JPH07108568B2 - How to control the amount of ink drop - Google Patents

How to control the amount of ink drop

Info

Publication number
JPH07108568B2
JPH07108568B2 JP58244939A JP24493983A JPH07108568B2 JP H07108568 B2 JPH07108568 B2 JP H07108568B2 JP 58244939 A JP58244939 A JP 58244939A JP 24493983 A JP24493983 A JP 24493983A JP H07108568 B2 JPH07108568 B2 JP H07108568B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
pulse
ink chamber
chamber
orifice
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP58244939A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPS59133066A (en
Inventor
ステフアン・ジエイ・ライカ−
Original Assignee
デ−タプロダクツ コ−ポレイション
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by デ−タプロダクツ コ−ポレイション filed Critical デ−タプロダクツ コ−ポレイション
Publication of JPS59133066A publication Critical patent/JPS59133066A/en
Publication of JPH07108568B2 publication Critical patent/JPH07108568B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04595Dot-size modulation by changing the number of drops per dot
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04588Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits using a specific waveform
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/0459Height of the driving signal being adjusted
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/21Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2121Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter
    • B41J2/2128Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter by means of energy modulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/06Heads merging droplets coming from the same nozzle

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Surgical Instruments (AREA)

Abstract

For controlling the volume of ink droplets ejected from a drop on demand ink jet apparatus including a transducer (204) operable for producing a pressure disturbance within an associated ink chamber (200) for ejecting an ink droplet from an associated orifice (202), the transducer (204) is operated in an iterative manner for producing a plurality of successively equal or higher or lower amplitude pressure disturbances, or some combination thereof, within the ink chamber (200), for causing a plurality of successively equal or higher or lower velocity ink droplets, or some combination thereof, to be ejected from the orifice (202) of the ink jet apparatus, within a time period permitting the ink droplets to either merge in flight or upon striking a recording medium.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明の分野はインクジェット装置に関し、より詳しく
は、その装置により吐出されるインク滴の量、および
(または)記録媒体上の所定の点に衝突するインクの量
を、ある範囲で選択的に制御するためのインクジェット
装置の作動の方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The field of the invention relates to inkjet devices, and more particularly to the amount of ink drops ejected by the device and / or to a given point on a recording medium. The present invention relates to a method of operating an inkjet device for selectively controlling the amount of ink that strikes a range.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

実際のインクジェット装置および必要な1滴インクを発
生させる装置の設計は、技術としてかなり新しい。従来
の噴射型インジェット装置において、個々のインク滴の
量は、インジェット装置の形状、使用されるインクの種
類、およびインク滴を関連したオリフィスから吐出させ
るインクジェットのインク室内に発生する圧力の大きさ
に関係する。オリフィスの効果的な直径と設計、このオ
イフィスに関連したインク室の容積と形状、変換器の設
計、および変換器のインク室に結合させる方法は、全
て、オリフィスから吐出される個個のインク滴の量を決
定する要素である。典型的には、インクジェット装置の
機械的設計が固定されると、吐出されるインク滴の量に
わたる制御は、電気的パルスの振幅すなわちインクジェ
ット装置の各変換器に与えられる電圧を変化させること
により、狭い範囲で得られるだけである。
The design of the actual inkjet device and the device that produces the required drop of ink is fairly new to the art. In a conventional jet-type ink jet device, the amount of individual ink droplets depends on the shape of the ink jet device, the type of ink used, and the amount of pressure generated in the ink chamber of the inkjet that causes the ink droplets to be ejected from the associated orifice. Related to The effective diameter and design of the orifice, the volume and shape of the ink chamber associated with this orifice, the design of the transducer, and the manner in which it is coupled to the ink chamber of the transducer all refer to the individual ink droplets ejected from the orifice. Is a factor that determines the amount of. Typically, when the mechanical design of an inkjet device is fixed, control over the volume of ink drops ejected is achieved by varying the amplitude of the electrical pulse, the voltage applied to each transducer of the inkjet device. It can only be obtained in a narrow range.

〔発明が解決しようとする課題〕[Problems to be Solved by the Invention]

本発明者は、複数の連続的に速いあるいは遅いあるいは
等しい速度のインク滴、またはこれらの組合わせを発生
させ、インク滴が記録媒体に衝突する前に空中で合体す
るかまたは同一点において記録媒体に衝突することがで
きる時間内にインクジェットのオリフィスから吐出され
るように、インクジェットの変換器を繰返して作動させ
ることにより、印刷の太さと色調の制御を広くすること
ができることを見出した。これにより所定の点で記録媒
体に衝突するインクの量は、衝突に先立ってまたは衝突
の点において合体するインク滴の数により部分的に決定
される。
The inventor has created a plurality of consecutive fast or slow or equal velocity ink drops, or a combination thereof, which coalesces in the air before the ink drops hit the recording medium or at the same point. It has been found that by repeatedly operating the inkjet transducer so that it is ejected from the inkjet orifice within a time that can impact the ink, it is possible to provide greater control over print thickness and tone. Thus, the amount of ink that strikes the recording medium at a given point is partially determined by the number of ink drops that coalesce prior to or at the point of impact.

〔課題を解決するための手段〕[Means for Solving the Problems]

本発明によれば、インクを収納するためのインク室と、
該インク室に連通するオリフィスと、前記インク室に結
合されたインク供給リザーバと、前記連通オリフィスか
らインク滴を噴射するために電気パルスに応動して前記
インク室内に圧力変動を生じるよう作動する細長い変換
器手段とを有する噴射型インクジェット装置から噴射さ
れるインク滴の量を制御する方法であって、 各圧力変動の第1の部分が前記電気パルスの前縁部から
生み出されかつインク室の容積の増加によって生じるイ
ンク室の圧力の減少からなり、各圧力変動の第2の部分
が前記電気パルスの後縁部から生み出されかつインク室
の容積の減少によって生じるインク室の圧力の増加から
なり、この圧力増加によりインク室からインク滴が噴射
され、前記圧力変動の大きさは前記電気パルスの前記後
縁部の傾斜に比例する、インク滴の量を制御する方法に
おいて、 前記変換器手段に電圧印加して変換器手段をその長手軸
方向に収縮させて前記インク室の容積を増大し前記イン
ク室内に負圧を発生させ、これにより同時に前記インク
供給リザーバからのインクを前記インク室に流れさせて
前記インク室をインクで満たす工程と、 前記変換器手段への電圧印加を停止して前記変換器手段
をその電圧無印加状態に戻させ、前記インク室の容積を
迅速に減少させて前記オリフィスからインク滴の噴射を
開始する工程と、 複数の連続した電気パルスであって、前記電気パルスの
少なくとも1つが直前の電気パルスの実質的の終了時に
加えられ、前記複数の電気パルスが連続的に大きいか、
小さいか、もしくは等しい後縁部の傾斜のいずれかを又
はこれらのいくつかの組合わせを有する、複数の連続し
たパルスを前記変換器手段に付与する工程と、 前記変換器手段を繰り返し作動させて前記インク室内に
所定の各複数の連続した圧力変動を生じさせ、所定の各
複数の連続的に速い速度のインク滴を、前記インク滴が
空中にある間合体できる時間内に、前記オリフィスから
噴射させる工程、 とからなるインク滴の量の制御方法が提供される。
According to the present invention, an ink chamber for storing ink,
An orifice communicating with the ink chamber, an ink supply reservoir coupled to the ink chamber, and an elongated strip operative to generate pressure fluctuations in the ink chamber in response to electrical pulses for ejecting ink drops from the communicating orifice. A method of controlling the amount of ink drops ejected from a jet ink jet device having a transducer means, wherein a first portion of each pressure fluctuation is produced from the leading edge of the electrical pulse and the volume of the ink chamber. A decrease in ink chamber pressure caused by an increase in the ink chamber pressure, the second part of each pressure fluctuation being generated from the trailing edge of the electrical pulse and an increase in ink chamber pressure caused by a decrease in ink chamber volume, Due to this increase in pressure, ink droplets are ejected from the ink chamber, and the magnitude of the pressure fluctuation is proportional to the inclination of the trailing edge of the electric pulse. In the method of controlling the amount of droplets, a voltage is applied to the converter means to contract the converter means in its longitudinal axis direction to increase the volume of the ink chamber and generate a negative pressure in the ink chamber. At the same time by causing the ink from the ink supply reservoir to flow into the ink chamber to fill the ink chamber with ink, and stopping the voltage application to the converter means to put the converter means in its non-voltage applied state. A step of returning the ink chamber to rapidly reduce the volume of the ink chamber and injecting ink droplets from the orifice; and a plurality of consecutive electric pulses, wherein at least one of the electric pulses is substantially the same as the immediately preceding electric pulse. Is applied at the end of the target, and the plurality of electrical pulses are continuously large,
Applying a plurality of successive pulses to the transducer means, either with a small or equal trailing edge slope or some combination of these, and repeatedly actuating the transducer means. A predetermined plurality of continuous pressure fluctuations are generated in the ink chamber, and a plurality of predetermined high-speed ink droplets are ejected from the orifice within a time period during which the ink droplets can coalesce while the ink droplets are in the air. A method of controlling the amount of ink droplets, which comprises the step of:

なお上記1つの電気パルスが直前の電気パルスの実質的
終了時に加えられる点に関し、「実質的終了時」とは、
(1)第2のパルスを第1のパルスの終了と同時に加え
ることと、(2)第2のパルスを第1のパルスの終了の
若干後でしかも第1のインク滴につながる尾端部がオリ
フィスを離れる前に加えること(後記第7図及び第8図
に関する説明参照)との、両方を含むことを意味する。
In addition, regarding the point that the above-mentioned one electric pulse is added at the substantial end of the immediately preceding electric pulse, “at the substantial end” means
(1) adding the second pulse at the same time as the end of the first pulse; and (2) adding the second pulse slightly after the end of the first pulse and connecting to the first ink drop. It is meant to include both prior to leaving the orifice (see description below regarding FIGS. 7 and 8).

〔実施例〕〔Example〕

本発明は、第1図〜第5図に示されるインクジェット装
置を作動させるための改良された方法の開発の間に見出
された。しかしながら、本発明者は、図示され、また特
許請求の範囲の欄に記載された発明の種々の実施例が、
インジェット装置(特に噴射型インジェット装置)の広
い範囲において使用可能であると確信している。したが
って、ここに記述されるインクジェット装置は、本発明
方法の説明の目的のためであり、限定を意味するもので
はない。また、この装置の基本的な機械的特徴および作
用のみが以下の項で説明され、この装置に関する詳細の
ためにすでになされた特許出願(特願昭57−227894号
《特開昭58−119871号公報》、特願昭58−87813号《特
開昭58−215360号公報》)が参照される。第1図〜第5
図で用いられる参照符号は、先行する該出願、あるいは
これらが特許された場合には特許公報を参照することを
容易ならしめるため、これらの出願に用いられたのと同
一のものが用いられる。
The present invention was found during the development of an improved method for operating the ink jet device shown in FIGS. However, the inventor has found that various embodiments of the invention shown and described in the claims section are:
We are convinced that it can be used in a wide range of in jet devices (particularly injection type in jet devices). Therefore, the inkjet device described herein is for the purpose of illustrating the method of the present invention and is not meant to be limiting. Further, only the basic mechanical characteristics and operation of this device will be explained in the following section, and a patent application (Japanese Patent Application No. 57-227894) which has already been filed for details regarding this device. Japanese Patent Application No. 58-87813 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-215360). 1 to 5
The reference numerals used in the figures are the same as those used in these applications, in order to make it easier to refer to the preceding applications or patent publications when they are patented.

第1図〜第3図を参照すると、実施例のインクジェット
装置は室200を備え、室200は、配列された噴射口(第3
図参照)における各噴出口のための変換器204の加圧状
態に応答してインク滴を吐出するため、オリフィス202
を有する。変換器204はその長手軸に沿って膨張、収縮
し(第2図に矢印により示される方向)、その動きは結
合手段206によって室200に伝達される。結合手段206
は、脚部207と、この脚部207に並置された粘弾性材料20
8と、第1図および第2図に示された位置へ予荷重が付
与されたダイヤフラム210とを備える。
Referring to FIG. 1 to FIG. 3, the ink jet device of the embodiment includes a chamber 200, and the chamber 200 has an array of ejection ports (third part).
Orifice 202 for ejecting ink droplets in response to the pressurization of transducer 204 for each jet in FIG.
Have. Transducer 204 expands and contracts along its longitudinal axis (in the direction indicated by the arrow in FIG. 2) and its movement is transmitted to chamber 200 by coupling means 206. Coupling means 206
Is the leg 207 and the viscoelastic material 20 juxtaposed to the leg 207.
8 and a diaphragm 210 preloaded to the position shown in FIGS. 1 and 2.

インクは加圧されないリザーバ212から、狭い入口開口2
14によって形成される狭い入口手段を介して室200へ流
入する。入口開口214は制限板216内の開口を備える(第
3図参照)。第2図に示されるように、室板220に形成
されたリザーバ212は、入口開口214内に導かれる先細端
部222を有する。第3図に示されるように、リザーバ212
は、供給管223および出口管225を用い供給される。リザ
ーバ212はダイヤフラム210により柔軟である。ダイヤフ
ラム210は、制限板216内の大きい開口227を通ってイン
クと連絡しており、制限板216は板部材226内のリリーフ
229の部分と並置される。
Ink is unpressurized from reservoir 212 to narrow inlet opening 2
It flows into the chamber 200 via the narrow inlet means formed by 14. The inlet opening 214 comprises an opening in the limiting plate 216 (see Figure 3). As shown in FIG. 2, the reservoir 212 formed in the chamber plate 220 has a tapered end 222 that leads into an inlet opening 214. As shown in FIG. 3, the reservoir 212
Are supplied using supply pipe 223 and outlet pipe 225. The reservoir 212 is more flexible due to the diaphragm 210. The diaphragm 210 communicates with the ink through a large opening 227 in the limiting plate 216, which limits the relief in the plate member 226.
Juxtaposed with part 229.

変換器204のそれぞれの一端部は、脚部207が板部材226
内の穴224と協働することにより案内される。図示され
るように、脚部207は穴224内に摺動自在に支持される。
変換器204のそれぞれの他端部は、シリコンゴムのよう
な、柔軟な、すなわち弾性材料230によりブロック228内
に柔軟に取付けられる。柔軟な弾性材料230は、変換器2
04の他端部に対する支持部材となるように、溝部232内
に配設される(第3図参照)。変換器204との電気接触
は、柔軟なプリント回路234により、柔軟性をもってな
される。プリント回路234ははんだ236のような適当な手
段により、変換器204の電極260に電気的に結合される。
導電パターン238がプリント回路234上に形成される。
At one end of each of the converters 204, a leg 207 is provided with a plate member 226.
Guided by cooperating with an inner hole 224. As shown, legs 207 are slidably supported within holes 224.
The other end of each of the transducers 204 is flexibly mounted within the block 228 by a flexible or elastic material 230, such as silicone rubber. Flexible elastic material 230
It is arranged in the groove 232 so as to serve as a support member for the other end of 04 (see FIG. 3). Electrical contact with the transducer 204 is made flexibly by the flexible printed circuit 234. The printed circuit 234 is electrically coupled to the electrodes 260 of the transducer 204 by any suitable means such as solder 236.
A conductive pattern 238 is formed on the printed circuit 234.

板226(第1図および第3図参照)は、上述したよう
に、変換器204の脚部207を受容する溝部237の基部にお
いて穴224を有する。板226はまた、ヒータサンドイッチ
240のためのリセプタクル239を有し、ヒータサンドイッ
チ240は、コイル224を有する加熱要素242と、保持板246
と、ヒータ240のすぐ下に配設された支持板250とを備え
る。溝253はサーミスタ252を受容するためのものであ
り、サーミスタ252は加熱要素242の温度の監視をするた
めに用いられる。ヒータ240全体はカバー板254により板
226のリセプタクル内に保持される。
Plate 226 (see FIGS. 1 and 3) has a hole 224 at the base of groove 237 that receives leg 207 of transducer 204, as described above. Plate 226 is also a heater sandwich
Having a receptacle 239 for 240, a heater sandwich 240 having a heating element 242 with a coil 224 and a holding plate 246.
And a support plate 250 disposed immediately below the heater 240. The groove 253 is for receiving the thermistor 252, which is used to monitor the temperature of the heating element 242. The entire heater 240 is covered by the cover plate 254.
Retained in 226 receptacles.

第3図に示されるように、インクジェット装置の種々述
べられた構成要素は、開口257を通って上方へ延びるね
じ256と、開口229を通って下方へ延びるねじ258とによ
り、相互に保持される。ねじ258は、プリント回路基板2
34をブロック228の所定位置に保持するためのものであ
る。第1図の鎖線は、プリント回路基板234上のプリン
ト回路238への接続部263を示す。接続部263は、インク
ジェ、ト装置の操作の制御のために、制御部261をイン
クジェット装置へ接続する。
As shown in FIG. 3, the various described components of the inkjet device are held together by a screw 256 extending upward through aperture 257 and a screw 258 extending downward through aperture 229. . Screw 258 is printed circuit board 2
It is for holding 34 in place on the block 228. The dashed line in FIG. 1 shows the connection 263 to the printed circuit 238 on the printed circuit board 234. The connection unit 263 connects the control unit 261 to the inkjet device for controlling the operation of the inkjet device.

制御部261は、適当な時に、プリント回路238への接続を
介して、変換器204の熱い電極260の選択された1または
それ以上のものに対して電圧をかけるようにプログラム
される。電圧がかけられることにより、選択された変換
器204の長手軸を横切る方向に電界が発生させられ、変
換器204はその長手軸に沿って収縮する。特定の変換器2
04が電圧印加により収縮すると(第5図参照)、変換器
204の脚部207の下方に位置するダイヤフラム210の部分
は、収縮する変換器204の方向に動き、これにより関連
した室200の容積を効果的に拡散させる。特定の室200の
容積がこのように拡大されると、負圧が室内に最初発生
し(圧力変動の第1の部分)、その中のインクが関連し
たオリフィス202から遠ざかるようになるとともに、リ
ザーバ212からのインクを関連した狭い入口開口214を介
して室200内へ流入させる。所定の充分な時間、新たに
供給されるインクは拡大された室とオリフィスを完全に
満たし、“吐出前に充填する”サイクルを行なう。その
直後、制御部261は、選択された変換器204のうちの特定
の1または複数のものから電圧つまり駆動信号を取出
し、1または複数の変換器204を第4図に示されるよう
な電源を切った状態に戻させるように、実行される。特
に、駆動信号はステップ状に終わり、変換器204をその
長手軸に沿って非常に迅速に伸長させ、これにより粘弾
性材料208を介して、変換器204の脚部207をそれらの下
にあるダイヤフラム210の部分に対して押圧させ、関連
した1または複数の室200の容積を迅速に収縮すなわち
減少させる。ひき続き、関連した室200の容積の迅速な
減少により、室200内に圧力パルスすなわち正の圧力変
動が起き(圧力変動の第2の部分)、インク滴が関連し
たオリフィス202から吐出される。なお、第5図に示さ
れるように、所定の変換器204が電圧印加されるとき、
変換器はその長さを減少させるとともに厚さを増加させ
る。しかし、厚さの増加は、図示されたインクジェット
装置には何ら関係はなく、変換器の長さの変化により、
配列の中の個々のインクジェットの作用が制御される。
また、この技術においては、長手軸に沿う収縮のために
変換器を励勢することにより、変換器204の加速度的な
時硬が防止され、極端な場合には、消極作用も防止され
る。
The controller 261 is programmed to energize selected one or more of the hot electrodes 260 of the transducer 204 via the connection to the printed circuit 238 at the appropriate time. The applied voltage produces an electric field transverse to the longitudinal axis of the selected transducer 204, causing the transducer 204 to contract along its longitudinal axis. Specific converter 2
When 04 contracts due to voltage application (see Fig. 5), the converter
The portion of diaphragm 210 located below leg 207 of 204 moves in the direction of contracting transducer 204, thereby effectively diffusing the volume of associated chamber 200. When the volume of a particular chamber 200 is expanded in this way, a negative pressure will initially develop in the chamber (the first part of the pressure fluctuation), causing the ink therein to move away from the associated orifice 202 and the reservoir. Ink from 212 flows into chamber 200 through an associated narrow inlet opening 214. For a predetermined sufficient time, the newly supplied ink completely fills the enlarged chamber and orifice, performing a "fill before discharge" cycle. Immediately thereafter, the control unit 261 extracts a voltage or drive signal from a particular one or more of the selected converters 204 and powers the one or more converters 204 to a power source as shown in FIG. It is executed so that it can be returned to the cut state. In particular, the drive signal ends in steps, causing the transducer 204 to extend very quickly along its longitudinal axis, thereby causing the legs 207 of the transducer 204 to lie beneath them via the viscoelastic material 208. Pressing against a portion of diaphragm 210 rapidly contracts or reduces the volume of the associated chamber or chambers 200. Subsequently, the rapid decrease in the volume of the associated chamber 200 causes a pressure pulse or positive pressure variation in the chamber 200 (the second part of the pressure variation), which causes an ink drop to be ejected from the associated orifice 202. As shown in FIG. 5, when voltage is applied to a predetermined converter 204,
The transducer reduces its length and increases its thickness. However, the increase in thickness has nothing to do with the illustrated inkjet device, and due to the change in length of the transducer,
The action of the individual inkjets in the array is controlled.
Also, in this technique, activating the transducer for contraction along the longitudinal axis prevents accelerating stiffness of the transducer 204 and, in extreme cases, depolarization.

説明のため、第6図に示されるパルスは制御部261を介
して変換器204の1つへ与えられると仮定する。図示さ
れるように、第1および第2のパルス1,3はそれぞれ指
数関数的な前縁部および実質的に直線的な後縁部を有
し、最大振幅はそれぞれ+V1,+V2ボルトであり、幅は
それぞれT1,T2である。なおパルス1,3の形状は、ここに
図示されたものよりも他のものでもよく、駆動される特
定のインクジェット装置および特別な用い方によって変
わる。この例においては、パルス3の最大振幅+V2は、
パルス1の最大振幅V1よりも大きく、またパルス3の後
縁部の降下する時間は、パルス1の後縁部の降下する時
間よりも短い。選択された変換器204の収縮の程度は、
ある範囲内で、変換器に与えられるパルスの振幅に直接
関係するので、振幅が大きくなるほど収縮の程度は大き
くなる。したがって特定の作用すなわち制御パルスが終
わると、関連する室200内に生じた圧力変動の大きさ
は、既に与えられた制御パルスの大きさに、ある範囲内
で直接関係する。また、傾斜が大きくなるほど、すなわ
ち制御パルスの後縁部の降下時間が短くなるほど、選択
された変換部204が制御パルスの終わりにおいて休止状
態へ膨張、すなわち伸長することがより早くなる。同様
に、変換器204の膨張の割合が大きくなるほど、関連し
た室200内に生じる圧力変動の大きさが大きくなる。パ
ルス1,3の振幅+V1,+V2はそれぞれ、これらのパルスの
終わりにおいて関連したオリフィス202からのインク滴
の吐出を確実にするのに充分な大きさである。
For purposes of explanation, assume that the pulses shown in FIG. 6 are provided to one of the converters 204 via the controller 261. As shown, the first and second pulses 1,3 each have an exponential leading edge and a substantially linear trailing edge with a maximum amplitude of + V 1 and + V 2 volts, respectively. Yes, and the widths are T 1 and T 2 , respectively. It should be noted that the shapes of pulses 1 and 3 may be other than those shown here and will vary depending on the particular inkjet device being driven and the particular application. In this example, the maximum amplitude of pulse 3 + V 2 is
Larger than the maximum amplitude V 1 of the pulse 1, also the time to drop the trailing edge of the pulse 3 is shorter than the time to drop the trailing edge of the pulse 1. The degree of contraction of the selected transducer 204 is
Within a range, the greater the amplitude, the greater the degree of contraction as it is directly related to the amplitude of the pulse applied to the transducer. Thus, at the end of a particular action or control pulse, the magnitude of the pressure fluctuations produced in the associated chamber 200 is, within a certain extent, directly related to the magnitude of the control pulse already applied. Also, the greater the slope, ie, the shorter the trailing edge of the control pulse, the faster the selected converter 204 expands, or extends, to the rest state at the end of the control pulse. Similarly, the greater the rate of expansion of the transducer 204, the greater the magnitude of pressure fluctuations that occur within the associated chamber 200. The amplitudes + V 1 and + V 2 of pulses 1 and 3, respectively, are large enough to ensure ejection of ink drops from the associated orifice 202 at the end of these pulses.

第7図を参照し、パルス1が変換器204の選択されたひ
とつに与えられると仮定する。パルス1が終わると、典
型的なインク滴5が関連したオリフィス202から吐出さ
れる。パルス1が実質的に終わると、パルス3が選択さ
れた変換器204に与えられると仮定する。パルス3の終
了の直後、第2のインク滴7が、例えば第8図に示され
るように関連したオリフィス202から吐出される。パル
ス3の振幅がパルス1よりも大きく、かつパルス3の降
下時間がパルス1よりも短いので、インク滴7は空中に
運ばれるインク滴5よりも実質的に大きい速さを有す
る。上述したが、パルス1,3の降下時間が等しいとして
もパルス3の振幅がパルス1のそれよりも大きいか、あ
るいはこれらの振幅が等しいとしてもパルス3の降下時
間がパルス1のそれよりも小さい限り、第2のインク滴
7の速度はインク滴5のよれよりも大きい。したがっ
て、制御パルスの振幅制御、あるいは制御パルスの後縁
部降下時間の制御、あるいはこれら2つの組合わせが、
例えば第8図に示されるようにより大きい速度の第2の
インク滴7を発生させるのに用いられる。パルスのパラ
メータを適当に制御することにより、第2のインク滴7
の速度は、各インク滴が空中にある間、インク滴7をイ
ンク滴5に追いつかせてインク滴5,7を第9図に示され
るように互に合体を始めさせるのに充分なだけ大きくさ
れる。充分な滞空時間を仮定すると、インク滴5,7の合
体により、合体したインク滴が記録媒体にぶつかるのに
先行して、第10図に示されるようなインク滴形状とな
る。これに代え、インク滴の相対強さ(連続的に速いか
遅い)と記録媒体の動きによって、インク滴は、空中を
運ばれる間に合体することなく、同一点において記録媒
体にぶつかるようにされることができ、これにより、同
じ結果が得られる。このように、特定の点において記録
媒体にぶつかるインク滴の大きさ、すなわちインク量
は、単一のインク滴のみを用いることに対して実質的に
増加し、インクの量のこのような制御により肉太の印刷
を直接制御できる。本発明者が実験を行なうにあたり用
いられたパルス1,3のパラメータの典型的な値は、+V1,
+V2に対してそれぞれ28ボルトおよび30ボルト、パルス
幅T1,T2の各1つは60マイクロ秒、パルス1,3に対してそ
れぞれ2マイクロ秒および1マイクロ秒の降下時間であ
った。この例ではインクの粘性は12センチポアズであっ
た。本発明者により操作される特別のインクェット装置
の場合、インク滴5の概略的な直径は1.8ミリ、第2の
インク滴7は2.2ミリ、また合体したインク滴9は4.0ミ
リであった。他のインク滴の直径すなわち量は、上述し
たように、パルス1,3の振幅および降下時間の制御を介
してある範囲内で得られる。
Referring to FIG. 7, assume that pulse 1 is applied to a selected one of converters 204. At the end of pulse 1, a typical ink drop 5 is ejected from its associated orifice 202. Assume pulse 3 is provided to selected transducer 204 when pulse 1 is substantially over. Immediately after the end of pulse 3, a second drop of ink 7 is ejected from the associated orifice 202, for example as shown in FIG. Since the amplitude of pulse 3 is greater than pulse 1 and the fall time of pulse 3 is shorter than pulse 1, ink drop 7 has a substantially greater velocity than ink drop 5 carried in the air. As described above, the amplitude of pulse 3 is larger than that of pulse 1 even if the fall times of pulses 1 and 3 are equal, or the fall time of pulse 3 is smaller than that of pulse 1 even if these amplitudes are equal. As long as the velocity of the second ink drop 7 is greater than the deflection of the ink drop 5. Therefore, controlling the amplitude of the control pulse, or controlling the trailing edge fall time of the control pulse, or a combination of the two,
It is used, for example, to generate a higher velocity second drop 7 as shown in FIG. By properly controlling the pulse parameters, the second ink drop 7
The velocity of is large enough to cause ink drop 7 to catch up with ink drop 5 while each drop is in the air, causing ink drops 5,7 to begin coalescing with each other as shown in FIG. To be done. Assuming a sufficient flight time, the combination of the ink drops 5 and 7 results in the ink drop shape as shown in FIG. 10 before the combined ink drops hit the recording medium. Instead, the relative strength of the ink drops (continuously fast or slow) and the movement of the recording medium cause the ink drops to strike the recording medium at the same point without coalescing while being carried in the air. Can be achieved, which gives the same result. Thus, the size of the ink drop that hits the recording medium at a particular point, i.e., the ink volume, is substantially increased over using only a single ink drop, and such control of the ink volume is achieved by such control. You can directly control the printing of thick sheets. Typical values of the parameters of the pulses 1 and 3 used in the present inventor's experiment are + V 1 ,
28 V and 30 V respectively for + V 2 and 60 μsec for each one of the pulse widths T 1 , T 2 and 2 μsec and 1 μsec for pulse 1, 3 respectively. In this example, the ink viscosity was 12 centipoise. In the case of a special ink jet device operated by the inventor, the general diameter of the ink drop 5 was 1.8 mm, the second ink drop 7 was 2.2 mm, and the combined ink drop 9 was 4.0 mm. Other drop diameters or volumes are obtained within a range via control of the amplitude and fall times of pulses 1,3, as described above.

ある範囲内において、インクジェット装置から吐出され
るインク滴の大きさは、インクジェット装置に与えられ
た制御パルスの振幅および降下時間を調節することによ
り制御される。記録媒体にぶつかる終局的なインク滴の
大きさ、すなわち量の制御の範囲は、空中を飛ぶ複数の
インク滴を合体させる本発明の他の実施例を介して、あ
るいは記録媒体にぶつかる点において実質的に拡大され
る。
Within a certain range, the size of the ink droplet ejected from the inkjet device is controlled by adjusting the amplitude and fall time of the control pulse given to the inkjet device. The range of ultimate ink drop size, or volume control, impinging on the recording medium is substantially through other embodiments of the invention that combine multiple ink droplets flying in the air, or at the point of impinging the recording medium. Be expanded.

第11図において、パルス11,13の振幅+V1,+V2はそれぞ
れ等しいとして示される(例えば、典型的には30ボル
ト)。この例では、パルス11の後縁部は降下時間として
約10マイクロ秒であり、一方、パルス13の後縁部は約1
マイクロ秒の降下時間を有する。したがって、選択され
た変換器204へのパルス11の作用により生じたインク滴
は、変換器204へのパルス13の作用により生じた後続の
インク滴の速度よりも実質的に遅い速度を有する。した
がって、パルス1,3の適用により生じるインク滴の速度
を調節するのに、降下時間の制御のみが用いられてい
る。この実施例では、2番目に吐出された高速のインク
滴が、上述したように、空中にある間あるいは記録媒体
にぶつかる点において、1番目に吐出されるインク滴と
合体すると仮定される。
In FIG. 11, the amplitudes + V 1 and + V 2 of pulses 11 and 13 are shown to be equal (eg, typically 30 volts). In this example, the trailing edge of pulse 11 has a fall time of about 10 microseconds, while the trailing edge of pulse 13 has about 1 microsecond.
It has a microsecond fall time. Thus, the ink drop produced by the action of pulse 11 on selected transducer 204 has a velocity that is substantially slower than the velocity of the subsequent ink drop produced by the action of pulse 13 on transducer 204. Therefore, only fall time control is used to adjust the drop velocity resulting from the application of pulses 1,3. In this embodiment, it is assumed that the second ejected high-speed ink drop merges with the first ejected ink drop while in the air or at the point of hitting the recording medium, as described above.

第12図において、第3の制御すなわち発射パルス15がパ
ルス13の終了に続いて付加されている。所定のインクジ
ェット装置についてのひとつの実験において、本発明者
は、例えば、パルス11,13,15の振幅を全て30ボルトに定
め(+V1,V2、および+V3は全て30ボルトに等しい)、
パルス11,13,15は、指数関数的な降下時間がそれぞれ10
マイクロ秒、5マイクロ秒、および1マイクロ秒であ
り、またパルス幅がそれぞれ60マイクロ秒、40マイクロ
秒、、および30マイクロ秒である。所定のインクジェッ
ト装置の選択された変換器204へ適用される時、パルス1
1は第1のインク滴を吐出させ、パルス13は第1のイン
ク滴よりも大きい速度の第2のインク滴を吐出させ、そ
してパルス15は同様に大きい速度の第3のインク滴を吐
出させ、これによって、これらのインク滴の全てが記録
媒体にぶつかるのに先立って空中において合体するよう
な相対速度となる。このようにしてインクジェットシス
テムのインク滴の大きさを調節するためにより広い範囲
の制御が得られる。記録媒体から選択されたインクジェ
ットオリフィス202までの距離、記録媒体および(また
は)インクジェットヘッドの動きの相対速さ、および特
定のインクジェット装置の設計によって、空中で、ある
いはぶつかる点において合体できるようにするためにむ
しろ多数のインク滴が相当に高速で吐出されることが可
能であり、ひとつの印字位置から他の記録媒体上までの
インク滴の寸法を大きく制御できる。
In FIG. 12, a third control or firing pulse 15 has been added following the end of pulse 13. In one experiment with a given inkjet device, the inventor, for example, determined that the amplitude of pulses 11 , 13 , and 15 were all 30 volts (+ V 1 , V 2 , and + V 3 are all equal to 30 volts).
Pulses 11, 13 and 15 each have an exponential fall time of 10
Microseconds, 5 microseconds, and 1 microsecond, and pulse widths of 60 microseconds, 40 microseconds, and 30 microseconds, respectively. Pulse 1 when applied to a selected transducer 204 of a given inkjet device
1 ejects a first ink drop, pulse 13 ejects a second ink drop at a faster velocity than the first ink drop, and pulse 15 ejects a third ink droplet at a similarly faster velocity. , Which results in a relative velocity such that all of these ink drops coalesce in the air prior to hitting the recording medium. In this way a wider range of control is provided for adjusting the drop size of the inkjet system. Depending on the distance from the recording medium to the selected inkjet orifice 202, the relative speed of movement of the recording medium and / or inkjet head, and the design of the particular inkjet device, to allow coalescence in air or at points of impact. In fact, a large number of ink droplets can be ejected at a considerably high speed, and the size of ink droplets from one printing position to another recording medium can be greatly controlled.

なお、実際、インク滴は特別な発射パルスの終了の後、
すぐに吐出されない。例えば、第6図のパルス1,3が、
本発明者の実験において用いられたインクジェット装置
の変換器204に適用されると、インク滴5はパルス1の
終了から4マイクロ秒後に吐出され、第2のインク滴は
パルス3の終了から3マイクロ秒後に吐出される。最初
に吐出されるインク滴の速度は毎秒3.5メートルである
と計測され、2番目に吐出されるインク滴の速度は毎秒
5.0メートルであった。
Note that, in fact, the ink drops are
Not discharged immediately. For example, the pulses 1 and 3 in FIG.
When applied to the transducer 204 of the inkjet device used in the inventor's experiment, the ink drop 5 is ejected 4 microseconds after the end of pulse 1 and the second drop 3 microseconds after the end of pulse 3. It is ejected after a second. The velocity of the first ejected ink drop is measured to be 3.5 meters per second, and the velocity of the second ejected ink drop is every second.
It was 5.0 meters.

本発明の実施例とは異なる参考例について以下に説明す
る。
Reference examples different from the examples of the present invention will be described below.

第13図を参照するの、図示された波形の組合わせにより
インクジェット装置は2つのインク滴を吐出し、これら
のインク滴は、印刷媒体上における衝突の共通点におい
て合体して直径が5.3〜5.6ミリインチ(0.135〜0.142ミ
リメートル)で変化する点模様を生じさせ、かなり肉太
の印刷を行なう。典型的には、T1,T2,T3、およびT4はそ
れぞれ80,4,18、および6マイクロ秒であり、パルス17,
19の振幅は110ボルト、パルス21の振幅は73ボルトであ
り、これにより、ワックスベースを有するインクを用い
て、特殊な型の紙(ペンシルバニア州エリーのハンマー
ミル・ペーパー社により製造されるハンマーミル・ゼロ
コピー(Hammermill XEROCOPY))に種々の大きさの点
模様を印字できる。紙の種類とインクの組成は所定の使
用において点模様の大きさに影響を及ぼす。典型的に
は、パルス17,18の降下時間は、それぞれ9マイクロ秒
および1.0マイクロ秒である。上記条件の下では、パル
ス17の終了の直後、毎秒8〜10メートルの範囲の最初の
インク滴が発生する。
Referring to FIG. 13, the combination of the illustrated waveforms causes the inkjet device to eject two ink drops which coalesce at a common point of impact on the print medium to a diameter of 5.3-5.6. Produces a fairly thick print, producing a dot pattern that varies in millimeters (0.135 to 0.142 mm). Typically, T 1 , T 2 , T 3 , and T 4 are 80, 4, 18 and 6 microseconds respectively, and pulse 17,
The amplitude of 19 is 110 volts and the amplitude of pulse 21 is 73 volts, which allows for the use of inks with a wax base to produce special types of paper (hammer mill manufactured by Hammer Mill Paper Co. of Erie, PA). -It is possible to print dot patterns of various sizes on zero copy (Hammermill XEROCOPY). The paper type and ink composition influence the size of the dot pattern in a given use. Typically, the pulse 17 and 18 fall times are 9 microseconds and 1.0 microsecond, respectively. Under the above conditions, immediately after the end of pulse 17, the first drop of ink in the range of 8-10 meters per second is produced.

また、パルス19,21の組合わせにより、パルス19の終了
から約2マイクロ秒後第2のインク滴が発生する。パル
ス21は第3のインク滴を発生させるに充分な振幅ではな
いが、第2のインク滴を、パルス21なしに作用するより
も早くインクジェットのオリフィスから終了させる。ま
た、パルス21により、インクジェット装置を高頻度に作
動させることができ、オリフィスにインクのしずくがつ
くという問題を減少できる。上述した振幅と時間のパル
スを用いると、第2のインク滴の速度は、典型的に毎秒
6〜8メートルである。最初のインク滴に対して第2の
インク滴の速度を遅くすることは、パルス21があること
により達成される。この例では、パルス19の振幅を増加
させることにより、第2のインク滴の速度が大きくされ
る。また、パルス17の終了とパルス19の開始の間の遅れ
時間T2を変化させることにより、ある範囲内で印字の太
さが調節される。
Further, the combination of the pulses 19 and 21 causes the second ink droplet to be generated approximately 2 microseconds after the end of the pulse 19. Although pulse 21 is not of sufficient amplitude to produce a third drop, it causes the second drop to exit the inkjet orifice faster than it would without pulse 21. Further, the pulse 21 allows the inkjet device to be operated at a high frequency, and the problem of ink dripping on the orifice can be reduced. Using the amplitude and time pulses described above, the velocity of the second drop is typically 6-8 meters per second. The slowing down of the second drop relative to the first drop is accomplished by the presence of pulse 21. In this example, increasing the amplitude of pulse 19 increases the velocity of the second drop. Further, by changing the delay time T 2 between the end of the pulse 17 and the start of the pulse 19, the print thickness is adjusted within a certain range.

第14図において、インクジェット装置を作動させるのに
パルス17のみを用いることにより、3.3〜3.5ミリインチ
(0.084〜0.089ミリメートル)の範囲の直径を有する点
模様が得られる。このような点模様の直径は、パルス1
7,19,21の組合わせによりインクジェット装置を作動さ
せることに対して、かなり細い太さの印刷を行なうこと
になる。
In FIG. 14, by using only pulse 17 to operate the ink jet device, a dot pattern having a diameter in the range of 3.3 to 3.5 millimeters (0.084 to 0.089 millimeters) is obtained. The diameter of such a dot pattern is pulse 1
The combination of 7,19,21 makes it possible to print with a fairly small thickness for operating the inkjet device.

第15図を参照すると、図示されたようなパルス17,21の
組合わせにより、2.9〜3.0ミリインチ(0.074〜0.076ミ
リメートル)の範囲の直径を有するインク滴を発生させ
るようにインクジェットが作動される。この組合わせ
は、非常に薄い印刷を行なわせる。
Referring to FIG. 15, the combination of pulses 17,21 as shown activates the ink jet to produce drops having diameters in the range of 2.9 to 3.0 milliinch (0.074 to 0.076 millimeter). This combination results in very thin prints.

第13,14,15図の波形の種々な組合わせを用いることによ
り、所望の濃淡を得ることができる。このような濃淡は
ハーフトーンとして知られている。なお第13図に関し、
第2のインク滴は第1のインク滴よりも速度が小さい
が、これらのインク滴は印刷媒体の衝突の共通点におい
て合体する。
By using various combinations of the waveforms in FIGS. 13, 14 and 15, the desired shade can be obtained. Such shades are known as halftones. Regarding FIG. 13,
The second drop has a lower velocity than the first drop, but these drops coalesce at a common point of impact of the print media.

既に述べたように、インク滴の相対速さ、インクジェッ
トのヘッド、および記録媒体によって、インク滴は実質
的に同一点において記録媒体に衝突させられ、そしてこ
れにより所定の大きさの点模様を生じさせるようにその
点において合体する。したがって、インクジェット装置
を駆動するのに用いられる波形は、システムのタイミン
グがインク滴を実質的に同一点において記録媒体に衝突
させることができる限り、連続的に発生させられたイン
ク滴に連続的に速いか遅い速度あるいはこれらの組合せ
をもたせる。このようにして、1あるいは複数のインク
滴が、記録媒体のある点において所望の太さの点模様を
印刷するために、任意に選定されることができる。
As already mentioned, the relative velocity of the ink drops, the inkjet head, and the recording medium cause the ink drops to strike the recording medium at substantially the same point, which produces a dot pattern of a given size. Coalesce at that point as you would. Therefore, the waveform used to drive the inkjet device is continuous with the ink droplets generated continuously as long as the system timing allows the ink droplets to strike the recording medium at substantially the same point. Have fast or slow speeds or a combination of these. In this way, one or more ink drops can be arbitrarily selected to print a dot pattern of desired thickness at some point on the recording medium.

制御部261は例えば、論理演算回路、あるいは必要な制
御関数を得るためにプログラムされたマイクロプロセッ
サにより、あるいはこれら2つの組合わせにより構成さ
れる。なお、カリフォルニア州サンジエゴのウエーブテ
ック社により製造されたウエーブテックモデル175(Wav
etek Model175)の波形発生器が、第6,11,12,13,14,15
図に示される波形を選りために、本発明者により用いら
れた。実際のイステムにおいては、制御部261は、既に
述べたように、各特別な使用のために必要な波形および
機能を得るように設計される。所定の点において記録媒
体に衝突するインクの量すなわちインク滴の直径の制御
範囲を拡大するインクジェット装置を作動させるための
本発明方法の特別な実施例が図示されるとともに説明さ
れたが、特許請求の範囲に記載された範囲における他の
実施例が当業者に想到されるであろう。
The control unit 261 is configured by, for example, a logical operation circuit, a microprocessor programmed to obtain a necessary control function, or a combination of these two. In addition, Wavetech model 175 (Wavtech manufactured by Wavetech, Inc. of San Diego, California)
etek Model175) waveform generator is the 6th, 11th, 12th, 13th, 14th, 15th
Used by the inventor to select the waveforms shown in the figure. In a real system, the controller 261 is designed to obtain the required waveforms and functions for each particular use, as already mentioned. While a particular embodiment of the method of the present invention for operating an ink jet device that expands the control range of the amount of ink impinging on a recording medium at a given point, i.e., the diameter of an ink drop, has been illustrated and described, the claims are: Other embodiments in the ranges described in the above ranges will occur to those skilled in the art.

〔発明の効果〕〔The invention's effect〕

本発明によれば、変換器に加える連続パルスの振幅とパ
ルス後縁部の降下時間とを適当に制御することにより、
連続のインク滴と先行するインク滴の速度より大きく
し、後続のインク滴と先行するインク滴とを空中にある
間に合体することができ、所要の大きさの印刷を容易に
制御することができる。
According to the present invention, by appropriately controlling the amplitude of the continuous pulse applied to the converter and the fall time of the pulse trailing edge,
It is possible to increase the velocity of a continuous ink drop and the preceding ink drop, and to combine the following ink drop and the preceding ink drop while they are in the air, and easily control the printing of the required size. it can.

しかもこの相前後して噴射される各インキ滴は、従来装
置のように一定の時間間隔をおいて噴射しなければなら
ないものに比べ、このような間隔をおく必要がないた
め、インク滴を噴射する反復速度が増大し、インク滴が
オリフィスから噴射される前に先行するインク滴につな
がる尾端部が破砕分離することがなくなり、良好なイン
ク滴の合体を達成することができ、所要の大きさの印刷
を得るのが容易となり、しかも印刷速度を高めることが
できる。
Moreover, the ink droplets ejected one after the other do not require such an interval as compared with those that have to be ejected at a fixed time interval as in the conventional device, so the ink droplets are ejected. The repetition rate is increased and the tail end leading to the preceding ink drop is not fragmented before the ink drop is ejected from the orifice, and good ink drop coalescence can be achieved and the required size is increased. It is easy to obtain the printing of the sand and the printing speed can be increased.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図はインクジェット装置の断面図、 第2図は第1図に示された断面の一部の拡大図、 第3図は、第1図および第2図に示された実施例を含
む、インクジェット装置の分解斜視図、 第4図は、変換器が非加圧状態にある、第1図および第
3図に示された変換器の部分的な断面図、 第5図は加圧状態にある第4図の変換器の部分的な断面
図、 第6図は本発明の一実施例の電気的パルスの波形図、 第7図はオリフィスから吐出するインク滴を示す斜視
図、 第8図は既に吐出されたインク滴がまだ空中にある時、
同時にオリフィスから吐出されるインク滴を示す斜視
図、 第9図は空中にある2つのインク滴の合体を示す斜視
図、 第10図は、記録媒体への衝突に先立って多数のインク滴
が合体した後に形成される典型的なインク滴を示す斜視
図、 第11図は本発明の他の実施例の電気的パルスの波形を示
すグラフ、 第12図は本発明のさらに他の実施例の電気的パルスの波
形を示すグラフ、 、 第13,14,15図は本発明の他の参考例の波形を示すグラフ
である。なお、図中同一符号は同一又は相当部分を示
す。 5,7……インク滴、200……室、202……オリフィス、204
……変換器。
1 is a sectional view of an ink jet device, FIG. 2 is an enlarged view of a part of the section shown in FIG. 1, and FIG. 3 includes the embodiment shown in FIGS. 1 and 2. FIG. 4 is an exploded perspective view of the ink jet device, FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the converter shown in FIGS. 1 and 3, in which the converter is in a non-pressurized state, and FIG. FIG. 6 is a partial cross-sectional view of the transducer shown in FIG. 4, FIG. 6 is a waveform diagram of electric pulses according to an embodiment of the present invention, and FIG. 7 is a perspective view showing ink droplets ejected from an orifice. When the already ejected ink drop is still in the air,
FIG. 9 is a perspective view showing ink droplets ejected from the orifices at the same time, FIG. 9 is a perspective view showing coalescence of two ink droplets in the air, and FIG. 10 is a combination of a large number of ink droplets prior to collision with a recording medium. FIG. 11 is a perspective view showing a typical ink drop formed after the etching, FIG. 11 is a graph showing a waveform of an electric pulse of another embodiment of the present invention, and FIG. 12 is an electric diagram of yet another embodiment of the present invention. , 14, 15 are graphs showing waveforms of other reference examples of the present invention. The same reference numerals in the drawings indicate the same or corresponding parts. 5,7 ... Ink drop, 200 ... Chamber, 202 ... Orifice, 204
……converter.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−160654(JP,A) 特開 昭56−126172(JP,A) 特開 昭54−97427(JP,A) 特開 昭57−125060(JP,A) 特開 昭57−105361(JP,A) 特開 昭57−59774(JP,A) 特開 昭57−188372(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (56) Reference JP-A-57-160654 (JP, A) JP-A-56-126172 (JP, A) JP-A-54-97427 (JP, A) JP-A-57- 125060 (JP, A) JP 57-105361 (JP, A) JP 57-59774 (JP, A) JP 57-188372 (JP, A)

Claims (6)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】インクを収納するためのインク室と、該イ
ンク室に連通するオリフィスと、前記インク室に結合さ
れたインク供給リザーバと、前記連通オリフィスからイ
ンク滴を噴射するために電気パルスに応動して前記イン
ク室内に圧力変動を生じるよう作動する細長い変換器手
段とを有する噴射型インジェクト装置から噴射されるイ
ンク滴の量を制御する方法であって、 各圧力変動の第1の部分が前記電気パルスの前縁部から
生み出されかつインク室の容積の増加によって生じるイ
ンク室の圧力の減少からなり、各圧力変動の第2の部分
が前記電気パルスの後縁部から生み出されかつインク室
の容積の減少によって生じるインク室の圧力の増加から
なり、この圧力増加によりインク室からインク滴が噴射
され、前記圧力変動の前記第2の部分の速度は前記電気
パルスの前記後縁部の傾斜に比例する。インク滴の量を
制御する方法において、 前記変換器手段に電圧印加して変換器手段をその長手軸
方向に収縮させて前記インク室の容積を増大し前記イン
ク室内に負圧を発生させ、これにより同時に前記インク
供給リザーバからのインクを前記インク室に流れさせて
前記インク室をインクで満たす工程と、 前記変換器手段への電圧印加を停止して前記変換器手段
をその電圧無印加状態に戻させ、前記インク室の容積を
迅速に減少させて前記オリフィスからインク滴の噴射を
開始する工程と、 複数の連続した電気パルスを前記変換器手段に付与する
工程であって、前記電気パルスの少なくとも1つが、直
前の電気パルスの終了時からパルスにより噴射された直
前のインク滴につながる尾端部がオリフィスから離れる
までの時間内に加えられ、前記少なくとも1つの電気パ
ルスが直前の電気パルスより大きい後縁部の傾斜を有し
ている、複数の電気パルスを前記変換器手段に付与する
工程と、 前記変換器手段を繰り返し作動させて前記インク室内に
所定の各複数の連続的の圧力変動を生じさせ、所定の各
複数の連続的に順次速度の速くなるインク滴を前記オリ
フィスから、前記インク滴が空中にある間合体できる時
間内に噴射させる工程とからなるインク滴の量の制御方
法。
1. An ink chamber for accommodating ink, an orifice communicating with the ink chamber, an ink supply reservoir coupled to the ink chamber, and an electric pulse for ejecting ink droplets from the communicating orifice. A first portion of each pressure fluctuation, the method comprising: controlling the amount of ink droplets ejected from an ejection injector having an elongated transducer means responsive to actuate to generate a pressure fluctuation in the ink chamber. Is produced from the leading edge of the electrical pulse and comprises a decrease in ink chamber pressure caused by an increase in the volume of the ink chamber, a second portion of each pressure fluctuation being produced from the trailing edge of the electrical pulse and the ink The increase in pressure in the ink chamber caused by the decrease in volume of the chamber causes the ink droplet to be ejected from the ink chamber, and the second portion of the pressure fluctuation. The rate of minutes is proportional to the slope of the trailing edge of the electrical pulse. In a method of controlling the amount of ink drops, a voltage is applied to the transducer means to contract the transducer means in its longitudinal axis direction to increase the volume of the ink chamber and generate a negative pressure in the ink chamber. At the same time by causing the ink from the ink supply reservoir to flow into the ink chamber to fill the ink chamber with ink, and stopping the voltage application to the converter means to put the converter means in its non-voltage applied state. A step of returning the ink chamber to rapidly reduce the volume of the ink chamber and injecting ink droplets from the orifice; and a step of applying a plurality of consecutive electric pulses to the converter means. At least one is added within the time from the end of the last electrical pulse to the time the tail end leading to the last ink drop ejected by the pulse leaves the orifice, Applying a plurality of electrical pulses to the transducer means, wherein at least one electrical pulse has a trailing edge slope greater than the immediately preceding electrical pulse; and repeatedly actuating the transducer means to effect the ink chamber. A predetermined plurality of continuous pressure fluctuations, and a plurality of predetermined plurality of ink droplets having successively higher speeds are ejected from the orifice within a time period during which the ink droplets can coalesce while they are in the air. A method of controlling the amount of ink droplets, which comprises a step and a step.
【請求項2】指数関数的前縁部をもたせるべく上記電気
的パルスを形成する工程を含む特許請求の範囲第1項記
載の制御方法。
2. The control method according to claim 1, including the step of forming the electric pulse so as to have an exponential leading edge.
【請求項3】上記電気的パルスの後縁部の指数関数的に
なるよう形成する工程を含む特許請求の範囲第1項また
は第2項記載の制御方法。
3. The control method according to claim 1, further comprising a step of forming the trailing edge of the electric pulse so as to be exponential.
【請求項4】当該インク滴に必要な速度を得るために、
上記電気的パルスのそれぞれの振幅を調節する工程を含
み、上記変換器手段により生成された圧力変動の大きさ
は、それぞれ上記電気的パルスの振幅に直接比例する特
許請求の範囲第3項記載の制御方法。
4. To obtain the velocity required for the ink drop,
A method according to claim 3 including the step of adjusting the amplitude of each of said electrical pulses, the magnitude of the pressure fluctuations produced by said transducer means being each directly proportional to the amplitude of said electrical pulse. Control method.
【請求項5】上記電気的パルスの後縁部を実質的に直線
状に形成する工程を含む特許請求の範囲第1項または第
2項記載の制御方法。
5. The control method according to claim 1 or 2, further comprising the step of forming a trailing edge portion of the electric pulse substantially linearly.
【請求項6】上記電気的パルスの振幅を調節する工程を
含み、上記圧力変動の大きさは、それぞれ上記パルスの
振幅に直接比例する特許請求の範囲第5項記載の制御方
法。
6. The control method according to claim 5, further comprising the step of adjusting the amplitude of the electric pulse, wherein the magnitude of the pressure fluctuation is directly proportional to the amplitude of the pulse.
JP58244939A 1982-12-27 1983-12-27 How to control the amount of ink drop Expired - Lifetime JPH07108568B2 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US45329582A 1982-12-27 1982-12-27
US453295 1982-12-27

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59133066A JPS59133066A (en) 1984-07-31
JPH07108568B2 true JPH07108568B2 (en) 1995-11-22

Family

ID=23799976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP58244939A Expired - Lifetime JPH07108568B2 (en) 1982-12-27 1983-12-27 How to control the amount of ink drop

Country Status (5)

Country Link
EP (1) EP0115180B1 (en)
JP (1) JPH07108568B2 (en)
AT (1) ATE51582T1 (en)
CA (1) CA1232490A (en)
DE (1) DE3381406D1 (en)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA1244714A (en) * 1984-04-16 1988-11-15 William J. Debonte Method for selective multi-cycle resonant operation of an ink jet apparatus for controlling dot size
CA1259853A (en) * 1985-03-11 1989-09-26 Lisa M. Schmidle Multipulsing method for operating an ink jet apparatus for printing at high transport speeds
JPS61293885A (en) * 1985-06-21 1986-12-24 Sharp Corp Color printing
EP0609997B1 (en) * 1993-02-05 1998-03-18 Hewlett-Packard Company A system for reducing drive energy in a high speed thermal ink jet printer
JPH08336970A (en) * 1995-04-14 1996-12-24 Seiko Epson Corp Ink-jet type recording device
JP2000516872A (en) * 1996-08-27 2000-12-19 トパーズ・テクノロジーズ・インコーポレイテッド Inkjet printhead that produces variable volume ink drops
DE69739329D1 (en) * 1996-09-09 2009-05-07 Seiko Epson Corp Inkjet printer and inkjet printing process
JPH10278256A (en) * 1997-04-01 1998-10-20 Minolta Co Ltd Ink-jet recording device
WO1998051504A1 (en) * 1997-05-15 1998-11-19 Xaar Technology Limited Operation of droplet deposition apparatus
JP3530717B2 (en) * 1997-06-19 2004-05-24 キヤノン株式会社 Ink jet recording method and apparatus
JP3842886B2 (en) 1997-12-16 2006-11-08 ブラザー工業株式会社 Ink droplet ejection method and apparatus
JPH11334068A (en) * 1998-05-26 1999-12-07 Brother Ind Ltd Ink ejector
CN1274510C (en) 1999-09-21 2006-09-13 松下电器产业株式会社 Ink-jet head and ink-jet type recording appts.
JP2002086765A (en) * 2000-09-13 2002-03-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet head and ink-jet recording apparatus
US6793311B2 (en) 2001-10-05 2004-09-21 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Ink jet recording apparatus
US7219970B2 (en) * 2003-10-14 2007-05-22 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Method and a system for single ligament fluid dispensing
JP2004155209A (en) * 2004-02-26 2004-06-03 Brother Ind Ltd Ink drop injection apparatus
JP4529120B2 (en) 2004-03-02 2010-08-25 セイコーエプソン株式会社 Liquid ejector
CN109641453B (en) * 2016-08-31 2020-12-01 柯尼卡美能达株式会社 Ink jet recording apparatus and ink jet recording method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51118924A (en) * 1975-04-11 1976-10-19 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet recorder
CA1084098A (en) * 1975-11-21 1980-08-19 Richard H. Vernon Meniscus dampening drop generator
JPS5461532A (en) * 1977-10-25 1979-05-17 Ricoh Co Ltd Drive circuit for ink injecting head
US4222060A (en) * 1978-11-20 1980-09-09 Ricoh Company, Ltd. Ink jet printing apparatus
US4266232A (en) * 1979-06-29 1981-05-05 International Business Machines Corporation Voltage modulated drop-on-demand ink jet method and apparatus
JPS56126172A (en) * 1980-03-10 1981-10-02 Hitachi Ltd Liquid drop injector
JPS57160654A (en) * 1981-03-31 1982-10-04 Fujitsu Ltd Recording method in ink jet recording device

Also Published As

Publication number Publication date
JPS59133066A (en) 1984-07-31
ATE51582T1 (en) 1990-04-15
EP0115180A2 (en) 1984-08-08
CA1232490A (en) 1988-02-09
DE3381406D1 (en) 1990-05-10
EP0115180B1 (en) 1990-04-04
EP0115180A3 (en) 1985-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US5285215A (en) Ink jet apparatus and method of operation
US4686539A (en) Multipulsing method for operating an ink jet apparatus for printing at high transport speeds
JPH07108568B2 (en) How to control the amount of ink drop
US5202659A (en) Method and apparatus for selective multi-resonant operation of an ink jet controlling dot size
US4523200A (en) Method for operating an ink jet apparatus
JP3273259B2 (en) Printing method
US6382754B1 (en) Ink jet printing device
US5754204A (en) Ink jet recording head
US4523201A (en) Method for improving low-velocity aiming in operating an ink jet apparatus
US5170177A (en) Method of operating an ink jet to achieve high print quality and high print rate
JP4971379B2 (en) High performance impulse ink ejection method and impulse ink ejection apparatus
JPS62152860A (en) Liquid jet recording head
CA1244714A (en) Method for selective multi-cycle resonant operation of an ink jet apparatus for controlling dot size
JPH07125193A (en) Drop on-demand type ink jet printing head and operating method thereof
US4409596A (en) Method and apparatus for driving an ink jet printer head
US6419336B1 (en) Ink ejector
WO2000021754A1 (en) Ink-jet printer head and ink-jet printer
US4625221A (en) Apparatus for ejecting droplets of ink
US5400061A (en) Ink-jet printer head
US6260959B1 (en) Ink ejector
JPH05169664A (en) Ink jet recording method
JPS63139749A (en) Ink jet recording head
JPS6325944B2 (en)
JP2812264B2 (en) Ink jet recording apparatus and recording method using the same
JP3678315B2 (en) Inkjet recording device

Legal Events

Date Code Title Description
R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term