JP3529226B2 - Inkjet printer - Google Patents
Inkjet printerInfo
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- JP3529226B2 JP3529226B2 JP23410196A JP23410196A JP3529226B2 JP 3529226 B2 JP3529226 B2 JP 3529226B2 JP 23410196 A JP23410196 A JP 23410196A JP 23410196 A JP23410196 A JP 23410196A JP 3529226 B2 JP3529226 B2 JP 3529226B2
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Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、滴状に噴出させた
インクを記録紙に付着させてドット単位で記録を行うイ
ンクジェットプリンタに関し、更に詳細には、噴出口か
らインクを噴出させるための噴出駆動手段を有するイン
クジェットヘッドに、記録用の入力信号に応じて作動さ
せる噴出制御手段を備えてなるインクジェットプリンタ
に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ink jet printer in which ink ejected in the form of droplets is adhered to a recording paper to perform recording in dot units, and more specifically, an ink ejection printer for ejecting ink from ejection ports. The present invention relates to an ink jet printer including an ink jet head having a driving means and a jetting control means which is operated in response to a recording input signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、インクジェットプリンタ等でイン
クの噴出量制御により中間調を出す方法は、幾つか提案
されている。例えば、特公昭61−5991号公報等、
開示された多くのものは、噴出手段(例えば、バブルジ
ェットでは発熱体への印可エネルギー等)を制御するよ
うにしたものである。2. Description of the Related Art Heretofore, there have been proposed some methods for producing a halftone by controlling the ejection amount of ink in an ink jet printer or the like. For example, Japanese Patent Publication No. 61-5991,
Many of the disclosed devices control the ejection means (for example, the energy applied to the heating element in the bubble jet).
【0003】又、特開昭58−102774号公報に開
示されたものは、新たに構成物を付加して噴出量制御を
行う手段として、ピエゾ素子等の圧電素子によって加圧
されたノズル内のインクの逆流を防止するためのマイク
ロバルブを設けたマイクロバルブ方式を提案したもので
ある。このような方式の多くは、インクを噴出する際、
噴出するノズルヘの経路を止めたり、液室に入れるイン
クの液量を制限したりするようにしたものであり、例え
ば、特開平2−158348号公報に開示されたもの
は、インク噴出口に至る経路中に経路開閉用のバルブを
設け、このバルブの開度を入力信号に含まれる画像信号
に基づいて調整するようにしたものである。Further, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 58-102774 has a structure in which a nozzle is pressurized by a piezoelectric element such as a piezo element as means for controlling the ejection amount by newly adding a component. This is a proposal of a microvalve system provided with a microvalve for preventing backflow of ink. Most of these methods are used when ejecting ink.
It is designed to stop the path to the nozzle that ejects ink, or to limit the amount of ink that is put into the liquid chamber. For example, the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-158348 reaches an ink ejection port. A valve for opening and closing the path is provided in the path, and the opening of this valve is adjusted based on the image signal included in the input signal.
【0004】上述のマイクロバルブ方式に代表されるよ
うに、液室に設けられた噴出手段を作動させてインクを
噴射させる時、ノズルから噴射するエネルギーを逃がす
こと無く有効に使うため共通液室への流路を閉じるよう
にしたものが多い。このような構成においては、中間調
を出させるためには、噴出手段を作動させるときにイン
ク加圧量を制御することによりインクジェットの噴出量
を制御するようにしたものが多いが、この方式では噴出
時の初期エネルギーが変わってしまう。即ち、圧電素子
(PZT)を使う時には、圧電素子への印加エネルギー
で、例えば印加電圧、印加時間(パルス幅、パルス数
等)等の制御を行なうため、インク噴出時の初期エネル
ギーが変動しやすい。特に、このような初期エネルギー
が変動すると、噴出する時のインクの初速度が変わるた
め、インク滴の大きさが変わって紙に到達する時間が変
わり、安定した噴射が得られないのが現状である。As typified by the above-mentioned microvalve system, when the ejecting means provided in the liquid chamber is operated to eject the ink, the energy ejected from the nozzle is effectively used without being released to the common liquid chamber. Many are designed to close the flow path. In such a configuration, in order to produce a halftone, many eject the inkjet means by controlling the ink pressurization amount when operating the ejection means. The initial energy at the time of ejection changes. That is, when the piezoelectric element (PZT) is used, the applied energy to the piezoelectric element, for example, the applied voltage, the application time (pulse width, the number of pulses, etc.) are controlled, so that the initial energy at the time of ink ejection is likely to change. . Especially, when such initial energy fluctuates, the initial velocity of the ink when ejected changes, so the size of the ink droplet changes and the time to reach the paper also changes, so that stable ejection cannot be obtained at present. is there.
【0005】以下に、従来の技術によるインクジェット
プリンタの例の具体的なインク噴出動作を図1を参照し
て説明する。図1は、本発明が適用されるインクジェッ
トプリンタの構成図であるが、本発明に特徴的である部
位は、流出路制御手段2及び流出路3であり、その他の
部位は従来技術による構成要素として示すことができ
る。図1において、1は噴出口、2は流出制御手段、3
は流出路、4は液室、5は共通液室、6は噴出駆動手
段、7は流入部制御手段、8はインク供給部、9は噴射
制御部である。A specific ink jetting operation of an example of a conventional ink jet printer will be described below with reference to FIG. FIG. 1 is a configuration diagram of an inkjet printer to which the present invention is applied. The characteristic portions of the present invention are an outflow passage control unit 2 and an outflow passage 3, and the other portions are constituent elements according to the related art. Can be shown as In FIG. 1, 1 is a jet outlet, 2 is outflow control means, 3
Is an outflow passage, 4 is a liquid chamber, 5 is a common liquid chamber, 6 is an ejection driving unit, 7 is an inflow unit control unit, 8 is an ink supply unit, and 9 is an ejection control unit.
【0006】先ず、バブル方式や電歪子方式と同様に、
噴出手段6を作動させることにより液室4の大きさを変
化させ、液室4の内部にインクを充満させる。インクが
充満すると、噴出駆動手段6の作動により、先のインク
を充満させた動きとは逆の方向に液室4を変化させるよ
うにする。この時、液室4内に音響振動及び液室変化が
生じ、噴出口1からインクが飛び出そうとする。この
時、液室4における共通液室5の側では、流入部制御手
段7が閉じているため液の逃げは生じない。こうした噴
出手段6の変位状態により噴出口1から出るインクのメ
ニスカスが変わり、これが、やがてインク滴になり、イ
ンクジェットとして飛び出していく。インクジェットが
飛び出したら流入部制御手段7を開放し、初期状態に戻
す。First, like the bubble system and the electrostrictor system,
By operating the ejection means 6, the size of the liquid chamber 4 is changed and the inside of the liquid chamber 4 is filled with ink. When the ink is full, the ejection drive means 6 is operated to change the liquid chamber 4 in a direction opposite to the movement of the previous ink full movement. At this time, acoustic vibration and a change in the liquid chamber occur in the liquid chamber 4, and the ink tends to eject from the ejection port 1. At this time, the liquid does not escape on the common liquid chamber 5 side of the liquid chamber 4 because the inflow portion control means 7 is closed. The meniscus of the ink ejected from the ejection port 1 changes depending on the displacement state of the ejection unit 6, and this eventually becomes an ink droplet and ejects as an inkjet. When the ink jet is ejected, the inflow section control means 7 is opened to return to the initial state.
【0007】以上が通常の動作であり、マイクロバルブ
方式でも同じように動作する。このようにすると、イン
クジェットが飛び出す時、噴射駆動手段により発生する
エネルギーが共通液室側に逃げず、効率の良い使い方が
出来る。このような機構は、マイクロバルブ方式でも同
じである。しかしながら、マイクロバルブ方式では、中
間調を出させるために、噴射駆動手段を作動させて液室
を大きくする時に、その液室変化量を制御することによ
り液室内のインク液量を変化させ、これにより、インク
を噴射させる時のインクジェットの大きさが変わるよう
にしている。このようにすると、インクジェットの大き
さは変わるが、噴射初期状態においての噴射駆動手段の
作動による噴射エネルギーも変わってしまうため、イン
クジェットの安定した噴射が行なわれるとは限らない。The above is the normal operation, and the microvalve system operates similarly. With this configuration, when the ink jet is ejected, the energy generated by the ejection driving means does not escape to the common liquid chamber side, and the efficient use can be achieved. Such a mechanism is the same in the microvalve system. However, in the microvalve system, when the ejection drive means is operated to enlarge the liquid chamber in order to produce a halftone, the amount of change in the liquid chamber is controlled to change the amount of ink in the liquid chamber. By this, the size of the ink jet when ejecting the ink is changed. By doing so, the size of the inkjet changes, but the injection energy due to the operation of the injection drive means also changes in the initial state of the injection, so stable inkjet ejection is not always performed.
【0008】又、通常のインクジェット方式では、イン
クジェット飛翔及び液室へのインク供給等のサイクルに
おいて、液室へのインクの給排出動作を安定して行うこ
とが難しく、液室へのインクの流入口に流体抵抗を持た
せ安定したインクジェットの飛翔状態を確保しようとし
ている。特に、この流体抵抗が飛翔応答速度に大きく影
響するため、設計の難易度が高かった。Further, in the ordinary ink jet system, it is difficult to stably perform the ink supply / discharge operation to / from the liquid chamber in the cycle of ink jet flight and ink supply to the liquid chamber, and the ink flow to the liquid chamber is difficult. We are trying to secure a stable ink jet flight condition by providing fluid resistance at the inlet. In particular, this fluid resistance has a great influence on the flight response speed, so that the degree of difficulty in design was high.
【0009】[0009]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記のよう
な実情に鑑みてなされたもので、従来の噴射構成で行な
われていたインクジェット方式において、噴射時に噴射
口近傍における噴射エネルギーを急速に低下させ、これ
により、インクの噴出量を変化させる噴出量制御機能を
持たせるようにすることにより、簡易で信頼性が高く、
中間調表現のできるインクジェットプリンタを提供する
ことをその解決すべき課題とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above circumstances, and in an ink jet system which has been carried out with a conventional jetting structure, the jetting energy in the vicinity of the jetting port can be rapidly increased at the time of jetting. By making it have a jetting amount control function that changes the jetting amount of ink by this, it is simple and highly reliable,
It is a problem to be solved to provide an inkjet printer capable of expressing halftone.
【0010】[0010]
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、噴出
口と、該噴出口からインクを噴出させるための噴出駆動
手段と、インクが貯留される液室と、該液室へのインク
液流入口とを備えてなるヘッド部を有し、前記ヘッド部
にインクを供給するインク供給部と、前記噴出駆動手段
を入力信号に応じて作動させる噴出制御部とを備えたイ
ンクジェットプリンタにおいて、前記液室からインク液
を流出させるインク液流出口と、インクの噴出動作が開
始された後、入力信号に従って前記インク液流出口の開
放タイミングを制御することにより、前記噴出口から噴
出させるインク滴の大きさを制御する流出制御手段とを
有することを特徴としたもので、噴射初期状態の噴射エ
ネルギーを一定に保ち、噴射初期条件を同じにすること
で、インクジェットの滴の大きさが変わっても、インク
ジェットの噴射安定性を確保することができるようにし
たものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided a jet port, a jet driving unit for jetting ink from the jet port, a liquid chamber in which the ink is stored, and an ink for the liquid chamber. An ink jet printer having a head section including a liquid inlet, and an ink supply section for supplying ink to the head section, and an ejection control section for operating the ejection drive means in response to an input signal, Ink liquid from the liquid chamber
The ink liquid outlet that allows the ink to flow out and the ink ejection operation are opened.
After the start, the ink liquid outlet is opened according to the input signal.
By controlling the discharge timing,
It which was characterized by having a control means output stream that controls the size of the ink droplets which issued to keep the injection energy of the jet initially constant, the injection initial condition by the same, a drop of ink jet Even if the size of the ink jet is changed, the jetting stability of the inkjet can be ensured.
【0011】[0011]
【0012】請求項2の発明は、請求項1記載の発明に
おいて、前記噴出口近傍に前記インク液流出口及び前記
流出制御手段を設けるようにしたことを特徴とするもの
で、インク噴出サイクルにおいて、インクが今まさに飛
び出そうとしている時にインク流を制御することが出来
るので、効率的であり、応答性が速いインクジェットプ
リンタを構成したものである。[0012] According to a second aspect of the invention, in the invention of claim 1 Symbol mounting, characterized in that the provided the ink flow outlet and said outlet control means in the vicinity the spout, the ink ejection cycle In the above, since the ink flow can be controlled when the ink is about to be ejected, it is an efficient and fast responsive inkjet printer.
【0013】請求項3の発明は、請求項1または2記載
の発明において、複数の前記ヘッド部を有し、それぞれ
の前記ヘッド部が備える前記噴出駆動手段が一体に成形
されてなることを特徴とするもので、ノズル部のスペー
スを気にすることなく流出制御手段を配することができ
るようにしたものである。According to a third aspect of the present invention, in the invention according to the first or second aspect, a plurality of head portions are provided, and the ejection driving means provided in each of the head portions is integrally formed. Therefore, the outflow control means can be arranged without worrying about the space of the nozzle portion.
【0014】請求項4の発明は、請求項1ないし3いず
れか1記載の発明において、前記インク液流入口または
これに連なる液流路に前記流出制御手段を設けることに
より、前記インク液流入口を前記インク液流出口として
機能させるようにしたことを特徴とするもので、インク
流入口を大きくすることができ、又、流入口部の流体抵
抗を考慮する必要がなく、インクジェット生成サイクル
も短縮化することができるようにしたものである。According to a fourth aspect of the present invention, the ink liquid inlet according to any one of the first to third aspects is provided by providing the outflow control means in the ink liquid inlet or a liquid flow path connected to the ink liquid inlet. Is made to function as the ink liquid outlet, the ink inlet can be made large, and there is no need to consider the fluid resistance of the inlet portion, and the inkjet generation cycle can be shortened. It was made possible to be converted.
【0015】[0015]
【発明の実施の形態】本発明は、中間調表現をするため
に、インクの噴射サイクルにおいて、噴射の初期では何
時も同じ状態で噴射エネルギーが一定となるようにして
噴射させ、噴射中に滴の大きさを制御しようとするもの
で、噴射されるインクジェットの滴の大きさが変っても
インクジェットの噴射安定性を確保しようとするもので
ある。これは、インク滴の噴射開始後、液室の開放を行
なうようにすることによりノズルからの噴射エネルギー
を逃し、この時点でインクノズル(噴出口)外部にある
インクを滴化することで、その大きさを制御するように
したものである。このようにすると、従来インクジェッ
トにおいて設計されていた噴出口におけるメニスカス
と、インク供給路の流体抵抗の関係が大幅に緩和され、
設計領域が広がるというメリットも生じる。例えば、図
1に示すように、流出制御手段2と流出路3を備えた本
発明に従う構成では、噴射駆動手段は従来技術による方
式と同じであるが、インク噴射中に流出制御手段2を開
放することにより、噴射エネルギーを流出路3から共通
液室5に逃がすようにし、これにより噴出口1から出よ
うとしているインクジェットの大きさを、制御するよう
にしたものである。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In order to achieve a halftone expression, the present invention makes the ejection energy constant in the same state at the beginning of ejection in the ejection cycle of ink, and ejects the droplets during ejection. It is intended to control the size of the ink jet, and to ensure the jetting stability of the ink jet even if the size of the jetted ink jet droplet changes. This is because the ejection energy from the nozzle is released by opening the liquid chamber after the ejection of ink droplets is started, and at this point the ink outside the ink nozzle (ejection port) is made into droplets. The size is controlled. By doing so, the relationship between the meniscus at the ejection port and the fluid resistance of the ink supply path, which has been conventionally designed in the ink jet, is significantly eased,
There is also an advantage that the design area is expanded. For example, as shown in FIG. 1, in the configuration according to the present invention including the outflow control means 2 and the outflow passage 3, the ejection drive means is the same as that of the conventional method, but the outflow control means 2 is opened during the ink ejection. By doing so, the ejection energy is allowed to escape from the outflow passage 3 to the common liquid chamber 5, and thereby the size of the inkjet that is about to come out from the ejection port 1 is controlled.
【0016】以下に、インクジェットの飛び出す様相を
図2を参照して説明する。図2は、本発明によるインク
ジェットプリンタのインク飛翔モデルを説明するための
図で、本発明による飛翔モデルを(A)に、比較のため
の従来技術による飛翔モデルを(B)に示すものであ
る。図中、10はインクジェット、11は噴出口(イン
クノズル)、12は流出制御手段である。図2(B)に
示すように、従来のインクジェットの飛び出す様相で
は、インク滴がインクジェットとなり飛翔していくとき
に、噴射エネルギーが大きくなるに伴いインク滴が大き
くなる。本発明によれば、図2(A)に示すように、イ
ンク滴が大きくなりつつある時、印字情報に従って流出
路の流出制御手段が開放され、噴射エネルギーの一部が
この開放された流出路に逃げる。すなわち、噴出口から
出はじめたインクは一定の噴射エネルギーを有している
が、液室内のインクはそのエネルギーが流出路に逃げる
ため、噴出口近傍でインクが切断され、噴出口から外部
に出ているインクがインクジェットとなって飛翔してい
く。The appearance of the ink jet will be described below with reference to FIG. FIG. 2 is a diagram for explaining an ink flight model of an inkjet printer according to the present invention, in which a flight model according to the present invention is shown in (A) and a flight model according to a conventional technique for comparison is shown in (B). . In the figure, 10 is an inkjet, 11 is an ejection port (ink nozzle), and 12 is an outflow control means. As shown in FIG. 2 (B), in the conventional ejecting aspect of an ink jet, when the ink droplets fly as an ink jet, the ink droplets become large as the ejection energy becomes large. According to the present invention, as shown in FIG. 2 (A), when the ink droplet is becoming large, the outflow control means of the outflow path is opened according to the print information, and a part of the ejection energy is released to this outflow path. Escape to. That is, the ink that has started to eject from the ejection port has a constant ejection energy, but the ink in the liquid chamber escapes to the outflow passage, so the ink is cut near the ejection port and ejected to the outside from the ejection port. The ink that forms is flying as an ink jet.
【0017】次いで、本発明を適用したPZT(圧電素
子)方式及びバブル方式のインクジェットプリンタの実
施形態について図3及び図4を参照して説明する。図3
は、本発明が適用されるPZT方式インクジェットプリ
ンタの一実施形態を説明するためのヘッド部の断面図
で、図中、21はノズル、22はバルブ、23は流出
路、24は液室、25は共通液室、26はPZT、27
はピエゾ素子、28はノズルプレート、29は振動板で
ある。図4は、本発明が適用されるバブル方式インクジ
ェットプリンタの一実施形態を説明するためのヘッド部
の断面図で、図中、31はノズル、32は誘電体カンチ
レバー、33は流出路、34は液室、35は共通液室、
36は発熱体、37は電極、38はノズルプレートであ
る。Next, an embodiment of a PZT (piezoelectric element) type and bubble type ink jet printer to which the present invention is applied will be described with reference to FIGS. Figure 3
FIG. 1 is a sectional view of a head portion for explaining an embodiment of a PZT type inkjet printer to which the present invention is applied. In the figure, 21 is a nozzle, 22 is a valve, 23 is an outflow passage, 24 is a liquid chamber, 25 Is a common liquid chamber, 26 is PZT, 27
Is a piezo element, 28 is a nozzle plate, and 29 is a diaphragm. FIG. 4 is a sectional view of a head portion for explaining an embodiment of a bubble type inkjet printer to which the present invention is applied. In the figure, 31 is a nozzle, 32 is a dielectric cantilever, 33 is an outflow passage, and 34 is Liquid chamber, 35 is a common liquid chamber,
Reference numeral 36 is a heating element, 37 is an electrode, and 38 is a nozzle plate.
【0018】図3、図4に示した各構成において、イン
クの噴射動作が開始された後、入力される画像情報に従
って流出制御手段の作動により流出路の開放を行なえば
良い。この流出制御手段が備える流出路開閉のための部
材は、図3のPZT方式においては、ピエゾ素子27に
よって動作するバルブ22であり、又、図4のバブル方
式においては、電極37によって動作する誘電体カンチ
レバー32である。これらの流出口制御手段の動作は、
あらかじめ、噴出口の開放タイミングと、噴射されるイ
ンク滴の大きさとの関係を把握し、計算式又はテーブル
をつくることにより噴射される滴の制御を行うようにす
れば良い。In each of the configurations shown in FIGS. 3 and 4, after the ink ejection operation is started, the outflow passage may be opened by the operation of the outflow control means in accordance with the input image information. The member for opening and closing the outflow path provided in the outflow control means is the valve 22 operated by the piezo element 27 in the PZT system of FIG. 3, and the dielectric operated by the electrode 37 in the bubble system of FIG. The body cantilever 32. The operation of these outlet control means is
The relationship between the opening timing of the ejection port and the size of the ejected ink droplet may be grasped in advance, and the ejected droplet may be controlled by creating a calculation formula or a table.
【0019】近年、インクジェットプリンタのヘッド
は、その製造性、コスト低下等を考え、マイクロマシン
技術を用いて製造することが多くなっているが、流出制
御手段が備える部材(例えば、上記PZT方式に示した
バルブ)もマイクロマシン技術で多くの形態のものをつ
くることができる可能性が出て来ている。製品としての
最適性を考えて流出制御手段の構成を選ぶようにすれば
良い。また、本発明は、PZT方式、バブル方式、静電
方式及びIC技術により構成される方式等オンデマンド
で液室ノズルを持つインクジェット全てに適応でき、図
3,4に示した構成例の他にも各種の方式に対応させる
ことができる。このような、各種のインクジェットヘッ
ドにおいて、噴射駆動手段の作動によりインクを噴射さ
せる時に、その振動及び液の動きを大きく受ける部分
(例えば、図3に示すPZT方式では、振動板29の対
向位置)に流出路と流出制御手段を設けるようにするこ
とにより、インク噴射開始後に液室内のインクの動きを
効率的に止めることができ、応答を速くすることができ
る。In recent years, the head of an ink jet printer is often manufactured by using a micromachine technology in consideration of its manufacturability, cost reduction and the like. However, a member provided in the outflow control means (for example, the PZT method is shown above). Valve) has the possibility to be manufactured in many forms by micromachine technology. The configuration of the outflow control means may be selected in consideration of the optimality as a product. Further, the present invention can be applied to all ink jets having a liquid chamber nozzle on demand such as a PZT system, a bubble system, an electrostatic system, and a system configured by IC technology. In addition to the configuration examples shown in FIGS. Can also support various methods. In such various inkjet heads, a portion that is greatly affected by the vibration and movement of the liquid when ejecting ink by the operation of the ejection drive unit (for example, a position facing the diaphragm 29 in the PZT method shown in FIG. 3). By providing the outflow passage and the outflow control means in (1), it is possible to efficiently stop the movement of the ink in the liquid chamber after the start of the ink ejection, and to speed up the response.
【0020】次いで、本発明による流出路及び流出制御
手段をノズル近傍に配置したインクジェットプリンタの
実施形態を図5及図6に示す。図5は、本発明が適用さ
れるPZT型インクジェットプリンタの他の実施形態を
説明するためのヘッド部の断面図で、図3と同じ作用を
する部分には、図3と同じ符号が付してある。図6は、
本発明が適用されるバブル型インクジェットプリンタの
他の実施形態を説明するためのヘッド部の断面図で、図
4と同じ作用をする部分には、図4と同じ符号が付して
ある。図5,図6に示すように、ノズル近傍に流出路及
び流出制御手段を設けることで、インク噴出サイクルに
おいて、インクが今まさに飛び出そうとしている時にイ
ンク流を制御することが出来るので、効率的なインクジ
ェットの形成が可能で、応答性を速くすることができ
る。Next, FIGS. 5 and 6 show an embodiment of an ink jet printer in which the outflow passage and the outflow control means according to the present invention are arranged near the nozzle. FIG. 5 is a cross-sectional view of a head portion for explaining another embodiment of a PZT type inkjet printer to which the present invention is applied, and portions having the same functions as those in FIG. 3 are designated by the same reference numerals as those in FIG. There is. Figure 6
4 is a cross-sectional view of a head portion for explaining another embodiment of a bubble type inkjet printer to which the present invention is applied, and portions having the same functions as those in FIG. 4 are denoted by the same reference numerals as those in FIG. As shown in FIGS. 5 and 6, by providing the outflow passage and the outflow control means in the vicinity of the nozzle, it is possible to control the ink flow when the ink is about to eject in the ink ejection cycle. It is possible to form various inkjets, and the responsiveness can be increased.
【0021】次いで、本発明が適用される、噴出駆動手
段が一体として成形されているマルチノズルヘッドを有
するインクジェットプリンタの実施形態について説明す
る。本発明による方式では、インクの飛び出し時に、イ
ンク滴の大きさを制御するようにしているため、流出制
御手段をマルチノズルの個々のノズル毎に配置すれば、
噴出駆動手段が一体になっていても、各ノズルからのイ
ンク滴飛び出しは個々の流出制御手段によって制御する
ことができ、画像信号に従ったインクジェットを形成す
ることができる。これは、例えば、特開平2−2745
50号公報に提案されたものに見られるように、ノズル
を開閉するような構成を有するものではないので、ノズ
ル部のスペースを気にすることなく流出制御手段を配す
ることができ、実用的である。Next, an embodiment of an ink jet printer having a multi-nozzle head to which the present invention is applied and in which ejection driving means is integrally formed will be described. In the method according to the present invention, since the size of the ink droplet is controlled when the ink is ejected, if the outflow control means is arranged for each individual nozzle of the multi-nozzle,
Even if the ejection driving means is integrated, ejection of ink droplets from each nozzle can be controlled by individual outflow control means, and an ink jet can be formed according to an image signal. This is, for example, JP-A-2-2745.
As proposed in Japanese Patent No. 50, it does not have a structure for opening and closing the nozzle, so that the outflow control means can be arranged without worrying about the space of the nozzle portion, which is practical. Is.
【0022】次いで、本発明が適用される、液流入口を
液流出口として機能させるようにしたインクジェットプ
リンタの実施形態について説明する。本実施形態は、液
室内のインクの流出又は飛翔振動を制御しようとするた
めに、特に流出路を別に設けず、従来の流入口を流出口
として使うようにしたものである。この構成は、従来の
ヘッド構成の流入口に流出制御手段を配すれば良い。こ
れは特開平2−274550号公報に開示されたものを
簡素化した構成になるが、動作方法が本発明による方式
とは異なる。即ち、インクジェットを飛翔させる時、本
発明によれば、流出路を開放する動作を行うような構成
となるが、前記特開平2−274550号公報のもの
は、逆に遮断するような動きをすることになる。Next, an embodiment of an ink jet printer to which the present invention is applied, in which the liquid inlet is made to function as a liquid outlet, will be described. In this embodiment, in order to control the outflow or flight vibration of the ink in the liquid chamber, a separate outflow passage is not provided separately, and the conventional inflow port is used as the outflow port. With this configuration, the outflow control means may be provided at the inflow port of the conventional head configuration. This is a configuration simplified from the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2-274550, but the operation method is different from the method according to the present invention. That is, according to the present invention, when the ink jet is flown, the operation of opening the outflow passage is performed, but the one disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 274550/1990 has a motion of blocking the flow. It will be.
【0023】又、従来の技術に記したようなインク流入
口の大きさと流体抵抗の設計については、本発明によれ
ば、液室へのインク流入時は流出制御手段の作動により
流出路が開放されるため、いくらでもインク流入口(流
出口)を大きくすることが出来、又、インクを飛翔させ
る時、必要なインク滴を確保するまでは、流出路が密閉
されるため、このときの流体抵抗を考慮する必要がな
い。さらに、必要なインク滴の大きさが確保された時点
で流出路が開放されるため、インクジェットインク滴の
生成後、次のインク滴の生成工程に直ちに入ることがで
きる。即ち、インクジェットインク滴の生成時には流入
口(流出口)が開放されているため、次のインク的生成
のための工程である液室へのインク補給を直ちに行なう
ようにすることができる。With regard to the design of the ink inlet size and the fluid resistance as described in the prior art, according to the present invention, the outflow passage is opened by the operation of the outflow control means when the ink flows into the liquid chamber. Therefore, the ink inflow port (outflow port) can be increased as much as possible, and when the ink is ejected, the outflow passage is sealed until a necessary ink droplet is secured, and the fluid resistance at this time is You don't have to consider. Furthermore, since the outflow path is opened when the required ink droplet size is secured, it is possible to immediately enter the next ink droplet generation step after the inkjet ink droplet is generated. That is, since the inflow port (outflow port) is opened when the ink jet ink droplet is generated, it is possible to immediately perform the ink replenishment to the liquid chamber, which is a step for the next ink generation.
【0024】[0024]
【発明の効果】請求項1の効果:噴出口と、該噴出口か
らインクを噴出させるための噴出駆動手段と、インクが
貯留される液室と、該液室へのインク液流入口とを備え
てなるヘッド部を有し、前記ヘッド部にインクを供給す
るインク供給部と、前記噴出駆動手段を入力信号に応じ
て作動させる噴出制御部とを備えたインクジェットプリ
ンタにおいて、前記液室からインク液を流出させるイン
ク液流出口と、インクの噴出動作が開始された後、入力
信号に従って前記インク液流出口の開放タイミングを制
御することにより、前記噴出口から噴出させるインク滴
の大きさを制御する流出制御手段とを有するので、噴射
初期状態の噴射エネルギーを一定に保ち、噴射初期条件
を同じにすることで、インクジェットの滴の大きさが変
わっても、インクジェットの噴射安定性を確保すること
ができる。また、このようにすると、従来インクジェッ
トで設計していた噴出口におけるメニスカスと、インク
供給路の流体抵抗の関係が大幅に緩和され、設計領域が
広がるというメリットも生じる。According to the first aspect of the present invention, there are provided an ejection port, an ejection driving means for ejecting ink from the ejection port, a liquid chamber in which the ink is stored, and an ink liquid inlet port to the liquid chamber. In an ink jet printer having a head part provided with the ink supply part for supplying ink to the head part, and an ejection control part for operating the ejection drive means in response to an input signal, ink from the liquid chamber is ejected. after the in-<br/> click flow outlet for discharging the liquid, ejection operation of the ink is started, the input
The opening timing of the ink outlet is controlled according to the signal.
Ink droplets ejected from the ejection port by controlling
Of so and a flow exit control means that controls the size, keeping the injection energy of the jet initially constant, by the same injection initial conditions, they change the size of the ink jet droplets, the inkjet Injection stability can be secured. Further, in this case, the relationship between the meniscus at the ejection port and the fluid resistance of the ink supply path, which is conventionally designed by the ink jet, is significantly relaxed, and there is an advantage that the design area is expanded.
【0025】[0025]
【0026】請求項2の効果:請求項1記載の発明にお
いて、前記噴出口近傍に前記インク液流出口及び前記流
出制御手段を設けるようにしたので、インク噴出サイク
ルにおいて、インクが今まさに飛び出そうとしている時
にインク流を制御することができ、効率的なインクジェ
ットの形成が可能で、応答性を速くすることができる。[0026] according to claim 2 Effect: In the invention of claim 1 Symbol placement. Thus providing the ink flow outlet and said outlet control means in the vicinity the spout, the ink ejection cycle, jump out exactly ink now During that time, the ink flow can be controlled, an efficient inkjet can be formed, and the responsiveness can be increased.
【0027】請求項3の効果:請求項1または2記載の
発明において、複数の前記ヘッド部を有し、それぞれの
前記ヘッド部が備える前記噴出手段が一体に成形されて
なるので、ノズル部のスペースを気にすることなく流出
制御手段を配することができ、実用的である。The effect of claim 3 : In the invention of claim 1 or 2 , since a plurality of head portions are provided, and the jetting means provided in each of the head portions is integrally formed, It is practical because the outflow control means can be arranged without worrying about the space.
【0028】請求項4の効果:請求項1ないし3いずれ
か1記載の発明において、前記インク液流入口またはこ
れに連なる液流路に前記流出制御手段を設けることによ
り、前記インク液流入口を前記インク液流出口として機
能させるようにしたので、従来のヘッド構成の流入口に
流出量制御手段を配すればよく、インク流入口を大きく
することができ、又、流入口部の流体抵抗を考慮する必
要がなく、インクジェット生成サイクルも短縮化するこ
とができる。The effect of claim 4 : In the invention according to any one of claims 1 to 3 , the ink liquid inlet is provided by providing the outflow control means in the ink liquid inlet or a liquid flow path connected to the ink liquid inlet. Since it is made to function as the ink liquid outlet, the outflow amount control means may be arranged at the inlet of the conventional head configuration, the ink inlet can be made large, and the fluid resistance of the inlet portion can be increased. There is no need to consider and the inkjet production cycle can be shortened.
【図1】 本発明が適用されるインクジェットプリンタ
の構成図である。FIG. 1 is a configuration diagram of an inkjet printer to which the present invention is applied.
【図2】 本発明によるインクジェットプリンタのイン
ク飛翔モデルを説明するための図である。FIG. 2 is a diagram for explaining an ink flight model of an inkjet printer according to the present invention.
【図3】 本発明が適用されるPZT方式インクジェッ
トプリンタの一実施形態を説明するためのヘッド部の断
面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view of a head portion for explaining an embodiment of a PZT type inkjet printer to which the present invention is applied.
【図4】 本発明が適用されるバブル方式インクジェッ
トプリンタの一実施形態を説明するためのヘッド部の断
面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view of a head portion for explaining an embodiment of a bubble type inkjet printer to which the present invention is applied.
【図5】 本発明が適用されるPZT型インクジェット
プリンタの他の実施形態を説明するためのヘッド部の断
面図である。FIG. 5 is a sectional view of a head portion for explaining another embodiment of a PZT type inkjet printer to which the present invention is applied.
【図6】 本発明が適用されるバブル型インクジェット
プリンタの他の実施形態を説明するためのヘッド部の断
面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view of a head portion for explaining another embodiment of a bubble type inkjet printer to which the present invention is applied.
1…噴出口、2…流路制御手段、3…流出路、4…液
室、5…共通液室、6…噴出駆動手段、7…流入部制御
手段、8…インク供給部、9…噴射制御部、10…イン
クジェット、11…噴出口(ノズル)、12…流出路制
御手段、21…ノズル、22…バルブ、23…流出路、
24…液室、25…共通液室、26…PZT、27…ピ
エゾ素子、28…ノズルプレート、29…振動板、31
…ノズル、32…誘電体カンチレバー、33…流出路、
34…液室、35…共通液室、36…発熱体、37…電
極、38…ノズルプレート。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Jet outlet, 2 ... Flow path control means, 3 ... Outflow path, 4 ... Liquid chamber, 5 ... Common liquid chamber, 6 ... Jet drive means, 7 ... Inflow part control means, 8 ... Ink supply part, 9 ... Jet Control unit, 10 ... Inkjet, 11 ... Jet port (nozzle), 12 ... Outflow passage control means, 21 ... Nozzle, 22 ... Valve, 23 ... Outflow passage,
24 ... Liquid chamber, 25 ... Common liquid chamber, 26 ... PZT, 27 ... Piezo element, 28 ... Nozzle plate, 29 ... Vibration plate, 31
... Nozzle, 32 ... Dielectric cantilever, 33 ... Outflow path,
34 ... Liquid chamber, 35 ... Common liquid chamber, 36 ... Heating element, 37 ... Electrode, 38 ... Nozzle plate.
Claims (4)
せるための噴出駆動手段と、インクが貯留される液室
と、該液室へのインク液流入口とを備えてなるヘッド部
を有し、前記ヘッド部にインクを供給するインク供給部
と、前記噴出駆動手段を入力信号に応じて作動させる噴
出制御部とを備えたインクジェットプリンタにおいて、
前記液室からインク液を流出させるインク液流出口と、
インクの噴出動作が開始された後、入力信号に従って前
記インク液流出口の開放タイミングを制御することによ
り、前記噴出口から噴出させるインク滴の大きさを制御
する流出制御手段とを有することを特徴とするインクジ
ェットプリンタ。1. A head portion comprising an ejection port, an ejection driving unit for ejecting ink from the ejection port, a liquid chamber in which the ink is stored, and an ink liquid inflow port to the liquid chamber. An ink jet printer having an ink supply unit that supplies ink to the head unit and an ejection control unit that operates the ejection drive unit according to an input signal,
An ink liquid outlet for flowing out the ink liquid from the liquid chamber,
After the ink ejection operation is started,
To control the opening timing of the serial ink flow outlet
Ri, inkjet printers, characterized by a control means output stream that controls <br/> the size of an ink droplet to be ejected from the ejection port.
び前記流出制御手段を設けるようにしたことを特徴とす
る請求項1記載のインクジェットプリンタ。2. A method according to claim 1 Symbol mounting ink jet printer, characterized in that the provided the ink flow outlet and said outlet control means to said ejection opening neighborhood.
前記ヘッド部が備える前記噴出駆動手段が一体に成形さ
れてなることを特徴とする請求項1または2記載のイン
クジェットプリンタ。3. has a plurality of said head portion, an ink jet printer according to claim 1 or 2, wherein the jet drive means is characterized by comprising integrally formed, each of said head portion comprises.
液流路に前記流出制御手段を設けることにより、前記イ
ンク液流入口を前記インク液流出口として機能させるよ
うにしたことを特徴とする請求項1ないし3いずれか1
記載のインクジェットプリンタ。4. The ink liquid inflow port or the liquid flow path connected to the ink liquid inflow port is provided with the outflow control means so that the ink liquid inflow port functions as the ink liquid outflow port. Any one of items 1 to 3
The described inkjet printer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23410196A JP3529226B2 (en) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Inkjet printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23410196A JP3529226B2 (en) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Inkjet printer |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1076643A JPH1076643A (en) | 1998-03-24 |
| JP3529226B2 true JP3529226B2 (en) | 2004-05-24 |
Family
ID=16965650
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23410196A Expired - Lifetime JP3529226B2 (en) | 1996-09-04 | 1996-09-04 | Inkjet printer |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3529226B2 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4668635B2 (en) * | 2005-02-02 | 2011-04-13 | 積水化学工業株式会社 | Microvalve flow rate adjustment method |
-
1996
- 1996-09-04 JP JP23410196A patent/JP3529226B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH1076643A (en) | 1998-03-24 |
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