JPH0781088A - Method and apparatus for driving ink jet head, and printer using the apparatus - Google Patents
Method and apparatus for driving ink jet head, and printer using the apparatusInfo
- Publication number
- JPH0781088A JPH0781088A JP16019994A JP16019994A JPH0781088A JP H0781088 A JPH0781088 A JP H0781088A JP 16019994 A JP16019994 A JP 16019994A JP 16019994 A JP16019994 A JP 16019994A JP H0781088 A JPH0781088 A JP H0781088A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- nozzle
- inkjet head
- diaphragm
- driving
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14314—Structure of ink jet print heads with electrostatically actuated membrane
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明はアクチュエータに静電気
を用いたインクジェットヘッドの駆動方法及びその装
置、特にそのアクチュエータを構成する振動板に残留す
る残留電荷の影響を排除することに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method of driving an ink jet head using static electricity as an actuator and a device therefor, and more particularly to eliminating the influence of residual charge remaining on a diaphragm constituting the actuator.
【0002】[0002]
【従来の技術】インクジェットプリンタは、記録時の騒
音が極めて小さいこと、高速印字が可能であること、イ
ンクの自由度が高く安価な普通紙を使用できることなど
多くの利点を有する。この中でも記録の必要な時にのみ
インク液滴を吐出する、いわゆるインク・オン・デマン
ド方式が、記録に不要なインク液滴の回収を必要としな
いため、現在主流となっている。2. Description of the Related Art Ink jet printers have many advantages such as extremely low noise during recording, high-speed printing capability, and the availability of inexpensive plain paper with a high degree of freedom in ink. Of these, the so-called ink-on-demand method, which ejects ink droplets only when recording is necessary, is currently mainstream because it does not require the collection of ink droplets unnecessary for recording.
【0003】従来のインク・オン・デマンド方式の駆動
方法には例えば特公平2−24218号公報に開示され
ている駆動方法がある。この駆動方法においては、イン
ク噴射圧力を発生する圧力室の容積を変化させる圧電素
子を備え、圧電素子には待機状態で圧電素子の分極電圧
と同方向の電気的パルスが印加され、圧電素子を充電し
て圧力室の容積を減少させておき、インク噴射時には圧
電素子を徐々に放電させて圧力室の容積を増大させた後
に、再び圧電素子に電気的パルスを印加して圧電素子を
急速に充電させ、圧力室の容積を減少させることにより
ノズルからインクを噴射させている。そして、この駆動
方法においては、インク液滴を低電圧で最も効率良く噴
射させるために、圧力室へのインクの吸入時に起きるイ
ンク系の減衰振動の極大値近傍で圧電素子に再び電圧を
印加し急速に圧力室の容積を減少させている。As a conventional ink-on-demand driving method, for example, there is a driving method disclosed in Japanese Patent Publication No. 2-24218. In this driving method, a piezoelectric element that changes the volume of the pressure chamber that generates the ink ejection pressure is provided, and an electric pulse in the same direction as the polarization voltage of the piezoelectric element is applied to the piezoelectric element in a standby state, The volume of the pressure chamber is reduced by charging, the piezoelectric element is gradually discharged during ink ejection to increase the volume of the pressure chamber, and then an electrical pulse is applied to the piezoelectric element again to rapidly move the piezoelectric element. Ink is ejected from the nozzle by charging and reducing the volume of the pressure chamber. In this driving method, in order to eject the ink droplets most efficiently at a low voltage, the voltage is applied to the piezoelectric element again in the vicinity of the maximum value of the damping vibration of the ink system that occurs when the ink is sucked into the pressure chamber. Rapidly reducing the volume of the pressure chamber.
【0004】一方、アクチュエータの駆動に静電気力を
用いたインクジェットヘッドには、例えばUSP4,5
20,375号に開示されている構造が知られている。On the other hand, an ink jet head which uses an electrostatic force to drive an actuator has, for example, USP 4,5.
The structure disclosed in 20,375 is known.
【0005】USP4,520,375号には、主に絶
縁手段により間隔をあけて対向する2枚のキャパシター
プレートからなるとキャパシターと、インクを収容する
リザーバとからなり、キャパシタープレートの内一枚が
例えばシリコンの半導体製の薄い振動板を形成し、キャ
パシターに時間的に変化する電圧を印加することによ
り、振動板に機械的振動を生じさせ、振動板の動きに応
答して、例えばインクの様な液体をノズルより吐出させ
る液体噴射装置が開示されている。US Pat. No. 4,520,375 is composed of a capacitor, which is composed mainly of two capacitor plates facing each other with a gap mainly by an insulating means, and a reservoir for containing ink, and one of the capacitor plates is, for example, one of them. By forming a thin diaphragm made of silicon semiconductor and applying a time-varying voltage to the capacitor, mechanical vibration is generated in the diaphragm, and in response to the movement of the diaphragm, for example, ink such as ink. A liquid ejecting apparatus that ejects liquid from a nozzle is disclosed.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】上述の従来のインクジ
ェットヘッドの駆動方法はアクチュエータに圧電素子を
用いたインク・オン・デマンド方式のものには最適な方
法の一つである。The above-mentioned conventional method for driving an ink jet head is one of the most suitable methods for the ink-on-demand system using a piezoelectric element as an actuator.
【0007】しかし、USP4,520,375号に示
されるアクチュエータの駆動に静電気力を用いたインク
ジェットヘッドをインク・オン・デマンド方式で駆動さ
せる場合、上述の圧電素子によるものの駆動方法を単純
に適用したのでは、以下に述べるような問題を生じ、実
用化が困難であった。However, in the case of driving an ink jet head using electrostatic force for driving the actuator shown in USP 4,520,375 by the ink-on-demand method, the above-mentioned driving method using a piezoelectric element is simply applied. However, the following problems occur and it is difficult to put them into practical use.
【0008】アクチュエータに静電気を用いたインクジ
ェットヘッドは、圧電素子を用いたものと異なり、振動
板と個別電極間にパルス電圧を印加した後に、振動板及
び電極間の誘電体に電荷が残留し、この残留電荷が作り
出す電界により振動板と個別電極との相対変位量が低下
する。この相対変位量が低下は、インク液滴の吐出量や
インクスピードの低下等の吐出不良の原因となり、例え
ば印字濃度や画素ずれ等の印刷品質不良や画素抜け等の
信頼性の低下を招くという問題点があった。An ink jet head using static electricity as an actuator is different from one using a piezoelectric element, and after a pulse voltage is applied between the diaphragm and individual electrodes, electric charges remain in the dielectric between the diaphragm and the electrodes, The electric field generated by this residual charge reduces the relative displacement between the diaphragm and the individual electrodes. This reduction in the relative displacement amount causes ejection failure such as the ejection amount of ink droplets and the ink speed, which leads to deterioration of print quality such as print density and pixel shift, and deterioration of reliability such as pixel omission. There was a problem.
【0009】そして更に、残留電荷は後述するように、
過去の印加電圧の履歴によってその大きさが異なるとい
う性質を示すため、振動板と個別電極との相対変位量は
一義的に定まらず不安定になり、その結果として、イン
ク液滴の吐出量や吐出速度等が不安定になり、いずれに
しても、印字濃度や画素ずれ等の印刷品質不良や画素抜
け等、信頼性が低下する要因となっていた。Further, the residual charge is, as will be described later,
Since the magnitude of the applied voltage varies depending on the history of the applied voltage in the past, the relative displacement amount between the diaphragm and the individual electrode is not fixed uniquely and becomes unstable. The ejection speed and the like became unstable, and in any case, it became a factor of lowering the reliability such as defective print quality such as print density and pixel shift and pixel omission.
【0010】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、振動板−電極間の残留電荷が
インクジェットヘッドの駆動に与える悪影響を排除し、
振動板と個別電極との相対変位量を安定なものにするイ
ンクジェットヘッドの駆動方法及びその装置を提供し、
良好な印字品質を得るようにした印刷装置を提供するこ
とを目的とする。The present invention has been made to solve the above problems, and eliminates the adverse effect of the residual charge between the diaphragm and the electrode on the drive of the ink jet head.
Provided is a method for driving an inkjet head and a device for stabilizing the relative displacement between a diaphragm and individual electrodes.
It is an object of the present invention to provide a printing apparatus that can obtain good print quality.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドの駆動方法は、ノズルと、ノズルに連通するイン
ク流路と、流路の一部に設けられた振動板と、振動板に
対向して設けられた電極とを有し、振動板を変形させ、
ノズルからインク液滴を吐出し、記録を行うインクジェ
ットヘッドの駆動方法において、振動板を静電気力によ
り変形させ、通常の記録に用いる第1の電圧と、第1の
電圧とは異なる第2の電圧とを有し、所定時に前記第2
の電圧を用いて、前記振動板を駆動し、前記振動板の変
位量を安定させることを特徴とする。A method for driving an ink jet head according to the present invention comprises a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and a vibration plate facing the vibration plate. With the electrode provided, deform the diaphragm,
In a method of driving an inkjet head that ejects ink droplets from a nozzle to perform recording, the diaphragm is deformed by electrostatic force and a first voltage used for normal recording and a second voltage different from the first voltage. And at a predetermined time, the second
The voltage is used to drive the diaphragm to stabilize the displacement of the diaphragm.
【0012】この第1の電圧とは異なる第2の電圧と
は、第1の電圧とは極性の異なる電圧、または、振動板
と電極との間の誘電体に最大電圧の電圧履歴を与える第
1の電圧より大きな電圧であり、これらの第1の電圧と
は異なる第2の電圧を、例えば、1ドット若しくは1行
印字する毎に、又はインクジェットヘッドを搭載した装
置のイニシャライズ時に、又はノズル回復動作を行うと
きに印加する。The second voltage different from the first voltage is a voltage having a polarity different from that of the first voltage, or a second voltage which gives a maximum voltage history to the dielectric between the diaphragm and the electrodes. The second voltage, which is higher than the first voltage and is different from the first voltage, is printed, for example, every time one dot or one line is printed, or at the time of initializing an apparatus equipped with an inkjet head, or nozzle recovery. It is applied when the operation is performed.
【0013】本発明のインクジェットヘッドの駆動装置
は、ノズルと、ノズルに連通するインク流路と、流路の
一部に設けられた振動板と、振動板に対向して設けられ
た電極とを有し、変形させ、ノズルからインク液滴を吐
出し、記録を行うインクジェットヘッドの駆動装置にお
いて、振動板を静電気力により変形させ、通常の記録に
用いる第1の電圧を振動板と電極間に印加する駆動手段
と、第1の電圧とは極性の異なる電圧を、振動板と電極
間に印加する振動板の残留電荷除去手段とを有すること
を特徴とする。この残留電荷除去手段は、第1の電圧と
は極性の異なる電圧の電気パルスを、例えば1ドット若
しくは1行印字する毎に、又はノズルの回復処理動作を
行うときに印加する。The ink jet head driving device of the present invention includes a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided opposite to the vibration plate. In a drive device of an inkjet head that has, deforms, ejects ink droplets from a nozzle, and performs recording, the diaphragm is deformed by electrostatic force, and a first voltage used for normal recording is applied between the diaphragm and the electrode. It is characterized in that it has a driving means to be applied and a residual charge removing means of the diaphragm for applying a voltage having a polarity different from that of the first voltage between the diaphragm and the electrodes. The residual charge removing means applies an electric pulse having a voltage having a polarity different from that of the first voltage, for example, every time one dot or one line is printed, or when the nozzle recovery processing operation is performed.
【0014】また、本発明のインクジェットヘッドの駆
動装置の他の様態では、ノズルと、ノズルに連通するイ
ンク流路と、流路の一部に設けられた振動板と、振動板
に対向して設けられた電極とを有し、変形させ、ノズル
からインク液滴を吐出し、記録を行うインクジェットヘ
ッドの駆動装置において、振動板を静電気力により変形
させ、通常の記録に用いる第1の電圧と、振動板と前記
電極との間の誘電体に最大電圧の電圧履歴を与える第1
の電圧より大きな第2の電圧とを、前記振動板と前記電
極間に印加する電源電圧調整手段を有することを特徴と
する。この電源電圧調整手段は、第2の電圧を、例えば
インクジェットヘッドを搭載した装置のイニシャライズ
又はノズル回復動作時に印加する。In another aspect of the ink jet head driving device of the present invention, the nozzle, the ink flow path communicating with the nozzle, the vibration plate provided in a part of the flow path, and the vibration plate facing the vibration plate. In a driving device of an inkjet head that has an electrode provided and is deformed, ejects ink droplets from a nozzle, and performs recording, a diaphragm is deformed by electrostatic force and a first voltage used for normal recording is used. First applying a voltage history of maximum voltage to the dielectric between the diaphragm and the electrode,
And a second voltage higher than the voltage of 1) between the vibrating plate and the electrode. The power supply voltage adjusting means applies the second voltage, for example, at the time of initializing or nozzle recovery operation of the apparatus equipped with the inkjet head.
