JPS58102776A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

インクジエツト記録装置

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Publication number
JPS58102776A
JPS58102776A JP20127181A JP20127181A JPS58102776A JP S58102776 A JPS58102776 A JP S58102776A JP 20127181 A JP20127181 A JP 20127181A JP 20127181 A JP20127181 A JP 20127181A JP S58102776 A JPS58102776 A JP S58102776A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
voltage
injection
volume
time interval
Prior art date
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Pending
Application number
JP20127181A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Tsuzuki
都築 光雄
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.)
NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
Priority to JP20127181A priority Critical patent/JPS58102776A/ja
Publication of JPS58102776A publication Critical patent/JPS58102776A/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
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/1429Structure of print heads with piezoelectric elements of tubular type
    • 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
    • B41J2202/05Heads having a valve

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジ畠ット記録装置に関し、ざらに詳しく
は、オンディマント製インクジ萬ット記録装置に関する
一般にオンディマント型インクジェットヘッドは、単位
時間当りに噴射可能なインク滴の数が数千、個と少ない
ため記録速度が遅かった。この点を改良し、より高速の
動作を行なうためにインク通路に、整流作用を有する弁
や流体ダイオードを組      5込んだヘッドが知
られている。従来型ヘッドではインク噴射後のインクの
補給をノズル部におけるインクの毛細管作用によってい
たため補給のための時間がかなり必要となり高速動作が
得られなきうたが、この整流作用を持つヘッドでは、イ
ンクの補給を圧力室において発生する負圧によって行な
うことが可能となり、インク補給時間が大巾に短縮され
、より多くのインク滴噴射が可能となった。このような
インクジェットヘッドの一例を第1図に示す。このヘッ
ドは、ピエゾ素子等の電気機械変換手段4により容積が
変化する圧力室2と、それに連通するノズルlおよびイ
ンク供給路3と、ノズルと圧力室間およびインク供給路
と圧力室間にそれぞれノズル方向への流れに対し顔とな
るような電流索子6および7から組込まれている。
このヘッドによるインク滴の形成は、電気機械変換手段
4に駆動回路5から電気パルスを印加することにより行
なわれる。この電気パルスのくり返し周波数を高くする
ことにより滴の数が増加し高速の動作が行なわれる。こ
の電気パルスの周波数を高くしてゆくと、ノズルより噴
射したインク滴の温間距離が短くなりやがて第2図に示
すよう(先に噴射したインクがノズルlOより分離する
前に次のインクが噴射され互いにつながって柱のように
伸びるようになる。このとき滴速度の測定を行なった結
果、第3図に示すように周波数11以上でインクがつな
がり、このとき滴速度は、くり返し周波数に比例して増
加することがわかった。
このインクがつながって噴射している状態は、非常に安
定であり才た、滴速度が速いという利点がある。しかし
ながら記録を行なう場合には、電気パルスのくり返し周
波数が低いときと高いときて飛翔速度が異るため、記録
紙への印字位置のずれを生じ記録品質の低下が見られる
という問題点があった0そのため電気パルスの最高周波
数を滴速度が一定となるような低い値に制限しなくては
ならなかった。
本発明の目的は、上記問題点を解決し、高速動作時にお
いても滴速度の変化の少ない、記録品質の良いインクジ
ーット記録装置を提供することにある0 本発明によれば、電気機械変換手段により圧力を発生す
る圧力室の容積変化によりインク噴射と噴射後のインク
の供給を行なうオンディマント型のインクジーット記録
装置化おいて、インク噴射の後、次のインク噴射までの
時間間隔に応じて振巾が定められた所定のパルス中の電
圧パルスを前記電気機械変換手段に印加することにより
前記時間間隔によらずインク噴射速度が一定となるよう
にしたことを特徴とするインクジーット記録装置が得ら
れる。
さらに本発明によれば電気機械変換手段により圧力を発
生する圧力室の容積変化によりインク噴射と噴射後のイ
ンクの供給を行なうオンディマント型インクジーット記
録装置に自いて、インク噴射後次のインク噴射までの時
間間隔に出して幾巾およびパルス中が定められた電圧パ
ルスを前記電気機械変換手段に印加することにより前記
時間間隔によらずインク噴射速度上よび噴射体積が一定
となるようにしたことを特徴とするインクジIL −/
ト記録装置が得られる。
以下図面を用いて詳細な説明を行なう0一般に第1図に
示すようなインクジェットヘッドの滴形成における噴射
速度や滴体積は、電気fボ変換手段番こ与える電気パル
スにより制御可能である。その−例として、電気パルス
として矩形波を用いたときのパルス振巾やパルス中に対
する噴筒速度および滴体積とも直線的に変化し、またパ
ルス中に対して滴体積が比例することかわかる。
これよりくり返し周波数が低い低速動作時と、くり返し
周波数が高い高速動作時の電気パルスの波形即ち振巾を
変えることにより低周波より高周波まで滴速度の変化の
少ないm噴射を行なうことができる。またこの振巾を変
えることにより滴体積も変化してしまうが、これが記録
上問題となる場合には電気パルスのパルス中を変えるこ
とで滴体積もそろえることができる。
第6図は本発明の第1の実施例を示したものである。6
1は、電圧制御回路、62は、圧電素子64化電荷を与
える充電用トランジスタ、63は圧電素子64の電荷を
放電するための放電用トランジスタである。
第7図にこの実施例の動作を示す。同図(−は圧電素子
64に印加する電圧波形を出力するタイミングとそのパ
ルス中を与える制御信号、(b)および(c)はそれぞ
れ充電用トランジスタおよび放電トランジスタの動作状
態、(d)は電圧制御回路61より充電用トランジスタ
62に印加される電圧波形、(e)は圧電素子64に印
加される電圧波形である。
制御信号65に従って充電用トランジスタ62が導通状
態になりそのとき電圧制御回路61の出力電圧屹応じた
電圧に充電され次に制御信号65が終了するとき放電用
トランジスタが導通し、圧電素子64の電荷を放電させ
ることにより(e) iζ示すような波形の電圧パルス
が得られる。また放電用トランジスタの導通と同じタイ
ミングで電圧制御回路61の出力電圧を(d)に示すよ
うに電圧ψムにセットしその後−屋の割合でψ0に近づ
くように制御する。ここでは一定の割′合で電圧が変化
する例を示したが一足の時定数でφ0まで変化するよう
にしてもよい。このような回路を用いる七制御信号の時
間間隔が65および66のように時間t。
よりも長いときには、圧電素子に印加される電圧振巾は
最大となり、−万制御信号66および67のように時間
間隔が最小のときkは、電圧振巾が最小の電圧パルスが
得られる。そして、この最小の時間間隔より広くなるに
従ってtゆまではこの時間間隔化対し振巾が上記の最振
巾からほぼ直線的に増加し10以上では一定となるよう
な電圧パルスが得られる。ここで最小時間間隔における
電圧パルスにてインクを噴射したときの滴速度と、時間
間隔が広く電圧パルスが最大振巾となったときの滴速度
が等しくなるようにφ0とψ人 の値をあらかじめ実験
的に設定しておく0また(dlに示すように電圧がφム
よりφ0まで変化するに要する時間t・は、tig3図
に示した領域0)と領域(I)の境界に右ける周波数に
対応して鴇に定める0以上のようにすることにより一定
振巾では周波数とともに速度が変わる領域(1)におい
ても周波数に応じて電圧振巾も賀化するため一定速度の
滴噴射が得られる◎ また上記#Ilの実施例において電圧振巾の変化による
滴体積の変化即ち低速動作時における滴体積の増加が画
質に問題を生ずるようなときには、制御信号のパルス中
Tを第8図に示すように変化させればよい。即ち連続的
に噴射するときの時間間隔を重におけるパルス中をT1
としたとき、第3図の周波数f、に対応する時間間隔を
璽以上では、滴体積が連続噴射における体積と同じにな
るようなパルス中T8に設定し、時間間隔かt、からL
mまでの領域(IF)においては、時間間隔に対しほぼ
ll1a的にパルス中1゛をT1からT鵞まで変化させ
ることにより滴体積も全領域に対しほぼ一定となるO jigQ図は罷j#信号を得るだめの回路ブロック図で
ある0 同図において91は、トランジスタ等を用いたスイッチ
(3)、92はコンデンサ、93は鈷抗、94は、電圧
ホールド回路、95は一定の時定数で変化する鋸鑑状波
発生部、96はコンパレータである0 第1O図は回路の動作を説明するための信号波形図であ
るo (a)は、電圧波形の出力タイミングを与える信
号、(b)はスイッチ(3)の動作状態、(C)はコン
デンサー92の電圧波が、cd)は、電圧ホールド回路
の出力波形101と鋸歯状波、葎)はコンパレータ出力
波形を示す。タイミング信号が出ると%t      
 。
圧ホールド回路によりそのときのコンデンサーの電圧が
ホールドされる。この後スイッチ(3)が連続噴射にあ
ける時間間隔t1の間導通状態となりコンデンサ92の
電圧がφ1となる。
そしてスイッチ(3)が開放゛状態となるとコンデンサ
92の電荷は、抵抗93を通して一定の時定数で放電し
、電圧はφ、に近づく。一方(d)に示すように、タイ
ミング信号によりホールドされた電圧101とタイミン
グ信号に同期して発生される鋸歯状波10’2が、コン
パレータに入力され1(C)に示すようにコンデンサの
電圧に比例したパルス中の矩形信号が得られる0よって
時定aをts−11にまたφ1.ψ1の値として矩形信
号の最大パルス中がTz、最小パルス中がT鵞となるよ
うに調整することにより第10図に対応した制御信号を
得ることができる。
以上のように本発明によれば、高速動作時に、インク滴
がノズルよりつながって噴射する状態となっても滴速度
が一定となり印字品質の良い記鍮装置か得られる。
回向の簡jIiな説明 第1図は、整流水子を赤1込んだインクジーットヘッド
の一例を示したus 22図は、インク簡噴射の禄子を
a明するための函、第3図は、周波数と調速度の間係を
示した凶、第4図は、電気パルスの振巾と111i速度
および滴体積の関係を示した図、第5図は、電気パルス
のパルス巾と滴体積の関係を示した図、wJ6図は第1
の実施例の説明図、第7図は第1の実施例の動作の説明
図、第8図は滴形成周期とパルス巾の@係を示した図、
第9図は本発明による給2の実施例の説明図、第1O図
は第2の実施例の動作の説F3A図である。
なお図において、lはノズル、2は圧力屋、3は供給口
、4は電気7fa桓俊候手段、5は駆動回路、6および
7は整流水子、8はインク滴、9は記録紙、IOはノズ
ル、11はインク柱、61は電圧制御回路、62および
63はそれぞれ充電用および放電用トランジスタ、64
は圧電素子、6s、66および67は制御信号、91は
スイッチ(3)、92はコンデンサ、93は抵抗、94
は電圧ホールド回路、95は鋸歯状波発生部、96はコ
ンパレータ、101はホールド回路出力波形、102は
鋸歯状波である0 準 1 図 も2図 楽3目 (α)              (b)課−X″I
7 −       課沖−擲5図 壓乙図 も/7図 キ8図 ち t2

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、電気機械変換手段により圧力を発生する圧力室の容
    積変化によりインク噴射と噴射後のインクの供給を行な
    うオンディマント型のインクジェット記録装置において
    、インク噴射の後、次のインク噴射までの時間間隔に応
    じて振巾が定められた所定のパルス巾の電圧パルスを前
    E’FIt気機械変換手段に印加することにより前記時
    間間隔によらずインク噴射速度が一定となるようにした
    ことを特徴とするインクジェット記録装置◇ 2 電気機械変換手段により圧力を発生する圧力室の容
    積変化によりインク噴射と噴射後のインクの供給を行な
    うオンディマント型のインクジ茎ット記録装置において
    、インク噴射の後、次のインク噴射までの時間間隔に応
    じて振巾およびパルス巾が定められた電圧パルスを前配
    電気機械変換手R#C印加することkより前記時間間隔
    によらずインク噴射速度および噴射体積が一定となるよ
    うにしたことを特徴とするインクジ凰ット記録装置。
JP20127181A 1981-12-14 1981-12-14 インクジエツト記録装置 Pending JPS58102776A (ja)

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JP20127181A JPS58102776A (ja) 1981-12-14 1981-12-14 インクジエツト記録装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP20127181A JPS58102776A (ja) 1981-12-14 1981-12-14 インクジエツト記録装置

Publications (1)

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JPS58102776A true JPS58102776A (ja) 1983-06-18

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ID=16438183

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP20127181A Pending JPS58102776A (ja) 1981-12-14 1981-12-14 インクジエツト記録装置

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JP (1) JPS58102776A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59146862A (ja) * 1983-02-12 1984-08-22 Hitachi Ltd インクジエツト記録装置
JPS6052352A (ja) * 1983-08-31 1985-03-25 Nec Corp インクジェット記録装置
US5402159A (en) * 1990-03-26 1995-03-28 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Piezoelectric ink jet printer using laminated piezoelectric actuator

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59146862A (ja) * 1983-02-12 1984-08-22 Hitachi Ltd インクジエツト記録装置
JPS6052352A (ja) * 1983-08-31 1985-03-25 Nec Corp インクジェット記録装置
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