JPH0684073B2 - インクジェット記録ヘッドの駆動方法 - Google Patents
インクジェット記録ヘッドの駆動方法Info
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- JPH0684073B2 JPH0684073B2 JP63152788A JP15278888A JPH0684073B2 JP H0684073 B2 JPH0684073 B2 JP H0684073B2 JP 63152788 A JP63152788 A JP 63152788A JP 15278888 A JP15278888 A JP 15278888A JP H0684073 B2 JPH0684073 B2 JP H0684073B2
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- Japan
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- ink
- recording head
- pulse voltage
- vibration
- umax
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/04541—Specific driving circuit
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
この発明は、インク射出の駆動源として圧電素子などの
電気−機械変換素子を用いるオンデマンド型のインクジ
ェット記録ヘッドに関し、特にインク射出効率の向上を
図るためのインクジェット記録ヘッドの駆動方法に関す
る。
電気−機械変換素子を用いるオンデマンド型のインクジ
ェット記録ヘッドに関し、特にインク射出効率の向上を
図るためのインクジェット記録ヘッドの駆動方法に関す
る。
この種のインクジェット記録ヘッドの駆動には一般に矩
形パルス電圧が印加されるが、この印加電圧は、インク
射出時のインク滴体積及び速度が必要最小限に維持され
ていればできる限り低くすること、すなわち供給エネル
ギをできるだけ少なくして印字エネルギ効率を上げるこ
とが望まれる。
形パルス電圧が印加されるが、この印加電圧は、インク
射出時のインク滴体積及び速度が必要最小限に維持され
ていればできる限り低くすること、すなわち供給エネル
ギをできるだけ少なくして印字エネルギ効率を上げるこ
とが望まれる。
一方、インク供給路やインクノズルなどの流路形状が決
まったインクジェット記録ヘッドにおいて、駆動電圧を
低下させながら駆動力を維持するためには、圧電素子の
面積を大きくする必要がある。しかし、圧電素子の面積
を大きくすると、配置の関係から流路長さを大きくせざ
るを得ず、流路長さが大きくなると流路抵抗が増大して
インクの供給が不足したり、低電圧化が困難になるとい
う問題が生じる。また、圧電素子の形状が大きくなる
と、マルチ化した場合に小型化、高集積化が困難になる
という問題がある。 この発明は、圧電素子やインク流路の形状を変えること
なく印加パルス電圧を低下させてエネルギ効率を向上さ
せたインクジェット記録ヘッドの駆動方法を提供するこ
とを目的とするものである。
まったインクジェット記録ヘッドにおいて、駆動電圧を
低下させながら駆動力を維持するためには、圧電素子の
面積を大きくする必要がある。しかし、圧電素子の面積
を大きくすると、配置の関係から流路長さを大きくせざ
るを得ず、流路長さが大きくなると流路抵抗が増大して
インクの供給が不足したり、低電圧化が困難になるとい
う問題が生じる。また、圧電素子の形状が大きくなる
と、マルチ化した場合に小型化、高集積化が困難になる
という問題がある。 この発明は、圧電素子やインク流路の形状を変えること
なく印加パルス電圧を低下させてエネルギ効率を向上さ
せたインクジェット記録ヘッドの駆動方法を提供するこ
とを目的とするものである。
上記目的を達成するために、この発明は、インク加圧室
の振動系を構成する電気−機械変換素子にパルス電圧を
印加することにより前記インク加圧室の体積を変化さ
せ、このとき発生する圧力波により前記インク加圧室に
通じるインクノズルからインクを噴射させるインクジェ
ット記録ヘッドの駆動方法において、パルス電圧の立下
がりから次のパルス電圧の立上がりまでの時間を、イン
クノズル部におけるインク体積速度の固有振動周期の
（2n−１）/2倍，（ｎ＝1,2,3・・・）とするものであ
る。以下、詳細に説明する。 第３図は、上記オンデマンド型インクジェット記録ヘッ
ドの一般的な構成を示す概略断面図で、そのインク射出
のメカニズムは次の通りである。 インクタンク６からインク供給路２を通してインク加圧
室１へインクが供給され、一方、振動板４に貼着された
圧電素子５には図示しない外部電源からのリード線を通
して、その表裏面間にパルス電圧が印加される。 パルス電圧が印加されると、圧電素子５には矢印７の向
きに収縮しようとする応力が発生する。しかし、振動板
４は収縮しないために、振動板４と圧電素子５は共に内
側にたわみ、インク加圧室１の体積を減少させる。この
とき、インク加圧室１の内圧は急激に上昇し、インクが
インクノズル３からインク滴となって噴射される。 ところで、オンデマンド型インクジェット記録ヘッドの
理論的な解析は近年多方面から行われており、中でもイ
ンクジェット記録ヘッドの構成要素を音響系に置き換
え、これを電気音響変換した等価電気回路モデルで解析
する手法が種々検討されている。 本発明者等は、この解析手法を基にインクジェット記録
ヘッドのインク射出特性を詳細に検討した結果、圧電素
子や流路の形状を変えることなく印加パルス電圧を低下
させるインクジェット記録ヘッドの駆動方法を見出し
た。 第４図は、上記解析手法に基づいて第３図に示したイン
クジェット記録ヘッドを等価電気回路に置き換えたもの
である。第４図において、ｍはイナータンス、Ｃは音響
容量、ｒは音響抵抗、ｕはインクノズル部のインク体積
速度を示し、添字は第３図の各部を表している。ただ
し、添字０は振動板４及び圧電素子５からなる振動系を
表している。すなわち、添字は、0:振動系、1:インク加
圧室、2:インク供給路、3:インクノズルを示している。
単位として、圧力:P〔N/m2〕、インク体積速度:u:〔m3/
s〕、イナータンス:m〔kg/m4〕、音響容量:C〔m5/N〕、
音響抵抗:r〔NS/m5〕を用いる。 m0,r0,C2,C3は実際の計算過程では無視でき、第４図の
等価回路は第５図のように近似できる。ここで、さらに
計算を簡略化するために各定数をm2＝km3,r2＝kr3とみ
なし、圧力Ｐをステップ関数として時間ｔ≧０でのイン
クノズル部のインク体積速度u3の過渡応答特性を求める
と次のような減衰振動となる。 u3＝｛PC0/m3（C0＋C1）β｝exp（−αｔ）sinαｔ……
（１） 減衰係数α＝r3/2m3 ……（２） また、圧電素子に印加される電圧Ｖとインクの圧力Ｐと
の関係は、Stemme等が提案している近似式を用いると次
のようになる（E.Stemms,S.Lras-son,IEEE Transaction
Devices,Vol.ED-20 No.1,1973,P14-19.）。 Ｖ（ｔ）＝Ｐ（ｔ）/C ……（４） Ｃ＝｛24tPd31（１＋α）αη｝／｛S11 E× a2（１−νＰ）（７＋νＰ）（１＋αη）｝……（５） ここで、 tP:圧電素子の厚さ tV:振動板の厚さ α:tV/tP S11 E:圧電素子のコンプライアンス EV:振動板のヤング率 η:S11 E・EV（１−νＰ）2/（１−νＶ）２ νP:圧電素子のポアソン比 νV:振動板のポアソン比 d31:横効果圧電定数 a:圧電素子の半径 上記（１）、（４）式を基にｔ＝０で、Ｖ＝V0のステッ
プ電圧を印加した場合のインク体積速度をu3を時間に対
してプロットすると第６図のようになる。 図中のumaxはインクノズルより射出されるインク滴の体
積速度の最大値であり、これにインクノズル断面積をか
けるとインク滴の射出速度が得られる。Ｔはインクノズ
ル部におけるインク体積速度の固有振動周期であり、
（３）式よりＴ＝２π／βで求められる。また、インク
滴の体積Ｑは、（１）式をｔ＝０〜t1で積分した値とな
り、次式で示される。 Ｑ＝｛PC0/（１＋1/k）｝｛１＋exp（−απ／β）｝…
…（６） 第７図は、従来の方法で矩形パルス電圧を圧電素子に印
加した場合のインクノズル部におけるインク体積速度の
振動を時間に対してプロットしたものである。パルス幅
T0を固有振動周期の1/2より長くしておけば、射出イン
ク滴の速度、及び体積はパルス幅T0の大小によってほと
んど影響を受けない。一般には、このパルス幅T0はT/2
〜3T/2の範囲で決められることが多い。 しかしながら、発明者等は矩形パルス応答解析で、時間
T0でのパルス電圧立下がり後の振動挙動に注目し、立上
がり時と全く逆の位相を持つ立下がり時の振動を利用し
て、次のパルス電圧の立上がり時のインク射出に寄与す
る振動を強めることができないと考えた。すなわち、次
のパルス電圧の立上がりより常にT/2前にパルス電圧を
立下げることにより立上がり時と立下がり時の振動の山
と山を重ね合わせ、インク射出時のumaxを増加させるの
である。 第１図はこの方法でパルス電圧を印加したときのインク
体積速度u3の振動を時間に対してプロットしたものであ
る。図中のtWは固有振動周期Ｔの1/2、すなわち、tW＝T
/2で、パルス幅T0はパルスの繰り返し周期T1からTWを引
いたものに等しい。 T0＝T1−tW ……（７） 図から明らかなように、２個目のパルス電圧の立上がり
によって生じる振動の最大値umaxと１個目のパルス電圧
の立下がりによって生じる振動の最大値umax′とが位相
をT/2ずらすことによって重なり合い、インク射出時の
インク体積速度を増加させていることがわかる。 この効果が最も大きく現れるのはtW＝T/2のときである
が、tW＝（2n−１）T/2,（ｎ＝1,2,3・・・）のすべて
の場合に効果があるものと考えられる。 この方法により、（umax＋umax′）が従来方法における
umaxに相当するようにパルス電圧を印加すれば、umax′
相当分だけ電圧を下げて駆動することができる。 以上の理論解析を基にして、計算によりumaxとumax′を
求めた例を以下に示す。まず、等価回路の各定数を次式
により計算する。 C0＝πa6/K1（EPtP 3＋EVtV 3） ……（８） C1＝πa2dC/ρv2 ……（９） ｒ＝32ηl/Sd2 ……（10） ｍ＝ｌρ/S ……（11） ここで、 EP,EV:圧電素子，振動板のヤング率 K1:定数、実験ではK1＝12.5 a:圧電素子の半径 tP,tV:圧電素子，振動板の半径 dC:インク加圧室の深さ v:インク中の音速 η：インクの粘度 l:流路長さ S:流路断面積 d:流路直径でb,cを流路断面の辺の長さですると、ｄ≒2
S/（ｂ＋ｃ） ρ：インク密度 次いで上記（５），（８）〜（11）式に以下の定数を代
入し、umaxと（umax′）を計算した。 インクノズル部:l＝0.3mm,d＝0.05mm インク加圧室:dC＝0.3mm,d＝2.5mm 振動系:EP＝5.5×1010N/m2 EV＝7.4×1010N/m2 ａ＝2.0mm,tP＝0.2mm tV＝0.16mm,d31＝245m/V インク供給路:k＝1.6 印加電圧:V0＝50V インク：η＝2.0cp,ρ＝1.0g/cm3 計算結果は、 umax＝1.6×10-8m3/sec （umax＋umax′）＝2.5×10-8m3/sec となり、この発明の方法で駆動されるとインク体積速度
が約56％増加すると推測された。これは、umaxのインク
体積速度で駆動した場合には、印加電圧を36％下げて駆
動できることを意味している。
の振動系を構成する電気−機械変換素子にパルス電圧を
印加することにより前記インク加圧室の体積を変化さ
せ、このとき発生する圧力波により前記インク加圧室に
通じるインクノズルからインクを噴射させるインクジェ
ット記録ヘッドの駆動方法において、パルス電圧の立下
がりから次のパルス電圧の立上がりまでの時間を、イン
クノズル部におけるインク体積速度の固有振動周期の
（2n−１）/2倍，（ｎ＝1,2,3・・・）とするものであ
る。以下、詳細に説明する。 第３図は、上記オンデマンド型インクジェット記録ヘッ
ドの一般的な構成を示す概略断面図で、そのインク射出
のメカニズムは次の通りである。 インクタンク６からインク供給路２を通してインク加圧
室１へインクが供給され、一方、振動板４に貼着された
圧電素子５には図示しない外部電源からのリード線を通
して、その表裏面間にパルス電圧が印加される。 パルス電圧が印加されると、圧電素子５には矢印７の向
きに収縮しようとする応力が発生する。しかし、振動板
４は収縮しないために、振動板４と圧電素子５は共に内
側にたわみ、インク加圧室１の体積を減少させる。この
とき、インク加圧室１の内圧は急激に上昇し、インクが
インクノズル３からインク滴となって噴射される。 ところで、オンデマンド型インクジェット記録ヘッドの
理論的な解析は近年多方面から行われており、中でもイ
ンクジェット記録ヘッドの構成要素を音響系に置き換
え、これを電気音響変換した等価電気回路モデルで解析
する手法が種々検討されている。 本発明者等は、この解析手法を基にインクジェット記録
ヘッドのインク射出特性を詳細に検討した結果、圧電素
子や流路の形状を変えることなく印加パルス電圧を低下
させるインクジェット記録ヘッドの駆動方法を見出し
た。 第４図は、上記解析手法に基づいて第３図に示したイン
クジェット記録ヘッドを等価電気回路に置き換えたもの
である。第４図において、ｍはイナータンス、Ｃは音響
容量、ｒは音響抵抗、ｕはインクノズル部のインク体積
速度を示し、添字は第３図の各部を表している。ただ
し、添字０は振動板４及び圧電素子５からなる振動系を
表している。すなわち、添字は、0:振動系、1:インク加
圧室、2:インク供給路、3:インクノズルを示している。
単位として、圧力:P〔N/m2〕、インク体積速度:u:〔m3/
s〕、イナータンス:m〔kg/m4〕、音響容量:C〔m5/N〕、
音響抵抗:r〔NS/m5〕を用いる。 m0,r0,C2,C3は実際の計算過程では無視でき、第４図の
等価回路は第５図のように近似できる。ここで、さらに
計算を簡略化するために各定数をm2＝km3,r2＝kr3とみ
なし、圧力Ｐをステップ関数として時間ｔ≧０でのイン
クノズル部のインク体積速度u3の過渡応答特性を求める
と次のような減衰振動となる。 u3＝｛PC0/m3（C0＋C1）β｝exp（−αｔ）sinαｔ……
（１） 減衰係数α＝r3/2m3 ……（２） また、圧電素子に印加される電圧Ｖとインクの圧力Ｐと
の関係は、Stemme等が提案している近似式を用いると次
のようになる（E.Stemms,S.Lras-son,IEEE Transaction
Devices,Vol.ED-20 No.1,1973,P14-19.）。 Ｖ（ｔ）＝Ｐ（ｔ）/C ……（４） Ｃ＝｛24tPd31（１＋α）αη｝／｛S11 E× a2（１−νＰ）（７＋νＰ）（１＋αη）｝……（５） ここで、 tP:圧電素子の厚さ tV:振動板の厚さ α:tV/tP S11 E:圧電素子のコンプライアンス EV:振動板のヤング率 η:S11 E・EV（１−νＰ）2/（１−νＶ）２ νP:圧電素子のポアソン比 νV:振動板のポアソン比 d31:横効果圧電定数 a:圧電素子の半径 上記（１）、（４）式を基にｔ＝０で、Ｖ＝V0のステッ
プ電圧を印加した場合のインク体積速度をu3を時間に対
してプロットすると第６図のようになる。 図中のumaxはインクノズルより射出されるインク滴の体
積速度の最大値であり、これにインクノズル断面積をか
けるとインク滴の射出速度が得られる。Ｔはインクノズ
ル部におけるインク体積速度の固有振動周期であり、
（３）式よりＴ＝２π／βで求められる。また、インク
滴の体積Ｑは、（１）式をｔ＝０〜t1で積分した値とな
り、次式で示される。 Ｑ＝｛PC0/（１＋1/k）｝｛１＋exp（−απ／β）｝…
…（６） 第７図は、従来の方法で矩形パルス電圧を圧電素子に印
加した場合のインクノズル部におけるインク体積速度の
振動を時間に対してプロットしたものである。パルス幅
T0を固有振動周期の1/2より長くしておけば、射出イン
ク滴の速度、及び体積はパルス幅T0の大小によってほと
んど影響を受けない。一般には、このパルス幅T0はT/2
〜3T/2の範囲で決められることが多い。 しかしながら、発明者等は矩形パルス応答解析で、時間
T0でのパルス電圧立下がり後の振動挙動に注目し、立上
がり時と全く逆の位相を持つ立下がり時の振動を利用し
て、次のパルス電圧の立上がり時のインク射出に寄与す
る振動を強めることができないと考えた。すなわち、次
のパルス電圧の立上がりより常にT/2前にパルス電圧を
立下げることにより立上がり時と立下がり時の振動の山
と山を重ね合わせ、インク射出時のumaxを増加させるの
である。 第１図はこの方法でパルス電圧を印加したときのインク
体積速度u3の振動を時間に対してプロットしたものであ
る。図中のtWは固有振動周期Ｔの1/2、すなわち、tW＝T
/2で、パルス幅T0はパルスの繰り返し周期T1からTWを引
いたものに等しい。 T0＝T1−tW ……（７） 図から明らかなように、２個目のパルス電圧の立上がり
によって生じる振動の最大値umaxと１個目のパルス電圧
の立下がりによって生じる振動の最大値umax′とが位相
をT/2ずらすことによって重なり合い、インク射出時の
インク体積速度を増加させていることがわかる。 この効果が最も大きく現れるのはtW＝T/2のときである
が、tW＝（2n−１）T/2,（ｎ＝1,2,3・・・）のすべて
の場合に効果があるものと考えられる。 この方法により、（umax＋umax′）が従来方法における
umaxに相当するようにパルス電圧を印加すれば、umax′
相当分だけ電圧を下げて駆動することができる。 以上の理論解析を基にして、計算によりumaxとumax′を
求めた例を以下に示す。まず、等価回路の各定数を次式
により計算する。 C0＝πa6/K1（EPtP 3＋EVtV 3） ……（８） C1＝πa2dC/ρv2 ……（９） ｒ＝32ηl/Sd2 ……（10） ｍ＝ｌρ/S ……（11） ここで、 EP,EV:圧電素子，振動板のヤング率 K1:定数、実験ではK1＝12.5 a:圧電素子の半径 tP,tV:圧電素子，振動板の半径 dC:インク加圧室の深さ v:インク中の音速 η：インクの粘度 l:流路長さ S:流路断面積 d:流路直径でb,cを流路断面の辺の長さですると、ｄ≒2
S/（ｂ＋ｃ） ρ：インク密度 次いで上記（５），（８）〜（11）式に以下の定数を代
入し、umaxと（umax′）を計算した。 インクノズル部:l＝0.3mm,d＝0.05mm インク加圧室:dC＝0.3mm,d＝2.5mm 振動系:EP＝5.5×1010N/m2 EV＝7.4×1010N/m2 ａ＝2.0mm,tP＝0.2mm tV＝0.16mm,d31＝245m/V インク供給路:k＝1.6 印加電圧:V0＝50V インク：η＝2.0cp,ρ＝1.0g/cm3 計算結果は、 umax＝1.6×10-8m3/sec （umax＋umax′）＝2.5×10-8m3/sec となり、この発明の方法で駆動されるとインク体積速度
が約56％増加すると推測された。これは、umaxのインク
体積速度で駆動した場合には、印加電圧を36％下げて駆
動できることを意味している。
以上述べた通り、この発明は、パルス電圧の立下がり時
の振動を次のパルス電圧の立上がり時の振動に位相を半
周期の奇数倍ずらせて重ね合わせ、振動の山と山を重畳
させてインク射出に寄与する振動を強めるのである。
の振動を次のパルス電圧の立上がり時の振動に位相を半
周期の奇数倍ずらせて重ね合わせ、振動の山と山を重畳
させてインク射出に寄与する振動を強めるのである。
以上の理論解析の結果を基に、第３図の断面形状を持つ
インクジェット記録ヘッドをガラスと圧電セラミック板
とで製作し、射出特性を測定した。その結果を以下に示
す。 インク加圧室、振動板、インクノズル部、及びインク供
給路にはほうけい酸ガラスを用い、既知の加工方法、す
なわちエッチング、ダイシングソー、超音波加工により
上記計算例で示した形状、寸法になるように加工した。
接合には、低融点ガラスを用いて440℃で２時間加圧し
ながら融着させる方法を用いた。圧電セラミックは表裏
面に銀ペーストを焼き付けたものを用い、リードの取り
出しは一方の電極についてはリード線をはんだ付けし、
もう一方の電極については予め振動板上にITO導電性薄
膜を蒸着しておき、これに導電性接着剤で接着すること
により行った。 umaxと（umax＋umax′）の評価はインク滴の飛距離Ｌが Ｌ＝Ku（Ｋは定数） ……（12） となると仮定し、第７図におけるT0と第１図におけるtW
とを変化させ、LMAX＝Kumax,またLMAX′＝KuMAX′とし
てインク滴飛距離Ｌを測定することにより行った。 第２図はその結果を示すものである。図中に実線で示し
た曲線はこの発明の方法で駆動したものであり、解析で
推測された通りの挙動を示した。図中の点線はT0を変化
させたときの飛距離の実測値である。 tW＝T/2のときの（LMAX＋LMAX′）/LMAX≒1.5であり、
上記解析により推測された（umax＋umax′）/umax≒1.6
にほぼ近い値となった。すなわち、この発明の駆動方法
の妥当性が実証されたものと考えられ、この発明によれ
ば飛距離を従来と同じにすれば、駆動電圧を下げること
ができることになる。
インクジェット記録ヘッドをガラスと圧電セラミック板
とで製作し、射出特性を測定した。その結果を以下に示
す。 インク加圧室、振動板、インクノズル部、及びインク供
給路にはほうけい酸ガラスを用い、既知の加工方法、す
なわちエッチング、ダイシングソー、超音波加工により
上記計算例で示した形状、寸法になるように加工した。
接合には、低融点ガラスを用いて440℃で２時間加圧し
ながら融着させる方法を用いた。圧電セラミックは表裏
面に銀ペーストを焼き付けたものを用い、リードの取り
出しは一方の電極についてはリード線をはんだ付けし、
もう一方の電極については予め振動板上にITO導電性薄
膜を蒸着しておき、これに導電性接着剤で接着すること
により行った。 umaxと（umax＋umax′）の評価はインク滴の飛距離Ｌが Ｌ＝Ku（Ｋは定数） ……（12） となると仮定し、第７図におけるT0と第１図におけるtW
とを変化させ、LMAX＝Kumax,またLMAX′＝KuMAX′とし
てインク滴飛距離Ｌを測定することにより行った。 第２図はその結果を示すものである。図中に実線で示し
た曲線はこの発明の方法で駆動したものであり、解析で
推測された通りの挙動を示した。図中の点線はT0を変化
させたときの飛距離の実測値である。 tW＝T/2のときの（LMAX＋LMAX′）/LMAX≒1.5であり、
上記解析により推測された（umax＋umax′）/umax≒1.6
にほぼ近い値となった。すなわち、この発明の駆動方法
の妥当性が実証されたものと考えられ、この発明によれ
ば飛距離を従来と同じにすれば、駆動電圧を下げること
ができることになる。
この発明は、パルス電圧立下がり時の振動を次のパルス
電圧立上がり時の振動に位相を半周期の奇数倍ずらせて
重ね合わせることにより振動の山と山とを重畳させ、パ
ルス電圧立上がり時のエネルギを有効に利用するように
したもので、エネルギ効率が著しく向上し、インクジェ
ット記録ヘッドを同一特性で使用するならば、駆動電圧
をその分引き下げることができる。
電圧立上がり時の振動に位相を半周期の奇数倍ずらせて
重ね合わせることにより振動の山と山とを重畳させ、パ
ルス電圧立上がり時のエネルギを有効に利用するように
したもので、エネルギ効率が著しく向上し、インクジェ
ット記録ヘッドを同一特性で使用するならば、駆動電圧
をその分引き下げることができる。
第１図はこの発明のパルス電圧印加方法を説明する線
図、第２図はこの発明の実施例におけるインク飛距離特
性を示す線図、第３図はオンデマンド型インクジェット
記録ヘッドの一般的な構成を示す概略断面図、第４図は
インクジェット記録ヘッドを電気音響変換したときの等
価電気回路図、第５図は第４図を簡略化した等価電気回
路図、第６図はインクノズル部における一般的なインク
体積速度のステップ応答特性を説明する線図、第７図は
従来の方法で駆動した場合のインクノズル部におけるイ
ンク体積速度のステップ応答特性を説明する線図であ
る。 1:インク加圧室、2:インク供給路、3:インクノズル、4:
振動板、5:圧電素子、6:インクタンク。
図、第２図はこの発明の実施例におけるインク飛距離特
性を示す線図、第３図はオンデマンド型インクジェット
記録ヘッドの一般的な構成を示す概略断面図、第４図は
インクジェット記録ヘッドを電気音響変換したときの等
価電気回路図、第５図は第４図を簡略化した等価電気回
路図、第６図はインクノズル部における一般的なインク
体積速度のステップ応答特性を説明する線図、第７図は
従来の方法で駆動した場合のインクノズル部におけるイ
ンク体積速度のステップ応答特性を説明する線図であ
る。 1:インク加圧室、2:インク供給路、3:インクノズル、4:
振動板、5:圧電素子、6:インクタンク。
Claims (1)
- 【請求項１】インク加圧室の振動系を構成する電気−機
械変換素子にパルス電圧を印加することにより前記イン
ク加圧室の体積を変化させ、このとき発生する圧力波に
より前記インク加圧室に通じるインクノズルからインク
を噴射させるインクジェット記録ヘッドの駆動方法にお
いて、パルス電圧の立下がりから次のパルス電圧の立上
がりまでの時間を、インクノズル部におけるインク体積
速度の固有振動周期の（2n−１）/2倍，（ｎ＝1,2,3・
・・）としたことを特徴とするインクジェット記録ヘッ
ドの駆動方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152788A JPH0684073B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63152788A JPH0684073B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH024512A JPH024512A (ja) | 1990-01-09 |
| JPH0684073B2 true JPH0684073B2 (ja) | 1994-10-26 |
Family
ID=15548161
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63152788A Expired - Lifetime JPH0684073B2 (ja) | 1988-06-21 | 1988-06-21 | インクジェット記録ヘッドの駆動方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0684073B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100474831B1 (ko) * | 1998-01-07 | 2005-03-08 | 삼성전자주식회사 | 압전 효과를 이용한 잉크젯 프린터 헤드 및 그 제조방법 |
| JP2001150672A (ja) | 1999-01-29 | 2001-06-05 | Seiko Epson Corp | インクジェット式記録装置、及び、インクジェット式記録ヘッドの駆動方法 |
| EP1023999B1 (en) | 1999-01-29 | 2006-10-18 | Seiko Epson Corporation | Ink jet recording apparatus |
| JP5109782B2 (ja) * | 2008-04-24 | 2012-12-26 | 富士ゼロックス株式会社 | 流体粘度測定システム、印字ヘッド及び流体粘度測定プログラム |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5759774A (en) * | 1980-09-29 | 1982-04-10 | Seiko Epson Corp | Driving of on-demand type ink jet head |
| JPS58168572A (ja) * | 1982-03-31 | 1983-10-04 | Fujitsu Ltd | 液滴噴射方法 |
-
1988
- 1988-06-21 JP JP63152788A patent/JPH0684073B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH024512A (ja) | 1990-01-09 |
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