JPH05261906A - Rotating ink jet head - Google Patents

Rotating ink jet head

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Publication number
JPH05261906A
JPH05261906A JP6393292A JP6393292A JPH05261906A JP H05261906 A JPH05261906 A JP H05261906A JP 6393292 A JP6393292 A JP 6393292A JP 6393292 A JP6393292 A JP 6393292A JP H05261906 A JPH05261906 A JP H05261906A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
cylindrical rotary
ink jet
rotary head
head body
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP6393292A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Osamu Taniguchi
修 谷口
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.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
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Publication of JPH05261906A publication Critical patent/JPH05261906A/en
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Abstract

PURPOSE:To provide a new rotating ink jet head constituted for increasing further the printing speed. CONSTITUTION:A rotating ink jet head is provided with a cylindrical rotating head main body 12 with a plurality of ink jetting nozzles 12a disposed by the given pitch, and a vibration plate 12b provided for forming a ring ink pressure chamber communicated with the ink jetting nozzles is disposed inside the cylindrical rotating head main body. The rotating ink jet head is fixedly disposed on the inner side of the cylindrical rotating head main body and provided with an electric/mechanical conversion means being in slide contact with the vibration plate of the cylindrical rotating head main body, and small ink drops are jetted properly out of the ink jetting nozzles by vibrating locally and selectively the vibration plate by said electric conversion means based on the printing data during the rotation of the cylindrical rotating head main body.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はインクジェットプリンタ
に関し、一層詳しくはそこに搭載される回転式インクジ
ェットヘッドに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet printer, and more particularly to a rotary ink jet head mounted therein.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来のインクジェットヘッドは所定のピ
ッチで配列された複数のインク噴射ノズルを形成したヘ
ッド本体を具備し、このヘッド本体内には各インク噴射
ノズルと連通したインク流路が形成される。インク流路
中にはインク圧力室が設けられ、このインク圧力室には
インク供給源から逐次インクが補充される。各インク圧
力室を郭成する壁部には電気機械変換手段例えば圧電素
子等が適用され、この圧電素子に駆動パルス電圧を印加
させて該壁部を振動させることにより、インク圧力室に
圧力波が生じさせられ、このときインク噴射ノズルから
インクがインク小滴として記録媒体(図示されない)に
向かって噴射させられる。このようなヘッド本体は印字
走査方向に沿って移動させられるキャリッジ上に搭載さ
れ、その移動中に圧電素子を印字データに基づいて選択
的に駆動させることにより、インク噴射ノズルから適宜
インク小滴が記録紙等の記録媒体に向かって噴射させら
れ、かくして該記録媒体上には文字、記号等がインクド
ットにより記録されることになる。
2. Description of the Related Art A conventional ink jet head has a head body having a plurality of ink jet nozzles arranged at a predetermined pitch, and an ink flow path communicating with each ink jet nozzle is formed in the head body. It An ink pressure chamber is provided in the ink flow path, and ink is sequentially replenished from the ink supply source to the ink pressure chamber. Electromechanical conversion means, such as a piezoelectric element, is applied to a wall portion that defines each ink pressure chamber, and a drive pulse voltage is applied to the piezoelectric element to vibrate the wall portion to generate a pressure wave in the ink pressure chamber. Is generated, and at this time, the ink is ejected from the ink ejecting nozzle as ink droplets toward the recording medium (not shown). Such a head body is mounted on a carriage that is moved along the print scanning direction, and by selectively driving the piezoelectric element based on print data during the movement, ink droplets are appropriately ejected from the ink ejection nozzles. The ink is ejected toward a recording medium such as a recording paper, so that characters, symbols and the like are recorded on the recording medium by ink dots.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする問題点】ところで、上述した
ようなインクジェットヘッドにおいて、印字速度を上げ
るためには、各インク噴射ノズルからのインク小滴の噴
射周波数を高める必要があるが、しかし従来の場合では
該噴射周波数は数キロヘルツ以下に抑えられる。という
のは、インク小滴の噴射周波数が数キロヘルツ以上にな
ると、インク圧力室からインク噴射ノズルへのインクの
供給が充分に行われなくなり、その結果印字品位が悪化
するからである。したがって、本発明の目的は印字速度
を更に高める得るように構成された新規なインクジェッ
トヘッドを提供することである。
By the way, in the ink jet head as described above, in order to increase the printing speed, it is necessary to increase the ejection frequency of the ink droplets from each ink ejection nozzle. In some cases, the injection frequency is kept below a few kilohertz. This is because if the ejection frequency of the ink droplets exceeds several kilohertz, the ink cannot be sufficiently supplied from the ink pressure chambers to the ink ejection nozzles, resulting in poor print quality. Therefore, it is an object of the present invention to provide a novel ink jet head configured to further increase the printing speed.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】本発明による回転式イン
クジェットヘッドは所定のピッチで配列された複数のイ
ンク噴射ノズルを持つ円筒形回転ヘッド本体を具備し、
この円筒形回転ヘッド本体の内側にはインク噴射ノズル
と連通した環状インク圧力室を形成すべく配置された振
動板が設けられる。本発明による回転式インクジェット
ヘッドは、更に、円筒形回転ヘッド本体の内側で固定配
置されかつ該円筒形回転ヘッド本体の振動板と摺動接触
させられた電気機械変換手段を具備し、この電気変換手
段は円筒形回転ヘッド本体の回転中に印字データに基づ
いてその振動板を局部的にかつ選択的に振動させてイン
ク噴射ノズルから適宜インク小滴を噴射させるようにな
っている。
A rotary ink jet head according to the present invention comprises a cylindrical rotary head body having a plurality of ink jet nozzles arranged at a predetermined pitch.
Inside the cylindrical rotary head body, there is provided a vibrating plate arranged to form an annular ink pressure chamber communicating with the ink jet nozzle. The rotary ink jet head according to the present invention further comprises electromechanical conversion means fixedly arranged inside the cylindrical rotary head body and in sliding contact with the vibration plate of the cylindrical rotary head body. The means locally and selectively vibrates the vibrating plate based on the print data during the rotation of the cylindrical rotary head main body to eject ink droplets appropriately from the ink ejecting nozzles.

