JP4631171B2 - Inkjet recording method - Google Patents

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JP4631171B2
JP4631171B2 JP2001010350A JP2001010350A JP4631171B2 JP 4631171 B2 JP4631171 B2 JP 4631171B2 JP 2001010350 A JP2001010350 A JP 2001010350A JP 2001010350 A JP2001010350 A JP 2001010350A JP 4631171 B2 JP4631171 B2 JP 4631171B2
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国雄 佐藤
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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、吐出する液滴に何らかの力を加えて飛行方向を偏向させて記録を行う液滴偏向型インクジェット記録装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来の装置は、例えば米国特許3596275号明細書に開示されているように、インク滴吐出用のノズル孔を、メディア面に対向して配置し、前記ノズル孔から連続的に吐出されるインク滴の、メディア面への着弾を記録信号に応じて選択的に偏向制御し、目的の場所に着地させるコンティニュアス・インクジェット方式となっていた。また、高速高精細化のために、上記ノズルを列状に配置したインクジェット記録ヘッドの実施例も開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
印字信号に基づいて,圧電素子や、液中に発生させた気泡により、液滴の吐出力を得るオンデマンド吐出方式のヘッドに対して、液滴を偏向する試みもなされている。これらの方式においては、一箇所に着弾させるために吐出させた液滴が、2つ以上に分裂したり、くびれが生じた形状等、複数の塊となって飛行を開始する。それに偏向力を加えると、それぞれの液滴の塊で偏向量が異なり、別々の場所に着地して記録品位が落ちるという問題があった。
【0004】
本発明の目的は、オンデマンド方式のインクジェット記録装置において、偏向された複数の液滴が別々の場所に着地することに基づく記録品位の低下を防止することである。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の主特徴とするところは、相前後し,速度差をもって吐出され隣り合う2つの液滴の塊の半径をそれぞれr1及びr2、それら2つの塊の偏向角の差をθ[rad]とするとき、偏向力が最も大きく加わる場所から、2つの液滴の塊が合体する地点までの距離L1が、L1≦(r1+r2)/θの関係を満たすようにしたことである。
【0006】
また、この関係を満たすように、吐出力や、偏向力を与える機構の位置等を設定することである。
【0007】
この結果、後ろの液滴が前の液滴に追いついたとき両液滴は接触して合体し、以後、一体となって記録メディアに着地する。
【0008】
更に、後ろの液滴が前の液滴に追いつかないものにおいては、偏向力が最も大きく加わる場所から,記録メディアまでの距離をL2とするとき、L2≦(r1+r2)/θの関係を満たすように構成する。
【0009】
この結果、2つの液滴は合体しないものの、相前後して、記憶メディアの一箇所に着地する。
【0010】
本発明によるその他の特徴は以下の実施例によって説明する。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1は、本発明の一実施例による液滴偏向型インクジェット記録装置の概略図と、偏向された2つの液滴の塊が合体する部分の拡大図である。圧力発生装置1により、ヘッド2の液室3に生じた圧力によって、ノズル4より吐出した液滴は、例えば大きさの異なる2つの液滴5、6に分裂して記録メディア7に向けて飛行する。これらの液滴は、荷電電極8によって作られた電界により荷電されるが、それらの表面積の大きさに関係して、異なる大きさに荷電される。このため、偏向電極9の間に生じている電界を横切る際に偏向されて、液滴5は飛行軌跡10を、液滴6は飛行軌跡11を描いて飛行し、その軌跡には偏向角の差12すなわちθ[rad]が生じる。ここで、偏向後の飛行軌跡10、11は、偏向力が一番大きい点13から延びる直線に近似できる。液滴5の半径をr1、液滴6の半径をr2、先を飛んでいる液滴5の中心から後ろを飛んでいる液滴6の飛行軌跡11までの距離をd、偏向力が一番大きい点13から液滴が合体する場所までの距離をL1とすると、半径L1、中心角θ[rad]の扇形の弧の長さがL1×θであるから、偏向角の差θが小さいので弧を直線に近似したとき、L1×θ≒dである。d>r1+r2であると、後から飛んできた液滴6が前を飛んでいた液滴5に追いついても2つの液滴がすれ違い、両者は合体せず、メディア7上の異なる位置に着地して印刷品位を悪化させる。しかし、液滴間の間隔dが、d≦r1+r2であれば、後から飛んできた液滴6が追いついたとき、両者5、6はすれ違うことなく接触して合体する。このため、分裂した2つの液滴は一緒になって、メディア7上の同一点に着地し、印刷品位が向上する。
【0012】
この実施例においては,印字信号に基づき圧電素子等1により液滴5,6の吐出力を得るオンデマンド吐出方式のインクノズル4と、一箇所に着地させようとするインク液滴5,6に対して、荷電電極8及び偏向電極9により静電気力,磁力等の物理的な力を及ぼして飛行方向を曲げる制御を行う液滴偏向型インクジェット記録装置において、一箇所に着地させようとするインクが2つの液滴5,6に分裂しあるいはくびれを生じて飛行を開始する際、これらの液滴の塊の半径をそれぞれr1及びr2、隣り合う2つの塊の偏向角の差をθ[rad]、偏向力が最も大きく加わる場所13から,隣り合う2つの液滴の塊が合体する地点までの距離をL1とするとき、L1≦(r1+r2)/θの関係を満たすように構成している。ここで、2つの液滴が合体する位置は、偏向電極(偏向手段)9の終端14までの領域であったり、あるいは、前記終端14とメディア7との間とするものの2種類が考えられる。
【0013】
一方、後からの液滴6が追いつかない場合に、印刷品位を向上させるためには、2つの液滴5、6を、相前後してメディア7上の同一点に着地させればよい。すなわち、メディア7に到達するまで、液滴間の間隔dが、d≦r1+r2を満たしておれば、2つの液滴は同じ場所に着地すると言える。したがって、メディア7までの距離をL2とするとき、L2≦(r1+r2)/θの条件を満たすようにすれば複数の液滴が別々の場所に着地することなく、印刷品位を向上できる。
【0014】
この実施例においては、一箇所に着地させようとするインク液滴が2つの液滴5,6として飛行を開始する際、これらの液滴の塊の半径をそれぞれr1及びr2、これらの塊の偏向角の差をθ[rad]、偏向力が最も大きく加わる場所13から,記録メディア7までの距離をL2とするとき、L2≦(r1+r2)/θの関係を満たすように構成している。
【0015】
吐出した液滴5、6が、図2に示したようにくびれを生じた状態であっても、それぞれの塊の半径をr1、r2とすれば、同じことが言える。
【0016】
図3は、液滴飛行速度と、偏向電極の位置について説明する図である。ノズル4から吐き出された直後の、先の液滴15と、後の液滴16を示している。後ろの液滴16を吐出し終った瞬間の、先に吐出した前の液滴15と後ろの液滴16の間の距離をL3、前の液滴15の速度をV1後ろの液滴16の速度をV2、ノズル4から偏向力が一番大きい点13までの距離をL4とする。2つの液滴が合体するまでの時間はL3/(V2−V1)であるから、合体する位置のノズル4からの距離L1+L4は、L1+L4=L3×V2/(V2−V1)となる。これを、L1≦(r1+r2)/θに代入して、
L3×V2/(V2−V1)≦(r1+r2)/θ+L4・・・・・・(1)
を満たせば、2つの液滴を合体させ、メディア7上の同一点に着地させることができる。したがって、これを満足させるには、式1から、次のような手法を採れることが判る。
(1)吐出力を調節する等(インク粘度の調節でも可)により前の液滴の速度V1を遅くする。インクジェット記録装置においては、吐出時に液滴に、くびれや2つ以上の塊への分裂が生じる。このとき、圧電素子等で構成される圧力発生装置1に与える電気信号波形を調整することによって、分裂した2つの液滴の速度関係を制御することが可能である。
【0017】
ピエゾオンデマンド方式のインクジェット記録装置を例に取って述べる。圧電素子に与える電気信号波形の振幅が32V、前の液滴の速度V1が7.5[m/s]で、前方の液滴と後方の液滴が偏向方向に32[μm]ずれた位置に着地し、楕円状のドットを形成していた。これを、電気信号波形の振幅を32Vから28Vに変更して、前の液滴の速度V1を7.5[m/s]から5.7[m/s]に遅くしたところ、メディア7の同じ位置に着地させ、ほぼ真円ドットに向上させることができた。
(2)駆動波形の調節やインク粘度の調節等により後ろの液滴の速度V2を速くする。圧電素子に与える電気信号波形が矩形波で、前の液滴の速度V1が5.5[m/s]に対し、後ろの液滴の速度V2が5[m/s]である場合に、前方の液滴と後方の液滴が偏向方向に25[μm]ずれた位置に着地し、楕円状のドットを形成していた。これを前記の要領で、圧電素子に与える電気信号波形を矩形波から台形波に変更することで、前の液滴の速度V1が5.5[m/s]のままであるのに対し、後ろの液滴の速度V2を5[m/s]から6[m/s]に速くしたところ、前方の液滴と後方の液滴を、メディア7上の同じ位置に着地させ、ほぼ真円ドットに印刷品位を向上させることができた。
(3)偏向力を与える機構の位置をノズル4から離すことで、ノズル4から偏向力が一番大きい点13までの距離L4を大きくする。これにより、V1<V2であれば、偏向力が加わる偏向電極9の付近では、分裂した2つの液滴が既に合体し、または合体寸前まで接近しており、偏向後に離散することはなくなる。具体的には、5[m/s]程度の液滴速度の時はノズルと偏向電極の距離を300[μm]程度で液滴の離散を無くす事が出来るが、5.5[m/s]程度の液滴速度の時はノズルと偏向電極の距離を[600μm]程度にすれば液滴の離散を無くす事が出来る。
(4)液滴重量を大きくしてr1やr2を大きくする。具体例で示せば、ノズル4から、偏向電極9の先端までの距離L5が0.6[mm]、前の液滴の速度V1が5.4[m/s]、後の液滴の速度が6[m/s]のプリンタにおいて、ノズル4からの吐出し液滴の重量が12[ng]であったものを、偏向量が同じになるように偏向力を保ったまま25[ng]に大きくしたところ、前方の液滴と後方の液滴が合体せずに偏向方向に12[μm]ずれた位置に着地し、楕円状のドットを形成していたものを、合体して同じ位置に着地させ、ほぼ真円に印刷品位を向上させることができた。
(5)偏向力を小さくしたり、液滴の塊の全ての速度を上げたり、液滴重量を大きくする等によりθを小さくする。具体的には、前方の液滴の偏向量53[μm]の時、偏向電圧480[V]で、38[μm]ずれた位置に着地していたのを、偏向電圧480[V]を360[V]に変更すると、メディア7の同じ位置に着地させることが出来た。また、液滴の速度V1及びV2が4.2[m/s]で、着地が11[μm]ずれていたものを、液滴の速度V1及びV2を5.2[m/s]に上げることで、同じ位置に着地させることが出来た。更に、液滴重量を9[ng]から13.8[ng]に変更して、12[μm]ずれた位置に着地していたのを同じ位置に着地させることが出来た。
【0018】
図4は、L1≦(r1+r2)/θを満たす時の、液滴が合体する地点とノズル4との距離を2種類のヘッドAとBについて測定した結果である。ヘッドAとBは、吐出した複数の液滴の大きさの比率が異なる等の影響により、境界線が異なる。また、液滴の飛行距離が長いと液滴が減速して偏向角度が大きくなる等の影響により、ノズル4から、液滴が合体する位置までの距離L1+L4と、ノズル4から偏向電極の終端14までの距離L5とは比例しない。しかしながら、概ね、(ノズル4から偏向電極の終端までの距離L5)=(ノズル4から、液滴の合体する位置までの距離L1+L4)となる境界線以下であれば液滴は合体すると言え、偏向力を与える機構の終端部14を通り過ぎるまでに液滴を合体させることによって、偏向を行っても複数の液滴が別々の場所に着地しない偏向型インクジェット記録装置を提供出来る。
【0019】
液滴が3つ以上の塊となって飛行する場合は、隣り合う2つの塊それぞれの液滴の間にL1≦(r1+r2)/θの関係が満たされるようにすることで、偏向を行っても複数の液滴が別々の場所に着地しない偏向型インクジェット記録装置を提供出来る。
【0020】
また、ノズルを複数並べたマルチノズルヘッドについても、個々のノズル組に対して本発明による設定を実施することができる。本実施例によれば、例えば複数ノズルに共通の電極を用いて、電極の位置を各ノズル組個別に設定出来ない場合でも、液滴速度を個別に設定する等により、全てのノズルに対して、複数の液滴が別々の場所に着地しない偏向型インクジェット記録装置を提供出来る。
【0021】
なお、電極は平板状に限ったものではなく、例えば円筒状であれば、電極の終端14は図5に示した位置となる。
【0022】
【発明の効果】
本発明によれば、一箇所に着弾させようとする液滴が、2つ以上に分裂したり、くびれが生じた形状等、複数の塊となって飛行を開始する液滴に対して偏向を行い、複数の液滴を一箇所に着弾させることができ、印字品質を損わない。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例による液滴偏向型インクジェット記録装置の概略図と、偏向された2つの液滴が合体する部分の拡大図である。
【図2】吐出液滴にくびれが生じた場合の形状を示した図である。
【図3】本発明の実施例を説明する各距離の要素を示した液滴偏向型インクジェット記録装置の概略図である。
【図4】L1≦(r1+r2)/θを満たす時の、ノズルから、液滴が合体する位置までの距離を測定した結果である。
【図5】本発明の他の実施例である偏向電極を円筒状とした場合の、電極終端位置を示す概略図である。
【符号の説明】
1…圧力発生装置(圧電素子)、2…ヘッド、3…液室、4…ノズル、5,15…大きさの異なる液滴の1つ、6,16…大きさの異なる液滴の他の1つ、7…記録メディア、8…荷電電極、9…偏向電極、10…液滴5の飛行軌跡、11…液滴6の飛行軌跡、12…2つの液滴の偏向角の差θ[rad]、13…偏向力が一番大きい点、14…偏向力を与える機構(偏向電極)の終端部、L1…点13から合体点までの距離、L2…点13からメディア7までの距離、L3…後ろの液滴16を吐出した瞬間の前の液滴15と後ろの液滴16の間の距離、L4…ノズル4から偏向力が一番大きい点13までの距離、L5…ノズル4から偏向電極9の終端14までの距離。
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a droplet deflection type inkjet recording apparatus that performs recording by applying some force to ejected droplets to deflect the flight direction.
[0002]
[Prior art]
As disclosed in, for example, U.S. Pat. No. 3,596,275, a conventional apparatus has ink droplet ejection nozzle holes arranged facing a media surface, and ink droplets continuously ejected from the nozzle holes. The continuous ink jet method is used in which the landing on the media surface is selectively deflected according to the recording signal and landed at the target location. An embodiment of an ink jet recording head in which the nozzles are arranged in a row for high speed and high definition is also disclosed.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
Attempts have also been made to deflect droplets on an on-demand ejection head that obtains droplet ejection force by piezoelectric elements or bubbles generated in the liquid based on a print signal. In these systems, the droplets discharged for landing at one location start to fly as a plurality of masses such as a shape that is split into two or more or constricted. When a deflection force is applied, the amount of deflection differs for each lump of droplets, and there is a problem that the recording quality is lowered due to landing on different places.
[0004]
An object of the present invention is to prevent a deterioration in recording quality due to landing of a plurality of deflected droplets at different locations in an on-demand type ink jet recording apparatus.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
The main feature of the present invention is that r1 and r2 are the radii of two adjacent droplets ejected with a speed difference, and r and the deflection angle difference between the two lumps is θ [rad]. In this case, the distance L1 from the place where the deflection force is applied most greatly to the point where the two droplet masses merge is made to satisfy the relationship L1 ≦ (r1 + r2) / θ.
[0006]
In addition, the position of the mechanism that gives the ejection force or the deflection force is set so as to satisfy this relationship.
[0007]
As a result, when the rear droplet catches up with the previous droplet, both droplets come into contact with each other, and thereafter land on the recording medium together.
[0008]
Further, in the case where the rear droplet cannot catch up with the preceding droplet, when the distance from the place where the deflection force is applied to the recording medium is L2, the relationship of L2 ≦ (r1 + r2) / θ is satisfied. Configure.
[0009]
As a result, although the two droplets do not merge with each other, they land on one place of the storage medium.
[0010]
Other features according to the invention are illustrated by the following examples.
[0011]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a schematic view of a droplet deflection type inkjet recording apparatus according to an embodiment of the present invention and an enlarged view of a portion where two deflected droplet masses are combined. Due to the pressure generated in the liquid chamber 3 of the head 2 by the pressure generator 1, the liquid droplets discharged from the nozzle 4 are split into two liquid droplets 5 and 6 having different sizes, for example, and fly toward the recording medium 7. To do. These droplets are charged by the electric field created by the charging electrode 8, but are charged to different sizes, depending on their surface area. For this reason, it is deflected when crossing the electric field generated between the deflection electrodes 9, and the droplet 5 flies along a flight trajectory 10 and the droplet 6 flies along a flight trajectory 11, and the trajectory has a deflection angle. The difference 12 or θ [rad] is generated. Here, the flight trajectories 10 and 11 after deflection can be approximated to a straight line extending from the point 13 having the greatest deflection force. The radius of the droplet 5 is r1, the radius of the droplet 6 is r2, the distance from the center of the droplet 5 flying ahead to the flight trajectory 11 of the droplet 6 flying behind is d, and the deflection force is the most. If the distance from the large point 13 to the place where the droplets coalesce is L1, the length of the fan-shaped arc having the radius L1 and the central angle θ [rad] is L1 × θ, so the difference θ in the deflection angle is small. When the arc is approximated to a straight line, L1 × θ≈d. If d> r1 + r2, even if the droplet 6 that flew later catches up with the droplet 5 that flew forward, the two droplets pass each other, they do not merge, and land at different positions on the medium 7 Deteriorate print quality. However, if the interval d between the droplets is d ≦ r1 + r2, when the droplet 6 that flies later catches up, the two 5 and 6 come into contact with each other without passing each other. For this reason, the two divided liquid droplets come together and land on the same point on the medium 7, and the print quality is improved.
[0012]
In this embodiment, the on-demand discharge type ink nozzle 4 that obtains the discharge force of the droplets 5 and 6 by the piezoelectric element 1 or the like based on the print signal and the ink droplets 5 and 6 to be landed at one place. On the other hand, in the droplet deflection type ink jet recording apparatus that controls the bending of the flight direction by applying a physical force such as electrostatic force or magnetic force by the charging electrode 8 and the deflection electrode 9, the ink to be landed at one place When the two droplets 5 and 6 are split or constricted to start flying, the masses of these droplet masses are r1 and r2, respectively, and the difference between the deflection angles of two adjacent masses is θ [rad]. When the distance from the place 13 where the deflection force is most applied to the point where two adjacent droplet clusters are combined is L1, the relationship L1 ≦ (r1 + r2) / θ is satisfied. Here, there are two types of positions where the two droplets are combined, that is, a region up to the end 14 of the deflection electrode (deflection means) 9 or between the end 14 and the medium 7.
[0013]
On the other hand, in order to improve the print quality when the subsequent droplet 6 cannot catch up, the two droplets 5 and 6 may be landed on the same point on the medium 7 one after the other. That is, it can be said that two droplets land at the same place if the interval d between the droplets satisfies d ≦ r1 + r2 until reaching the medium 7. Therefore, when the distance to the medium 7 is L2, if the condition of L2 ≦ (r1 + r2) / θ is satisfied, the print quality can be improved without landing a plurality of droplets at different locations.
[0014]
In this embodiment, when an ink droplet to be landed at one location starts to fly as two droplets 5 and 6, the radius of these droplet masses is set to r1 and r2, respectively. When the difference in deflection angle is θ [rad] and the distance from the place 13 where the deflection force is applied most to the recording medium 7 is L2, the relationship of L2 ≦ (r1 + r2) / θ is satisfied.
[0015]
Even if the discharged droplets 5 and 6 are constricted as shown in FIG. 2, the same can be said if the radii of the respective masses are r1 and r2.
[0016]
FIG. 3 is a diagram for explaining the droplet flight speed and the position of the deflection electrode. The previous droplet 15 and the subsequent droplet 16 immediately after being discharged from the nozzle 4 are shown. At the moment when the rear droplet 16 is completely discharged, the distance between the previous droplet 15 and the rear droplet 16 discharged earlier is L3, and the velocity of the previous droplet 15 is V1. The speed is V2, and the distance from the nozzle 4 to the point 13 where the deflection force is the largest is L4. Since the time until the two droplets merge is L3 / (V2−V1), the distance L1 + L4 from the nozzle 4 at the position where the two droplets merge is L1 + L4 = L3 × V2 / (V2−V1). Substituting this into L1 ≦ (r1 + r2) / θ,
L3 × V2 / (V2−V1) ≦ (r1 + r2) / θ + L4 (1)
If two conditions are satisfied, two droplets can be combined and landed on the same point on the medium 7. Therefore, in order to satisfy this, it can be seen from Equation 1 that the following method can be adopted.
(1) The speed V1 of the previous droplet is decreased by adjusting the ejection force or the like (the ink viscosity can be adjusted). In an ink jet recording apparatus, a constriction or splitting into two or more lumps occurs at the time of ejection. At this time, it is possible to control the velocity relationship between the two divided liquid droplets by adjusting the waveform of the electric signal applied to the pressure generating device 1 composed of a piezoelectric element or the like.
[0017]
A piezo-on-demand ink jet recording apparatus will be described as an example. A position where the amplitude of the electric signal waveform applied to the piezoelectric element is 32 V, the velocity V1 of the previous droplet is 7.5 [m / s], and the front droplet and the rear droplet are shifted by 32 [μm] in the deflection direction. Landed on the surface and formed an elliptical dot. When the amplitude of the electric signal waveform was changed from 32 V to 28 V and the velocity V1 of the previous droplet was decreased from 7.5 [m / s] to 5.7 [m / s], We landed at the same position and were able to improve to a perfect circle dot.
(2) The speed V2 of the trailing droplet is increased by adjusting the drive waveform, adjusting the ink viscosity, or the like. When the electric signal waveform applied to the piezoelectric element is a rectangular wave, the velocity V1 of the preceding droplet is 5.5 [m / s], and the velocity V2 of the following droplet is 5 [m / s]. The front droplet and the rear droplet landed at a position shifted by 25 [μm] in the deflection direction to form an elliptical dot. By changing the electric signal waveform applied to the piezoelectric element from the rectangular wave to the trapezoidal wave as described above, the previous droplet velocity V1 remains 5.5 [m / s]. When the velocity V2 of the rear droplet is increased from 5 [m / s] to 6 [m / s], the front droplet and the rear droplet are landed at the same position on the medium 7 and are almost circular. Print quality can be improved with dots.
(3) The distance L4 from the nozzle 4 to the point 13 where the deflection force is the largest is increased by separating the position of the mechanism that applies the deflection force from the nozzle 4. Thus, if V1 <V2, in the vicinity of the deflection electrode 9 to which the deflection force is applied, the two split liquid droplets have already joined or approached just before the joining, and do not become discrete after deflection. Specifically, when the droplet velocity is about 5 [m / s], the distance between the nozzle and the deflecting electrode can be about 300 [μm], so that the discreteness of the droplet can be eliminated, but 5.5 [m / s]. When the droplet velocity is about [600 μm], the discreteness of the droplets can be eliminated by setting the distance between the nozzle and the deflection electrode to about [600 μm].
(4) The droplet weight is increased to increase r1 and r2. As a specific example, the distance L5 from the nozzle 4 to the tip of the deflection electrode 9 is 0.6 [mm], the preceding droplet velocity V1 is 5.4 [m / s], and the following droplet velocity. In the printer of 6 [m / s], when the weight of the droplet discharged from the nozzle 4 is 12 [ng], the deflection force is kept the same so that the deflection amount is the same 25 [ng] In this case, the front droplet and the rear droplet do not merge but land at a position shifted by 12 [μm] in the deflection direction and form an elliptical dot. The print quality was improved to almost a perfect circle.
(5) Decrease θ by decreasing the deflection force, increasing the speed of all of the droplet mass, or increasing the droplet weight. Specifically, when the deflection amount of the front droplet is 53 [ μm ], the deflection voltage 480 [V] is changed to the position that is shifted by 38 [μm] with the deflection voltage 480 [V]. When changed to 360 [V], it was possible to land at the same position on the media 7. In addition, when the droplet velocities V1 and V2 are 4.2 [m / s] and the landing is shifted by 11 [μm], the droplet velocities V1 and V2 are increased to 5.2 [m / s]. I was able to land at the same position. Further, the weight of the droplet was changed from 9 [ng] to 13.8 [ng], and it was possible to land at the same position instead of landing at a position shifted by 12 [μm].
[0018]
FIG. 4 shows the results of measuring the distance between the nozzle 4 and the point at which the droplets merge together when L1 ≦ (r1 + r2) / θ is satisfied. The heads A and B have different boundary lines due to the influence of different ratios of the sizes of the ejected droplets. Further, when the flight distance of the liquid droplet is long, the distance L1 + L4 from the nozzle 4 to the position where the liquid droplet is combined, and the end 14 of the deflection electrode from the nozzle 4 due to the effect that the liquid droplet is decelerated and the deflection angle becomes large. Is not proportional to the distance L5. However, in general, it can be said that the liquid droplets are combined if the distance is equal to or less than the boundary line (distance L5 from the nozzle 4 to the end of the deflection electrode) = (distance L1 + L4 from the nozzle 4 to the position where the liquid droplets merge). By combining the liquid droplets before passing through the end portion 14 of the mechanism for applying force, it is possible to provide a deflection type ink jet recording apparatus in which a plurality of liquid droplets do not land at different locations even if deflection is performed.
[0019]
When droplets fly as three or more lumps, deflection is performed by satisfying the relationship of L1 ≦ (r1 + r2) / θ between the droplets of two adjacent lumps. In addition, it is possible to provide a deflection type ink jet recording apparatus in which a plurality of droplets do not land at different locations.
[0020]
In addition, the multi-nozzle head in which a plurality of nozzles are arranged can be set according to the present invention for each nozzle set. According to the present embodiment, for example, by using a common electrode for a plurality of nozzles, even when the position of the electrode cannot be individually set for each nozzle set, the droplet velocity is individually set for all the nozzles. In addition, it is possible to provide a deflection type ink jet recording apparatus in which a plurality of droplets do not land at different locations.
[0021]
The electrode is not limited to a flat plate shape. For example, if the electrode is cylindrical, the terminal end 14 of the electrode is at the position shown in FIG.
[0022]
【The invention's effect】
According to the present invention, a droplet to be landed at one location is deflected with respect to a droplet that starts to fly as a plurality of masses such as a shape in which the droplet is split into two or more or constricted. It is possible to land a plurality of droplets on one place, and the print quality is not impaired.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of a droplet deflection type ink jet recording apparatus according to an embodiment of the present invention and an enlarged view of a portion where two deflected droplets are combined.
FIG. 2 is a diagram showing a shape when a constriction occurs in a discharged droplet.
