JP3168699B2 - インクジェットヘッドの駆動装置及びインクジェットヘッドの駆動方法 - Google Patents
インクジェットヘッドの駆動装置及びインクジェットヘッドの駆動方法Info
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Description
置及びインクジェットの駆動方法に関する。さらに詳し
くは、インク液滴を選択的に記録媒体に付着させるイン
クジェットの駆動装置及びインクジェットの駆動方法に
関する。
字、低騒音、高印字品位等の利点から、急速に発展して
いる。インクジェットプリンタに用いられるインクジェ
ットヘッドにはいくつかの方式が提案されているが、一
般的には二つの方式に分けることができる。すなわち第
一の方式は圧電材料を使用して、電気パルスにより圧電
材料を変形させ、インクチャンバーの一部を変形させ
る。そしてインクチャンバー内に圧力パルスを発生さ
せ、この圧力パルスによりノズルからインク滴を吐出さ
せる。第二の方式は発熱抵抗体を使用して、電気パルス
により発熱抵抗体を発熱させる。そしてインクチャンバ
ー内のインクを沸騰させ、蒸気バブルを発生させる。こ
の蒸気バブルにより、ノズルからインク滴を吐出させ
る。
却を繰り返すために、容易に発熱抵抗体が劣化し、耐久
性に乏しいという課題がある。また蒸気バブルを発生で
きるインクしか使えないという課題もある。これに対し
て第一の方式は前述の課題を持たない。しかしながら第
一の方式はインク滴を吐出するノズル面のインクメニス
カスの安定に長時間を要し、インクジェットヘッド自体
の高速化が困難である。その為、広く普及するには至っ
ていない。
特開平2−215537号公報に、インク滴を吐出せし
める電気パルスの印加後に、前記電気パルスと同電圧と
なる追加パルスを印加せしめることを特徴とするインク
ジェットヘッドの駆動方法が、提案されている。
を図3、4を基に説明する。図3は従来例の電圧波形図
である。図4は図3の電圧波形によるインク滴形成とイ
ンクメニスカスの挙動を説明する図である。図3に於て
電気パルスは第1のパルス(以下、メインパルスと呼
ぶ)と同極性の第2のパルス(以下、追加パルスと呼
ぶ)がある。メインパルス1は時刻Aより印加され、追
加パルス2は時刻Eより印加される。次にインク滴形成
とインクメニスカスの挙動を時間を追って図4を用い説
明する。インクメニスカス4は流路(図示せず)に接続
されるノズル3内の外気とのインク形状を呼ぶ。
於て、直線形状(以下、基準状態と呼ぶ)である。
於て、メインパルスにより流路(図示せず)に与えられ
た圧力パルスにより、凸状の形状になる。
於て、柱状の形状に成長する。
於て、ノズル内へ戻る成分と吐出する成分に分離し、く
びれ5が生じる。
し、インク滴6が形成される。
於て、インク滴6とインクメニスカス4に分離される。
インクメニスカス4は凹状形状となる。
於て、凸状形状となる。インクメニスカス4の高さはA
時刻のそれよりも低い。
於て、凹状形状となる。インクメニスカス4の高さはF
時刻のそれよりも低い。
於て、基準状態に戻る。以降この状態を維持する。
のインクジェットヘッドの駆動方法は応答周波数が低
い。インクメニスカスは図4のE時刻に示されるインク
メニスカスの状態から、時刻Gのインクメニスカスの状
態になるまでの時間が長くかかるためである。凹状のメ
ニスカスは流路内に圧力パルスがないため、自然振動に
より凹凸の形状を繰り返し、基準状態に戻る。インク吐
出は基準状態で流路に圧力パルス発生させない状態(例
えば時刻Bの凸状のインクメニスカス、時刻Gの凹状の
インクメニスカスの状態)では、実行されない。また実
行されても不安定なインク吐出となる。従って時刻Aに
圧力パルスを印加し、時刻Eにインク滴が形成されて
も、次の圧力パルスは時刻Hまで待たなければならな
い。すなわち応答周波数を高めるためにはインクメニス
カスを速やかに基準状態に戻さなければならない。本発
明はかかる問題を解決するもので、速やかにインクメニ
スカスを基準状態に戻すことによりインクジェットヘッ
ドの応答周波数を高め、高速印字を可能とするインクジ
ェットヘッドの駆動方法を提供することを目的とする。
インクチャンバーとインク吐出のための開口部が形成さ
れたノズル面を有するインクジェットヘッドの駆動装置
において、インク滴を吐出する駆動パルスを生成する駆
動パルス生成手段と、該駆動パルス生成手段により生成
された駆動パルスによりインクチャンバーの一部を変形
させインクチャンバー内に圧力パルスを発生させる圧力
パルス生成手段と、前記インクチャンバー内に発生した
圧力パルスによりインク滴を外界へ吐出するインク滴生
成手段と、を有し、前記駆動パルスは、緩やかに電圧を
変化させインクチャンバーを膨張させることでインクメ
ニスカス表面を凹状にする第1駆動パルス部と、急激に
電圧を変化させインクチャンバーを収縮させることイン
クメニスカス表面を凸状にする第2駆動パルス部と、第
2駆動パルス部より電圧の変化量が少なく急激に電圧が
変化しインクチャンバーを収縮させることでインクメニ
スカス表面の凸状をさらに成長させインク滴を外界へ吐
出させる第3駆動パルス部と、第1駆動パルス部より電
圧の変化量が少なく緩やかに電圧が変化しインクチャン
バーを膨張させることでインクチャンバー内のインクを
補充する第4駆動パルス部とで構成されることを特徴と
するインクジェットヘッドの駆動装置であり、さらに
は、インク流路が形成されたインクチャンバーとインク
吐出のための開口部が形成されたノズル面を有するイン
クジェットヘッドの駆動方法において、緩やかに電圧を
変化させインクチャンバーを膨張させることでインクメ
ニスカス表面を凹状にする第1駆動パルスを生成するス
テップと、急激に電圧を変化させインクチャンバーを収
縮させることインクメニスカス表面を凸状にする第2駆
動パルスを生成するステップと、第2駆動パルス部より
電圧の変化量が少なく急激に電圧が変化しインクチャン
バーを収縮させることでインクメニスカス表面の凸状を
さらに成長させインク滴を外界へ吐出させる第3駆動パ
ルス部を生成するステップと、第1駆動パルス部より電
圧の変化量が少なく緩やかに電圧が変化しインクチャン
バーを膨張させることでインクチャンバー内のインクを
補充する第4駆動パルス部を生成するステップと、該駆
動パルスによりインクチャンバーの一部を変形させイン
クチャンバー内に圧力パルスを発生させるステップと、
前記インクチャンバー内に発生した圧力パルスによりイ
ンク滴を外界へ吐出するステップと、を有することを特
徴とする。
図1の電圧波形によるインク滴形成とインクメニスカス
の挙動を説明する図である。図1に於て、A時刻にメイ
ンパルス1が印加される。F時刻にメインパルス1と逆
極性の追加パルス2を印加する。
於て、基準状態にある。
於て、メインパルスにより流路(図示せず)に与えられ
た圧力パルスにより、凸状の形状になる。
於て、柱状の形状に成長する。
於て、ノズル内へ戻る成分と吐出する成分に分離し、く
びれ5が生じる。
し、インク滴6が形成される。
於て、インク滴6とインクメニスカス4に分離される。
インクメニスカス4は基準状態にある。
於て、凸状形状となる。インクメニスカス4の高さはA
時刻のそれよりも低く、従来例の図4のG時刻のそれよ
りも低い。
於て、基準状態に戻る。以降この状態を維持する。
なる理由は、逆極性の追加パルスにより、流路内にメイ
ンパルスによる圧力パルスとは逆の圧力パルスが印加さ
れる。この逆圧力パルスにより、インクメニスカス4は
基準状態に戻される。
のA時刻からH時刻までの時間(メインパルス印加から
次のメインパルスを印加できるまでの時間)と従来例の
インクジェットヘッドの駆動方法でのA時刻からI時刻
までの時間(メインパルス印加から次のメインパルスを
印加できるまでの時間)を表1に示す。いずれも同じイ
ンクジェットヘッドとインクを用いている。なお本発明
のインクジェットヘッドの駆動方法を適用できるインク
ジェットヘッドは特に限定されるものではなく、圧電材
料を使用して、電気パルスにより圧電材料を変形させ、
インクチャンバーの一部を変形させる。そしてインクチ
ャンバー内に圧力パルスを発生させ、この圧力パルスに
よりノズルからインク滴を吐出せしめるインクジェット
ヘッドであればよい。
ェットヘッドの駆動方法によれば、インク吐出後のイン
クメニスカスを速やかに基準状態に戻すことにより、イ
ンクジェットヘッドの応答周波数を高め、高速印字を可
能とするインクジェットヘッドを提供できるという優れ
た効果がある。
圧波形図。
メニスカスの挙動を説明する図。
波形図。
メニスカスの挙動を説明する図。
Claims (4)
- 【請求項1】インク流路が形成されたインクチャンバー
とインク吐出のための開口部が形成されたノズル面を有
するインクジェットヘッドの駆動装置において、インク
滴を吐出する駆動パルスを生成する駆動パルス生成手段
と、 該駆動パルス生成手段により生成された駆動パルスによ
りインクチャンバーの一部を変形させインクチャンバー
内に圧力パルスを発生させる圧力パルス生成手段と、 前記インクチャンバー内に発生した圧力パルスによりイ
ンク滴を外界へ吐出するインク滴生成手段と、 を有し、前記駆動パルスは、 緩やかに電圧を変化させインクチャ
ンバーを膨張させることでインクメニスカス表面を凹状
にする第1駆動パルス部と、急激に電圧を変化させイン
クチャンバーを収縮させることでインクメニスカス表面
を凸状にする第2駆動パルス部と、第2駆動パルス部よ
り電圧の変化量が少なく急激に電圧が変化しインクチャ
ンバーを収縮させることでインクメニスカス表面の凸状
をさらに成長させインク滴を外界へ吐出させる第3駆動
パルス部と、第1駆動パルス部より電圧の変化量が少な
く緩やかに電圧が変化しインクチャンバーを膨張させる
ことでインクチャンバー内のインクを補充する第4駆動
パルス部とで構成されることを特徴とするインクジェッ
トヘッドの駆動装置。 - 【請求項2】前記インク流路が形成されたインクチャン
バーはその一部または全体が圧電材料により変形するこ
とを特徴とする請求項1記載のインクジェットヘッドの
駆動装置。 - 【請求項3】前記インク滴を吐出する駆動パルスは電気
信号であることを特徴とする請求項2記載のインクジェ
ットヘッドの駆動装置。 - 【請求項4】インク流路が形成されたインクチャンバー
とインク吐出のための開口部が形成されたノズル面を有
するインクジェットヘッドの駆動方法において、緩やか
に電圧を変化させインクチャンバーを膨張させることで
インクメニスカス表面を凹状にする第1駆動パルスを生
成するステップと、 急激に電圧を変化させインクチャンバーを収縮させるこ
とインクメニスカス表面を凸状にする第2駆動パルスを
生成するステップと、 第2駆動パルス部より電圧の変化量が少なく急激に電圧
が変化しインクチャンバーを収縮させることでインクメ
ニスカス表面の凸状をさらに成長させインク滴を外界へ
吐出させる第3駆動パルス部を生成するステップと、 第1駆動パルス部より電圧の変化量が少なく緩やかに電
圧が変化しインクチャンバーを膨張させることでインク
チャンバー内のインクを補充する第4駆動パルス部を生
成するステップと、 該駆動パルスによりインクチャンバーの一部を変形させ
インクチャンバー内に圧力パルスを発生させるステップ
と、 前記インクチャンバー内に発生した圧力パルスによりイ
ンク滴を外界へ吐出するステップと、 を有することを特徴とするインクジェットヘッドの駆動
方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15381392A JP3168699B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | インクジェットヘッドの駆動装置及びインクジェットヘッドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP15381392A JP3168699B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | インクジェットヘッドの駆動装置及びインクジェットヘッドの駆動方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05338150A JPH05338150A (ja) | 1993-12-21 |
JP3168699B2 true JP3168699B2 (ja) | 2001-05-21 |
Family
ID=15570668
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP15381392A Expired - Lifetime JP3168699B2 (ja) | 1992-06-12 | 1992-06-12 | インクジェットヘッドの駆動装置及びインクジェットヘッドの駆動方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3168699B2 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2014185142A1 (ja) | 2013-05-13 | 2014-11-20 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッドおよびその駆動方法と、インクジェットプリンタ |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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JP3204314B2 (ja) | 1998-12-09 | 2001-09-04 | 日本電気株式会社 | インクジェットプリンタのプリントヘッド駆動方法およびプリントヘッド駆動装置 |
JP2009071113A (ja) | 2007-09-14 | 2009-04-02 | Fujifilm Corp | 圧電素子の駆動方法 |
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JP5446295B2 (ja) | 2009-02-03 | 2014-03-19 | セイコーエプソン株式会社 | 液体吐出装置、及び、液体吐出方法 |
KR101569837B1 (ko) | 2009-12-09 | 2015-11-30 | 삼성전자주식회사 | 잉크젯 프린팅 장치 및 그 구동 방법 |
-
1992
- 1992-06-12 JP JP15381392A patent/JP3168699B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014185142A1 (ja) | 2013-05-13 | 2014-11-20 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェットヘッドおよびその駆動方法と、インクジェットプリンタ |
US9457564B2 (en) | 2013-05-13 | 2016-10-04 | Konica Minolta, Inc. | Inkjet head, method for driving same, and inkjet printer |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH05338150A (ja) | 1993-12-21 |
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