【0015】[0015]
【作用】本発明においては、インクジェットヘッドの振
動板と個別電極間に順方向の電気パルスを印加すること
により、振動板とこれに対向して配置された個別電極と
の間に静電気力による引力が働き、この静電気力によっ
て振動板を変形させる。次にその電気パルスを解除する
ことにより、振動板の復元力によりインク液滴をノズル
孔より吐出させる。ところが、電気パルスを解除しても
振動板と個別電極との間の電荷が残留し、その残留電荷
が作り出す電界のため、振動板が完全に復元せずに撓み
を含むことになる。それでは上述のように振動板と個別
電極との相対変位量が低下することになるが、本発明に
おいては、駆動時の電圧とは極性の異なる電圧を、駆動
電圧を印加する前即ちインクを吸引させる動作をさせる
前に、印加することにより残留電荷を消滅させている。
このため、残留電荷による振動板の撓みはなくなり、振
動板と個別電極との相対変位量は低下しない。In the present invention, by applying an electric pulse in the forward direction between the diaphragm of the ink jet head and the individual electrode, an attractive force due to electrostatic force is exerted between the diaphragm and the individual electrode facing the diaphragm. Works, and this electrostatic force deforms the diaphragm. Next, by releasing the electric pulse, ink droplets are ejected from the nozzle holes by the restoring force of the vibration plate. However, even if the electric pulse is released, the electric charge remains between the diaphragm and the individual electrode, and the electric field generated by the residual electric charge causes the diaphragm to bend without being completely restored. Then, as described above, the relative displacement amount between the vibration plate and the individual electrode is reduced, but in the present invention, a voltage having a polarity different from that of the driving voltage is applied before the driving voltage is applied, that is, ink is sucked. The residual charges are extinguished by applying before performing the operation.
Therefore, the diaphragm is not bent due to the residual charge, and the relative displacement amount between the diaphragm and the individual electrode does not decrease.
【0016】また、上述の残留電荷は、電圧履歴により
その大きさが異なったものになり、特に印加された最大
電圧によってその大きさが規定されるという性質をもっ
ている。そこで、本発明の他の様態においては、印刷時
の駆動電圧より大きな最大電圧を振動板と電極間に印加
して残留電荷を最大量にしておくことにより、印刷時の
駆動電圧がその最大電圧までの間で変化しても残留電荷
量が一定になるようにしている。従って、残留電荷によ
る電界は一定になりそれによる振動板の撓みも一定にな
る。このため、印刷時の振動板と電極との相対変位量
は、電圧履歴に関係なく、駆動電圧による撓みと最大電
圧による残留電荷の撓み(一定)との差となり、一義的
に決定されるので、安定したものとなる。Further, the above-mentioned residual charge has a property that its magnitude varies depending on the voltage history, and its magnitude is particularly regulated by the maximum voltage applied. Therefore, in another aspect of the present invention, a maximum voltage larger than the driving voltage during printing is applied between the diaphragm and the electrode to maximize the residual charge, so that the driving voltage during printing is the maximum voltage. The amount of residual charge is kept constant even if it changes between the two. Therefore, the electric field due to the residual charges becomes constant, and the deflection of the diaphragm due to this becomes constant. Therefore, the relative displacement amount between the diaphragm and the electrode during printing is the difference between the deflection due to the drive voltage and the deflection (constant) due to the maximum voltage regardless of the voltage history, and is uniquely determined. , Will be stable.
【0017】[0017]
【実施例】図2は本発明の一実施例におけるインクジェ
ットヘッドの分解斜視図である。本実施例はインク液滴
を基板の端部に設けたノズル孔から吐出させるエッジイ
ジェクトタイプの例を示すものであるが、基板の上面部
に設けたノズル孔からインク液滴を吐出させるフェイス
イジュクトタイプでもよい。図3は組み立てられたイン
クジェットヘッド全体の断面側面図、図4は図3のA−
A線矢視図である。本実施例のインクジェットヘッド1
0は次に詳述する構造を持つ3枚の基板1、2、3を重
ねて接合した積層構造となっている。FIG. 2 is an exploded perspective view of an ink jet head in one embodiment of the present invention. The present embodiment shows an example of an edge eject type in which ink droplets are ejected from nozzle holes provided at the end of the substrate, but a face image ejecting ink droplets from nozzle holes provided at the upper surface of the substrate is used. It may be a cut type. 3 is a cross-sectional side view of the entire assembled inkjet head, and FIG. 4 is A- of FIG.
It is a line A arrow line view. Inkjet head 1 of this embodiment
Reference numeral 0 has a laminated structure in which three substrates 1, 2 and 3 having the structure described in detail below are stacked and joined.
【0018】中間の第1の基板1は、シリコン基板であ
り、複数のノズル孔4を構成するように、基板1の表面
に一端より平行に等間隔で形成された複数のノズル溝1
1と、各々のノズル溝11に連通し、底壁を振動板5と
する吐出室6を構成することになる凹部12と、凹部1
2の後部に設けられたオリフィス7を構成することにな
るインク流入口のための細溝13と、各々の吐出室6に
インクを供給するための共通のインクキャビティ8を構
成することになる凹部14とを有する。また、振動板5
の下部には後述する電極を装着するため振動室9を構成
することになる凹部15が設けられている。本実施例で
は、各オリフィス7は、主に流路抵抗を増加させるた
め、また、細溝の一つが詰まったとしてもインクジェッ
トヘッドの正常な動作を保つために、3つの平行な細溝
13から形成されてる。The intermediate first substrate 1 is a silicon substrate, and a plurality of nozzle grooves 1 are formed on the surface of the substrate 1 in parallel at equal intervals from one end so as to form a plurality of nozzle holes 4.
1 and a recess 12 communicating with each nozzle groove 11 and forming a discharge chamber 6 having a diaphragm 5 as a bottom wall;
2 is a narrow groove 13 for an ink inflow port, which will form an orifice 7 provided at the rear of the nozzle 2, and a recessed part, which will form a common ink cavity 8 for supplying ink to each ejection chamber 6. 14 and. Also, the diaphragm 5
A concave portion 15 which constitutes the vibration chamber 9 for mounting an electrode described later is provided in the lower part of the. In this embodiment, each of the orifices 7 has three parallel thin grooves 13 in order to mainly increase the flow path resistance and to maintain the normal operation of the inkjet head even if one of the narrow grooves is clogged. Is formed.
【0019】本実施例においては、振動板5とこれに対
向して配置される電極との対向間隔、即ちギャップ部1
6の長さG(図3参照、以下「ギャップ長」と記す。)
が、凹部15の深さと電極の厚さとの差になるように、
間隔保持手段を第1の基板1の下面に形成した振動室用
の凹部15により構成している。また、別の例として凹
部の形成は第2の基板2の上面でもよい。ここでは、凹
部15の深さをエッチングにより0.6μmとしてい
る。なお、ノズル溝11のピッチは0.72mmであ
り、その幅は70μmである。In this embodiment, the distance between the vibrating plate 5 and the electrodes arranged to face the vibrating plate 5, that is, the gap portion 1
A length G of 6 (see FIG. 3, hereinafter referred to as “gap length”).
So that there is a difference between the depth of the recess 15 and the thickness of the electrode,
The space holding means is composed of a vibration chamber recess 15 formed on the lower surface of the first substrate 1. As another example, the recess may be formed on the upper surface of the second substrate 2. Here, the depth of the recess 15 is set to 0.6 μm by etching. The pitch of the nozzle grooves 11 is 0.72 mm and the width thereof is 70 μm.
【0020】また、第1の基板1への共通電極17の付
与については、半導体及び電極である金属の材料による
仕事関数の大小が重要であり、本実施例では共通電極材
料にはチタンを下付けとし白金、またはクロムを下付け
とし金を使用しているが、本実施例に限定されるもので
はなく、半導体及び電極材料の特性により別の組合わせ
でもよい。また、本実施例で用いられる半導体材料の抵
抗率は8〜12Ωcmである。Regarding the provision of the common electrode 17 to the first substrate 1, it is important that the work function of the metal material of the semiconductor and the electrode is large or small. In this embodiment, titanium is used as the common electrode material. Although platinum is used as an attachment and gold is used as an underlay of chromium, the present invention is not limited to this embodiment, and another combination may be used depending on the characteristics of the semiconductor and the electrode material. The resistivity of the semiconductor material used in this example is 8 to 12 Ωcm.
【0021】第1の基板1の下面に接合される下側の第
2の基板2にはホウ珪酸系ガラスを使用し、この第2の
基板2の接合によって振動室9を構成するとともに、第
2の基板2上の振動板5に対応する各々の位置に、金を
0.1μmスパッタし、振動板5とほぼ同じ形状に金パ
ターンを形成して個別電極21としている。個別電極2
1はリード部22及び端子部23を持つ。更に、電極端
子部23を除きパイレックススパッタ膜を全面に0.2
μm被覆して絶縁層24を形成し、インクジェットヘッ
ド駆動時の絶縁破壊、ショートを防止するための膜を形
成している。Borosilicate glass is used for the lower second substrate 2 bonded to the lower surface of the first substrate 1, and the vibration chamber 9 is formed by bonding the second substrate 2 to each other. Gold is sputtered by 0.1 μm on each position corresponding to the vibration plate 5 on the substrate 2 to form a gold pattern in substantially the same shape as the vibration plate 5 to form the individual electrodes 21. Individual electrode 2
1 has a lead portion 22 and a terminal portion 23. Furthermore, except for the electrode terminal portion 23, a Pyrex sputtered film is formed on the entire surface by 0.2
An insulating layer 24 is formed by coating with a thickness of μm to form a film for preventing dielectric breakdown and short circuit when the inkjet head is driven.
【0022】第1の基板1の上面に接合される上側の第
3の基板3は、第2の基板2と同じくホウ珪酸系ガラス
を用いている。この第3の基板3の接合によって、ノズ
ル孔4、吐出室6、オリフィス7及びインクキャビティ
8が構成される。そして、第3の基板3にはインクキャ
ビティ8に連通するインク供給口31が設けられる。イ
ンク供給口31は接続パイプ32及びチューブ33を介
して図示しないインクタンクに接続される。The upper third substrate 3 bonded to the upper surface of the first substrate 1 is made of borosilicate glass as with the second substrate 2. By joining the third substrate 3, the nozzle hole 4, the ejection chamber 6, the orifice 7, and the ink cavity 8 are formed. Further, the third substrate 3 is provided with an ink supply port 31 communicating with the ink cavity 8. The ink supply port 31 is connected to an ink tank (not shown) via a connection pipe 32 and a tube 33.
【0023】次に、第1の基板1と第2の基板2を温度
300〜500℃、電圧500〜800Vの印加で陽極
接合し、また同条件で第1の基板1と第3の基板3を接
合し、図3のようにインクジェットヘッドを組み立て
る。陽極の接合後に、振動板5と第2の基板2上の個別
電極21との間に形成されるギャップ長さGは、凹部1
5の深さと個別電極21の厚さとの差であり、本実施例
では0.5μmとしてある。また、振動板5と個別電極
21上の絶縁層24との空隙間隔G1は0.3μmとな
っている。Next, the first substrate 1 and the second substrate 2 are anodically bonded at a temperature of 300 to 500 ° C. and a voltage of 500 to 800 V, and under the same conditions, the first substrate 1 and the third substrate 3 are joined together. And the ink jet head is assembled as shown in FIG. After joining the anode, the gap length G formed between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 on the second substrate 2 is equal to the recess 1
5 and the thickness of the individual electrode 21, which is 0.5 μm in this embodiment. The gap G1 between the diaphragm 5 and the insulating layer 24 on the individual electrode 21 is 0.3 μm.
【0024】上記のようにインクジェットヘッドを組み
立てた後は、共通電極17と個別電極21の端子部23
間にそれぞれ配線101により駆動回路102を接続
し、インクジェットプリンタを構成する。インク103
は、図示しないインクタンクよりインク供給口31を経
て第1の基板1の内部に供給され、インクキャビティ
8、吐出室6等を満たしている。そして、吐出室6のイ
ンクは、図3に示されるように、インクジェットヘッド
10の駆動時にノズル孔4よりインク液滴104となっ
て吐出され、記録紙105に印字される。After the ink jet head is assembled as described above, the common electrode 17 and the terminal portion 23 of the individual electrode 21 are formed.
A drive circuit 102 is connected between the wirings 101 to form an inkjet printer. Ink 103
Is supplied to the inside of the first substrate 1 from an ink tank (not shown) through the ink supply port 31, and fills the ink cavity 8, the ejection chamber 6, and the like. Then, as shown in FIG. 3, the ink in the ejection chamber 6 is ejected as ink droplets 104 from the nozzle holes 4 when the inkjet head 10 is driven, and is printed on the recording paper 105.
【0025】次に上記のように構成された本実施例の電
気的接続について説明する。金属−絶縁層−半導体層か
らなる構造、いわゆるMIS構造において、印加電圧の
極性により、電流の値に大きな差がある場合と差のない
場合が生ずることが、空間電荷層(空乏層ともいう)の
影響から現象として知られている。基板材質である半導
体がP形シリコンの場合は、基板電極側にプラス電圧を
かけた時は導体とみなせるが、マイナス電圧をかけた時
は空間電荷層の存在により導体とはみなせずに容量を持
つことがわかっている。Next, the electrical connection of this embodiment constructed as described above will be explained. In a structure including a metal-insulating layer-semiconductor layer, a so-called MIS structure, a space charge layer (also called a depletion layer) may or may not have a large difference in current value depending on the polarity of an applied voltage. It is known as a phenomenon due to the influence of. When the semiconductor material of the substrate is P-type silicon, it can be regarded as a conductor when a positive voltage is applied to the substrate electrode side, but when a negative voltage is applied, it is not regarded as a conductor due to the existence of the space charge layer and the capacitance is I know I have it.
