JPH11291496A - インクジェットヘッド - Google Patents
インクジェットヘッドInfo
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- JPH11291496A JPH11291496A JP10267898A JP10267898A JPH11291496A JP H11291496 A JPH11291496 A JP H11291496A JP 10267898 A JP10267898 A JP 10267898A JP 10267898 A JP10267898 A JP 10267898A JP H11291496 A JPH11291496 A JP H11291496A
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- Japan
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- pressure
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- ink chamber
- pressure element
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- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 17
- 238000007599 discharging Methods 0.000 claims description 16
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 14
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 2
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
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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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2002/14338—Multiple pressure elements per ink chamber
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来必要としたアナログ波形を制御する回路
を不要とし、回路全体の簡素化を図る。 【解決手段】 インク室８を形成するための二つの振動
板５ａ，５ｂを有するノズル６ａ付きの圧力容器２と、
この圧力容器２に配設され両振動板５ａ，５ｂにそれぞ
れ振動力を付与する二つの圧力素子とを備え、これら両
圧力素子のうち一方の圧力素子が、インク室８内のイン
クをノズル６ａから外部に吐き出すための第一圧力素子
３からなり、他方の圧力素子が、インク室８内のインク
圧を調整するための第二圧力素子４（圧電素子４ａ，４
ｂ）からなる構成としてある。
を不要とし、回路全体の簡素化を図る。 【解決手段】 インク室８を形成するための二つの振動
板５ａ，５ｂを有するノズル６ａ付きの圧力容器２と、
この圧力容器２に配設され両振動板５ａ，５ｂにそれぞ
れ振動力を付与する二つの圧力素子とを備え、これら両
圧力素子のうち一方の圧力素子が、インク室８内のイン
クをノズル６ａから外部に吐き出すための第一圧力素子
３からなり、他方の圧力素子が、インク室８内のインク
圧を調整するための第二圧力素子４（圧電素子４ａ，４
ｂ）からなる構成としてある。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルからインク
を噴射させることにより印字を行うインクジェット記録
装置に使用されるインクジェットヘッドおよびインクジ
ェット方法に関する。
を噴射させることにより印字を行うインクジェット記録
装置に使用されるインクジェットヘッドおよびインクジ
ェット方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、オフィスオートメーションの発達
に伴い、多種多様なプリンタがいろいろな用途に用いら
れている。これらプリンタは、印字方式により打撃的印
字を行うインパクトプリント方式と、非打撃的印字を行
うノンインパクトプリント方式とに分類される。このう
ち、ノンインパクトプリント方式のプリンタは、低騒音
・高解像度で比較的高速に印字することが可能であり、
インクジェットプリンタを初めとして今日まで幅広く用
いられている。
に伴い、多種多様なプリンタがいろいろな用途に用いら
れている。これらプリンタは、印字方式により打撃的印
字を行うインパクトプリント方式と、非打撃的印字を行
うノンインパクトプリント方式とに分類される。このう
ち、ノンインパクトプリント方式のプリンタは、低騒音
・高解像度で比較的高速に印字することが可能であり、
インクジェットプリンタを初めとして今日まで幅広く用
いられている。
【０００３】一般に、この種のプリンタのインクジェッ
トヘッドは、インク室を形成するための振動板を有する
ノズル付きの圧力容器と、この圧力容器に配設され振動
板に振動力を付与するインク吐出用の圧電素子とを備え
たものが知られている。このように構成されたインクジ
ェットヘッドにおいては、ドライバ集積回路から駆動信
号が出力されると、圧電素子が振動し、この振動が振動
板を介してインク室に伝達され、ノズルからインクが外
部の記録用紙に噴射される。
トヘッドは、インク室を形成するための振動板を有する
ノズル付きの圧力容器と、この圧力容器に配設され振動
板に振動力を付与するインク吐出用の圧電素子とを備え
たものが知られている。このように構成されたインクジ
ェットヘッドにおいては、ドライバ集積回路から駆動信
号が出力されると、圧電素子が振動し、この振動が振動
板を介してインク室に伝達され、ノズルからインクが外
部の記録用紙に噴射される。
【０００４】ところで、この種のインクジェットヘッド
を用いたプリンタにおいては、特にデジタルカメラによ
って撮影した映像やスキャナ等によって得られた画像を
高画質で階調印刷することが要望されており、このため
インク液滴の吐出量および吐出速度を高精度に制御する
ことが行われている。
を用いたプリンタにおいては、特にデジタルカメラによ
って撮影した映像やスキャナ等によって得られた画像を
高画質で階調印刷することが要望されており、このため
インク液滴の吐出量および吐出速度を高精度に制御する
ことが行われている。
【０００５】従来、この種のインクジェットヘッドに
は、例えば特開平８−１１２８９４号公報に「インクジ
ェットヘッドの駆動装置」として開示されたものが採用
されている。これは、可変定電流源の電流を積分して台
形状の電圧波形で出力する台形波出力回路と、この台形
波出力回路による電圧波形の電圧上昇または下降勾配を
計測する波形傾き計測部と、この波形傾き計測部による
計測値によって可変定電流源の電流値を制御するコント
ロール部とを備えている。
は、例えば特開平８−１１２８９４号公報に「インクジ
ェットヘッドの駆動装置」として開示されたものが採用
されている。これは、可変定電流源の電流を積分して台
形状の電圧波形で出力する台形波出力回路と、この台形
波出力回路による電圧波形の電圧上昇または下降勾配を
計測する波形傾き計測部と、この波形傾き計測部による
計測値によって可変定電流源の電流値を制御するコント
ロール部とを備えている。
【０００６】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいて、インク液滴の吐出量および吐出速度を制御
するには、インク吐出用の圧電素子に対する出力電圧の
電圧変化率を計測し、この計測値と設定値とを比較し、
この比較値を補正することにより行われる。
ドにおいて、インク液滴の吐出量および吐出速度を制御
するには、インク吐出用の圧電素子に対する出力電圧の
電圧変化率を計測し、この計測値と設定値とを比較し、
この比較値を補正することにより行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインク
ジェットヘッドにおいては、インク吐出用の圧電素子に
対する出力電圧のみならずその電圧変化率を制御するも
のであるため、可変定電流源の電流を積分して台形状の
電圧波形で出力する等してアナログ波形を制御する回路
を必要とし、回路全体が複雑になるという問題があっ
た。特に、多数のインク室を有する構造では、ノズル毎
に前記した回路が必要になり、一層回路が複雑になる。
なお、特開昭６３−１７９７５４号公報，特開平８−１
１２８９４号および特開平９−２１６３６１号公報に先
行技術が開示されているが、前述した課題は解決されて
いない。
ジェットヘッドにおいては、インク吐出用の圧電素子に
対する出力電圧のみならずその電圧変化率を制御するも
のであるため、可変定電流源の電流を積分して台形状の
電圧波形で出力する等してアナログ波形を制御する回路
を必要とし、回路全体が複雑になるという問題があっ
た。特に、多数のインク室を有する構造では、ノズル毎
に前記した回路が必要になり、一層回路が複雑になる。
なお、特開昭６３−１７９７５４号公報，特開平８−１
１２８９４号および特開平９−２１６３６１号公報に先
行技術が開示されているが、前述した課題は解決されて
いない。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、インクを吐き出すための圧力素子とは別個にイ
ンク圧を調整するための圧力素子に対する出力電圧を制
御することにより、回路全体の簡素化を図ることができ
るインクジェットヘッドおよびインクジェット方法の提
供を目的とする。
もので、インクを吐き出すための圧力素子とは別個にイ
ンク圧を調整するための圧力素子に対する出力電圧を制
御することにより、回路全体の簡素化を図ることができ
るインクジェットヘッドおよびインクジェット方法の提
供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のインクジェットヘッドは、
インク室を形成するための二つの振動板を有するノズル
付きの圧力容器と、この圧力容器に配設され両振動板に
それぞれ振動力を付与する二つの圧力素子とを備え、こ
れら両圧力素子のうち一方の圧力素子がインク室内のイ
ンクをノズルから外部に吐き出すための第一圧力素子か
らなり、他方の圧力素子がインク室内のインク圧を調整
するための第二圧力素子からなる構成としてある。した
がって、第一圧力素子によって印加される吐出用のイン
ク圧と、第二圧力素子によって印加されるインク室内の
調整用のインク圧との差圧によって、インク室内のイン
クがノズルから外部に吐き出される。
に、本発明の請求項１記載のインクジェットヘッドは、
インク室を形成するための二つの振動板を有するノズル
付きの圧力容器と、この圧力容器に配設され両振動板に
それぞれ振動力を付与する二つの圧力素子とを備え、こ
れら両圧力素子のうち一方の圧力素子がインク室内のイ
ンクをノズルから外部に吐き出すための第一圧力素子か
らなり、他方の圧力素子がインク室内のインク圧を調整
するための第二圧力素子からなる構成としてある。した
がって、第一圧力素子によって印加される吐出用のイン
ク圧と、第二圧力素子によって印加されるインク室内の
調整用のインク圧との差圧によって、インク室内のイン
クがノズルから外部に吐き出される。
【００１０】請求項２記載の発明は、請求項１記載のイ
ンクジェットヘッドにおいて、第一圧力素子および第二
圧力素子が圧電素子からなる構成としてある。したがっ
て、第一圧力素子としての圧電素子に印加される吐出用
のインク圧と、第二圧力素子としての圧電素子に印加さ
れるインク室内の調整用のインク圧との差圧によってイ
ンク室内のインクがノズルから外部に吐き出される。
ンクジェットヘッドにおいて、第一圧力素子および第二
圧力素子が圧電素子からなる構成としてある。したがっ
て、第一圧力素子としての圧電素子に印加される吐出用
のインク圧と、第二圧力素子としての圧電素子に印加さ
れるインク室内の調整用のインク圧との差圧によってイ
ンク室内のインクがノズルから外部に吐き出される。
【００１１】請求項３記載の発明は、請求項１または２
記載のインクジェットヘッドにおいて、第二圧力素子
が、ノズルの軸線方向に並列する一対の圧電素子からな
る構成としてある。したがって、インク室内におけるイ
ンク圧の調整が、両圧電素子のうち一方の圧電素子をノ
ズル軸線に接近する方向に変位させるとともに、他方の
圧電素子をノズル軸線から離間する方向に変位させるこ
とにより行われる。
記載のインクジェットヘッドにおいて、第二圧力素子
が、ノズルの軸線方向に並列する一対の圧電素子からな
る構成としてある。したがって、インク室内におけるイ
ンク圧の調整が、両圧電素子のうち一方の圧電素子をノ
ズル軸線に接近する方向に変位させるとともに、他方の
圧電素子をノズル軸線から離間する方向に変位させるこ
とにより行われる。
【００１２】請求項４記載の発明は、請求項１または２
記載のインクジェットヘッドにおいて、第二圧力素子が
単板からなる構成としてある。したがって、インク室内
におけるインク圧の調整が、単板の各端部をノズル軸線
に対して互いに接近・離間する方向に変位させることに
より行われる。
記載のインクジェットヘッドにおいて、第二圧力素子が
単板からなる構成としてある。したがって、インク室内
におけるインク圧の調整が、単板の各端部をノズル軸線
に対して互いに接近・離間する方向に変位させることに
より行われる。
【００１３】請求項５記載の発明（インクジェットヘッ
ド）は、発熱素子によってインク室内のインク中に発生
する気泡を拡大させインクをインク室外に吐き出すバブ
ルジェット方式のヘッドであって、インク室を形成する
ための振動板を有する圧力容器と、この圧力容器に配設
され振動板に振動力を付与する圧力素子とを備え、この
圧力素子がインク室内のインク圧を調整するための圧力
素子からなる構成としてある。したがって、発熱素子に
よってインク室内のインクに吐出用のインク圧と、圧力
素子によって印加されるインク室内の調整用のインク圧
との差圧によってインク室内のインクがノズルから外部
に吐き出される。
ド）は、発熱素子によってインク室内のインク中に発生
する気泡を拡大させインクをインク室外に吐き出すバブ
ルジェット方式のヘッドであって、インク室を形成する
ための振動板を有する圧力容器と、この圧力容器に配設
され振動板に振動力を付与する圧力素子とを備え、この
圧力素子がインク室内のインク圧を調整するための圧力
素子からなる構成としてある。したがって、発熱素子に
よってインク室内のインクに吐出用のインク圧と、圧力
素子によって印加されるインク室内の調整用のインク圧
との差圧によってインク室内のインクがノズルから外部
に吐き出される。
【００１４】請求項６記載の発明（インクジェット方
法）は、ノズル付きの圧力容器を形成するための二つの
振動板に、それぞれ対応する圧力素子から振動力を付与
することにより、圧力容器内のインク圧を調整してノズ
ルからインクを外部に吐き出すインクジェット方法であ
って、両圧力素子のうち一方の圧力素子が圧力容器内の
インク圧を調整するための振動力を付与し、他方の圧力
素子が圧力容器内のインクを外部に吐き出すための振動
力を付与する方法としてある。したがって、一の圧力素
子によって一の振動板に振動力を付与して圧力容器内の
インク圧が調整され、他の圧力素子によって他の振動板
に振動力を付与して圧力容器内のインクが外部に吐き出
される。
法）は、ノズル付きの圧力容器を形成するための二つの
振動板に、それぞれ対応する圧力素子から振動力を付与
することにより、圧力容器内のインク圧を調整してノズ
ルからインクを外部に吐き出すインクジェット方法であ
って、両圧力素子のうち一方の圧力素子が圧力容器内の
インク圧を調整するための振動力を付与し、他方の圧力
素子が圧力容器内のインクを外部に吐き出すための振動
力を付与する方法としてある。したがって、一の圧力素
子によって一の振動板に振動力を付与して圧力容器内の
インク圧が調整され、他の圧力素子によって他の振動板
に振動力を付与して圧力容器内のインクが外部に吐き出
される。
【００１５】請求項７記載の発明は、請求項６記載のイ
ンクジェット方法において、両圧力素子のうちインク調
整用の圧力素子が、それぞれがノズル軸線方向に互いに
並列する二つの圧電素子からなり、これら両圧電素子が
インク室内の容積をそれぞれ増加・減少するような振動
力を振動板に付与する方法としてある。したがって、両
圧電素子によって振動板に振動力を付与すると、インク
室内のインクにノズル軸線方向の調整用インク圧が印加
される。
ンクジェット方法において、両圧力素子のうちインク調
整用の圧力素子が、それぞれがノズル軸線方向に互いに
並列する二つの圧電素子からなり、これら両圧電素子が
インク室内の容積をそれぞれ増加・減少するような振動
力を振動板に付与する方法としてある。したがって、両
圧電素子によって振動板に振動力を付与すると、インク
室内のインクにノズル軸線方向の調整用インク圧が印加
される。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。同図
において、符号１で示すインクジェットヘッドは、圧力
容器２と第一圧力素子３と第二圧力素子４とを備えてい
る。
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。同図
において、符号１で示すインクジェットヘッドは、圧力
容器２と第一圧力素子３と第二圧力素子４とを備えてい
る。
【００１７】圧力容器２は振動板５とノズルプレート６
と基台７とを有し、内部には多数のインク室８およびこ
れら各インク室８にインク流路９を介して連通する共通
インク室１０が形成されている。振動板５は、それぞれ
が互いに対向する上下二つの振動板５ａ，５ｂからな
り、基台７の上下端部およびノズルプレート６の上下端
縁に装着されている。
と基台７とを有し、内部には多数のインク室８およびこ
れら各インク室８にインク流路９を介して連通する共通
インク室１０が形成されている。振動板５は、それぞれ
が互いに対向する上下二つの振動板５ａ，５ｂからな
り、基台７の上下端部およびノズルプレート６の上下端
縁に装着されている。
【００１８】ノズルプレート６は、プレート中央部にイ
ンク室８の軸線方向に開口するノズル６ａを有し、両振
動板５ａ，５ｂの先端面に装着されている。基台７は、
各インク室８の側壁およびインク流路９を形成する剛性
部材からなり、圧力容器２の両側部および内部に配置さ
れている。これにより、多数のインク室８のうち互いに
隣り合う二つのインク室同士が容積変動の影響を受ける
ことはない。
ンク室８の軸線方向に開口するノズル６ａを有し、両振
動板５ａ，５ｂの先端面に装着されている。基台７は、
各インク室８の側壁およびインク流路９を形成する剛性
部材からなり、圧力容器２の両側部および内部に配置さ
れている。これにより、多数のインク室８のうち互いに
隣り合う二つのインク室同士が容積変動の影響を受ける
ことはない。
【００１９】第一圧力素子３は、各インク室８内のイン
クをノズル６ａから圧力容器２外に吐き出すための圧電
素子からなり、上方の振動板５ａ上に密接した状態で取
り付けられている。これにより、第一圧力素子３の各電
極ｇ１と共通電極Ｇ間に電源回路（図示せず）からの駆
動電圧が駆動信号Ｖｄとして供給される。
クをノズル６ａから圧力容器２外に吐き出すための圧電
素子からなり、上方の振動板５ａ上に密接した状態で取
り付けられている。これにより、第一圧力素子３の各電
極ｇ１と共通電極Ｇ間に電源回路（図示せず）からの駆
動電圧が駆動信号Ｖｄとして供給される。
【００２０】第二圧力素子４は各インク室８内のインク
圧を調整するための二つの圧電素子４ａ，４ｂからな
り、下方の振動板５ｂ上に密接した状態で取り付けられ
ている。各圧電素子４ａ，４ｂは、ノズル６ａの軸線方
向に互いに並列して配置されている。そして、両圧電素
子４ａ，４ｂの電極ｇ２と共通電極Ｇ間には、各圧電素
子４ａ，４ｂに互いに逆の変位方向となるような駆動電
圧が駆動信号Ｖｐとして供給される。
圧を調整するための二つの圧電素子４ａ，４ｂからな
り、下方の振動板５ｂ上に密接した状態で取り付けられ
ている。各圧電素子４ａ，４ｂは、ノズル６ａの軸線方
向に互いに並列して配置されている。そして、両圧電素
子４ａ，４ｂの電極ｇ２と共通電極Ｇ間には、各圧電素
子４ａ，４ｂに互いに逆の変位方向となるような駆動電
圧が駆動信号Ｖｐとして供給される。
【００２１】これにより、両圧電素子４ａ，４ｂに対す
る電圧供給が、圧電素子４ａ（または圧電素子４ｂ）を
ノズル軸線に接近する方向に変位させることにより、ま
た圧電素子４ｂ（または圧電素子４ａ）をノズル軸線か
ら離間する方向に変位させることにより行われる。そし
て、インク室８内におけるインク圧（加速度）の調整
が、コントローラ（図示せず）によって共通電極Ｇと各
電極ｇ２間の供給電圧を制御することにより行われる。
る電圧供給が、圧電素子４ａ（または圧電素子４ｂ）を
ノズル軸線に接近する方向に変位させることにより、ま
た圧電素子４ｂ（または圧電素子４ａ）をノズル軸線か
ら離間する方向に変位させることにより行われる。そし
て、インク室８内におけるインク圧（加速度）の調整
が、コントローラ（図示せず）によって共通電極Ｇと各
電極ｇ２間の供給電圧を制御することにより行われる。
【００２２】なお、圧電素子４ａ，４ｂの変位によるイ
ンク室８内のインク圧はインク室８内において容積変化
を発生させないため、圧電素子４ａ，４ｂの変位のみに
よってインクが吐き出されることはない。
ンク室８内のインク圧はインク室８内において容積変化
を発生させないため、圧電素子４ａ，４ｂの変位のみに
よってインクが吐き出されることはない。
【００２３】このように構成されたインクジェットヘッ
ドによるインクジェット方法につき、図２〜図４を用い
て説明する。本インクジェットは、圧電素子４ａ，４ｂ
から振動板５ｂにインク室８内のインク圧を調整するた
めの振動力を付与し、第一圧力素子（圧電素子）３から
振動板５ａにインク室８内のインクを外部に吐き出すた
めの振動力を付与することにより行われる。
ドによるインクジェット方法につき、図２〜図４を用い
て説明する。本インクジェットは、圧電素子４ａ，４ｂ
から振動板５ｂにインク室８内のインク圧を調整するた
めの振動力を付与し、第一圧力素子（圧電素子）３から
振動板５ａにインク室８内のインクを外部に吐き出すた
めの振動力を付与することにより行われる。
【００２４】すなわち、圧電素子４ａ，４ｂの駆動電圧
Ｖｐを制御することによりインク室８内のインク圧（加
速度）Ｐｖを調整し、この調整圧Ｐｖと第一圧力素子
（圧電素子）３に印加される駆動電圧Ｖｄによるインク
室８内のインク圧Ｐｄとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）によって
インク室８内のインクをノズル６ａから外部の記録用紙
（図示せず）に吐き出す。
Ｖｐを制御することによりインク室８内のインク圧（加
速度）Ｐｖを調整し、この調整圧Ｐｖと第一圧力素子
（圧電素子）３に印加される駆動電圧Ｖｄによるインク
室８内のインク圧Ｐｄとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）によって
インク室８内のインクをノズル６ａから外部の記録用紙
（図示せず）に吐き出す。
【００２５】このとき、圧電素子４ａ，４ｂに対する駆
動（制御）信号Ｖｐおよび圧電素子３に対する駆動信号
Ｖｄは、図４に示すように印字制御（周期）信号ｆに同
期して印加される。なお、駆動信号Ｖｄは、一定の時間
遅れをもって同期する。
動（制御）信号Ｖｐおよび圧電素子３に対する駆動信号
Ｖｄは、図４に示すように印字制御（周期）信号ｆに同
期して印加される。なお、駆動信号Ｖｄは、一定の時間
遅れをもって同期する。
【００２６】そして、図２に示すように、駆動信号Ｖｐ
によって圧電素子４ａが外側に変位してインク室８の容
積を増加させるような振動力を振動板５ｂに付与すると
ともに、圧電素子４ｂが内側に変位してインク室８の容
積を減少させるような振動力を振動板５ａに付与し、イ
ンク室８内のインクに圧力差（調整圧）Ｐｖが生じる。
なお、各圧電素子４ａ，４ｂの変位量は、圧電素子４
ａ，４ｂに対する印加電圧を制御することにより調整可
能である。
によって圧電素子４ａが外側に変位してインク室８の容
積を増加させるような振動力を振動板５ｂに付与すると
ともに、圧電素子４ｂが内側に変位してインク室８の容
積を減少させるような振動力を振動板５ａに付与し、イ
ンク室８内のインクに圧力差（調整圧）Ｐｖが生じる。
なお、各圧電素子４ａ，４ｂの変位量は、圧電素子４
ａ，４ｂに対する印加電圧を制御することにより調整可
能である。
【００２７】一方、図３に示すように、駆動信号Ｖｄに
よって圧電素子３がインク室８の内容積を減少させるよ
うな方向に変位し、インク室８内のインクに圧力Ｐｄが
発生する。
よって圧電素子３がインク室８の内容積を減少させるよ
うな方向に変位し、インク室８内のインクに圧力Ｐｄが
発生する。
【００２８】したがって、本実施形態においては、イン
ク吐出圧力がインク室内のインク圧を調整するための圧
電素子４ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信
号が矩形波等任意の波形でよく、従来必要としたアナロ
グ波形を制御する回路が不要になる。
ク吐出圧力がインク室内のインク圧を調整するための圧
電素子４ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信
号が矩形波等任意の波形でよく、従来必要としたアナロ
グ波形を制御する回路が不要になる。
【００２９】次に、本発明の第二実施形態につき、図５
を用いて説明する。図５は本発明の第二実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す断面図で、同図において図
１〜図３と同一の部材については同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。同図において、符号２１で示すイ
ンクジェットヘッドは、圧力容器２２と発熱素子２３と
第二圧力素子４とを備えている。
を用いて説明する。図５は本発明の第二実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す断面図で、同図において図
１〜図３と同一の部材については同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。同図において、符号２１で示すイ
ンクジェットヘッドは、圧力容器２２と発熱素子２３と
第二圧力素子４とを備えている。
【００３０】圧力容器２２は、振動板５とノズルプレー
ト６と基台２５とを有している。基台２５は、各インク
室８の側壁部およびインク流路９を形成する断面ほぼ櫛
歯形状の剛性部材によって形成されている。これによ
り、基台２５が振動しても、隣り合う二つのインク室同
士が容積変動の影響を受けることはない。
ト６と基台２５とを有している。基台２５は、各インク
室８の側壁部およびインク流路９を形成する断面ほぼ櫛
歯形状の剛性部材によって形成されている。これによ
り、基台２５が振動しても、隣り合う二つのインク室同
士が容積変動の影響を受けることはない。
【００３１】発熱素子２３は、電圧供給による発熱によ
って各インク室８内のインク中に発生する気泡を拡大さ
せ、インク室８内のインクをインク室８外に吐き出すた
めの発熱抵抗素子からなり、基台２５の上面部における
回路中に配置されている。これにより、発熱素子２３に
電源回路（図示せず）からの駆動電圧が駆動信号Ｖｄと
して供給されると、この供給電圧による発熱によってイ
ンク室８内のインク中に気泡が発生する。
って各インク室８内のインク中に発生する気泡を拡大さ
せ、インク室８内のインクをインク室８外に吐き出すた
めの発熱抵抗素子からなり、基台２５の上面部における
回路中に配置されている。これにより、発熱素子２３に
電源回路（図示せず）からの駆動電圧が駆動信号Ｖｄと
して供給されると、この供給電圧による発熱によってイ
ンク室８内のインク中に気泡が発生する。
【００３２】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいては、第一実施形態と同様に、インク吐出圧力
がインク室８内のインク圧を調整するための圧電素子４
ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信号が矩形
波等任意の波形でよく、従来必要としたアナログ波形を
制御する回路が不要になる。
ドにおいては、第一実施形態と同様に、インク吐出圧力
がインク室８内のインク圧を調整するための圧電素子４
ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信号が矩形
波等任意の波形でよく、従来必要としたアナログ波形を
制御する回路が不要になる。
【００３３】なお、本実施形態においては、インク室圧
力制御用の圧力素子として二つの圧電素子４ａ，４ｂを
用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、図６（ａ）（第三実施形態）および（ｂ）（第四
実施形態）に示すような単板を用い、これら単板の各端
部をノズル軸線に対し接近・離間する方向に変位させて
もよい。この場合、同図（ｂ）においては、第二圧力素
子（単板）４の電極ｇ２，ｇ２´に各極性の互いに異な
る電圧（絶対値が等しい）が印加される。
力制御用の圧力素子として二つの圧電素子４ａ，４ｂを
用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、図６（ａ）（第三実施形態）および（ｂ）（第四
実施形態）に示すような単板を用い、これら単板の各端
部をノズル軸線に対し接近・離間する方向に変位させて
もよい。この場合、同図（ｂ）においては、第二圧力素
子（単板）４の電極ｇ２，ｇ２´に各極性の互いに異な
る電圧（絶対値が等しい）が印加される。
【００３４】また、本実施形態においては、圧電素子４
ａ，４ｂによるインク加速度の方向がインク吐出方向と
反対の方向である場合を示したが、本発明はこれに限定
されず、インク吐出方向と同一の方向でも何等差し支え
ない。
ａ，４ｂによるインク加速度の方向がインク吐出方向と
反対の方向である場合を示したが、本発明はこれに限定
されず、インク吐出方向と同一の方向でも何等差し支え
ない。
【００３５】この他、本発明における圧電素子４ａ，４
ｂの接続位置は、各素子の変位方向が互いに逆方向とす
るものであればよく、前述した実施形態に限定されるも
のでないことは勿論である。
ｂの接続位置は、各素子の変位方向が互いに逆方向とす
るものであればよく、前述した実施形態に限定されるも
のでないことは勿論である。
【００３６】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
力容器の両振動板にそれぞれ振動力を付与する二つの圧
力素子のうち一方の圧力素子が、インク室内のインクを
ノズルから外部に吐き出すための第一圧力素子からな
り、他方の圧力素子がインク室内のインク圧を調整する
ための第二圧力素子からなるので、第二圧力素子の駆動
電圧を制御することによりインク室内のインク圧を調整
し、この調整圧と第一圧力素子に印加される駆動電圧に
よるインク室内のインク圧との差圧によってインク室内
のインクがノズルから外部に吐き出される。
力容器の両振動板にそれぞれ振動力を付与する二つの圧
力素子のうち一方の圧力素子が、インク室内のインクを
ノズルから外部に吐き出すための第一圧力素子からな
り、他方の圧力素子がインク室内のインク圧を調整する
ための第二圧力素子からなるので、第二圧力素子の駆動
電圧を制御することによりインク室内のインク圧を調整
し、この調整圧と第一圧力素子に印加される駆動電圧に
よるインク室内のインク圧との差圧によってインク室内
のインクがノズルから外部に吐き出される。
【００３７】したがって、インク吐出圧力がインク室内
のインク圧を調整するための第二圧力素子によって制御
されるから、この制御信号が矩形波等任意の波形でよ
く、階調印刷に従来必要としたアナログ波形を制御する
回路が不要になり、回路全体の簡素化を図ることがで
き、多数のインク室を有する構造をもつプリンタに実施
してきわめて有効である。
のインク圧を調整するための第二圧力素子によって制御
されるから、この制御信号が矩形波等任意の波形でよ
く、階調印刷に従来必要としたアナログ波形を制御する
回路が不要になり、回路全体の簡素化を図ることがで
き、多数のインク室を有する構造をもつプリンタに実施
してきわめて有効である。
【図１】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。
ッドを示す断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの第二圧力素子の変位状態示す断面図である。
ッドの第二圧力素子の変位状態示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの第一圧力素子および第二圧力素子の変位状態を示
す断面図である。
ッドの第一圧力素子および第二圧力素子の変位状態を示
す断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの動作について説明するために示すタイミングチャ
ートである。
ッドの動作について説明するために示すタイミングチャ
ートである。
【図５】本発明の第二実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。
ッドを示す断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は本発明の第三実施形態と
第四実施形態に係るインクジェットヘッドの圧力素子
（単板）を示す断面図である。
第四実施形態に係るインクジェットヘッドの圧力素子
（単板）を示す断面図である。
１ インクジェットヘッド ２ 圧力容器 ３ 第一圧力素子 ４ 第二圧力素子 ４ａ，４ｂ 圧電素子 ５ 振動板 ５ａ，５ｂ 振動板 ６ ノズルプレート ６ａ ノズル ７ 基台 ８ インク室 ９ インク流路 １０ 共通インク室 Ｐｄ インク圧 Ｐｖ 調整圧
【手続補正書】
【提出日】平成１１年２月８日
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正内容】
【書類名】 明細書
【発明の名称】 インクジェットヘッド
【特許請求の範囲】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ノズルからインク
を噴射させることにより印字を行うインクジェット記録
装置に使用されるインクジェットヘッドに関する。
を噴射させることにより印字を行うインクジェット記録
装置に使用されるインクジェットヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、オフィスオートメーションの発達
に伴い、多種多様なプリンタがいろいろな用途に用いら
れている。これらプリンタは、印字方式により打撃的印
字を行うインパクトプリント方式と、非打撃的印字を行
うノンインパクトプリント方式とに分類される。このう
ち、ノンインパクトプリント方式のプリンタは、低騒音
・高解像度で比較的高速に印字することが可能であり、
インクジェットプリンタを初めとして今日まで幅広く用
いられている。
に伴い、多種多様なプリンタがいろいろな用途に用いら
れている。これらプリンタは、印字方式により打撃的印
字を行うインパクトプリント方式と、非打撃的印字を行
うノンインパクトプリント方式とに分類される。このう
ち、ノンインパクトプリント方式のプリンタは、低騒音
・高解像度で比較的高速に印字することが可能であり、
インクジェットプリンタを初めとして今日まで幅広く用
いられている。
【０００３】一般に、この種のプリンタのインクジェッ
トヘッドは、インク室を形成するための振動板を有する
ノズル付きの圧力容器と、この圧力容器に配設され振動
板に振動力を付与するインク吐出用の圧電素子とを備え
たものが知られている。このように構成されたインクジ
ェットヘッドにおいては、ドライバ集積回路から駆動信
号が出力されると、圧電素子が振動し、この振動が振動
板を介してインク室に伝達され、ノズルからインクが外
部の記録用紙に噴射される。
トヘッドは、インク室を形成するための振動板を有する
ノズル付きの圧力容器と、この圧力容器に配設され振動
板に振動力を付与するインク吐出用の圧電素子とを備え
たものが知られている。このように構成されたインクジ
ェットヘッドにおいては、ドライバ集積回路から駆動信
号が出力されると、圧電素子が振動し、この振動が振動
板を介してインク室に伝達され、ノズルからインクが外
部の記録用紙に噴射される。
【０００４】ところで、この種のインクジェットヘッド
を用いたプリンタにおいては、特にデジタルカメラによ
って撮影した映像やスキャナ等によって得られた画像を
高画質で階調印刷することが要望されており、このため
インク液滴の吐出量および吐出速度を高精度に制御する
ことが行われている。
を用いたプリンタにおいては、特にデジタルカメラによ
って撮影した映像やスキャナ等によって得られた画像を
高画質で階調印刷することが要望されており、このため
インク液滴の吐出量および吐出速度を高精度に制御する
ことが行われている。
【０００５】従来、この種のインクジェットヘッドに
は、例えば特開平８−１１２８９４号公報に「インクジ
ェットヘッドの駆動装置」として開示されたものが採用
されている。これは、可変定電流源の電流を積分して台
形状の電圧波形で出力する台形波出力回路と、この台形
波出力回路による電圧波形の電圧上昇または下降勾配を
計測する波形傾き計測部と、この波形傾き計測部による
計測値によって可変定電流源の電流値を制御するコント
ロール部とを備えている。
は、例えば特開平８−１１２８９４号公報に「インクジ
ェットヘッドの駆動装置」として開示されたものが採用
されている。これは、可変定電流源の電流を積分して台
形状の電圧波形で出力する台形波出力回路と、この台形
波出力回路による電圧波形の電圧上昇または下降勾配を
計測する波形傾き計測部と、この波形傾き計測部による
計測値によって可変定電流源の電流値を制御するコント
ロール部とを備えている。
【０００６】このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいて、インク液滴の吐出量および吐出速度を制御
するには、インク吐出用の圧電素子に対する出力電圧の
電圧変化率を計測し、この計測値と設定値とを比較し、
この比較値を補正することにより行われる。
ドにおいて、インク液滴の吐出量および吐出速度を制御
するには、インク吐出用の圧電素子に対する出力電圧の
電圧変化率を計測し、この計測値と設定値とを比較し、
この比較値を補正することにより行われる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のインク
ジェットヘッドにおいては、インク吐出用の圧電素子に
対する出力電圧のみならずその電圧変化率を制御するも
のであるため、可変定電流源の電流を積分して台形状の
電圧波形で出力する等してアナログ波形を制御する回路
を必要とし、回路全体が複雑になるという問題があっ
た。特に、多数のインク室を有する構造では、ノズル毎
に前記した回路が必要になり、一層回路が複雑になる。
なお、特開昭６３−１７９７５４号公報，特開平８−１
１２８９４号および特開平９−２１６３６１号公報に先
行技術が開示されているが、前述した課題は解決されて
いない。
ジェットヘッドにおいては、インク吐出用の圧電素子に
対する出力電圧のみならずその電圧変化率を制御するも
のであるため、可変定電流源の電流を積分して台形状の
電圧波形で出力する等してアナログ波形を制御する回路
を必要とし、回路全体が複雑になるという問題があっ
た。特に、多数のインク室を有する構造では、ノズル毎
に前記した回路が必要になり、一層回路が複雑になる。
なお、特開昭６３−１７９７５４号公報，特開平８−１
１２８９４号および特開平９−２１６３６１号公報に先
行技術が開示されているが、前述した課題は解決されて
いない。
【０００８】本発明はこのような事情に鑑みてなされた
もので、インクを吐き出すための圧力素子とは別個にイ
ンク圧を調整するための圧力素子に対する出力電圧を制
御することにより、回路全体の簡素化を図ることができ
るインクジェットヘッドの提供を目的とする。
もので、インクを吐き出すための圧力素子とは別個にイ
ンク圧を調整するための圧力素子に対する出力電圧を制
御することにより、回路全体の簡素化を図ることができ
るインクジェットヘッドの提供を目的とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明の請求項１記載のインクジェットヘッドは、
インク室を形成するための二つの振動板を有するノズル
付きの圧力容器と、前記二つの振動板のうち一方の振動
板に設けた、前記インク室内のインクを前記ノズルから
外部に吐出させるための圧力素子と、前記二つの振動板
のうち他方の振動板の前記ノズルの軸線方向に沿って、
外側に変位する部分と内側に変位する部分が位置するよ
うに設けた圧電素子と、前記圧電素子によって前記イン
ク室内の容積の一部を増加させるとともに他の一部を減
少させて前記インク室内の圧力を調整し、その後前記圧
力素子を作動させて前記ノズルから外部にインクを吐出
させる構成としてある。
に、本発明の請求項１記載のインクジェットヘッドは、
インク室を形成するための二つの振動板を有するノズル
付きの圧力容器と、前記二つの振動板のうち一方の振動
板に設けた、前記インク室内のインクを前記ノズルから
外部に吐出させるための圧力素子と、前記二つの振動板
のうち他方の振動板の前記ノズルの軸線方向に沿って、
外側に変位する部分と内側に変位する部分が位置するよ
うに設けた圧電素子と、前記圧電素子によって前記イン
ク室内の容積の一部を増加させるとともに他の一部を減
少させて前記インク室内の圧力を調整し、その後前記圧
力素子を作動させて前記ノズルから外部にインクを吐出
させる構成としてある。
【００１０】請求項２記載の発明は、前記圧電素子が、
外側に変位する部分と内側に変位する部分の二つの圧電
素子からなる構成としてある。
外側に変位する部分と内側に変位する部分の二つの圧電
素子からなる構成としてある。
【００１１】請求項３記載の発明は、前記圧電素子が、
外側に変位する部分と内側に変位する部分を一体形成し
た単板からなる構成としてある。
外側に変位する部分と内側に変位する部分を一体形成し
た単板からなる構成としてある。
【００１２】請求項４記載の発明は、前記圧力素子が一
つの圧電素子からなり、内側に変位することによってイ
ンク室内のインクを外部に吐出させる構成としてある。
つの圧電素子からなり、内側に変位することによってイ
ンク室内のインクを外部に吐出させる構成としてある。
【００１３】請求項５記載の発明は、前記圧力素子が発
熱素子であって、インク室内のインク中に発生する気泡
を拡大させて、インクを外部に吐出させる構成としてあ
る。
熱素子であって、インク室内のインク中に発生する気泡
を拡大させて、インクを外部に吐出させる構成としてあ
る。
【００１４】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につき、
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。同図
において、符号１で示すインクジェットヘッドは、圧力
容器２と第一圧力素子３と第二圧力素子４とを備えてい
る。
図面を参照して説明する。図１は本発明の第一実施形態
に係るインクジェットヘッドを示す断面図である。同図
において、符号１で示すインクジェットヘッドは、圧力
容器２と第一圧力素子３と第二圧力素子４とを備えてい
る。
【００１５】 圧力容器２は振動板５とノズルプレート６
と基台７とを有し、内部には多数のインク室８およびこ
れら各インク室８にインク流路９を介して連通する共通
インク室１０が形成されている。振動板５は、それぞれ
が互いに対向する上下二つの振動板５ａ，５ｂからな
り、基台７の上下端部およびノズルプレート６の上下端
縁に装着されている。
と基台７とを有し、内部には多数のインク室８およびこ
れら各インク室８にインク流路９を介して連通する共通
インク室１０が形成されている。振動板５は、それぞれ
が互いに対向する上下二つの振動板５ａ，５ｂからな
り、基台７の上下端部およびノズルプレート６の上下端
縁に装着されている。
【００１６】 ノズルプレート６は、プレート中央部にイ
ンク室８の軸線方向に開口するノズル６ａを有し、両振
動板５ａ，５ｂの先端面に装着されている。基台７は、
各インク室８の側壁およびインク流路９を形成する剛性
部材からなり、圧力容器２の両側部および内部に配置さ
れている。これにより、多数のインク室８のうち互いに
隣り合う二つのインク室同士が容積変動の影響を受ける
ことはない。
ンク室８の軸線方向に開口するノズル６ａを有し、両振
動板５ａ，５ｂの先端面に装着されている。基台７は、
各インク室８の側壁およびインク流路９を形成する剛性
部材からなり、圧力容器２の両側部および内部に配置さ
れている。これにより、多数のインク室８のうち互いに
隣り合う二つのインク室同士が容積変動の影響を受ける
ことはない。
【００１７】 第一圧力素子３は、各インク室８内のイン
クをノズル６ａから圧力容器２外に吐き出すための圧電
素子からなり、上方の振動板５ａ上に密接した状態で取
り付けられている。これにより、第一圧力素子３の各電
極ｇ１と共通電極Ｇ間に電源回路（図示せず）からの駆
動電圧が駆動信号Ｖｄとして供給される。
クをノズル６ａから圧力容器２外に吐き出すための圧電
素子からなり、上方の振動板５ａ上に密接した状態で取
り付けられている。これにより、第一圧力素子３の各電
極ｇ１と共通電極Ｇ間に電源回路（図示せず）からの駆
動電圧が駆動信号Ｖｄとして供給される。
【００１８】 第二圧力素子４は各インク室８内のインク
圧を調整するための二つの圧電素子４ａ，４ｂからな
り、下方の振動板５ｂ上に密接した状態で取り付けられ
ている。各圧電素子４ａ，４ｂは、ノズル６ａの軸線方
向に互いに並列して配置されている。そして、両圧電素
子４ａ，４ｂの電極ｇ２と共通電極Ｇ間には、各圧電素
子４ａ，４ｂに互いに逆の変位方向となるような駆動電
圧が駆動信号Ｖｐとして供給される。
圧を調整するための二つの圧電素子４ａ，４ｂからな
り、下方の振動板５ｂ上に密接した状態で取り付けられ
ている。各圧電素子４ａ，４ｂは、ノズル６ａの軸線方
向に互いに並列して配置されている。そして、両圧電素
子４ａ，４ｂの電極ｇ２と共通電極Ｇ間には、各圧電素
子４ａ，４ｂに互いに逆の変位方向となるような駆動電
圧が駆動信号Ｖｐとして供給される。
【００１９】 これにより、両圧電素子４ａ，４ｂに対す
る電圧供給が、圧電素子４ａ（または圧電素子４ｂ）を
ノズル軸線に接近する方向に変位させることにより、ま
た圧電素子４ｂ（または圧電素子４ａ）をノズル軸線か
ら離間する方向に変位させることにより行われる。そし
て、インク室８内におけるインク圧（加速度）の調整
が、コントローラ（図示せず）によって共通電極Ｇと各
電極ｇ２間の供給電圧を制御することにより行われる。
る電圧供給が、圧電素子４ａ（または圧電素子４ｂ）を
ノズル軸線に接近する方向に変位させることにより、ま
た圧電素子４ｂ（または圧電素子４ａ）をノズル軸線か
ら離間する方向に変位させることにより行われる。そし
て、インク室８内におけるインク圧（加速度）の調整
が、コントローラ（図示せず）によって共通電極Ｇと各
電極ｇ２間の供給電圧を制御することにより行われる。
【００２０】 なお、圧電素子４ａ，４ｂの変位によるイ
ンク室８内のインク圧はインク室８内において容積変化
を発生させないため、圧電素子４ａ，４ｂの変位のみに
よってインクが吐き出されることはない。
ンク室８内のインク圧はインク室８内において容積変化
を発生させないため、圧電素子４ａ，４ｂの変位のみに
よってインクが吐き出されることはない。
【００２１】 このように構成されたインクジェットヘッ
ドによるインクジェット方法につき、図２〜図４を用い
て説明する。本インクジェットは、圧電素子４ａ，４ｂ
から振動板５ｂにインク室８内のインク圧を調整するた
めの振動力を付与し、第一圧力素子（圧電素子）３から
振動板５ａにインク室８内のインクを外部に吐き出すた
めの振動力を付与することにより行われる。
ドによるインクジェット方法につき、図２〜図４を用い
て説明する。本インクジェットは、圧電素子４ａ，４ｂ
から振動板５ｂにインク室８内のインク圧を調整するた
めの振動力を付与し、第一圧力素子（圧電素子）３から
振動板５ａにインク室８内のインクを外部に吐き出すた
めの振動力を付与することにより行われる。
【００２２】 すなわち、圧電素子４ａ，４ｂの駆動電圧
Ｖｐを制御することによりインク室８内のインク圧（加
速度）Ｐｖを調整し、この調整圧Ｐｖと第一圧力素子
（圧電素子）３に印加される駆動電圧Ｖｄによるインク
室８内のインク圧Ｐｄとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）によって
インク室８内のインクをノズル６ａから外部の記録用紙
（図示せず）に吐き出す。
Ｖｐを制御することによりインク室８内のインク圧（加
速度）Ｐｖを調整し、この調整圧Ｐｖと第一圧力素子
（圧電素子）３に印加される駆動電圧Ｖｄによるインク
室８内のインク圧Ｐｄとの差圧（Ｐｄ−Ｐｖ）によって
インク室８内のインクをノズル６ａから外部の記録用紙
（図示せず）に吐き出す。
【００２３】 このとき、圧電素子４ａ，４ｂに対する駆
動（制御）信号Ｖｐおよび圧電素子３に対する駆動信号
Ｖｄは、図４に示すように印字制御（周期）信号ｆに同
期して印加される。なお、駆動信号Ｖｄは、一定の時間
遅れをもって同期する。
動（制御）信号Ｖｐおよび圧電素子３に対する駆動信号
Ｖｄは、図４に示すように印字制御（周期）信号ｆに同
期して印加される。なお、駆動信号Ｖｄは、一定の時間
遅れをもって同期する。
【００２４】 そして、図２に示すように、駆動信号Ｖｐ
によって圧電素子４ａが外側に変位してインク室８の容
積を増加させるような振動力を振動板５ｂに付与すると
ともに、圧電素子４ｂが内側に変位してインク室８の容
積を減少させるような振動力を振動板５ａに付与し、イ
ンク室８内のインクに圧力差（調整圧）Ｐｖが生じる。
なお、各圧電素子４ａ，４ｂの変位量は、圧電素子４
ａ，４ｂに対する印加電圧を制御することにより調整可
能である。
によって圧電素子４ａが外側に変位してインク室８の容
積を増加させるような振動力を振動板５ｂに付与すると
ともに、圧電素子４ｂが内側に変位してインク室８の容
積を減少させるような振動力を振動板５ａに付与し、イ
ンク室８内のインクに圧力差（調整圧）Ｐｖが生じる。
なお、各圧電素子４ａ，４ｂの変位量は、圧電素子４
ａ，４ｂに対する印加電圧を制御することにより調整可
能である。
【００２５】 一方、図３に示すように、駆動信号Ｖｄに
よって圧電素子３がインク室８の内容積を減少させるよ
うな方向に変位し、インク室８内のインクに圧力Ｐｄが
発生する。
よって圧電素子３がインク室８の内容積を減少させるよ
うな方向に変位し、インク室８内のインクに圧力Ｐｄが
発生する。
【００２６】 したがって、本実施形態においては、イン
ク吐出圧力がインク室内のインク圧を調整するための圧
電素子４ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信
号が矩形波等任意の波形でよく、従来必要としたアナロ
グ波形を制御する回路が不要になる。
ク吐出圧力がインク室内のインク圧を調整するための圧
電素子４ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信
号が矩形波等任意の波形でよく、従来必要としたアナロ
グ波形を制御する回路が不要になる。
【００２７】 次に、本発明の第二実施形態につき、図５
を用いて説明する。図５は本発明の第二実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す断面図で、同図において図
１〜図３と同一の部材については同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。同図において、符号２１で示すイ
ンクジェットヘッドは、圧力容器２２と発熱素子２３と
第二圧力素子４とを備えている。
を用いて説明する。図５は本発明の第二実施形態に係る
インクジェットヘッドを示す断面図で、同図において図
１〜図３と同一の部材については同一の符号を付し、詳
細な説明は省略する。同図において、符号２１で示すイ
ンクジェットヘッドは、圧力容器２２と発熱素子２３と
第二圧力素子４とを備えている。
【００２８】 圧力容器２２は、振動板５とノズルプレー
ト６と基台２５とを有している。基台２５は、各インク
室８の側壁部およびインク流路９を形成する断面ほぼ櫛
歯形状の剛性部材によって形成されている。これによ
り、基台２５が振動しても、隣り合う二つのインク室同
士が容積変動の影響を受けることはない。
ト６と基台２５とを有している。基台２５は、各インク
室８の側壁部およびインク流路９を形成する断面ほぼ櫛
歯形状の剛性部材によって形成されている。これによ
り、基台２５が振動しても、隣り合う二つのインク室同
士が容積変動の影響を受けることはない。
【００２９】 発熱素子２３は、電圧供給による発熱によ
って各インク室８内のインク中に発生する気泡を拡大さ
せ、インク室８内のインクをインク室８外に吐き出すた
めの発熱抵抗素子からなり、基台２５の上面部における
回路中に配置されている。これにより、発熱素子２３に
電源回路（図示せず）からの駆動電圧が駆動信号Ｖｄと
して供給されると、この供給電圧による発熱によってイ
ンク室８内のインク中に気泡が発生する。
って各インク室８内のインク中に発生する気泡を拡大さ
せ、インク室８内のインクをインク室８外に吐き出すた
めの発熱抵抗素子からなり、基台２５の上面部における
回路中に配置されている。これにより、発熱素子２３に
電源回路（図示せず）からの駆動電圧が駆動信号Ｖｄと
して供給されると、この供給電圧による発熱によってイ
ンク室８内のインク中に気泡が発生する。
【００３０】 このように構成されたインクジェットヘッ
ドにおいては、第一実施形態と同様に、インク吐出圧力
がインク室８内のインク圧を調整するための圧電素子４
ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信号が矩形
波等任意の波形でよく、従来必要としたアナログ波形を
制御する回路が不要になる。
ドにおいては、第一実施形態と同様に、インク吐出圧力
がインク室８内のインク圧を調整するための圧電素子４
ａ，４ｂによって制御されるから、この制御信号が矩形
波等任意の波形でよく、従来必要としたアナログ波形を
制御する回路が不要になる。
【００３１】 なお、本実施形態においては、インク室圧
力制御用の圧力素子として二つの圧電素子４ａ，４ｂを
用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、図６（ａ）（第三実施形態）および（ｂ）（第四
実施形態）に示すような単板を用い、これら単板の各端
部をノズル軸線に対し接近・離間する方向に変位させて
もよい。この場合、同図（ｂ）においては、第二圧力素
子（単板）４の電極ｇ２，ｇ２´に各極性の互いに異な
る電圧（絶対値が等しい）が印加される。
力制御用の圧力素子として二つの圧電素子４ａ，４ｂを
用いる場合について説明したが、本発明はこれに限定さ
れず、図６（ａ）（第三実施形態）および（ｂ）（第四
実施形態）に示すような単板を用い、これら単板の各端
部をノズル軸線に対し接近・離間する方向に変位させて
もよい。この場合、同図（ｂ）においては、第二圧力素
子（単板）４の電極ｇ２，ｇ２´に各極性の互いに異な
る電圧（絶対値が等しい）が印加される。
【００３２】 また、本実施形態においては、圧電素子４
ａ，４ｂによるインク加速度の方向がインク吐出方向と
反対の方向である場合を示したが、本発明はこれに限定
されず、インク吐出方向と同一の方向でも何等差し支え
ない。
ａ，４ｂによるインク加速度の方向がインク吐出方向と
反対の方向である場合を示したが、本発明はこれに限定
されず、インク吐出方向と同一の方向でも何等差し支え
ない。
【００３３】 この他、本発明における圧電素子４ａ，４
ｂの接続位置は、各素子の変位方向が互いに逆方向とす
るものであればよく、前述した実施形態に限定されるも
のでないことは勿論である。
ｂの接続位置は、各素子の変位方向が互いに逆方向とす
るものであればよく、前述した実施形態に限定されるも
のでないことは勿論である。
【００３４】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、圧
力容器の両振動板にそれぞれ振動力を付与する二つの圧
力素子のうち一方の圧力素子が、インク室内のインクを
ノズルから外部に吐き出すための第一圧力素子からな
り、他方の圧力素子がインク室内のインク圧を調整する
ための第二圧力素子からなるので、第二圧力素子の駆動
電圧を制御することによりインク室内のインク圧を調整
し、この調整圧と第一圧力素子に印加される駆動電圧に
よるインク室内のインク圧との差圧によってインク室内
のインクがノズルから外部に吐き出される。
力容器の両振動板にそれぞれ振動力を付与する二つの圧
力素子のうち一方の圧力素子が、インク室内のインクを
ノズルから外部に吐き出すための第一圧力素子からな
り、他方の圧力素子がインク室内のインク圧を調整する
ための第二圧力素子からなるので、第二圧力素子の駆動
電圧を制御することによりインク室内のインク圧を調整
し、この調整圧と第一圧力素子に印加される駆動電圧に
よるインク室内のインク圧との差圧によってインク室内
のインクがノズルから外部に吐き出される。
【００３５】 したがって、インク吐出圧力がインク室内
のインク圧を調整するための第二圧力素子によって制御
されるから、この制御信号が矩形波等任意の波形でよ
く、階調印刷に従来必要としたアナログ波形を制御する
回路が不要になり、回路全体の簡素化を図ることがで
き、多数のインク室を有する構造をもつプリンタに実施
してきわめて有効である。
のインク圧を調整するための第二圧力素子によって制御
されるから、この制御信号が矩形波等任意の波形でよ
く、階調印刷に従来必要としたアナログ波形を制御する
回路が不要になり、回路全体の簡素化を図ることがで
き、多数のインク室を有する構造をもつプリンタに実施
してきわめて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。
ッドを示す断面図である。
【図２】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの第二圧力素子の変位状態示す断面図である。
ッドの第二圧力素子の変位状態示す断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの第一圧力素子および第二圧力素子の変位状態を示
す断面図である。
ッドの第一圧力素子および第二圧力素子の変位状態を示
す断面図である。
【図４】本発明の第一実施形態に係るインクジェットヘ
ッドの動作について説明するために示すタイミングチャ
ートである。
ッドの動作について説明するために示すタイミングチャ
ートである。
【図５】本発明の第二実施形態に係るインクジェットヘ
ッドを示す断面図である。
ッドを示す断面図である。
【図６】（ａ）および（ｂ）は本発明の第三実施形態と
第四実施形態に係るインクジェットヘッドの圧力素子
（単板）を示す断面図である。
第四実施形態に係るインクジェットヘッドの圧力素子
（単板）を示す断面図である。
【符号の説明】 １ インクジェットヘッド ２ 圧力容器 ３ 第一圧力素子 ４ 第二圧力素子 ４ａ，４ｂ 圧電素子 ５ 振動板 ５ａ，５ｂ 振動板 ６ ノズルプレート ６ａ ノズル ７ 基台 ８ インク室 ９ インク流路 １０ 共通インク室 Ｐｄ インク圧 Ｐｖ 調整圧
Claims (7)
- 【請求項１】 インク室を形成するための二つの振動板
を有するノズル付きの圧力容器と、 この圧力容器に配設され、前記両振動板にそれぞれ振動
力を付与する二つの圧力素子とを備え、 これら両圧力素子のうち一方の圧力素子が、前記インク
室内のインクを前記ノズルから外部に吐き出すための第
一圧力素子からなり、 他方の圧力素子が、前記インク室内のインク圧を調整す
るための第二圧力素子からなることを特徴とするインク
ジェットヘッド。 - 【請求項２】 前記第一圧力素子および前記第二圧力素
子が圧電素子からなることを特徴とする請求項１記載の
インクジェットヘッド。 - 【請求項３】 前記第二圧力素子が、前記ノズルの軸線
方向に並列する一対の圧電素子からなることを特徴とす
る請求項１または２記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項４】 前記第二圧力素子が単板からなることを
特徴とする請求項１または２記載のインクジェットヘッ
ド。 - 【請求項５】 発熱素子によってインク室内のインク中
に発生する気泡を拡大させインクをインク室外に吐き出
すバブルジェット方式のヘッドであって、 前記インク室を形成するための振動板を有する圧力容器
と、 この圧力容器に配設され、前記振動板に振動力を付与す
る圧力素子とを備え、 この圧力素子が、前記インク室内のインク圧を調整する
ための圧力素子からなることを特徴とするインクジェッ
トヘッド。 - 【請求項６】 ノズル付きの圧力容器を形成するための
二つの振動板に、それぞれ対応する圧力素子から振動力
を付与することにより、前記圧力容器内のインク圧を調
整してノズルから外部にインクを吐き出すインクジェッ
ト方法であって、 前記両圧力素子のうち一方の圧力素子が、前記圧力容器
内のインク圧を調整するための振動力を付与し、 他方の圧力素子が、前記圧力容器内のインクを外部に吐
き出すための振動力を付与することを特徴とするインク
ジェット方法。 - 【請求項７】 前記両圧力素子のうちインク調整用の圧
力素子が、それぞれがノズル軸線方向に互いに並列する
二つの圧電素子からなり、これら両圧電素子が前記イン
ク室内の容積をそれぞれ増加・減少するような振動力を
前記振動板に付与することを特徴とする請求項６記載の
インクジェット方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267898A JP3006577B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | インクジェットヘッド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10267898A JP3006577B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11291496A true JPH11291496A (ja) | 1999-10-26 |
| JP3006577B2 JP3006577B2 (ja) | 2000-02-07 |
Family
ID=14333902
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10267898A Expired - Fee Related JP3006577B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3006577B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| NL1028546C2 (nl) * | 2005-03-15 | 2006-09-18 | Oce Tech Bv | Piezo-inkjetprinter. |
| US7520585B2 (en) * | 2005-03-30 | 2009-04-21 | Fujifilm Coroporation | Liquid ejection head and liquid ejection apparatus having multiple pressure sensor member layers |
| US7625070B2 (en) * | 2004-09-30 | 2009-12-01 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head and image forming apparatus |
| US7641323B2 (en) * | 2004-09-30 | 2010-01-05 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head |
| JP2011025550A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出ヘッド |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10267898A patent/JP3006577B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7625070B2 (en) * | 2004-09-30 | 2009-12-01 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head and image forming apparatus |
| US7641323B2 (en) * | 2004-09-30 | 2010-01-05 | Fujifilm Corporation | Liquid ejection head |
| NL1028546C2 (nl) * | 2005-03-15 | 2006-09-18 | Oce Tech Bv | Piezo-inkjetprinter. |
| EP1702753A1 (en) * | 2005-03-15 | 2006-09-20 | Océ-Technologies B.V. | Piezo inkjet printer |
| US7398689B2 (en) | 2005-03-15 | 2008-07-15 | Oce-Technologies B.V. | Piezo inkjet printer |
| US7520585B2 (en) * | 2005-03-30 | 2009-04-21 | Fujifilm Coroporation | Liquid ejection head and liquid ejection apparatus having multiple pressure sensor member layers |
| JP2011025550A (ja) * | 2009-07-27 | 2011-02-10 | Ricoh Co Ltd | 液体吐出ヘッド |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3006577B2 (ja) | 2000-02-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |