JP2002001949A - Ink jet printer - Google Patents
Ink jet printerInfo
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- JP2002001949A JP2002001949A JP2000181893A JP2000181893A JP2002001949A JP 2002001949 A JP2002001949 A JP 2002001949A JP 2000181893 A JP2000181893 A JP 2000181893A JP 2000181893 A JP2000181893 A JP 2000181893A JP 2002001949 A JP2002001949 A JP 2002001949A
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- voltage
- electrode
- ink
- diaphragm
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタに関する。The present invention relates to an ink jet printer.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、一部が外方向へ屈撓可能な振動板
によって形成された複数の加圧室と、加圧室に形成され
たノズルと、所定のギャップを有して振動板に対向配置
された電極とを備えたインクジェットヘッドを有するイ
ンクジェットプリンタがある。2. Description of the Related Art Conventionally, a plurality of pressurizing chambers, each of which is formed by a vibrating plate partially bent outward, a nozzle formed in the pressurizing chamber, and a vibrating plate having a predetermined gap. There is an ink-jet printer having an ink-jet head having electrodes arranged opposite to each other.
【0003】このようなインクジェットプリンタでは、
加圧室にインクを供給した状態で、振動板と電極との間
に電圧を印加する。これにより、振動板と電極との間に
静電力が作用して、振動板が加圧室の容積を大きくする
方向へ撓む。電極への電圧の印加を停止すると、振動板
が急激に初期位置へ復帰する。支柱が初期位置へ復帰す
ることにより、加圧室内の容積が収縮して加圧室内のイ
ンクが加圧される。これによって、加圧室内のインクの
一部がインク滴となってノズルから吐出する。In such an ink jet printer,
A voltage is applied between the diaphragm and the electrode while the ink is supplied to the pressurizing chamber. As a result, an electrostatic force acts between the diaphragm and the electrode, and the diaphragm bends in a direction to increase the volume of the pressurizing chamber. When the application of the voltage to the electrodes is stopped, the diaphragm rapidly returns to the initial position. When the support returns to the initial position, the volume in the pressurizing chamber contracts, and the ink in the pressurizing chamber is pressurized. Thereby, a part of the ink in the pressurized chamber is ejected from the nozzle as an ink droplet.
【0004】加圧室の一部を形成する振動板は、電極に
印加された電圧に応じて徐々に外方へ撓む。また、印加
される電圧が所定値を超えると、振動板に作用する機械
的な力とギャップに発生する静電力とのバランスによっ
て、振動板は電極に当接する位置まで急激に撓む。以
降、振動板を電極に当接させるような電圧を電極へ印加
して行うプリント動作を当接駆動とし、振動板を電極に
当接させないような電圧を電極へ印加して行うプリント
動作を非当接駆動という。[0004] The diaphragm forming a part of the pressurizing chamber gradually bends outward according to the voltage applied to the electrode. When the applied voltage exceeds a predetermined value, the diaphragm rapidly bends to a position where it contacts the electrode due to the balance between the mechanical force acting on the diaphragm and the electrostatic force generated in the gap. Hereinafter, the printing operation performed by applying a voltage to the electrode such that the diaphragm is brought into contact with the electrode is referred to as contact driving, and the printing operation performed by applying a voltage to the electrode so that the diaphragm is not brought into contact with the electrode is not performed. It is called contact drive.
【0005】特開平7−132598号公報には、非当
接駆動でのプリント動作を行うインクジェットプリンタ
において、プリント濃度を安定化するために、振動板の
電極近傍における電荷の充電速度が、当該電荷を放電す
る際の放電速度よりも十分に小さい範囲になるように静
電アクチュエーターの作動速度を制御するようにした技
術が開示されている。同公報に開示された技術によれ
ば、加圧室内へのインクの吸引速度を、加圧室外へのイ
ンクの吐出速度よりも小さくして、ノズル等での流路イ
ンピーダンスの差を利用することで、安定したインクの
吐出を実現することが可能になる。Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 7-132598 discloses that, in an ink jet printer that performs a printing operation by non-contact driving, in order to stabilize the print density, the charge rate of the charge near the electrode of the diaphragm is determined by the charge rate. There has been disclosed a technique in which the operation speed of an electrostatic actuator is controlled so that the operation speed is in a range sufficiently smaller than the discharge speed when discharging. According to the technology disclosed in the publication, the suction speed of the ink into the pressurized chamber is made smaller than the discharge speed of the ink out of the pressurized chamber, and the difference in the flow path impedance at the nozzle or the like is used. Thus, stable ink ejection can be realized.
【0006】また、特開平10−202884号公報に
は、インク吐出特性の温度補償制御を行うために、イン
クジェットヘッドの周囲環境温度を検出する温度検出手
段を設け、検出した周囲環境温度に基づいて静電アクチ
ュエーターに印加する電圧のパルス幅を補正するように
したインクジェットヘッドの駆動制御装置が開示されて
いる。同公報に開示された技術によれば、温度検出手段
によって検出した周囲環境温度に応じて補正用のパルス
幅を算出し、算出した補正用のパルス幅を予め設定され
ているパルス幅に加算したパルス幅の駆動電圧を静電ア
クチュエーターに印加することで、インク吐出特性の温
度補償制御を行うことが可能になる。また、同公報に開
示された技術によれば、周囲環境温度毎に駆動電圧が対
応づけられた補正テーブルを予め格納しておくことで、
補正用のパルス幅を加算する演算処理を省略して処理速
度を向上させることが可能になる。Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-202883 discloses a temperature detecting means for detecting the ambient temperature of the ink jet head in order to perform temperature compensation control of the ink discharge characteristics, and based on the detected ambient temperature. A drive control device for an inkjet head that corrects a pulse width of a voltage applied to an electrostatic actuator is disclosed. According to the technique disclosed in the publication, a correction pulse width is calculated in accordance with the ambient environment temperature detected by the temperature detection means, and the calculated correction pulse width is added to a preset pulse width. By applying a drive voltage having a pulse width to the electrostatic actuator, it becomes possible to perform temperature compensation control of ink ejection characteristics. According to the technology disclosed in the publication, a correction table in which a drive voltage is associated with each ambient environment temperature is stored in advance,
It is possible to improve the processing speed by omitting the arithmetic processing for adding the correction pulse width.
【0007】また、上述のようなインクジェットプリン
タでは、当接駆動、非当接駆動に関わらず、電圧を印加
することにより振動板を外方へ撓ませると、加圧室の形
状やインクの流動等によって加圧室内のインクが振動す
る。これにより、ノズルにおけるインクの液面(以降、
メニスカスという)が変位するメニスカス振動が生じ
る。Further, in the above-described ink jet printer, regardless of the contact driving or the non-contact driving, if the diaphragm is bent outward by applying a voltage, the shape of the pressurizing chamber and the flow of the ink are reduced. The ink in the pressurized chamber vibrates due to the above. As a result, the ink level at the nozzle (hereinafter,
Meniscus vibration occurs in which the meniscus is displaced.
【0008】ここで、図12は、従来のインクジェット
プリンタのプリント時のノズルにおけるメニスカスの変
位量と時間との関係を示す相関図である。図12中、横
軸で時間の経過を表わし、縦軸でノズルにおけるある位
置を基準とした場合のメニスカス変位量を示している。
振動板と電極との間への電圧の印加を開始すると(図1
2のa)、メニスカス変位量が急激に低下する。振動板
が電極に当接すると(図12のa’)、メニスカス変位量
は上昇を開始する。電極への電圧の印加を停止すること
により(図12のb)、ノズルからインクが吐出され(図
12のb’)、メニスカス変位量はその後再び急激に低
下する。FIG. 12 is a correlation diagram showing the relationship between the amount of meniscus displacement at the nozzles and the time during printing of a conventional ink jet printer. In FIG. 12, the horizontal axis represents the passage of time, and the vertical axis represents the amount of meniscus displacement based on a certain position in the nozzle.
When voltage application between the diaphragm and the electrode is started (FIG. 1)
2a), the meniscus displacement amount sharply decreases. When the diaphragm comes into contact with the electrode (a ′ in FIG. 12), the meniscus displacement starts to increase. When the application of the voltage to the electrodes is stopped (FIG. 12B), ink is ejected from the nozzles (FIG. 12B '), and the meniscus displacement thereafter sharply decreases again.
【0009】インクの吐出に際しては、メニスカス振動
に見られるインクの挙動を利用して駆動効率を向上させ
ることが、従来から行われている。In ejecting ink, it has been conventionally practiced to improve the driving efficiency by utilizing the behavior of ink observed in meniscus vibration.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】ところが、特開平7−
132598号公報に開示された技術では、非当接駆動
でのプリント動作を行うインクジェットプリンタに関し
て安定したインクの吐出を実現することが可能になる
が、振動板を電極に当接させるに十分な電圧を電極へ印
加する当接駆動でのプリント動作を行うインクジェット
プリンタに関しては適用することが困難である。However, Japanese Patent Application Laid-Open No.
According to the technology disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 132598, it is possible to realize stable ink ejection with respect to an ink jet printer that performs a printing operation by non-contact driving, but a voltage sufficient to bring the diaphragm into contact with the electrode. However, it is difficult to apply the present invention to an ink jet printer that performs a printing operation by a contact drive in which is applied to an electrode.
【0011】また、特開平10−202884号公報に
開示された技術では、周囲環境温度を検出する毎に、対
応する補正値の算出、および、目的とする電圧のパルス
幅の算出を行うため、処理が煩雑になる。また、同公報
に開示された技術では、演算処理を行わずに処理速度を
向上させることを可能にするためには、補正テーブルを
格納する容量の大きな記憶装置を設けなくてはならず、
装置のコスト増加が懸念される。In the technique disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-202888, every time the ambient temperature is detected, the corresponding correction value and the pulse width of the target voltage are calculated. Processing becomes complicated. Further, in the technology disclosed in the publication, a storage device having a large capacity for storing a correction table must be provided in order to improve a processing speed without performing an arithmetic process.
There is a concern that the cost of the device will increase.
【0012】加えて、一般に、インクジェットプリンタ
に使用されるインクの粘性は、環境温度に左右され、5
℃から40℃の環境温度下では以下の式によって表わさ
れる。 η=α(1/T)+β ・・・ 式において、ηはインクの粘性、α,βは定数、Tは
絶対温度を意味する。In addition, in general, the viscosity of the ink used in an ink jet printer depends on the environmental temperature,
At an ambient temperature of 40 ° C. to 40 ° C., it is expressed by the following equation. η = α (1 / T) + β In the formula, η is the viscosity of the ink, α and β are constants, and T is the absolute temperature.
【0013】式からも判るように、インクの粘性は、
環境温度の変化に応じて変化する。一方で、上述のよう
なインクジェットプリンタでは、加圧室やインク流路内
のインク系の振動特性の決定に際して、インクの粘性が
その要因の一つとなる。環境温度の変化によりインクの
粘性が変化すると、インク系の振動特性が変化する。こ
れにより、ノズルより吐出されるインク液滴の吐出速度
Vjが変化して、安定したプリント動作を行うことが困
難となる。As can be seen from the equation, the viscosity of the ink is
It changes according to the change of environmental temperature. On the other hand, in the above-described ink jet printer, viscosity of the ink is one of the factors in determining the vibration characteristics of the ink system in the pressurizing chamber and the ink flow path. When the viscosity of the ink changes due to a change in the environmental temperature, the vibration characteristics of the ink system change. As a result, the ejection speed Vj of the ink droplets ejected from the nozzles changes, making it difficult to perform a stable printing operation.