【0026】図5は本実施例における振動板と個別電極
の部分拡大詳細図であり、電荷の様子を模式化して示し
たものである。第1の基板1にP形シリコンを用い、第
1の基板1(振動板5)側、すなわち共通電極17をプ
ラス極性、個別電極21側をマイナス極性になるように
駆動回路102に接続し、共通電極17と個別電極21
に駆動回路102によりパルス電圧を印加した場合であ
る。FIG. 5 is a partially enlarged detailed view of the vibrating plate and the individual electrodes in this embodiment, and schematically shows the state of electric charges. P-type silicon is used for the first substrate 1, the first substrate 1 (vibration plate 5) side, that is, the common electrode 17 is connected to the drive circuit 102 so that the positive polarity and the individual electrode 21 side have the negative polarity, Common electrode 17 and individual electrode 21
This is the case where a pulse voltage is applied by the drive circuit 102 to.
【0027】P形シリコンはボロンをドープしており、
電子がドープされたボロンの数だけ不足するので、ドー
プ量と等しい正孔を持っていることが知られている。P
形シリコン中の正孔19は共通電極17のプラス電荷に
より、絶縁層26側へ反発させられる。この正孔19の
移動により、アクセプター(イオン化したボロン)は、
基板電極17から電荷の供給を受けるので、第1の基板
1内には正孔の流れが生じ、空間電荷層を発生せず導体
とみなすことができる。また個別電極21側はマイナス
電荷が帯電され、この結果、印加したパルス電圧が振動
板5を撓ませるに充分な静電気による吸引力を発生す
る。したがって、振動板5は個別電極21側へ撓むこと
になる。The P-type silicon is doped with boron,
It is known that the electrons have the same number of holes as the number of doped boron because the number of electrons is insufficient. P
The holes 19 in the shaped silicon are repelled toward the insulating layer 26 side by the positive charge of the common electrode 17. Due to the movement of the holes 19, the acceptor (ionized boron) becomes
Since charges are supplied from the substrate electrode 17, holes flow in the first substrate 1 and a space charge layer is not generated, which can be regarded as a conductor. Further, the individual electrode 21 side is charged with a negative electric charge, and as a result, the applied pulse voltage generates an attractive force due to static electricity sufficient to bend the diaphragm 5. Therefore, the diaphragm 5 is bent toward the individual electrode 21 side.
【0028】図6及び図7は図5の振動板と個別電極と
の間にある誘電体の残留電荷に着目した模式図であり、
図6は図5と同様に電圧を印加したときの状態を示して
おり、図7はその電界を取り去ったときの状態を示して
いる。次に、残留電荷の発生を図6及び図7を参照しな
がら説明する。図6及び図7において、前述したように
振動板5は半導体であり、共通電極17は金属で形成さ
れ、それらは、オーミック接続されている。FIGS. 6 and 7 are schematic diagrams focusing on the residual charge of the dielectric between the diaphragm and the individual electrodes of FIG.
Similar to FIG. 5, FIG. 6 shows a state when a voltage is applied, and FIG. 7 shows a state when the electric field is removed. Next, generation of residual charges will be described with reference to FIGS. 6 and 7. 6 and 7, as described above, the diaphragm 5 is a semiconductor, the common electrode 17 is made of metal, and they are ohmic-connected.
【0029】この振動板5は絶縁層26で覆われてい
る。そして、個別電極21に形成された絶縁層24はギ
ャップ16を介して絶縁層26と対向しており、これら
の絶縁層26、ギャップ16及び絶縁層24は全体とし
て絶縁層27を形成している。従って、ここでは振動板
5と個別電極21とによって構成される平行平板コンデ
ンサ内に誘電体が介在したモデルとしてとらえることが
できる。誘電体は保護膜絶縁層24,26に相当する。
平行平板に電圧を印加すると、誘電体は図6に示すよう
に印加電界を打ち消すような方向(電界とは逆方向に)
の分極28を発生する。この分極28のほとんどは印加
電圧を切り、コンデンサに蓄えられた電荷を抵抗46を
介して放電すると短い時間で消滅する。放電後から分極
が消滅するまでの遅れ時間を緩和時間といい、分極の種
類によって大きく異なる。The diaphragm 5 is covered with an insulating layer 26. The insulating layer 24 formed on the individual electrode 21 faces the insulating layer 26 via the gap 16, and the insulating layer 26, the gap 16 and the insulating layer 24 form the insulating layer 27 as a whole. . Therefore, here, it can be regarded as a model in which the dielectric is interposed in the parallel plate capacitor constituted by the diaphragm 5 and the individual electrode 21. The dielectric corresponds to the protective film insulating layers 24 and 26.
When a voltage is applied to the parallel plates, the dielectric material cancels the applied electric field as shown in FIG. 6 (in the direction opposite to the electric field).
Polarization 28 is generated. Most of the polarized light 28 disappears in a short time when the applied voltage is cut off and the electric charge stored in the capacitor is discharged through the resistor 46. The delay time from the discharge to the disappearance of the polarization is called the relaxation time, which greatly differs depending on the type of polarization.
【0030】本実施例の振動板5と個別電極21の内部
の誘電体(絶縁層)の分極の場合には、緩和時間の短い
原子分極や電子分極以外に、イオン分極や界面分極と呼
ばれる比較的分極緩和時間の長い分極成分を含んでい
る。イオン分極は絶縁層内部のNa+,K+,B+等が
印加電界に沿って移動することによって発生するもので
あり、界面分極は、誘電体が不均質構造である場合、誘
電率の異なる媒質が接触する境界面に発生する分極であ
り、酸化シリコンと純シリコンの境界面に生ずるもので
ある。このため、本実施例の振動板5と個別電極21の
内部の誘電体(24,26)は、図7に示すように、電
界の繰返し印加もしくは長時間の連続印加により分極の
一部が完全に消失せず分極が長時間にわたって残る。こ
れにより誘電体は残留分極29を有するようになり、振
動板5−電極21間に残留する分極が作り出す残留電界
Pが振動板5と個別電極21との相対変位量の低下を招
く。In the case of the polarization of the dielectric (insulating layer) inside the vibrating plate 5 and the individual electrode 21 of this embodiment, a comparison called ionic polarization or interface polarization other than atomic polarization or electronic polarization with a short relaxation time is made. It contains a polarization component with a long dynamic relaxation time. Ion polarization is generated by the movement of Na +, K +, B +, etc. inside the insulating layer along the applied electric field, and interface polarization causes contact between media having different dielectric constants when the dielectric has a heterogeneous structure. The polarization that occurs at the interface between the silicon oxide and the pure silicon. Therefore, in the dielectric 5 (24, 26) inside the vibrating plate 5 and the individual electrodes 21 of this embodiment, as shown in FIG. 7, a part of the polarization is completely generated by repeated application of an electric field or continuous application for a long time. The polarization remains for a long time without disappearing. As a result, the dielectric material has a residual polarization 29, and the residual electric field P created by the residual polarization between the diaphragm 5 and the electrode 21 causes a decrease in the relative displacement amount between the diaphragm 5 and the individual electrode 21.
【0031】図8は振動板と個別電極の撓みを経時的に
示した図である。図8(a)は振動板5と個別電極21
間に電圧を印加していない状態であり、図示のように振
動板5と個別電極21とは平行になっている。図8
(b)は振動板5と個別電極17に電圧を印加したとき
の状態であり、図示のように振動板5は撓む。ここでは
その撓みの量をΔV1とする。次に、図8(c)は振動
板5と個別電極17に蓄えられた電荷を放電した後の状
態であり、放電後も、残留電荷が作り出す残留電界によ
り振動板5が撓んでおり、例えばその撓みの量をΔV2
とする。従って、振動板5と個別電極21との相対変位
量はΔV1−ΔV2となり、相対変位量が低下すること
が分かる。FIG. 8 is a diagram showing the deflection of the diaphragm and the individual electrodes with time. FIG. 8A shows the diaphragm 5 and the individual electrode 21.
No voltage is applied between them, and the diaphragm 5 and the individual electrode 21 are parallel to each other as shown in the figure. Figure 8
(B) is a state when voltage is applied to the diaphragm 5 and the individual electrode 17, and the diaphragm 5 bends as shown in the figure. Here, the amount of the deflection is ΔV1. Next, FIG. 8C shows a state after the electric charge stored in the diaphragm 5 and the individual electrode 17 is discharged, and the diaphragm 5 is bent by the residual electric field generated by the residual charge even after the discharge, for example, The amount of deflection is ΔV2
And Therefore, it is understood that the relative displacement amount between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 becomes ΔV1-ΔV2, and the relative displacement amount decreases.
【0032】このような振動板5と個別電極21との相
対変位量の低下は、上述のように、インク液滴の吐出量
やインクスピード低下等の吐出不良の原因となり、イン
クジェットプリンタの信頼性や印刷品質に悪影響を及ぼ
してしまう。そこで、本実施例においては後述するよう
に振動板5と個別電極21との間に図6とは逆方向の電
界を印加することにより、上述の残留電荷を消滅させて
いる。The decrease in the relative displacement amount between the vibrating plate 5 and the individual electrode 21 causes the ejection failure such as the ejection amount of the ink droplets and the ink speed reduction as described above, and the reliability of the ink jet printer. And the print quality will be adversely affected. Therefore, in the present embodiment, as described later, the electric field in the direction opposite to that of FIG. 6 is applied between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 to eliminate the above-mentioned residual charges.
【0033】図1は本発明の一実施例のインクジェット
プリンタの概念図である。図において、202はインク
ジェットヘッドを移動させたり、紙等の印刷媒体を移動
させたりする駆動モータ、203はインクジェットヘッ
ド10及び駆動モータ202を主な構成要素としたプリ
ンタである。このプリンタ203はインクジェットヘッ
ド10や印刷媒体を駆動モータ202により移動しなが
ら、インクジェットヘッド10よりインクを吐出して印
刷媒体に到達せしめることにより文字や画像を印刷す
る。204は計時手段であり、時間の計測を行う。20
6はノズルの目詰りの回復処理を制御するノズルの目詰
り回復処理手段である。207は入力手段であり、21
0は印刷の制御や入力手段207からの入力信号を受け
て各種の演算制御を行う印刷演算制御手段210であ
る。この印刷演算制御手段210は計時手段204を起
動するための初期化信号や、プリンタ203を制御する
ための印刷制御信号を出力したり、各種の制御を行う。
211は記憶手段であり、印刷演算制御手段210の演
算処理の際に用いられる各種のデータが格納される。2
12は振動板の残留電荷除去手段であり、後述するよう
に振動板の残留電荷に対する回復処理を行うために、振
動板回復処理制御信号を出力する。FIG. 1 is a conceptual diagram of an ink jet printer according to an embodiment of the present invention. In the figure, 202 is a drive motor that moves the inkjet head or a print medium such as paper, and 203 is a printer that mainly includes the inkjet head 10 and the drive motor 202. The printer 203 prints characters and images by ejecting ink from the inkjet head 10 to reach the print medium while moving the inkjet head 10 and the print medium by the drive motor 202. Reference numeral 204 denotes a time measuring means, which measures time. 20
Reference numeral 6 denotes a nozzle clogging recovery processing means for controlling the nozzle clogging recovery processing. 207 is an input means,
Reference numeral 0 denotes a print calculation control unit 210 that performs print control and receives various input signals from the input unit 207 and performs various calculation controls. The print calculation control means 210 outputs an initialization signal for activating the clock means 204, a print control signal for controlling the printer 203, and performs various controls.
A storage unit 211 stores various data used in the arithmetic processing of the print arithmetic control unit 210. Two
Reference numeral 12 denotes a residual charge removing means for the diaphragm, which outputs a diaphragm recovery processing control signal in order to perform recovery processing for the residual charge on the diaphragm as described later.
【0034】213はインクジェットヘッド10の駆動
制御回路であり、図9の回路構成からなっている。この
駆動制御回路213にはノズル回復処理制御信号、印刷
制御信号及び振動板回復処理制御信号が入力され、これ
らの制御信号に基いてインクジェットヘッド10の駆動
を制御する。214は駆動モータ202の駆動制御回路
であり、ノズル回復処理制御信号、印刷制御信号及び振
動板回復処理制御信号が入力され、これらの制御信号に
基いて駆動モータ202の駆動を制御する。Reference numeral 213 denotes a drive control circuit for the ink jet head 10, which has the circuit configuration shown in FIG. A nozzle recovery process control signal, a print control signal, and a diaphragm recovery process control signal are input to the drive control circuit 213, and the drive of the inkjet head 10 is controlled based on these control signals. Reference numeral 214 denotes a drive control circuit for the drive motor 202, which receives a nozzle recovery process control signal, a print control signal, and a diaphragm recovery process control signal, and controls the drive of the drive motor 202 based on these control signals.
【0035】図9はインクジェットヘッド10の駆動制
御回路の構成を示した図である。この駆動制御回路21
3は、図示のように、制御回路215及び駆動回路10
2aから構成されている。駆動回路102aはトランジ
スタ106〜109及び増幅器110〜113から構成
されている。制御回路215はノズル回復処理制御信
号、印刷制御信号及び振動板回復処理制御信号が入力さ
れ、それらの制御信号に基いてパルス電圧P1〜P4を
増幅器110〜113に適宜出力し、増幅器110〜1
13の出力によりにトランジスタ106〜109が駆動
され、その結果、振動板5と個別電極21によって構成
されるコンデンサ114に電荷がチャージされ又はデス
チャージすることにより、インク液滴104がノズル孔
4から吐出される。ここで、抵抗115は放電速度を決
める抵抗で、抵抗116は充電速度を決める抵抗であっ
て、各々の抵抗値及びコンデンサ114の容量で充放電
の時定数が定まる。FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the drive control circuit of the ink jet head 10. This drive control circuit 21
3 is a control circuit 215 and a drive circuit 10 as shown.
2a. The drive circuit 102a includes transistors 106 to 109 and amplifiers 110 to 113. The control circuit 215 receives the nozzle recovery processing control signal, the print control signal, and the diaphragm recovery processing control signal, outputs pulse voltages P1 to P4 to the amplifiers 110 to 113 as appropriate based on those control signals, and the amplifiers 110 to 1
The transistors 106 to 109 are driven by the output of 13, and as a result, the capacitor 114 formed by the diaphragm 5 and the individual electrode 21 is charged or discharged, whereby the ink droplet 104 is ejected from the nozzle hole 4. Is ejected. Here, the resistor 115 is a resistor that determines the discharge rate, and the resistor 116 is a resistor that determines the charge rate. The time constant of charging and discharging is determined by each resistance value and the capacitance of the capacitor 114.
【0036】図10は上述のインクジェットヘッド10
を搭載したプリンタの概要図である。300は記録紙1
05を搬送するプラテン、301は内部にインクを貯蔵
するインクタンクであり、インク供給チューブ306を
介してインクジェットヘッド10にインクを供給する。
302はキャリッジであり、インクジェットヘッド10
を記録紙105の搬送方向と直行する方向に移動させ
る。303はポンプであり、インクジェットヘッド10
のインク吐出不良等の場合、キャップ304、廃インク
回収チューブ308を介してインクを吸引し、排インク
溜305に回収する機能を果たしている。FIG. 10 shows the ink jet head 10 described above.
FIG. 2 is a schematic diagram of a printer equipped with the. 300 is recording paper 1
A platen 301 for transporting 05 is an ink tank for storing ink therein, and supplies ink to the inkjet head 10 via an ink supply tube 306.
Reference numeral 302 denotes a carriage, which is the inkjet head 10.
Is moved in a direction orthogonal to the conveyance direction of the recording paper 105. Reference numeral 303 denotes a pump, which is the inkjet head 10.
In the case of defective ink ejection, etc., it has a function of sucking the ink through the cap 304 and the waste ink collection tube 308 and collecting it in the waste ink reservoir 305.
【0037】図11は図1の実施例のインクジェットプ
リンタの制御方法を示したフローチャートであり、図1
2はそのサブルーチンを示したフローチャートである。
図12において、(a)はノズル回復動作のサブルーチ
ンを示し、(b)は印刷動作のサブルーチンを示してい
る。まず、ステップS0において印刷演算制御手段21
0の指示に基いてプリンタ機構部等のイニシャライズが
実行される。このとき、計時手段204のリセットも同
時に行われ計時がスタートする。次のステップS1にお
いて、電源投入直後のノズル回復動作を行う。このノズ
ル回復動作は、図12(a)のノズル回復動作のサブル
ーチンのステップSS1〜SS3に示される一連の処理
によりなされる。FIG. 11 is a flow chart showing a control method of the ink jet printer of the embodiment of FIG.
2 is a flowchart showing the subroutine.
In FIG. 12, (a) shows the subroutine for the nozzle recovery operation, and (b) shows the subroutine for the printing operation. First, in step S0, the print calculation control means 21
Based on the instruction of 0, the initialization of the printer mechanism unit and the like is executed. At this time, the timing means 204 is reset at the same time and the timing starts. In the next step S1, the nozzle recovery operation is performed immediately after the power is turned on. This nozzle recovery operation is performed by a series of processes shown in steps SS1 to SS3 of the nozzle recovery operation subroutine of FIG.
【0038】まず、ステップSS1において駆動モータ
202を駆動することによりインクジェットヘッド10
を搭載したキャリッジ302を待機位置からキャップ3
04の位置へ移動する。次に、ステップSS2において
ノズルの回復動作、即ちリフレッシュを行う。このノズ
ルのリフレッシュとは、インクジェットヘッド10のノ
ズル部の増粘したインク等のインク吐出不良の原因とな
る不良インクを排出するために、全ノズルに対応する振
動板5を駆動することにより、全てのノズルからインク
を所定回数吐出させることである。通常、各ノズルにつ
いて10発〜200発の吐出を行い、増粘した不良イン
クをノズル外に排出する。このリフレッシュの吐出回数
は計時手段204の設定時間によって予め決められる。
このノズルのリフレシュ終了後、ステップSS3におい
て再び待機位置へキャリッジ302を復帰させて、一連
のリフレッシュ動作を終了する。なお、電源投入時は、
一般的に長時間ヘッドが使用されていない可能性が高い
ので160発〜200発のインク吐出が実行される。First, the ink jet head 10 is driven by driving the drive motor 202 in step SS1.
Mount the carriage 302 with the cap from the standby position to the cap 3
Move to position 04. Next, in step SS2, a nozzle recovery operation, that is, a refresh operation is performed. The refreshing of the nozzles is performed by driving the vibrating plate 5 corresponding to all the nozzles in order to discharge defective ink that causes defective ink ejection such as thickened ink in the nozzle portion of the inkjet head 10. That is, the ink is ejected from the nozzle of a predetermined number of times. Normally, 10 to 200 ejections are performed for each nozzle, and the thickened defective ink is ejected outside the nozzle. The number of refresh discharges is determined in advance by the set time of the timer means 204.
After the refreshing of the nozzles is completed, the carriage 302 is returned to the standby position again in step SS3, and a series of refresh operations is completed. When power is turned on,
Generally, there is a high possibility that the head will not be used for a long time, so 160 to 200 ink ejections are executed.
【0039】ノズルのリフレッシュ動作の終了後、計時
手段204は所定時間を計測し始める。ステップS2に
おいて、計時手段204が所定の時間を計測したかどう
かを判断するために、タイマーアップ信号の有無を判断
する。ここで、タイマーアップ信号が発生していた場合
には、ステップS8のノズル回復動作に進み、図12
(a)のノズル回復動作のサブルーチンに示されるリフ
レッシュ動作を行って次のステップS3に進む。タイマ
ーアップ信号が発生していない場合にはそのままステッ
プS3に進む。このステップS3においては印刷を行う
か否かの判断を行う。印刷を行わない場合にはステップ
S2に戻る。印刷を行う場合には、ステップS4におい
て計時手段204をリセットした後に、ステップS5に
おいて印刷動作を実行する。After the completion of the nozzle refresh operation, the timer means 204 starts measuring a predetermined time. In step S2, the presence or absence of a timer-up signal is determined in order to determine whether or not the time counting means 204 has measured a predetermined time. Here, if the timer-up signal has been generated, the process proceeds to the nozzle recovery operation of step S8, and FIG.
The refresh operation shown in the nozzle recovery operation subroutine of (a) is performed, and the process proceeds to step S3. If the timer-up signal is not generated, the process directly proceeds to step S3. In step S3, it is determined whether to print. If printing is not performed, the process returns to step S2. In the case of printing, after resetting the clock means 204 in step S4, the printing operation is executed in step S5.
【0040】この印刷動作は、図12(b)の印刷動作
のサブルーチンのステップSS10〜SS16で示され
る一連の動作によりなされる。ステップSS10におい
て計数値n=1と設定し、ステップSS11においてキ
ャリッジ302を1ドット分移動する。そして、ステッ
プSS12,SS13において印字データに基づいた指
定ドットインクを吸引して吐出する。そして、ステップ
SS14において、ステップSS12、SS13で駆動
された特定の振動板5のみについて、リフレシュ(残留
電荷の消滅)を行う。次のステップSS15において計
数値n=n+1としてインクリメントし、ステップSS
16においてnが最終ドットであるかどうかを判断し、
最終ドットでない場合にはステップSS11に戻って上
述の処理が繰り返される。最終ドットであった場合には
印刷動作を終了し、ステップS6においてキャリッジ3
02を再び待機位置へ復帰させて、ステップS7におい
て所定量だけ紙送りをする。そして、ステップS9にお
いて処理を続行するかどうかを判断し、続行する場合に
はステップS2に戻って上述の処理を繰り返す。続行し
ない場合には全ての処理を終了する。This printing operation is performed by a series of operations shown in steps SS10 to SS16 of the subroutine of the printing operation of FIG. The count value n is set to 1 in step SS10, and the carriage 302 is moved by one dot in step SS11. Then, in steps SS12 and SS13, the designated dot ink based on the print data is sucked and ejected. Then, in step SS14, refreshing (disappearance of residual charges) is performed only on the specific diaphragm 5 driven in steps SS12 and SS13. In the next step SS15, the count value n = n + 1 is incremented, and step SS
In 16, it is determined whether n is the final dot,
If it is not the final dot, the process returns to step SS11 and the above-described processing is repeated. If it is the final dot, the printing operation is ended, and in step S6, the carriage 3
02 is returned to the standby position again, and the paper is fed by a predetermined amount in step S7. Then, in step S9, it is determined whether or not the process is to be continued. If the process is to be continued, the process returns to step S2 to repeat the above process. When not continuing, all the processes are ended.
【0041】図13は図1、図9及び図12の実施例の
動作を示したタイミングチャートである。ここでは待機
状態において、抵抗Rを介してコンデンサ114を放電
状態に保持するため、パルス電圧P4が印加されてトラ
ンジスタ108がオンになっているものとする。まず、
aの区間において、パルス電圧P1,P4が供給されて
トランジスタ108,107がオン状態になり、振動板
5に正の電圧が印加され、電極21に負の電圧が印加さ
れる。これによりコンデサ114に順方向の電荷がチャ
ージされ、振動板5が静電気による吸引力により個別電
極21側に撓んだ状態になり、吐出室6の圧力が減少
し、インク103がインクキャビテイ8からオリフイス
7を通じて吐出室6内に補給される。FIG. 13 is a timing chart showing the operation of the embodiment shown in FIGS. 1, 9 and 12. Here, in the standby state, since the capacitor 114 is held in the discharged state via the resistor R, the pulse voltage P4 is applied and the transistor 108 is turned on. First,
In the section a, the pulse voltages P1 and P4 are supplied, the transistors 108 and 107 are turned on, a positive voltage is applied to the diaphragm 5, and a negative voltage is applied to the electrode 21. As a result, the capacitor 114 is charged with the electric charge in the forward direction, the vibrating plate 5 is bent to the individual electrode 21 side by the attraction force by the static electricity, the pressure of the ejection chamber 6 is reduced, and the ink 103 is ejected from the ink cavity 8. It is replenished into the discharge chamber 6 through the orifice 7.
【0042】その後、bのホ−ルド区間を経過すると、
区間cにおいて、パルス電圧P2,P4が供給されてト
ランジスタ106,108がオン状態になり、コンデン
サ104に蓄積された電荷が急速にデスチャージされ
る。その結果、振動板5と個別電極21との間に働いて
いた静電気による吸引力がなくなり、振動板5は自己の
持つ剛性により復元する。この振動板5の復元により、
吐出室6内の圧力が急速に上昇し、ノズル孔4からイン
ク液滴104を記録紙105に向けて吐出する。この
後、dの区間において示すように、振動板5のリフレッ
シュがなされる。ここでは、パルス電圧P2,P3が供
給されてトランジスタ106,109がオン状態にな
り、振動板5に負の電圧、個別電極21に正の電圧が印
加される。振動板5と個別電極21によって構成される
コンデンサ114には電荷がチャージされる。しかし、
これは通常の印刷動作の場合の逆電圧であり、充電の方
向は逆になっている。これにより、図7の残留電荷が消
滅することになる。その後、e区間において、再び電荷
を放電すると、残留電荷は消滅し残っていないので、振
動板5は図8(c)のように撓んでおらず完全に復元す
る。故に次の区間a2,b2,c2を経て再び吐出され
るインク吐出量は前回吐出されたインク吐出量とほぼ一
致する。本実施例においては、このように1ドット毎に
振動板5と個別電極21との間に生成する残留電荷を消
滅させながら、インク液滴104を吐出させている。After that, when the hold section of b is passed,
In the section c, the pulse voltages P2 and P4 are supplied, the transistors 106 and 108 are turned on, and the charges accumulated in the capacitor 104 are rapidly discharged. As a result, the attraction force due to static electricity that acts between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 disappears, and the diaphragm 5 is restored due to its own rigidity. By restoring the diaphragm 5,
The pressure in the ejection chamber 6 rapidly rises, and the ink droplets 104 are ejected from the nozzle holes 4 toward the recording paper 105. After that, as shown in the section of d, the diaphragm 5 is refreshed. Here, the pulse voltages P2 and P3 are supplied, the transistors 106 and 109 are turned on, and a negative voltage is applied to the diaphragm 5 and a positive voltage is applied to the individual electrode 21. An electric charge is charged in the capacitor 114 formed by the diaphragm 5 and the individual electrode 21. But,
This is the reverse voltage in the normal printing operation, and the charging direction is opposite. As a result, the residual charges in FIG. 7 disappear. After that, when the electric charge is discharged again in the section e, the residual electric charge disappears and is not left, so that the diaphragm 5 is not bent as shown in FIG. 8C and is completely restored. Therefore, the ink ejection amount that is ejected again through the next sections a2, b2, and c2 substantially matches the ink ejection amount that was ejected last time. In the present embodiment, the ink droplets 104 are ejected while eliminating the residual charge generated between the vibrating plate 5 and the individual electrode 21 for each dot as described above.
【0043】なお、本実施例においては残留電荷を消滅
させるために逆電圧を印加しているが、逆電圧によって
も振動板5は撓むのでインク液滴が吐出しないようにし
なければならない。振動板5に半導体を使用した場合に
は、逆電圧の大きさを順方向の電圧と同じ大きさにして
も撓みの量が少なく、インク液滴の吐出のおそれはな
い。このため、本実施例のように電源の共通化が可能に
なっている。一方、振動板5に導体を使用した場合に
は、逆電圧の大きさを順方向の電圧と同じ大きさにする
と、インク液滴の吐出のおそれがあるので、逆電圧の大
きさを小さくする必要がある。また、本実施例において
はP形半導体基板を基板として用いたが、N形半導体基
板を基板として用いた場合には、駆動回路102aとイ
ンクジェットヘッド10との接続配線はP形半導体の場
合とは逆とする必要がある。In this embodiment, the reverse voltage is applied in order to extinguish the residual charge, but the diaphragm 5 is also bent by the reverse voltage, so it is necessary to prevent ink droplets from being ejected. When a semiconductor is used for the vibrating plate 5, even if the magnitude of the reverse voltage is the same as the forward voltage, the amount of bending is small, and there is no risk of ink droplet ejection. Therefore, the power source can be shared as in the present embodiment. On the other hand, when a conductor is used for the diaphragm 5, if the magnitude of the reverse voltage is set to be the same as the forward voltage, ink droplets may be ejected. Therefore, the magnitude of the reverse voltage is reduced. There is a need. Although the P-type semiconductor substrate is used as the substrate in this embodiment, when the N-type semiconductor substrate is used as the substrate, the connection wiring between the drive circuit 102a and the inkjet head 10 is different from the case of the P-type semiconductor. You need to do the opposite.
【0044】図14は図1の実施例のインクジェットプ
リンタの他の制御方法を示したフローチャートであり、
図15はそのサブルーチンを示したフローチャートであ
る。図15において、(a)はノズル回復動作のサブル
ーチンを示し、(b)は印刷動作のサブルーチンを示し
ている。本実施例においては、1行毎に振動板の回復動
作を行なわせるようにしている。図14のステップS4
とステップ5との間に振動板をリフレッシュさせるため
のステップSS12が挿入されており、このステップに
おいて上述の実施例の振動板のリフレッシュがなされ
る。このため、図15の印刷動作のサブルーチンは図1
2のステップSS12が削除されており、その他の処理
は同じである。FIG. 14 is a flow chart showing another control method of the ink jet printer of the embodiment of FIG.
FIG. 15 is a flowchart showing the subroutine. In FIG. 15, (a) shows the subroutine for the nozzle recovery operation, and (b) shows the subroutine for the printing operation. In this embodiment, the vibrating plate recovery operation is performed row by row. Step S4 of FIG.
Step SS12 for refreshing the diaphragm is inserted between the step 5 and the step 5, and in this step, the diaphragm of the above-described embodiment is refreshed. Therefore, the print operation subroutine of FIG.
The second step SS12 is deleted, and the other processes are the same.
【0045】図16は図14及び図15の実施例の動作
を示したタイミングチャートである。本実施例において
はキャリッジ302がリターンする毎にa区間において
パルス電圧P2及びP4が供給されてトランジスタ10
6,109がオン状態になり、振動板5及び個別電極2
1に逆電圧が印加され、上述の残留電荷を消滅させてい
る。FIG. 16 is a timing chart showing the operation of the embodiment shown in FIGS. 14 and 15. In this embodiment, the pulse voltages P2 and P4 are supplied in the section a every time the carriage 302 returns, and the transistor 10 is supplied.
6, 109 are turned on, the diaphragm 5 and the individual electrode 2
A reverse voltage is applied to 1 to eliminate the above-mentioned residual charge.
【0046】図17は図1の実施例のインクジェットプ
リンタの更に他の制御方法を示したフローチャートであ
り、図18はそのサブルーチンを示したフローチャート
である。図18において、(a)はノズル/振動板回復
動作のサブルーチンを示し、(b)は印刷動作のサブル
ーチンを示している。本実施例においては、ヘッドノズ
ルの回復動作時に振動板の回復動作も行なわせるように
している。図11のステップS1及びS8は、図17の
ステップS1a及びS8aに対応しており、このステッ
プS1a及びS8aではノズル回復動作だけでなく、振
動板の回復処理も行うようにしている。従って、図18
(a)のノズル/振動板回復動作のサブルーチンでは、
ステップSS1においてキャリッジ302を待機位置に
移動させた後に、次のステップであるステップSS12
において振動板5のリフレッシュを行うようにしてい
る。このため、図18(b)の印刷動作のサブルーチン
は図12のステップSS12が削除されている。FIG. 17 is a flow chart showing still another control method of the ink jet printer of the embodiment of FIG. 1, and FIG. 18 is a flow chart showing its subroutine. In FIG. 18, (a) shows a nozzle / vibration plate recovery operation subroutine, and (b) shows a printing operation subroutine. In this embodiment, when the head nozzle is recovered, the diaphragm is also recovered. Steps S1 and S8 of FIG. 11 correspond to steps S1a and S8a of FIG. 17, and in these steps S1a and S8a, not only the nozzle recovery operation but also the diaphragm recovery process is performed. Therefore, FIG.
In the nozzle / vibration plate recovery operation subroutine of (a),
After the carriage 302 is moved to the standby position in step SS1, the next step is step SS12.
At 5, the diaphragm 5 is refreshed. Therefore, step SS12 of FIG. 12 is deleted from the print operation subroutine of FIG. 18 (b).
【0047】以上に上述した第1の実施例によれば、例
えば1ドットおきに、もしくは1ライン印刷する毎に、
または、計時に基づいて、周期的に残留電荷を除去する
ことにより、残留電荷が及ぼす悪影響が避けられるもの
である。本実施例のこれら各態様は、組み合わせて用い
られてもよい。この方法で残留電荷を除去することによ
って、好ましくは、完全に振動板の残留撓みが除かれる
ことが望ましいが、静電アクチュエータを定められたあ
る状態にリセットすることによって、完全に振動板の残
留撓みが除かれなくても、すくなくともその残留撓みは
一定となり、振動板の相対変位量も一定となる。残留撓
みが一定であれば、残留撓みに応じて、駆動電圧を増加
することによって、インク吐出量、及びインク吐出速度
を簡単に補正することができるという効果を有する。According to the first embodiment described above, for example, every other dot or every time one line is printed,
Alternatively, by periodically removing the residual charge based on timekeeping, the adverse effect of the residual charge can be avoided. Each of these aspects of the present embodiment may be used in combination. By removing residual charge in this manner, it is desirable to completely eliminate residual deflection of the diaphragm, but resetting the electrostatic actuator to a defined state allows complete retention of the diaphragm. Even if the bending is not removed, the residual bending is at least constant, and the relative displacement amount of the diaphragm is also constant. If the residual flexure is constant, there is an effect that the ink ejection amount and the ink ejection speed can be easily corrected by increasing the drive voltage according to the residual flexure.
【0048】次に、本発明のインクジェットヘッドの駆
動方法の他の様態について説明する。Next, another aspect of the method of driving the ink jet head of the present invention will be described.
【0049】図7において、振動板と個別電極に、充分
に長い時間充電がされ、残留分極が蓄積された状態で
は、残留電界Pは、残留分極率χ、電圧印加履歴中の最
大電界Emax、真空中の誘電率εとすると、 P=εχEmax で示される。つまり、残留電界Pは印加電圧履歴中の最
大電界によって決まり、残留電界による電荷やそれによ
る初期的な振動板5の撓み量も履歴中の最大電界(電
圧)によって決まる。In FIG. 7, when the diaphragm and the individual electrodes are charged for a sufficiently long time and residual polarization is accumulated, the residual electric field P is the residual polarization ratio χ, the maximum electric field Emax in the voltage application history, Assuming that the permittivity is ε in vacuum, it is represented by P = εχEmax. That is, the residual electric field P is determined by the maximum electric field in the history of applied voltage, and the electric charge due to the residual electric field and the initial amount of deflection of the diaphragm 5 are also determined by the maximum electric field (voltage) in the history.
【0050】図20は振動板と個別電極の撓みを経時的
に示した図である。図20(a)は電圧履歴のない初期
的な振動板5の状態を示しており、図示のように、振動
板5に撓みはなく、振動板5と個別電極21とは平行に
なっている。図20(b)は(a)の次に振動板5と個
別電極21間に電圧(30V)を印加したときの状態で
あり、図示のように振動板5は、撓む(歪量ΔV1)。
次に、図20(c)は放電後の振動板5の状態を示して
いる。上述のように30Vの電圧履歴があるので、振動
板5は、放電後も残留電荷が作り出す残留電界によって
図20(a)の初期状態よりも僅かに撓んでいる(歪量
ΔV2)。図20(b)で示される振動板5の撓み量と
図20(c)で示される振動板5の撓み量との差によ
り、振動板5上のインクが排除されインクの排除体積が
決まる。インク排除体積はインク液滴の吐出に寄与し、
その量は各々の状態での振動板5の撓み量の差(相対変
位量)であるΔV3=ΔV1−ΔV2(図20(b)参
照)となる。FIG. 20 is a diagram showing the deflection of the diaphragm and the individual electrodes with time. FIG. 20A shows an initial state of the diaphragm 5 without a voltage history. As shown in the figure, the diaphragm 5 is not bent, and the diaphragm 5 and the individual electrode 21 are parallel to each other. . FIG. 20B shows a state in which a voltage (30 V) is applied between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 after (a), and the diaphragm 5 bends (distortion amount ΔV1) as illustrated. .
Next, FIG.20 (c) has shown the state of the diaphragm 5 after discharge. As described above, since there is a voltage history of 30 V, the diaphragm 5 is slightly bent (distortion amount ΔV2) from the initial state of FIG. 20A due to the residual electric field created by the residual charges even after discharging. The difference between the deflection amount of the diaphragm 5 shown in FIG. 20 (b) and the deflection amount of the diaphragm 5 shown in FIG. 20 (c) causes the ink on the diaphragm 5 to be removed and the excluded volume of the ink to be determined. The ink removal volume contributes to the ejection of ink droplets,
The amount is ΔV3 = ΔV1−ΔV2 (see FIG. 20B), which is the difference (relative displacement amount) in the bending amount of the diaphragm 5 in each state.
【0051】図20(d)は図20(c)の次に更に高
い電圧(40V)を印加して振動板5を撓ませた状態を
示したものであり、図20(e)は図20(d)の次に
スイッチを切り換え、放電したときの振動板5の状態を
示している。この時は40Vの電圧履歴があるので、そ
の残留電界は図20(c)の残留電界よりも大きく、撓
み量ΔV4も図20(c)の撓み量ΔV2よりも大き
い。20D shows a state in which the diaphragm 5 is bent by applying a higher voltage (40V) next to that of FIG. 20C, and FIG. The state of the vibrating plate 5 when the switch is switched next to (d) to discharge is shown. At this time, since there is a voltage history of 40 V, the residual electric field is larger than the residual electric field in FIG. 20C, and the flexure amount ΔV4 is also larger than the flexure amount ΔV2 in FIG. 20C.
【0052】図20(f)は図20(e)の後に図20
(b)と同じ電圧(30V)を印加して振動板5を撓ま
せた状態を示したものである。このときの振動板5の撓
み量は図20(b)の撓み量と同じである(ΔV1)。
図20(f)の状態では40Vの電圧履歴があるので、
相対変位量によって決まるインクの排除体積は、図20
(e)の状態の撓み量と図20(f)の状態の撓み量と
の差によって決まる図示のΔV5=ΔV1−ΔV4で示
され、ΔV3>ΔV5である。従って、履歴電圧の最大
電圧が40Vである図20(f)の状態でインクジェッ
トヘッドを駆動した場合のインク液滴の吐出量は、履歴
電圧の最大電圧が30Vの図20(b)の状態でインク
ジェットヘッドを駆動した場合のインク液滴の吐出量よ
りも少なくなる。従って、振動板5、個別電極21等か
ら構成されるヘッドアクチュエータ内部の残留電荷量の
レベルによってインク液滴の吐出量が変化することが分
かる。20 (f) is shown in FIG. 20 (e) after FIG. 20 (e).
It shows a state in which the diaphragm 5 is bent by applying the same voltage (30 V) as in (b). The amount of bending of the diaphragm 5 at this time is the same as the amount of bending in FIG. 20B (ΔV1).
Since there is a voltage history of 40 V in the state of FIG.
The excluded volume of ink determined by the relative displacement amount is shown in FIG.
Shown by ΔV5 = ΔV1−ΔV4, which is determined by the difference between the amount of deflection in the state of (e) and the amount of deflection in the state of FIG. 20 (f), and ΔV3> ΔV5. Therefore, when the ink jet head is driven in the state of FIG. 20 (f) where the maximum history voltage is 40V, the ink droplet ejection amount is as shown in FIG. 20 (b) where the maximum history voltage is 30V. The amount is smaller than the ejection amount of ink droplets when the inkjet head is driven. Therefore, it can be seen that the ejection amount of the ink droplets changes depending on the level of the residual charge amount inside the head actuator composed of the vibration plate 5, the individual electrodes 21, and the like.
【0053】図21は、一定電圧(38V)の駆動電圧
によるインク吐出速度がその前の駆動電圧によってどの
ように変わるかを表した特性図である。FIG. 21 is a characteristic diagram showing how the ink ejection speed by a constant voltage (38V) driving voltage changes depending on the previous driving voltage.
【0054】は、図20の(a)の状態にあるインク
ジェットヘッドを38Vで駆動し、10分間経過した後
のインク吐出速度を示す。、、は、各々39V、
40V、41Vで、10分間駆動した後、駆動電圧を3
8Vに切り換えてインク吐出速度を測定した結果を示
す。ここではインクジェットヘッドを駆動周波数3kH
z、充電パルス幅30μsecで駆動した。以前に38
Vよりおおきな電圧が印加されていないではインク吐
出速度は約4m/s、駆動電圧が39Vの後の38V
ではインク吐出速度は約3.3m/s、駆動電圧が40
Vの後の38Vではインク吐出速度は約2.8m/s
であり、駆動電圧が41Vの後の38Vではインク吐
出速度は約1m/sである。このように、一定の駆動電
圧を印加してもそれ以前に印加された駆動電圧の大きさ
によってそのインク吐出速度は異なることが分かる。こ
の原因は上述の残留電荷によるものである。20 shows the ink discharge speed after the ink jet head in the state of FIG. 20 (a) was driven at 38V and 10 minutes had elapsed. ,, are 39V,
After driving at 40V and 41V for 10 minutes, drive voltage is 3
The result of measuring the ink discharge speed by switching to 8V is shown. Here, the driving frequency of the inkjet head is 3 kHz.
It was driven at z and a charging pulse width of 30 μsec. 38 before
If a voltage larger than V is not applied, the ink ejection speed is about 4 m / s and the driving voltage is 38 V after 39 V.
Then, the ink ejection speed is about 3.3 m / s and the driving voltage is 40
At 38 V after V, the ink ejection speed is about 2.8 m / s.
At 38 V after the drive voltage of 41 V, the ink ejection speed is about 1 m / s. Thus, it can be seen that even if a constant drive voltage is applied, the ink ejection speed varies depending on the magnitude of the drive voltage applied before that. This is due to the above-mentioned residual charge.
【0055】上述のような振動板5と個別電極21との
相対変位量の変化はインク吐出速度、インク液滴の吐出
量等の変化をもたらし、上述のように、インクジェット
プリンタの信頼性や印刷品質に悪影響を及ぼしてしま
う。そこで、本実施例においては後述するように振動板
5と個別電極21との間に最大電圧を印加することによ
り、残留電荷量が最大値で一定になるようにしている。
図21の例においては最初に駆動電圧として最大電圧4
1Vを印加すると、それ以後例えば39V,40Vの駆
動電圧が印加されても、駆動電圧38Vのインク吐出速
度は、駆動電圧38Vが印加した時の振動板5の撓み量
と駆動電圧41Vのときの残留電荷による撓み量との差
によって決まり、一義的な値となり、安定したものとな
る。The change in the relative displacement amount between the vibrating plate 5 and the individual electrode 21 as described above causes a change in the ink ejection speed, the ink droplet ejection amount, and the like, and as described above, the reliability of the ink jet printer and the printing. It adversely affects the quality. Therefore, in this embodiment, as will be described later, a maximum voltage is applied between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 so that the residual charge amount becomes constant at the maximum value.
In the example of FIG. 21, the maximum voltage 4 is first set as the drive voltage.
When 1V is applied, even if a driving voltage of 39V or 40V is applied thereafter, the ink ejection speed of the driving voltage 38V is the same as the bending amount of the diaphragm 5 when the driving voltage 38V is applied and the driving voltage 41V. It is determined by the difference from the amount of bending due to the residual charge, and has a unique value and is stable.
【0056】図19は本発明の他の実施例のインクジェ
ットプリンタの概念図である。図において、412は電
源電圧調整手段であり、後述するように、振動板5と個
別電極21との間の誘電体の残留分極による影響を避け
るために、通常の印刷時の駆動電圧Vnと最大電圧の電
圧履歴を与えるための最大電圧Vm(Vm>Vn)とを
適宜切り替えて出力する。最大電圧Vmは、電源電圧の
公差を考慮して決定されるべきで、例えば、通常の印刷
時の駆動電圧Vnが30V±10%であれば、最大電圧
Vmは少なくとも33V以上に設定されればよい。41
3はインクジェットヘッド10の駆動制御回路であり、
図22の回路構成からなっている。この駆動制御回路4
13にはノズル回復処理制御信号、印刷制御信号及び駆
動電圧Vn又はVmが入力され、これらの制御信号に基
いてインクジェットヘッド10の駆動を制御する。FIG. 19 is a conceptual diagram of an ink jet printer according to another embodiment of the present invention. In the figure, reference numeral 412 is a power supply voltage adjusting means, and as will be described later, in order to avoid the influence of the remanent polarization of the dielectric between the diaphragm 5 and the individual electrode 21, the drive voltage Vn at the time of normal printing and the maximum The maximum voltage Vm (Vm> Vn) for giving the voltage history of the voltage is appropriately switched and output. The maximum voltage Vm should be determined in consideration of the tolerance of the power supply voltage. For example, if the drive voltage Vn during normal printing is 30V ± 10%, the maximum voltage Vm is set to at least 33V or more. Good. 41
3 is a drive control circuit of the inkjet head 10,
It has the circuit configuration shown in FIG. This drive control circuit 4
A nozzle recovery process control signal, a print control signal, and a drive voltage Vn or Vm are input to 13, and the drive of the inkjet head 10 is controlled based on these control signals.
【0057】尚、図19において、その他の構成、構成
物の機能は、図1のインクジェットプリンタと同じであ
るため、その説明を省略する。Note that, in FIG. 19, other configurations and functions of the components are the same as those of the ink jet printer of FIG. 1, and therefore description thereof will be omitted.
【0058】図22はインクジェットヘッド10の駆動
制御回路の構成を示した図である。この駆動制御回路4
13は、図示のように、制御回路415及び駆動回路1
02bから構成されている。制御回路415は印刷制御
信号及びノズル回復処理制御信号が入力され、これらの
制御信号に基いて充電信号51及び放電信号52を出力
する。駆動回路102bはトランジスタ41,42,4
4、45等から構成されている。FIG. 22 is a diagram showing the configuration of the drive control circuit of the ink jet head 10. This drive control circuit 4
Reference numeral 13 denotes a control circuit 415 and a drive circuit 1 as shown.
It is composed of 02b. The control circuit 415 receives the print control signal and the nozzle recovery processing control signal, and outputs the charge signal 51 and the discharge signal 52 based on these control signals. The drive circuit 102b includes transistors 41, 42, 4
It is composed of 4, 45 and the like.
【0059】この駆動制御回路413は、待機状態にお
いてトランジスタ42、45はともにオフしており、振
動板5−個別電極21には駆動電圧は印加されておら
ず、従って、振動板5は変位せず、吐出室6のインクに
は全く圧力を与えない状態にある。次に、充電信号51
がオンになると、その信号の立ち上がりでトランジスタ
41がオンし、トランジスタ42もオンするので、振動
板5−個別電極21間に駆動電圧Vn(又はVm)が印
加され、矢印A方向に電流が流れ、上述のように振動板
5−個別電極21間に充電された電荷によって両者の間
に働く静電気力により振動板5は個別電極21側に引き
付けられて撓む。その結果、吐出室6の容積が増大して
インクを吸引する。In the drive control circuit 413, in the standby state, both the transistors 42 and 45 are turned off, and the drive voltage is not applied to the diaphragm 5-individual electrode 21. Therefore, the diaphragm 5 is displaced. Therefore, no pressure is applied to the ink in the ejection chamber 6. Next, the charging signal 51
Is turned on, the transistor 41 is turned on by the rising of the signal, and the transistor 42 is also turned on. Therefore, the drive voltage Vn (or Vm) is applied between the diaphragm 5 and the individual electrode 21, and a current flows in the direction of arrow A. As described above, the electric charge charged between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 causes the diaphragm 5 to be attracted to the individual electrode 21 side by the electrostatic force acting between the both, and the diaphragm 5 is bent. As a result, the volume of the ejection chamber 6 increases and ink is sucked.
【0060】次に、充電信号51がオフになり放電信号
52がオンになると、トランジスタ41,42はオフに
なるので振動板5−個別電極21間の充電は停止する。
一方、トランジスタ44がオフになりそれによりトラン
ジスタ45もオンになる。トランジスタ45のオンによ
り、振動板5−個別電極21間に蓄積された電荷は抵抗
46を介して矢印B方向に放電される。図において、抵
抗46は抵抗43に比べてかなり小さく設定され、放電
時の時定数は小さいので、充電時間に比べて十分短い時
間で放電される。この時、振動板5は静電気力から一気
に解放され、振動板5自体の剛性により待機位置に戻
り、急激に吐出室6を押圧し、吐出室6に発生した圧力
によりインク液滴104をノズル孔4から吐出する。な
お、本実施例においてはP形半導体基板を基板として用
いたが、N形半導体基板を基板として用いた場合には、
駆動回路102bとインクジェットヘッド10との接続
配線はP形半導体の場合とは逆とする必要がある。Next, when the charge signal 51 is turned off and the discharge signal 52 is turned on, the transistors 41 and 42 are turned off, so that the charging between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 is stopped.
On the other hand, the transistor 44 is turned off, which turns on the transistor 45. When the transistor 45 is turned on, the charge accumulated between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 is discharged in the arrow B direction through the resistor 46. In the figure, the resistor 46 is set to be considerably smaller than the resistor 43 and has a small time constant at the time of discharging, so that the resistor 46 is discharged in a time sufficiently shorter than the charging time. At this time, the vibrating plate 5 is released from the electrostatic force all at once, and returns to the standby position due to the rigidity of the vibrating plate 5 itself, suddenly presses the ejection chamber 6, and the pressure generated in the ejection chamber 6 causes the ink droplet 104 to be ejected into the nozzle hole. Discharge from 4. Although the P-type semiconductor substrate is used as the substrate in this embodiment, when the N-type semiconductor substrate is used as the substrate,
The connection wiring between the drive circuit 102b and the inkjet head 10 needs to be the reverse of that for the P-type semiconductor.
【0061】図23は図19の実施例のインクジェット
プリンタの制御方法を示したフローチャートである。本
実施例は高電圧の印加をイニシャライズの実行後に行う
ようにしたものである。ステップS0において印刷演算
制御手段210の指示に基いてプリンタ機構部等のイニ
シャライズが実行される。このとき、計時手段204の
リセットも同時に行われ計時がスタートし、また、駆動
モータ202を駆動することによりインクジェットヘッ
ド10を搭載したキャリッジ302を待機位置からキャ
ップ304の位置へ移動する。次のステップS10にお
いて、電源電圧調整手段412が最大電圧Vmを選択
し、それをインクジェットヘッド10の駆動制御回路4
13に出力する。制御回路415は印刷演算制御手段2
10からの印刷制御信号を入力し、駆動回路102bに
充電信号51及び放電信号52を順次出力し、振動板5
−個別電極21間に最大電圧Vmを印加し、最大電圧V
mについての電圧履歴を振動板5と個別電極21との間
の誘電体に与えつつ、全てのノイズに対して例えば1発
分の吐出動作を行なわせる。この後は、電源電圧調整手
段412は出力電圧を通常の印刷時の駆動電圧Vnに戻
す。そして、次のステップS1において電源投入直後の
ノズル回復動作を行う。このノズル回復動作は、図15
(a)のノズル回復動作のサブルーチンのステップSS
1〜SS3に示される一連の処理によりなされるが、こ
れらの処理は前述した通りであるので、詳細な説明は省
略する。FIG. 23 is a flow chart showing the control method of the ink jet printer of the embodiment of FIG. In this embodiment, the high voltage is applied after the initialization. In step S0, initialization of the printer mechanism unit and the like is executed based on an instruction from the print calculation control unit 210. At this time, the clocking means 204 is reset at the same time to start clocking, and the drive motor 202 is driven to move the carriage 302 having the inkjet head 10 from the standby position to the position of the cap 304. In the next step S10, the power supply voltage adjusting means 412 selects the maximum voltage Vm and sets it to the drive control circuit 4 of the inkjet head 10.
It outputs to 13. The control circuit 415 is the print calculation control unit 2.
The print control signal from 10 is input, and the charge signal 51 and the discharge signal 52 are sequentially output to the drive circuit 102b.
The maximum voltage Vm is applied between the individual electrodes 21
While giving the voltage history of m to the dielectric between the diaphragm 5 and the individual electrode 21, the ejection operation for one shot is performed for all the noises. After that, the power supply voltage adjusting unit 412 returns the output voltage to the drive voltage Vn for normal printing. Then, in the next step S1, the nozzle recovery operation is performed immediately after the power is turned on. This nozzle recovery operation is shown in FIG.
Step SS of the nozzle recovery operation subroutine of (a)
The processing is performed by a series of processings 1 to SS3, but since these processings are as described above, detailed description will be omitted.
【0062】ノズルのリフレッシュ動作の終了後、計時
手段204は所定時間を計測し始める。ステップS2に
おいて、計時手段204が所定の時間を計測したかどう
かを判断するために、タイマーアップ信号の有無を判断
する。ここで、タイマーアップ信号が発生していた場合
には、ステップS8のノズル回復動作に進み、上述の図
15(a)のノズル回復動作のサブルーチンに示される
リフレッシュ動作を行った後次のステップS3に進む。
タイマーアップ信号が発生していない場合にはそのまま
ステップS3に進む。このステップS3においては印刷
を行うか否かの判断を行う。印刷を行わない場合にはス
テップS2に戻る。印刷を行う場合には、ステップS4
において計時手段204をリセットした後に、ステップ
S5において印刷動作を実行する。After the completion of the nozzle refreshing operation, the timer means 204 starts measuring a predetermined time. In step S2, the presence or absence of a timer-up signal is determined in order to determine whether or not the time counting means 204 has measured a predetermined time. Here, if the timer-up signal has been generated, the process proceeds to the nozzle recovery operation of step S8, and after the refresh operation shown in the above-described subroutine of the nozzle recovery operation of FIG. Proceed to.
If the timer-up signal is not generated, the process directly proceeds to step S3. In step S3, it is determined whether to print. If printing is not performed, the process returns to step S2. When printing, step S4
In step S5, the printing operation is executed after resetting the clock means 204.
【0063】この印刷動作は、図15(b)の印刷動作
のサブルーチンのステップSS10〜SS16で示され
る一連の動作によりなされる。ステップSS10におい
て計数値n=1と設定し、ステップSS11においてキ
ャリッジ302を1ドット分移動する。ステップSS1
2及びステップSS13おいて指定ドットインクを吸引
して吐出する。即ち、充電信号51の供給によりトラン
ジスタ41,42がオンしこれにより振動板5−個別電
極21間に電荷がチャージされ、振動板5が静電気によ
る吸引力により個別電極21側に撓んだ状態になり、吐
出室6の圧力が急速に減少し、インク103がインクキ
ャビティ8からオリフイス7を通じて吐出室6内に補給
される。次に、放電信号52が供給されてトランジスタ
44,45がオン状態になり、振動板5−個別電極21
間に蓄積された電荷が急速にデスチャージされる。その
結果、振動板5と個別電極21との間に働いていた静電
気による吸引力がなくなり、振動板5は自己の持つ剛性
により復元する。このときの残留分極は過去の最大電圧
Vmの電圧履歴に基いた大きさになっており、振動板5
は僅かに撓んだままとなっているが、その駆動電圧が上
述の最大電圧Vmまでの間で変化してもその駆動電圧の
電圧履歴に関係なく、その残留電荷の量は一定になる。This printing operation is performed by a series of operations shown in steps SS10 to SS16 of the printing operation subroutine of FIG. The count value n is set to 1 in step SS10, and the carriage 302 is moved by one dot in step SS11. Step SS1
In step 2 and step SS13, the designated dot ink is sucked and ejected. That is, the transistors 41 and 42 are turned on by the supply of the charging signal 51, and thereby the electric charge is charged between the diaphragm 5 and the individual electrode 21, and the diaphragm 5 is bent to the individual electrode 21 side by the attraction force by static electricity. Then, the pressure of the ejection chamber 6 is rapidly reduced, and the ink 103 is replenished from the ink cavity 8 into the ejection chamber 6 through the orifice 7. Next, the discharge signal 52 is supplied, the transistors 44 and 45 are turned on, and the diaphragm 5 and the individual electrode 21 are turned on.
The charge accumulated in the meantime is rapidly discharged. As a result, the attraction force due to static electricity that acts between the diaphragm 5 and the individual electrode 21 disappears, and the diaphragm 5 is restored due to its own rigidity. The remanent polarization at this time has a magnitude based on the voltage history of the maximum voltage Vm in the past, and the diaphragm 5
Remains slightly bent, the amount of the residual charge becomes constant regardless of the voltage history of the drive voltage even if the drive voltage changes up to the above-mentioned maximum voltage Vm.
【0064】そして、この振動板5の復元により、吐出
室6内の圧力が急速に上昇し、ノズル孔4からインク液
滴104を記録紙105に向けて吐出する。次のステッ
プSS14において計数値n=n+1としてインクリメ
ントし、ステップSS15においてnが最終ドットであ
るかどうかを判断し、最終ドットでない場合にはステッ
プSS11に戻って上述の処理が繰り返される。最終ド
ットであった場合には印刷動作を終了し、ステップS6
においてキャリッジ302を再び待機位置へ復帰させ
て、ステップS7において所定量だけ紙送りをする。そ
して、ステップS9において処理を続行するかどうかを
判断し、続行する場合にはステップS2に戻って上述の
処理を繰り返す。続行しない場合には全ての処理を終了
する。Then, due to the restoration of the vibrating plate 5, the pressure in the ejection chamber 6 rapidly rises, and the ink droplets 104 are ejected from the nozzle holes 4 toward the recording paper 105. In the next step SS14, the count value is incremented as n = n + 1, and it is determined in step SS15 whether n is the final dot. If it is not the final dot, the process returns to step SS11 and the above-described processing is repeated. If it is the final dot, the printing operation is terminated, and step S6
In step S7, the carriage 302 is returned to the standby position again, and in step S7, the paper is fed by a predetermined amount. Then, in step S9, it is determined whether or not the process is to be continued. If the process is to be continued, the process returns to step S2 to repeat the above process. When not continuing, all the processes are ended.
【0065】図24は図19の実施例のインクジェット
プリンタの他の制御方法を示したフローチャートであ
り、図25はそのサブルーチンを示したフローチャート
である。図25において、(a)はノズル回復動作のサ
ブルーチンを示し、(b)は印刷動作のサブルーチンを
示している。本実施例においては高電圧の印加をノズル
回復動作の際に行うようにしており、図24のステップ
S1b及びステップS8bのノズル回復動作によりノズ
ルをリフレッシュさせる際に高電圧を印加する。図25
(a)のステップSS1において駆動モータ202を駆
動することによりインクジェットヘッド10を搭載した
キャリッジ302を待機位置からキャップ304の位置
へ移動する。次に、ステップS10において上述の場合
と同様に駆動電圧として最大電圧Vmを印加して全ての
ノズルに対して1発分のインク液滴104を吐出させ
る。その後、通常の印刷時の駆動電圧Vnを印加してス
テップSS2,SS3において上述のノズルのリフレッ
シュを行う。なお、本実施例においては、最大電圧Vm
の印加をノズルのリフレッシュと分離して行っている
が、図25(a)のステップS10を省略して、ステッ
プSS2のノズルのリフレッシュの際に最大電圧Vmを
印加するようにしてもよい。FIG. 24 is a flow chart showing another control method of the ink jet printer of the embodiment of FIG. 19, and FIG. 25 is a flow chart showing its subroutine. In FIG. 25, (a) shows the subroutine for the nozzle recovery operation, and (b) shows the subroutine for the printing operation. In this embodiment, the high voltage is applied during the nozzle recovery operation, and the high voltage is applied when the nozzle is refreshed by the nozzle recovery operation in steps S1b and S8b of FIG. Figure 25
In step SS1 of (a), the drive motor 202 is driven to move the carriage 302 carrying the inkjet head 10 from the standby position to the position of the cap 304. Next, in step S10, the maximum voltage Vm is applied as the drive voltage in the same manner as in the above case, and the ink droplets 104 for one shot are ejected to all the nozzles. After that, the drive voltage Vn for normal printing is applied to refresh the nozzles in steps SS2 and SS3. In this embodiment, the maximum voltage Vm
However, the maximum voltage Vm may be applied when the nozzle is refreshed in step SS2 by omitting step S10 in FIG. 25A.
【0066】[0066]
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、振動
板と個別電極間にパルス電圧を印加することにより、個
別電極とこれに対向して配置された振動板との間に静電
引力を働かせてインク吐出を行うインクジェットヘッド
の駆動方法において、上記のパルス電圧とは逆方向のパ
ルス電圧を振動板と個別電極間に印加して残留電荷を消
滅させるようにしたので、振動板は完全に復元し振動板
と個別電極との相対変位量が低下しない。As described above, according to the present invention, by applying a pulse voltage between the diaphragm and the individual electrode, electrostatic discharge is generated between the individual electrode and the diaphragm arranged opposite thereto. In the method of driving an inkjet head that ejects ink by exerting an attractive force, a pulse voltage in the opposite direction to the above pulse voltage is applied between the diaphragm and the individual electrodes to eliminate the residual charge. It is completely restored and the relative displacement between the diaphragm and the individual electrodes does not decrease.
【0067】また、本発明の他の様態によれば、振動板
と個別電極間に駆動電圧を印加することにより、個別電
極とこれに対向して配置された振動板との間に静電引力
を働かせてインク吐出を行うインクジェットヘッドの駆
動方法において、通常の印刷時の駆動電圧より大きな最
大電圧を振動板と個別電極間に印加して残留電荷の量を
最大にして一定にしたので、振動板と個別電極との相対
変位量が電圧履歴に関係なく一義的に決定され安定した
ものになる。According to another aspect of the present invention, by applying a drive voltage between the diaphragm and the individual electrode, an electrostatic attraction force is generated between the individual electrode and the diaphragm arranged so as to face the individual electrode. In the method of driving an ink jet head that discharges ink by operating, the maximum voltage that is larger than the driving voltage during normal printing is applied between the diaphragm and the individual electrodes to maximize the amount of residual charge and keep it constant. The relative displacement amount between the plate and the individual electrode is uniquely determined and stable regardless of the voltage history.
【0068】この場合、最大電圧Vmを通常の印刷時の
1.1倍以上に設定することにより、通常の出力電圧公
差を有する電源を使用したときにも上記の効果を充分に
得ることができる。In this case, by setting the maximum voltage Vm to be 1.1 times or more that in normal printing, the above effect can be sufficiently obtained even when a power source having a normal output voltage tolerance is used. .
【0069】そして、上述の駆動方法及び駆動装置を印
刷装置に応用することにより、通常の特性を有する安価
な電源装置の利用が可能となるとともに、インク液滴の
吐出不良を引き起こす残留電荷の影響が排除されたた
め、インク液滴の吐出量や吐出速度が安定し、高い印刷
品質が得られる。これにより、長寿命で消費電力が少な
いという優れた特徴を有する静電アクチュエータを応用
した実用的な印刷装置を提供することが可能となった。By applying the above-described driving method and driving device to a printing device, an inexpensive power supply device having normal characteristics can be used, and the influence of residual charges causing defective ejection of ink droplets can be achieved. Is eliminated, the ejection amount and ejection speed of the ink droplets are stable, and high print quality can be obtained. As a result, it has become possible to provide a practical printing apparatus to which the electrostatic actuator having the excellent characteristics of long life and low power consumption is applied.
【図1】本発明の一実施例に係るインクジェットプリン
タの概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram of an inkjet printer according to an embodiment of the present invention.
【図2】前記実施例のインクジェットヘッドの分解斜視
図である。FIG. 2 is an exploded perspective view of the ink jet head of the embodiment.
【図3】前記実施例のインクジェットヘッドの断面側面
図である。FIG. 3 is a cross-sectional side view of the inkjet head of the embodiment.
【図4】図3のA−A線矢視図である。FIG. 4 is a view taken along the line AA of FIG.
【図5】前記実施例の振動板と個別電極の部分詳細模式
図である。FIG. 5 is a partial detailed schematic diagram of a diaphragm and individual electrodes of the above-described embodiment.
【図6】図5の振動板及び個別電極の分極に着目した模
式図である。6 is a schematic diagram focusing on polarization of the diaphragm and individual electrodes of FIG.
【図7】図5の振動板及び個別電極の残留電荷に着目し
た模式図である。FIG. 7 is a schematic diagram focusing on the residual charges of the diaphragm and individual electrodes of FIG.
【図8】前記実施例における振動板の撓みを経時的に示
した模式図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing the bending of the diaphragm in the above-described embodiment over time.
【図9】前記実施例のインクジェットヘッドの駆動制御
回路の構成を示した図である。FIG. 9 is a diagram showing a configuration of a drive control circuit of the inkjet head of the embodiment.
【図10】前記実施例のジェットヘッドを搭載したプリ
ンタの概要図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a printer equipped with the jet head of the embodiment.
【図11】図1の実施例のインクジェットプリンタの制
御方法を示したフローチャートである。FIG. 11 is a flowchart showing a method of controlling the inkjet printer of the embodiment of FIG.
【図12】図11のサブルーチンを示したフローチャー
トである。FIG. 12 is a flowchart showing a subroutine of FIG.
【図13】図11の実施例の動作を示すタイミングチャ
ートである。13 is a timing chart showing the operation of the embodiment of FIG.
【図14】図1の実施例のインクジェットプリンタの他
の制御方法を示したフローチャートである。14 is a flowchart showing another control method of the inkjet printer of the embodiment of FIG.
【図15】図14のサブルーチンを示したフローチャー
トである。15 is a flowchart showing a subroutine of FIG.
【図16】図14の実施例の動作を示したタイミングチ
ャートである。16 is a timing chart showing the operation of the embodiment of FIG.
【図17】図1の実施例のインクジェットプリンタの他
の制御方法を示したフローチャートである。FIG. 17 is a flowchart showing another control method of the inkjet printer of the embodiment of FIG.
【図18】図17のサブルーチンを示したフローチャー
トである。FIG. 18 is a flowchart showing the subroutine of FIG.
【図19】本発明の他の実施例に係るインクジェットプ
リンタの概念図である。FIG. 19 is a conceptual diagram of an inkjet printer according to another embodiment of the present invention.
【図20】前記実施例における振動板の撓みを経時的に
示した模式図である。FIG. 20 is a schematic diagram showing the deflection of the diaphragm in the above-described embodiment over time.
【図21】一定電圧(38V)の駆動電圧によるインク
吐出速度がその前の駆動電圧によってどのように変わる
かを表した特性図である。FIG. 21 is a characteristic diagram showing how the ink ejection speed by a constant drive voltage (38V) changes depending on the previous drive voltage.
【図22】前記実施例のインクジェットヘッドの駆動制
御回路の構成を示した図である。FIG. 22 is a diagram showing a configuration of a drive control circuit of the inkjet head of the embodiment.
【図23】図19の実施例のインクジェットプリンタの
制御方法を示したフローチャートである。23 is a flowchart showing a method of controlling the inkjet printer of the embodiment of FIG.
【図24】図19の実施例のインクジェットプリンタの
他の制御方法を示したフローチャートである。FIG. 24 is a flowchart showing another control method of the inkjet printer of the embodiment of FIG.
【図25】図24のサブルーチンを示したフローチャー
トである。FIG. 25 is a flowchart showing a subroutine of FIG. 24.
Claims (13)
路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に
対向して設けられた電極とを有し、前記振動板を変形さ
せ、前記ノズルからインク液滴を吐出し、記録を行うイ
ンクジェットヘッドの駆動方法において、 前記振動板を静電気力により変形させ、通常の記録に用
いる第1の電圧と、 前記第1の電圧とは異なる第2の電圧とを有し、所定時
に前記第2の電圧を用いて、前記振動板を駆動し、前記
振動板の変位量を安定させることを特徴とするインクジ
ェットヘッドの駆動方法。1. A vibrating plate having a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibrating plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided so as to face the vibrating plate. In a method of driving an inkjet head that deforms a plate, ejects ink droplets from the nozzles, and performs recording, the vibrating plate is deformed by electrostatic force, and a first voltage used for normal recording and the first voltage are used. A method of driving an inkjet head, comprising a second voltage different from a voltage, and driving the diaphragm using the second voltage at a predetermined time to stabilize the displacement amount of the diaphragm. .
性の異なる電圧であることを特徴とする請求項1記載の
インクジェットヘッドの駆動方法。2. The method of driving an inkjet head according to claim 1, wherein the second voltage has a polarity different from that of the first voltage.
行印字する毎に、又は前記ノズルの回復処理動作を行う
とき、印加することを特徴とする請求項2記載のインク
ジェットヘッドの駆動方法。3. The second voltage is set to 1 dot or 1
3. The method for driving an inkjet head according to claim 2, wherein the voltage is applied each time line printing is performed or when the recovery processing operation of the nozzle is performed.
極との間の誘電体に最大電圧の電圧履歴を与える前記第
1の電圧より大きな電圧であることを特徴とする請求項
1記載のインクジェットヘッドの駆動方法。4. The second voltage is higher than the first voltage that gives a voltage history of a maximum voltage to a dielectric between the diaphragm and the electrode. A method for driving an inkjet head described.
ドを搭載した装置のイニシャライズ又はノズル回復動作
時に印加することを特徴とする請求項4記載のインクジ
ェットヘッドの駆動方法。5. The method for driving an inkjet head according to claim 4, wherein the second voltage is applied during an initialization or a nozzle recovery operation of an apparatus equipped with the inkjet head.
電圧の1.1倍以上であることを特徴とする請求項4記
載のインクジェットヘッドの駆動方法。6. The method of driving an inkjet head according to claim 4, wherein the second voltage is at least 1.1 times or more the driving voltage.
路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に
対向して設けられた電極とを有し、前記振動板を変形さ
せ、前記ノズルからインク液滴を吐出し、記録を行うイ
ンクジェットヘッドの駆動装置において、 前記振動板を静電気力により変形させ、通常の記録に用
いる第1の電圧を前記振動板と前記電極間に印加する駆
動手段と、 前記第1の電圧とは極性の異なる電圧を、前記振動板と
前記電極間に印加する振動板の残留電荷除去手段とを有
することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動装
置。7. A vibrating plate having a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided so as to face the vibration plate. In a driving device of an ink jet head for deforming a plate, ejecting ink droplets from the nozzles, and performing recording, the vibrating plate is deformed by electrostatic force, and a first voltage used for normal recording is applied to the vibrating plate and the vibrating plate. An inkjet head comprising: a driving unit that applies between electrodes; and a residual charge removing unit that applies a voltage having a polarity different from that of the first voltage between the diaphragm and the electrodes. Drive.
第2の電圧を、1ドット若しくは1行印字する毎に、又
は前記ノズルの回復処理動作を行うとき、印加すること
を特徴とする請求項7記載のインクジェットヘッドの駆
動装置。8. The residual charge removing means of the vibration plate applies the second voltage every time one dot or one line is printed or when the recovery processing operation of the nozzle is performed. The drive device for an inkjet head according to claim 7.
路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板に
対向して設けられた電極とを有し、前記振動板を変形さ
せ、前記ノズルからインク液滴を吐出し、記録を行うイ
ンクジェットヘッドの駆動装置において、 前記振動板を静電気力により変形させ、通常の記録に用
いる第1の電圧と、前記振動板と前記電極との間の誘電
体に最大電圧の電圧履歴を与える前記第1の電圧より大
きな第2の電圧とを、前記振動板と前記電極間に印加す
る電源電圧調整手段を有することを特徴とするインクジ
ェットヘッドの駆動装置。9. A vibrating plate having a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided so as to face the vibration plate. In a driving device for an inkjet head that deforms a plate, ejects ink droplets from the nozzles, and performs recording, the vibrating plate is deformed by electrostatic force, and a first voltage used for normal recording and the vibrating plate are used. A power supply voltage adjusting means for applying between the diaphragm and the electrode a second voltage higher than the first voltage, which gives a maximum voltage history to the dielectric between the electrode and the dielectric. Inkjet head drive device.
電圧を、インクジェットヘッドを搭載した装置のイニシ
ャライズ又はノズル回復動作時に印加することを特徴と
する請求項9記載のインクジェットヘッドの駆動装置。10. The inkjet head driving device according to claim 9, wherein the power supply voltage adjusting means applies the second voltage during an initialization or a nozzle recovery operation of an apparatus equipped with an inkjet head.
動電圧の1.1倍以上であることを特徴とする請求項9
記載のインクジェットヘッドの駆動装置。11. The second voltage is at least 1.1 times the driving voltage or more.
A driving device for the inkjet head described.
流路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板
に対向して設けられた電極とを有し、前記振動板を変形
させ、前記ノズルからインク液滴を吐出し、記録を行う
インクジェットヘッドを用いた印刷装置において、請求
項1記載のインクジェットヘッドの駆動方法を用いたこ
とを特徴とする印刷装置。12. A vibrating plate having a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided so as to face the vibration plate. A printing apparatus that uses an inkjet head driving method according to claim 1, wherein the printing apparatus uses an inkjet head that deforms a plate, ejects ink droplets from the nozzles, and performs recording.
流路と、該流路の一部に設けられた振動板と、該振動板
に対向して設けられた電極とを有し、前記振動板を変形
させ、前記ノズルからインク液滴を吐出し、記録を行う
インクジェットヘッドの印刷装置において、請求項7記
載もしくは請求項9記載のインクジェットヘッドの駆動
装置を有することを特徴とする印刷装置。13. A vibrating plate having a nozzle, an ink flow path communicating with the nozzle, a vibration plate provided in a part of the flow path, and an electrode provided so as to face the vibration plate. An inkjet head printing apparatus that deforms a plate, ejects ink droplets from the nozzles, and performs recording, comprising the inkjet head drive apparatus according to claim 7.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP16019994A JP3252608B2 (en) | 1993-07-14 | 1994-07-12 | Driving method of inkjet head, its driving device, and printing device using the same |
Applications Claiming Priority (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5-174508 | 1993-07-14 | ||
JP17450893 | 1993-07-14 | ||
JP5-178140 | 1993-07-19 | ||
JP17814093 | 1993-07-19 | ||
JP16019994A JP3252608B2 (en) | 1993-07-14 | 1994-07-12 | Driving method of inkjet head, its driving device, and printing device using the same |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0781088A true JPH0781088A (en) | 1995-03-28 |
JP3252608B2 JP3252608B2 (en) | 2002-02-04 |
Family
ID=27321655
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP16019994A Expired - Fee Related JP3252608B2 (en) | 1993-07-14 | 1994-07-12 | Driving method of inkjet head, its driving device, and printing device using the same |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3252608B2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6174038B1 (en) | 1996-03-07 | 2001-01-16 | Seiko Epson Corporation | Ink jet printer and drive method therefor |
US6508528B2 (en) | 1999-03-10 | 2003-01-21 | Seiko Epson Corporation | Ink jet printer, control method for the same, and data storage medium for recording the control method |
JP2006205415A (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Brother Ind Ltd | Inkjet recording device |
JP2009095791A (en) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Ulvac Japan Ltd | Method for preparing discharge operation of ink-jet coating machine |
-
1994
- 1994-07-12 JP JP16019994A patent/JP3252608B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6174038B1 (en) | 1996-03-07 | 2001-01-16 | Seiko Epson Corporation | Ink jet printer and drive method therefor |
US6508528B2 (en) | 1999-03-10 | 2003-01-21 | Seiko Epson Corporation | Ink jet printer, control method for the same, and data storage medium for recording the control method |
JP2006205415A (en) * | 2005-01-26 | 2006-08-10 | Brother Ind Ltd | Inkjet recording device |
JP2009095791A (en) * | 2007-10-18 | 2009-05-07 | Ulvac Japan Ltd | Method for preparing discharge operation of ink-jet coating machine |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3252608B2 (en) | 2002-02-04 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100333991B1 (en) | Driving method of ink jet head and its driving device and printing device using it | |
US5644341A (en) | Ink jet head drive apparatus and drive method, and a printer using these | |
US5818473A (en) | Drive method for an electrostatic ink jet head for eliminating residual charge in the diaphragm | |
US5975668A (en) | Ink jet printer and its control method for detecting a recording condition | |
US5668579A (en) | Apparatus for and a method of driving an ink jet head having an electrostatic actuator | |
EP1413441B1 (en) | Ink jet printer and method of controlling it | |
US6491378B2 (en) | Ink jet head, ink jet printer, and its driving method | |
US6474784B1 (en) | Ink-jet head, ink jet printer, and its driving method | |
JP3252608B2 (en) | Driving method of inkjet head, its driving device, and printing device using the same | |
EP0629503B1 (en) | Inkjet recording apparatus having electrostatic actuating means and method of controlling it | |
JP3252628B2 (en) | Printing apparatus and driving method thereof | |
JP3252627B2 (en) | Printing apparatus and driving method thereof | |
JP3473045B2 (en) | Ink jet printer and driving method thereof | |
JP3254937B2 (en) | Printing apparatus and driving method thereof | |
JPH09295411A (en) | Ink jet printer and driving method therefor | |
JP4075262B2 (en) | Inkjet head | |
JPH09193378A (en) | Ink jet printer and its driving method | |
JP3546880B2 (en) | Inkjet printer | |
JP2000168070A (en) | Ink jet head and its drive method | |
JP3252612B2 (en) | Ink jet head driving device and driving method thereof | |
JP3473085B2 (en) | INK JET RECORDING APPARATUS AND RECORDING METHOD THEREOF | |
JP2858958B2 (en) | Driving method of inkjet head | |
JPH07214770A (en) | Driving of ink jet head | |
JPH07214769A (en) | Ink jet head | |
JP2003094659A (en) | Ink-jet printer and its controlling method |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20071122 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20081122 Year of fee payment: 7 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20091122 Year of fee payment: 8 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20101122 Year of fee payment: 9 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111122 Year of fee payment: 10 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |