JP3311085B2 - インク吐出装置 - Google Patents
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
るものである。
ミックスを応用したドロップオンデマンド方式のインク
ジェットプリンタヘッドが提案されている。これは、圧
電セラミックスの変形によってインク液室の容積を変化
させることにより、その容積減少時にインク液室内のイ
ンクをノズルから液滴として吐出し、容積増大時に他方
のインク導入路からインク液室内にインクを導入するよ
うにしたものである。そして、このようなインク液室を
多数互いに近接して配置し、所望の印字データに従って
所望の位置のノズルからインク液滴を吐出させることに
より、そのノズルと対向する紙面上等に所望の文字や画
像を形成するものである。
特開昭63−247051号公報、特開昭63−252
750号公報及び特開平2−150355号公報に記載
されているものがある。図29、図30、図31、図3
2及び図33にそれら従来例の概略図を示す。以下、イ
ンク吐出装置の断面図を示す図29によって、従来例の
構成を具体的に説明する。複数の溝15及び該溝15を
隔てる側壁11を有し、かつ矢印4の方向に分極処理を
施した圧電セラミックスプレート1と、セラミックス材
料または樹脂材料等からなるカバープレート2とが、エ
ポキシ系接着剤等からなる接合層3により接合されるこ
とで、溝15は横方向に互いに間隔を有する複数のイン
ク液室12となる。インク液室12は長方形断面の細長
い形状であり、側壁11はインク液室12の全長にわた
って伸びている。側壁11の接着層3付近の側壁11上
部から側壁11中央部までの両表面には、駆動電界印加
用の金属電極13が形成されている。全てのインク液室
12内には、インクが充填される。
0によって、従来例の動作を説明する。該インク吐出装
置において、所望の印字データに従って例えばインク液
室12bが選択されると、金属電極13eと13fに急
速に正の駆動電圧が印加され、金属電極13dと13g
は接地される。これにより側壁11bには矢印14bの
方向の駆動電界が、側壁11cには矢印14cの方向の
駆動電界が作用する。このとき駆動電界方向14b及び
14cと分極方向4とが直交しているため、側壁11b
及び11cは、圧電厚みすべり効果によってインク液室
12bの内部方向に急速に変形する。この変形によって
インク液室12bの容積が減少してインク液室12bの
インク圧力が急速に増大し、圧力波が発生して、インク
液室12bに連通するノズル32(図31)からインク
液滴が吐出される。また、駆動電圧の印加を徐々に停止
すると、側壁11b及び11cが変形前の位置(図29
参照)に戻るためインク液室12b内のインク圧力が徐
々に低下し、インク供給口21(図31)からマニホー
ルド22(図31)を通してインク液室12b内にイン
クが供給される。
インク液室に連通する2つのノズルから同時にインク液
滴を吐出することができないため、例えば、左端から奇
数番目のインク液室12a、12cに連通するノズル3
2からインク液滴を吐出した後、偶数番目のインク液室
12b、12dに連通するノズル32からインク液滴を
吐出し、次に再び奇数番目からインク液滴を吐出すると
いうように、インク液室12及びノズル32を複数のグ
ループに分割してインク液滴の吐出が行われる。
ぎず、製品として具体化される場合には、まず駆動電圧
を容積が増加する方向に電圧が印加され、先にインク液
室12bにインクが供給された後に、上記の動作が行わ
れることもある。
1によって、従来例の構成及び製造法を説明する。分極
処理を施した圧電セラミックスプレート1に、薄い円板
状のダイヤモンドブレードを使用した研削加工等によっ
て、前記の形状のインク液室12を形成する平行な溝1
5が作製される。溝15は圧電セラミックスプレート1
のほぼ全域で同じ深さの平行であるが、端面17に近づ
くにつれて徐々に浅くなり、端面17付近では浅く平行
な浅溝18となる。この溝15及び浅溝18の内面に
は、前記の金属電極13がスパッタリング等によって形
成される。溝15の内面にはその側面の上半分のみに金
属電極13が形成されるが、浅溝18の内面にはその側
面及び底面全体に金属電極13が形成される。また、セ
ラミックス材料または樹脂材料等からなるカバープレー
ト2に、研削または切削加工等によって、インク導入口
21及びマニホールド22が形成される。
5加工側の面とカバープレート2のマニホールド22加
工側の面とが、エポキシ系接着剤等によって、各々の溝
15が前記の形状のインク液室12を形成するように接
着される。次に、圧電セラミックスプレート1及びカバ
ープレート2の端面16に、各インク液室12の位置に
対応した位置にノズル32が設けられたノズルプレート
31が接着される。圧電セラミックスプレート1の溝1
5加工側と反対側の面には、各インク液室12の位置に
対応した位置に導電層のパターン42が設けられた基板
41が、エポキシ系接着剤等によって接着される。そし
て、浅く平行な溝18の底面の金属電極13と導電層の
パターン42とが、周知のワイヤボンディングによって
導線43で接続される。
よって、従来例の制御部の構成を説明する。基板41に
設けられた導電層のパターン42は各々個々にLSIチ
ップ51に接続され、クロックライン52、データライ
ン53、電圧ライン54及びアースライン55もLSI
チップ51に接続されている。LSIチップ51は、ク
ロックライン52から供給された連続するクロックパル
スに基づいて、データライン53上に現れるデータか
