JPH08300646A - インクジェット式記録装置 - Google Patents
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- B41J2/04588—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
Abstract
(57)【要約】
【目的】 たわみ振動を利用するインクジェット記録ヘ
ッドを、意図しないインク滴の吐出を防止しつつ、高速
駆動を可能ならしめること。 【構成】 たわみ変位する圧電振動板３によりインクを
吐出するインクジェット記録ヘッドと、印字信号により
一定電流をコンデンサに供給し、圧電振動板３をインク
吐出のためのたわみ変位を生じさせ、かつ充電終了後に
一定時間、充電最終電圧を維持する信号を出力する充電
回路４０と、共通のインク室から圧力発生室にインクを
吸引するのに適した第１放電時定数を備え、圧電振動板
の固有振動周期Ｔの（ｎ＋３／４）倍乃至（ｎ＋１）倍
（ただし、ｎは１、２、３‥‥８）の範囲内で放電を一
時停止する第１放電回路４１と、所定時間後に放電を再
開する放電回路４２とを備える。インク吐出により生じ
たメニスカスの運動がノズル開口側に向かう期間内で、
圧電振動板の固有振動が圧力発生室を収縮させようとす
る時点を捉えて、放電を一時的に停止させて圧電振動板
３の発振を抑制する。
ッドを、意図しないインク滴の吐出を防止しつつ、高速
駆動を可能ならしめること。 【構成】 たわみ変位する圧電振動板３によりインクを
吐出するインクジェット記録ヘッドと、印字信号により
一定電流をコンデンサに供給し、圧電振動板３をインク
吐出のためのたわみ変位を生じさせ、かつ充電終了後に
一定時間、充電最終電圧を維持する信号を出力する充電
回路４０と、共通のインク室から圧力発生室にインクを
吸引するのに適した第１放電時定数を備え、圧電振動板
の固有振動周期Ｔの（ｎ＋３／４）倍乃至（ｎ＋１）倍
（ただし、ｎは１、２、３‥‥８）の範囲内で放電を一
時停止する第１放電回路４１と、所定時間後に放電を再
開する放電回路４２とを備える。インク吐出により生じ
たメニスカスの運動がノズル開口側に向かう期間内で、
圧電振動板の固有振動が圧力発生室を収縮させようとす
る時点を捉えて、放電を一時的に停止させて圧電振動板
３の発振を抑制する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置、より詳細にはノズル開口に連通する圧力室の一部領
域に圧電振動板の薄板を貼設し、この圧電振動板により
圧力室を圧縮してインク滴を発生させる記録ヘッドを備
えたインクジェット式記録装置に関する。
置、より詳細にはノズル開口に連通する圧力室の一部領
域に圧電振動板の薄板を貼設し、この圧電振動板により
圧力室を圧縮してインク滴を発生させる記録ヘッドを備
えたインクジェット式記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】圧電振動板をインク滴発生のアクチュエ
ータに使用するインクジェット記録装置は、棒状に形成
された圧電振動板の軸方向の変位を利用するものと、板
状に形成された圧電振動板のたわみ変位を利用するもの
とがあり、前者は高速駆動が可能である反面、圧電振動
板の組込みが困難で、製造コストが高くなるという問題
を抱えている。
ータに使用するインクジェット記録装置は、棒状に形成
された圧電振動板の軸方向の変位を利用するものと、板
状に形成された圧電振動板のたわみ変位を利用するもの
とがあり、前者は高速駆動が可能である反面、圧電振動
板の組込みが困難で、製造コストが高くなるという問題
を抱えている。
【０００３】他方、後者のものは圧力室を構成している
振動板の一部領域に圧電振動板を貼着し、圧電振動板の
たわみ変位により圧力室の容積を変化させてインク滴を
発生させるため、圧力発生室の広い面積を変位させて、
インク滴を安定して発生させることができ、さらには圧
電振動板と振動板とを同時形成が可能で、製造コストの
引き下げができるという特徴を備える反面、たわみ変位
を利用する関係上、制振力が小さい。
振動板の一部領域に圧電振動板を貼着し、圧電振動板の
たわみ変位により圧力室の容積を変化させてインク滴を
発生させるため、圧力発生室の広い面積を変位させて、
インク滴を安定して発生させることができ、さらには圧
電振動板と振動板とを同時形成が可能で、製造コストの
引き下げができるという特徴を備える反面、たわみ変位
を利用する関係上、制振力が小さい。
【０００４】これに起因してインク吐出後に発生するイ
ンクの流れに振動板が応動し、図９に示したようにメニ
スカスに振動が生じ、しかもこの振動が長時間継続する
ことになる。このメニスカスの振動に起因してメニスカ
スがノズル開口部に向かうと、微小なインク滴Ｄ’、い
わゆるサテライトが生じることになる。
ンクの流れに振動板が応動し、図９に示したようにメニ
スカスに振動が生じ、しかもこの振動が長時間継続する
ことになる。このメニスカスの振動に起因してメニスカ
スがノズル開口部に向かうと、微小なインク滴Ｄ’、い
わゆるサテライトが生じることになる。
【０００５】このような問題を解消するために、インク
吐出後に圧電振動板に信号を印加して圧力発生室を膨張
させる手法の提案されているが、現実には放電終了後に
残留振動が依然として継続していて、特に高い周波数で
応答するインクジェット式記録ヘッドの場合にはメニス
カスが引かれなくなった時点で不要なインク滴が吐出す
るという問題があった。
吐出後に圧電振動板に信号を印加して圧力発生室を膨張
させる手法の提案されているが、現実には放電終了後に
残留振動が依然として継続していて、特に高い周波数で
応答するインクジェット式記録ヘッドの場合にはメニス
カスが引かれなくなった時点で不要なインク滴が吐出す
るという問題があった。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明はこれらの問題
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、サテライト等の不要なインク滴の吐出を防止したイ
ンクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット式記録
装置を提供することである。
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、サテライト等の不要なインク滴の吐出を防止したイ
ンクジェット記録ヘッドを用いたインクジェット式記録
装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、ノズル開口と共通のインク
室に連通する圧力発生室と、前記圧力発生室の表面に形
成されたたわみ変位する圧電振動板とを備え、前記圧電
振動板のたわみ変位によりインク滴を吐出するインクジ
ェット記録ヘッドと、印字信号により電流を前記圧電振
動板に供給してインク吐出のためのたわみ変位を生じさ
せ、かつ充電終了後に一定時間、充電最終電圧を維持す
る信号を出力する充電回路と、インク吐出直後のメニス
カスが前記ノズル開口から吐出しないように圧力発生室
側に吸引するのに適した第１放電時定数を有し、前記圧
電振動板の固有振動周期Ｔの（ｎ＋３／４）倍乃至（ｎ
＋１）倍（ただし、ｎは１、２、３‥‥８）の範囲内で
前記放電を停止して、所定時間後に異なる第２放電時定
数で放電を行う放電回路とを備えるようにした。
るために本発明においては、ノズル開口と共通のインク
室に連通する圧力発生室と、前記圧力発生室の表面に形
成されたたわみ変位する圧電振動板とを備え、前記圧電
振動板のたわみ変位によりインク滴を吐出するインクジ
ェット記録ヘッドと、印字信号により電流を前記圧電振
動板に供給してインク吐出のためのたわみ変位を生じさ
せ、かつ充電終了後に一定時間、充電最終電圧を維持す
る信号を出力する充電回路と、インク吐出直後のメニス
カスが前記ノズル開口から吐出しないように圧力発生室
側に吸引するのに適した第１放電時定数を有し、前記圧
電振動板の固有振動周期Ｔの（ｎ＋３／４）倍乃至（ｎ
＋１）倍（ただし、ｎは１、２、３‥‥８）の範囲内で
前記放電を停止して、所定時間後に異なる第２放電時定
数で放電を行う放電回路とを備えるようにした。
【０００８】
【作用】インク吐出により生じたメニスカスの運動がノ
ズル開口側に向かう領域で、圧電振動板の固有振動が圧
力発生室を収縮から膨張させようとする時点を捉えて、
放電の時定数を切換えることによって圧電振動板が固有
振動で再び発振するのを抑制し、ノズル開口からの不要
なインク滴の吐出を防止する。
ズル開口側に向かう領域で、圧電振動板の固有振動が圧
力発生室を収縮から膨張させようとする時点を捉えて、
放電の時定数を切換えることによって圧電振動板が固有
振動で再び発振するのを抑制し、ノズル開口からの不要
なインク滴の吐出を防止する。
【０００９】
【実施例】そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例
に基づいて説明する。図１は本発明に使用するインクジ
ェット記録ヘッドの一実施例を示すものであって、図中
符号１は、駆動ユニットで、厚さ１０μｎ程度のジルコ
ニアの薄板からなる振動板２の表面に、後述する圧力発
生室４に対向するようにＰＺＴからなる圧電振動板３、
３、３‥‥を一体に固定して構成されている。
に基づいて説明する。図１は本発明に使用するインクジ
ェット記録ヘッドの一実施例を示すものであって、図中
符号１は、駆動ユニットで、厚さ１０μｎ程度のジルコ
ニアの薄板からなる振動板２の表面に、後述する圧力発
生室４に対向するようにＰＺＴからなる圧電振動板３、
３、３‥‥を一体に固定して構成されている。
【００１０】５は、スペーサで、圧力発生室４を形成す
るのに適した厚さ、例えば１５０μｍのジルコニア（Ｚ
ｒＯ2）などのセラミックス板に圧力発生室４、４、４
‥‥の形状に一致した通孔を一定ピッチで穿設して構成
されている。
るのに適した厚さ、例えば１５０μｍのジルコニア（Ｚ
ｒＯ2）などのセラミックス板に圧力発生室４、４、４
‥‥の形状に一致した通孔を一定ピッチで穿設して構成
されている。
【００１１】８は、圧力発生室４の他面を封止する基板
で、圧力発生室４寄りの一端側にはノズル開口３１、３
１、３１‥‥と圧力発生室４、４、４‥‥とを接続する
連通孔９、９、９‥‥が、また他端側には圧力発生室４
と共通のインク室１９とを接続する連通孔１０、１０、
１０‥‥が設けられている。
で、圧力発生室４寄りの一端側にはノズル開口３１、３
１、３１‥‥と圧力発生室４、４、４‥‥とを接続する
連通孔９、９、９‥‥が、また他端側には圧力発生室４
と共通のインク室１９とを接続する連通孔１０、１０、
１０‥‥が設けられている。
【００１２】これら３つの部材１、５、８は、それぞれ
ユニットとして構成され、後述するユニット固定板１１
に取り付けられる。
ユニットとして構成され、後述するユニット固定板１１
に取り付けられる。
【００１３】１１は、前述のユニット固定板で、一方の
面に上述したユニットが所定の位置に接着剤で固定され
ており、連通孔１０と共通のインク室１９との境界にノ
ズル開口３１、３１、３１とほぼ同等の流路抵抗を有す
る流路制限孔１２が設けられ、また通孔９に対向する位
置にはノズル開口３１と接続する連通孔１３が設けられ
ている。
面に上述したユニットが所定の位置に接着剤で固定され
ており、連通孔１０と共通のインク室１９との境界にノ
ズル開口３１、３１、３１とほぼ同等の流路抵抗を有す
る流路制限孔１２が設けられ、また通孔９に対向する位
置にはノズル開口３１と接続する連通孔１３が設けられ
ている。
【００１４】１５は、後述する共通のインク室構成板１
８とユニット固定板１１とを接合するための熱溶着フィ
ルムで、共通のインク室１９に一致する窓１６、及びノ
ズル開口３１、３１、３１‥‥と圧力発生室４、４、４
‥‥とを接続する連通孔１７、１７、１７‥‥とが穿設
されている。
８とユニット固定板１１とを接合するための熱溶着フィ
ルムで、共通のインク室１９に一致する窓１６、及びノ
ズル開口３１、３１、３１‥‥と圧力発生室４、４、４
‥‥とを接続する連通孔１７、１７、１７‥‥とが穿設
されている。
【００１５】１８は、前述の共通のインク室形成板で、
共通のインク室１９を形成するに適した厚み、例えば１
５０μｍのステンレス鋼などの耐蝕性を備えた板材に、
共通のインク室１９の形状に対応する通孔と、圧力発生
室４、４、４‥‥とノズル開口３１、３１、３１‥‥と
を接続する連通孔２１、２１、２１‥‥を穿設して構成
されている。
共通のインク室１９を形成するに適した厚み、例えば１
５０μｍのステンレス鋼などの耐蝕性を備えた板材に、
共通のインク室１９の形状に対応する通孔と、圧力発生
室４、４、４‥‥とノズル開口３１、３１、３１‥‥と
を接続する連通孔２１、２１、２１‥‥を穿設して構成
されている。
【００１６】２３はノズルプレートで、圧力発生室４の
一側よりにはノズル開口３１、３１、３１‥‥が穿設さ
れていて、連通孔９、１３、１７、２１、及び２６を介
して各圧力発生室４、４、４‥‥に接続するように共通
のインク室形成板１８に熱溶着フィルム２５で接着され
ている。
一側よりにはノズル開口３１、３１、３１‥‥が穿設さ
れていて、連通孔９、１３、１７、２１、及び２６を介
して各圧力発生室４、４、４‥‥に接続するように共通
のインク室形成板１８に熱溶着フィルム２５で接着され
ている。
【００１７】このように構成されたインクジェット式記
録ヘッドは、圧電振動板３に一定速度で上昇する電圧か
らなる駆動信号が印加されると、振動板２が圧力発生室
４側を凸とするようにたわんで、圧力発生室４を収縮さ
せる。これにより圧力発生室４のインクが通孔９、１
３、１７、２１、及び２６を経由してノズル開口３１に
至り、ここからインク滴を吐出する。
録ヘッドは、圧電振動板３に一定速度で上昇する電圧か
らなる駆動信号が印加されると、振動板２が圧力発生室
４側を凸とするようにたわんで、圧力発生室４を収縮さ
せる。これにより圧力発生室４のインクが通孔９、１
３、１７、２１、及び２６を経由してノズル開口３１に
至り、ここからインク滴を吐出する。
【００１８】インク滴形成後に駆動信号の電圧を一定の
速度で低下させると、圧電振動板３が元の位置に徐々に
復帰して、圧力発生室４が膨張する。この過程でインク
滴の形成により消費された分のインクが共通のインク室
１９から流路制限孔１２を経由して圧力発生室４に流入
する。
速度で低下させると、圧電振動板３が元の位置に徐々に
復帰して、圧力発生室４が膨張する。この過程でインク
滴の形成により消費された分のインクが共通のインク室
１９から流路制限孔１２を経由して圧力発生室４に流入
する。
【００１９】図２は、上述した記録ヘッドを駆動するの
に適した駆動回路の一実施例を示すものであって、図中
符号４０は、コンデンサＣを一定電流で充電する充電回
路で、ベース端子が互いに接続され、特性の揃った２つ
のＰＮＰ型トランジスタ対Ｑ10、Ｑ11と、このトランジ
スタ対の各エミッタと定電圧端子ＶＫ間に接続された抵
抗Ｒ10、Ｒ11とを備え、印字信号ＭＣＨＧによりトラン
ジスタＱ18がオンすると、抵抗Ｒ11には、Ｖref1≒ＶＫ
・Ｒ11／（Ｒ11＋Ｒ14）の電圧差が生じ、この電圧差が
そのままトランジスタＱ10のエミッタ抵抗Ｒ10の電圧差
に反映されて、トランジスタＱ10からは、Ｖref1／Ｒ10
の一定電流が流れ出し、トランジスタＱ15を介してコン
デンサＣを充電するように構成されている。
に適した駆動回路の一実施例を示すものであって、図中
符号４０は、コンデンサＣを一定電流で充電する充電回
路で、ベース端子が互いに接続され、特性の揃った２つ
のＰＮＰ型トランジスタ対Ｑ10、Ｑ11と、このトランジ
スタ対の各エミッタと定電圧端子ＶＫ間に接続された抵
抗Ｒ10、Ｒ11とを備え、印字信号ＭＣＨＧによりトラン
ジスタＱ18がオンすると、抵抗Ｒ11には、Ｖref1≒ＶＫ
・Ｒ11／（Ｒ11＋Ｒ14）の電圧差が生じ、この電圧差が
そのままトランジスタＱ10のエミッタ抵抗Ｒ10の電圧差
に反映されて、トランジスタＱ10からは、Ｖref1／Ｒ10
の一定電流が流れ出し、トランジスタＱ15を介してコン
デンサＣを充電するように構成されている。
【００２０】これにより、コンデンサＣの端子電圧は一
定の電圧勾配で上昇する。このコンデンサＣの端子電圧
は、トランジスタＱ14、Ｑ16で構成される電流増幅回路
４２のＣＯＭ端子から圧電振動板３に供給される。
定の電圧勾配で上昇する。このコンデンサＣの端子電圧
は、トランジスタＱ14、Ｑ16で構成される電流増幅回路
４２のＣＯＭ端子から圧電振動板３に供給される。
【００２１】ここでのコンデンサＣの充電時定数は、イ
ンク吐出に適した速度で圧力発生室を収縮させるように
設定する必要があり、本実施例では、１２Ｖ／μｓｅｃ
になるよう抵抗Ｒ11、Ｒ14、Ｒ10、及びコンデンサＣの
各定数が設定されている。
ンク吐出に適した速度で圧力発生室を収縮させるように
設定する必要があり、本実施例では、１２Ｖ／μｓｅｃ
になるよう抵抗Ｒ11、Ｒ14、Ｒ10、及びコンデンサＣの
各定数が設定されている。
【００２２】また、符号４１はコンデンサＣの充電電荷
を一定電流値で放電させる放電回路で、上記充電回路４
０と同様に、ベース端子が互いに接続され、特性が揃っ
た２つのＮＰＮ型トランジスタ対Ｑ12、Ｑ13と、このト
ランジスタ対の各エミッタとＧＮＤ間に接続された抵抗
Ｒ12、Ｒ13とを備え、放電信号ＤＣＨＧによりトランジ
スタＱ20がオフされると、トランスタＱ13がオンとなっ
て、抵抗Ｒ13には後述する所定の電圧差Ｖref2が生じ、
この電圧差がそのままトランジスタＱ12のエミッタ抵抗
Ｒ12の電圧差に反映されるから、トランジスタＱ12は、
Ｖref2／Ｒ12で定まる一定電流値でコンデンサＣの充電
電荷を吸い込み、コンデンサＣを放電させるように構成
されている。
を一定電流値で放電させる放電回路で、上記充電回路４
０と同様に、ベース端子が互いに接続され、特性が揃っ
た２つのＮＰＮ型トランジスタ対Ｑ12、Ｑ13と、このト
ランジスタ対の各エミッタとＧＮＤ間に接続された抵抗
Ｒ12、Ｒ13とを備え、放電信号ＤＣＨＧによりトランジ
スタＱ20がオフされると、トランスタＱ13がオンとなっ
て、抵抗Ｒ13には後述する所定の電圧差Ｖref2が生じ、
この電圧差がそのままトランジスタＱ12のエミッタ抵抗
Ｒ12の電圧差に反映されるから、トランジスタＱ12は、
Ｖref2／Ｒ12で定まる一定電流値でコンデンサＣの充電
電荷を吸い込み、コンデンサＣを放電させるように構成
されている。
【００２３】次にこのように構成した装置の動作を図３
に基づいて説明する。印字信号ＭＣＨＧが入力すると
（ｔ０時点）、前述のように充電回路４０が作動し、一
定電流値でコンデンサＣを充電する。これによりコンデ
ンサＣの端子電圧が急激に一定勾配で上昇し、電流増幅
回路４２を介したＣＯＭ端子にコンデンサＣの端子電圧
が出力する。そして、ＣＯＭ端子の出力電圧は、印刷デ
ータ信号によりオンとなっているトランジスタＴｒを介
して選択的に圧電振動板３に印加される。
に基づいて説明する。印字信号ＭＣＨＧが入力すると
（ｔ０時点）、前述のように充電回路４０が作動し、一
定電流値でコンデンサＣを充電する。これによりコンデ
ンサＣの端子電圧が急激に一定勾配で上昇し、電流増幅
回路４２を介したＣＯＭ端子にコンデンサＣの端子電圧
が出力する。そして、ＣＯＭ端子の出力電圧は、印刷デ
ータ信号によりオンとなっているトランジスタＴｒを介
して選択的に圧電振動板３に印加される。
【００２４】この電圧印加により、圧電振動板３は、振
動板２を圧力発生室４側が凸となるようにたわみ変位を
起こすので、圧力発生室４のインクが加圧され、対応す
るノズル開口３１からインクが吐出する。同時に、圧電
振動板３は、印加電圧による静的変位を平均振幅とし、
これに重畳して充電開始時点を始点とした固有振動周期
Ｔの振動を開始する。
動板２を圧力発生室４側が凸となるようにたわみ変位を
起こすので、圧力発生室４のインクが加圧され、対応す
るノズル開口３１からインクが吐出する。同時に、圧電
振動板３は、印加電圧による静的変位を平均振幅とし、
これに重畳して充電開始時点を始点とした固有振動周期
Ｔの振動を開始する。
【００２５】このようにして時点ｔ１になると、コンデ
ンサＣは十分充電されてＣＯＭ端子の出力電圧が飽和電
圧に到達することになる。そして一定時間Ｔh1が経過し
た時点ｔ２で、印字信号ＭＣＨＧをオフとし、放電信号
ＤＣＨＧを出力して放電回路４１を作動させる。
ンサＣは十分充電されてＣＯＭ端子の出力電圧が飽和電
圧に到達することになる。そして一定時間Ｔh1が経過し
た時点ｔ２で、印字信号ＭＣＨＧをオフとし、放電信号
ＤＣＨＧを出力して放電回路４１を作動させる。
【００２６】この時点ｔ２は、圧電振動板３の静的変位
位置を基準とした動的変位が圧力発生室４を拡大する方
向にある時点に設定されている。同時に放電補助信号Ｄ
ＣＨＧ１をＨＩＧＨレベルにしてトランジスタＱ24、さ
らにはトランジスタＱ23をオンにする。
位置を基準とした動的変位が圧力発生室４を拡大する方
向にある時点に設定されている。同時に放電補助信号Ｄ
ＣＨＧ１をＨＩＧＨレベルにしてトランジスタＱ24、さ
らにはトランジスタＱ23をオンにする。
【００２７】これにより抵抗Ｒ18が実質的に抵抗Ｒ17に
並列に挿入された状態になり、前述の抵抗Ｒ13に生じる
電圧Ｖref2は、抵抗Ｒ17とＲ18との並列合成抵抗値をＲ
17-18で示すと、 Ｖref2≒ＶＫ・Ｒ13／（Ｒ17-18 ＋ Ｒ13） となる。
並列に挿入された状態になり、前述の抵抗Ｒ13に生じる
電圧Ｖref2は、抵抗Ｒ17とＲ18との並列合成抵抗値をＲ
17-18で示すと、 Ｖref2≒ＶＫ・Ｒ13／（Ｒ17-18 ＋ Ｒ13） となる。
【００２８】この電圧Ｖref2に基づいた一定電流値Ｉs
（Ｉs＝Ｖref2／Ｒ12）でコンデンサＣの電荷を放電
し、コンデンサＣの端子電圧を一定の放電時定数で低下
させ、コンデンサＣの端子電圧を印字のために選択状態
にある圧電振動板３に電流増幅回路４２を介して供給す
る。
（Ｉs＝Ｖref2／Ｒ12）でコンデンサＣの電荷を放電
し、コンデンサＣの端子電圧を一定の放電時定数で低下
させ、コンデンサＣの端子電圧を印字のために選択状態
にある圧電振動板３に電流増幅回路４２を介して供給す
る。
【００２９】これにより、圧力発生室４側に凸状態と成
っていた振動板２は、その変位が徐々に解除されて、圧
力発生室４を拡大させるから、ノズル開口３１近傍に形
成されるメニスカスが圧力発生室４側に引き込まれ、し
たがってインク吐出後の微小インク滴Ｄ’（図９）の飛
び出しが阻止されるとともに、共通のインク室１９のイ
ンクをインク供給口１２を経由して圧力発生室４に流し
込む。
っていた振動板２は、その変位が徐々に解除されて、圧
力発生室４を拡大させるから、ノズル開口３１近傍に形
成されるメニスカスが圧力発生室４側に引き込まれ、し
たがってインク吐出後の微小インク滴Ｄ’（図９）の飛
び出しが阻止されるとともに、共通のインク室１９のイ
ンクをインク供給口１２を経由して圧力発生室４に流し
込む。
【００３０】本実施例では、この不要なインク滴の吐出
を防止するために例えば０．３３Ｖ／μｓｅｃ程度の放
電時定数で電圧が低下するよう回路定数が設定されてい
る。すなわち、０．３３Ｖ／μｓｅｃより小さい放電時
定数ではメニスカスの引き込み力が弱いため、不要な微
小インク滴Ｄ’の吐出を防止することができず、また、
０．３３Ｖ／μｓｅｃよりも大幅に大きい値ではかえっ
てメニスカスの振動を誘起してしまい、不要な微小イン
ク滴を吐出させることになる。
を防止するために例えば０．３３Ｖ／μｓｅｃ程度の放
電時定数で電圧が低下するよう回路定数が設定されてい
る。すなわち、０．３３Ｖ／μｓｅｃより小さい放電時
定数ではメニスカスの引き込み力が弱いため、不要な微
小インク滴Ｄ’の吐出を防止することができず、また、
０．３３Ｖ／μｓｅｃよりも大幅に大きい値ではかえっ
てメニスカスの振動を誘起してしまい、不要な微小イン
ク滴を吐出させることになる。
【００３１】一方、インク吐出直後のメニスカスは、大
きく圧力発生室４に引き込まれ、所定時間が経過した段
階で反転して、圧電振動板３の固有振動と同期した振動
を繰り返しながらノズル開口３１側に向かって移動す
る。
きく圧力発生室４に引き込まれ、所定時間が経過した段
階で反転して、圧電振動板３の固有振動と同期した振動
を繰り返しながらノズル開口３１側に向かって移動す
る。
【００３２】このようにして圧電振動板３が、たわみ変
位を開始した時点ｔ０から固有振動周期Ｔの（ｎ＋３／
４）倍乃至（ｎ＋１）倍の時間が経過した時点、本実施
例ではＴ×（３＋３／４）の時点ｔ３で、放電信号ＤＣ
ＨＧをＨＩＧＨ、及び放電補助信号ＤＣＨＧ１をＬＯＷ
にして一時的に放電を停止させる。
位を開始した時点ｔ０から固有振動周期Ｔの（ｎ＋３／
４）倍乃至（ｎ＋１）倍の時間が経過した時点、本実施
例ではＴ×（３＋３／４）の時点ｔ３で、放電信号ＤＣ
ＨＧをＨＩＧＨ、及び放電補助信号ＤＣＨＧ１をＬＯＷ
にして一時的に放電を停止させる。
【００３３】これにより圧電振動板３に残留振動を停止
させる力が働くことになるから、この時点から以降は振
動板３の固有振動と同期して振動しているメニスカスの
ノズル開口３１に向かう力が削がれることになる。
させる力が働くことになるから、この時点から以降は振
動板３の固有振動と同期して振動しているメニスカスの
ノズル開口３１に向かう力が削がれることになる。
【００３４】すなわち、図４に示したように圧電振動板
３（図中、ＰＺＴ）の固有振動が圧力発生室４を収縮さ
せて、次に膨張させる方向に転じた時点で放電を中止さ
せると、圧電振動板３の静的変位位置Ｈ１からの変位偏
差Ｐ１が急激に小さくなり、圧電振動板３が再び発振す
るのを抑制することになる。これにより、ノズル開口３
１に向かうメニスカスの振動が小さくなり、不要なイン
ク滴の吐出が阻止される。
３（図中、ＰＺＴ）の固有振動が圧力発生室４を収縮さ
せて、次に膨張させる方向に転じた時点で放電を中止さ
せると、圧電振動板３の静的変位位置Ｈ１からの変位偏
差Ｐ１が急激に小さくなり、圧電振動板３が再び発振す
るのを抑制することになる。これにより、ノズル開口３
１に向かうメニスカスの振動が小さくなり、不要なイン
ク滴の吐出が阻止される。
【００３５】また上述のように放電を中止させるのでは
なく、図４（イ）に示したように放電時定数を増大させ
るように切換える場合にも、この切換え時点を固有振動
周期Ｔの（ｎ＋３／４）倍乃至（ｎ＋１）倍の時間が経
過した時点とすることにより圧電振動板３の発振を抑制
するのに役立つ。
なく、図４（イ）に示したように放電時定数を増大させ
るように切換える場合にも、この切換え時点を固有振動
周期Ｔの（ｎ＋３／４）倍乃至（ｎ＋１）倍の時間が経
過した時点とすることにより圧電振動板３の発振を抑制
するのに役立つ。
【００３６】一方、不用意に放電を停止した場合、例え
ば図４において（ｎ＋９／４）Ｔの時点のように圧電振
動板３の固有振動が圧力発生室４を膨張させて、次に収
縮させる方向に転じた時点で放電を中止させた場合に
は、圧電振動板３を起振させてしまうことになり、圧電
振動板３の静的変位位置Ｈ２からの変位偏差Ｐ２が急激
に大きくなり、これに随伴してメニスカスの振動が大き
くなって不要なインク滴が吐出する可能性が極めて高く
なる。
ば図４において（ｎ＋９／４）Ｔの時点のように圧電振
動板３の固有振動が圧力発生室４を膨張させて、次に収
縮させる方向に転じた時点で放電を中止させた場合に
は、圧電振動板３を起振させてしまうことになり、圧電
振動板３の静的変位位置Ｈ２からの変位偏差Ｐ２が急激
に大きくなり、これに随伴してメニスカスの振動が大き
くなって不要なインク滴が吐出する可能性が極めて高く
なる。
【００３７】そして時点ｔ３から時間Ｔh2が経過した時
点で、再度放電信号ＤＣＨＧをＬＯＷとして放電回路４
１を作動させることで、圧力発生室４を膨張させて共通
のインク室１９からインクを吸引する。
点で、再度放電信号ＤＣＨＧをＬＯＷとして放電回路４
１を作動させることで、圧力発生室４を膨張させて共通
のインク室１９からインクを吸引する。
【００３８】この過程での放電補助信号ＤＣＨＧ１はＬ
ＯＷであり、トランジスタＱ23はオフとなるので、抵抗
Ｒ１３に生じる電圧Ｖref2は、Ｖref2≒ＶＫ・Ｒ13／
（Ｒ17＋Ｒ13）となり、したがってコンデンサＣの電荷
は前記電流値Ｉsよりも小さな電流値で放電される。
ＯＷであり、トランジスタＱ23はオフとなるので、抵抗
Ｒ１３に生じる電圧Ｖref2は、Ｖref2≒ＶＫ・Ｒ13／
（Ｒ17＋Ｒ13）となり、したがってコンデンサＣの電荷
は前記電流値Ｉsよりも小さな電流値で放電される。
【００３９】これにより、時点ｔ２から時点ｔ３までの
放電における電圧変化より小さな例えば０．１４Ｖ／μ
ｓｅｃ程度の電圧変化を生じさせる第２放電時定数での
放電が行われ、この放電による圧力発生室の膨張により
メニスカスのノズル開口側への強制的な復帰が促される
ことになる。
放電における電圧変化より小さな例えば０．１４Ｖ／μ
ｓｅｃ程度の電圧変化を生じさせる第２放電時定数での
放電が行われ、この放電による圧力発生室の膨張により
メニスカスのノズル開口側への強制的な復帰が促される
ことになる。
【００４０】そして、殆どの電荷が放電されて放電が終
了する間際、つまり圧電振動板の端子電圧が駆動電圧の
８％乃至１２％程度まで効果した時点（時点ｔ４）で、
再び放電補助信号ＤＣＨＧ１をＨＩＧＨにして、０．３
３Ｖ／μｓｅｃ程度の電圧の時間変化を生じる小さな第
３放電時定数で電荷が無くなるまで急激な放電を行なわ
せる。
了する間際、つまり圧電振動板の端子電圧が駆動電圧の
８％乃至１２％程度まで効果した時点（時点ｔ４）で、
再び放電補助信号ＤＣＨＧ１をＨＩＧＨにして、０．３
３Ｖ／μｓｅｃ程度の電圧の時間変化を生じる小さな第
３放電時定数で電荷が無くなるまで急激な放電を行なわ
せる。
【００４１】この急激な放電により圧力発生室４が微小
量だけ急速に膨張する。この結果、メニスカスは、微小
量急激に引き込まれることになり、これに随伴してノズ
ルプレート面を含むノズル開口３１の近傍に存在してい
るインクを圧力発生室４側に引き込み、自身もまたノズ
ル内で凹状態で安定することになる。したがって、次ぎ
に吐出するインク量が一定に管理され、またノズル開口
の周縁に残留するインクに起因する吐出インクの飛行曲
がりも生じない。
量だけ急速に膨張する。この結果、メニスカスは、微小
量急激に引き込まれることになり、これに随伴してノズ
ルプレート面を含むノズル開口３１の近傍に存在してい
るインクを圧力発生室４側に引き込み、自身もまたノズ
ル内で凹状態で安定することになる。したがって、次ぎ
に吐出するインク量が一定に管理され、またノズル開口
の周縁に残留するインクに起因する吐出インクの飛行曲
がりも生じない。
【００４２】なお、本実施例においては図２に示したＣ
ＨＧ信号、ＤＣＨＧ２信号、ＤＣＨＧ３信号は常時ＬＯ
Ｗレベルに維持されている。
ＨＧ信号、ＤＣＨＧ２信号、ＤＣＨＧ３信号は常時ＬＯ
Ｗレベルに維持されている。
【００４３】また、本実施例においては数値ｎとして値
「３」が選択されているが、この数値ｎの値は、圧電振
動板３の残留振動を効果的に減衰させる機能と、メニス
カスの復帰を十分に促す機能とのトレードオフの関係に
あり、一般的には１乃至８の範囲、より好ましくは２乃
至４の範囲が適切な値となる。
「３」が選択されているが、この数値ｎの値は、圧電振
動板３の残留振動を効果的に減衰させる機能と、メニス
カスの復帰を十分に促す機能とのトレードオフの関係に
あり、一般的には１乃至８の範囲、より好ましくは２乃
至４の範囲が適切な値となる。
【００４４】次に、本発明の第２の実施例を図５に基づ
いて説明する。図中符号４５は充電回路であって、相補
性のトランジスタＱ31、Ｑ32と、トランジスタＱ32のエ
ミッタと定電圧端子ＶＫとの間に接続された抵抗Ｒ31と
を備え、印字信号ＭＣＨＧによりトランジスタＱ35のオ
ンにより作動して、抵抗Ｒ31を介してコンデンサＣを一
定電流で充電するよう構成されている。
いて説明する。図中符号４５は充電回路であって、相補
性のトランジスタＱ31、Ｑ32と、トランジスタＱ32のエ
ミッタと定電圧端子ＶＫとの間に接続された抵抗Ｒ31と
を備え、印字信号ＭＣＨＧによりトランジスタＱ35のオ
ンにより作動して、抵抗Ｒ31を介してコンデンサＣを一
定電流で充電するよう構成されている。
【００４５】また充電回路４５は、環境温度に左右され
ることなく抵抗Ｒ33での電圧差Ｖref1で一義に決まる一
定電流Ｉf（Ｉf＝Ｖref1／Ｒ31）でコンデンサＣを充電
する。これによりコンデンサＣの端子電圧は一定の電圧
勾配で上昇し、電流増幅回路４７を介して選択的に圧電
振動板３に供給される。
ることなく抵抗Ｒ33での電圧差Ｖref1で一義に決まる一
定電流Ｉf（Ｉf＝Ｖref1／Ｒ31）でコンデンサＣを充電
する。これによりコンデンサＣの端子電圧は一定の電圧
勾配で上昇し、電流増幅回路４７を介して選択的に圧電
振動板３に供給される。
【００４６】そして前述の実施例と同様に、充電時定数
Ｔcは、振動板２を圧力発生室側にたわませ、圧力発生
室４をインク吐出に適した速度で収縮させるように圧電
振動板３をたわみ変位させる値、例えば１２Ｖ／μｓｅ
ｃ程度に設定されている。
Ｔcは、振動板２を圧力発生室側にたわませ、圧力発生
室４をインク吐出に適した速度で収縮させるように圧電
振動板３をたわみ変位させる値、例えば１２Ｖ／μｓｅ
ｃ程度に設定されている。
【００４７】また、符号４６は放電回路で、相補性のト
ランジスタＱ33、Ｑ３4と、トランジスタＱ34のエミッ
タとＧＮＤ間に接続された抵抗Ｒ32とを備え、放電信号
ＤＣＨＧによりトランジスタＱ36をオフすることで作動
し、環境温度に左右されず抵抗Ｒ35での電圧差Ｖref2に
より決まる一定電流値Ｉs（Ｉs＝Ｖref2／Ｒ３２）でコ
ンデンサＣの電荷を放電させるように構成されている。
ランジスタＱ33、Ｑ３4と、トランジスタＱ34のエミッ
タとＧＮＤ間に接続された抵抗Ｒ32とを備え、放電信号
ＤＣＨＧによりトランジスタＱ36をオフすることで作動
し、環境温度に左右されず抵抗Ｒ35での電圧差Ｖref2に
より決まる一定電流値Ｉs（Ｉs＝Ｖref2／Ｒ３２）でコ
ンデンサＣの電荷を放電させるように構成されている。
【００４８】放電時定数Ｔdは、インク滴吐出直後のメ
ニスカスの振動がノズル開口３１から突出しない値、例
えば０．６６Ｖ／μｓｅｃ程度で、かつ圧電振動板３の
固有振動周期Ｔの（ｎ’＋３／４）倍乃至（ｎ’＋１）
倍の時間（ただし、ｎ’は一般的には１乃至８範囲の整
数で、より好ましくは２乃至４の範囲の整数）が経過し
た時点で放電が終了する値に選ばれている。
ニスカスの振動がノズル開口３１から突出しない値、例
えば０．６６Ｖ／μｓｅｃ程度で、かつ圧電振動板３の
固有振動周期Ｔの（ｎ’＋３／４）倍乃至（ｎ’＋１）
倍の時間（ただし、ｎ’は一般的には１乃至８範囲の整
数で、より好ましくは２乃至４の範囲の整数）が経過し
た時点で放電が終了する値に選ばれている。
【００４９】次に、このように構成した装置の動作を図
６に基づいて説明する。印字信号ＭＣＨＧが入力する
と、充電回路４５が作動し、一定の充電時定数Ｔcでコ
ンデンサＣを充電する。これによりコンデンサＣの端子
電圧が所定電圧まで急激に上昇する。コンデンサＣの端
子電圧は電流増幅回路４７と、インク吐出をさせるノズ
ル開口３を選択するための印刷信号によりオンとなって
いるトランジスタＴｒを介して圧電振動板３に印加され
る。
６に基づいて説明する。印字信号ＭＣＨＧが入力する
と、充電回路４５が作動し、一定の充電時定数Ｔcでコ
ンデンサＣを充電する。これによりコンデンサＣの端子
電圧が所定電圧まで急激に上昇する。コンデンサＣの端
子電圧は電流増幅回路４７と、インク吐出をさせるノズ
ル開口３を選択するための印刷信号によりオンとなって
いるトランジスタＴｒを介して圧電振動板３に印加され
る。
【００５０】これにより、圧電振動板３は、振動板２を
圧力発生室４側が凸となるようにたわみ変位させて、圧
力発生室４のインクを加圧し、ノズル開口３１からイン
クを吐出させる。
圧力発生室４側が凸となるようにたわみ変位させて、圧
力発生室４のインクを加圧し、ノズル開口３１からイン
クを吐出させる。
【００５１】また一方で、圧電振動板３は、印加電圧に
よる静的変位位置を平均振幅とし、これに重畳した形で
充電開始時点を始点とした固有振動周期Ｔの振動を開始
する。このようにしてホールド時間Ｔhが経過した時点
ｔ２で印字信号ＭＣＨＧがオフし、放電信号ＤＣＨＧが
出力して放電回路４６の作動が開始すると、コンデンサ
Ｃの電荷が放電時定数Ｔdで放電され、コンデンサＣの
端子電圧が一定の速度で低下する。
よる静的変位位置を平均振幅とし、これに重畳した形で
充電開始時点を始点とした固有振動周期Ｔの振動を開始
する。このようにしてホールド時間Ｔhが経過した時点
ｔ２で印字信号ＭＣＨＧがオフし、放電信号ＤＣＨＧが
出力して放電回路４６の作動が開始すると、コンデンサ
Ｃの電荷が放電時定数Ｔdで放電され、コンデンサＣの
端子電圧が一定の速度で低下する。
【００５２】時点ｔ２は、圧電振動板３の静的変位位置
を基準とした動的変位が圧力発生室４を拡大する方向に
ある時点に設定されている。
を基準とした動的変位が圧力発生室４を拡大する方向に
ある時点に設定されている。
【００５３】このコンデンサＣの端子電圧が低下するこ
とで圧電振動板３が元の状態に復帰する動作を開始し、
圧力発生室４が一定速度で膨張する。このようにして圧
電振動板３の固有振動周期Ｔの（ｎ’＋３／４）倍乃至
（ｎ’＋１）倍の時間が経過した時点ｔ３で、完全に放
電を終了させる。
とで圧電振動板３が元の状態に復帰する動作を開始し、
圧力発生室４が一定速度で膨張する。このようにして圧
電振動板３の固有振動周期Ｔの（ｎ’＋３／４）倍乃至
（ｎ’＋１）倍の時間が経過した時点ｔ３で、完全に放
電を終了させる。
【００５４】これにより図６（イ）に示したように、圧
電振動板３（図中、ＰＺＴ）の固有振動が圧力発生室４
を収縮させて、次に膨張させる方向に転じた時点ｔ３で
放電を中止することになるから、前述の図４を基にした
説明と同様の作用により、以降の圧電振動板３の残留振
動は急速に減衰し、次に印刷信号が入力するまでインク
滴を吐出することがない。
電振動板３（図中、ＰＺＴ）の固有振動が圧力発生室４
を収縮させて、次に膨張させる方向に転じた時点ｔ３で
放電を中止することになるから、前述の図４を基にした
説明と同様の作用により、以降の圧電振動板３の残留振
動は急速に減衰し、次に印刷信号が入力するまでインク
滴を吐出することがない。
【００５５】なお、本実施例では、時点ｔ０乃至時点ｔ
３までの時間を固有振動周期Ｔの（３＋３／４）倍に設
定されていて、減衰作用はＴの（３＋３／４）乃至Ｔ
（３＋１）倍の期間で行なわれる。
３までの時間を固有振動周期Ｔの（３＋３／４）倍に設
定されていて、減衰作用はＴの（３＋３／４）乃至Ｔ
（３＋１）倍の期間で行なわれる。
【００５６】逆にいえば、図６（ロ）に示したように固
有振動が圧力発生室４を膨張させて、次に収縮させる方
向に転じた時点ｔ３’で放電を中止させた場合には、以
降の圧電振動板３はその振幅が大きくなり、次の印字信
号が入力するまでに不要のインク滴Ｄ’を吐出する可能
性が高くなる。
有振動が圧力発生室４を膨張させて、次に収縮させる方
向に転じた時点ｔ３’で放電を中止させた場合には、以
降の圧電振動板３はその振幅が大きくなり、次の印字信
号が入力するまでに不要のインク滴Ｄ’を吐出する可能
性が高くなる。
【００５７】ところで、充電により圧力発生室４が収縮
してインク滴が吐出すると、これの伴ってノズル開口近
傍のメニスカスが振動を開始する。上述したように充電
終了後は、充電終了時の電圧を一定期間保持するために
ホールド時間が設けられ、このホールド時間後に圧電振
動板３を放電させて次のインク滴吐出に備えるが、この
ホールド時間をメニスカスの固有振動周期Ｔに対して特
定の関係に設定すると、より一層効果的にメニスカスの
振動を抑制できることが判明した。
してインク滴が吐出すると、これの伴ってノズル開口近
傍のメニスカスが振動を開始する。上述したように充電
終了後は、充電終了時の電圧を一定期間保持するために
ホールド時間が設けられ、このホールド時間後に圧電振
動板３を放電させて次のインク滴吐出に備えるが、この
ホールド時間をメニスカスの固有振動周期Ｔに対して特
定の関係に設定すると、より一層効果的にメニスカスの
振動を抑制できることが判明した。
【００５８】すなわち、充電終了後における充電電圧を
一定に維持すると、図７の曲線（Ｂ）に示したように、
メニスカスはインク滴吐出時のエネルギを受けてノズル
開口近傍の中立点を中心に固有振動周期Ｔで自由振動を
行い、ノズル開口側に移動した時には印字品質の低下を
招くサテライトと呼ばれる微小なインク滴を吐出させる
ことになる。
一定に維持すると、図７の曲線（Ｂ）に示したように、
メニスカスはインク滴吐出時のエネルギを受けてノズル
開口近傍の中立点を中心に固有振動周期Ｔで自由振動を
行い、ノズル開口側に移動した時には印字品質の低下を
招くサテライトと呼ばれる微小なインク滴を吐出させる
ことになる。
【００５９】印刷のためのインク滴を吐出させるために
充電が開始された時点から、固有振動周期Ｔの３／４倍
乃至５／４倍の期間は、メニスカスは、ノズル開口側か
ら圧力発生室側に移動しているので、この期間に放電の
開始時点、つまりホールド時間の終了時点をこの期間
（固有振動周期Ｔの３／４倍乃至５／４倍）内となるよ
うに設定することより、同図における曲線（Ａ）に示し
たようにホールド時間終了後に行なわれる圧電振動板３
の放電にともなう圧力発生室４の膨張に起因するメニス
カスの引き込み力が、メニスカス自身の圧力発生室側へ
の移動に相乗的に作用することになる。
充電が開始された時点から、固有振動周期Ｔの３／４倍
乃至５／４倍の期間は、メニスカスは、ノズル開口側か
ら圧力発生室側に移動しているので、この期間に放電の
開始時点、つまりホールド時間の終了時点をこの期間
（固有振動周期Ｔの３／４倍乃至５／４倍）内となるよ
うに設定することより、同図における曲線（Ａ）に示し
たようにホールド時間終了後に行なわれる圧電振動板３
の放電にともなう圧力発生室４の膨張に起因するメニス
カスの引き込み力が、メニスカス自身の圧力発生室側へ
の移動に相乗的に作用することになる。
【００６０】メニスカスの相乗的な引き込みにより、次
ぎにノズル開口側への移動時にサテライトを発生しかね
ないメニスカスを十分に圧力発生室側に引き込むことが
できる。もとより、圧力発生室４や、ノズル開口３１、
インクの特性変化、駆動回路構成素子の定数等の変動を
考慮すると、インク滴吐出後に生じるメニスカスの自由
振動が中立点に到達する時点、つまり充電開始時点から
固有振動周期Ｔが経過した時点からプラス・マイナス略
Ｔ／４の期間（図中ハッチングで示す期間）が望まし
い。
ぎにノズル開口側への移動時にサテライトを発生しかね
ないメニスカスを十分に圧力発生室側に引き込むことが
できる。もとより、圧力発生室４や、ノズル開口３１、
インクの特性変化、駆動回路構成素子の定数等の変動を
考慮すると、インク滴吐出後に生じるメニスカスの自由
振動が中立点に到達する時点、つまり充電開始時点から
固有振動周期Ｔが経過した時点からプラス・マイナス略
Ｔ／４の期間（図中ハッチングで示す期間）が望まし
い。
【００６１】したがって、図８に示したように放電開始
時点から充電を開始する時点ｔ2を、固有振動周期Ｔの
（３／４）倍乃至（５／４）倍、望ましくは０．８倍乃
至１．２倍の期間に入るようにホールド時間Ｔh1’を調
整し、インク滴吐出時点以後に発生するメニスカスの圧
力発生室側への移動を有効に利用して十分に圧力発生室
側に引き込む。
時点から充電を開始する時点ｔ2を、固有振動周期Ｔの
（３／４）倍乃至（５／４）倍、望ましくは０．８倍乃
至１．２倍の期間に入るようにホールド時間Ｔh1’を調
整し、インク滴吐出時点以後に発生するメニスカスの圧
力発生室側への移動を有効に利用して十分に圧力発生室
側に引き込む。
【００６２】以下、前述の図３に示した実施例と同様
に、放電時間Ｔd1が経過した時点ｔ３において所定時間
Ｔｈ2だけ放電を休止し、第１放電時定数よりも大きな
放電時定数で第２の放電を行い、放電終了直前の時点、
つまり圧電振動板３の端子電圧が駆動電圧の８％乃至１
２％程度に降下した時点ｔ4で第１放電時定数よりも小
さな第３放電時定数で放電を終了させることにより、サ
テライトの発生をより一層確実に防止しつつ、しかも残
留振動を抑制して印刷速度を向上することができる。
に、放電時間Ｔd1が経過した時点ｔ３において所定時間
Ｔｈ2だけ放電を休止し、第１放電時定数よりも大きな
放電時定数で第２の放電を行い、放電終了直前の時点、
つまり圧電振動板３の端子電圧が駆動電圧の８％乃至１
２％程度に降下した時点ｔ4で第１放電時定数よりも小
さな第３放電時定数で放電を終了させることにより、サ
テライトの発生をより一層確実に防止しつつ、しかも残
留振動を抑制して印刷速度を向上することができる。
【００６３】図１０は、圧電振動板の固有振動周期Ｔが
１３μｓの記録ヘッドに本発明の駆動方式を適用した場
合の一実施例を示すもので、同図（イ）は最高駆動周波
数が９ｋＨzの駆動信号波形を、また同図（ロ）は、最
高駆動周波数が７．２ｋＨzの駆動信号波形を示してお
り、これらいずれの信号を使用しても、サテライト等の
不都合を起こすことなく高い印字品質を維持して所定の
印字速度で印刷ができた。
１３μｓの記録ヘッドに本発明の駆動方式を適用した場
合の一実施例を示すもので、同図（イ）は最高駆動周波
数が９ｋＨzの駆動信号波形を、また同図（ロ）は、最
高駆動周波数が７．２ｋＨzの駆動信号波形を示してお
り、これらいずれの信号を使用しても、サテライト等の
不都合を起こすことなく高い印字品質を維持して所定の
印字速度で印刷ができた。
【００６４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明では、圧力
発生室側に凸状態に変位させてインクを吐出させた後の
たたわみ変位する圧電振動板を、元の位置の復帰させる
過程で、圧電振動板の固有振動周期Ｔの（ｎ＋３／４）
倍乃至（ｎ＋１）倍（但し、ｎは１、２、３‥‥８）の
範囲内の時期で圧電振動板の放電を異なる時定数で切換
えたり、一時的に停止させたり、さらには終了させるよ
うにしているので、圧電振動板の静的変位位置を基準と
した発振を抑制することができて、ノズル開口からの不
要なインク滴の吐出を確実に防止できる。また、放電終
了間際に急峻な放電を行なわせることにより、ノズル開
口近傍のインクをノズル開口内にメニスカスを圧力発生
室側に引き込むことができて、メニスカスを凹状態で安
定させ、もって吐出インク量の管理と、インクの飛行曲
がり防止を図ることができる。
発生室側に凸状態に変位させてインクを吐出させた後の
たたわみ変位する圧電振動板を、元の位置の復帰させる
過程で、圧電振動板の固有振動周期Ｔの（ｎ＋３／４）
倍乃至（ｎ＋１）倍（但し、ｎは１、２、３‥‥８）の
範囲内の時期で圧電振動板の放電を異なる時定数で切換
えたり、一時的に停止させたり、さらには終了させるよ
うにしているので、圧電振動板の静的変位位置を基準と
した発振を抑制することができて、ノズル開口からの不
要なインク滴の吐出を確実に防止できる。また、放電終
了間際に急峻な放電を行なわせることにより、ノズル開
口近傍のインクをノズル開口内にメニスカスを圧力発生
室側に引き込むことができて、メニスカスを凹状態で安
定させ、もって吐出インク量の管理と、インクの飛行曲
がり防止を図ることができる。
【図１】本発明に使用するインクジェット記録ヘッドの
一実施例を示す断面図である。
一実施例を示す断面図である。
【図２】同上記録ヘッドを駆動する駆動回路の一実施例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】同上装置の動作を示す波形図である。
【図４】放電の停止時点での圧電振動板の以後の挙動を
示す図である。
示す図である。
【図５】本発明に使用する駆動回路の他の実施例を示す
回路図である。
回路図である。
【図６】図（イ）、（ロ）は、それぞれ放電終了時点の
違いによる以後の圧電振動板の挙動を示す図である。
違いによる以後の圧電振動板の挙動を示す図である。
【図７】放電開始時点とメニスカスの移動との関係を示
す線図である。
す線図である。
【図８】本発明の他の実施例を駆動波形、及びメニスカ
スの振動形態でもって示す図である。
スの振動形態でもって示す図である。
【図９】たわみ振動を利用する記録ヘッドにおけるメニ
スカスの運動、圧電振動板の固有振動、及び駆動波形の
関係を示す図である。
スカスの運動、圧電振動板の固有振動、及び駆動波形の
関係を示す図である。
【図１０】図（イ）、（ロ）は、それぞれ本発明に使用
する駆動信号の一実施例を示す波形図である。
する駆動信号の一実施例を示す波形図である。
１ 駆動ユニット ２ 振動板 ３ 圧電振動板 ４ 圧力発生室 ３０ ノズルプレート ３１ ノズル開口 ４０ 充電回路 ４１ 第１放電回路 ４２ 第２放電回路
Claims (9)
- 【請求項１】 ノズル開口と共通のインク室に連通する
圧力発生室と、前記圧力発生室の表面に形成されたたわ
み変位する圧電振動板とを備え、前記圧電振動板のたわ
み変位によりインク滴を吐出するインクジェット記録ヘ
ッドと、 印字信号により電流を前記圧電振動板に供給してインク
吐出のためのたわみ変位を生じさせ、かつ充電終了後に
一定時間、充電最終電圧を維持する信号を出力する充電
回路と、 インク吐出直後のメニスカスが前記ノズル開口から吐出
しないように圧力発生室側に吸引するのに適した第１放
電時定数を有し、前記圧電振動板の固有振動周期Ｔの
（ｎ＋３／４）倍乃至（ｎ＋１）倍（ただし、ｎは１、
２、３‥‥８）の範囲内で前記放電を停止して、所定時
間後に異なる第２放電時定数で放電を行う放電回路と、 を備えてなるインクジェット式記録装置。 - 【請求項２】 前記ｎが２乃至４である請求項１のイン
クジェット式記録装置。 - 【請求項３】 前記第１の放電の終了時の電圧を所定時
間維持した後に、第２放電時定数で放電を再開する請求
項１のインクジェット式記録装置。 - 【請求項４】 前記第２放電時定数での放電の終了間際
に、前記第１放電時定数よりも小さな第３放電時定数で
放電を行なう請求項１のインクジェット式記録装置。 - 【請求項５】 ノズル開口と共通のインク室に連通する
圧力発生室と、前記圧力発生室の表面に形成されたたわ
み変位する圧電振動板とを備え、前記圧電振動板のたわ
み変位によりインク滴を吐出するインクジェット記録ヘ
ッドと、 印字信号により電流を前記圧電振動板に供給してインク
吐出のためのたわみ変位を生じさせ、かつ充電終了後に
一定時間、充電最終電圧を維持する信号を出力する充電
回路と、 インク吐出直後のメニスカスが前記ノズル開口から吐出
しないように圧力発生室側に吸引するのに適した第１放
電時定数を有し、固有振動周期Ｔの（ｎ’＋3／４）倍
乃至（ｎ’＋１）倍（ただし、ｎ’は１、２、３‥‥
８）の時間後に放電を停止する放電回路とを備えてなる
インクジェット式記録装置。 - 【請求項６】 前記ｎ’が２乃至４である請求項５のイ
ンクジェット式記録装置。 - 【請求項７】 ノズル開口と共通のインク室に連通する
圧力発生室と、前記圧力発生室の表面に形成されたたわ
み変位する圧電振動板とを備え、前記圧電振動板のたわ
み変位によりインク滴を吐出するインクジェット記録ヘ
ッドと、 印字信号により電流を前記圧電振動板に供給してインク
吐出のためのたわみ変位を生じさせ、かつ充電終了後に
一定時間、充電最終電圧を維持する信号を出力する充電
回路と、 インク吐出直後のメニスカスが前記ノズル開口から吐出
しないように圧力発生室側に吸引するのに適した第１放
電時定数を有し、前記印字信号の入力時点から圧電振動
板の固有振動周期Ｔの（３／４）倍乃至（５／４）倍の
期間内、望ましくは固有振動周期Ｔの０．８倍乃至１．
２倍の期間内に放電を開始する放電回路と、 を備えてなるインクジェット式記録装置。 - 【請求項８】 前記放電の途中で一時的に放電を停止
し、この時の電圧を所定時間維持した後、前記第１放電
時定数より大きな第２放電時定数で放電を再開する請求
項７のインクジェット式記録ヘッド。 - 【請求項９】 前記放電終了間際に前記第１放電時定数
より小さな第３放電時定数で放電を行う請求項７のイン
クジェット式記録装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15695995A JP3250596B2 (ja) | 1994-07-01 | 1995-05-31 | インクジェット式記録装置 |
| US08/496,974 US5818472A (en) | 1994-07-01 | 1995-06-30 | Ink jet recording apparatus |
| DE69523245T DE69523245T2 (de) | 1994-07-01 | 1995-07-03 | Farbstrahlaufzeichnungsgerät |
| EP95110365A EP0700783B1 (en) | 1994-07-01 | 1995-07-03 | Ink jet recording apparatus |
Applications Claiming Priority (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17358394 | 1994-07-01 | ||
| JP7722495 | 1995-03-08 | ||
| JP7-77224 | 1995-03-08 | ||
| JP6-173583 | 1995-03-08 | ||
| JP15695995A JP3250596B2 (ja) | 1994-07-01 | 1995-05-31 | インクジェット式記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08300646A true JPH08300646A (ja) | 1996-11-19 |
| JP3250596B2 JP3250596B2 (ja) | 2002-01-28 |
Family
ID=27302369
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15695995A Expired - Lifetime JP3250596B2 (ja) | 1994-07-01 | 1995-05-31 | インクジェット式記録装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5818472A (ja) |
| EP (1) | EP0700783B1 (ja) |
| JP (1) | JP3250596B2 (ja) |
| DE (1) | DE69523245T2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2000060238A1 (fr) * | 1999-03-31 | 2000-10-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Commande de pulverisateur et circuit a cet effet |
| EP1078748A2 (en) | 1999-08-20 | 2001-02-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Circuit for driving liquid drop spraying apparatus |
| US6702196B2 (en) | 1999-03-31 | 2004-03-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Circuit for driving liquid drop spraying apparatus |
| US7073878B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-07-11 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and controlling unit of liquid ejecting apparatus |
| US8083309B2 (en) | 2007-06-26 | 2011-12-27 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting method |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6431674B2 (en) * | 1996-01-29 | 2002-08-13 | Seiko Epson Corporation | Ink-jet recording head that minutely vibrates ink meniscus |
| JPH1016211A (ja) * | 1996-07-05 | 1998-01-20 | Seiko Epson Corp | インクジェット式記録装置 |
| JP3223892B2 (ja) | 1998-11-25 | 2001-10-29 | 日本電気株式会社 | インクジェット式記録装置及びインクジェット式記録方法 |
| JP2000229418A (ja) * | 1999-02-09 | 2000-08-22 | Oki Data Corp | 印字ヘッドの駆動制御装置及び駆動制御方法 |
| ATE382482T1 (de) * | 1999-03-29 | 2008-01-15 | Seiko Epson Corp | Tintenstrahlaufzeichnungsvorrichtung |
| JP2001121693A (ja) * | 1999-08-19 | 2001-05-08 | Ngk Insulators Ltd | 液滴噴霧装置 |
| JP2002331664A (ja) * | 2001-03-09 | 2002-11-19 | Seiko Epson Corp | 液体吐出ヘッド駆動装置及びこれを備えた液体吐出装置 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62288049A (ja) * | 1986-06-07 | 1987-12-14 | Toyota Autom Loom Works Ltd | オン・デマンド・インクジエツトヘツドの駆動方法とその駆動装置 |
| JPS6426454A (en) * | 1987-04-17 | 1989-01-27 | Canon Kk | Ink jet recorder |
| JP2593940B2 (ja) * | 1988-10-14 | 1997-03-26 | 富士電機株式会社 | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 |
| US5510816A (en) * | 1991-11-07 | 1996-04-23 | Seiko Epson Corporation | Method and apparatus for driving ink jet recording head |
| JP3317308B2 (ja) * | 1992-08-26 | 2002-08-26 | セイコーエプソン株式会社 | 積層型インクジェット記録ヘッド、及びその製造方法 |
| JP3193126B2 (ja) * | 1992-06-04 | 2001-07-30 | 株式会社リコー | インクジェットヘッドの駆動装置 |
| JP3495761B2 (ja) * | 1992-07-21 | 2004-02-09 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式プリンタにおけるインク滴の形成方法、及びインクジェット式記録装置 |
| JP3237685B2 (ja) * | 1992-11-05 | 2001-12-10 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録装置 |
| JP3292223B2 (ja) * | 1993-01-25 | 2002-06-17 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッドの駆動方法、及びその装置 |
| JP3468377B2 (ja) * | 1993-03-01 | 2003-11-17 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式記録ヘッドの駆動方法、インクジェット式記録装置、及びインクジェット式記録ヘッドの制御装置 |
| TW293226B (ja) * | 1993-07-14 | 1996-12-11 | Seiko Epson Corp |
-
1995
- 1995-05-31 JP JP15695995A patent/JP3250596B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1995-06-30 US US08/496,974 patent/US5818472A/en not_active Expired - Fee Related
- 1995-07-03 EP EP95110365A patent/EP0700783B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1995-07-03 DE DE69523245T patent/DE69523245T2/de not_active Expired - Fee Related
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| WO2000060238A1 (fr) * | 1999-03-31 | 2000-10-12 | Ngk Insulators, Ltd. | Commande de pulverisateur et circuit a cet effet |
| US6508411B1 (en) | 1999-03-31 | 2003-01-21 | Ngk Insulators, Ltd. | Method of driving liquid-drop spraying device |
| US6702196B2 (en) | 1999-03-31 | 2004-03-09 | Ngk Insulators, Ltd. | Circuit for driving liquid drop spraying apparatus |
| EP1078748A2 (en) | 1999-08-20 | 2001-02-28 | Ngk Insulators, Ltd. | Circuit for driving liquid drop spraying apparatus |
| US7073878B2 (en) | 2002-09-30 | 2006-07-11 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and controlling unit of liquid ejecting apparatus |
| US8083309B2 (en) | 2007-06-26 | 2011-12-27 | Seiko Epson Corporation | Liquid ejecting apparatus and liquid ejecting method |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5818472A (en) | 1998-10-06 |
| DE69523245T2 (de) | 2002-07-11 |
| JP3250596B2 (ja) | 2002-01-28 |
| DE69523245D1 (de) | 2001-11-22 |
| EP0700783A2 (en) | 1996-03-13 |
| EP0700783A3 (en) | 1997-01-15 |
| EP0700783B1 (en) | 2001-10-17 |
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