JP3197338B2 - インクジェットヘッドの駆動方法 - Google Patents
インクジェットヘッドの駆動方法Info
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- JP3197338B2 JP3197338B2 JP15161892A JP15161892A JP3197338B2 JP 3197338 B2 JP3197338 B2 JP 3197338B2 JP 15161892 A JP15161892 A JP 15161892A JP 15161892 A JP15161892 A JP 15161892A JP 3197338 B2 JP3197338 B2 JP 3197338B2
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- Japan
- Prior art keywords
- flow path
- ink
- pulse
- piezoelectric element
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- 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
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【０００１】
【技術分野】本発明は、インクジェットヘッドの駆動方
法に関し、より詳細には、補助パルス印加と残留振動と
の組合せによりインク滴の噴射速度を上げるようにした
インクジェットヘッドの駆動方法に関する。
法に関し、より詳細には、補助パルス印加と残留振動と
の組合せによりインク滴の噴射速度を上げるようにした
インクジェットヘッドの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来技術】図２（ａ）,（ｂ）は、従来のオンデマン
ド型インクジェットヘッドの構成図で、、図（ａ）は側
断面図、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図中、１は基板、２は圧電素子、３は流路板、３ａは流
路（加圧室）、３ｂは壁部、４は共通液室構成部材、４
ａは共通液室、５はインク供給パイプ、６はノズルプレ
ート、６ａはノズル、７は駆動用回路プリント板（ＰＣ
Ｂ）、８はリード線、９は駆動電極、１０は充填剤、１
１は保護板、１２は流体抵抗、１３，１４は電極、１５
は上部隔壁である。
ド型インクジェットヘッドの構成図で、、図（ａ）は側
断面図、図（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
図中、１は基板、２は圧電素子、３は流路板、３ａは流
路（加圧室）、３ｂは壁部、４は共通液室構成部材、４
ａは共通液室、５はインク供給パイプ、６はノズルプレ
ート、６ａはノズル、７は駆動用回路プリント板（ＰＣ
Ｂ）、８はリード線、９は駆動電極、１０は充填剤、１
１は保護板、１２は流体抵抗、１３，１４は電極、１５
は上部隔壁である。
【０００３】集積化されたヘッドにおいて、電極１３，
１４を有する積層された圧電素子２は、流路３ａに対応
して、該流路３ａ方向に溝加工が施され、溝１０、駆動
圧電素子２ｂ、非駆動圧電素子２ａに区分される。溝１
０には充填剤が封入されている。溝加工が施された圧電
素子２には上部隔壁１５を介して流路板３が接合され
る。すなわち前記上部隔壁１５は、非駆動圧電素子２ａ
と隣接する流路３ａを隔てる壁部３ｂとで支持される。
駆動圧電素子２ａの幅は流路３ａの幅よりも僅かに狭く
選んでいる。駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）上の駆動
回路により駆動圧電素子２ｂには一定の電圧が印加さ
れ、流路３ａの体積を縮小している。印字において選択
された駆動圧電素子２ｂにパルス状信号電圧（信号パル
ス）を印加すると、該信号パルスの立下げにより流路３
ａの体積は増加してインクを吸入し、信号パルスの立上
げにより該駆動圧電素子２ｂは厚み方向に変位し、上部
隔壁１５を介して流路３ａの容積が急速に縮小し、その
結果ノズル板６のノズル６ａよりインク液滴を吐出す
る。
１４を有する積層された圧電素子２は、流路３ａに対応
して、該流路３ａ方向に溝加工が施され、溝１０、駆動
圧電素子２ｂ、非駆動圧電素子２ａに区分される。溝１
０には充填剤が封入されている。溝加工が施された圧電
素子２には上部隔壁１５を介して流路板３が接合され
る。すなわち前記上部隔壁１５は、非駆動圧電素子２ａ
と隣接する流路３ａを隔てる壁部３ｂとで支持される。
駆動圧電素子２ａの幅は流路３ａの幅よりも僅かに狭く
選んでいる。駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）上の駆動
回路により駆動圧電素子２ｂには一定の電圧が印加さ
れ、流路３ａの体積を縮小している。印字において選択
された駆動圧電素子２ｂにパルス状信号電圧（信号パル
ス）を印加すると、該信号パルスの立下げにより流路３
