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JP2003175599A - Ink jet head and ink jet recording apparatus - Google Patents

Ink jet head and ink jet recording apparatus

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Publication number
JP2003175599A
JP2003175599A JP2002180424A JP2002180424A JP2003175599A JP 2003175599 A JP2003175599 A JP 2003175599A JP 2002180424 A JP2002180424 A JP 2002180424A JP 2002180424 A JP2002180424 A JP 2002180424A JP 2003175599 A JP2003175599 A JP 2003175599A
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JP
Japan
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pulse
ink
potential
actuator
pulse signal
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JP2002180424A
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Japanese (ja)
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Inventor
Koichi Baba
弘一 馬場
Koji Ikeda
浩二 池田
Koji Matsuo
幸治 松尾
Masashi Tomita
正史 富田
Masaharu Oyama
正治 大山
Masaichiro Tachikawa
雅一郎 立川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication of JP2003175599A publication Critical patent/JP2003175599A/en
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一印刷周期内に複数のインク滴を吐出し、こ
れらインク滴を飛翔中に合体させてから記録紙に着弾さ
せるインクジェットヘッドにおいて、印刷の高速化を図
る。 【解決手段】 第1パルスP1、第2パルスP2、第3
パルスP3及び第4パルスP4を、ヘッドのヘルムホル
ツ周期以下の間隔で印加する。パルスP1〜P4は、イ
ンクのメニスカス振動を共振させるように設定されてい
る。第1パルスP1の立ち下がり時間t1は、ヘルムホ
ルツ周期以下に設定され、第2〜第4パルスP2〜P4
の立ち下がり時間t2〜t4は、ヘルムホルツ周期の半周
期以下に設定されている。第1パルスP1の立ち下がり
時間t1は、第2〜第4パルスP2〜P4の立ち下がり
時間t2〜t4よりも長く設定されている。
(57) [Problem] To increase the speed of printing in an ink jet head that ejects a plurality of ink droplets within one printing cycle, combines these ink droplets during flight, and lands on recording paper. SOLUTION: A first pulse P1, a second pulse P2, and a third pulse P2 are provided.
The pulse P3 and the fourth pulse P4 are applied at intervals equal to or shorter than the Helmholtz period of the head. The pulses P1 to P4 are set to resonate the meniscus vibration of the ink. Fall time t 1 of the first pulse P1 is set below the Helmholtz period, the second to fourth pulse P2~P4
Fall time t 2 ~t 4 of is set in the following half cycle of the Helmholtz period. Fall time t 1 of the first pulse P1 is set to be longer than the fall time t 2 ~t 4 of the second to fourth pulse P2 to P4.

Description

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

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットヘ
ッド及びインクジェット式記録装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet head and an inkjet recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、いわゆる多階調印刷等のた
め、インクジェットヘッドの同一のノズルから一印刷周
期内に複数のインク滴を吐出し、これら複数のインク滴
によって一つのインクドットを形成するインクジェット
式記録装置が知られている。
2. Description of the Related Art Conventionally, for so-called multi-gradation printing and the like, a plurality of ink droplets are ejected from one nozzle of an ink jet head within one printing cycle, and one ink dot is formed by these plurality of ink droplets. Inkjet recording devices are known.

【0003】一般に、この種のインクジェット式記録装
置に搭載されるインクジェットヘッドは、インクを収容
する圧力室と当該圧力室に連通するノズルとが形成され
たヘッド本体と、上記ノズルからインク滴を吐出させる
ように圧力室内のインクに圧力を付与するアクチュエー
タと、アクチュエータに駆動信号を供給する駆動信号供
給部とを備えている。ヘッドの小型化等のため、アクチ
ュエータとしては、圧電素子を有するものがよく用いら
れている。
In general, an ink jet head mounted on an ink jet recording apparatus of this type has a head body having a pressure chamber for accommodating ink and a nozzle communicating with the pressure chamber, and ejects ink droplets from the nozzle. An actuator that applies a pressure to the ink in the pressure chamber so as to perform the driving, and a drive signal supply unit that supplies a drive signal to the actuator are provided. In order to reduce the size of the head and the like, an actuator having a piezoelectric element is often used.

【0004】記録動作の際には、まず、上記駆動信号供
給部が一印刷周期中に1または2以上のパルスを含む駆
動信号を供給する。そして、当該駆動信号を受けたアク
チュエータは、圧力室内のインクをノズルから押し出す
ことによって、パルス数と同数のインク滴を吐出させ
る。吐出されたインク滴は、吐出順に記録紙上に着弾
し、一つのインクドットを形成する。このようなインク
ドットが記録紙上に多数集合することにより、当該記録
紙に所定の画像等が形成される。ここで、一印刷周期中
に吐出するインク滴の個数を調整することにより、ドッ
トの濃淡や大きさが調整される。その結果、いわゆる多
階調印刷が行われることになる。
In the recording operation, first, the drive signal supply section supplies a drive signal containing one or more pulses during one printing cycle. Then, the actuator that receives the drive signal ejects the ink in the pressure chamber from the nozzle to eject the same number of ink droplets as the number of pulses. The ejected ink droplets land on the recording paper in the ejection order to form one ink dot. By accumulating a large number of such ink dots on the recording paper, a predetermined image or the like is formed on the recording paper. Here, the density and size of dots are adjusted by adjusting the number of ink droplets ejected in one printing cycle. As a result, so-called multi-tone printing is performed.

【0005】しかし、高速印刷を行う場合には、インク
ジェットヘッドのキャリッジ速度が大きいため、同一の
ノズルから吐出された複数のインク滴は、キャリッジ方
向にずれた位置に着弾しやすくなる。その結果、インク
ドットがキャリッジ方向に細長い長円形状になってしま
い、画像の品質が低下しやすかった。
However, when high-speed printing is performed, the carriage speed of the ink jet head is high, so that a plurality of ink droplets ejected from the same nozzle easily land at positions displaced in the carriage direction. As a result, the ink dots become oblong in the carriage direction, and the image quality is likely to deteriorate.

【0006】そこで、高速印刷を可能にすべく、例えば
特開平8−336970号公報に開示されているよう
に、後から吐出するインク滴の吐出速度を先に吐出する
インク滴の吐出速度よりも大きくすることにより、同一
のノズルから吐出された2つのインク滴同士を飛翔中に
合体させ、一つのインク滴にしてから着弾させることが
提案されている。
Therefore, in order to enable high-speed printing, for example, as disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 8-336970, the ejection speed of ink droplets ejected later is faster than the ejection speed of ink droplets ejected first. It has been proposed that by increasing the size, two ink droplets ejected from the same nozzle are combined during flight to form one ink droplet and then landed.

【0007】上記インクジェットヘッドは、ヘッドのヘ
ルムホルツ周期よりも大きな周期でパルス信号を印加す
ることを前提とし、そのうえで、パルス信号の立ち上が
り波形または立ち下がり波形の傾斜角度を変更すると、
ノズル内のインクメニスカスの引き込み量が変化し、イ
ンク滴の吐出速度が変更されることに着目したものであ
る。上記インクジェットヘッドでは、パルス信号の立ち
上がり波形または立ち下がり波形の傾斜角度を調整する
ことにより、後から吐出するインク滴の吐出速度を前に
吐出したインク滴の吐出速度よりも大きくしている。
The above-mentioned ink jet head is premised on applying a pulse signal with a period longer than the Helmholtz period of the head, and then changing the inclination angle of the rising waveform or the falling waveform of the pulse signal,
The focus is on the fact that the amount of ink meniscus drawn in the nozzle changes and the ejection speed of the ink droplet changes. In the above-mentioned inkjet head, the ejection speed of the ink droplet ejected later is made higher than the ejection speed of the ink droplet ejected before by adjusting the inclination angle of the rising waveform or the falling waveform of the pulse signal.

【0008】[0008]

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記インクジ
ェットヘッドでは、各パルス信号の印加周期がヘルムホ
ルツ周期よりも長いので、一印刷周期は必然的にヘルム
ホルツ周期のパルス数倍以上の長さとなる。そのため、
駆動周波数の増大が難しく、印刷速度の更なる高速化を
図ることは困難であった。そこで、更なる高速印刷を可
能にする新たな技術が待ち望まれていた。
However, in the above ink jet head, since the application period of each pulse signal is longer than the Helmholtz period, one printing period is necessarily longer than the Helmholtz period by several pulses. for that reason,
It was difficult to increase the driving frequency, and it was difficult to further increase the printing speed. Therefore, a new technology that enables higher-speed printing has been desired.

【0009】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、一印刷周期内に複数
のインク滴を吐出し、それらインク滴を飛翔中に合体さ
せるインクジェットヘッドおよびそれを備えたインクジ
ェット式記録装置において、印刷の更なる高速化を図る
ことにある。
The present invention has been made in view of the above point, and an object of the present invention is to eject a plurality of ink droplets within one printing cycle and combine the ink droplets during flight, and In an ink jet type recording apparatus provided with it, it is intended to further speed up printing.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明に係るインクジェ
ットヘッドは、ノズルと当該ノズルに連通し且つインク
が充填された圧力室とが形成されたヘッド本体と、圧電
素子と当該圧電素子に電圧を印加する電極とを有し、前
記圧電素子の圧電効果によって前記圧力室内のインクに
圧力を付与するアクチュエータと、前記アクチュエータ
に対して一印刷周期内に複数のパルス信号を含む駆動信
号を供給する信号供給手段とを備えたインクジェットヘ
ッドであって、前記複数のパルス信号は、後のパルス信
号によるインクメニスカス振動が先のパルス信号による
インクメニスカス振動と共振するように且つこれらパル
ス信号により吐出された複数のインク滴が飛翔中に合体
するように設定され、最初のパルス信号における基準電
位からピーク電位までの電位変化時間は、後のパルス信
号における基準電位からピーク電位までの電位変化時間
よりも長く設定されているものである。
An ink jet head according to the present invention includes a head body in which a nozzle and a pressure chamber communicating with the nozzle and filled with ink are formed, a piezoelectric element and a voltage applied to the piezoelectric element. An actuator having an applying electrode and applying a pressure to the ink in the pressure chamber by the piezoelectric effect of the piezoelectric element, and a signal for supplying the actuator with a drive signal including a plurality of pulse signals in one printing cycle. An inkjet head provided with a supply means, wherein the plurality of pulse signals are ejected in such a manner that the ink meniscus vibration caused by the subsequent pulse signal resonates with the ink meniscus vibration caused by the preceding pulse signal. Ink droplets are set to coalesce during flight, and the peak potential is changed from the reference potential in the first pulse signal. Potential change time in are those that are set longer than the potential variation time from the reference potential to peak potential after the pulse signal.

