JPH10157101A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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Publication number
JPH10157101A
JPH10157101A JP32124796A JP32124796A JPH10157101A JP H10157101 A JPH10157101 A JP H10157101A JP 32124796 A JP32124796 A JP 32124796A JP 32124796 A JP32124796 A JP 32124796A JP H10157101 A JPH10157101 A JP H10157101A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
head
channel
channels
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP32124796A
Other languages
English (en)
Inventor
Naoyuki Seo
直之 瀬尾
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP32124796A priority Critical patent/JPH10157101A/ja
Publication of JPH10157101A publication Critical patent/JPH10157101A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/10Finger type piezoelectric elements

Abstract

(57)【要約】 【課題】 圧電セラッミックの隔壁を隣接ノズルで共有
しているために、隣接ノズルから同時に吐出する事が不
可能であるので、3位相液吐出を用いてヘッド走査方向
に垂直に印字できるインクジェット記録装置を提供す
る。 【解決手段】 記録ヘッド14の隣接しない複数チャン
ネルを組み合わせて2群以上に分割し、分割されたチャ
ンネル群を時分割して駆動する際、記録ヘッド14を傾
ける事によりヘッド走査方向に対して垂直にプリントす
る。また、位相毎に異なるノズル径を有し、位相毎に異
なる駆動電圧を印加して、位相毎に異なる液滴吐出速度
でインクを吐出することにより、ヘッド走査方向に対し
て垂直に着弾する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、圧電セラミックス
の隔壁により隔てられた互いに並行する複数のチャンネ
ルを有し、前記チャンネルの隔壁に形成された信号電極
への電圧に応じて前記隔壁を変形せしめ、その変形にと
もなって前記チャンネル内に充填されているインクをそ
のチャンネルに連通したインク吐出口より選択的に吐出
せしめるインクジェット記録装置に関するものであり、
特に、前記信号電極への駆動電圧の印加手段に特徴を有
するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、例えば特開昭63−2527
50号公報に開示のようにインク吐出原理として圧電素
子のせん断モード変形を利用したインクジェット記録装
置が考えられており、図6にこの記録ヘッドの構成を示
す。図6において、1は底部シート、2はチャンネル
溝、3はチャンネル間の隔壁、4は信号電極、5はイン
ク供給口、6は頂部シート、7はノズル板に直線状に配
列されたインク吐出口(以下ノズルと呼ぶ)、9はアク
チュエータ部材であり、圧電セラミックスの隔壁3によ
り隔てられた互いに並行する複数のチャンネル溝2を有
し、そのチャンネル溝2の隔壁3内に形成された信号電
極4への印加電圧の有無に応じて、前記隔壁3を変形せ
しめ、その変形にともなって前記チャンネル溝2の内圧
を上げ、チャンネル溝2に充填されているインクをその
チャンネル溝2に連通したノズル7より選択的に吐出せ
しめることにより、印字するものである。しかし、圧電
セラミックスの隔壁3を隣接ノズルで共有しているの
で、隣接するノズルから同時にインクを吐出する事は不
可能である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】このように、圧電セラ
ミックスを用いる従来の構成では、隣接ノズルで隔壁を
共有するため、隣接チャンネルの内圧を同時に上げるこ
とが出来ないので、隣接ノズルも吐出するいわゆる同時
吐出が出来ず、図7において、3相にヘッドを分割して
ヘッド14は15の方向に、記録紙12は16の方向に
駆動すると、記録紙12にインクの着弾時間が同一にな
らず、図8に示すように走査方向に対して垂直に印字で
きないため、印刷速度を大幅に上げられないという問題
点を有していた。
【0004】
【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明のインクジェット記録装置は、記録ヘッドの
隣接しないチャンネルを2群以上に分割して、時分割駆
動するとともに、記録ヘッドを傾斜、もしくは、群毎に
異なるノズル径と駆動電圧を印加することにより、イン
ク吐出量を一定にすることを特徴をしたものである。
【0005】本発明によれば、走査方向に対して垂直に
プリントを可能にするとともに、印刷速度を向上させる
ことが出来るインクジェット記録装置を提供出来る。
【0006】
【発明の実施の形態】本発明の請求項1に記載のインク
ジェット記録装置は、圧電セラミックスの隔壁により隔
てられた互いに並行する複数のチャンネルを有し、前記
チャンネルの隔壁に形成された信号電極への電圧に応じ
て前記隔壁を変形せしめ、その変形にともなって前記チ
ャンネル内に充填されているインクをそのチャンネルに
連通したインク吐出口より選択的に吐出せしめるインク
ジェット記録装置において、前記インク吐出口が直線状
に配列された記録ヘッドの前記インク吐出口を、被記録
物体の走査方向の垂直方向に対して予め定められた角度
で傾斜させ、前記インク吐出口の隣接しない複数チャン
ネルを組み合わせて2群以上に分割し、前記分割された
チャンネル群を時分割して駆動することを特徴としたも
のであり、ヘッド走査方向に対して垂直にプリントする
ことが出来る。
【0007】次に、本発明の請求項2に記載のインクジ
ェット記録装置は、圧電セラミックスの隔壁により隔て
られた互いに並行する複数のチャンネルを有し、前記チ
ャンネルの隔壁に形成された信号電極への電圧に応じて
前記隔壁を変形せしめ、その変形にともなって前記チャ
ンネル内に充填されているインクをそのチャンネルに連
通したインク吐出口より選択的に吐出せしめるインクジ
ェット記録装置において、前記インク吐出口が直線状に
配列された記録ヘッドの隣接しないチャンネルを組み合
わせてチャンネルを2群以上に分割し、前記チャンネル
に連通するノズル径が群毎に異なる大きさを持ち、前記
分割されたチャンネル群毎に異なる駆動電圧を時分割に
印加してそれらのチャンネルに対応するノズル群毎に液
吐出速度を予め定められた値に設定することにより、イ
ンク吐出量を一定にするとともに、被記録物体の走査方
向に垂直なプリントを可能にすることを特徴としたもの
であり、ヘッドに傾斜をもたせないので、データに遅延
回路が必要なく、また、小型で高速のインクジェット記
録装置を実現出来る。
【0008】(実施の形態1)以下に、本発明の請求項
1に記載された発明の実施の形態について図1、図2、
図3、図4を用いて説明する。
【0009】図1(a)は記録ヘッドを傾斜させた場合
の記録ヘッド正面図、図1(b)はその駆動電圧波形を
示す。ヘッド構造は図6と同様であり、1は底部シー
ト、2はチャンネル溝、3はチャンネル間の隔壁、4は
信号電極、6は頂部シートであり、この走査方向に対し
てノズル列の傾斜された記録ヘッドで、図1(b)の駆
動電圧一定の3相の駆動方式を用いてインクジェット記
録装置を駆動させる動作を説明する。
【0010】図4(a)はヘッド14をヘッド走査方向
の垂直方向に対して所定量傾斜させて記録紙12にプリ
ントする場合を示したもので、記録ヘッド14に傾きを
もうけ、相毎にノズルから記録紙12へのインク吐出に
遅延回路を作ることによりインクの着弾位置をヘッド走
査方向に垂直にすることを説明するための概略構成図で
ある。図2の傾斜記録ヘッドの3相制御において、ノズ
ル列を下より#1、#2、#3、#4、#5、#6とし
て、#1と#4が位相A,#2と#5が位相B,#3と
#6が位相Cとして位相A、B、Cの順に吐出して紙送
り方向に垂直にプリントする場合を説明する。ヘッドへ
の印加駆動電圧は図1(b)に示すように3相とも同じ
電圧値V2で、図2に示すように位相A−B間、位相B
−C間はδt間隔を空けて、最初位相Aのヘッドが時刻
t1の時に吐出し、位相Bのヘッドがδt後に、位相C
のヘッドが更にδt後に吐出するように制御する。ヘッ
ドの傾斜はこのδtとともに調整して垂直線がプリント
出来る値を設定するもので、例えば、ノズル間隔13
7.1μm、360dpiの場合、記録ヘッドの傾斜を
3/5、速度8KHz(125μSecで1ドットをプ
リント)の時、δt=125μSecに選べば垂直にプ
リント出来る。
【0011】(実施の形態2)図4(b)は記録ヘッド
14を傾斜させずに走査させて記録紙12にプリントす
る場合を示し、ノズルから記録紙へのインクを、位相ご
とに予め定められた異なる液滴吐出速度で吐出させる。
図3(c)において、φ1、φ2、φ3はノズル径でφ
1>φ2>φ3であり、V1、V2、V3はヘッドに印
加する所定の時間間隔で発生される駆動電圧(図3
(b)参照)であり、駆動電圧をパラメータにとり、ノ
ズル径と液滴量の関係を示した図である。一方、V1、
V2、V3(V3>V2>V1)の駆動電圧に対応して
各ノズルからの液吐出速度は変化する。従って、各ノズ
ル径に対して駆動電圧を選択することにより、液滴量を
αの一定値にするとともに、記録紙への着弾位置をヘッ
ド走査方向に垂直にすることが出来る。図3を用いて、
記録ヘッドのノズル数6個の場合を例にとり動作を説明
する。
【0012】図3(a)において、ノズルを下から順に
#1、#2、#3、#4、#5、#6として、#1と#
4が位相A、#2と#5が位相B、#3と#6が位相C
として、位相A、B、Cの各ノズルごとに、図3(b)
に示す駆動電圧V1、V2、V3を印加すると、各位相
毎に異なる液滴吐出速度でインクが吐出する。この駆動
電圧を調整してノズルからの液滴吐出速度を設定して液
滴量を一定にする。例えば、ノズル間隔137.1μ
m、360dpi、速度11kHz(90.9μSec
で1ドットをプリント)の場合、位相Aのヘッド液滴吐
出速度を6.0m/S、位相Bのヘッドの液滴吐出速度
を7.3m/S、位相Cのヘッドの液滴吐出速度を9.
3m/Sになるように設定すると図3(c)において、
液滴量をαの値の一定値にすることが出来る。
【0013】液滴吐出速度を変えてプリントする場合を
図5を用いて説明する。図5において(a)は、液滴1
3が、6.0m/Sの液滴吐出速度をもつ位相Aのノズ
ル7から吐出し、(b)は7.3m/Sの液滴吐出速度
をもつ位相Bのノズルから更に吐出し、(c)は9.3
m/Sの液滴吐出速度をもつ位相Cのノズルから更に吐
出し、(d)は後から吐出した液滴が先に吐出した液滴
に徐々に追いつき、(e)で記録紙12の位置で同時に
着弾する。
【0014】
【発明の効果】以上のように、本発明のインクジェット
記録装置によれば、3位相方式を用いてインクを吐出す
る記録ヘッドを用いて、ヘッドを傾斜させることにより
記録紙にヘッド走査方向に垂直にプリント出来、また、
液滴吐出速度を3種類用いて、記録紙にヘッド走査方向
に垂直に印字することのできる高速のインクジェット記
録装置を提供することが出来る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1におけるインクジェット
記録装置のヘッドノズル形状及び設置方法及び駆動波形
を説明するための図
【図2】本発明の実施の形態1におけるインクジェット
記録装置の記録ヘッドの記録動作を説明するための図
【図3】本発明の実施の形態2におけるインクジェット
記録装置の記録ヘッドの液滴吐出量とヘッドノズル径、
駆動電圧との関係を説明するための図
【図4】(a)本発明の実施の形態1におけるインクジ
ェット記録装置の概略構成図 (b)本発明の実施の形態2におけるインクジェット記
録装置の概略構成図
【図5】本発明の実施の形態2におけるインクジェット
記録装置のヘッドのインク吐出状態を説明するための図
【図6】インクジェット記録装置における記録ヘッドを
模式的に示す図
【図7】従来のインクジェット記録装置の概略構成図
【図8】従来のインクジェット記録装置の印字状態を示
す図
【符号の説明】
1 底部シート 2 チャンネル溝 3 ヘッド隔壁 4 信号電極 5 インク供給口 6 頂部シート 7 吐出口(ノズル) 8 分極方向 9 アクチュエータ部材 10 ボンディングワイヤー 11 導電性パターン 12 記録紙 13 液滴 14 インクジェット記録ヘッド 15 ヘッド走査方向 16 紙送り方向

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 圧電セラミックスの隔壁により隔てられ
    た互いに並行する複数のチャンネルを有し、前記チャン
    ネルの隔壁に形成された信号電極への電圧に応じて前記
    隔壁を変形せしめ、その変形にともなって前記チャンネ
    ル内に充填されているインクをそのチャンネルに連通し
    たインク吐出口より選択的に吐出せしめるインクジェッ
    ト記録装置において、 前記インク吐出口が直線状に配列された記録ヘッドの前
    記インク吐出口を、被記録物体の走査方向の垂直方向に
    対して予め定められた角度で傾斜させ、前記インク吐出
    口の隣接しない複数チャンネルを組み合わせて2群以上
    に分割し、前記分割されたチャンネル群を時分割して駆
    動することを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 圧電セラミックスの隔壁により隔てられ
    た互いに並行する複数のチャンネルを有し、前記チャン
    ネルの隔壁に形成された信号電極への電圧に応じて前記
    隔壁を変形せしめ、その変形にともなって前記チャンネ
    ル内に充填されているインクをそのチャンネルに連通し
    たインク吐出口より選択的に吐出せしめるインクジェッ
    ト記録装置において、 前記インク吐出口が直線状に配列された記録ヘッドの隣
    接しないチャンネルを組み合わせてチャンネルを2群以
    上に分割し、前記チャンネルに連通するノズル径が群毎
    に異なる大きさを持ち、前記分割されたチャンネル群毎
    に異なる駆動電圧を時分割に印加してそれらのチャンネ
    ルに対応するノズル群毎に液吐出速度を予め定められた
    値に設定することにより、インク吐出量を一定にすると
    ともに、被記録物体の走査方向に垂直なプリントを可能
    にすることを特徴とするインクジェット記録装置。
JP32124796A 1996-12-02 1996-12-02 インクジェット記録装置 Pending JPH10157101A (ja)

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