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JP2001315330A - Ink drop projector - Google Patents

Ink drop projector

Info

Publication number
JP2001315330A
JP2001315330A JP2000139852A JP2000139852A JP2001315330A JP 2001315330 A JP2001315330 A JP 2001315330A JP 2000139852 A JP2000139852 A JP 2000139852A JP 2000139852 A JP2000139852 A JP 2000139852A JP 2001315330 A JP2001315330 A JP 2001315330A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
driving pulse
ink droplet
driving
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2000139852A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Kazuo Asano
和夫 浅野
Akiko Kitami
亜紀子 北見
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.)
Konica Minolta Inc
Original Assignee
Konica Minolta Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Konica Minolta Inc filed Critical Konica Minolta Inc
Priority to JP2000139852A priority Critical patent/JP2001315330A/en
Publication of JP2001315330A publication Critical patent/JP2001315330A/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problem of conventional driving method for an ink drop ejector where the pulse width and application period of a pulse for driving an electromechanical conversion means are set equal to an integer times of AL, which is equal to one half of the acoustic resonance period of a pressure generating chamber, that the operation is unstable when the ejector is driven with a high frequency. SOLUTION: The driving pulse is set such that at least one of the pulse width and application period thereof is substantially not equal to an integer times of AL.

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、インク滴を噴射し
て記録材に付着させ、画像を形成するインク滴噴射装
置、特に、ドロップ−オン−デマンドでインク滴を噴射
するインク滴噴射装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink droplet ejecting apparatus for ejecting ink droplets and attaching them to a recording material to form an image, and more particularly to an ink droplet ejecting apparatus for ejecting ink droplets on a drop-on-demand basis. .

【0002】[0002]

【従来の技術】ドロップ−オン−デマンドでインク滴を
噴射するインク滴噴射装置は現在広く使用されている
が、高速作動と画質の向上が望まれており、そのための
研究開発が行われている。
2. Description of the Related Art Ink droplet ejecting apparatuses for ejecting ink droplets on a drop-on-demand basis are widely used at present. However, high-speed operation and improvement of image quality are desired, and research and development are being carried out therefor. .

【0003】インク滴噴射装置は、電気・機械変換手段
と、該電気・機械変換手段の作動により圧力を発生する
圧力発生室と、該圧力発生室の一端に形成され、圧力の
作用により液滴を出射するノズルと、前記圧力発生室に
インクを供給するインク供給部とを構成要素とし、電気
・機械変換手段に駆動パルスを印加することにより、圧
力発生室に発生した圧力でノズルからインク滴を噴射す
る装置である。
[0003] The ink droplet ejecting apparatus includes an electromechanical conversion means, a pressure generating chamber for generating pressure by the operation of the electromechanical conversion means, and a droplet formed at one end of the pressure generating chamber. A nozzle for emitting ink to the pressure generating chamber, and an ink supply unit for supplying ink to the pressure generating chamber. By applying a driving pulse to the electromechanical conversion means, the ink droplet is ejected from the nozzle by the pressure generated in the pressure generating chamber. It is a device which injects.

【0004】インク滴噴射装置は種々の方式が提案され
ているが、その一つに剪断モードのインク滴噴射装置が
あり、特許第2969570号などの公報に記載されて
いる。これらのインク滴噴射装置においては、圧力発生
室の音響的共振を利用して、最初に圧力発生室の容積を
拡大し、続いて縮小させる連続する2パルスから成る駆
動パルスを圧力発生室の音響的共振周期に適合させて印
加し、駆動パルスの第1パルス及び第2パルスを併せて
インク滴の噴射に利用する方法が用いられている。即
ち、第1パルスのパルス幅を後に説明する音響的共振周
期の1/2であるALとし、第2パルスのパルス幅を2
ALとして、このような駆動パルスを用いて電気・機械
変換手段である圧電素子を駆動すると、効率よくインク
滴を噴射することができるとして使用されている。
Various types of ink droplet ejecting devices have been proposed. One of them is a shear mode ink droplet ejecting device, which is described in Japanese Patent No. 2969570 and the like. In these ink droplet ejecting apparatuses, a drive pulse composed of two consecutive pulses for first increasing the volume of the pressure generation chamber and then reducing the volume is utilized by utilizing the acoustic resonance of the pressure generation chamber. A method has been used in which the first pulse and the second pulse of the drive pulse are used together for ejecting ink droplets by applying the first pulse and the second pulse in conformity with the physical resonance period. That is, the pulse width of the first pulse is set to AL which is 1 / of the acoustic resonance period described later, and the pulse width of the second pulse is set to 2
As the AL, when a piezoelectric element, which is an electromechanical conversion unit, is driven using such a driving pulse, it is used as an ink that can efficiently eject ink droplets.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】複数のパルスの内の1
番目に印加される第1の駆動パルスのパルス幅をALに
設定すると一定の駆動電圧に対する出射速度が最大とな
り、エネルギー効率よく液滴を出射させることができ
る。しかし、使用するインクの粘度が低い場合、高周波
数で液滴を出射する場合、大きな液滴量を出射する場合
などにおいて、安定に出射できる液滴速度限界が低くな
るという問題があり、さらに高いインク滴速度まで安定
に出射できる駆動方法が望まれていた。
SUMMARY OF THE INVENTION One of a plurality of pulses
If the pulse width of the first drive pulse applied is set to AL, the emission speed for a constant drive voltage becomes maximum, and the droplet can be emitted with high energy efficiency. However, when the viscosity of the ink to be used is low, when a droplet is ejected at a high frequency, or when a large amount of a droplet is ejected, there is a problem that the droplet speed limit at which the ink can be ejected stably becomes low, and the problem is further increased. There has been a demand for a driving method capable of stably ejecting ink droplets up to the ink droplet speed.

【0006】また、インク滴の出射周期もALの整数倍
に設定すると、連続する出射による圧力発生室内の音響
振動の位相が整合して安定でかつ効率的な駆動ができる
とされている。しかしながら、通常、インクジェット記
録装置においては、インク滴の出射周期は、インク滴噴
射装置を搭載したキャリッジが走査されるときのエンコ
ーダ信号により決定されるが、キャリッジの走査速度が
変動した場合に液滴の出射周期が変動し、これによりイ
ンク滴速度、液滴量、出射状態が不安定になるという問
題があり、より安定な駆動条件が望まれた。
When the ejection period of the ink droplet is also set to an integral multiple of AL, the phase of acoustic vibration in the pressure generating chamber due to continuous ejection is matched, and stable and efficient driving can be performed. However, usually, in an ink jet recording apparatus, the ejection cycle of ink droplets is determined by an encoder signal when a carriage on which an ink droplet ejecting apparatus is mounted is scanned. However, there is a problem that the ejection cycle of the ink droplet fluctuates, which causes the ink droplet speed, the droplet amount, and the ejection state to be unstable. Therefore, more stable driving conditions have been desired.

【0007】本発明は、従来のインク滴噴射装置におけ
る前記のような問題を解決して、高速駆動が可能であ
り、高画質の画像を形成することができるインク滴噴射
装置を提供することを目的とする。
An object of the present invention is to provide an ink droplet ejecting apparatus which solves the above-mentioned problems in the conventional ink droplet ejecting apparatus and which can be driven at a high speed and can form a high quality image. Aim.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】前記の本発明の目的は下
記の発明のいずれかにより達成される。
The above-mentioned object of the present invention is achieved by any of the following inventions.

【0009】1.電気・機械変換手段、該電気・機械変
換手段の作動により圧力を発生する圧力発生室、該圧力
発生室の一端に形成され、圧力の作用によりインク滴を
出射するノズル、前記圧力発生室にインクを供給するイ
ンク供給部及び、前記電気・機械変換手段を駆動する駆
動パルス発生手段を有するインク滴噴射装置において、
前記圧力発生室内に負の圧力を発生させる第1の駆動パ
ルスと、これに続き前記圧力発生室内に正の圧力を発生
させる第2の駆動パルスとを含む駆動パルスであって、
前記第1の駆動パルスのパルス幅及び前記駆動パルスの
印加周期の少なくとも一つが、前記圧力発生室のAL
(前記圧力発生室内で発生する圧力波の共振周期の二分
の1)の整数倍から実質的にずれるように設定された前
記駆動パルスを、前記駆動パルス発生手段が前記電気・
機械変換手段に印加して、インク滴を前記ノズルから出
射させることを特徴とするインク滴噴射装置。
1. Electro-mechanical conversion means, a pressure generation chamber for generating pressure by operation of the electro-mechanical conversion means, a nozzle formed at one end of the pressure generation chamber, for emitting ink droplets by the action of pressure, An ink supply unit for supplying the ink, and an ink droplet ejecting apparatus having a drive pulse generation unit for driving the electro-mechanical conversion unit,
A drive pulse including a first drive pulse for generating a negative pressure in the pressure generation chamber, and a second drive pulse for subsequently generating a positive pressure in the pressure generation chamber,
At least one of the pulse width of the first drive pulse and the application cycle of the drive pulse is equal to the AL of the pressure generation chamber.
The drive pulse generation unit outputs the drive pulse set to be substantially deviated from an integral multiple of (a half of the resonance cycle of the pressure wave generated in the pressure generation chamber) by the electric pulse.
An ink droplet ejecting apparatus, wherein the ink droplet is ejected from the nozzle by applying to a mechanical conversion unit.

【0010】2.前記駆動パルス発生手段は、前記第1
の駆動パルスのパルス幅が前記圧力発生室の前記ALよ
り長い前記駆動パルスを発生することを特徴とする前記
1に記載のインク滴噴射装置。
[0010] 2. The drive pulse generating means includes:
2. The ink droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein the driving pulse has a pulse width longer than the AL of the pressure generating chamber.

【0011】3.前記駆動パルス発生手段は、AL<W
1<1.3ALの前記第1の駆動パルスのパルス幅W1
を有する前記第1の駆動パルスを発生することを特徴と
する前記2に記載のインク滴噴射装置。
3. The driving pulse generating means may be arranged such that AL <W
Pulse width W1 of the first drive pulse of 1 <1.3AL
3. The ink droplet ejecting apparatus according to claim 2, wherein the first driving pulse having the following is generated.

【0012】4.前記駆動パルス発生手段は、前記ノズ
ルからの気泡の巻き込みを起こさずに安定に出射するこ
とのできる限界飛翔速度が実質的に最大となるパルス幅
を有する前記第1の駆動パルスを発生することを特徴と
する前記2に記載のインク滴噴射装置。
4. The drive pulse generating means may generate the first drive pulse having a pulse width that maximizes a critical flight speed at which a stable flight without emitting bubbles from the nozzle can be stably emitted. 3. The ink droplet ejection device according to the item 2, wherein

【0013】5.前記駆動パルス発生手段は、前記第1
の駆動パルスの実質的に2倍のパルス幅を有する前記第
2の駆動パルスを発生することを特徴とする前記1〜4
のいずれか1項に記載のインク滴噴射装置。
5. The drive pulse generating means includes:
Generating the second drive pulse having a pulse width substantially twice as large as that of the first to fourth drive pulses.
The ink droplet ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 7.

【0014】6.前記駆動パルス発生手段は、パルス幅
が実質的に2ALである前記第2の駆動パルスを発生す
ることを特徴とする前記1〜4のいずれか1項に記載の
インク滴噴射装置。
6. The ink droplet ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 4, wherein the driving pulse generating unit generates the second driving pulse having a pulse width of substantially 2AL.

【0015】7.前記駆動パルス発生手段は、印加周期
が前記ALの整数倍から実質的にずれるように設定され
た前記駆動パルスを発生することを特徴とする前記1に
記載のインク滴噴射装置。
[0015] 7. 2. The ink droplet ejecting apparatus according to claim 1, wherein the driving pulse generating unit generates the driving pulse whose application cycle is set to be substantially deviated from an integral multiple of the AL.

【0016】8.前記駆動パルス発生手段は、実質的に
nAL<T<(n+2/3)AL(但し、nは3以上の
整数)の範囲で設定された前記印加周期Tを有する前記
駆動パルスを発生することを特徴とする前記7に記載の
インク滴噴射装置。
8. The driving pulse generating means generates the driving pulse having the application period T substantially set in a range of nAL <T <(n + 2/3) AL (where n is an integer of 3 or more). 8. The ink droplet ejecting apparatus according to the item 7, wherein

【0017】9.前記駆動パルス発生手段は、前記第1
の駆動パルスの実質的に2倍のパルス幅を有する前記第
2の駆動パルスを発生することを特徴とする前記7又は
前記8に記載のインク滴噴射装置。
9. The drive pulse generating means includes:
9. The ink droplet ejecting apparatus according to the item 7 or 8, wherein the second driving pulse having a pulse width substantially twice as large as the driving pulse is generated.

【0018】10.前記駆動パルス発生手段は、実質的
に2ALであるパルス幅を有する前記第2の駆動パルス
を発生することを特徴とする前記7又は前記8に記載の
インク滴噴射装置。
10. 9. The ink droplet ejecting apparatus according to 7 or 8, wherein the driving pulse generating means generates the second driving pulse having a pulse width of substantially 2AL.

【0019】11.前記電気・機械変換手段には、第1
電極及び第2電極が設けられ、前記駆動パルス発生手段
は、前記第1電極に対して前記第1の駆動パルスを、前
記第2電極に対して前記第1の駆動パルスと同極性の前
記第2の駆動パルスを印加することを特徴とする前記1
〜10のいずれか1項に記載のインク滴噴射装置。
11. The electric-mechanical conversion means includes a first
An electrode and a second electrode are provided, and the driving pulse generating means applies the first driving pulse to the first electrode and the second driving pulse having the same polarity as the first driving pulse to the second electrode. 2. The method according to item 1, wherein two drive pulses are applied.
11. The ink droplet ejection device according to any one of items 10 to 10.

【0020】12.前記駆動パルス発生手段は、2μs
以下の立ち上がり・たち下がり時間の矩形波からそれぞ
れなる前記第1の駆動パルス及び前記第2の駆動パルス
を印加することを特徴とする前記1〜11のいずれか1
項に記載のインク滴噴射装置。
[12] The driving pulse generating means is 2 μs
Any one of the above items 1 to 11, wherein the first drive pulse and the second drive pulse each comprising a rectangular wave having the following rise and fall times are applied.
Item 8. An ink droplet ejecting apparatus according to Item 1.

【0021】13.前記駆動パルス発生手段は、パルス
幅の1/4以下の立ち上がり・たち下がり時間の矩形波
からそれぞれなる前記第1の駆動パルス及び前記第2の
駆動パルスを印加することを特徴とする前記1〜11の
いずれか1項に記載のインク滴噴射装置。
13. The drive pulse generating means applies the first drive pulse and the second drive pulse, each of which is a rectangular wave having a rise and fall time of 1/4 or less of a pulse width. 12. The ink droplet ejection device according to any one of items 11 to 11.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態に係るインク
滴噴射装置の一例を図1及び図2に示す。
1 and 2 show an example of an ink droplet ejecting apparatus according to an embodiment of the present invention.

【0023】図1は本発明の実施の形態に係るインク滴
噴射装置の模式図、図2は該インク滴噴射装置の作動を
示す図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of an ink droplet ejecting apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a view showing the operation of the ink droplet ejecting apparatus.

【0024】図1において、1はインクチューブ、2は
ノズル形成部材、3はノズル、Sは電気・機械変換手段
としての側壁、6はカバープレート、7はインク供給
口、8は基板である。そして、図2に示すようにインク
流路である圧力発生室Aは側壁Sとカバープレート6及
び基板8によって形成されている。またノズルは各圧力
発生室に形成されているが、図2の一部では省略してあ
る。
In FIG. 1, 1 is an ink tube, 2 is a nozzle forming member, 3 is a nozzle, S is a side wall as electromechanical conversion means, 6 is a cover plate, 7 is an ink supply port, and 8 is a substrate. As shown in FIG. 2, the pressure generating chamber A, which is an ink flow path, is formed by the side wall S, the cover plate 6, and the substrate 8. The nozzle is formed in each pressure generating chamber, but is omitted in a part of FIG.

【0025】図1には1個のノズルを有する1個の圧力
発生室の断面図が示されているが、実際の剪断モードで
動作するインク滴噴射装置Hでは、図2(a)に示すよ
うにカバープレート6と基板8の間には複数の電気・機
械変換手段としての側壁S、即ち、S1、S2・・Sn
+1で隔てられた圧力発生室A、即ち、A1、A2、・
・Anが多数構成されている。圧力発生室A1、A2、
・・・Anの一端はノズル形成部材2に形成されたノズ
ル3につながり、他端はインク供給部を構成する供給口
7及びインクチューブ1によって図示されていないイン
クタンクに接続されていて、ノズル3にはインクによる
インクメニスカスを形成している。そして、例えば側壁
S1には密着形成された電極Q1、Q2、と側壁S2に
密着形成された電極Q3、Q4が設けてある。同様に各
側壁にはそれぞれ電極が密着形成されている。図2
(b)に示すように、例えば、第2電極としての電極Q
1をアースに接続するとともに、第1電極としての電極
Q2を駆動パルス発生手段としての駆動パルス発生回路
DRCに接続して、図7に示すような、波高値V1、パ
ルス幅W1で正電圧の第1の駆動パルスであるパルスP
1、波高値V2、パルスW2で負電圧の第2の駆動パル
スであるパルスP2及びゼロ電圧の期間Eからなる駆動
パルスP0を印加する。図7の駆動パルスP0は電圧V
1とV2の絶対値が等しいが、電圧V1とV2とは等し
いことが条件とはならない。同様に、第2電極としての
電極Q4をアースに接続し、第1電極としての電極Q3
に駆動パルスP0を印加すると、以下述べる動作によっ
てインク滴をノズル3から飛翔する。図7に示す駆動パ
ルスP0は従来技術では、圧力発生室Aの音響的な共振
周期の二分の一をAL(時間)とすると、通常、駆動パ
ルスP0において、第1パルスP1のパルス幅W1は実
質的にALに等しく、続く第2パルスP2のパルス幅W
2は実質的に2ALに等しく、ゼロ(アース)電圧の期
間Eのパルス幅が実質的にALの整数倍(例えば2A
L)に等しく構成されていた。このような駆動パルスP
0の構成によって、圧力発生室Aが効率よく作動し、イ
ンクの飛翔速度が最大となる。ALは圧力発生室の長さ
に対応している。
FIG. 1 is a sectional view of one pressure generating chamber having one nozzle. FIG. 2A shows an ink droplet ejecting apparatus H which operates in an actual shearing mode. Thus, between the cover plate 6 and the substrate 8, a plurality of side walls S as electric-mechanical conversion means, that is, S1, S2,.
+1 pressure generating chambers A, ie, A1, A2,.
-Many An are comprised. Pressure generating chambers A1, A2,
.. An has one end connected to a nozzle 3 formed in the nozzle forming member 2 and the other end connected to an ink tank (not shown) by a supply port 7 and an ink tube 1 constituting an ink supply unit. Reference numeral 3 denotes an ink meniscus formed by ink. For example, electrodes Q1 and Q2 formed in close contact with the side wall S1 and electrodes Q3 and Q4 formed in close contact with the side wall S2 are provided. Similarly, electrodes are formed in close contact with the respective side walls. FIG.
As shown in (b), for example, the electrode Q as the second electrode
1 is connected to the ground, and the electrode Q2 as the first electrode is connected to a drive pulse generation circuit DRC as drive pulse generation means, as shown in FIG. 7, with a peak value V1, a pulse width W1 and a positive voltage. Pulse P which is the first drive pulse
1. A pulse P2, which is a peak value V2, a pulse P2 which is a second driving pulse of a negative voltage with a pulse W2, and a driving pulse P0 including a period E of zero voltage are applied. The drive pulse P0 in FIG.
Although the absolute values of 1 and V2 are equal, it is not a condition that the voltages V1 and V2 are equal. Similarly, the electrode Q4 as the second electrode is connected to the ground, and the electrode Q3 as the first electrode is connected.
When the drive pulse P0 is applied to the nozzle 3, the ink droplet flies from the nozzle 3 by the operation described below. In the prior art, assuming that the half of the acoustic resonance period of the pressure generating chamber A is AL (time), the drive pulse P0 shown in FIG. The pulse width W of the second pulse P2 substantially equal to AL and subsequent
2 is substantially equal to 2AL, and the pulse width during the zero (earth) voltage period E is substantially an integer multiple of AL (eg, 2A).
L). Such a driving pulse P
With the configuration of 0, the pressure generating chamber A operates efficiently and the flying speed of the ink is maximized. AL corresponds to the length of the pressure generating chamber.

