JP2002225262A - インク噴射装置の駆動装置 - Google Patents
インク噴射装置の駆動装置Info
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Abstract
上させることのできるインク噴射装置の駆動装置を提供
すること 【解決手段】 2パルスで1回の吐出を行う場合であっ
て、ヘッドの周辺温度が低温または中温の際には、第1
の吐出パルスと第2の吐出パルスとのパルス周期を5A
L(AL=圧力変動周期/2)とする。また、3パルス
で1回の吐出を行う場合には、ヘッドの周辺温度が低温
または中温の際に、第1の吐出パルスと第2の吐出パル
スとのパルス周期、及び第2の吐出パルスと第3の吐出
パルスとのパルス周期を5ALとする。
Description
駆動装置の技術分野に属する。
インクジェットプリンタヘッドは、圧力室を備えたキャ
ビティと、このキャビティの圧力室に隣接して設けられ
たアクチュエータとしての圧電素子とを備えて構成され
ている。そして、この圧電素子に所定の駆動パルスを供
給することで、インク室の容積を小さくし、インクをオ
リフィスから吐出させる。更に、一度に複数個の駆動パ
ルスを供給することにより、所望の濃度のドットを形成
している。
する場合には、前記圧力室内の圧力変動の周期をTと
し、T/2に相当する値、即ち圧力室内における圧力波
の片道伝播時間をALとする時、第1のパルスを供給し
てから、第2のパルスを供給するまでのパルス周期が3
ALとなるように設定される。このようなパルス周期で
パルスを供給することにより、圧力変動を利用して効率
良く2発目のインクを吐出することができる。
した場合には、インクの吐出の際、本来吐出されるべき
インク滴以外に、サテライトと呼ばれる余分なインク滴
が発生することがある。これは、複数のパルスにより連
続してインクを吐出した後などにおいて、本来のインク
滴の吐出後もキャビティ内の圧力変動が十分に収まら
ず、残存圧力によってインクが飛び出してしまうのが主
な原因である。このようなサテライトが発生すると、形
成された文字等の画像品質が低下してしまう。
ク滴の発生を防ぐために、駆動波形にキャンセルパルス
を加えることが行われている。例えば、上述したように
2パルスを供給する場合には、第2の吐出パルスの供給
後、3AL以内にキャンセルパルスを供給するか、ある
いは第1の吐出パルスの供給後から3AL以内に第1の
キャンセルパルスを供給すると共に、更に第1のキャン
セルパルスの供給後から3AL以内に第2の吐出パルス
を供給し、第2の吐出パルスの供給後から3AL以内に
第2のキャンセルパルスを供給する等の方法が採られて
いた。
来のようにキャンセルパルスを供給した場合には、イン
クジェットヘッドのばらつきによっては、前記サテライ
トが激しく発生したり、形成されたドットがいびつにな
るという問題があった。
果、圧力室内の圧力波の振動が複雑になり、残留圧力が
減少し難くなる場合があるためであると考えられる。
し、サテライトの発生を防止して画像の品質を向上させ
ることのできるインク噴射装置の駆動装置を提供するこ
とを課題としている。
射装置の駆動装置は、前記課題を解決するために、イン
ク滴を吐出するための圧力室を有するキャビティプレー
トと、前記圧力室内の圧力を変動せしめるアクチュエー
タとを備えたインク噴射装置の前記アクチュエータに対
して駆動パルスを供給する駆動装置であって、1ドット
を複数のインク滴で形成するために前記駆動パルスを複
数個連続して出力する際に、その駆動パルスの出力周期
は、前記圧力室内の圧力変動の周期をTとする時、2A
L=Tで表される値ALの5倍となるように設定されて
いることを特徴とする。
によれば、1ドットを複数のインク滴で形成するために
前記駆動パルスを複数個連続して出力する際には、その
駆動パルスの出力周期を、前記圧力室内の圧力変動の周
期をTとする時、2AL=Tで表される値ALの5倍と
なるように設定するので、従来のように3ALのパルス
周期で入力した場合に比べて、残留圧力が減少し、適当
に減少した残留圧力にのって2発目のインクが安定に吐
出する。従って、連続吐出した場合であっても、安定化
パルス(キャンセルパルス)を供給することなく、安定
した吐出が可能である。
は、前記課題を解決するために、請求項1記載のインク
噴射装置の駆動装置において、前記ALの5倍となる駆
動パルスの出力周期が用いられる場合には、インク滴を
吐出しない安定化パルスの出力は省略されることを特徴
とする。
によれば、前記ALの5倍となる駆動パルスの出力周期
が用いられる場合には、インク滴を吐出しない安定化パ
ルスの出力を省略する。従って、従来に比べてパルス数
を減少させることが出来るので、圧力室の残留圧力が減
少し易くなる。
は、前記課題を解決するために、請求項1または2記載
のインク噴射装置の駆動装置において、前記ALの5倍
となる駆動パルスの出力周期は、前記インクの温度が低
温領域から中温領域である場合に用いられることを特徴
