JPH0957960A - インク噴射装置の駆動方法 - Google Patents
インク噴射装置の駆動方法Info
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- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 駆動周波数よってインク滴噴射速度が変動し
にくく、温度によらず印字品質の良好な低コストのイン
ク噴射装置の駆動方法を提示すること。 【解決手段】 ２５℃以下で使用される第１の駆動波形
１０は、インクを噴射させるための第１のパルス信号Ａ
と、噴射前にインクのメニスカスの後退を抑制するため
の第２のパルス信号Ｂとからなる。第１のパルス信号Ａ
の幅Ｗａはインク流路内の圧力波の片道伝播時間Ｔに一
致する。２５℃以上で使用される第２の駆動波形２０
は、インクを噴射させるための第３のパルス信号Ｃと、
噴射後のインク流路内の残存圧力変動を補償するための
第４のパルス信号Ｄとからなる。第３のパルス信号Ｃの
幅Ｗｃは３Ｔであり、第４のパルス信号Ｄの幅Ｗｄは
１．７Ｔである。
にくく、温度によらず印字品質の良好な低コストのイン
ク噴射装置の駆動方法を提示すること。 【解決手段】 ２５℃以下で使用される第１の駆動波形
１０は、インクを噴射させるための第１のパルス信号Ａ
と、噴射前にインクのメニスカスの後退を抑制するため
の第２のパルス信号Ｂとからなる。第１のパルス信号Ａ
の幅Ｗａはインク流路内の圧力波の片道伝播時間Ｔに一
致する。２５℃以上で使用される第２の駆動波形２０
は、インクを噴射させるための第３のパルス信号Ｃと、
噴射後のインク流路内の残存圧力変動を補償するための
第４のパルス信号Ｄとからなる。第３のパルス信号Ｃの
幅Ｗｃは３Ｔであり、第４のパルス信号Ｄの幅Ｗｄは
１．７Ｔである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクを噴射する
インク室と、そのインク室の容積を増大させてインク室
内に圧力波を発生させ、所定時間後、増大状態から容積
を減少させて前記圧力波に圧力を加えてインク滴を噴射
させるインク噴射装置の駆動方法に関するものである。
インク室と、そのインク室の容積を増大させてインク室
内に圧力波を発生させ、所定時間後、増大状態から容積
を減少させて前記圧力波に圧力を加えてインク滴を噴射
させるインク噴射装置の駆動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】今日、これまでのインパクト方式の印字
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が挙げられる。なか
でも印字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。
装置にとってかわり、その市場を大きく拡大しつつある
ノンインパクト方式の印字装置のなかで、原理が最も単
純で、かつ多階調化やカラー化が容易であるものとし
て、インクジェット方式の印字装置が挙げられる。なか
でも印字に使用するインク滴のみを噴射するドロップ・
オン・デマンド型が、噴射効率の良さ、ランニングコス
トの安さなどから急速に普及している。
【０００３】ドロップ・オン・デマンド型として特公昭
５３−１２１３８号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭６１−５９９１４号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。
５３−１２１３８号公報に開示されているカイザー型、
あるいは特公昭６１−５９９１４号公報に開示されてい
るサーマルジェット型がその代表的な方式としてある。
このうち、前者は小型化が難しく、後者は高熱をインク
に加えるためにインクの耐熱性に対する要求が必要とさ
れ、それぞれに非常に困難な問題を抱えている。
【０００４】以上のような欠陥を同時に解決する新たな
方式として提案されたのが、特開昭６３−２４７０５１
号公報に開示されている圧電セラミックスを利用したせ
ん断モード型である。
方式として提案されたのが、特開昭６３−２４７０５１
号公報に開示されている圧電セラミックスを利用したせ
ん断モード型である。
【０００５】図８に示すように、上記せん断モード型の
インク噴射装置６００は、底壁６０１、天壁６０２及び
その間のせん断モードアクチュエータ壁６０３からな
る。そのアクチュエータ壁６０３は、底壁６０１に接着
され、且つ矢印６１１方向に分極された下部壁６０７
と、天壁６０２に接着され、且つ矢印６０９方向に分極
された上部壁６０５とからなっている。アクチュエータ
壁６０３は一対となって、その間にインク流路６１３を
形成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁６０３の間に
は、インク流路６１３よりも狭い空間６１５を形成して
いる。
インク噴射装置６００は、底壁６０１、天壁６０２及び
その間のせん断モードアクチュエータ壁６０３からな
る。そのアクチュエータ壁６０３は、底壁６０１に接着
され、且つ矢印６１１方向に分極された下部壁６０７
と、天壁６０２に接着され、且つ矢印６０９方向に分極
された上部壁６０５とからなっている。アクチュエータ
壁６０３は一対となって、その間にインク流路６１３を
形成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁６０３の間に
は、インク流路６１３よりも狭い空間６１５を形成して
いる。
【０００６】各インク流路６１３の一端には、ノズル６
１８を有するノズルプレート６１７が固着され、各アク
チュエータ壁６０３の両側面には電極６１９，６２１が
金属層として設けられている。また、各インク流路６１
３の他端には、共通インク室６２６を有し、かつ該共通
インク室６２６内のインクが前記空間６１５に浸入しな
いための目止め部６２７を有するマニホールド部材６２
８が固着されている。各電極６１９，６２１はインクと
絶縁するための絶縁層（図示せず）で覆われている。そ
して、空間６１５に面している電極６２１はアース６２
３に接続され、インク流路６１３内に設けられている電
極６１９はアクチュエータ駆動信号を与えるシリコン・
チップ６２５に接続されている。
１８を有するノズルプレート６１７が固着され、各アク
チュエータ壁６０３の両側面には電極６１９，６２１が
金属層として設けられている。また、各インク流路６１
３の他端には、共通インク室６２６を有し、かつ該共通
インク室６２６内のインクが前記空間６１５に浸入しな
いための目止め部６２７を有するマニホールド部材６２
８が固着されている。各電極６１９，６２１はインクと
絶縁するための絶縁層（図示せず）で覆われている。そ
して、空間６１５に面している電極６２１はアース６２
３に接続され、インク流路６１３内に設けられている電
極６１９はアクチュエータ駆動信号を与えるシリコン・
チップ６２５に接続されている。
【０００７】次に、このインク噴射装置６００の製造方
法を説明する。まず、矢印６１１に分極された圧電セラ
ミックス層を底壁６０１に接着し、矢印６０９に分極さ
れた圧電セラミックス層を天壁６０２に接着する。各圧
電セラミックス層の厚みは、下部壁６０７、上部壁６０
５の高さに等しい。次に、圧電セラミックス層に、平行
な溝をダイヤモンドカッティング円板の回転等によって
形成して、下部壁６０７、上部壁６０５を形成する。そ
して、真空蒸着によって下部壁６０７の側面に電極６１
９、６２１を形成し、その電極６１９、６２１上に前記
絶縁層を設ける。同様にして上部壁６０５の側面に電極
６１９、６２１を設け、前記絶縁層を設ける。
法を説明する。まず、矢印６１１に分極された圧電セラ
ミックス層を底壁６０１に接着し、矢印６０９に分極さ
れた圧電セラミックス層を天壁６０２に接着する。各圧
電セラミックス層の厚みは、下部壁６０７、上部壁６０
５の高さに等しい。次に、圧電セラミックス層に、平行
な溝をダイヤモンドカッティング円板の回転等によって
形成して、下部壁６０７、上部壁６０５を形成する。そ
して、真空蒸着によって下部壁６０７の側面に電極６１
９、６２１を形成し、その電極６１９、６２１上に前記
絶縁層を設ける。同様にして上部壁６０５の側面に電極
６１９、６２１を設け、前記絶縁層を設ける。
【０００８】上部壁６０５の天頂部と下部壁６０７の天
頂部とを接着してインク流路６１３と空間６１５とを形
成する。次に、ノズル６１８が形成されているノズルプ
レート６１７を、ノズル６１８がインク流路６１３と対
応するように、インク流路６１３及び空間６１５の一端
に接着する。そして、目止め部６２７と共通インク室６
２６とが形成されているマニホールド部材６２８を、目
止め部６２７が空間６１５と対応するように、インク流
路６１３及び空間６１５の他端に接着する。更に、イン
ク流路６１３と空間６１５との他端をシリコン・チップ
６２５とアース６２３とに接続する。
頂部とを接着してインク流路６１３と空間６１５とを形
成する。次に、ノズル６１８が形成されているノズルプ
レート６１７を、ノズル６１８がインク流路６１３と対
応するように、インク流路６１３及び空間６１５の一端
に接着する。そして、目止め部６２７と共通インク室６
２６とが形成されているマニホールド部材６２８を、目
止め部６２７が空間６１５と対応するように、インク流
路６１３及び空間６１５の他端に接着する。更に、イン
ク流路６１３と空間６１５との他端をシリコン・チップ
６２５とアース６２３とに接続する。
【０００９】そして、各インク流路６１３の電極６１９
にシリコン・チップ６２５が電圧を印加することによっ
て、各アクチュエータ壁６０３がインク流路６１３の容
積を増加する方向に圧電厚みすべり変形する。例えば図
９に示すようにインク流路６１３ｃの電極６１９に電圧
Ｖが印加されるとアクチュエータ壁６０３ｅに矢印６２
９、６３１の方向の電界が発生し、アクチュエータ壁６
０３ｆに矢印６３０、６３２の方向の電界が発生する。
すると、アクチュエータ壁６０３ｅ、６０３ｆがインク
流路６１３ｃの容積を増加する方向に圧電厚みすべり変
形する。このときノズル６１８ｃ付近を含むインク流路
６１３ｃ内の圧力が減少する。この状態を圧力波のイン
ク流路６１３内での片道伝播時間Ｔだけ維持する。する
と、その間共通インク室６２６からインクが供給され、
同時にノズル６１８ｃ付近のインクメニスカス２４が図
１０（ｂ）に示すように後退する。
にシリコン・チップ６２５が電圧を印加することによっ
て、各アクチュエータ壁６０３がインク流路６１３の容
積を増加する方向に圧電厚みすべり変形する。例えば図
９に示すようにインク流路６１３ｃの電極６１９に電圧
Ｖが印加されるとアクチュエータ壁６０３ｅに矢印６２
９、６３１の方向の電界が発生し、アクチュエータ壁６
０３ｆに矢印６３０、６３２の方向の電界が発生する。
すると、アクチュエータ壁６０３ｅ、６０３ｆがインク
流路６１３ｃの容積を増加する方向に圧電厚みすべり変
形する。このときノズル６１８ｃ付近を含むインク流路
６１３ｃ内の圧力が減少する。この状態を圧力波のイン
ク流路６１３内での片道伝播時間Ｔだけ維持する。する
と、その間共通インク室６２６からインクが供給され、
同時にノズル６１８ｃ付近のインクメニスカス２４が図
１０（ｂ）に示すように後退する。
【００１０】なお、上記Ｔはインク流路６１３内の圧力
波が、インク流路６１３の長手方向に片道伝播するのに
必要な時間であり、インク流路６１３の長さＬとこのイ
ンク流路６１３内部のインク中での音速ａとにより決ま
り、Ｔ＝Ｌ／ａである。圧力波の伝播理論によると、上
記の電圧の印加からちょうどＴ時間がたつとインク流路
６１３内の圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、このタ
イミングに合わせてインク流路６１３ｃの電極６１９ｃ
に印加されている電圧を０に戻す。
波が、インク流路６１３の長手方向に片道伝播するのに
必要な時間であり、インク流路６１３の長さＬとこのイ
ンク流路６１３内部のインク中での音速ａとにより決ま
り、Ｔ＝Ｌ／ａである。圧力波の伝播理論によると、上
記の電圧の印加からちょうどＴ時間がたつとインク流路
６１３内の圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、このタ
イミングに合わせてインク流路６１３ｃの電極６１９ｃ
に印加されている電圧を０に戻す。
【００１１】すると、アクチュエータ壁６０３ｅ、６０
３ｆが変形前の状態（図８）に戻り、インクに圧力が加
えられる。そのとき、前記正に転じた圧力と、アクチュ
エータ壁６０３ｅ、６０３ｆが変形前の状態に戻ること
により発生した圧力とが加え合わされ、比較的高い圧力
がインク流路６１３ｃのノズル６１８ｃ付近の部分に生
じて、インクがノズル６１８ｃから噴射され、インク滴
２６（図１０）になる。
３ｆが変形前の状態（図８）に戻り、インクに圧力が加
えられる。そのとき、前記正に転じた圧力と、アクチュ
エータ壁６０３ｅ、６０３ｆが変形前の状態に戻ること
により発生した圧力とが加え合わされ、比較的高い圧力
がインク流路６１３ｃのノズル６１８ｃ付近の部分に生
じて、インクがノズル６１８ｃから噴射され、インク滴
２６（図１０）になる。
【００１２】また従来、この種の噴射装置で用いられる
インクは図１１に示すように、例えば、あるインクでは
２５℃においては、粘度が約３ｍＰａ・ｓであるが、１
０℃では約６ｍＰａ・ｓ、４０℃では約２ｍＰａ・ｓと
周囲の温度に対して非常に大きく特性が変化する。この
インクの粘度の変化により、低温時に比べ、高温時はイ
ンク滴噴射速度が大きくなるというインク滴噴射速度の
変化を抑えるため、周囲温度により、インク噴射装置の
駆動電圧を変化させていた。
インクは図１１に示すように、例えば、あるインクでは
２５℃においては、粘度が約３ｍＰａ・ｓであるが、１
０℃では約６ｍＰａ・ｓ、４０℃では約２ｍＰａ・ｓと
周囲の温度に対して非常に大きく特性が変化する。この
インクの粘度の変化により、低温時に比べ、高温時はイ
ンク滴噴射速度が大きくなるというインク滴噴射速度の
変化を抑えるため、周囲温度により、インク噴射装置の
駆動電圧を変化させていた。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た構成のインク噴射装置の駆動方法では、インク滴をノ
ズル６１８ｃから噴射するタイミングは前述のように比
較的高い圧力を、インク流路６１３ｃ内のインクに与え
ることができる。しかし、この時点でのメニスカス２４
は、図１０（ｂ）に示すようにノズル６１８ｃの内部に
後退している。従って、前述した噴射時のインクの高い
圧力も、その一部をノズル出口までメニスカス２４を押
し戻すのに費やしてしまい、インク滴噴射に寄与する部
分は少ない。このためインク量が多く必要な場合、必要
なインク滴体積が得られず、良好な印字品質が得られな
いという欠点があった。
た構成のインク噴射装置の駆動方法では、インク滴をノ
ズル６１８ｃから噴射するタイミングは前述のように比
較的高い圧力を、インク流路６１３ｃ内のインクに与え
ることができる。しかし、この時点でのメニスカス２４
は、図１０（ｂ）に示すようにノズル６１８ｃの内部に
後退している。従って、前述した噴射時のインクの高い
圧力も、その一部をノズル出口までメニスカス２４を押
し戻すのに費やしてしまい、インク滴噴射に寄与する部
分は少ない。このためインク量が多く必要な場合、必要
なインク滴体積が得られず、良好な印字品質が得られな
いという欠点があった。
【００１４】また、従来の構成のインク噴射装置の駆動
方法では、周囲温度の変化に応じて駆動電圧を変化させ
るための、電圧可変回路、または２種以上の電源を必要
とし、コストが高価であるという問題があった。また、
周囲温度が高くなり、インクの粘度が低下すると、イン
ク滴噴射速度が変化するだけでなく、噴射後のインク流
路６１３内の残留圧力波振動により、インク滴噴射速度
が変動し、印字品質が低下するという問題もあった。
方法では、周囲温度の変化に応じて駆動電圧を変化させ
るための、電圧可変回路、または２種以上の電源を必要
とし、コストが高価であるという問題があった。また、
周囲温度が高くなり、インクの粘度が低下すると、イン
ク滴噴射速度が変化するだけでなく、噴射後のインク流
路６１３内の残留圧力波振動により、インク滴噴射速度
が変動し、印字品質が低下するという問題もあった。
【００１５】本発明は、印字に必要な体積を持つインク
滴が形成でき、周囲温度によらず電圧パルスの周波数を
変化させたときインクの噴射速度の変動を抑え、良好な
印字品質の得られる低コストのインク噴射装置の駆動方
法を提示することを目的とする。
滴が形成でき、周囲温度によらず電圧パルスの周波数を
変化させたときインクの噴射速度の変動を抑え、良好な
印字品質の得られる低コストのインク噴射装置の駆動方
法を提示することを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１では、インクを噴射するインク室
と、そのインク室の容積を増大させてインク室内に圧力
波を発生させ、所定時間後、増大状態から容積を減少さ
せて前記圧力波に圧力を加えてインク滴を噴射させるイ
ンク噴射装置の駆動方法であって、所定温度以下におい
ては、前記インク室の容積を増大させてインク室内に圧
力波を発生させ、前記インク室内における圧力波の片道
伝播時間Ｔにほぼ一致する所定時間後、増大状態から容
積を減少させて前記圧力波に圧力を加えてインク滴を噴
射する第１のパルス信号の印加前に、前記第１のパルス
信号と波高値が同じで、かつパルス幅が異なるインク滴
を噴射しない第２のパルス信号を印加することで、噴射
するインク滴の体積を大きくしている。また、所定温度
以上においては、前記第１のパルス信号と波高値が同じ
であり、前記インク室の容積を増大させてインク室内に
圧力波を発生させ、前記インク室内における圧力波の片
道伝播時間Ｔの約３倍以上であり、かつ前記片道伝播時
間のほぼ奇数倍である所定時間後、増大状態から容積を
減少させる第３のパルス信号の印加することにより、噴
射するインク滴の体積が大きくなる。そして、第３のパ
ルス信号の印加後、前記第１のパルス信号と波高値が同
じで、かつパルス幅が異なる第４のパルス信号を印加す
ることとにより、前記第３のパルス信号により生じた残
留圧力振動が抑制される。
に本発明の請求項１では、インクを噴射するインク室
と、そのインク室の容積を増大させてインク室内に圧力
波を発生させ、所定時間後、増大状態から容積を減少さ
せて前記圧力波に圧力を加えてインク滴を噴射させるイ
ンク噴射装置の駆動方法であって、所定温度以下におい
ては、前記インク室の容積を増大させてインク室内に圧
力波を発生させ、前記インク室内における圧力波の片道
伝播時間Ｔにほぼ一致する所定時間後、増大状態から容
積を減少させて前記圧力波に圧力を加えてインク滴を噴
射する第１のパルス信号の印加前に、前記第１のパルス
信号と波高値が同じで、かつパルス幅が異なるインク滴
を噴射しない第２のパルス信号を印加することで、噴射
するインク滴の体積を大きくしている。また、所定温度
以上においては、前記第１のパルス信号と波高値が同じ
であり、前記インク室の容積を増大させてインク室内に
圧力波を発生させ、前記インク室内における圧力波の片
道伝播時間Ｔの約３倍以上であり、かつ前記片道伝播時
間のほぼ奇数倍である所定時間後、増大状態から容積を
減少させる第３のパルス信号の印加することにより、噴
射するインク滴の体積が大きくなる。そして、第３のパ
ルス信号の印加後、前記第１のパルス信号と波高値が同
じで、かつパルス幅が異なる第４のパルス信号を印加す
ることとにより、前記第３のパルス信号により生じた残
留圧力振動が抑制される。
【００１７】請求項２のインク噴射装置の駆動方法で
は、所定温度以下において、第２のパルス信号がのパル
ス幅を、前記片道伝播時間Ｔの０．３、または（Ｎ−
０．３）Ｔ〜（Ｎ＋０．３）倍とする（Ｎは偶数）こと
により、第１のパルス信号の印加前にインクが噴射され
ることなく、噴射時におけるインクメニスカスの後退を
抑え比較的大きなインク滴が噴射される。
は、所定温度以下において、第２のパルス信号がのパル
ス幅を、前記片道伝播時間Ｔの０．３、または（Ｎ−
０．３）Ｔ〜（Ｎ＋０．３）倍とする（Ｎは偶数）こと
により、第１のパルス信号の印加前にインクが噴射され
ることなく、噴射時におけるインクメニスカスの後退を
抑え比較的大きなインク滴が噴射される。
【００１８】請求項３のインク噴射装置の駆動方法で
は、所定温度以下において、第２のパルス信号の立ち下
がりタイミングＴ２ｅから第１のパルス信号の立ち上が
りタイミングＴ１ｓまでの遅れ時間ｄ１を、前記片道伝
播時間Ｔの０．３〜３．０倍とすることにより、噴射時
におけるインクメニスカスの後退を抑え比較的大きなイ
ンク滴が噴射される。
は、所定温度以下において、第２のパルス信号の立ち下
がりタイミングＴ２ｅから第１のパルス信号の立ち上が
りタイミングＴ１ｓまでの遅れ時間ｄ１を、前記片道伝
播時間Ｔの０．３〜３．０倍とすることにより、噴射時
におけるインクメニスカスの後退を抑え比較的大きなイ
ンク滴が噴射される。
【００１９】請求項４のインク噴射装置の駆動方法で
は、所定温度以上において、第３のパルス信号の立ち下
がりタイミングＴ３ｅから、第４のパルス信号の立ち上
がりタイミングＴ４ｓと立ち下がりタイミングＴ４ｅと
の中心タイミングＴ４ｍまでの遅れ時間ｄ２を前記片道
伝播時間Ｔの２．５倍とし、第４のパルス信号のパルス
幅が前記片道伝播時間Ｔの０．５または１．３〜１．７
倍とすることにより、前記第３のパルス信号により生じ
た残留圧力振動がより効果的に抑制される。
は、所定温度以上において、第３のパルス信号の立ち下
がりタイミングＴ３ｅから、第４のパルス信号の立ち上
がりタイミングＴ４ｓと立ち下がりタイミングＴ４ｅと
の中心タイミングＴ４ｍまでの遅れ時間ｄ２を前記片道
伝播時間Ｔの２．５倍とし、第４のパルス信号のパルス
幅が前記片道伝播時間Ｔの０．５または１．３〜１．７
倍とすることにより、前記第３のパルス信号により生じ
た残留圧力振動がより効果的に抑制される。
【００２０】
【発明の実施の形態】以下、本発明を具体化した一実施
例を図面を参照して説明する。
例を図面を参照して説明する。
【００２１】本実施例のインク噴射装置は、図８に示す
従来のインク噴射装置６００と同様に、底壁６０１、天
壁６０２及びその間のせん断モードアクチュエータ壁６
０３からなる。そのアクチュエータ壁６０３は、底壁６
０１に接着され、且つ矢印６１１方向に分極された下部
壁６０７と、天壁６０２に接着され、且つ矢印６０９方
向に分極された上部壁６０５とからなっている。アクチ
ュエータ壁６０３は一対となって、その間にインク流路
６１３を形成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁６０
３の間に、インク流路６１３よりも狭い空間６１５を形
成している。
従来のインク噴射装置６００と同様に、底壁６０１、天
壁６０２及びその間のせん断モードアクチュエータ壁６
０３からなる。そのアクチュエータ壁６０３は、底壁６
０１に接着され、且つ矢印６１１方向に分極された下部
壁６０７と、天壁６０２に接着され、且つ矢印６０９方
向に分極された上部壁６０５とからなっている。アクチ
ュエータ壁６０３は一対となって、その間にインク流路
６１３を形成し、且つ次の一対のアクチュエータ壁６０
３の間に、インク流路６１３よりも狭い空間６１５を形
成している。
【００２２】各インク流路６１３の一端には、ノズル６
１８を有するノズルプレート６１７が固着されている。
また、各インク流路６１３の他端には、共通インク室６
２６を有し、かつ該共通インク室６２６内のインクが前
記空間６１５に浸入しないための目止め部６２７を有す
るマニホールド部材６２８が固着されている。各アクチ
ュエータ壁６０３の両側面には電極６１９，６２１が金
属層として設けられている。各電極６１９，６２１はイ
ンクと絶縁するための絶縁層（図示せず）で覆われてい
る。そして、空間６１５に面している電極６２１はアー
ス６２３に接続され、インク流路６１３内に設けられて
いる電極６１９はアクチュエータ駆動信号を与えるシリ
コン・チップ６２５に接続されている。
１８を有するノズルプレート６１７が固着されている。
また、各インク流路６１３の他端には、共通インク室６
２６を有し、かつ該共通インク室６２６内のインクが前
記空間６１５に浸入しないための目止め部６２７を有す
るマニホールド部材６２８が固着されている。各アクチ
ュエータ壁６０３の両側面には電極６１９，６２１が金
属層として設けられている。各電極６１９，６２１はイ
ンクと絶縁するための絶縁層（図示せず）で覆われてい
る。そして、空間６１５に面している電極６２１はアー
ス６２３に接続され、インク流路６１３内に設けられて
いる電極６１９はアクチュエータ駆動信号を与えるシリ
コン・チップ６２５に接続されている。
【００２３】本インク噴射装置の具体的な寸法の１例
は、インク流路６１３の長さＬが７．５ｍｍである。ノ
ズル６１８は、インク噴射側の径が４０μｍ、インク流
路６１３側の径が７２μｍ、長さが１００μｍである。
また、実験に供したインクの２５℃における粘度は３ｍ
Ｐａ・ｓ、表面張力は３０ｍＮ／ｍであり、粘度の温度
変化は図１１に示すように１０℃では６ｍＰａ・ｓ、４
０℃では２ｍＰａ・ｓである。このインク流路６１３内
のインク中における音速ａと上記Ｌとの比Ｌ／ａ（＝
Ｔ）は１２μｓｅｃであった。
は、インク流路６１３の長さＬが７．５ｍｍである。ノ
ズル６１８は、インク噴射側の径が４０μｍ、インク流
路６１３側の径が７２μｍ、長さが１００μｍである。
また、実験に供したインクの２５℃における粘度は３ｍ
Ｐａ・ｓ、表面張力は３０ｍＮ／ｍであり、粘度の温度
変化は図１１に示すように１０℃では６ｍＰａ・ｓ、４
０℃では２ｍＰａ・ｓである。このインク流路６１３内
のインク中における音速ａと上記Ｌとの比Ｌ／ａ（＝
Ｔ）は１２μｓｅｃであった。
【００２４】次に実施例のインク流路６１３内の電極６
１９に印加する第１、第２の駆動波形１０、２０を図１
に示す。第１の駆動波形１０は、高粘度のインクの噴射
速度を速くし、かつ噴射するインク滴体積を大きくする
ための波形であり、第２の駆動波形２０は低粘度のイン
クの噴射速度を遅くし、かつ周波数の変動に対し、噴射
速度変動を少なくし、かつ噴射するインク滴体積を大き
くするするための波形である。インクが高粘度となる低
温度域、例えば２５℃以下では前記駆動波形１０を用い
て駆動し、インクが低粘度となる高温度域、例えば２５
℃以上では前記駆動波形２０を用いることで、周囲温度
によらず比較的大きなインク滴を噴射し、かつ周囲温度
の変化によるインク滴の噴射速度変化を少なくできる。
１９に印加する第１、第２の駆動波形１０、２０を図１
に示す。第１の駆動波形１０は、高粘度のインクの噴射
速度を速くし、かつ噴射するインク滴体積を大きくする
ための波形であり、第２の駆動波形２０は低粘度のイン
クの噴射速度を遅くし、かつ周波数の変動に対し、噴射
速度変動を少なくし、かつ噴射するインク滴体積を大き
くするするための波形である。インクが高粘度となる低
温度域、例えば２５℃以下では前記駆動波形１０を用い
て駆動し、インクが低粘度となる高温度域、例えば２５
℃以上では前記駆動波形２０を用いることで、周囲温度
によらず比較的大きなインク滴を噴射し、かつ周囲温度
の変化によるインク滴の噴射速度変化を少なくできる。
【００２５】第１の駆動波形１０は、インクを噴射させ
るための第１のパルス信号Ａと、噴射時のインクメニス
カスの後退を抑制するために前記第１のパルス信号Ａの
印加前に印加される第２のパルス信号Ｂとからなる。第
１のパルス信号Ａ、第２のパルス信号Ｂのどちらも波高
値（電圧値）はＶ（例えば２０ｖ）である。第２のパル
ス信号Ｂの幅Ｗｂは、インク流路６１３内の圧力波の片
道伝播時間Ｔ（Ｌ／ａ）の２．０倍であり、すなわち２
４μｓｅｃである。第１のパルス信号Ａの幅Ｗａは片道
伝播時間Ｔに一致し、すなわち１２μｓｅｃである。第
２のパルス信号Ｂの立ち下がりタイミングＴ２ｅから前
記第１のパルス信号Ａの立ち上がりタイミングＴ１ｓま
での時間遅れｄ１は片道伝播時間Ｔと一致し、すなわち
１２μｓｅｃである。
るための第１のパルス信号Ａと、噴射時のインクメニス
カスの後退を抑制するために前記第１のパルス信号Ａの
印加前に印加される第２のパルス信号Ｂとからなる。第
１のパルス信号Ａ、第２のパルス信号Ｂのどちらも波高
値（電圧値）はＶ（例えば２０ｖ）である。第２のパル
ス信号Ｂの幅Ｗｂは、インク流路６１３内の圧力波の片
道伝播時間Ｔ（Ｌ／ａ）の２．０倍であり、すなわち２
４μｓｅｃである。第１のパルス信号Ａの幅Ｗａは片道
伝播時間Ｔに一致し、すなわち１２μｓｅｃである。第
２のパルス信号Ｂの立ち下がりタイミングＴ２ｅから前
記第１のパルス信号Ａの立ち上がりタイミングＴ１ｓま
での時間遅れｄ１は片道伝播時間Ｔと一致し、すなわち
１２μｓｅｃである。
【００２６】第２の駆動波形２０は、インクを噴射させ
るための第３のパルス信号Ｃと、噴射後のインク流路６
１３内の残存圧力変動を補償するための第４のパルス信
号Ｄとからなる。第３のパルス信号Ｃ、第４のパルス信
号Ｄのどちらも波高値（電圧値）はＶ（例えば２０ｖ）
である。第３のパルス信号Ｃの幅Ｗｃは片道伝播時間Ｔ
の３倍であり、すなわち３６μｓｅｃである。第４のパ
ルス信号Ｄの幅Ｗｄは片道伝播時間Ｔの１．７倍であ
り、すなわち２０．４μｓｅｃである。前記第３のパル
ス信号Ｃの幅Ｗｃを３Ｔとすることで、噴射時に同粘度
のインクに対してならば、前記第１の駆動波形１０によ
るインク滴噴射速度より遅いインク滴噴射速度が得られ
る。前記第３のパルス信号Ｃの立ち下がりタイミングＴ
３ｅから第４のパルス信号Ｄの立ち上がりタイミングＴ
４ｓと立ち下がりタイミングＴ４ｅとの中心タイミング
Ｔ４ｍまでの時間遅れｄ２は、片道伝播時間Ｔの２．５
倍であり、すなわち３０μｓｅｃである。
るための第３のパルス信号Ｃと、噴射後のインク流路６
１３内の残存圧力変動を補償するための第４のパルス信
号Ｄとからなる。第３のパルス信号Ｃ、第４のパルス信
号Ｄのどちらも波高値（電圧値）はＶ（例えば２０ｖ）
である。第３のパルス信号Ｃの幅Ｗｃは片道伝播時間Ｔ
の３倍であり、すなわち３６μｓｅｃである。第４のパ
ルス信号Ｄの幅Ｗｄは片道伝播時間Ｔの１．７倍であ
り、すなわち２０．４μｓｅｃである。前記第３のパル
ス信号Ｃの幅Ｗｃを３Ｔとすることで、噴射時に同粘度
のインクに対してならば、前記第１の駆動波形１０によ
るインク滴噴射速度より遅いインク滴噴射速度が得られ
る。前記第３のパルス信号Ｃの立ち下がりタイミングＴ
３ｅから第４のパルス信号Ｄの立ち上がりタイミングＴ
４ｓと立ち下がりタイミングＴ４ｅとの中心タイミング
Ｔ４ｍまでの時間遅れｄ２は、片道伝播時間Ｔの２．５
倍であり、すなわち３０μｓｅｃである。
【００２７】この第１、第２の駆動波形１０、２０を実
現するための駆動回路の一実施例を図２を用いて説明す
る。図２に示す出力信号Ｘ、Ｙは、それぞれインク流路
６１３内の電極６１９に与える電圧をＶ、０にするため
の信号である。出力信号Ｘがオンになると、電圧Ｖを発
生し、出力信号Ｙがオンになると電圧が０になる。コン
デンサ１９１はインク流路６１３のアクチュエータ壁６
０３とその両側に形成された電極６１９、６２１によっ
て構成される。
現するための駆動回路の一実施例を図２を用いて説明す
る。図２に示す出力信号Ｘ、Ｙは、それぞれインク流路
６１３内の電極６１９に与える電圧をＶ、０にするため
の信号である。出力信号Ｘがオンになると、電圧Ｖを発
生し、出力信号Ｙがオンになると電圧が０になる。コン
デンサ１９１はインク流路６１３のアクチュエータ壁６
０３とその両側に形成された電極６１９、６２１によっ
て構成される。
【００２８】駆動回路は破線で囲まれる２つのブロック
から構成され、それぞれが噴射用充電回路１８２、放電
用回路１８４である。そして、入力信号Ｘがオンする
と、トランジスタＴｃが導通し、抵抗Ｒ１２０を介して
コンデンサー１９１の電極Ｅに正の電源１８７からＶの
電圧、例えば２０ｖを印加する。入力信号Ｙがオンする
と、トランジスタＴｇが導通し、抵抗Ｒ１２０を介して
コンデンサー１９１の電圧Ｅをアースする。第１の駆動
波形１０における入力信号Ｘ、Ｙのそれぞれのタイミン
グチャート１１、１２と電極Ｅの出力電圧波形１３を図
３に示し、第２の駆動波形２０における入力信号Ｘ、Ｙ
のそれぞれのタイミングチャート２１、２２と電極Ｅの
出力電圧波形２３を図４に示す。
から構成され、それぞれが噴射用充電回路１８２、放電
用回路１８４である。そして、入力信号Ｘがオンする
と、トランジスタＴｃが導通し、抵抗Ｒ１２０を介して
コンデンサー１９１の電極Ｅに正の電源１８７からＶの
電圧、例えば２０ｖを印加する。入力信号Ｙがオンする
と、トランジスタＴｇが導通し、抵抗Ｒ１２０を介して
コンデンサー１９１の電圧Ｅをアースする。第１の駆動
波形１０における入力信号Ｘ、Ｙのそれぞれのタイミン
グチャート１１、１２と電極Ｅの出力電圧波形１３を図
３に示し、第２の駆動波形２０における入力信号Ｘ、Ｙ
のそれぞれのタイミングチャート２１、２２と電極Ｅの
出力電圧波形２３を図４に示す。
【００２９】入力信号Ｘのタイミングチャート１１、２
１のように、入力信号Ｘは通常オフの状態に有り、噴射
する所定のタイミングＴ１、Ｔ５にてオンされ、タイミ
ングＴ２、Ｔ６にてそれぞれオフされる。その後のタイ
ミングＴ３、Ｔ７にてそれぞれオンされ、タイミングＴ
４、Ｔ８にてそれぞれオフされる。入力信号Ｙのタイミ
ングチャート１２、２２は、上記入力信号Ｘがオンのと
きオフされ、上記入力信号Ｘがオフのときオンされる。
１のように、入力信号Ｘは通常オフの状態に有り、噴射
する所定のタイミングＴ１、Ｔ５にてオンされ、タイミ
ングＴ２、Ｔ６にてそれぞれオフされる。その後のタイ
ミングＴ３、Ｔ７にてそれぞれオンされ、タイミングＴ
４、Ｔ８にてそれぞれオフされる。入力信号Ｙのタイミ
ングチャート１２、２２は、上記入力信号Ｘがオンのと
きオフされ、上記入力信号Ｘがオフのときオンされる。
【００３０】そのときの電極Ｅでの出力波形１３、２３
は、通常０ｖであるが、タイミングＴ１、Ｔ５にてコン
デンサ１９１への電荷が充電され、トランジスタＴｃと
抵抗Ｒ１２０とコンデンサ１９１とにて決まる充電時間
Ｔａ後に電圧Ｖ（例えば２０ｖ）になる。またタイミン
グＴ２、Ｔ６にてコンデンサ１９１の電荷が放電され、
トランジスタＴｇと抵抗Ｒ１２０とコンデンサ１９１と
にて決まる放電時間Ｔｂ後に０ｖになる。続いてタイミ
ングＴ３、Ｔ７にてコンデンサ１９１への電荷が充電さ
れ、充電時間Ｔａ後に電圧Ｖ（例えば２０ｖ）になる。
またタイミングＴ４、Ｔ８にてコンデンサ１９１の電荷
が放電され、放電時間Ｔｂ後に０ｖになる。
は、通常０ｖであるが、タイミングＴ１、Ｔ５にてコン
デンサ１９１への電荷が充電され、トランジスタＴｃと
抵抗Ｒ１２０とコンデンサ１９１とにて決まる充電時間
Ｔａ後に電圧Ｖ（例えば２０ｖ）になる。またタイミン
グＴ２、Ｔ６にてコンデンサ１９１の電荷が放電され、
トランジスタＴｇと抵抗Ｒ１２０とコンデンサ１９１と
にて決まる放電時間Ｔｂ後に０ｖになる。続いてタイミ
ングＴ３、Ｔ７にてコンデンサ１９１への電荷が充電さ
れ、充電時間Ｔａ後に電圧Ｖ（例えば２０ｖ）になる。
またタイミングＴ４、Ｔ８にてコンデンサ１９１の電荷
が放電され、放電時間Ｔｂ後に０ｖになる。
【００３１】このように実際の駆動波形１３、２３は立
ち上がりと立ち下がりでそれぞれＴａ、Ｔｂの遅れが生
じるため、電圧が１／２Ｖ（例えば１０ｖ）における駆
動波形１０、２０の第１のパルス信号Ａの幅Ｗａ、第２
のパルス信号Ｂの幅Ｗｂ、遅れ時間ｄ１、第３のパルス
信号Ｃの幅Ｗｃ、第４のパルス信号Ｄの幅Ｗｄ、遅れ時
間ｄ２を、それぞれ所定の値となるように上記各タイミ
ングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８
を設定する。
ち上がりと立ち下がりでそれぞれＴａ、Ｔｂの遅れが生
じるため、電圧が１／２Ｖ（例えば１０ｖ）における駆
動波形１０、２０の第１のパルス信号Ａの幅Ｗａ、第２
のパルス信号Ｂの幅Ｗｂ、遅れ時間ｄ１、第３のパルス
信号Ｃの幅Ｗｃ、第４のパルス信号Ｄの幅Ｗｄ、遅れ時
間ｄ２を、それぞれ所定の値となるように上記各タイミ
ングＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５、Ｔ６、Ｔ７、Ｔ８
を設定する。
【００３２】周囲温度が２５℃において、上記した本実
施例の駆動方法にて駆動した場合のインク噴射テストを
行った。尚、駆動電圧は２０ｖである。第１の駆動波形
１０にて駆動した場合では、インク滴噴射速度は６ｍ／
ｓ、インク滴体積は４５ｐｌであり、第２の駆動波形２
０にて駆動した場合では、インク滴噴射速度は４ｍ／
ｓ、インク滴体積は４３ｐｌであった。比較実験として
本実施例の第１の駆動波形１０の第１のパルス信号Ａの
みにて駆動した場合では、インク滴噴射速度が５ｍ／
ｓ、インク滴体積は２３ｐｌであった。この結果から第
１、第２の駆動波形１０、２０のインク滴体積が増加し
ていることが分かる。
施例の駆動方法にて駆動した場合のインク噴射テストを
行った。尚、駆動電圧は２０ｖである。第１の駆動波形
１０にて駆動した場合では、インク滴噴射速度は６ｍ／
ｓ、インク滴体積は４５ｐｌであり、第２の駆動波形２
０にて駆動した場合では、インク滴噴射速度は４ｍ／
ｓ、インク滴体積は４３ｐｌであった。比較実験として
本実施例の第１の駆動波形１０の第１のパルス信号Ａの
みにて駆動した場合では、インク滴噴射速度が５ｍ／
ｓ、インク滴体積は２３ｐｌであった。この結果から第
１、第２の駆動波形１０、２０のインク滴体積が増加し
ていることが分かる。
【００３３】次に上記した本実施例の駆動方法にて周囲
温度、周波数を変えて駆動した場合のインク噴射テスト
を行った。駆動電圧は非常に遅い駆動周波数、例えば６
０Ｈｚのときに１０℃におけるインクが、第１の駆動波
形１０にて噴射速度が４ｍ／ｓとなる２０ｖにて駆動し
た。周囲温度を１０℃、２５℃、４０℃においてそれぞ
れ駆動周波数を５ｋＨｚから１５ｋＨｚまで変化させた
ときの、第１の駆動波形１０による噴射テストの結果を
図５（ａ）に、第２の駆動波形２０による噴射テストの
結果を図５（ｂ）に示す。
温度、周波数を変えて駆動した場合のインク噴射テスト
を行った。駆動電圧は非常に遅い駆動周波数、例えば６
０Ｈｚのときに１０℃におけるインクが、第１の駆動波
形１０にて噴射速度が４ｍ／ｓとなる２０ｖにて駆動し
た。周囲温度を１０℃、２５℃、４０℃においてそれぞ
れ駆動周波数を５ｋＨｚから１５ｋＨｚまで変化させた
ときの、第１の駆動波形１０による噴射テストの結果を
図５（ａ）に、第２の駆動波形２０による噴射テストの
結果を図５（ｂ）に示す。
【００３４】第１の駆動波形１０にて駆動した場合、１
０℃ではインク滴噴射速度が周波数に関係なく約４ｍ／
ｓで安定に噴射でき、２５℃ではインク滴噴射速度が周
波数に関係なく約６ｍ／ｓで安定に噴射できた。しかし
ながら４０℃の場合では駆動周波数が７ｋＨｚ以上では
噴射不能となった。これに対し第２の駆動波形２０の場
合は前記第１の駆動波形１０と同じ２０ｖにて駆動した
ところ、１０℃では噴射不能であったが、２５℃ではイ
ンク滴噴射速度が周波数に関係なく約４ｍ／ｓで安定に
噴射でき、４０℃でもインク滴噴射速度が周波数に関係
なく約６ｍ／ｓで安定に噴射できた。
０℃ではインク滴噴射速度が周波数に関係なく約４ｍ／
ｓで安定に噴射でき、２５℃ではインク滴噴射速度が周
波数に関係なく約６ｍ／ｓで安定に噴射できた。しかし
ながら４０℃の場合では駆動周波数が７ｋＨｚ以上では
噴射不能となった。これに対し第２の駆動波形２０の場
合は前記第１の駆動波形１０と同じ２０ｖにて駆動した
ところ、１０℃では噴射不能であったが、２５℃ではイ
ンク滴噴射速度が周波数に関係なく約４ｍ／ｓで安定に
噴射でき、４０℃でもインク滴噴射速度が周波数に関係
なく約６ｍ／ｓで安定に噴射できた。
【００３５】従って例えば周囲温度が２５℃以下の場合
に第１の駆動波形１０を用いて駆動し、周囲温度が２５
℃以上の場合には第２の駆動波形２０を用いて駆動する
ことで低温から高温まで駆動周波数に関係なくインク滴
の噴射速度の変動を抑え、比較的大きな体積のインク滴
を安定に噴射できることがわかる。
に第１の駆動波形１０を用いて駆動し、周囲温度が２５
℃以上の場合には第２の駆動波形２０を用いて駆動する
ことで低温から高温まで駆動周波数に関係なくインク滴
の噴射速度の変動を抑え、比較的大きな体積のインク滴
を安定に噴射できることがわかる。
【００３６】また、本実施例のインク噴射装置の駆動方
法では、インク流路６１３の電極６１９に第１の駆動波
形１０における第１のパルス信号Ａ 、第２のパルス信
号Ｂ、第２駆動波形２０における第３のパルス信号Ｃ、
第４のパルス信号Ｄに全て同じ正の電圧Ｖを印加するの
で、駆動電源が正の電源１８７のみで済み、従来のよう
に電圧可変回路を用いたり、電圧の異なる２種以上の電
源を用いる場合に比較して制御回路が単純となり、コス
ト低減を図り得る。
法では、インク流路６１３の電極６１９に第１の駆動波
形１０における第１のパルス信号Ａ 、第２のパルス信
号Ｂ、第２駆動波形２０における第３のパルス信号Ｃ、
第４のパルス信号Ｄに全て同じ正の電圧Ｖを印加するの
で、駆動電源が正の電源１８７のみで済み、従来のよう
に電圧可変回路を用いたり、電圧の異なる２種以上の電
源を用いる場合に比較して制御回路が単純となり、コス
ト低減を図り得る。
【００３７】次に、第１の駆動波形１０における第２の
パルス信号Ｂの幅Ｗｂと、遅れ時間ｄ１との適正範囲を
求めるために行った実験の結果を説明する。
パルス信号Ｂの幅Ｗｂと、遅れ時間ｄ１との適正範囲を
求めるために行った実験の結果を説明する。
【００３８】図６は、第２のパルスＢの幅Ｗｂと、遅れ
時間ｄ１をそれぞれ０．３Ｔ〜７．０Ｔ、０．３Ｔ〜
３．０Ｔに変えたときの評価結果を示す。評価方法とし
ては周囲温度が２５℃において、２０ｖ、１５ｋＨｚに
て駆動したときのインク滴噴射速度、インク滴体積を測
定した。第２のパルス信号Ｂによりインク滴が噴射して
しまった場合はＮＧとした。
時間ｄ１をそれぞれ０．３Ｔ〜７．０Ｔ、０．３Ｔ〜
３．０Ｔに変えたときの評価結果を示す。評価方法とし
ては周囲温度が２５℃において、２０ｖ、１５ｋＨｚに
て駆動したときのインク滴噴射速度、インク滴体積を測
定した。第２のパルス信号Ｂによりインク滴が噴射して
しまった場合はＮＧとした。
【００３９】この結果から、第２のパルス信号Ｂの遅れ
時間ｄ２が０．３Ｔ〜３．０の範囲で、第２のパルス信
号Ｂの幅Ｗｂが０．３Ｔ、１．７Ｔ〜２．３Ｔ、３．７
Ｔ〜４．３Ｔ、５．７Ｔ〜６．３Ｔであると、第２のパ
ルス信号Ｂによる噴射がなく、インク滴噴射速度は４．
８〜５．１ｍ／ｓと変動が少なく、インク滴体積も４３
〜４７ｐｌと変動が少ないことが分かる。
時間ｄ２が０．３Ｔ〜３．０の範囲で、第２のパルス信
号Ｂの幅Ｗｂが０．３Ｔ、１．７Ｔ〜２．３Ｔ、３．７
Ｔ〜４．３Ｔ、５．７Ｔ〜６．３Ｔであると、第２のパ
ルス信号Ｂによる噴射がなく、インク滴噴射速度は４．
８〜５．１ｍ／ｓと変動が少なく、インク滴体積も４３
〜４７ｐｌと変動が少ないことが分かる。
【００４０】次に、第２の駆動波形２０における第４の
パルス信号Ｄの幅Ｗｄと、遅れ時間ｄ２の適正範囲を求
めるために行った実験の結果を説明する。
パルス信号Ｄの幅Ｗｄと、遅れ時間ｄ２の適正範囲を求
めるために行った実験の結果を説明する。
【００４１】図７は、第４のパルス信号Ｄの幅Ｗｄと、
遅れ時間ｄ２とをそれぞれ０．３Ｔ〜２．０Ｔ、２．０
Ｔ〜３．０Ｔに変えたときの評価結果を示す。評価方法
としては周囲温度が４０℃において５ｋＨｚ〜１５ｋＨ
ｚまで駆動周波数を変化させてインク噴射速度の変化を
調べた。駆動電圧は２０ｖにて駆動した。
遅れ時間ｄ２とをそれぞれ０．３Ｔ〜２．０Ｔ、２．０
Ｔ〜３．０Ｔに変えたときの評価結果を示す。評価方法
としては周囲温度が４０℃において５ｋＨｚ〜１５ｋＨ
ｚまで駆動周波数を変化させてインク噴射速度の変化を
調べた。駆動電圧は２０ｖにて駆動した。
【００４２】ここで評価の２重丸は、速度の変動が１ｍ
／ｓ未満であり、丸は速度変動が１．０以上２．０ｍ／
ｓ未満、三角は速度変動が２．０以上３ｍ／ｓ未満、×
はある周波数にて噴射不能となったことを示す。この結
果から遅れ時間ｄ２が２．５Ｔで、第４パルス信号Ｄの
幅Ｗｄが０．５Ｔ、または１．３〜１．７Ｔとすると、
インク滴の噴射速度変動が少なく印字品質の良好なイン
ク噴射が行い得る。
／ｓ未満であり、丸は速度変動が１．０以上２．０ｍ／
ｓ未満、三角は速度変動が２．０以上３ｍ／ｓ未満、×
はある周波数にて噴射不能となったことを示す。この結
果から遅れ時間ｄ２が２．５Ｔで、第４パルス信号Ｄの
幅Ｗｄが０．５Ｔ、または１．３〜１．７Ｔとすると、
インク滴の噴射速度変動が少なく印字品質の良好なイン
ク噴射が行い得る。
【００４３】以上、一実施例を詳細に説明したが、本発
明はこの実施例に限定されるものではない。例えば上記
実施例では、正の電源８７を用いたが、分極方向を図８
の６０９、６１１を逆にして、負の電源を用いても良
い。その他の構成についても、特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良
を施した態様で本発明を実施できる。
明はこの実施例に限定されるものではない。例えば上記
実施例では、正の電源８７を用いたが、分極方向を図８
の６０９、６１１を逆にして、負の電源を用いても良
い。その他の構成についても、特許請求の範囲を逸脱す
ることなく、当業者の知識に基づいて種々の変更、改良
を施した態様で本発明を実施できる。
【００４４】本実施例では、インク流路６１３間に空気
室６１５が設けられていたが、空気室を有していないイ
ンク噴射装置であっても良い。
室６１５が設けられていたが、空気室を有していないイ
ンク噴射装置であっても良い。
【００４５】また、本実施例では、アクチュエータ壁６
０３の上下部分が共に圧電変形したが、アクチュエータ
壁の上部分または下部分のみ圧電変形するインク噴射装
置であっても良い。
０３の上下部分が共に圧電変形したが、アクチュエータ
壁の上部分または下部分のみ圧電変形するインク噴射装
置であっても良い。
【００４６】
【発明の効果】上述したように、本発明の請求項１のイ
ンク噴射装置の駆動方法によれば、所定温度以下におい
ては、インク滴を噴射するための前記第１のパルス信号
の印加前に、前記第１のパルス信号と波高値が同じで、
かつパルス幅が異なるインク滴を噴射しない第２のパル
ス信号を印加するので、噴射するインク滴の体積を大き
くすることができる。また、所定温度以上においては、
前記第１のパルス信号と波高値が同じであり、前記イン
ク室の容積を増大させてインク室内に圧力波を発生さ
せ、前記インク室内における圧力波の片道伝播時間Ｔの
約３倍以上であり、かつ前記片道伝播時間のほぼ奇数倍
である所定時間後、増大状態から容積を減少させる第３
のパルス信号の印加するので、噴射するインク滴の体積
を大きくすることができる。そして、第３のパルス信号
の印加後、前記第１のパルス信号と波高値が同じで、か
つパルス幅が異なる第４のパルス信号を印加するので、
前記第３のパルス信号により生じた残留圧力振動を抑制
することができる。従って、周囲の温度によらず、比較
的大きな体積のインク滴を噴射することができ、インク
滴噴射速度の駆動周波数による変動を減少させることが
できる。このため、周囲温度によらず高品位の記録を行
なうことができる。また単一の駆動電源にて駆動するこ
とができるので、従来よりも駆動回路が単純となり、コ
ストを低減することができる。
ンク噴射装置の駆動方法によれば、所定温度以下におい
ては、インク滴を噴射するための前記第１のパルス信号
の印加前に、前記第１のパルス信号と波高値が同じで、
かつパルス幅が異なるインク滴を噴射しない第２のパル
ス信号を印加するので、噴射するインク滴の体積を大き
くすることができる。また、所定温度以上においては、
前記第１のパルス信号と波高値が同じであり、前記イン
ク室の容積を増大させてインク室内に圧力波を発生さ
せ、前記インク室内における圧力波の片道伝播時間Ｔの
約３倍以上であり、かつ前記片道伝播時間のほぼ奇数倍
である所定時間後、増大状態から容積を減少させる第３
のパルス信号の印加するので、噴射するインク滴の体積
を大きくすることができる。そして、第３のパルス信号
の印加後、前記第１のパルス信号と波高値が同じで、か
つパルス幅が異なる第４のパルス信号を印加するので、
前記第３のパルス信号により生じた残留圧力振動を抑制
することができる。従って、周囲の温度によらず、比較
的大きな体積のインク滴を噴射することができ、インク
滴噴射速度の駆動周波数による変動を減少させることが
できる。このため、周囲温度によらず高品位の記録を行
なうことができる。また単一の駆動電源にて駆動するこ
とができるので、従来よりも駆動回路が単純となり、コ
ストを低減することができる。
【００４７】請求項２のインク噴射装置の駆動方法によ
れば、所定温度以下において、第２のパルス信号のパル
ス幅が、前記片道伝播時間Ｔの０．３、または（Ｎ−
０．３）Ｔ〜（Ｎ＋０．３）倍である（Ｎは偶数）の
で、第１のパルス信号の印加前にインクが噴射されるこ
となく、噴射時におけるインクメニスカスの後退を抑え
ることができ、比較的大きなインク滴を噴射することが
できる。
れば、所定温度以下において、第２のパルス信号のパル
ス幅が、前記片道伝播時間Ｔの０．３、または（Ｎ−
０．３）Ｔ〜（Ｎ＋０．３）倍である（Ｎは偶数）の
で、第１のパルス信号の印加前にインクが噴射されるこ
となく、噴射時におけるインクメニスカスの後退を抑え
ることができ、比較的大きなインク滴を噴射することが
できる。
【００４８】請求項３のインク噴射装置の駆動方法によ
れば、所定温度以下において、第２のパルス信号の立ち
下がりタイミングＴ２ｅから第１のパルス信号の立ち上
がりタイミングＴ１ｓまでの遅れ時間ｄ１が、前記片道
伝播時間Ｔの０．３〜３．０倍であるので、噴射時にお
けるインクメニスカスの後退を抑え比較的大きなインク
滴を噴射することができる。
れば、所定温度以下において、第２のパルス信号の立ち
下がりタイミングＴ２ｅから第１のパルス信号の立ち上
がりタイミングＴ１ｓまでの遅れ時間ｄ１が、前記片道
伝播時間Ｔの０．３〜３．０倍であるので、噴射時にお
けるインクメニスカスの後退を抑え比較的大きなインク
滴を噴射することができる。
【００４９】請求項４のインク噴射装置の駆動方法によ
れば、所定温度以上において、第３のパルス信号の立ち
下がりタイミングＴｐから、第４のパルス信号の立ち上
がりタイミングＴｓと立ち下がりタイミングＴｅとの中
心タイミングＴｍまでの時間遅れが、前記片道伝播時間
Ｔの２．５倍である第４のパルス信号を印加し、第４の
パルス信号のパルス幅が、前記片道伝播時間Ｔの０．５
または１．３〜１．７倍であるので、前記第３のパルス
信号により生じた残留圧力振動をより効果的に抑制する
ことができる。
れば、所定温度以上において、第３のパルス信号の立ち
下がりタイミングＴｐから、第４のパルス信号の立ち上
がりタイミングＴｓと立ち下がりタイミングＴｅとの中
心タイミングＴｍまでの時間遅れが、前記片道伝播時間
Ｔの２．５倍である第４のパルス信号を印加し、第４の
パルス信号のパルス幅が、前記片道伝播時間Ｔの０．５
または１．３〜１．７倍であるので、前記第３のパルス
信号により生じた残留圧力振動をより効果的に抑制する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例のインク噴射装置の駆動波形
を示す図である。
を示す図である。
【図２】前記インク噴射装置の駆動回路を示す図であ
る。
る。
【図３】前記インク噴射装置の駆動方法における第１の
駆動波形のタイミングチャートを示す図である。
駆動波形のタイミングチャートを示す図である。
【図４】前記インク噴射装置の駆動方法における第２の
駆動波形のタイミングチャートを示す図である。
駆動波形のタイミングチャートを示す図である。
【図５】前記インク噴射装置の駆動方法の温度および周
波数を変化させた実験の結果をを示す図である。
波数を変化させた実験の結果をを示す図である。
【図６】前記インク噴射装置の駆動方法における第２の
パルス信号の幅と印加タイミングを変えた実験の結果を
示す図である。
パルス信号の幅と印加タイミングを変えた実験の結果を
示す図である。
【図７】前記インク噴射装置の駆動方法における第４の
パルス信号の幅と印加タイミングを変えた実験の結果を
示す図である。
パルス信号の幅と印加タイミングを変えた実験の結果を
示す図である。
【図８】従来例、および本発明に係るインク噴射装置を
示す図である。
示す図である。
【図９】従来例、および本発明に係るインク噴射装置の
動作を説明する図である。
動作を説明する図である。
【図１０】従来例の駆動方法に係るインク滴生成過程を
説明する図である。
説明する図である。
【図１１】従来例、および本発明に係るインクの粘度の
温度による変化を説明する図である。
温度による変化を説明する図である。
１０ 第１の駆動波形 ２０ 第２の駆動波形 ６００ インク噴射装置 ６０３ アクチュエータ壁 ６１３ インク流路 ６１９ 電極 ６２１ 電極
Claims (4)
- 【請求項１】 インクを噴射するインク室と、そのイン
ク室の容積を増大させてインク室内に圧力波を発生さ
せ、所定時間後、増大状態から容積を減少させて前記圧
力波に圧力を加えてインク滴を噴射させるインク噴射装
置の駆動方法であって、 所定温度以下においては、前記インク室の容積を増大さ
せてインク室内に圧力波を発生させ、インク室内におけ
る圧力波の片道伝播時間Ｔにほぼ一致する所定時間後、
インク室の容積を増大状態から減少させてインク滴を噴
射する第１のパルス信号の印加前に、前記第１のパルス
信号と波高値が同じで、かつパルス幅が異なるインク滴
を噴射しない第２のパルス信号を印加し、 所定温度以上においては、前記第１のパルス信号と波高
値が同じであり、前記インク室の容積を増大させてイン
ク室内に圧力波を発生させ、前記インク室内における圧
力波の片道伝播時間Ｔの約３倍以上であり、かつ前記片
道伝播時間のほぼ奇数倍である所定時間後、インク室の
容積を増大状態から減少させる第３のパルス信号の印加
によりインク滴を噴射した後、前記第１のパルス信号と
波高値が同じで、かつパルス幅が異なる第４のパルス信
号を印加することとを特徴とするインク噴射装置の駆動
方法。 - 【請求項２】 所定温度以下において、第２のパルス信
号のパルス幅が、前記片道伝播時間Ｔの０．３、または
（Ｎ−０．３）〜（Ｎ＋０．３）倍である（Ｎは偶数）
ことを特徴とする請求項１に記載のインク噴射装置の駆
動方法。 - 【請求項３】 所定温度以下において、第２のパルス信
号の立ち下がりタイミングＴ２ｅから第１のパルス信号
の立ち上がりタイミングＴ１ｓまでの遅れ時間ｄ１が、
前記片道伝播時間Ｔの０．３〜３．０倍であることを特
徴とする請求項１または２に記載のインク噴射装置の駆
動方法。 - 【請求項４】 所定温度以上において、第３のパルス信
号の立ち下がりタイミングＴ３ｅから、第４のパルス信
号の立ち上がりタイミングＴ４ｓと立ち下がりタイミン
グＴ４ｅとの中心タイミングＴ４ｍまでの遅れ時間ｄ２
が、前記片道伝播時間Ｔの２．５倍であり、第４のパル
ス信号のパルス幅が前記片道伝播時間Ｔの０．５または
１．３〜１．７倍であることを特徴とする請求項１〜３
に記載のインク噴射装置の駆動方法。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22067495A JP3273716B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | インク噴射装置およびその駆動方法 |
| US08/705,153 US5805177A (en) | 1995-08-29 | 1996-08-29 | Shear mode driving method for an ink ejection device that accommodates temperature change |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22067495A JP3273716B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | インク噴射装置およびその駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0957960A true JPH0957960A (ja) | 1997-03-04 |
| JP3273716B2 JP3273716B2 (ja) | 2002-04-15 |
Family
ID=16754693
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22067495A Expired - Lifetime JP3273716B2 (ja) | 1995-08-29 | 1995-08-29 | インク噴射装置およびその駆動方法 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5805177A (ja) |
| JP (1) | JP3273716B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6412927B1 (en) | 1997-04-30 | 2002-07-02 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink ejection device for forming high density dot image by successively ejecting two or more ink droplets |
| US6709091B1 (en) | 1996-08-29 | 2004-03-23 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink ejection device and driving method therefor |
| JP2006150845A (ja) * | 2004-11-30 | 2006-06-15 | Kyocera Corp | 圧電インクジェットヘッドの駆動方法 |
| US7384112B2 (en) | 2005-06-14 | 2008-06-10 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Inkjet recording apparatus |
| JP2009089517A (ja) * | 2007-09-28 | 2009-04-23 | Olympus Corp | 超音波モータの駆動装置 |
| WO2011049652A1 (en) * | 2009-10-23 | 2011-04-28 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Method and apparatus to eject drops having straight trajectories |
| JP2013031968A (ja) * | 2011-08-02 | 2013-02-14 | Seiko Epson Corp | 液体噴射ヘッドの制御方法、制御装置および液体噴射装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3909940B2 (ja) * | 1997-12-16 | 2007-04-25 | ブラザー工業株式会社 | インク液滴噴射方法及びその装置 |
| JP3557883B2 (ja) * | 1997-12-16 | 2004-08-25 | ブラザー工業株式会社 | インク滴噴射方法及びその装置 |
| JP3713958B2 (ja) | 1998-06-05 | 2005-11-09 | ブラザー工業株式会社 | インク噴射装置 |
| JP2000135800A (ja) * | 1998-08-28 | 2000-05-16 | Hitachi Koki Co Ltd | オンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッドの駆動方法 |
| JP2004148788A (ja) * | 2002-11-01 | 2004-05-27 | Seiko Epson Corp | 液滴吐出装置及び方法、製膜装置及び方法、デバイス製造方法並びに電子機器 |
| JP5094564B2 (ja) * | 2008-06-02 | 2012-12-12 | キヤノン株式会社 | 記録装置 |
| CN109094232B (zh) * | 2018-08-07 | 2021-09-10 | 北京美科艺数码科技发展有限公司 | 一种喷墨打印方法 |
| US11919291B2 (en) * | 2020-12-16 | 2024-03-05 | Sii Printek Inc. | Characteristic table generation system, method of generating characteristic table, and program of generating characteristic table |
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| US4339763A (en) * | 1970-06-29 | 1982-07-13 | System Industries, Inc. | Apparatus for recording with writing fluids and drop projection means therefor |
| CA1127227A (en) * | 1977-10-03 | 1982-07-06 | Ichiro Endo | Liquid jet recording process and apparatus therefor |
| JPS5655268A (en) * | 1979-10-11 | 1981-05-15 | Sharp Corp | Controller for particle of ink in ink jet printer |
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| DE69409020T2 (de) * | 1993-02-05 | 1998-07-02 | Hewlett Packard Co | System zur Reduzierung der Antriebsenergie in einem thermischen Tintenstrahlschnelldrucker |
-
1995
- 1995-08-29 JP JP22067495A patent/JP3273716B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1996
- 1996-08-29 US US08/705,153 patent/US5805177A/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US5805177A (en) | 1998-09-08 |
| JP3273716B2 (ja) | 2002-04-15 |
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