【0014】さらに、従来の技術では、電極に電圧を印
加する時間は、電圧の印加を開始してからの時間として
考慮されている。このため、振動板が電極に当接してか
ら電圧の印加が停止されるまで(図10中a’−b’間)
の時間にばらつきを生じる。すなわち、電圧の印加が停
止された時点でのメニスカス変位量にばらつきを生じ
る。このため、インクの吐出速度にばらつきを生じて、
プリント結果にムラ等の不具合が発生する。Further, in the conventional technique, the time for applying a voltage to the electrode is considered as the time from the start of the voltage application. For this reason, from when the diaphragm abuts on the electrodes until the application of the voltage is stopped (between a ′ and b ′ in FIG. 10).
Causes a variation in time. That is, a variation occurs in the meniscus displacement amount at the time when the application of the voltage is stopped. For this reason, variations occur in the ink ejection speed,
Problems such as unevenness occur in the print result.
【0015】本発明は、プリント動作に際して当接駆動
を行うインクジェットプリンタにおいて、格別な記憶装
置を設けずに、環境温度の変化に左右されずに良好なイ
ンクの吐出制御を行うことができるインクジェットプリ
ンタを得ることを目的とする。The present invention relates to an ink-jet printer which performs a contact drive during a printing operation and can perform good ink discharge control without being affected by a change in environmental temperature without providing a special storage device. The purpose is to obtain.
【0016】本発明は、プリント動作に際して当接駆動
を行うインクジェットプリンタにおいて、低コストで、
インクの粘性の変化に左右されずに良好なプリント結果
を得ることができるインクジェットプリンタ得ることを
目的とする。According to the present invention, an ink jet printer that performs a contact driving during a printing operation is provided at low cost.
An object of the present invention is to provide an ink jet printer capable of obtaining a good print result without being affected by a change in ink viscosity.
【0017】本発明は、プリント動作に際して当接駆動
を行うインクジェットプリンタにおいて、環境温度の変
化に左右されずに、安定したインクの吐出制御を行うこ
とができるインクジェットプリンタを得ることを目的と
する。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ink jet printer which performs a contact drive during a printing operation and which can perform stable ink ejection control without being affected by a change in environmental temperature.
【0018】本発明は、プリント動作に際して当接駆動
を行うインクジェットプリンタにおいて、環境温度の変
化に左右されずに、良好なプリント結果を得ることがで
きるインクジェットプリンタを得ることを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an ink-jet printer which performs a contact driving at the time of a printing operation and can obtain a good print result without being affected by a change in environmental temperature.
【0019】[0019]
【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明のイ
ンクジェットプリンタは、インクジェットヘッドを用い
たインクジェット方式により記録材に対してプリント動
作を行うインクジェットプリンタにおいて、前記インク
ジェットヘッドは、一部が外方向へ屈撓可能な振動板に
よって形成された加圧室と、前記加圧室と外部とを連通
させるノズルと、所定間隔のギャップを有して前記振動
板に対向配置された電極と、前記振動板と前記電極との
間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段
によって前記振動板と前記電極との間に電圧を印加する
ことによる前記振動板と前記電極との当接を検出する当
接検出手段と、前記当接検出手段により前記振動板と前
記電極との当接を検出したときに前記振動板と前記電極
との間にかかるゼロ電圧を取得する電圧取得手段と、に
より構成され、プリントに際しては前記電圧印加手段に
よって予め設定された吐出電圧と前記ゼロ電圧とを加算
した駆動電圧を前記電極に印加するようにした。According to the first aspect of the present invention, there is provided an ink jet printer for performing a printing operation on a recording material by an ink jet method using an ink jet head. A pressure chamber formed by a diaphragm that can bend in a direction, a nozzle that communicates the pressure chamber with the outside, an electrode having a gap at a predetermined interval, and an electrode disposed opposite to the diaphragm, Voltage applying means for applying a voltage between the diaphragm and the electrode, and contacting the diaphragm and the electrode by applying a voltage between the diaphragm and the electrode by the voltage applying means. Contact detecting means for detecting the contact between the diaphragm and the electrode when the contact detecting means detects the contact between the diaphragm and the electrode; Configured and voltage acquiring means for acquiring a voltage by, when printing was to apply a drive voltage obtained by adding the said zero voltage with a preset discharge voltage by the voltage applying means to the electrodes.
【0020】したがって、インクジェットヘッドにおい
て、当接検出手段によって振動板と電極との当接が検出
されたときに電圧取得手段によって取得された電圧と吐
出電圧とが加算された駆動電圧が、プリントに際して電
圧印加手段によって電極に印加される。これによって、
振動板と電極とを当接させるとともにノズルから吐出さ
れるインクの吐出速度を0とさせるような電圧をゼロ電
圧とし、このゼロ電圧に加えることで目的とする吐出速
度を得ることができるような電圧を吐出電圧として、実
験等により予め取得しておくことで、目的とする吐出速
度をインクの吐出速度の傾きに基づいて得ることが可能
になる。また、吐出電圧を記憶するだけでよいため、格
別記憶容量の大きな記憶装置を別個に設ける必要がな
い。Therefore, in the ink-jet head, the driving voltage obtained by adding the voltage acquired by the voltage acquiring means and the ejection voltage when the contact between the diaphragm and the electrode is detected by the contact detecting means is used for printing. The voltage is applied to the electrodes by the voltage applying means. by this,
A voltage that brings the diaphragm and the electrode into contact with each other and sets the discharge speed of the ink discharged from the nozzles to zero is set to zero voltage, and the desired discharge speed can be obtained by adding to this zero voltage. By obtaining the voltage as the ejection voltage in advance through experiments or the like, it becomes possible to obtain the target ejection speed based on the gradient of the ink ejection speed. Further, since it is only necessary to store the ejection voltage, it is not necessary to separately provide a storage device having a particularly large storage capacity.
【0021】請求項2記載の発明は、請求項1記載のイ
ンクジェットプリンタにおいて、前記電圧取得手段は、
所定のタイミング毎に前記ゼロ電圧を取得する。According to a second aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first aspect, the voltage obtaining means includes:
The zero voltage is acquired at every predetermined timing.
【0022】したがって、駆動電圧が所定のタイミング
毎に更新される。これによって、インク吐出毎にゼロ電
圧を取得せずに、駆動電圧の更新を必要最小限とするこ
とが可能になる。Therefore, the drive voltage is updated at every predetermined timing. This makes it possible to minimize the update of the drive voltage without acquiring a zero voltage every time ink is ejected.
【0023】請求項3記載の発明のインクジェットプリ
ンタは、インクジェットヘッドを用いたインクジェット
方式により記録材に対してプリント動作を行うインクジ
ェットプリンタにおいて、前記インクジェットヘッド
は、一部が外方向へ屈撓可能な振動板によって形成され
た加圧室と、前記加圧室と外部とを連通させるノズル
と、所定間隔のギャップを有して前記振動板に対向配置
された電極と、前記振動板と前記電極との間に電圧を印
加する電圧印加手段と、前記電圧印加手段によって前記
振動板と前記電極との間に電圧を印加することによる前
記振動板と前記電極との当接を検出する当接検出手段
と、前記当接検出手段により前記振動板と前記電極との
当接を検出してから所定時間を計測する計時手段と、に
より構成され、前記電圧印加手段によって前記当接検出
手段により前記振動板と前記電極との当接を検出してか
ら前記計時手段により所定時間が計測される間だけ前記
電極へ電圧を印加するようにした。According to a third aspect of the present invention, there is provided an ink jet printer for performing a printing operation on a recording material by an ink jet method using an ink jet head, wherein the ink jet head is capable of partially bending outward. A pressurizing chamber formed by a diaphragm, a nozzle for communicating the pressurizing chamber with the outside, an electrode having a gap at a predetermined interval, disposed opposite to the diaphragm, and the diaphragm and the electrode Voltage applying means for applying a voltage therebetween, and contact detecting means for detecting contact between the diaphragm and the electrode by applying a voltage between the diaphragm and the electrode by the voltage applying means. And a timer for measuring a predetermined time after detecting the contact between the diaphragm and the electrode by the contact detection means, and It was set to apply a voltage only to the electrodes while the predetermined time is measured by the time measuring means from the detection of the contact between the electrode and the vibrating plate by the abutment detection means by pressurizing means.
【0024】したがって、プリントに際しては、当接検
出手段によって振動板と電極との当接が検出されてか
ら、計時手段によって所定時間が計測される間だけ、電
圧印加手段によって電極へ電圧が印加される。これによ
って、目的とする吐出速度が得られるようなメニスカス
が発生するまでの時間を実験等により予め取得しておく
ことで、目的とする吐出速度をメニスカス振動に基づい
て得ることが可能になる。Therefore, during printing, a voltage is applied to the electrodes by the voltage applying means only during a predetermined period of time measured by the timing means after the contact between the diaphragm and the electrodes is detected by the contact detecting means. You. This makes it possible to obtain the target discharge speed based on the meniscus vibration by previously acquiring the time until a meniscus occurs at which the target discharge speed can be obtained by an experiment or the like.
【0025】請求項4記載の発明は、請求項3記載のイ
ンクジェットプリンタにおいて、前記電圧印加手段は、
矩形波状の電圧を印加する。According to a fourth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the third aspect, the voltage applying means includes:
A rectangular wave voltage is applied.
【0026】したがって、電極には、矩形波状の電圧が
印加される。これによって、振動板の震えの発生を防止
することが可能になる。Therefore, a rectangular voltage is applied to the electrodes. This makes it possible to prevent the vibration of the diaphragm from occurring.
【0027】請求項5記載の発明は、請求項1、2、3
または4記載のインクジェットプリンタにおいて、前記
加圧室は複数設けられており、前記当接検出手段は一の
前記加圧室における前記振動板と前記電極との当接を検
出する。The invention described in claim 5 is the invention according to claims 1, 2, and 3.
5. The ink jet printer according to claim 4, wherein a plurality of the pressure chambers are provided, and the contact detection unit detects contact between the diaphragm and the electrode in one of the pressure chambers.
【0028】したがって、一の加圧室における振動板と
電極との当接のみが検出される。これによって、複数の
加圧室を有する場合にも、簡易な回路構成で、全ての振
動板および電極に対して、適正な駆動電圧を印加するこ
とが可能になる。Therefore, only the contact between the diaphragm and the electrode in one pressure chamber is detected. This makes it possible to apply an appropriate drive voltage to all the diaphragms and electrodes with a simple circuit configuration even when a plurality of pressurizing chambers are provided.
【0029】請求項6記載の発明は、請求項5記載のイ
ンクジェットプリンタにおいて、前記電圧印加手段は前
記当接検出手段によって電圧が印加される前記振動板と
前記電極とに対してプリント時以外に電圧を印加し、当
該振動板と当該電極とに対応する前記加圧室から吐出さ
れるインクを回収する回収部材を設けた。According to a sixth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the fifth aspect, the voltage applying means applies the voltage to the diaphragm and the electrode, to which a voltage is applied by the contact detecting means, other than during printing. A collecting member is provided for applying a voltage and collecting ink ejected from the pressurizing chamber corresponding to the diaphragm and the electrode.
【0030】したがって、プリント時に電圧が印加され
ない振動板および電極の当接に基づいて駆動電圧が取得
され、これに際して吐出されたインクが回収部材によっ
て回収される。これによって、用紙を使用するプリント
動作を伴わずに、駆動電圧を取得することが可能にな
る。Therefore, a driving voltage is obtained based on the contact between the diaphragm and the electrode to which no voltage is applied during printing, and the ink ejected at this time is collected by the collecting member. As a result, it is possible to acquire the drive voltage without performing the printing operation using the paper.
【0031】[0031]
【発明の実施の形態】本発明の第1の実施の形態を、図
1ないし図9に基づいて説明する。本発明は、パーソナ
ルコンピュータ等に接続して使用されて、パーソナルコ
ンピュータから伝送される印字データに応じてプリント
動作を行うインクジェットプリンタへの適用例を示す。
本実施の形態のインクジェットプリンタは、モノクロプ
リントを行う。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The present invention shows an example of application to an ink jet printer which is used by being connected to a personal computer or the like and performs a printing operation in accordance with print data transmitted from the personal computer.
The inkjet printer according to the present embodiment performs monochrome printing.
【0032】図1は本発明の第1の実施の形態のインク
ジェットプリンタを示す斜視図、図2はその縦断側面図
である。インクジェットプリンタ1のケーシング2に
は、用紙を積層保持する給紙カセット3が装着される給
紙口4と、手差しによる用紙を積層保持する手差しトレ
イ5と、プリント後の用紙が排出される排紙トレイ6と
が設けられている。図1は、給紙口4に給紙カセット3
が装着された状態である。FIG. 1 is a perspective view showing an ink jet printer according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a longitudinal sectional side view thereof. In a casing 2 of the inkjet printer 1, a paper feed port 4 in which a paper feed cassette 3 for holding and stacking sheets is mounted, a manual feed tray 5 for stacking and holding sheets by manual feeding, and a sheet ejection for discharging printed sheets. A tray 6 is provided. FIG. 1 shows a paper cassette 3
Is in a state of being mounted.
【0033】ケーシング2の上側には、排紙トレイ6の
上側に設けられた支軸7を回動中心として、ケーシング
2から離反する方向へ回動自在な上カバー8が設けられ
ている。支軸7を回動中心として、上カバー8をケーシ
ング2から離反する方向へ回動させることで、ケーシン
グ2内が開放される。上カバー8は、例えば、後述する
インクカートリッジ19の交換に際して開放される。An upper cover 8 is provided above the casing 2 so as to be rotatable in a direction away from the casing 2 about a support shaft 7 provided above the paper discharge tray 6. The casing 2 is opened by rotating the upper cover 8 in a direction away from the casing 2 around the pivot 7. The upper cover 8 is opened, for example, when exchanging an ink cartridge 19 described later.
【0034】また、特に図示しないが、ケーシング2に
は、電源スイッチや、後述する駆動電圧の設定処理の実
行を宣言するキー等の各種操作キーが設けられている。Although not shown, the casing 2 is provided with various operation keys such as a power switch and a key for declaring execution of a drive voltage setting process described later.
【0035】ケーシング2内には、給紙カセット3また
は手差しトレイ5から印字機構部9を経由して排紙トレ
イ6へ至る用紙搬送路10が形成されている。In the casing 2, a paper transport path 10 is formed from the paper feed cassette 3 or the manual feed tray 5 to the paper discharge tray 6 via the printing mechanism 9.
【0036】用紙搬送路10の給紙カセット3側の端部
には、フリクションパッド方式の給紙機構11が設けら
れている。給紙機構11は、給紙ローラ12とフリクシ
ョンパッド13とにより構成されており、給紙カセット
3に積層保持された用紙を給紙ローラ12とフリクショ
ンパッド13とによって一枚ずつに分離して、用紙搬送
路10に給紙する。A paper feed mechanism 11 of a friction pad type is provided at the end of the paper feed path 10 on the paper feed cassette 3 side. The paper feed mechanism 11 includes a paper feed roller 12 and a friction pad 13, and separates the sheets stacked and held in the paper feed cassette 3 by the paper feed roller 12 and the friction pad 13. Paper is fed to the paper transport path 10.
【0037】用紙搬送路10の手差しトレイ5側の端部
には、給紙ローラ14が設けられている。給紙ローラ1
4は、手差しトレイ5に積層保持された用紙を一枚ずつ
に分離して用紙搬送路10に給紙する。A paper feed roller 14 is provided at the end of the paper transport path 10 on the manual tray 5 side. Paper feed roller 1
4 separates the sheets stacked and held on the manual feed tray 5 one by one and feeds them to the sheet transport path 10.
【0038】用紙搬送路10中には、搬送ローラ15や
複数対の搬送コロ16が設けられている。搬送ローラ1
5や複数対の搬送コロ16は、図示しない駆動モータに
よって回転駆動され、用紙搬送路10中で用紙を搬送す
る。In the paper transport path 10, a transport roller 15 and a plurality of pairs of transport rollers 16 are provided. Transport roller 1
5 and a plurality of pairs of transport rollers 16 are rotationally driven by a drive motor (not shown), and transport the paper in the paper transport path 10.
【0039】印字機構部9は、主走査方向にスライド自
在なキャリッジ17、キャリッジ17に搭載されたイン
クジェットヘッド18、このインクジェットヘッド18
に供給するインクを保持するインクカートリッジ19等
によって形成されている。The printing mechanism 9 includes a carriage 17 slidable in the main scanning direction, an inkjet head 18 mounted on the carriage 17, and an inkjet head 18.
Is formed by an ink cartridge 19 and the like which hold ink to be supplied to the printer.
【0040】キャリッジ17は、ケーシング2内に設け
られて主走査方向に延出する主ガイドロッド20と、主
ガイドロッド20に平行な従ガイドロッド21とによっ
て、主走査方向へスライド自在に支持されている。ケー
シング2内には、駆動プーリー22と従動プーリー23
とに巻回されて、主ガイドロッド20の延出方向に沿っ
て回転されるタイミングベルト24が設けられている。
駆動プーリー22は、主走査モータ25によって回転駆
動される。タイミングベルト24の一部には、キャリッ
ジ17が取り付けられている。これにより、主走査モー
タ25を駆動してタイミングベルト24を回転させるこ
とで、キャリッジ17を主走査方向にスライドさせるこ
とが可能になる。The carriage 17 is slidably supported in the main scanning direction by a main guide rod 20 provided in the casing 2 and extending in the main scanning direction, and a sub guide rod 21 parallel to the main guide rod 20. ing. A driving pulley 22 and a driven pulley 23 are provided in the casing 2.
And a timing belt 24 that is wound around the main guide rod 20 and is rotated along the direction in which the main guide rod 20 extends.
The drive pulley 22 is driven to rotate by a main scanning motor 25. The carriage 17 is attached to a part of the timing belt 24. Thus, the carriage 17 can be slid in the main scanning direction by driving the main scanning motor 25 to rotate the timing belt 24.
【0041】インクジェットヘッド18は、ノズル(図
3参照)26を下側(用紙搬送路10側)に対峙させるよ
うにしてキャリッジ17に搭載される。本実施の形態の
インクジェットヘッド18は、振動板34を電極35
(ともに後述)に当接させるまで撓ませる当接駆動を行う
インクジェットヘッド18である。The ink jet head 18 is mounted on the carriage 17 such that the nozzles (see FIG. 3) 26 face the lower side (toward the paper transport path 10). In the inkjet head 18 of the present embodiment, the diaphragm 34 is
This is an inkjet head 18 that performs a contact drive to bend until it comes into contact with both (described later).
【0042】インクカートリッジ19には、外部と連通
する大気口とインクジェットヘッド18へ連通されるイ
ンク供給口(ともに図示せず)とが設けられ、インクが充
填された多孔質体(図示せず)が内蔵されている。インク
カートリッジ19は、キャリッジ17に対して着脱自在
に設けられている。これにより、インクがなくなった場
合には、インクカートリッジ19を交換することで、イ
ンクを補充することができる。The ink cartridge 19 is provided with an air port communicating with the outside and an ink supply port (both not shown) communicating with the ink jet head 18, and a porous body (not shown) filled with ink. Is built-in. The ink cartridge 19 is provided detachably with respect to the carriage 17. Thus, when the ink runs out, the ink can be refilled by replacing the ink cartridge 19.
【0043】加えて、ケーシング2内には、主ガイドロ
ッド20の一端部側のキャリッジ17の待機位置に、回
復装置27が設けられている。公知の技術であるため各
部の図示および詳細な説明を省略するが、回復装置27
は、インクジェットヘッド18のノズル26をキャッピ
ングするキャッピング機構と、キャッピングされたイン
クジェットヘッド18のノズル26を吸引する吸引機構
と、ノズル26およびノズル26周辺のクリーニングを
行うクリーニング機構とにより構成されている。回復装
置27は、キャリッジ17が待機位置にある場合にのみ
稼動される。In addition, a recovery device 27 is provided in the casing 2 at a standby position of the carriage 17 at one end of the main guide rod 20. Although illustration and detailed description of each part are omitted because of the known technique, the recovery device 27
Includes a capping mechanism that caps the nozzle 26 of the inkjet head 18, a suction mechanism that suctions the nozzle 26 of the capped inkjet head 18, and a cleaning mechanism that cleans the nozzle 26 and the vicinity of the nozzle 26. The recovery device 27 is operated only when the carriage 17 is at the standby position.
【0044】キャッピング機構は、キャリッジ17が待
機位置にある状態でノズル26をキャッピングして、ノ
ズル26周辺を湿潤状態に維持する。The capping mechanism caps the nozzle 26 while the carriage 17 is at the standby position, and maintains the vicinity of the nozzle 26 in a wet state.
【0045】吸引機構は、キャッピング機構によりノズ
ル26がキャッピングされている状態で駆動され、ノズ
ル26にチューブ等を連通させた状態で負圧を発生させ
ることで、インクとともに後述する加圧室44内の気泡
等をノズル26から吸引する。また、吸引機構は、吸引
したインクを回収する廃インク溜めを備えている。廃イ
ンク溜めは、図示しない廃インクケース内に、多孔質体
により形成されたインク吸収体(図示せず)を備えてい
る。The suction mechanism is driven in a state where the nozzle 26 is capped by the capping mechanism, and generates a negative pressure in a state where a tube or the like is communicated with the nozzle 26, so that the suction mechanism and the ink inside the pressure chamber 44 which will be described later. Are sucked from the nozzle 26. The suction mechanism has a waste ink reservoir for collecting the sucked ink. The waste ink reservoir includes an ink absorber (not shown) formed of a porous body in a waste ink case (not shown).
【0046】クリーニング機構は、例えば図示しないワ
イパー等でノズル26およびノズル26周辺を払拭する
ことで、ノズル26周辺に付着したインクやゴミ等を除
去してノズル26の詰りを防止する。The cleaning mechanism wipes the nozzle 26 and the vicinity of the nozzle 26 with, for example, a wiper (not shown), thereby removing ink, dust and the like adhering to the periphery of the nozzle 26 and preventing the nozzle 26 from being clogged.
【0047】次に、インクジェットヘッド18について
説明する。図3はインクジェットヘッド18を示す分解
斜視図、図4はその縦断面図である。インクジェットヘ
ッド18は、液室基板28、電極基板36、ノズルプレ
ート30等により形成されている。Next, the ink jet head 18 will be described. FIG. 3 is an exploded perspective view showing the inkjet head 18, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view thereof. The ink jet head 18 includes a liquid chamber substrate 28, an electrode substrate 36, a nozzle plate 30, and the like.
【0048】液室基板28は、単結晶シリコン基板、多
結晶シリコン基板、SOI基板等のシリコン基板によっ
て形成され、一端面側に複数の凹部31が平行に延出す
る凹部列32が、2列形成されている。各凹部31は、
凹部列32の内側部分の方が外側部分よりも浅くなるよ
うに形成されている。また、液室基板28には、凹部列
32に挟まれるようにして、長方形状の貫通孔33が形
成されている。The liquid chamber substrate 28 is formed of a silicon substrate such as a single-crystal silicon substrate, a polycrystalline silicon substrate, or an SOI substrate, and has two rows of recesses 32 in which a plurality of recesses 31 extend parallel to one end surface. Is formed. Each recess 31
The inner part of the concave row 32 is formed to be shallower than the outer part. Further, a rectangular through hole 33 is formed in the liquid chamber substrate 28 so as to be sandwiched between the concave row 32.
【0049】液室基板28の各凹部31の底面には、図
4中下方へ屈撓可能な弾性力を有する振動板34が設け
られている。この振動板34は、通常の状態では、図4
に示すように平面形状である。振動板34中には導電性
物質が拡散されており、これにより振動板34自体が導
電性を有する。また、振動板34に導電性を有する電極
膜を積層してもよい。On the bottom surface of each recess 31 of the liquid chamber substrate 28, there is provided a diaphragm 34 having an elastic force capable of bending downward in FIG. In a normal state, the vibration plate 34
It has a planar shape as shown in FIG. A conductive substance is diffused in the vibration plate 34, whereby the vibration plate 34 itself has conductivity. Further, an electrode film having conductivity may be laminated on the vibration plate 34.
【0050】公知の技術であるため詳細な説明を省略す
るが、振動板34は、例えば、エッチング液に浸食され
ない高濃度ボロン層が予め成膜された液室基板28に対
して、エッチングによって凹部31を形成することによ
り形成することができる。また、既に孔が形成されてい
る液室基板28に、多結晶シリコン薄膜を取り付けるこ
とによって、振動板34を形成することもできる。Although a detailed description is omitted because it is a known technique, the diaphragm 34 is formed by, for example, etching a liquid chamber substrate 28 on which a high-concentration boron layer which is not eroded by an etchant is formed. 31 can be formed. Further, the diaphragm 34 can be formed by attaching a polycrystalline silicon thin film to the liquid chamber substrate 28 in which the holes are already formed.
【0051】液室基板28の振動板34側には、各凹部
31毎に対応させた複数の電極35が形成された電極基
板36が設けられている。電極基板36は、電極35と
振動板34との間に所定のギャップGが形成されるよう
にして液室基板28に接合されている。また、電極基板
36には、液室基板28に接合された状態で貫通孔33
と重複する位置に、長方形状の貫通孔37が形成されて
いる。液室基板28と電極基板36とを接合した状態で
は、貫通孔33,37によって共通液室流路38が形成
される。電極35は、液室基板28に対向する面が保護
膜(図示せず)によって被覆されている。また、電極35
は、FPCケーブル39を介して、各電極35に電圧を
印加するためのドライバIC40に接続されている。On the vibration plate 34 side of the liquid chamber substrate 28, there is provided an electrode substrate 36 on which a plurality of electrodes 35 corresponding to the respective recesses 31 are formed. The electrode substrate 36 is joined to the liquid chamber substrate 28 such that a predetermined gap G is formed between the electrode 35 and the vibration plate 34. The electrode substrate 36 has a through hole 33 in a state of being joined to the liquid chamber substrate 28.
A rectangular through-hole 37 is formed at a position overlapping with. In a state where the liquid chamber substrate 28 and the electrode substrate 36 are joined, a common liquid chamber flow path 38 is formed by the through holes 33 and 37. The surface of the electrode 35 facing the liquid chamber substrate 28 is covered with a protective film (not shown). The electrode 35
Are connected via a FPC cable 39 to a driver IC 40 for applying a voltage to each electrode 35.
【0052】電極基板36の電極35が形成されている
面と反対側の面には、電極基板36に接合された状態で
貫通孔33,37と重複する位置にインク供給穴41が
形成された、ジョイント部材42が設けられている。イ
ンク供給穴41は、図示しない別のジョイント部材やフ
ィルター等を介して、インクカートリッジ19のインク
供給口に連通されている。On the surface of the electrode substrate 36 opposite to the surface on which the electrodes 35 are formed, ink supply holes 41 are formed at positions overlapping the through holes 33 and 37 in a state of being joined to the electrode substrate 36. , A joint member 42 are provided. The ink supply hole 41 communicates with the ink supply port of the ink cartridge 19 via another joint member (not shown), a filter, or the like.
【0053】液室基板28の凹部31の開口部分側に
は、ノズルプレート30が設けられている。ノズルプレ
ート30には、各凹部31毎に対応づけられたノズル2
6が形成されている。ノズルプレート30は、液室基板
28の端部外側および電極35とFPCケーブル39と
の接続部分を覆うように塗布された絶縁性の接着剤43
によって、電極基板36および液室基板28に接合され
ている。また、ノズルプレート30は、液室基板28、
電極基板36およびジョイント部材42の側方に配置さ
れたフレームFに、絶縁性の接着剤43によって固定さ
れている。A nozzle plate 30 is provided on the opening side of the concave portion 31 of the liquid chamber substrate 28. The nozzle plate 30 is provided with the nozzles 2 associated with the respective recesses 31.
6 are formed. The nozzle plate 30 has an insulating adhesive 43 applied so as to cover the outside of the end of the liquid chamber substrate 28 and the connection between the electrode 35 and the FPC cable 39.
Thereby, it is joined to the electrode substrate 36 and the liquid chamber substrate 28. In addition, the nozzle plate 30 includes the liquid chamber substrate 28,
It is fixed to a frame F arranged beside the electrode substrate 36 and the joint member 42 by an insulating adhesive 43.
【0054】ノズルプレート30によって凹部31の開
口部分を閉塞することにより、複数の加圧室44が形成
される。各加圧室44は、ノズル26によって外部とそ
れぞれ連通されている。また、各凹部31は凹部列32
の内側の方が外側よりも浅くなるように形成されている
ため、ノズルプレート30によって凹部31の開口部分
を閉塞した状態でも、各加圧室44は共通液室流路38
に連通されている。このとき、各加圧室44と共通液室
流路38とは、外側よりも浅く形成された凹部31の壁
面である流体抵抗部45を介して連通される。流体抵抗
部45を設けることにより、加圧室44内のインクを良
好に加圧することができる。A plurality of pressurizing chambers 44 are formed by closing the opening of the recess 31 with the nozzle plate 30. Each of the pressure chambers 44 is communicated with the outside by the nozzle 26. Each recess 31 is formed by a recess row 32.
Are formed to be shallower on the inner side than on the outer side. Therefore, even when the opening of the concave portion 31 is closed by the nozzle plate 30, each pressurizing chamber 44 is connected to the common liquid chamber flow path 38.
Is communicated to. At this time, each of the pressurizing chambers 44 and the common liquid chamber flow path 38 communicate with each other via a fluid resistance portion 45 which is a wall surface of the concave portion 31 formed shallower than the outside. By providing the fluid resistance portion 45, the ink in the pressurizing chamber 44 can be satisfactorily pressurized.
【0055】本実施の形態のインクジェットヘッド18
は、各加圧室44における振動板34の寸法や電極35
と振動板34とのギャップGの間隔等を調整することに
より、後述するプリント動作や駆動電圧の設定処理等に
おいて振動板34と電極35との間に電圧を印加する際
に、振動板34と電極35とが当接するまで振動板34
を撓ませる電圧と、ノズル26から吐出されるインクの
吐出速度を0とする電圧とが等しくなるように形成され
ている。すなわち、振動板34が電極35に当接するま
では、ノズル26からはインクが吐出されない。The ink jet head 18 of the present embodiment
Are the dimensions of the diaphragm 34 and the electrodes 35 in each pressure chamber 44.
When a voltage is applied between the diaphragm 34 and the electrode 35 in a printing operation or a drive voltage setting process, which will be described later, by adjusting the gap G and the like of the gap G between the diaphragm 34 and the diaphragm 34. Until the electrode 35 contacts the diaphragm 34
Is formed to be equal to a voltage for making the ejection speed of the ink ejected from the nozzle 26 zero. That is, ink is not ejected from the nozzle 26 until the vibration plate 34 contacts the electrode 35.
【0056】次に、インクジェットプリンタ1が備える
制御系について図5を参照して説明する。図5は、イン
クジェットプリンタ1が備える制御系のうち、プリント
にかかる制御系を概略的に示すブロック図である。イン
クジェットプリンタ1は、インクジェットプリンタ1内
の各部を集中的に駆動制御する制御装置46を有してい
る。Next, a control system provided in the ink jet printer 1 will be described with reference to FIG. FIG. 5 is a block diagram schematically showing a control system related to printing among the control systems provided in the inkjet printer 1. The inkjet printer 1 has a control device 46 that centrally drives and controls each unit in the inkjet printer 1.
【0057】特に図示しないが、制御装置46には、後
述する駆動電圧の設定処理に際して用いられる吐出電圧
を記憶する記憶装置が設けられている。吐出電圧とは、
後述するゼロ電圧に加えることで、プリント動作に際し
て、目的とする吐出速度を得ることができるような電圧
である。Although not shown, the control device 46 is provided with a storage device for storing an ejection voltage used in a drive voltage setting process described later. The ejection voltage is
This voltage is such that a desired ejection speed can be obtained at the time of a printing operation by adding to a zero voltage described later.
【0058】ここで、図6は、実験により得られた、駆
動電圧とインクの吐出速度との関係を示す相関図であ
る。図6からも判るように、インクの吐出速度の傾き
は、実用上問題とする温度範囲(5℃から40℃)内にお
けるインクの粘性の変化に左右されないことが既知であ
る。本実施の形態では、インクの粘性の変化に左右され
ないことが既知であるインクの吐出速度の傾きに基づい
て、振動板34と電極35との間に印加することにより
目的とする吐出速度が得られる電圧から、振動板34と
電極35との間に印加することにより吐出速度を0にす
るゼロ電圧を減算した電圧を吐出電圧とした。Here, FIG. 6 is a correlation diagram showing the relationship between the drive voltage and the ink ejection speed obtained by experiments. As can be seen from FIG. 6, it is known that the slope of the ink ejection speed is not affected by the change in the viscosity of the ink within the temperature range (5 ° C. to 40 ° C.) which is a practical problem. In the present embodiment, the target ejection speed is obtained by applying a voltage between the diaphragm 34 and the electrode 35 based on the gradient of the ejection speed of the ink, which is known not to be affected by the change in the viscosity of the ink. The voltage obtained by subtracting the zero voltage that makes the discharge speed 0 by applying the voltage between the diaphragm 34 and the electrode 35 from the applied voltage was used as the discharge voltage.
【0059】また、特に図示しないが、制御装置46に
は、後述する駆動電圧の設定処理に際して、振動板34
と電極35との間へ印加する駆動電圧や、検出したゼロ
電圧等を一時記憶する各種記憶エリアが確保されてい
る。Although not particularly shown, the control device 46 includes a diaphragm 34 during a drive voltage setting process described later.
Various storage areas for temporarily storing the drive voltage applied between the electrode and the electrode 35 and the detected zero voltage are secured.
【0060】加えて、制御装置46には、振動板34と
各電極35との間に電圧を印加するための電圧印加手段
としての充放電回路47が接続されている。充放電回路
47には、振動板34と各電極35とがそれぞれ接続さ
れている。In addition, a charge / discharge circuit 47 as a voltage applying means for applying a voltage between the diaphragm 34 and each electrode 35 is connected to the control device 46. The diaphragm 34 and each electrode 35 are connected to the charge / discharge circuit 47, respectively.
【0061】複数の電極35のうち一の電極35aと充
放電回路47との間には、電流検出回路48が接続され
ている(図7参照)。この電流検出回路48には、後述す
る駆動電圧の設定に際して、振動板34と電極35との
当接を検出するための、比較回路49が接続されてい
る。A current detection circuit 48 is connected between one electrode 35a of the plurality of electrodes 35 and the charge / discharge circuit 47 (see FIG. 7). To the current detection circuit 48, a comparison circuit 49 for detecting contact between the diaphragm 34 and the electrode 35 when setting a drive voltage described later is connected.
【0062】電流検出回路48は、複数の電極35のう
ち一の電極35aと充放電回路47との間に設けられた
抵抗値が既知である抵抗50と、この抵抗50における
電圧値を増幅する差動増幅回路51とにより形成されて
いる。電流検出回路48は、抵抗50における電圧値を
差動増幅回路51で増幅した検出電圧値に基づいて、抵
抗50における電流値を検出する。The current detecting circuit 48 has a known resistance 50 provided between one electrode 35a of the plurality of electrodes 35 and the charging / discharging circuit 47, and amplifies the voltage value of the resistance 50. It is formed by the differential amplifier circuit 51. The current detection circuit 48 detects the current value of the resistor 50 based on the detected voltage value obtained by amplifying the voltage value of the resistor 50 by the differential amplifier circuit 51.
【0063】比較回路49は、基準電圧信号源52から
入力される基準電圧値と、差動増幅回路51から入力さ
れる検出電圧値とに基づいて、振動板34と電極35と
の当接を検出する。The comparison circuit 49 determines whether the diaphragm 34 contacts the electrode 35 based on the reference voltage value input from the reference voltage signal source 52 and the detected voltage value input from the differential amplifier circuit 51. To detect.
【0064】なお、本実施の形態では、プリント動作に
際して、電極35aには電圧が印加されない。すなわ
ち、電極35aに対峙する振動板34に対応する加圧室
44から吐出されるインクは、プリントに関与しない。In this embodiment, no voltage is applied to the electrode 35a during the printing operation. That is, the ink ejected from the pressure chamber 44 corresponding to the vibration plate 34 facing the electrode 35a does not participate in printing.
【0065】次に、インクジェットプリンタ1において
プリント動作を行う際の、インクジェットヘッド18の
各部の動作について説明する。プリント動作では、パー
ソナルコンピュータから伝送された印字データを受け付
けることで、制御装置46は、充放電回路47に対して
駆動開始を宣言する。Next, the operation of each part of the ink jet head 18 when performing a printing operation in the ink jet printer 1 will be described. In the printing operation, by receiving the print data transmitted from the personal computer, the control device 46 declares the start of driving to the charge / discharge circuit 47.
【0066】駆動開始が宣言されると、充放電回路47
は、振動板34とインクを吐出させる加圧室44に対峙
する電極35との間に電圧を印加する。これにより、振
動板34と電極35との間に静電力が作用する。この静
電力によって、振動板34は、加圧室44の容積を大き
くする方向へ撓む。When the drive start is declared, the charge / discharge circuit 47
Applies a voltage between the vibration plate 34 and the electrode 35 facing the pressure chamber 44 for discharging ink. Thereby, an electrostatic force acts between the diaphragm 34 and the electrode 35. Due to this electrostatic force, the diaphragm 34 bends in a direction to increase the volume of the pressurizing chamber 44.
【0067】振動板34と電極35との間への電圧の印
加を停止すると、撓んでいた振動板34が急激に初期位
置へ復帰する。加圧室44には共通液室流路38を介し
てインクが供給されているため、支柱が初期位置へ復帰
することにより、加圧室44内の容積が収縮して加圧室
44内のインクが加圧され、加圧室44内のインクの一
部がインク滴となってノズル26から吐出する。これに
よって、プリント動作が行われる。When the application of the voltage between the diaphragm 34 and the electrode 35 is stopped, the flexed diaphragm 34 suddenly returns to the initial position. Since the ink is supplied to the pressurizing chamber 44 via the common liquid chamber flow path 38, the volume of the pressurizing chamber 44 contracts due to the column returning to the initial position, thereby reducing the volume of the pressurizing chamber 44. The ink is pressurized, and a part of the ink in the pressurizing chamber 44 is ejected from the nozzle 26 as an ink droplet. Thus, a printing operation is performed.
【0068】次に、上述のプリント動作に際して、電極
35へ印加する駆動電圧の設定処理について図8を参照
して説明する。図8は、インクジェットヘッド18にお
ける電流、電圧および振動板34の変位量の関係を示す
タイミングチャートである。Next, a process of setting a drive voltage to be applied to the electrode 35 during the above-described printing operation will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a timing chart showing the relationship between the current and voltage in the inkjet head 18 and the displacement of the diaphragm 34.
【0069】駆動電圧設定処理は、操作者のキー操作等
によって開始が宣言された場合に、または、パーソナル
コンピュータから印字データが所定回数伝送される毎
に、実行される。The drive voltage setting processing is executed when the start is declared by an operator's key operation or the like, or every time print data is transmitted a predetermined number of times from a personal computer.
【0070】駆動電圧設定処理では、まず、主走査モー
タ25を駆動してキャリッジ17を待機位置にスライド
させ、キャッピング機構によりノズル26をキャッピン
グする。In the drive voltage setting process, first, the main scanning motor 25 is driven to slide the carriage 17 to the standby position, and the nozzle 26 is capped by the capping mechanism.
【0071】次に、振動板34と電極35aとの間に、
駆動電圧を印加する。振動板34と電極35との間への
電圧の印加を開始すると(図8(a)A)、インクジェット
ヘッド18には、充電電流と称されるピーク電流が発生
する(図8(b)A)。Next, between the diaphragm 34 and the electrode 35a,
Apply drive voltage. When the application of a voltage between the diaphragm 34 and the electrode 35 is started (FIG. 8A), a peak current called a charging current is generated in the ink jet head 18 (FIG. 8B). ).
【0072】以降、振動板34と電極35との間に印加
する電圧に応じて、電極35方向への振動板34の変位
量は徐々に増加する(図8(c)A参照)。振動板34は、
振動板34に作用する機械的な力と静電力とのバランス
により、ギャップGに対する振動板34の変位量が所定
量を超えた時点で、電極35に当接する位置まで急激に
撓み、変位量が一気に最大値となる(図8(c)B)。振動
板34の変位量の最大値は、振動板34が電極35に当
接するまでのギャップGの大きさによって決定される。Thereafter, the displacement of the diaphragm 34 in the direction of the electrode 35 gradually increases in accordance with the voltage applied between the diaphragm 34 and the electrode 35 (see FIG. 8C). The diaphragm 34 is
Due to the balance between the mechanical force acting on the diaphragm 34 and the electrostatic force, when the amount of displacement of the diaphragm 34 with respect to the gap G exceeds a predetermined amount, the diaphragm 34 rapidly bends to a position where it contacts the electrode 35, and the amount of displacement is reduced. It becomes the maximum value at a stretch (FIG. 8 (c) B). The maximum value of the amount of displacement of the diaphragm 34 is determined by the size of the gap G until the diaphragm 34 contacts the electrode 35.
【0073】振動板34と電極35とが当接すると、イ
ンクジェットヘッド18には、当接電流と称される容量
性のピーク電流が発生する(図8(b)B)。発生した当接
電流は、差動増幅回路51で増幅されて、比較回路49
のコンパレーターCに入力される。比較回路49では、
コンパレーターCに入力される差動増幅回路51からの
検出電圧と基準電圧値信号源からの基準電圧とを比較
し、差動増幅回路51から入力された電圧が、基準電圧
を上回った場合にのみ、上回ったことを示す当接電流検
出信号を制御装置46に対して出力する。ここに、当接
検出手段が実現される。When the vibration plate 34 and the electrode 35 come into contact with each other, a capacitive peak current called a contact current is generated in the ink jet head 18 (FIG. 8B). The generated contact current is amplified by the differential amplifier circuit 51 and
Is input to the comparator C. In the comparison circuit 49,
The detection voltage from the differential amplifier circuit 51 input to the comparator C is compared with the reference voltage from the reference voltage signal source, and when the voltage input from the differential amplifier circuit 51 exceeds the reference voltage, Only, it outputs a contact current detection signal indicating that it has exceeded the threshold value to the control device 46. Here, the contact detecting means is realized.
【0074】なお、振動板34と電極35との当接にお
いては、当接電流の正確な値を取得する必要はなく、当
接電流が発生したことによるピーク位置を検出すること
が可能であればよい。本実施の形態では、抵抗50にお
ける電圧値がそのまま差動増幅回路に入力される。これ
により、回路の簡略化を図ることができる。In the contact between the diaphragm 34 and the electrode 35, it is not necessary to obtain an accurate value of the contact current, and it is possible to detect the peak position due to the occurrence of the contact current. I just need. In the present embodiment, the voltage value at the resistor 50 is directly input to the differential amplifier circuit. Thus, the circuit can be simplified.
【0075】また、本実施の形態では、振動板34と電
極35との当接を当接電流の発生によって検出したが、
これに限るものではなく、例えば、透過型光センサ等に
より振動板34と電極35との当接を検出するようにし
てもよい。In this embodiment, the contact between the diaphragm 34 and the electrode 35 is detected by the generation of a contact current.
However, the present invention is not limited to this. For example, the contact between the diaphragm 34 and the electrode 35 may be detected by a transmission optical sensor or the like.
【0076】比較回路49から当接電流検出信号が入力
されると、制御装置46は、差動増幅回路51から出力
される検出電圧に基づいて、このときの電圧をゼロ電圧
として取得する。取得したゼロ電圧は、記憶装置の記憶
エリアに一時記憶される。ここに、電圧取得手段が実現
される。When the contact current detection signal is input from comparison circuit 49, control device 46 obtains the voltage at this time as zero voltage based on the detection voltage output from differential amplifier circuit 51. The acquired zero voltage is temporarily stored in a storage area of the storage device. Here, a voltage acquisition unit is realized.
【0077】ゼロ電圧を取得すると、制御装置46で
は、充放電回路47に対して電圧の印加を停止する停止
信号を出力する。充放電回路47は、この停止信号に応
じて振動板34と電極35aとの間への電圧の印加を停
止する(図8(a)C)。振動板34と電極35aとの間へ
の電圧の印加を停止すると、加圧室44に充電された電
荷が放出されて電極35での電圧が一気に低下し(図8
(a)C)、振動板34の変位量が初期値に復帰する(図8
(c)C)。このとき、当接電流とは逆方向への放電電流
と称されるボトム電流が検出される(図8(b)C)。When the zero voltage is obtained, the control device 46 outputs a stop signal to the charge / discharge circuit 47 to stop applying the voltage. The charging / discharging circuit 47 stops applying a voltage between the diaphragm 34 and the electrode 35a in response to the stop signal (FIG. 8 (A) C). When the application of the voltage between the diaphragm 34 and the electrode 35a is stopped, the electric charge charged in the pressurizing chamber 44 is released, and the voltage at the electrode 35 is reduced at once (FIG. 8).
(a) C), the displacement of the diaphragm 34 returns to the initial value (FIG. 8).
(c) C). At this time, a bottom current called a discharge current in the direction opposite to the contact current is detected (C in FIG. 8B).
【0078】振動板34の復帰により、電極35が印加
された振動板34および電極35に対応する加圧室44
のノズル26からは、インク滴が吐出される。駆動電圧
設定処理は、キャリッジ17が待機位置にある状態で実
行されるため、吐出されたインク滴は、キャッピング機
構を介して廃インク溜めに回収される。ここに、キャッ
ピング機構および廃インク溜めによって、回収部材が構
成されている。When the diaphragm 34 returns, the pressure chamber 44 corresponding to the diaphragm 34 to which the electrode 35 is applied and the electrode 35 is applied.
The ink droplets are ejected from the nozzles 26 of. Since the drive voltage setting process is executed with the carriage 17 at the standby position, the ejected ink droplets are collected in the waste ink reservoir via the capping mechanism. Here, a collecting member is constituted by the capping mechanism and the waste ink reservoir.
【0079】これによって、駆動電圧の設定処理に際し
て、用紙を不必要に消費することなく、駆動電圧を設定
することができる。In this way, the drive voltage can be set without unnecessary consumption of paper in the drive voltage setting process.
【0080】また、従来からインクジェットプリンタ1
が一般的に備えるキャッピング機構および廃インク溜め
によって、駆動電圧設定処理で吐出されたインクを回収
することで、部品点数を増加させずに、駆動電圧の設定
処理に際して吐出されたインクを回収することができ
る。Further, conventionally, the ink jet printer 1
By collecting the ink ejected in the drive voltage setting process by using the capping mechanism and the waste ink reservoir generally provided, the ink ejected in the drive voltage setting process can be collected without increasing the number of parts. Can be.
【0081】なお、本実施の形態では、回収部材である
キャッピング機構および廃インク溜めの位置を固定し、
キャリッジ17を待機位置までスライドさせた状態で、
駆動電圧の設定処理を行うようにしたが、これに限るも
のではなく、例えば、電極35aに対峙する振動板34
に対応する加圧室44のノズル26をキャリッジ17の
スライドに応じてスライドするキャッピング部材(図示
せず)を設け、このキャッピング部材によってノズル2
6をキャッピングすることで、キャリッジの主走査方向
における位置に依らず、任意の位置で駆動電圧の設定処
理を行うようにしてもよい。この場合の廃インク溜め
は、キャッピング部材とともに廃インクケースがスライ
ドする機構であってもよいし、または、廃インク溜めを
固定した状態でキャッピング部材と廃インクケースとを
チューブ等によって連通させてもよい。In this embodiment, the positions of the capping mechanism, which is a collection member, and the waste ink reservoir are fixed.
With the carriage 17 slid to the standby position,
The processing for setting the drive voltage is performed. However, the present invention is not limited to this. For example, the vibration plate 34 facing the electrode 35a may be used.
And a capping member (not shown) that slides the nozzle 26 of the pressurizing chamber 44 corresponding to the carriage 17 in accordance with the slide of the carriage 17.
By capping 6, the drive voltage setting process may be performed at an arbitrary position regardless of the position of the carriage in the main scanning direction. In this case, the waste ink reservoir may be a mechanism in which the waste ink case slides together with the capping member, or the capping member and the waste ink case may be communicated with a tube or the like with the waste ink reservoir fixed. Good.
【0082】上述の駆動電圧設定処理以降に実行するプ
リント動作では、上述の駆動電圧の設定処理に際して記
憶エリアに記憶したゼロ電圧と、予め記憶装置に格納さ
れている吐出電圧を加算した電圧を駆動電圧として電極
35に印加する。In the printing operation performed after the above-described drive voltage setting process, the drive voltage is obtained by adding the zero voltage stored in the storage area and the ejection voltage stored in the storage device in advance in the above-described drive voltage setting process. A voltage is applied to the electrode 35.
【0083】ここに、比較回路49によって振動板34
と電極35との当接が検出されたときに差動増幅回路5
1に基づいて取得されたゼロ電圧と吐出電圧とが加算さ
れた駆動電圧が、プリント動作に際して充放電回路47
によって電極35に印加される。Here, the diaphragm 34 is operated by the comparing circuit 49.
Amplifying circuit 5 when the contact between electrode and electrode 35 is detected.
The driving voltage obtained by adding the zero voltage and the ejection voltage obtained based on the first voltage to the charging / discharging circuit 47 during the printing operation is used.
Is applied to the electrode 35.
【0084】これによって、振動板34と電極35とを
当接させるとともにノズル26から吐出されるインクの
吐出速度を0とさせるような電圧をゼロ電圧とし、この
ゼロ電圧に加えることで目的とする吐出速度を得ること
ができるような電圧を吐出電圧として、実験等により予
め取得しておくことで、目的とする吐出速度をインクの
吐出速度の傾きに基づいて得ることが可能になるので、
インクの粘性の変化に左右されずに良好なプリント結果
を得ることができる。As a result, a voltage that causes the vibration plate 34 and the electrode 35 to come into contact with each other and makes the discharge speed of the ink discharged from the nozzle 26 zero is set to zero voltage. By obtaining a voltage capable of obtaining the ejection speed as the ejection voltage in advance by an experiment or the like, the target ejection speed can be obtained based on the gradient of the ink ejection speed.
Good printing results can be obtained without being affected by changes in the viscosity of the ink.
【0085】また、実際に使用するインクジェットヘッ
ド18の加圧室44から検出されたゼロ電圧に基づいて
駆動電圧を設定することにより、実使用に即した良好な
駆動電圧を得ることができる。Further, by setting the drive voltage based on the zero voltage detected from the pressurizing chamber 44 of the ink jet head 18 actually used, a good drive voltage suitable for actual use can be obtained.
【0086】さらに、本実施の形態では、駆動電圧の設
定処理を、操作者のキー操作等によって開始が宣言され
た場合、または、パーソナルコンピュータから印字デー
タが所定回数伝送される毎に実行される。すなわち、所
定または任意のタイミング毎に駆動電圧が設定される。Further, in the present embodiment, the drive voltage setting process is executed when the start is declared by an operator's key operation or the like, or every time print data is transmitted a predetermined number of times from a personal computer. . That is, the drive voltage is set at a predetermined or arbitrary timing.
【0087】これによって、所定のタイミング毎に駆動
電圧が更新されるため、プリント動作毎にゼロ電圧を取
得する必要がなく、駆動電圧の更新を必要最小限とする
ことができる。As a result, the drive voltage is updated at each predetermined timing, so that it is not necessary to acquire a zero voltage every print operation, and the update of the drive voltage can be minimized.
【0088】またさらに、複数の電極35のうち一の電
極35aと充放電回路47との間に電流検出回路48が
設けられているため、加圧室44毎にゼロ電圧を取得す
る場合と比較して、簡易な回路構成でゼロ電圧を取得す
ることができる。Further, since the current detecting circuit 48 is provided between one of the plurality of electrodes 35 a 35 a and the charging / discharging circuit 47, the current detecting circuit 48 is compared with the case where zero voltage is obtained for each pressurizing chamber 44. Thus, a zero voltage can be obtained with a simple circuit configuration.
【0089】これによって、複数の加圧室44を有する
場合にも、製造コストを大幅に増加させることなく、イ
ンクの粘性の変化に左右されずに良好なプリント結果を
得ることができる。Thus, even when a plurality of pressurizing chambers 44 are provided, a good print result can be obtained without greatly increasing the manufacturing cost and without being influenced by the change in the viscosity of the ink.
【0090】加えて、記憶装置は、一の吐出電圧を記憶
するだけでよく、格別容量の大きな記憶装置を別個に設
ける必要がない。In addition, the storage device only needs to store one ejection voltage, and there is no need to separately provide a storage device having a particularly large capacity.
【0091】これによって、インクの粘性の変化に左右
されずに良好なプリント結果を得ることができるインク
ジェットプリンタ1を、低コストで得ることができる。Thus, the ink jet printer 1 which can obtain a good print result without being influenced by the change in the viscosity of the ink can be obtained at low cost.
【0092】次に、上述の制御の下に設定された駆動電
圧を用いて、各種の環境温度下において実際にプリント
動作を行った場合の実験結果を図9に例示する。図9
は、上述の制御の下に設定された駆動電圧を用いて、各
種の環境温度下において実際にプリント動作を行った場
合の環境温度と吐出速度との関係を示す相関図である。
図9中の各プロットの近傍に付された数値は、上述の制
御を行った場合に、実際の電極35にかかった駆動電圧
である。Next, FIG. 9 exemplifies an experimental result in a case where a printing operation is actually performed under various environmental temperatures using the driving voltage set under the above-described control. FIG.
FIG. 5 is a correlation diagram showing the relationship between the environmental temperature and the ejection speed when a printing operation is actually performed at various environmental temperatures using the drive voltage set under the above control.
Numerical values given in the vicinity of each plot in FIG. 9 are actual drive voltages applied to the electrodes 35 when the above-described control is performed.
【0093】プリント動作に際しては、ゼロ電圧に6.
5Vの吐出電圧を加えた駆動電圧を、振動板34と各電
極35との間に印加した。この結果、実際に振動板34
と各電極35との間に印加された駆動電圧には若干の差
が生じたが、吐出速度に関しては、目的とする7m/s
の吐出速度を、環境温度によるインクの粘性の変化に左
右されずに実用上許容範囲内で安定して得ることが可能
であることが、図9より判る。In the printing operation, the voltage is set to zero voltage.
A drive voltage to which a discharge voltage of 5 V was applied was applied between the diaphragm 34 and each electrode 35. As a result, the diaphragm 34 is actually
There was a slight difference in the drive voltage applied between the electrode and each electrode 35.
It can be seen from FIG. 9 that the ejection speed can be stably obtained within a practically allowable range without being influenced by the change in the viscosity of the ink due to the environmental temperature.
【0094】なお、本実施の形態では、振動板34と各
電極35との間に印加する駆動電圧は、プリント動作に
際して、各電極35に電圧を印加する毎にゼロ電圧と吐
出電圧とを加算したが、これに限るものではなく、ゼロ
電圧の取得に際して駆動電圧を算出し、この駆動電圧を
記憶装置に記憶するようにしてもよい。この場合には、
プリント動作に際して、記憶装置を参照して駆動電圧を
取得することができる。このとき、駆動電圧は、ゼロ電
圧を取得する毎に更新して記憶される。In the present embodiment, the driving voltage applied between the diaphragm 34 and each electrode 35 is such that a zero voltage and a discharge voltage are added each time a voltage is applied to each electrode 35 during a printing operation. However, the present invention is not limited to this, and the drive voltage may be calculated when the zero voltage is obtained, and the drive voltage may be stored in the storage device. In this case,
At the time of the printing operation, the drive voltage can be acquired with reference to the storage device. At this time, the drive voltage is updated and stored every time the zero voltage is obtained.
