JPH0729420B2 - 液体噴射記録装置 - Google Patents
液体噴射記録装置Info
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- JPH0729420B2 JPH0729420B2 JP62094562A JP9456287A JPH0729420B2 JP H0729420 B2 JPH0729420 B2 JP H0729420B2 JP 62094562 A JP62094562 A JP 62094562A JP 9456287 A JP9456287 A JP 9456287A JP H0729420 B2 JPH0729420 B2 JP H0729420B2
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- Japan
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- jet recording
- liquid jet
- liquid
- fall time
- piezoelectric vibrator
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-
- 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
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
- B41J2/072—Ink jet characterised by jet control by thermal compensation
Landscapes
- 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、特に電気機械変換手段を備
え、オンデマンド方式によって液体噴射記録を行う液体
噴射記録装置に関する。
え、オンデマンド方式によって液体噴射記録を行う液体
噴射記録装置に関する。
液体噴射記録装置は、インクが連続的に導入される圧力
室の周壁部に圧電振動子等の電気機械変換素子を配設
し、この変換素子に分極方向の電圧パルスを印加して歪
を発生させ、圧力室の容積を急激に縮小させ、圧力室の
先端に形成された噴出口よりインク滴を記録面へ飛翔さ
せて記録を行うものである。
室の周壁部に圧電振動子等の電気機械変換素子を配設
し、この変換素子に分極方向の電圧パルスを印加して歪
を発生させ、圧力室の容積を急激に縮小させ、圧力室の
先端に形成された噴出口よりインク滴を記録面へ飛翔さ
せて記録を行うものである。
第３図は従来の液体噴射記録装置を示す模式的断面図及
び第４図は第３図の装置の記録ドット形成部の縦断面図
である。
び第４図は第３図の装置の記録ドット形成部の縦断面図
である。
第３図において、符号１で示すものは円筒型圧電振動子
で、この円筒型圧電振動子１に内接して液流路２が設け
られている。
で、この円筒型圧電振動子１に内接して液流路２が設け
られている。
これら円筒型圧電振動子１、液流路２は記録ドット形成
部を構成し、サブタンク６内に封入されている。
部を構成し、サブタンク６内に封入されている。
サブタンク６は供給チューブ７、吸引チューブ８を介し
て図示を省略した廃液タンクおよびメインタンクと連結
されている。
て図示を省略した廃液タンクおよびメインタンクと連結
されている。
第３図において、サブタンク６へ供給チューブ７よりイ
ンクが供給され、吸引チューブ８の高さまで供給される
と、余乗インクは吸引チューブ８より廃液タンクへ排出
される。供給チューブ７からは装置の稼動中、常時イン
クが供給されている。液流路２には、サブタンク６内の
インクが導入さている。この状態で圧電振動子１にパル
ス電圧（分極方向の電圧パルス）が与えられると、液流
路２の容積が急激に縮小し、その際に生じる内圧によっ
て噴出口よりインク滴が噴出する。以後、圧電振動子に
パルス電圧が印加される毎にインク滴が噴出する。
ンクが供給され、吸引チューブ８の高さまで供給される
と、余乗インクは吸引チューブ８より廃液タンクへ排出
される。供給チューブ７からは装置の稼動中、常時イン
クが供給されている。液流路２には、サブタンク６内の
インクが導入さている。この状態で圧電振動子１にパル
ス電圧（分極方向の電圧パルス）が与えられると、液流
路２の容積が急激に縮小し、その際に生じる内圧によっ
て噴出口よりインク滴が噴出する。以後、圧電振動子に
パルス電圧が印加される毎にインク滴が噴出する。
次に、第４図において、符号４で示すものは接着剤で、
この接着剤４を介して前記円筒型圧電振動子１と液流路
２とが接合されている。
この接着剤４を介して前記円筒型圧電振動子１と液流路
２とが接合されている。
液流路２は円筒型圧電振動子１の振動を液流路２内の液
体に伝播させるために比較的硬質の材料、例えばガラ
ス、金属などから成り、その一端には記録ドットを吐出
するためのオリフィス2aが形成されている。
体に伝播させるために比較的硬質の材料、例えばガラ
ス、金属などから成り、その一端には記録ドットを吐出
するためのオリフィス2aが形成されている。
また、液流路２のもう一方の端部の内側にはフィルタ３
が装着されている。フィルタ３は一定量の流体抵抗を持
ち、液滴吐出時における吐出方向および逆方向への圧力
バランスを適切に保ち液体の流出を調整する機能を果た
す。
が装着されている。フィルタ３は一定量の流体抵抗を持
ち、液滴吐出時における吐出方向および逆方向への圧力
バランスを適切に保ち液体の流出を調整する機能を果た
す。
以上のように構成された液体噴出記録ヘッドにあって
は、円筒型圧電振動子１の振動が液流路２に伝播し、こ
れにより液流路２内の液体の圧力変化が生じてオリフィ
ス2aから液滴が吐出されてドット記録が行われる。
は、円筒型圧電振動子１の振動が液流路２に伝播し、こ
れにより液流路２内の液体の圧力変化が生じてオリフィ
ス2aから液滴が吐出されてドット記録が行われる。
以上のように構成された液体噴射記録ヘッドにおいて
は、印字品位の向上や記録の高速化のために、液滴吐出
安定性ならびに単位時間当たりに形成される液滴個数の
増加が必要条件としてあげられる。すなわち、長時間に
わたり、連続的に安定した液滴吐出を行うことができ、
かつ液滴形成周波数、すなわち、単位時間当たりの液滴
形成頻度の高い液体噴射記録ヘッドが望まれる。
は、印字品位の向上や記録の高速化のために、液滴吐出
安定性ならびに単位時間当たりに形成される液滴個数の
増加が必要条件としてあげられる。すなわち、長時間に
わたり、連続的に安定した液滴吐出を行うことができ、
かつ液滴形成周波数、すなわち、単位時間当たりの液滴
形成頻度の高い液体噴射記録ヘッドが望まれる。
液滴吐出の安定性及び液滴形成周波数は、インクの粘度
の影響を受けるため、環境温度により変化する。一般
に、液体の粘度は高温になるほど低下するため、液滴形
成周波数は増大するものの、液滴吐出の安定性は低下す
る。逆に、低温下では粘度が増大するため、液滴吐出に
安定するが、液滴形成周波数は低下する。
の影響を受けるため、環境温度により変化する。一般
に、液体の粘度は高温になるほど低下するため、液滴形
成周波数は増大するものの、液滴吐出の安定性は低下す
る。逆に、低温下では粘度が増大するため、液滴吐出に
安定するが、液滴形成周波数は低下する。
このため、従来、インクの粘度は、室温において目標の
液滴形成周波数を達成し、かつ高温環境下（40℃程度）
で液滴吐出の安定性が確保できるような値に設定してい
る。
液滴形成周波数を達成し、かつ高温環境下（40℃程度）
で液滴吐出の安定性が確保できるような値に設定してい
る。
しかし、このような従来の液体噴射記録装置にあって
は、上記の条件を満たすインクを用いた場合、低温環境
下では粘度が増大するため、液滴形成周波数が低下す
る。この結果、記録速度の低下を招き、或いは室温と同
等の液滴形成周波数で駆動させた場合に液体吐出部のメ
ニスカス面のリフィルが間に合わなくなり、結果として
被記録部材上のドット径が均一でなくなり、記録品位を
低下させていた。
は、上記の条件を満たすインクを用いた場合、低温環境
下では粘度が増大するため、液滴形成周波数が低下す
る。この結果、記録速度の低下を招き、或いは室温と同
等の液滴形成周波数で駆動させた場合に液体吐出部のメ
ニスカス面のリフィルが間に合わなくなり、結果として
被記録部材上のドット径が均一でなくなり、記録品位を
低下させていた。
本発明の目的は、このような従来技術の問題を解決で
き、低温環境下でも室温と同等の液滴形成周波数を保
ち、高い印字品位及び記録速度が得られる液体噴射記録
装置を提供することである。
き、低温環境下でも室温と同等の液滴形成周波数を保
ち、高い印字品位及び記録速度が得られる液体噴射記録
装置を提供することである。
本発明は、電気機械変換素子に印加する電圧パルスの立
下がり時間を常温での電圧パルスの立下がり時間よりも
短くすることにより、低温環境下でも常温時と同等の液
滴形成周波数が得られることを可能にし、もって、上記
目的を達成するものである。
下がり時間を常温での電圧パルスの立下がり時間よりも
短くすることにより、低温環境下でも常温時と同等の液
滴形成周波数が得られることを可能にし、もって、上記
目的を達成するものである。
常温時の立下がり時間よりも短く設定された低温時の電
圧パルスは、低温下において記録液の粘度が増大しても
メニスカスを速やかに復帰させる。それによって、被記
録部材上のドット径が均一になるので、記録品位を低下
させることがない。
圧パルスは、低温下において記録液の粘度が増大しても
メニスカスを速やかに復帰させる。それによって、被記
録部材上のドット径が均一になるので、記録品位を低下
させることがない。
以下、第１図及び第２図を参照して本発明を具体的に説
明する。
明する。
第１図は本発明による液体噴射記録装置の一実施例を示
す回路図、第２図は本発明による駆動電圧波形図であ
る。
す回路図、第２図は本発明による駆動電圧波形図であ
る。
第１図において、画像信号入力端子10には抵抗11を介し
てトランジスタ12のベースが接続され、トランジスタ12
のコレクタには抵抗13を介してトランジスタ14のベース
が接続されている。トランジスタ14のベース・コレクタ
間には抵抗15が接続されている。トランジスタ14のエミ
ッタには電源VHが接続され、コレクタは抵抗16を介して
電気機械変換素子である圧電振動子17が負荷として接続
されている。また、トランジスタ14のコレクタには切換
スイッチ18が接続され、その切換端子とアース間に抵抗
19及び20が接続されている。抵抗19（R1）または抵抗20
（R2）は、R2＞R1の関係にあり、抵抗19を常温（25℃）
に用い、抵抗20を低温下で用いる。
てトランジスタ12のベースが接続され、トランジスタ12
のコレクタには抵抗13を介してトランジスタ14のベース
が接続されている。トランジスタ14のベース・コレクタ
間には抵抗15が接続されている。トランジスタ14のエミ
ッタには電源VHが接続され、コレクタは抵抗16を介して
電気機械変換素子である圧電振動子17が負荷として接続
されている。また、トランジスタ14のコレクタには切換
スイッチ18が接続され、その切換端子とアース間に抵抗
19及び20が接続されている。抵抗19（R1）または抵抗20
（R2）は、R2＞R1の関係にあり、抵抗19を常温（25℃）
に用い、抵抗20を低温下で用いる。
スイッチ18は、例えばリレー接点を用いることができ
る。リレーを動作させるに際しては、温度センサで雰囲
気温度を検出し、設定温度（例えば５℃）以下になった
ときにプリンタ制御部により駆動するようにすればよ
い。
る。リレーを動作させるに際しては、温度センサで雰囲
気温度を検出し、設定温度（例えば５℃）以下になった
ときにプリンタ制御部により駆動するようにすればよ
い。
次に、以上の構成における動作について説明する。な
お、初期状態として、切換スイッチ18は抵抗R1に接続さ
れているものとする。
お、初期状態として、切換スイッチ18は抵抗R1に接続さ
れているものとする。
画像信号が入力され、入力端子10がＨレベルになると、
トランジスタ12がオンになる。トランジスタ12のオンに
よって、トランジスタ14のベースに抵抗13を介してベー
ス電流が流れ、トランジスタ14がオンになる。トランジ
スタ14がオンになることにより、抵抗19には、トランジ
スタ14のエミッタ電流による電圧降下を生じる。この抵
抗19に生じた電圧は、抵抗16を介して圧電振動子17に駆
動電圧として与えられる。
トランジスタ12がオンになる。トランジスタ12のオンに
よって、トランジスタ14のベースに抵抗13を介してベー
ス電流が流れ、トランジスタ14がオンになる。トランジ
スタ14がオンになることにより、抵抗19には、トランジ
スタ14のエミッタ電流による電圧降下を生じる。この抵
抗19に生じた電圧は、抵抗16を介して圧電振動子17に駆
動電圧として与えられる。
この駆動電圧は、抵抗19（20）と16及び圧電振動子17の
保有する静電容量Ｃよって定まるイクスポネシャル関数
により立下がり時間が決められる。本実施例において
は、抵抗19と20を切換えることによってイクスポネシャ
ル関数を変更し、立下がり時間を変更している。
保有する静電容量Ｃよって定まるイクスポネシャル関数
により立下がり時間が決められる。本実施例において
は、抵抗19と20を切換えることによってイクスポネシャ
ル関数を変更し、立下がり時間を変更している。
第２図に示すように、抵抗19が選択された場合の駆動電
圧特性は実線の如くであり、抵抗20が選択された場合の
駆動電圧特性は破線の如くである。破線特性は雰囲気温
度が５℃の例であり、実線特性は25℃の例である。
圧特性は実線の如くであり、抵抗20が選択された場合の
駆動電圧特性は破線の如くである。破線特性は雰囲気温
度が５℃の例であり、実線特性は25℃の例である。
したがって、切換スイッチ18によって抵抗19が選択され
た場合には実線特性の駆動電圧が圧電素子17に印加さ
れ、抵抗20が選択された場合には立下がり時間の短い破
線特性の駆動電圧が圧電素子17に印加される。
た場合には実線特性の駆動電圧が圧電素子17に印加さ
れ、抵抗20が選択された場合には立下がり時間の短い破
線特性の駆動電圧が圧電素子17に印加される。
低温環境下では、一般に液体の粘度は、室温等の常温時
よりも増大するため、常温時と同一の駆動電圧を用いた
場合、メニスカスの復帰が遅くなり、液滴形成周波数は
常温時よりも低下する。そこで、低温時に前記の如き立
下がり時間の短い駆動電圧を印加することにより、メニ
スカスを速やかに復帰させ、常温時と同等の液滴形成周
波数を確保することができる。
よりも増大するため、常温時と同一の駆動電圧を用いた
場合、メニスカスの復帰が遅くなり、液滴形成周波数は
常温時よりも低下する。そこで、低温時に前記の如き立
下がり時間の短い駆動電圧を印加することにより、メニ
スカスを速やかに復帰させ、常温時と同等の液滴形成周
波数を確保することができる。
第１表は圧電素子に室温25℃と５℃の温度環境のもとで
の液滴形成周波数と電圧パルスの関係を示すものであ
る。
の液滴形成周波数と電圧パルスの関係を示すものであ
る。
電圧パルスは、25℃においては立下がり時間（10〜90
％）90μＳを用い、５℃においては90μＳ、60μＳの２
種類を用いている。第１表より明らかなように、室温
（25℃）で通常用いる電圧パルスの立下がり時間を90μ
Ｓ（10−90％）とすると、環境温度が５℃まで低下した
ときには、液体の粘℃が増大するため、立下がり時間が
90μＳのままでは液滴形成周波数は低下する。それに対
し、５℃で電圧パルスの立下がり時間を60μＳ（10−90
％）とすると、メニスカスの復帰が速やかになるため、
25℃における立下がり時間90μＳの場合とほぼ同等の液
滴形成周波数を確保することができる。
％）90μＳを用い、５℃においては90μＳ、60μＳの２
種類を用いている。第１表より明らかなように、室温
（25℃）で通常用いる電圧パルスの立下がり時間を90μ
Ｓ（10−90％）とすると、環境温度が５℃まで低下した
ときには、液体の粘℃が増大するため、立下がり時間が
90μＳのままでは液滴形成周波数は低下する。それに対
し、５℃で電圧パルスの立下がり時間を60μＳ（10−90
％）とすると、メニスカスの復帰が速やかになるため、
25℃における立下がり時間90μＳの場合とほぼ同等の液
滴形成周波数を確保することができる。
なお、以上の実施例においては、立下がり時間を可変す
る為の抵抗を２段階に切換えるものとしたが、さらに複
数段階に切換え、液滴の吐出の安定性と液滴形成周波数
が最適となる立下がり時間を設定することもできる。
る為の抵抗を２段階に切換えるものとしたが、さらに複
数段階に切換え、液滴の吐出の安定性と液滴形成周波数
が最適となる立下がり時間を設定することもできる。
また、圧電振動子32に円筒型圧電振動子を用いる例を示
したが、このほかランジュバン型、ダイアフラム型等を
用いることもできる。
したが、このほかランジュバン型、ダイアフラム型等を
用いることもできる。
以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、低温環
境下における駆動電圧の立下がり時間を常温時より短く
したので、メニスカスの復帰を速やかにし、低温時に液
