JPH04369542A - インクジェットプリンタヘッドの駆動方法 - Google Patents
インクジェットプリンタヘッドの駆動方法Info
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- JPH04369542A JPH04369542A JP14702291A JP14702291A JPH04369542A JP H04369542 A JPH04369542 A JP H04369542A JP 14702291 A JP14702291 A JP 14702291A JP 14702291 A JP14702291 A JP 14702291A JP H04369542 A JPH04369542 A JP H04369542A
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/10—Finger type piezoelectric elements
Landscapes
- 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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、圧力室の容積を増大さ
せて負圧によりこの圧力室にインクを吸い混み、圧力室
の容積を縮小して内部のインクを吐出させる形式のイン
クジェットプリンタヘッドの駆動方法に関する。
せて負圧によりこの圧力室にインクを吸い混み、圧力室
の容積を縮小して内部のインクを吐出させる形式のイン
クジェットプリンタヘッドの駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】まず、特公昭５９−３２７２号公報に記
載された発明を図４及び図５に示す。図５（ａ）（ｂ）
はインク滴３３が突出する状態における圧力室３０の一
部の断面図である。この圧力室３０の側壁３１はピエゾ
素子等の電歪部材の歪みにより変形されるもので、圧力
室３０の端部にはインク吐出口３２が形成されている。 したがって、圧力室３０の両側壁３１に接合された電極
（図示せず）に電圧を印加すると、側壁３１が変形する
。側壁３１の変形の方向は印加電圧の極性により異なり
、圧力室３０の容積が増大又は縮小される。
載された発明を図４及び図５に示す。図５（ａ）（ｂ）
はインク滴３３が突出する状態における圧力室３０の一
部の断面図である。この圧力室３０の側壁３１はピエゾ
素子等の電歪部材の歪みにより変形されるもので、圧力
室３０の端部にはインク吐出口３２が形成されている。 したがって、圧力室３０の両側壁３１に接合された電極
（図示せず）に電圧を印加すると、側壁３１が変形する
。側壁３１の変形の方向は印加電圧の極性により異なり
、圧力室３０の容積が増大又は縮小される。
【０００３】ここで、図４に駆動方法を示す。電圧Ｖを
徐々に高めながら電極に印加して側壁３１をその分極方
向と逆方向に変形させて圧力室３０の容積を増大させる
と、圧力室３０の圧力Ｐが徐々に負圧になりインク供給
部のインクが圧力室３０に吸引される。続いて、電極に
印加する電圧の極性を急速に反転させると、側壁３１が
逆方向に変形して圧力室３０の圧力Ｐが急速に高められ
、その圧力Ｐは電圧極性の反転のタイミングに対して少
し遅れて最大圧力となり、この圧力Ｐによりインク吐出
口３２からのインクの吐出が始まる。その後、電極への
印加電圧が徐々に減衰され、圧力室３０の圧力Ｐが低下
されて負圧になり、この負圧が吐出するインク滴３３を
引き戻す作用を示すため、図５（ａ）に示すように、イ
ンク吐出口３２から突出するインク滴３３は尾部が引き
延ばされ、その飛翔速度とこれに対抗する負圧との関係
において、インク滴３３はその飛翔力により圧力室３０
のインクに対して分離する。また、印加電圧の極性を反
転させることによって、圧力室３０の容積変化率を大き
くすることができる。
徐々に高めながら電極に印加して側壁３１をその分極方
向と逆方向に変形させて圧力室３０の容積を増大させる
と、圧力室３０の圧力Ｐが徐々に負圧になりインク供給
部のインクが圧力室３０に吸引される。続いて、電極に
印加する電圧の極性を急速に反転させると、側壁３１が
逆方向に変形して圧力室３０の圧力Ｐが急速に高められ
、その圧力Ｐは電圧極性の反転のタイミングに対して少
し遅れて最大圧力となり、この圧力Ｐによりインク吐出
口３２からのインクの吐出が始まる。その後、電極への
印加電圧が徐々に減衰され、圧力室３０の圧力Ｐが低下
されて負圧になり、この負圧が吐出するインク滴３３を
引き戻す作用を示すため、図５（ａ）に示すように、イ
ンク吐出口３２から突出するインク滴３３は尾部が引き
延ばされ、その飛翔速度とこれに対抗する負圧との関係
において、インク滴３３はその飛翔力により圧力室３０
のインクに対して分離する。また、印加電圧の極性を反
転させることによって、圧力室３０の容積変化率を大き
くすることができる。
【０００４】上記の駆動方法は、始めに圧力室を負圧に
してインク供給部からインクを引き込んだ後に、圧力室
の圧力を高めてインクを飛翔させる引き打ち式駆動方法
であるが、特開昭５９−１３３０６７号公報に記載され
た他の引き打ち式駆動方法の従来例を図６に示す。この
駆動方法は、インク滴を一回吐出させる毎に、電圧の高
い第一のパルスと電圧の低い第二のパルスとを圧力室の
電極に印加させるものである。すなわち、第一のパルス
を印加し圧力室の側壁を変形させ圧力室の容積を増大さ
せて内部を負圧にすることにより、インク供給部のイン
クが圧力室に引き込まれ、第一のパルスを遮断し圧力室
の側壁を復帰させると、圧力室の容積が縮小されるため
内部の圧力が高められ、この時に圧力室のインクが尾部
を引きながら紡錘形状のインク滴となって外部に飛翔さ
れる。続いて、第二のパルスを印加し圧力室の側壁を変
形させ圧力室の容積を増大させて内部を負圧にすること
により、インク滴の飛翔力に対抗してインク滴の尾部を
圧力室側に引く力が生じ、これにより、圧力室のインク
に対して飛翔するインク滴が分離される。
してインク供給部からインクを引き込んだ後に、圧力室
の圧力を高めてインクを飛翔させる引き打ち式駆動方法
であるが、特開昭５９−１３３０６７号公報に記載され
た他の引き打ち式駆動方法の従来例を図６に示す。この
駆動方法は、インク滴を一回吐出させる毎に、電圧の高
い第一のパルスと電圧の低い第二のパルスとを圧力室の
電極に印加させるものである。すなわち、第一のパルス
を印加し圧力室の側壁を変形させ圧力室の容積を増大さ
せて内部を負圧にすることにより、インク供給部のイン
クが圧力室に引き込まれ、第一のパルスを遮断し圧力室
の側壁を復帰させると、圧力室の容積が縮小されるため
内部の圧力が高められ、この時に圧力室のインクが尾部
を引きながら紡錘形状のインク滴となって外部に飛翔さ
れる。続いて、第二のパルスを印加し圧力室の側壁を変
形させ圧力室の容積を増大させて内部を負圧にすること
により、インク滴の飛翔力に対抗してインク滴の尾部を
圧力室側に引く力が生じ、これにより、圧力室のインク
に対して飛翔するインク滴が分離される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】前述したように、特公
昭５９−３２７２号公報に記載された駆動方法では、イ
ンクを吐出させるための印加電圧が徐々に低下されるた
め、インクの吐出に伴う圧力室３０の圧力の減衰速度が
速くなる。これにより、インク滴３３の先端に対して尾
部の飛翔速度が遅くなりインク滴３３の尾部の長さが長
くなる。一方、インク吐出口３２の内面の粗さがインク
の分離性に影響し、また、インク吐出口３２の開口面で
はインクが表面張力により縮小しようとする作用が生じ
るが、インク吐出口３２の内面の粗さが不均一であると
、或いは、インク吐出口３２の真円度にバラツキが発生
すると、インク滴３３の尾部が長く切れが悪い場合に、
図５（ａ）に示すように、インク吐出口３２の開口面の
インク面とインク滴３３の尾部との接続部分の位置が中
心からずれ、これにより、インク滴３３の飛翔方向が変
わってしまう。また、インク滴３３の尾部が細長いので
、飛翔速度の低い尾部がインクの表面張力により幾つに
も分離され、図５（ｂ）に示すようにサテライトドット
３４が発生してしまう。しかも、供給電圧の極性を変換
しなければならないため、電源回路が複雑化する。
昭５９−３２７２号公報に記載された駆動方法では、イ
ンクを吐出させるための印加電圧が徐々に低下されるた
め、インクの吐出に伴う圧力室３０の圧力の減衰速度が
速くなる。これにより、インク滴３３の先端に対して尾
部の飛翔速度が遅くなりインク滴３３の尾部の長さが長
くなる。一方、インク吐出口３２の内面の粗さがインク
の分離性に影響し、また、インク吐出口３２の開口面で
はインクが表面張力により縮小しようとする作用が生じ
るが、インク吐出口３２の内面の粗さが不均一であると
、或いは、インク吐出口３２の真円度にバラツキが発生
すると、インク滴３３の尾部が長く切れが悪い場合に、
図５（ａ）に示すように、インク吐出口３２の開口面の
インク面とインク滴３３の尾部との接続部分の位置が中
心からずれ、これにより、インク滴３３の飛翔方向が変
わってしまう。また、インク滴３３の尾部が細長いので
、飛翔速度の低い尾部がインクの表面張力により幾つに
も分離され、図５（ｂ）に示すようにサテライトドット
３４が発生してしまう。しかも、供給電圧の極性を変換
しなければならないため、電源回路が複雑化する。
【０００６】特開昭５９−１３３０６７号公報に記載さ
れた駆動方法においては、反転することのない同一極性
の第一パルスの印加と印加中止とにより圧力室の容積を
変化させる方法であるため電源回路を簡略化することが
できるが、圧力室の容積及び圧力の変化率を大きくする
ことができない。また、第二のパルスの立上りにより圧
力室に発生する負圧によって吐出するインク滴の尾部を
切るが、この第二のパルスは圧力室の圧力を定常値に戻
すために立ち下がり部をもつ。この第二のパルスの立ち
下がり時に圧力室の圧力が増加するため、圧力室の圧力
が定常値に安定するまで時間が掛かる。すなわち、イン
ク滴を飛翔させた後のインク吐出口における液面（メニ
スカス）が暫く振動するため、この振動が静まってから
次の吐出動作に移行しなければならず、したがって、高
速運転をすることができない。
れた駆動方法においては、反転することのない同一極性
の第一パルスの印加と印加中止とにより圧力室の容積を
変化させる方法であるため電源回路を簡略化することが
できるが、圧力室の容積及び圧力の変化率を大きくする
ことができない。また、第二のパルスの立上りにより圧
力室に発生する負圧によって吐出するインク滴の尾部を
切るが、この第二のパルスは圧力室の圧力を定常値に戻
すために立ち下がり部をもつ。この第二のパルスの立ち