【0011】このことにより、インクのメニスカス振動
が共振するように、後のパルス信号は先のパルス信号か
ら比較的短時間の間に印加されるので、一印刷周期の時
間を短くすることができる。そのため、印刷速度の高速
化を図ることができる。パルス信号の印加によって吐出
された複数のインク滴は、飛翔中に合体し、一つのイン
ク滴となって記録紙に着弾する。そのため、インクドッ
トが長円となることはなく、記録の品質は向上する。最
初のパルス信号の電位変化時間は後のパルス信号の電位
変化時間よりも長く設定されているので、最初のパルス
信号によるノズル内のインクメニスカスの引き込み速度
は、後のパルス信号によるインクメニスカスの引き込み
速度に比べて緩慢となる。そのため、最初のパルス信号
の印加によって吐出されるインク滴は、後のパルス信号
の印加によって吐出されるインク滴に比べて吐出速度が
小さくなる。したがって、後に吐出されたインク滴は最
初に吐出されたインク滴に容易に追いつき、それら複数
のインク滴を飛翔中に合体させることが容易になる。そ
のため、一印刷周期の時間を短くしても安定したインク
滴の飛翔が得られる。結果として、記録の品質は向上す
る。
As a result, the latter pulse signal is applied in a relatively short time from the preceding pulse signal so that the meniscus vibration of the ink resonates, so that the time of one printing cycle can be shortened. . Therefore, the printing speed can be increased. The plurality of ink droplets ejected by the application of the pulse signal coalesce during the flight and become one ink droplet and land on the recording paper. Therefore, the ink dots do not become elliptical and the recording quality is improved. Since the potential change time of the first pulse signal is set longer than the potential change time of the subsequent pulse signal, the drawing speed of the ink meniscus in the nozzle by the first pulse signal is the drawing speed of the ink meniscus by the subsequent pulse signal. It becomes slower than the speed. Therefore, the ink droplets ejected by the first application of the pulse signal have a lower ejection speed than the ink droplets ejected by the subsequent application of the pulse signal. Therefore, the ink droplets ejected later easily catch up with the ink droplets ejected first, and it becomes easy to combine the plurality of ink droplets during flight. Therefore, stable flight of ink droplets can be obtained even if the time of one printing cycle is shortened. As a result, the quality of the recording is improved.

【0012】最初のパルス信号における基準電位からピ
ーク電位までの電位変化時間は、ヘッドのヘルムホルツ
周期以下に設定されていてもよい。
The potential change time from the reference potential to the peak potential in the first pulse signal may be set to be less than the Helmholtz cycle of the head.

【0013】このことにより、印刷速度の高速化が図ら
れる。
As a result, the printing speed can be increased.

【0014】また、後のパルス信号における基準電位か
らピーク電位までの電位変化時間は、前記ヘルムホルツ
周期の半周期以下に設定されていてもよい。
Further, the potential change time from the reference potential to the peak potential in the later pulse signal may be set to a half cycle or less of the Helmholtz cycle.

【0015】このことにより、合体後のインク滴の吐出
速度が高速となり、着弾精度の向上が図られる。
As a result, the ejection speed of the ink droplets after the coalescence is high, and the landing accuracy is improved.

【0016】本発明に係るインクジェットヘッドは、ノ
ズルと当該ノズルに連通し且つインクが充填された圧力
室とが形成されたヘッド本体と、圧電素子と当該圧電素
子に電圧を印加する電極とを有し、前記圧電素子の圧電
効果によって前記圧力室内のインクに圧力を付与するア
クチュエータと、前記アクチュエータに対して一印刷周
期内に複数のパルス信号を含む駆動信号を供給する信号
供給手段とを備えたインクジェットヘッドであって、前
記複数のパルス信号は、後のパルス信号によるインクメ
ニスカス振動が先のパルス信号によるインクメニスカス
振動と共振するように且つこれらパルス信号により吐出
された複数のインク滴が飛翔中に合体するように設定さ
れ、前記各パルス信号は、基準電位と、前記圧力室内を
減圧するようにアクチュエータを駆動するピーク電位と
を有し、前記複数のパルス信号は、基準電位からピーク
電位までの電位変化時間がヘッドのヘルムホルツ周期の
半周期以下である第1のパルス信号と、基準電位からピ
ーク電位までの電位変化時間が前記ヘルムホルツ周期以
下で且つ前記第1のパルス信号の前記電位変化時間より
も長い第2のパルス信号とを含んでいるものである。
An ink jet head according to the present invention has a head body in which a nozzle and a pressure chamber communicating with the nozzle and filled with ink are formed, a piezoelectric element and an electrode for applying a voltage to the piezoelectric element. And an actuator that applies pressure to the ink in the pressure chamber by the piezoelectric effect of the piezoelectric element, and a signal supply unit that supplies the actuator with a drive signal including a plurality of pulse signals within one printing cycle. In the inkjet head, the plurality of pulse signals are such that the ink meniscus vibration due to a later pulse signal resonates with the ink meniscus vibration due to a preceding pulse signal and a plurality of ink droplets ejected by these pulse signals are flying. The pulse signals are set so that the pressure in the pressure chamber is reduced by the reference potential. And a peak potential for driving a chute, and the plurality of pulse signals are a first pulse signal whose potential change time from the reference potential to the peak potential is equal to or less than a half cycle of the Helmholtz cycle of the head, and a peak from the reference potential. The second pulse signal includes a second pulse signal whose potential change time up to the potential is equal to or less than the Helmholtz cycle and longer than the potential change time of the first pulse signal.

【0017】このことにより、第2のパルス信号により
吐出されるインク滴(以下、第2インク滴という)は第
1のパルス信号により吐出されるインク滴(以下、第1
インク滴という)よりも吐出速度が遅くなるので、第1
インク滴は第2インク滴に容易に追いつき、それらイン
ク滴は容易に合体する。そのため、前述したように、印
刷速度の高速化や記録品質の向上を図ることができる。
As a result, the ink droplet ejected by the second pulse signal (hereinafter referred to as the second ink droplet) is ejected by the first pulse signal (hereinafter referred to as the first ink droplet).
Since the ejection speed is slower than that of ink droplets)
The ink droplets easily catch up with the second ink droplet and the ink droplets easily coalesce. Therefore, as described above, the printing speed can be increased and the recording quality can be improved.

【0018】本発明に係るインクジェットヘッドは、ノ
ズルと当該ノズルに連通し且つインクが充填された圧力
室とが形成されたヘッド本体と、圧電素子と当該圧電素
子に電圧を印加する電極とを有し、前記圧電素子の圧電
効果によって前記圧力室内のインクに圧力を付与するア
クチュエータと、前記アクチュエータに対して一印刷周
期内に複数のパルス信号を含む駆動信号を供給する信号
供給手段とを備えたインクジェットヘッドであって、前
記複数のパルス信号は、パルス高さの異なる2以上のパ
ルス信号を含み、後のパルス信号によるインクメニスカ
ス振動が先のパルス信号によるインクメニスカス振動と
共振するように且つこれらパルス信号により吐出された
複数のインク滴が飛翔中に合体するように設定されてい
るものである。
An ink jet head according to the present invention has a head main body in which a nozzle and a pressure chamber communicating with the nozzle and filled with ink are formed, a piezoelectric element and an electrode for applying a voltage to the piezoelectric element. And an actuator that applies pressure to the ink in the pressure chamber by the piezoelectric effect of the piezoelectric element, and a signal supply unit that supplies the actuator with a drive signal including a plurality of pulse signals within one printing cycle. In the inkjet head, the plurality of pulse signals include two or more pulse signals having different pulse heights, and the ink meniscus vibration due to the subsequent pulse signal resonates with the ink meniscus vibration due to the preceding pulse signal. The plurality of ink droplets ejected by the pulse signal are set so as to be combined during flight.

【0019】このことにより、パルス高さの低いパルス
信号により吐出されるインク滴(以下、第2インク滴と
いう)はパルス高さの高いパルス信号により吐出される
インク滴(以下、第1インク滴という)よりも吐出速度
が遅くなるので、第1インク滴は第2インク滴に容易に
追いつき、それらインク滴は容易に合体する。そのた
め、前述したように、印刷速度の高速化や記録品質の向
上を図ることができる。
As a result, an ink droplet ejected by a pulse signal having a low pulse height (hereinafter referred to as a second ink droplet) is an ink droplet ejected by a pulse signal having a high pulse height (hereinafter referred to as a first ink droplet). Since the ejection speed is slower than that of the first ink droplet, the first ink droplet easily catches up with the second ink droplet, and the ink droplets easily coalesce. Therefore, as described above, the printing speed can be increased and the recording quality can be improved.

【0020】前記インクジェットヘッドは、最初のパル
ス信号のパルス高さが後のパルス信号のパルス高さより
も低く設定されていることが好ましい。
In the ink jet head, it is preferable that the pulse height of the first pulse signal is set lower than the pulse height of the subsequent pulse signal.

【0021】このことにより、最初に吐出されるインク
滴の方が後に吐出されるインク滴よりも吐出速度が小さ
くなり、最初に吐出されるインク滴と後発のインク滴と
の合体が円滑かつ確実に行われる。
As a result, the first ejected ink droplet has a lower ejection velocity than the later ejected ink droplet, and the combination of the first ejected ink droplet and the subsequent ink droplet is smooth and reliable. To be done.

