JPH11291499A

JPH11291499A - プリンタ装置

Info

Publication number: JPH11291499A
Application number: JP11058660A
Authority: JP
Inventors: Xin Wen; シン・ウェン
Original assignee: Eastman Kodak Co
Current assignee: Eastman Kodak Co
Priority date: 1998-03-06
Filing date: 1999-03-05
Publication date: 1999-10-26
Also published as: US6074046A; EP0940256A3; EP0940256A2

Abstract

(57)【要約】【課題】インク滴を正確な位置に付着させるためにイ
ンク滴の飛翔方向を変え得るプリンタ及びその方法を提
供する。【解決手段】プリンタ装置はプリンタヘッド（２５）
を有する。このプリンタヘッド（２５）は、選択的に移
動できる複数の側壁（１８０、１９０）を有し、それら
の間にチャンバが形成されている。プリンタ装置はまた
アクチュエータ（２４０、２６０）を有する。これらア
クチュエータは、側壁にそれぞれ接続され、選択的に側
壁を動作させる。その結果、チャンバが非対称に加圧さ
れ、インク滴の飛翔方向が変わる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリント装置及び
その方法、特に、インク滴を正確な位置に着弾させるた
めに該インク滴の方向を変えるプリント装置及びその方
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタは、受像媒体上
にインク滴を吐出することで該受像媒体上に画像を作成
する。インクジェットプリンタが市場で広く受け入れら
れるためには、プリンタは、紙面上に画像を印刷する性
能に加えて、無衝撃、低騒音、省エネルギ、低コストで
動作することが必要である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、圧電素子を用
いたインクジェットプリンタに係る一つの問題は、イン
ク滴の受像媒体上での位置のずれである。そのような位
置ずれは、例えば、プリントヘッド製造工程におけるば
らつきによる。すなわち、プリントヘッド製造工程中、
プリントヘッドに設けられるインクノズルは同一に作ら
れない。これらの製造上のばらつきは、それぞれのノズ
ルに整列されなければならないインクチャネルに対し
て、ノズルプレート中のインクノズルの不均一な配置を
生じる。また、これらの製造上のばらつきは、非円形の
インク滴通過開口部を有するノズルを生じる。したがっ
て、これらのノズルは、ノズルの形成されたノズルプレ
ートに垂直な方向とは異なる方向にインク滴を飛翔させ
る。そのような異なる方向に飛翔したインク滴は、受像
媒体上でインク滴の位置ずれを生じる。これらのインク
滴の位置ずれは、帯状のインク滴、鮮明度の低下、異質
なインクスポット、インク滴の合体、色のにじみなどの
欠陥を生じる。

【０００４】吐出したインク滴の方向のずれを解消する
一つの方法は、プリントヘッドと受像体との間の距離を
小さくすることである。プリントヘッドと受像媒体との
距離を小さくすると、受像媒体上における適正位置に着
弾したインク滴と誤った位置に着弾したインク滴との間
の距離の誤差が小さくなる。しかし、この方法の問題
は、プリントヘッドが過度に受像媒体に接近して配置さ
れると、インクが吐出される前に、インクノズルが受像
媒体と接触することである。これが生じると、制御不能
状態で受像媒体にインクが飛び散り、受像媒体を汚して
しまう。

【０００５】圧電素子を用いたインクジェットプリンタ
の別の問題は、インクジェットプリントヘッドを形成す
るインクチャネル間のいわゆる機械的な「クロストー
ク」である。チャネル間のクロストークは隣接するチャ
ネルからのインク滴の正確な飛翔を妨げ、これは受像媒
体上でのインク滴の位置の正確さを低下させる。

【０００６】インク滴の付着位置を改善し、クロストー
クを減少する幾つかの技術が知られている。飛翔するイ
ンク滴の方向を変えることが出来ると共に、一つのイン
クチャンネルと別のインクチャンネルとの機械的なカッ
プリングが無視できる程度に小さいインクジェットプリ
ントヘッドが、「圧電素子ポンプ」と題し、１９８９年
６月２７日にケネス・ニルソンの名前で発行された米国
特許第４，８４２，４９３号に開示されている。この特
許は圧電セラミックのウエハを開示しており、このウエ
ハの上面と下面から複数の溝が切られている。ウエハの
上面と下面の溝は互いにオフセットしており、部分的に
重なり合っている。ウエハの上面の溝はインク滴を飛翔
する。他方、ウエハの下面の溝は、ウエハの上面のイン
ク溝からオフセットしており、空気だけを保持する。こ
のように構成したものでは、隣接するインク溝が中間の
空気溝により効果的に隔離されているので、一つのイン
ク溝の壁の変形が殆ど別のインク溝に伝達しない。

【０００７】また、ケネス・ニルソンの米国特許第４，
８４２，４９３号はまた、飛翔するインク滴の方向が、
インク溝を覆っているカバーを用いて変えられることを
開示している。このカバーは、そこに切り込まれた複数
のチャンネルを有する。一対のチャンネルが相互の間に
鋭角をもって各インク溝に進んでいる。インク溝からの
インクは、各インク溝に対応した２つのチャンネルの選
択された一方に流れ込む。このように構成したもので
は、インク滴は、選択された溝の鋭角に対応した方向に
向けてプリントヘッドから飛翔する。

【０００８】しかし、ニルソンの装置はインク滴の飛翔
方向を方向付けるチャンネルを有するカバーを備えてい
るが、ニルソン特許に開示された装置は、プリントヘッ
ドの動作時に、インク滴の飛翔方向を簡単に変えること
ができない。すなわち、ニルソンの装置のカバーに形成
されたチャンネルは、プリントヘッドの製造時に加工さ
れ、そのために固定された鋭角を動作中も維持する。イ
ンク滴の飛翔方向を変更するには、既存のカバーに代え
て新たなカバーを加工しなければならない。そのため、
ニルソンの装置は、インク滴の飛翔方向を変えるために
は、その装置を分解しなければならない。そのようなカ
バーの変更をインクジェットプリンタを現場で使用する
際に行うのは都合の良いことではないし、コストも高く
なる。このように、ニルソンの装置は動作中にインク滴
の飛翔方向を可変できるものでない。また、ニルソンの
装置はクロストークを減少することができるが、このニ
ルソンの装置はインク飛翔方向が可変的な組み合わせに
ついては、クロストークを減少できない。

【０００９】そこで、本発明は、インク滴を正確な位置
に付着させるためにインク滴の飛翔方向を変え得るプリ
ンタ及びその方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明はプリンタ装置に
関する。このプリンタ装置はプリントヘッドを有する。
プリントヘッドは、複数の選択的に移動可能な複数の側
壁を有する。これらの側壁は、それらの間にチャンバを
形成している。また、プリントヘッドは複数のアクチュ
エータを有する。これらのアクチュエータはそれぞれ側
壁に連結されており、非対称にチャンバを加圧するため
に側壁を選択的に動作させる。

【００１１】本発明の一実施形態では、装置はプリント
ヘッドを有する。このプリントヘッドは第１の側壁と第
２の側壁を有し、これらの間にインクを収容するチャン
ネルを形成している。第１の側壁と第２の側壁は、イン
クを非対称に加圧するために、選択的に動作できる。第
１の側壁と第２の側壁を選択的に移動するために、第１
のアクチュエータが第１の側壁に連結され、第２のアク
チュエータが第２の側壁に連結されている。これによ
り、第１の側壁が移動することによりインクは非対称に
加圧され、第１の予め決められた方向に沿ってチャンネ
ルからインク滴が飛翔する。また、第２の側壁の移動が
非対称にインクを加圧し、第２の予め決められた方向に
沿ってチャンネルからインク滴が飛翔する。アクチュエ
ータに接続された制御装置は、アクチュエータを制御自
在に駆動するために設けられている。この装置はまたパ
ルス発生器を有する。パルス発生器はアクチュエータに
接続されており、第１の電気的パルスを第１のアクチュ
エータに供給し、第２の電気的パルスを第２のアクチュ
エータに供給し、これにより第１と第２のアクチュエー
タが選択的に作動し、インク滴の飛翔方向を変更する。
隣接するインクチャンネルの間に形成された切り欠きが
これらチャンネル間の機械的クロストークを減少する。
このクロストークは、隣接するチャンネルからのインク
滴の正確な飛翔を妨害し、受像媒体上におけるインク滴
の位置付けの正確さを欠く。

【００１２】本発明の一つの特徴は、２つの選択的に移
動可能な側壁を有するプリントヘッドを提供することで
ある。これらの側壁は、それらの間にインクを収容する
チャンネルを形成する。また、これらの側壁は、インク
を非対称に加圧するために選択的に移動できる。

【００１３】本発明の別の特徴は、隣接するインクチャ
ンネルの間に切り欠きを設け、隣接するインクチャンネ
ルを機械的に分離している点にある。

【００１４】

【発明の効果】本発明の利点は、インクが非対称に加圧
されるので、インクから飛翔するインク滴の飛翔方向が
制御できることである。

【００１５】本発明の別の利点は、隣接するインクチャ
ンネルの間の機械的にクロストークが減少することであ
る。

【００１６】本発明の別の利点は、インク滴の飛翔方向
が、プリンタ装置を分解することなく簡単に変更できる
ことである。

【００１７】本発明の別の利点は、飛翔するインク滴の
体積が制御できることである。

【００１８】これら本発明の目的、特徴、および利点
は、本発明の実施例を記載した添付の図面を参照して以
下の詳細な説明を読むことで当業者であれば明らかであ
る。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下の説明は、本発明に係る装置
の各部を構成する要素、またそれに関連する要素に関す
る。図示し、以下で説明しない構成要素は、当業者に周
知の種々の形をとり得るものと理解すべきである。

【００２０】図には、プリンタ装置１０が示してある。
このプリンタ装置１０は、プリントヘッド２５から受像
体３０（図８参照）に向けて発射されるインク滴２０の
方向を変更し得るものである。なお、受像体３０として
は、反射型受像体（例えば、紙）、透過型受像体（例え
ば、透明シート）がある。図１に示すように、プリンタ
装置１０は画像ソース４０を有する。この画像ソース４
０は、スキャナ、コンピュータ、又はＰＤＬ（Ｐａｇｅ
ＤｅｓｃｒｉｐｔｉｏｎＬａｎｇｕａｇｅ）形式又
は他の形式のデジタル画像のアウトライン画像データで
あってもよい。この画像データは、画像ソース４０に接
続された画像プロセッサ５０に伝送される。画像プロセ
ッサ５０は、画像データを、画素をマッピングしたペー
ジイメージに変換する。変換される画像データがＰＤＬ
形式の場合、画像プロセッサ５０はラスタイメージプロ
セッサでもよい。また、変換される画像データがラスタ
イメージデータの場合、ピクセルイメージプロセッサで
よい。いずれにしても、画像プロセッサ５０は、連続し
た階調データを、画像プロセッサ５０に接続されたデジ
タル中間調ユニット６０に伝送する。中間調ユニット６
０は、画像プロセッサ５０で作成された連続階調データ
を中間調データとし、また、画像メモリ７０に格納され
る中間調ビットマップイメージデータを作成する。画像
メモリ７０は、プリンタ装置１０の大きさによって異な
るフルページメモリ又はバンドメモリである。画像メモ
リ７０に接続されたパルス発生器８０は、画像メモリ７
０からデータを読み取り、時間と振幅の異なる電気的パ
ルスを第１の電気的アクチュエータ９０ａ（第１の電
極）と第２の電気的アクチュエータ（第２の電極）に印
加する。その理由は以下に詳細に説明する。

【００２１】図１において、受像体３０は、搬送機構１
００により、プリントヘッド２５に対して搬送される。
この搬送機構１００は、搬送制御装置１１０により、電
気的に制御される。搬送制御装置１１０は、適当な制御
装置１２０で制御される。この搬送制御装置１１０は、
その他の機械的な構成であってもよい。例えば、紙面の
ほぼ全幅について画像を作成するプリントヘッドの場
合、受像体３０は静止したプリントヘッド２５に対して
移動するのが便利である。これに対し、走査型プリント
ヘッドの場合、プリントヘッド２５を所定の軸（走査方
向の軸）に沿って移動させ、受像体３０をラスタ動作に
対して垂直方向（主走査方向）に移動させるのが便利で
ある。また、制御装置１２０は、インク圧力レギュレー
タ（調節装置）１３０に接続され、このレギュレータ１
３０を調節するようにしてもよい。レギュレータ１３０
は、インク貯蔵部１４０の圧力を調整できる。インク貯
蔵部１４０は、インクをプリントヘッド２５に供給する
ために、導管１５０のようなものでプリントヘッド１２
５に接続されている。これにより、インクは、プリント
ヘッド２５に付属するインクチャンネル装置（図示せ
ず）により、プリントヘッド２５の背面に、圧力により
分配される。

【００２２】図２と図３において、プリントヘッド２５
は、立方体状の単一部材からなる基板１６０を有する。
基板１６０は、電気的刺激に対して応答する、鉛ジルコ
ニウム・チタニウム（ＰＺＴ）などの圧電材料で形成さ
れている。本発明の好適な実施形態では、圧電基板１６
０は、矢印１６５の方向に分極されている。当然のこと
であるが、必要ならば、分極方向は別の方向（矢印１６
５で示す分極方向に垂直な方向）であってもよい。基板
１６０には、複数の細長いインクチャンネル１７０が切
り込まれている。それぞれのチャンネル１７０は、一端
１７７と開放側１７８に、チャンネル出口１７５を有す
る。インクチャンネル１７０は、それらの出口１７５
で、ノズルプレート（図示せず）で覆われている。ノズ
ルプレートは複数のオリフィス（図示せず）を有する。
オリフィスは、チャンネル出口１７５と同一直線上に予
め決められた公称径を有する。これにより、インク滴２
０がチャンネル出口１７５から対応するオリフィスを通
じて発射される。チャンネル１７５の後部を塞ぐため
に、後部カバープレート（図示せず）が設けてある。ま
た、上部カバープレート１７９が、開放側１７８に沿っ
てチャンバ１７０を覆っている。装置１０の動作中、貯
蔵部１４０からのインクは、導管１５０により、各チャ
ンネル１７５に制御されながら供給される。

【００２３】図２と図３において、基板１６０は、第１
の側壁１８０と第２の側壁１９０を有し、それらの間に
チャンネル１７０を形成している。このチャンネル１７
０は、インク２００（図８参照）をその中に収容するよ
うにしてある。図２と図３に示すように、第１の側壁１
８０は外面１８５を有し、第２の側壁１９０は外面１９
５を有する。基板１６０は、第１の側壁１８０と第２の
側壁１９０を連結するベース２１０を有し、圧電材料か
らなる略Ｕ状の構造を形成している。第１の側壁１８０
と第２の側壁１９０の最上面（図示せず）は、基板１６
０の最上面２２０を形成し、ベース２１０の最下面（図
示せず）は、基板１６０の最下面２３０を形成する。第
１の電極アクチュエータ層２４０は、ベース２１０に切
り込まれたノッチ２５０から第２の外面１９５の略中間
まで伸びている。同様に、第２の電極アクチュエータ層
２６０は、ノッチ２５０から第１の外面１８５の略中間
まで伸びている。逆Ｖ状をしたノッチ２５０は基板１６
０に切り込まれており、基板１６０の中でチャンネル１
７０と平行にかつこのチャンネル１７０と同一の長さを
もって伸びている。ノッチ２５０の目的は、このノッチ
２５０の存在が第１の層２４０と第２の層２６０との間
の接触を防止し、第１の層２４０と第２の層２６０とを
電気的に分離するからである。層２４０と２６０の構造
において、分極方向１６５に対して予め決められた方向
に電場Ｅが形成される。これについては後に詳細に説明
する。また、図２と図３に示すように、第１の層２４０
と第２の層２６０はそれぞれ上述のパルス発生器８０に
接続されている。パルス発生器８０は電気的な動作信号
を第１の層２４０と第２の層２６０に第１の導電ターミ
ナル２８０ａと第２の導電ターミナル２８０ｂを介して
それぞれ供給する。

【００２４】図２と図３において、共通電極層２９０は
各チャンネル１７０を覆っており、そこから上面２２０
に沿って伸びている。共通電極層２９０は、点３００で
接地されている。代わりに、共通電極層２９０をパルス
発生器８０に接続し、そこから電気的な駆動信号を受け
るようにしてもよい。しかし、共通電極層２９０はチャ
ンネル１７０内のインクと接触しているので、共通電極
層２９０を接地するのが望ましい。すなわち、共通電極
層２９０がチャンネル１７０の液体インクと接触してる
場合、共通電極２９０上の電解効果を最小化するために
は、共通電極層２９０を接地するのが好ましい。なお、
この電解効果は、インクだけでなく、共通電極層２９０
の性能を低下させるからである。

【００２５】図２に示すように、隣接するインクチャン
ネル１７０の各対は切り込み３０５で分離されている。
切り込みは、チャンネル１７０間の機械的クロストーク
を減少するために、空気又は弾性ゴム（図示せず）が充
填される。チャンネル１７０間のクロストークは、隣接
するチャンネル１７０からのインク滴２０の正確な飛翔
を妨害する。このようにインク滴２０の正確な飛翔が妨
害されると、受像媒体３０に付着するインク滴の位置ず
れを生じる。各切り込み３０５は、側壁１８０と１９０
との間に形成され、この切り込み３０５の存在によりチ
ャンネル１７０が機械的に分離される。以上の説明から
明らかなように、「隣接する」インクチャンネルの用語
は、隣接するインクチャンネル１７０を意味するもので
あって、介在する切り込み３０５を意味するものでな
い。

【００２６】図４、５、８、９ａ及び９ｂは基板１６０
を示す。この基板１６０は、インクチャンネル１７０の
インク２００を対称に加圧し、これによりチャンネル出
口１７５に垂直な第１の飛翔路３０７に沿ってインク滴
２０を飛翔するために、対称に変形する。インク２００
を対称に加圧するために、パルス発生器８０は第１の電
気的パルス３１０を第１の層２４０に供給する。第１の
パルス３１０は、予め決められた振幅Ｖ₁、幅Δｔ₁、及
び開始時間ｔ₁を有する。パルス発生器８０は、第２の
電気的パルス３２０を第２の層２６０に供給する。第２
のパルス３２０は、予め決められた振幅Ｖ₂（Ｖ₁と同
一）、幅Δｔ₂（Δｔ₁と同一）、及び開始時間ｔ₁（ｔ₁
と同一）を有する。基板１６０は、パルス３１０、３２
０から層２４０、２６０への電気的刺激に応答し、第１
の側壁１８０と第２の側壁１９０が同時に内側に向かっ
て、仮想線で示す位置１８０’、１９０’に移動するよ
うに変形する。また、同様に、ベース２１０は、仮想線
で示す位置２１０’に内側に移動する。第１の側壁１８
０、第２の側壁１９０、およびベース２１０は、基板１
６０を形成する圧電材料の固有の性質により、移動す
る。これに関して、電気的信号が圧電材料に印加される
と、機械的ゆがみが圧電材料に生じることが知られてい
る。この機械的なゆがみは、分極方向、電場の印加され
る方向に依存する。したがって、本発明によれば、電場
Ｅが電極層２４０、２６０と共通電極層２７０との間に
形成される。また、この電場Ｅは、非せん断モードでベ
ース２１０を変形して位置２１０’に縮めるために、ベ
ース２１０の近傍で分極方向１６５とほぼ平行な方向に
かける。また、電場Ｅは、側壁１８０、１９０の近傍で
は分極方向１６５にほぼ垂直な方向にあり、これにより
側壁１８０、１９０がせん断モードの場合は位置１８
０’、１９０’に変形する。すなわち、側壁１８０、１
９０は、ベース２１０が変形して圧縮された形になるの
ではなく、略平行四辺形に変形する。このように、基板
１６０は、分極方向１６５に平行な方向に長くかつ薄く
なる。電気的パルス３１０と３２０が停止すると、側壁
１８０、１９０とベース２１０が変形前の位置に復帰
し、その後の電気的励起を待つ。しかし、圧電材料の本
質的性質により、ある極性（正極性又は負極性）の電圧
を印加すると、基板１６５は第１の方向に曲がり、これ
と反対の極性の電圧を印加すると、この第１の方向とは
逆の第２の方向に変形する。

【００２７】図５、６、７、８、１０ａ、１０ｂ、１１
ａ、１１ｂには、チャンネル１７０のインク２００を非
対称に加圧するために非対称な変形を受ける基板１６０
を示す。このものでは、チャンネル１７０の長手方向軸
に対して、第１の所定角度αをなす第２の飛翔路３２５
と、第２の所定角度βをなす第３の飛翔路３２７に沿っ
て、インク滴２０が飛翔する。インク２００の非対称な
加圧は、側壁１８０、１９０が非対称に動作することに
より生じる。ノズルプレート（図示せず）のノズルオリ
フィスの大きさは、オリフィスの大きさがインク２００
の非対称な加圧に必ずしも悪影響を与えることがないよ
うに十分大きい。

【００２８】図６、１０ａ、１０ｂに示すように、側壁
１８０、１９０とベース２１０の非対称な変形は、２つ
の両側壁１８０、１９０の２つの電気ターミナル２８０
ａ、２８０ｂに非対称な駆動波形を印加することで生じ
る。インク２００の非対称な加圧を得るためには、パル
ス発生器８０は第２の電気的パルス３２０を第２の層２
６０に供給しない。しかし、パルス発生器８０は第１の
電気的パルス３２０を第１の層２４０に供給する。この
場合、第１のパルス３１０は予め決められた振幅Ｖ₁、
幅Δｔ₁、開始時間ｔ₁を有する。パルス３１０により第
１の層２４０に供給される電気的刺激に応答する基板１
６０は、第１の側壁１８０が内側に向かって仮想線で示
す位置１８０’に移動するように変形する。同様に、ベ
ース２１０は内側に向かって仮想線で示す位置２１０’
に移動する。これに代えて、パルス発生器８０は、第１
の電気的パルス３１０を第１の層２４０に供給しないよ
うにすることができる。しかし、この場合、パルス発生
器８０は、第２の電気的パルス３２０を第２の層２４０
に供給する。また、この変形例の場合、第２のパルス３
２０は予め決められた振幅Ｖ₂、幅Δｔ₂、開始時間ｔ₂
を有する。

【００２９】図７、１１ａ、１１ｂも、両側壁１８０、
１９０の２つの電気的ターミナル２８０ａ、２８０ｂに
印加された非対称の駆動波形により、非対称に変形した
側壁１８０、１９０及びベース２１０が得られることを
示している。これに関連して、基板１６０は、チャンネ
ル１７０のインク２００を非対称に加圧するために、非
対称な変形を受ける。インク２００が非対称に加圧され
ると、インク滴２０は、チャンネル１７０の長手方向軸
に対して、第２の所定角度βをなす第３の飛翔路３２７
に沿って進行する。インク２００を非対称に加圧するた
めに、パルス発生器８０は、第１の電気的パルス３１０
を第１の層２４０に供給する。第１のパルス３１０は予
め決められた振幅Ｖ₁、幅Δｔ₁、開始時間ｔ₁を有す
る。パルス発生器８０は、第２の電気的パルス３２０を
第２の層２６０に供給する。第２のパルス３２０は、予
め決められた振幅Ｖ₂を有し、これは振幅Ｖ₁よりも小さ
い。しかし、第２のパルス３２０は、幅Δｔ₁と同一の
幅Δｔ₂、開始時間ｔ₁と同一の開始時間ｔ₂を有する。
基板１６０は、パルス３１０、３２０により層２４０、
２６０に供給される電気的刺激に応答して、第２の側壁
１９０が内側に移動するように変形する。第２の側壁１
９０の移動量は、第１の側壁１８０のそれよりも小さ
い。また、ベース２１０は、仮想線で示すように、位置
２１０’に向かって内側に移動する。

【００３０】図４、５、１２ａ、１２ｂには、チャンネ
ル１７０内でインク２００を非対称に加圧するために非
対称に変形し、これによりチャンネル１７０の長手方向
軸に対して第３の角度をなす飛翔路に沿ってインク滴２
０が飛翔する基板１６０が示されている。第３の所定角
度は必然的に、第１の角度α、第２の角度βと異なる。
インク２００を非対称に加圧するために、パルス発生器
８０は第１の電気的パルス３１０を第１の層２４０に供
給する。第１のパルス３１０は予め決められた振幅
Ｖ₁、幅Δｔ₁、開始時間ｔ₁を有する。パルス発生器８
０は、第２の電気的パルス３２０を第２の層２６０に供
給する。第２のパルス３２０は、予め決められた、振幅
Ｖ₁と同一の振幅Ｖ₂、幅Δｔ₁と同一の振幅Δｔ₂を有す
る。しかし、第２のパルス３２０は、開示時間ｔ₁より
も後の別の開始時間ｔ₂を有する。基板１６０は、パル
ス３１０、３２０により層２４０、２６０にそれぞれ供
給される電気的刺激に応答して、第１の側壁１８０と第
２の側壁１９０が、別々の時間に内側に移動するように
変形する。また、ベース２１０は、仮想線で示す位置２
１０’に向かって内側に移動する。

【００３１】図４、５、１３ａ、１３ｂには、チャンネ
ル１７０のインク２００を非対称に加圧し、これにより
チャンネル１７０の長手方向軸に対して予め決められた
第４の角度をなす飛翔路に沿ってインク滴２０を飛翔す
るために、非対称に変形する基板１６０を示されてい
る。インク２００を非対称に加圧するために、パルス発
生器８０は第１の電気的パルス３１０を第１の層２４０
に供給する。第１のパルス３１０は予め決められた振幅
Ｖ₁、幅Δｔ₁、開始時間ｔ₁を有する。パルス発生器８
０はまた第２の電気的パルス３２０を第２の層２６０に
供給する。第２のパルス３２０は、予め決められた、振
幅Ｖ₁と同一の振幅Ｖ₂、開始時間ｔ₁と同一の開始時間
ｔ₂を有する。しかし、第２のパルス３２０は、幅Δｔ₁
と異なる幅Δｔ₂を有する。基板１６０は、パルス３１
０、３２０により層２４０、２６０にそれぞれ供給され
る電気的刺激に応答して、第１の側壁１８０と第２の側
壁１９０が内側に向かって異なる持続時間移動するよう
に、変形する。また、ベース２０は、仮想線で示す位置
２１０’に向かって内側に移動する。

【００３２】図４、５、８、１４ａ、１４ｂ、１５に
は、チャンネル１７０のインク２００を非対称に加圧
し、これによりチャンネル１７０の長手方向軸に対して
予め決められた第５の角度をなす飛翔路に沿ってインク
滴２０を飛翔するために、非対称に変形する基板１６０
を示されている。インク２００を非対称に加圧するため
に、パルス発生器８０は第１の電気的パルス３１０を第
１の層２４０に供給する。第１のパルス３１０は予め決
められた振幅Ｖ₁、幅Δｔ₁、開始時間ｔ₁を有する。パ
ルス発生器８０はまた第２の電気的パルス３２０を第２
の層２６０に供給する。第２のパルス３２０は、予め決
められた、幅Δｔ₁と同一の幅Δｔ₂を有する。しかし、
第２のパルス３２０は、振幅Ｖ₁と異なり、逆極性の振
幅Ｖ₂を有する。これにより、第２の側壁１９０は第１
の壁１８０と同一方向に移動する。また、第２のパルス
３２０は、開始時間ｔ₁よりも前の別の開始時間ｔ₂を有
する。基板１６０は、パルス３１０、３２０により層２
４０、２６０にそれぞれ供給される電気的刺激に応答し
て、第１の側壁１８０と第２の側壁１９０が異なる開始
時間から同一方向に移動するように変形する。また、ベ
ース２０は、仮想線で示す位置２１０’に向かって内側
に移動する。上述の実施例におけるパルス３１０と３２
０の間の振幅、パルス幅、タイミングのずれは、特定の
プリントヘッドの寸法と材料に対して、インク滴を正確
な位置に付着させるように最適化することができる。ま
た、上述の実施例におけるパルス３１０と３２０の間の
振幅、パルス幅、タイミングのずれは、プリントヘッド
２５から発射されるインク滴２０の体積を調整すること
で、階調を制御するために最適化することができる。イ
ンクチャンネル１７０の両側壁１８０、１９０が同時に
かつ同程度に動作するときに比べて、側壁１８０、１９
０を選択的に数段階に動作させることで細かく段階的に
圧力を制御できる。２つの側壁１８０、１９０の動作を
弾力的に制御することで、飛翔するインク滴２０の体積
を段階的にかつ細かく調整ができる。これらの作用を組
み合わせることで、本発明に係るプリントヘッド２５に
より、幅広くかつ細かな階調制御が達成できる。

【００３３】以上の説明から、本発明の利点が、インク
滴の飛翔方向を制御できることにあることが理解でき
る。これは、側壁１８０、１９０が、選択的に変形し、
非対称にインク２００を加圧し、これにより予め決めら
れた軌道に沿ってインク滴２０を飛翔できるからであ
る。

【００３４】本発明の別の利点は、隣接するインクチャ
ンネル間の機械的なクロストークが低減されることであ
る。これは、切り欠き３０５の存在が、一つのチャンネ
ル１７０を隣接するチャンネル１７０から機械的に分離
するからである。

【００３５】本発明の別の利点は、プリンタ装置を分解
することなく、インク飛翔方向が容易に変更できること
である。これは、パルス３１０、３２０の振幅、幅、開
始時間を個別に変更して側壁１８０、１９０の変形タイ
ミング及び変形量を変化させ、これによりプリンタ装置
１０を分解することなく、インク滴２０の飛翔方向を変
更できるからである。

【００３６】本発明の別の利点は、プリントヘッド２５
から発射されるインク滴２０の体積を細かく調整するこ
とで、階調が制御できることである。これは、インクチ
ャンネル１７０の両側壁１８０、１９０が別々に制御で
きることによる。この制御は、インクチャンネル１７０
の両側壁１８０、１９０を同時に動作させる場合に比べ
て、圧力を細かく段階的に調整して行われる。２つの側
壁１８０、１９０の弾力的な制御動作により、飛翔する
インク滴２０の体積を段階的にかつ細かく調整し、階調
を段階的にかつ細かく制御できる。

【００３７】特定の好適な実施形態を参照して本発明を
詳細に説明したが、本発明の精神及び範囲内で種々変更
及び改変できる。例えば、パルス３１０、３２０は矩形
波パルスを示したが、必要に応じて、その他の形のパル
ス（例えば、三角波、サイン波）も用いることができ
る。

【００３８】また、以上の説明から明らかなように、本
発明の他の形態は図示した実施例の特定の構成に限定さ
れるものでなく、その他の変形及び適用が考えられる。
したがって、請求の範囲は、本発明の精神及び範囲から
逸脱することなく、そのような変形例や適用例のすべて
を網羅するものである。

【００３９】以上、本発明は、インク滴を正確な位置に
付着するために、飛翔したインク滴の方向を変更し得る
プリンタ装置及びその方法を提供するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】複数の隣接するインクチャンネルと隣接する
インクチャンネルの間に切り欠きを有する、本発明に係
るプリンタ装置を示す。

【図２】インクチャンネルとこれらの間の切り欠きを
示す、プリントヘッドの部分斜視図。

【図３】対向する移動可能な第１と第２の壁の間に形
成されたインクチャンネルの斜視図。

【図４】側壁の動作状態を示す、インクチャンネルの
正面図。

【図５】インクチャンネルの一部を含む第１の側壁の
正面図で、側壁を通じて供給される電場の概略方向を示
す。

【図６】第１の側壁の動作状態を示す、側壁の正面
図。

【図７】第２の側壁の動作状態を示す、側壁の正面
図。

【図８】プリントヘッドの部分断面図で、インクチャ
ンネルとこれらインクチャンネルの間の切り欠きと、プ
リントヘッドから記録媒体に向かって予め決められた可
変方向にインク滴を飛翔する状態を示す。

【図９】図９ａと図９ｂからなり、図９ａは、予め決
められた振幅・幅・開始時間を有する第１の電気的パル
スの時間的変化を示すグラフで、図９ｂは、第１の電気
的パルスと同一の予め決められた振幅・幅・開始時間を
有する第２の電気的パルスの時間的変化を示すグラフで
ある。

【図１０】図１０ａと図１０ｂとからなり、図１０ａ
は、予め決められた振幅・幅・開始時間を有する第１の
電気的パルスの時間的変化を示すグラフで、図１０ｂ
は、パルスの無い（すなわち、第２の電気的パルスの振
幅がゼロである）電気信号を時間と共に示すグラフであ
る。

【図１１】図１１ａと図１１ｂとからなり、図１１ａ
は、予め決められた振幅・幅・開始時間を有する第１の
電気的パルスの時間的変化を示すグラフで、図１１ｂ
は、図１１ａに示す第１のパルスの幅と同一の幅と開始
時間を有するが、その振幅よりも小さな予め決められた
振幅を有する第２の電気的パルスの時間的変化を示すグ
ラフである。

【図１２】図１２ａと図１２ｂからなり、図１２ａ
は、予め決められた振幅・幅・開示時間を有する第１の
電気的パルスの時間的変化を示すグラフで、図１２ｂ
は、図１２ａに示す第１の電気的パルスと振幅と幅と同
一の予め決められた振幅と幅を有するが、図１２ａに示
す第１の電気的パルスの開始時間後の別の開始時間で開
始される、第２の電気的パルスの時間的変化を示すグラ
フである。

【図１３】図１３ａと図１３ｂとからなり、図１３ａ
は、予め決められた振幅・幅・開始時間を有する第１の
電気的パルスの時間的変化を示すグラフで、図１３ｂ
は、図１３ａに示す第１の電気的パルスと振幅と開始時
間と同一の予め決められた振幅と開始時間を有するが、
図１３ａに示す第１の電気的パルスの幅よりも小さな幅
を有する第２の電気的パルスの時間的変化を示すグラフ
である。

【図１４】図１４ａと図１４ｂとからなり、図１４ａ
は、予め決められた振幅・幅・開始時間を有する第１の
電気的パルスの時間的変化を示すグラフで、図１４ｂ
は、図１４ａに示す第１の電気的パルスの開始時間前の
別の開始時間を有するが、図１４ａに示す第１の電気的
パルスの振幅とパルス幅に絶対値で等しいパルス幅と振
幅を有する第２の電気的パルスの時間的変化を示すグラ
フである。

【図１５】側壁の一方の第２の側壁を側壁の第１の側
壁と同一方向に動作する、２つの側壁の側面図。

【符号の説明】

α…第１の予め決められた角度 β…第２の予め決められた角度１０…プリンタ装置２０…インク滴２５…プリントヘッド３０…受像体４０…画像ソース５０…画像プロセッサ６０…中間調ユニット７０…画像メモリ８０…パルス発生器９０ａ…第１のアクチュエータ９０ｂ…第２のアクチュエータ１００…搬送機構１１０…搬送制御部１２０…制御装置１３０…インク圧力レギュレータ１４０…インク貯蔵部１５０…導管１６０…基板１６５…矢印１７０…インクチャンネル１７５…チャンネル出口１７７…チャンネル端部１７８…チャンネル開口側１７９…最上カバープレート１８０…第１の側壁１８０’…第１の側壁の変形位置１８５…第１の側壁の外面１９０…第２の側壁１９０’…第２の側壁の変形位置１９５…第２の側壁の外面２００…インク２１０…ベース２１０’…ベースの変形位置２２０…最上面２３０…最下面２４０…第１の電極アクチュエータ層２５０…ノッチ２６０…第２の電極アクチュエータ層２７０…共通電極層２８０ａ…第１の電気ターミナル２８０ｂ…第２の電気ターミナル２９０…供給電極層３００…接地３０５…切り欠き３０７…第１の飛翔路３１０…第１のパルス３２０…第２のパルス３２５…第２の飛翔路３２７…第３の飛翔路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】プリンタ装置であって、（ａ）選択的
に移動できる複数の側壁で、それらの間にチャンバを形
成する側壁（１８０、１９０）を有するプリントヘッド
（２５）と、（ｂ）上記側壁にそれぞれ接続され、選
択的に側壁を動作させて上記チャンバを非対称に加圧す
る複数のアクチュエータ（２４０、２６０）とを備えて
いることを特徴とするプリンタ装置。
【請求項２】予め決められた方向（α、β）に向けて
インク滴を飛翔するプリントヘッドであって、（ａ）
動作可能な第１の側壁と、（ｂ）上記第１の側壁に対
向する動作可能な第２の側壁であって、上記第１の壁と
第２の壁は選択的に動作でき、それらの間にインクを有
するチャンネルを形成する第２の側壁と、（ｃ）上記
第１の側壁に連結した第１のアクチュエータと上記第２
の側壁に連結した第２のアクチュエータとを有し、上記
第１の側壁と第２の側壁を選択的に動作し、これによ
り、上記第１の側壁の動作がインクを非対称に加圧し、
上記チャンネルを介して、第１の予め決められた方向に
沿ってインク滴を飛翔させ、また、上記第２の側壁の動
作がインクを非対称に加圧し、上記チャンネルを介し
て、第２の予め決められた方向にインク滴を飛翔させる
ようにしたプリントヘッド。
【請求項３】インク滴を飛翔させるためのチャンバを
有するプリンタにおいて、上記チャンバから予め決めら
れた方向（α、β）にインク滴を飛翔させる方法であっ
て、（ａ）動作可能な複数の側壁であって、これらの
間のチャンバを形成するプリントヘッドを用いる工程
と、（ｂ）インク滴を予め決められた方向に向けるた
めに、上記側壁にそれぞれ連結された複数のアクチュエ
ータを用いて上記側壁を選択的に動作してチャンバを非
対称に加圧する工程とを有する方法。