下がり時に圧力室の圧力が増加するため、圧力室の圧力
が定常値に安定するまで時間が掛かる。すなわち、イン
ク滴を飛翔させた後のインク吐出口における液面（メニ
スカス）が暫く振動するため、この振動が静まってから
次の吐出動作に移行しなければならず、したがって、高
速運転をすることができない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、一端にインク
吐出口を有してインク供給部に接続された複数の圧力室
を設け、これらの圧力室に対をなす電極が固定された電
歪部材を設けたインクジェットプリンタヘッドにおいて
、対をなす一方の前記電極に電圧を徐々に高めながら一
方の極性の第一の電圧パルスを一定時間印加することに
より前記電歪部材を歪ませて特定の圧力室の容積を増大
させた後に前記第一の電圧パルスを瞬時に遮断し、この
第一の電圧パルスの遮断時に対をなす他方の前記電極に
一方の極性の第二の電圧パルスを一定時間印加すること
により前記電歪部材を逆方向歪ませて特定の前記圧力室
の容積を縮小させた後に前記第二の電圧パルスを瞬時に
遮断するようにした。
吐出口を有してインク供給部に接続された複数の圧力室
を設け、これらの圧力室に対をなす電極が固定された電
歪部材を設けたインクジェットプリンタヘッドにおいて
、対をなす一方の前記電極に電圧を徐々に高めながら一
方の極性の第一の電圧パルスを一定時間印加することに
より前記電歪部材を歪ませて特定の圧力室の容積を増大
させた後に前記第一の電圧パルスを瞬時に遮断し、この
第一の電圧パルスの遮断時に対をなす他方の前記電極に
一方の極性の第二の電圧パルスを一定時間印加すること
により前記電歪部材を逆方向歪ませて特定の前記圧力室
の容積を縮小させた後に前記第二の電圧パルスを瞬時に
遮断するようにした。
【０００８】
【作用】対をなす一方の電極に電圧を徐々に高めながら
第一の電圧パルスを一定時間印加し電歪部材を歪ませて
特定の圧力室の容積を増大させることにより、他の圧力
室の容積を急激に圧縮することなく特定の圧力室にイン
ク供給部からインクを吸い込ませることができ、続いて
、第一の電圧パルスを瞬時に遮断し電歪部材を復帰させ
ると同時に、対をなす他方の電極に第二の電圧パルスを
印加し電歪部材を逆方向に歪ませてその圧力室の容積を
縮小させることによりこの圧力室のインクをインク吐出
口から飛翔させることができる。この時に、圧力室の電
歪部材を定常状態から両方向に歪ませることにより圧力
室の圧力変化量を大きくすることができ、これにより、
インクの吐出特性を向上させることができる。また、イ
ンクを吐出させるために選択された圧力室は容積が縮小
されてインクを吐出するが、この時に第二の電圧パルス
を瞬時に遮断することにより、インクを吐出させた圧力
室の容積が圧縮された状態から急激に定常時の容積に回
復するため、この過程で発生する負圧により飛翔するイ
ンク滴の尾部を速やかに分離することができ、これによ
り、飛翔するインク滴にサテライトドットが発生するこ
とを防止することができる。さらに、インクを飛翔させ
る圧力室の電極にはインク吐出口からインク滴が分離さ
れる時点では既に第二の電圧パルスが遮断されるため、
そのインク吐出口のメニスカスを早期に安定させて印字
の高速化を図ることができる。さらに、電極には常に一
方の極性の電圧が印加されるため電源の極性を変換する
ことがなく、これにより、電源回路を簡略化することが
できる。
第一の電圧パルスを一定時間印加し電歪部材を歪ませて
特定の圧力室の容積を増大させることにより、他の圧力
室の容積を急激に圧縮することなく特定の圧力室にイン
ク供給部からインクを吸い込ませることができ、続いて
、第一の電圧パルスを瞬時に遮断し電歪部材を復帰させ
ると同時に、対をなす他方の電極に第二の電圧パルスを
印加し電歪部材を逆方向に歪ませてその圧力室の容積を
縮小させることによりこの圧力室のインクをインク吐出
口から飛翔させることができる。この時に、圧力室の電
歪部材を定常状態から両方向に歪ませることにより圧力
室の圧力変化量を大きくすることができ、これにより、
インクの吐出特性を向上させることができる。また、イ
ンクを吐出させるために選択された圧力室は容積が縮小
されてインクを吐出するが、この時に第二の電圧パルス
を瞬時に遮断することにより、インクを吐出させた圧力
室の容積が圧縮された状態から急激に定常時の容積に回
復するため、この過程で発生する負圧により飛翔するイ
ンク滴の尾部を速やかに分離することができ、これによ
り、飛翔するインク滴にサテライトドットが発生するこ
とを防止することができる。さらに、インクを飛翔させ
る圧力室の電極にはインク吐出口からインク滴が分離さ
れる時点では既に第二の電圧パルスが遮断されるため、
そのインク吐出口のメニスカスを早期に安定させて印字
の高速化を図ることができる。さらに、電極には常に一
方の極性の電圧が印加されるため電源の極性を変換する
ことがなく、これにより、電源回路を簡略化することが
できる。
【０００９】
【実施例】本発明の一実施例を図１ないし図３に基づい
て説明する。まず、インクジェットプリンタヘッドの構
造について説明する。図１に示すように、例えば、ポリ
カーボネート系の合成樹脂等のように、非導電性及び非
誘電性であり、さらに、メッキ処理や機械加工が可能で
剛性の低い材料により形成された基板１の一面には電歪
部材２が接合されている。この電歪部材２は圧電セラミ
ックからなるピエゾ素子であり、板厚方向（矢印方向）
に分極されている。これらの基板１と電歪部材２とには
複数の圧力室３と複数の側壁４とが交互に配列されて形
成され、個々の圧力室３の両側（側壁４）には断面がコ
の字形の電極５が形成されている。これらの電極５は、
基板１と電歪部材２とにメッキ前の前処理を施し、さら
に触媒層を形成した後に無電解ニッケルメッキ又は無電
解銅メッキ或いは無電解金メッキを施し、電歪部材２の
表面に形成されたメッキ層を除去することにより形成さ
れる。さらに、電歪部材２の表面には天板６が接着され
ている。そして、基板１と電歪部材２との両端に端板７
を固定することによりインクジェットプリンタヘッドが
形成されている。なお、一方の端板７には圧力室３の一
端に位置する複数のインク吐出口８が形成され、圧力室
３の他端はインク供給部（図示せず）に接続される。
て説明する。まず、インクジェットプリンタヘッドの構
造について説明する。図１に示すように、例えば、ポリ
カーボネート系の合成樹脂等のように、非導電性及び非
誘電性であり、さらに、メッキ処理や機械加工が可能で
剛性の低い材料により形成された基板１の一面には電歪
部材２が接合されている。この電歪部材２は圧電セラミ
ックからなるピエゾ素子であり、板厚方向（矢印方向）
に分極されている。これらの基板１と電歪部材２とには
複数の圧力室３と複数の側壁４とが交互に配列されて形
成され、個々の圧力室３の両側（側壁４）には断面がコ
の字形の電極５が形成されている。これらの電極５は、
基板１と電歪部材２とにメッキ前の前処理を施し、さら
に触媒層を形成した後に無電解ニッケルメッキ又は無電
解銅メッキ或いは無電解金メッキを施し、電歪部材２の
表面に形成されたメッキ層を除去することにより形成さ
れる。さらに、電歪部材２の表面には天板６が接着され
ている。そして、基板１と電歪部材２との両端に端板７
を固定することによりインクジェットプリンタヘッドが
形成されている。なお、一方の端板７には圧力室３の一
端に位置する複数のインク吐出口８が形成され、圧力室
３の他端はインク供給部（図示せず）に接続される。
【００１０】次に、図１に基づいて駆動回路を示す。イ
ンクを飛翔させる圧力室３は常に変化するが、ここでは
インクを飛翔させるべく選択された圧力室３を中央に位
置させて説明する。インクを飛翔させる圧力室３の電極
５には、トランジスタＱ１をＬ、トランジスタＱ２をＨ
にすることによりＶ１なる電圧が印加され、また、トラ
ンジスタＱ１をＬ、トランジスタＱ３をＨにすることに
よりＶ２なる電圧が印加される。インクを吐出させるた
めに選択された圧力室３を仕切る側壁４を間にして対向
する他方の電極５には、トランジスタＱ１’をＬ、トラ
ンジスタＱ２’をＨにすることによりＶ１なる電圧が印
加され、また、トランジスタＱ１’をＬ、トランジスタ
Ｑ３’をＨにすることによりＶ２なる電圧が印加される
。
ンクを飛翔させる圧力室３は常に変化するが、ここでは
インクを飛翔させるべく選択された圧力室３を中央に位
置させて説明する。インクを飛翔させる圧力室３の電極
５には、トランジスタＱ１をＬ、トランジスタＱ２をＨ
にすることによりＶ１なる電圧が印加され、また、トラ
ンジスタＱ１をＬ、トランジスタＱ３をＨにすることに
よりＶ２なる電圧が印加される。インクを吐出させるた
めに選択された圧力室３を仕切る側壁４を間にして対向
する他方の電極５には、トランジスタＱ１’をＬ、トラ
ンジスタＱ２’をＨにすることによりＶ１なる電圧が印
加され、また、トランジスタＱ１’をＬ、トランジスタ
Ｑ３’をＨにすることによりＶ２なる電圧が印加される
。
【００１１】次に、図２のタイミングチャートを参照し
てインクジェットプリンタヘッドの駆動方法について説
明する。ここでは、図１における中央の圧力室３からイ
ンクを吐出させる場合について述べる。図２のタイミン
グチャートにおいて、インクを吐出させるために選択さ
れた中央部の圧力室３の電極５に対する電圧の印加のタ
イミングをＢにより示し、左右の圧力室３の電極５に対
する電圧の印加のタイミングをＡにより示し、中央部の
圧力室３負圧（中心線より下側のカーブ）及び正圧（中
心線より上側のカーブ）の変化をＢ’に示す。通常は、
図３（ａ）に示すように、インク吐出口８においてイン
クは表面張力により凹状の形状に維持される。中央の圧
力室３の電極５には、トランジスタＱ１をＬ、トランジ
スタＱ２Ｈとすることにより電圧が徐々に高められる経
過ａをもってＶ１なる第一の電圧パルスが印加される。 これにより、中央の圧力室３はその両側の側壁４が外側
に歪むために容積が増大されて負圧となり、これにより
、中央の圧力室３にインク供給部のインクが吸い込まれ
、図３（ｂ）に示すように、インク吐出口８においてイ
ンクも内方に吸引される。この時、中央の圧力室３の容
積が徐々に増大されるために左右の圧力室３は徐々に圧
縮される。したがって、左右の圧力室３からインクが飛
翔することはない。続いて、トラジスタＱ１をＨ、トラ
ンジスタＱ２をＬにすると中央の圧力室３の電極５への
第一の電圧パルスの給電が瞬時に遮断されるため、中央
の圧力室３は急速に定常時の容積に変化する。これによ
り、中央の圧力室３の圧力が高められ、図３（ｃ）に示
すように、内部のインクがインク吐出口８から飛翔し始
まる。この瞬間に中央の圧力室３の両側に位置する電極
５に第二の電圧パルスを印加する。すなわち、トランジ
スタＱ１’をＬとし、トランジスタＱ３’をＨとすると
、Ｖ２なる第二の電圧パルスが両側の圧力室３の電極５
に印加され、中央の圧力室３の両側に位置する側壁４が
内側に歪み、左右の圧力室３の容積が急激に増大され、
中央の圧力室３はその容積が急激に減少されて内圧が高
められる。これにより、図３（ｄ）（ｅ）に示すように
、中央の圧力室３のインク吐出口８からのインクの飛翔
動作が促進される。この時に、左右の圧力室３の電極５
には図２のＡに示すように、ｂ−ｃ−ｄなる一定長さの
期間をもって印加されるため、インクの吐出に伴う圧力
室３の圧力の減衰速度が遅くなリ、インク滴９の尾部側
の飛翔速度の減衰が緩和される。また、トランジスタＱ
１’をＨ、トランジスタＱ３’をＬにすると、図２にお
けるｄの時点で電極５への第二の電圧パルスが瞬時に遮
断され、圧力室３の圧力が急激に低下するため、図３（
ｅ）に示すようにインク滴９の尾部の長さが短くなり、
図３（ｆ）に示すように、急激に圧力が低下した圧力室
３のインクに対してインク滴９の尾部が速やかに分離さ
れる。したがって、インク滴９の飛翔方向を一定にする
ことが可能となる。図２におけるｅの時点では１画素単
位のインクの飛翔動作が終わる。
てインクジェットプリンタヘッドの駆動方法について説
明する。ここでは、図１における中央の圧力室３からイ
ンクを吐出させる場合について述べる。図２のタイミン
グチャートにおいて、インクを吐出させるために選択さ
れた中央部の圧力室３の電極５に対する電圧の印加のタ
イミングをＢにより示し、左右の圧力室３の電極５に対
する電圧の印加のタイミングをＡにより示し、中央部の
圧力室３負圧（中心線より下側のカーブ）及び正圧（中
心線より上側のカーブ）の変化をＢ’に示す。通常は、
図３（ａ）に示すように、インク吐出口８においてイン
クは表面張力により凹状の形状に維持される。中央の圧
力室３の電極５には、トランジスタＱ１をＬ、トランジ
スタＱ２Ｈとすることにより電圧が徐々に高められる経
過ａをもってＶ１なる第一の電圧パルスが印加される。 これにより、中央の圧力室３はその両側の側壁４が外側
に歪むために容積が増大されて負圧となり、これにより
、中央の圧力室３にインク供給部のインクが吸い込まれ
、図３（ｂ）に示すように、インク吐出口８においてイ
ンクも内方に吸引される。この時、中央の圧力室３の容
積が徐々に増大されるために左右の圧力室３は徐々に圧
縮される。したがって、左右の圧力室３からインクが飛
翔することはない。続いて、トラジスタＱ１をＨ、トラ
ンジスタＱ２をＬにすると中央の圧力室３の電極５への
第一の電圧パルスの給電が瞬時に遮断されるため、中央
の圧力室３は急速に定常時の容積に変化する。これによ
り、中央の圧力室３の圧力が高められ、図３（ｃ）に示
すように、内部のインクがインク吐出口８から飛翔し始
まる。この瞬間に中央の圧力室３の両側に位置する電極
５に第二の電圧パルスを印加する。すなわち、トランジ
スタＱ１’をＬとし、トランジスタＱ３’をＨとすると
、Ｖ２なる第二の電圧パルスが両側の圧力室３の電極５
に印加され、中央の圧力室３の両側に位置する側壁４が
内側に歪み、左右の圧力室３の容積が急激に増大され、
中央の圧力室３はその容積が急激に減少されて内圧が高
められる。これにより、図３（ｄ）（ｅ）に示すように
、中央の圧力室３のインク吐出口８からのインクの飛翔
動作が促進される。この時に、左右の圧力室３の電極５
には図２のＡに示すように、ｂ−ｃ−ｄなる一定長さの
期間をもって印加されるため、インクの吐出に伴う圧力
室３の圧力の減衰速度が遅くなリ、インク滴９の尾部側
の飛翔速度の減衰が緩和される。また、トランジスタＱ
１’をＨ、トランジスタＱ３’をＬにすると、図２にお
けるｄの時点で電極５への第二の電圧パルスが瞬時に遮
断され、圧力室３の圧力が急激に低下するため、図３（
ｅ）に示すようにインク滴９の尾部の長さが短くなり、
図３（ｆ）に示すように、急激に圧力が低下した圧力室
３のインクに対してインク滴９の尾部が速やかに分離さ
れる。したがって、インク滴９の飛翔方向を一定にする
ことが可能となる。図２におけるｅの時点では１画素単
位のインクの飛翔動作が終わる。
【００１２】上述したように、側壁４を間にして対向す
る対の電極５に同一極性の第一の電圧パルスと第二の電
圧パルスとが交互に印加されるため、圧力室３を仕切る
側壁４を定常状態から両側に歪ませて圧力室３の圧力変
化量を大きくすることができる。これにより、インクの
吐出特性を向上させることができる。
る対の電極５に同一極性の第一の電圧パルスと第二の電
圧パルスとが交互に印加されるため、圧力室３を仕切る
側壁４を定常状態から両側に歪ませて圧力室３の圧力変
化量を大きくすることができる。これにより、インクの
吐出特性を向上させることができる。
【００１３】また、第一の電圧パルスにより特定の圧力
室３の容積を増大させてインクを吸い込ませ、第二の電
圧パルスによりその圧力室３を縮小させて高まる内圧に
よりインクを吐出させるが、第二の電圧パルスを瞬時に
遮断することにより、圧力室３の容積が圧縮された状態
から急激に定常時の容積に回復するため、この過程で発
生する負圧により飛翔するインク滴９の尾部を分離する
ことができ、これにより、飛翔するインク滴９にサテラ
イトドットが発生することを防止することができる。
室３の容積を増大させてインクを吸い込ませ、第二の電
圧パルスによりその圧力室３を縮小させて高まる内圧に
よりインクを吐出させるが、第二の電圧パルスを瞬時に
遮断することにより、圧力室３の容積が圧縮された状態
から急激に定常時の容積に回復するため、この過程で発
生する負圧により飛翔するインク滴９の尾部を分離する
ことができ、これにより、飛翔するインク滴９にサテラ
イトドットが発生することを防止することができる。
【００１４】さらに、インクを飛翔させる圧力室３の電
極５にはインク吐出口８からインク滴が分離される時点
では既に第二の電圧パルスが印加されないので、そのイ
ンク吐出口８のメニスカスを早期に安定させて印字の高
速化を図ることができる。
極５にはインク吐出口８からインク滴が分離される時点
では既に第二の電圧パルスが印加されないので、そのイ
ンク吐出口８のメニスカスを早期に安定させて印字の高
速化を図ることができる。
【００１５】さらに、電極５には常に一方の極性の第一
の電圧パルス又は第二の電圧パルスが印加されるため電
源の極性を変換することがなく、これにより、電源回路
を簡略化することができる。
の電圧パルス又は第二の電圧パルスが印加されるため電
源の極性を変換することがなく、これにより、電源回路
を簡略化することができる。
【００１６】前記実施例において、隣接する圧力室３を
仕切る側壁４の一部を電歪部材２により形成した状態で
説明したが、圧力室を構成する外壁に別部材としての電
歪部材を固定し、或いは、複数の溝が形成された基板と
これらの溝の頂部の開口面を覆う板状の電歪部材とを接
合して圧力室を形成してなるインクジェットプリンタヘ
ッドにおいても本発明を適用させることができる。
仕切る側壁４の一部を電歪部材２により形成した状態で
説明したが、圧力室を構成する外壁に別部材としての電
歪部材を固定し、或いは、複数の溝が形成された基板と
これらの溝の頂部の開口面を覆う板状の電歪部材とを接
合して圧力室を形成してなるインクジェットプリンタヘ
ッドにおいても本発明を適用させることができる。
【００１７】
【発明の効果】本発明は、一端にインク吐出口を有して
インク供給部に接続された複数の圧力室を設け、これら
の圧力室に対をなす電極が固定された電歪部材を設けた
インクジェットプリンタヘッドにおいて、対をなす一方
の前記電極に電圧を徐々に高めながら一方の極性の第一
の電圧パルスを一定時間印加することにより前記電歪部
材を歪ませて特定の圧力室の容積を増大させた後に前記
第一の電圧パルスを瞬時に遮断し、この第一の電圧パル
スの遮断時に対をなす他方の前記電極に一方の極性の第
二の電圧パルスを一定時間印加することにより前記電歪
部材を逆方向歪ませて特定の前記圧力室の容積を縮小さ
せた後に前記第二の電圧パルスを瞬時に遮断するように
したので、対をなす一方の電極に電圧を徐々に高めなが
ら第一の電圧パルスを一定時間印加し電歪部材を歪ませ
て特定の圧力室の容積を増大させることにより、他の圧
力室の容積を急激に圧縮することなく特定の圧力室にイ
ンク供給部からインクを吸い込ませることができ、続い
て、第一の電圧パルスを瞬時に遮断し電歪部材を復帰さ
せると同時に、対をなす他方の電極に第二の電圧パルス
を印加し電歪部材を逆方向に歪ませてその圧力室の容積
を縮小させることによりこの圧力室のインクをインク吐
出口から飛翔させることができ、この時に、圧力室の電
歪部材を定常状態から両方向に歪ませることにより圧力
室の圧力変化量を大きくすることができ、これにより、
インクの吐出特性を向上させることができ、また、イン
クを吐出させるために選択された圧力室は容積が縮小さ
れてインクを吐出するが、この時に第二の電圧パルスを
瞬時に遮断することにより、インクを吐出させた圧力室
の容積が圧縮された状態から急激に定常時の容積に回復
するため、この過程で発生する負圧により飛翔するイン
ク滴の尾部を速やかに分離することができ、これにより
、飛翔するインク滴にサテライトドットが発生すること
を防止することができ、さらに、インクを飛翔させる圧
力室の電極にはインク吐出口からインク滴が分離される
時点では既に第二の電圧パルスが遮断されるため、その
インク吐出口のメニスカスを早期に安定させて印字の高
速化を図ることができ、さらに、電極には常に一方の極
性の電圧が印加されるため電源の極性を変換することが
なく、これにより、電源回路を簡略化することができる
等の効果を有する。
インク供給部に接続された複数の圧力室を設け、これら
の圧力室に対をなす電極が固定された電歪部材を設けた
インクジェットプリンタヘッドにおいて、対をなす一方
の前記電極に電圧を徐々に高めながら一方の極性の第一
の電圧パルスを一定時間印加することにより前記電歪部
材を歪ませて特定の圧力室の容積を増大させた後に前記
第一の電圧パルスを瞬時に遮断し、この第一の電圧パル
スの遮断時に対をなす他方の前記電極に一方の極性の第
二の電圧パルスを一定時間印加することにより前記電歪
部材を逆方向歪ませて特定の前記圧力室の容積を縮小さ
せた後に前記第二の電圧パルスを瞬時に遮断するように
したので、対をなす一方の電極に電圧を徐々に高めなが
ら第一の電圧パルスを一定時間印加し電歪部材を歪ませ
て特定の圧力室の容積を増大させることにより、他の圧
力室の容積を急激に圧縮することなく特定の圧力室にイ
ンク供給部からインクを吸い込ませることができ、続い
て、第一の電圧パルスを瞬時に遮断し電歪部材を復帰さ
せると同時に、対をなす他方の電極に第二の電圧パルス
を印加し電歪部材を逆方向に歪ませてその圧力室の容積
を縮小させることによりこの圧力室のインクをインク吐
出口から飛翔させることができ、この時に、圧力室の電
歪部材を定常状態から両方向に歪ませることにより圧力
室の圧力変化量を大きくすることができ、これにより、
インクの吐出特性を向上させることができ、また、イン
クを吐出させるために選択された圧力室は容積が縮小さ
れてインクを吐出するが、この時に第二の電圧パルスを
瞬時に遮断することにより、インクを吐出させた圧力室
の容積が圧縮された状態から急激に定常時の容積に回復
するため、この過程で発生する負圧により飛翔するイン
ク滴の尾部を速やかに分離することができ、これにより
、飛翔するインク滴にサテライトドットが発生すること
を防止することができ、さらに、インクを飛翔させる圧
力室の電極にはインク吐出口からインク滴が分離される
時点では既に第二の電圧パルスが遮断されるため、その
インク吐出口のメニスカスを早期に安定させて印字の高
速化を図ることができ、さらに、電極には常に一方の極
性の電圧が印加されるため電源の極性を変換することが
なく、これにより、電源回路を簡略化することができる
等の効果を有する。
【図１】本発明の一実施例を示す電極と電源との接続状
態を示す縦断正面図である。
態を示す縦断正面図である。
【図２】その電極への電圧の印加状態を示すタイミング
チャートである。
チャートである。
【図３】その圧力室からのインクの吐出動作を示す縦断
側面図である。
側面図である。
【図４】従来の駆動方法を示すもので電極に印加される
電圧と圧力室の圧力との変化を示すタイミングチャート
である。
電圧と圧力室の圧力との変化を示すタイミングチャート
である。
【図５】その圧力室のインクの吐出動作を示す縦断側面
図である。
図である。
【図６】他の従来の駆動方法を示すもので電極に印加さ
れる電圧と圧力室の圧力との変化を示すタイミングチャ
ートである。
れる電圧と圧力室の圧力との変化を示すタイミングチャ
ートである。
２ 電歪部材
３ 圧力室
５ 電極
８ インク吐出口
Claims (1)
- 【請求項１】 一端にインク吐出口を有してインク供
給部に接続された複数の圧力室を設け、これらの圧力室
に対をなす電極が固定された電歪部材を設けたインクジ
ェットプリンタヘッドにおいて、対をなす一方の前記電
極に電圧を徐々に高めながら一方の極性の第一の電圧パ
ルスを一定時間印加することにより前記電歪部材を歪ま
せて特定の圧力室の容積を増大させた後に前記第一の電
圧パルスを瞬時に遮断し、この第一の電圧パルスの遮断
時に対をなす他方の前記電極に一方の極性の第二の電圧
パルスを一定時間印加することにより前記電歪部材を逆
方向歪ませて特定の前記圧力室の容積を縮小させた後に
前記第二の電圧パルスを瞬時に遮断するようにしたこと
を特徴とするインクジェットプリンタヘッドの駆動方法
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14702291A JP2693656B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | インクジェットプリンタヘッドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14702291A JP2693656B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | インクジェットプリンタヘッドの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04369542A true JPH04369542A (ja) | 1992-12-22 |
| JP2693656B2 JP2693656B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=15420779
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14702291A Expired - Fee Related JP2693656B2 (ja) | 1991-06-19 | 1991-06-19 | インクジェットプリンタヘッドの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2693656B2 (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0760962A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-07 | Seikosha Co Ltd | インクジェットヘッドとその製造方法 |
| US5594475A (en) * | 1993-08-27 | 1997-01-14 | Kabushiki Kaisha Tec | Ink jet printer head and a method of driving the same |
| US5764247A (en) * | 1993-11-09 | 1998-06-09 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Drive method for ink ejection device capable of canceling residual pressure fluctuations by applying voltage to electrode pairs of second and third ink chambers subsequent to applying voltage to an electrode pair of a first ink chamber |
