JP6194954B2 - インクジェットヘッドおよびインクジェットプリンタ - Google Patents
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Description
図1は、本実施形態のインクジェットプリンタ1の概略の構成を示す説明図である。インクジェットプリンタ1は、インクジェットヘッド部2において、インクジェットヘッド21が記録媒体の幅方向にライン状に設けられた、いわゆるラインヘッド方式のインクジェット記録装置である。
次に、上記したインクジェットヘッド21の構成について説明する。図2は、インクジェットヘッド21のアクチュエータ21aの概略の構成を示す平面図と、その平面図におけるA−A’線矢視断面図とを併せて示したものである。また、図3は、図2のアクチュエータ21aにノズル基板31を接合してなるインクジェットヘッド21の断面図である。
次に、本実施形態のインクジェットヘッド21の製造方法について以下に説明する。図4は、インクジェットヘッド21の製造工程を示す断面図である。
次に、駆動回路28が薄膜圧電素子27に印加する駆動信号の具体例について、実施例1および2として説明するとともに、各実施例との比較のため、比較例についても併せて説明する。
図5は、実施例1の駆動信号であって、1画素を描画する周期(1画素周期とも称する)内で、1滴のインク滴を吐出させる1dpd駆動の場合の駆動信号(第1の駆動信号とも称する)と、1画素周期内で2滴のインク滴を吐出させる2dpd駆動の場合の駆動信号(第2の駆動信号とも称する)の各波形を示している。また、図6は、実施例1の駆動信号と、その駆動信号に基づく薄膜圧電素子27の駆動によって圧力室22aに付与される圧力波の各波形を示している。
第1の駆動信号は、1画素周期内に、電圧v1(電位V1−V0)からなる吐出パルスP1と、電圧v1よりも小さい電圧v2(電位V1−V2)からなるキャンセルパルスPcとを有している。なお、電圧および電位の単位は、全てV(ボルト)とする。電圧v1・v2は、待機電位V1からの電位差(電圧幅)を指す。
第2の駆動信号は、図5に示すように、1画素周期内に、電圧v1(電位V1−V0)からなる2つの吐出パルスP1・P2と、電圧v2(電位V1−V2)からなるキャンセルパルスPcとを含んでいる。吐出パルスP1・P2のパルス幅およびパルス間隔は、ともにTcである。
図7は、実施例2の駆動信号(第1の駆動信号、第2の駆動信号)の波形を示しており、図8は、実施例2の駆動信号と、その駆動信号に基づく薄膜圧電素子27の駆動によって圧力室22aに付与される圧力波の各波形を示している。実施例2では、第2の駆動信号において、複数の吐出パルスP1・P2の電位(待機電位V1との電位差、電圧幅、パルスの深さ)が、1画素周期内で異なっている以外は、実施例1と同様である。より具体的には、第2の駆動信号において、吐出パルスP2の電圧v2(電位V1−V2)が、吐出パルスP1の電圧v1(電位V1−V0)よりも小さくなるように、待機電位V1を基準として、吐出パルスP1の電位V0および吐出パルスP2の電位V2が設定されている。なお、キャンセルパルスPcの電圧v3(電位V1−V3)は、吐出パルスP2の電圧v2よりも小さいものとする。
図9は、比較例1の駆動信号(第1の駆動信号、第2の駆動信号)の波形を示している。比較例1では、第1の駆動信号および第2の駆動信号ともに、キャンセルパルスを入れなかった。このような駆動信号に基づく薄膜圧電素子27の駆動によって圧力室22aに付与される圧力波の波形は、図6の破線で示す通りである。
図10は、実施例1および2の駆動信号に含まれる吐出パルス(吐出パルスP1・P2)およびキャンセルパルスPcを拡大して示している。吐出パルスP1(P2)は、立ち下げ時間Tm(μsec)および立ち上げ時間Tn(μsec)が同じパルス波であることが望ましい。また、キャンセルパルスPcも、立ち下げ時間Sm(μsec)および立ち上げ時間Sn(μsec)が同じパルス波であることが望ましい。このようなパルス波には、台形波や、図5〜図8で示した矩形波(方形波)が含まれる。矩形波の場合、Tm、Tn、Sm、Snは、ともに0に限りなく近い。
21 インクジェットヘッド
22a 圧力室
22b 振動板
27 薄膜圧電素子
28 駆動回路
Claims (9)
- インクを収容する圧力室と、
前記圧力室内のインクを外部に吐出させるための駆動信号に基づいて駆動される薄膜圧電素子と、
前記駆動信号を生成して前記薄膜圧電素子に印加する駆動回路とを備えたインクジェットヘッドであって、
前記駆動信号は、
前記圧力室から1滴のインクを吐出させる少なくとも1つの吐出パルスと、
前記吐出パルスの印加による前記薄膜圧電素子の駆動によって前記圧力室に付与される圧力波の残響振動を抑制するための、前記吐出パルスと同極性のキャンセルパルスとを含み、
前記圧力室の固有振動周期の半分の期間をTcとしたとき、
前記キャンセルパルスは、1画素を描画する周期内で、最初の吐出パルスの印加が終了してから、Tcの4倍以上の偶数倍の時間が経過した時点で印加され、
前記吐出パルスが1画素を描画する周期内で複数印加されるとき、前記複数の吐出パルスのパルス幅およびパルス間隔は、ともにTcであるインクジェットヘッド。 - インクを収容する圧力室と、
前記圧力室内のインクを外部に吐出させるための駆動信号に基づいて駆動される薄膜圧電素子と、
前記駆動信号を生成して前記薄膜圧電素子に印加する駆動回路とを備えたインクジェットヘッドであって、
前記駆動信号は、
前記圧力室から1滴のインクを吐出させる少なくとも1つの吐出パルスと、
前記吐出パルスの印加による前記薄膜圧電素子の駆動によって前記圧力室に付与される圧力波の残響振動を抑制するための、前記吐出パルスと同極性のキャンセルパルスとを含み、
前記圧力室の固有振動周期の半分の期間をTcとしたとき、
前記キャンセルパルスは、1画素を描画する周期内で、最初の吐出パルスの印加が終了してから、Tcの4倍以上の偶数倍の時間が経過した時点で印加され、
前記吐出パルスが1画素を描画する周期内で複数印加されるとき、複数の吐出パルスの電位は、1画素を描画する周期内で異なっているインクジェットヘッド。 - 1画素を描画する周期内で、後の吐出パルスほど、待機電位との電圧差が小さい請求項2に記載のインクジェットヘッド。
- 前記吐出パルスが1画素を描画する周期内で複数印加されるとき、前記複数の吐出パルスのパルス幅およびパルス間隔は、ともにTcである請求項2または3に記載のインクジェットヘッド。
- 前記薄膜圧電素子の駆動に伴って振動し、前記圧力室内のインクに圧力を付与する振動板をさらに備え、
前記吐出パルスが1画素を描画する周期内で複数印加されるとき、1画素を描画する周期内で、各吐出パルス印加時の前記振動板の振動振幅が揃うように、複数の吐出パルスの電位が設定されている請求項1から4のいずれかに記載のインクジェットヘッド。 - インクを収容する圧力室と、
前記圧力室内のインクを外部に吐出させるための駆動信号に基づいて駆動される薄膜圧電素子と、
前記駆動信号を生成して前記薄膜圧電素子に印加する駆動回路とを備えたインクジェットヘッドであって、
前記駆動信号は、
前記圧力室から1滴のインクを吐出させる少なくとも1つの吐出パルスと、
前記吐出パルスの印加による前記薄膜圧電素子の駆動によって前記圧力室に付与される圧力波の残響振動を抑制するための、前記吐出パルスと同極性のキャンセルパルスとを含み、
前記圧力室の固有振動周期の半分の期間をTcとしたとき、
前記キャンセルパルスは、1画素を描画する周期内で、最初の吐出パルスの印加が終了してから、Tcの4倍以上の偶数倍の時間が経過した時点で印加され、
該インクジェットヘッドは、前記薄膜圧電素子の駆動に伴って振動し、前記圧力室内のインクに圧力を付与する振動板をさらに備え、
前記吐出パルスが1画素を描画する周期内で複数印加されるとき、1画素を描画する周期内で、各吐出パルス印加時の前記振動板の振動振幅が揃うように、複数の吐出パルスの電位が設定されているインクジェットヘッド。 - 前記キャンセルパルスは、1画素を描画する周期内で、最初の吐出パルスの印加終了時点から、Tcの4倍の時間が経過した時点で印加される請求項1から6のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
- 前記吐出パルスおよび前記キャンセルパルスは、それぞれ、立ち下げ時間および立ち上げ時間が同じパルス波である請求項1から7のいずれかに記載のインクジェットヘッド。
- 請求項1から8のいずれかに記載のインクジェットヘッドを備え、前記インクジェットヘッドから記録媒体に向けてインクを吐出させるインクジェットプリンタ。
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