【0026】側壁S1、S2、・・・は図2の矢印で示
すように分極方向が異なる2個の圧電材料から成る側壁
S1a、S2a、・・・とS1b、S2b、・・・とか
ら構成されている。電極Q2及びQ3に駆動パルスが印
加されない時は図2(a)のように側壁S1、S2は変
形しないが、第1パルスP1が電極Q2及びQ3に印加
されると、圧電材料の分極方向に直角な方向の電界が生
じ、側壁S1a、S1bともに側壁の接合面にズリ変形
を生じ、また側壁S2a、S2bも同様に反対方向にズ
リ変形を生じて、図2(b)に示すように側壁S1a、
S1b及び側壁S2a、S2bは互いに外側に向けて変
形し、この例では圧力発生室A1の容積を拡大して圧力
室A1内に負の圧力が生ずる。次に、図2(c)に示す
ように、続く第2パルスP2により側壁S1a、S1b
及びS2a、S2bは互いに逆方向に変形して、圧力発
生室A1の容積は急激に縮小して、圧力発生室A1内に
正の圧力を生じて、圧力発生室A1を満たしているイン
クの一部によるノズル3内のインクメニスカスを変化さ
せ、インク滴をノズル3から射出する。各圧力発生室も
同様に駆動パルスの印加によって動作し、インク滴を吐
出する。
The side walls S1, S2,... Are composed of two side walls S1a, S2a,... And S1b, S2b,. Have been. When the driving pulse is not applied to the electrodes Q2 and Q3, the side walls S1 and S2 do not deform as shown in FIG. 2A, but when the first pulse P1 is applied to the electrodes Q2 and Q3, the polarization direction of the piezoelectric material is changed. An electric field is generated in a direction perpendicular to the side walls, so that the side walls S1a and S1b undergo shear deformation in the joint surfaces of the side walls, and the side walls S2a and S2b similarly undergo shear deformation in the opposite direction, as shown in FIG. 2 (b). S1a,
S1b and the side walls S2a, S2b are deformed outwardly from each other, and in this example, the volume of the pressure generating chamber A1 is increased, and a negative pressure is generated in the pressure chamber A1. Next, as shown in FIG. 2C, the side walls S1a and S1b are generated by the subsequent second pulse P2.
S2a and S2b are deformed in opposite directions to each other, the volume of the pressure generating chamber A1 is rapidly reduced, a positive pressure is generated in the pressure generating chamber A1, and one of the inks filling the pressure generating chamber A1 is removed. The ink meniscus in the nozzle 3 is changed by the unit, and an ink droplet is ejected from the nozzle 3. Each of the pressure generating chambers also operates by applying a drive pulse, and ejects ink droplets.

【0027】前記のように圧力発生室A1の側壁S1及
びS2が変形の動作をすると、隣の圧力発生室A2が影
響を受けるため、通常、例えば、A1、A4、A7・・
・を同一周期のパルスで駆動し、次の周期でA2、A
5、A8・・・を駆動する方法が行われている。
As described above, when the side walls S1 and S2 of the pressure generating chamber A1 are deformed, the adjacent pressure generating chamber A2 is affected, and therefore, usually, for example, A1, A4, A7,.
Are driven by pulses of the same cycle, and A2, A
5, A8... Are driven.

【0028】上記インク滴の飛翔は圧力発生室の音響的
共振(以下共振と記す)を利用して、最初に第1の駆動
パルスとしての正電圧のパルスP1によって圧力発生室
容積を拡大し、続く第2の駆動パルスとしてのパルスP
2によって圧力発生室容積を縮小させてインク滴を飛翔
させる方法が用いられている。即ち、従来技術において
は、パルスP1のパルス幅W1を圧力発生室A1、A
2、・・・の共振周期の二分の一であるALに、パルス
P2のパルス幅W2を2ALに、電圧ゼロの期間Eの長
さをALに、それぞれ実質的に等しくすることにより、
インクの飛翔効率を高めることが、通常行われている。
The flying of the ink droplets utilizes the acoustic resonance (hereinafter referred to as resonance) of the pressure generating chamber, and first expands the volume of the pressure generating chamber by a positive voltage pulse P1 as a first drive pulse. A pulse P as a subsequent second drive pulse
2, a method of reducing the volume of the pressure generating chamber to fly ink droplets is used. That is, in the prior art, the pulse width W1 of the pulse P1 is changed to the pressure generation chambers A1, A1.
By setting the pulse width W2 of the pulse P2 to 2AL and the length of the zero-voltage period E to AL, which is substantially equal to AL which is one half of the resonance period of 2,.
It is common practice to increase the flying efficiency of ink.

【0029】このように、一般に圧力発生室が単純な空
洞構造で、電気・機械変換手段の駆動により発生した圧
力が圧力波として圧力発生室内で伝搬、反射を繰り返し
て音響的共振をおこす場合においては、電気・機械変換
手段の駆動をこの音響的共振周期の1/2の間隔、即
ち、ALで行なうと音響的共振を利用した効率的な駆動
ができるため、駆動波形のパルス幅、駆動周期を実質的
にALの整数倍に設定して駆動することが多く行われて
いる。
As described above, in general, when the pressure generating chamber has a simple hollow structure and the pressure generated by driving the electromechanical conversion means repeatedly propagates and reflects in the pressure generating chamber as a pressure wave to cause acoustic resonance. When the driving of the electromechanical conversion means is performed at an interval of の of the acoustic resonance period, that is, at AL, efficient driving utilizing acoustic resonance can be performed. Is often set to be substantially an integral multiple of AL.

【0030】このような音響的共振を利用した駆動を行
なうためには、電気・機械変換手段の駆動により発生す
る圧力が圧力波として伝搬する必要があり、図7に示す
ように電気・機械変換手段に印加される駆動波形は音響
的共振周期に比べて十分に短い立ち上がり時間ΔT及び
立ち下がり時間δTを持った矩形波によって構成されな
ければならない。前記矩形波の立ち上がり・たち下がり
時間、ΔT、δTは前記矩形波のパルス幅との関係で
は、パルス幅の1/4以下の値に設定することが好まし
い。
In order to perform the drive utilizing such acoustic resonance, the pressure generated by the drive of the electromechanical conversion means must propagate as a pressure wave. As shown in FIG. The drive waveform applied to the means must be constituted by a square wave with a rise time ΔT and a fall time δT sufficiently short compared to the acoustic resonance period. It is preferable that the rise and fall times, ΔT, and δT of the rectangular wave are set to values equal to or less than 1 / of the pulse width in relation to the pulse width of the rectangular wave.

【0031】また、インク滴の飛翔によってノズル3及
び圧力発生室A1、A2、・・・内のインク量は減少す
るが、該インク量の減少分はノズル3とインクの毛細管
力によってインク供給部としてのインクチューブ1、イ
ンク流入口7から圧力発生室A1、A2、・・・へイン
クが補給される。
Further, the amount of ink in the nozzle 3 and the pressure generating chambers A1, A2,... Decreases due to the flying of the ink droplet, but the amount of decrease in the amount of ink is reduced by the nozzle 3 and the ink supply unit due to the capillary force of the ink. Are supplied from the ink tube 1 and the ink inlet 7 to the pressure generating chambers A1, A2,...

【0032】このような本発明の実施の形態の機械的な
構成の一例は図1、2に示すものであるが、他の例とし
て、図3、4、5、6に示すものがある。
FIGS. 1 and 2 show an example of such a mechanical configuration of the embodiment of the present invention. FIGS. 3, 4, 5, and 6 show other examples.

【0033】図3はインク滴噴射装置の圧力発生室のイ
ンク流路に沿った断面図である。図1に示す部品と同一
の部品は同一の符号を付す。
FIG. 3 is a sectional view taken along the ink flow path of the pressure generating chamber of the ink droplet ejecting apparatus. The same components as those shown in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals.

