JP3171779B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特に、プリンター、コピア等のハードコピ
ー装置、及びこれらが組込まれるワープロセッサ、ファ
クシミリ等の情報端末、通信端末機器に関する。更に、
本発明は、織物、金属、プラスチック製品への印刷装置
にも関する。
装置に関し、特に、プリンター、コピア等のハードコピ
ー装置、及びこれらが組込まれるワープロセッサ、ファ
クシミリ等の情報端末、通信端末機器に関する。更に、
本発明は、織物、金属、プラスチック製品への印刷装置
にも関する。
【０００２】
【従来の技術】ＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔ
ｉｃ Ｗａｖｅ）の伝搬面上に液体を配置すると弾性表
面波が液体中に放射され、その励振出力を大きくすれば
液体の微小粒子が飛翔する現象をＳＡＷストリーミング
現象と言う。
ｉｃ Ｗａｖｅ）の伝搬面上に液体を配置すると弾性表
面波が液体中に放射され、その励振出力を大きくすれば
液体の微小粒子が飛翔する現象をＳＡＷストリーミング
現象と言う。
【０００３】特開平６−６４１７３号公報には、磁性イ
ンクと磁界発生手段とを用いてＳＡＷストリーミング現
象を応用したインクジェット記録装置の構成が記載され
ている。これによると、発生した磁界によって磁性イン
クが引き付けられるため、ＳＡＷ表面でのインクの形が
安定し、ＳＡＷストリーミングによる微小インク滴の飛
翔方向が一定となる。
ンクと磁界発生手段とを用いてＳＡＷストリーミング現
象を応用したインクジェット記録装置の構成が記載され
ている。これによると、発生した磁界によって磁性イン
クが引き付けられるため、ＳＡＷ表面でのインクの形が
安定し、ＳＡＷストリーミングによる微小インク滴の飛
翔方向が一定となる。
【０００４】図１６は、特開平６−６４１７３号公報に
示された装置の概略図である。インク容器９の中に、Ｓ
ＡＷデバイス２の一端を浸し、磁界発生手段４によって
磁性インクを引きつけ、メニスカス８ａを形成してい
る。ＳＡＷ電極３により駆動し、メニスカス部８ａから
滴をとばして記録するよう構成されている。
示された装置の概略図である。インク容器９の中に、Ｓ
ＡＷデバイス２の一端を浸し、磁界発生手段４によって
磁性インクを引きつけ、メニスカス８ａを形成してい
る。ＳＡＷ電極３により駆動し、メニスカス部８ａから
滴をとばして記録するよう構成されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】磁気的手段による方法
では、必要な磁界を発生させるための電流回路又は永久
磁石が必要で、このことはマルチノズルヘッドを構成す
る場合、特に小型化という面で不利である。
では、必要な磁界を発生させるための電流回路又は永久
磁石が必要で、このことはマルチノズルヘッドを構成す
る場合、特に小型化という面で不利である。
【０００６】さらに、磁性インクに必要な強磁性体微粒
子は一般に可視光に対して不透明であるため、混色によ
る中間色表現には不向きである。しかも液体インクとし
て安定に分散させるために特別な分散安定化剤を必要と
し、インク調製においても制約が多く、不利である。
子は一般に可視光に対して不透明であるため、混色によ
る中間色表現には不向きである。しかも液体インクとし
て安定に分散させるために特別な分散安定化剤を必要と
し、インク調製においても制約が多く、不利である。
【０００７】本発明は、磁気的手段を不要として装置を
小型化し、高品位のカラー印刷を可能にするインクジェ
ット記録装置を提供することを目的とする。
小型化し、高品位のカラー印刷を可能にするインクジェ
ット記録装置を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】上述の目的は、微少滴を
吐出孔より噴射して記録媒体に情報を記録するインクジ
ェット記録装置であって、表面にインクを導入するよう
に形成された親水部分と、該親水部分の周辺に設けら
れ、上記親水部分と共にメニスカス形状を規定する撥水
処理された部分とを有するＳＡＷデバイスと、上記メニ
スカスに近接した部分に前記ＳＡＷデバイスを駆動する
駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記吐出孔の両側
に前記ＳＡＷデバイスを駆動するための電極を有してお
り、該電極間の寸法及び前記ＳＡＷデバイスの寸法は前
記吐出孔付近で前記電極により発生された二つの波の位
相が同じになるように構成されていることを特徴とする
請求項１に記載のインクジェット記録装置によって解決
される。
吐出孔より噴射して記録媒体に情報を記録するインクジ
ェット記録装置であって、表面にインクを導入するよう
に形成された親水部分と、該親水部分の周辺に設けら
れ、上記親水部分と共にメニスカス形状を規定する撥水
処理された部分とを有するＳＡＷデバイスと、上記メニ
スカスに近接した部分に前記ＳＡＷデバイスを駆動する
駆動手段とを備え、前記駆動手段は、前記吐出孔の両側
に前記ＳＡＷデバイスを駆動するための電極を有してお
り、該電極間の寸法及び前記ＳＡＷデバイスの寸法は前
記吐出孔付近で前記電極により発生された二つの波の位
相が同じになるように構成されていることを特徴とする
請求項１に記載のインクジェット記録装置によって解決
される。
【０００９】上述の目的は、オリフィスからインクを吐
出させるための手段を有するオンデマンド型インクジェ
ットヘッドを備えてなるインクジェット記録装置におい
て、前記オリフィスからインクを吐出させるための手段
とは別に、インク室から前記オリフィスへとインクを導
くインク流路の途中に設けられたＳＡＷデバイスと、前
記ＳＡＷデバイスと前記インク流路を挟んで対向して設
けられた弾性板と、前記ＳＡＷデバイスを駆動する駆動
手段とを備えており、前記駆動手段にて前記ＳＡＷデバ
イスを駆動する時間を変えて、吐出されるインク滴の体
積を変えるよう構成したことを特徴とする請求項２に記
載のインクジェット記録装置によって解決される。
出させるための手段を有するオンデマンド型インクジェ
ットヘッドを備えてなるインクジェット記録装置におい
て、前記オリフィスからインクを吐出させるための手段
とは別に、インク室から前記オリフィスへとインクを導
くインク流路の途中に設けられたＳＡＷデバイスと、前
記ＳＡＷデバイスと前記インク流路を挟んで対向して設
けられた弾性板と、前記ＳＡＷデバイスを駆動する駆動
手段とを備えており、前記駆動手段にて前記ＳＡＷデバ
イスを駆動する時間を変えて、吐出されるインク滴の体
積を変えるよう構成したことを特徴とする請求項２に記
載のインクジェット記録装置によって解決される。
【００１０】上述の目的は、オリフィスからインクを吐
出させる手段が、インク流路に設けられるヒータである
ことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録
装置によって解決される。
出させる手段が、インク流路に設けられるヒータである
ことを特徴とする請求項３に記載のインクジェット記録
装置によって解決される。
【００１１】上述の目的は、微少滴を吐出孔より噴射し
て記録媒体に情報を記録するインクジェット記録装置で
あって、表面にインクを導入するように形成された親水
部分と、該親水部分の周辺に設けられ、上記親水部分と
共にメニスカス形状を規定する撥水処理された部分とを
有するＳＡＷデバイスと、上記メニスカスに近接した部
分に前記ＳＡＷデバイスを駆動する駆動手段とを備え、
前記ＳＡＷデバイスは、圧電材料からなる平板を短冊状
に分離して配列したマルチチャンネルＳＡＷデバイスで
あり、分離されたＳＡＷデバイスの間に低弾性部材が設
けられていることを特徴とする請求項４に記載のインク
ジェット記録装置によって達成される。
て記録媒体に情報を記録するインクジェット記録装置で
あって、表面にインクを導入するように形成された親水
部分と、該親水部分の周辺に設けられ、上記親水部分と
共にメニスカス形状を規定する撥水処理された部分とを
有するＳＡＷデバイスと、上記メニスカスに近接した部
分に前記ＳＡＷデバイスを駆動する駆動手段とを備え、
前記ＳＡＷデバイスは、圧電材料からなる平板を短冊状
に分離して配列したマルチチャンネルＳＡＷデバイスで
あり、分離されたＳＡＷデバイスの間に低弾性部材が設
けられていることを特徴とする請求項４に記載のインク
ジェット記録装置によって達成される。
【００１２】上述の目的は、前記駆動手段は、滴を吐出
するよう前記ＳＡＷデバイスを駆動した後、残留波を打
ち消す反対位相の波を発生するよう２回目の駆動を行う
ことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録
装置によって解決される。
するよう前記ＳＡＷデバイスを駆動した後、残留波を打
ち消す反対位相の波を発生するよう２回目の駆動を行う
ことを特徴とする請求項５に記載のインクジェット記録
装置によって解決される。
【００１３】
【作用】 請求項１に記載のインクジェット記録装置にお
いては、インク供給部から出たインクはＳＡＷデバイス
表面に形成した撥水領域を避け、親水部分に沿って移動
し、行き止まりの領域でメニスカスを形成する。駆動手
段によりＳＡＷデバイスに発生した波はここでインクに
伝搬し、メニスカス表面から微小滴が放出される。ここ
で、二つの互いに独立に駆動可能なＳＡＷが、吐出孔の
中央付近で垂直成分に関して同位相で干渉し、微小滴を
発生、吐出する。
いては、インク供給部から出たインクはＳＡＷデバイス
表面に形成した撥水領域を避け、親水部分に沿って移動
し、行き止まりの領域でメニスカスを形成する。駆動手
段によりＳＡＷデバイスに発生した波はここでインクに
伝搬し、メニスカス表面から微小滴が放出される。ここ
で、二つの互いに独立に駆動可能なＳＡＷが、吐出孔の
中央付近で垂直成分に関して同位相で干渉し、微小滴を
発生、吐出する。
【００１４】請求項２に記載のインクジェット記録装置
においては、オリフィスからインクを吐出させるための
手段を有するオンデマンド型インクジェットヘッドを備
えてなるインクジェット記録装置において、ＳＡＷデバ
イスが、オリフィスからインクを吐出させるための手段
とは別に、インク室からオリフィスへとインクを導くイ
ンク流路の途中に設けられ、弾性板が、ＳＡＷデバイス
とインク流路を挟んで対向して設けられ、駆動手段が、
ＳＡＷデバイスを駆動し、吐出されるインク滴の体積
が、駆動手段にてＳＡＷデバイスを駆動する時間を変え
て構成される。ＳＡＷデバイス表面と、弾性板に挟まれ
たインク流路にあるインクには弾性板表面付近の進行波
であるレイリー波が伝わり、反動としてインクには反対
方向に押し進める力が生じる。これは超音波モータと同
様の原理である。
においては、オリフィスからインクを吐出させるための
手段を有するオンデマンド型インクジェットヘッドを備
えてなるインクジェット記録装置において、ＳＡＷデバ
イスが、オリフィスからインクを吐出させるための手段
とは別に、インク室からオリフィスへとインクを導くイ
ンク流路の途中に設けられ、弾性板が、ＳＡＷデバイス
とインク流路を挟んで対向して設けられ、駆動手段が、
ＳＡＷデバイスを駆動し、吐出されるインク滴の体積
が、駆動手段にてＳＡＷデバイスを駆動する時間を変え
て構成される。ＳＡＷデバイス表面と、弾性板に挟まれ
たインク流路にあるインクには弾性板表面付近の進行波
であるレイリー波が伝わり、反動としてインクには反対
方向に押し進める力が生じる。これは超音波モータと同
様の原理である。
【００１５】一般のオンデマンドヘッドのインク供給路
に応用した場合、インク滴吐出後のノズルオリフィス部
へのインク再充填時にＳＡＷを駆動すればインク供給が
加速され、短時間で次の噴射の準備が完了する。さら
に、どれだけの時間駆動するかによってノズル先端部の
再補充状態が異なるので吐出ドットサイズの変調も可能
となる。
に応用した場合、インク滴吐出後のノズルオリフィス部
へのインク再充填時にＳＡＷを駆動すればインク供給が
加速され、短時間で次の噴射の準備が完了する。さら
に、どれだけの時間駆動するかによってノズル先端部の
再補充状態が異なるので吐出ドットサイズの変調も可能
となる。
【００１６】請求項３に記載のインクジェット記録装置
においては、オリフィスからインクを吐出させる手段
が、インク流路に設けられるヒータを用いることができ
る。
においては、オリフィスからインクを吐出させる手段
が、インク流路に設けられるヒータを用いることができ
る。
【００１７】請求項４に記載のインクジェット記録装置
においては、各チャンネルのＳＡＷデバイスが互いに分
離され、間に低弾性部材が設けられているので駆動時に
発生する音響波が伝搬して隣接するチャンネルに影響を
与えることがない。
においては、各チャンネルのＳＡＷデバイスが互いに分
離され、間に低弾性部材が設けられているので駆動時に
