JPH03183558A - インク吐出装置 - Google Patents

インク吐出装置

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JPH03183558A
JPH03183558A JP1323354A JP32335489A JPH03183558A JP H03183558 A JPH03183558 A JP H03183558A JP 1323354 A JP1323354 A JP 1323354A JP 32335489 A JP32335489 A JP 32335489A JP H03183558 A JPH03183558 A JP H03183558A
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ink
voltage
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JP1323354A
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Hideaki Horio
掘尾 英明
Hiroaki Sakai
博章 酒井
Masaharu Oyama
正治 大山
Koei Matsuda
松田 光栄
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Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • B41J2/14096Current flowing through the ink

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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】 E産業上の利用分野1 本発明は、インクを加熱して蒸発させることによる体積
変化を利用したインク吐出装置に関するものである。
[従来の技術1 近年インク吐出装置を使用したプリンタは、印字の際の
静寂性などから、オフィス用コンピューターの出力用プ
リンタとして広く利用されるようになってきた。
以下に従来のインク吐出装置について説明する。
第5図は、従来のインクジェットプリンタの構成図であ
る。第4図においてlは導電性インクを蓄えるインクだ
まり、2はインクだまり1に導電性インクを供給するイ
ンクタンク、3はインクだより1の一部より開口したノ
ズルである。4と5とはインクだまりを形成する壁の一
部に固着された一対の電極、6は′tlt極4,5に接
続された電源である。
以上のように構成されたインク吐出装置についてその動
作を以下に説明する。
電源6により電極4−5間に電圧を印加すると電極4−
5間にある導電性インクを通って電流が流れる。電極4
−5間にある導電性インクが加熱により一部が蒸発して
気泡を発生し、急峻な体積変化を起こすためインクだま
り内が加圧される。
この圧力によってノズル3より導電性インクが吐出され
る。ここで電源6による電圧印加を止めると、導電性イ
ンクに発生した気泡は熱量を回りの導電性インクに奪わ
れ速やかに消滅しインクだましかしながら上記従来の構
成では、電源に直流電源を使用した場合は11i、極間
に流れる電流の方向は一定であり、電極に導電性インク
が電気分解することによる堆積物や電極劣化等が生じ、
均一な電極形状を保てなかった。 また電源に交流電源
を使用すると、上記の様な電極間の電気分解を防ぐこと
ができる。しかし、そもそも交流というものは瞬時値が
常に変化しているものなので第7図(イ)、〈口)のそ
れぞれにに示す通電電流lとインク温度′reとのタイ
ムチャートの関係が示す通り、温度Teは電流Iに同期
した凹凸の変化を示す。瞬時電流が大きいときには周囲
に奪われる熱量よりも加熱する熱量が多いのでインクの
温度は上昇する。しかし瞬時電流が少ない時には加熱さ
れるスピードより周囲に奪われてしまうスピードのほう
が早い。このため、時刻Aで吐出温度10以上になり吐
出を開始しても、電流の瞬時値の変化によりインク温度
Fuが吐出温度Teの前後を変位するため、小さなイン
ク滴が何度も吐出する事になる。此のため、インクが飛
び散ってしま本発明は上記問題点を解決するため、一対
の電極に、導電性インクの温度が沸点に達しない間交流
電圧を印加した後直流電圧を印加する電圧印加手段を備
えた。
[作用j 本実施例は−E記構構成より、交流電流により電気分解
を防止しながら直流電圧により安定した吐出を行なう。
1実施例J 第1図は本発明の一実施例におけるインク吐出装置のの
構成図である。
第1U4において、1はインクだまり、2はインクタン
ク、3はノズル、4と5は電極であり、これらは従来の
インク吐出装置と同じなので省略する。12は電圧制御
装置である。11は電極45間へ印加する電圧の周波数
や印加時間を制御する制御部、8は制御部の交流の信号
から正電圧となる部分と負電圧となる部分を決定するパ
ルスを形成する交流基準パルス形成部、10は制御部の
直流信号が正か負かを決定する直流基準パルス形成部で
ある。9は交流基準パルスと直流基準パルスとを混合す
る信号混合部、7は信号混合部9の出力に同期して電極
4−5間に電圧を印加する電圧出力部である。
第2図は電圧制御装置の12の回路図で、26は電極間
のや交流の周波数を決定するブリヒーティング制御パル
スCLKIの出力端子で、27は導電性インクをノズル
3から吐出させるときの1α流電圧時間を決定すための
インク吐出制御パルス■、PLSの出力端子、28は印
字タイミングを表す印字パルスDPLSの出力端子であ
り、これらのパルスは後述するフローチャートのプログ
ラムにより動作する制御部11により出力されている。
13は前記ブリヒティング制御パルスCLKIの立ち上
がりに同期してパルス+CLKを発生するモノマルチ、
14はブリヒーティング制御パルスCLKIの立ち下が
りに同期してパルス−CLKを発生するモノマルチであ
る。これらモノマルチ13.14が交流パルス形成部を
構成している。
15は印字パルスDPLSの立ち上がりに同期して、吐
出毎に+DPLS、−DPLSとの出力を切換るフリッ
プ70ツブ、16a、I6bはそれぞれインク吐出制御
パルスL P L Sとフリップ70ツブ15の出力+
DPLS、−DPLSとの論理積をとるA N D回路
であり、フリップフロップ15、ANDかいろ16a、
16bがiI′F、流パルス形成部を構成している。、
17a、bはモノマルチ13.14の出力+CLK、−
CLKと前記AND回路の出力との論理和をとるO R
回路であり、これらOR回路が信号混合部9を構成して
いる。
18.19はそれぞれ前記OR回路17の出力+1)C
LK、−DCLK(7)H期間トランジスタTR1、′
I″R2をONにするドライバ、20.21はそれぞれ
電極5に通電電流を流すトランジスタ、22.23は+
、−電源であり、ドライバ18゜19、トランジスタ2
0.21、+−電源22゜23が電圧出力部7を構成し
ている。
以上のように構成された電圧制御装置について第3図の
タイムチャートを参考にその動作を以下に説明する。
まず、時刻Aで印字パルスDPLSが出力端子28より
出力され、フリップフロップ15の出力を反転させ、+
DPLSを出力する。その後、時刻Bでプリーティング
制御パルスCLKIが出力端子26より3パルス出力さ
れる。このパルスの立上り、立下りに同期してモノマル
チ13.14がそれぞれ出力+CLK1.−CLKIを
3パルス出力する。それらの出力はOR回路17a、1
7bを通じてドライバ18.19を駆動して出力端子2
4より、0UTPUTで示される交流電圧が3パルス出
力される。パルスCLKlが3パルス出力された後、時
刻Cで出力端子27よりパルス1. P L Sが出力
され、AND回路16a、16bによりドライバ18へ
LI’LSパルスが送られる。このためトランジスタ2
0fJ<ONになるので出力端子24には0UTPUT
で示されるような正の直流電圧が出力される。なお、次
の駆動ではDPLSによりフリップフロップ15の出力
が反転しているので、0UTPUTで示される様に負の
直流電圧が出力される。
次に第4図に制御部の機能ブロック図を示し、その構成
の説明を行なう。
第4図において40は文字データを蓄えるデータ蓄積部
で、39はデータ蓄積部から必要なデータを読みこむデ
ータ読み退部である。37は割込タイマ部で、38は割
込タイマの設定を行なう割込タイマ設定部である。36
は割込タイマからの出力を受けて、データ読み退部で読
みこんだ印字データを出力する印字データ出力部、34
は印字する際のパルスの順序を決定するパルス選択部で
ある。31はI) P L Sパルスを出力するDPL
Sパルス出力部、32はCLKlを出力するCLKlパ
ルス出力部、33はLPLSパルスを出力するLPLS
パルス出力部である。
以上のように構成された制御部について、第5図の動作
ツーチャートを参考に以下その動作の説明を行なう。
まず、割込タイマ設定部34によりインク吐出の間隔を
割込タイマに設定する(401’)。次にデータ読み退
部39はデータ蓄積部よりデータを読みこむ(402)
。その後割込タイマ37をスタートさせ(403) 、
割込タイマ37の出力があるまで待機する(404)。
割込が入ると印字データ出力部36はデータ読み退部で
読みこんだデータを印字判定部35に出力する。印字判
定部35は印字データよりインクを吐出するかしないか
を判定しく405) 、吐出する場合パルス選択部34
に出力を送り、パルス選択部はDPLSパルス1同、C
LKIパルス3回、LPLSパルス1回の順に出力する
ようにDPLSパルス出力部31、CLK1パルス出力
部32、LPLSパルス出力部33を駆動する(406
〜411)。印字データの出力が終了すると、次のデー
タが有るかどうかを印字判断部41が判断しく412)
、あれば再び文字データ読み退部が文字蓄積部からデー
タを読み出し、次の動作にはいる。
本実施例では、これらの構成による電圧制御装置7を備
えたことにより、インク吐出時の導電性インクの温度上
昇過程では電極4−5間に交流電流が流れ、インク吐出
時には、直流電流が流れるように設定できる。このため
、交流電流により、導電性インクの電気分解を防止しな
がら直流電圧期間により安定したインク吐出ができる。
又直流電圧期間を調整することにより階調表現も可能に
なる。なお、実験により、交流電圧の周波数では電気分
解を起こさないようにするため100KH2以−ヒが望
ましい。また、同様の理由により直流電圧の周期は30
μsecが望ましい。
[発明の効果1 本発明は、一対の電極に導電性インクの温度が沸点に達
しない間交流電圧を印加した後直流電圧を印加する電圧
印加手段を備えているので、交流電流により導電11イ
ンクの電気分解を防止しながら直流電流により、安定し
た吐出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるインク吐出装置の構
成国、第2図は電圧制御装置の回路図、第3図は電圧制
御装置のタイムチャート、第4図は電圧制御装置の制御
部の機能ブロック図、第5図は同制御部の動作ツーチャ
ート、第6図は従来の技術におけるインク吐出装置の構
成国、第7図は同インク吐出装置に交流電圧を印加した
際のインクの温度と通電電流のタイムチャートである。 1:インクだまり 2:インクタンク 3:ノズル 4.5:電極 7:電圧制御装置

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)導電性インクを収容するインクタンクと、前記イ
    ンクタンクの一部に開口したノズルと、前記インクタン
    クを形成する壁の一部に固着した一対の電極とを備え、
    前記一対の電極に電圧を印加して前記電極間内のインク
    の一部を蒸発させ気泡を発生することによりインクを吐
    出させるインク吐出装置であって、前記一対の電極に導
    電性インクの温度が沸点に達しない間予熱電圧を印加し
    た後インクを沸騰させる電圧を印加する電圧印加手段を
    備えたインク吐出装置。
  2. (2)導電性インクを収容するインクタンクと、前記イ
    ンクタンクの一部に開口したノズルと、前記インクタン
    クを形成する壁の一部に固着した一対の電極とを備え、
    前記一対の電極に電圧を印加して前記電極間内のインク
    の一部を蒸発させ気泡を発生することによりインクを吐
    出させるインク吐出装置であって、前記一対の電極に導
    電性インクの温度が沸点に達しない間交流電圧を印加し
    た後直流電圧を印加する電圧印加手段を備えたインク吐
    出装置。
  3. (3)交流電圧の交流周波数が100KHz以上である
    ことを特徴とする特許請求項第2項記載のインク吐出装
    置。
  4. (4)直流電圧のインク通電時間が30μsec以下で
    あることを特徴とする特許請求項第2項記載のインク吐
    出装置。
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