JPH0677992B2 - 液体噴射記録装置 - Google Patents

液体噴射記録装置

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JPH0677992B2
JPH0677992B2 JP61026016A JP2601686A JPH0677992B2 JP H0677992 B2 JPH0677992 B2 JP H0677992B2 JP 61026016 A JP61026016 A JP 61026016A JP 2601686 A JP2601686 A JP 2601686A JP H0677992 B2 JPH0677992 B2 JP H0677992B2
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ejection
head
ink
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ejecting
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佐貴子 石堂
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    • 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
    • B41J2/205Ink jet for printing a discrete number of tones

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は液体噴射記録装置に関し、さらに詳しくは電気
機械変換手段を有するオンデマンド方式の液体噴射記録
装置に関する。
〔従来の技術〕
従来の液体噴射記録装置においては、その液体噴射ヘッ
ドを駆動して液滴に吐出させるために噴射ヘッドの圧力
室の周壁部に電気機械変換手段、例えば圧電素子を配設
し、この圧電素子に分極方向の電圧パルスを印加して圧
力室の容積を急激に縮小させ記録用の液滴を吐出させる
方式が一般的に広く採用されている。しかして、このよ
うな方式の記録装置では、その液滴によって得られるド
ット径の制御を印加電圧パルスの電圧変化によって行っ
ているが、正電圧を印加しその電圧の大きさを可変する
だけでは得られるドット径の可変範囲がせまく、とくに
小さなドット径が得にくいので、さらに小さいドット径
を得る手段として吐出液量を制御する階調信号を印加す
る前に圧力室の容積を膨脹させる信号を加える方法が用
いられてきた。
第1図はこのような従来の液体噴射記録装置用噴射ヘッ
ドのノズル管の一例を示す。ここで、ノズル管1の圧力
室2にはその内周壁部に不図示の圧電素子が密着した状
態で周設されており、たとえば第2図に示すように正パ
ルスV1の階調信号が印加される時点t2の前の時点t1にお
いて圧力室2を膨脹させる負のパルス信号V0が印加され
ると、第1図の(A)のようにノズル管1内の吐出部オ
リフィス1Aに形成される記録液3のメニスカスを後退さ
せることができる。なおこの後退したメニスカスはおよ
そ時間10μs経過後に表面張力によって前進を開始する
ので、第1図の(B)のようにメニスカスが前進しきっ
たとき階調信号V1を印加することにより圧電素子を径方
向に収縮させ、第1図の(C)のように記録用液滴3Aを
吐出させることができる。
しかしてこのときの液滴3Aの吐出は上述の表面張力によ
るメニスカスの動きと圧電素子の収縮による記録液3の
動きとが加え合わせることによって得られるために従来
は吐出不可能であったような圧電素子のわずかな収縮量
によっても吐出が可能になり、小さいドット径に対応し
た記録液滴3Aの吐出を行うことが可能である。
しかしながら、従来は階調信号、すなわち第2図におけ
る正パルス電圧V1を変化させることによって液滴3Aの大
きさを変化させ、以って所望のドット径が得られるよう
にしていたが、回路構成を簡略化するために、逆パルス
電圧V0の方は液体噴射ヘッドの違いによらず常に一定の
大きさに設定されていた。そこで、圧電素子の電気特性
のバラツキ等のために液体噴射ヘッドの吐出特性に差が
あると同一の逆パルス電圧に対してメニスカスの後退量
が噴射ヘッドによって異なってくる。たとえば同一の正
バルス電圧のみを加えた場合に吐出量が他に比べて小さ
い噴射ヘッドでは同一逆パルス電圧に対するメニスカス
後退量も小さくなり、ドット径の小さい記録液滴が得に
くくなる。また、同一の正パルス電圧のみを加えた場合
に吐出量が他に比べて大きい噴射ヘッドでは同一の逆パ
ルス電圧に対するメニス後退量が他より大きくなるの
で、逆パルス電圧印加時にメニスカスが急激に後退し、
空気が記録液中に入り、気泡が発生して記録品質の低下
を招くという欠点があった。
すなわち、以上述べたように、各噴射ヘッドの吐出特性
のバラツキに起因して、階調記録時のドット径の可変範
囲がヘッド毎に異なり、安定した画像の記録が得られな
いという問題があった。
〔発明が解決しようとする問題点〕
本発明は、従来の上述したような欠点を除去し、液体噴
射ヘッド個々の吐出特性間の差にかかわらず、ドット径
の可変範囲を均一化することができ、安定した記録を行
うことのできる液体噴射記録装置を提供することを目的
とする。
〔問題点を解決するための手段〕
かかる目的を達成するために、本発明は、インクを吐出
する吐出口および該インクを収容する圧力室と、当該圧
力室の容量を変化させることにより前記吐出口からのイ
ンク吐出が可能な電気機械変換手段とを有する複数の液
体噴射ヘッドと、前記複数の液体噴射ヘッドの個々の前
記圧力室を拡大させることにより対応する吐出口におけ
るインクの一定したメニスカスの後退量を共通に生じさ
せるべく前記複数の液体噴射ヘッドの吐出特性に応じた
第1の信号を、対応する前記電気機械変換手段に印加し
た後、前記圧力室を収縮させる第2の信号を前記対応す
る前記電気機械変換手段に印加し、該第2の信号により
前記吐出口から吐出するインクのドット径を可変に制御
する制御手段とを具備することを特徴とするものであ
る。
[作用] 本発明液体噴射記録装置においては、噴射ヘッドのオリ
フィスにおける記録液のメニスカスを後退させるために
電気機械変換手段に印加される第1電気信号が噴出ヘッ
ドの吐出特性に対応して調整されているので、個々の噴
射ヘッドにおける吐出特性のいかんにかかわらず、常に
一定したメニスカスの後退量を保ちドット径の可変範囲
を各噴射ヘッドで均一化でき、安定した吐出を行わせる
ことができる。
〔実施例〕
以下に、本発明の実施例を詳細に説明するが、まず、実
施例の説明に先立ち、本発明にかかり観察した噴射ノズ
ルの吐出特性と第1電気信号との関係について述べるこ
ととする。
ひとつのヘッドにおいて正パルス電圧V1を変化させて得
られるドット径の可変範囲は逆パルス電圧V0の大きさに
より異なるが、最もドット径の可変範囲が広くかる吐出
の安定するV0の大きさはヘッド間でばらつきがある。
具体例として第1表に5つの液体噴射ヘッドNO1〜NO5に
様々な逆パルス電圧V0を固定して設定した場合に、正電
圧パルス電圧V1を変えて得られたドット径の可変範囲を
示す。この場合欄の左上に☆印のついた逆パルス電圧V0
がそのヘットにおいて最もドット径可変範囲が広くかつ
吐出の安定している逆パルス電圧V0であった。第1表か
ら明らかなように最も望ましい逆パルス電圧V0はヘッド
により異なっている。したがってヘッド個々の吐出特性
の差に影響を受けるとなく常にドット径可変範囲の広い
安定した吐出を得るためには個々のヘッドにおいて逆パ
ルス電圧V0の大きさを最適な値に設定することが必要で
あることが分る。
しかしてこのような最適の逆パルス電圧V0の大きさは個
々のヘッドの吐出特性、すなわち電圧が印加されたとき
に記録液をどのくらい吐出するかという能力に関連する
もので、一方、ヘッド個々の吐出特性には圧電素子の電
気特性のバラツキや圧電素子とノズル管との接着状態の
バラツキなど複数の要因が影響し合っているので最適な
逆パルス電圧V0を設定する際には吐出特性そのものを評
価する必要がある。
しかし、ヘッド個々に対し最適な逆パルス電圧V0を選ぶ
ためには、各ヘッドにおいて様々な逆パルス電圧V0を設
定した場合に得られるドット径の可変範囲等により吐出
特性を測定比較して、最適な逆パルス電圧を決定すると
が望ましいが、それには莫大な時間と手間を要する。
そこで本実施例では、ヘッドの吐出特性に応じた逆パル
ス電圧V0の最適値を簡易に設定するにあたり、逆パルス
を印加せず正パルスのみを印加したとき液滴の吐出速度
がある一定値に達する正パルス電圧値をヘッドの吐出特
性の評価基準として用いることとする。
たとえば、個々のヘッドで逆パスルを印加せず正パルス
のみを1KHzで吐出させたときに液滴の吐出速度が8m/sに
達する駆動電圧V2を測定し、各ヘッドにおいて最もドッ
ト径可変範囲が広く吐出の安定する逆パルス電圧V0と対
応させると、第3図のような関係が得られる。したがっ
て、各ヘッドにおいてその記録液滴が吐出速度8m/sに達
する駆動電圧V2(1KHz)を測定することにより第3図か
ら最適な逆パルス電圧Vを簡易に求め調整することがで
きる。
なお、上述の実施例では個々のヘッドの吐出特性を評価
するために吐出速度がある一定値に達する電圧値を用い
たが、吐出特性の評価はこれに限るものではなく、要は
個々のヘッドに対してその吐出特性に関連して逆パルス
電圧の値を調整することにより同様な効果が得られるこ
とはいうまでもない。
〔発明の効果〕
以上説明してきたように、本発明によれば、インクを吐
出する吐出口および該インクを収容する圧力室と、当該
圧力室の容量を変化させることにより前記吐出口からの
インク吐出が可能な電気機械変換手段とを有する複数の
液体噴射ヘッドと、前記複数の液体噴射ヘッドの個々の
前記圧力室を拡大させることにより対応する吐出口にお
けるインクの一定したメニスカスの後退量を共通に生じ
させるべく前記複数の液体噴射ヘッドの吐出特性に応じ
た第1の信号を、対応する前記電気機械変換手段に印加
した後、前記圧力室を収縮させる第2の信号を前記対応
する前記電気機械変換手段に印加し、該第2の信号によ
り前記吐出口から吐出するインクのドット径を可変に制
御する制御手段とを具備するので、各噴射ヘッドのメニ
スカスの後退量が一定となるように、個々のヘッドの吐
出特性に応じた逆パルス電圧V0を圧電素子ごとに調整し
て設定し駆動させることによって、常に広いドット径の
可変範囲が保たれ、安定した吐出を得ることができる。
また、複数の噴射ヘッドによりなるヘッドユニットの場
合は、射出特性の似たヘッドを用いてヘッドユニットを
構成すれば、逆パルス電圧をヘットユニットごとに固定
できるので回路構成をより簡略化することができ、簡便
にすぐれた効果を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に適用可能な液体噴射ヘッドのノズル管
の一例を吐出過程の3態様で示す模式図、 第2図は本発明に用いられる印加信号の一例を示す波形
図、 第3図は本発明にかかる噴射ヘッドに供給する逆パルス
電圧調整のために使用する相関図の一例として記録液滴
の吐出速度が8m/sに達する駆動電圧V2と最適は逆パルス
電圧V0との関係を示す特性曲線図である。 1……ノズル管、 1A……オリフィス、 2……圧力室、 3……記録液、 3A……液滴、 V1……正パルス電圧、 V0……逆パルス電圧。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インクを吐出する吐出口および該インクを
    収容する圧力室と、当該圧力室の容量を変化させること
    により前記吐出口からのインク吐出が可能な電気機械変
    換手段とを有する複数の液体噴射ヘッドと、 前記複数の液体噴射ヘッドの個々の前記圧力室を拡大さ
    せることにより対応する吐出口におけるインクの一定し
    たメニスカスの後退量を共通に生じさせるべく前記複数
    の液体噴射ヘッドの吐出特性に応じた第1の信号を、対
    応する前記電気機械変換手段に印加した後、 前記圧力室を収縮させる第2の信号を前記対応する前記
    電気機械変換手段に印加し、該第2の信号により前記吐
    出口から吐出するインクのドット径を可変に制御する制
    御手段と を具備することを特徴とする液体噴射記録装置。
JP61026016A 1986-02-10 1986-02-10 液体噴射記録装置 Expired - Fee Related JPH0677992B2 (ja)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS59118466A (ja) * 1982-12-25 1984-07-09 Fujitsu Ltd インク・ジエツト・プリンタ
JPS59218866A (ja) * 1983-05-27 1984-12-10 Canon Inc 記録装置

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