(57)【要約】【課題】本発明は、熱溶融型インクジェットヘッドにおいて、圧電素子の経年劣化を軽減し、インクジェットヘッドの信頼性を向上させることを課題とする。【解決手段】本発明は、圧電素子に所定の電荷量を充電させることにより該圧電素子を伸張させインク室の容積を収縮し、前記インク室内のインクをノズルから噴射させる熱溶融型インクジェットヘッドにおいて、印刷開始前の初期動作時に前記インクジェットヘッドに取付けられたインク溶融用ヒータにより該インクが完全に溶融してから圧電素子駆動電圧を昇圧させ圧電素子を伸張させることを特徴とする。【選択図】          図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子に所定の電荷量を充電させることにより該圧電素子を伸張させインク室の容積を収縮し、前記インク室内のインクをノズルから噴射させる熱溶融型インクジェットヘッドにおいて、印刷開始前の初期動作時に前記インクジェットヘッドに取付けられたインク溶融用ヒータにより該インクが完全に溶融してから圧電素子駆動電圧を昇圧させ圧電素子を伸張させることを特徴とする熱溶融型インクジェットヘッドの印刷制御方法。
【請求項２】
前記インク溶融用ヒータを、前記インクジェットヘッドの中央部付近、及び両端部付近に各々設け、インク全体の温度上昇が均一になるよう制御することにより、ソリッドインクの溶融速度のバラツキを抑えることを特徴とする請求項１に記載の熱溶融型インクジェットヘッドの印刷制御方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は熱溶融型インクジェットヘッドの印刷制御方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
以下に、図１〜図３を用いて従来のインクジェットヘッドの動作を説明する。
【０００３】
図１は、熱溶融型ソリッドインクジェットヘッドの制御回路の構成について示した図、図２は熱溶融型ソリッドインクジェットヘッド内の構成について示した図、図３は圧電素子駆動信号とソリッドインクジェットヘッド内の圧電素子の状態を示した図である。
【０００４】
熱溶融型ソリッドインクジェットヘッドの制御回路は、圧電素子１４に印加する圧電素子駆動信号２１を発生する駆動信号発生回路２２と、インクを噴射する圧電素子１４に対してのみ前述の圧電素子駆動信号２１を印加させるスイッチング回路２３からなる。またインクジェットヘッドにはソリッドインク１６を溶融するためのヒータ５と、該ヒータ５を制御するヒータ制御回路７が設けられている。
【０００５】
駆動信号発生回路２２は電源が投入されると、圧電素子１４に対して電荷を供給し圧電素子駆動信号２１の電圧が昇圧する。圧電素子駆動信号２１の電圧が昇圧することにより該圧電素子１４は伸張し保持され、印刷待機状態となる（図３の状態Ａ）。また電源投入と同時にソリッドインクを溶融するためのヒータ５も動作し始め、ソリッドインク１６の温度が上昇し溶融し始める。
【０００６】
ソリッドインク１６が充分に溶融すると印刷を開始する。圧電素子１４に図３の状態Ｂに示す圧電素子駆動信号２１が印加されると、圧電素子に充電し保持されていた電荷が放電し該圧電素子１４が収縮して図２に示すダイヤフラム９がたわむため、インク室１０の容積が増加し、共通インク通路１２からフィルタ部８を経由してインクが供給される。次いで図３の状態Ｃに示すように圧電素子駆動信号２１が再び昇圧されると、圧電素子１４に電荷が充電し、これにより該圧電素子１４が伸張し復元し、ダイヤフラム９を復元してインク室１０内にあるインクを圧縮するため、ノズル３からインク滴１が噴射する。スイッチング回路２３はインク滴を噴射させるノズルに対してのみ前記圧電素子駆動信号２１を印加して圧電素子１４を変形し、インク滴を噴射させないノズルに対しては圧電素子駆動信号２１を印加させないように制御する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
前述の従来の熱溶融型ソリッドインクジェットヘッドの制御回路では、電源投入と同時に圧電素子に対して電荷を充電し伸張させて保持していた。しかし電源投入直後では、ソリッドインクは凝固しており、圧電素子の伸張に対してダイヤフラムが充分にたわむことが出来ず、圧電素子に対して無理な応力がかかり経年劣化を起こす恐れがあった。また複数の圧電素子が並んだ構成の場合、中央部付近のソリッドインクに比べ、両端部付近のソリッドインクの方が溶融に時間がかかる傾向があるため、圧電素子に対する応力がインクジェットヘッド中央部と両端部で異なっていた。そのため圧電素子に対し不均一で無理な力がかかり、経年劣化を起こす恐れがあった。
【０００８】
本発明は、熱溶融型インクジェットヘッドの駆動回路において、圧電素子の経年劣化を軽減し、インクジェットヘッドの信頼性を向上させることを課題とする。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題は、圧電素子に所定の電荷量を充電させることにより該圧電素子を伸張させインク室の容積を収縮し、前記インク室内のインクをノズルから噴射させる熱溶融型インクジェットヘッドにおいて、印刷開始前の初期動作時に前記インクジェットヘッドに取付けられたインク溶融用ヒータにより該インクが完全に溶融してから圧電素子駆動電圧を昇圧させ圧電素子を伸張させることによって達成される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一例を図面に基づいて説明する。
【００１１】
本発明において、図２の制御回路１５は図１に示す構成となっており、図１に示す圧電素子駆動信号２１の波形により各圧電素子１４が制御される。
【００１２】
図１において、複数の前記圧電素子１４は一方の端子が各々個別に設けられたスイッチング回路２３の出力に接続され、圧電素子１４の他方の端子は共有端子として接地電位、あるいは定電圧源に接続されている。
【００１３】
駆動信号発生回路２２は圧電素子駆動信号２１を生成し、該圧電素子駆動信号２１はスイッチング回路２３を介して前記圧電素子１４の一方の端子に印加される。印刷待機時の前記圧電素子は電荷が充電され保持される状態となる。
【００１４】
一方、インクジェットヘッドにはソリッドインク溶融用のヒータ５が設けられている。ヒータ５はソリッドインク１６が溶融し最適温度で保持されるよう、ヒータ制御回路７によりＰＷＭ制御される。
【００１５】
上記構成において、前記圧電素子駆動回路２２は前記ヒータ５を監視し、ソリッドインク１６が完全に溶融するまでは、圧電素子口伝信号２１の電圧を昇圧しない（図４の状態Ａ）。ソリッドインク１６が完全に溶融したことを検出してから出力電圧を昇圧し電位を保持する（図４の状態Ａ’）。このように制御することにより圧電素子１４が伸張する際に無理な応力がかかることないため、圧電素子１４の経年劣化を軽減し、インクジェットヘッドの信頼性を向上させることが可能となる。
【００１６】
なお、圧電素子１４が複数並んだ構成のインクジェットヘッドの場合、前記ヒータ５をインクジェットヘッドの中央部付近および両端部付近に各々設け、温度上昇が均一になるよう制御することにより、前記インク室１０内の前記ソリッドインクの溶融速度を均一にすることが可能となり、前記ダイヤフラム９を介して複数の前記圧電素子１４にかかる応力が均一となる。このように制御することにより圧電素子１４の部位による経年劣化のバラツキを抑えることが可能となり、インクジェットヘッドの信頼性を向上させることが可能となる。
【００１７】
【発明の効果】
本発明によれば、印刷前の初期動作時における圧電素子に対する無理な応力を軽減出来る熱溶融型ソリッドインクジェットヘッドの制御回路を提供でき、インクジェットヘッドの信頼性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例による熱溶融型ソリッドインクのノズル制御回路の構成図。
【図２】本発明の一例による熱溶融型ソリッドインクジェットヘッド内部構成図。
【図３】従来の熱溶融型ソリッドインクジェットヘッドの制御方法。
【図４】本発明の一例による熱溶融型ソリッドインクジェットヘッドの制御方法を示す図。
【符号の説明】
１…インク滴、２…ノズル基板、３…ノズル、４…チャンバプレート、５…ヒータ、６…リストリクタプレート、７…ヒータ制御回路、８…フィルタ、９…ダイヤフラム、１０…インク室、１１…ハウジング、１２…共通インク通路、１４…圧電素子、１５…制御回路、１６…ソリッドインク、２１…圧電素子制御信号、２２…駆動信号発生回路、２３…スイッチング回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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