【0034】図3におけるLは圧力発生室Aの長さであ
り、圧力発生室Aの音響的共振周期の二分の一であるA
Lは、AL≒L/ACで表される。ACは圧力発生室内
の圧力波の速度である。なお、圧力発生室Aの長さは図
3の幾何学的な長さLにぴったり一致するものではな
く、圧力発生室A、即ち、A1、A2、・・・の実効的
な長さである。前記式中の≒はこのような意味を含んで
いる。
L in FIG. 3 is the length of the pressure generating chamber A, and is A which is one half of the acoustic resonance period of the pressure generating chamber A.
L is represented by AL ≒ L / AC. AC is the velocity of the pressure wave in the pressure generating chamber. Note that the length of the pressure generation chamber A does not exactly match the geometric length L of FIG. 3, but is the effective length of the pressure generation chamber A, that is, A1, A2,. . ≒ in the above formula has such a meaning.

【0035】圧力発生室AのALは、インク滴噴射装置
の電気・機械変換手段としての側壁Sに矩形波を印加し
て出射するインク滴の速度を測定し、矩形波の電圧値を
一定にして矩形波のパルス幅を変化させたときに、イン
ク滴の飛翔速度が最大になるパルス幅として求められ
る。
The AL of the pressure generating chamber A measures the velocity of an ink droplet emitted by applying a rectangular wave to the side wall S as an electromechanical conversion means of the ink droplet ejecting apparatus, and keeps the voltage value of the rectangular wave constant. When the pulse width of the rectangular wave is changed, the pulse width is determined as the pulse width at which the flying speed of the ink droplet becomes maximum.

【0036】図3に示すインク滴噴射装置の圧力発生室
の配列及び駆動パルスの印加時における各圧力発生室の
作動を図4に示す。
FIG. 4 shows the arrangement of the pressure generating chambers of the ink droplet ejecting apparatus shown in FIG. 3 and the operation of each pressure generating chamber when a drive pulse is applied.

【0037】圧力発生室、即ち、A1、A2、・・・は
空隙として形成されたエアチャネルDを挟んで形成さ
れ、圧力発生室Aを形成する圧電材料で構成された電気
・機械変換手段としての側壁Sには第1電極としての電
極Qaが形成され、エアチャネルDを形成する側壁には
第2電極としての電極Qdが形成される。
The pressure generating chambers, that is, A1, A2,... Are formed with an air channel D formed as an air gap therebetween, and serve as electromechanical conversion means made of a piezoelectric material forming the pressure generating chamber A. An electrode Qa as a first electrode is formed on a side wall S of the substrate, and an electrode Qd as a second electrode is formed on a side wall forming an air channel D.

【0038】先ず、図4(b)に示すように、第1段階
として、圧力発生室Aの容積を拡大し、圧力室A内に負
の圧力を発生させる正電圧+Vの第1の駆動パルスとし
てのパルスP1が電極Qaに印加される。次いで、図5
(a)に示すように、圧力発生室Aの容積を縮小し、圧
力室A内に正の圧力を発生させる負電圧−Vの第2の駆
動パルスとしてのパルスP2が電極Qaに印加される。
First, as shown in FIG. 4B, as a first stage, the volume of the pressure generating chamber A is enlarged, and a first driving pulse of a positive voltage + V for generating a negative pressure in the pressure chamber A is performed. Is applied to the electrode Qa. Then, FIG.
As shown in (a), a pulse P2 as a second drive pulse of a negative voltage -V for reducing the volume of the pressure generation chamber A and generating a positive pressure in the pressure chamber A is applied to the electrode Qa. .

【0039】このように、パルスP1とP2からなる駆
動パルスP0を電極Qaに印加することにより、インク
滴がノズル3から出射される。
As described above, by applying the driving pulse P0 composed of the pulses P1 and P2 to the electrode Qa, the ink droplet is emitted from the nozzle 3.

【0040】図6(a)(b)は前述の圧力発生室Aの
駆動における電極Qa、Qdの電圧を示す。図6(a)
(b)から明らかなように、この駆動においては、電極
Qaに正のパルスP1と負のパルスP2が印加される。
FIGS. 6A and 6B show the voltages of the electrodes Qa and Qd in driving the pressure generating chamber A described above. FIG. 6 (a)
As apparent from (b), in this driving, a positive pulse P1 and a negative pulse P2 are applied to the electrode Qa.

【0041】インク滴噴射装置の駆動方法として次に説
明する他の方法がある。図6(c)(d)は該他の方法
における電極QaとQdの電圧を示し、この方法におい
ては、図6(c)(d)に示すように、正電圧のパルス
P1を電極Qaに印加する一方、電極Qdに正電圧のパ
ルスP2を印可する。
As a driving method of the ink droplet ejecting apparatus, there is another method described below. FIGS. 6C and 6D show the voltages of the electrodes Qa and Qd in the other method. In this method, as shown in FIGS. 6C and 6D, a positive voltage pulse P1 is applied to the electrode Qa. On the other hand, a positive voltage pulse P2 is applied to the electrode Qd.

【0042】圧力発生室Aの容積の拡大は前記の図6
(a)に示す場合と同様にして行われ、圧力発生室Aの
容積を縮小する駆動段階においては、図5(b)に示す
ように、エアチャネルの電極Qdに+V正電圧を印加す
ることにより、電極Qaに負電圧を印加した図5(a)
の場合と同様な効果で駆動を行っている。
The expansion of the volume of the pressure generating chamber A is described in FIG.
In the driving step performed in the same manner as shown in FIG. 5A and reducing the volume of the pressure generating chamber A, as shown in FIG. 5B, a positive + V voltage is applied to the electrode Qd of the air channel. FIG. 5A in which a negative voltage is applied to the electrode Qa
Driving is performed with the same effect as in the case of.

【0043】図5(b)と図6(c)(d)に示す駆動
方法は正電圧のみのパルスを用いて駆動できる点で回路
の設計上有利である。
The driving methods shown in FIGS. 5B, 6C and 6D are advantageous in terms of circuit design in that they can be driven by using only positive voltage pulses.

【0044】本発明の実施の形態においては、駆動パル
ス発生手段としてのパルス発生回路DRCにより側壁S
に印加される駆動パルスP0がパルスP1及びそれに続
くパルスP2を含む。そして、パルスP1のパルス幅及
び駆動パルスP0の印加周期の少なくとも一つを圧力発
生室Aの共振周期の二分の一であるALの整数倍から実
質的に外して設定している。
In the embodiment of the present invention, the side wall S is driven by a pulse generating circuit DRC as a driving pulse generating means.
Includes a pulse P1 and a subsequent pulse P2. At least one of the pulse width of the pulse P1 and the application cycle of the drive pulse P0 is set substantially out of an integral multiple of AL which is one half of the resonance cycle of the pressure generating chamber A.

【0045】これによって、安定に出射できる液滴速度
限界が高くなりより安定な出射状態の実現が可能にな
り、また、駆動パルスの印加周期の変動に対して、イン
ク滴の飛翔速度の変動が少なく、記録材上において、大
きさ、位置の変動が少ないドットが形成されて高い画質
の画像を形成することが可能になる。
As a result, the droplet speed limit at which stable ejection can be performed is increased, and a more stable ejection state can be realized. Thus, a small number of dots having small size and position fluctuations are formed on the recording material, and a high quality image can be formed.

【0046】特に、パルスP1のパルス幅W1をALよ
りも大きく設定することが望ましく、また、パルスP1
のパルス幅W1をAL<W1<1.3ALとすることに
より、インク滴の飛翔速度の限界値を高くすることが可
能になり、インク滴の飛翔を一層安定させ、より良好な
画像を形成することが可能になる。パルスP1のパルス
幅W1が前記の不等式の範囲を外れると、前記飛翔速度
の限界値が低くなる。
In particular, it is desirable to set the pulse width W1 of the pulse P1 to be larger than AL.
By setting the pulse width W1 of AL to WAL <W1 <1.3AL, it is possible to increase the limit value of the flying speed of the ink droplet, to further stabilize the flying of the ink droplet, and to form a better image. It becomes possible. When the pulse width W1 of the pulse P1 is out of the range of the above inequality, the limit value of the flying speed decreases.

【0047】また、本発明の実施の形態の他の特徴は、
インク滴の飛翔を高度に安定させて高画質の画像記録を
可能にすることであり、パルスP1のパルス幅を、ノズ
ル3から空気の巻き込みを起こすことなくインク滴を出
射することができる液滴速度限界値が極大になるパルス
幅に設定することにより実現される。
Another feature of the embodiment of the present invention is that
The purpose of the present invention is to enable high-quality image recording by stabilizing the flight of ink droplets. The pulse width of the pulse P1 is adjusted so that the ink droplets can be ejected from the nozzles 3 without causing air entrainment. This is realized by setting the pulse width at which the speed limit value becomes maximum.

【0048】パルスP2のパルス幅の設定により、パル
スP1により発生した圧力波を液滴出射後に打ち消し沈
静化することができる。本実施の形態においては、パル
スP1の実質的に2倍のパルス幅を有するパルスP2を
印加することにより、パルスP1により発生した圧力波
を液滴出射後に有効に打ち消し沈静化できることが確認
された。さらに好ましくは、パルスP2のパルス幅は実
質的に2ALとなるように設定することにより、より安
定な液滴出射が可能になる。
By setting the pulse width of the pulse P2, the pressure wave generated by the pulse P1 can be canceled and calmed down after ejection of the droplet. In the present embodiment, it has been confirmed that by applying the pulse P2 having a pulse width substantially twice as large as the pulse P1, the pressure wave generated by the pulse P1 can be effectively canceled and calmed down after ejection of the droplet. . More preferably, by setting the pulse width of the pulse P2 to be substantially 2AL, more stable droplet ejection becomes possible.

【0049】更に、パルスP1のパルス幅をALよりも
大きく設定するという手段の他に、駆動パルスP0の印
加周期をALの整数倍から実質的にずらして設定するこ
とによっても、インク滴の飛翔を安定させ、高画質の画
像を形成することが可能である。
In addition to the means for setting the pulse width of the pulse P1 to be larger than AL, the flying of the ink droplet can also be performed by setting the application cycle of the drive pulse P0 to be substantially shifted from an integral multiple of AL. , And a high-quality image can be formed.

【0050】特に、駆動パルスP0の印加周期TがnA
L<T<(n+2/3)AL(但し、nは3以上の整
数)であるときに、インク滴の飛翔が安定し、高画質が
得られる。駆動パルスP0の印加周期が前記の不等式の
範囲外になると、キャリッジの走査速度の変動に起因す
る駆動パルスの印加周期の変動の影響がインク滴の飛翔
速度に現れ易くなる傾向が出る。
In particular, the application period T of the drive pulse P0 is nA
When L <T <(n + 2/3) AL (where n is an integer of 3 or more), the ink droplets fly stably and high image quality is obtained. When the application cycle of the drive pulse P0 is out of the range of the above inequality, the influence of the variation of the application cycle of the drive pulse due to the variation of the scanning speed of the carriage tends to appear on the flying speed of the ink droplet.

【0051】パルスP1のパルス幅をALよりも大きく
設定するという手段と駆動パルスP0の印加周期をAL
の整数倍に実質的に等しくないように設定するという手
段はそれぞれ単独で用いても、また、両者を併せて用い
ても効果的であり、高画質の画像を形成することができ
る。
Means for setting the pulse width of the pulse P1 to be larger than AL and the application cycle of the drive pulse P0 to AL
The means for setting the values so as not to be substantially equal to an integral multiple of the above is effective either independently or in combination, and a high-quality image can be formed.

【0052】[0052]

【実施例】圧力発生室の特性値であるAL、即ち、圧力
発生室の音響的な共振周期の1/2の値は、上記駆動波
形で繰り返し周期Tを十分長くとった駆動パルスをイン
ク滴噴射装置の圧電素子に印加し、矩形波の電圧値Vを
一定にして矩形波のパルス幅W1を変化させたときのイ
ンク滴の速度を測定することにより、インク滴の速度が
最大になるパルス幅として求められる。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS AL which is a characteristic value of a pressure generating chamber, that is, a value of 1/2 of an acoustic resonance period of the pressure generating chamber, is obtained by applying a driving pulse having a repetition period T sufficiently long in the above driving waveform to an ink droplet. By applying the voltage to the piezoelectric element of the ejection device and measuring the velocity of the ink droplet when the pulse width W1 of the rectangular wave is changed while keeping the voltage value V of the rectangular wave constant, the pulse at which the velocity of the ink droplet becomes maximum is measured. Required as width.

【0053】実施例1 本実施例のインク滴噴射装置の特性値ALは、図8に示
す測定結果から8.8μsであった。即ち、駆動波形の
パルス幅W1をこのALに設定することにより駆動電圧
に対して最も効率的に液滴速度が得られる。
Example 1 The characteristic value AL of the ink droplet ejection device of this example was 8.8 μs from the measurement results shown in FIG. That is, by setting the pulse width W1 of the drive waveform to this AL, the droplet speed can be obtained most efficiently with respect to the drive voltage.

【0054】図3に示すインク滴噴射装置Hに、上記駆
動波形で繰り返し周期Tを5ALとし、矩形波のパルス
幅W1を変化させ、それぞれのパルス幅の駆動波形にお
いて駆動電圧値Vを上げてゆき、ノズルからの気泡の巻
き込みを起こす直前の出射可能な限界液滴速度を測定し
た結果を図9に示す。限界液滴速度はパルス幅W1をA
Lよりも大きくした9.7μs(1.1AL)で最大と
なり、AL<W1<1.3ALの範囲において、W1を
ALに設定した場合よりもより大きな液滴速度まで安定
に出射することができた。
In the ink droplet ejecting apparatus H shown in FIG. 3, the repetition period T is set to 5AL in the above driving waveform, the pulse width W1 of the rectangular wave is changed, and the driving voltage value V is increased in the driving waveform of each pulse width. FIG. 9 shows the result of measurement of the critical droplet speed at which ejection is possible immediately before bubbles are entrained from the nozzle. The limit droplet speed is defined by the pulse width W1 as A
It becomes maximum at 9.7 μs (1.1 AL), which is larger than L, and can be stably emitted up to a larger droplet velocity than when W1 is set to AL in the range of AL <W1 <1.3AL. Was.

【0055】実施例2 圧力発生室の特性値であるALが4.8μsの液滴噴射
装置において、上記駆動波形のパルス幅W1を5.2μ
sに設定し、駆動電圧値Vを15Vに固定して、繰り返
し出射周期Tを変化させて出射される液滴の速度及び液
滴体積を測定した結果を図10に示す。この結果から、
出射周期(駆動パルスP0の印加周期に等しい)が変動
した場合にインク滴の飛翔速度及びインク滴の体積の変
動を小さくして安定な出射状態を保つには、出射周期の
中心値を図の変曲カーブの極大点もしくは極小点である
(n+1/3)ALに設定することが好ましいことがわ
かる。
Embodiment 2 In a droplet ejecting apparatus in which the characteristic value AL of the pressure generating chamber is 4.8 μs, the pulse width W1 of the driving waveform is set to 5.2 μs.
s, the drive voltage value V is fixed at 15 V, and the speed and volume of the ejected droplets are measured by repeatedly changing the ejection period T. FIG. 10 shows the results. from this result,
In the case where the emission cycle (equal to the application cycle of the drive pulse P0) fluctuates, the fluctuations in the flying speed of the ink droplet and the volume of the ink droplet can be reduced to maintain a stable emission state. It can be seen that it is preferable to set (n + /) AL which is the maximum point or the minimum point of the inflection curve.

【0056】前記の実施例においては、パルスP1及び
パルスP2の立ち上がり時間ΔTと立ち下がり時間δT
を0.5μsの矩形波で構成することにより、前記の条
件を満たすことができた。
In the above embodiment, the rise time ΔT and the fall time δT of the pulse P1 and the pulse P2 are set.
Is constituted by a 0.5 μs rectangular wave, the above condition can be satisfied.

【0057】[0057]

【発明の効果】請求項1の発明により、高く、且つ安定
したインク滴の飛翔速度が実現され、高い画質の画像を
高速で形成することが可能になる。
According to the first aspect of the present invention, a high and stable flying speed of ink droplets is realized, and a high quality image can be formed at high speed.

【0058】請求項2、3又は4の発明により、特に、
インク滴を高速で飛翔させることが可能になり、高画質
の画像を安定に形成することが可能になる。
According to the second, third or fourth aspect of the present invention,
Ink droplets can be made to fly at high speed, and high-quality images can be stably formed.

【0059】請求項5又は6の発明により、特に、イン
ク滴を連続で高速に飛翔させる場合に出射状態を安定に
保ち、高画質の画像を安定に形成することが可能にな
る。
According to the fifth or sixth aspect of the present invention, in particular, when the ink droplets are continuously and rapidly flown at a high speed, the emission state can be kept stable and a high quality image can be stably formed.

【0060】請求項7の発明により、キャリッジの走査
速度の変動等によるインク滴間隔の変動を抑制すること
が可能になり、高画質の画像を形成することが可能にな
る。
According to the seventh aspect of the present invention, it is possible to suppress the fluctuation of the ink droplet interval due to the fluctuation of the scanning speed of the carriage, and to form a high quality image.

【0061】請求項8の発明により、インク滴間隔の変
動が、特に良好に抑制されて高画質の画像を形成するこ
とが可能になる。
According to the eighth aspect of the invention, it is possible to form a high-quality image by suppressing the fluctuation of the ink droplet interval particularly well.

【0062】請求項9又は10の発明により、特に、イ
ンク滴を連続で高速に飛翔させる場合に出射状態を安定
に保ち、高画質の画像を安定に形成することが可能にな
る。
According to the ninth and tenth aspects of the present invention, especially when the ink droplets are continuously and rapidly flown, the emission state can be kept stable and a high-quality image can be stably formed.

【0063】請求項11の発明により、高速、且つ、高
画質の剪断モードインク滴噴射装置が実現され、また、
単一極性の電源のみの駆動回路で駆動パルス発生手段を
構成することができるので、回路の設計、製造が容易で
ある。
According to the eleventh aspect of the present invention, a high-speed and high-quality shear mode ink droplet ejecting apparatus is realized.
Since the drive pulse generating means can be constituted by a drive circuit having only a single-polarity power supply, circuit design and manufacture are easy.

【0064】請求項12又は13の発明により、音響的
共振を利用した効率的な駆動が可能となり、駆動にかか
る消費電力の低減が可能になる。
According to the twelfth or thirteenth aspect of the present invention, efficient driving utilizing acoustic resonance can be performed, and power consumption for driving can be reduced.

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

【図1】インク滴噴射装置の模式図である。FIG. 1 is a schematic diagram of an ink droplet ejecting apparatus.

【図2】インク滴噴射装置の作動を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating the operation of the ink droplet ejection device.

【図3】インク滴噴射装置の圧力発生室のインク流路に
沿った断面図である。
FIG. 3 is a cross-sectional view along an ink flow path of a pressure generating chamber of the ink droplet ejecting apparatus.

【図4】圧力発生室の作動を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing the operation of a pressure generating chamber.

【図5】圧力発生室の作動を示す図である。FIG. 5 is a diagram showing the operation of a pressure generating chamber.

【図6】駆動パルスを示す図である。FIG. 6 is a diagram showing a driving pulse.

【図7】駆動パルスの波形を示した図である。FIG. 7 is a diagram showing a waveform of a driving pulse.

【図8】第1の駆動パルスのパルス幅とインク滴の飛翔
速度の関係を示すグラフである。
FIG. 8 is a graph showing a relationship between a pulse width of a first drive pulse and a flying speed of an ink droplet.

【図9】第1の駆動パルスのパルス幅とインク滴の限界
飛翔速度の関係を示すグラフである。
FIG. 9 is a graph showing a relationship between a pulse width of a first drive pulse and a limit flying speed of an ink droplet.

【図10】駆動パルスの印加周期とインク滴の飛翔速度
及びインク滴の体積の関係を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing a relationship between an application cycle of a driving pulse, a flying speed of an ink droplet, and a volume of the ink droplet.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 インクチューブ 3 ノズル 4 インクメニスカス 7 インク供給口 8 基板 A,A1,A2 圧力発生室 H インク滴噴射装置 P0 駆動パルス P1 第1パルス P2 第2パルス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Ink tube 3 Nozzle 4 Ink meniscus 7 Ink supply port 8 Substrate A, A1, A2 Pressure generating chamber H Ink droplet ejecting device P0 Drive pulse P1 First pulse P2 Second pulse

Claims (13)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 電気・機械変換手段、該電気・機械変換
手段の作動により圧力を発生する圧力発生室、該圧力発
生室の一端に形成され、圧力の作用によりインク滴を出
射するノズル、前記圧力発生室にインクを供給するイン
ク供給部及び、 前記電気・機械変換手段を駆動する駆動パルス発生手段
を有するインク滴噴射装置において、 前記圧力発生室内に負の圧力を発生させる第1の駆動パ
ルスと、これに続き前記圧力発生室内に正の圧力を発生
させる第2の駆動パルスとを含む駆動パルスであって、
前記第1の駆動パルスのパルス幅及び前記駆動パルスの
印加周期の少なくとも一つが、前記圧力発生室のAL
(前記圧力発生室内で発生する圧力波の共振周期の二分
の1)の整数倍から実質的にずれるように設定された前
記駆動パルスを、前記駆動パルス発生手段が前記電気・
機械変換手段に印加して、インク滴を前記ノズルから出
射させることを特徴とするインク滴噴射装置。
An electro-mechanical conversion means, a pressure generating chamber for generating pressure by operation of the electro-mechanical conversion means, a nozzle formed at one end of the pressure generating chamber, and emitting an ink droplet by the action of pressure. An ink supply unit that supplies ink to a pressure generating chamber; and an ink droplet ejecting apparatus that includes a driving pulse generating unit that drives the electromechanical conversion unit. A first driving pulse that generates a negative pressure in the pressure generating chamber. And a second drive pulse that subsequently generates a positive pressure in the pressure generation chamber,
At least one of the pulse width of the first drive pulse and the application cycle of the drive pulse is equal to the AL of the pressure generation chamber.
The drive pulse generation unit outputs the drive pulse set to be substantially deviated from an integral multiple of (a half of the resonance cycle of the pressure wave generated in the pressure generation chamber) by the electric pulse.
An ink droplet ejecting apparatus, wherein the ink droplet is ejected from the nozzle by applying to a mechanical conversion unit.
【請求項2】 前記駆動パルス発生手段は、前記第1の
駆動パルスのパルス幅が前記圧力発生室の前記ALより
長い前記駆動パルスを発生することを特徴とする請求項
1に記載のインク滴噴射装置。
2. The ink droplet according to claim 1, wherein the driving pulse generating unit generates the driving pulse in which a pulse width of the first driving pulse is longer than the AL of the pressure generating chamber. Injection device.
【請求項3】 前記駆動パルス発生手段は、AL<W1
<1.3ALの前記第1の駆動パルスのパルス幅W1を
有する前記第1の駆動パルスを発生することを特徴とす
る請求項2に記載のインク滴噴射装置。
3. The driving pulse generating means according to claim 1, wherein AL <W1
The apparatus according to claim 2, wherein the first drive pulse having a pulse width W1 of <1.3AL is generated.
【請求項4】 前記駆動パルス発生手段は、前記ノズル
からの気泡の巻き込みを起こさずに安定に出射すること
のできる限界飛翔速度が実質的に最大となるパルス幅を
有する前記第1の駆動パルスを発生することを特徴とす
る請求項2に記載のインク滴噴射装置。
4. The first driving pulse having a pulse width at which a critical flight speed at which a bubble can be stably emitted without causing entrainment of air bubbles from the nozzle is substantially maximized. 3. The ink droplet ejecting apparatus according to claim 2, wherein:
【請求項5】 前記駆動パルス発生手段は、前記第1の
駆動パルスの実質的に2倍のパルス幅を有する前記第2
の駆動パルスを発生することを特徴とする請求項1〜4
のいずれか1項に記載のインク滴噴射装置。
5. The driving pulse generating means according to claim 2, wherein said driving pulse generating means has a pulse width substantially twice as large as said first driving pulse.
5. A driving pulse according to claim 1, wherein
The ink droplet ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 7.
【請求項6】 前記駆動パルス発生手段は、パルス幅が
実質的に2ALである前記第2の駆動パルスを発生する
ことを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載の
インク滴噴射装置。
6. The ink droplet according to claim 1, wherein the drive pulse generating means generates the second drive pulse having a pulse width of substantially 2AL. Injection device.
【請求項7】 前記駆動パルス発生手段は、印加周期が
前記ALの整数倍から実質的にずれるように設定された
前記駆動パルスを発生することを特徴とする請求項1に
記載のインク滴噴射装置。
7. The ink droplet ejection apparatus according to claim 1, wherein the driving pulse generating means generates the driving pulse whose application cycle is set to be substantially deviated from an integral multiple of the AL. apparatus.
【請求項8】 前記駆動パルス発生手段は、実質的にn
AL<T<(n+2/3)AL(但し、nは3以上の整
数)の範囲で設定された前記印加周期Tを有する前記駆
動パルスを発生することを特徴とする請求項7に記載の
インク滴噴射装置。
8. The driving pulse generating means substantially comprises n
8. The ink according to claim 7, wherein the driving pulse having the application cycle T set in a range of AL <T <(n + 2/3) AL (where n is an integer of 3 or more) is generated. Drop ejection device.
【請求項9】 前記駆動パルス発生手段は、前記第1の
駆動パルスの実質的に2倍のパルス幅を有する前記第2
の駆動パルスを発生することを特徴とする請求項7又は
請求項8に記載のインク滴噴射装置。
9. The driving pulse generator according to claim 2, wherein the driving pulse generating means has a pulse width substantially twice as large as the first driving pulse.
9. The ink droplet ejecting apparatus according to claim 7, wherein the driving pulse is generated.
【請求項10】 前記駆動パルス発生手段は、実質的に
2ALであるパルス幅を有する前記第2の駆動パルスを
発生することを特徴とする請求項7又は請求項8に記載
のインク滴噴射装置。
10. The ink droplet ejecting apparatus according to claim 7, wherein the driving pulse generating means generates the second driving pulse having a pulse width of substantially 2AL. .
【請求項11】 前記電気・機械変換手段には、第1電
極及び第2電極が設けられ、前記駆動パルス発生手段
は、前記第1電極に対して前記第1の駆動パルスを、前
記第2電極に対して前記第1の駆動パルスと同極性の前
記第2の駆動パルスを印加することを特徴とする請求項
1〜10のいずれか1項に記載のインク滴噴射装置。
11. The electro-mechanical conversion means is provided with a first electrode and a second electrode, and the drive pulse generation means sends the first drive pulse to the first electrode and the second drive pulse to the second electrode. The ink droplet ejecting apparatus according to any one of claims 1 to 10, wherein the second driving pulse having the same polarity as the first driving pulse is applied to an electrode.
【請求項12】 前記駆動パルス発生手段は、2μs以
下の立ち上がり・たち下がり時間の矩形波からそれぞれ
なる前記第1の駆動パルス及び前記第2の駆動パルスを
印加することを特徴とする請求項1〜11のいずれか1
項に記載のインク滴噴射装置。
12. The driving pulse generator according to claim 1, wherein the driving pulse generator applies the first driving pulse and the second driving pulse each composed of a rectangular wave having a rise and fall time of 2 μs or less. Any one of ~ 11
Item 8. An ink droplet ejecting apparatus according to Item 1.
【請求項13】 前記駆動パルス発生手段は、パルス幅
の1/4以下の立ち上がり・たち下がり時間の矩形波か
らそれぞれなる前記第1の駆動パルス及び前記第2の駆
動パルスを印加することを特徴とする請求項1〜11の
いずれか1項に記載のインク滴噴射装置。
13. The driving pulse generating means applies the first driving pulse and the second driving pulse each consisting of a rectangular wave having a rise and fall time of 1/4 or less of a pulse width. The ink droplet ejection device according to any one of claims 1 to 11, wherein
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