JP2827531B2 - インクジェット記録ヘッドの駆動方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの駆動方法Info
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- JP2827531B2 JP2827531B2 JP3027856A JP2785691A JP2827531B2 JP 2827531 B2 JP2827531 B2 JP 2827531B2 JP 3027856 A JP3027856 A JP 3027856A JP 2785691 A JP2785691 A JP 2785691A JP 2827531 B2 JP2827531 B2 JP 2827531B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はインクジェット記録ヘッ
ドの駆動方法に係り、詳しくはオンデマンド型インクジ
ェット記録ヘッドにおいて、インク吐出の安定化及び高
速化並びに印字品質の向上を可能にした記録ヘッドの駆
動方法に関する。
ドの駆動方法に係り、詳しくはオンデマンド型インクジ
ェット記録ヘッドにおいて、インク吐出の安定化及び高
速化並びに印字品質の向上を可能にした記録ヘッドの駆
動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、インクジェット記録ヘッド及びそ
の駆動装置には多くの方式があり、これを大きく分類す
ると、連続噴射型オンデマンド型（インパルス型）
静電吸引型の３つになる。この中で、オンデマンド型
インクジェット記録ヘッドは、構成が比較的簡単であり
しかも安価にて製造できるという特徴から、プリンタ等
の記録ヘッドとして広く使用されている。
の駆動装置には多くの方式があり、これを大きく分類す
ると、連続噴射型オンデマンド型（インパルス型）
静電吸引型の３つになる。この中で、オンデマンド型
インクジェット記録ヘッドは、構成が比較的簡単であり
しかも安価にて製造できるという特徴から、プリンタ等
の記録ヘッドとして広く使用されている。
【０００３】図２はこの種の記録ヘッドの主要部を示し
たもので、この図において１はインクタンク、２はイン
ク供給路、３はインク加圧室、４はインクノズル、５は
インクノズル４に連通するインク供給路、６はインク加
圧室３の外側に設けられた振動板、７はこの振動板６に
貼着された電気機械変換素子としての圧電素子であり、
前記振動板６及び圧電素子７によりバイモルフが構成さ
れている。このような構成において圧電素子７にパルス
状の電圧が印加されると、圧電素子７はその厚さ方向に
膨張し長さ方向には収縮するため、振動板６はインク加
圧室３の内側にたわむ。これによりインク加圧室３の容
積がわずかながら減少し、振動板６の変形により生じた
圧力波により、インクがインク滴となってインクノズル
４から図のａ方向に吐出される。
たもので、この図において１はインクタンク、２はイン
ク供給路、３はインク加圧室、４はインクノズル、５は
インクノズル４に連通するインク供給路、６はインク加
圧室３の外側に設けられた振動板、７はこの振動板６に
貼着された電気機械変換素子としての圧電素子であり、
前記振動板６及び圧電素子７によりバイモルフが構成さ
れている。このような構成において圧電素子７にパルス
状の電圧が印加されると、圧電素子７はその厚さ方向に
膨張し長さ方向には収縮するため、振動板６はインク加
圧室３の内側にたわむ。これによりインク加圧室３の容
積がわずかながら減少し、振動板６の変形により生じた
圧力波により、インクがインク滴となってインクノズル
４から図のａ方向に吐出される。
【０００４】ところで、圧電素子７に印加される電圧パ
ルス波形としては、図３〜図５に示すものが多用されて
いる。まず、図３は時刻ｔ1で電圧をＶ1とし、（ｔ2−
ｔ1）時間経過後の時刻ｔ2で電圧をゼロに除荷するもの
であり、インク滴は時刻ｔ1で吐出し、これを目的とす
る周波数に応じてｎ回（ｎは自然数）繰り返す。ここ
で、電圧パルス幅Ａを振動板６及び圧電素子７からなる
バイモルフの固有振動周期と等しくする。このような電
圧パルス波形による駆動方法は“押し打ち”の駆動方法
と呼ばれている。次に、図４は時刻ｔ1で電圧をゼロと
し、（ｔ2−ｔ1）時間経過後の時刻ｔ2で電圧をＶ1とす
るものであり、インク滴は時刻ｔ2で吐出し、これを目
的とする周波数に応じてｎ回繰り返す。ここで、（ｔ2
−ｔ1）の時間Ｂをバイモルフの固有振動周期の１／２
とする。このような電圧パルス波形による駆動方法は
“引き打ち”の駆動方法と呼ばれている。更に、図５は
図３に示した“押し打ち”の駆動方法の変形例であり、
時刻ｔ1で電圧をＶ1とし、（ｔ2−ｔ1）時間経過後の時
刻ｔ2で電圧を−Ｖ2とした後、（ｔ3−ｔ2）時間経過後
の時刻ｔ3で電圧をゼロとするもので、インク滴は時刻
ｔ1で吐出し、これを目的とする周波数に応じてｎ回繰
り返すものである。
ルス波形としては、図３〜図５に示すものが多用されて
いる。まず、図３は時刻ｔ1で電圧をＶ1とし、（ｔ2−
ｔ1）時間経過後の時刻ｔ2で電圧をゼロに除荷するもの
であり、インク滴は時刻ｔ1で吐出し、これを目的とす
る周波数に応じてｎ回（ｎは自然数）繰り返す。ここ
で、電圧パルス幅Ａを振動板６及び圧電素子７からなる
バイモルフの固有振動周期と等しくする。このような電
圧パルス波形による駆動方法は“押し打ち”の駆動方法
と呼ばれている。次に、図４は時刻ｔ1で電圧をゼロと
し、（ｔ2−ｔ1）時間経過後の時刻ｔ2で電圧をＶ1とす
るものであり、インク滴は時刻ｔ2で吐出し、これを目
的とする周波数に応じてｎ回繰り返す。ここで、（ｔ2
−ｔ1）の時間Ｂをバイモルフの固有振動周期の１／２
とする。このような電圧パルス波形による駆動方法は
“引き打ち”の駆動方法と呼ばれている。更に、図５は
図３に示した“押し打ち”の駆動方法の変形例であり、
時刻ｔ1で電圧をＶ1とし、（ｔ2−ｔ1）時間経過後の時
刻ｔ2で電圧を−Ｖ2とした後、（ｔ3−ｔ2）時間経過後
の時刻ｔ3で電圧をゼロとするもので、インク滴は時刻
ｔ1で吐出し、これを目的とする周波数に応じてｎ回繰
り返すものである。
【０００５】なお、図４に示した“引き打ち”の駆動方
法は、インク加圧室３の容積を一旦増加させ、いわゆる
インクノズル４内のメニスカス（インクの出入り）を後
退させてからインクを加圧するものであり、この駆動方
法によれば、特開昭５５−１７５８９号公報に記載され
ているごとく、図３の“押し打ち”に比べてインク滴を
安定して吐出させることができ、かつ周波数応答性にも
優れていることが知られている。
法は、インク加圧室３の容積を一旦増加させ、いわゆる
インクノズル４内のメニスカス（インクの出入り）を後
退させてからインクを加圧するものであり、この駆動方
法によれば、特開昭５５−１７５８９号公報に記載され
ているごとく、図３の“押し打ち”に比べてインク滴を
安定して吐出させることができ、かつ周波数応答性にも
優れていることが知られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】上述したように、オン
デマンド型のインクジェット記録ヘッドは、電圧パルス
の印加によって駆動される。印加される電圧パルスは、
周知のようにその波形のタイプによって、それぞれ異な
ったメカニズムでインクジェットを生成する。図３〜図
５に示される波形では、もっぱら電圧パルスの波高値及
びパルス幅のみが着目され、これらの２つのパラメータ
によってインクの吐出を制御しようとしている。しかる
に、インク吐出時の挙動を考えるとき、上記２つのパラ
メータのみによっては制御できない種々の好ましくない
現象がある。例えば、インクノズル外部からの気泡の浸
入によるインク不吐出のほか、重大なものとしていわゆ
るサテライトの発生がある。すなわち、１回の電圧パル
ス波形を与えた場合、インクノズルから主インク滴に続
いて時間的に遅れをもったサテライト（副インク滴）が
数発吐出し、このサテライトによって文字を構成するド
ットがにじみ、印字品質が低下するという問題を生じ
る。また、インクノズルから吐出されたインク滴が曲が
って直進性を失い、所望の文字フォントを印字できない
ことがある。
デマンド型のインクジェット記録ヘッドは、電圧パルス
の印加によって駆動される。印加される電圧パルスは、
周知のようにその波形のタイプによって、それぞれ異な
ったメカニズムでインクジェットを生成する。図３〜図
５に示される波形では、もっぱら電圧パルスの波高値及
びパルス幅のみが着目され、これらの２つのパラメータ
によってインクの吐出を制御しようとしている。しかる
に、インク吐出時の挙動を考えるとき、上記２つのパラ
メータのみによっては制御できない種々の好ましくない
現象がある。例えば、インクノズル外部からの気泡の浸
入によるインク不吐出のほか、重大なものとしていわゆ
るサテライトの発生がある。すなわち、１回の電圧パル
ス波形を与えた場合、インクノズルから主インク滴に続
いて時間的に遅れをもったサテライト（副インク滴）が
数発吐出し、このサテライトによって文字を構成するド
ットがにじみ、印字品質が低下するという問題を生じ
る。また、インクノズルから吐出されたインク滴が曲が
って直進性を失い、所望の文字フォントを印字できない
ことがある。
【０００７】これらの現象はストロボ観測装置を用いて
容易に観測可能であり、実際に前記図３〜図５の電圧パ
ルス波形を圧電素子７に印加した観測実験では、圧電素
子７の面積を小さくするほどサテライトが発生しやすい
ことが確認されている。これは、インクノズル内でのイ
ンクメニスカスの挙動が不均一になるためであろうと考
えられている。このインクメニスカスの挙動については
インクノズルの形状を制御することで安定化させる試み
もなされているが、製造面や形状面での制約が多く実用
化が難しい。このため、簡便な方法として、駆動波形の
工夫によってインク滴の吐出を安定させて印字品質の向
上を図ることが要請されてくる。
容易に観測可能であり、実際に前記図３〜図５の電圧パ
ルス波形を圧電素子７に印加した観測実験では、圧電素
子７の面積を小さくするほどサテライトが発生しやすい
ことが確認されている。これは、インクノズル内でのイ
ンクメニスカスの挙動が不均一になるためであろうと考
えられている。このインクメニスカスの挙動については
インクノズルの形状を制御することで安定化させる試み
もなされているが、製造面や形状面での制約が多く実用
化が難しい。このため、簡便な方法として、駆動波形の
工夫によってインク滴の吐出を安定させて印字品質の向
上を図ることが要請されてくる。
【０００８】なお、発明者においても、図３，図４に示
す駆動電圧のパルス波形を図２の記録ヘッドに印加しイ
ンクの吐出特性を調べてみた。実験条件として、電圧Ｖ
1を１００〜１５０Ｖ、時間Ａ，Ｂを２０〜１５０μｓ
ｅｃ、パルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間を何
れも５μｓｅｃ以下、駆動周波数は１〜５ｋＨzとし
た。実験の結果、これらの条件下ではサテライト発生が
多くみられ、インクノズル４への気泡の浸入も多数みら
れて良好な印字品質が得られないことを確認した。そこ
で、電圧印加方法の中で最も動作を安定させることが可
能と思われる“引き打ち”の駆動電圧のパルス波形につ
いて着目し、図６に示す波形の立ち下がり時間Ｔｄ及び
立ち上がり時間Ｔｅ、印加電圧Ｖにつき上述した実験よ
りもさらに広範囲の値を設定して実験したが、良好な結
果は得られなかった。
す駆動電圧のパルス波形を図２の記録ヘッドに印加しイ
ンクの吐出特性を調べてみた。実験条件として、電圧Ｖ
1を１００〜１５０Ｖ、時間Ａ，Ｂを２０〜１５０μｓ
ｅｃ、パルスの立ち上がり時間及び立ち下がり時間を何
れも５μｓｅｃ以下、駆動周波数は１〜５ｋＨzとし
た。実験の結果、これらの条件下ではサテライト発生が
多くみられ、インクノズル４への気泡の浸入も多数みら
れて良好な印字品質が得られないことを確認した。そこ
で、電圧印加方法の中で最も動作を安定させることが可
能と思われる“引き打ち”の駆動電圧のパルス波形につ
いて着目し、図６に示す波形の立ち下がり時間Ｔｄ及び
立ち上がり時間Ｔｅ、印加電圧Ｖにつき上述した実験よ
りもさらに広範囲の値を設定して実験したが、良好な結
果は得られなかった。
【０００９】本発明は上記問題点を解決するためになさ
れたもので、その目的とするところは、サテライトの発
生、気泡の浸入をなくし、高速で安定したインクジェッ
ト記録が可能なインクジェット記録ヘッドの駆動方法を
提供することにある。
れたもので、その目的とするところは、サテライトの発
生、気泡の浸入をなくし、高速で安定したインクジェッ
ト記録が可能なインクジェット記録ヘッドの駆動方法を
提供することにある。
【００１０】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、“引き打ち”の電圧パルス波形を基本と
するもので、インク不吐出時には電気機械変換素子に予
め電圧Ｖ1を印加してインク加圧室の容積を減少させて
おき、印字に当たってはインク加圧室の容積が急激に変
化しないように立ち下がり時間Ｔａを経て前記電圧Ｖ1
を除荷し、そのまま時間Ｔｂを保持し、その後、立ち上
がり時間Ｔｃにて前記電圧Ｖ1よりも低い電圧Ｖ2を印加
した後、瞬時に電圧Ｖ1に復帰させてインク加圧室の容
積を減少させ、インクノズルからインクを吐出させるも
のである。
に、本発明は、“引き打ち”の電圧パルス波形を基本と
するもので、インク不吐出時には電気機械変換素子に予
め電圧Ｖ1を印加してインク加圧室の容積を減少させて
おき、印字に当たってはインク加圧室の容積が急激に変
化しないように立ち下がり時間Ｔａを経て前記電圧Ｖ1
を除荷し、そのまま時間Ｔｂを保持し、その後、立ち上
がり時間Ｔｃにて前記電圧Ｖ1よりも低い電圧Ｖ2を印加
した後、瞬時に電圧Ｖ1に復帰させてインク加圧室の容
積を減少させ、インクノズルからインクを吐出させるも
のである。
【００１１】ここで、上記電圧Ｖ1，Ｖ2、時間Ｔａ，Ｔ
ｂ，Ｔｃとしては以下の範囲であることが望ましい。 Ｖ1：９０〜１２０Ｖ Ｖ2：４０〜６０Ｖ Ｔａ：５〜１０μｓｅｃ Ｔｂ：Ｔｂ≦２０μｓｅｃ−Ｔａ Ｔｃ：Ｔｃ≒６０μｓｅｃ−Ｔｂ−Ｔｃ
ｂ，Ｔｃとしては以下の範囲であることが望ましい。 Ｖ1：９０〜１２０Ｖ Ｖ2：４０〜６０Ｖ Ｔａ：５〜１０μｓｅｃ Ｔｂ：Ｔｂ≦２０μｓｅｃ−Ｔａ Ｔｃ：Ｔｃ≒６０μｓｅｃ−Ｔｂ−Ｔｃ
【００１２】
【作用】本発明においては、インク不吐出時には電気機
械変換素子に電圧Ｖ1が印加されてインク加圧室の容積
が減少する。印字に当たっては立ち下がり時間Ｔａをか
けて電圧Ｖ1が除荷されるので、インク加圧室の容積は
急激に減少しない。電圧Ｖ1が除荷された後は、時間Ｔ
ｂを経過してから、電圧Ｖ1の約半分の電圧Ｖ2まで立ち
上がり時間Ｔｃをかけて昇圧される。電圧Ｖ2まで昇圧
した後は瞬時に電圧Ｖ1まで復帰される。これらの過程
を経て電圧が印加されることにより、インク吐出が高速
になると共に安定する。
械変換素子に電圧Ｖ1が印加されてインク加圧室の容積
が減少する。印字に当たっては立ち下がり時間Ｔａをか
けて電圧Ｖ1が除荷されるので、インク加圧室の容積は
急激に減少しない。電圧Ｖ1が除荷された後は、時間Ｔ
ｂを経過してから、電圧Ｖ1の約半分の電圧Ｖ2まで立ち
上がり時間Ｔｃをかけて昇圧される。電圧Ｖ2まで昇圧
した後は瞬時に電圧Ｖ1まで復帰される。これらの過程
を経て電圧が印加されることにより、インク吐出が高速
になると共に安定する。
【００１３】さらに、電圧Ｖ1を９０〜１２０Ｖ（ボル
ト）、電圧Ｖ2を４０〜６０Ｖ（ボルト）、時間Ｔａを
５〜１０μｓｅｃ、時間Ｔａと時間Ｔｂとの和を２０μ
ｓｅｃ以下、時間Ｔａと時間Ｔｂと時間Ｔｃとの和をほ
ぼ６０μｓｅｃとすると、インク吐出が一層高速になる
と共に最も安定することが確認されている。
ト）、電圧Ｖ2を４０〜６０Ｖ（ボルト）、時間Ｔａを
５〜１０μｓｅｃ、時間Ｔａと時間Ｔｂとの和を２０μ
ｓｅｃ以下、時間Ｔａと時間Ｔｂと時間Ｔｃとの和をほ
ぼ６０μｓｅｃとすると、インク吐出が一層高速になる
と共に最も安定することが確認されている。
【００１４】
【実施例】以下、図に沿って本発明の実施例を説明す
る。図１は本発明のインクジェット記録ヘッドの駆動方
法に用いられる電圧パルスの波形図であり、この電圧パ
ルスが図２に示した記録ヘッドに印加されてインク滴を
吐出する。図２の記録ヘッドの構造についてはすでに説
明してあるので説明を省略する。発明者は、メニスカス
が前進してインクが吐出される際の波形効果に着目し、
最も良好なインク吐出特性を発揮する波形として、図１
に示す波形を見出し、その条件を特定化した。
る。図１は本発明のインクジェット記録ヘッドの駆動方
法に用いられる電圧パルスの波形図であり、この電圧パ
ルスが図２に示した記録ヘッドに印加されてインク滴を
吐出する。図２の記録ヘッドの構造についてはすでに説
明してあるので説明を省略する。発明者は、メニスカス
が前進してインクが吐出される際の波形効果に着目し、
最も良好なインク吐出特性を発揮する波形として、図１
に示す波形を見出し、その条件を特定化した。
【００１５】以下、波形と記録ヘッドの動作との関係に
ついて図１を参照しつつ詳細に説明する。先ず、圧電素
子７には予め電圧Ｖ1が印加される。この電圧Ｖ1は、記
録ヘッドの動作時に除荷されて一様に下降し、立ち下が
り時間Ｔａを経過した時点でゼロになる。この立ち下が
り時間Ｔａは、それまで収縮していたインク加圧室３が
復元してインクタンク１からインクが吸い込まれるとと
もに、インクノズル４内のメニスカスが後退する期間で
ある。この立ち下がり時間Ｔａは、短かすぎるとインク
ノズル４から気泡が浸入する要因となるので、具体的に
は５〜１０μｓｅｃの範囲が好ましい。さらに、電圧が
ゼロになってから再度昇圧するまでの保持時間Ｔｂは、
次のインク吐出時の立ち上がり時間Ｔｃとの関係で決定
され、具体的には１０μｓｅｃ以下であることが望まし
く、また、立ち下がり時間Ｔａと保持時間Ｔｂとの和が
２０μｓｅｃ以下であることが必要である。
ついて図１を参照しつつ詳細に説明する。先ず、圧電素
子７には予め電圧Ｖ1が印加される。この電圧Ｖ1は、記
録ヘッドの動作時に除荷されて一様に下降し、立ち下が
り時間Ｔａを経過した時点でゼロになる。この立ち下が
り時間Ｔａは、それまで収縮していたインク加圧室３が
復元してインクタンク１からインクが吸い込まれるとと
もに、インクノズル４内のメニスカスが後退する期間で
ある。この立ち下がり時間Ｔａは、短かすぎるとインク
ノズル４から気泡が浸入する要因となるので、具体的に
は５〜１０μｓｅｃの範囲が好ましい。さらに、電圧が
ゼロになってから再度昇圧するまでの保持時間Ｔｂは、
次のインク吐出時の立ち上がり時間Ｔｃとの関係で決定
され、具体的には１０μｓｅｃ以下であることが望まし
く、また、立ち下がり時間Ｔａと保持時間Ｔｂとの和が
２０μｓｅｃ以下であることが必要である。
【００１６】次に、電圧はインク吐出のためほぼ一様な
勾配で電圧Ｖ2まで上昇させ、電圧Ｖ2に到達すると電圧
Ｖ1まで瞬時に上昇させる。このときの立ち上がり時間
Ｔｃを５μｓｅｃ以下とすると、インクが吐出されるも
のの、インク柱の曲がりや吐出量のバラツキが発生しや
すい。そこで種々の実験の結果、電圧Ｖ2を電圧Ｖ1の約
半分の値とし、立ち上がり時間Ｔｃを４０μｓｅｃと
し、電圧Ｖ2に到達してから３μｓｅｃ以下の期間に電
圧Ｖ1に復帰させることで、安定した吐出特性が得られ
ることが判明した。これは、メニスカスの動作が、ある
段階までは緩やかであるので、その期間にメニスカスの
先端形状等が整合されてインクノズル４内での不均一が
なくなることにより、良好な吐出特性が得られるものと
推定される。また、電圧パルスのパターン幅は、立ち下
がり時間Ｔａと保持時間Ｔｂと立ち上がり時間Ｔｃとの
和（Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ）となり、実験の結果、このパタ
ーン幅を６０μｓｅｃ以下にすると、インク吐出の高速
化、安定化の面で最も適していることが判明した。な
お、パターン幅が６０μｓｅｃを越えて長くなると、イ
ンク柱が次第に細長くなって裁断され、サテライト化す
る。また、パターン幅が６０μｓｅｃを下回り４０〜５
０μｓｅｃの範囲になると、インク柱が曲がってしま
う。いずれにしろ、パターン幅がほぼ６０μｓｅｃであ
るときに、インク柱が最も安定し、良質の印字が可能に
なる。すなわちパターン幅が６０μｓｅｃを越えても、
または下回っても、印字品質は低下することになる。
勾配で電圧Ｖ2まで上昇させ、電圧Ｖ2に到達すると電圧
Ｖ1まで瞬時に上昇させる。このときの立ち上がり時間
Ｔｃを５μｓｅｃ以下とすると、インクが吐出されるも
のの、インク柱の曲がりや吐出量のバラツキが発生しや
すい。そこで種々の実験の結果、電圧Ｖ2を電圧Ｖ1の約
半分の値とし、立ち上がり時間Ｔｃを４０μｓｅｃと
し、電圧Ｖ2に到達してから３μｓｅｃ以下の期間に電
圧Ｖ1に復帰させることで、安定した吐出特性が得られ
ることが判明した。これは、メニスカスの動作が、ある
段階までは緩やかであるので、その期間にメニスカスの
先端形状等が整合されてインクノズル４内での不均一が
なくなることにより、良好な吐出特性が得られるものと
推定される。また、電圧パルスのパターン幅は、立ち下
がり時間Ｔａと保持時間Ｔｂと立ち上がり時間Ｔｃとの
和（Ｔａ＋Ｔｂ＋Ｔｃ）となり、実験の結果、このパタ
ーン幅を６０μｓｅｃ以下にすると、インク吐出の高速
化、安定化の面で最も適していることが判明した。な
お、パターン幅が６０μｓｅｃを越えて長くなると、イ
ンク柱が次第に細長くなって裁断され、サテライト化す
る。また、パターン幅が６０μｓｅｃを下回り４０〜５
０μｓｅｃの範囲になると、インク柱が曲がってしま
う。いずれにしろ、パターン幅がほぼ６０μｓｅｃであ
るときに、インク柱が最も安定し、良質の印字が可能に
なる。すなわちパターン幅が６０μｓｅｃを越えても、
または下回っても、印字品質は低下することになる。
【００１７】なお、パルスの高さについては、電圧Ｖ1
が９０〜１２０Ｖ、電圧Ｖ2が４０〜６０ボルトＶであ
る場合に、前述の各時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ相互間の条件
を満足して印字品質を向上させることが確認できた。
が９０〜１２０Ｖ、電圧Ｖ2が４０〜６０ボルトＶであ
る場合に、前述の各時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃ相互間の条件
を満足して印字品質を向上させることが確認できた。
【００１８】
【発明の効果】以上述べたように本発明では、記録ヘッ
ドの電気機械変換素子に印加する電圧パルス波形を、イ
ンクノズル内のメニスカスの動き（インク体積速度）に
着目してメニスカスの後退を緩やかとし、かつメニスカ
スの前進（インク吐出）を緩急の２段階に分けて制御で
きる電圧パルス波形とした。具体的には、インク不吐出
時には電気機械変換素子に電圧Ｖ1を印加してインク加
圧室の容積を減少させ、印字に当たっては立ち下がり時
間Ｔａをかけて電圧Ｖ1を除荷することによりインク加
圧室の容積の急激な減少を防ぐと共に、電圧Ｖ1を除荷
した後に時間Ｔｂを経過してから電圧Ｖ1の約半分の電
圧Ｖ2まで立ち上がり時間Ｔｃをかけて昇圧し、その
後、瞬時に電圧Ｖ1まで復帰させる電圧パルス波形とし
たものである。これにより、インク吐出の高速化、安定
化を達成できると共に印字品質の向上を図ることがで
き、マルチノズルに用いられる記録ヘッドにも適用可能
である等の効果がある。
ドの電気機械変換素子に印加する電圧パルス波形を、イ
ンクノズル内のメニスカスの動き（インク体積速度）に
着目してメニスカスの後退を緩やかとし、かつメニスカ
スの前進（インク吐出）を緩急の２段階に分けて制御で
きる電圧パルス波形とした。具体的には、インク不吐出
時には電気機械変換素子に電圧Ｖ1を印加してインク加
圧室の容積を減少させ、印字に当たっては立ち下がり時
間Ｔａをかけて電圧Ｖ1を除荷することによりインク加
圧室の容積の急激な減少を防ぐと共に、電圧Ｖ1を除荷
した後に時間Ｔｂを経過してから電圧Ｖ1の約半分の電
圧Ｖ2まで立ち上がり時間Ｔｃをかけて昇圧し、その
後、瞬時に電圧Ｖ1まで復帰させる電圧パルス波形とし
たものである。これにより、インク吐出の高速化、安定
化を達成できると共に印字品質の向上を図ることがで
き、マルチノズルに用いられる記録ヘッドにも適用可能
である等の効果がある。
【図１】本発明の実施例における電圧パルスの波形図で
ある。
ある。
【図２】本発明が適用されるインクジェット記録ヘッド
の断面図である。
の断面図である。
【図３】従来の電圧パルスを示す波形図である。
【図４】従来の電圧パルスを示す波形図である。
【図５】従来の電圧パルスを示す波形図である。
【図６】従来の電圧パルスを示す波形図である。
１ インクタンク ２ インク供給路 ３ インク加圧室 ４ インクノズル ５ インク供給路 ６ 振動板 ７ 圧電素子
フロントページの続き (72)発明者 篠田 正紀 川崎市川崎区田辺新田１番１号 富士電 機株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−192947（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−65562（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055
Claims (2)
- 【請求項１】 インク加圧室と、このインク加圧室に連
通するインクノズルと、前記インク加圧室の外側に配置
され、かつ電圧パルスの印加により変形して前記インク
加圧室の容積を変化させる電気機械変換素子とを備え、
この電気機械変換素子の変形の際に生ずる圧力波により
前記インク加圧室内のインクを加圧して前記インクノズ
ルから吐出させるオンデマンド型インクジェット記録ヘ
ッドにおいて、インク不吐出時には前記電気機械変換素
子に予め電圧Ｖ1を印加して前記インク加圧室の容積を
減少させておき、印字に当たっては前記インク加圧室の
容積が急激に変化しないように立ち下がり時間Ｔａを経
て前記電圧Ｖ1を除荷し、そのまま時間Ｔｂを保持し、
その後、立ち上がり時間Ｔｃにて前記電圧Ｖ1よりも低
い電圧Ｖ2を印加した後、瞬時に電圧Ｖ1に復帰させて前
記インク加圧室の容積を減少させ、前記インクノズルか
らインクを吐出させることを特徴とするインクジェット
記録ヘッドの駆動方法。 - 【請求項２】 電圧Ｖ1，Ｖ2、時間Ｔａ，Ｔｂ，Ｔｃが
以下の範囲である請求項１記載のインクジェット記録ヘ
ッドの駆動方法。 Ｖ1：９０〜１２０Ｖ Ｖ2：４０〜６０Ｖ Ｔａ：５〜１０μｓｅｃ Ｔｂ：Ｔｂ≦２０μｓｅｃ−Ｔａ Ｔｃ：Ｔｃ≒６０μｓｅｃ−Ｔｂ−Ｔｃ
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027856A JP2827531B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3027856A JP2827531B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04251749A JPH04251749A (ja) | 1992-09-08 |
| JP2827531B2 true JP2827531B2 (ja) | 1998-11-25 |
Family
ID=12232558
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3027856A Expired - Fee Related JP2827531B2 (ja) | 1991-01-28 | 1991-01-28 | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2827531B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3495761B2 (ja) * | 1992-07-21 | 2004-02-09 | セイコーエプソン株式会社 | インクジェット式プリンタにおけるインク滴の形成方法、及びインクジェット式記録装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5565562A (en) * | 1978-11-08 | 1980-05-17 | Seiko Epson Corp | Ink jet recorder |
| JP2593940B2 (ja) * | 1988-10-14 | 1997-03-26 | 富士電機株式会社 | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 |
-
1991
- 1991-01-28 JP JP3027856A patent/JP2827531B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04251749A (ja) | 1992-09-08 |
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