【0022】前記各パルス信号は、基準電位と、前記圧
力室内を減圧するようにアクチュエータを駆動するピー
ク電位とを有し、各パルス信号のピーク電位は、接地電
位であり、パルス高さの異なるパルス信号の基準電位
は、互いに異なっていることが好ましい。
Each of the pulse signals has a reference potential and a peak potential for driving the actuator so as to reduce the pressure in the pressure chamber. The peak potential of each pulse signal is the ground potential and has different pulse heights. The reference potentials of the pulse signals are preferably different from each other.

【0023】このことにより、パルス信号のピーク電位
は、接地電位として共通化される。そのため、基準電位
とピーク電位との差であるパルス高さは、基準電位によ
って決定されることになる。したがって、パルス信号同
士の間では、基準電位の差がパルス高さの差となる。基
準電位の調整は容易であることから、パルス高さを容易
に調整することができ、パルス信号同士のパルス高さの
誤差は生じにくくなる。
As a result, the peak potential of the pulse signal is shared as the ground potential. Therefore, the pulse height, which is the difference between the reference potential and the peak potential, is determined by the reference potential. Therefore, between the pulse signals, the difference in reference potential becomes the difference in pulse height. Since the reference potential can be easily adjusted, the pulse height can be easily adjusted, and an error in pulse height between pulse signals is less likely to occur.

【0024】なお、前記アクチュエータの圧電素子の厚
みは0.5μm〜5μmに設定されていてもよい。
The thickness of the piezoelectric element of the actuator may be set to 0.5 μm to 5 μm.

【0025】本発明に係るインクジェット式記録装置
は、前記インクジェットヘッドと、前記インクジェット
ヘッドと記録媒体とを相対移動させる移動手段とを備え
ているものである。
An ink jet recording apparatus according to the present invention comprises the ink jet head and a moving means for relatively moving the ink jet head and the recording medium.

【0026】このことにより、高速かつ高品質の記録を
行う記録装置が得られる。
As a result, it is possible to obtain a recording apparatus that records at high speed and with high quality.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、複数の
パルス信号をインクのメニスカス振動を共振させるよう
に印加するので、一印刷周期の時間を短くすることがで
き、印刷速度の高速化を図ることができる。
As described above, according to the present invention, since a plurality of pulse signals are applied so as to resonate the meniscus vibration of ink, the time of one printing cycle can be shortened and the printing speed can be increased. Can be realized.

【0028】また、最初のパルス信号の電位変化時間を
後のパルス信号の電位変化時間よりも長く設定したの
で、複数のインク滴を飛翔中に合体させることが容易に
なる。
Since the potential change time of the first pulse signal is set longer than the potential change time of the subsequent pulse signal, it becomes easy to combine a plurality of ink droplets during flight.

【0029】また、第2パルス信号の電位変化時間を第
1パルス信号の電位変化時間よりも長く設定したので、
第1パルス信号により吐出されるインク滴は第2パルス
信号により吐出されるインク滴に追いつきやすくなる。
そのため、複数のインク滴を合体させることが容易にな
り、合体の安定性が向上する。
Since the potential change time of the second pulse signal is set longer than the potential change time of the first pulse signal,
The ink droplets ejected by the first pulse signal easily catch up with the ink droplets ejected by the second pulse signal.
Therefore, it becomes easy to combine a plurality of ink drops, and the stability of the combination is improved.

【0030】また、パルス高さの異なる2以上のパルス
信号を用いるので、パルス高さの高いパルス信号により
吐出されたインク滴は、パルス高さの低いパルス信号に
より吐出されたインク滴よりも吐出速度が大きくなる。
そのため、複数のインク滴を合体させることが容易にな
り、合体の安定性が向上する。
Further, since two or more pulse signals having different pulse heights are used, ink droplets ejected by a pulse signal having a high pulse height are ejected more than ink droplets ejected by a pulse signal having a low pulse height. The speed increases.
Therefore, it becomes easy to combine a plurality of ink drops, and the stability of the combination is improved.

【0031】したがって、本発明によれば、更なる高速
印刷が可能になり、また、高品質の記録を行うことが容
易になる。
Therefore, according to the present invention, further high speed printing is possible and high quality recording is facilitated.

【0032】[0032]

【発明の実施の形態】<駆動信号と吐出性能との関係>
本発明の実施形態の説明に先立ち、駆動信号と吐出性能
との関係について説明する。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION <Relationship Between Driving Signal and Ejection Performance>
Prior to the description of the embodiments of the present invention, the relationship between the drive signal and the ejection performance will be described.

【0033】図1は、駆動信号の波形とアクチュエータ
の変位とインクメニスカスの状態との関係を示した図で
ある。駆動信号は、基準電位V0とピーク電位V1とを
有するパルス信号Pである。ピーク電位V1は、圧力室
を減圧するようにアクチュエータを駆動する電位であ
り、言い換えると、圧力室の容積を増大させるようにア
クチュエータを駆動する電位である。本駆動信号は、圧
力室をいったん減圧してから加圧する信号であり、イン
クメニスカスをいったんノズル内に引き込んだ後に押し
出す信号(いわゆる引き押し波形の信号)である。な
お、図1及び後述する図2〜4の駆動信号では、共振を
利用するために、パルス信号Pの電位降下波形S1の開
始時から電位上昇波形S3の開始時までの時間は、ヘル
ムホルツ周期の半周期に設定されている。図2〜図4の
駆動信号との比較のため、以下では図1の上記駆動信号
を基本信号と称することとする。
FIG. 1 is a diagram showing the relationship between the waveform of the drive signal, the displacement of the actuator, and the state of the ink meniscus. The drive signal is a pulse signal P having a reference potential V0 and a peak potential V1. The peak potential V1 is a potential that drives the actuator so as to reduce the pressure chamber, in other words, a potential that drives the actuator so as to increase the volume of the pressure chamber. The main drive signal is a signal that decompresses the pressure chamber and then pressurizes it, and is a signal that pushes the ink meniscus once into the nozzle and then pushes it out (a signal of a so-called pull-push waveform). In the drive signals of FIG. 1 and FIGS. 2 to 4 to be described later, in order to utilize resonance, the time from the start of the potential drop waveform S1 of the pulse signal P to the start of the potential rise waveform S3 is equal to the Helmholtz cycle. It is set to half cycle. For comparison with the drive signals of FIGS. 2 to 4, the drive signal of FIG. 1 will be referred to as a basic signal below.

【0034】ここで、吐出されるインクの液滴量は、ア
クチュエータの変位量とメニスカスの引き込み量とに影
響され、上記変位量と上記引き込み量との差と液滴量と
の間には、相関関係が見られる。また、液滴の吐出速度
は、アクチュエータの変位速度(つまり、図1における
アクチュエータ変位曲線の傾き)と相関関係がある。
Here, the droplet amount of the ejected ink is influenced by the displacement amount of the actuator and the drawing amount of the meniscus, and between the difference between the displacement amount and the drawing amount and the droplet amount, There is a correlation. The ejection speed of the liquid droplets has a correlation with the displacement speed of the actuator (that is, the inclination of the actuator displacement curve in FIG. 1).

【0035】図2に示すように、パルス信号Pの電位降
下波形S1の傾きを緩やかにすると、アクチュエータの
変位量は減少するが、メニスカスの引き込み量も減少す
る。そのため、吐出されるインクの液滴量m2は、基本
信号により吐出されるインクの液滴量m1とほぼ同等
か、あるいはm1よりも若干小さな値となる。一方、ア
クチュエータの変位量が減ったため、変位曲線の傾きは
緩やかになる。そのため、吐出速度v2は、基本信号に
より吐出されるインクの吐出速度v1よりも小さくな
る。つまり、m2≦m1、v2<v1となる。
As shown in FIG. 2, when the slope of the potential drop waveform S1 of the pulse signal P is made gentle, the displacement amount of the actuator is reduced, but the pulling amount of the meniscus is also reduced. Therefore, the droplet amount m2 of the ejected ink is substantially equal to or slightly smaller than the droplet amount m1 of the ink ejected by the basic signal. On the other hand, since the displacement amount of the actuator has decreased, the inclination of the displacement curve becomes gentle. Therefore, the ejection speed v2 is lower than the ejection speed v1 of the ink ejected by the basic signal. That is, m2 ≦ m1 and v2 <v1.

【0036】図3に示すように、吐出速度がv2とほぼ
等しくなるようにパルス信号Pの電位上昇波形S3の傾
きを緩やかにすると、メニスカスの引き込み量は基本信
号の場合と変わらないが、アクチュエータの変位量は若
干減少する。そのため、液滴量m3は、m2よりも少な
くなる。また、アクチュエータの変位量が減ったため、
変位曲線の傾きが緩やかになり、吐出速度v3はv1よ
りも小さくなる。つまり、m3<m2≦m1、v3≒v
2<v1となる。
As shown in FIG. 3, when the slope of the potential rising waveform S3 of the pulse signal P is made gentle so that the ejection speed becomes substantially equal to v2, the pulling-in amount of the meniscus is the same as that of the basic signal, but the actuator is The displacement amount of is slightly reduced. Therefore, the droplet amount m3 is smaller than m2. Also, because the displacement of the actuator has decreased,
The inclination of the displacement curve becomes gentle, and the ejection speed v3 becomes smaller than v1. That is, m3 <m2 ≦ m1, v3≈v
2 <v1.

【0037】図4に示すように、吐出速度がv2とほぼ
等しくなるようにパルス信号Pのパルス高さを若干下げ
ると、アクチュエータの変位量は減るが、メニスカスの
引き込み量も基本信号の場合よりも若干減少する。その
ため、液滴量m4はm1より小さくなるが、m3よりは
大きくなる。また、アクチュエータの変位量が減ったた
め、変位曲線の傾きが緩やかになり、吐出速度v4はv
1よりも小さくなる。つまり、m3<m4<m1、v4
≒v3≒v2<v1となる。
As shown in FIG. 4, when the pulse height of the pulse signal P is slightly lowered so that the ejection speed becomes substantially equal to v2, the displacement amount of the actuator is reduced, but the retraction amount of the meniscus is smaller than that of the basic signal. Also decreases slightly. Therefore, the droplet amount m4 is smaller than m1 but larger than m3. In addition, since the displacement amount of the actuator is reduced, the inclination of the displacement curve becomes gentle, and the discharge speed v4 becomes
It becomes smaller than 1. That is, m3 <m4 <m1, v4
≈v3≈v2 <v1.

【0038】以上のように、液滴量に関しては、m3<
m2≦m1、m3<m4<m1という関係が見られ、吐
出速度に関しては、v4≒v3≒v2<v1という関係
が見られる。
As described above, regarding the droplet amount, m3 <
The relationship of m2 ≦ m1 and m3 <m4 <m1 is found, and the relationship of ejection speed is v4≈v3≈v2 <v1.

【0039】実際に図1〜図4の駆動信号を用い、吐出
速度と液滴量とを測定する実験を行った。図5に、測定
条件と測定結果とを示す。本実験から、上記関係が正し
いことが確認された。
Experiments were conducted to actually measure the discharge speed and the droplet amount using the drive signals shown in FIGS. FIG. 5 shows the measurement conditions and the measurement results. From this experiment, it was confirmed that the above relationship was correct.

【0040】<実施形態1>以下、本発明の実施の形態
を図面に基づいて説明する。
<First Embodiment> An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0041】図6は、インクジェット式記録装置として
のプリンタ20の概略構成を示している。プリンタ20
は、キャリッジ16に固定されたインクジェットヘッド
1を備えている。キャリッジ16には、図6では図示を
省略するキャリッジモータ28(図11参照)が設けら
れている。キャリッジ16は、キャリッジモータ28に
よって主走査方向(図6及び図7に示すX方向)に延び
るキャリッジ軸17にガイドされ、その方向に往復移動
するように構成されている。インクジェットヘッド1は
キャリッジ16に搭載されているので、インクジェット
ヘッド1もキャリッジ16の往復移動に伴って主走査方
向Xに往復移動する。なお、このキャリッジ16、キャ
リッジ軸17及びキャリッジモータ28により、インク
ジェットヘッド1と記録紙41とを相対移動させる移動
手段が構成されている。
FIG. 6 shows a schematic structure of a printer 20 as an ink jet recording apparatus. Printer 20
Includes an inkjet head 1 fixed to a carriage 16. The carriage 16 is provided with a carriage motor 28 (see FIG. 11) not shown in FIG. The carriage 16 is configured to be guided by a carriage shaft 28 extending in the main scanning direction (X direction shown in FIGS. 6 and 7) by a carriage motor 28 and reciprocate in that direction. Since the inkjet head 1 is mounted on the carriage 16, the inkjet head 1 also reciprocates in the main scanning direction X as the carriage 16 reciprocates. The carriage 16, the carriage shaft 17, and the carriage motor 28 constitute a moving unit that relatively moves the inkjet head 1 and the recording paper 41.

【0042】記録紙41は、図6では図示を省略する搬
送モータ26(図11参照)によって回転駆動される2
つの搬送ローラ42に挟まれており、この搬送モータ2
6及び各搬送ローラ42により、主走査方向Xと直交す
る副走査方向(図6及び図7に示すY方向)に搬送され
る。
The recording paper 41 is rotatably driven by a conveyance motor 26 (see FIG. 11) which is not shown in FIG.
It is sandwiched between two conveyor rollers 42,
6 and each of the transport rollers 42 transport the sheet in the sub-scanning direction (Y direction shown in FIGS. 6 and 7) orthogonal to the main scanning direction X.

【0043】図7〜図10に示すように、インクジェッ
トヘッド1は、インクを収容する複数の圧力室4と各圧
力室4にそれぞれ連通する複数のノズル2とが形成され
たヘッド本体40と、各圧力室4内のインクに圧力を付
与するアクチュエータ10とを有している。アクチュエ
ータ10は、圧電素子13を有するピエゾ式のアクチュ
エータであって、圧電素子13に固着した振動板11が
たわみ変形を行ういわゆるたわみ振動型のアクチュエー
タである。このアクチュエータ10は、圧力室4の縮小
及び拡大に伴う圧力室4内の圧力変化によって、ノズル
2からインク滴を吐出し且つ圧力室4にインクを充填す
る。
As shown in FIGS. 7 to 10, the ink jet head 1 includes a head body 40 having a plurality of pressure chambers 4 for containing ink and a plurality of nozzles 2 communicating with the pressure chambers 4, respectively. An actuator 10 that applies a pressure to the ink in each pressure chamber 4 is provided. The actuator 10 is a piezo-type actuator having a piezoelectric element 13, and is a so-called flexural vibration type actuator in which the vibration plate 11 fixed to the piezoelectric element 13 is flexibly deformed. The actuator 10 discharges ink droplets from the nozzle 2 and fills the pressure chamber 4 with ink due to the pressure change in the pressure chamber 4 due to the contraction and expansion of the pressure chamber 4.

【0044】図7に示すように、圧力室4は、インクジ
ェットヘッド1の内部に主走査方向Xに延びるように長
溝状に形成され、副走査方向Yに互いに所定間隔をあけ
て配設されている。圧力室4の一端部(図7の右側の端
部)には、ノズル2が設けられている。ノズル2,2,
…は、インクジェットヘッド1の下面において、副走査
方向Yに互いに所定間隔をあけて開口するように設けら
れている。圧力室4の他端部(図7の左側の端部)は、
インク供給路5の一端部に連続している。各インク供給
路5の他端部は、副走査方向Yに延びるインク供給室3
に連続している。
As shown in FIG. 7, the pressure chambers 4 are formed inside the ink jet head 1 in the form of long grooves extending in the main scanning direction X, and are arranged at predetermined intervals in the sub scanning direction Y. There is. The nozzle 2 is provided at one end (the right end in FIG. 7) of the pressure chamber 4. Nozzle 2,2
Are provided on the lower surface of the inkjet head 1 so as to be opened at predetermined intervals in the sub-scanning direction Y. The other end of the pressure chamber 4 (the left end in FIG. 7) is
It is continuous with one end of the ink supply path 5. The other end of each ink supply path 5 has an ink supply chamber 3 extending in the sub-scanning direction Y.
In succession.

【0045】図8に示すように、インクジェットヘッド
1は、ノズル2が形成されたノズルプレート6と、圧力
室4及びインク供給路5を区画形成する区画壁7と、ア
クチュエータ10とが順に積層されて構成されている。
このノズルプレート6は厚さ20μmのポリイミド板か
らなり、区画壁7は厚さ480μmのステンレス製ラミ
ネート板またはステンレスと感光性ガラスとのラミネー
ト板からなっている。
As shown in FIG. 8, in the ink jet head 1, a nozzle plate 6 having nozzles 2 formed therein, a partition wall 7 for partitioning and forming a pressure chamber 4 and an ink supply passage 5, and an actuator 10 are sequentially laminated. Is configured.
The nozzle plate 6 is made of a polyimide plate having a thickness of 20 μm, and the partition wall 7 is made of a stainless laminate plate of 480 μm thickness or a laminate plate of stainless steel and photosensitive glass.

【0046】図9及び図10に誇張して示すように、ア
クチュエータ10は、圧力室4を覆う振動板11と、振
動板11を振動させる薄膜の圧電素子13と、個別電極
14とが順に積層されて構成されている。振動板11
は、厚さ2μmのクロム板からなっていて、個別電極1
4と共に圧電素子13に電圧を印加するための共通電極
としての機能をも有している。圧電素子13は、圧力室
4に対応して設けられており、厚さ0.5μm〜5μm
のPZT(ジルコル酸チタン酸鉛)等を好適に用いるこ
とができる。本実施形態では、圧電素子13の厚みは3
μmに設定されている。個別電極14は厚さ0.1μm
の白金板からなっており、アクチュエータ10の全体の
厚さは約5μmとなっている。なお、互いに隣接する圧
電素子13及び個別電極14の間には、ポリイミドから
なる絶縁層15が設けられている。
As exaggeratedly shown in FIGS. 9 and 10, the actuator 10 includes a vibrating plate 11 for covering the pressure chamber 4, a thin film piezoelectric element 13 for vibrating the vibrating plate 11, and an individual electrode 14 which are sequentially laminated. Is configured. Diaphragm 11
Is a chrome plate with a thickness of 2 μm,
4 also has a function as a common electrode for applying a voltage to the piezoelectric element 13. The piezoelectric element 13 is provided corresponding to the pressure chamber 4 and has a thickness of 0.5 μm to 5 μm.
PZT (lead zircolate titanate) or the like can be preferably used. In this embodiment, the piezoelectric element 13 has a thickness of 3
It is set to μm. The individual electrode 14 has a thickness of 0.1 μm
Of the platinum plate, and the total thickness of the actuator 10 is about 5 μm. An insulating layer 15 made of polyimide is provided between the piezoelectric element 13 and the individual electrode 14 which are adjacent to each other.

【0047】次に、図11のブロック図を参照しなが
ら、プリンタ20の制御回路35を説明する。制御回路
35は、CPUからなる主制御部21と、各種データ処
理のためのルーチン等を記憶したROM22と、各種デ
ータの記憶等を行うRAM23と、搬送モータ26及び
キャリッジモータ28とをそれぞれ駆動制御するための
ドライバ回路25,27及びモータ制御回路24と、印
刷データを受信するデータ受信回路29と、駆動信号発
生回路30と、選択回路31とを備えている。選択回路
31には、アクチュエータ10が接続されている。駆動
信号発生回路30は、一印刷周期内に複数のパルス信号
を有する駆動信号を発生させる。選択回路31は、イン
クジェットヘッド1がキャリッジ16と共に主走査方向
Xに移動しているときに、上記駆動信号に含まれる1ま
たは2以上の駆動パルスをアクチュエータ10に選択的
に入力させる。これら駆動信号発生回路30及び選択回
路31により、アクチュエータ10に所定の駆動信号を
供給する信号供給手段32が構成されている。
Next, the control circuit 35 of the printer 20 will be described with reference to the block diagram of FIG. The control circuit 35 drives and controls the main control unit 21 including a CPU, the ROM 22 that stores routines for processing various data, the RAM 23 that stores various data, and the carry motor 26 and the carriage motor 28. Driver circuits 25, 27 and a motor control circuit 24, a data receiving circuit 29 for receiving print data, a drive signal generating circuit 30, and a selecting circuit 31. The actuator 10 is connected to the selection circuit 31. The drive signal generation circuit 30 generates a drive signal having a plurality of pulse signals within one printing cycle. The selection circuit 31 selectively inputs one or more drive pulses included in the drive signal to the actuator 10 while the inkjet head 1 is moving in the main scanning direction X together with the carriage 16. The drive signal generation circuit 30 and the selection circuit 31 constitute a signal supply means 32 for supplying a predetermined drive signal to the actuator 10.