とする。
によれば、前記インクの温度が低温領域から中温領域で
ある場合に、前記ALの5倍となる駆動パルスの出力周
期を用いる。低温または中温の場合には、インクの粘度
が比較的高いために、残留圧力は減少する傾向にある。
従って、パルス周期を5ALとする本発明が有効とな
る。
は、前記課題を解決するために、請求項1ないし3のい
ずれか1記載のインク噴射装置の駆動装置において、前
記インクの温度が高温領域である場合には、前記ALの
3倍以下となる駆動パルスの出力周期が用いられると共
に、インク滴を吐出しない安定化パルスがその駆動パル
スに連続して付加されることを特徴とする。
によれば、前記インクの温度が高温領域である場合に
は、前記ALの3倍以下となる駆動パルスの出力周期が
用いられると共に、インク滴を吐出しない安定化パルス
をその駆動パルスに連続して付加する。高温領域では、
インクの粘度が低下し、圧力室内の残留圧力が大きくな
るが、安定化パルスを供給することにより、この残留圧
力を減少することが出来る。
を添付図面に基づいて説明する。以下の説明は、圧電式
インクジェットヘッドに対して本発明を適用した場合の
実施形態である。
トヘッド1及び駆動装置30を示す概略図である。
1は、キャビティプレート10と、圧電アクチュエータ
20とから構成されている。
ク供給源と接続するインク供給口11、マニホールド1
2、絞り部13、圧力室14、ディセンダ孔15、及び
ノズル16が形成されている。
2%ニッケル合金鋼板(42合金)製で、50μm〜1
50μm程度の厚さを有する金属板を複数枚形成し、そ
れぞれを接着剤にて重ね接合して積層した構造となって
いる。但し、金属に限らず、例えば、樹脂により形成し
てもよい。
シート、絶縁シート、及び駆動電極等が積層された構成
となっており、前記キャビティプレート10の圧力室1
4の上部に取り付けられている。
をクロック信号にのせて、圧電アクチュエータ20に供
給する。この駆動パルスの詳細については後述する。
ータ20における駆動電極に、駆動装置30により駆動
パルスを供給すると、圧電効果による積層方向の歪みが
発生する。そして、この歪みによる圧力にて、圧力室1
4の内容積が縮小されることにより、この圧力室14内
のインクが、ノズル16から液滴状に吐出して、所定の
印字が行われる。
ク供給口11、マニホールド12、絞り部13、圧力室
14、ディセンダ孔15、及びノズル16により構成さ
れる。
れる際、圧力室14内において発生した圧力波は、圧力
室14の端部によって反射し、所定の周期で変動するこ
とになる。従って、1ドットに対して連続して複数個の
駆動パルスを供給することにより、所望の濃度のドット
を形成する場合には、圧力室内の圧力波の振動が複雑に
なり、残留圧力が減少し難くなる場合がある。
30により、以下のように駆動パルスを供給するように
構成している。特に、本実施形態においては、ヘッドの
周囲温度によって、入力パルスの構成を変えている。
する。駆動パルスとして2パルスを供給する場合には、
前記圧力室内の圧力変動の周期をTとし、T/2に相当
する値、即ち圧力室内における圧力波の片道伝播時間を
ALとする時、第1のパルスを供給してから、第2のパ
ルスを供給するまでのパルス周期が図2(A)に示すよ
うに5ALとなるように設定する。
供給することにより、図4(A)に示すような従来の3
ALのパルス周期で入力した場合に比べて、残留圧力が
減少し、適当に減少した残留圧力にのって2発目のイン
クが安定に吐出する。従って、連続吐出した場合であっ
ても、安定化パルス(キャンセルパルス)を供給するこ
となく、安定した吐出が可能である。このことは実験に
おいても確かめられた。特に、ヘッドの周囲温度が、低
温または中温の場合には、インクの粘度が比較的高いた
めに、残留圧力は減少する傾向にある。従って、パルス
周期を5ALとする本実施形態の構成が有効となる。ま
た、本実施形態のように構成することにより、パルス数
が少なくなり、ヘッドのばらつきによる変動に対して強
くなり、印字されたドットの形状も円に近いものになっ
た。
が大きいため、図2(B)に示すように、安定化パルス
(キャンセルパルス)を供給する。安定化パルスは、残
留圧力の変動をほぼ相殺するタイミングで供給し、それ
自体ではインクを吐出しない。つまり、図4(B)に示
す従来の場合と同様の構成となる。
ドットの吐出を3パルスで構成する場合には、図2
(C)に示すように、第1の吐出パルスを供給してか
ら、第2の吐出パルスを供給するまでのパルス周期、及
び第2の吐出パルスを供給してから、第3の吐出パルス
を供給するまでのパルス周期を5ALのパルス周期とす
る。
5ALのパルス周期でパルスを供給することにより、図
4(C)に示すような従来の3ALのパルス周期で入力
した場合に比べて、残留圧力が減少する。従って、連続
吐出した場合であっても、安定化パルス(キャンセルパ
ルス)を供給することなく、安定した吐出が可能であ
る。また、本実施形態のように構成することにより、パ