ら、どのノズル32からインク液滴の吐出を行うべきか
を判断し、駆動するインク液室12内の金属電極13に
導通する導電層のパターン42に、電圧ライン54の電
圧Vを印加する。また、前記インク液室12以外の金属
電極13に導通する導電層のパターン42にアースライ
ン55の電圧0を印加する。
って、従来例の構成及び動作を説明する。インク吐出装
置61及びノズルプレート31は、図29、図30及び
図31で説明した構成、動作をもつものである。インク
吐出装置61はキャリッジ62上に固定され、図示しな
いインクタンクに連結されたインク供給チューブ63は
インク供給口21(図31)に連通し、LSIチップ5
1(図32)はキャリッジ62に内蔵され、フレキシブ
ルケーブル64は図25に示したクロックライン52、
データライン53、電圧ライン54及びアースライン5
5に対応している。キャリッジ62はスライダ66に沿
って矢印65方向に記録紙71の全幅にわたって往復移
動し、インク吐出装置61はキャリッジ62が移動して
いる時にプラテンローラ72に保持された記録紙71に
対して、ノズルプレート31に設けられたノズル32
(図31)からインク液滴を吐出し、記録紙71上にイ
ンク液滴を付着させる。
インク液滴を吐出しているときは静止しているが、キャ
リッジ62が往復動作を行う度に紙送りローラ73及び
74によって矢印75方向に一定量ずつ移送される。こ
れによって、インク吐出装置61は記録紙71の全面に
所望の文字や画像を形成することが可能となる。
には、あるインク液室からインク液滴を複数個吐出させ
て、インクの表面張力などによりインク液室の前方にて
それらインク液滴を一体化させて一体化インク液滴を形
成する技術について記載されている。
ような従来の特開昭63−247051号公報、特開昭
63−252750号公報及び特開平2−150355
号公報に記載されたインク吐出装置61では、あるイン
ク液室12bからインク吐出すると、隣接するインク液
室12a,12c内に圧力波が発生するので、その圧力
の振動が収まらない内にインク液室12a,12cから
インクを吐出させようとしても、吐出されるインク液滴
の体積が異なったり、インク液滴が吐出されなかったり
して、印字品質が悪くなる。前記圧力振動の期間は、ノ
ズル反射係数によって異なるが、3L/aから6L/a
程度である。前記L/aはインク液室12内の圧力波が
インク液室12の長手方向(マニホールド22からノズ
ルプレート31まで、またはその逆)に対して、片道伝
播するに必要な時間であり、インク液室12の長さLと
インク中での音速aによって決まる。例えば、インク液
室12の長さLが4mmであるとL/aは6μsecで
あり、15mmであるとL/aは25μsecである。
ク液室12及びノズル32からインク液滴の吐出を行う
ために、あるグループのインク液室12及びノズル32
からインク液滴を吐出した後、隣接するグループのイン
ク液室12内の圧力の振動が収まってからしか、その隣
接するグループのインク液室12及びノズル32からイ
ンク液滴を吐出することができなかった。従って、従来
のインク吐出装置61では、インク液滴の吐出の周波数
が低く、印字の速度が遅いという問題点があった。
0−157875号公報の技術を用いた場合において
も、圧力変動が収まってからしか、隣接するグループの
インク液室からインク液滴を吐出することができなかっ
た。そして、一体化インク液滴を形成するために、上記
インク吐出動作を複数回行なうので、前述した特開昭6
3−247051号公報、特開昭63−252750号
公報及び特開平2−150355号公報に記載されたイ
ンク吐出装置61より、一体化インク液滴の吐出の周波
数が低く、印字の速度が遅いという問題点があった。
になされたものであり、印字の速度が速いインク吐出装
置を提供することを目的とする。
に本発明では、複数のインク液室を隔てる圧電素子の隔
壁であって互いに隣接する2つのインク液室の一方を拡
大したとき他方のインク液室を収縮するように変形可能
な隔壁と、前記インク液室にインクを供給する供給源
と、前記隔壁へ該隔壁の変形のための電圧を印加する制
御手段とを有し、前記隔壁の変形により前記インク液室
の容積を自然状態より拡大して、前記供給源からインク
液室にインクを補給した後、隔壁の変形によりインク液
室を自然状態より収縮してインク液滴を吐出させるイン
ク吐出装置であって、前記制御手段は、互いに隣接する
2つのインク液室からそれぞれインク液滴を吐出させる
とき、一方のインク液室を容積拡大しそれに続いてイン
ク液滴を吐出するためその一方のインク液室の容積収縮
と同時に、他方のインク液室をインク補給のために容積
拡大し、次に、その他方のインク液室を容積収縮してイ
ンク液滴を吐出させ、インク液滴を吐出しない1つのみ
のインク液室を挟んだ2つのインク液室からそれぞれイ
ンク液滴を吐出させるとき、その両インク液室を互いに
時間をずらせて容積拡大しそれに続いて容積収縮して順
次インクを吐出させ、 インク液滴を吐出しない2つのイ
ンク液室を挟んだ2つのインク液室からそれぞれインク
液滴を吐出させるとき、その両インク液室を同時に容積
拡大しそれに続いて容積収縮して、その両インク液室か
らインクを吐出させ、 互いに隣接する3つのインク液室
からそれぞれインク液滴を吐出させるとき、1つのイン
ク液室を挟む両側のインク液室を同時に容積拡大しそれ
に続いてインク液滴を吐出するためその両側のインク液
室の容積収縮と同時に、その間のインク液室をインク補
給のために容積拡大し、次に、後者のインク液室を容積
収縮してインク液滴を吐出させるように前記各インク液
室間の各隔壁に電圧を印加することを特徴とする。
段は、前記インク液室の長さLとインク中での音速aと
の比L/aだけ、前記インク液室の容積を拡大する方向
及び容積を収縮する方向の電圧を印加する。
は、前記制御手段は、前記各インク液室間の各隔壁に同
時あるいは順次電圧を印加し、それにより、前記複数の
インク液室の内、互いに隣接する2つのインク液室から
それぞれインク液滴を吐出させるとき、一方のインク液
室を容積拡大しそれに続いてインク液滴を吐出するため
その一方のインク液室の容積収縮と同時に、他方のイン
ク液室をインク補給のために容積拡大し、次に、その他
方のインク液室を容積収縮してインク液滴を吐出させ、
インク液滴を吐出しない1つのみのインク液室を挟んだ
2つのインク液室からそれぞれインク液滴を吐出させる
とき、その両インク液室を互いに時間をずらせて容積拡
大しそれに続いて容積収縮して順次インクを吐出させ、
インク液滴を吐出しない2つのインク液室を挟んだ2つ
のインク液室の両者からそれぞれインク液滴を吐出させ
るとき、その両インク液室を同時に容積拡大しそれに続
いて容積収縮して、その両インク液室からインクを吐出
させ、互いに隣接する3つのインク液室からそれぞれイ
ンク液滴を吐出させるとき、1つのインク液室を挟む両
側のインク液室を同時に容積拡大しそれに続いてインク
液滴を吐出するためその両側のインク液室の容積収縮と
同時に、その間のインク液室をインク補給のために容積
拡大し、次に、後者のインク液室を容積収縮してインク
液滴を吐出させる。この結果、インク液滴の吐出の周波
数が高くなり、かつ印字品質がよい。
を参照して説明する。尚、従来技術と同一の部材には同
一の符号を付し、その説明を省略する。
3、図5、図7、図9、図11、図13、及び、インク
液室12内の電極13の駆動電圧波形を示す図2、図
4、図6、図8、図10、図12、図14によって、構
成及び動作を説明する。
ク液滴を吐出する場合をF、吐出しない場合をNで表
し、インク液室12a、12b、12c、12d(図3
0)にそれぞれ連通するノズル32を、図示はしないが
ノズル32a,ノズル32b,ノズル32c,ノズル3
2dとし、それらノズル32からのインク液滴の吐出パ
ターンを、この順番にFまたはNをならべて表現する。
例えば、FNNFは、インク液室12a,12dのノズ
ル32a,32dからインク液滴の吐出を行い、インク
液室12b,12cのノズル32b,32cからは吐出
を行わないことを示す。ここで、インク液室12の両端
となるインク液室12x,12yはインクを吐出しない
インク液室として設けられ、片側の壁しか変形しない。
尚、側壁11を変形するために印加される電圧の幅は前
記L/aである。本実施例では、インク液室12の長さ
を4mmとし、L/aは6μsecである。
を、図1及び図2によって説明する。図1の(a)、
(b)、(c)、(d)、(e)は、それぞれ、図2の
駆動電圧波形の(a)、(b)、(c)、(d)、
(e)で記したタイミングでの側壁11の変形状態を示
している。そして、図2の駆動電圧波形(a)、
(b)、(c)、(d)、(e)の幅はL/aである。
0であり、全てのインク液室12は自然状態である。
た電極13に負の駆動電圧−Vが印加される。すると、
図30で説明した従来例のインク液室12b両側の側壁
11b及び11cの場合と電界方向が逆になるため、イ
ンク液室12aの両側の側壁11a及び11bは中立状
態(自然状態)からインク液室12aの外側方向に急速
に変形する。この変形によってインク液室12aの容積
が自然状態から拡大した状態(以下、拡大状態と称す)
となり、インク液室12aのインク圧力が急速に減少
し、図示しないインクタンクからインク供給チューブ6
3(図33),インク供給口21(図31),マニホー
ルド22(図31)を通してインク液室12a内にイン
クが供給される。また、この時、インク液室12c内に
形成された電極13にも負の駆動電圧−Vが印加され、
同様に、インク液室12cの容積が拡大して、インクが
供給される。
により、インク液室12aとインク液室12cとの間の
インク液室12bは、両側の側壁11b及び11cが中
立状態からインク液室12bの内側方向に急速に変形さ
れ、インク液室12bの容積が収縮した状態(以下、収
縮状態と称す)となり、インク圧力が増大する。しか
し、このインク液室12b内に発生する圧力は、インク
液室12の拡大状態から自然状態を越えて収縮状態とな
ったときに発生する圧力の半分程度しかなく、インク液
室12bに連通するノズル32からはインク液滴の吐出
が行われない。
12yの内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧
Vが印加され、インク液室12a及び12cの両側の側
壁11a、11b及び11c、11dが、外側方向に変
形した状態から中立状態を経て内側方向に急速に変形す
る。このため、インク液室12a及び12cの容積が拡
大状態から自然状態を経て収縮状態となり、インク液室
12a及び12cのインク圧力が急速に増大し、インク
液室12a及び12cに連通するノズル32aおよび3
2cからインク液滴が吐出される。また、このとき、イ
ンク液室12b及び12dが拡大状態となり、インク液
室12b及び12dのインク圧力が急速に減少し、図示
しないインクタンクからインク供給チューブ(図3
3),インク供給口21(図31),マニホールド22
(図31)を通してインク液室12b及び12d内にイ
ンクが供給される。
2dの内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧V
が印加され、インク液室12b及び12dの側壁11が
変形して、インク液室12b及び12dが拡大状態から
自然状態を経て収縮状態とされてノズル32からインク
液滴が吐出される。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFFFFインク吐出が終了する。
への電圧の制御は従来と同じようにLSIチップ(図示
せず)が行なっている。
図3及び図4によって説明する。
0であり、全てのインク液室12は自然状態である。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印
加され、インク液室12a及び12cの容積が拡大して
インクが供給される。
内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加
され、インク液室12a及び12cが拡大状態から自然
状態を経て収縮状態をとなり、ノズル32a及び32c
からインク液滴が吐出される。この時、インク液室12
bが拡大状態となりインクが供給される。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12bが拡大状態から自然状態を経て収縮状態と
なりノズル32bからインク液滴が吐出される。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFFFNのインク吐出が終了する。
上の構成及び動作と同様である。
図5及び図6によって説明する。
0であり、全てのインク液室12は自然状態である。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印
加され、インク液室12a及び12dが拡大状態となり
インクが供給される。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−V、イ
ンク液室12dの内部に形成された電極13のみに正の
駆動電圧Vが印加される。すると、インク液室12a及
び12dが拡大状態から自然状態を経て収縮状態となり
ノズル32a及び32dからインク液滴が吐出され、イ
ンク液室12bが拡大状態となりインクが供給される。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12bが拡大状態から収縮状態となりノズル32
bからインク液滴が吐出される。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFFNFインク吐出が終了する。
上の構成及び動作と同様である。
図7及び図8によって説明する。
0であり、全てのインク液室12は自然状態である。
された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印加され、イ
ンク液室12aが拡大状態となりインクが供給される。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印
加され、インク液室12aが拡大状態から収縮状態とな
りノズル32aからインク液滴が吐出され、インク液室
12bが拡大状態となりインクが供給される。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12bが拡大状態から収縮状態となりノズル32
bからインク液滴が吐出される。
0とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐
出パターンFFNNのインク吐出が終了する。
の場合も、以上の構成及び動作と同様である。
図9及び図10によって説明する。(a)では、全ての
電極の駆動電圧が0であり、インク液室12は自然状態
である。
された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印加され、イ
ンク液室12aが拡大状態となりインクが供給される。
された電極13のみに負の駆動電圧−V、インク液室1
2aの内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧V
が印加される。すると、インク液室12aが拡大状態か
ら収縮状態となりノズル32aからインク液滴が吐出さ
れ、インク液室12cが拡大状態となりインクが供給さ
れる。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12cが拡大状態から収縮状態となりノズル32
cからインク液滴が吐出される。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFNFNのインク吐出が終了する。
上の構成及び動作と同様である。
図11及び図12によって説明する。
あり、全てのインク液室12は自然状態である。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印
加され、インク液室12a及び12dが拡大状態となり
インクが供給される。
内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加
され、インク液室12a及び12dが拡大状態から収縮
状態となりノズル32a及び32dからインク液滴が吐
出される。
され、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出パ
ターンFNNFのインク吐出が終了する。
図13及び図14によって説明する。
0であり、全てのインク液室12が自然状態である。
された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印され、イン
ク液室12aが拡大状態となりインクが供給される。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12aが拡大状態から収縮状態となりノズル32
aからインク液滴が吐出される。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFNNNのインク吐出が終了する。
NNNFの場合も、以上の構成及び動作と同様である。
電極13の駆動電圧を0に保持する。
ップが行なっている。
置では、複数のインク液室12の内、互いに隣接する、
例えばインク液室12a及びインク液室12bの両者か
らインク液滴を吐出させるとき、インク液室12aから
インク吐出させるインク液室12aの収縮状態時に、イ
ンク液室12bをインク補給のために拡大状態とし、前
記L/a(上記例では6μsec)後に、インク液室1
2bを拡大状態から収縮状態としてインク吐出させてい
るので、ノズル32aから吐出したL/a後に、ノズル
32bからインク液滴が吐出される。従って、互いに隣
接する2つのインク液室12に連通する2つのノズル3
2a及び32bからL/a(上記例では6μsec)で
ある非常に短い間(ほぼ同時)にインク液滴を吐出する
ことができる。
インク液室12及びノズル32からインク液滴を吐出し
た後、隣接するグループのインク液室12内の圧力の振
動が収まってから、その隣接するグループのインク液室
12及びノズル32からインク液滴を吐出していたイン
ク吐出装置61(図33)と上記のインク吐出装置とを
比較すると、インク液滴の吐出の周波数が著しく速くな
る。このため、印字の速度が速いインク吐出装置を提供
することが可能である。
室から複数個のインク液滴を吐出させて、インク液室の
前方にてそれらインク液滴を、インクの表面張力などに
よって一体化させて一体化インク液滴を形成する第二実
施例を図面を参照して説明する。尚、従来技術及び第一
実施例と同一の部材には同一の符号を付し、その説明を
省略する。
17、図19、図21、図23、図25、図27、及
び、インク液室12内の電極13の駆動電圧を示す図1
6、図18、図20、図22、図24、図26、図28
によって、本発明の第二実施例の構成及び動作を説明す
る。
図15及び図16によって説明する。図15の(a)、
(b)、(c)、(d)、(e)、(f)、(g)は、
それぞれ、図16の駆動電圧波形の(a)、(b)、
(c)、(d)、(e)、(f)、(g)で記したタイ
ミングでの側壁11の変形状態を示している。上記例で
説明した図1(a)〜(c)と図15(a)〜(c)と
は同一の動作であるので、その説明を省略する。
12yの内部に形成された電極13に負の駆動電圧−V
が印加される。すると、インク液室12a及び12cが
収縮状態から拡大状態となりインクが供給され、インク
液室12b及び12dが拡大状態から収縮状態となりノ
ズル32b及び32dからインク液滴が吐出される。
(e)で、インク液室12a、12c及12yの内部に
形成された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され
る。すると、インク液室12a及び12cが拡大状態か
ら収縮状態となりノズル32a及び32cからインク液
滴が吐出され、インク液室12b及び12dが収縮状態
から拡大状態となりインクが供給される。この時ノズル
32a及び32cから吐出されたそれぞれのインク液滴
は、インクの表面張力などによって、(c)でノズル3
2a及び32cから吐出されたそれぞれのインク液滴と
ノズル32a及び32cの前方にて一体化して、それぞ
れの一体化インク液滴となる。
2dの内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧V
が印加され、インク液室12b及び12dの側壁11が
変形して、インク液室12b及び12dが拡大状態から
自然状態を経て収縮状態とされてノズル32b及び32
dからインク液滴が吐出される。この時吐出されたそれ
ぞれのインク液滴は、インクの表面張力などによって、
(d)でノズル32b及び32dから吐出されたそれぞ
れのインク液滴とノズル32b及び32dの前方にて一
体化して、それぞれの一体化インク液滴となる。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFFFFインク吐出が終了する。
への電圧の制御はLSIチップが行なっている。
図17及び図18によって説明する。上記例で説明した
図3(a)〜(c)と図17(a)〜(c)とは同一の
動作であるので、その説明を省略する。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印
加される。すると、インク液室12bが拡大状態から収
縮状態となりノズル32bからインク液滴が吐出され、
インク液室12a及び12cが収縮状態から拡大状態と
なりインクが供給される。
内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加
される。すると、インク液室12a及び12cが拡大状
態から収縮状態となりノズル32a及び32cからイン
ク液滴が吐出され、インク液室12bが収縮状態から拡
大状態となりインクが供給される。これら吐出されたイ