ａの体積は増加してインクを吸入し、信号パルスの立上
げにより該駆動圧電素子２ｂは厚み方向に変位し、上部
隔壁１５を介して流路３ａの容積が急速に縮小し、その
結果ノズル板６のノズル６ａよりインク液滴を吐出す
る。
【０００４】このように、図２（ａ）,（ｂ）に示すよ
うな構成のインクジェットヘッドにおいて、図３（ａ）
に示すような凸型の駆動パルスを印加することによりイ
ンクの噴射を行っていた。しかし、噴射されるインク滴
はその駆動周波数によって図４に示すような変動を見
せ、画像上のドット径をばらつかせる原因となってい
た。
うな構成のインクジェットヘッドにおいて、図３（ａ）
に示すような凸型の駆動パルスを印加することによりイ
ンクの噴射を行っていた。しかし、噴射されるインク滴
はその駆動周波数によって図４に示すような変動を見
せ、画像上のドット径をばらつかせる原因となってい
た。
【０００５】この点を解決するために、例えば、特開昭
５９ー１７６０５５号公報、特開昭５９ー１４３６５３
号公報、特公平３ー３０５０６号公報に記載されている
ように、図３（ｂ）に示すように、メインの駆動パルス
の前に波高値またはパルス幅の異なった補助パルスを印
加し、この波高値もしくはパルス幅、補助パルス印加
後、適切な間隔をおいてメインパルスを印加することに
よりインク噴射量を制御できるようにしたものがある。
すなわち、インク噴射量を増加させてドット径を制御す
るものである。
５９ー１７６０５５号公報、特開昭５９ー１４３６５３
号公報、特公平３ー３０５０６号公報に記載されている
ように、図３（ｂ）に示すように、メインの駆動パルス
の前に波高値またはパルス幅の異なった補助パルスを印
加し、この波高値もしくはパルス幅、補助パルス印加
後、適切な間隔をおいてメインパルスを印加することに
よりインク噴射量を制御できるようにしたものがある。
すなわち、インク噴射量を増加させてドット径を制御す
るものである。
【０００６】しかし、実際には、図５（ａ）〜（ｃ）に
示すように、補助パルス印加により発生する図（ａ）に
示すようなメニスカス振動よりも、インク滴吐出及びそ
の後のインク供給能力に応じて発生する図（ｂ）のよう
なメニスカス振動の方がずっと大きい。この２つのメニ
スカス振動が合成されたものが図（ｃ）であり、補助パ
ルス印加にもかかわらず、高周波数域では大きくメニス
カス面がノズル内に引き込んでしまい、インク噴射量の
増加には結びつかない。
示すように、補助パルス印加により発生する図（ａ）に
示すようなメニスカス振動よりも、インク滴吐出及びそ
の後のインク供給能力に応じて発生する図（ｂ）のよう
なメニスカス振動の方がずっと大きい。この２つのメニ
スカス振動が合成されたものが図（ｃ）であり、補助パ
ルス印加にもかかわらず、高周波数域では大きくメニス
カス面がノズル内に引き込んでしまい、インク噴射量の
増加には結びつかない。
【０００７】
【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、メニスカス振動にではなく、圧電素子の変位に
ともなって発生する残留圧力波に着目し、該残留圧力波
のピーク時にメインパルスを印加することによって、電
圧を上げることなく、より大きな圧力変化を起こしてイ
ンク滴の噴射速度を上げること、すなわち、インクの噴
射速度を上げ、インク滴が記録紙に衝突した時の広がり
を大きくすることによってドット径低下を回避するよう
にしたインクジェットヘッドの駆動方法を提供すること
を目的としてなされたものである。
もので、メニスカス振動にではなく、圧電素子の変位に
ともなって発生する残留圧力波に着目し、該残留圧力波
のピーク時にメインパルスを印加することによって、電
圧を上げることなく、より大きな圧力変化を起こしてイ
ンク滴の噴射速度を上げること、すなわち、インクの噴
射速度を上げ、インク滴が記録紙に衝突した時の広がり
を大きくすることによってドット径低下を回避するよう
にしたインクジェットヘッドの駆動方法を提供すること
を目的としてなされたものである。
【０００８】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、（１）
流路の長手方向に対し互いに間隔をあけて配設された複
数の平行流路と、該平行流路の各々に接続されてインク
滴を噴射するノズルと、前記平行流路にインクを供給す
る供給手段と、前記平行流路の長手方向に垂直な方向に
変位を与え、該平行流路の容積を可変とする圧電素子と
から成り、選択された流路に対して、流路容積を減小さ
せる向きに圧電素子を変位させるメインパルス信号を印
加することで流路に対応するノズルからインク滴を噴射
させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記
メインパルス信号が印加される前に、波高値またはパル
ス幅の異なる補助パルスを印加し、該補助パルスによっ
て発生する残留圧力波のピーク時に前記メインパルス信
号を印加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。
流路の長手方向に対し互いに間隔をあけて配設された複
数の平行流路と、該平行流路の各々に接続されてインク
滴を噴射するノズルと、前記平行流路にインクを供給す
る供給手段と、前記平行流路の長手方向に垂直な方向に
変位を与え、該平行流路の容積を可変とする圧電素子と
から成り、選択された流路に対して、流路容積を減小さ
せる向きに圧電素子を変位させるメインパルス信号を印
加することで流路に対応するノズルからインク滴を噴射
させるインクジェットヘッドの駆動方法において、前記
メインパルス信号が印加される前に、波高値またはパル
ス幅の異なる補助パルスを印加し、該補助パルスによっ
て発生する残留圧力波のピーク時に前記メインパルス信
号を印加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。
【０００９】図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明によるイン
クジェットヘッドの駆動方法の一実施例を説明するため
の図である。図（ａ）は駆動パルス、図（ｂ）は補助パ
ルス印加による残留圧力波、図（ｃ）は補助パルス印加
によるメニスカス変化を各々示している。
クジェットヘッドの駆動方法の一実施例を説明するため
の図である。図（ａ）は駆動パルス、図（ｂ）は補助パ
ルス印加による残留圧力波、図（ｃ）は補助パルス印加
によるメニスカス変化を各々示している。
【００１０】通常、駆動パルスの印加により圧電素子
（ＰＺＴ）が変位し、流路の容積収縮が起こり、この時
発生した圧力波は流路の壁面や振動板等に達し、その厚
さや長さ、固有振動数、インク物性に応じた共振を起こ
し、図（ｂ）の示すような残留圧力波となる。圧電素子
の変位による圧力波はメニスカスにも影響を与えるが、
この場合は、図（ｃ）に示すように、ほぼ位相が逆転
し、また伝播速度の違いのためやや遅れた形となってい
る。ここで、図（ａ）,（ｂ）のように、補助パルス印
加により発生した残留圧力波のピーク時にメインの駆動
パルスを印加することにより、本来圧電素子の変位で得
られる以上の圧力を印加することができる。これは駆動
電圧Ｖｐを上げた時と同じ効果が得られ、インク噴射速
度及び噴射量が増える上に、駆動電圧Ｖｐを上げること
による弊害となる発熱や、騒音がないという利点があ
る。残留振動の周期は流路の長さや厚さ、材質により調
整でき、振幅については補助パルスのパルス幅、立上げ
や立下げの時定数を変えることによって調整できる。
（ＰＺＴ）が変位し、流路の容積収縮が起こり、この時
発生した圧力波は流路の壁面や振動板等に達し、その厚
さや長さ、固有振動数、インク物性に応じた共振を起こ
し、図（ｂ）の示すような残留圧力波となる。圧電素子
の変位による圧力波はメニスカスにも影響を与えるが、
この場合は、図（ｃ）に示すように、ほぼ位相が逆転
し、また伝播速度の違いのためやや遅れた形となってい
る。ここで、図（ａ）,（ｂ）のように、補助パルス印
加により発生した残留圧力波のピーク時にメインの駆動
パルスを印加することにより、本来圧電素子の変位で得
られる以上の圧力を印加することができる。これは駆動
電圧Ｖｐを上げた時と同じ効果が得られ、インク噴射速
度及び噴射量が増える上に、駆動電圧Ｖｐを上げること
による弊害となる発熱や、騒音がないという利点があ
る。残留振動の周期は流路の長さや厚さ、材質により調
整でき、振幅については補助パルスのパルス幅、立上げ
や立下げの時定数を変えることによって調整できる。
【００１１】このように、本発明においては、駆動パル
ス信号が印加される前に、波高値又はパルス幅の異なる
補助パルスを印加し、該補助パルスによって発生する残
留圧力波の周期に合わせてメインパルス信号を印加する
ことにより、電圧を上げることなく、より大きな圧力変
化を起こしてインク滴の噴射速度を上げることができ
る。また、インクの噴射量の低下によるドット画像の径
の低下を防ぐように、高周波駆動時に補助パルスを印加
し、インクの噴射スピードを上げる。
ス信号が印加される前に、波高値又はパルス幅の異なる
補助パルスを印加し、該補助パルスによって発生する残
留圧力波の周期に合わせてメインパルス信号を印加する
ことにより、電圧を上げることなく、より大きな圧力変
化を起こしてインク滴の噴射速度を上げることができ
る。また、インクの噴射量の低下によるドット画像の径
の低下を防ぐように、高周波駆動時に補助パルスを印加
し、インクの噴射スピードを上げる。
【００１２】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 （１）補助パルス印加及び残留振動との組合せによりイ
ンク滴の噴射速度を上げ、記録紙にインク滴が衝突した
時のインクの広がりを大きくし、ドット径の低下が抑え
られる。特に、補助パルスによって発生する残留圧力波
のピーク時にメインパルス信号を印加するようにしたの
で、インク噴射速度及び噴射量を増大することができ
る。
と、以下のような効果がある。 （１）補助パルス印加及び残留振動との組合せによりイ
ンク滴の噴射速度を上げ、記録紙にインク滴が衝突した
時のインクの広がりを大きくし、ドット径の低下が抑え
られる。特に、補助パルスによって発生する残留圧力波
