JP4192732B2 - 極微小液滴噴射装置 - Google Patents
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Description
また、第2の液滴噴射部から1回の液滴の噴射によって液滴が噴射された後、小体積の液滴が噴射されないので、この小体積の液滴とサテライト液滴とが衝突するおそれがなくなり、第1及び第2のインク噴射部の制御が容易になる。
によって決定され、例えば4〜12μsecである。パルス幅をこのALの値に等しく設定すると噴射エネルギー効率が最大となり、パルス幅をALの値から離れた値に設定すると噴射速度が下がる。
10 インクジェットヘッド
11 基部
12 メイン液滴
12a メイン液滴の飛翔軌道
13 サテライト液滴
13a サテライト液滴の飛翔軌道
14 インク液滴
14a インク液滴の飛翔軌道
15 合体インク液滴
15a 合体インク液滴の飛翔軌道
20 制御部
30 インクキャッチ部
40 プラテンローラ
41 用紙
100 第1のインク噴射部
106 アクチュエータユニット
107 流路ユニット
109、209 ノズル
110 圧力室
200 第2のインク噴射部
Claims (17)
- ノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室の体積を変化させるアクチュエータとを有し、前記アクチュエータにより前記圧力室の体積を変化させて、前記圧力室内の液体の圧力を変化させることによって前記ノズルから第1の飛翔軌道を有するメイン液滴を噴射可能であると共に、前記メイン液滴よりも小体積のサテライト液滴を前記メイン液滴の噴射に伴って前記メイン液滴に遅れて噴射可能な第1の液滴噴射部と、
ノズルと、前記ノズルに連通する圧力室と、前記圧力室の体積を変化させるアクチュエータとを有し、前記アクチュエータにより前記圧力室の体積を変化させて、前記圧力室内の液体の圧力を変化させることによって前記ノズルから前記第1の飛翔軌道と交差する第2の飛翔軌道を有する液滴を噴射可能な第2の液滴噴射部と、
前記メイン液滴と前記第2の液滴噴射部から噴射された液滴とが衝突して両者が合体した合体液滴の飛翔軌道が前記メイン液滴の前記第1の飛翔軌道とは異なるように、且つ、前記サテライト液滴が被印刷媒体に着弾するように、前記第1及び第2の液滴噴射部を制御する制御手段とを備え、
前記制御手段は、
前記第1の液滴噴射部から前記メイン液滴の噴射に伴って前記サテライト液滴が噴射される速度で前記メイン液滴が噴射されるように前記第1の液滴噴射部を制御するとともに、
前記第2の液滴噴射部から、前記メイン液滴及び前記サテライト液滴の噴射速度よりも遅い、前記液滴の噴射に伴って前記液滴よりも小体積の追加液滴が噴射されない速度で前記液滴が噴射されるように前記第2の液滴噴射部を制御するものであって、前記第1の液滴噴射部からの前記メイン液滴及び前記サテライト液滴は第1の噴射タイミングで噴射させ、前記第2の液滴噴射部からの前記液滴は前記第1の噴射タイミングよりも早い前記第2の噴射タイミングで噴射させることを特徴とする、被印刷媒体にドットを形成する極微小液滴噴射装置。 - 前記制御手段は、前記メイン液滴、前記サテライト液滴、及び、前記第2の液滴噴射部から噴射される液滴の噴射タイミング及び噴射速度を制御することを特徴とする請求項1に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記サテライト液滴は、前記第1の液滴噴射部に相対して前記第1の飛翔軌道と実質的に同じ飛翔軌道を有することを特徴とする請求項1又は2に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記第2の噴射タイミングは前記第1の噴射タイミングより早く、その時間差をDとすると、前記メイン液滴及び前記第2の液滴噴射部から噴射された液滴が衝突するとき、次式が成立することを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の極微小液滴噴射装置。Tm1+D=Tm2(ここで、Tm1=X1/Sm1、Tm2=X2/Sm2Tm1:前記メイン液滴が噴射されてから前記第1の飛翔軌道と第2の飛翔軌道との交差点に達するまでの時間Tm2:前記第2の液滴噴射部から噴射された液滴が前記交差点に達するまでの時間X1:前記第1の液滴噴射部から前記交差点までの距離X2:前記第2の液滴噴射部から前記交差点までの距離Sm1:前記メイン液滴の噴射速度Sm2:第2の液滴噴射部から噴射される液滴の噴射速度)
- 前記サテライト液滴が前記第2の液滴噴射部から噴射された液滴と衝突せずに被印刷媒体に着弾するとき、次式が成立することを特徴とする請求項4に記載の極微小液滴噴射装置。Ts1+D≠Tm2(ここで、Ts1=X1/Ss1Ts1:前記サテライト液滴が噴射されてから前記交差点に達するまでの時間Ss1:前記サテライト液滴の噴射速度)
- 前記第1の液滴噴射部と前記交差点との間の距離と、前記第2の液滴噴射部と前記交差点との間の距離とが等しいことを特徴とする請求項4又は5に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記制御手段は、前記第1及び第2の液滴噴射部にそれぞれ第1及び第2の駆動信号を付与することにより、前記第1の液滴噴射部から前記メイン液滴及び前記サテライト液滴を、前記第2の液滴噴射部から前記液滴を、それぞれ噴射させることを特徴とする請求項1〜6のいずれか1項に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記第1の駆動信号は1つの駆動パルスを含み、前記第2の駆動信号は1つの駆動パルスを含み、前記第1の駆動信号に含まれる前記駆動パルスは前記第2の駆動信号に含まれる前記駆動パルスよりも波高値が高いことを特徴とする請求項7に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記メイン液滴及び前記サテライト液滴の噴射速度がそれぞれ実質的に5〜15m/secであり、前記第2の噴射部から噴射される液滴の噴射速度が実質的に5m/sec以下であることを特徴とする請求項1〜8のいずれか1項に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記サテライト液滴の体積は、実質的に0.002〜0.5plであることを特徴とする請求項1〜9のいずれか1項に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記第1及び第2の液滴噴射部と被印刷媒体との間に配置され、前記合体液滴が被印刷媒体に着弾する前に前記合体液滴を受け止めるための液滴キャッチ部をさらに備えていることを特徴とする請求項1〜10のいずれか1項に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記液滴キャッチ部で受け止められた合体液滴をこれに通して排出するための排出路をさらに備えていることを特徴とする請求項11に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記第1及び第2の液滴噴射部が共に固定設置されていることを特徴とする請求項1〜12のいずれか1項に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記第1及び第2の液滴噴射部はそれぞれ複数のノズルを形成しており、前記第1及び第2の液滴噴射部における前記ノズルの軸線が互いに角度をなして配置されていることを特徴とする請求項1〜13のいずれか1項に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記第1の液滴噴射部における前記ノズルの軸線及び前記第2の液滴噴射部における前記ノズルの軸線のうち、一方が被印刷媒体に対して垂直であると共に、他方が被印刷媒体に対して傾斜していることを特徴とする請求項14に記載の極微小液滴噴射装置。
- 前記第1及び第2の液滴噴射部が一つの液滴噴射ヘッドとして一体に形成されていることを特徴とする請求項1〜15のいずれか1項に記載の極微小液滴噴射装置。
- ノズル、前記ノズルに連通する圧力室及び前記圧力室の体積を変化させるアクチュエータが形成されており、前記ノズルの軸線が第1の方向に延びているとともに、前記アクチュエータにより前記圧力室の体積を変化させて前記圧力室内の液体の圧力を変化させることによって前記ノズルから液滴を噴射させる第1の液滴噴射部と、
ノズル、前記ノズルに連通する圧力室及び前記圧力室の体積を変化させるアクチュエータが形成されており、前記ノズルの軸線が前記第1の方向と交差する第2の方向に延びているとともに、前記アクチュエータにより前記圧力室の体積を変化させて前記圧力室内の液体の圧力を変化させることによって前記ノズルから液滴を噴射させる第2の液滴噴射部と、
前記第1及び第2の液滴噴射部に駆動信号を付与することにより、前記第1及び第2の液滴噴射部から液滴を噴射させる制御手段と、
前記第1及び第2の液滴噴射部と被印刷媒体との間に配置され、前記第1及び第2の液滴噴射部から噴射された液滴の一部を被印刷媒体に着弾する前に受け止めるための液滴キャッチ部とを備えており、
前記制御手段は、前記第1の液滴噴射部からメイン液滴を、前記メイン液滴の噴射に伴って前記メイン液滴に遅れて前記メイン液滴よりも小体積のサテライト液滴が噴射されるような速度で噴射させるとともに、前記第2液滴噴射部から前記メイン液滴及び前記サテライト液滴の噴射速度よりも遅い、前記液滴の噴射速度に伴って前記液滴よりも小体積の追加液滴が噴射されないような速度で、且つ、前記メイン液滴及び前記サテライト液滴よりも早い噴射タイミングで液滴を噴射させ、前記メイン液滴と前記第2の液滴噴射部から噴射された前記液滴とが衝突して合体した合体液滴が前記液滴キャッチ部に向かうようにすると共に、前記サテライト液滴が被印刷媒体に着弾するように、前記第1及び第2の液滴噴射部を制御することを特徴とする極微小液滴噴射装置。
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