【0048】次に、プリンタ20の動作について説明す
る。まず、プリンタ本体(図示せず)から画像データが
送信され、データ受信回路29がこの画像データを受信
すると、主制御部21がROM22に記憶された処理ル
ーチンに基づいて、モータ制御回路24及びドライバ回
路25,27を介して搬送モータ26及びキャリッジモ
ータ28をそれぞれ制御すると共に、駆動信号発生回路
30に駆動信号を発生させる。さらに、主制御部21
は、上記画像データに基づいて、選択回路31に対し選
択すべきパルス信号の情報を出力する。そして、選択回
路31は、上記情報に基づいて、複数の駆動パルスのう
ちから所定の1または2以上の駆動パルスを選択してア
クチュエータ10に供給する。例えば、一印刷周期内に
1つのインク滴を吐出する場合には、1つのパルス信号
を選択し、2つのインク滴を吐出する場合には、2つの
パルス信号を選択する。これにより、インクジェットヘ
ッド1のノズル2から、一印刷周期内に1または2以上
のインク滴が吐出されることになる。
Next, the operation of the printer 20 will be described. First, when image data is transmitted from the printer body (not shown) and the data receiving circuit 29 receives this image data, the main control unit 21 executes the motor control circuit 24 and the driver based on the processing routine stored in the ROM 22. The carriage motor 26 and the carriage motor 28 are respectively controlled via the circuits 25 and 27, and the drive signal generation circuit 30 is caused to generate a drive signal. Further, the main controller 21
Outputs information on the pulse signal to be selected to the selection circuit 31 based on the image data. Then, the selection circuit 31 selects a predetermined one or more drive pulses from the plurality of drive pulses based on the above information and supplies the selected drive pulse to the actuator 10. For example, when ejecting one ink droplet within one printing cycle, one pulse signal is selected, and when ejecting two ink droplets, two pulse signals are selected. As a result, one or more ink droplets are ejected from the nozzle 2 of the inkjet head 1 within one printing cycle.

【0049】一印刷周期内に印加される複数のパルス信
号は、パルス間隔がインクジェットヘッド1のヘルムホ
ルツ周期以下に設定されている。なお、ここでいうヘル
ムホルツ周期とは、インクだけでなくアクチュエータ1
0の影響をも含めた振動系全体の固有周期(共振周期)
をいう。また、上記複数のパルス信号は、これらパルス
信号の印加により吐出された複数のインク滴が飛翔中に
合体するように設定されている。また、上記複数のパル
ス信号は、最初のパルス信号の立ち下がり波形の立ち下
がり時間が後のパルス信号の立ち下がり波形の立ち下が
り時間よりも長くなるように設定されている。
The pulse intervals of the plurality of pulse signals applied within one printing cycle are set to be equal to or less than the Helmholtz cycle of the ink jet head 1. The Helmholtz cycle here means not only the ink but also the actuator 1
Natural period (resonance period) of the entire vibration system including the effect of 0
Say. Further, the plurality of pulse signals are set so that the plurality of ink droplets ejected by the application of these pulse signals coalesce during flight. The plurality of pulse signals are set such that the falling time of the falling waveform of the first pulse signal is longer than the falling time of the falling waveform of the subsequent pulse signal.

【0050】次に、図12を参照しながら、一印刷周期
T内にノズル2から4つのインク滴を吐出する場合につ
いて説明する。ここでは、アクチュエータ10に供給さ
れる駆動信号は、4つの台形波状パルスP1〜P4、す
なわち、第1パルスP1と第2パルスP2と第3パルス
P3と第4パルスP4とを含んでいる。各パルスP1〜
P4は、圧力室4をいったん減圧してから加圧するよう
にアクチュエータ10を駆動するパルス信号であり、言
い換えると、アクチュエータ10に引き押し動作(いわ
ゆるプルプッシュ動作)を行わせることによってインク
滴を吐出させる信号である。
Next, with reference to FIG. 12, a case will be described in which four ink droplets are ejected from the nozzle 2 within one printing cycle T. Here, the drive signal supplied to the actuator 10 includes four trapezoidal wave pulses P1 to P4, that is, a first pulse P1, a second pulse P2, a third pulse P3, and a fourth pulse P4. Each pulse P1
P4 is a pulse signal that drives the actuator 10 so as to depressurize the pressure chamber 4 and then pressurize it. In other words, P4 ejects ink droplets by causing the actuator 10 to perform a pull-push operation (so-called pull-push operation). It is a signal to make.

【0051】第1〜第4パルスP1〜P4は、パルス間
隔がヘルムホルツ周期に徐々に近づくような順番(ただ
し、隣り合う一部のパルス同士のパルス間隔は等しくて
もよい。つまり、全体的にヘルムホルツ周期に近づくよ
うな順番になっていればよい。)に並んでいる。ただ
し、第1〜第4パルスP1〜P4のパルス間隔は、これ
らパルスによって吐出される第1〜第4のインク滴を飛
翔中に合体させることができる限り、上記間隔に限定さ
れるものではない。
The first to fourth pulses P1 to P4 are arranged in such an order that the pulse interval gradually approaches the Helmholtz cycle (however, the pulse intervals of some adjacent pulses may be equal. The order should be closer to the Helmholtz cycle). However, the pulse intervals of the first to fourth pulses P1 to P4 are not limited to the above intervals as long as the first to fourth ink droplets ejected by these pulses can be combined during flight. .

【0052】第1パルスP1の立ち下がり波形P11の
立ち下がり時間t1は、へルムホルツ周期以下に設定さ
れている。第2パルスP2の立ち下がり波形P21の立
ち下がり時間t2,第3パルスP3の立ち下がり波形P
31の立ち下がり時間t3、及び第4パルスP4の立ち
下がり波形P41の立ち下がり時間t4は、いずれも上
記ヘルムホルツ周期の半分の値(半周期)以下に設定さ
れている。
The fall time t 1 of the fall waveform P11 of the first pulse P1 is set to be less than the Helmholtz cycle. The falling time t 2 of the falling waveform P21 of the second pulse P2 and the falling waveform P of the third pulse P3
31 fall time t 3, and the fall time t 4 of the falling waveform P41 of the fourth pulse P4 are both set to less than half the value of the Helmholtz period (half period).

【0053】ところで、前記特開平8−336970号
公報に開示された従来のインクジェットヘッドでは、複
数のパルスは、ヘルムホルツ周期よりも長い時間をかけ
て圧力室を膨張させ、インクのメニスカスをノズル内に
引き込んでいた。そして、このように引き込み時間がヘ
ルムホルツ周期よりも長いので、メニスカス振動の共振
は起こらず、引き込み時間を変化させてもアクチュエー
タの変位は変化しなかった。つまり、従来のインクジェ
ットヘッドは、アクチュエータの変位を変えることな
く、メニスカスの引き込み量の調整のみでインク滴の液
適量及び吐出速度を調整するものであった。
By the way, in the conventional ink jet head disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Laid-Open No. 8-336970, a plurality of pulses expand the pressure chamber for a time longer than the Helmholtz cycle, and the meniscus of the ink is introduced into the nozzle. I was withdrawn. Since the pull-in time is longer than the Helmholtz cycle, the resonance of the meniscus vibration does not occur, and the displacement of the actuator does not change even if the pull-in time is changed. In other words, the conventional inkjet head adjusts the liquid amount and the ejection speed of the ink droplet only by adjusting the pulling-in amount of the meniscus without changing the displacement of the actuator.

【0054】これに対し、本実施形態では、インクメニ
スカス振動の共振を利用するものである。具体的には、
ヘルムホルツ周期よりも短い時間でメニスカスを引き込
み、パルスの立ち下がり時間を調整することにより、メ
ニスカスの引き込み量及びアクチュエータの変位の両方
を調整するものである。本実施形態では、引き込み時間
(パルスの立ち下がり時間)がヘルムホルツ周期よりも
短いため、引き込み時間によってアクチュエータの変位
を変えることができる。したがって、引き込み時間が長
いほどアクチュエータの変位は小さくなる。そのため、
吐出速度の遅いインク滴を吐出する場合には、引き込み
時間を長くすることによってアクチュエータの変位を小
さくする。なお、この場合、インク滴の液適量も若干少
なくなる。
On the other hand, in this embodiment, resonance of ink meniscus vibration is used. In particular,
By pulling in the meniscus in a time shorter than the Helmholtz cycle and adjusting the fall time of the pulse, both the pulling-in amount of the meniscus and the displacement of the actuator are adjusted. In this embodiment, since the pull-in time (pulse fall time) is shorter than the Helmholtz cycle, the displacement of the actuator can be changed depending on the pull-in time. Therefore, the longer the pull-in time, the smaller the displacement of the actuator. for that reason,
When ejecting an ink droplet having a slow ejection speed, the displacement of the actuator is reduced by lengthening the pull-in time. In this case, the appropriate amount of ink droplets is also slightly reduced.

