JP5712158B2 - インクジェットヘッドおよびインクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
上記インクタンクは、上流側インクタンクおよび下流側インクタンクを含み、インクを収容する。上記圧力室にはインクが充填される。上記インク流路は上記上流側インクタンクから上記圧力室へインクを供給するとともに、上記圧力室内のインクを下流側インクタンクに戻す。上記循環装置は上記上流側インクタンク、下流側インクタンク、上記圧力室、および上記インク流路を含む経路でインクを循環させる循環ポンプを備える。そして上記循環装置は、上記上流側インクタンク、上記下流側インクタンク、上記圧力室、および上記インク流路を密閉した状態でインクを循環させる。上記アクチュエータは入力される信号に応じて上記圧力室の容積を変化させる。上記ノズルは上記圧力室の容積の変化に伴い、上記圧力室内のインクを吐出する。上記コントローラは上記ノズルからインクが吐出されるように上記圧力室の容積を拡張させる第1の拡張パルスと上記圧力室の容積を収縮させる収縮パルスとを含む吐出波形信号、および、上記ノズルからのインク吐出を伴わずに上記ノズル内のインクのメニスカスが上記圧力室内へ引き込まれ、上記ノズル内のインクが上記循環装置により循環するように上記圧力室の容積を拡張させる第2の拡張パルスを上記アクチュエータに対して選択的に出力し、1画素印字周期中に階調数に合わせて上記吐出波形信号の数を変化させ、かつ上記第2の拡張パルスの数については1画素印字周期中の最大インク吐出回数以下の値に設定する。
図1は、本実施形態に係るインクジェットヘッド1の構成の一部を概略的に示す図である。同図中に示された矢印は、インクの流れ方向を表している。
インクジェットヘッド1は、ヘッドユニット2、上流側タンク3、下流側タンク4、循環ポンプ5(循環装置)、ろ過フィルタ6、圧力センサ7,8、負圧調整用タンク9、負圧調整ポンプ10、およびインク流路11,12,13,14等を備える。
図2の断面図に示すように、ヘッドユニット2は、インク流路11に接続されたインク流入口20、インク流路12に接続されたインク流出口21、インク流入口20に流入するインクを収容する共通圧力室22、インク流出口21に流出するインクを収容する共通圧力室23、共通圧力室22,23の間に設けられた複数の圧力室24、各圧力室24と共通圧力室22とを仕切る隔壁25、各圧力室24と共通圧力室23とを仕切る隔壁26、各圧力室24にそれぞれ連通するインク吐出用の複数のノズル27、各圧力室24の一壁面を形成する複数の振動板28、各振動板28上にそれぞれ配置した複数の圧電素子29等を備える。
インクジェットヘッド1の回路は、各圧電素子29および温度センサ30を接続する駆動電圧信号制御回路41、循環ポンプ5を接続する循環制御回路42、各圧力センサ7,8および負圧調整ポンプ10を接続する負圧制御回路43等を備える。
駆動電圧信号制御回路41は、圧力室24の容積を拡張させる方向に圧電素子29を変形させる拡張パルスと、圧力室24の容積を収縮させる方向に圧電素子29を変形させる収縮パルスとを生成し、各圧電素子に対して出力する機能を有する。
あるインク温度Tにおいて、圧電素子29に入力する拡張パルスP3のパルス幅D(μs)を変更しつつ、ノズル27から吐出されるインク滴の速度(m/s)を測定した結果のグラフを図8に示す。なお、インク滴が吐出されなかった測定結果のプロットは、0.0m/sとしている。
その他、本実施形態に開示した構成からは、種々の好適な効果が得られる。
以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。
[1]インクを収容するインクタンクと、インクが充填される圧力室と、前記インクタンクから前記圧力室へインクを供給するとともに、前記圧力室内のインクを前記インクタンクに戻すためのインク流路と、前記インクタンク、前記圧力室、および前記インク流路を含む経路でインクを循環させる循環装置と、入力される信号に応じて前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータと、前記圧力室の容積の変化に伴い、前記圧力室内のインクを吐出するノズルと、前記ノズルからインクが吐出されるように前記圧力室の容積を変化させる第1信号、および、前記ノズルからのインク吐出を伴わずに前記ノズル内のインクのメニスカスが前記圧力室内へ引き込まれるように前記圧力室の容積を変化させる第2信号を、前記アクチュエータに対して選択的に出力するコントローラとを備えることを特徴とするインクジェットヘッド。
[2]前記第2信号は、前記圧力室の容積を拡張させる拡張パルスであることを特徴とする付記[1]に記載のインクジェットヘッド。
[3]前記拡張パルスのパルス幅は、前記圧力室とインクのヘルムホルツ共振周期の半値ALよりも小さい値に設定されていることを特徴とする付記[1]又は[2]に記載のインクジェットヘッド。
[4]インクの温度を検出する温度センサをさらに備え、前記コントローラは、前記温度センサによって検出される温度に応じて前記拡張パルスのパルス幅を変更することを特徴とする付記[1]乃至[3]のうちいずれか1に記載のインクジェットヘッド。
[5]付記[1]ないし[4]のうちいずれか1に記載のインクジェットヘッドと、画像を形成するための被記録媒体を前記ノズルからインクが吐出される位置に搬送する搬送装置と、を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
Claims (4)
- インクを収容する上流側インクタンクおよび下流側インクタンクと、
インクが充填される圧力室と、
前記上流側インクタンクから前記圧力室へインクを供給するとともに、前記圧力室内のインクを前記下流側インクタンクに戻すためのインク流路と、
前記上流側インクタンク、前記下流側インクタンク、前記圧力室、および前記インク流路を含む経路でインクを循環させる循環ポンプを備え、前記上流側インクタンク、前記下流側インクタンク、前記圧力室、および前記インク流路を密閉した状態でインクを循環させる循環装置と、
入力される信号に応じて前記圧力室の容積を変化させるアクチュエータと、
前記圧力室の容積の変化に伴い、前記圧力室内のインクを吐出するノズルと、
前記ノズルからインクが吐出されるように前記圧力室の容積を拡張させる第1の拡張パルスと前記圧力室の容積を収縮させる収縮パルスとを含む吐出波形信号、および、前記ノズルからのインク吐出を伴わずに前記ノズル内のインクのメニスカスが前記圧力室内へ引き込まれ、前記ノズル内のインクが前記循環装置により循環するように前記圧力室の容積を拡張させる第2の拡張パルスを前記アクチュエータに対して選択的に出力し、1画素印字周期中に階調数に合わせて前記吐出波形信号の数を変化させ、かつ前記第2の拡張パルスの数については1画素印字周期中の最大インク吐出回数以下の値に設定するコントローラと、
を備えることを特徴とするインクジェットヘッド。 - 前記第2の拡張パルスのパルス幅は、前記圧力室とインクのヘルムホルツ共振周期の半値ALよりも小さい値に設定されてい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。
- インクの温度を検出する温度センサをさらに備え、
前記コントローラは、前記温度センサによって検出される温度に応じて前記第2の拡張パルスのパルス幅を変更することを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェットヘッド。 - 請求項1乃至3のうちいずれか1項に記載のインクジェットヘッドと、
画像を形成するための被記録媒体を前記ノズルからインクが吐出される位置に搬送する搬送装置と、
を備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
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