JPH0569542A - インクジエツトヘツドの駆動方法 - Google Patents
インクジエツトヘツドの駆動方法Info
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- JPH0569542A JPH0569542A JP23183191A JP23183191A JPH0569542A JP H0569542 A JPH0569542 A JP H0569542A JP 23183191 A JP23183191 A JP 23183191A JP 23183191 A JP23183191 A JP 23183191A JP H0569542 A JPH0569542 A JP H0569542A
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- piezoelectric element
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- jet head
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 好適なインク滴の形成と高い周波数応答性の
実現を両立させたインクジェットヘッドの駆動方法を提
供する。 【構成】 複数のノズル開口２１が形成されたノズルプ
レート２０と、ノズルプレート２０との間に圧力室２３
を形成する圧力板２２と、圧力板２２に自由端を振動子
ベース２７に他の一端を接合された圧電素子２４と、前
記圧力室２３の内部に満たされたインク３０とを具備し
たインクジェットヘッドの駆動方法において、前記圧電
素子２４の１次の固有振動周期よりも大きいパルス幅を
有することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方
法。
実現を両立させたインクジェットヘッドの駆動方法を提
供する。 【構成】 複数のノズル開口２１が形成されたノズルプ
レート２０と、ノズルプレート２０との間に圧力室２３
を形成する圧力板２２と、圧力板２２に自由端を振動子
ベース２７に他の一端を接合された圧電素子２４と、前
記圧力室２３の内部に満たされたインク３０とを具備し
たインクジェットヘッドの駆動方法において、前記圧電
素子２４の１次の固有振動周期よりも大きいパルス幅を
有することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動方
法。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインク滴を飛翔させ記録
紙等の媒体上にインク像を形成するオンデマンド式イン
クジェットプリンタに関し、さらに詳細には、インクジ
ェットプリンタヘッドの駆動方法に関する。
紙等の媒体上にインク像を形成するオンデマンド式イン
クジェットプリンタに関し、さらに詳細には、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】従来のインクジェットヘッドの構成とし
ては、インク溜部を形成する容器の一部を印字信号で変
形する圧電素子により構成し、圧電素子の変形で生じた
容器内の圧力によりインクを液滴として吐出させるも
の、さらには、ノズル開口を備えた圧力室に圧電素子を
設け、圧電素子の伸縮により圧力室のインク圧を変化さ
せてノズルからインクを液滴として飛翔させるもの等が
ある。上記従来技術のインクジェットヘッドの駆動方法
は、圧電素子のリンギングを防止する為に、圧電素子の
固有振動周期に等しいパルス幅を有する駆動波形を使用
していた。そのため、インクを液滴として飛翔させた直
後、圧電素子の残留振動の影響を受けて予期せぬインク
滴が飛翔することなく、好適なインク滴を形成できると
いう特徴を有していた。
ては、インク溜部を形成する容器の一部を印字信号で変
形する圧電素子により構成し、圧電素子の変形で生じた
容器内の圧力によりインクを液滴として吐出させるも
の、さらには、ノズル開口を備えた圧力室に圧電素子を
設け、圧電素子の伸縮により圧力室のインク圧を変化さ
せてノズルからインクを液滴として飛翔させるもの等が
ある。上記従来技術のインクジェットヘッドの駆動方法
は、圧電素子のリンギングを防止する為に、圧電素子の
固有振動周期に等しいパルス幅を有する駆動波形を使用
していた。そのため、インクを液滴として飛翔させた直
後、圧電素子の残留振動の影響を受けて予期せぬインク
滴が飛翔することなく、好適なインク滴を形成できると
いう特徴を有していた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記従来技術のインク
ジェットヘッドの駆動方法では、好適なインク滴の形成
と、且つ高い周波数応答性の実現を両立させることが困
難であるという問題点を有していた。ここで、好適なイ
ンク滴とは、１粒の球状に近いインク滴のことである。
また、高い周波数応答性とは、単位時間に安定的にノズ
ルから吐出できるインク滴の数が多いことを意味してい
る。
ジェットヘッドの駆動方法では、好適なインク滴の形成
と、且つ高い周波数応答性の実現を両立させることが困
難であるという問題点を有していた。ここで、好適なイ
ンク滴とは、１粒の球状に近いインク滴のことである。
また、高い周波数応答性とは、単位時間に安定的にノズ
ルから吐出できるインク滴の数が多いことを意味してい
る。
【０００４】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは、好適なインク
滴の形成と高い周波数応答性の実現を両立させることに
ある。
ものであって、その目的とするところは、好適なインク
滴の形成と高い周波数応答性の実現を両立させることに
ある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドの駆動方法は、複数のノズル開口が形成されたノ
ズルプレートと、前記ノズルプレートとの間に圧力室を
形成する圧力板と、前記圧力板に自由端をベース板に他
の一端を接合された圧電素子と、前記圧力室内に満たさ
れたインクとを具備したインクジェットヘッドの駆動方
法において、前記圧電素子の固有振動周期よりも大きい
パルス幅を有することを特徴とする。
ヘッドの駆動方法は、複数のノズル開口が形成されたノ
ズルプレートと、前記ノズルプレートとの間に圧力室を
形成する圧力板と、前記圧力板に自由端をベース板に他
の一端を接合された圧電素子と、前記圧力室内に満たさ
れたインクとを具備したインクジェットヘッドの駆動方
法において、前記圧電素子の固有振動周期よりも大きい
パルス幅を有することを特徴とする。
【０００６】さらに、前記パルス幅が、前記圧電素子の
固有振動周期の１倍以上、２倍以下であることも特徴と
する。
固有振動周期の１倍以上、２倍以下であることも特徴と
する。
【０００７】
【作用】本発明によれば、インク滴吐出後の、メニスカ
スの戻り時間が速い。
スの戻り時間が速い。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明のインクジェットヘッドの斜
視図である。２０は、ノズルプレートであり、縦８列、
横１６列、合計１２８個のノズル２１、２１、２
１．．．．が配設されている。ノズル２１は、図示しな
い記録紙に対向している。ノズルプレート２０の外縁
は、フレーム１９に接合されている。フレーム１９の内
部には、後述するインク滴形成手段が構成されている。
インク導入パイプ１８ａ、１８ｂは、図示しないインク
タンクに連通しているため、インク３０をインク滴形成
手段に供給する役割を果たす。ドライバーＩＣ１７は、
図示しない回路基盤からの電気信号をフレキシブル配線
板１５を介して受取り、圧電素子２４を駆動する。
視図である。２０は、ノズルプレートであり、縦８列、
横１６列、合計１２８個のノズル２１、２１、２
１．．．．が配設されている。ノズル２１は、図示しな
い記録紙に対向している。ノズルプレート２０の外縁
は、フレーム１９に接合されている。フレーム１９の内
部には、後述するインク滴形成手段が構成されている。
インク導入パイプ１８ａ、１８ｂは、図示しないインク
タンクに連通しているため、インク３０をインク滴形成
手段に供給する役割を果たす。ドライバーＩＣ１７は、
図示しない回路基盤からの電気信号をフレキシブル配線
板１５を介して受取り、圧電素子２４を駆動する。
【０００９】図２は、本発明のインクジェットヘッドの
断面図であり、図１のＢ―Ｂ’方向の断面をＡ方向から
見た断面図である。圧電素子２４、２４、２４．．．．
の片面は、ベース板２７上に形成されたセグメント電極
２８、２８、２８．．．．に接着されている。この接着
は、圧電素子２４の表面電極と電気的導通を確保する様
に、また、接着面が圧電素子２４の固定端として機能す
る様になっている。圧電素子２４、２４、２４．．．．
の他の片面には、共通電極３９（図３参照）が接合され
ている。セグメント電極２８と共通電極３９は、ドライ
バーＩＣ１７に繋がれている。圧電素子２４の自由端部
３１は、例えば４ｍｍの長さであり、電気機械変換手段
としての機能を果たすようになっている。ノズルプレー
ト２０には、列設されたノズル２１の他に、隔壁３２が
設けられている。圧力室２３の空間は、隔離板２５を介
してノズルプレート２０と支持板２６を接合することに
より構成されている。ここで、ノズルプレート２０から
隔離板２５までの距離は例えば９０μｍ、隔壁３２から
他の隔壁３２までの距離は例えば０．５ｍｍである。圧
力室２３及びノズル２１の内部は、インク３０で満たさ
れている。隔離板２５を挟んで圧力室２３、２３、２
３．．．．に対向するように、圧力板２２、２２、２
２．．．．が隔離板２５に接合されている。したがっ
て、支持板２６の開口部は、圧力室２３と対向するよう
になっている。圧力板２２、２２、２２．．．．の他の
面には、自由端部３１、３１、３１．．．．の端面が接
合されている。ここで、圧力板２２の端面から支持板２
６の壁面に至る距離ｄ１は、例えば０．１２ｍｍになる
様に管理されている。隔壁板２５は、例えば厚さ２５μ
ｍのポリイミドフィルムにより構成されているため、圧
電素子２４の変形を有効に圧力室２３に伝達することが
可能となっている。本実施例のヘッド１では、１枚のベ
ース板２７に１６個の圧電素子２４が列設され１ユニッ
トを構成している。８セットのユニットを、フレーム１
９の内部に配設することによりヘッド１を構成する。
断面図であり、図１のＢ―Ｂ’方向の断面をＡ方向から
見た断面図である。圧電素子２４、２４、２４．．．．
の片面は、ベース板２７上に形成されたセグメント電極
２８、２８、２８．．．．に接着されている。この接着
は、圧電素子２４の表面電極と電気的導通を確保する様
に、また、接着面が圧電素子２４の固定端として機能す
る様になっている。圧電素子２４、２４、２４．．．．
の他の片面には、共通電極３９（図３参照）が接合され
ている。セグメント電極２８と共通電極３９は、ドライ
バーＩＣ１７に繋がれている。圧電素子２４の自由端部
３１は、例えば４ｍｍの長さであり、電気機械変換手段
としての機能を果たすようになっている。ノズルプレー
ト２０には、列設されたノズル２１の他に、隔壁３２が
設けられている。圧力室２３の空間は、隔離板２５を介
してノズルプレート２０と支持板２６を接合することに
より構成されている。ここで、ノズルプレート２０から
隔離板２５までの距離は例えば９０μｍ、隔壁３２から
他の隔壁３２までの距離は例えば０．５ｍｍである。圧
力室２３及びノズル２１の内部は、インク３０で満たさ
れている。隔離板２５を挟んで圧力室２３、２３、２
３．．．．に対向するように、圧力板２２、２２、２
２．．．．が隔離板２５に接合されている。したがっ
て、支持板２６の開口部は、圧力室２３と対向するよう
になっている。圧力板２２、２２、２２．．．．の他の
面には、自由端部３１、３１、３１．．．．の端面が接
合されている。ここで、圧力板２２の端面から支持板２
６の壁面に至る距離ｄ１は、例えば０．１２ｍｍになる
様に管理されている。隔壁板２５は、例えば厚さ２５μ
ｍのポリイミドフィルムにより構成されているため、圧
電素子２４の変形を有効に圧力室２３に伝達することが
可能となっている。本実施例のヘッド１では、１枚のベ
ース板２７に１６個の圧電素子２４が列設され１ユニッ
トを構成している。８セットのユニットを、フレーム１
９の内部に配設することによりヘッド１を構成する。
【００１０】図３も、本発明のインクジェットヘッドの
断面図であり、図２のＣ―Ｃ’断面図である。圧力室２
３、２３、２３．．．．には、ノズル２１の他に、それ
ぞれ２箇所の開口部３３、３３、３３．．．．が設けら
れている。圧力室２３、２３、２３．．．．は、開口部
３３、３３、３３．．．．においてインク流路２９、２
９、２９．．．．と連通している。インク流路２９、２
９、２９．．．．は、インク導入パイプ１８ａ、１８ｂ
を経てインクタンクと連結している。インク流路２９
は、支持板２６に形成された溝とノズルプレート２０と
により構成される。ここで、圧力板２２の端面から支持
板２６の壁面に至る距離ｄ２も、例えば０．１２ｍｍに
なる様に管理されている。
断面図であり、図２のＣ―Ｃ’断面図である。圧力室２
３、２３、２３．．．．には、ノズル２１の他に、それ
ぞれ２箇所の開口部３３、３３、３３．．．．が設けら
れている。圧力室２３、２３、２３．．．．は、開口部
３３、３３、３３．．．．においてインク流路２９、２
９、２９．．．．と連通している。インク流路２９、２
９、２９．．．．は、インク導入パイプ１８ａ、１８ｂ
を経てインクタンクと連結している。インク流路２９
は、支持板２６に形成された溝とノズルプレート２０と
により構成される。ここで、圧力板２２の端面から支持
板２６の壁面に至る距離ｄ２も、例えば０．１２ｍｍに
なる様に管理されている。
【００１１】図４は、本発明のインクジェットヘッドの
基本動作を表したグラフであり、駆動電圧、圧力室の内
部の排除体積、ノズルの内部のインクの体積変位と体積
速度を表わしている。波形Ｗ１は、圧電素子２４に印加
する電圧の波形を表している。波形Ｗ２は、圧力室２３
の内部において、圧電素子２４の運動に伴い圧力板２２
が排除したインク３０の体積変化の波形を表している。
波形Ｗ３は、ノズル２１を通過した、インク３０の体積
変化の波形を表している。波形Ｗ４は、ノズル２１を通
過する、インク３０の体積速度の波形を表している。
基本動作を表したグラフであり、駆動電圧、圧力室の内
部の排除体積、ノズルの内部のインクの体積変位と体積
速度を表わしている。波形Ｗ１は、圧電素子２４に印加
する電圧の波形を表している。波形Ｗ２は、圧力室２３
の内部において、圧電素子２４の運動に伴い圧力板２２
が排除したインク３０の体積変化の波形を表している。
波形Ｗ３は、ノズル２１を通過した、インク３０の体積
変化の波形を表している。波形Ｗ４は、ノズル２１を通
過する、インク３０の体積速度の波形を表している。
【００１２】以下、図４を元に本実施例のヘッド１の動
作の説明を行なう。時間ｔ１以前において、圧電素子２
４には、例えば電圧３０ｖｏｌｔが印加されている。但
し、圧電素子２４は静的な釣り合いの状態にあり、電圧
を印加していない状態と比較して、約１．５μｍ収縮し
た状態にある。また、時間ｔ１以前において、圧力室２
３の内部とノズル２１の内部のインク３０は、静止した
状態である。時間ｔ１において、圧電素子２４が、波形
Ｗ１に示すような台形波状に駆動される。時間ｔ１を起
点として、圧電素子２４が運動を開始するため、圧力室
２３は、内部の体積が縮小する方向に変形する。この変
形により排除されたインク３０の体積変化を表している
のが、波形Ｗ２である。圧力室２３から押し出されたイ
ンク３０は、開口部３３とノズル２１の方向に流れる。
時間ｔ２は、圧電素子２４の変形が最大に到達する時間
である。時間ｔ１から時間ｔ２に至る所要時間は、圧電
素子２４の固有振動周期に依存する。本実施例の圧電素
子２４の固有振動周期は、約８μｓｅｃであるので、時
間ｔ１から時間ｔ２に至る所要時間は、約４μｓｅｃに
なる。波形Ｗ４において、時間ｔ２を境として、ノズル
２１を流れるインク３０の体積速度が正から負に移行す
る。波形Ｗ３に示すように、時間ｔ２においてノズル２
１へ流れたインク３０の体積が不連続となる。これは、
体積ＱＮのインク滴が、ノズル２１から離れて飛翔を開
始したことを意味している。次に、時間ｔ３において、
再び圧電素子２４に電圧が印加される。パルス幅ＰＷ
を、ｔ１からｔ３までの所要時間と定義する。パルス幅
ＰＷは、圧電素子２４の固有振動周期以上になるように
設定される。時間ｔ３以降、圧電素子２４の振動的な運
動は次第に減衰する。時間ｔ３において、波形Ｗ３に示
す通り、メニスカスはノズル２１の内部に大きく引き込
まれる。しかし、メニスカスの圧力の作用により、時間
ｔ４においてノズル２１の内部にインク３０が満たされ
る。最終的には、時間ｔ１以前と同様の静止状態とな
り、次のインク滴を吐出するための準備を完了する。
作の説明を行なう。時間ｔ１以前において、圧電素子２
４には、例えば電圧３０ｖｏｌｔが印加されている。但
し、圧電素子２４は静的な釣り合いの状態にあり、電圧
を印加していない状態と比較して、約１．５μｍ収縮し
た状態にある。また、時間ｔ１以前において、圧力室２
３の内部とノズル２１の内部のインク３０は、静止した
状態である。時間ｔ１において、圧電素子２４が、波形
Ｗ１に示すような台形波状に駆動される。時間ｔ１を起
点として、圧電素子２４が運動を開始するため、圧力室
２３は、内部の体積が縮小する方向に変形する。この変
形により排除されたインク３０の体積変化を表している
のが、波形Ｗ２である。圧力室２３から押し出されたイ
ンク３０は、開口部３３とノズル２１の方向に流れる。
時間ｔ２は、圧電素子２４の変形が最大に到達する時間
である。時間ｔ１から時間ｔ２に至る所要時間は、圧電
素子２４の固有振動周期に依存する。本実施例の圧電素
子２４の固有振動周期は、約８μｓｅｃであるので、時
間ｔ１から時間ｔ２に至る所要時間は、約４μｓｅｃに
なる。波形Ｗ４において、時間ｔ２を境として、ノズル
２１を流れるインク３０の体積速度が正から負に移行す
る。波形Ｗ３に示すように、時間ｔ２においてノズル２
１へ流れたインク３０の体積が不連続となる。これは、
体積ＱＮのインク滴が、ノズル２１から離れて飛翔を開
始したことを意味している。次に、時間ｔ３において、
再び圧電素子２４に電圧が印加される。パルス幅ＰＷ
を、ｔ１からｔ３までの所要時間と定義する。パルス幅
ＰＷは、圧電素子２４の固有振動周期以上になるように
設定される。時間ｔ３以降、圧電素子２４の振動的な運
動は次第に減衰する。時間ｔ３において、波形Ｗ３に示
す通り、メニスカスはノズル２１の内部に大きく引き込
まれる。しかし、メニスカスの圧力の作用により、時間
ｔ４においてノズル２１の内部にインク３０が満たされ
る。最終的には、時間ｔ１以前と同様の静止状態とな
り、次のインク滴を吐出するための準備を完了する。
【００１３】図５は、本実施例の駆動回路を表したブロ
ック図である。任意波形発生装置４０は、図４の波形Ｗ
１に示す台形波形を連続的に発生する。任意波形発生装
置４０で発生した波形Ｗ１は、アナログスイッチ４１、
４１、４１．．．．により選択的にＰＺＴ４２、４２、
４２．．．．に印加される。
ック図である。任意波形発生装置４０は、図４の波形Ｗ
１に示す台形波形を連続的に発生する。任意波形発生装
置４０で発生した波形Ｗ１は、アナログスイッチ４１、
４１、４１．．．．により選択的にＰＺＴ４２、４２、
４２．．．．に印加される。
【００１４】図６に、パルス幅ＰＷを横軸５１、メニス
カス戻り時間である時間ｔ４を縦軸５２にした実験結果
のグラフを示す。単位は、横軸５１と縦軸５２共に（μ
ｓｅｃ）である。曲線５０は、極小値を有している。従
って、本実施例のインクジェットヘッドは、パルス幅Ｐ
Ｗをこの極小値近傍に設定してある為、高い周波数応答
性を有している。ここで、周波数応答性とは、インクジ
ェットヘッドが単位時間にインク滴を形成する能力のこ
とである。すなわち、時間ｔ４が１４０μｓｅｃの時、
インクジェットヘッドは、約１０ｋＨｚの周波数でイン
ク滴を形成し吐出する能力を有する。図６のグラフは、
パルス幅ＰＷを圧電素子２４の縦方向の１次の固有振動
周期ＰＷ１以上に、且つ圧電素子２４の縦方向の１次の
固有振動周期の２倍ＰＷ２以下に設定すれば、１０ｋＨ
ｚ以上の高い周波数応答性を有するインクジェットヘッ
ドを実現できることを示している。さらに、曲線５０の
極小値部分が約１０μｓｅｃにわたって一定であること
から、パルス幅ＰＷの変動に対して安定したインクジェ
ットヘッドを実現している。また、曲線５０が極小値を
有する理由は、十分に解明されていないが、圧力室２３
の内部に発生するインク３０の慣性流れの影響であると
考えられる。本発明者らは、様々な形状の圧電素子２４
やノズルプレート２０の組み合わせにおいて実験を実施
した。その結果が曲線５０に類似し、さらに最適なパル
ス幅が圧電素子の固有振動周期と強い相関を有すること
を確認している。
カス戻り時間である時間ｔ４を縦軸５２にした実験結果
のグラフを示す。単位は、横軸５１と縦軸５２共に（μ
ｓｅｃ）である。曲線５０は、極小値を有している。従
って、本実施例のインクジェットヘッドは、パルス幅Ｐ
Ｗをこの極小値近傍に設定してある為、高い周波数応答
性を有している。ここで、周波数応答性とは、インクジ
ェットヘッドが単位時間にインク滴を形成する能力のこ
とである。すなわち、時間ｔ４が１４０μｓｅｃの時、
インクジェットヘッドは、約１０ｋＨｚの周波数でイン
ク滴を形成し吐出する能力を有する。図６のグラフは、
パルス幅ＰＷを圧電素子２４の縦方向の１次の固有振動
周期ＰＷ１以上に、且つ圧電素子２４の縦方向の１次の
固有振動周期の２倍ＰＷ２以下に設定すれば、１０ｋＨ
ｚ以上の高い周波数応答性を有するインクジェットヘッ
ドを実現できることを示している。さらに、曲線５０の
極小値部分が約１０μｓｅｃにわたって一定であること
から、パルス幅ＰＷの変動に対して安定したインクジェ
ットヘッドを実現している。また、曲線５０が極小値を
有する理由は、十分に解明されていないが、圧力室２３
の内部に発生するインク３０の慣性流れの影響であると
考えられる。本発明者らは、様々な形状の圧電素子２４
やノズルプレート２０の組み合わせにおいて実験を実施
した。その結果が曲線５０に類似し、さらに最適なパル
ス幅が圧電素子の固有振動周期と強い相関を有すること
を確認している。
【００１５】図７に、パルス幅ＰＷを横軸５４、インク
滴の飛翔スピードを縦軸５５にした実験結果のグラフを
示す。単位は、横軸５４が（μｓｅｃ）であり、縦軸５
５が（ｍ／ｓ）である。曲線５３は、パルス幅ＰＷが圧
電素子２４の１次の固有振動周期ＰＷ１以上であれば、
インクスピードが一定であることを表している。すなわ
ち、本実施例のインクジェットヘッドは、パルス幅ＰＷ
をＰＷ１以上に設定すれば、ばらつきの少ない安定した
速度でインク滴を吐出可能な構成になっている。また、
インク滴の飛翔形態は、パルス幅ＰＷがＰＷ１以上なら
ば、ほぼ球形である。
滴の飛翔スピードを縦軸５５にした実験結果のグラフを
示す。単位は、横軸５４が（μｓｅｃ）であり、縦軸５
５が（ｍ／ｓ）である。曲線５３は、パルス幅ＰＷが圧
電素子２４の１次の固有振動周期ＰＷ１以上であれば、
インクスピードが一定であることを表している。すなわ
ち、本実施例のインクジェットヘッドは、パルス幅ＰＷ
をＰＷ１以上に設定すれば、ばらつきの少ない安定した
速度でインク滴を吐出可能な構成になっている。また、
インク滴の飛翔形態は、パルス幅ＰＷがＰＷ１以上なら
ば、ほぼ球形である。
【００１６】図８に、パルス幅ＰＷを横軸５７、インク
滴の体積を縦軸５８にした実験結果のグラフを示す。単
位は、横軸５７が（μｓｅｃ）であり、縦軸５８が（μ
ｃｃ）である。曲線５６は、パルス幅ＰＷが圧電素子２
４の１次の固有振動周期ＰＷ１以上であれば、インク滴
の体積が一定であることを表している。すなわち、本実
施例のインクジェットヘッドは、パルス幅ＰＷをＰＷ１
以上に設定すれば、ばらつきの少ない安定した体積のイ
ンク滴を吐出可能な構成になっている。
滴の体積を縦軸５８にした実験結果のグラフを示す。単
位は、横軸５７が（μｓｅｃ）であり、縦軸５８が（μ
ｃｃ）である。曲線５６は、パルス幅ＰＷが圧電素子２
４の１次の固有振動周期ＰＷ１以上であれば、インク滴
の体積が一定であることを表している。すなわち、本実
施例のインクジェットヘッドは、パルス幅ＰＷをＰＷ１
以上に設定すれば、ばらつきの少ない安定した体積のイ
ンク滴を吐出可能な構成になっている。
【００１７】図９に、パルス幅ＰＷを横軸６０、周波数
応答性を縦軸６１にした実験結果のグラフを示す。単位
は、横軸６０が（μｓｅｃ）であり、縦軸６１が（ｋＨ
ｚ）である。曲線５９は、極大値を有している。従っ
て、本実施例のインクジェットヘッドは、パルス幅ＰＷ
をこの極大値近傍に設定してある為、高い周波数応答性
を有している。図９の曲線５９は、図６の曲線５０に対
して対象的な形状である。このことは、メニスカス戻り
時間の逆数が、インクジェットヘッドの周波数応答性に
強く影響している事を示している。パルス幅ＰＷがＰＷ
１以上ＰＷ２以下の領域は、１０ｋＨｚ以上の周波数応
答性を安定して実現できる領域である。
応答性を縦軸６１にした実験結果のグラフを示す。単位
は、横軸６０が（μｓｅｃ）であり、縦軸６１が（ｋＨ
ｚ）である。曲線５９は、極大値を有している。従っ
て、本実施例のインクジェットヘッドは、パルス幅ＰＷ
をこの極大値近傍に設定してある為、高い周波数応答性
を有している。図９の曲線５９は、図６の曲線５０に対
して対象的な形状である。このことは、メニスカス戻り
時間の逆数が、インクジェットヘッドの周波数応答性に
強く影響している事を示している。パルス幅ＰＷがＰＷ
１以上ＰＷ２以下の領域は、１０ｋＨｚ以上の周波数応
答性を安定して実現できる領域である。
【００１８】図１０は、本発明の他の実施例であり、圧
電素子２４に印加する駆動波形Ｗ５を表している。横軸
は時間、縦軸は電圧を表している。本実施例が図４の実
施例と異なる点は、駆動波形Ｗ５の立ち上がりと立ち下
がりが指数関数的に変化している点である。駆動波形Ｗ
５の場合でも、パルス幅ＰＷを圧電素子２４の固有振動
周期の１倍以上２倍以下の間に管理することにより、高
い周波数応答性を有し好適なインク滴を吐出可能なイン
クジェットヘッドを実現できることを、発明者らは、実
験により確認している。
電素子２４に印加する駆動波形Ｗ５を表している。横軸
は時間、縦軸は電圧を表している。本実施例が図４の実
施例と異なる点は、駆動波形Ｗ５の立ち上がりと立ち下
がりが指数関数的に変化している点である。駆動波形Ｗ
５の場合でも、パルス幅ＰＷを圧電素子２４の固有振動
周期の１倍以上２倍以下の間に管理することにより、高
い周波数応答性を有し好適なインク滴を吐出可能なイン
クジェットヘッドを実現できることを、発明者らは、実
験により確認している。
【００１９】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットヘッドの駆動方法は、駆動波形のパルス幅が、圧
電素子の固有振動周期以上となるように管理されている
ため、高い駆動周波数を有し、さらに、好適なインク滴
を吐出するインクジェットヘッドを実現できるいう効果
を有する。
ェットヘッドの駆動方法は、駆動波形のパルス幅が、圧
電素子の固有振動周期以上となるように管理されている
ため、高い駆動周波数を有し、さらに、好適なインク滴
を吐出するインクジェットヘッドを実現できるいう効果
を有する。
【図１】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
の斜視図である。
の斜視図である。
【図２】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
の断面図である。
の断面図である。
【図３】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
の断面図である。
の断面図である。
【図４】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
の動作を説明する為のグラフである。
の動作を説明する為のグラフである。
【図５】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
の駆動回路を表すブロック図である。
の駆動回路を表すブロック図である。
【図６】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
のパルス幅とメニスカス戻り時間の関係を表すグラフで
ある。
のパルス幅とメニスカス戻り時間の関係を表すグラフで
ある。
【図７】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
のパルス幅とインクスピードの関係を表すグラフであ
る。
のパルス幅とインクスピードの関係を表すグラフであ
る。
【図８】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
のパルス幅とインク滴の体積の関係を表すグラフであ
る。
のパルス幅とインク滴の体積の関係を表すグラフであ
る。
【図９】本発明の一実施例であるインクジェットヘッド
のパルス幅と周波数応答性の関係を表すグラフである。
のパルス幅と周波数応答性の関係を表すグラフである。
【図１０】本発明の一実施例であるインクジェットヘッ
ドの駆動波形を表す図である。
ドの駆動波形を表す図である。
１ インクジェットヘッド ２０ ノズルプレート ２１ ノズル ２３ 圧力室 ２４ 圧電素子 ３０ インク
Claims (2)
- 【請求項１】 複数のノズル開口が形成されたノズルプ
レートと、前記ノズルプレートとの間に圧力室を形成す
る圧力板と、前記圧力板に自由端をベース板に他の一端
をそれぞれ接合された圧電素子と、前記圧力室内に満た
されたインクとを具備したインクジェットヘッドの駆動
方法において、前記圧電素子の固有振動周期よりも大き
いパルス幅を有することを特徴とするインクジェットヘ
ッドの駆動方法。 - 【請求項２】 パルス幅が、圧電素子の固有振動周期の
１倍以上、２倍以下であることを特徴とする請求項１記
載のインクジェットヘッドの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23183191A JP3228300B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23183191A JP3228300B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0569542A true JPH0569542A (ja) | 1993-03-23 |
| JP3228300B2 JP3228300B2 (ja) | 2001-11-12 |
Family
ID=16929704
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23183191A Expired - Lifetime JP3228300B2 (ja) | 1991-09-11 | 1991-09-11 | インクジェットヘッドの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3228300B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000044564A1 (fr) * | 1999-01-28 | 2000-08-03 | Nec Corporation | Procede d'entrainement de tete d'impression par jets d'encre et dispositif d'impression par jets d'encre |
| JP3152243B2 (ja) * | 1994-07-20 | 2001-04-03 | スペクトラ インコーポレイテッド | 高周波数ドロップオンデマンド型インクジェットシステム |
| JP2014028451A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Seiko Epson Corp | 液体吐出装置及びその制御方法 |
-
1991
- 1991-09-11 JP JP23183191A patent/JP3228300B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3152243B2 (ja) * | 1994-07-20 | 2001-04-03 | スペクトラ インコーポレイテッド | 高周波数ドロップオンデマンド型インクジェットシステム |
| WO2000044564A1 (fr) * | 1999-01-28 | 2000-08-03 | Nec Corporation | Procede d'entrainement de tete d'impression par jets d'encre et dispositif d'impression par jets d'encre |
| US6705696B1 (en) | 1999-01-28 | 2004-03-16 | Fuji Xerox Co., Ltd | Method of driving inkjet recording head and inkjet recording apparatus |
| JP2014028451A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Seiko Epson Corp | 液体吐出装置及びその制御方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3228300B2 (ja) | 2001-11-12 |
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