JPS63295270A - Color ink jet head - Google Patents
Color ink jet headInfo
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- JPS63295270A JPS63295270A JP13041187A JP13041187A JPS63295270A JP S63295270 A JPS63295270 A JP S63295270A JP 13041187 A JP13041187 A JP 13041187A JP 13041187 A JP13041187 A JP 13041187A JP S63295270 A JPS63295270 A JP S63295270A
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/205—Ink jet for printing a discrete number of tones
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、複数のノズルから異なる色のインク滴を吐出
してカラー記録を行なうカラーインクジェットヘッドに
関するもので、特に重量の異なるインク滴を吐出し階調
表現を行なうカラーインクジェットヘッドに関する。Detailed Description of the Invention [Field of Industrial Application] The present invention relates to a color inkjet head that performs color recording by ejecting ink droplets of different colors from a plurality of nozzles, and particularly relates to a color inkjet head that ejects ink droplets of different weights from a plurality of nozzles. The present invention relates to a color inkjet head that performs gradation expression.
第９図は４色カラーインクジェットヘッドの従来例を示
した斜視図であり、ｆｉ１０図は従来例のノズルオリフ
ィス配置を示した概念図である。ノズル列Ｎ、、Ｎ、、
Ｎ、、Ｎ、は４色のインクにそれぞれ対応してあり、イ
ンクジェットヘッドがＸ方向に移動する過程でノズルオ
リフィスより適宜のｆｆｉ量を持ったインク滴を吐出し
記録紙上にカラー記録する。従来では、階調表現を実現
する為に、印字信号の入力パルス幅を変化させる方法、
及び入力パルスの振幅を変化させる方法がそれぞれとら
れていた。しかし上記２方法では、インク滴飛行速度が
一定のままインク演重量を変化させる事が困難であり、
インク滴飛行速度が変化し記録紙上に付着したインク滴
の位置精度が不正確であるという大きな問題があった。FIG. 9 is a perspective view showing a conventional example of a four-color inkjet head, and FIG. fi10 is a conceptual diagram showing the nozzle orifice arrangement of the conventional example. Nozzle row N,,N,,
N, , N correspond to four colors of ink, and as the inkjet head moves in the X direction, ink droplets with an appropriate amount of ffi are ejected from the nozzle orifice to record color on the recording paper. Conventionally, in order to achieve gradation expression, there were methods of varying the input pulse width of the print signal,
and a method of changing the amplitude of the input pulse. However, with the above two methods, it is difficult to change the effective weight of the ink while keeping the flight speed of the ink droplets constant.
There was a major problem in that the flight speed of the ink droplets changed and the positional accuracy of the ink droplets deposited on the recording paper was inaccurate.
本発明は、このような問題に鑑みインク滴！！ｔｆｆｉ
の大小にかかわらず、インク滴飛行速度が一定なカラー
インクジェットヘッドを提供する事を目的とする。In view of these problems, the present invention has been developed to eliminate ink droplets! ! tffi
The purpose of the present invention is to provide a color inkjet head in which the flight speed of ink droplets is constant regardless of the size of the inkjet head.
本発明は、異なる２色以上のインク滴を吐出する複数の
ノズルオリフィスと、前記ノズルオリフィスの各々に連
結しインク滴吐出の為の圧力を発生させる圧力室と、各
インク毎に設置されたインク供給準備室と、前記圧力室
と前記インク供給準備室に連結したインク供給路とを具
備したオンデマンド型カラーインクジェットヘッドにお
いて、各色のインクにつき飛行速度が同様であり、重量
が異なる前記インク滴を吐出する複数の前記ノズルオリ
フィスを設けるという手段を特徴とする。The present invention provides a plurality of nozzle orifices for ejecting ink droplets of two or more different colors, a pressure chamber connected to each of the nozzle orifices to generate pressure for ejecting ink droplets, and an ink droplet installed for each ink. In an on-demand color inkjet head that includes a supply preparation chamber and an ink supply path connected to the pressure chamber and the ink supply preparation chamber, the ink droplets of each color have the same flight speed and different weights. The method is characterized by providing a plurality of the nozzle orifices for ejecting water.
本発明のカラーインクジェットヘッドによればインク吐
出面から記録紙までの距離、及びカラーインクジェット
ヘッドの移動速度の大小にかかわりなく、容易に記録紙
上の所望の位置に正確にインク滴を付着させる事が可能
となり、 鮮明なカラー記録が得られる。According to the color inkjet head of the present invention, ink droplets can be easily and accurately attached to desired positions on the recording paper regardless of the distance from the ink ejection surface to the recording paper or the moving speed of the color inkjet head. This makes it possible to obtain clear color records.
第１図は、本発明の実施例であり、２色のインク滴を吐
出可能なカラーインクジェットヘッドである。インクタ
ンクＴ、内のインクＩ、は、インク供給チューブＣ，イ
ンク供給準備室４．インク供給路３．圧力室２を経て、
ノズルオリフィス列Ｎ１１及びＮ１１のノズルオリフィ
ス１よりインク滴として吐出される。またインクタンク
Ｔ、内のインク■、もノズルオリフィス列ＮＩＨ及びＮ
１．のノズルオリフィス１よりインク滴として吐出され
る。ここで、ノズルオリフィス列Ｎ１１及びＮ ｚは１
００Ｖの電圧を１００ｕｓｅｃＩＥ電素子に印加するこ
とによりインク滴スピード７ｍ／Ｓ、 インク演重１０
．４μｇのインク滴を吐出するように構成されている。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention, which is a color inkjet head capable of ejecting ink droplets of two colors. The ink I in the ink tank T is supplied to the ink supply tube C and the ink supply preparation chamber 4. Ink supply path 3. After passing through pressure chamber 2,
Ink droplets are ejected from the nozzle orifices 1 of the nozzle orifice rows N11 and N11. Also, the ink in the ink tank T and the nozzle orifice rows NIH and N
1. The ink droplets are ejected from the nozzle orifice 1 of the ink droplet. Here, the nozzle orifice rows N11 and Nz are 1
By applying a voltage of 00V to the 100usec IE electric element, the ink droplet speed is 7m/s and the ink efficiency is 10.
．． It is configured to eject ink droplets of 4 μg.
一方ノズルオリフィス列Ｎ１１及びＮｚは１００Ｖ（７
）電圧を１００μｓｅｃ圧電素子に印加することにより
インク滴スピード７ ｍ ／ ｓ ＊ インク滴重量０
，２μｇのインク滴を吐出するように構成されている。On the other hand, the nozzle orifice rows N11 and Nz are 100V (7
) By applying a voltage of 100 μsec to the piezoelectric element, the ink droplet speed is 7 m/s * ink droplet weight 0
, 2 μg of ink droplets.
第２図は、第１図の実施例におけるインクＴ。FIG. 2 shows the ink T in the embodiment shown in FIG.
を吐出させる構成要素の斜視図である。流路は第７図で
示した例に基づいている。ガラス製の流路基板７は、片
面にノズルオリフィス列Ｎ１．に連絡するインク滴重量
が０．４μｇという特性を示す流路を、また反対面には
ノズルオリフィス列ＮＩ！に連絡する流路をそれぞれエ
ツチングによって形成されている。流路基板７の厚さは
ノズルオリフィス列Ｎｉｌ とＮＩ、の間隔が所望分解
能の整数倍となるように設定する事がインク滴の吐出タ
イミングをとる上で好ましい、またインクＴ。It is a perspective view of the component which discharges. The flow path is based on the example shown in FIG. The flow path substrate 7 made of glass has nozzle orifice rows N1. A flow path with a characteristic that the ink droplet weight is 0.4 μg is connected to the NI!, and a nozzle orifice row NI! Each channel is formed by etching. It is preferable to set the thickness of the flow path substrate 7 so that the interval between the nozzle orifice rows Nil and NI is an integral multiple of the desired resolution, in order to determine the ejection timing of the ink droplets.
を吐出するための構成要素もまったく同様な構成である
。但し、インクＴ、とＴ、の粘度、表面張力、温度特性
の相異によりインク流路形状を変更する事も可能である
。The components for discharging the same have exactly the same structure. However, it is also possible to change the shape of the ink flow path depending on the difference in viscosity, surface tension, and temperature characteristics of the inks T and T.
第３図は、第１図に示す実施例に基づいて設計されたヘ
ッドの特性を示している。ノズルオリフィ、ｌｌｌＮ１
１に■が、ノズルオリフィス列Ｎ ｚに■がそれぞれ対
応している。■はドライブ回路への入力パルス、■は圧
電素子の電圧、Ｏはノズルオリフィスｌより吐出された
インク量をそれぞれ表わしている。インク流路■、■共
に同様な電圧、パルス幅が印加されているにもかかわら
ず、吐出したインク滴重量に違いが生じている。 これ
は、両イ／り流路の形状が異なっている為である。一般
にインク？ｉｎ！量を小さくするためには、ノズルオリ
フィス１の開口部面積を小さくする、インク流路の幅を
調整する、圧電素子の厚みを厚くする等の手段がとられ
る。本発明者は、ノズルオリフィス間口部面積を３０％
小さクシ、また圧１を素子の厚さを５０％厚くしたイン
クジェットヘッドを試作し、圧電素子への印加電圧とイ
ンク滴飛行速度が同様でインク滴重量が１７２になる事
を確認している。FIG. 3 shows the characteristics of a head designed based on the embodiment shown in FIG. Nozzle orifice, lllN1
1 corresponds to the symbol ■, and the nozzle orifice row Nz corresponds to the symbol ■. (2) represents the input pulse to the drive circuit, (2) represents the voltage of the piezoelectric element, and O represents the amount of ink ejected from the nozzle orifice l. Although the same voltage and pulse width are applied to both the ink channels (2) and (2), there is a difference in the weight of the ejected ink droplets. This is because the shapes of the flow paths on both sides are different. Ink in general? In! In order to reduce the amount, measures such as reducing the opening area of the nozzle orifice 1, adjusting the width of the ink flow path, and increasing the thickness of the piezoelectric element are taken. The present inventor reduced the nozzle orifice frontage area by 30%.
We prototyped an inkjet head with a small comb and a pressure 1 element with a 50% thicker element, and confirmed that the voltage applied to the piezoelectric element and the ink droplet flight speed were the same, and the ink droplet weight was 172.
第４図は、大小それぞれの重量のインク滴を吐出するヘ
ッド１０１とヘッド１０２の駆動回路をブロック図で表
わしたものである、第１図の実施例に当てはめれば、ヘ
ッド１０１がノズルオリフィ、２．列ＮＩＩ、 ヘッド
１０２がノズルオリフィス列Ｎ１１に相当するインク流
路であると考えられる。インク滴吐出命令が、印字信号
５０１及び階調信号６０１として制御回路４０１へと伝
えられる。制御回路４０１は受は取った階調信号６０１
をもとにヘッド１０１と１０２の両ヘッドをそれぞれ選
択するロジックで構成されており、選択結果を信号ｆｉ
Ｌ、、Ｌ、を介して出力する。但しヘッド１０１，１０
２の両方が選択される場合も存り得る。制御回路４０１
から出力された信号は、遅延回路２０１，２０２で吐出
タイミングの調整が行なわれた後ドライブ回路３０１．
３０２に至りノズルオリフィス１よりインク滴が吐出さ
れるという原理である。ここで遅延回路２０１，２０２
を用いる理由は、ノズルオリフィス配列が印字方向に対
して垂直に数列にわたっているので、記録紙とノズルオ
リフィス１の相対位置が適正な位置となるまでインク滴
吐出タイミングを遅らせる為である。FIG. 4 is a block diagram showing a drive circuit for the head 101 and the head 102 that eject ink droplets of different weights.If applied to the embodiment of FIG. ．． It is considered that the head 102 in row NII is an ink flow path corresponding to nozzle orifice row N11. An ink droplet ejection command is transmitted to the control circuit 401 as a print signal 501 and a gradation signal 601. The control circuit 401 receives the received gradation signal 601.
It consists of logic that selects both heads 101 and 102 based on the selection result, which is sent to the signal fi.
Output via L,,L,. However, heads 101, 10
There may also be a case where both of 2 are selected. Control circuit 401
After the ejection timing is adjusted by delay circuits 201 and 202, the signal output from drive circuit 301.
302, and an ink droplet is ejected from the nozzle orifice 1. Here, delay circuits 201 and 202
The reason for using this is that since the nozzle orifices are arranged in several rows perpendicular to the printing direction, the ink droplet ejection timing is delayed until the relative position between the recording paper and the nozzle orifice 1 is at an appropriate position.
第５図は、第４図で示した信号１１Ｌ、、Ｌ、の吠信に
対するインク演重量を表わした図である。FIG. 5 is a diagram showing the ink calculation weight for the signals 11L, , L shown in FIG. 4.
■においてヘッド１０１，１０２両方に吐出命令が送ら
れ、その結果両ノズルオリフィスからの吐出量を合計し
た０、６μｇのインク滴が得られることになる。 また
、■においてヘッド１０１のみが駆動された時は０．４
μｇのインク滴が得られ、■においてヘッド１０２のみ
が駆動された時は０．２μｇのインク滴が得られる。よ
って、異なった重量のインク滴を吐出するヘッド２１ｉ
Ｉｔｉを適宜選択する事により、同色について３！ｉ類
の階調表現が可能である事が分かる。したがって異なっ
た重量のインク滴を吐出するヘッド３種類を適宜選択す
れば、同色について７！ＩＩ類の階調表現が可能である
。また第１図に示した実施例では２色のインク滴を吐出
可能であり、各色につき３種類の階調表現が可能である
事から、合計１６種項の階調表現が可能である。ここで
、シアン、マゼンダ、イエロー３色のインクをそれぞれ
大小２種類のイ／り演として吐出可能なカラーインクジ
ェットヘッドは、合計８４ｍｍの階調表現が可能である
。In step (3), a discharge command is sent to both heads 101 and 102, and as a result, an ink droplet of 0.6 μg is obtained, which is the sum of the discharge amounts from both nozzle orifices. In addition, when only the head 101 is driven in ■, 0.4
Ink droplets of μg are obtained, and when only the head 102 is driven in (3), ink droplets of 0.2 μg are obtained. Therefore, the heads 21i eject ink droplets of different weights.
By selecting Iti appropriately, 3 for the same color! It can be seen that type i gradation expression is possible. Therefore, if you appropriately select three types of heads that eject ink droplets of different weights, you can get 7! for the same color! Class II gradation expression is possible. Further, in the embodiment shown in FIG. 1, ink droplets of two colors can be ejected, and three types of gradation expression can be achieved for each color, so a total of 16 types of gradation expression can be achieved. Here, a color inkjet head capable of ejecting three colors of cyan, magenta, and yellow ink as two types of large and small inks can express a total of 84 mm of gradation.
第６図も本発明の実施例であり、第８図に基づくインク
流路で構成されており、インク１．及びＩ、の２孤類の
インク滴が吐出可能なカラーインクジェットヘッドであ
る。したがってノズルオリフィス列Ｎｌｌ及びＮｚは第
３図においてそれぞれ■及び■の特性を示す。但しｔｉ
３図０のドライブ回路への入力パルスは■、■共に電圧
、パルス幅が等しく設定されているが、各インク流路特
性及び温度特性等の相異から必らずしも等しくする必要
性はない。この実施例も第１図に示した実施例と同様に
１６種類の階調表現が可能である。FIG. 6 also shows an embodiment of the present invention, and is configured with an ink flow path based on FIG. 8, with ink 1. This is a color inkjet head capable of ejecting two types of ink droplets: and I. Therefore, the nozzle orifice rows Nll and Nz exhibit the characteristics of ■ and ■, respectively, in FIG. However, ti
3 The input pulses to the drive circuit in Figure 0 are set to have the same voltage and pulse width for both ■ and ■, but it is not necessarily necessary to make them equal due to the differences in the ink flow path characteristics and temperature characteristics. do not have. Similarly to the embodiment shown in FIG. 1, this embodiment is also capable of expressing 16 types of gradations.
本発明によるところのカラーインクジェットヘッドを用
いれば、正確に階調表現された鮮明なカラー記録が得ら
れるとともに、ノズルオリフィスのインク演吐出面から
記録紙までの距離を太き（設定できる為、記録紙の厚さ
の違いに、柔軟に対応でき、凸凹面にも記録可能なカラ
ーインクジェット記録装置が得られる。By using the color inkjet head according to the present invention, clear color recording with accurate gradation can be obtained, and the distance from the ink ejection surface of the nozzle orifice to the recording paper can be set to be large A color inkjet recording device that can flexibly respond to differences in paper thickness and can record even on uneven surfaces can be obtained.
第１図は、本発明実施例の斜視図。第２図は、実施例の
構成要素を示した斜視図。第３図は、実施例の特性を示
す波形図。第４図は、ヘッドの駆動回路を示すブロック
図。第５図は、第４図中の信号練り、、Ｌ、の状態を示
す波形図、 第６図は、本発明実施例の斜視図。第７図
と第８図はオンデマンド型インクジェットヘッドの構造
を示した断面図、第９図は、従来例を示した斜視図。第
１０図は、従来例のノズル配置の詳細を示した概念図。
以下記号の説明をする。
１・・・ノズルオリフィス
２・・・圧力室
３・・・インク供給路
４・・・インク供給準備室
５・・・圧電素子
６・・・振動板
７・・・流路基板
Ｔ、〜Ｔ４・・・インクタンク
Ｎ、〜Ｎａ、Ｎ、＋〜Ｎｍｔ・・・ノズルオリフィス列
Ｃ・・・インク供給チューブ
Ｐ・・・記録紙
以 上
出願人 セイコーエプソン株式会社
代理人 弁理士 最 上 務 他１名１１９、）７、
゛ノズｉしオリスス
第１図
第２図
第４図
■ ■ ■
第５図
第６図
第７図
第８図
第９図FIG. 1 is a perspective view of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing the components of the embodiment. FIG. 3 is a waveform diagram showing the characteristics of the example. FIG. 4 is a block diagram showing a head drive circuit. FIG. 5 is a waveform diagram showing the states of signal processing, L, in FIG. 4, and FIG. 6 is a perspective view of the embodiment of the present invention. 7 and 8 are cross-sectional views showing the structure of an on-demand inkjet head, and FIG. 9 is a perspective view showing a conventional example. FIG. 10 is a conceptual diagram showing details of a conventional nozzle arrangement. The symbols are explained below. 1... Nozzle orifice 2... Pressure chamber 3... Ink supply path 4... Ink supply preparation chamber 5... Piezoelectric element 6... Vibration plate 7... Channel substrate T, ~T4 ...Ink tank N, ~Na, N, +~Nmt...Nozzle orifice row C...Ink supply tube P...Recording paper or more Applicant Seiko Epson Co., Ltd. Agent Patent attorney Tsutomu Mogami et al. 1 person 119,) 7,
Figure 1 Figure 2 Figure 4 ■ ■ ■ Figure 5 Figure 6 Figure 7 Figure 8 Figure 9
Claims (1)
フィスと、前記ノズルオリフィスの各々に連結しインク
滴吐出の為の圧力を発生させる圧力室と、各インク毎に
設置されたインク供給準備室と、前記圧力室と前記イン
ク供給準備室に連結したインク供給路とを具備し、各色
のインクにつき飛行速度が同様であり、且つ重量が異な
るインク滴を吐出する複数の前記ノズルオリフィスが設
けられたことを特徴とするカラーインクジェットヘッド
。A plurality of nozzle orifices for ejecting ink droplets of two or more different colors, a pressure chamber connected to each of the nozzle orifices to generate pressure for ejecting ink droplets, and an ink supply preparation chamber installed for each ink. , comprising the pressure chamber and an ink supply path connected to the ink supply preparation chamber, and a plurality of nozzle orifices for ejecting ink droplets having similar flight speeds and different weights for each color of ink. A color inkjet head characterized by:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13041187A JP2606215B2 (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Ink jet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13041187A JP2606215B2 (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Ink jet recording device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63295270A true JPS63295270A (en) | 1988-12-01 |
| JP2606215B2 JP2606215B2 (en) | 1997-04-30 |
Family
ID=15033624
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13041187A Expired - Lifetime JP2606215B2 (en) | 1987-05-27 | 1987-05-27 | Ink jet recording device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2606215B2 (en) |
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| Publication number | Publication date |
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| JP2606215B2 (en) | 1997-04-30 |
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