のピーク時にメインパルス信号を印加するようにしたの
で、インク噴射速度及び噴射量を増大することができ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によるインクジェットヘッドの駆動方
法の一実施例を説明するための図である。
法の一実施例を説明するための図である。
【図２】 従来のオンデマンド型インクジェットヘッド
の構成図である。
の構成図である。
【図３】 従来の駆動パルスを示す図である。
【図４】 従来の吐出量と駆動周波数の関係を示す図で
ある。
ある。
【図５】 従来のメニスカスの変位量を示す図である。
１…基板、２…圧電素子、３…流路板、３ａ…流路（加
圧室）、３ｂ…壁部、４…共通液室構成部材、４ａ…共
通液室、５…インク供給パイプ、６…ノズルプレート、
６ａ…ノズル、７…駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）、
８…リード線、９…駆動電極、１０…充填剤、１１…保
護板、１２…流体抵抗、１３，１４…電極、１５…上部
隔壁。
圧室）、３ｂ…壁部、４…共通液室構成部材、４ａ…共
通液室、５…インク供給パイプ、６…ノズルプレート、
６ａ…ノズル、７…駆動用回路プリント板（ＰＣＢ）、
８…リード線、９…駆動電極、１０…充填剤、１１…保
護板、１２…流体抵抗、１３，１４…電極、１５…上部
隔壁。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭59−143652（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−216339（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−73348（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−108549（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−288049（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055
Claims (1)
- 【請求項１】 流路の長手方向に対し互いに間隔をあけ
て配設された複数の平行流路と、該平行流路の各々に接
続されてインク滴を噴射するノズルと、前記平行流路に
インクを供給する供給手段と、前記平行流路の長手方向
に垂直な方向に変位を与え、該平行流路の容積を可変と
する圧電素子とから成り、選択された流路に対して、流
路容積を減小させる向きに圧電素子を変位させるメイン
パルス信号を印加することで流路に対応するノズルから
インク滴を噴射させるインクジェットヘッドの駆動方法
において、前記メインパルス信号が印加される前に、波
高値またはパルス幅の異なる補助パルスを印加し、該補
助パルスによって発生する残留圧力波のピーク時に前記
メインパルス信号を印加することを特徴とするインクジ
ェットヘッドの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15161892A JP3197338B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15161892A JP3197338B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05318766A JPH05318766A (ja) | 1993-12-03 |
| JP3197338B2 true JP3197338B2 (ja) | 2001-08-13 |
Family
ID=15522482
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15161892A Expired - Lifetime JP3197338B2 (ja) | 1992-05-19 | 1992-05-19 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3197338B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3204314B2 (ja) | 1998-12-09 | 2001-09-04 | 日本電気株式会社 | インクジェットプリンタのプリントヘッド駆動方法およびプリントヘッド駆動装置 |
| JP5446295B2 (ja) * | 2009-02-03 | 2014-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出装置、及び、液体吐出方法 |
-
1992
- 1992-05-19 JP JP15161892A patent/JP3197338B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05318766A (ja) | 1993-12-03 |
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