【0095】これによって、プリント動作毎にゼロ電圧
と吐出電圧との加算処理を行う必要がなく、プリント動
作に際しての駆動電圧の取得にかかる処理速度の向上を
図ることができる。As a result, it is not necessary to perform the addition process of the zero voltage and the ejection voltage for each printing operation, and the processing speed for obtaining the driving voltage at the time of the printing operation can be improved.
【0096】さらに、本実施の形態では、モノクロプリ
ントを行うインクジェットプリンタ1への適用を示した
がこれに限るものではなく、イエロー、シアン、マゼン
タ、ブラックの4色のインクを用いてフルカラープリン
トを行うカラーインクジェットプリンタに適用してもよ
い。特に図示しないが、カラーインクジェットプリンタ
では、一般的に使用するインクの色数に応じたインクジ
ェットヘッドを有している。このため、駆動電圧の設定
を行う場合には、各インクジェットヘッド毎に駆動電圧
を設定することが可能であるが、使用するインクジェッ
トヘッドは通常同一のロットで製造されていることが一
般的であるため、基準となるいずれか一のインクジェッ
トヘッドのゼロ電圧に基づいて駆動電圧を設定するよう
にしてもよい。Further, in this embodiment, the application to the ink jet printer 1 for performing monochrome printing has been described. However, the present invention is not limited to this, and full-color printing can be performed using four color inks of yellow, cyan, magenta, and black. The present invention may be applied to a color ink-jet printer that performs the operation. Although not particularly shown, the color ink jet printer has an ink jet head corresponding to the number of colors of ink generally used. For this reason, when setting the drive voltage, it is possible to set the drive voltage for each inkjet head, but the inkjet heads used are generally manufactured in the same lot. Therefore, the drive voltage may be set based on the zero voltage of any one of the inkjet heads serving as a reference.
【0097】これによって、複数のインクジェットヘッ
ドを有するカラーインクジェットプリンタにおいても、
簡易な回路構成で全てのインクジェットヘッドにおける
吐出速度を良好に制御することができる。Thus, even in a color ink jet printer having a plurality of ink jet heads,
With a simple circuit configuration, it is possible to satisfactorily control the ejection speed in all the ink jet heads.
【0098】次に、本発明の第2の実施の形態について
図10および図11を参照して説明する。第2の実施の
形態のインクジェットプリンタ1は、電極35に電圧を
印加する時間が補正される点が第1の実施の形態と異な
る点である。Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The ink jet printer 1 according to the second embodiment is different from the first embodiment in that the time for applying a voltage to the electrode 35 is corrected.
【0099】図10は、本発明の第2の実施の形態のイ
ンクジェットプリンタ1の制御系を概略的に示すブロッ
ク図である。本実施の形態のインクジェットプリンタ1
では、比較回路49と制御装置46との間に、遅延回路
53が設けられている。遅延回路53は、当接電流を検
出することにより駆動を開始し、駆動を開始してから所
定時間後に制御装置46に対して、当接電流検出信号を
出力する。FIG. 10 is a block diagram schematically showing a control system of the ink jet printer 1 according to the second embodiment of the present invention. Inkjet printer 1 of the present embodiment
In the embodiment, a delay circuit 53 is provided between the comparison circuit 49 and the control device 46. The delay circuit 53 starts driving by detecting the contact current, and outputs a contact current detection signal to the control device 46 a predetermined time after the start of driving.
【0100】上述のインクジェットプリンタ1では、プ
リント動作に際して、まず、駆動開始信号を受け付ける
ことにより、電極35へ駆動電圧を印加する。このとき
の駆動電圧は、予め記憶装置に記憶されている電圧であ
り、矩形波状の波形を有している。In the above-described ink jet printer 1, at the time of a printing operation, a driving voltage is first applied to the electrode 35 by receiving a driving start signal. The drive voltage at this time is a voltage stored in the storage device in advance, and has a rectangular waveform.
【0101】公知の技術であるため詳細な説明を省略す
るが、矩形波状の電圧を印加するためには、例えば、正
弦波を矩形波状に整形するクリッパ回路を用いた方法が
ある。クリッパ回路では、ダイオード、トランジスタを
用いて正弦波として与えられる交流電流波形の一部をク
リッピングして一定レベルの電流を印加することで、矩
形波状の電圧を印加することができる。Although a detailed description is omitted because it is a known technique, there is a method using a clipper circuit for shaping a sine wave into a rectangular wave, for example, in order to apply a rectangular wave voltage. In the clipper circuit, a rectangular wave voltage can be applied by clipping a part of an alternating current waveform given as a sine wave using a diode and a transistor and applying a constant level of current.
【0102】振動板34が電極35に当接することによ
り、比較回路49から出力された当接電流検知信号は、
遅延回路53に入力される。遅延回路53は、当接電流
検知信号が入力されることにより駆動を開始し、駆動を
開始してから所定時間後に、制御装置46に対して当接
電流検出信号を出力する。ここに、計時手段としての機
能が実行される。When the diaphragm 34 contacts the electrode 35, the contact current detection signal output from the comparison circuit 49 is
The signal is input to the delay circuit 53. The delay circuit 53 starts driving when the contact current detection signal is input, and outputs a contact current detection signal to the control device 46 a predetermined time after the start of driving. Here, a function as a timing unit is executed.
【0103】制御装置46では、遅延回路53から出力
された当接電流検出信号が入力されると、充放電回路4
7に対して電圧の印加を停止する停止信号を出力する。
充放電回路47は、この停止信号に応じて振動板34と
電極35との間への電圧の印加を停止する。In the control device 46, when the contact current detection signal output from the delay circuit 53 is input, the charge / discharge circuit 4
7, a stop signal for stopping the application of the voltage is output.
The charge / discharge circuit 47 stops applying a voltage between the diaphragm 34 and the electrode 35 in response to the stop signal.
【0104】ここで、図11は、上述の制御の下に設定
された駆動電圧を用いて、各種の環境温度下において実
際にプリント動作を行った場合の環境温度と吐出速度と
の関係を示す相関図である。図11中の各プロットの近
傍に付された数値は、上述の制御を行った場合の、実際
の電極35での電圧である。この結果、実際に電極35
に印加された電圧には若干の差が生じたが、環境温度に
よるインクの粘性の変化に左右されずに実用上許容範囲
内で目的とする7m/sの吐出速度が安定して得られ
た。Here, FIG. 11 shows the relationship between the environmental temperature and the ejection speed when the printing operation is actually performed at various environmental temperatures using the drive voltage set under the above control. It is a correlation diagram. Numerical values given near each plot in FIG. 11 are actual voltages at the electrodes 35 when the above-described control is performed. As a result, the electrode 35 is actually
Although a slight difference occurred in the voltage applied to the ink, the desired ejection speed of 7 m / s was stably obtained within a practically allowable range without being affected by the change in the viscosity of the ink due to the environmental temperature. .
【0105】ここに、プリントに際しては、比較回路4
9によって振動板34と電極35との当接が検出されて
から、遅延回路53によって所定時間が計測される間だ
け、充放電回路47によって電極へ電圧が印加される。
これによって、目的とする吐出速度が得られるようなメ
ニスカスが発生するまでの時間を実験等により予め取得
しておくことで、目的とする吐出速度をメニスカス振動
に基づいて得ることが可能になる。At the time of printing, the comparison circuit 4
The voltage is applied to the electrodes by the charge / discharge circuit 47 only while the predetermined time is measured by the delay circuit 53 after the contact between the diaphragm 34 and the electrode 35 is detected by 9.
This makes it possible to obtain the target discharge speed based on the meniscus vibration by previously acquiring the time until a meniscus occurs at which the target discharge speed can be obtained by an experiment or the like.
【0106】これによって、インクの粘性の変化に左右
されずに、目的とする吐出速度を良好に得ることがで
き、良好なプリント結果を得ることができる。As a result, the desired ejection speed can be obtained satisfactorily without being affected by the change in the viscosity of the ink, and a good print result can be obtained.
【0107】また、振動板34と電極35との間に矩形
波状の電圧を電極35へ印加することで、電圧量が変動
する時間を短くするとともに、振動板34の震え防止す
ることができるので、振動板34の変位量が変化するこ
とによる加圧室44内のインクの振動を必要最小限に抑
制することができる。Further, by applying a rectangular wave voltage between the diaphragm 34 and the electrode 35 to the electrode 35, the time during which the amount of voltage fluctuates can be shortened, and the vibration of the diaphragm 34 can be prevented. In addition, the vibration of the ink in the pressurizing chamber 44 due to the change in the displacement of the vibration plate 34 can be suppressed to a necessary minimum.
【0108】これによって、予め取得したメニスカス変
位量に基づいてインクの吐出時期を制御することができ
る。Thus, the ink ejection timing can be controlled based on the previously obtained meniscus displacement amount.
【0109】[0109]
【発明の効果】請求項1記載の発明のインクジェットプ
リンタによれば、インクジェットヘッドにおいて、振動
板と電極との当接を検出したときのゼロ電圧と吐出電圧
とを加算した駆動電圧を、プリントに際して電極に印加
することにより、振動板と電極とを当接させるとともに
ノズルから吐出されるインクの吐出速度を0とさせるよ
うな電圧をゼロ電圧とし、このゼロ電圧に加えることで
目的とする吐出速度を得ることができるような電圧を吐
出電圧として、実験等により予め取得しておくことで、
目的とする吐出速度をインクの吐出速度の傾きに基づい
て得ることが可能になるので、インクの粘性の変化に左
右されずに目的とする吐出速度を良好に得ることができ
る。これによって、インクの粘性の変化に左右されずに
良好なプリント結果を得ることができる。また、吐出電
圧を記憶するだけでよいため、格別記憶容量の大きな記
憶装置を別個に設ける必要がなく、インクの粘性の変化
に左右されずに目的とする吐出速度を良好に得ることが
できる。これによって、インクの粘性の変化に左右され
ずに良好なプリント結果を得ることができるインクジェ
ットプリンタを低コストで得ることができる。According to the ink jet printer of the first aspect of the invention, in the ink jet head, the driving voltage obtained by adding the zero voltage and the ejection voltage when the contact between the diaphragm and the electrode is detected is used for printing. By applying a voltage to the electrode, a voltage is applied to bring the diaphragm and the electrode into contact with each other and the discharge speed of the ink discharged from the nozzle is set to zero. By obtaining in advance by experiment or the like a voltage that can obtain
Since the desired ejection speed can be obtained based on the gradient of the ink ejection speed, the desired ejection speed can be obtained satisfactorily irrespective of the change in the viscosity of the ink. As a result, a good print result can be obtained without being affected by the change in the viscosity of the ink. In addition, since it is only necessary to store the ejection voltage, it is not necessary to separately provide a storage device having a particularly large storage capacity, and a desired ejection speed can be obtained satisfactorily without being affected by a change in ink viscosity. This makes it possible to obtain a low-cost inkjet printer that can obtain a good print result without being affected by a change in the viscosity of the ink.
【0110】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載のインクジェットプリンタにおいて、駆動電圧を所定
のタイミング毎に更新することにより、インク吐出毎に
ゼロ電圧を取得せずに、駆動電圧の更新を必要最小限と
することが可能になるので、不必要に駆動電圧を更新す
ることなく、請求項1記載の効果を得ることができる。According to the second aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the first aspect, by updating the drive voltage at each predetermined timing, a zero voltage is not acquired every time ink is ejected. Since the updating can be minimized, the effect described in claim 1 can be obtained without unnecessarily updating the driving voltage.
【0111】請求項3記載の発明のインクジェットプリ
ンタによれば、プリントに際しては、振動板と電極との
当接を検出してから、所定時間を計測する間だけ、電極
へ電圧を印加することにより、目的とする吐出速度が得
られるようなメニスカスが発生するまでの時間を実験等
により予め取得しておくことで、目的とする吐出速度を
メニスカス振動に基づいて得ることが可能になるので、
インクの粘性の変化に左右されずに目的とする吐出速度
を良好に得ることができる。これによって、インクの粘
性の変化に左右されずに良好なプリント結果を得ること
ができる。According to the ink jet printer of the third aspect of the present invention, upon printing, a voltage is applied to the electrodes only for a predetermined time after detecting the contact between the diaphragm and the electrodes. By acquiring in advance the time until a meniscus is generated such that a desired ejection speed is obtained by an experiment or the like, the desired ejection speed can be obtained based on the meniscus vibration.
The desired ejection speed can be obtained satisfactorily irrespective of the change in the viscosity of the ink. As a result, a good print result can be obtained without being affected by the change in the viscosity of the ink.
【0112】請求項4記載の発明によれば、請求項3記
載のインクジェットプリンタにおいて、電極に矩形波状
の電圧を印加することにより、振動板の震えの発生を防
止することが可能になるので、請求項3記載の効果をよ
り確実に得ることができる。According to the fourth aspect of the invention, in the ink jet printer according to the third aspect, it is possible to prevent the vibration of the diaphragm from occurring by applying a rectangular wave voltage to the electrodes. The effect described in claim 3 can be obtained more reliably.
【0113】請求項5記載の発明によれば、請求項1、
2、3または4記載のインクジェットプリンタにおい
て、一の加圧室における振動板と電極との当接のみを検
出することにより、複数の加圧室を有する場合にも、簡
易な回路構成で、全ての振動板および電極に対して、適
正な駆動電圧を印加することが可能になるので、複数の
加圧室を有する場合の制御を簡略化することができる。
これによって、複数の加圧室を有する場合の装置の製造
コストの増加を抑制することができる。According to the invention set forth in claim 5, claim 1,
In the ink-jet printer described in 2, 3 or 4, by detecting only the contact between the diaphragm and the electrode in one pressurizing chamber, even if it has a plurality of pressurizing chambers, it is possible to use a simple circuit configuration. Since it becomes possible to apply an appropriate drive voltage to the diaphragm and the electrode, it is possible to simplify the control in the case where a plurality of pressure chambers are provided.
As a result, it is possible to suppress an increase in the manufacturing cost of the device when a plurality of pressurizing chambers are provided.
【0114】請求項6記載の発明によれば、請求項5記
載のインクジェットプリンタにおいて、プリント時に電
圧を印加しない振動板および電極の当接に基づいて駆動
電圧を取得し、駆動電圧の取得に際して吐出されたイン
クを回収部材によって回収することにより、用紙を使用
するプリントを伴わずに、駆動電圧を取得することが可
能になるので、不必要に用紙を消費することなく、駆動
電圧を取得することができる。According to the sixth aspect of the present invention, in the ink jet printer according to the fifth aspect, a driving voltage is obtained based on the contact between the diaphragm and the electrode to which no voltage is applied at the time of printing, and ejection is performed when the driving voltage is obtained. By collecting the ink collected by the collecting member, it is possible to acquire the drive voltage without performing printing using the paper, and thus to acquire the drive voltage without unnecessary consumption of the paper. Can be.
【図1】本発明の第1の実施の形態のインクジェットプ
リンタを示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an ink jet printer according to a first embodiment of the present invention.
【図2】その縦断側面図である。FIG. 2 is a vertical sectional side view thereof.
【図3】インクジェットヘッド18を示す分解斜視図で
ある。FIG. 3 is an exploded perspective view showing the inkjet head 18. FIG.
【図4】その縦断面図である。FIG. 4 is a longitudinal sectional view thereof.
【図5】インクジェットプリンタが備える制御系のう
ち、プリントにかかる制御系を概略的に示すブロック図
である。FIG. 5 is a block diagram schematically showing a control system related to printing among control systems provided in the inkjet printer.
【図6】駆動電圧とインクの吐出速度との関係を示す相
関図である。FIG. 6 is a correlation diagram showing a relationship between a driving voltage and an ink ejection speed.
【図7】電流検出回路を概略的に示すブロック図であ
る。FIG. 7 is a block diagram schematically showing a current detection circuit.
【図8】インクジェットヘッドにおける電流、電圧およ
び振動板の変位量の関係を示すタイミングチャートであ
る。FIG. 8 is a timing chart illustrating a relationship between a current, a voltage, and a displacement amount of a diaphragm in the inkjet head.
【図9】環境温度と吐出速度との関係を示す相関図であ
る。FIG. 9 is a correlation diagram showing a relationship between an environmental temperature and a discharge speed.
【図10】本発明の第2の実施の形態のインクジェット
プリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。FIG. 10 is a block diagram schematically showing a control system of an ink jet printer according to a second embodiment of the present invention.
【図11】環境温度と吐出速度との関係を示す相関図で
ある。FIG. 11 is a correlation diagram showing a relationship between an environmental temperature and a discharge speed.
【図12】従来のインクジェットプリンタのプリント時
のノズルにおけるメニスカスの変位量と時間との関係を
示す相関図である。FIG. 12 is a correlation diagram showing a relationship between a displacement amount of a meniscus in a nozzle at the time of printing of a conventional inkjet printer and time.
1 インクジェットプリンタ 18 インクジェットヘッド 26 ノズル 34 振動板 35 電極 44 加圧室 47 電圧印加手段 G ギャップ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet printer 18 Inkjet head 26 Nozzle 34 Vibration plate 35 Electrode 44 Pressurization room 47 Voltage application means G gap
Claims (6)
ェット方式により記録材に対してプリント動作を行うイ
ンクジェットプリンタにおいて、 前記インクジェットヘッドは、一部が外方向へ屈撓可能
な振動板によって形成された加圧室と、前記加圧室と外
部とを連通させるノズルと、所定間隔のギャップを有し
て前記振動板に対向配置された電極と、前記振動板と前
記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電
圧印加手段によって前記振動板と前記電極との間に電圧
を印加することによる前記振動板と前記電極との当接を
検出する当接検出手段と、前記当接検出手段により前記
振動板と前記電極との当接を検出したときに前記振動板
と前記電極との間にかかるゼロ電圧を取得する電圧取得
手段と、により構成され、プリントに際しては前記電圧
印加手段によって予め設定された吐出電圧と前記ゼロ電
圧とを加算した駆動電圧を前記電極に印加するようにし
たことを特徴とするインクジェットプリンタ。1. An ink-jet printer which performs a printing operation on a recording material by an ink-jet method using an ink-jet head, wherein the ink-jet head has a pressurizing chamber partially formed by a vibrating plate capable of flexing outward. A nozzle for communicating the pressurizing chamber with the outside, an electrode having a gap at a predetermined interval and opposed to the diaphragm, and applying a voltage between the diaphragm and the electrode. Means, contact detecting means for detecting contact between the diaphragm and the electrode by applying a voltage between the diaphragm and the electrode by the voltage applying means, and the contact detecting means Voltage acquiring means for acquiring a zero voltage applied between the diaphragm and the electrode when contact between the diaphragm and the electrode is detected. Inkjet printer is characterized in that so as to apply a driving voltage obtained by adding the said zero voltage with a preset discharge voltage by the voltage applying means to the electrodes Te.
毎に前記ゼロ電圧を取得することを特徴とする請求項1
記載のインクジェットプリンタ。2. The apparatus according to claim 1, wherein the voltage acquiring means acquires the zero voltage at every predetermined timing.
The ink-jet printer as described.
ェット方式により記録材に対してプリント動作を行うイ
ンクジェットプリンタにおいて、 前記インクジェットヘッドは、一部が外方向へ屈撓可能
な振動板によって形成された加圧室と、前記加圧室と外
部とを連通させるノズルと、所定間隔のギャップを有し
て前記振動板に対向配置された電極と、前記振動板と前
記電極との間に電圧を印加する電圧印加手段と、前記電
圧印加手段によって前記振動板と前記電極との間に電圧
を印加することによる前記振動板と前記電極との当接を
検出する当接検出手段と、前記当接検出手段により前記
振動板と前記電極との当接を検出してから所定時間を計
測する計時手段と、により構成され、前記電圧印加手段
によって前記当接検出手段により前記振動板と前記電極
との当接を検出してから前記計時手段により所定時間が
計測される間だけ前記電極へ電圧を印加するようにした
ことを特徴とするインクジェットプリンタ。3. An ink-jet printer which performs a printing operation on a recording material by an ink-jet method using an ink-jet head, wherein the ink-jet head has a pressurizing chamber partially formed by a vibrating plate capable of flexing outward. A nozzle for communicating the pressurizing chamber with the outside, an electrode having a gap at a predetermined interval and opposed to the diaphragm, and applying a voltage between the diaphragm and the electrode. Means, contact detecting means for detecting contact between the diaphragm and the electrode by applying a voltage between the diaphragm and the electrode by the voltage applying means, and the contact detecting means A time measuring means for measuring a predetermined time after detecting contact between the diaphragm and the electrode, wherein the vibration is detected by the contact detecting means by the voltage applying means. Jet printer, characterized in that the predetermined time by the time counting means from the detection of the contact between the plate-electrodes so as to apply a voltage only to the electrodes while being measured.
印加することを特徴とする請求項3記載のインクジェッ
トプリンタ。4. The ink jet printer according to claim 3, wherein said voltage applying means applies a rectangular wave voltage.
当接検出手段は一の前記加圧室における前記振動板と前
記電極との当接を検出することを特徴とする請求項1、
2、3または4記載のインクジェットプリンタ。5. The apparatus according to claim 1, wherein a plurality of said pressure chambers are provided, and said contact detection means detects contact between said diaphragm and said electrode in one of said pressure chambers. ,
The inkjet printer according to 2, 3 or 4.
よって電圧が印加される前記振動板と前記電極とに対し
てプリント時以外に電圧を印加し、当該振動板と当該電
極とに対応する前記加圧室から吐出されるインクを回収
する回収部材を設けたことを特徴とする請求項5記載の
インクジェットプリンタ。6. The voltage applying means applies a voltage to the diaphragm and the electrode to which a voltage is applied by the contact detecting means other than at the time of printing, and applies a voltage to the diaphragm and the electrode. 6. The ink jet printer according to claim 5, further comprising a collecting member for collecting ink discharged from the pressurizing chamber.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000181893A JP2002001949A (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Ink jet printer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2000181893A JP2002001949A (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Ink jet printer |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2002001949A true JP2002001949A (en) | 2002-01-08 |
Family
ID=18682751
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2000181893A Pending JP2002001949A (en) | 2000-06-16 | 2000-06-16 | Ink jet printer |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2002001949A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7545595B2 (en) | 2002-08-09 | 2009-06-09 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Magnetic disk apparatus having an adjustable mechanism to compensate write or heat element for off-tracking position with yaw angle |
-
2000
- 2000-06-16 JP JP2000181893A patent/JP2002001949A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US7545595B2 (en) | 2002-08-09 | 2009-06-09 | Hitachi Global Storage Technologies Japan, Ltd. | Magnetic disk apparatus having an adjustable mechanism to compensate write or heat element for off-tracking position with yaw angle |
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