ンク液滴は、(c)でノズル32a及び32cから吐出
されたそれぞれのインク液滴とノズル32a及び32c
の前方にて一体化して、それぞれの一体化インク液滴と
なる。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12bが拡大状態から自然状態を経て収縮状態と
なりノズル32bからインク液滴が吐出される。この吐
出されたインク液滴は、(d)でノズル32bから吐出
されたインク液滴とノズル32bの前方にて一体化して
一体化インク液滴となる。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFFFNのインク吐出が終了する。
上の構成及び動作と同様である。
図19及び図20によって説明する。上記例で説明した
図5(a)〜(c)と図19(a)〜(c)とは同一の
動作であるので、その説明を省略する。
された電極13のみに負の駆動電圧−V、インク液室1
2b及び12xの内部に形成された電極13のみに正の
駆動電圧Vが印加される。すると、インク液室12bが
拡大状態から収縮状態となりノズル32bからインク液
滴が吐出され、インク液室12a及び12dが収縮状態
から拡大状態となりインクが供給される。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−V、イ
ンク液室12dの内部に形成された電極13のみに正の
駆動電圧Vが印加される。すると、インク液室12a及
び12dは拡大状態から収縮状態となりノズル32a及
び32dからインク液滴が吐出され、インク液室12b
が収縮状態から拡大状態となりインクが供給される。こ
のときノズル32a及び32dから吐出されたそれぞれ
のインク液滴は、(c)でノズル32a及び32dから
吐出されたそれぞれのインク液滴とノズル32a及び3
2dの前方にて一体化して、それぞれの一体化インク液
滴となる。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12bが収縮状態となりノズル32bからインク
液滴が吐出される。この吐出されたインク液滴は、
(d)でノズル32bから吐出されたインク液滴とノズ
ル32bの前方にて一体化して一体化インク液滴とな
る。(g)で、全ての電極13の駆動電圧が0とされ、
全てのインク液室12が自然状態となり、吐出パターン
FFNFインク吐出が終了する。
上の構成及び動作と同様である。
図21及び図22によって説明する。上記例で説明した
図7(a)〜(c)と図21(a)〜(c)とは同一の
動作であるので、その説明を省略する。
内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加
される。すると、インク液室12bが拡大状態から収縮
状態となりノズル32bからインク液滴が吐出され、イ
ンク液室12aが収縮状態から拡大状態となりインクが
供給される。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印
加される。すると、インク液室12aが拡大状態から収
縮状態となりノズル32aからインク液滴が吐出され、
インク液室12bが収縮状態から拡大状態となりインク
が供給される。このとき吐出されたインク液滴は、
(c)で吐出されたインク液滴とノズル32aの前方に
て一体化して一体化インク液滴となる。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12bが拡大状態から収縮状態となりノズル32
bからインク液滴が吐出される。この吐出されたインク
液滴は、(d)で吐出されたインク液滴とノズル32b
の前方にて一体化して一体化インク液滴となる。
0とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐
出パターンFFNNのインク吐出が終了する。
の場合も、以上の構成及び動作と同様である。
図23及び図24によって説明する。上記例で説明した
図9(a)〜(c)と図23(a)〜(c)とは同一の
動作であるので、その説明を省略する。
された電極13のみに負の駆動電圧−V、インク液室1
2cの内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧V
が印加される。すると、インク液室12cが拡大状態か
ら収縮状態となりノズル32cからインク液滴が吐出さ
れ、インク液室12aが収縮状態から拡大状態となりイ
ンクが供給される。
された電極13のみに負の駆動電圧−V、インク液室1
2aの内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧V
が印加される。すると、インク液室12aが拡大状態か
ら収縮状態となりノズル32aからインク液滴が吐出さ
れ、インク液室12cが収縮状態から拡大状態となりイ
ンクが供給される。このとき吐出されたインク液滴は、
(c)で吐出されたインク液滴とノズル32aの前方に
て一体化して一体化インク液滴となる。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12cが拡大状態から収縮状態となりノズル32
cからインク液滴が吐出される。この吐出されたインク
液滴は、(d)で吐出されたインク液滴とノズル32c
の前方にて一体化して一体化インク液滴となる。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFNFNのインク吐出が終了する。
上の構成及び動作と同様である。
図25及び図26によって説明する。上記例で説明した
図11(a)〜(c)と図25(a)〜(c)とは同一
の動作であるので、その説明を省略する。
内部に形成された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印
加され、インク液室12a及び12dが収縮状態から拡
大状態となりインクが供給される。
内部に形成された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加
され、インク液室12a及び12dが拡大状態から収縮
状態となりノズル32a及び32dからインク液滴が吐
出される。このとき吐出されたそれぞれのインク液滴
は、(c)で吐出されたそれぞれのインク液滴とノズル
32a及び32dの前方にて一体化して、ぞれぞれの一
体化インク液滴となる。(f)では、全ての電極13の
駆動電圧が0とされ、全てのインク液室12が自然状態
となり、吐出パターンFNNFのインク吐出が終了す
る。
図27及び図28によって説明する。上記例で説明した
図11(a)〜(c)と図25(a)〜(c)とは同一
の動作であるので、その説明を省略する。
された電極13のみに負の駆動電圧−Vが印加され、イ
ンク液室12aが収縮状態から拡大状態となりインクが
供給される。
された電極13のみに正の駆動電圧Vが印加され、イン
ク液室12aが拡大状態から収縮状態となりノズル32
aからインク液滴が吐出される。この吐出されたインク
液滴は(c)で吐出されたインク液滴とノズル32aの
前方にて一体化して一体化インク液滴となる。
とされ、全てのインク液室12が自然状態となり、吐出
パターンFNNNのインク吐出が終了する。
NNNFの場合も、以上の構成及び動作と同様である。
電極13の駆動電圧を0に保持する。
ップが行なっている。
吐出装置では、複数のインク液室12の内、例えば、互
いに隣接するインク液室12a及び12bの両者から一
体化インク液滴を形成するとき、インク液室12aから
インク液滴を吐出させるインク液室12aの収縮状態時
に、インク液室12bをインク補給のために拡大状態と
し、前記L/a(本実施例では6μsec)後に、イン
ク液室12bを収縮状態としてインク液滴を吐出させる
収縮状態時に、インク液室12aをインク補給のために
拡大状態とし、L/a後、インク液室12bを拡大状態
から収縮状態としてインク液滴を吐出させ、その後、こ
の動作を繰り返してインク液室12a及び12bからそ
れぞれ2個のインク液滴を吐出して、ノズル12a,1
2bの前方にて、それぞれ吐出されたインク液滴を一体
化させてそれぞれの(2つの)一体化インク液滴を形成
する。インク液室12aによって一体化インク液滴が形
成されたL/a後に、インク液室12bによって一体化
インク液滴が形成されるので、互いに隣接する2つのイ
ンク液室12に連通する2つのノズル32a及び32b
からL/a(本実施例では6μsec)である非常に短
い間(ほぼ同時)に一体化インク液滴を吐出することが
できる。
化インク液滴を形成する場合と比較すると、インク液滴
の吐出の周波数が著しく速くなる。このため、印字の速
度が速いインク吐出装置を提供することが可能である。
ズル32の数が4個であったが、各インク液室12に印
加される電圧を考慮すれば、4個に限らず、何個でもよ
い。また、圧電セラミックスプレート1の分極方向が矢
印4方向であったが、分極方向は矢印4の逆方向でもよ
い。この場合、上述の駆動電圧の正負を全て逆にするこ
とで、上述の動作と同じ動作が行われる。
ル32の前方にて一体化させて一体化インク液滴として
いたが、3つ以上のインク液滴を一体化させて一体化イ
ンク液滴としてもよい。
変形してインクを吐出していたが、電圧値を変更するな
どして片側の隔壁の変形によってインクを吐出させるよ
うにしても、本発明を用いることができ、この場合は、
本実施例のインク液室12x,12yのようなインクを
吐出しないインク液室を設けなくてよい。
明のインク吐出装置によれば、前記制御手段は、前記複
数のインク液室の内、互いに隣接する2つのインク液室
からそれぞれインク液滴を吐出させるとき、一方のイン
ク液室を容積拡大しそれに続いてインク液滴を吐出する
ためその一方のインク液室の容積収縮と同時に、他方の
インク液室をインク補給のために容積拡大し、次に、そ
の他方のインク液室を容積収縮してインク液滴を吐出さ
せ、インク液滴を吐出しない1つのみのインク液室を挟
んだ2つのインク液室からそれぞれインク液滴を吐出さ
せるとき、その両インク液室を互いに時間をずらせて容
積拡大しそれに続いて容積収縮して順次インクを吐出さ
せ、インク液滴を吐出しない2つのインク液室を挟んだ
2つのインク液室の両者からそれぞれインク液滴を吐出
させるとき、その両インク液室を同時に容積拡大しそれ
に続いて容積収縮して、その両インク液室からインクを
吐出させ、互いに隣接する3つのインク液室からそれぞ
れインク液滴を吐出させるとき、1つのインク液室を挟
む両側のインク液室を同時に容積拡大しそれに続いてイ
ンク液滴を吐出するためその両側のインク液室の容積収
縮と同時に、その間の インク液室をインク補給のために
容積拡大し、次に、後者のインク液室を容積収縮してイ
ンク液滴を吐出させる。従って、隣接するインク液室あ
るいは間にインク液室を挟んだ2つのインク液室でのイ
ンク液滴の形成の周波数が速くなり、印字の速度が速く
なり、かつ印字品質がよい効果を奏する。
示す説明図である。
形を示す説明図である。
示す説明図である。
形を示す説明図である。
示す説明図である。
形を示す説明図である。
示す説明図である。
形を示す説明図である。
示す説明図である。
波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
を示す説明図である。
圧波形を示す説明図である。
である。
Claims (2)
- 【請求項1】 複数のインク液室を隔てる圧電素子の隔
壁であって互いに隣接する2つのインク液室の一方を拡
大したとき他方のインク液室を収縮するように変形可能
な隔壁と、前記インク液室にインクを供給する供給源
と、前記隔壁へ該隔壁の変形のための電圧を印加する制
御手段とを有し、 前記隔壁の変形により前記インク液室の容積を自然状態
より拡大して、前記供給源からインク液室にインクを補
給した後、隔壁の変形によりインク液室を自然状態より
収縮してインク液滴を吐出させるインク吐出装置であっ
て、 前記制御手段は、 互いに隣接する2つのインク液室からそれぞれインク液
滴を吐出させるとき、一方のインク液室を容積拡大しそ
れに続いてインク液滴を吐出するためその一方のインク
液室の容積収縮と同時に、他方のインク液室をインク補
給のために容積拡大し、次に、その他方のインク液室を
容積収縮してインク液滴を吐出させ、イ ンク液滴を吐出しない1つのみのインク液室を挟んだ
2つのインク液室からそれぞれインク液滴を吐出させる
とき、その両インク液室を互いに時間をずらせて容積拡
大しそれに続いて容積収縮して順次インクを吐出させ、 インク液滴を吐出しない2つのインク液室を挟んだ2つ
のインク液室からそれぞれインク液滴を吐出させると
き、その両インク液室を同時に容積拡大しそれに続いて
容積収縮して、その両インク液室からインクを吐出さ
せ、 互いに隣接する3つのインク液室からそれぞれインク液
滴を吐出させるとき、1つのインク液室を挟む両側のイ
ンク液室を同時に容積拡大しそれに続いてインク液滴を
吐出するためその両側のインク液室の容積収縮と同時
に、その間のインク液室をインク補給のために容積拡大
し、次に、後者のインク液室を容積収縮してインク液滴
を吐出させるように前記各インク液室間の各隔壁に電圧
を印加する ことを特徴とするインク吐出装置。 - 【請求項2】 前記制御手段は、前記インク液室の長さ
Lとインク中での音 速aとの比L/aだけ、前記インク
液室の容積を拡大する方向及び容積を収縮する方向の電
圧を印加することを特徴とする請求項1記載のインク吐
出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13779593A JP3311085B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | インク吐出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP13779593A JP3311085B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | インク吐出装置 |
Related Child Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001357070A Division JP3788933B2 (ja) | 2001-11-22 | 2001-11-22 | インク噴射装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06344552A JPH06344552A (ja) | 1994-12-20 |
JP3311085B2 true JP3311085B2 (ja) | 2002-08-05 |
Family
ID=15207034
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP13779593A Expired - Lifetime JP3311085B2 (ja) | 1993-06-08 | 1993-06-08 | インク吐出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3311085B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB2338928B (en) | 1998-07-02 | 2000-08-09 | Tokyo Electric Co Ltd | A driving method of an ink-jet head |
GB2338927B (en) * | 1998-07-02 | 2000-08-09 | Tokyo Electric Co Ltd | A driving method of an ink-jet head |
JP2006159817A (ja) * | 2004-12-10 | 2006-06-22 | Konica Minolta Holdings Inc | 液滴吐出装置及び液滴吐出ヘッドの駆動方法 |
-
1993
- 1993-06-08 JP JP13779593A patent/JP3311085B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
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JPH06344552A (ja) | 1994-12-20 |
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