JPS59133066A - インク滴の量の制御方法 - Google Patents
インク滴の量の制御方法Info
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- Surgical Instruments (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明の分野はインクジェット装置に関し、よシ詳しく
は、その装置によシ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
、ある範囲で遇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。
は、その装置によシ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
、ある範囲で遇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。
従来技術
実際のインクジェット装置および必要な１滴インクヲ発
生させる装置の設計は、技術とじてかなシ新しい。従来
の噴射型インクジェット装置において、個々のインク滴
の量は、インク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。
生させる装置の設計は、技術とじてかなシ新しい。従来
の噴射型インクジェット装置において、個々のインク滴
の量は、インク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。
このオリフィスに関連したインク室の容積と形状、変換
器の設計、および変換器をインク室に結合させる方法は
、全て、オリスイスから吐出される個個のインク滴の諺
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箪圧を変化させる
ことによシ、狭い範囲で得られるだけである。
器の設計、および変換器をインク室に結合させる方法は
、全て、オリスイスから吐出される個個のインク滴の諺
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箪圧を変化させる
ことによシ、狭い範囲で得られるだけである。
発明の開示
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′（ｉ
ｌ−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シ、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。これによシ所足の点
で記録媒体に衝突するインクの量は、衝突に先立−でｌ
ｆｃは衝突の点において合体するインク滴の数によ９部
分的に決定される。
等しい速度のインク滴、またはこれらの組合わせ′（ｉ
ｌ−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シ、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。これによシ所足の点
で記録媒体に衝突するインクの量は、衝突に先立−でｌ
ｆｃは衝突の点において合体するインク滴の数によ９部
分的に決定される。
実施例
本発明は、第１図〜第５図に示されるインクジェット装
けを作動させるための改良された方法の展開の間に・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
、インクジェット装置（特に噴射型インクジェット装置
）の広い範囲において使用可能であると確信している。
けを作動させるための改良された方法の展開の間に・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
、インクジェット装置（特に噴射型インクジェット装置
）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−で、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シ、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全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。
本発明方法の説明の目的のためであシ、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全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。
第１図〜里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
（諭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’（ｉ７有する。
装置は室２００を備え、室２００は、配列された噴射口
（諭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’（ｉ７有する。
変換器２０４はその長手軸に沿−で膨張、収線しく第２
図に矢印にょシ示される方向）、その動きは結合手段２
０６によって室２００に伝達きれる。
図に矢印にょシ示される方向）、その動きは結合手段２
０６によって室２００に伝達きれる。
結合手段２０６は、脚部２０７と、との脚部２０７に並
置された粘弾性材料２０８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スラム２１０と
を備える。
置された粘弾性材料２０８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スラム２１０と
を備える。
インクは加圧されないリザーバ２１２から、狭い入口開
口２１４によって形成される狭い入口手段を介して室２
００へ流入する。入口開口２１４は制限板２１６１１７
’：の開口を備える（第３図参照）。
口２１４によって形成される狭い入口手段を介して室２
００へ流入する。入口開口２１４は制限板２１６１１７
’：の開口を備える（第３図参照）。
第２図に示されるように、基板２２０に形成されたリザ
ーバ２１２は、入口開口２１４円に導がれる先細端部２
２２を有する。第３図に示されるように、リザーバ２１
２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はり゛イヤフラム２１０によシ柔軟
である。ダイヤスラム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夛、制限板２
１６は板部材２２６円のリリーフ２２９の部分と並置さ
れる。
ーバ２１２は、入口開口２１４円に導がれる先細端部２
２２を有する。第３図に示されるように、リザーバ２１
２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はり゛イヤフラム２１０によシ柔軟
である。ダイヤスラム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夛、制限板２
１６は板部材２２６円のリリーフ２２９の部分と並置さ
れる。
変換器２０４のそれぞれの一端部は２脚部２０７が板部
材２２６１７３の穴２２４と協働することにょシ案内さ
れる０図示されるように、脚部２０７ ｉｄ穴２２４円
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によジブロック２２８１７’３に柔軟に取付
けられる。柔軟な弾性材料２３０は、変換器２０４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
当な手段によシ、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。
材２２６１７３の穴２２４と協働することにょシ案内さ
れる０図示されるように、脚部２０７ ｉｄ穴２２４円
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によジブロック２２８１７’３に柔軟に取付
けられる。柔軟な弾性材料２３０は、変換器２０４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
当な手段によシ、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。
板２２６Ｃ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。
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ｋ、ヒータサンドイッチ２４０のためのり
セブタクル２３０を有し、ヒータサンドイッチ２４０は
、コイル２４４を有する加熱要素２４２と、保持板２４
６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
めのものであシ、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によシ板２２６の−υセブタクル内に
保持される。
セブタクル２３０を有し、ヒータサンドイッチ２４０は
、コイル２４４を有する加熱要素２４２と、保持板２４
６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
めのものであシ、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によシ板２２６の−υセブタクル内に
保持される。
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ｆｃ構成要素は、開口２５７を通って上方へ延び
るねじ２５６と、開口２５９を通−て下方へ延びるねじ
２５８と（（より、相互に保持される。ね、じ２５８は
、プリント回路基板２３４全板２２８の所足位置に保持
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土のプリント回路２３８への接続￥Ａ２６３
ｉ示す。
べられｆｃ構成要素は、開口２５７を通って上方へ延び
るねじ２５６と、開口２５９を通−て下方へ延びるねじ
２５８と（（より、相互に保持される。ね、じ２５８は
、プリント回路基板２３４全板２２８の所足位置に保持
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土のプリント回路２３８への接続￥Ａ２６３
ｉ示す。
接続部２６３は、インクジェット装置の操作の制御のた
めに、制御部２６１全インクジェット装置べ接続する。
めに、制御部２６１全インクジェット装置べ接続する。
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ｆｃ １ ’！’たはそれ以上のものに対して電圧ン
「かけるように、プログラムされる。
接続を介して、変換器２０４の熱い電極２６０の選択さ
れｆｃ １ ’！’たはそれ以上のものに対して電圧ン
「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２
０４（／′ｉその長手軸に沿って収縮する０特足の変換
器２０４が加圧にニジ収縮すると（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２
１０の部分は、収縮する変換器２０４の方向に動き、こ
れにより［ａ連した室２００の容積全効果的に拡大さぜ
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、その中のインクか関連したオ
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２１
４’Ｑ介して室２００円へ流入させる。所足の充分な時
間、１１１こに供給された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
まシ駆動信号全取出し、工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−た状態に戻させるよ
う３こ５実行される。１月で５．鳴動信号（弓ニステッ
プ状に終わυ、変換器２０４をその長手軸に沿−で非常
に遅速に伸長させ、これによシ粘弾性材料２０８を介し
て、変Ｊ９＋器２０４の脚部２０７をそれらの下にある
夕゛・イヤフラム２１０の部分に対して押圧させ、関連
し７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、インク滴が関ｊ車したオリフィス２
０２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が加圧されるとき、変換器はその長
さ全減少させるとともに厚さを増加させる。しかし−ｊ
早さの増加は、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。まンで、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加
圧することによシ、変換器２０４の加運度的な時硬が防
止され、極端な場合には、消極作用も防止される。
の長手軸を横切る方向に電界が発生させられ、変換器２
０４（／′ｉその長手軸に沿って収縮する０特足の変換
器２０４が加圧にニジ収縮すると（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２
１０の部分は、収縮する変換器２０４の方向に動き、こ
れにより［ａ連した室２００の容積全効果的に拡大さぜ
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、その中のインクか関連したオ
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２１
４’Ｑ介して室２００円へ流入させる。所足の充分な時
間、１１１こに供給された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
まシ駆動信号全取出し、工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−た状態に戻させるよ
う３こ５実行される。１月で５．鳴動信号（弓ニステッ
プ状に終わυ、変換器２０４をその長手軸に沿−で非常
に遅速に伸長させ、これによシ粘弾性材料２０８を介し
て、変Ｊ９＋器２０４の脚部２０７をそれらの下にある
夕゛・イヤフラム２１０の部分に対して押圧させ、関連
し７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、インク滴が関ｊ車したオリフィス２
０２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が加圧されるとき、変換器はその長
さ全減少させるとともに厚さを増加させる。しかし−ｊ
早さの増加は、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。まンで、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加
圧することによシ、変換器２０４の加運度的な時硬が防
止され、極端な場合には、消極作用も防止される。
説明のため、早６図に示されるパルスは制御部２６１を
介して変換器２０４０１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＋Ｖ、？＋Ｖ２ ポルト
であシ、幅はそれぞしＴｘ 、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シも他のも
のかもしれず、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ｌの最大振幅
Ｖ１ よシも大きく、またパルス３の後縁部の降下す
る時間は、パルスｌ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
器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シ早くなる。同様に、変換
器２０４の膨張の割合が大きくなるほど、関連しｆＣ室
２００内に生じる圧力変動の大きさが大きくなる。パル
スＪ、３の振幅＋■１．＋■２はそれぞれ、これらのパ
ルスの終ゎシ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。
介して変換器２０４０１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＋Ｖ、？＋Ｖ２ ポルト
であシ、幅はそれぞしＴｘ 、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シも他のも
のかもしれず、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ｌの最大振幅
Ｖ１ よシも大きく、またパルス３の後縁部の降下す
る時間は、パルスｌ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
器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シ早くなる。同様に、変換
器２０４の膨張の割合が大きくなるほど、関連しｆＣ室
２００内に生じる圧力変動の大きさが大きくなる。パル
スＪ、３の振幅＋■１．＋■２はそれぞれ、これらのパ
ルスの終ゎシ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。
第７図を参照し、パルスｌ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ｌが終わると、
典型的なインク滴５が関連したオリスイス２０２から吐
出される。パルスｌ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。
ひとつに与えられると仮定する。パルスｌが終わると、
典型的なインク滴５が関連したオリスイス２０２から吐
出される。パルスｌ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ｌよりも大きく、かつパルス３
の降下時間がパルスｌよシも短いので、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ｌ。
の降下時間がパルスｌよシも短いので、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ｌ。
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のそれよ勺）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ｌのそれよシも
小さい限シ、第２のインク滴７の速度はインク滴５のそ
れよシも大きい。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
によシ大きい速度の第２のインク滴７を発生させるのに
用いられる０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全始めさ
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
滴の相対速さく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、これによシ、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、すなわちインクの量は、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。
１のそれよ勺）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ｌのそれよシも
小さい限シ、第２のインク滴７の速度はインク滴５のそ
れよシも大きい。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
によシ大きい速度の第２のインク滴７を発生させるのに
用いられる０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全始めさ
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
滴の相対速さく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、これによシ、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、すなわちインクの量は、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シ用いられたパルス１．
３のパラメータの典型的な値は、＋■１゜＋ｖ２に対し
てそれぞれ２８ボルトおよび３０ボルト、パルス幅Ｔ、
、 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。この例ではイーンクの粘性は１２セ
ンチポアズであった。本発明者によシ操作される特別の
インクジェット装置の場合、インク滴５の械略的な直径
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−たＣ他のインク滴
の直径すなわちＳ−は、上述したように、パルス】、３
の振幅および降下時間の制御を介しである範囲内で得ら
れる。
３のパラメータの典型的な値は、＋■１゜＋ｖ２に対し
てそれぞれ２８ボルトおよび３０ボルト、パルス幅Ｔ、
、 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。この例ではイーンクの粘性は１２セ
ンチポアズであった。本発明者によシ操作される特別の
インクジェット装置の場合、インク滴５の械略的な直径
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−たＣ他のインク滴
の直径すなわちＳ−は、上述したように、パルス】、３
の振幅および降下時間の制御を介しである範囲内で得ら
れる。
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
シ制御される。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、空中を飛ぶ被数の
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。
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
シ制御される。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、空中を飛ぶ被数の
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。
第１１図において、パルスｌ １ 、１３ （Ｄ振幅”
■□、＋■２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ｉｉの
後縁部は降下時間として約１０マイクロ秒であシ、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
ｊｌの作用によシ生じたインク滴は、変換器２０４への
パルス１３の作用によシ生じた後続のインク滴の速度よ
ルも実質的に遅い速度を有する。したがって、パルス１
９３の適用によシ生じるインク滴の速度全調節するのに
、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、空中におる間あるいは記録媒体にぶつかる点にお
いて、１番目に吐出されたインク滴と合体すると仮定さ
れる。
■□、＋■２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ｉｉの
後縁部は降下時間として約１０マイクロ秒であシ、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
ｊｌの作用によシ生じたインク滴は、変換器２０４への
パルス１３の作用によシ生じた後続のインク滴の速度よ
ルも実質的に遅い速度を有する。したがって、パルス１
９３の適用によシ生じるインク滴の速度全調節するのに
、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、空中におる間あるいは記録媒体にぶつかる点にお
いて、１番目に吐出されたインク滴と合体すると仮定さ
れる。
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の終了に続いて伺加されている。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、汐Ｕえば、パルス１１゜１３．１５の振幅を
全て３０ボルト２に足めＤＶｌ。
がパルス１３の終了に続いて伺加されている。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、汐Ｕえば、パルス１１゜１３．１５の振幅を
全て３０ボルト２に足めＤＶｌ。
Ｖ２．および＋ぬは全て３０ボルトに等しい）、パルス
ｌｉ、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
アシ、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１ｉｉｄｉｘのインク滴を吐出させ、パルス１
３はｍｌのインク滴よシも大きい速度の第２のインク滴
全吐出させ、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ｌ
ζめによシ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シ、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音大きく制御でき
る。
ｌｉ、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
アシ、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１ｉｉｄｉｘのインク滴を吐出させ、パルス１
３はｍｌのインク滴よシも大きい速度の第２のインク滴
全吐出させ、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ｌ
ζめによシ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シ、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音大きく制御でき
る。
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
ｌ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。
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
ｌ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。
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。
第１３図全参照すると、図示された波形の組合わせによ
りインタジェット装置は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）■径が５．３〜５．６ミリインチ（０，
１３５〜０１４２ミリメートル）で変化する点模様を生
じさせ、かなシ肉大の印刷を行なう。典型的には、Ｔ、
、 Ｔ２． Ｔ、、およびＴ４ はそれぞれ８０，
４．１８、および６マイクロ秒テア）、パルス１７．１
９の振幅は１１０ボルト、パルス２１の振幅は７３ボル
トであシ、これによシ、ワックスベースを有するインク
を用いて、特殊な垢の紙（ペンシルバニア州エリ−のバ
ーミル・ゼロコピー（Ｈａｍｍｅｒｒｎｉｌｌ ＸＥＲ
ＯＣＯＰＹ））に種々の大きさの点模様を印字できる。
りインタジェット装置は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）■径が５．３〜５．６ミリインチ（０，
１３５〜０１４２ミリメートル）で変化する点模様を生
じさせ、かなシ肉大の印刷を行なう。典型的には、Ｔ、
、 Ｔ２． Ｔ、、およびＴ４ はそれぞれ８０，
４．１８、および６マイクロ秒テア）、パルス１７．１
９の振幅は１１０ボルト、パルス２１の振幅は７３ボル
トであシ、これによシ、ワックスベースを有するインク
を用いて、特殊な垢の紙（ペンシルバニア州エリ−のバ
ーミル・ゼロコピー（Ｈａｍｍｅｒｒｎｉｌｌ ＸＥＲ
ＯＣＯＰＹ））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゜１９
の降下時１’＝ｊＪ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。また、パルスｉ９，２１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。
大きさに影響を及ぼす。典型的には、パルス１７゜１９
の降下時１’＝ｊＪ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。また、パルスｉ９，２１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ｔ１パルス２１なしに作用
するよシ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 （Ｃよシ、インクジェット装
置を胃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ｃｓ’Ｍ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があることによシ達成されるりこの例では、
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
ことによし、ある範囲円で印字の太さが調節される。
ではないが、第２のインク滴ｔ１パルス２１なしに作用
するよシ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 （Ｃよシ、インクジェット装
置を胃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ｃｓ’Ｍ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があることによシ達成されるりこの例では、
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
ことによし、ある範囲円で印字の太さが調節される。
ν１４図において２インクジ工ツト装置金作動させるの
にパルス１７のみを甲いることにょシ、３．３〜３５ミ
リインチｆ（１，０８４〜０．０８９ミリメートル）の
範囲の直径を有する点模様が得られる０このような点模
様の直径は、パルス１７゜１９．２１の組会わせにより
インクジェット製電全作動させることに対して、かなり
細い太さの印刷全行なうことになる。
にパルス１７のみを甲いることにょシ、３．３〜３５ミ
リインチｆ（１，０８４〜０．０８９ミリメートル）の
範囲の直径を有する点模様が得られる０このような点模
様の直径は、パルス１７゜１９．２１の組会わせにより
インクジェット製電全作動させることに対して、かなり
細い太さの印刷全行なうことになる。
ｆＡ１５図、と参照すると５図示されたようなパルス１
７．２１の組合わせにより、２．９〜３，０ミリインチ
（０，０７４〜０．０７６ミリメードル）の範囲の直径
を有するインク滴を発生させろ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。
７．２１の組合わせにより、２．９〜３，０ミリインチ
（０，０７４〜０．０７６ミリメードル）の範囲の直径
を有するインク滴を発生させろ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。
第１３．１４．１５図の波形の種々な組合わせを用いる
ことによシ、所望の濃淡を得ることができる０このよう
な濃淡はノ・−７トーンとして知られている。なお第１
３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。
ことによシ、所望の濃淡を得ることができる０このよう
な濃淡はノ・−７トーンとして知られている。なお第１
３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。
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２および記録媒体によって２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。
トのヘッド２および記録媒体によって２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仁とができる限
シ、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、ｌ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。
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仁とができる限
シ、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、ｌ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。
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
ッサによシ、あるいはこれら２つの組合わせにより構成
される。なお、カリフォルニア州すンジエゴのウェーブ
チック社によシ製造されたウェーブチックモデルｌ ７
５ （ＷａｖｅｔｅｋＭｏｄｅｌ ｌ ７５ ）の波形
発生器が、＠６，１１゜１２．１３，１４，１５図に示
される波形を得るために、本発明者によシ用いられた。
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
ッサによシ、あるいはこれら２つの組合わせにより構成
される。なお、カリフォルニア州すンジエゴのウェーブ
チック社によシ製造されたウェーブチックモデルｌ ７
５ （ＷａｖｅｔｅｋＭｏｄｅｌ ｌ ７５ ）の波形
発生器が、＠６，１１゜１２．１３，１４，１５図に示
される波形を得るために、本発明者によシ用いられた。
実際のシステムにおいては、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
が当業者に悪例されるであろう。
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
が当業者に悪例されるであろう。
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も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８３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、
同時にオリスイ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全示す斜
視図、 第１１図は本発明の他の実施例の電気的ノくルスの波形
を示すグラフ、 ｍ１２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図は本発明の他の実施例の波形を示
すグラフである。なお１図中同一符号は同−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。 特許出願人 エクソン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也
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も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８３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、
同時にオリスイ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全示す斜
視図、 第１１図は本発明の他の実施例の電気的ノくルスの波形
を示すグラフ、 ｍ１２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図は本発明の他の実施例の波形を示
すグラフである。なお１図中同一符号は同−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。 特許出願人 エクソン リサーチ アンド エンジニアリング カンパニー 特許出願代理人 弁理士 青 木 朗 弁理士 西 舘 和 之 弁理士 中 山 恭 介 弁理士 山 口 昭 之 弁理士 西 山 雅 也
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、 当該オリスイスからインク滴を吐出するために、
当該インク室内に圧力変動を生じさせるよう作用する変
換器手段を含む噴射型インクジェット装置から吐出され
た。インク滴の量を制御する方法であって、該制御方法
は、 繰返して上記変換器手段を作動させて、上記インク室内
に複数の連続的な圧力変動を生じさせ、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の１つ
またはこれらの組合わせを発生させて、空中にある間ま
たは記録媒体に衝突する点において上記複数のインク滴
が合体できる時間内に、上記オリスイスから吐出される
工程を行なうインク滴の量の制御方法。 ２ 上記変換器手段は、当該インク室内に圧力変動を生
じさせるための電気的パルスに応答し、圧力変動の大き
さは上記電気的パルスの後縁部の傾斜に直接比例し、上
記工程はさらに、連続的な大きいあるいは小さいあるい
は等しい後縁部の傾斜の１つ、！、たはこれらのいくつ
かの組合わせを有する連続的な電気的パルスを、上記変
換器手段に与える工程を含む特許請求の範囲第１項記載
の制御方法。 ３、指数関数的前縁部をもたせるべく上記電気的パルス
を成形する工程を含む特許請求の範囲第２項記載の制御
方法。 ４、上記電気的パルスの後縁部を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２項または第３項
記載の制御方法０ ５、 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
記変換器手段によシ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４項記載の制御方法。 ６、上記電気的パルスの後縁部を実質的に直線状に成形
する工程を含む特許請求の範囲第２項または第３項記載
の制御方法。 ７．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６項記載の制御方法。 ８、上記電気的パルスの所定の１つに関連したインク滴
を上記オリフィスからよシ早く終了させるため、上記電
気的パルスの所定の１つの直後に第２のパルスを起こす
工程を含み、該第２のパルスがない場合よシもインク滴
の終了が早くなる特許請求の範囲第５項記載の制御方法
。 ９、印刷の太さを制御するため、上記連続的な電気的パ
ルス間の遅れ時間を制御する工程を含む特許請求の範囲
第８項記載の制御方法。
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 true JPS59133066A (ja) | 1984-07-31 |
| JPH07108568B2 JPH07108568B2 (ja) | 1995-11-22 |
Family
ID=23799976
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58244939A Expired - Lifetime JPH07108568B2 (ja) | 1982-12-27 | 1983-12-27 | インク滴の量の制御方法 |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0115180B1 (ja) |
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