JPH0480037A - インクジェット記録装置の駆動方法 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はプリンターなどに用いられるインクを入力信号
に応じて噴射して記録を行なうインクジェット記録装置
の駆動方法に関する。

〔従来の技術〕

従来のインクジェット記録装置に用いるインク射出ヘッ
ドを第１図に示す、流路に対応する溝を形成した基板１
と同材質でできた基板２を溶着してインク流路及びノズ
ル５が形成される。インク供給口３から図面に記載され
ていないインクタンクよりインクが補給されインク供給
準備室４に充填される。このインク供給準備室４には各
ノズルへの供給し１が連結しており流路が分岐している
。

印字ノズル５の流路途中には圧力室６があり、その対向
位置に圧電素子７が接着されこれに電気信号を与えると
基板２を通して圧力室６に圧力が加わりノズル先端５１
からインク滴が噴出される。

圧電素子７に信号が加わりノズル先端５１からインク滴
が噴出される際、ノズル面上のノズル孔の周囲にインク
が広がりインクの壁を形成する。

このインク射出の際に生じるインクの壁が射出されたイ
ンク滴の噴出角度に大きな影響をおよぼす。

具体的には第２図（ａ）の正面図及び（ｂ）の側面図に
示すようにノズル孔の周囲に不均一なインクの溜りが生
じたとき、射出インク粒はインクの溜りが噴出の壁とな
り、インク溜りの小さい方に押されて飛行する。この現
象は、とくに、改行等の打初めの際に生じる。第３図の
印字領域で、第４図（＆”）に示す如く同一ノズル面で
休止ノズルが連続して２本以上あった場合、第４図（ｂ
）に示すような不均一なヌレ（インク溜り１０）を形成
する。このヌレは非印字領域内で一度ノズル内に引き込
まれるが、完全には消えず第４図（Ｃ）に示すように薄
いインクの層１０１が形成されている。この為、再び印
字領域で休止ノズルからもインクが射出する際、休止ノ
ズルのノズル孔周囲のインク溜りは、印字初期には第４
図（ｄ）に示すようにインク溜りの小さい側に引き寄せ
られ、インク滴の飛行的がりを生じ、ある程度印字が継
続され、インク溜りの大きさがほぼ同じようになった後
、第４図（ｅ）に示すように飛行が安定する。従来この
対策として、非印字領域にてインク滴を定期的に噴出さ
せ安定して濡れ状態を形成する方法が取られてきた。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかし、従来の方法では非印字領域にて無駄なインク滴
を消費するためインクのランニングコストが高くなった
り、また、この非印字領域での噴出インク滴を受けるた
めの部材や廃インクだめが必要となり、プリンターの小
型化においては問題となっていた。

〔課題を解決するための手段〕

本発明のインクジェットヘッドで課題を解決するために
、非印字領域中に、全ノズルが、同じタイミングで、イ
ンクが飛び出さない範囲の電気信号を、その圧電素子に
与える事により、駆動させ、印字タイミング前に、印字
ノズル群のノズル孔周囲のインクによる濡れを均一にす
ることにより、印字中の前記印字ノズル群のインク粒の
噴出角度を制御したことを特徴とする。

〔作用〕

上記のようにノズルが配置され、印字領域中で複数の印
字ノズルが印字に使用される際、非印字ノズルを印字に
用いられる印字ノズルの圧電素子と同じタイミングで、
インクが飛び出さない範囲の電気信号を与え駆動すると
、非印字ノズル孔よりにじみでたインク溜りが、印字ノ
ズル孔周囲のインク溜りと結びつき、印字ノズル群のノ
ズル孔周囲のインクによる濡れを均一にするため、これ
がインクの射出角度を制御して、ノズル面に垂直な方向
にインクを射出することができるのである。

〔実施例〕

本実施例では、第５図に示すように、印字領域中にイン
ク噴射のされないノズルがあっても〔第５図（ａ）〕、
非印字領域中で全印字ノズル群の圧電素子に、同じタイ
ミングでインクが射出しない範囲の電気信号を与えるこ
とにより、全印字ノズル群の圧電素子に微振動を与え、
そのノズル孔の周囲にインクをにじませる〔第５図（ｂ
））。

これにより、全印字ノズル群のノズル孔周囲のインク溜
りを印字前に均一にすることにより、印字初期であって
も印字領域中で印字ノズルのインク滴の飛行角度を安定
させる〔第５図（ｃ））、　　第５図（ｄ）及び（ｅ）
の状態は上記の（ａ）及び（ｂ）と同様の繰り返しとな
る。

第６図は、印字ノズルの圧電素子の駆動条件を印字領域
中と非印字領域中とでかえることにより、全印字ノズル
が非印字領域中でインク粒が射出しない程度の駆動を行
なった別の実施例である。第６図（ａ）は、印字ノズル
群の圧電素子の駆動波形である。ｖＨは圧電素子にかか
る駆動電圧、Ｐｗｄは圧電素子から電荷が放電する時間
、Ｐｗｃはその圧電素子に電荷が充電されるのに要する
時間、放電カーブＡ及び充電カーブＢは、圧電素子の容
量及び放電、充電抵抗及び圧電素子にかかる駆動電圧に
起因する曲線である。待機状態で圧電素子が縮む方向に
電圧ＶＨを加え圧電素子をたわませておく、そして圧電
素子に加わっていた電圧を解除すると、電圧素子のたわ
みがなくなるため、圧力室内は減圧されノズル付近のイ
ンク及びインク供給路からインクが供給される。

次に圧電素子に再び電圧を印加すると、圧電素子が縮み
インクに圧力が加えられ、ノズルよりインクを射出する
。その後ノズルにおける表面張力により、インク供給さ
れノズルオリヒイス部分でメニスカスが安定し、待機状
態となる。本実施例は、印字領域中の圧電素子にかかる
印加エネルギーに比べて、非印字領域中の印字エネルギ
ーを、圧電素子への駆動条件をかえることにより小さく
し、インク滴が射出しない程度に圧電素子にｇＩ振動を
与えるものである。具体的には、非印字領域中の印字ノ
ズルの圧電素子にかかる電気信号を次のように変化させ
る。

（１）放電時間Ｐｗｄを短くする。第６図（ｂ）（２）
圧電素子にかかる駆動電圧ＶＨを小さくする。第６図（
ｃ） （３）放電抵抗を大きくする。第６図（ｄ）（４）充電
抵抗を大きくする。第６図（ｅ）が考えられる６以上に
より、同一基板上で複数のノズルが同時に印字に用いら
れる際、非印字領域中で全ノズルを上記の条件で駆動さ
せる事により、ノズル孔からはインクが射出することが
できず、ノズル孔の周囲にインクかにじみ、印字タイミ
ング前に、印字ノズル群のノズル孔周囲のインク溜りが
均一になる。

なお、圧電素子のかわりに、流路内に電気熱変換体を設
けて、ノズル内のインクを熱エネルギーを用いて射出す
る記録媒体液吐出ｉ８録方法の場合においても同様に、
非印字領域内で、印字ノズルの流路内の熱発生部に、イ
ンクが飛び出さない程度のエネルギーをあたえるように
駆動電流、電圧印加時間を変えることにより、前記実施
例と同様の効果が得られる。本発明は駆動源の種類を限
定するものではない。

〔発明の効果〕

本発明のインクジェットヘッドは、以上説明したように
、非印字領域中で印字タイミング前に全印字ノズル孔の
周囲のインク溜りを均一にすることにより、インク射出
方向のバラツキを押さえるといった効果がある。また不
要なインク滴を噴出しないためインクを印字のためだけ
に有効に使用できる。さらに、非印字領域にインク受け
といった部材を必要としないため小型のプリンターが実
現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来装置の説明図。 第２図及び第４図は従来装置におけるノズル孔の周囲の
インク溜り状態を示す図。 第３図は従来装置における印字領域および非印字領域を
示す図。 第５図は本実施例におけるノズル孔の周囲のインク溜り
状態を示す図で、ノズル孔の側面図。 第６図は本発明の詳細な説明図。 １・・・第１基板 ２・・・第２基板 ３・・・インク供給口 ４・・・インク供給準備室 ５・・・印字ノズル ６・・・圧力室 ７・・・圧電素子 以　　上 第２図 第３図 （ｃ） （ｄ） （ｅ） 第４図 （ｃ） （ｄ） 第５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク流路となるべき閉溝を成形した基板において、前
   記流路が、複数の圧力室、該圧力室に対応するノズル群
   からなり、該圧力室に対応した位置に駆動源が設けられ
   たインクジェット記録装置において、印字に用いる全ノ
   ズルが、非印字領域中に、同じタイミングで、インクが
   飛び出さない範囲の電気信号を、エネルギー発生素子に
   与えたことを特徴とするインクジェット記録装置の駆動
   方法。