発生する音響波が伝搬して隣接するチャンネルに影響を
与えることがない。
【００１８】請求項５に記載のインクジェット記録装置
においては、反射残留が打ち消されて不要な微小滴の吐
出が抑制される。さらに、次の滴吐出のための駆動が短
時間で可能になる。
においては、反射残留が打ち消されて不要な微小滴の吐
出が抑制される。さらに、次の滴吐出のための駆動が短
時間で可能になる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェット記
録装置の第１の実施の形態を、図を参照しながら説明す
る。
録装置の第１の実施の形態を、図を参照しながら説明す
る。
【００２０】図１から図３はそれぞれ、本実施の形態の
ヘッドの外観、カバープレート、カバーを取り除いたヘ
ッドの裏面の構成を示す図である。
ヘッドの外観、カバープレート、カバーを取り除いたヘ
ッドの裏面の構成を示す図である。
【００２１】図４は、図１に示したヘッド内部のインク
の流れを示す断面図である。インクは、インクカートリ
ッジ２１から図５は、図１から図３に示したヘッドを含
むインク記録装置全体の構成示す図である。ヘッドはキ
ャリッジ３７に搭載され、プラテン３５により規定され
る記録紙３４の被記録部分と約１mm隔てた位置に保持さ
れ、キャリッジシャフト３６上を走査してデータを記録
する。
の流れを示す断面図である。インクは、インクカートリ
ッジ２１から図５は、図１から図３に示したヘッドを含
むインク記録装置全体の構成示す図である。ヘッドはキ
ャリッジ３７に搭載され、プラテン３５により規定され
る記録紙３４の被記録部分と約１mm隔てた位置に保持さ
れ、キャリッジシャフト３６上を走査してデータを記録
する。
【００２２】１２７．８°Ｙ軸カットしたＬｉＮｂＯ3
（ニオブ酸リチウム）の板の表面に電子ビーム蒸着によ
りＰｔ（白金）電極２４及び２５を形成し、ＳＡＷデバ
イス２２とする。本実施の形態では電極間ピッチは４０
０μｍである。
（ニオブ酸リチウム）の板の表面に電子ビーム蒸着によ
りＰｔ（白金）電極２４及び２５を形成し、ＳＡＷデバ
イス２２とする。本実施の形態では電極間ピッチは４０
０μｍである。
【００２３】カバープレート２３はデバイス２２の表面
を保護する蓋としての役割を担い、吐出孔２７を有して
いる。従来のインクジェット技術で用いられるノズルオ
リフィスと同様に吐出液滴の大きさが孔径に影響される
ことはない。
を保護する蓋としての役割を担い、吐出孔２７を有して
いる。従来のインクジェット技術で用いられるノズルオ
リフィスと同様に吐出液滴の大きさが孔径に影響される
ことはない。
【００２４】このＳＡＷデバイス２２の一端にインク供
給穴３０をフッ酸によるエッチングにより開け、インク
カートリッジを取り付ける。インクカートリッジ２１内
にはウレタンフォームに含浸したインクが入っている。
ＳＡＷデバイス２２の電極側にスペーサ３１を介してＬ
ｉＮｂＯ3 ２６板を固定してインク供給路とする。スペ
ーサ３１の厚さは２０μｍである。
給穴３０をフッ酸によるエッチングにより開け、インク
カートリッジを取り付ける。インクカートリッジ２１内
にはウレタンフォームに含浸したインクが入っている。
ＳＡＷデバイス２２の電極側にスペーサ３１を介してＬ
ｉＮｂＯ3 ２６板を固定してインク供給路とする。スペ
ーサ３１の厚さは２０μｍである。
【００２５】ＳＡＷデバイス表面はインクを導入する親
水部分２９をテープと、微細部はフィルムレジストで覆
い、パターン露光、現象後、ＣＶＤによりパリレンを１
μｍ厚でコートする。なお、パリレンは、日本パリレン
（株）の「ポリパラキシリレン」の略称である。この後
テープをはがし、硬化レジストを溶剤で除去する。テー
プによってカバーされていた部分から剥離する。パリレ
ンは極めて撥水性が強く、インクに対しても化学的に安
定である。撥水処理としてはこの他にもシリコーン系、
フッソ系の樹脂材料が適用可能である。除去方法として
は、全面コートした後、親水部分だけを、エキシマレー
ザ照射により除去する方法も適用可能である。
水部分２９をテープと、微細部はフィルムレジストで覆
い、パターン露光、現象後、ＣＶＤによりパリレンを１
μｍ厚でコートする。なお、パリレンは、日本パリレン
（株）の「ポリパラキシリレン」の略称である。この後
テープをはがし、硬化レジストを溶剤で除去する。テー
プによってカバーされていた部分から剥離する。パリレ
ンは極めて撥水性が強く、インクに対しても化学的に安
定である。撥水処理としてはこの他にもシリコーン系、
フッソ系の樹脂材料が適用可能である。除去方法として
は、全面コートした後、親水部分だけを、エキシマレー
ザ照射により除去する方法も適用可能である。
【００２６】図６は、電極間寸法と基板寸法との関係を
示す図である。具体的には、一端の電極対間の距離を４
００μｍ（＝λ／２）とし、他端の電極対との内側電極
どうしの間隔を２ｍｍ（＝５×λ／２）、外側の電極か
ら基板端までの寸法を４００μｍ（＝λ／２）とする。
両側で発生した表面弾性波は同位相で重なり合う。
示す図である。具体的には、一端の電極対間の距離を４
００μｍ（＝λ／２）とし、他端の電極対との内側電極
どうしの間隔を２ｍｍ（＝５×λ／２）、外側の電極か
ら基板端までの寸法を４００μｍ（＝λ／２）とする。
両側で発生した表面弾性波は同位相で重なり合う。
【００２７】図７に示すように、電極２５に１０ＭＨ
ｚ、５０ＶのＲＦ信号を１ＫＨｚで振幅変調した電圧を
駆動波形として印加して滴噴射をおこなう。測定した噴
射角度は、ＳＡＷデバイス２２の面に対する垂直軸から
約３０°偏向していた。
ｚ、５０ＶのＲＦ信号を１ＫＨｚで振幅変調した電圧を
駆動波形として印加して滴噴射をおこなう。測定した噴
射角度は、ＳＡＷデバイス２２の面に対する垂直軸から
約３０°偏向していた。
【００２８】対向する他の一組の電極２４にも同時に駆
動波形を印加した場合、偏向角は約１０°に減少し、滴
の速度は約１．５倍に増大した。
動波形を印加した場合、偏向角は約１０°に減少し、滴
の速度は約１．５倍に増大した。
【００２９】図８は、マルチノズルヘッドの構成を表す
図である。各チャンネルのＳＡＷデバイスは分離してお
り、間には低弾性部材３２として反発係数０．２以下の
ウレタンゴムを充填する。ベース板３２の上に複数のＳ
ＡＷデバイスを形成した後、各チャンネルの間に低弾性
部材を充填し、硬化させる。測定した隣接チャンネル間
クロストーク量（噴射滴速への影響）は５％以下であっ
た。
図である。各チャンネルのＳＡＷデバイスは分離してお
り、間には低弾性部材３２として反発係数０．２以下の
ウレタンゴムを充填する。ベース板３２の上に複数のＳ
ＡＷデバイスを形成した後、各チャンネルの間に低弾性
部材を充填し、硬化させる。測定した隣接チャンネル間
クロストーク量（噴射滴速への影響）は５％以下であっ
た。
【００３０】図９は、実線で示した先行波と破線で示し
た後続波が打ち消し合う様子を表す模式図である。図７
に示した波形で駆動した場合、１０ＭＨｚ、１０μｓｅ
ｃ駆動の後のＳＡＷ振動は減衰しながら約１ｍｓｅｃ続
くが、すぐ後に反対位相の１０ＭＨｚ波を１μｓｅｃ間
印加すると、残留振動は２００μｓｅｃ以内に抑えられ
た。これは振動によって誘起される電圧を電極によって
ピックアップすることにより確認できた。
た後続波が打ち消し合う様子を表す模式図である。図７
に示した波形で駆動した場合、１０ＭＨｚ、１０μｓｅ
ｃ駆動の後のＳＡＷ振動は減衰しながら約１ｍｓｅｃ続
くが、すぐ後に反対位相の１０ＭＨｚ波を１μｓｅｃ間
印加すると、残留振動は２００μｓｅｃ以内に抑えられ
た。これは振動によって誘起される電圧を電極によって
ピックアップすることにより確認できた。
【００３１】以下、本発明のインクジェット記録装置の
第２の実施の形態を図を参照しながら説明する。
第２の実施の形態を図を参照しながら説明する。
【００３２】本実施の形態は、一般のオンデマンド型イ
ンクジェットヘッドのインク供給にＳＡＷデバイスを用
いた例である。図１２は、本実施の形態のヘッドの構造
を示す断面図であり、本実施の形態は、いわゆるバブル
ジェット方式のヘッドに適用したものであって、各チャ
ンネルのインク流路４８の途中にＳＡＷデバイス４０と
これに対向して弾性板４２を設けている。ＳＡＷデバイ
ス表面と、弾性体に挟まれたインク供給路中にあるイン
クには、図１０に示すように、弾性体表面付近の進行波
であるレイリー波が伝わり、反動としてインクには反対
方向に押し進める力が生じる。この原理は超音波モータ
と同様である。図１１は、ＳＡＷデバイス表面付近のレ
イリー波の様子を拡大して示した図である。
ンクジェットヘッドのインク供給にＳＡＷデバイスを用
いた例である。図１２は、本実施の形態のヘッドの構造
を示す断面図であり、本実施の形態は、いわゆるバブル
ジェット方式のヘッドに適用したものであって、各チャ
ンネルのインク流路４８の途中にＳＡＷデバイス４０と
これに対向して弾性板４２を設けている。ＳＡＷデバイ
ス表面と、弾性体に挟まれたインク供給路中にあるイン
クには、図１０に示すように、弾性体表面付近の進行波
であるレイリー波が伝わり、反動としてインクには反対
方向に押し進める力が生じる。この原理は超音波モータ
と同様である。図１１は、ＳＡＷデバイス表面付近のレ
イリー波の様子を拡大して示した図である。
【００３３】図１３は、ＳＡＷデバイスの構造を示す上
面図である。インク流路の途中にＳＡＷ電極４１とヒー
タ４５とが設けられている。
面図である。インク流路の途中にＳＡＷ電極４１とヒー
タ４５とが設けられている。
【００３４】図１５は、ヒーター４５の通電による気泡
４６の発生、滴吐出とオリフィスでのメニスカスの動き
を示す図である。
４６の発生、滴吐出とオリフィスでのメニスカスの動き
を示す図である。
【００３５】図１４は、ＳＡＷの駆動時間Ｔのタイミン
グを示すタイミングチャートである。図に示したタイミ
ングで時間Ｔの間駆動することにより、インク補給は加
速され、より短時間で元の状態にもどる。駆動時間Ｔが
長いとより早く、短いと回復が遅れるが、Ｔの長さを可
変にすることにより吐出する滴の体積を変えることがで
きる。インク供給を加速すると、メニスカスの回復が充
分で、オリフィス先端部までインクが満ちている。この
状態で吐出エネルギが発生すると、大きな体積の滴がで
出る。加速しない場合は逆に小さい滴が吐出する。
グを示すタイミングチャートである。図に示したタイミ
ングで時間Ｔの間駆動することにより、インク補給は加
速され、より短時間で元の状態にもどる。駆動時間Ｔが
長いとより早く、短いと回復が遅れるが、Ｔの長さを可
変にすることにより吐出する滴の体積を変えることがで
きる。インク供給を加速すると、メニスカスの回復が充
分で、オリフィス先端部までインクが満ちている。この
状態で吐出エネルギが発生すると、大きな体積の滴がで
出る。加速しない場合は逆に小さい滴が吐出する。
【００３６】実験結果ではＳＡＷを駆動した場合は、駆
動しない場合に比べ最高応答周波数で約５０％の改善が
得られた（１０ＫＨｚ→１５ＫＨｚ）。また、１５ＫＨ
ｚで駆動している際に、ＳＡＷ駆動を停止すると吐出滴
体積は約４０％減少した。
動しない場合に比べ最高応答周波数で約５０％の改善が
得られた（１０ＫＨｚ→１５ＫＨｚ）。また、１５ＫＨ
ｚで駆動している際に、ＳＡＷ駆動を停止すると吐出滴
体積は約４０％減少した。
【００３７】
【発明の効果】請求項１に記載のインクジェット記録装
置によれば、微小滴吐出安定化のための特別な手段、例
えば磁気発生手段、磁気インク等を必要とせず、構成が
簡単になる。更に、使用するインクが磁性インクではな
いので、カラー印字品位を向上させることが可能とな
る。ここで、音響波の干渉効果を利用しており、駆動電
圧を低減することが可能となる。更に、滴の飛翔方向が
ヘッド面に対して垂直に近くなり、記録装置全体の構成
が容易となる。
置によれば、微小滴吐出安定化のための特別な手段、例
えば磁気発生手段、磁気インク等を必要とせず、構成が
簡単になる。更に、使用するインクが磁性インクではな
いので、カラー印字品位を向上させることが可能とな
る。ここで、音響波の干渉効果を利用しており、駆動電
圧を低減することが可能となる。更に、滴の飛翔方向が
ヘッド面に対して垂直に近くなり、記録装置全体の構成
が容易となる。
【００３８】請求項２に記載のインクジェット記録装置
によれば、微小滴吐出のためのエネルギー源であるＳＡ
Ｗデバイスをインク供給源として共用しているので、構
成が簡単で小型化でき、低コスト化が可能となる。ま
た、駆動周波数を高くすることが可能になり、吐出ドッ
トサイズの変調も可能となる。
によれば、微小滴吐出のためのエネルギー源であるＳＡ
Ｗデバイスをインク供給源として共用しているので、構
成が簡単で小型化でき、低コスト化が可能となる。ま
た、駆動周波数を高くすることが可能になり、吐出ドッ
トサイズの変調も可能となる。
【００３９】
【００４０】請求項３に記載のインクジェット記録装置
によれば、オリフィスからインクを吐出させる手段が、
インク流路に設けられるヒータを用いることができる。
によれば、オリフィスからインクを吐出させる手段が、
インク流路に設けられるヒータを用いることができる。
【００４１】請求項４に記載のインクジェット記録装置
によれば、チャンネル間クロストークがなく、印字品位
が良好な高密度マルチノズルヘッドを実現することが可
能となる。
によれば、チャンネル間クロストークがなく、印字品位
が良好な高密度マルチノズルヘッドを実現することが可
能となる。
【００４２】請求項５に記載のインクジェット記録装置
によれば、高速駆動可能なヘッドを実現することが可能
となる。
によれば、高速駆動可能なヘッドを実現することが可能
となる。
【図１】本発明のインク記録装置の第１の実施の形態の
記録ヘッドの概観図である。
記録ヘッドの概観図である。
【図２】図１の記録ヘッドのカバープレートを示す図で
ある。
ある。
【図３】図１の記録ヘッドのカバープレート以外の部分
の構成を裏面から示す図である。
の構成を裏面から示す図である。
【図４】図１の記録ヘッド内部のインクの流れを示す断
面図である。
面図である。
【図５】本発明のインク記録装置の第１の実施の形態の
概観図である。
概観図である。
【図６】電極間寸法と基板寸法との関係を示す図であ
る。
る。
【図７】図１の電極に印加する駆動波形の例を示す図で
ある。
ある。
【図８】ＳＡＷデバイスを短冊状に並べたマルチノズル
ヘッドの構成を示す図である。
ヘッドの構成を示す図である。
【図９】残留振動抑制。
【図１０】インク供給力発生の原理を示す図である。
【図１１】ＳＡＷデバイス表面付近のレイリー波の様子
を示す図である。
を示す図である。
【図１２】本発明のインク記録装置の第２の実施の形態
の記録ヘッドの断面図である
の記録ヘッドの断面図である
【図１３】図１２の記録ヘッドの構成を示す図である。
【図１４】滴吐出とＳＡＷ駆動の時間関係を示すタイミ
ングチャートである。
ングチャートである。
【図１５】メニスカス（液体界面）の回復の様子を表わ
す図である。
す図である。
【図１６】従来のインク記録装置の構成を示す図であ
る。
る。
１ 基板 ２、２２、４０ ＳＡＷデバイス ３ 駆動電極 ４ 磁界発生手段 ８ 磁性インク ９ インク容器 １０ 記録媒体 １１、３５ プラテン ２１ インクカートリッジ ２３、４２ カバープレート ２４ ＳＡＷ電極１ ２５ ＳＡＷ電極２ ２６ ＳＡＷカバー ２７ 吐出孔 ２８ 撥水部 ２９ 親水部 ３０ インク供給口 ３１ スペーサー ３２ 低弾性部材 ３３ ベース板 ３４ 記録紙 ３６ キャリッジシャフト ３７ キャリッジ ４１ ＳＡＷ電極 ４３ 共通インク室 ４４ オリフィス ４５ ヒーター ４６ 発生気泡 ４７ 吐出インク滴 ４８ インク流路
フロントページの続き (72)発明者 堀中 大 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 吉村 久 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (72)発明者 木村 正治 大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号 シャープ株式会社内 (56)参考文献 特開 平４−189145（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−80049（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−14455（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−339660（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/015 B41J 2/045 B41J 2/055
Claims (5)
- 【請求項１】 微少滴を吐出孔より噴射して記録媒体に
情報を記録するインクジェット記録装置であって、表面
にインクを導入するように形成された親水部分と、該親
水部分の周辺に設けられ、上記親水部分と共にメニスカ
ス形状を規定する撥水処理された部分とを有するＳＡＷ
デバイスと、上記メニスカスに近接した部分に前記ＳＡ
Ｗデバイスを駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段
は、前記吐出孔の両側に前記ＳＡＷデバイスを駆動する
ための電極を有しており、該電極間の寸法及び前記ＳＡ
Ｗデバイスの寸法は前記吐出孔付近で前記電極により発
生された二つの波の位相が同じになるように構成されて
いることを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項２】 オリフィスからインクを吐出させるため
の手段を有するオンデマンド型インクジェットヘッドを
備えてなるインクジェット記録装置において、 前記オリフィスからインクを吐出させるための手段とは
別に、インク室から前記オリフィスへとインクを導くイ
ンク流路の途中に設けられたＳＡＷデバイスと、 前記ＳＡＷデバイスと前記インク流路を挟んで対向して
設けられた弾性板と、 前記ＳＡＷデバイスを駆動する駆動手段とを備えてお
り、 前記駆動手段にて前記ＳＡＷデバイスを駆動する時間を
変えて、吐出されるインク滴の体積を変えるよう構成し
たことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項３】 請求項２に記載のインクジェット記録装
置において、オリフィスからインクを吐出させる手段
が、インク流路に設けられるヒータであることを特徴と
するインクジェット記録装置。 - 【請求項４】 微少滴を吐出孔より噴射して記録媒体に
情報を記録するインクジェット記録装置であって、表面
にインクを導入するように形成された親水部分と、該親
水部分の周辺に設けられ、上記親水部分と共にメニスカ
ス形状を規定する撥水処理された部分とを有するＳＡＷ
デバイスと、上記メニスカスに近接した部分に前記ＳＡ
Ｗデバイスを駆動する駆動手段とを備え、 前記ＳＡＷデバイスは、圧電材料からなる平板を短冊状
に分離して配列したマルチチャンネルＳＡＷデバイスで
あり、分離されたＳＡＷデバイスの間に低弾性部材が設
けられていることを特徴とするインクジェット記録装
置。 - 【請求項５】 前記駆動手段は、滴を吐出するよう前記
ＳＡＷデバイスを駆動した後、残留波を打ち消す反対位
相の波を発生するように２回目の駆動を行うことを特徴
とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191696A JP3171779B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | インクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191696A JP3171779B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | インクジェット記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09201961A JPH09201961A (ja) | 1997-08-05 |
| JP3171779B2 true JP3171779B2 (ja) | 2001-06-04 |
Family
ID=11791034
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1191696A Expired - Fee Related JP3171779B2 (ja) | 1996-01-26 | 1996-01-26 | インクジェット記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3171779B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4703016B2 (ja) * | 2000-11-29 | 2011-06-15 | 京セラ株式会社 | インクジェットヘッド |
-
1996
- 1996-01-26 JP JP1191696A patent/JP3171779B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09201961A (ja) | 1997-08-05 |
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