FIG. 3 is a schematic view of a droplet deflection type ink jet recording apparatus showing elements of respective distances for explaining an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a result of measuring a distance from a nozzle to a position where droplets merge when L1 ≦ (r1 + r2) / θ is satisfied.
FIG. 5 is a schematic view showing an electrode terminal position when a deflection electrode according to another embodiment of the present invention is cylindrical.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Pressure generator (piezoelectric element), 2 ... Head, 3 ... Liquid chamber, 4 ... Nozzle, 5, 15 ... One of droplets of different sizes, 6, 16 ... Other of droplets of different sizes 1, 7 ... recording medium, 8 ... charged electrode, 9 ... deflection electrode, 10 ... flight trajectory of droplet 5, 11 ... flight trajectory of droplet 6, 12 ... difference difference [theta] [rad of two droplets , 13 ... the point where the deflection force is the largest, 14 ... the end of the mechanism (deflection electrode) that gives the deflection force, L1 ... the distance from the point 13 to the union point, L2 ... the distance from the point 13 to the medium 7, L3 ... the distance between the previous droplet 15 and the rear droplet 16 at the moment when the rear droplet 16 is ejected; L4: the distance from the nozzle 4 to the point 13 where the deflection force is greatest; L5: the deflection from the nozzle 4 Distance to the end 14 of the electrode 9.

Claims (6)

印字信号により生成された駆動波形に基づき圧電素子等により液滴の吐出力を得るオンデマンド吐出方式のインクノズルと、一箇所に着地させようとするインク液滴に対して、静電気力,磁力又は風力等の物理的な力を及ぼして飛行方向を偏向する制御を行う液滴偏向装置を備えたインクジェット記録装置の記録方法において、
一箇所に着地させようとするインクが2つの液滴に分裂しあるいはくびれを生じて飛行を開始する際、前方の液滴と後方の液滴の塊の半径をそれぞれr1及びr2、隣り合う2つの塊の偏向角の差をθ[rad]、偏向力が最も大きく加わる場所から,隣り合う2つの液滴の塊が合体する地点までの距離をL1とするとき、L1≦(r1+r2)/θの関係を満たすように、前記駆動波形,インク粘度,または吐出するインク液滴の重量のうち少なくともいずれか一つを調節し、前方の液滴と後方の液滴との相対的な液滴速度の差を低減するようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法
On-demand ejection type ink nozzles that obtain droplet ejection force with piezoelectric elements etc. based on the drive waveform generated by the print signal, and electrostatic force, magnetic force or In a recording method of an ink jet recording apparatus provided with a droplet deflecting device that controls to deflect a flight direction by exerting a physical force such as wind force,
When the ink to be landed at one place splits into two droplets or starts to fly and starts to fly, the radius of the front droplet and the rear droplet lump are set to r1 and r2, respectively. When the difference between the deflection angles of two masses is θ [rad] and the distance from the place where the deflection force is most applied to the point where two adjacent liquid masses merge is L1, L1 ≦ (r1 + r2) / θ In order to satisfy the relationship, at least one of the driving waveform, the ink viscosity, and the weight of the ejected ink droplet is adjusted, and the relative droplet velocity of the front droplet and the rear droplet is adjusted. An ink jet recording method characterized by reducing the difference between the two .
印字信号により生成された駆動波形に基づき圧電素子等により液滴の吐出力を得るオンデマンド吐出方式のインクノズルと、一箇所に着地させようとするインク液滴に対して、静電気力,磁力又は風力等の物理的な力を及ぼして飛行方向を偏向する制御を行う液滴偏向装置を備えたインクジェット記録装置の記録方法において、
一箇所に着地させようとするインクが2つの液滴に分裂しあるいはくびれを生じて飛行を開始する際、前方の液滴と後方の液滴の塊の半径をそれぞれr1及びr2、隣り合う2つの塊の偏向角の差をθ[rad]、偏向力が最も大きく加わる場所から,隣り合う2つの液滴の塊が合体する地点までの距離をL1とするとき、L1≦(r1+r2)/θの関係を満たすように、前記偏向力を与える機構の位置またはインク液滴に付与する偏向力の少なくともいずれか一つを調節し、前方の液滴と後方の液滴との相対的な液滴速度の差を低減するようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法
On-demand ejection type ink nozzles that obtain droplet ejection force with piezoelectric elements etc. based on the drive waveform generated by the print signal, and electrostatic force, magnetic force or In a recording method of an ink jet recording apparatus provided with a droplet deflecting device that controls to deflect a flight direction by exerting a physical force such as wind force,
When the ink to be landed at one place splits into two droplets or starts to fly and starts to fly, the radius of the front droplet and the rear droplet lump are set to r1 and r2, respectively. When the difference between the deflection angles of two masses is θ [rad] and the distance from the place where the deflection force is most applied to the point where two adjacent liquid masses merge is L1, L1 ≦ (r1 + r2) / θ In order to satisfy the relationship, at least one of the position of the mechanism that applies the deflection force or the deflection force applied to the ink droplet is adjusted, and the relative droplet between the front droplet and the rear droplet An ink jet recording method characterized in that a difference in speed is reduced .
請求項1または2に記載のインクジェット記録方法において、
前記L1≦(r1+r2)/θの関係を、偏向力を与える機構の終端部までの領域で満たすようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法
The inkjet recording method according to claim 1 or 2,
An ink jet recording method characterized in that the relationship of the L1 ≦ (r1 + r2) / θ, and to fill in the area to the end portion of the mechanism that gives biasing force.
請求項1または2に記載のインクジェット記録方法において、
前記L1≦(r1+r2)/θの関係を、偏向力を与える機構の終端部から記録メディアまでの領域で満たすようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法
The inkjet recording method according to claim 1 or 2,
Wherein L1 ≦ (r1 + r2) / the relationship theta, ink jet recording method is characterized in that to meet in the region to the recording medium from the end portion of the mechanism that gives biasing force.
印字信号により生成された駆動波形に基づき圧電素子等により液滴の吐出力を得るオンデマンド吐出方式のインクノズルと、吐出したインク液滴に対して飛行方向を曲げる制御を行う液滴偏向装置を備えたインクジェット記録装置の記録方法において、
一箇所に着地させようとするインク液滴が2つの液滴として飛行を開始する際、前方の液滴と後方の液滴の塊の半径をそれぞれr1及びr2、これらの塊の偏向角の差をθ[rad]、偏向力が最も大きく加わる場所から,記録メディアまでの距離をL2とするとき、L2≦(r1+r2)/θの関係を満たすように、前記駆動波形,インク粘度,または吐出するインク液滴の重量のうち少なくともいずれか一つを調節し、前方の液滴と後方の液滴との相対的な液滴速度の差を低減するようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法
An on-demand ejection type ink nozzle that obtains a droplet ejection force by a piezoelectric element or the like based on a drive waveform generated by a print signal, and a droplet deflection device that controls the flight direction of the ejected ink droplet In the recording method of the inkjet recording apparatus provided ,
When an ink droplet to be landed at one place starts to fly as two droplets, the radius of the front droplet and the rear droplet mass is set to r1 and r2, respectively, and the difference between the deflection angles of these masses Θ [rad], where L2 is the distance from the place where the deflection force is most applied to the recording medium , the drive waveform, ink viscosity, or ejection is performed so as to satisfy the relationship of L2 ≦ (r1 + r2) / θ. An ink jet recording method, wherein at least one of the weights of ink droplets is adjusted to reduce a difference in relative droplet velocity between a front droplet and a rear droplet .
印字信号により生成された駆動波形に基づき圧電素子等により液滴の吐出力を得るオンデマンド吐出方式のインクノズルと、吐出したインク液滴に対して飛行方向を曲げる制御を行う液滴偏向装置を備えたインクジェット記録装置の記録方法において、
一箇所に着地させようとするインク液滴が2つの液滴として飛行を開始する際、前方の液滴と後方の液滴の塊の半径をそれぞれr1及びr2、これらの塊の偏向角の差をθ[rad]、偏向力が最も大きく加わる場所から,記録メディアまでの距離をL2とするとき、L2≦(r1+r2)/θの関係を満たすように、前記偏向力を与える機構の位置またはインク液滴に付与する偏向力の少なくともいずれか一つを調節し、前方の液滴と後方の液滴との相対的な液滴速度の差を低減するようにしたことを特徴とするインクジェット記録方法
An on-demand ejection type ink nozzle that obtains a droplet ejection force by a piezoelectric element or the like based on a drive waveform generated by a print signal, and a droplet deflection device that controls the flight direction of the ejected ink droplet In the recording method of the inkjet recording apparatus provided ,
When an ink droplet to be landed at one place starts to fly as two droplets, the radius of the front droplet and the rear droplet mass is set to r1 and r2, respectively, and the difference between the deflection angles of these masses Θ [rad], where L2 is the distance from the place where the deflection force is most applied to the recording medium , the position of the mechanism or ink that gives the deflection force so as to satisfy the relationship L2 ≦ (r1 + r2) / θ An inkjet recording method characterized by adjusting at least one of the deflection forces applied to the droplets to reduce the difference in relative droplet velocity between the front droplet and the rear droplet .
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