JPH10217449A - インクジェット記録装置 - Google Patents
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- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
- H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
- H04N1/40—Picture signal circuits
- H04N1/40025—Circuits exciting or modulating particular heads for reproducing continuous tone value scales
-
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Multimedia (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 画像を記録するための回路を小型化し、生産
コストを減少させることのできるインクジェット記録装
置を提供する。 【解決手段】 インクジェットプリンタは、パルス電圧
を印加して圧電素子を駆動することによりインクドロッ
プを飛翔させて画像を記録し、パルス電圧の波形は立ち
上がりと振幅の継続と立ち下がりとを有する。インクジ
ェットプリンタは、例えば波形Ｗ１、波形Ｗ２のよう
に、パルス電圧の振幅を継続する時間を複数設定し、こ
れに応じて、大きさの異なるインクドロップを飛翔させ
る。
コストを減少させることのできるインクジェット記録装
置を提供する。 【解決手段】 インクジェットプリンタは、パルス電圧
を印加して圧電素子を駆動することによりインクドロッ
プを飛翔させて画像を記録し、パルス電圧の波形は立ち
上がりと振幅の継続と立ち下がりとを有する。インクジ
ェットプリンタは、例えば波形Ｗ１、波形Ｗ２のよう
に、パルス電圧の振幅を継続する時間を複数設定し、こ
れに応じて、大きさの異なるインクドロップを飛翔させ
る。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット記
録装置に関し、特に、圧電素子を用いてインクドロップ
を飛翔させることにより画像を記録するインクジェット
記録装置に関する。
録装置に関し、特に、圧電素子を用いてインクドロップ
を飛翔させることにより画像を記録するインクジェット
記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、インクジェットプリンタのプ
リンタヘッドに圧電素子（ＰＺＴ）を用いたものが知ら
れている。このようなプリンタヘッドでは、圧電素子に
画像情報に応じたパルス電圧が印加され、このパルス電
圧の印加によって生じる圧電素子のひずみにより、所定
の容器（インクチャンネル）内のインクが加圧され、イ
ンクチャンネルに設けられたノズルから記録シートに向
かってインクドロップが飛翔する。これらのインクドロ
ップの飛翔によって記録シート上に画像が記録される。
リンタヘッドに圧電素子（ＰＺＴ）を用いたものが知ら
れている。このようなプリンタヘッドでは、圧電素子に
画像情報に応じたパルス電圧が印加され、このパルス電
圧の印加によって生じる圧電素子のひずみにより、所定
の容器（インクチャンネル）内のインクが加圧され、イ
ンクチャンネルに設けられたノズルから記録シートに向
かってインクドロップが飛翔する。これらのインクドロ
ップの飛翔によって記録シート上に画像が記録される。
【０００３】上述のようなインクジェットプリンタで
は、圧電素子に印加するパルス電圧のパルス振幅を変化
させることにより圧電素子に大きさの異なるひずみを生
じさせ、飛翔させるインクドロップの液滴量が調節され
る。このようにインクドロップの液滴量を調節すること
により、記録シートに付着するインクのドット径を複数
得ることができる。これらの複数のドット径のうち、ド
ット径の大きいものは画像の濃い部分を表現し、ドット
径の小さいものは画像の淡い部分を表現する。
は、圧電素子に印加するパルス電圧のパルス振幅を変化
させることにより圧電素子に大きさの異なるひずみを生
じさせ、飛翔させるインクドロップの液滴量が調節され
る。このようにインクドロップの液滴量を調節すること
により、記録シートに付着するインクのドット径を複数
得ることができる。これらの複数のドット径のうち、ド
ット径の大きいものは画像の濃い部分を表現し、ドット
径の小さいものは画像の淡い部分を表現する。
【０００４】図１３、図１４は、このように印加される
パルス電圧の波形の例を示す図である。これらのパルス
電圧が圧電素子に印加されることによって圧電素子が駆
動される。
パルス電圧の波形の例を示す図である。これらのパルス
電圧が圧電素子に印加されることによって圧電素子が駆
動される。
【０００５】図１３に示すパルス電圧では、パルス振幅
は５［Ｖ］から５０［Ｖ］まで５［Ｖ］おきに変化せら
れ、それぞれのパルス振幅に対応して大きさの異なるイ
ンクドロップが飛翔され、記録シートに径の異なるドッ
トが印字される。
は５［Ｖ］から５０［Ｖ］まで５［Ｖ］おきに変化せら
れ、それぞれのパルス振幅に対応して大きさの異なるイ
ンクドロップが飛翔され、記録シートに径の異なるドッ
トが印字される。
【０００６】図１４に示すパルス電圧でも、図１３に示
すパルス電圧と同様に、パルス振幅が５［Ｖ］から５０
［Ｖ］まで５［Ｖ］おきに変化せられ、それぞれのパル
ス振幅に対応して、大きさの異なるインクドロップが飛
翔され記録シートに径の異なるドットが印字される。た
だこれらの波形では、インクドロップの飛翔速度を速く
して着弾ばらつきを抑えるために、パルス振幅が５、１
０［Ｖ］に対応するパルス電圧の立ち上がりを、パルス
振幅がより大きなパルス電圧の波形の立ち上がりに比べ
て急峻となるよう設定する。
すパルス電圧と同様に、パルス振幅が５［Ｖ］から５０
［Ｖ］まで５［Ｖ］おきに変化せられ、それぞれのパル
ス振幅に対応して、大きさの異なるインクドロップが飛
翔され記録シートに径の異なるドットが印字される。た
だこれらの波形では、インクドロップの飛翔速度を速く
して着弾ばらつきを抑えるために、パルス振幅が５、１
０［Ｖ］に対応するパルス電圧の立ち上がりを、パルス
振幅がより大きなパルス電圧の波形の立ち上がりに比べ
て急峻となるよう設定する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１
３、図１４に示すようなパルス電圧を用いる場合、高電
圧のパルス振幅が用いられることとなり、このパルス電
圧を発生させるための電気回路に用いられる電源、増幅
器、スイッチングＩＣ等は、すべて高耐圧、大容量で、
また、高応答性であることが要求される。これらの要求
は、生産コストの増大化、回路の大型化等の問題を生じ
ることとなる。
３、図１４に示すようなパルス電圧を用いる場合、高電
圧のパルス振幅が用いられることとなり、このパルス電
圧を発生させるための電気回路に用いられる電源、増幅
器、スイッチングＩＣ等は、すべて高耐圧、大容量で、
また、高応答性であることが要求される。これらの要求
は、生産コストの増大化、回路の大型化等の問題を生じ
ることとなる。
【０００８】本発明は、これらのような問題点を解決す
るためになされたもので、その目的は、画像を記録する
ための回路を小型化し、生産コストを減少させることの
できるインクジェット記録装置を提供することである。
るためになされたもので、その目的は、画像を記録する
ための回路を小型化し、生産コストを減少させることの
できるインクジェット記録装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】請求項１に記載の発明
は、パルス電圧を印加して圧電素子を駆動することによ
りインクドロップを飛翔させて、画像を記録するインク
ジェット記録装置であり、パルス電圧の波形は立ち上が
りと振幅の継続と立ち下がりとを有する。
は、パルス電圧を印加して圧電素子を駆動することによ
りインクドロップを飛翔させて、画像を記録するインク
ジェット記録装置であり、パルス電圧の波形は立ち上が
りと振幅の継続と立ち下がりとを有する。
【００１０】本インクジェット記録装置は、インクドロ
ップの大きさをパルス電圧の振幅を継続する時間によっ
て制御することを特徴としている。
ップの大きさをパルス電圧の振幅を継続する時間によっ
て制御することを特徴としている。
【００１１】請求項１に記載の発明によると、インクド
ロップの大きさはパルス電圧の振幅を継続する時間によ
って制御される。これにより、従来のように異なるパル
ス振幅のパルス電圧を用いることにより高電圧を用いな
ければならないということがなく、画像を記録するため
の回路を小型化し、生産コストを減少させることができ
る。
ロップの大きさはパルス電圧の振幅を継続する時間によ
って制御される。これにより、従来のように異なるパル
ス振幅のパルス電圧を用いることにより高電圧を用いな
ければならないということがなく、画像を記録するため
の回路を小型化し、生産コストを減少させることができ
る。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、本発明
における実施の形態の１つであるインクジェットプリン
タ１について説明する。
における実施の形態の１つであるインクジェットプリン
タ１について説明する。
【００１３】図１は、本発明における第１の実施例であ
るインクジェットプリンタ１の概略構成を示す斜視図で
ある。
るインクジェットプリンタ１の概略構成を示す斜視図で
ある。
【００１４】インクジェットプリンタ１は、用紙やＯＨ
Ｐシートなどの記録媒体である記録シート２と、インク
ジェット方式のプリンタヘッドであるプリンタヘッド３
と、プリンタヘッド３を保持するキャリッジ４と、キャ
リッジ４を記録シート２の記録面に平行に往復移動させ
るための揺動軸５、６と、キャリッジ４を揺動軸５、６
に沿って往復駆動する駆動モータ７と、駆動モータ７の
回転をキャリッジ４の往復運動に変えるためのタイミン
グベルト９、アイドルプーリ８とを含んでいる。
Ｐシートなどの記録媒体である記録シート２と、インク
ジェット方式のプリンタヘッドであるプリンタヘッド３
と、プリンタヘッド３を保持するキャリッジ４と、キャ
リッジ４を記録シート２の記録面に平行に往復移動させ
るための揺動軸５、６と、キャリッジ４を揺動軸５、６
に沿って往復駆動する駆動モータ７と、駆動モータ７の
回転をキャリッジ４の往復運動に変えるためのタイミン
グベルト９、アイドルプーリ８とを含んでいる。
【００１５】また、インクジェットプリンタ１は、記録
シート２を搬送経路に沿って案内するガイド板を兼ねる
プラテン１０と、プラテン１０との間の記録シート２を
押さえ浮きを防止する紙押さえ板１１と、記録シート２
を排出するための排出ローラ１２、拍車ローラ１３と、
プリンタヘッド３のインクを吐出するノズル面を洗浄し
インク吐出不良を良好な状態に回復させる回復系１４
と、記録シート２を手動で搬送するための紙送りノブ１
５とを含んでいる。
シート２を搬送経路に沿って案内するガイド板を兼ねる
プラテン１０と、プラテン１０との間の記録シート２を
押さえ浮きを防止する紙押さえ板１１と、記録シート２
を排出するための排出ローラ１２、拍車ローラ１３と、
プリンタヘッド３のインクを吐出するノズル面を洗浄し
インク吐出不良を良好な状態に回復させる回復系１４
と、記録シート２を手動で搬送するための紙送りノブ１
５とを含んでいる。
【００１６】記録シート２は、手差しあるいはカットシ
ートフィーダ等の給紙装置によって、プリンタヘッド３
とプラテン１０とが対向する記録部へ送り込まれる。こ
の際、図示しない紙送りローラの回転量が制御され、記
録部への搬送が制御される。
ートフィーダ等の給紙装置によって、プリンタヘッド３
とプラテン１０とが対向する記録部へ送り込まれる。こ
の際、図示しない紙送りローラの回転量が制御され、記
録部への搬送が制御される。
【００１７】プリンタヘッド３には、インクを飛翔させ
るエネルギ源として圧電素子（ＰＺＴ）が用いられる。
圧電素子には電圧が印加され、ひずみが生じる。このひ
ずみは、インクで満たされたチャンネルの容積を変化さ
せる。この容積の変化により、チャンネルに設けられた
ノズルからインクが吐出され、記録シート２への記録が
行なわれる。
るエネルギ源として圧電素子（ＰＺＴ）が用いられる。
圧電素子には電圧が印加され、ひずみが生じる。このひ
ずみは、インクで満たされたチャンネルの容積を変化さ
せる。この容積の変化により、チャンネルに設けられた
ノズルからインクが吐出され、記録シート２への記録が
行なわれる。
【００１８】キャリッジ４は、駆動モータ７、アイドル
プーリ８、タイミングベルト９により、記録シート２の
桁方向（記録シート２を横切る方向）に主走査し、キャ
リッジ４に取り付けられたプリンタヘッド３は１ライン
分の画像を記録する。１ラインの記録が終わる毎に、記
録シート２は縦方向に送られ副走査され、次のラインが
記録される。
プーリ８、タイミングベルト９により、記録シート２の
桁方向（記録シート２を横切る方向）に主走査し、キャ
リッジ４に取り付けられたプリンタヘッド３は１ライン
分の画像を記録する。１ラインの記録が終わる毎に、記
録シート２は縦方向に送られ副走査され、次のラインが
記録される。
【００１９】記録シート２にはこのように画像が記録さ
れ、記録部を通過した記録シート２は、その搬送方向下
流側に配置された排出ローラ１２とこれに圧接される拍
車ローラ１３とによって排出される。
れ、記録部を通過した記録シート２は、その搬送方向下
流側に配置された排出ローラ１２とこれに圧接される拍
車ローラ１３とによって排出される。
【００２０】次に、図２〜図５を用いて、インクジェッ
トプリンタ１のプリンタヘッド３とその周辺とを説明す
る。
トプリンタ１のプリンタヘッド３とその周辺とを説明す
る。
【００２１】図２〜図４は、プリンタヘッド３の構成を
説明するための図である。図２はプリンタヘッド３のノ
ズルを有する面の平面図であり、図３は図２のＩＩＩ−
ＩＩＩ線断面図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面
図である。
説明するための図である。図２はプリンタヘッド３のノ
ズルを有する面の平面図であり、図３は図２のＩＩＩ−
ＩＩＩ線断面図であり、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面
図である。
【００２２】プリンタヘッド３は、ノズルプレート３０
１、隔壁３０２、振動板３０３、基板３０４とを一体に
重ねた構成となっている。
１、隔壁３０２、振動板３０３、基板３０４とを一体に
重ねた構成となっている。
【００２３】ノズルプレート３０３は、金属またはセラ
ミックなどからなり、ノズル３０７を有し、表面３１８
には撥イオン層を有する。隔壁３０２には、薄肉フィル
ムが使用されており、ノズルプレート３０１と振動板３
０３との間に固定されている。
ミックなどからなり、ノズル３０７を有し、表面３１８
には撥イオン層を有する。隔壁３０２には、薄肉フィル
ムが使用されており、ノズルプレート３０１と振動板３
０３との間に固定されている。
【００２４】また、ノズルプレート３０１と隔壁３０２
との間には、インク３０５を収容する複数のインクチャ
ンネル３０６と、各インクチャンネル３０６をインク供
給室３０８に連結するインクインレット３０９が形成さ
れている。インク供給室３０８は図示しないインクタン
クに接続されており、インク供給室３０８内のインク３
０５はインクチャンネル３０６へと供給される。
との間には、インク３０５を収容する複数のインクチャ
ンネル３０６と、各インクチャンネル３０６をインク供
給室３０８に連結するインクインレット３０９が形成さ
れている。インク供給室３０８は図示しないインクタン
クに接続されており、インク供給室３０８内のインク３
０５はインクチャンネル３０６へと供給される。
【００２５】振動板３０３には、各インクチャンネル３
０６に対応した複数の圧電素子３１３が含まれる。振動
板３０３の加工は、まず、振動板３０３が配線部３１７
を有する基板３０４に絶縁接着剤で固定され、その後、
ダイシング加工によりセパレート溝３１５、３１６が形
成され振動板３０３が分断されることにより行なわれ
る。また、この分断によって各インクチャンネル３０８
に対応する圧電素子３１３と、隣接する圧電素子３１３
との間に位置する圧電素子柱部３１４と、これらを囲む
周囲壁３１０とが分離される。
０６に対応した複数の圧電素子３１３が含まれる。振動
板３０３の加工は、まず、振動板３０３が配線部３１７
を有する基板３０４に絶縁接着剤で固定され、その後、
ダイシング加工によりセパレート溝３１５、３１６が形
成され振動板３０３が分断されることにより行なわれ
る。また、この分断によって各インクチャンネル３０８
に対応する圧電素子３１３と、隣接する圧電素子３１３
との間に位置する圧電素子柱部３１４と、これらを囲む
周囲壁３１０とが分離される。
【００２６】基板３０４上の配線部３１７は、アースに
接続されプリンタヘッド３内の全ての圧電素子３１３に
共通に接続される共通電極側配線部３１１とプリンタヘ
ッド３内の各圧電素子３１３に個別に接続される個別電
極側配線部３１２とを有する。この基板３０４上の共通
電極側配線部３１１は圧電素子３１３内の共通電極に接
続され、個別電極側配線部３１２は圧電素子３１３内の
個別電極に接続される。なお、本実施例においては、圧
電素子３１３には、１層当たり２２［μｍ］の素子を２
２層積層したものを用いている。
接続されプリンタヘッド３内の全ての圧電素子３１３に
共通に接続される共通電極側配線部３１１とプリンタヘ
ッド３内の各圧電素子３１３に個別に接続される個別電
極側配線部３１２とを有する。この基板３０４上の共通
電極側配線部３１１は圧電素子３１３内の共通電極に接
続され、個別電極側配線部３１２は圧電素子３１３内の
個別電極に接続される。なお、本実施例においては、圧
電素子３１３には、１層当たり２２［μｍ］の素子を２
２層積層したものを用いている。
【００２７】これらのような構成のプリンタヘッド３の
動作は、インクジェットプリンタ１の制御部によってコ
ントロールされる。制御部のヘッド吐出駆動部１０５
（図６参照）からは、圧電素子３１３内部に設けられた
共通電極と個別電極との間に、印字信号である所定の電
圧が印加され、圧電素子は隔壁３０２を押す方向に変形
する。圧電素子３１３の変形は隔壁３０２に伝えられ、
これによりインクチャンネル３０６内のインク３０５が
加圧され、ノズル３０７を介してインクドロップが記録
シート２（図１参照）に向かって飛翔する。
動作は、インクジェットプリンタ１の制御部によってコ
ントロールされる。制御部のヘッド吐出駆動部１０５
（図６参照）からは、圧電素子３１３内部に設けられた
共通電極と個別電極との間に、印字信号である所定の電
圧が印加され、圧電素子は隔壁３０２を押す方向に変形
する。圧電素子３１３の変形は隔壁３０２に伝えられ、
これによりインクチャンネル３０６内のインク３０５が
加圧され、ノズル３０７を介してインクドロップが記録
シート２（図１参照）に向かって飛翔する。
【００２８】図５は、キャリッジ４周辺の構成を説明す
るための斜視図である。キャリッジ４周辺には、インク
を収容するインクカートリッジ４０３を収納するケーシ
ング４０１、ケーシング蓋４０５と、インクカートリッ
ジ４０３を着脱可能にしつつインクをプリンタヘッド３
に受給するインク受給ピン４０２と、ケーシング蓋４０
５を閉じた際ケーシング４０１にケーシング蓋４０５を
固定するための付勢クラッチ４０６、付勢クラッチ止め
４０７と、インクカートリッジ４０３を収納する向き
（矢印Ｄ３の向き）とは反対の向きにインクカートリッ
ジ４０３を押しつつインクカートリッジ４０３をケーシ
ング蓋４０６とともに保持する板ばね４０８とが含まれ
る。図に示す矢印Ｄ１方向にキャリッジ４が移動するこ
とにより主走査され、矢印Ｄ２方向にインクドロップは
吐出される。
るための斜視図である。キャリッジ４周辺には、インク
を収容するインクカートリッジ４０３を収納するケーシ
ング４０１、ケーシング蓋４０５と、インクカートリッ
ジ４０３を着脱可能にしつつインクをプリンタヘッド３
に受給するインク受給ピン４０２と、ケーシング蓋４０
５を閉じた際ケーシング４０１にケーシング蓋４０５を
固定するための付勢クラッチ４０６、付勢クラッチ止め
４０７と、インクカートリッジ４０３を収納する向き
（矢印Ｄ３の向き）とは反対の向きにインクカートリッ
ジ４０３を押しつつインクカートリッジ４０３をケーシ
ング蓋４０６とともに保持する板ばね４０８とが含まれ
る。図に示す矢印Ｄ１方向にキャリッジ４が移動するこ
とにより主走査され、矢印Ｄ２方向にインクドロップは
吐出される。
【００２９】インク３０５には、次のような組成のもの
を用いる。インク３０５には、溶剤として水を８０．９
％、多価アルコール／ＤＥＧを１１．０％、増粘剤／Ｐ
ＥＧ＃４００を２．５％含み、色剤として染料／Ｂａｙ
ｅｒ ＢＫ−ＳＰを４．６％含み、添加剤として界面活
性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／
ＮａＨＣＯ３を０．２％含む。また、この組成を有する
インク３０５は２５［℃］において表面張力３６［ｄｙ
ｎ／ｃｍ］、粘度２．０［ｃｐ］であり、記録紙（記録
シート２）にはエプソン社製スーパーファイン紙を用い
る。
を用いる。インク３０５には、溶剤として水を８０．９
％、多価アルコール／ＤＥＧを１１．０％、増粘剤／Ｐ
ＥＧ＃４００を２．５％含み、色剤として染料／Ｂａｙ
ｅｒ ＢＫ−ＳＰを４．６％含み、添加剤として界面活
性剤／オルフィンＥ１０１０を０．８％、ｐＨ調整剤／
ＮａＨＣＯ３を０．２％含む。また、この組成を有する
インク３０５は２５［℃］において表面張力３６［ｄｙ
ｎ／ｃｍ］、粘度２．０［ｃｐ］であり、記録紙（記録
シート２）にはエプソン社製スーパーファイン紙を用い
る。
【００３０】図６は、インクジェットプリンタ１の制御
部の構成を説明するための図である。
部の構成を説明するための図である。
【００３１】インクジェットプリンタ１の制御部は、Ｃ
ＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０２と、ＲＯＭ１０３と、デー
タ受信部１０４と、ヘッド吐出駆動部１０５と、ヘッド
移動駆動部１０６と、紙送りモータ駆動部１０７と、回
復系モータ駆動部１０８と、各種センサ部１０９とを含
んでいる。
ＰＵ１０１と、ＲＡＭ１０２と、ＲＯＭ１０３と、デー
タ受信部１０４と、ヘッド吐出駆動部１０５と、ヘッド
移動駆動部１０６と、紙送りモータ駆動部１０７と、回
復系モータ駆動部１０８と、各種センサ部１０９とを含
んでいる。
【００３２】全体を制御するＣＰＵ１０１は、必要に応
じてＲＡＭ１０２を用い、ＲＯＭ１０３に記憶されてい
るプログラムを実行する。このプログラムには、ホスト
コンピュータ等に接続され記録すべき画像データを受信
する、データ受信部１０４から読み込まれる画像データ
に基づいて、ヘッド吐出駆動部１０５、ヘッド移動駆動
部１０６、紙送りモータ駆動部１０７、各種センサ部１
０９を制御し記録シート２上に画像を記録するための部
分と、必要な際に、回復系モータ駆動部１０８、各種セ
ンサ部１０９を制御しプリンタヘッド３のノズル面を良
好な状態に回復させるための部分とが含まれる。
じてＲＡＭ１０２を用い、ＲＯＭ１０３に記憶されてい
るプログラムを実行する。このプログラムには、ホスト
コンピュータ等に接続され記録すべき画像データを受信
する、データ受信部１０４から読み込まれる画像データ
に基づいて、ヘッド吐出駆動部１０５、ヘッド移動駆動
部１０６、紙送りモータ駆動部１０７、各種センサ部１
０９を制御し記録シート２上に画像を記録するための部
分と、必要な際に、回復系モータ駆動部１０８、各種セ
ンサ部１０９を制御しプリンタヘッド３のノズル面を良
好な状態に回復させるための部分とが含まれる。
【００３３】ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、ヘッド吐
出駆動部１０５はプリンタヘッド３の圧電素子３１３を
駆動し、ヘッド移動駆動部１０６はプリンタヘッド３を
保持するキャリッジ４を桁方向に移動させる駆動モータ
７を駆動し、紙送りモータ駆動部１０７は紙送りローラ
を駆動する。また、ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、回
復系モータ駆動部１０８は、プリンタヘッド３のノズル
面を良好な状態に回復させるために必要なモータ等を駆
動する。
出駆動部１０５はプリンタヘッド３の圧電素子３１３を
駆動し、ヘッド移動駆動部１０６はプリンタヘッド３を
保持するキャリッジ４を桁方向に移動させる駆動モータ
７を駆動し、紙送りモータ駆動部１０７は紙送りローラ
を駆動する。また、ＣＰＵ１０１の制御に基づいて、回
復系モータ駆動部１０８は、プリンタヘッド３のノズル
面を良好な状態に回復させるために必要なモータ等を駆
動する。
【００３４】図７は、ヘッド吐出駆動部１０５の構成と
動作とを説明するための図である。ヘッド吐出駆動部１
０５は、ランプ波形用放電回路２０１と、反転回路２０
２と、反転増幅回路２０３とを含んでいる。画像信号に
応じた入力信号である信号Ｖはランプ波形用放電回路２
０１と反転回路２０２とによって信号Ｖ０とされ、信号
Ｖ０は反転増幅回路２０３によって出力信号である信号
Ｖｈとされる。信号Ｖｈが圧電素子に印加されることに
より、圧電素子が駆動される。
動作とを説明するための図である。ヘッド吐出駆動部１
０５は、ランプ波形用放電回路２０１と、反転回路２０
２と、反転増幅回路２０３とを含んでいる。画像信号に
応じた入力信号である信号Ｖはランプ波形用放電回路２
０１と反転回路２０２とによって信号Ｖ０とされ、信号
Ｖ０は反転増幅回路２０３によって出力信号である信号
Ｖｈとされる。信号Ｖｈが圧電素子に印加されることに
より、圧電素子が駆動される。
【００３５】ここで、信号Ｖは、画像を表現する２５６
階調のデータである画像ソースの各階調に応じたデータ
を、カウンタによりカウントしパルス幅の長さに変換し
たものである。この信号Ｖは、階調に関わらず一定の振
幅（例えば５［Ｖ］）を有する矩形状のパルス電圧であ
り、例えばここでは１４階調を有する。また、画像ソー
スに対して、階調補正、ディザ処理などがインクジェッ
トプリンタ１のデータ受信部１０４に接続されるパソコ
ンのデバイスドライバ等によって施された後に、画像ソ
ースは上述のように変換される。
階調のデータである画像ソースの各階調に応じたデータ
を、カウンタによりカウントしパルス幅の長さに変換し
たものである。この信号Ｖは、階調に関わらず一定の振
幅（例えば５［Ｖ］）を有する矩形状のパルス電圧であ
り、例えばここでは１４階調を有する。また、画像ソー
スに対して、階調補正、ディザ処理などがインクジェッ
トプリンタ１のデータ受信部１０４に接続されるパソコ
ンのデバイスドライバ等によって施された後に、画像ソ
ースは上述のように変換される。
【００３６】次に、図７に示す信号Ｖｈである、圧電素
子３１３に印加されるパルス電圧の波形と、このパルス
電圧によって形成されるインクドロップを示す。
子３１３に印加されるパルス電圧の波形と、このパルス
電圧によって形成されるインクドロップを示す。
【００３７】図８は、圧電素子３１３に印加されるパル
ス電圧の波形を説明するための図である。
ス電圧の波形を説明するための図である。
【００３８】パルス電圧の各々は立ち上がりとパルス振
幅の継続と立ち下がりとを有し、パルス電圧は全部で１
４階調を有する。これらの１４階調の画像データに対応
する波形は縦軸を電圧、横軸を電圧印加開始からの時間
とする座標上に電圧印加開始時間をそろえて表示する。
幅の継続と立ち下がりとを有し、パルス電圧は全部で１
４階調を有する。これらの１４階調の画像データに対応
する波形は縦軸を電圧、横軸を電圧印加開始からの時間
とする座標上に電圧印加開始時間をそろえて表示する。
【００３９】これらのパルス電圧では、圧電素子３１３
が飛翔させるインクドロップの径に対応する階調に応じ
て、パルス振幅を継続する時間を変化させる。１４階調
の波形において、パルス振幅は変化させることなく１０
［Ｖ］で一定とするが、飛翔させるインクドロップの径
を大きくするに従って、パルス振幅を継続する時間を大
きくしていく。
が飛翔させるインクドロップの径に対応する階調に応じ
て、パルス振幅を継続する時間を変化させる。１４階調
の波形において、パルス振幅は変化させることなく１０
［Ｖ］で一定とするが、飛翔させるインクドロップの径
を大きくするに従って、パルス振幅を継続する時間を大
きくしていく。
【００４０】図９は、図８に示すパルス電圧によって形
成されるインクドロップを説明するための図である。図
２〜図４で説明した部分と同様の部分には同様の符号を
用いている。
成されるインクドロップを説明するための図である。図
２〜図４で説明した部分と同様の部分には同様の符号を
用いている。
【００４１】図９（ａ）は、図８の波形Ｗ１を有するパ
ルス電圧が圧電素子３１３に印加される際に形成される
飛翔インク柱３１９を示し、図９（ｂ）は、図８の波形
Ｗ２を有するパルス電圧が圧電素子３１３に印加される
際に形成される飛翔インク柱３２０を示す。パルス振幅
の継続時間が長い分、飛翔インク柱３１９よりも飛翔イ
ンク柱３２０は大きく、これによって形成されるインク
ドロップ、記録シートに印字されるドットの径も大きく
なる。
ルス電圧が圧電素子３１３に印加される際に形成される
飛翔インク柱３１９を示し、図９（ｂ）は、図８の波形
Ｗ２を有するパルス電圧が圧電素子３１３に印加される
際に形成される飛翔インク柱３２０を示す。パルス振幅
の継続時間が長い分、飛翔インク柱３１９よりも飛翔イ
ンク柱３２０は大きく、これによって形成されるインク
ドロップ、記録シートに印字されるドットの径も大きく
なる。
【００４２】以下、第２の実施例であるインクジェット
プリンタ、第３の実施例であるインクジェットプリンタ
の圧電素子に印加されるパルス電圧の波形について説明
した後、第１〜第３の実施例であるインクジェットプリ
ンタによる、パルス電圧のパルス振幅の継続時間と記録
シートに印字されるドットの径との関係をそれぞれ示
す。
プリンタ、第３の実施例であるインクジェットプリンタ
の圧電素子に印加されるパルス電圧の波形について説明
した後、第１〜第３の実施例であるインクジェットプリ
ンタによる、パルス電圧のパルス振幅の継続時間と記録
シートに印字されるドットの径との関係をそれぞれ示
す。
【００４３】第２、第３の実施例のインクジェットプリ
ンタの全体構成、プリンタヘッドの構成、制御部の構成
等は、第１の実施例のインクジェットプリンタ１と同様
である。
ンタの全体構成、プリンタヘッドの構成、制御部の構成
等は、第１の実施例のインクジェットプリンタ１と同様
である。
【００４４】図１０は、第２の実施例であるインクジェ
ットプリンタの圧電素子に印加されるパルス電圧の波形
を説明するための図である。
ットプリンタの圧電素子に印加されるパルス電圧の波形
を説明するための図である。
【００４５】第２の実施例において、第１の実施例と異
なる点は、小さなドットに対応する波形Ｗ３、Ｗ４、Ｗ
５のパルス振幅を１０［Ｖ］とし、これ以外の波形のパ
ルス振幅を１５［Ｖ］とし一定とする点であり、一定と
するパルス振幅の値を２つ設定している。このような２
つのパルス振幅の設定は、小さな径のインクドロップを
飛翔させる際、着弾ばらつきを防止するために飛翔速度
を上昇させるためである。
なる点は、小さなドットに対応する波形Ｗ３、Ｗ４、Ｗ
５のパルス振幅を１０［Ｖ］とし、これ以外の波形のパ
ルス振幅を１５［Ｖ］とし一定とする点であり、一定と
するパルス振幅の値を２つ設定している。このような２
つのパルス振幅の設定は、小さな径のインクドロップを
飛翔させる際、着弾ばらつきを防止するために飛翔速度
を上昇させるためである。
【００４６】すなわち、小さな径のインクドロップを飛
翔させる際には飛翔速度が十分でないと、外乱の影響を
受けやすくインクドロップが予定する着弾位置からずれ
ることがある。これを防止するために、圧電素子に印加
するパルス電圧の立ち上がり時間を小さくしインクドロ
ップの飛翔速度を大きめに設定する。立ち上がり時間を
小さくすると圧電素子の変位する速さが大きくなるの
で、これに合わせて、小さなインクドロップを飛翔させ
るパルス電圧のパルス振幅を小さくする。
翔させる際には飛翔速度が十分でないと、外乱の影響を
受けやすくインクドロップが予定する着弾位置からずれ
ることがある。これを防止するために、圧電素子に印加
するパルス電圧の立ち上がり時間を小さくしインクドロ
ップの飛翔速度を大きめに設定する。立ち上がり時間を
小さくすると圧電素子の変位する速さが大きくなるの
で、これに合わせて、小さなインクドロップを飛翔させ
るパルス電圧のパルス振幅を小さくする。
【００４７】図１１は、第３の実施例であるインクジェ
ットプリンタの圧電素子に印加されるパルス電圧の波形
を説明するための図である。
ットプリンタの圧電素子に印加されるパルス電圧の波形
を説明するための図である。
【００４８】第３の実施例においては、パルス振幅が２
番目に大きな波形Ｗ７まではパルス振幅を大きくするこ
とによって印字ドット径を大きくしていくが、特に高電
圧が要求されることとなる最大のインクドロップを飛翔
させるパルス電圧の波形Ｗ６のパルス振幅を抑えて次に
大きなインクドロップを飛翔させるパルス電圧の波形Ｗ
７のパルス振幅に合わせる。さらに、波形Ｗ６では、パ
ルス振幅を継続する時間を長くとることにより、波形Ｗ
７を有するパルス電圧によって印字されるドットよりも
大きな径のドットを印字させる。また、波形Ｗ６では、
立ち上がりを緩やかにし、ドットの割れ、サテライト、
飛び散りを防止している。
番目に大きな波形Ｗ７まではパルス振幅を大きくするこ
とによって印字ドット径を大きくしていくが、特に高電
圧が要求されることとなる最大のインクドロップを飛翔
させるパルス電圧の波形Ｗ６のパルス振幅を抑えて次に
大きなインクドロップを飛翔させるパルス電圧の波形Ｗ
７のパルス振幅に合わせる。さらに、波形Ｗ６では、パ
ルス振幅を継続する時間を長くとることにより、波形Ｗ
７を有するパルス電圧によって印字されるドットよりも
大きな径のドットを印字させる。また、波形Ｗ６では、
立ち上がりを緩やかにし、ドットの割れ、サテライト、
飛び散りを防止している。
【００４９】図１２は、パルス振幅の継続時間に対す
る、第１〜第３の実施例のインクジェットプリンタによ
って印字されるドットの径の変化を説明するための図で
ある。
る、第１〜第３の実施例のインクジェットプリンタによ
って印字されるドットの径の変化を説明するための図で
ある。
【００５０】これらはパルス振幅の継続時間と記録シー
トに付着するドット径との関係の概略を示すものであ
り、曲線Ｇ１〜Ｇ３は、それぞれ第１〜第３の実施例の
インクジェットプリンタでの関係に対応する。第１〜第
３の実施例のインクジェットプリンタのいずれを用いて
も、２０［μｍ］〜１００［μｍ］と広範囲にわたる付
着ドット径を得ることができる。
トに付着するドット径との関係の概略を示すものであ
り、曲線Ｇ１〜Ｇ３は、それぞれ第１〜第３の実施例の
インクジェットプリンタでの関係に対応する。第１〜第
３の実施例のインクジェットプリンタのいずれを用いて
も、２０［μｍ］〜１００［μｍ］と広範囲にわたる付
着ドット径を得ることができる。
【００５１】以上のように、第１〜第３の実施例である
インクジェットプリンタでは、圧電素子３１３に印加す
るパルス電圧の振幅を継続する時間を複数設定すること
により、これに応じて、大きさの異なるインクドロップ
を飛翔させている。これにより、従来のように異なるパ
ルス振幅のパルス電圧を用いることにより高電圧を用い
なければならないということがなく、画像を記録するた
めの回路を小型化し、生産コストを減少させることがで
きる。
インクジェットプリンタでは、圧電素子３１３に印加す
るパルス電圧の振幅を継続する時間を複数設定すること
により、これに応じて、大きさの異なるインクドロップ
を飛翔させている。これにより、従来のように異なるパ
ルス振幅のパルス電圧を用いることにより高電圧を用い
なければならないということがなく、画像を記録するた
めの回路を小型化し、生産コストを減少させることがで
きる。
【図１】本発明における第１の実施例であるインクジェ
ットプリンタ１の概略構成を示す斜視図である。
ットプリンタ１の概略構成を示す斜視図である。
【図２】プリンタヘッド３の構成を説明するための平面
図である。
図である。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線断面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】キャリッジ４周辺の構成を説明するための斜視
図である。
図である。
【図６】インクジェットプリンタ１の制御部の構成を説
明するための図である。
明するための図である。
【図７】ヘッド吐出駆動部１０５の構成と動作とを説明
するための図である。
するための図である。
【図８】圧電素子３１３に印加されるパルス電圧の波形
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図９】図８に示すパルス電圧によって形成されるイン
クドロップを説明するための図である。
クドロップを説明するための図である。
【図１０】第２の実施例であるインクジェットプリンタ
の圧電素子に印加されるパルス電圧の波形を説明するた
めの図である。
の圧電素子に印加されるパルス電圧の波形を説明するた
めの図である。
【図１１】第３の実施例であるインクジェットプリンタ
の圧電素子に印加されるパルス電圧の波形を説明するた
めの図である。
の圧電素子に印加されるパルス電圧の波形を説明するた
めの図である。
【図１２】パルス振幅の継続時間に対する、第１〜第３
の実施例のインクジェットプリンタによって印字される
ドットの径の変化を説明するための図である。
の実施例のインクジェットプリンタによって印字される
ドットの径の変化を説明するための図である。
【図１３】従来のインクジェットプリンタにおいて、印
加されるパルス電圧の波形の例を示す第１の図である。
加されるパルス電圧の波形の例を示す第１の図である。
【図１４】従来のインクジェットプリンタにおいて、印
加されるパルス電圧の波形の例を示す第２の図である。
加されるパルス電圧の波形の例を示す第２の図である。
１ インクジェットプリンタ ３ プリンタヘッド １０５ ヘッド吐出駆動部 ３０４ 基板 ３０５ インク ３０７ ノズル ３１３ 圧電素子 Ｗ１、Ｗ２ パルス振幅の継続時間が異なる波形
Claims (1)
- 【請求項１】 パルス電圧を印加して圧電素子を駆動す
ることによりインクドロップを飛翔させて、画像を記録
する、インクジェット記録装置であって、 前記パルス電圧の波形は立ち上がりと振幅の継続と立ち
下がりとを有し、 前記インクドロップの大きさを、前記パルス電圧の振幅
を継続する時間によって制御することを特徴とする、イ
ンクジェット記録装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02401697A JP3271540B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | インクジェット記録装置 |
| US09/019,253 US6290317B1 (en) | 1997-02-06 | 1998-02-05 | Inkjet printing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP02401697A JP3271540B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | インクジェット記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10217449A true JPH10217449A (ja) | 1998-08-18 |
| JP3271540B2 JP3271540B2 (ja) | 2002-04-02 |
Family
ID=12126756
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP02401697A Expired - Fee Related JP3271540B2 (ja) | 1997-02-06 | 1997-02-06 | インクジェット記録装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6290317B1 (ja) |
| JP (1) | JP3271540B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6371616B1 (en) | 1999-11-12 | 2002-04-16 | International Business Machines Corporation | Information processing miniature devices with embedded projectors |
| JP2005238847A (ja) * | 2004-02-27 | 2005-09-08 | Samsung Electronics Co Ltd | インクジェットプリントヘッドの駆動方法 |
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| US7052117B2 (en) | 2002-07-03 | 2006-05-30 | Dimatix, Inc. | Printhead having a thin pre-fired piezoelectric layer |
| US7281778B2 (en) | 2004-03-15 | 2007-10-16 | Fujifilm Dimatix, Inc. | High frequency droplet ejection device and method |
| US8491076B2 (en) | 2004-03-15 | 2013-07-23 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Fluid droplet ejection devices and methods |
| US7390070B2 (en) * | 2004-06-04 | 2008-06-24 | Brother Kogyo Kabushiki Kaisha | Ink-jet printer |
| KR20070087223A (ko) | 2004-12-30 | 2007-08-27 | 후지필름 디마틱스, 인크. | 잉크 분사 프린팅 |
| US7988247B2 (en) | 2007-01-11 | 2011-08-02 | Fujifilm Dimatix, Inc. | Ejection of drops having variable drop size from an ink jet printer |
| JP2009066806A (ja) * | 2007-09-11 | 2009-04-02 | Seiko Epson Corp | 液体吐出装置及びその制御方法 |
| US8393702B2 (en) | 2009-12-10 | 2013-03-12 | Fujifilm Corporation | Separation of drive pulses for fluid ejector |
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| JPS6062779A (ja) | 1983-08-31 | 1985-04-10 | Nec Corp | インクジェット記録方法 |
| JPS63153148A (ja) * | 1986-12-17 | 1988-06-25 | Canon Inc | 液体噴射記録方法 |
| EP0437062A3 (en) | 1989-12-15 | 1991-12-27 | Tektronix, Inc. | Method and apparatus for printing with a drop-on-demand ink jet print head using an electric field |
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| US5471231A (en) * | 1992-10-30 | 1995-11-28 | Citizen Watch Co., Ltd. | Ink jet head |
| JP3284421B2 (ja) | 1992-12-18 | 2002-05-20 | セイコーエプソン株式会社 | 圧電アクチュエーター及びインクジェットヘッド及びインクジェットヘッド製造方法 |
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