体の粘度が増大しても液滴駆動周波数を低下させること
がなく、常に印字品位及び記録速度の高く保つことが可
能な液体噴射記録装置が提供される。
境下における駆動電圧の立下がり時間を常温時より短く
したので、メニスカスの復帰を速やかにし、低温時に液
体の粘度が増大しても液滴駆動周波数を低下させること
がなく、常に印字品位及び記録速度の高く保つことが可
能な液体噴射記録装置が提供される。
第１図は本発明の一実施例を示す回路図、第２図は本発
明における圧電振動子の駆動電圧波形図、第３図は従来
の液体噴射記録装置の模式的断面図、第４図は第３図の
装置のノズル部の模式的断面図である。 12、14……トランジスタ、16、19、20……抵抗、17……
圧電振動子、18……切換スイッチ。
明における圧電振動子の駆動電圧波形図、第３図は従来
の液体噴射記録装置の模式的断面図、第４図は第３図の
装置のノズル部の模式的断面図である。 12、14……トランジスタ、16、19、20……抵抗、17……
圧電振動子、18……切換スイッチ。
Claims (2)
- 【請求項１】電圧パルスを電気機械変換素子に印加し、
その際に発生する歪を用いてノズル部より液滴を噴出さ
せる液滴噴射記録装置において、低温環境下での前記電
圧パルスの立下がり時間を常温時より短く設定する駆動
電圧発生手段を設けたことを特徴とする液体噴射記録装
置。 - 【請求項２】前記立下がり時間の変更は、圧電振動子に
並列接続される抵抗値の可変によって行うことを特徴と
する特許請求の範囲第１項に記載の液体噴射記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62094562A JPH0729420B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 液体噴射記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62094562A JPH0729420B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 液体噴射記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63260452A JPS63260452A (ja) | 1988-10-27 |
| JPH0729420B2 true JPH0729420B2 (ja) | 1995-04-05 |
Family
ID=14113757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62094562A Expired - Fee Related JPH0729420B2 (ja) | 1987-04-17 | 1987-04-17 | 液体噴射記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0729420B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2813776B2 (ja) * | 1988-12-28 | 1998-10-22 | 株式会社リコー | 電子写真用感光体 |
| US6149263A (en) * | 1996-11-13 | 2000-11-21 | Ricoh Company, Ltd. | Ink jet recording apparatus capable of increasing a monochrome print speed without causing ink supply shortage to an image |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0810824B2 (ja) * | 1987-03-31 | 1996-01-31 | シャープ株式会社 | パルス発生回路 |
-
1987
- 1987-04-17 JP JP62094562A patent/JPH0729420B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63260452A (ja) | 1988-10-27 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |