JPH11511410A - 液滴デポジット装置の操作 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 一つ以上の無関係に作動可能なインク放出室を含む液滴デポジット装置において、電気信号は、室間の液滴流体の温度の変動及び液滴放出入力データの変動を低下させるために適用される。室中の液滴流体の温度に影響を及ばすのに適した短い電位差パルスは、インク室作動手段へのより長い作用時間の電圧の適用により発生できる。

Description

【発明の詳細な説明】 液滴デポジット装置の操作 技術分野 本発明は、液滴流体を供給ししかもそれからの液滴の放出のためのノズルと連 絡している室；並びに該室の体積を変動する電気信号により作動可能な手段から なる液滴デポジット装置、特にインクジェットプリントヘッドを操作する方法に 関し、液滴の放出を行うのに十分な体積の変動は、液滴放出入力データに従って 行われる。 背景技術 この種類の装置は、当業者に周知である。ヨーロッパ特許Ａ第０３６４１３６ 号は、壁の表面上の電極により適用される電場の方向に偏向しそれによりインク チャンネルの体積を減少させそして結合されたノズルから液滴を放出するピエゾ 電気側壁により両方の側面上に結合された多数のインクチャンネルにより形成さ れるプリントヘッドを示している。 それぞれのインクチャンネルに、結合されたノズルを経てチャンネルの外にイ ンクを押し出す蒸気のバブルを発生するように作動できるヒータが設けられてい る「サーマル」プリントヘッドとは異なり、チャンネル中のインクを加熱する上 記の種類の「体積が変動する室（ｖａｒｉａｂｌｅ ｖｏｌｕｍｅ ｃｈａｍｂ ｅｒ）」プリントヘッドを必要としない。 発明の開示 しかしながら、本発明者は、「体積が変動する室」のプリントヘッドの室中の インクの加熱が、特にそれが高い周波数で操作されるとき、生ずることを見いだ した。図１は、前記のヨーロッパ特許Ａ第０３６４１３６号に示される種類のプ リントヘッドのチャンネルのピエゾ電気側壁に適用される電気信号の振幅Ｖに対 する液滴放出速度Ｕのプロットである。プロットＡは、それぞれの液滴の放出期 間が０．２５ミリ秒続く液滴放出期間毎一つの液滴の液滴放出速度に相当するが 、プロットＢは、６６の液滴放出期間毎一つの液滴の液滴放出速度に相当する。 電気信号の所定の振幅Ｖについて、より遅い放出速度よりより早い放出速度で操 作されるとき、顕著に早い液滴が、プリントヘッドにより放出されるだろうこと が分かるだろう。この速度の増加は、インクの粘度の低下による液滴の放出工程 中の粘度の損失の低下に起因する。これは、次に、プリントヘッドの非能率によ るものと思われるチャンネル中のインクの加熱によって生ずる二つの操作条件Ａ 及びＢの間のインクの温度の低下の結果である。 プリントヘッドからの液滴の放出をプリントヘッドに関する基体の運動と同期 させるとき液滴の放出速度を考慮に入れねばならないこと、さらに速度における すべての変動は最後の印刷における液滴の配置の誤りとしてそれ自体明白になる ことは明らかであろう。例えば、液滴の配置の許容差は、しばしば、液滴のビッ チの四分の一と指定される。従って、１インチ当たり３６０ドットのプリントマ トリックス密度では、液滴の配置の許容差は、ΔＸ＝１８μｍであろう。液滴放 出速度ΔＵは、式 ΔＵ＝Ｕ_d ²．ΔＸ／ｈ．Ｕ_h （式中、ｈは飛距離（概して１．０ｍｍ）であり、Ｕ_hは印刷基体に関するプリ ントヘッド速度（概して０．７ｍｓ^-1）であり、そしてＵ_dは平均の液滴放出速 度である） により、ドット配置許容差に関係する。 ５、１０及び１５ｍｓ^-1の平均液滴放出速度では、液滴放出速度の最大の許容 できる変動は、それぞれ、０．６５、２．６及び５．８ｍｓ^-1である。それ故、 平均液滴放出速度が５ｍｓ^-1より大きい値をとるとき、液滴の速度において実質 的に大きな許しうる許容差が存在する。 一方、毛管の不安定さの開始に相当する最大の液滴の放出速度（「閾速度」） Ｕ_thrが存在する。体積が変動する（ピエゾ電気）プリンタでは、本発明者は、 より早い液滴放出速度は液滴の形成の短い破裂中に得ることができるが、連続的 な高い周波数の液滴放出が維持されるとき、Ｕ_thrが通常１２−１５ｍｓ^-1であ ることが分かった。 プリントヘッドの特別な室が作動する速度が、入ってくる液滴放出入力データ （印刷されるべきイメージにより決定されそして一般的にハイからローに変動す るだろう）に依存するであろうことも理解されるだろう。従って、図１に従って しかも電気信号Ｖの所定の振幅（例えば実施例３５）で操作される室を有するプ リントヘッドでは、室をして液滴をしばしば放出させる液滴放出入力データ（プ ロットＡに等しい）は、１５ｍ／ｓの液滴速度を生じさせるだろうが、一方次の 入力データは、室から液滴をより遅い速度（プロットＢに相当）でそしてその結 果２ｍ／ｓの遥かに低下した速度で放出させることができるに過ぎない。放出速 度のこの大きな（７５０％）の変動は、明らかに、液滴の配置の不正確さ及び印 刷されたイメージの品質の低下を導くだろう。この誤りは、多室プリントヘッド のすべての室に生ずるだろう。これらの二つの条件間の相違の程度は、インクの 粘度とともに増大し、そしてまた操作の周波数により増大し、この効果のコント ロールを特に高速度のプリンタにおいて重要なものにする。 高速度及び低速度の両者における液滴の放出が保証できる作動波形（示される Ｗ）の大きさＶの狭い範囲のみが存在することは、図１から明白であろう。これ は、次にプリントヘッドの操作の柔軟性を極めて阻害する。 本発明の一つの態様によれば、これらの問題は、液滴流体を供給されしかもそ れからの液滴の放出に関するノズルと連絡する室；及び該室の体積を変動させる ための電気信号により作動可能な作動器手段からなる液滴デポジット装置を操作 する方法による少なくとも好ましい態様で解決され、そして液滴放出を行うのに 十分な体積の変動は液滴放出入力データに従って行われ、方法は、該室の液滴流 体の温度が液滴放出入力データにおける変動に実質的に無関係のままであるよう に該電気信号をコントロールする段階を含む。 この方法は、作動速度の差により生ずる温度の変形に次に起因するインクの粘 度の変動による作動可能な（ｅｎａｂｌｅｄ）チャンネル間の速度の変動を避け ることができる。作動速度の差は、もちろん、作動可能なチャンネル間の液滴放 出入力データにおける差の結果である。 本発明のこの態様は、また、それぞれ液滴流体を供給されしかもそれからの液 滴の放出のためのノズルと連絡する第一及び第二の室を含み、さらに液滴放出入 力データに従って該室から選択的に液滴放出を行う電気信号により作動可能な作 動器手段を有する液滴デポジット装置の操作方法からなり、方法は、該作動器手 段を操作して第二の室からではなく第一の室から液滴放出を行わせ、そして第二 の室の流体を選択的に電気加熱して第二の室の流体と第一の室の流体との間の温 度の差を低下させることからなる。 さらに、第一及び第二の室間の液滴流体の温度の変動を低下させることにより 、粘度に関連する液滴放出速度の差を低下できる。 従って、本発明により、液滴流体により供給されしかもそれからの液滴の放出 のためのノズルと連絡する室；並びに液滴放出入力データに従って室から液滴放 出を行うために電気信号により作動可能な作動器手段からなる液滴デポジット装 置を操作する方法が提供され、方法は、最大の液滴放出速度が既に定義された閾 速度（Ｕ_thr）のまさに下にあり、さらに該室の液滴流体の温度の変動による液 滴放出速度の変動が液滴着地位置の制限条件により決定される範囲内にあるよう に該電気信号をコントロールすることからなる。 本発明の他の態様によれば、液滴流体を供給する室、それからの液滴の放出の ためのチャンネルと連絡するノズル、並びに第一及び第二の電極を有しさらにノ ズルを経て室からの液滴放出を行うための第一及び第二の電極に適用される電位 差により作動可能な作動器手段からなる液滴デポジット装置を操作する方法が提 供され、方法は、第一の作用時間（ｄｕｒａｔｉｏｎ）の間第一の非零電圧信号 を第一の電極に適用する段階、第二の作用時間の間第二の非零電圧信号を第二の 電極に適用する段階からなり、第一及び第二の電圧信号は、第一及び第二の作用 時間の少なくとも一つより短い時間同時に適用される。 この第二の態様は、より長い作用時間のものであり従って発生するのが簡単で あり、しかも複雑且つ高価な回路を要しない電圧波形を使用して、短いポテンシ ャルパルスを発生させる。この短いパルスは、概してプリントヘッドの操作に適 用可能であるが、上記の本発明の他の態様を実行するとき、特に使用されるもの である。 異なる室の流体間の温度変動を低下させるための液滴デポジット装置の非噴出 （液滴放出）室を選択的且つ電気的に加熱する新規な原理は、室が発射されるメ カニズムの如何に拘わらず、任意のこの装置に適用可能である。 従って、他の態様では、本発明は、液滴流体を供給されしかもそれからの液滴 の放出のためのノズルと連絡する室；並びに液滴放出入力データに従って液滴放 出を行うための電気信号により作動可能な作動器手段からなる液滴デポジット装 置を操作する方法を提供し、方法は、該室の液滴流体の温度が液滴放出入力デー タの変動と実質的に無関係のままであるように該電気信号をコントロールする段 階を含む。 本発明の他の態様によれば、液滴流体を供給されしかもそれからの液滴の放出 のためのノズルと連絡する室；並びに該室の体積を変化させるための電気信号に より作動可能な作動器手段からなる液滴デポジット装置を操作する方法が提供さ れ、液滴放出を行うのに十分な体積の変動は、液滴放出入力データに従って行わ れ；方法は、該ノズルからの液滴放出を行うことなく該作動器手段を作動するよ うに電気信号を適用することを含み、電気信号は、温度を示すさらなる信号に依 存してコントロールされる。 好ましい態様のこの方法は、液滴デポジット流体の温度のさらに精密なコント ロールを助けることができる。 本発明は、また、上記の方法を行うように構成された信号処理手段、並びにこ の信号処理手段を組み込んだ液滴デポジット装置を含む。 本発明の好ましい特徴及び態様は、以下の請求の範囲及び記述に示される。 本発明は、図面に関連して説明のみの目的で記述されるだろう。 図面の簡単な説明 図１は、前記のヨーロッパ特許Ａ第０３６４１３６号に示される種類のプリン トヘッドのチャンネルのピエゾ電気側壁に適用される電気信号の振幅Ｖに対する 液滴放出速度Ｕのプロットである。 図２は、剪断モードで操作するピエゾ電気壁作動器を組み込みさらにプリント ヘッドベース、カバー及びノズルプレートを含むインクジェットプリントヘッド 一つの形の斜視分解図を示す。 図３は、組立後の図２のプリントヘッドの斜視図を示す。 図４は、波形が適用されると、液滴が選択されたチャンネルから放出されるよ うに、インクチャンネルを選択するための駆動電圧波形、タイミング信号及び液 滴放出入力データが適用されるプリントヘッドへ接続トラックを経て接続される 駆動回路を示す。 図５（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一つの態様に従った波形を示す。 図６は、段階的電圧入力に対するピエゾ電気作動器のレスポンスを示す。 図７は、本発明に従って操作されるプリントヘッドから液滴を放出するように 適用される電気信号の振幅Ｖによる液滴放出速度Ｕの変動を示す。 図８は、図２−４に示されたタイプの代表的なプリントヘッドに関する液滴放 出速度Ｕ及び作動パルスの大きさの間の関係を示す。 図９は、本発明による非液滴放出作動波形の態様である。 図１０は、非液滴放出作動波形の他の態様である。 図１１は、本発明に従って「マルチ−サイクル」モードで操作する６個の隣接 するチャンネルに適用される作動電圧波形を示す。 図１２−１５は、チャンネル（ｅ）を結合している壁の間の生成した電位差と ともに、非放出／作動可能なチャンネル（ｅ）及びその近辺のものに適用される 作動波形の別の態様を示す。 図１６は、本発明の他の態様に従って操作されるとき、「剪断−壁」プリント ヘッドの４個の隣接するチャンネルに適用される作動電圧波形を示す。 図１７は、３個のチャンネルの従来のグレイスケール操作を示す。 図１８は、本発明を組み込んだときの図１７の操作に相当する。 図１９は、本発明の第二の態様に従って操作したときの４佃の隣接するチャン ネルに適用される作動電圧波形を示す。 図２０は、図１９の波形により作動されるとき、作動可能なチャンネルの壁の 間に発生する電位差を示す。 図２１及び２２は、本発明の第一の態様を利用するときの図１９及び２０の左 手部分に相当する。 図２３及び２４は、図１９及び２０に示された操作のやり方の別の態様を示す 。 発明を実施するための最良の形態 図２は、剪断モードで操作するピエゾ電気壁作動器を組み込んだ代表的なイン クジェットプリントヘッド８の斜視分解図を示す。それは、接続トラック１４を 示す部分のみが画かれている回路ボード１２上に設けられたピエゾ電気物質のベ ース１０を含む。カバー１６は、組立中ベース１０に結合されるが、その組立ら れた配置の上に示される。ノズル板１７は、またプリントヘッドのベースに隣接 して示される。 多数の平行な溝１８が、ピエゾ電気物質の層中に延在するベース１０に形成さ れる。溝は、例えば前記のヨーロッパ特許Ａ第０３６４１３６号に記載されたよ うに形成され、そして相対する作動器の壁２２により分離されるインクチャンネ ル２０を設けるように溝が比較的深い前方の部分を含む。後方の部分の溝は、比 較的浅くて接続トラックのための配置を提供する。溝１８を形成後、メッキが、 それが壁の頂部からチャンネルの高さのほぼ半分に延在するインクチャンネル２ ０の相対する面上に電極２６をもたらす前方の部分に施され、そして後方の部分 では、メッキが施されて、各チャンネル２０の電極に接続する接続トラック２４ をもたらす。壁の頂部は、メッキ金属がないようにして、トラック２４及び電極 ２６が各チャンネルに関して絶縁された作動電極を形成する。ベース１０は、そ の後インクからの電極パーツの電気的な絶縁のために不活性化層により被覆でき る。 次に、ベース１０は、回路ボード１２上に図２に示されるように設けられそし て結合されたワイヤ接続は、回路ボード１２上の接続トラック１４にベース１０ 上の接続トラック２４を接続させる。 インクジェットプリントヘッド８は、図３の組立後画かれている。組み立てら れたプリントヘッドでは、カバー１６は、作動器の壁２２の頂部に結合すること により確保され、それにより補充インクの供給のためのマニホールド２８をもた らすカバー１６の窓２７に一端で近づく多数の閉じたチャンネル２０を形成する 。ノズル板１７は、インクチャンネルの他端で結合することにより付着される。 ノズル３０は、各チャンネルに相当するノズル板の配置でＵＶエキシマーレーザ ーアブレーションにより形成される。 プリントヘッドは、インクマニホールド２８を経てインクカートリッジからイ ンクを伝達することにより操作され、それからそれはノズル３０へインクチャン ネル中に引き出される。プリントヘッドに接続された駆動回路３２は、図４に画 かれる。一つの形では、それは接続トラック１４へ接続される外部回路であるが 、別の態様（図示せず）では、集積回路チップがプリントヘッドに設けられる。 駆動回路３２は、プリントヘッドがプリント表面３６上を走査されるとき、印刷 即ち液滴放出が生ずる各プリントラインの配置を画成する入力データ３５を（デ ータリンク３４を経て）適用することにより操作される。さらに、チャンネル作 動のための電圧波形信号３８は、信号リンク３７を経て適用される。最後に、ク ロックパルス４２は、タイミングリンク４４を経て適用される。 例えばヨーロッパ特許Ａ第０２７７７０３号から周知なように、チャンネルの 壁の何れかの側面上の電極への電圧波形の適切な適用は、壁を越えて生ずる電位 差を生じさせ、それは、次にチャンネル壁の極性を有するピエゾ電気物質を剪断 モードで変形させ、壁をそれぞれのチャンネルに応じて横方向に偏向させるだろ う。インクチャンネルと界接する壁の一つ又は両者は、従って偏向され、（チャ ンネルの体積を減少させるチャンネル中への運動、チャンネルの体積を増大させ るチャンネルからでる運動）、それによりチャンネルの「活性長さ」として周知 でありそして「ＡＬ」と図３で示される、各チャンネルの閉じた長さに沿ってイ ンク中に圧力波を確立させる。圧力波は、インクの液滴をノズルから噴出させる 。 図２−４に示されたタイプの構築では、１チャンネル当たり１個の電極を提供 するように接続が壁電極間で内部でされることが通常便利であり、電圧波形がチ ャンネルに相当する電極に適用されさらに基準電圧波形が隣のチャンネル（両者 は液滴放出入力データに応じて駆動回路３２によりコントロールされる）の電極 に適用されるとき、チャンネルに隣接する壁の間の得られる電位差は、次に各壁 の変位を行い、各チャンネルのインクの体積及び圧力を増大又は減少させること に注意すべきである。接続がプリントヘッドの内部になされるか又は外部になさ れるかに拘わらず、「選択されたチャンネルへ」適用されるように、作動波形を 記述するのが好都合である。以下の図の波形の表示では、正の信号は、チャンネ ルから外側に移動するチャンネルと界接する壁を生じさせ、即ちチャンネルの体 積の増大を生じさせる。 図５は、本発明によるインクジェットプリントヘッドを操作するための作動波 形を示す。図５（ａ）は、「受け取り・発射・補給」タイプの電圧波形を示し； 信号の部分５０は、約ＡＬ／ｃ（ＡＬはチャンネルの活性長さであり、ｃはイン ク中の圧力波の速度であり、２ＡＬ／ｃはチャンネル中のインクの圧力波の振動 の期間である）の期間中チャンネルの体積の最初の増大を生じさせ、次の部分５ ５は、約２ＡＬ／ｃの期間中チャンネルの体積を減少させてノズルから液滴を放 出させる。この形式の波形は、既にＷＯ９５／２５０１１号に論じられている。 その長さは室中の圧力波が静まるのに必要な時間を含む多数のファクタにより決 定されると思われる液滴放出期間Ｌの終了後、作動波形は、他の液滴放出を行う ために再び適用できる。 上記の種類のプリントヘッドでは、インクの加熱の重要な理由は、適用される 電位差の段階の変化をうけたとき、ピエゾ電気物質のヒステリシスにより発生す る熱のインクへの移動であると思われる。チャンネルの頻繁な噴射を要する印刷 データは、それぞれの作動器における非常に多数のヒステリシスサイクルを生じ させ、顕著な量の熱を発生させ、その多くは、インクに伝えられて、その温度を 上げそしてその粘度を低下させる。対照的に、入力する印刷データによって時た まに噴射するチャンネルでは、より少ない熱の発生があり、インクのより低い加 温があり、それ故インクの粘度はより低下しないことになるだろう。熱は、もち ろん、放出される液滴によりチャンネルから運ばれ、頻繁に噴射するチャンネル は、時たまに噴射するチャンネルよりもより大きな量の熱を失うことになる。熱 は、また輻射及び放射により全体としてプリントヘッドから失われるだろう。そ れにも拘わらず、全体のエネルギー入力は、時たまに噴射するチャンネルよりも 頻繁に噴射するチャンネルにおいて大きく、印刷されるページ上の液滴配置の誤 りとしてそれ自体明白になるチャンネル間の液滴放出速度の変動を生じさせるこ とが分かった。 本発明の一つの態様によるこの問題の解決は、印刷データに従って噴射するこ とが必要なとき、選択されたチャンネルへの第一の液滴放出作動波形（当業者に 周知である）の適用、並びに印刷データにより噴射されないことが要求されると き、チャンネルへの第二の波形の適用を含み、波形の一つ又は両者は、前記の第 一の液滴放出作動波形により作動されるときの該室の液滴流体の温度変化が、前 記の第二の液滴放出作動波形により作動するときの該室の液滴流体の温度変化に 実質的に等しいように選ばれる。 液滴放出波形の例は、図５（ａ）に画かれる。対応する非液滴放出波形の例は 、図５（ｂ）に画かれ、そして大きさＡの方形波パルスの数ｎ、並びに液滴放出 波形と同じ作用時間Ｌの液滴放出期間にわたって広がる作用時間ｄからなる。Ａ 、ｄ及びｎの組合せは、（ａ）液滴放出波形により生ずるのに実質的に等しい液 滴流体の温度の変化を生じさせ、そして（ｂ）液滴放出を生じさせないように選 ばれる。 波形を満足する条件（ａ）及び（ｂ）は、トライアル・アンド・エラーの簡単 な方法により確立でき、パラメータＡ、ｄ及びｎは、一定の液滴放出速度（及び インク温度）が室及び作動手段に適用される噴射信号の密度に無関係に達成され るまで改修される。 図７は、本発明により得られる性能の改善を示す。プロットＡは図１からとら れ、そして液滴放出速度Ｕの変動を示し、それは、図５（ａ）の波形でしかも液 滴放出期間毎１個の液滴の液滴放出速度（０．２５ミリ秒）で操作される図２− ４に示される種類のプリントヘッドのための作動波形の大きさＶを有する。プロ ットＢ′は、６６個の液滴放出期間毎１個の液滴の液滴放出速度で操作するが、 しかし６５の介在する液滴放出期間のそれぞれについて図５（ｂ）に示される種 類の非放出波形により作動するプリントヘッドに関する対応する特徴である。 二つの特徴Ａ及びＢ′は、実際上同じであり、チャンネル中のインクの温度は 両者の場合に同じであることを示す。その結果、液滴放出速度による、即ち液滴 放出入力データによる液滴放出速度の変動は無視するに足るだろう。また、高い 速度及び遅い速度の両者の液滴放出が、実際上作動波形の大きさＶの全範囲にわ たって可能であることも明かであろう。 別に、パラメータに関する大体の値は、ピエゾ電気作動器それ自体の考慮によ り得ることができる。上記で説明したように、隣のチャンネルへの電圧の適用と ともに「選択されたチャンネルへ」の電圧の適用は、選択されたチャンネルと界 接する壁のそれぞれの間の電位差の変化を生ずる。それぞれの電位差の変化は、 電流を誘発し、それは、次にチャンネルの壁及び駆動回路の抵抗性及び容量性に より決定される。ピエゾ電気物質の壁の何れかの側面上の電極は、コンデンサＣ を形成し、一方電極それら自体は抵抗Ｒを有する。損失タンジェント、ｔａｎδ は、またコンデンサＣと関係があり、Ｃｔａｎδ（並列、非線状抵抗器とされる ）は、壁の電極間の電位差における変化に応じてＰＺＴにおけるヒステリシス損 失を表す。さらに抵抗は、また通常非線状であるが、また駆動回路と関係がある 。ともに、これらは、集中Ｒ−Ｃネットワーク（分布Ｒ−Ｃ−Ｌネットワークは さらに正確なモデルであろうが）として扱うことができ、そして電位差変化に応 じる電流は、確立された電気的原理を使用して計算できる。これは、図２−４に 示される種類のプリントヘッドのみならず、一般にピエゾ電気作動器並びに多く の他の種類の作動器について真実である。 作動器が例えば図６のダッシュラインＶにより指示されるように電位差の段階 的変化にかけられるとき、電流は、指数減衰のやり方で（図６のラインｉ）作動 器と結合した回路で流れ、誘発された電流の最初の大きさＩ₀は、電圧段階の大 きさＶ₀に比例し、減衰速度は回路のＲＣ時間定数により決定される。散逸され るエネルギーは、回路の抵抗の要素で生ずるオームの損失０．５（ＣＶ₀ ²）に等 しいことを示すことができる電流の平方の積分に比例するだろう。さらに、１段 階的変化当たり０．２５．π．（ＣＶ₀ ²）．ｔａｎδのヒステリシス損失が発生 し、ｔａｎδはピエゾ電気壁の電場に相当する値をとる。それ故、Ｖ₀の二倍は 、曲線ｉ下の面積の４倍を生じ、それは散逸したエネルギーの４倍に等しく、さ らにもし例えば非液滴放出波形における電圧段階の大きさは、液滴放出波形の同 等の段階の半分であったならば、前者により散逸されるエネルギーは、後者のそ れの４分の１であろう。従って、４段階は、液滴放出作動波形と同じエネルギー 散 逸を達成するために、非液滴放出作動波形に要求されるだろう。 実施にあたって、若干量の熱が噴射中放出される液滴によりチャンネルから取 り去られるために、より少ないエネルギーが要求され、一方この損失は非放出パ ルス中生じない。上記の種類の作動器では、チャンネルからの熱損失の半分以上 (約６０％)がプリントヘッドのボディーを経る伝導によるものであり、残り（約 ４０％）が液滴放出により失われることが分かった。従って、非放出チャンネル では、電気信号はプリントヘッドのボディーにより失われるそのエネルギーをバ ランスするために十分なヒステリシス損失を発生させることのみを必要とする。 図５（ａ）に示されるような波形が、それらのそれぞれが電流及びエネルギー 散逸を誘発するであろう多数の電圧段階（又は「エッジ」）からなる。これらの 段階のすべては、条件（ａ）に関する計算を考慮に入れる必要がある。散逸する エネルギーと電圧段階の大きさとの間の二次の関係は、電流が順次の電圧段階間 に完全に減衰しない場合、保たれないだろうことがさらに理解されるだろう。事 実、この状況における順次の段階間に経過する時間のコントロールは、散逸され るエネルギーの量を正確にコントロールさせる。これらの状況では、電力流は周 知であるような他の方法によって計算されねばならないだろう。 条件（ｂ）に関して、液滴放出が生じないより下のパルスの大きさＶ_tの閾値 は、任意の特別なプリントヘッドのデザインについて実験的に決定できる。図８ は、図２−４に示されるタイプの代表的なプリントヘッドに関して液滴放出速度 Ｕ及び作動電圧パルス振幅の間の関係を示す。 図９は、図５（ａ）に示される液滴放出波形に関連して使用するのに好適な非 噴射作動電圧の第二の形を示す。図５（ｂ）の波形とは対照的に、それは、液滴 放出を避けるように選ばれる波形の周波数の内容（振幅よりむしろ）である。ラ ンプ部分６０を組み込んだ図８の波形のフーリエ分析は、プリントヘッドからの 液滴放出を励起するのに必要なこれらの周波数が不十分な周波数のスペクトルを 明らかにするだろう。このランプパルスの振幅及び作用時間は、それにも拘わら ず、インクの同じ温度変化を生ずるように選ばれることができるだろう。 同じ概念は、図１０に画かれた波形の基礎にある。パルス６５の振幅は、図８ に示される閾電圧Ｖ_tより大きいが、波形の全体の周波数の内容は、それが液滴 放出を励起しないようなものである。 上記の原理は、一般に、室、ノズル及びピエゾ電気作動器からなる任意の液滴 デポジット装置、特に複数のこれらの要素が配列にされる場合に適用でき、室は 、当業者に周知のように、配列の方向に整えられる。しかし、基礎になっている 問題（従って解決を要するもの）は、該ピエゾ電気物質が例えば米国特許Ａ第４ ５８４５９０及び４８２５２２７号に記載されたような該室の壁の主な部分に延 在している装置、そして特に室がベースに形成される複数のチャンネルの一つで あり、壁が該チャンネル間を画成し、各壁が電気信号により作動可能なピエゾ電 気物質からなって該チャンネルに関して該壁を偏向させそれにより該チャンネル の体積を変化させる、図２−４に関して記述された種類のプリントヘッドにおい て重要である。 これらの操作方法が、例えば図２−４に示されそして共有する作動壁により分 離された二つの隣接するチャンネルを同時に噴射することができない種類の「共 有する壁」の装置に適用可能であるとき、さらなる改善が可能である。これらの 装置は、好都合には「マルチサイクル」モードで操作され、それにより配列中の 連続するチャンネルは、規則正しいやり方で複数の群の一つに割り当てられ、そ してチャンネルの各群は、連続する液滴放出期間で液滴放出を可能にする。ヨー ロッパ特許Ａ第０２７８５９０号は、「２サイクル」操作を開示し、その場合、 交互のチャンネルは二つの群の一つに割り当てられ、そしてチャンネルの各群は 、交互の液滴放出期間において液滴放出を可能にする。ヨーロッパ特許Ａ第０３ ７６５３２号は、三つの群へのチャンネルの分割を記述し、特定の群の各チャン ネルは、他の二つの群に属するチャンネルにより分離され、各群は、次に、他の 二つの群が作動不可能（ｄｉｓａｂｌｅｄ）のままである間可能にされる。三つ より多いサイクルによる操作も可能である。 本発明の対応する態様では、そのとき液滴放出が可能である群に属するチャン ネルに印刷データに従って液滴放出又は非液滴放出の波形を適用することのみを 要する。これらの波形は、「作動可能／放出」及び「作動可能／非放出」と以下 に呼ばれるだろう。 残りの作動不可能な群（３サイクルの操作の場合、三つのうちの二つ）に属す るチャンネルは、不活性のままであり、そして上記のようなチャンネルに電極を 有する装置の場合、これは、作動不可能なチャンネルのチャンネル電極に共通の 作動信号を適用することを必要とする。その結果、どんな電場も二つの作動不可 能なチャンネルを分離する壁に生ずることがなく、これは静止したままであろう 。チャンネル（この場合作動不可能なチャンネル）は、もしその壁の一つ又は両 者が移動しないならば、液滴を放出しないだろう。作動可能なチャンネル群の作 動可能の期間の終わりに、他のチャンネル群の一つは、当業者に周知のように作 動可能である。この操作は、ＷＯ９５／２５０１１号に開示されている。 図１１−１６は、上記の原理の実施を示す。 図１１のライン（ａ）−（ｆ）は、「共有する（ｓｈａｒｅｄ）壁」のプリン トヘッドの６個の隣接するチャンネル（ａ）−（ｆ）の電極に適用される電圧を 示す。連続するチャンネルは、チャンネル（ａ）及び（ｄ）が第一の群に属し、 チャンネル（ｂ）及び（ｅ）が第二の群に属し、そしてチャンネル（ｃ）及び（ ｆ）が第三の群に属するように、通例のやり方で三つの群の一つに割り当てられ る。図１１の例では、第二の群は作動可能であり（第一及び第三の群は作動不可 能である）、液滴放出入力データは、第二の群のチャンネル（ｂ）が液滴を放出 し一方第二の群のチャンネル（ｅ）はそうではないようなものである。 作動可能なチャンネル（ｂ）への電圧パルス７２（作動可能／放出波形）の適 用、次に作動不可能なチャンネル（ａ）及び（ｃ）への電圧パルス７０の適用は 、チャンネル（ｂ）と界接する壁のそれぞれの間の図５（ａ）に示される種類の 「受け取り・発射・補給」電位差を生じ、それらをして移動させてチャンネル（ ｂ）から液滴を放出する。 作動可能／非放出波形は、作動可能なチャンネル（ｅ）に適用される。これは 、それぞれパルス７０と同じ振幅を有しさらにそれぞれが隣のチャンネルに適用 される相当するパルス７０の随行するエッジ７０と同期の随行するエッジ７４を 有する複数（示された例では３個）のパルス７４からなる。しかしながら、パル ス７４は、パルス７０より長い作用時間のものであり、チャンネル（ｅ）と界接 する壁のそれぞれに適用される図１１（ｇ）に示される種類の電位差７６を生ず る。この電位差はパルス７０、７２と同じ振幅を有するだろうが、その作用時間 は、 液滴放出を行うには不十分であるように選ばれる。 期間Ｔの終わりに、第二のチャンネル群が作動不可能になり、他の群の一つは 、当業者に周知であるように液滴放出について作動可能になる。マルチ−チャン ネル配置に関する液滴放出期間Ｔは、理想的には、図５（ａ）に関連して上記の ような単一のチャンネルの液滴放出期間Ｌより長くあってはならない。Ｔは、も し二三の非液滴放出パルス７４を収容することが必要ならば、理想的なものより 長い必要はない。 図１２は、図１１（ｂ）の作動可能／放出波形で使用されそして図１１（ｄ） −（ｆ）の波形の代わりの作動可能／非放出波形の第二のバージョンを示す。液 滴放出を行うのに不十分な作用時間（そして任意に振幅）の第一のパルス８０は 、図１１（ｂ）の作動可能／放出波形の第一のパルス７２と同期的に適用され、 次に第二のパルス９２が適用されて隣接する作動不可能なラインに適用されるパ ルス７０をバランスする。得られる電位差は、図１２（ｇ）に示される。 図１１（ｂ）の作動可能／放出波形と組み合わされて使用される作動可能／非 放出波形の第三のバージョンは、図１３に示される。パルス９０は、パルス７０ と同じ振幅のものであるが、より短い作用時間のものでありそして量「ｏ」によ り時間が遅れる。図１３（ｇ）に示される得られる電位差は、それぞれが液滴を 放出するのに不十分な作用時間を有する二つのパルスを有する。この電位差は、 エッジの数は２倍であり（二つの上昇するエッジ９２、９４及び二つの下降する ９６、９８）、従って図１２（ｇ）の電位差の電流の２倍を生じさせる電位を有 する。 図１４は、第四のバージョン、即ちチャンネル（ｅ）に適用されそしてパルス ７０と同じ大きさ及び作用時間を有するがパルス７０に比べて量「ｐ」ばかり進 んでいるパルス１００を示す。図１４（ｇ）に示される得られる電位差は、チャ ンネルに正及び負の圧力波を生ずる正及び負の両方の要素を有する。オフセット 「ｐ」及びパルス７０、１００の作用時間は、要素が２ＡＬ／ｃにより時間が遅 れるように選ばれて、得られる圧力波がチャンネル内で互いに消されそれにより 圧力波に採られる時間の量を低下させて消減させ、それにより液滴放出期間の長 さを短くする。この消す原理は、前記のＷＯ９５／２５０１１号から周知であり 、 それはまた第一のパルスが消される前に減衰されるという事実を認める、より低 い振幅の第二のパルスをつくる原理を開示している。この原理は、また本発明に 適用可能である。 図１５による作動可能／非放出波形は、非放出チャンネルと界接する壁の間の 得られる電位差の大きさ及び作用時間の両者がコントロールできるという点で従 来の態様よりも利点を有する。このために、第一の短いパルス１１０は、パルス ３６′と同じ振幅及び作用時間を有する「カットアウト」１１４を除いて、パル ス７０と同じタイミング、作用時間及び大きさを有するより長いパルス１１２を 伴う。得られる電位差は、図１４（ｇ）に示される。また、パルス１１２及びカ ットアウト１１４のタイミング及び大きさは、上記で説明されたように、液滴放 出期間の長さを短くするように選ぶことができる。 上記の態様に関する多くの他の変形は、当業者に周知であり、そして本発明に 含まれるものとして考えられる。 チャンネルが作動不可能である期間中、もちろん、次にその中のインクを冷却 させるエネルギーの低下をそれらが受け取るだろう。しかしながら、すべてのチ ャンネルが同じ割合で作動不可能であるため、この冷却は、すべての作動不可能 なチャンネルで同じであり、そしてインクの温度は、液滴放出入力データの性質 とは実質的に無関係のまま続くだろう。 別の態様では、「作動可能／放出」波形は、それらが作動可能であるか又は作 動不可能であるにせよ、すべての非噴出チャンネルに適用できる。図１６は、「共 有する壁」のプリントヘッドの４個の隣接するチャンネルに適用されそして三つ のサイクルモードで操作する波形を示す。チャンネル（ａ）及び（ｄ）は、同じ 作動可能なチャンネル群に属し、そしてそれぞれ作動可能／放出「受け取り・発 射」波形１２０（当業者に周知の種類のもの）及び三つの幅の狭いパルス１２５ 、１２６、１２７を供給される。幅の狭いパルスは、作動可能／放出パルス１２ ０とインクの実質的に同じ温度変化を行うように選ばれる。 同様な非放出波形は、作動不可能なチャンネル（ｂ）及び（ｃ）に適用される 。示されるように、それらは、時間をずらして互いに組まれているのに拘わらず 、チャンネル（ｄ）に適用されるものと同じであり（作動器の壁の何れかの側面 へ のチャンネルへの同じ電圧の適用が、壁の間に零の電位差それ故零の電流及び壁 の運動を生じさせるだろうことは、図２−４に関する上記の記述から明らかであ ろう）、そして放出パルス１２０とそれぞれのチャンネルのインクの同じ温度変 化を生ずるだろう。 この追加のエネルギー入力の一つの結果は、プリントヘッドがより高い全体の 温度で操作することである。非作動可能ラインに対する非放出波形（パルスのデ ィメンジョン及び数により支配される）のエネルギー入力は、有利に、一定の植 にヘッドの温度を維持するようにコントローラによりリアルタイムで変動できる 。 この技術、即ち液滴を放出させることなくしかも室内のインクの温度を上げる という明らかな目的によりインクジェットプリントヘッドの室の体積を変動させ るための手段の作動は、室内のインクの温度が液滴放出入力データに無関係に保 たれる状態に制限されず、そしてインクを加熱することが望まれればいつでも使 用できる（例えば特にしかしそればかりではないが、チャンネル間の温度の変動 （従って放出速度の変動）の減少を目的とする場合）。 また例示として、プリントヘッドは、温度検出器を組み込むことができ、そし てプリントヘッドコントローラは、センサーからのフィードバックに基づいて一 定の温度でプリントヘッドを維持するために適用される非放出波形の大きさ又は 数を調節するように整えることができる。別に、周囲温度のセンサー及びプリン トヘッド温度のセンサーの両者からのフィードバックも使用できる。その上、プ リントヘッドの範囲にわたる非均一な熱の損失（例えば配置の末端の周囲非チャ ンネルへのより大きな熱の損失が存在すること）が存在することが分かったなら ば、余分な熱は、非液滴放出波形を使用してこれらのチャンネルに発生できる。 異なる色彩のインクの変動について相殺しそれにより色彩を等しくするのに選択 されたチャンネルを加熱することも望ましい。 技術は、非放出又は放出のチャンネルに等しく適用可能であり、後者の場合、 加熱パルス及び液滴放出パルスの両者は、単一の液滴放出期間で適用できる。 液滴放出速度の変化も、プリントヘッドの操作の開始時に生じ、たとえインク の温度がプリントデータに無関係のままである上記の態様においてすら、チャン ネルで生ずる熱は、チャンネルで発生する熱が、本発明の他の態様に従って例え ばプリントヘッドからの輻射により、インクの通り抜ける流れにより消費される 熱と等しい操作温度に達するまで、そのチャンネル中のインクの温度上昇を生じ 、この温度の変動に伴う速度変化は、操作温度にインクを加熱するために、長い こと静止しているプリンタのチャンネルに一連の非液滴放出パルスを適用するこ とにより避けることができる。図２−４の例示により示されている種類の作動器 の場合、加熱の時間定数は２−５秒である。好都合には、この時間は、データを 受け取りそして他の操作を行うプリンタにより消費される時間のオーダーであり 、それ故追加の遅延を構成するだろう。 本発明は、上記の例示のため示された態様には決して限定されない。特に、本 発明は、液滴流体を供給されそしてそれからの液滴の放出のためのノズルにより 連絡されている室、並びに該室の体積を変動させるための電気信号により作動可 能な作動器手段からなる任意の液滴デポジット装置に適用可能である。この作動 は、ピエゾ電気である必要はなく、それは例えば静電気的手段を使用できる。同 様に、電位（示された例で用いられるような）よりむしろ電荷／電流に応じるコ ントロールが望ましいことも示すことができる。 本発明は、また「マルチパルス」モード、即ち次に飛翔中又は印刷基体上の何 れかで一緒になって単一の印刷されたドットを形成する、チャンネルからの二三 の液滴の連続的な放出で操作するプリントヘッドに適用可能である。放出される 液滴の数を変えることにより、印刷されたドットのサイズがコントロールできる 。この操作は、ヨーロッパ特許Ａ第０４２２８７０号に記載されており、通常「 グレイスケール操作」として知られている。 図１７から明らかなように、それは、それぞれ７／７、４／７及び１／７の印 刷密度を特定する印刷データに応じて三つの（必ずしも隣接している必要はない ）チャンネル（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に適用できる「受け取り・発射」作動波 形１３０による従来の８レベルマルチパルス操作（７レベルのグレイスケールプ ラス白）を表しているが、低い数又は零の液滴が放出されるときよりも高い数の 液滴が放出されるとき、インクの温度のより大きな上昇があるだろう。従って、 チャンネル間の温度及びインク粘度の相違の可能性があり、印刷のエラーを生じ させ、事実、これらの問題は、マルチパルスモードで操作されるプリントヘッド においてより明確であることが分かっている。これは、より大きな数の波形のエ ッジ及び使用するより小さい液滴の低下した冷却効果に起因する。 本発明によるこの問題の解決は、図１８において例示として示される。最大よ り小さい可能な数（示された例では７）の作動パルス１３０が適用されるチャン ネル（ｂ）及び（ｃ）では、さらなるパルス１３５が不足を補うために適用でき る。さらなるパルス１３５の振幅及び／又は作用時間は、液滴放出が生じなくて も、作動パルス１３０によるのと同じ温度変化がインクに誘発されるように選ば れねばならない。そのため、作動可能の期間Ｔで消費される合計のエネルギーは 、印刷データと無関係のままである。ヨーロッパ特許Ａ第０４２２８７０号から 周知のように、グレイスケールの操作は、群で又は逆位相で操作する隣接するチ ャンネルで行うことができる。前者の場合、上記の「バイナリ」（１滴又は零滴 の何れかの噴出）操作に関して記述された群操作の方法は、適用可能であり、非 作動可能なチャンネルは、完全に作動されないまま放置されるか、又は上記のタ イプの非液滴放出波形を供給されるかの何れかである。液滴放出パルスより長い 作用時間を有するがインクに回じ温度変化を誘発するより少ない数の波形により 非液滴放出チャンネルを作動することも可能である。他の液滴放出波形（例えば 図５（ａ）の「受け取り・発射・補給」波形）もそれらの非放出の対応する波形 とともにグレイスケール操作に使用できる。 ピエゾ電気物質におけるヒステリシスの損失がプリントヘッドのチャンネル中 のインクの加熱の主な（唯一つではないが）の原因であると思われる。チャンネ ルの作動は、チャンネル中のインクの運動を生じさせ、それは次に流体の摩擦に より温度を上昇させ、高レベルのチャンネル操作は、低いレベルよりインクの温 度をより大きく増大させる。熱の他の源は、作動電極の抵抗損失であろう。実験 的に由来する非放出波形は、これらのさらなる損失のメカニズムを考慮に入れる だろう。それらは、また上記の数学的なモデルに多かれ少なかれ組み込むことが できる。 記述の最初に述べたように、「サーマル」プリントヘッドは、室中のインクを 加熱してノズルを経て室の外にインクを押し出す蒸気のバブルをつくる原理で操 作する。この加熱は、しかし、ヒータが配置されるチャンネルのセクションに局 限され、そしてノズル中並びにヒータから離れたそれに隣接するチャンネルの部 分中のインクでは、インク温度の差に基づく液滴放出速度の変動による問題（図 １に関連して論じた問題に似た）が生ずるかもしれない。「体積の変動する室」 装置に関して上述した解決策が、また「サーマル」プリントヘッドにも適用でき るものと考えられる。特に、非放出作動信号は、チャンネルに適用でき、信号は 、ノズルで流体中に液滴放出信号と同じ温度変化を誘発するように選ばれる。 図１１−１５の短い作用時間パルス２４、２６、３０、３２、３６が適用され るやり方は、本発明のさらなる態様を含み、即ち、液滴流体を供給される室、そ れからの液滴の放出のための室と連絡するノズル、並びに第一及び第二の電極を 有しそしてノズルを経て室からの液滴放出を行うための第一及び第二の電極間に 適用される電位差により作動可能な作動器手段からなる液滴デポジット装置を操 作する方法において、方法は、第一の作用時間のための第一の非零電圧を第一の 電極に適用する段階、第二の作用時間のための第二の非零電圧を第二の電極に適 用する段階を含み、第一及び第二の電圧が前記の第一及び第二の作用時間の少な くとも一つより短い時間の長さで同時に適用される。 このさらなる態様は、図１１−１５に示される種類の短いパルスを適用すると きに、特に有利である。例えば１００ｋＨｚの液滴放出周波数で操作するプリン トヘッドでは、これらのパルスは、１μｓのように短い作用時間を有するだろう 。このような短いパルスを発生させる回路は、複雑であり従って高価である。前 記の第二の概念を使用することにより、発生するのが容易なより長い作用時間の 信号を使用して短い作用時間のパルスを適用することができる。 概念は、またＷＯ９６／１０４８８号に論じられたような２サイクル、２相の モードの「共有する壁」のプリントヘッドを操作するとき、使用できる。配列中 の連続するチャンネルは、交互に二つの群の一つに割り当てられ、それぞれの群 は、連続するサイクルの液滴放出に交互に作動可能である。各サイクル内で、群 中の連続するチャンネルは、逆位相で液滴を放出する。このモードは、特にマル チ相操作に適しており、多数の液滴は、入力データに従って任意の一つのサイク ルでチャンネルから放出され、対応する印刷されたドットを形成する。 図１９は、本発明の前記の概念に従って２サイクル／２相の操作を実行するた めに「共有する壁」のプリントヘッドの四つの隣接するチャンネルａ、ｂ、ｃ、 ｄに適用される電圧波形を示す。チャンネルａ−ｄと界接する壁の間の対応する 電位差の変動は、図２０に示される。 図１９の左手の側は、チャンネル（ａ）及び（ｃ）を含む群が作動可能である 操作の第一のサイクルに相当する。作動不可能な群（チャンネル（ｂ）及び（ｄ ）を含む）における各チャンネルには、示されている例では、作用時間ＡＬ／ｃ の平方パルスからなり、次に同じく作用時間ＡＬ／ｃの休止期間からなる共通の 繰り返し波形１９１が適用される。 同じ振幅を有する同様な繰り返し波形１９２、１９２′は、２ＡＬ／ｃの平方 パルス及び休止期間の作用時間にも拘わらずそしてチャンネル（ａ）に適用され る波形１９２と相が１８０度外れているチャンネル（ｃ）に適用される波形１９ ２′にも拘わらず、作動可能なチャンネルに適用される。図２０は、チャンネル （ａ）及び（ｃ）と界接している作動器の壁の間の得られる電位差２０１，２０ ２を示し、それは、チャンネル（ａ）の「受け取り・発射・補給」作動を生じそ れにより液滴を放出するだろう。チャンネル（ｃ）の同様な作動は、後で２ＡＬ ／ｃが生ずるため、このチャンネルからの液滴放出は、チャンネル（ａ）からの それと逆位相であるだろう。チャンネル（ａ）及び（ｃ）の両者は、数滴の液滴 を放出しそして対応するサイズの印刷されたドットを形成するように、入力印刷 データに従って直ぐの連続で数倍で作動できる。 図１９及び２０の右手の側は、チャンネル（ｂ）及び（ｄ）を含む第二の群が 作動可能でありそして印刷データに従って作動されるとき、同様な動きを示す。 図２１及び２２は、室の液滴流体の温度が、さもなければ適用されるかもしれ ない放出パルスの代わりにさらなる非放出パルスを適用することにより（この場 合、電位差２２１の幅は液滴放出を誘発するのに不十分）、液滴放出入力データ に無関係に維持できることを立証するのに、図１６及び１７と同様である。これ らのパルスの振幅／作用時間／数は、損失（特にヒステリシス）を発生させそれ によりチャンネル中のインクの温度が液滴放出期間に適用される放出パルスの数 に無関係のままであるように加熱するために、上記の実験的又は理論的の何れか の方法を使用して選ぶことができる。 図２３は、２サイクル／２相の概念の別の態様を示す。繰り返す「鋸歯」作動 電圧波形２３１(それ自体当業者に周知である)は、作動不可能なチャンネル（ｂ ）及び（ｄ）に適用され、一方作動可能なチャンネル（ａ）及び（ｃ）に対して は同じ振幅であるが繰り返しの周波数は半分である方形波２３２、２３２′が適 用され、チャンネル（ａ）に適用される波形２３２は、同じ群の隣のチャンネル 即ちチャンネル（ｃ）に適用される波形２３２′に対して逆位相である。作動可 能なチャンネルのチャンネル壁の間の電位差は、図２４に示され、再び鋸歯波形 であり、それは、その直ぐ隣りに適用されるが上昇しつつある一方、下降しつつ ある作動可能なチャンネル電圧の作用により、図２３におけるようにチャンネル に適用される作動波形の何れかの振幅の２倍を有する。図２３及び２４の右手の 側は、チャンネル（ｂ）及び（ｄ）が作動可能であるときの状況を示す。波形の 垂直なエッジにより開始される液滴放出が、図１９の態様で可能であることより も早い速度で生ずることができる。同じ作動可能な群中の隣りのチャンネル間の 液滴放出は、しかし、逆位相にあるだろう。その上、この波形は、さもなければ 非放出チャンネルを偶然に放出させるかもしれない「共有する壁」のプリントヘ ッドのチャンネル間の圧力クロストークを低下させることが分かった。 本明細書（この用語は請求の範囲を含む）に開示された及び／又は図に示され たそれぞれの特徴は、他の開示された及び／又は画かれた特徴と無関係に本発明 に含まれる。 本明細書とともに出願された要約書のテキストは、明細書の一部として以下に 繰り返される。 一つ以上の無関係に作動可能なインク放出室を含む液滴デポジット装置におい て、電気信号は、室の間の液滴流体の温度の変動及び液滴放出入力データの変動 を低下させるために適用される。室中の液滴流体の温度に影響を及ぼすのに適し た短い電位差パルスは、インク室作動手段へのより長い作用時間の電圧の適用に より発生できる。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ウエブ，ローラ アン イギリス国ケンブリッジ シービー４ ５ アールエヌ スウェイブジー ミドルウォ ッチ 56

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １．それぞれ液滴流体を供給されそしてそれからの液滴の放出のためのノズルに より連絡される第一及び第二の室を含みさらに液滴放出入力に従って該室から選 択的に液滴放出を行うために電気信号により作動可能な作動器手段を有する液滴 デポジット装置を操作する方法において、該方法が、該作動器手段を操作して第 一の室からであるが第二の室からではない液滴放出を行い、そして第二の室中の 流体を選択的且つ電気的に加熱して第二の室中の流体及び第一の室中の流体の間 の温度の差を低下させることを含む、液滴デポジット装置の操作方法。 ２．作動器手段が該室の体積を変化するように適合されてそれからの液滴放出を 行う請求項１の方法。 ３．前記の第一の室からの液滴放出が、第一の電気信号をその作動器手段に適用 することにより行われ、第二の室中の流体の前記の選択的且つ電気的な加熱が、 第二の電気信号をその作動器手段に適用することにより行われる請求項２の方法 。 ４．液滴流体を供給されそしてそれからの液滴の放出のためのノズルにより連絡 される室；及び該室の体積を変化させるために電気信号により作動可能な作動器 手段を含み、液滴放出を行うのに十分な体積の変動が液滴放出入力データに従っ て行われる液滴デポジット装置を操作する方法において、該方法が、該室中の液 滴流体の温度が液滴放出入力データにおける変動とは実質的に無関係のままであ るように該電気信号をコントロールする段階を含む液滴デポジッド装置を操作す る方法。 ５．液滴流体を供給されそしてそれからの液滴の放出のためのノズルにより連絡 される室；及び液滴放出入力データに従って室からの液滴放出を行うために電気 信号により作動可能な作動器手段を含む液滴デポジット装置を操作する方法にお いて、該方法が、最大の液滴放出速度が、前記に定義された閾速度（Ｕ_thr）の ちょうど下にあり、さらに該室中の液滴流体の温度の変動による液滴放出速度の 変動が液滴落下位置の制約により決定される範囲内にあるように該電気信号をコ ントロールすることを含む液滴デポジット装置を操作する方法。 ６．液滴放出速度が以下の関係 ΔＵ＝Ｕ_d ²ΔＸ／ｈ．Ｕ_h （但し、ΔＵ、Ｕ_d、Ｕ_h、ΔＸ及びｈは前記同様である） により制約される請求項５の方法。 ７．作動器手段が、該室の体積を変化するように適合されてそれからの液滴放出 を行う請求項５又は６の方法。 ８．連続する液滴放出期間中にそして液滴放出入力データに従って、液滴放出を 行う第一の電気信号又は液滴放出を行わない第二の電気信号を供給する段階を含 み、前記の第一の電気信号の適用により生ずる該室中の液滴流体の温度の変化が 、前記の第二の電気信号の適用により生ずるのと実質的に等しい請求項４−７の 何れか一つの項の方法。 ９．前記の第二の電気信号が、液滴放出を行うのに要求されるのより下の振幅を 有する請求項３又は８の方法。 １０．前記の第二の信号が、液滴放出を行うのに要求されるのより短い作用時間 を有する請求項８又は９の方法。 １１．前記の第二の信号が、液滴放出を行うのに要求される周波数が不十分であ る請求項８−１０の何れか一つの項の方法。 １２．前記の第二の信号が、それぞれ室の体積の増大及び室の体積の減少を行う のに連続的に適用される、二つのサブ信号を含む請求項３−９の何れか一つの項 の方法。 １３．該サブ信号が、信号により生ずるそれぞれの圧力波が実質的に無効になる ように、互いに遅延する請求項１２の方法。 １４．該作動器手段がピエゾ電気物質を含む請求項１−１３の何れか一つの項の 方法。 １５．該ピエゾ電気物質が、該室の壁の主な部分にわたって延在している請求項 １４の方法。 １６．前記の第二の信号が、該ピエゾ電気物質にヒステリシス損失を生ずる請求 項１４又は１５の方法。 １７．前記の第二の信号により該ピエゾ電気物質に生じたヒステリシス損失が、 前記の第一の信号により該ピエゾ電気物質に生じたヒステリシス損失の５０％よ り多い請求項１６の方法。 １８．前記の第二の信号により該ピエゾ電気物質に生じたヒステリシス損失が、 前記の第一の信号により該ピエゾ電気物質に生じたヒステリシス損失の約６０％ である請求項１７の方法。 １９．前記の一つ以上の室が、壁は該チャンネル間で画成されるベースに形成さ れたチャンネルの配列の一部であり、各壁は、該チャンネルに関して該壁を偏向 させそれにより該チャンネルの体積を変化させるために電気信号の手段により作 動可能なピエゾ電気物質を含む請求項１５−１８の何れか一つの項の方法。 ２０．配列の連続する室を規則的なやり方で複数の群の一つに割り当てる段階、 連続する期間作動のためにチャンネルの各群を作動可能にする段階、並びに液滴 放出入力データに従って作動可能な群の室からの液滴放出を行う段階、並びに作 動可能な群の室のそれぞれの液滴流体の温度が液滴放出入力データの変動とは実 質的に無関係のままであるように該電気信号をコントロールする段階を含む請求 項１９の方法。 ２１．該液滴放出入力データが液滴放出を特定する作動可能な群の室に前記の第 一の信号を適用する段階、並びに該液滴放出入力データが液滴放出を特定しない 作動可能な群の室に前記の第二の信号を適用する段階を含む請求項２０の方法。 ２２．第三の信号が、作動しない配列の室に適用される請求項２１の方法。 ２３．前記の第三の電気信号の適用により生ずる室中の液滴流体の温度の変化が 、前記の第一又は第二の電気信号の適用により生ずるそれと実質的に等しい請求 項２２の方法。 ２４．複数の前記の第一及び／又は第二の信号が液滴放出期間に適用される請求 項３又は８、又はそれに依存する項の何れか一つの項の方法。 ２５．適用される前記の第一の信号の数及び適用される前記の第二の信号の数の 合計が、連続する液滴放出期間のための定数である請求項２４の方法。 ２６．第二の電気信号が、温度を表すさらなる信号に依存してコントロールされ る請求項３又は８の方法。 ２７．液滴流体を供給されそしてそれからの液滴の放出のためのノズルにより連 絡される室；及び該室の体積を変化させるために電気信号により作動可能な作動 器手段を含み、液滴放出を行うのに十分な体積の変動が液滴放出入力データに従 って行われる液滴デポジット装置を操作する方法において、該方法が、該ノズル から液滴放出を行うことなく該作動器手段を作動するように電気信号を適用し、 電気信号が温度を表すさらなる信号に依存してコントロールされる液滴デポジッ ト装置を操作する方法。 ２８．前記のさらなる信号が装置の温度を表し、該電気信号が装置の温度を一定 の値に維持するように適用される請求項２６又は２７の操作方法。 ２９．前記のさらなる信号が、装置の温度及び周囲温度の両者を表し、該電気信 号が装置の温度を一定の値に維持するように適用される請求項２６又は２７の操 作方法。 ３０．該装置が室の配列からなり、そして前記のさらなる信号が、該配列の端の 室中の液滴流体の温度を表す請求項２６又は２７の操作方法。 ３１．一つ以上の室が室の配列の一部であり、方法が、配列の連続する室を規則 的なやり方で複数の群の一つの割り当て、連続する期間中作動のためにチャンネ ルの各群を作動可能にし、そして液滴放出入力データに従って作動可能な群の室 からの液滴放出を行い、そして該電気信号を室に作動できない群に属する室に適 用する請求項２６又は２７の方法。 ３２．該電気信号が作動可能な群及び作動不可能な群の両方に属する室に適用さ れる請求項３１の方法。 ３３．液滴流体を供給されそしてそれからの液滴の放出のためのノズルにより連 絡される室；及び該室の体積を変化させるために電気信号により作動可能な作動 器手段を含む液滴デポジット装置を操作する方法において、該方法が、該室中の 液滴流体の温度が液滴放出入力データの変動とは実質的に無関係のままであるよ うに該電気信号をコントロールする段階を含む液滴デポジット装置を操作する方 法。 ３４．該電気信号が、ノズル中の液滴流体の温度が液滴放出入力データの変動と は実質的に無関係のままである請求項３３の方法。 ３５．該作動器手段が、液滴流体を局所的に蒸発させそれによりノズルから液滴 を放出させるためにそれぞれの室に配置されたそれぞれのヒータを含み、電気信 号は、ノズルに隣接する室のその部分でしかもヒータから離れている液滴流体の 温度が液滴放出入力データの変動とは実質的に無関係のままであるようにコント ロールされる請求項１又は３４の方法。 ３６．該室の作動器手段が、第一及び第二の電極を有し、ノズルを経て室からの 液滴放出を行うために第一及び第二の電極間に適用される電位差によって作動可 能であり、第二の室の流体が、第一の作用時間中第一の非零電圧信号を第一の電 極に適用し、第二の作用時間中第二の非零電圧信号を第二の電極に適用すること により選択的且つ電気的に加熱され、第一及び第二の電圧信号が、前記の第一及 び第二の作用時間の少なくとも一つより短い長さの時間同時に適用される請求項 １の方法。 ３７．液滴流体を供給される室、それから液滴の放出のためにチャンネルと連絡 しているノズル、並びに第一及び第二の電極を有しさらにノズルを経て室から液 滴放出を行うための第一及び第二の電極間に適用される電位差により作動可能な 作動器手段を含む液滴デポジット装置を操作する方法において、該方法が、第一 の作用時間中第一の非零電圧信号を第一の電極に適用する段階、第二の作用時間 中第二の非零電圧信号を第二の電極に適用する段階からなり、第一及び第二の電 圧信号が、前記の第一及び第二の作用時間の少なくとも一つより短い長さの時間 同時に適用される液滴デポジット装置を操作する方法。 ３８．同じ極性の第一及び第二の電圧信号を適用する段階を含む請求項３６又は ３７の方法。 ３９．同じ大きさの第一及び第二の電圧信号を適用する段階を含む請求項３６− ３８の何れか一つの項の方法。 ４０．前記の第一及び第二の電圧信号の一つが、前記の第一及び第二の電圧信号 の他のものの前に適用されるとともに、前記の第一及び第二の電圧信号の他のも のの前に除かれる請求項３６−３９の何れか一つの項の方法。 ４１．等しい作用時間の第一及び第二の電圧信号を適用し、そして相互に関して 時間が遅れる段階を含む請求項３６−３９の何れか一つの項の方法。 ４２．時間とともに大きさが変化する第一及び／又は第二の電圧信号を適用する 段階を含む請求項３６−４１の何れか一つの項の方法。 ４３．前記の第二の電圧信号が低下している間、前記の第一の電圧信号を増大さ せる段階を含む請求項４２の方法。 ４４．第一の大きさから第二の大きさに段階的なやり方で変化しそして第一の大 きさに戻る第一及び／又は第二の電圧信号を適用する段階を含む請求項４２の方 法。 ４５．該装置が、それぞれ該室を形成しそしてチャンネルの長さに直角に配置方 向に相互に間隔をあけさらにチャンネルの長さ方向に延在する側壁により互いに 分離されている多数のチャンネルを含み、作動器手段は、それぞれの該側壁と組 み合わされさらに壁を偏向しそれにより組み合わされたチャンネルから液滴放出 を行い、各作動器手段の第一及び第二の電極が、それぞれ該側壁により分離され ているチャンネルのどれか一つで終わる請求項３６−４４の何れか一つの項の方 法。 ４６．チャンネルが、該チャンネルと界接している二つのチャンネル壁と組み合 わされた二つの作動器手段の電極に関する共通の成端を含む請求項４５の方法。 ４７．配列の連続するチャンネルを交互に二つの群の一つに割り当てる段階、そ して連続するサイクルで液滴放出のために各群を交互に作動可能にする段階、作 動可能ではない群に属するチャンネルの共通の成端に第一の周波数で繰り返す第 一の電圧信号を適用する段階、そして作動可能な群に属するチャンネルの共通の 成端に液滴放出入力データに従って第二の電圧信号を適用する段階を含む請求項 ４６の方法。 ４８．第一及び第二の下位群に作動可能な群の連続するチャンネルを交互に割り 当てる段階、前記の第一の下位群に属するチャンネルの共通の成端に前記の第一 の周波数の半分で繰り返す第三の電圧信号を適用する段階、前記の第二の下位群 に属するチャンネルの共通の成端に前記の第一の周波数の半分で繰り返す第四の 電圧信号を適用する段階を含み、そして前記の第三及び第四の電圧信号が逆位相 である請求項４７の方法。 ４９．前記の第一の電圧信号が、段階的な電圧上昇、次にその後に時間Ｔで段階 的な電圧低下、次に再び時間Ｔで零電圧での休止を含み、前記の第三及び第四の 電圧信号が、それぞれ段階的な電圧上昇、次にその後の時間２Ｔで段階的な電圧 低下、次に再び時間２Ｔで零電圧での休止を含む請求項４８の方法。 ５０．前記の第一の電圧が時間Ｔに等しい繰り返しの期間を有する鋸歯電圧波形 を含み、そして前記の第三及び第四の電圧信号が、それぞれ段階的な電圧上昇、 次にその後の時間Ｔで段階的な電圧低下、次に再び時間Ｔで零電圧での休止を含 む請求項４８の方法。 ５１．請求項１−５０の何れか一つの項の液滴デポジット装置を操作するために 構成された信号処理手段。 ５２．液滴流体を供給されそしてそれからの液滴の放出のためのノズルと連絡す る室、並びに電気信号により作動可能な作動器手段を含む液滴デポジット装置に おいて、該電気信号が、装置が請求項１−５０の何れか一つの項の方法により操 作するように請求項５１の信号処理手段によって適用される液滴デポジット装置 。