| US6106092A (en) * | 1998-07-02 | 2000-08-22 | Kabushiki Kaisha Tec | Driving method of an ink-jet head |
| US6193343B1 (en) | 1998-07-02 | 2001-02-27 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Driving method of an ink-jet head |
| US6474784B1 (en) | 1998-12-08 | 2002-11-05 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet head, ink jet printer, and its driving method |
| US6491378B2 (en) | 1998-12-08 | 2002-12-10 | Seiko Epson Corporation | Ink jet head, ink jet printer, and its driving method |
| JP2011177920A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Riso Kagaku Corp | 液滴吐出装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4432425B2 (ja) | 2003-09-25 | 2010-03-17 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | 液滴吐出ヘッドの駆動方法 |
-
1991
- 1991-06-19 JP JP14702291A patent/JP2693656B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5594475A (en) * | 1993-08-27 | 1997-01-14 | Kabushiki Kaisha Tec | Ink jet printer head and a method of driving the same |
| JPH0760962A (ja) * | 1993-08-30 | 1995-03-07 | Seikosha Co Ltd | インクジェットヘッドとその製造方法 |
| US5764247A (en) * | 1993-11-09 | 1998-06-09 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Drive method for ink ejection device capable of canceling residual pressure fluctuations by applying voltage to electrode pairs of second and third ink chambers subsequent to applying voltage to an electrode pair of a first ink chamber |
| US6106092A (en) * | 1998-07-02 | 2000-08-22 | Kabushiki Kaisha Tec | Driving method of an ink-jet head |
| US6193343B1 (en) | 1998-07-02 | 2001-02-27 | Toshiba Tec Kabushiki Kaisha | Driving method of an ink-jet head |
| US6474784B1 (en) | 1998-12-08 | 2002-11-05 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet head, ink jet printer, and its driving method |
| US6491378B2 (en) | 1998-12-08 | 2002-12-10 | Seiko Epson Corporation | Ink jet head, ink jet printer, and its driving method |
| JP2011177920A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Riso Kagaku Corp | 液滴吐出装置 |
| US8517492B2 (en) | 2010-02-26 | 2013-08-27 | Riso Kagaku Corporation | Droplet propelling device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2693656B2 (ja) | 1997-12-24 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |