JPH11129464A - インクジェット印字ヘッド - Google Patents

インクジェット印字ヘッド

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JPH11129464A
JPH11129464A JP29813397A JP29813397A JPH11129464A JP H11129464 A JPH11129464 A JP H11129464A JP 29813397 A JP29813397 A JP 29813397A JP 29813397 A JP29813397 A JP 29813397A JP H11129464 A JPH11129464 A JP H11129464A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
chambers
print head
jet print
voltage
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP29813397A
Other languages
English (en)
Inventor
Yoshinori Kawashita
善則 川下
Ikuko Yagishita
幾子 柳下
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Engineering Ltd
Original Assignee
NEC Engineering Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP29813397A priority Critical patent/JPH11129464A/ja
Publication of JPH11129464A publication Critical patent/JPH11129464A/ja
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】通常のインクを使用して階調印字可能なインク
ジェット印字ヘッドを得る。 【解決手段】 ピエゾ素子8〜10のすべてに電圧が印
加されると、変形によってインク室5〜7から流動ダイ
オード2〜4を通り、共通吐出口1に向かって3単位量
のインク滴が吐出される。また、ピエゾ素子8,10に
電圧が印加されると、インク室5,7のインクが吐出口
1に2単位量のインク滴として吐出される。更に、ピエ
ゾ素子9に電圧が印加されると、インク室6のインクが
吐出口1に単位量のインク滴として吐出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット印字
ヘッドに関し、特に階調制御可能なインクジェット印字
ヘッドに関する。
【0002】
【従来の技術】本発明の関連するインクジェット記録装
置は、例えばコンピュータシステムのプリンタ装置、プ
リンタファクシミリ、コピー機インクジェットプリンタ
等に用いられる。
【0003】インクジェット印字ヘッドは印字用紙にイ
ンクを噴射して文宇、画像等を記録する記録ヘッド部で
あって、インクを供給するためのインクカートリッジあ
るいはインクタンクを含む。図4は従来のインクジェッ
ト印字ヘッドの構造を断面図の形で示したものである。
【0004】この印字ヘッドは一つの吐出口1に対して
一つのインク室6とピエゾ素子9とを備え、ピエゾ素子
9に電圧が加わることによって、ピエゾ素子9が変形
し、インク室6内のインクが押し出されて、吐出口1か
らインクが吐出され、吐出口1に垂直に接する形に配置
された印字用紙(図示せず)に印字される。
【0005】しかし、かかる構造では、階調印宇(印字
された画像等に濃淡の階調を付ける)を行うためのイン
ク滴の大きさのコントロールはできない。そこで、特開
平8−72267号公報には、ノズル開口部(吐出口)
の近傍に複数の制御電極対を設け、インクは炭索粒子を
基調とした、電気粘性流体を染料により着色したものが
用いられ、制御電極対に画像情報に応じて、選択的に電
圧を印加して、電気粘性効果を示すインクの粘性を変化
させることによって、インクの流量を制御するインクジ
ェット印字ヘッドが提案されている。
【0006】また、特開平5−112008号公報に
は、色素濃度の異なるインク液を複数使用して、表現力
(階調表現)を持たせるか、あるいは色素の異なるイン
ク液を吐出ノズル内で、記録信号に応じて吐出の直前に
混合して、その割合に応じて色素濃度を可変するインク
ジェット印字ヘッドが提案されている。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】特開平8−72267
号公報記載の提案では、電気粘性効果のあるインクを使
用するため、長時間使用しているとインクに電荷が貯ま
り、画像情報に応じた階調表現ができなくなり、また粘
性が高いので目詰まり(インクが吐出口等に詰まって固
まる)の原因ともなる問題がある。
【0008】また、特開平5−112008号公報記載
の提案では、階調表現を得るために異なる色素のインク
を具備しなければならない問題がある。さらに、消耗品
として、異なる色素の複数のインクを購入してセットす
る必要があり、ランニングコストが高くなる問題があ
る。
【0009】本発明の目的は、通常のインクを使用して
階調印字可能なインクジェット印字ヘッドを提供するこ
とである。
【0010】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、インク
を格納する複数のインク室と、これ等インク室からイン
クを夫々吐出せしめる複数の駆動素子とを含み、これ等
各駆動素子を独立に駆動制御する様にしたことを特徴と
するインクジェット印字ヘッドが得られる。
【0011】本発明の作用を述べる。複数のインク室を
設け、インク室それぞれにピエゾ素子を設けて、ピエゾ
素子を独立に制御して、一つの吐出口にインクを供給す
ることによって、階調制御を可能としている。
【0012】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施例について
図面を参照して説明する。
【0013】図1は本発明によるインクジェット印字ヘ
ッドの実施例の構成を示す断面図であり、図4と同等部
分は同一符号にて示している。図1において、本発明に
よるインクジェット印字ヘッドは、インクを吐出して印
字用紙に印字する単一の吐出口1、インクの逆流を防止
する、例えば3個の流動ダイオード2〜4と、1回の吐
出量だけ(単位量)のインクを格納する、例えば3個の
インク室5〜7と、駆動電圧の印加によりインク室5〜
7を変形させて単位量のインクを吐出する、例えば3個
のピエゾ素子8〜10と、インク室5〜7にインクを供
給するインクタンク11とにより構成される。
【0014】インク吐出口1には、複数のインク室5〜
7から共通にインクが流出可能な構造であるために、流
動ダイオード2〜4が設けれられている。これ等流動ダ
イオード2〜4は、共通吐出口1に向かってはインクが
流れやすく、また逆方向に対しては流れにくくなってい
る。
【0015】ピエゾ素子8のみに(一定の)電圧が加わ
り、他のピエゾ素子9,10には電圧が印加されない場
合、ピエゾ素子8のみ変形し、インク室5のインクが押
し出され、流動ダイオード2を通して、共通吐出口1に
向かってインクが流れて行く。この時、他の流動ダイオ
ード3,4へのインクの流れ込みは、上述のように流れ
にくくなっているので、共通吐出口1の方へ流れて行く
ことになる。
【0016】次に図2を参照して、本発明の実施例の動
作を説明する。図2(a)には、ピエゾ素子8〜10す
べてに電圧が加わった状態、すなわちすべてオン(O
N)状態のときを表している。それぞれのピエゾ素子8
〜10の変形によって、それぞれのインク室5〜7から
それぞれの流動ダイオード2〜4を通り、吐出口1に向
かってインクが流れ込み、3単位量のインク滴aが吐出
される。
【0017】次に図2(b)には、ピエゾ素子8,10
が同時にONになり、またピエゾ素子9はOFFとなっ
た状態、またはピエゾ素子8,9が同時にONとなり、
ピエゾ素子10がOFFの状態、あるいはピエゾ素子
9,10が同時にONとなり、ピエゾ素子8はOFFと
なった状態を表している。ここではピエゾ素子8,10
が同時にONとなり、ピエゾ素子9がOFFの場合につ
いて説明する。
【0018】ピエゾ素子8,10の変形により、インク
室5,7のインクがそれぞれの流動ダイオード2,4を
通り吐出口1に流れて、インク室5,7から送られてき
たインク量を足し合わせた量(2単位量)のインク滴b
が吐出される。
【0019】さらに図2(c)には、ピエゾ素子9がO
Nになり、他のピエゾ素子8,10はOFFの状態、ま
たはピエゾ素子8がONになり、他のピエゾ素子9,1
0はOFF、あるいはピエゾ素子10がONになり、他
のピエゾ素子8,9はOFFの状態を表している。ここ
では、ピエゾ素子9がONになり、ピエゾ素子8,10
がOFFの場合について説明する。
【0020】ピエゾ素子9の変形により、インク室6の
インクが流動ダイオード3を通り、吐出口1に流れて行
く。この場合インク室6のインク量、すなわち単位量の
インクcのみが、吐出口1から吐出されることになる。
【0021】以上述べたように、図2(a)に示すイン
ク滴a(3単位量)のインク量、図2(b)に示すイン
ク滴b(2単位量)のインク量、及び図2(c)に示す
インク滴c(単位量)のインク量により、1ドットに対
する階調制御が可能となる。
【0022】次に図3により説明する。信号PZ1〜P
Z3はピエゾ素子8〜10の各々に加わる電圧信号であ
る。また、印字結果は信号PZ1〜PZ3に対応した1
ドットの印字結果を示している。
【0023】まず、a1の位置は信号PZ2のみがON
で、信号PZ2,PZ3はOFFの状態で、インク室6
のインクのみ(単位量)が吐出した結果である。次にb
1の位置では、信号PZ1,PZ3がONで、信号PZ
2はOFFの状態であり、インク室5,7のインクを足
したインク(2単位量)が吐出されて印字された1ドッ
トの印字結果である。
【0024】次にc1の位置では、信号PZ1〜PZ3
すべてがONの状態であり、インク室5〜7のインクが
足され(3単位量になって)、吐出されて印字された1
ドットの印字結果である。同様にa2,b2の位置はa
1,b1と同じ印字結果となる。以上述べたように、上
位装置からの画像情報に応じて複数あるピエゾ素子8〜
10を制御することにより階調印字が可能となる。
【0025】従来のシリアルプリンタでは、階調印字を
行う場合は、1ドットのインク滴(量)が固定なので、
2度、3度重ね印字して階調印字を表現していたため、
時間がかかっていた。しかし、本発明によれば、1ドッ
ト単位でインク滴(量)が可変可能であるため、2度、
3度重ね印字する必要はなく、1度で印字可能である。
そのため印字スピードの面でも従来よりも有利となる。
【0026】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、上
位装置からの画像情報に応じて複数あるピエゾ素子を制
御することにより階調印字が可能となるという効果があ
る。また、1ドット単位でインク滴(量)が可変可能で
あるため、2度、3度重ね印字する必要はなく、1度で
印字可能であり、印字スピードの面でも従来よりも有利
となる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の断面図である。
【図2】本発明の実施例のインク滴作成・制御説明図で
ある。
【図3】インク滴作成時の制御信号説明図である。
【図4】従来のインクジェット印字ヘッドの一例の断面
図である。
【符号の説明】
1 共通吐出口 2〜4 流動ダイオード 5〜7 インク室 8〜10 ピエゾ素子 11 インクタンク

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクを格納する複数のインク室と、こ
    れ等インク室に共通のインク吐出口と、前記インク室か
    ら前記共通のインク吐出口へ向けてインクを夫々吐出せ
    しめるための複数の駆動素子とを含み、これ等各駆動素
    子を独立に駆動制御する様にしたことを特徴とするイン
    クジェット印字ヘッド。
  2. 【請求項2】 前記共通のインク吐出口と前記インク室
    の各々との間には夫々逆流防止部材が設けられているこ
    とを特徴とする請求項1記載のインクジェット印字ヘッ
    ド。
  3. 【請求項3】 前記駆動素子はピエゾ素子であることを
    特徴とする請求項1または2記載のインクジェット印字
    ヘッド。
  4. 【請求項4】 前記駆動素子の各々に対して独立に駆動
    電圧を印加することを特徴とする請求項1〜3いずれか
    記載のインクジェット印字ヘッド。
JP29813397A 1997-10-30 1997-10-30 インクジェット印字ヘッド Withdrawn JPH11129464A (ja)

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Effective date: 20050104