JPH01101160A - オンデマンド型インクジェットヘッドの駆動方法 - Google Patents

オンデマンド型インクジェットヘッドの駆動方法

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JPH01101160A
JPH01101160A JP26032687A JP26032687A JPH01101160A JP H01101160 A JPH01101160 A JP H01101160A JP 26032687 A JP26032687 A JP 26032687A JP 26032687 A JP26032687 A JP 26032687A JP H01101160 A JPH01101160 A JP H01101160A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pulse
circuit
vibration unit
ink
displacement
Prior art date
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Pending
Application number
JP26032687A
Other languages
English (en)
Inventor
Tomoaki Nakano
智昭 中野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP26032687A priority Critical patent/JPH01101160A/ja
Publication of JPH01101160A publication Critical patent/JPH01101160A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/105Ink jet characterised by jet control for binary-valued deflection

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 技術分野 本発明は、オンデマンド型インクジェットヘッドの駆動
方法、より詳細には、オンデマンド型インクジェット記
録装置におけるインク滴吐出量を変化させて階調性を実
現させるための方法に関する。
従来技術 第7図は、インクジェットヘッド内のインク加圧液室の
体積を振動ユニットにて変化させてインク粒滴を噴射さ
せるオンデマンド型インクジェットヘッドの基本型を示
す図で、図中、1はノズル。
2はインク加圧液室、3は振動ユニット、4はインク滴
であるが、上述のごときインクジェットヘッドにおいて
は、インクを粒滴化するために、インク加圧液室2の容
積をある以上変化させる必要があり、そのために、振動
ユニットを所定値以上に変化させる必要がある。然るに
、従来のインクジェットヘッドにおいては1通常用いら
れる電歪振動子にて振動ユニット3を構成し、該電歪振
動子をインク加圧液室の壁に貼付けるようにしているた
め、振動ユニット3は、第7図に示すように、周辺固定
型振動となり、変位量を大きくとることができず、その
ため、容積変化を大きくするためには、振動ユニットの
面積を広くしなければならない。そのため、インク加圧
液室の面積を広くしなければならず、ヘッドのマルチ化
(集積化)に限界があった。
第8図は、インクジェットヘッドの従来技術の一例を説
明するための斜視図で、この例は、上述のごとき欠点を
解消するため、インク加圧液室2を小さくし、かつ、振
動ユニット3の振動形態を片持梁支持として変位量を大
きくとれるようにし、もって、インク加圧液室の面積を
小さくし、ヘッドの集積化若しくは小型化を容易ならし
めたものである。第8図中、1はノズル、2はインク加
圧液室、3は振動ユニット、5はヘッド基体、6は弾性
体、7は剛性体、8は振動ユニット支持体、9はインク
供給パイプで、振動体ユニット3は。
図示しない駆動回路から信号電圧を受け、支持体8を支
点として変位する。この振動ユニット3の変位は、ステ
ンレス棒等の剛性体7を介してインク加圧液室2の壁の
一部を形成している弾性体6に伝達される。従って、弾
性体6が振動ユニット3からの変位を受けてたわみ、イ
ンク加圧液室2の容積が変化し、該インク加圧液室の容
積が縮小した時に、インク加圧液室2内の圧力が高まり
、ノズル孔1よりインク粒滴が噴射される。なお、振動
ユニットは、電歪振動子を2枚接合したバイモルフ型の
ものでもよく、また、振動子と振動板とを接合したもの
でもよく、更には、磁歪振動子、熱変形素子等で構成し
てもよい。
第9図は、従来のインクジェットヘッドの駆動方法の一
例を説明するための図で、(A)図は振動ユニット3の
駆動パルス波、(B)図は圧電素子の変位波形を示す。
第10図(a)〜(e)は、それぞれインクジェットヘ
ッドのノズル部の断面図で、第9図に示した駆動パルス
による振動ユニット3の変位がもたらすノズル部のイン
クメニスカスの動作を示し、(a)図は初期状態、(b
)図は信号電圧が印加された状態、(Q)図および(d
)図は電圧の立下りの状態、(e)図は減衰状態である
。今、第9図(A)の時間t1において、第10図(a
)に示す初期状態にある振動ユニット(圧電素子)3に
駆動回路からの信号電圧が印加されると、振動ユニット
3は前記加圧液室2と逆方向に変位し、加圧液室2の弾
性板6を引き上げ、加圧液室2内の容積を増加させ、第
10図(b)に示す如く、インクメニスカス面を液室2
側に引き込む0時間t2において、信号電圧が消滅する
と、振動ユニット3は貯えられた弾性エネルギーにより
第10図(a)の初期状態に戻ろうとして、インク加圧
液室2の圧力を増加させ、第10図(c)に示すごとく
ノズル孔1よりインク10を吐出させるが、このとき、
弾性エネルギーによるインク加圧液室2への圧力変動が
急速であるため、インク?1ilO’は球状にはならず
、柱状で吐出する。さらに、第9図(B)に示す如く、
振動ユニット3が、慣性により静止点を越えてインク加
圧液室2に圧力を加えた後、初期状態に戻る際に再びイ
ンク加圧液室2の圧力を低化させ、このとき、第10図
(d)に示す如くインクを滴化させる。その後、振動ユ
ニット3は第9図(B)に(e)にて示す如く減衰しつ
つ準備状態に戻る。
而して、上述のごときインクジェットヘッドの駆動方法
においては、インク滴が球状にならず。
柱状としてノズル面より吐出するため、WI調印刷や高
分解能印字が困鷺であった。
月−一一蝮 本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされたもので、
オンデマンド型インクジェット記録装置において、その
階調性を印字濃度情報に応じて実現させることを目的と
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、電歪素子に印字
駆動パルスを印加し、インク流室内に圧力波を作用させ
てインク液滴を吐出させるオンデマンド型インクジェッ
トヘッドの駆動方法において、印字駆動パルス印加後に
、印字駆動パルスとは異なる補助パルスを印字濃度情報
に応じた遅延時間をもって印加させ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いて説明する。
第5図及び第6図は、従来技術による駆動パルス電圧及
び電歪振動子の変位状態を示す図で、第5図において、
V Pxv V Pzt V P3は電歪素子に印加さ
れる駆動電圧パルスを示し、インク流室内に圧力波を発
生させる振動ユニット部の変位量は、上記駆動電圧パル
スV P l e V P 2 t V P 3の電圧
値に応じて、第6図に示すように、それぞれDl、D2
.D3と異なる。
従って、駆動電圧パルスの電圧値を変化させることによ
って振動ユニット部の変位量を制御し、インク滴吐出量
を変化させることができる。つまり、駆動パルス電圧値
によって階調表現が実現できる。しかし、パルス電圧値
を変化させるにはアナログ的処理が必要となり、マルチ
ノズルインクオンデマンドヘッドの駆動回路は非常に高
価なものとなってしまう。本発明は、かかる欠点を安価
かつ簡易に改善しようとするものである。第3図及び第
4図は、本発明の動作説明をするための駆動パルス電圧
信号及び電歪振動の変位状態を説明するための図、第3
図(a)〜(c)に示すように。
駆動電圧パルスV p o (以後、主パルスと称す)
の後に補助パルスV P o 、〜vp03を加えたも
のである。補助パルスV’P ax e V P oa
 w V P asはそれぞれ主パルスVPoに対して
遅延時間がttt tz及びt3と異なり、それに応じ
て振動ユニット部の変位量は第4図に示すようにD工、
 D、、 D、の如く変化する。
すなわち、補助パルスの遅延時間tをデジタル的に変化
させることで疑似的に振動ユニット部の変位量を第6図
の場合と同様にすることができる。
したがって、補助パルスの遅延時間tを制御することで
、階調表現が安価かつ容易に実現できる。
第1図は、本発明が適用されるインクジェット記録装置
に使用して好適な電気回路の一例を示す図、第2図は、
その動作説明をするためのタイミングチャートで、11
は信号ラッチ回路、12は遅延回路、13はOR回路、
14は補助パルス発生回路、15は主パルス発生回路、
16はOR回路、17は出力アンプで、今、3ビツトの
印字濃度情報が信号S^、S8.Scで表わされるとき
、SA、SEI、SeはOR回路13を通り(SA=S
R=Sc=Oの場合は印字しない)、主パルス発生回路
15に加えられ、主パルス信号S0が形成される。
また、信号S^、S8t Scはラッチ回路11を通り
、遅延回路12へ入る。遅延回路12は、主パルス信号
S0の立ち下がりを検出し、信号S^。
S8t Scで表わされる印字濃度情報に応じて、適度
な遅延時間をもった補助パルス信号S1を形成する。上
述のようにして得られた主パルス及び補助パルス信号S
8.SlはOR回路16を通って出力アンプ17によっ
て所望の電圧値に増幅され、駆動波形パルスVPとして
出力される。このようにして補助パルスを主パルスに対
して印字濃度信号に応じた時間で遅延させて印加するこ
とにより第4図に示した様に振動ユニット部の変位量を
制御することができる。
効   果 以上の説明から明らかなように、本発明によると、印字
濃度信号に応じた遅延時間をもつ補助パルスを印加する
ことにより、安価で簡易に階調表現を実現することがで
きる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明が適用されるインクジェット ゛記録
装置に使用して好適な電気回路の一例を示す図、第2図
は、第1図に示した電気回路の動作説明をするためのタ
イムチャート、第3図及び第4図は、本発明の動作説明
をするための駆動パルス電圧及び電歪振動子の変位状態
を示す図、第5図及び第6図は、従来技術による駆動パ
ルス電圧及び電歪振動子の変位状態を示す図、第7図は
、オンデマンド型インクジェットヘッドの基本図、第8
図は、インクジェットヘッドの従来技術を説明するため
の斜視図、第9図は、従来のヘッド駆動方法の一例を説
明するための図で、(A)図は、振動ユニットの駆動パ
ルス波、(B)図は、変位波形、10図(a)〜(e)
は、それぞれ第9図の駆動方法によるインクメニスカス
の動作を示すインクジェットヘッドのノズル部の断面図
である。 11・・・信号ラッチ回路、12・・・遅延回路、13
・・・OR回路、14・・・補助パルス発生回路、15
・・・主パルス発生回路、16・・・OR回路、17・
・・出力アンプ。 第1図 第2図 第3図   第4図 第5図   第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 電歪素子に印字駆動パルスを印加し、インク流室内に圧
    力波を作用させてインク液滴を吐出させるオンデマンド
    型インクジェットヘッドの駆動方法において、印字駆動
    パルス印加後に、印字駆動パルスとは異なる補助パルス
    を印字濃度情報に応じた遅延時間をもって印加させるこ
    とを特徴とするオンデマンド型インクジェットヘッドの
    駆動方法。
JP26032687A 1987-10-15 1987-10-15 オンデマンド型インクジェットヘッドの駆動方法 Pending JPH01101160A (ja)

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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5936644A (en) * 1995-12-05 1999-08-10 Kabushiki Kaisha Tec Head driving device of ink-jet printer
US5980015A (en) * 1995-04-19 1999-11-09 Seiko Epson Corporation Ink jet printing head embodiment with drive signal circuit outputting different drive signals each printing period and with selecting circuit applying one of the signals to piezoelectric elements that expand and contract pressure generating chambers
JPH11334068A (ja) * 1998-05-26 1999-12-07 Brother Ind Ltd インク噴射装置
US6149258A (en) * 1994-12-27 2000-11-21 Nec Corporation Ink jet printing head and method for driving the same
JP2004155209A (ja) * 2004-02-26 2004-06-03 Brother Ind Ltd インク滴噴射装置
USRE38941E1 (en) 1997-12-16 2006-01-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Ink droplet ejecting method and apparatus

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