JPH07108568B2 - 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

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
English (en)
Other versions
JPS59133066A (ja
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/ja
Publication of JPH07108568B2 publication Critical patent/JPH07108568B2/ja
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)

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。
〔従来の技術〕
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。
〔発明が解決しようとする課題〕
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。
〔課題を解決するための手段〕
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。
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。
〔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
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔発明の効果〕
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。
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。
【図面の簡単な説明】
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。
───────────────────────────────────────────────────── 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)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【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。
  2. 【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。
  3. 【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。
  4. 【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。
  5. 【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。
  6. 【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。
JP58244939A 1982-12-27 1983-12-27 インク滴の量の制御方法 Expired - Lifetime JPH07108568B2 (ja)

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 (ja) 1984-07-31
JPH07108568B2 true 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)
JP (1) JPH07108568B2 (ja)
AT (1) ATE51582T1 (ja)
CA (1) CA1232490A (ja)
DE (1) DE3381406D1 (ja)

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 (ja) * 1985-06-21 1986-12-24 Sharp Corp カラ−印刷物の製造方法
DE69409020T2 (de) * 1993-02-05 1998-07-02 Hewlett Packard Co System zur Reduzierung der Antriebsenergie in einem thermischen Tintenstrahlschnelldrucker
JPH08336970A (ja) * 1995-04-14 1996-12-24 Seiko Epson Corp インクジェット式記録装置
JP2000516872A (ja) * 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 可変体積のインク滴を生成するインクジェットプリントヘッド
EP1332876B1 (en) * 1996-09-09 2006-03-22 Seiko Epson Corporation Ink jet printer and ink printing method
JPH10278256A (ja) * 1997-04-01 1998-10-20 Minolta Co Ltd インクジェット記録装置
WO1998051504A1 (en) * 1997-05-15 1998-11-19 Xaar Technology Limited Operation of droplet deposition apparatus
JP3530717B2 (ja) 1997-06-19 2004-05-24 キヤノン株式会社 インクジェット記録方法及び装置
JP3842886B2 (ja) 1997-12-16 2006-11-08 ブラザー工業株式会社 インク滴噴射方法及びその装置
JPH11334068A (ja) * 1998-05-26 1999-12-07 Brother Ind Ltd インク噴射装置
CN1152783C (zh) * 1999-09-21 2004-06-09 松下电器产业株式会社 喷墨头及喷墨式记录装置
JP2002086765A (ja) * 2000-09-13 2002-03-26 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジェットヘッド及びインクジェット式記録装置
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 (ja) * 2004-02-26 2004-06-03 Brother Ind Ltd インク滴噴射装置
JP4529120B2 (ja) 2004-03-02 2010-08-25 セイコーエプソン株式会社 液体噴射装置
WO2018043074A1 (ja) * 2016-08-31 2018-03-08 コニカミノルタ株式会社 インクジェット記録装置及びインクジェット記録方法

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

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 (ja) インク滴の量の制御方法
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 (ja) プリント方式
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
US7393072B2 (en) Method of driving an ink-jet printhead
JPS62152860A (ja) 液体噴射記録ヘツド
JP2000516872A (ja) 可変体積のインク滴を生成するインクジェットプリントヘッド
CA1244714A (en) Method for selective multi-cycle resonant operation of an ink jet apparatus for controlling dot size
JPH07125193A (ja) ドロップ・オン・デマンド型インク・ジェット・プリ ント・ヘッド及びその動作方法
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
US5400061A (en) Ink-jet printer head
JP2000135800A (ja) オンデマンド型マルチノズルインクジェットヘッドの駆動方法
US4625221A (en) Apparatus for ejecting droplets of ink
JPS5971869A (ja) 熱インク・ジエツトプリンタの駆動回路
JPS63139749A (ja) インクジエツト記録ヘツド
JPS6325944B2 (ja)
JP2812264B2 (ja) インクジェット記録装置およびこれを用いた記録方法
JP3678315B2 (ja) インクジェット記録装置

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