【0055】アクチュエータ10に対して上記駆動信号
が供給されると、まず、第1パルスP1によって第1の
インク滴が吐出される。次に、第2パルスP2が印加さ
れ、インクメニスカス振動の共振によって、第1インク
滴の吐出速度v1よりも大きな吐出速度v2で第2のイ
ンク滴が吐出される。更に、第3パルスP3が印加さ
れ、インクメニスカス振動の共振によって、第2インク
滴の吐出速度v2以上の吐出速度v3で第3のインク滴
が吐出される。そして、更に、第4パルスP4が印加さ
れ、インクメニスカス振動の共振によって、第3インク
滴の吐出速度v3以上の吐出速度v4で第4のインク滴
が吐出される。つまり、v1<v2≦v3≦v4となっ
ている。
When the drive signal is supplied to the actuator 10, first, the first ink droplet is ejected by the first pulse P1. Then, the second pulse P2 is applied, and the resonance of the ink meniscus vibration causes the second ink droplet to be ejected at an ejection speed v2 higher than the ejection speed v1 of the first ink droplet. Further, the third pulse P3 is applied, and the resonance of the ink meniscus vibration causes the third ink droplet to be ejected at the ejection speed v3 that is equal to or higher than the ejection speed v2 of the second ink droplet. Then, the fourth pulse P4 is further applied, and the resonance of the ink meniscus vibration causes the fourth ink droplet to be ejected at the ejection speed v4 that is equal to or higher than the ejection speed v3 of the third ink droplet. That is, v1 <v2 ≦ v3 ≦ v4.

【0056】第1〜第4パルスP1〜P4によって吐出
された第1〜第4インク滴は、飛翔中に合体して一つの
インク滴となり、記録紙41に着弾して単一のインクド
ットを形成する。これにより、高速印刷の場合であって
も、インクドットが長円になることがなく、良好なイン
クドットが形成されることになる。
The first to fourth ink droplets ejected by the first to fourth pulses P1 to P4 coalesce into one ink droplet during flight and land on the recording paper 41 to form a single ink dot. Form. As a result, even in the case of high-speed printing, good ink dots are formed without the ink dots becoming oblong.

【0057】なお、ここでいうインク滴の合体とは、完
全に分離しているインク滴同士が空中で一体となる場合
だけでなく、各々の一部がつながっているものの各イン
ク滴の存在が分かる程度に分かれているインク滴同士
が、各インク滴の存在が分からない程度に一体化する場
合も含まれる。
The term "coalescence of ink droplets" as used herein means not only the case where completely separated ink droplets are integrated in the air but also the presence of each ink droplet although some of them are connected. It also includes a case in which the ink droplets that are divided into visible portions are integrated to the extent that the existence of each ink droplet is unknown.

【0058】以上のように、本実施形態によれば、イン
クメニスカス振動が共振を起こすように複数のパルス信
号を連続的に印加することとしたので、合体インク滴を
形成するための複数のインク滴を、短時間の間に吐出す
ることができる。したがって、駆動周波数の向上を図る
ことができ、高速印刷を実現することができる。
As described above, according to the present embodiment, since a plurality of pulse signals are continuously applied so that the ink meniscus vibration resonates, a plurality of inks for forming a combined ink drop is formed. Drops can be ejected in a short time. Therefore, the driving frequency can be improved and high-speed printing can be realized.

【0059】第1パルスP1の立ち下がり時間t1を第
2〜第4パルスP2〜P4の立ち下がり時間t2〜t4
りも長くしたので、第1パルスP1によって吐出される
第1インク滴の吐出速度v1を、第2〜第4パルスP2
〜P4によって吐出される第2〜第4インク滴の吐出速
度v2〜v4よりも小さくすることができる。
[0059] Since the fall time t 1 of the first pulse P1 and longer than the fall time t 2 ~t 4 of the second to fourth pulse P2 to P4, the first ink droplet ejected by the first pulse P1 Discharge speed v1 of the second to fourth pulse P2
.About.P4, the ejection speeds v2 to v4 of the second to fourth ink droplets ejected can be made smaller.

【0060】このように第1インク滴の吐出速度が小さ
いため、たとえ第3インク滴の吐出速度v3が第2イン
ク滴の吐出速度v2と等しい場合であっても、第2イン
ク滴と第1インク滴とが合体してなる合体インク滴は、
第3インク滴よりも吐出速度が小さくなる。そのため、
第3インク滴は合体インク滴と合体しやすくなる。ま
た、同様に、第4インク滴も、第1〜第3インク滴が合
体してなる合体インク滴と合体しやすくなる。
Since the ejection speed of the first ink droplet is low as described above, even if the ejection speed v3 of the third ink droplet is equal to the ejection speed v2 of the second ink droplet, the second ink droplet and the first ink droplet Combined ink droplets, which are formed by coalescing with ink droplets,
The ejection speed is lower than that of the third ink droplet. for that reason,
The third ink droplet easily merges with the merged ink droplet. Similarly, the fourth ink droplet is also likely to combine with the combined ink droplet formed by combining the first to third ink droplets.

【0061】したがって、本実施形態によれば、複数の
インク滴を飛翔中に合体させることが容易となり、合体
インク滴によって、記録紙41上に良好な単一ドットを
形成することができる。そのため、高品質の記録を行う
ことができる。
Therefore, according to the present embodiment, it becomes easy to combine a plurality of ink drops during flight, and a good single dot can be formed on the recording paper 41 by the combined ink drops. Therefore, high quality recording can be performed.

【0062】なお、上記実施形態のパルス信号P1〜P
4は、アクチュエータ10に引き押し動作を行わせる信
号であったが、パルス信号P1〜P4は、アクチュエー
タ10に押し引き動作(プッシュプル動作)を行わせる
信号であってもよい。
The pulse signals P1 to P of the above embodiment are
Although 4 is a signal that causes the actuator 10 to perform a pull-push operation, the pulse signals P1 to P4 may be signals that cause the actuator 10 to perform a push-pull operation (push-pull operation).

【0063】一印刷周期に含まれるパルスの個数は4に
限定されず、2又は3であってもよく、5以上であって
もよい。
The number of pulses included in one printing cycle is not limited to 4, and may be 2 or 3, or 5 or more.

【0064】−実施例− 次に、実施例について説明する。本実施例では、基準電
位VH、負圧電位VL、及び第1〜第4パルスP1〜P4
の立ち下がり時間t1〜t4を、それぞれ表1に示す値に
設定した。なお、本実施例では、ヘルムホルツ周期は8
μsである。
-Examples- Next, examples will be described. In this embodiment, the reference potential VH , the negative pressure potential VL , and the first to fourth pulses P1 to P4.
The fall times t 1 to t 4 of each of these are set to the values shown in Table 1, respectively. In this embodiment, the Helmholtz cycle is 8
μs.

【0065】[0065]

【表1】 [Table 1]

【0066】第1〜第4パルスP1〜P4を印加したと
ころ、第1〜第4のインク滴は飛翔中に合体し、一つの
インク滴となって約8m/sの吐出速度で記録紙上に着
弾した。その結果、記録紙上には、単一の良好なインク
ドットが形成された。
When the first to fourth pulses P1 to P4 are applied, the first to fourth ink droplets coalesce during flight and become one ink droplet on the recording paper at an ejection speed of about 8 m / s. It landed. As a result, a single good ink dot was formed on the recording paper.

【0067】<実施形態2>実施形態1は、一印刷周期
内に印加される複数のパルス信号のうち、最初のパルス
P1の立ち下がり時間t1を、その後のパルスP2〜P
4の立ち下がり時間t2〜t4よりも長くしたものであっ
た。これに対し、図13に示すように実施形態2は、2
番目のパルスP2の立ち下がり時間t2を、他のパルス
P1,P3,P4の立ち下がり時間t1,t3,t4より
も長くしたものである。
<Embodiment 2> In Embodiment 1, among the plurality of pulse signals applied in one printing cycle, the falling time t 1 of the first pulse P1 is changed to the subsequent pulses P2 to P2.
No. 4 fall time t 2 to t 4 . On the other hand, as shown in FIG.
The fall time t 2 of the second pulse P2 is made longer than the fall times t 1 , t 3 , t 4 of the other pulses P1, P3, P4.

【0068】本実施形態の駆動信号は、第1〜第4のイ
ンク吐出用のパルス信号P1〜P4と、インクを吐出し
ない程度にアクチュエータを駆動する補助パルス信号P
5とを有している。補助パルス信号P5は、アクチュエ
ータの残留振動を抑制し、またはノズル内のインク粘度
の上昇を抑制するものである。
The drive signals of this embodiment are the pulse signals P1 to P4 for ejecting the first to fourth inks, and the auxiliary pulse signal P for driving the actuator to the extent that ink is not ejected.
5 and 5. The auxiliary pulse signal P5 suppresses residual vibration of the actuator or suppresses an increase in ink viscosity in the nozzle.

【0069】パルス信号P1〜P4は、後のパルス信号
によるインクメニスカス振動が先のパルス信号によるイ
ンクメニスカス振動と共振するように、且つこれらパル
ス信号により吐出された複数のインク滴が飛翔中に合体
するように設定されている。また、パルス信号P1,P
3,P4の立ち下がり時間t1,t3,t4は、ヘルムホ
ルツ周期の半周期以下に設定されている。一方、第2パ
ルス信号P2の立ち下がり時間t2は、ヘルムホルツ周
期以下であり、上記立ち下がり時間t1,t3,t4のい
ずれよりも長く設定されている。なお、本実施形態で
は、第1パルス信号P1、第3パルス信号P3、及び第
4パルス信号P4が、本発明でいうところの「第1のパ
ルス信号」に対応し、第2パルス信号P2が「第2のパ
ルス信号」に対応する。
The pulse signals P1 to P4 are combined such that the ink meniscus vibration due to the subsequent pulse signal resonates with the ink meniscus vibration due to the preceding pulse signal, and a plurality of ink droplets ejected by these pulse signals coalesce during flight. Is set to. Further, the pulse signals P1 and P
The falling times t 1 , t 3 , and t 4 of P3 and P4 are set to be half or less of the Helmholtz cycle. On the other hand, the fall time t 2 of the second pulse signal P2 is equal to or less than the Helmholtz cycle and is set longer than any of the fall times t 1 , t 3 , and t 4 . In the present embodiment, the first pulse signal P1, the third pulse signal P3, and the fourth pulse signal P4 correspond to the “first pulse signal” in the present invention, and the second pulse signal P2 is It corresponds to the "second pulse signal".

【0070】本実施形態では、第2パルスP2によって
吐出された第2インク滴は、液滴量はあまり変化しない
一方、吐出速度が比較的小さくなる。そのため、第3パ
ルスP3によって吐出された第3インク滴は第2インク
滴に容易に追いつき、それらインク滴の合体の安定性が
向上する。なお、本実施形態では共振を利用しているの
で、第4パルスP4によって吐出された第4インク滴の
吐出速度は大きくなり、第4インク滴は合体後のインク
滴に追いつく。そして、最終的には第1〜第4インク滴
はすべて合体することになる。
In this embodiment, the amount of the second ink droplet ejected by the second pulse P2 does not change so much, but the ejection speed becomes relatively small. Therefore, the third ink droplet ejected by the third pulse P3 easily catches up with the second ink droplet, and the stability of coalescence of these ink droplets is improved. Since the resonance is used in the present embodiment, the ejection speed of the fourth ink droplet ejected by the fourth pulse P4 is increased, and the fourth ink droplet catches up with the ink droplet after being combined. Finally, all the first to fourth ink droplets will be combined.

【0071】本実施形態においても、一印刷周期に含ま
れるパルスの個数は4に限らず、2又は3であってもよ
く、5以上であってもよい。立ち下がり時間が他のパル
スよりも長いパルス(本発明でいうところの「第2のパ
ルス」)は、2番目のパルスに限らず、3番目以降のパ
ルスであってもよい。また、一印刷周期に含まれる上記
パルス(=「第2のパルス」)の個数は1に限らず、2
以上であってもよい。
Also in this embodiment, the number of pulses included in one printing cycle is not limited to 4, and may be 2 or 3, or 5 or more. The pulse whose fall time is longer than other pulses (the “second pulse” in the present invention) is not limited to the second pulse, and may be the third pulse or later. In addition, the number of the above-mentioned pulse (= “second pulse”) included in one printing cycle is not limited to 1 and may be 2
It may be more than.

【0072】<実施形態3>実施形態3は、パルスの立
ち下がり時間を長くすることによって吐出速度を低減す
る代わりに、パルス高さを低くすることによって吐出速
度を低減させるものである。
<Third Embodiment> In the third embodiment, the ejection speed is reduced by decreasing the pulse height, instead of decreasing the ejection speed by lengthening the pulse fall time.

【0073】図14に示す駆動信号は、第1〜第3パル
スP1〜P3からなり、第1パルスP1及び第2パルス
P2のパルス高さVH2−VLが、その後のパルスP3の
パルス高さVH1−VLよりも低く設定されているもので
ある。なお、本実施形態の第1パルスP1及び第2パル
スP2のように、パルスによっては、パルスの前後にお
いて基準電位の値が異なっている場合がある。ここで
は、パルス高さは、立ち下がり波形の立ち下がり開始時
の基準電位とピーク電位との差と、立ち上がり波形の立
ち上がり終了後の基準電位とピーク電位との差とのう
ち、どちらか小さい方をいうものとする。
[0073] driving signals shown in FIG. 14 is made from the first to third pulses P1 to P3, the pulse height V H2 -V L of the first pulse P1 and the second pulse P2, pulse height of a subsequent pulse P3 The height is set lower than V H1 -V L. Note that, like the first pulse P1 and the second pulse P2 of the present embodiment, the value of the reference potential may differ before and after the pulse depending on the pulse. Here, the pulse height is the smaller of the difference between the reference potential and the peak potential at the start of the fall of the falling waveform and the difference between the reference potential and the peak potential after the end of the rise of the rising waveform. Shall be said.

【0074】第1〜第3パルスP1〜P3は、後のパル
ス信号によるインクメニスカス振動が先のパルス信号に
よるインクメニスカス振動と共振するように、且つこれ
らパルス信号により吐出された複数のインク滴が飛翔中
に合体するように設定されている。
The first to third pulses P1 to P3 are such that the ink meniscus vibration caused by the subsequent pulse signal resonates with the ink meniscus vibration caused by the preceding pulse signal, and a plurality of ink droplets ejected by these pulse signals are generated. It is set to coalesce during flight.

【0075】上記駆動信号によれば、第1インク滴及び
第2インク滴の吐出速度が小さくなり、第3インク滴は
第1インク滴及び第2インク滴に容易に追いつきやすく
なる。したがって、第1〜第3インク滴の合体の安定性
を高めることができる。また、複数のインク滴のうち、
初めの方に吐出されるインク滴の吐出速度を低減するこ
ととしたので、後発のインク滴との合体を円滑且つ確実
に行わせることができる。したがって、合体の安定性を
より向上させることができる。
According to the drive signal, the ejection speeds of the first ink droplet and the second ink droplet are reduced, and the third ink droplet easily catches up with the first ink droplet and the second ink droplet. Therefore, the stability of the combination of the first to third ink droplets can be improved. Also, of the multiple ink drops,
Since the ejection speed of the ink droplets ejected toward the beginning is reduced, it is possible to smoothly and reliably combine the ink droplets with the subsequent ink droplets. Therefore, the stability of the coalescence can be further improved.

【0076】なお、一印刷周期に含まれるパルスの個数
は3に限らず、2又は4以上であってもよい。
The number of pulses included in one printing cycle is not limited to 3, and may be 2 or 4 or more.

【0077】例えば、図15に示す駆動信号のように、
4つのパルス信号P1〜P4を含んでいてもよい。ま
た、インクを吐出しない程度にアクチュエータを駆動す
る補助パルス信号P5を含んでいてもよい。補助パルス
信号P5は、アクチュエータの残留振動を抑制し、また
はノズル内のインク粘度の上昇を抑制するものである。
上記駆動信号においても、第1パルスP1及び第2パル
スP2のパルス高さVH2−VLは、その後のパルスP
3,P4のパルス高さVH1−VLよりも低く設定されて
いる。したがって、上記駆動信号によっても、インク滴
の合体の安定性を向上させることができる。
For example, like the drive signal shown in FIG.
It may include four pulse signals P1 to P4. Further, the auxiliary pulse signal P5 for driving the actuator to the extent that ink is not ejected may be included. The auxiliary pulse signal P5 suppresses residual vibration of the actuator or suppresses an increase in ink viscosity in the nozzle.
Also in the above drive signal, the pulse heights V H2 -V L of the first pulse P1 and the second pulse P2 are
It is set lower than the pulse heights V H1 -V L of P3 and P4. Therefore, the stability of the coalescence of the ink droplets can also be improved by the drive signal.

【0078】なお、パルス高さを変化させる手法とし
て、基準電位VHを一定としつつピーク電位の値VLを変
化させることもできる。ただし、駆動回路の構成によっ
てはピーク電位VLを接地電位(GND)にすることが
好ましいので、このような場合には、ピーク電位VL
一定(=接地電位)としつつ基準電位VHの値を変化さ
せることが好ましい。図16(a)に示すように、接地
電位以外の電位VL1がピーク電位となった後、電位を上
昇させる際に誤差が生じやすく、基準電位の値V H=V
L1+ΔVが不安定になりやすいからである。これに対
し、図16(b)に示すように、ピーク電位VLを接地
電位とすれば、基準電位の値VH2=ΔVは安定しやす
く、ピーク高さを正確に調整しやすくなる。
As a method of changing the pulse height,
The reference potential VHValue of peak potential while keeping V constantLStrange
It can also be turned into. However, depending on the configuration of the drive circuit
Peak voltage VLCan be set to ground potential (GND)
Since it is preferable, in such a case, the peak potential VLTo
Reference potential V while keeping constant (= ground potential)HThe value of
Preferably. As shown in Fig. 16 (a), grounding
Potential V other than potentialL1After reaching the peak potential, raise the potential
An error is likely to occur when the temperature is raised, and the value of the reference potential V H= V
L1This is because + ΔV easily becomes unstable. Against this
Then, as shown in FIG. 16B, the peak potential VLGround
If the potential, the value of the reference potential VH2= ΔV is easy to stabilize
This makes it easier to adjust the peak height accurately.

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

【図1】駆動信号の波形とアクチュエータ変位とメニス
カス状態との関係を示す図である。
FIG. 1 is a diagram showing a relationship among a waveform of a drive signal, an actuator displacement, and a meniscus state.

【図2】駆動信号の波形とアクチュエータ変位とメニス
カス状態との関係を示す図である。
FIG. 2 is a diagram showing a relationship between a waveform of a drive signal, actuator displacement, and a meniscus state.

【図3】駆動信号の波形とアクチュエータ変位とメニス
カス状態との関係を示す図である。
FIG. 3 is a diagram showing a relationship between a waveform of a drive signal, actuator displacement, and a meniscus state.

【図4】駆動信号の波形とアクチュエータ変位とメニス
カス状態との関係を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a waveform of a drive signal, actuator displacement, and a meniscus state.

【図5】駆動信号と吐出性能との関係を調べる確認実験
の結果を示す図であり、(a)はパラメータの定義を示
す波形図であり、(b)は測定条件及び測定結果を示す
表である。
5A and 5B are diagrams showing a result of a confirmation experiment for examining a relationship between a drive signal and ejection performance, FIG. 5A is a waveform diagram showing definition of parameters, and FIG. 5B is a table showing measurement conditions and measurement results. Is.

【図6】実施形態に係るプリンタの概略構成図である。FIG. 6 is a schematic configuration diagram of a printer according to an embodiment.

【図7】インクジェットヘッドの部分平面図である。FIG. 7 is a partial plan view of an inkjet head.

【図8】図7のA−A線断面図である。8 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG.

【図9】アクチュエータ近傍の部分断面図である。FIG. 9 is a partial cross-sectional view near the actuator.