【0005】[0005]

【作用】上述の構成から明らかなように、本発明による
回転式インクジェットヘッドにあっては、円筒形回転ヘ
ッド本体の回転中、そのインク圧力室内のインクは遠心
力を受け、これによりインク圧力室から各インク噴射ノ
ズルへのインクの供給が促進されることになる。
As is apparent from the above-described structure, in the rotary ink jet head according to the present invention, the ink in the ink pressure chamber receives a centrifugal force during the rotation of the cylindrical rotary head main body, which causes the ink pressure chamber. The ink supply to each ink ejecting nozzle is promoted.

【0006】[0006]

【実施例】次に、添付図面を参照して、本発明による回
転式インクジェットヘッドの実施例について説明する。
図1を参照すると、本発明による回転式インクジェット
ヘッドの一実施例が示され、この回転式インクジェット
ヘッドはプリンタのプラテン(図示されない)に沿って
すなわち印字走査方向に沿って移動させられるキャリッ
ジ10と、このキャリッジ10上に回転自在に着脱自在
に搭載された円筒形回転ヘッド本体12とを具備する。
図2を参照すると、キャリッジ10だけが示され、そこ
からヘッド本体10は取り外されている。
Embodiments of the rotary ink jet head according to the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings.
Referring to FIG. 1, there is shown one embodiment of a rotary inkjet head according to the present invention, which comprises a carriage 10 which is moved along a platen (not shown) of the printer, i.e. along the print scan direction. A cylindrical rotary head body 12 rotatably and detachably mounted on the carriage 10.
2, only the carriage 10 is shown from which the head body 10 has been removed.

【0007】本実施例では、キャリッジ10自体は駆動
モータ例えばパルスモータとして構成され、このパルス
モータはモータハウジング10aと、このモータハウジ
ング10aの上面から突出する出力シャフト10bとか
らなる。モータハウジング10aはプリンタのプラテン
に沿って延在する案内バー(図示されない)上に摺動自
在に装着され、かつ印字作動時に該案内バーに沿って移
動させられる。円筒形回転ヘッド本体12は出力シャフ
ト10bに対して着脱自在に装着され、印字作動時には
図中の矢印に示す方向に回転駆動させられる(図1)。
In the present embodiment, the carriage 10 itself is constructed as a drive motor, for example, a pulse motor, and the pulse motor comprises a motor housing 10a and an output shaft 10b protruding from the upper surface of the motor housing 10a. The motor housing 10a is slidably mounted on a guide bar (not shown) extending along the platen of the printer, and is moved along the guide bar during printing operation. The cylindrical rotary head main body 12 is detachably attached to the output shaft 10b, and is rotationally driven in the direction shown by the arrow in the drawing during printing operation (FIG. 1).

【0008】円筒形回転ヘッド本体12は適当な金属材
料例えばステンレス等から作成され、その周囲面には複
数のインク噴射ノズル12aが形成される。インク噴射
ノズル12aは縦方向に複数列に配列され、各縦列には
例示的に4つのインク噴射ノズル12aが含まれるが、
実際には更に多数のインク噴射ノズルが形成される。例
えば、24×24のドットマトリックスで印字記録を行う場
合には、各縦列には24個のインク噴射ノズルが形成され
る。すなわち、各縦列のインク噴射ノズル12aの配列
ピッチは記録紙上でのインクドットのピッチに対応する
ものである。また、図示の便宜上、各インク噴射ノズル
12aは誇張して大きく図示されているが、実際にはそ
の径は数ミクロンのオーダーである。この理由のため
に、図1では、かかるインク噴射ノズル12aの配列ピ
ッチはその縦列の周囲方向に沿う間隔ピッチとほぼ等し
いように図示されているが、実際にはインク噴射ノズル
12aの縦列の間隔ピッチはその縦列に含まれるインク
噴射ノズル12aの配列ピッチよりも大巾に大きい。
The cylindrical rotary head body 12 is made of a suitable metal material such as stainless steel, and a plurality of ink jet nozzles 12a are formed on its peripheral surface. The ink ejection nozzles 12a are arranged in a plurality of columns in the vertical direction, and each column includes, for example, four ink ejection nozzles 12a.
In reality, a larger number of ink ejection nozzles are formed. For example, when performing print recording with a 24 × 24 dot matrix, 24 ink ejection nozzles are formed in each column. That is, the arrangement pitch of the ink ejection nozzles 12a in each column corresponds to the pitch of the ink dots on the recording paper. Further, for convenience of illustration, each ink ejection nozzle 12a is exaggeratedly illustrated in a large size, but in reality, the diameter thereof is on the order of several microns. For this reason, in FIG. 1, the arrangement pitch of the ink ejecting nozzles 12a is shown to be substantially equal to the interval pitch along the circumferential direction of the column. The pitch is much larger than the arrangement pitch of the ink ejection nozzles 12a included in the column.

【0009】図3に示すように、円筒形回転ヘッド本体
12の内側にはスリーブ形状の振動板12bが設けら
れ、この振動板12bによりインク噴射ノズル12aと
連通した環状インク圧力室12cが形成される。円筒形
回転ヘッド本体12が出力シャフト10bに対して装着
された際、振動板12bはモータハウジング10aの上
面から突出した4つの支承板10cに対して摺動係合さ
せられ、これにより円筒形回転ヘッド本体12の回転駆
動が安定化させられる。4つの支承板10cは出力シャ
フト10bの回りに互いに90°の角度で配置させられ、
そのうちの1つの支承板10c、すなわち印字側正面に
配置された支承板10cには電気機械変換手段14が支
持される。本実施例では、電気機械変換手段14は各縦
列に含まれるインク噴射ノズル12aの個数に等しい4
個の圧電素子14aからなり、これら圧電素子14aは
インク噴射ノズル12aの配列ピッチと同じピッチで配
列される。したがって、円筒形回転ヘッド本体12の回
転駆動中、各縦列に含まれるインク噴射ノズル12aの
各々はその該当圧電素子14a上を通過することにな
る。圧電素子14aの電極板に駆動パルス電圧が印加さ
れると、振動板12bが局部的に振動させられ、これに
よりインク圧力室12c内のインクに圧力波が生じて、
該当インク噴射ノズル12aからインク小滴が噴射させ
られることになる。
As shown in FIG. 3, a sleeve-shaped vibrating plate 12b is provided inside the cylindrical rotary head body 12, and the vibrating plate 12b forms an annular ink pressure chamber 12c communicating with the ink ejecting nozzle 12a. It When the cylindrical rotary head main body 12 is mounted on the output shaft 10b, the vibrating plate 12b is slidably engaged with the four support plates 10c protruding from the upper surface of the motor housing 10a, whereby the cylindrical rotary head is rotated. The rotational drive of the head body 12 is stabilized. The four support plates 10c are arranged around the output shaft 10b at an angle of 90 ° to each other,
The electromechanical converting means 14 is supported by one of the supporting plates 10c, that is, the supporting plate 10c arranged on the front side of the printing side. In this embodiment, the electromechanical converting means 14 is equal to the number of the ink ejecting nozzles 12a included in each column.
The piezoelectric elements 14a are arranged at the same pitch as the arrangement pitch of the ink jet nozzles 12a. Therefore, during the rotational driving of the cylindrical rotary head body 12, each of the ink jet nozzles 12a included in each column passes over the corresponding piezoelectric element 14a. When a drive pulse voltage is applied to the electrode plate of the piezoelectric element 14a, the vibrating plate 12b is locally vibrated, which causes a pressure wave in the ink in the ink pressure chamber 12c,
Ink droplets are ejected from the corresponding ink ejection nozzle 12a.

【0010】上述の記載から明らかなように、本発明に
よれば、印字作動中、円筒形回転ヘッド本体12は回転
駆動させられるので、インク圧力室12c内のインク噴
射ノズル12aは絶えず遠心力を受け、このためインク
圧力室12cからインク噴射ノズル12aへのインク供
給が促進され、これにり印字速度を高めることが可能と
なる。これについて詳述すると、インクをインク圧力室
12cからインク噴射ノズル12aに供給するインク供
給力Fは以下の式で表せられる。 F=fr +fn (1) ここで、fr はインクに作用する遠心力、fn はインク
噴射ノズル12aでのインクの表面張力による力であ
る。遠心力fr は円筒形回転ヘッド本体12の回転速度
h (m/s) によって決まる。すなわち、 fr ∝Vh 2 (2) インク噴射ノズル12aへのインクのインク供給時間t
r とインク供給力Fとは以下の関係式で表せられる(な
お、インクの慣性力は無視される)。すなわち、 tr ∝1/F (3) 上記の式(1)、(2)および(3)から以下の式が求
まる。 tr ∝1/(Vh 2 +fn ) (4) 以上の式から明らかなように、Vh が増加してfr が大
きくなればなる程、trが減少することが分かる。次
に、円筒形回転ヘッド本体12の回転速度Vh (m/s) と
キャリッジ10の印字走査速度Vc との関係について述
べる。インク噴射ノズル12aの縦列の配置ピッチをY
(μm)、記録すべきインクドットのドットピッチをD
(μm)とした場合、各縦列のインク噴射ノズル12aか
ら噴射されたインク小滴をドットピッチDで記録するた
めには、インク噴射ノズル12aの各縦列はD/Vc
毎に圧電素子14aの設置箇所を通過しなければならな
ず、このためには円筒形回転ヘッド本体12の回転速度
h (m/s) は以下の条件を満足しなければならない。す
なわち、 Vh =Vc ・Y/D (5) この式(4)を変形して、キャリッジ10の印字走査速
度Vc について書き直すと、以下の式となる。 Vc =Vh ・D/Y (5) 以上の式から明らかなように、Vh が増加すればする
程、Vc を大きくしなければならいことが分かり、これ
はキャリッジ10の印字走査速度Vc を高め得るという
ことを意味する。
As is clear from the above description, according to the present invention, since the cylindrical rotary head body 12 is driven to rotate during the printing operation, the ink ejecting nozzle 12a in the ink pressure chamber 12c constantly applies centrifugal force. Therefore, the supply of ink from the ink pressure chamber 12c to the ink ejecting nozzle 12a is promoted, and the printing speed can be increased. This will be described in detail. The ink supply force F that supplies ink from the ink pressure chamber 12c to the ink ejection nozzle 12a can be expressed by the following formula. F = f r + f n ( 1) Here, f r centrifugal force acting on the ink, f n is the force due to the surface tension of the ink in the ink ejection nozzles 12a. The centrifugal force fr is determined by the rotation speed Vh (m / s) of the cylindrical rotary head body 12. That is, f r ∝ V h 2 (2) Ink supply time t of ink to the ink jet nozzle 12a
r and the ink supply force F can be expressed by the following relational expression (note that the inertial force of ink is ignored). That is, tr ∝ 1 / F (3) The following equation is obtained from the above equations (1), (2) and (3). t r α1 / (V h 2 + f n) (4) As apparent from the above equation, as the V h is the larger the f r increases, it can be seen that t r is reduced. Next, the relationship between the rotation speed V h (m / s) of the cylindrical rotary head body 12 and the print scanning speed V c of the carriage 10 will be described. The arrangement pitch of the vertical rows of the ink ejection nozzles 12a is Y
(μm), the dot pitch of the ink dots to be recorded is D
(μm), in order to record the ink droplets ejected from the ink ejecting nozzles 12a of each column at the dot pitch D, each column of the ink ejecting nozzles 12a should have a piezoelectric element 14a every D / V c seconds. Of the cylindrical rotary head body 12 for this purpose, the rotational speed V h (m / s) of the cylindrical rotary head body 12 must satisfy the following conditions. That, V h = V c · Y / D (5) by transforming the equation (4), when rewriting the print scanning speed V c of the carriage 10, the following equation. V c = V h · D / Y (5) As is clear from the above equation, it is understood that the more V h increases, the larger V c must be. This is the print scanning speed of the carriage 10. It means that V c can be increased.

【0011】図5を参照すると、円筒形回転ヘッド本体
12の一部、すなわちインク噴射ノズル12aを形成し
た領域の一部が平面上に展開して図示され、そこではイ
ンク噴射ノズル12aの3つの縦列が便宜的に参照符号
a、bおよびcで示される。上述したように、縦列a、
bおよびcの間隔ピッチYはその各縦列に含まれるイン
ク噴射ノズル12aの配列ピッチDよりも大巾に大き
い。このため縦列aに含まれるインク噴射ノズル12a
から噴射されたインク小滴で記録紙上に記録されたイン
クドットに対して、それに隣接した縦列bに含まれるイ
ンク噴射ノズル12aから噴射されたインク小滴で記録
紙上に記録されたインクドットが配列ピッチDで記録さ
れなければならい。すなわち、図6に示すように、4×
4のドットマトリックスでインク小滴を記録するために
は、縦列aから得られるインクドット列a′と、縦列b
から得られるインクドット列b′との間の間隔は配列ピ
ッチDとされなければならい。
Referring to FIG. 5, a part of the cylindrical rotary head main body 12, that is, a part of the region where the ink jet nozzle 12a is formed is shown in a developed manner on a plane, in which three ink jet nozzles 12a are formed. The columns are designated by the reference signs a, b and c for convenience. As mentioned above, the column a,
The interval pitch Y between b and c is much larger than the arrangement pitch D of the ink ejection nozzles 12a included in each column. Therefore, the ink ejection nozzles 12a included in the column a
The ink dots recorded on the recording paper with the ink droplets ejected from are arranged with the ink dots ejected from the ink ejection nozzles 12a included in the column b adjacent to the ink dots recorded on the recording paper. Must be recorded at pitch D. That is, as shown in FIG. 6, 4 ×
In order to record ink droplets with a dot matrix of 4, an ink dot row a'obtained from column a and a column b
The distance between the ink dot row b ′ and the ink dot row b ′ must be the arrangement pitch D.

【0012】以上のようなインクドット記録を得るため
には、円筒形回転ヘッド本体12の印字走査方向の速度
に基づいて、円筒形回転ヘッド本体12の回転速度と圧
電素子14aへの駆動パルス電圧の印加とが制御されな
ければならい。すなわち、図7の(a)に示すように、
円筒形回転ヘッド本体12が矢印16で示す印字走査方
向に沿って移動されているいるときに、縦列aのインク
噴射ノズル12aからインク小滴Sが記録紙Pに向かっ
て噴射されたとすると、円筒形回転ヘッド本体12が図
7の(2)に示すように、配列ピッチDに相当する距離
だけ印字走査方向に進む間に、該円筒形回転ヘッド本体
12を角度θだけ回転させて、縦列bを圧電素子14a
の設置箇所まで移動させると共に該圧電素子14aに駆
動電圧パルスを印加させ、これによりインク小滴を縦列
bのインク噴射ノズル12aから噴射させることが必要
である。なお、図7において、参照符号18は円筒形回
転ヘッド本体12の回転方向を示す。
In order to obtain the above ink dot recording, the rotational speed of the cylindrical rotary head main body 12 and the drive pulse voltage to the piezoelectric element 14a are determined based on the speed of the cylindrical rotary head main body 12 in the print scanning direction. The application of and must be controlled. That is, as shown in FIG.
When the cylindrical rotary head main body 12 is moved along the print scanning direction indicated by the arrow 16, if the ink droplets S are ejected from the ink ejection nozzles 12a in the column a toward the recording paper P, As shown in FIG. 7B, the cylindrical rotary head main body 12 is rotated by an angle θ while the cylindrical rotary head main body 12 advances in the print scanning direction by a distance corresponding to the arrangement pitch D, and the column b The piezoelectric element 14a
It is necessary to move the piezoelectric element 14a to the installation location and apply a drive voltage pulse to the piezoelectric element 14a, thereby ejecting the ink droplets from the ink ejecting nozzles 12a in the column b. In FIG. 7, reference numeral 18 indicates the direction of rotation of the cylindrical rotary head body 12.

【0013】図8を参照すると、以上で述べた制御を行
うための制御ブロック図の一例が示される。同ブロック
図において、参照符号20はキャリッジ10が印字走査
方向に移動する際にその走査位置を検出する走査センサ
を示し、この走査センサ20はキャリッジ10を印字走
査方向に駆動させる駆動ベルトに所定の間隔で形成され
たスリットを光学的に検出するタイプのものであっても
よいし、あるいは該駆動ベルトの移動量を歯車の回転量
に変換してその回転量をエンコーダ等で読み取るタイプ
のものであってもよい。参照符号22は走査センサ20
によって検出された検出信号に基づいて種々の制御信号
を出力する制御回路を示し、この制御回路22は走査セ
ンサ20から検出信号が出力される度毎に圧電素子14
aの駆動を制御する印字指令信号と、円筒形回転ヘッド
本体12の回転駆動を制御するためのトリガ信号とを出
力する。
Referring to FIG. 8, there is shown an example of a control block diagram for performing the control described above. In the block diagram, reference numeral 20 indicates a scanning sensor that detects the scanning position of the carriage 10 when it moves in the printing scanning direction. The scanning sensor 20 is a predetermined drive belt that drives the carriage 10 in the printing scanning direction. It may be of a type that optically detects slits formed at intervals, or of a type that converts the amount of movement of the drive belt into the amount of rotation of a gear and reads the amount of rotation with an encoder or the like. It may be. Reference numeral 22 is the scanning sensor 20.
The control circuit 22 outputs various control signals based on the detection signal detected by the control circuit 22. The control circuit 22 outputs the control signal every time the scanning sensor 20 outputs the detection signal.
A print command signal for controlling the drive of a and a trigger signal for controlling the rotational drive of the cylindrical rotary head body 12 are output.

【0014】また、図8において、参照符号26は印字
データを取り込むためのラッチ回路を示し、このラッチ
回路26には各縦列a、b、c(図7)のそれぞれに含
まれるインク噴射ノズル12aの個数に対応する4つの
ラッチ回路素子が含まれる。印字データはいわゆる二値
画像データであり、インクドットを発生される際には各
ラッチ素子はハイレベル信号すなわち“1”を保持し、
またインクドットを発生させない際には各ラッチ素子は
ローレベル信号すなわち“0”を保持する。参照符号2
6はAND回路を示し、このAND回路26内には4つ
のラッチ素子に対応した数のAND回路素子が含まれ
る。各AND回路素子には入力端子が2つあり、その一
方の入力端子には該当ラッチ回路素子から印字データが
入力される。4つのAND回路素子の他方の入力端子側
には制御回路22からの印字指令信号が並列に入力さ
れ、この印字指令信号はハイレベル信号すなわち“1”
とされる。したがって、4つのAND回路素子のうちで
印字データとしてハイレベル信号すなわち“1”が入力
されたものだけから、ハイレベル信号すなわち“1”が
出力される。参照符号28は4つの圧電素子14aを駆
動するための駆動回路を示し、この駆動回路24には4
つの駆動回路素子が含まれる。各駆動回路素子にその該
当AND回路素子からハイレベル信号すなわち“1”が
入力されたとき、該駆動回路素子からは駆動パルス電圧
が出力されてその該当圧電素子14aに印加され、これ
により該当インク噴射ノズルからのインク小滴の噴射が
行われる。
Further, in FIG. 8, reference numeral 26 indicates a latch circuit for fetching print data, and the latch circuit 26 includes ink ejection nozzles 12a included in each of the columns a, b, c (FIG. 7). 4 latch circuit elements corresponding to the number of The print data is so-called binary image data, and each latch element holds a high level signal, that is, "1" when an ink dot is generated,
When the ink dots are not generated, each latch element holds a low level signal, that is, "0". Reference code 2
Reference numeral 6 denotes an AND circuit, and the AND circuit 26 includes a number of AND circuit elements corresponding to four latch elements. Each AND circuit element has two input terminals, and one of the input terminals receives print data from the corresponding latch circuit element. A print command signal from the control circuit 22 is input in parallel to the other input terminal side of the four AND circuit elements, and this print command signal is a high level signal, that is, "1".
It is said that. Therefore, of the four AND circuit elements, only the one to which the high level signal, ie, “1”, is input as the print data outputs the high level signal, ie, “1”. Reference numeral 28 indicates a drive circuit for driving the four piezoelectric elements 14 a, and the drive circuit 24 includes four drive circuits.
One drive circuit element is included. When a high-level signal, that is, "1" is input to each drive circuit element from the corresponding AND circuit element, a drive pulse voltage is output from the drive circuit element and applied to the corresponding piezoelectric element 14a, whereby the corresponding ink Ink droplets are ejected from the ejection nozzle.

【0015】更に、図8において、参照符号30はパル
スモータ(キャリッジ)10を駆動させるモータ駆動回
路を示し、このモータ駆動回路30は制御回路22から
のトリガ信号が入力される度毎にパルスモータに所定数
の駆動パルスを出力し、これにより円筒形回転ヘッド本
体12が回転駆動させられる。
Further, in FIG. 8, reference numeral 30 indicates a motor drive circuit for driving the pulse motor (carriage) 10. The motor drive circuit 30 is a pulse motor each time a trigger signal from the control circuit 22 is input. Then, a predetermined number of drive pulses are output to drive the cylindrical rotary head body 12 to rotate.

【0016】次に、図9のタイミグチャートを参照し
て、図8に示した制御ブロック図の作動について説明す
る。時間T0 においては、走査センサ20はキャリッジ
10の走査位置を検出し、これにより制御回路22から
は印字指令信号が出力およびトリガ信号が出力される。
しかしながら、この段階では、ラッチ回路24には印字
データが入力されていないので、すなわちAND回路2
6のすべてのAND回路素子への印字データはローレベ
ル信号すなわち“0”とされているので、駆動回路28
から圧電素子14aに駆動パルス電圧が出力されること
はなく、このためインク噴射ノズル14aからのインク
小滴の噴射は行われない。一方、モータ駆動回路30に
は順次トリガ信号が入力され、このときモータ駆動回路
30からはパルスモータ(キャリッジ)10に所定数の
駆動パルスが出力され、円筒形回転ヘッド本体12は所
定の回転角度だけ回転駆動させられる。すなわち、トリ
ガ信号が出力される度毎にインク噴射ノズル12aの縦
列が順次圧電素子14aの設置箇所に到達させられる。
Next, the operation of the control block diagram shown in FIG. 8 will be described with reference to the timing chart of FIG. At time T 0 , the scanning sensor 20 detects the scanning position of the carriage 10, and as a result, the control circuit 22 outputs a print command signal and a trigger signal.
However, at this stage, since the print data is not input to the latch circuit 24, that is, the AND circuit 2
Since the print data for all the AND circuit elements 6 are low level signals, that is, "0", the drive circuit 28
No driving pulse voltage is output from the piezoelectric element 14a to the piezoelectric element 14a, and therefore, ink droplets are not ejected from the ink ejection nozzle 14a. On the other hand, a trigger signal is sequentially input to the motor drive circuit 30, and at this time, the motor drive circuit 30 outputs a predetermined number of drive pulses to the pulse motor (carriage) 10, and the cylindrical rotary head main body 12 has a predetermined rotation angle. It is driven to rotate. That is, each time the trigger signal is output, the column of the ink jet nozzles 12a is sequentially made to reach the installation location of the piezoelectric element 14a.

【0017】時間T1 において、ラッチ回路24への印
字データの入力が開始されると、その印字データに基づ
いて駆動回路28の駆動回路素子から選択的に駆動パル
ス電圧が出力され、それに応じて各列のインク噴射ノズ
ル14aからはインク小滴の噴射が開始される。以後、
時間T2 、T3 およびTn で検出センサから検出信号が
出力されると、上述の作動が繰り返され、これにより記
録媒体上には文字、記号等がドットピッチDのインクド
ットにより記録されることになる。
At time T 1 , when the input of the print data to the latch circuit 24 is started, the drive pulse voltage is selectively output from the drive circuit element of the drive circuit 28 based on the print data, and in response thereto, the drive pulse voltage is output. The ejection of ink droplets is started from the ink ejection nozzles 14a in each row. After that,
When a detection signal is output from the detection sensor at times T 2 , T 3 and T n , the above-described operation is repeated, whereby characters, symbols, etc. are recorded on the recording medium by ink dots having a dot pitch D. It will be.

【0018】[0018]

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
による回転式インクジェットヘッドにあっては、インク
圧力室内のインクは遠心力を受けて、該インク圧力室か
ら各インク噴射ノズルへのインクの供給が促進されるの
で、従来のインクジェットヘッドよりも高速で印字作動
を行うことが可能となる。なお、円筒形回転ヘッド本体
の回転速度を上げ過ぎると、インク噴射ノズルからのイ
ンクのしみ出しが生じるので、該回転速度を無制限に上
げることができないことは言うまでもない。
As is apparent from the above description, in the rotary ink jet head according to the present invention, the ink in the ink pressure chamber receives a centrifugal force, and the ink from the ink pressure chamber to each ink ejecting nozzle is ejected. Is promoted, the printing operation can be performed at a higher speed than that of the conventional inkjet head. Needless to say, if the rotational speed of the cylindrical rotary head main body is increased too much, ink will seep out from the ink ejection nozzles, and thus the rotational speed cannot be increased indefinitely.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明による回転式インクジェットヘッドの一
実施例の概略構成を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of an embodiment of a rotary inkjet head according to the present invention.

【図2】図1と同様な斜視図であって、回転式インクジ
ェットヘッドから円筒形回転ヘッド本体を取り除いた状
態で示す図である。
FIG. 2 is a perspective view similar to FIG. 1, showing the rotary inkjet head with the cylindrical rotary head body removed.

【図3】図1のIII-III 線に沿う断面図である。FIG. 3 is a sectional view taken along line III-III in FIG.

【図4】図1のIV-IV 線に沿う部分断面図である。FIG. 4 is a partial cross-sectional view taken along the line IV-IV in FIG.

【図5】図1の円筒形回転ヘッド本体の一部を展開して
示す展開図である。
FIG. 5 is a development view showing a part of the cylindrical rotary head body of FIG. 1 in an expanded manner.

【図6】図5のインク噴射ノズルから噴射されたインク
小滴で記録紙上に記録したインクドットを示す平面図で
ある。
6 is a plan view showing an ink dot recorded on a recording paper with a small ink droplet ejected from the ink ejection nozzle of FIG.

【図7】本発明による回転式インクジェットヘッドの作
動原理を説明するための概略説明図である。
FIG. 7 is a schematic explanatory diagram for explaining the operating principle of the rotary inkjet head according to the present invention.

【図8】本発明による回転式インクジェットヘッドの制
御ブロック図である。
FIG. 8 is a control block diagram of the rotary inkjet head according to the present invention.

【図9】図8の制御ブロック図の作動説明するためのタ
イミングチャートとである。
9 is a timing chart for explaining the operation of the control block diagram of FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…キャリッジ(パルスモータ) 10a…モータハウジング 10b…出力シャフト 12…円筒形回転ヘッド本体 12a…インク噴射ノズル 12b…振動板 12c…インク圧力室 14…電気機械変換手段 14a…圧電素子 20…走査センサ 22…制御回路 24…ラッチ回路 26…AND回路 28…駆動回路 30…モータ駆動回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Carriage (pulse motor) 10a ... Motor housing 10b ... Output shaft 12 ... Cylindrical rotary head main body 12a ... Ink jet nozzle 12b ... Vibration plate 12c ... Ink pressure chamber 14 ... Electromechanical conversion means 14a ... Piezoelectric element 20 ... Scan sensor 22 ... Control circuit 24 ... Latch circuit 26 ... AND circuit 28 ... Drive circuit 30 ... Motor drive circuit

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 所定のピッチで配列された複数のインク
噴射ノズル(12a)を持つ円筒形回転ヘッド本体(1
2)を具備し、この円筒形回転ヘッド本体の内側には前
記インク噴射ノズルと連通した環状インク圧力室(12
c)を形成すべく配置された振動板(12b)が設けら
れ、更に、前記円筒形回転ヘッド本体の内側で固定配置
されかつ該円筒形回転ヘッド本体の振動板と摺動接触さ
せられた電気機械変換手段(14)を具備し、この電気
変換手段が前記円筒形回転ヘッド本体の回転中に印字デ
ータに基づいて前記振動板を局部的にかつ選択的に振動
させて前記インク噴射ノズルからインク小滴を適宜噴射
させることを特徴とする回転式インクジェットヘッド。
1. A cylindrical rotary head body (1) having a plurality of ink jet nozzles (12a) arranged at a predetermined pitch.
2), and an annular ink pressure chamber (12) communicating with the ink ejection nozzle is provided inside the cylindrical rotary head body.
a diaphragm (12b) arranged to form c), and further fixedly arranged inside the cylindrical rotary head body and in sliding contact with the diaphragm of the cylindrical rotary head body. A mechanical conversion unit (14) is provided, and the electric conversion unit locally and selectively vibrates the diaphragm based on print data during rotation of the cylindrical rotary head main body to cause ink to be ejected from the ink ejecting nozzles. A rotary ink jet head characterized by appropriately ejecting small droplets.
【請求項2】 請求項1に記載の回転式インクジェット
ヘッドにおいて、前記円筒形回転ヘッド本体(12)が
印字走査方向に移動させられるキャリッジ(10)上に
回転自在に搭載され、前記キャリッジが前記円筒形回転
ヘッド本体を回転駆動させる駆動モータ(10)と、前
記電気機械変換手段(14)を支持する支持体(10
c)とを備えることを特徴とするインクジェットヘッ
ド。
2. The rotary ink jet head according to claim 1, wherein the cylindrical rotary head body (12) is rotatably mounted on a carriage (10) which is moved in a print scanning direction, and the carriage is A drive motor (10) for rotationally driving a cylindrical rotary head body, and a support (10) for supporting the electromechanical conversion means (14).
and an inkjet head.
【請求項3】 請求項2に記載の回転式インクジェット
ヘッドにおいて、前記円筒形回転ヘッド本体(12)の
インク噴射ノズルからのインク小滴を所定のドットピッ
チで記録媒体上に記録するために、前記キャリッジ(1
0)の印字走査方向への移動を検出する検出手段(2
0)と、この検出手段からの検出信号に基づいて前記駆
動モータ(10)と前記電気機械変換手段(14)との
駆動を制御するための制御手段(22、24、26、2
8、30)とが設けられることを特徴とするインクジェ
ットヘッド。
3. The rotary ink jet head according to claim 2, wherein ink droplets from the ink jet nozzles of the cylindrical rotary head body (12) are recorded on a recording medium at a predetermined dot pitch. The carriage (1
0) detecting means for detecting movement in the print scanning direction (2)
0) and control means (22, 24, 26, 2) for controlling the drive of the drive motor (10) and the electromechanical conversion means (14) based on the detection signal from the detection means.
8, 30) are provided.
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