JP7063067B2 - 液滴吐出装置 - Google Patents
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Description
本発明の実施形態1に係る記録ヘッド及び液滴吐出装置として、以下では、インクを被記録シートへ吐出するインク吐出装置を例として説明する。ただし、本発明に係る液滴吐出装置が吐出する液体はインクに限られず、また、吐出された液体が付着する対象もシート状のものに限られない。また、液滴吐出装置は、インク吐出装置には限定されず、記録液を被記録媒体に吐出する装置であればよい。
図1は、液滴吐出装置の概略構成を示す模式図である。液滴吐出装置1は、下から順に、給紙トレイ10、プラテン11及びキャリッジ12が組み付けられている。給紙トレイ10は、複数の被記録シートPを収容する。給紙トレイ10の上方には、左右方向に長寸のプラテン11が設けられている。プラテン11は、平板部材であり、搬送される被記録シートPを下から支える。プラテン11の更に上方には、キャリッジ12が設けられている。キャリッジ12は、左右方向に往復移動可能で、記録ヘッド13等が搭載されている。また、プラテン11の前方には、排紙トレイ14が設けられており、記録を終えた被記録シートPを受け取る。
図3は、記録ヘッド13の一部を拡大した平面図である。記録ヘッド13は、インクを一時的に貯留するマニホールド60、マニホールド60からインクが分配される吐出チャネル70を備えている。マニホールド60は、前後方向(副走査方向)に長尺で、外形が直方体形状の空間である。記録ヘッド13は、吐出チャネル70に加えて、ダミーチャネル80を備えている。ダミーチャネル80には、インクが分配されない。
図8は、空の圧力室について、点線で圧電素子に印加される駆動電圧を示し、実線で対応する圧電素子の変位を示している。
変形例1は、実施形態1において、第2駆動電圧VD2は、第1駆動電圧VD1に比べて、パルスの振幅(電圧)が小さいものである。振幅の調整は、制御信号の増幅率について、個別ドライバ48Bの方が、個別ドライバ48Aよりも小さくしておけば良い。
変形例2は、実施形態1において、第2回路100Bは、第2圧電素子81の容量C2が、第1圧電素子71の容量C1と同じである。且つ、個別ドライバ48Bの内部抵抗R2が、個別ドライバ48Aの内部抵抗R1より大きく設定されているものである。ヘッドドライバIC48の出力端子には、保護抵抗が直列に接続されており、個別ドライバ48B用の保護抵抗を、個別ドライバ48A用よりも大きくしておけば良い。
変形例3は、実施形態1において、第2回路100Bは、第2圧電素子81の容量C2が、第1圧電素子71の容量C1より大きい。且つ、個別ドライバ48Bの内部抵抗R2も、個別ドライバ48Aの内部抵抗R1より大きく設定されているものである。
図9は、本発明の実施形態2に係る液滴吐出装置の構成を模式的に示す図である。主に、記録ヘッドの圧電素子近傍部が示されている。図9(a)は、圧電素子近傍部の平面図である。図9(b)は、圧電素子近傍部の切断線IXb-IXbの沿う断面図である。
10 給紙トレイ
11 プラテン
12 キャリッジ
13 記録ヘッド
13a 積層体
48 ヘッドドライバIC
48A,48B 個別ドライバ
60 マニホールド
71 第1圧電素子
73 吐出圧力室
77 個別電極
81 第2圧電素子
83 非吐出圧力室
87 個別電極
100A 第1回路
100B 第2回路
110 所定方向
VD1 第1駆動電圧
VD2 第2駆動電圧
tr 立上り時間
tf 立下り時間
v1 第1電位
v2 第2電位
Claims (8)
- 列状に配列した複数の吐出圧力室と、前記複数の吐出圧力室が配列する方向に前記複数の吐出圧力室を挟んで配置された一対の非吐出圧力室とが形成された流路部材と、
複数の前記吐出圧力室に対応してそれぞれ配設され、パルス状の第1駆動電圧が印加される複数の第1圧電素子と、
前記一対の非吐出圧力室に対応してそれぞれ配設され、パルス状の第2駆動電圧が印加される一対の第2圧電素子と、を有する記録ヘッドを備え、
前記一対の非吐出圧力室には、記録液が充填されず、
前記第2駆動電圧の立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方が、前記第2圧電素子に隣接する前記第1圧電素子に印加される前記第1駆動電圧において、前記第2駆動電圧の前記立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方と対応する前記立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方より長く、
前記第2駆動電圧は、前記第1駆動電圧に比べて、パルスの振幅が小さい、液滴吐出装置。 - 列状に配列した複数の吐出圧力室と、前記複数の吐出圧力室が配列する方向に前記複数の吐出圧力室を挟んで配置された一対の非吐出圧力室とが形成された流路部材と、
複数の前記吐出圧力室に対応してそれぞれ配設され、パルス状の第1駆動電圧が印加される複数の第1圧電素子と、
前記一対の非吐出圧力室に対応してそれぞれ配設され、パルス状の第2駆動電圧が印加される一対の第2圧電素子と、を有する記録ヘッドを備え、
前記一対の非吐出圧力室には、記録液が充填されず、
前記第2駆動電圧の立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方が、前記第2圧電素子に隣接する前記第1圧電素子に印加される前記第1駆動電圧において、前記第2駆動電圧の前記立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方と対応する前記立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方より長く、
前記記録ヘッドは、
前記第1圧電素子に前記第1駆動電圧を印加する複数の第1電圧印加回路と、
前記第2圧電素子に前記第2駆動電圧を印加する2つの第2電圧印加回路と、を備え、
前記第2圧電素子と前記第2電圧印加回路とが作る第2回路の時定数が、前記第1圧電素子と前記第1電圧印加回路とが作る第1回路の時定数より大きい、液滴吐出装置。 - 列状に配列した複数の吐出圧力室と、前記複数の吐出圧力室が配列する方向に前記複数の吐出圧力室を挟んで配置された一対の非吐出圧力室とが形成された流路部材と、
複数の前記吐出圧力室に対応してそれぞれ配設され、パルス状の第1駆動電圧が印加される複数の第1圧電素子と、
前記一対の非吐出圧力室に対応してそれぞれ配設され、パルス状の第2駆動電圧が印加される一対の第2圧電素子と、を有する記録ヘッドを備え、
前記一対の非吐出圧力室には、記録液が充填されず、
前記第2駆動電圧の立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方が、前記第2圧電素子に隣接する前記第1圧電素子に印加される前記第1駆動電圧において、前記第2駆動電圧の前記立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方と対応する前記立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方より長く、
前記流路部材は、前記複数の吐出圧力室が配列する配列方向において、前記複数の吐出圧力室の両側に、複数の前記非吐出圧力室が前記吐出圧力室同士の間隔でそれぞれ形成され、
1つの前記第2圧電素子が、前記複数の非吐出圧力室に跨がってそれぞれ配置されている、液滴吐出装置。 - 前記第2駆動電圧は、当該第2駆動電圧が印加される前記第2圧電素子に隣接する前記第1圧電素子に印加される前記第1駆動電圧と、前記立下り時間及び立上り時間の少なくとも一方を除いて、電圧の変化の開始タイミングで規定される波形が同じである、請求項3に記載の液滴吐出装置。
- 前記第2駆動電圧は、
第1電位v1と、前記第1電位v1とは異なる第2電位v2との間で変化するパルス状の電圧であって、前記第2圧電素子に印加された前記第2圧電素子の電位が前記第1電位v1にあるとき、前記非吐出圧力室の容積を第1の容積V1とし、前記第2圧電素子の電位が前記第2電位v2にあるとき、前記非吐出圧力室の容積を前記第1の容積V1より小さい第2の容積V2とするとともに、
電位が前記第1電位v1から変化して第2電位v2となるまでの前記第2駆動電圧の立下り時間又は立上り時間が、前記第2圧電素子に隣接する前記第1圧電素子に印加される前記第1駆動電圧において、前記第2駆動電圧の前記立下り時間又は立上り時間と対応する前記立下り時間又は立上り時間より長い、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。 - 前記第2回路は、前記第2電圧印加回路の抵抗が前記第1電圧印加回路の抵抗より大きく設定されている、請求項2に記載の液滴吐出装置。
- 前記第2回路は、前記第2圧電素子の容量が前記第1圧電素子の容量より大きく設定されている、請求項2に記載の液滴吐出装置。
- 前記非吐出圧力室と前記吐出圧力室とは、サイズ及び形状が同じであり、
前記第2圧電素子の電極の所定方向の寸法が、前記第1圧電素子より大きい、請求項6に記載の液滴吐出装置。
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