【図10】図7のB−B線断面図である。10 is a sectional view taken along line BB of FIG.

【図11】制御回路のブロック図である。FIG. 11 is a block diagram of a control circuit.

【図12】実施形態1に係る駆動信号の波形図である。FIG. 12 is a waveform diagram of a drive signal according to the first embodiment.

【図13】実施形態2に係る駆動信号の波形図である。FIG. 13 is a waveform diagram of a drive signal according to the second embodiment.

【図14】実施形態3に係る駆動信号の波形図である。FIG. 14 is a waveform diagram of a drive signal according to the third embodiment.

【図15】実施形態3に係る駆動信号の波形図である。FIG. 15 is a waveform diagram of a drive signal according to the third embodiment.

【図16】実施形態3に係る駆動信号の波形図である。FIG. 16 is a waveform diagram of a drive signal according to the third embodiment.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インクジェットヘッド 2 ノズル 3 インク供給室 4 圧力室 10 アクチュエータ 11 振動板 13 圧電素子 14 個別電極 20 プリンタ(インクジェット式記録装置) 32 信号供給手段 35 制御回路 40 ヘッド本体 41 記録紙(記録媒体) P1〜P4 パルス信号 1 inkjet head 2 nozzles 3 ink supply chamber 4 Pressure chamber 10 actuators 11 diaphragm 13 Piezoelectric element 14 individual electrodes 20 Printer (inkjet recording device) 32 signal supply means 35 Control circuit 40 head body 41 Recording paper (recording medium) P1 to P4 pulse signal

フロントページの続き (72)発明者 松尾 幸治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 富田 正史 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 大山 正治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 立川 雅一郎 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Fターム(参考) 2C057 AF02 AM17 AM22 AR04 AR08 BA03 BA14 Continued front page    (72) Inventor Koji Matsuo             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Masafumi Tomita             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor, Shoji Oyama             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. (72) Inventor Masaichiro Tachikawa             1006 Kadoma, Kadoma-shi, Osaka Matsushita Electric             Sangyo Co., Ltd. F-term (reference) 2C057 AF02 AM17 AM22 AR04 AR08                       BA03 BA14

Claims (9)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ノズルと当該ノズルに連通し且つインク
が充填された圧力室とが形成されたヘッド本体と、 圧電素子と当該圧電素子に電圧を印加する電極とを有
し、前記圧電素子の圧電効果によって前記圧力室内のイ
ンクに圧力を付与するアクチュエータと、 前記アクチュエータに対して一印刷周期内に複数のパル
ス信号を含む駆動信号を供給する信号供給手段とを備え
たインクジェットヘッドであって、 前記複数のパルス信号は、後のパルス信号によるインク
メニスカス振動が先のパルス信号によるインクメニスカ
ス振動と共振するように且つこれらパルス信号により吐
出された複数のインク滴が飛翔中に合体するように設定
され、 最初のパルス信号における基準電位からピーク電位まで
の電位変化時間は、後のパルス信号における基準電位か
らピーク電位までの電位変化時間よりも長く設定されて
いるインクジェットヘッド。
1. A head body having a nozzle and a pressure chamber communicating with the nozzle and filled with ink, a piezoelectric element, and an electrode for applying a voltage to the piezoelectric element. An ink jet head comprising: an actuator that applies pressure to ink in the pressure chamber by a piezoelectric effect; and a signal supply unit that supplies a drive signal including a plurality of pulse signals to the actuator in one printing cycle, The plurality of pulse signals are set so that the ink meniscus vibration caused by the subsequent pulse signal resonates with the ink meniscus vibration caused by the preceding pulse signal, and the plurality of ink droplets ejected by these pulse signals coalesce during flight. The potential change time from the reference potential to the peak potential in the first pulse signal is Ink jet head is set to be longer than the potential variation time to peak potential from position.
【請求項2】 請求項1に記載のインクジェットヘッド
であって、 最初のパルス信号における基準電位からピーク電位まで
の電位変化時間は、ヘッドのヘルムホルツ周期以下に設
定されているインクジェットヘッド。
2. The inkjet head according to claim 1, wherein the potential change time from the reference potential to the peak potential in the first pulse signal is set to be equal to or less than the Helmholtz cycle of the head.
【請求項3】 請求項1または2に記載のインクジェッ
トヘッドであって、 後のパルス信号における基準電位からピーク電位までの
電位変化時間は、ヘッドのヘルムホルツ周期の半周期以
下に設定されているインクジェットヘッド。
3. The inkjet head according to claim 1, wherein a potential change time from a reference potential to a peak potential in a subsequent pulse signal is set to a half cycle or less of a Helmholtz cycle of the head. head.
【請求項4】 ノズルと当該ノズルに連通し且つインク
が充填された圧力室とが形成されたヘッド本体と、 圧電素子と当該圧電素子に電圧を印加する電極とを有
し、前記圧電素子の圧電効果によって前記圧力室内のイ
ンクに圧力を付与するアクチュエータと、 前記アクチュエータに対して一印刷周期内に複数のパル
ス信号を含む駆動信号を供給する信号供給手段とを備え
たインクジェットヘッドであって、 前記複数のパルス信号は、後のパルス信号によるインク
メニスカス振動が先のパルス信号によるインクメニスカ
ス振動と共振するように且つこれらパルス信号により吐
出された複数のインク滴が飛翔中に合体するように設定
され、 前記各パルス信号は、基準電位と、前記圧力室内を減圧
するようにアクチュエータを駆動するピーク電位とを有
し、 前記複数のパルス信号は、基準電位からピーク電位まで
の電位変化時間がヘッドのヘルムホルツ周期の半周期以
下である第1のパルス信号と、基準電位からピーク電位
までの電位変化時間が前記ヘルムホルツ周期以下で且つ
前記第1のパルス信号の前記電位変化時間よりも長い第
2のパルス信号とを含んでいるインクジェットヘッド。
4. A head main body having a nozzle and a pressure chamber communicating with the nozzle and filled with ink, a piezoelectric element, and an electrode for applying a voltage to the piezoelectric element. An inkjet head comprising: an actuator that applies a pressure to ink in the pressure chamber by a piezoelectric effect; and a signal supply unit that supplies a drive signal including a plurality of pulse signals in one printing cycle to the actuator, The plurality of pulse signals are set so that the ink meniscus vibration caused by the subsequent pulse signal resonates with the ink meniscus vibration caused by the preceding pulse signal, and the plurality of ink droplets ejected by these pulse signals coalesce during flight. Each of the pulse signals includes a reference potential and a peak potential that drives an actuator to reduce the pressure in the pressure chamber. A plurality of pulse signals, the first pulse signal whose potential change time from the reference potential to the peak potential is equal to or less than a half cycle of the Helmholtz cycle of the head, and the potential change time from the reference potential to the peak potential. An ink jet head including a second pulse signal that is equal to or less than the Helmholtz period and is longer than the potential change time of the first pulse signal.
【請求項5】 ノズルと当該ノズルに連通し且つインク
が充填された圧力室とが形成されたヘッド本体と、 圧電素子と当該圧電素子に電圧を印加する電極とを有
し、前記圧電素子の圧電効果によって前記圧力室内のイ
ンクに圧力を付与するアクチュエータと、 前記アクチュエータに対して一印刷周期内に複数のパル
ス信号を含む駆動信号を供給する信号供給手段とを備え
たインクジェットヘッドであって、 前記複数のパルス信号は、パルス高さの異なる2以上の
パルス信号を含み、後のパルス信号によるインクメニス
カス振動が先のパルス信号によるインクメニスカス振動
と共振するように且つこれらパルス信号により吐出され
た複数のインク滴が飛翔中に合体するように設定されて
いるインクジェットヘッド。
5. A head body having a nozzle and a pressure chamber communicating with the nozzle and filled with ink, a piezoelectric element, and an electrode for applying a voltage to the piezoelectric element. An inkjet head comprising: an actuator that applies a pressure to ink in the pressure chamber by a piezoelectric effect; and a signal supply unit that supplies a drive signal including a plurality of pulse signals in one printing cycle to the actuator, The plurality of pulse signals include two or more pulse signals having different pulse heights, and the ink meniscus vibration due to the subsequent pulse signal is ejected so as to resonate with the ink meniscus vibration due to the preceding pulse signal. An inkjet head that is set so that multiple ink droplets coalesce during flight.
【請求項6】 請求項5に記載のインクジェットヘッド
であって、 最初のパルス信号のパルス高さが後のパルス信号のパル
ス高さよりも低く設定されているインクジェットヘッ
ド。
6. The inkjet head according to claim 5, wherein the pulse height of the first pulse signal is set lower than the pulse height of the subsequent pulse signal.
【請求項7】 請求項5又は6に記載のインクジェット
ヘッドであって、 前記各パルス信号は、基準電位と、前記圧力室内を減圧
するようにアクチュエータを駆動するピーク電位とを有
し、 各パルス信号のピーク電位は、接地電位であり、 パルス高さの異なるパルス信号の基準電位は、互いに異
なっているインクジェットヘッド。
7. The inkjet head according to claim 5, wherein each of the pulse signals has a reference potential and a peak potential for driving an actuator to reduce the pressure in the pressure chamber. The peak potential of the signal is the ground potential, and the reference potentials of the pulse signals with different pulse heights are different from each other.
【請求項8】 請求項1〜7のいずれか一つに記載のイ
ンクジェットヘッドであって、 アクチュエータの圧電素子の厚みが0.5μm〜5μm
に設定されているインクジェットヘッド。
8. The ink jet head according to claim 1, wherein the piezoelectric element of the actuator has a thickness of 0.5 μm to 5 μm.
Inkjet head set to.
【請求項9】 請求項1〜8のいずれか一つに記載のイ
ンクジェットヘッドと、 前記インクジェットヘッドと記録媒体とを相対移動させ
る移動手段とを備えているインクジェット式記録装置。
9. An inkjet recording apparatus comprising: the inkjet head according to claim 1; and a moving unit that relatively moves the inkjet head and a recording medium.
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