ルス数が少なくなり、ヘッドのばらつきによる変動に対
して強くなり、印字されたドットの形状も円に近いもの
になった。
が大きいため、図2(D)に示すように、安定化パルス
(キャンセルパルス)を供給する。つまり、図4(D)
に示す従来の場合と同様の構成となる。
周囲温度に応じた駆動パルスの構成を図3にまとめて示
す。
域での印字品質を向上させることができ、且つ、吐出安
定性を向上させることができた。
来の構成によれば、サテライトが発生したり、印字され
たドットがいびつになる場合があった。
ドの周辺温度の分類を低温、中温、及び高温の3分類と
したが、更に細かく分類しても良い。
して圧電素子を用いたが、圧力室内の圧力を変動させる
ことが出来れば、他のものでも良い。また、本実施形態
では、圧力室がアクチュエータで覆われたインクジェッ
トヘッド1を用いた場合について説明したが、圧力室を
形成するキャビティプレートの壁面をアクチュエータで
構成する等、他の構成のインクジェットヘッドにも本発
明は適用可能である。
置によれば、1ドットを複数のインク滴で形成するため
に前記駆動パルスを複数個連続して出力する際には、そ
の駆動パルスの出力周期を、前記圧力室内の圧力変動の
周期をTとする時、2AL=Tで表される値ALの5倍
となるように設定するので、従来のように3ALのパル
ス周期で入力した場合に比べて、残留圧力を減少させ、
かつ適当に減少した残留圧力にのって2発目のインクを
安定に吐出することができる。従って、連続吐出した場
合であっても、安定化パルス(キャンセルパルス)を供
給することなく、安定した吐出を行うことができる。ま
た、パルス数が少なくなるので、ヘッドのばらつきによ
る変動に対して強くなり、印字されたドットの形状を円
に近いものにすることができる。
によれば、前記ALの5倍となる駆動パルスの出力周期
が用いられる場合には、インク滴を吐出しない安定化パ
ルスの出力を省略するので、従来に比べてパルス数を減
少させることができ、圧力室の残留圧力を減少し易くす
ることができる。
によれば、前記インクの温度が低温領域から中温領域で
ある場合に、前記ALの5倍となる駆動パルスの出力周
期を用いるので、インクの粘度が比較的高く、残留圧力
が減少する状態において、安定した吐出を確実に行うこ
とができる。
によれば、前記インクの温度が高温領域である場合に
は、前記ALの3倍以下となる駆動パルスの出力周期が
用いられると共に、インク滴を吐出しない安定化パルス
をその駆動パルスに連続して付加するので、インクの粘
度が低下し、圧力室内の残留圧力が大きくなる状態にお
いても、残留圧力を減少させることが出来る。
ットヘッド及び駆動装置を示す図である。
例を示す図であり、(A)はヘッドの周辺温度が低温ま
たは中温の場合に1ドットに対して2パルスを供給する
例、(B)はヘッドの周辺温度が高温の場合に1ドット
に対して2パルスを供給する例、(C)はヘッドの周辺
温度が低温または中温の場合に1ドットに対して3パル
スを供給する例、(D)はヘッドの周辺温度が高温の場
合に1ドットに対して3パルスを供給する例をそれぞれ
示す図である。
係をまとめて示す図である。
は安定化パルスを用いることなく1ドットに対して2パ
ルスを供給する例、(B)は1ドットに対して2パルス
を供給すると共に安定化パルスを用いる例、(C)は安
定化パルスを用いることなく1ドットに対して3パルス
を供給する例、(D)は1ドットに対して3パルスを供
給すると共に安定化パルスを用いる例をそれぞれ示す図
である。
Claims (4)
- 【請求項1】 インク滴を吐出するための圧力室を有す
るキャビティプレートと、前記圧力室内の圧力を変動せ
しめるアクチュエータとを備えたインク噴射装置の前記
アクチュエータに対して駆動パルスを供給する駆動装置
であって、 1ドットを複数のインク滴で形成するために前記駆動パ
ルスを複数個連続して出力する際に、その駆動パルスの
出力周期は、前記圧力室内の圧力変動の周期をTとする
時、2AL=Tで表される値ALの5倍となるように設
定されている、 ことを特徴とするインク噴射装置の駆動装置。 - 【請求項2】 前記ALの5倍となる駆動パルスの出力
周期が用いられる場合には、インク滴を吐出しない安定
化パルスの出力は省略されることを特徴とする請求項1
記載のインク噴射装置の駆動装置。 - 【請求項3】 前記ALの5倍となる駆動パルスの出力
周期は、前記インクの温度が低温領域から中温領域であ
る場合に用いられることを特徴とする請求項1または2
記載のインク噴射装置の駆動装置。 - 【請求項4】 前記インクの温度が高温領域である場合
には、前記ALの3倍以下となる駆動パルスの出力周期
が用いられると共に、インク滴を吐出しない安定化パル
スがその駆動パルスに連続して付加されることを特徴と
する請求項1ないし3のいずれか1記載のインク噴射装
置の駆動装置。
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