JP2003094685A

JP2003094685A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP2003094685A
Application number: JP2001288103A
Authority: JP
Inventors: Shinya Kobayashi; 信也小林; Takehiro Yamada; 剛裕山田; Kunio Sato; 国雄佐藤; Hitoshi Kida; 仁司木田
Original assignee: Hitachi Koki Co Ltd
Current assignee: Koki Holdings Co Ltd
Priority date: 2001-09-21
Filing date: 2001-09-21
Publication date: 2003-04-03
Anticipated expiration: 2021-09-21
Also published as: US6679586B2; JP4374816B2; US20030058306A1

Abstract

(57)【要約】【課題】オンデマンド方式のライン記録形インクジェ
ット記録装置では、用紙が連続的に流れているため、ノ
ズルの吐出状態を維持するためにヘッドを退避してイン
クフラッシュを行うことは容易でない。【解決手段】インクリフレッシュ及びインク揺動のた
めのデジタル吐出信号及びアナログ駆動信号を発生する
信号発生手段と、インク液滴を荷電するための電界及び
それを偏向するための電界を生成することのできる複数
ノズルに共通な電界形成手段と、記録ヘッド側に戻って
きたインク液滴を回収するインク回収手段とを備えるこ
とで、ヘッドを退避することなく記録しながらインクフ
ラッシュできるので記録速度を高速に保ったままノズル
の信頼性を向上できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オンデマンド方式
インクジェット記録装置に係り、特にマルチノズルによ
るライン記録型の高速インクジェット記録装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置に用いられるイ
ンクとして、水を主成分とする水性インクが広く用いら
れているが、このようなインクは記録中の非吐出時にノ
ズル近傍において蒸発、凝集し、吐出時の安定な吐出を
妨げるだけでなく、ひいては目詰まりを起こし吐出しな
くなってしまう。この問題は、常にインクをノズルから
吐出し続ける連続方式インクジェット記録装置では発生
しないが、必要なときだけ吐出するオンデマンド方式イ
ンクジェット記録装置では重大な問題となる。

【０００３】特開昭５７−６１５７６号公報に開示され
ている従来の装置では、この点を配慮し、インク消費を
ともなうことなく目詰まりを防止する方法として、非吐
出時にインク液滴を吐出させるに必要な駆動エネルギー
より小さなエネルギーで圧電素子を駆動させることが提
案されている。ここではこの方法をインク揺動とよぶ。
この方法によりノズル近傍におけるインクが揺動され、
前記凝集がおこりにくくなり、その結果目詰まりがおき
にくくなる。しかし、インクの蒸発そのものは進むた
め、非吐出状態が長く続くノズルでは、インクはいずれ
高粘度化して、ビーム曲がり等の吐出不良や、吐出不能
に至ってしまう。

【０００４】特開平９−２９９９６号公報に開示されて
いる従来の装置では、この点を配慮し、前記インクの揺
動に加え、印字領域から記録ヘッドを退避した位置にお
いて、ノズルメニスカス近傍におけるインク自体を吐出
し、排出する方法が示されている。この方法をここでは
インクリフレッシュとよぶ。インクリフレッシュは、凝
集しかけたインク自体をなくし、新しいインクを供給す
ることから、吐出能力維持効果は当然インク揺動より大
きい。

【０００５】しかし、記録用紙上ではインクリフレッシ
ュできないため、記録を一時中断し記録ヘッドを退避し
た上でインクリフレッシュしなければならない。記録速
度を低下させないためにも、また、インクリフレッシュ
で消費されるインクを節約するためにも、どうしてもイ
ンクリフレッシュの間にはある程度以上の時間間隔が必
要である。しかし、間隔をあけすぎれば、その間にイン
ク凝集による吐出不良が起こる可能性が増加する。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】一方、インクジェット
記録装置の高速化にはノズルのアレイ化が有効であるこ
とは言うまでもない。更にアレイ化が進み、記録用紙幅
に匹敵する長さのアレイヘッドができると、従来のよう
に記録用紙を停止させ、用紙送り方向と垂直な方向にヘ
ッドをスキャン（移動）させるシリアル記録方式ではな
く、ヘッドを移動させずに、記録用紙を連続的に搬送し
ながら記録するライン記録方式の構成が可能になる。

【０００７】このようなライン記録方式のインクジェッ
ト記録装置で、前記インクリフレッシュをする場合、記
録しながらではインクリフレッシュできないため、一旦
記録を停止し、記録ヘッドを用紙から退避した上でしな
ければならない。高速の記録装置では用紙搬送を一時停
止させるだけでも大変であるし、記録ヘッドを退避する
にもかなり時間がとられる。もちろん、用紙がカット紙
の場合は、その間隙においてインクリフレッシュするこ
ともできるが、ここでは連続紙を使うことを想定する。

【０００８】例えば、記録速度が１００ｐｐｍ（ｐａｇ
ｅ／ｍｉｎｕｔｅ）程度の、高速のインクジェット記録
装置の場合、動き出したら少なくとも１０分（１０００
ページ）以上は停止せずに記録を続けることが期待され
る。従って、１０分間、インクリフレッシュなしのイン
ク揺動だけで、吐出不良を抑え続けなければならない。

【０００９】一般に、インク揺動だけで非吐出ノズルの
吐出状態を正常に保てる吐出能力維持時間は数秒〜数十
秒と言われているし、また、ラインヘッドは、通常何万
ノズルもあるため、その全てのノズルを保証することを
考えると、これは極めて難しい課題といわざるをえな
い。

【００１０】本発明の目的は、一旦記録を停止し、記録
ヘッドを用紙から退避させることなく、且つ、非吐出ノ
ズルにおいてインクが凝集して吐出不良や吐出不能が起
こらないオンデマンド方式インクジェット記録装置を提
供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、各ノズルにそれぞれ与えられる吐出信
号を発生する吐出信号発生手段と、複数のノズルに共通
に与えられる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、
それらによって各ノズルの圧電素子を駆動する圧電素子
ドライバと、インク液滴を荷電及びそれを偏向するため
の複数ノズルに共通な電界を生成することのできる電界
形成手段と、記録ヘッド側に戻ってきたインク液滴を回
収するインク回収手段とを備えたオンデマンド方式のラ
イン記録型インクジェット記録装置において、１ライン
を記録する時間を複数の時間領域に時分割することによ
り、記録のための吐出信号及び駆動信号と、インクリフ
レッシュのための前記吐出信号及び前記駆動信号を、前
記複数の時間領域に設定する手段を備えることを特徴と
する。

【００１２】また、各ノズルにそれぞれ与えられる吐出
信号を発生する吐出信号発生手段と、複数のノズルに共
通に与えられる駆動信号を発生する駆動信号発生手段
と、それらによって各ノズルの圧電素子を駆動する圧電
素子ドライバと、インク液滴を荷電及びそれを偏向する
ための複数ノズルに共通な電界を生成することのできる
電界形成手段と、記録ヘッド側に戻ってきたインク液滴
を回収するインク回収手段とを備えたオンデマンド方式
のライン記録型インクジェット記録装置において、１ラ
インを記録する時間を複数の時間領域に時分割すること
により、記録のための吐出信号及び駆動信号と、インク
揺動のための前記吐出信号及び前記駆動信号とを、前記
複数の時間領域に設定する手段を備えることを特徴とす
る。

【００１３】また、各ノズルにそれぞれ与えられるデジ
タル吐出信号を発生するデジタル吐出信号発生手段と、
複数のノズルに共通に与えられるアナログ駆動信号を発
生するアナログ駆動信号発生手段と、それらによって各
ノズルの圧電素子を駆動する圧電素子ドライバと、イン
ク液滴を荷電及びそれを偏向するための複数ノズルに共
通な電界を生成することのできる電界形成手段と、記録
ヘッド側に戻ってきたインク液滴を回収するインク回収
手段とを備えたオンデマンド方式のライン記録型インク
ジェット記録装置において、１ラインを記録する時間を
複数の時間領域に時分割することにより、記録のための
デジタル吐出信号及びアナログ駆動信号と、インクリフ
レッシュのための前記デジタル吐出信号及び前記アナロ
グ駆動信号を、前記複数の時間領域に設定する手段を備
えることを特徴とする。

【００１４】また、各ノズルにそれぞれ与えられるデジ
タル吐出信号を発生するデジタル吐出信号発生手段と、
複数のノズルに共通に与えられるアナログ駆動信号を発
生するアナログ駆動信号発生手段と、それらによって各
ノズルの圧電素子を駆動する圧電素子ドライバと、イン
ク液滴を荷電及びそれを偏向するための複数ノズルに共
通な電界を生成することのできる電界形成手段と、記録
ヘッド側に戻ってきたインク液滴を回収するインク回収
手段とを備えたオンデマンド方式のライン記録型インク
ジェット記録装置において、１ラインを記録する時間を
複数の時間領域に時分割することにより、記録のための
デジタル吐出信号及びアナログ駆動信号と、インク揺動
のための前記デジタル吐出信号及び前記アナログ駆動信
号とを、前記複数の時間領域に設定する手段を備えるこ
とを特徴とする。

【００１５】また、前記デジタル吐出信号発生手段は、
一定周期で繰り返すラインアドレスカウンタを備え、ラ
インアドレスカウンタ値に応じて予め設定されたインク
リフレッシュのための前記デジタル吐出信号、またはイ
ンク揺動のための前記デジタル吐出信号とを発生するこ
とを特徴とする。

【００１６】また、前記アナログ駆動信号発生手段は、
一定周期で繰り返すラインアドレスカウンタを備え、ラ
インアドレスカウンタ値に応じて予め設定されたインク
リフレッシュのための前記アナログ駆動信号、またはイ
ンク揺動のための前記アナログ駆動信号を発生すること
を特徴とする。

【００１７】また、前記インクリフレッシュのためのデ
ジタル吐出信号は、ノズルの吐出速度に応じたインクリ
フレッシュのための前記アナログ駆動信号が発生する時
に吐出するように発生されることを特徴とする。

【００１８】また、前記インクリフレッシュのためのデ
ジタル吐出信号は、前記アナログ駆動信号が供給される
ノズルのうちの１つだけが吐出するようになっており、
その時の、前記インクリフレッシュのためのアナログ駆
動信号は、前記１つだけ吐出するノズルの吐出速度に応
じた前記アナログ駆動信号となるように発生されること
を特徴とする。

【００１９】更に、前記インクリフレッシュのためのデ
ジタル吐出信号発生手段、または前記インク揺動のため
のデジタル吐出信号発生手段は、周囲の空気の湿度に応
じて、インクリフレッシュのためのデジタル吐出信号、
または前記インク揺動のためのデジタル吐出信号の、断
続または発生周期を変更する手段を備えることを特徴と
する。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１〜１６に基づ
いて説明する。

【００２１】本発明を適用するオンデマンド方式インク
ジェット記録装置のノズルは、圧電素子を用いた公知の
インクジェットノズルであるが、まずこれについて図１
〜６を使って説明する。

【００２２】図３に、本発明のインクジェット記録装置
におけるノズル構造の例を示す。３０１はオリフィス
（ノズル孔）、３０２は加圧室、３０３は振動板、３０
４は圧電素子、３０５は信号入力端子、３０６は圧電素
子固定基板、３０７は共通インク供給路３０８と加圧室
３０２とを連結し、加圧室３０２へのインク流量を制御
するリストリクタ、３０９は振動板３０３と圧電素子３
０４とを連結する弾性材料（例えばシリコン接着剤な
ど）、３１０はリストリクタ３０７を形成するリストリ
クタプレート、３１１は加圧室３０２を形成する加圧室
プレート、３１２はオリフィス（ノズル孔）３０１を形
成するオリフィスプレート、３１３は振動板を補強する
支持板である。振動板３０３、リストリクタプレート３
１０、加圧室プレート３１１、支持板３１３は夫々、例
えば、ステンレス材から作られ、オリフィスプレート３
１２はニッケル材から作られている。また、圧電素子固
定基板３０６は、セラミックス、ポリイミドなどの絶縁
物から作られている。

【００２３】インクは、上から下に向かって共通インク
供給路３０８、リストリクタ３０７、加圧室３０２、オ
リフィス３０１の順に流れる。圧電素子３０４は信号入
力端子３０５に電圧が印加されているときに伸縮し、さ
れなくなれば変形しないように取り付けれらている。信
号入力端子３０５には、後述するアナログ駆動信号がつ
ながれており、吐出タイミングに従って電圧が印加さ
れ、加圧室３０２内のインクの一部がオリフィス３０１
（ノズル孔）から吐出される。

【００２４】次に、前記インクジェットノズル１２８個
を一列に並べて作ったノズルモジュールについて説明す
る。図４に、本発明で用いるノズルモジュール構造を示
す。前記ノズルがノズルモジュール４０１の内部に１２
８個、一直線上に格納されており、ノズル孔３０１のピ
ッチは７５ノズル／インチになっている。このノズルモ
ジュール４０１に対し、圧電素子ドライバ４０２が接続
されている。公知の前記圧電素子ドライバ４０２にはア
ナログスイッチ４０３、ラッチ４０４、シフトレジスタ
４０５が内蔵されている。シフトレジスタ４０５にはデ
ジタル吐出信号４０７およびシフトクロックＳ−ＣＬＫ
が入力される。

【００２５】デジタル吐出信号４０７は、１２８個それ
ぞれのノズル孔３０１に対応する１２８ｂｉｔシリアル
データである。ここでは論理１の時吐出、論理０の時非
吐出と定義する。ラッチ４０４には、前記シフトレジス
タ４０５からの１２８ｂｉｔパラレルデータおよびラッ
チクロックＬ−ＣＬＫが入力される。

【００２６】１２８個のアナログスイッチ４０３のスイ
ッチ端子には、前記ラッチ４０４からの出力が、アナロ
グスイッチ４０３の入力端子には、アナログ駆動信号４
０６が入力される。アナログスイッチ４０３は、スイッ
チ端子に論理１が印加されているときは、入力端子のア
ナログ駆動信号４０６をそのまま出力端子に出力し、論
理０が印加されているときは、出力端子を開放する。ア
ナログスイッチ４０３の出力端子は、各ノズル３０１の
信号入力端子３０５の片側に出力される。前記信号入力
端子３０５のもう片側は接地されている。

【００２７】従って、アナログ駆動信号４０６は、ノズ
ルモジュール４０１内のノズルからインクを吐出するた
めの圧電素子へ送られ、１２８個のノズルに共通の駆動
信号である。ここでは、次に示す電圧２４Ｖの台形波形
とするが、この他に種々の駆動波形が公知になってい
る。

【００２８】図２に、圧電素子ドライバ４０２のタイミ
ングチャートを示す。デジタル吐出信号４０７は、シフ
トクロックＳ−ＣＬＫに応じて、順次、シフトレジスタ
４０５に格納され、１２８個そろったところで今度はラ
ッチクロックＬ−ＣＬＫに応じて一括してラッチ４０４
に格納され、アナログスイッチ４０３のスイッチ端子に
出力される。ラッチクロックＬ−ＣＬＫは、後述する用
紙位置同期信号１０９に基づいて作成されるが、本例で
は用紙位置同期信号１０９がそのままラッチクロックＬ
−ＣＬＫとなっている。前記デジタル吐出信号４０７が
保持されている間に、前記アナログ駆動信号４０６が入
力される。結果として、デジタル吐出信号４０７が論理
１になっているノズルからインクが吐出され、論理０に
なっているノズルからは吐出されない。

【００２９】次に、前記ノズルモジュール４０１を２０
個並べて作ったライン記録ヘッドについて説明する。図
５に、本発明例における記録ヘッド５０１の構造、具体
的には用紙搬送方向に対する記録ヘッド５０１の吐出面
の構成を簡単化して示す。吐出面には、説明用として図
のようにｘｙ直交座標軸を定めており、ｙ方向が用紙送
り方向となっている。

【００３０】前記ノズルモジュール４０１は、記録ヘッ
ド５０１の内部に２０個、図に示すように用紙送り
（ｙ）方向に対し傾けた状態で、用紙幅（ｘ）方向に真
直ぐ並べて配置されている。吐出面にはノズルが複数な
らんでおり、各ノズル孔３０１の中心の座標はｘｙ座標
で表現される（ｎｘ，ｎｙ）。

【００３１】作成したノズルモジュール４０１のノズル
ピッチは７５ノズル／インチと低いため、図のようにノ
ズルモジュール４０１を斜めに配置し解像度を上げた。
しかし、ノズルモジュール４０１の全ノズル３０１の吐
出タイミングは、アナログ駆動信号４０６が共通のた
め、全ノズル３０１位置がｘｙ座標で示される記録すべ
き格子点上に乗らなければならない。そこで、傾きθを
ｔａｎθ＝４とし、ｘｙ方向の解像度がいずれも３０９
ｄｐｉになるように設定した。

【００３２】記録ヘッド５０１は、ノズルモジュール４
０１が２０個あるため、合計２５６０ノズルとなり、用
紙の印字幅は約８．３インチになるため、Ａ４短辺を横
幅に持つ連続紙へのライン記録が可能になる。また、ノ
ズルモジュールの用紙送り方向の幅は、約４２ｍｍであ
る。カラー印刷の場合、この記録ヘッド５０１がＣＭＹ
Ｋ用に４本、あるいはそれ以上並ぶことになるが、ここ
では簡単のため、１本の記録ヘッド５０１として説明す
る。複数本並べたときの他の記録ヘッドについても同様
の構成である。

【００３３】次に、この記録ヘッド５０１を搭載した用
紙搬送系について説明する。図６に、本発明における用
紙搬送系６０１の構造を簡単化して示す。連続記録用紙
６０２はガイド６０３に沿って記録ヘッド５０１の直下
に導かれ、記録される。記録後、搬送用駆動ローラ６０
４を巻いて排紙される。搬送用駆動ローラ６０４には駆
動用モータの他に、位置検出用のロータリエンコーダ６
０５が取り付けられている。

【００３４】次に、図１において、本発明を適用したプ
リンタシステムの全体構成を示す。本装置では、まず図
示しないコンピュータシステム等からビットマップデー
タ１０１を入力する。そこで、このビットマップデータ
１０１について説明する。

【００３５】ユーザは一般に、図示しないコンピュータ
システムを用い、記録すべき文書を作成する。前記文書
はいろいろな種類のページ記述言語で記述されている
が、前記文書をプリンタシステムで記録する場合、最終
的にはプリンタシステムの解像度等仕様に合わせたビッ
トマップデータに展開されて、プリント処理に入る。そ
こで、ここでは前記ビットマップデータをプリンタシス
テムの入力１０１とする。

【００３６】前記ビットマップデータにも、ビット情報
に種々の定義があるが、ここでは１が記録、０が非記録
のモノクロ１ビットのビットマップデータとして説明す
る。カラーやマルチビットのビットマップデータに対し
ては、従来の拡張方法を適用することによって本発明シ
ステムでも容易に拡張できるので、ここでは説明しな
い。

【００３７】記録が開始すると、１ジョブ分（複数ペー
ジ）の前記ビットマップデータ１０１が順次入力され、
全てバッファメモリ１０２に一時格納される。格納中あ
るいは格納が終了後、ＣＰＵ等のデータ処理装置１０３
が、前記格納されたビットマップデータ１０１を本プリ
ンタシステムの吐出仕様に合わせた吐出データ１０４に
順次変換し、吐出データメモリ１０５に格納する。格納
が終了すると、用紙制御装置１０６が前記用紙搬送系６
０１に稼働指示１０７を出し、用紙搬送を開始する。前
記用紙搬送系６０１にはロータリエンコーダ６０５がつ
いており、用紙位置パルス１０８を用紙制御装置１０６
に返す。

【００３８】用紙制御装置１０６は、用紙位置が適当な
記録位置に達すると、記録装置の解像度に合わせた用紙
位置同期信号１０９を発生し、該用紙位置同期信号１０
９は前記吐出データメモリ１０５の他、アナログ駆動信
号発生装置１１０、デジタル吐出信号発生装置１１１、
及び図示しないが、図４、７に示したラッチクロックＬ
−ＣＬＫとして前記圧電素子ドライバ４０２にも送られ
る。

【００３９】本例における装置の解像度は３０９ｄｐｉ
であるから、用紙が１／３０９インチ進む度に用紙位置
同期信号１０９が発生する。従って、時間間隔は１ライ
ンを記録する時間に相当するが、用紙搬送速度むらによ
って若干変動する。

【００４０】アナログ駆動信号発生装置１１０は、前記
２０個の圧電素子ドライバ４０２にアナログ駆動信号４
０６を供給する。本例では、同一のアナログ駆動信号４
０６を前記２０個全ての圧電素子ドライバ４０２に供給
する。各ノズルモジュール４０１の特性が異なる場合
は、各々に対応するアナログ駆動信号４０６を作り供給
することもできる。

【００４１】デジタル吐出信号発生装置１１１は、吐出
データメモリ１０５と圧電素子ドライバ４０２に図示し
ないクロックを送り、吐出データ１０４を入力し、それ
をデジタル吐出信号４０７として各圧電素子ドライバ４
０２に供給する。圧電素子ドライバ４０２のシフトクロ
ックＳ−ＣＬＫは、このクロックである。以上で、本発
明の前提となる従来のインクジェット記録装置の説明を
終える。

【００４２】次に、本発明に特有の部分について、図１
及び図７〜図１６を使って説明する。図８に、共通電界
形成手段の例を示す。図８は、図４に示したノズルモジ
ュール４０１を、ノズル列の方向に垂直な平面で切った
図面である。従って、ノズル孔３０１は、紙面手前から
奥に向かって１２８個同じように並んでいる。

【００４３】図３に示したオリフィスプレート３１２表
面上のノズル孔３０１のすぐ脇（約０．３ｍｍ）のとこ
ろにインク回収電極８０１が貼り付いている。インク回
収電極８０１はオリフィスプレート３１２と同じく電気
的に接地されている。その表面は金属メッシュ８０２が
貼り付けてある。インク回収電極８０１はノズル列方向
に伸びた１枚の電極であり、ノズルモジュール４０１の
全１２８ノズルに対し同じ様な位置関係になっている。
金属メッシュ８０２は、インク回収電極８０１端からは
み出ており、その端部にビニール管８０３が取り付けて
ある。ビニール管８０３は図示しないポンプで空気を吸
引している。一方、記録用紙６０２の背面にも、用紙背
面電極８０５が設けられており、こちらは電気的に絶縁
されている。用紙背面電極８０５もノズル列方向に伸び
た１枚の電極であり、ノズルモジュール４０１の全１２
８ノズルに対し同じ様な位置関係になっている。本例で
は、ノズル孔３０１から背面電極８０５表面までは１．
５ｍｍ、インク回収電極８０１厚みは０．４ｍｍ、ノズ
ル孔３０１からの距離は０．２ｍｍである。

【００４４】図１に戻り、引き続き共通電界形成手段を
説明する。共通電界形成装置１１２は前記用紙位置同期
信号１０９に同期して共通電界信号１１３を発生する。
共通電界形成高圧電源１１４は、共通電界信号１１３に
基づいて高電圧を発生し、前記用紙背面電極８０５に印
加する。これにより、接地しているオリフィスプレート
３１２及びインク回収電極８０１と、用紙背面電極８０
５との間に電界が発生する。

【００４５】図９に、圧電素子ドライバ４０２及び共通
電界形成手段のタイミングチャートを示す。用紙位置同
期信号１０９が来ると、デジタル吐出信号発生装置１１
１は、始めの８０μｓで従来の記録用デジタル吐出信号
４０７（１２８ｂｉｔ）を、続く８０μｓでインクリフ
レッシュ用デジタル吐出信号９０１（１２８ｂｉｔ）
を、それぞれシフトクロックＳ−ＣＬＫに同期して送
る。用紙位置同期信号１０９の周期はほぼ２００μｓな
ので、その後４０μｓ空くが、これは用紙位置同期信号
１０９の周期変動に備えたマージンである。ラッチクロ
ックＬ−ＣＬＫは、用紙位置同期信号１０９と同時に１
回目のラッチクロック９０２を発生し、その前の用紙位
置同期信号１０９の周期で送られたインクリフレッシュ
用デジタル吐出信号９０１をラッチする。その４０μｓ
後に、２回目のラッチクロック９０３を発生し、その直
前に送られた記録用のデジタル吐出信号４０７をラッチ
する。

【００４６】一方、アナログ駆動信号４０６は、１回目
のラッチクロック９０２が来てから４０μｓまでの間
に、インクリフレッシュ用アナログ駆動信号９０４を発
生し、２回目のラッチクロック９０３が来てから４０μ
ｓまでの間に、従来の記録用アナログ駆動信号４０６を
発生する。

【００４７】最後に、共通電界信号１１３は、通常は偏
向電圧（ここでは正の高電圧、＋１．５ＫＶ）に対応す
る信号になっており、時刻ｔｓを中心に約１０μｓの時
間だけ、荷電電圧（ここでは負の高電圧、−１．５Ｋ
Ｖ）に対応する信号になっている。この時刻ｔｓをここ
ではインク液滴切断時刻ｔｓと呼ぶ。

【００４８】図１０に、アナログ駆動信号発生装置１１
０及び共通電界形成装置１１２の具体的な構成を示す。
実際には、両者は共通の装置となっており、ラインアド
レス発生装置１００１、ライン内アドレス発生装置１０
０２、メモリ装置１００３、デジタル−アナログ変換器
（ＤＡＣ）１００４、増幅器１００５からなる。ライン
アドレス発生装置１００１及びライン内アドレス発生装
置１００２は、バイナリカウンタで構成されており、前
者は、図示しない記録開始信号でリセットされ、ライン
毎に発生する用紙位置同期信号１０９を計数し、ライン
アドレス１００６を発生する。本例の場合は一例とし
て、１２８までで繰り返す（０，１，２，．．．，１２
７，０，１，．．）ラインアドレスとしてある。後者
は、用紙位置同期信号１０９でリセットされ、高周波ク
ロック１００７を計数し、ライン内アドレス１００８を
発生する。本例の場合は、高周波クロック１００７は４
Ｍｈｚであり、用紙位置同期信号１０９の間隔は約２０
０μｓだから、およそ０から８００までを計数し、それ
を繰り返す。

【００４９】メモリ装置１００３は、アドレスを入力し
てデータを出力する通常のメモリである。本例では、前
記７ｂｉｔのラインアドレス１００６及び１０ｂｉｔの
ライン内アドレスが入力され、１０ｂｉｔのデータ１０
０９と２ｂｉｔの共通電界信号１１３が、時間刻み２５
０ｎｓで出力される。１０ｂｉｔのデータ１００９は、
デジタル−アナログ変換器（ＤＡＣ）１００４及び増幅
器１００５を通して、アナログ駆動信号４０６になる。

【００５０】本例では、ラインアドレス発生装置１００
１は使われないので、メモリ装置１０３にはライン内ア
ドレス１００８だけが入力されており、ラインアドレス
１００６は０固定になっている。メモリ装置１００３に
は、図９に示したアナログ駆動信号４０６（リフレッシ
ュ用駆動信号９０４と記録用駆動信号４０６）が実現で
きるようなデータが予め格納されている。

【００５１】次に、図８を用いて図９のタイミングチャ
ートにともなう、インク液滴の動作を説明する。用紙位
置同期信号１０９に引き続き、インクリフレッシュ用ア
ナログ駆動信号９０４が発生すると、インクリフレッシ
ュ用デジタル吐出信号９０１によって、ノズルモジュー
ル４０１の中の１２８個のノズルはインクリフレッシュ
するものとしないものとに分かれる。しない場合は何も
吐出されないが、以下、する場合について説明する。

【００５２】インクリフレッシュ用アナログ駆動信号９
０４が圧電素子３０４に加えられると、インクリフレッ
シュ用インク液滴８０６の吐出が始まる。始めに、イン
ク液滴８０６は図のようにノズル孔３０１からつながっ
たまま伸びて出てくる。しかし、インク液滴８０６の長
さがある程度になると、やがてノズル孔３０１付近で伸
びたインク液滴８０６が切断される。この切断する瞬間
の時刻が前記インク液滴切断時刻ｔｓである。この時刻
は、インク液滴速度や環境変化により、あまり変動しな
いで安定していることが一般に知られている。また、導
電性のインクを使った場合、インク液滴切断時刻ｔｓに
電界をかけておくと、インク液滴内で即座に電荷が分極
し、切断により吐出されたインク液滴を荷電できること
が、連続方式のインクジェットプリンタで既に知られて
いる。

【００５３】本例では、図９に示すように、インク液滴
切断時刻ｔｓに用紙背面電極８０５に荷電電圧（−１．
５ＫＶ）を掛ける。その時切断仕掛けたインク液滴８０
６には電界Ｅ１がかかる。電界Ｅ１は、回収電極８０１
の側面の影響で少し紙面で左側を向くが、インク液滴８
０６はオリフィス面３１２付近なので、ほとんど紙面で
下向きの方向になる。

【００５４】従って、インク液滴８０６は正に荷電され
る。その後時刻ｔｓにインク液滴８０６が切断し、電荷
が拘束された後、今度は用紙背面電極８０５に、偏向電
圧（＋１．５ＫＶ）を掛ける。その時、用紙６０２に向
かって飛翔中のインク液滴８０６には電界Ｅ２がかか
る。電界Ｅ２は、ほとんど紙面で上向きの方向であり、
正に荷電されたインク液滴８０６はどんどん減速し、そ
のうち速度方向が逆転し記録ヘッド５０１側に戻るよう
になる。

【００５５】但し、この時、回収電極８０１の側面の影
響で電界Ｅ２が少し紙面で右側を向くが、インク液滴８
０６の着地点はノズル孔３０１よりもインク回収電極８
０１側になり、インク回収電極８０１上の金属メッシュ
８０２に捕獲され、毛細現象でビニール管８０３まで浸
透して行き、排出される。インク液滴８０６がどこでＵ
ターンするかは、簡単な近似によれば次のようになる。

【００５６】ｌ＝ｍ×ｖ_０ ^２／（２×ｑ×Ｅ）但し、ｌはノズル孔３０１から用紙背面電極８０５方向
への最大距離ｍはインク液滴８０６質量ｖ_０はインク液滴速度ｑはインク液滴荷電量Ｅは電界Ｅ２のノズル孔３０１から用紙背面電極８０５
方向の成分。

【００５７】本例では、ｖ_０＝４．０ｍ／ｓになるよう
にインクリフレッシュ用アナログ駆動信号９０４が決め
られており、そのとき、ｌ＝１．１ｍｍとなる。

【００５８】次に、記録用インク液滴８０６の挙動につ
いて説明する。こちらも、吐出するかしないかは記録用
デジタル吐出信号４０７によって決まるが、以下では吐
出する場合について説明する。

【００５９】記録用アナログ駆動信号４０６が圧電素子
３０４に加えられると、記録用インク液滴８０６の吐出
が始まる。前記同様インク液滴８０６は長さがある程度
になると、切断が起こる。この記録用インク液滴８０６
の切断時刻では、荷電しないように電界を掛けないほう
がよいが、本例ではインクリフレッシュ用インク液滴８
０６のＵターンをできるだけ早めるため、切断時刻でも
偏向電圧を掛けっぱなしとする。

【００６０】従って、記録用インク液滴８０６は正に帯
電され、加速されながら用紙６０２上に着弾する。その
際、回収電極８０１のためいくぶん紙面で左側に偏向す
るが、インク液滴速度が速い（ここでは８ｍ／ｓ）た
め、電界の影響を受けにくく、その偏向量もわずかであ
る。

【００６１】図７に、デジタル吐出信号発生装置１１１
から発生される、インクリフレッシュ用デジタル吐出信
号９０１の一例を、もしもインクリフレッシュ用粒子が
回収されずに用紙上に着弾したと想定し、記録された画
像で示す。図は記録用紙６０２上を示し、記録ヘッド５
０１に対し紙面上方向に用紙６０２が搬送されるものと
する。図中、黒部分がインクリフレッシュ用デジタル吐
出信号９０１「１」で、白部分が「０」を示す。横はノ
ズルモジュール４０１中のノズル孔３０１番号であり、
本例の場合、１モジュールで０から１２７までであり、
これがモジュール数分繰り返される。縦方向は、記録画
像のライン番号であり、０から３０９ｄｐｉ毎に振られ
ている。インクリフレッシュ用デジタル吐出信号９０１
は、用紙搬送方向に対し垂直な１ドット幅の直線で、ｎ
ドットおき（繰返し周期）に定期的に発生する（図では
繰返し周期ｎ＝４）。

【００６２】本記録装置のノズル配列は、図５に示した
ように用紙搬送方向に対し傾斜しているため、図７に示
すような横（用紙搬送方向と垂直な方向）一列のパター
ンでも実際は全ノズルが同時に吐出するわけではなく、
分散して吐出することになる。これは、ノズルの相互干
渉により、インクリフレッシュ用インク液滴の吐出が不
安定になることを防止する効果がある。

【００６３】図１６に、デジタル吐出信号発生装置１１
１から発生される、インクリフレッシュ用デジタル吐出
信号９０１の別の一例を、前記同様に用紙上に記録され
たと仮定した画像で示す。

【００６４】ここでは繰返し周期ｎ＝８の例を示す。こ
の場合は、前記例のように横一列のパターンでなく、図
のようにランダムな分布になる。本例によると、用紙が
浮き上がるなどの異常時に、インクリフレッシュ用粒子
が回収されずに用紙上に不時着してしまった場合でも、
一時的かつ部分的であれば記録品質を著しく劣化させる
ことを防げるという効果がある。もしも、前記例のよう
に横一列のパターンでは、記録された文字や図表の一部
と誤解される可能性がある。

【００６５】図１５に、デジタル吐出信号発生装置１１
１の具体的な構成の一例を示す。デジタル吐出信号メモ
リ装置１５０１には、図１０のメモリ装置１００３と同
様にラインアドレス１００６と用紙位置同期信号１０９
等の同期信号が入力されており、メモリ装置１００３内
部には、各ノズル３０１に対する、ライン番号が前記繰
り返し周期ｎで繰り返されるインクリフレッシュ用デジ
タル吐出信号１５０６が予め格納されている。図７で示
した例の場合は前記ｎドットおきの横一列の直線で吐出
できるような、インクリフレッシュ用デジタル吐出信号
１５０６が、また図１６で示した例の場合は、前記ｎド
ットおきの分散するパターンで吐出できるようなインク
リフレッシュ用デジタル吐出信号１５０６が格納されて
いる。

【００６６】同時に、前記吐出データメモリ１０５から
読み出された吐出データ１０４が入力されるが、その反
転論理信号１５０３とデジタル吐出信号メモリ装置１５
０１の出力との論理積１５０４をとることによりインク
リフレッシュ用デジタル吐出信号９０１をえる。

【００６７】一方、吐出データ１０４は、一時メモリ装
置１５０２にも導かれ、始めのＬ−ＣＬＫが来ると、一
時メモリ装置１５０２に一列分の吐出データ１０４が格
納される。次にＬ−ＣＬＫが来ると、今度はそれを記録
用デジタル吐出信号９０１として出力する。データセレ
クタ１５０５は、Ｌ−ＣＬＫで仕切られる始めの吐出期
間においては、インクリフレッシュ用デジタル吐出信号
９０１を選択し、次のＬ−ＣＬＫ以降の吐出期間では記
録用デジタル吐出信号９０１を選択し、出力する。

【００６８】これにより、あるライン記録時間内におい
て、もしも記録用デジタル吐出信号９０１が１の場合
は、自動的にインクリフレッシュ用デジタル吐出信号９
０１は強制的に０になる。従って、記録とインクリフレ
ッシュは、同時に実施することはない。同時に実施する
と吐出周波数が２倍になるため、ノズルの安定な吐出が
損なわれる。記録用吐出をしていれば、それ以上にイン
クリフレッシュをすれ必要ばないので、合理的な装置で
ある。

【００６９】但し、図１に示したプリントシステムの構
成上、記録する前に時間がとれる別の例の場合では、デ
ータ処理装置１０３において、ソフトウエアによって前
記デジタル吐出信号メモリ装置１５０１に格納される内
容を作成するようになっている。この場合、前例で示し
たデジタル吐出信号発生装置１１１は、ただ単にデータ
を圧電素子ドライバ４０２に転送するだけになる。つま
りインクリフレッシュ用デジタル吐出信号９０１も記録
用デジタル吐出信号４０７と同じように扱われる。

【００７０】本例によれば、データ処理装置１０３にお
いて、吐出データ１０４を参照しながら、それにあった
インクリフレッシュ用デジタル吐出信号９０１を作成で
きるため、これまで説明した例の効果の他に、次のよう
な効果が特に発生する。

【００７１】用紙が浮き上がるなどの異常時に、インク
リフレッシュ用粒子が回収されずに用紙上に不時着して
しまった場合を考慮し、誤解されやすい細かい文字や図
表の内部あるいは正確な白色度が要求される部分では、
インクリフレッシュを停止または頻度を調節することが
可能となる。

【００７２】また、一般にインクの蒸発、凝集による目
詰まりは、周囲の空気が乾燥しているときに起こりやす
いので、乾燥しているときは繰返し周期ｎの値を小さく
する。一例では、湿度が７０％以上でｎ＝２０４８、６
０〜６９％でｎ＝１０２４、５０〜５９％でｎ＝５１
２、４９％以下ではｎ＝２５６〜１２８となる。この設
定は、ユーザが行う場合と、公知の温度湿度センサから
の信号で行う場合とがある。

【００７３】また、起動時等インク回収電極８０１が乾
いているときは、始め繰返し周期ｎを小さくして早めに
回収電極８０１をぬらし、ノズル孔３０１付近の湿度を
高湿に保つようにする。これにより目詰まりの発生率を
低減できる。

【００７４】本例によれば、記録しながらそれとは独立
にインクリフレッシュが実施できるので、一旦記録を停
止し、記録ヘッドを用紙から退避させることなく、非吐
出ノズルにおいてインクが凝集して吐出不良や吐出不能
が起こらないオンデマンド方式インクジェット記録装置
が提供できる。

【００７５】以下、別の例について、図１０から１２を
用いて説明する。

【００７６】前例装置では、インクリフレッシュ用イン
ク液滴を確実に回収するためには、そのインク液滴速度
を低速にしなければならなかった。

【００７７】例えば、記録用インク液滴速度が８ｍ／ｓ
なのに対し、インクリフレッシュ用インク液滴速度は４
ｍ／ｓであった。一般にインク液滴速度が下がると吐出
安定性が損なわれるため、４ｍ／ｓのように比較的低速
で吐出する場合、ノズルによる速度ばらつきを抑える必
要がある。

【００７８】また、例えば、液的速度が２ｍ／ｓ位にな
ると、ノズル付近のインクの付具合の微妙な変化から吐
出方向が曲がったり、インクがノズル付近にたまって吐
出を妨害したりしてますます不安定になり、しまいには
吐出速度がさらに低下して周辺のノズルにもインクを巻
き散らし、吐出不能に陥る。これを防ぐためには、全て
のノズルからの液滴速度を精度良く４ｍ／ｓに制御する
必要がある。

【００７９】液滴速度を制御する最も簡単な方法はノズ
ルの圧電素子３０４に流れる電流を調整することであ
る。具体的には、アナログ駆動信号４０６の電圧を変え
れば良いが、本例のように多数のノズルがある場合、一
つのアナログ駆動信号４０６で多数のノズルを同時に駆
動しているので、一般に構造的に個々のノズルに別々の
アナログ駆動信号４０６を供給することは不可能であ
る。しかし、リフレッシュ用アナログ駆動信号９０４の
場合は、以下のようにノズル毎の速度調整が可能であ
る。

【００８０】図１１に、図９に対応する本例の圧電素子
ドライバ４０２のタイミングチャートを示す。アナログ
駆動信号４０６のインクリフレッシュ用駆動信号９０４
は、各ライン毎に異なる信号波形となっている。これ
は、前記図１０において説明した、ラインアドレス発生
装置１００１が稼働している場合であり、ラインアドレ
ス１００６は０から１２７まで増加し、また０に戻り、
これを繰り返す。メモリ装置１００３内には、１２８通
りのインクリフレッシュ用駆動信号９０４−１から９０
４−１２８が格納されており、これが順次読み出され
る。ここでは、駆動信号９０４−１から９０４−１２８
は、徐々に電圧が大きくなるような波形とする。

【００８１】具体的には、平均的に液的速度４ｍ／ｓに
なる電圧比を１００％としたとき、電圧比を８０％から
１２０％まで上げた電圧波形とする。その間隔は、対応
するノズル数に応じて調整する。

【００８２】次に、前記図７に示した、デジタル吐出信
号発生装置１１１から発生される、インクリフレッシュ
用デジタル吐出信号９０１の本例での一例を示す。前記
したようにインクリフレッシュ用の吐出周期は、記録用
の吐出周期のおよそ１０００倍であるから、各ノズルの
インクリフレッシュするタイミングを、前記インクリフ
レッシュ用駆動信号９０４−１から９０４−１２８のど
れかに選ぶことができる。

【００８３】例えば、電圧比１００％駆動信号では速度
が速すぎる場合、１００％以下の電圧比を選ぶ。逆に、
電圧比１００％駆動信号では速度が遅すぎる場合、１０
０％以上の電圧比を選ぶ。もちろん位置的に近いところ
にある多数のノズルを一度に吐出させると、前記相互干
渉の問題があるので、できるだけ吐出タイミングをノズ
ル毎で散らすようにする。

【００８４】図１２に、ラインアドレス１００６に対応
したインクリフレッシュ用デジタル吐出信号９０１の一
例を示す。本例ではインクリフレッシュの繰り返し周期
ｎ＝１０２４の場合である。ノズルＮｏ．０は吐出液滴
速度が速いノズルであり、ラインアドレス１００６が０
の時、つまり電圧比８０％の駆動信号９０４−１の時
に、吐出するので、吐出液滴速度が抑えられる。また、
そのとき同時に吐出するノズルは、同一ドライバ４０２
では他にない。次のラインアドレス１００６が１の時
は、同一ドライバ４０２ではどのノズルからもインクリ
フレッシュ用の吐出はない。次のラインアドレス１００
６が２の時は、ノズルＮｏ．２からだけインクリフレッ
シュ用の吐出がおこる。各ノズルの吐出周期は１０２４
ライン毎であるため、ライン番号が１０２４になると、
再びノズル０からインクリフレッシュ用の吐出が起こ
る。本例によると、インクリフレッシュ用の吐出の際の
液滴速度のノズルばらつきを抑えることができるため、
安定なインクリフレッシュが継続される。

【００８５】以下、別の例について、図１３を用いて説
明する。前記説明したように、インクの蒸発による吐出
不良は、湿度が下がるほどその影響が大きくなる。低湿
度環境下では、インクリフレッシュ周期を短くする例を
すでに説明した。しかしインクリフレッシュ周期を短く
すると、インクの浪費につながるため、一般に、ｎ＝１
２８より短くはできない。インク回収系をつければ更に
短くできるが、装置価格が大幅に増加してしまう。

【００８６】低湿度においてインクリフレッシュ周期が
長すぎると、インク凝集によりインクリフレッシュ吐出
そのものが不安定になってしまう。こうなると当然記録
用吐出も不安定になってしまう。そこでインクリフレッ
シュ吐出をインク凝集からまもるために、インク揺動を
組み合わせる例を以下に示す。

【００８７】図１３に、図１１に対応する本例の圧電素
子ドライバ４０２のタイミングチャートを示す。アナロ
グ駆動信号４０６のインクリフレッシュ用駆動信号９０
４は、４ラインに１回の割合で発生する。図１３に、ラ
イン番号０、４における発生のようすを示すが、その後
ライン番号４ｎ（ｎ＝２，３，．．．）においても発生
する。４ラインに３回の、その他の場合はインクリフレ
ッシュ用駆動信号９０４の変わりに、インク揺動用駆動
信号１３０１が発生する。図１３のライン番号０〜３が
一組になって、それ以後４ライン周期で繰り返される。
インク揺動用駆動信号１３０１は、インクが吐出されな
い程度にインクを揺り動かす信号である。揺動波形に
は、吐出波形の電圧比を下げたものが採用されたり、ま
たは別の波形を用いることが公知となっているが、本発
明では一例として、図示したような小型（低電圧）の台
形状の波形としている。

【００８８】インクリフレッシュ用駆動信号９０４が４
ラインに１回と減ったのでそれに応じて共通電界信号１
１３も、荷電電圧に変化するのは４ラインに１回だけ
（図１３ではライン番号０，４，．．．）となる。この
ため、インクリフレッシュ粒子が飛行中に掛けられる偏
向電圧の印加時間が長くなり、回収がより容易になると
いう効果がある。

【００８９】図１４に、インクリフレッシュ用デジタル
吐出信号９０１の一例を示す。図の横方向にノズルＮ
ｏ．を示す。ここでは１ノズルモジュール４０１分を示
し、ノズルＮｏ．０〜１２７の１２８個のノズルが示さ
れている。縦方向に前記ライン番号とラインアドレス１
００６を示す。本例ではラインアドレスは０〜５１１と
なり、これを繰り返す。ライン番号４ｎ（ｎ＝０，
１，．．．）では、全てのノズルに対するアナログ駆動
信号４０６がインクリフレッシュ用駆動信号９０４とな
るため太線で囲ってある。それ以外のライン番号では、
全てのノズルに対するアナログ駆動信号４０６がインク
揺動用駆動信号１３０１となる。また、各ノズルに対す
るデジタル吐出信号９０１のうち、網掛けした部分が信
号１であり、白い部分が０である。

【００９０】ライン番号及びラインアドレス０の時は、
ノズルＮｏ．０だけがデジタル吐出信号９０１が１とな
り、インクリフレッシュ粒子が吐出される。

【００９１】ライン番号及びラインアドレス１の時は、
ノズルＮｏ．１だけがデジタル吐出信号９０１が１とな
り、インク揺動が実施される。

【００９２】ライン番号及びラインアドレス２と３の時
は、ノズルＮｏ．１と２だけがデジタル吐出信号９０１
が１となり、インク揺動が実施される。

【００９３】ライン番号及びラインアドレス４の時は、
ノズルＮｏ．１だけがデジタル吐出信号９０１が１とな
り、インクリフレッシュ粒子が吐出される。

【００９４】ライン番号及びラインアドレス５の時は、
ノズルＮｏ．２だけがデジタル吐出信号９０１が１とな
り、インク揺動が実施される。

【００９５】ライン番号及びラインアドレス６と７の時
は、ノズルＮｏ．２と３だけがデジタル吐出信号９０１
が１となり、インク揺動が実施される。

【００９６】以後、これを図に示すようにライン番号及
びラインアドレス５１１まで繰り返す。その後、ライン
番号５１２ではラインアドレスは０に戻り、ラインアド
レス０の時と同様になり、以後これを繰り返す。

【００９７】本例では、一般にラインアドレス４ｎ（ｎ
＝０，１，．．．）の時はノズルＮｏ．ｎだけしかイン
クリフレッシュ粒子を吐出させない。よって、その時の
インクリフレッシュ用駆動信号９０４−ｎは、ノズルＮ
ｏ．ｎ専用の波形として定義できる。従って、事前に実
験により各ノズルに対する、適切な（インク速度が一定
になる）インクリフレッシュ用駆動信号９０４の電圧比
Ｒ−１〜１２８を求めておき、それに対応するデータを
予めメモリ装置１００３のなかに、ノズルＮｏ．ｎ専用
の波形として格納しておくことができる。

【００９８】従って、前例同様、本例によると、インク
リフレッシュ用の吐出の際の、液滴速度のノズルばらつ
きを抑えることができるため、安定なインクリフレッシ
ュが継続される。また、本例ではインクリフレッシュ粒
子を吐出する直前に５回のインク揺動を実施している。
例えば、ライン番号８で、ノズルＮｏ．２がリフレッシ
ュ粒子を吐出するが、ノズルＮｏ．２はその直前のライ
ン番号２、３、５、６、７においてインク揺動を実施し
ている。ライン番号４はリフレッシュ用駆動信号９０４
−が入るためにインク揺動は実施しない。

【００９９】本例では説明のため、リフレッシュ直前の
インク揺動回数を５回としたが、実際は以下のような観
点でインク揺動用デジタル吐出信号９０１を決定してい
る。

【０１００】まず、インク揺動周波数（最大５ＫＨｚ）
とインク揺動回数に対する、ノズル吐出能力の保全効果
を実験により確認した。それによるとインク揺動周波数
については、ドット周波数の５ＫＨｚでよいが、インク
揺動回数については、インクを吐出前に短すぎても長す
ぎてもよくなく、適当な回数において、効果が最大にな
る。長すぎて良くない理由は、揺動により蒸発が促進さ
れると説明されている。

【０１０１】本例の場合は、吐出前に５ＫＨｚで１００
回（２０ｍｓｅｃ）程度やるのが効果的であるとなっ
た。記録用の吐出の直前２０ｍｓｅｃにおいてインク揺
動させることも、データ処理装置１０３でソフトウエア
で処理すれば可能であるが、一般には難しい。そこで、
本例では定期的に発生するインクリフレッシュ用デジタ
ル吐出信号９０１の直前２０ｍｓｅｃにおいてインク揺
動させた。インクリフレッシュ用デジタル吐出信号９０
１は繰り返し同じパターンで発生しているので、予測が
容易で制御も簡単である。

【０１０２】本例によれば、各ノズルの速度ばらつきを
各ノズル専用のインクリフレッシュ用駆動信号９０４を
作ることで抑えるだけでなく、リフレッシュ粒子を吐出
する直前にインク揺動を実施することによりさらに安定
なリフレッシュ吐出が実現される。

【０１０３】

【発明の効果】本発明によれば、オンデマンド方式イン
クジェット記録ヘッドを使用したライン走査型インクジ
ェット記録装置において、一旦記録を停止し、記録ヘッ
ドを用紙から退避させることなく、非吐出ノズルにおい
てインクが凝集して吐出不良や吐出不能になることを防
げるので、高速インクジェットプリンタにおいて信頼性
を向上するとともに記録速度を上げることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したプリンタシステムの全体構
成

【図２】圧電素子ドライバ４０２のタイミングチャー
ト

【図３】本例におけるノズル構造

【図４】本例におけるノズルモジュール構造

【図５】本例における記録ヘッド５０１の構造

【図６】本例における用紙搬送系６０１の構造

【図７】デジタル吐出信号発生装置１１１から発生さ
れる、インクリフレッシュ用デジタル吐出信号９０１の
一例

【図８】図４に示したノズルモジュール４０１を、ノ
ズル列の方向に垂直な平面で切った図面

【図９】圧電素子ドライバ４０２及び共通電界形成手
段のタイミングチャート

【図１０】アナログ駆動信号発生装置１１０及び共通
電界形成装置１１２の具体的な構成

【図１１】図９に対応する本例の圧電素子ドライバ４
０２のタイミングチャート

【図１２】ラインアドレス１００６に対応したインク
リフレッシュ用デジタル吐出信号９０１の一例

【図１３】図１１に対応する本例の圧電素子ドライバ
４０２のタイミングチャート

【図１４】インクリフレッシュ用デジタル吐出信号９
０１の一例

【図１５】デジタル吐出信号発生装置１１１の具体的
な構成の一例

【図１６】デジタル吐出信号発生装置１１１から発生
される、インクリフレッシュ用デジタル吐出信号９０１
の別の一例

【符号の説明】

１０１…ビットマップデータ、１０２…バッファメモ
リ、１０３…データ処理装置、１０４…吐出データ、１
０５…吐出データメモリ、１０６…用紙制御装置、１０
７…稼働指示、１０８…用紙位置パルス、１０９…用紙
位置同期信号、１１０…アナログ駆動信号発生装置、１
１１…デジタル吐出信号発生装置、１１２…共通電界形
成装置、１１３…共通電界信号、１１４…共通電界形成
高圧電源、２１２…駆動データ、２１３…高電圧の駆動
信号、２１４…記録画像、２１５…液滴吐出制御装置、
３０１…オリフィス（ノズル孔）、３０２…加圧室、３
０３…振動板、３０４…圧電素子、３０５…信号入力端
子、３０６…圧電素子固定基板、３０７…リストリク
タ、３０９…弾性材料、３１０…リストリクタプレー
ト、３１１…加圧室プレート、３１２…オリフィスプレ
ート、３１３…支持板、４０１…ノズルモジュール、４
０２…圧電素子ドライバ、４０３…アナログスイッチ、
４０４…ラッチ、４０５…シフトレジスタ、４０６…ア
ナログ駆動信号、４０７…デジタル吐出信号、５０１…
記録ヘッド、６０１…用紙搬送系、６０２…連続記録用
紙、６０３…ガイド、６０４…搬送用駆動ローラ、６０
５…ロータリエンコーダ、８０１…インク回収電極、８
０２…金属メッシュ、８０３…ビニール管、８０５…用
紙背面電極、８０６…インク液滴、９０１…インクリフ
レッシュ用デジタル吐出信号、９０２…１回目のラッチ
クロック、９０３…２回目のラッチクロック、９０４…
インクリフレッシュ用アナログ駆動信号、１００１…ラ
インアドレス発生装置、１００２…ライン内アドレス発
生装置、１００３…メモリ装置、１００４…デジタル−
アナログ変換器（ＤＡＣ）、１００５…増幅器、１００
６…ラインアドレス、１００７…高周波クロック、１０
０８…ライン内アドレス、１００９…１０ｂｉｔのデー
タ、１１０１…フリップフロップ群、１１０２…ＮＯＲ
回路、１１０３…参照ドット信号、１３０１…インク揺
動用駆動信号、１５０１…デジタル吐出信号メモリ装
置、１５０２…一時メモリ装置、１５０３…反転論理信
号、１５０４…論理積、１５０５…データセレクタ、１
５０６…インクリフレッシュ用デジタル吐出信号であ
る。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者木田仁司茨城県ひたちなか市武田1060番地日立工機株式会社内Ｆターム(参考） 2C056 EA01 EA27 EC06 EC07 EC28 EC37 EC38 EC42 EC54 FA04 FA13 JC17 JC23 2C057 AF75 AG14 AM16 AN05 BA04 BA14 BD05 BD12

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】各ノズルにそれぞれ与えられる吐出信号を
発生する吐出信号発生手段と、複数のノズルに共通に与
えられる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、それ
らによって各ノズルの圧電素子を駆動する圧電素子ドラ
イバと、インク液滴を荷電及びそれを偏向するための複
数ノズルに共通な電界を生成することのできる電界形成
手段と、記録ヘッド側に戻ってきたインク液滴を回収す
るインク回収手段とを備えたオンデマンド方式のライン
記録型インクジェット記録装置において、１ラインを記
録する時間を複数の時間領域に時分割することにより、
記録のための吐出信号及び駆動信号と、インクリフレッ
シュのための前記吐出信号及び前記駆動信号を、前記複
数の時間領域に設定する手段を備えることを特徴とする
インクジェット記録装置。
【請求項２】各ノズルにそれぞれ与えられる吐出信号を
発生する吐出信号発生手段と、複数のノズルに共通に与
えられる駆動信号を発生する駆動信号発生手段と、それ
らによって各ノズルの圧電素子を駆動する圧電素子ドラ
イバと、インク液滴を荷電及びそれを偏向するための複
数ノズルに共通な電界を生成することのできる電界形成
手段と、記録ヘッド側に戻ってきたインク液滴を回収す
るインク回収手段とを備えたオンデマンド方式のライン
記録型インクジェット記録装置において、１ラインを記
録する時間を複数の時間領域に時分割することにより、
記録のための吐出信号及び駆動信号と、インク揺動のた
めの前記吐出信号及び前記駆動信号とを、前記複数の時
間領域に設定する手段を備えることを特徴とするインク
ジェット記録装置。
【請求項３】各ノズルにそれぞれ与えられるデジタル吐
出信号を発生するデジタル吐出信号発生手段と、複数の
ノズルに共通に与えられるアナログ駆動信号を発生する
アナログ駆動信号発生手段と、それらによって各ノズル
の圧電素子を駆動する圧電素子ドライバと、インク液滴
を荷電及びそれを偏向するための複数ノズルに共通な電
界を生成することのできる電界形成手段と、記録ヘッド
側に戻ってきたインク液滴を回収するインク回収手段と
を備えたオンデマンド方式のライン記録型インクジェッ
ト記録装置において、１ラインを記録する時間を複数の
時間領域に時分割することにより、記録のためのデジタ
ル吐出信号及びアナログ駆動信号と、インクリフレッシ
ュのための前記デジタル吐出信号及び前記アナログ駆動
信号を、前記複数の時間領域に設定する手段を備えるこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項４】各ノズルにそれぞれ与えられるデジタル吐
出信号を発生するデジタル吐出信号発生手段と、複数の
ノズルに共通に与えられるアナログ駆動信号を発生する
アナログ駆動信号発生手段と、それらによって各ノズル
の圧電素子を駆動する圧電素子ドライバと、インク液滴
を荷電及びそれを偏向するための複数ノズルに共通な電
界を生成することのできる電界形成手段と、記録ヘッド
側に戻ってきたインク液滴を回収するインク回収手段と
を備えたオンデマンド方式のライン記録型インクジェッ
ト記録装置において、１ラインを記録する時間を複数の
時間領域に時分割することにより、記録のためのデジタ
ル吐出信号及びアナログ駆動信号と、インク揺動のため
の前記デジタル吐出信号及び前記アナログ駆動信号と
を、前記複数の時間領域に設定する手段を備えることを
特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項５】前記デジタル吐出信号発生手段は、一定周
期で繰り返すラインアドレスカウンタを備え、ラインア
ドレスカウンタ値に応じて予め設定されたインクリフレ
ッシュのための前記デジタル吐出信号、またはインク揺
動のための前記デジタル吐出信号とを発生することを特
徴とする請求項１乃至４記載のインクジェット記録装
置。
【請求項６】前記アナログ駆動信号発生手段は、一定周
期で繰り返すラインアドレスカウンタを備え、ラインア
ドレスカウンタ値に応じて予め設定されたインクリフレ
ッシュのための前記アナログ駆動信号、またはインク揺
動のための前記アナログ駆動信号を発生することを特徴
とする請求項５記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】前記インクリフレッシュのためのデジタル
吐出信号は、ノズルの吐出速度に応じたインクリフレッ
シュのための前記アナログ駆動信号が発生する時に吐出
するように発生されることを特徴とする請求項６又は７
記載のインクジェット記録装置。
【請求項８】前記インクリフレッシュのためのデジタル
吐出信号は、前記アナログ駆動信号が供給されるノズル
のうちの１つだけが吐出するようになっており、その時
の、前記インクリフレッシュのためのアナログ駆動信号
は、前記１つだけ吐出するノズルの吐出速度に応じた前
記アナログ駆動信号となるように発生されることを特徴
とする請求項６又は７記載のインクジェット記録装置。
【請求項９】前記インクリフレッシュのためのデジタル
吐出信号発生手段、または前記インク揺動のためのデジ
タル吐出信号発生手段は、周囲の空気の湿度に応じて、
インクリフレッシュのためのデジタル吐出信号、または
前記インク揺動のためのデジタル吐出信号の、断続また
は発生周期を変更する手段を備えることを特徴とする請
求項１乃至８に記載のいずれかのインクジェット記録装
置。