JP2829759B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は複数のインク吐出口を有する記録ヘッドを備
えたインクジェット記録装置に関し、特に該記録ヘッド
のインク吐出手段に関する。

〔従来の技術〕

プリンタやファクシミリなどの記録装置は、印字デー
タに基づいて複数のドット形成素子を駆動することによ
り、ドットマトリックス型の文字や画像を形成していく
よう構成されており、記録方式から、ワイヤドット方
式、サーマル方式、インクジェット方式、レーザー方式
あるいはLCD方式に分けることができる。

このうち、インクジェット記録装置は、記録ヘッドの
インク吐出口からのインク滴をシート（用紙やプラスチ
ック薄板などの被記録媒体）に付着させて記録していく
よう構成されている。

本発明は、縦または横に配列された複数のインク吐出
口を有するインクジェット記録装置を対象とする。

〔発明が解決しようとする問題点〕

上記インクジェット記録装置にあっては、複数のイン
ク吐出口が等間隔で配列されていたとしても、これらの
インク吐出口から吐出されてシートに着弾したインク滴
（ドットマトリックス）の間隔は必ずしも等間隔にはな
らず、記録ヘッドにより特定のドットずれが生じ、特に
イメージ（画像）印字において一定の周期で白スジや黒
スジが生じ、目立ちやすい印字ムラのため画像品位が低
下してしまうという問題があった。

なお、上記インク滴の飛翔方向のズレは、例えば、各
インク吐出口におけるノズルの形状や寸法精度の差、あ
るいはインク中の泡の発生状態や圧力分布の差などに基
因して生じるものである。

本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、複数の吐出口とインクを該吐出口から
吐出するための複数の駆動素子を有する記録ヘッドを使
用し、インク滴を被記録媒体に付着させて記録を行うイ
ンクジェット記録装置において、各吐出口から吐出され
るインク滴の被記録媒体上の着弾位置のバラツキによる
濃度ムラを目立たないものにして解消し、もって画像品
位を向上させることができるインクジェット記録装置を
提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は、上記目的を達成するため、複数の吐出口と
インクを該吐出口から吐出するための複数の駆動素子を
有する記録ヘッドを使用し、インク滴を被記録媒体に付
着させて記録を行うインクジェット記録装置において、
それぞれの前記吐出口に対応して、それぞれの前記吐出
口から吐出されるインク滴の吐出量を所定の範囲内で不
規則に変化させるように、インク滴の吐出エネルギーを
変化させることで、それぞれの吐出口からの吐出のバラ
ツキに起因する記録ムラを目立たなくするエネルギー調
節手段を有することを特徴とする。

〔作用〕 上記構成によれば、それぞれの前記吐出口に対応し
て、それぞれの前記吐出口から吐出されるインク滴の吐
出量を所定の範囲内で不規則に変化させるので、従来、
各吐出口における吐出精度のバラツキに起因した周期特
性をもった濃度ムラを、周期性がなく黒スジや白スジ等
のない目立たないものにすることができる。

〔実施例〕

以下図面を参照して本発明を具体的に説明する。第１
図は本発明の第１の実施例によるインクジェット記録装
置の構成を示すブロック図であり、第２図は第１図の記
録装置のインク吐出動作のタイミングチャートである。

第１図および第２図の実施例は、複数のインク吐出口
11−１、11−２………11−ｎの吐出エネルギー発生用の
電圧を個別に所望の範囲内で不規則に変化させることに
より、インク滴の着弾位置にバラツキを持たせ、濃度ム
ラをなくす構成になっている。

第１図および第２図において、各インク吐出口11−
１、11−２………11−ｎのスイッチング素子12−１、12
−２………12−ｎをオンオフして電圧印加タイミングを
規制する通電信号13は、各インク吐出口に対し共通のタ
イミングで伝えられる。

一方、各インク吐出口11−１、11−２………11−ｎの
それぞれには異なる乱数テーブル14−１、14−２………
14−ｎが個別に設けられ、各乱数テーブルはDA変換器15
−１、15−２………15−ｎおよび増巾器16−１、16−２
………16−ｎを介して対応するインク吐出口に対応して
設けられた駆動素子（ヒーター）17−１、17−２………
17−ｎに接続されている。

なお図示の例はバブル（泡）ジェット式の場合を模式
的に示しており、前記駆動素子17−１、17−２………17
−ｎはバブル発生用のヒーターである。

前記各乱数テーブル14−１、14−２………14−ｎの入
力端子にはアドレスカウンタ18が接続されており、通電
信号13による電圧印加タイミングごとに、各乱数テーブ
ル14−１、14−２………14−ｎに対しアドレス信号が送
り込まれる。

各乱数テーブルは、このアドレス信号によって選定さ
れたアドレスの数値を個別に出力し、各数値に対応する
大きさの電圧が前記駆動素子17−１、17−２………17−
ｎのそれぞれに個別に印加される。

前記アドレスカウンタ18は充分大きなｍ個のアドレス
信号すなわち充分多い１番地からｍ番地までのアドレス
信号を繰り返し発生するものである。

第１図のヘッド駆動系の各素子の動作タイミングは第
２図に示すとおりである。

第２図のR1−１〜Rm−１、R1−２〜Rm−２………R1−
ｎ〜Rm−ｎは各乱数テーブルにおけるアドレス１〜ｍに
対応する乱数値を示すものであり、アドレスカウンタは
同じでも各乱数テーブル14−１、14−２………14−ｎの
当該アドレスカウンタに対応する数値はランダム値であ
る。

こうして、各インク吐出口11−１、11−２………11−
ｎにそれぞれ所定の範囲内で不規則に変化する電圧が印
加され、異なるエネルギーで駆動されるので、各インク
吐出口ごとにインク滴の吐出量が絶えず変化することに
なる。

この場合、吐出量が多いほど、インク吐出口からのイ
ンク滴の直進性が高くなる。

したがって、各インク吐出口11−１、11−２………11
−ｎから吐出されるインク滴のシート上の着弾位置も各
吐出サイクルごとに絶えず変化することになり、インク
の着弾位置にランダムなバラツキを持たせることがで
き、全体としてドットごとのバラツキを拡散させ濃度ム
ラを目立たないものにすることができた。

その結果、特にイメージ印字の場合の白スジや黒スジ
が解消され、画像品位にすぐれた記録を行いうるインク
ジェット記録装置が得られた。

第３図は本発明の第２実施例によるインクジェット記
録装置の構成を示すブロック図であり、第４図は第３図
の記録装置のインク吐出動作のタイミングチャートであ
る。

本実施例は第３図に示すごとく、複数のインク吐出口
11−１、11−２………11−ｎの吐出エネルギー発生体で
あるヒーター17−１、17−２………17−ｎを共通の駆動
電源20で同一電圧で駆動するが、電圧印加時間（パルス
巾）を各インク吐出口ごとに個別に設けた乱数表で所定
の範囲内で不規則に変化させ、これによって、各インク
吐出口11−１、11−２………11−ｎごとにインク滴の吐
出量を常に所定の範囲内で不規則に変化させるように構
成されている。

すなわち、前記共通の駆動電源20は各インク吐出口の
駆動手段（ヒーター）17−１、17−２………17−ｎに並
列に接続され、同一電圧を印加するようになっている。

一方、各インク吐出口11−１、11−２………11−ｎそ
れぞれのスイッチング素子12−１、12−２………12−ｎ
に対しては、各々のアドレスカウンタ21−１、21−２…
……21−ｎと別々の乱数テーブル14−１、14−２………
14−ｎと別々のパルス巾変換器22−１、22−２………22
−ｎが接続されている。

なお、各パルス巾変換器22−１、22−２………22−ｎ
は共通の起動信号23が接続されており、各駆動手段17−
１、17−２………17−ｎの駆動時間（パルス巾）は、各
インク吐出口11−１、11−２………11−ｎごとに、個々
のアドレスカウンタ21−１、21−２………21−ｎおよび
乱数テーブル14−１、14−２………14−ｎによってラン
ダムに設定され、絶えず所定の範囲内で不規則に変化す
るよう構成されている。

第４図は、１つのインク吐出口11−１だけについて、
そのアドレスカウンタ21−１および乱数値（R1〜Rm）の
動作と、共通の起動信号23の動作と、該インク吐出口11
−１の駆動手段17−１の通電パルス（駆動パルス巾）25
とを示すタイミングチャートである。

第３図および第４図の第２実施例によれば、各インク
吐出口11−１、11−２………11−ｎごとに絶えず通電時
間（パルス巾）25を所定の範囲内で不規則に変換させる
ので、第１図および第２図の場合と同様、各インク吐出
口ごとにインク滴の吐出量を所定の範囲内で不規則に変
化させることができ、したがって、各インク吐出口11−
１、11−２………11−ｎから吐出されるインク滴の吐出
量や着弾位置を所定の範囲内で不規則にばらつかせるこ
とができ、全体としてドットごとのバラツキが拡散され
て濃度ムラが目立たないように解消された高品位の画像
が得られた。

第５図は本発明の第３実施例によるインクジェット記
録装置の構成を示すブロック図である。

本実施例は、第１図の実施例構造の乱数テーブル14−
１、14−２………14−ｎをそれぞれ正弦波テーブル27−
１、27−２………27−ｎに置き換えたものであり、その
他の部分は第１図のものと実質上同じ構造をしている。

第５図ては第１図中の各部に対応する部分はそれぞれ
同じ番号で表示されており、それらの詳細説明は省略す
る。

前述の乱数テーブル14−１、14−２………14−ｎに代
えて上記正弦波テーブル27−１、27−２………27−ｎを
使用することによっても、各駆動手段17−１、17−２…
……17−ｎへの印加電圧を同様に所定の範囲内で不規則
に変化させることができる。

したがって、各インクジェット吐出口11−１、11−２
………11−ｎごとにインク滴の吐出量を所定の範囲内で
不規則に変化させることができ、インク滴の液量や着弾
位置を所定の範囲内で不規則にばらつかせることがで
き、全体としての濃度ムラを解消させ、高品位の画像を
記録することが可能になった。

第６図は本発明の第４実施例によるインク記録装置の
構成を示すブロック図である。

本実施例は第３図の実施例構造の乱数テーブル14−
１、14−２………14−ｎをそれぞれ正弦波テーブル27−
１、27−２………27−ｎに置き換えたものであり、その
他の部分は第３図のものと実質上同じ構造を有してい
る。

第６図中でも第３図中の各部に対応する部分はそれぞ
れ同じ番号で表示されており、それらの詳細説明は省略
する。

本実施例のように、第３図中の乱数テーブル14−１、
14−２………14−ｎに代えて、正弦波テーブル27−１、
27−２………27−ｎを使用することによっても、同様に
各駆動手段（発熱素子）17−１、17−２………17−ｎへ
の通電時間（パルス巾）を所定の範囲内で不規則に変化
させることができる。

したがって、前述と同様、各インク吐出口11−１、11
−２………11−ｎごとに、インク滴の吐出量を所定の範
囲内で不規則に変化させることができ、インク滴の着弾
位置をランダムにばらつかせて全体としての濃度ムラを
解消させ、高品質の画像を形成しうるインクジェット記
録装置が得られた。

なお、各実施例における複数のインクジェット吐出口
11−１、11−２………11−ｎは垂直あるいは水平のいず
れの方向にも配列することができる。すなわち、本発明
は記録ヘッドをシート巾方向に主走査させるシリアル式
記録装置およびシート巾方向１ライン分のドット列を有
するラインプリント式記録装置のいずれにも適用可能で
ある。

〔発明の効果〕

以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、複
数の吐出口とインクを該吐出口から吐出するための複数
の駆動素子を有する記録ヘッドを使用し、インク滴を被
記録媒体に付着させて記録を行うインクジェット記録装
置において、それぞれの前記吐出口に対応して、それぞ
れの前記吐出口から吐出されるインク滴の吐出量を所定
の範囲内で不規則に変化させるように、インク滴の吐出
エネルギーを変化させることで、それぞれの吐出口から
の吐出のバラツキに起因する記録ムラを目立たなくする
エネルギー調節手段を有する構成とした。

このような構成により、各吐出口から吐出されるイン
ク滴の吐出量を所定の範囲内で不規則に変化させること
で、全体としてドットごとのバラツキを拡散させて濃度
ムラが解消され、各吐出口からの吐出のバラツキに起因
する記録ムラを目立たなくすることができ、白スジや黒
スジ等の印字ムラのない高品質の記録画像を得ることが
できるインクジェット記録装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例によるインクジェット記録
装置のインク吐出手段の構成を示すブロック図、第２図
は第１図のインク吐出手段の動作タイミングチャート、
第３図は本発明の第２実施例によるインクジェット記録
装置のインク吐出手段の構成を示すブロックず、第４図
は第３図のインク吐出手段の動作のタイミングチャー
ト、第５図は本発明の第３実施例によるインクジェット
記録装置のインク吐出手段のブロック図、第６図は本発
明の第４実施例によるインクジェット記録装置のインク
吐出手段のブロック図である。 11−１………11−n:インク吐出口、14−１………14−n:
乱数テーブル、17−１………17−n:気泡発生用のヒータ
ー（インク吐出駆動手段）、18:アドレスカウンタ、20:
駆動電源、21−１………21−n:アドレスカウンタ、22−
１………22−n:エネルギー調節手段（パルス巾変換
器）、27−１………27−n:正弦波テーブル。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】複数の吐出口とインクを該吐出口から吐出
   するための複数の駆動素子を有する記録ヘッドを使用
   し、インク滴を被記録媒体に付着させて記録を行うイン
   クジェット記録装置において、 それぞれの前記吐出口に対応して、それぞれの前記吐出
   口から吐出されるインク滴の吐出量を所定の範囲内で不
   規則に変化させるように、インク滴の吐出エネルギーを
   変化させることで、それぞれの吐出口からの吐出のバラ
   ツキに起因する記録ムラを目立たなくするエネルギー調
   節手段を有することを特徴とするインクジェット記録装
   置。
2. 【請求項２】前記駆動素子は気泡発生用のヒーターであ
   って、前記エネルギー調節手段は前記ヒーターに印加す
   るパルス幅を変化させる手段である請求項１に記載のイ
   ンクジェット記録装置。
3. 【請求項３】前記エネルギー調節手段は各駆動素子に対
   応して設けられている請求項２に記載のインクジェット
   記録装置。
4. 【請求項４】前記駆動素子は圧電素子である請求項１に
   記載のインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】前記エネルギー調節手段は前記駆動素子に
   印加される電圧を不規則に変化させる手段である請求項
   ４に記載のインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】前記不規則な変化は、乱数を用いて成され
   る請求項１に記載のインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】前記不規則な変化は、正弦波を用いて成さ
   れる請求項１に記載のインクジェット記録装置。