JP2690327B2 - オンデマンド型インクジェットヘッド - Google Patents
オンデマンド型インクジェットヘッドInfo
- Publication number
- JP2690327B2 JP2690327B2 JP63185148A JP18514888A JP2690327B2 JP 2690327 B2 JP2690327 B2 JP 2690327B2 JP 63185148 A JP63185148 A JP 63185148A JP 18514888 A JP18514888 A JP 18514888A JP 2690327 B2 JP2690327 B2 JP 2690327B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- vibrating
- vibration
- demand type
- head
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、インクジェットプリンタやインクジェット
コピアに用いられるオンデマンド型インクジェットヘッ
ドに関する。
コピアに用いられるオンデマンド型インクジェットヘッ
ドに関する。
従来技術 従来のオンデマンド型インクジェットヘッドをカンチ
レバー式インクオンデマンド型ヘッドに用いた場合につ
いて説明する。
レバー式インクオンデマンド型ヘッドに用いた場合につ
いて説明する。
第１図には特開昭61−120762に開示されているカンチ
レバー式インクオンデマンド型ヘッドを示した。図中、
１はノズル、２はノズル側インク流路、３はインク加圧
室、４はインク供給側流路、５はインク加圧室の壁の一
部を形成する弾性体からなる振動板、６は振動棒、７は
支持体、８は振動板、９は電歪振動子であり、振動板５
は、剛性の振動棒６を介し、振動板８に係合している。
この振動板８は、剛性体の支持体７で支持されるととも
に電歪振動子９が取りつけられている。このようなカン
チレバー式インクオンデマンド型ヘッドは、振動子の変
位量がてこの原理によって増幅されるため、振動子、イ
ンク加圧室を小さくでき、ヘッドの小型化を図ることが
可能であるが、階調性を持たせるには振動子９に印加す
る電圧を変え、吐出インクの体積を変える必要があり、
一般にこの印加電圧を変化させる回路を作成するのはコ
スト増になるという難点があった。
レバー式インクオンデマンド型ヘッドを示した。図中、
１はノズル、２はノズル側インク流路、３はインク加圧
室、４はインク供給側流路、５はインク加圧室の壁の一
部を形成する弾性体からなる振動板、６は振動棒、７は
支持体、８は振動板、９は電歪振動子であり、振動板５
は、剛性の振動棒６を介し、振動板８に係合している。
この振動板８は、剛性体の支持体７で支持されるととも
に電歪振動子９が取りつけられている。このようなカン
チレバー式インクオンデマンド型ヘッドは、振動子の変
位量がてこの原理によって増幅されるため、振動子、イ
ンク加圧室を小さくでき、ヘッドの小型化を図ることが
可能であるが、階調性を持たせるには振動子９に印加す
る電圧を変え、吐出インクの体積を変える必要があり、
一般にこの印加電圧を変化させる回路を作成するのはコ
スト増になるという難点があった。
さらに、マルチ化を図るには、支持体７、振動板８、
電歪振動子９を各ヘッドごとに作成する必要があり、ま
た各ヘッドに対応した駆動回路も要し、コスト増となる
難点があった。
電歪振動子９を各ヘッドごとに作成する必要があり、ま
た各ヘッドに対応した駆動回路も要し、コスト増となる
難点があった。
目的 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもの
で、特に、インクジェットプリンタにおいて、ヘッド部
材を共振させてインク加圧室の壁面を加振することで、
圧電素子の微小変位を効率よく拡大し、インクを吐出さ
せ、その共振周波数を従来のオンデマンドインクジェッ
ト方式より高くして、多数の液滴により一画素を形成
し、この一画素を形成する液滴により、階調を出すこ
と、さらには、インクジェットプリンタにおいて複数の
ヘッドを一つの駆動装置で駆動することで安価な記録装
置を提供することを目的としてなされたものである。
で、特に、インクジェットプリンタにおいて、ヘッド部
材を共振させてインク加圧室の壁面を加振することで、
圧電素子の微小変位を効率よく拡大し、インクを吐出さ
せ、その共振周波数を従来のオンデマンドインクジェッ
ト方式より高くして、多数の液滴により一画素を形成
し、この一画素を形成する液滴により、階調を出すこ
と、さらには、インクジェットプリンタにおいて複数の
ヘッドを一つの駆動装置で駆動することで安価な記録装
置を提供することを目的としてなされたものである。
構成 本発明は、上記目的を達成するために、液体を吐出さ
せるための吐出口と、該吐出口に連通する液室と、該液
室の一部を振動させる為の振動手段と、該振動手段を共
振させる為の振動制御手段とを有し、さらには、前記吐
出口を複数とし、それに連絡する液室の一部を振動させ
る為の前記吐出口に各々対応する複数の振動手段と、該
複数の振動手段を各々共振させるための振動制御手段と
を有することを特徴としたもので、前記複数の振動手段
の共振周波数を異ならしめること、前記複数の振動手段
を選択的に駆動させること、複数の周波数信号を重畳さ
せた制御信号を前記複数の振動手段に供給することを特
徴としたものである。以下、本発明の実施例に基づいて
説明する。
せるための吐出口と、該吐出口に連通する液室と、該液
室の一部を振動させる為の振動手段と、該振動手段を共
振させる為の振動制御手段とを有し、さらには、前記吐
出口を複数とし、それに連絡する液室の一部を振動させ
る為の前記吐出口に各々対応する複数の振動手段と、該
複数の振動手段を各々共振させるための振動制御手段と
を有することを特徴としたもので、前記複数の振動手段
の共振周波数を異ならしめること、前記複数の振動手段
を選択的に駆動させること、複数の周波数信号を重畳さ
せた制御信号を前記複数の振動手段に供給することを特
徴としたものである。以下、本発明の実施例に基づいて
説明する。
第１図はすでに説明したカンチレバー式インクオンデ
マンド式ヘッドである。本発明は、このようなヘッド部
材の機械的共振を用いて多数の液滴を効率よく吐出させ
ると共に、一画素を複数の液滴で構成しこの液滴の個数
により階調性を与えることにより上述の問題点の改善を
図るものである。
マンド式ヘッドである。本発明は、このようなヘッド部
材の機械的共振を用いて多数の液滴を効率よく吐出させ
ると共に、一画素を複数の液滴で構成しこの液滴の個数
により階調性を与えることにより上述の問題点の改善を
図るものである。
第２図は、カンチレバー式インクジェットヘッドに印
加する電圧を一定にし、周波数を変えたときの振動板５
の変位Ａとインク吐出速度Ｂを示した図である。約20k
Hz近傍に共振が見られるが、これは振動子９、振動板
８、駆動棒６、振動板５からなる振動系の共振周波数に
ほぼ等しい。第２図より、共振周波数で振動子９を駆動
した場合、変位もまたインク滴吐出速度とも大きくイン
ク滴が効率よく吐出されることがわかる。このため、駆
動回路の低電圧化が図れる。共振周波数を用いた場合、
振動する部材が充分共振するまで、数周期分駆動しつづ
ける必要がある。また、駆動電圧の印加を停止しても振
動は持続する。しかし、この問題は、ヘッド部材の共振
周波数が従来のオンデマンド型インクジェットヘッド駆
動周波数（約1k Hz）よりはるかに高いため、一画素を
複数の液滴で構成することにより（たとえば20個の液滴
で一画素とする。）回避することができる。さらには、
画素に吐出する滴数を変えることにより階調性も出し得
る。この滴数は駆動電圧の印加時間を変えればよく、従
来の印加電圧を変える方式の駆動回路より低コスト化が
図れる。
加する電圧を一定にし、周波数を変えたときの振動板５
の変位Ａとインク吐出速度Ｂを示した図である。約20k
Hz近傍に共振が見られるが、これは振動子９、振動板
８、駆動棒６、振動板５からなる振動系の共振周波数に
ほぼ等しい。第２図より、共振周波数で振動子９を駆動
した場合、変位もまたインク滴吐出速度とも大きくイン
ク滴が効率よく吐出されることがわかる。このため、駆
動回路の低電圧化が図れる。共振周波数を用いた場合、
振動する部材が充分共振するまで、数周期分駆動しつづ
ける必要がある。また、駆動電圧の印加を停止しても振
動は持続する。しかし、この問題は、ヘッド部材の共振
周波数が従来のオンデマンド型インクジェットヘッド駆
動周波数（約1k Hz）よりはるかに高いため、一画素を
複数の液滴で構成することにより（たとえば20個の液滴
で一画素とする。）回避することができる。さらには、
画素に吐出する滴数を変えることにより階調性も出し得
る。この滴数は駆動電圧の印加時間を変えればよく、従
来の印加電圧を変える方式の駆動回路より低コスト化が
図れる。
本発明は、上述のカンチレバー式インクオンデマンド
型ヘッドに限らず、第３図に示したようなステンメ方式
のヘッドにも用いることもできる。図中、１はノズル、
２はノズル側インク流路、３はインク加圧室、４はイン
ク供給側流路、５は振動板、９は電歪振動子で、この場
合は、振動子９と振動板５とからなる振動系の共振周波
数の近傍で振動子９を駆動するとカンチレバー型と同様
の効果が現われる。但し、ステンメ方式の場合には共振
周波数がカンチレバー式より概して高く、振動板５等を
厚くする必要があった。
型ヘッドに限らず、第３図に示したようなステンメ方式
のヘッドにも用いることもできる。図中、１はノズル、
２はノズル側インク流路、３はインク加圧室、４はイン
ク供給側流路、５は振動板、９は電歪振動子で、この場
合は、振動子９と振動板５とからなる振動系の共振周波
数の近傍で振動子９を駆動するとカンチレバー型と同様
の効果が現われる。但し、ステンメ方式の場合には共振
周波数がカンチレバー式より概して高く、振動板５等を
厚くする必要があった。
第４図は、カンチレバー式ヘッドにおける振動手段を
複数用いた場合の実施例であり、駆動回路を複数のノズ
ルについて共通化し、かつ、どのノズルよりインクを吐
出させるかは、各ノズルに付随するヘッド部材の持つ機
械的共振の相違を用いることで改善を図るものである。
図中、６は剛性の駆動棒、７支持体、８は振動板で、支
持体７には、くし歯状の切れ込みがあり、第１図におけ
る各ノズルに対応するくし歯の長さは異なるように作成
されている。このため、各くし歯の機械的共振周波数は
異なり、電歪振動子９を振動させたりノズルに付随する
くし歯の共振振動数で励振すると、選択的にそのくし歯
を振動することができる。その結果、駆動棒６を通して
インク加圧液室の振動板５を加振し、インク滴をノズル
１より吐出する。紙面上の一つの画素は、共振により吐
出した多数のインク滴より形成される。このためには、
吐出インク滴は、従来のオンデマンド方式でに比べ、小
さく、かつ単位時間により多数でなければならない。実
施例では駆動周波数を20k Hzとして振動子９を励振し
た。
複数用いた場合の実施例であり、駆動回路を複数のノズ
ルについて共通化し、かつ、どのノズルよりインクを吐
出させるかは、各ノズルに付随するヘッド部材の持つ機
械的共振の相違を用いることで改善を図るものである。
図中、６は剛性の駆動棒、７支持体、８は振動板で、支
持体７には、くし歯状の切れ込みがあり、第１図におけ
る各ノズルに対応するくし歯の長さは異なるように作成
されている。このため、各くし歯の機械的共振周波数は
異なり、電歪振動子９を振動させたりノズルに付随する
くし歯の共振振動数で励振すると、選択的にそのくし歯
を振動することができる。その結果、駆動棒６を通して
インク加圧液室の振動板５を加振し、インク滴をノズル
１より吐出する。紙面上の一つの画素は、共振により吐
出した多数のインク滴より形成される。このためには、
吐出インク滴は、従来のオンデマンド方式でに比べ、小
さく、かつ単位時間により多数でなければならない。実
施例では駆動周波数を20k Hzとして振動子９を励振し
た。
同時に２ヵ所以上にインクを吐出させたい場合は、記
録紙を間欠送りにして記録紙が止まっている時に時間差
を設けて複数の周波数を印加すればよい。また、それで
は記録速度が遅くなるので、複数の周波数を重畳して印
加してもよい。
録紙を間欠送りにして記録紙が止まっている時に時間差
を設けて複数の周波数を印加すればよい。また、それで
は記録速度が遅くなるので、複数の周波数を重畳して印
加してもよい。
本発明は、上述のカンチレバー式オンデマンド型ヘッ
ドに限らず、第５図に示したような、ステンメ方式のヘ
ッドにも用いることができる。これは、第３図で説明し
たものと同様であるが、電歪振動子９は、複数のノズル
にまたがって共通している。
ドに限らず、第５図に示したような、ステンメ方式のヘ
ッドにも用いることができる。これは、第３図で説明し
たものと同様であるが、電歪振動子９は、複数のノズル
にまたがって共通している。
各ノズルの振動板５の厚さ、あるいは、加圧室３の容
積等は異なっており、その結果、各ノズルのヘッド部材
の共振周波数は異なっているように作成する。カンチレ
バー型ヘッドと同様、電歪素子９にかける電気的周波数
を、インクを吐出させたいノズルの共振周波数と一致さ
せることで選択的にインクを吐出させることができる。
積等は異なっており、その結果、各ノズルのヘッド部材
の共振周波数は異なっているように作成する。カンチレ
バー型ヘッドと同様、電歪素子９にかける電気的周波数
を、インクを吐出させたいノズルの共振周波数と一致さ
せることで選択的にインクを吐出させることができる。
効果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、オ
ンデマンド型インクジェットヘッドにおいて、低電圧で
駆動でき、かつ、電圧印加時間を変えることにより容易
に階調性を出しうるため、駆動回路の低コスト化が図れ
る。また、一つの駆動回路で複数のヘッドを駆動できる
ので、電歪振動子、振動板等が複数のヘッドに対して一
つですみ、加工費等の低減、ヘッドの微小化が図れる効
果がある。
ンデマンド型インクジェットヘッドにおいて、低電圧で
駆動でき、かつ、電圧印加時間を変えることにより容易
に階調性を出しうるため、駆動回路の低コスト化が図れ
る。また、一つの駆動回路で複数のヘッドを駆動できる
ので、電歪振動子、振動板等が複数のヘッドに対して一
つですみ、加工費等の低減、ヘッドの微小化が図れる効
果がある。
第１図は、本発明の一実施例に用いられるカンチレバー
式オンデマンド型インクジェットヘッドを説明するため
の断面図、第２図は、カンチレバー式インクジェットヘ
ッドの特性図、第３図は、ステンメ方式のヘッドを上記
実施例に用いた場合の断面図、第４図は、本発明の他の
実施例の振動手段の概略図、第５図は、ステンメ方式の
ヘッドを上記実施例に用いた場合の断面図である。 １……ノズル、３……インク加圧室、5,8……振動板、
６……駆動棒、９……電歪振動子。
式オンデマンド型インクジェットヘッドを説明するため
の断面図、第２図は、カンチレバー式インクジェットヘ
ッドの特性図、第３図は、ステンメ方式のヘッドを上記
実施例に用いた場合の断面図、第４図は、本発明の他の
実施例の振動手段の概略図、第５図は、ステンメ方式の
ヘッドを上記実施例に用いた場合の断面図である。 １……ノズル、３……インク加圧室、5,8……振動板、
６……駆動棒、９……電歪振動子。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小塚 直樹 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭63−172655（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−91470（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】液体を吐出させる為の複数の吐出口と、該
吐出口に連絡する液室と、該液室の一部を振動させる為
の前記吐出口に各々対応する複数の振動手段と、該複数
の振動手段を各々共振させるための振動制御手段とを有
するオンデマンド型インクジェットヘッドにおいて、前
記吐出口に各々対応する複数の振動手段は、それぞれ共
振周波数が異なることを特徴とするオンデマンド型イン
クジェットヘッド。 - 【請求項２】前記振動制御手段によって振動周波数制御
することにより、前記複数の振動手段を選択的に駆動さ
せることを特徴とする請求項第１項に記載のオンデマン
ド型インクジェットヘッド。 - 【請求項３】前記振動制御手段は、複数の周波数信号を
重畳させた制御信号を前記複数の振動手段に供給するこ
とを特徴とする請求項第２項に記載のオンデマンド型イ
ンクジェットヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185148A JP2690327B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | オンデマンド型インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63185148A JP2690327B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | オンデマンド型インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0234343A JPH0234343A (ja) | 1990-02-05 |
| JP2690327B2 true JP2690327B2 (ja) | 1997-12-10 |
Family
ID=16165702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63185148A Expired - Lifetime JP2690327B2 (ja) | 1988-07-25 | 1988-07-25 | オンデマンド型インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2690327B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ATE116908T1 (de) * | 1989-10-10 | 1995-01-15 | Xaar Ltd | Druckverfahren mit mehreren tonwerten. |
| GB2338927B (en) * | 1998-07-02 | 2000-08-09 | Tokyo Electric Co Ltd | A driving method of an ink-jet head |
| GB2338928B (en) | 1998-07-02 | 2000-08-09 | Tokyo Electric Co Ltd | A driving method of an ink-jet head |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2211879A5 (ja) * | 1972-12-21 | 1974-07-19 | Ibm | |
| JPS63172655A (ja) * | 1987-01-12 | 1988-07-16 | Ricoh Co Ltd | インクジエツト記録装置のヘツド |
-
1988
- 1988-07-25 JP JP63185148A patent/JP2690327B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0234343A (ja) | 1990-02-05 |
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