JP2844595B2 - カラーインクジェット記録装置 - Google Patents

カラーインクジェット記録装置

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JP2844595B2 JP62169987A JP16998787A JP2844595B2 JP 2844595 B2 JP2844595 B2 JP 2844595B2 JP 62169987 A JP62169987 A JP 62169987A JP 16998787 A JP16998787 A JP 16998787A JP 2844595 B2 JP2844595 B2 JP 2844595B2
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強 北原
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/205Ink jet for printing a discrete number of tones

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  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、記録媒体にインク滴を吐出することにより
記録するインクジェット記録装置に関し、詳細にはイン
クの種類、及びインク量が異なるインク滴を吐出して階
調表現するカラーインクジェット記録装置に関する。 (従来技術) 4色のカラーインクを使用するジェットヘッドは、第
8図、第9図に示したようにそれぞれ独立してインクの
供給を受けるノズル列N1、N2、N3、N4を備え、インクジ
ェットヘッドがX方向に移動する過程で、各ノズルオリ
フィスからそれぞれ色の異なるインクを、適宜のインク
量で吐出してインク滴を吐出して、記録紙上に階調表
現、つまりサイズが異なるドットを形成してカラーで印
刷するものである。 このようにドットのサイズを変更して階調を表現する
ためには、インク滴を吐出させる際の駆動信号のパルス
幅を変化させたり、パルスの振幅を変化させてインクの
加圧力を調整する方法が一般的に採用されている。 しかしながら、インク滴のインク量が相違することに
起因してインク滴の飛行速度が変化し、相対的に移動す
る記録紙上の着弾位置に誤差が生じるという問題があ
る。 このような問題を解消するため、例えば特開昭60−18
0848号公報や、及び特開昭61−120758号公報に見られる
ように、駆動信号の大きさ、つまりインク滴のインク量
に対応してインク滴を吐出させるタイミングを調整して
インク滴を規定の位置に着弾させる方法が提案されてい
る。 しかしながら、カラー印刷のように複数のインクを使
用して印刷を行う場合には、各色のインクの組成が異な
るため、インク滴のインク量にだけ着目してインク滴の
吐出のタイミングを調整しただけでは、異なるインクに
よるドット間の相対位置に微妙な誤差が生じる。特に解
像度が高くなると、階調表現に関らず色ズレ等により印
刷物全体の印字品質が低下するという問題が生じる。 (発明が解決しようとする課題) 本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであ
って、その目的とするところは、インクの種類及びイン
ク滴のインク量に関わりなく、複数種類のインク滴の着
弾位置の精度を高めて印字品質の高いカラー印刷を行う
ことができるカラーインクジェット記録装置を提供する
ことにある。 (課題を解決するための手段) このような問題を解消するために本発明においては、
インク滴を吐出するノズルオリフィスからなり、異なる
色のインクを独立して吐出する複数のノズル列と、該ノ
ズルオリフィスに連通する圧力発生室と、該圧力発生室
のインクを加圧してインク滴を吐出させる圧力発生手段
とを有するインクジェットヘッドと、インク滴のインク
量、及びインクの種類に対応したタイミングで前記ノズ
ル列毎の前記圧力発生室を加圧する駆動信号を出力する
駆動信号発生手段とを備え、インク滴のインク量とイン
クの種類による吐出特性とを加味して着弾位置を調整す
る。 (実施例) そこで以下に、本発明の詳細を図示した実施例に基づ
いて以下に説明する。 第1図は本発明の一実施例を示すブロック図で、印字
要求に伴う印字信号11及び階調信号12が演算回路13に入
力すると、演算回路13は階調信号を基に遅延時間、及び
加圧力、例えば駆動信号のパルス振幅を計算する。遅延
回路14は、演算された遅延時間分の時間が経過した時点
で、演算されたパルス振幅の駆動信号をドライブ回路15
に出力する。ドライブ回路15は、入力したパルス振幅に
基づく電圧で圧力発生手段16を動作させるように構成さ
れている。 このような構成によれば印刷動作中は、第2図に示し
たようにインクジェットヘッド1が速度Vhでx方向に定
速運動しており、またヘッド1のオリフィスから吐出さ
れたインク滴3は、速度Viでy方向に飛行し、距離Dだ
け離れた記録紙2上に着弾する。具体的にはインクジェ
ットヘッド1は電圧100Vで駆動された場合には重量0.7
μgのインク滴を吐出して、これを飛行速度6m/sで飛行
させ、また電圧60Vで駆動された場合には重量0.3μgの
インク滴を吐出して、これを飛行速度3m/sで飛行させ
る。 そして、インクジェットヘッド1のノズルオリフィス
先端から記録紙2までの距離Dを例えば1.2mm、またイ
ンクジェットヘッド1のx方向への走査速度Vhを1m/sと
すると、インクジェットヘッド1がx軸上のx=0mmの
位置でそれぞれ電圧100V、及び60Vで駆動されると、イ
ンク滴3は、前述したようにy方向にそれぞれ6m/s及び
3m/sの速度で飛行し、x方向には共に1m/sの速度で飛行
することになる。 いうまでもなく、これらインク滴はインク滴自身の速
度とヘッド1の移動速度とのベクトル合成として飛行す
るから、記録紙上へのインク滴3の到達位置は、それぞ
れインク滴を吐出した位置(x=0)からx=0.2mm、
及びx=0.4mm離れた位置となり、両インク滴3の到達
位置に0.2mmの差が生じる。 したがって、インク重量0.7μg及び0.3μgのインク
滴3をx軸上の同一の位置に着弾させるためには、x方
向に対して垂直に2個のインクジェットヘッド1を一列
に配置した場合を例に採ると、一方のヘッドを電圧60V
で駆動した後、0.2msが経過した時点で他方のヘッドを1
00Vで駆動すれば同一点に着弾する。すなわち、駆動電
圧を違えてインク滴を吐出させた場合には、それぞれを
同一の位置に着弾させるためには0.2msの時間差が必要
となる。前述の演算回路13は、この時間差を演算するも
のである。 第3図は、第1図中の演算回路13の一実施例を示すも
のであって、印字信号と階調信号を入力信号21とし、階
調信号を基にして必要なインク滴3の重量を計算する計
算回路C1と、前記インク滴3の重量と後述するデータ記
憶回路24のデータを基に駆動電圧と、この駆動電圧で吐
出されたインク滴3の飛行速度を計算する計算回路C2と
を備えている。 データ記憶回路24は、インクジェットヘッド1から吐
出されるインク滴3の重量に対応する駆動電圧、インク
滴の重量に対応するインク滴の飛行速度、及び温度セン
サー23からの温度との関係をデータDとして予め格納さ
れている。 そして、計算回路C3は、このデータDを参照してイン
ク滴3の吐出タイミングを計算する。 第4図は、3個のノズルオリフィスから、飛行速度が
それぞれ異なるインク滴3を吐出する場合における駆動
信号のタイミングを表わした波形図で、図中符号a、
b、cはそれぞれ60V、80V、100Vの駆動電圧でインク滴
3を吐出した場合を示している。なお、電圧80Vによる
駆動ではインク滴のインク重量は0.5μg、飛行速度4.5
m/sのインク滴3を形成する。 3個のノズルオリフィスからそれぞれ60V、80V,及び1
00Vで駆動されたインク滴3がノズルオリフィスから吐
出させた場合に、各インク滴が記録紙上の同一点に着弾
させるためには、ta=0secとすると、電圧80V,100Vで吐
出されたインク滴を吐出させるまでの遅延時間tb、及び
tcは、それぞれ tb=1.2/3−1.2/4.5=0.133(ms) tc=1.2/3−1.2/6=0.2(ms) となる。 第5図及び第6図は、イエロー、シアンの合計2色の
インク滴3を記録紙上の同位置に重ねて附着させる場合
の駆動パルスのタイミングを表わすもので、各色のノズ
ルオリフィスはx方向に3mmの距離、望ましくはx方向
の所望分解数の整数倍を空けて配置された場合について
示すものである。 第5図は、各インクジェットヘッド1に対する駆動電
圧が等しい場合、すなわち各インク滴3の飛行速度が等
しい場合である。この時のt0及びt1の時間差は、各色ノ
ズルオリフィスのx方向の間隔及びインクジェットヘッ
ド1の移動速度に依存しており、t0=0ならばt1=3/1
=3(msec)である。 第6図は、イエローのインク滴をインク重量0.3μg
で、またシアンのインク滴をインク重量0.7μgでそれ
ぞれ吐出させる場合のタイミングを示したもので、イエ
ローのインク滴を吐出した後、シアンのインク滴を吐出
するまでの遅延時間t′1は、第5図における遅延時間
t1と第4図の遅延時間tcとの和となる。 ところで、実用されているカラーのインクは、その色
調を調整するため、シアン、マゼンタ、イエローの各イ
ンクではその組成が微妙に異なるため、粘度や表面張力
等の流体特性もインク間で微妙に相違する。 言うまでもなく、インクジェットヘッド1は、インク
滴の飛行速度等のインク滴吐出特性をインクの流体特性
に大きく支配されるから、同一の駆動電圧で各インクを
吐出させた場合にあっても、飛行特性の相違に起因して
着弾位置が相対的に微妙にずれる。 この結果、階調表現を実現することができたとして
も、各インクによるインク滴の着弾位置の相対的誤差に
より色調に微妙な誤差が生じて却って印刷品質を低下さ
せるという不都合がある。 このような問題を解消するために上記実施例における
演算回路13は、インク滴のインク重量に対応するパルス
幅だけでなく、規定の位置に着弾させるための各インク
滴の遅延時間をそれぞれ独立に演算する。 これにより、たとえ各インク毎の流体特性に相違があ
るとしても、その流体特性に対応してタイミングが独立
に調整されるため、各インクのインク滴が規定の位置に
着弾することになり、階調表現とあいまって印刷品質の
高い印刷物を得ることができる。 第7図は、本発明の他の実施例を示すものであって、
ノズルオリフィスから記録紙2までの距離Dを自動的に
検出する距離検出信号発生部33と、印字信号発生部31
と、階調信号発生部32からの信号を基にして演算回路34
によりパルス振幅、及び遅延時間を計算するように構成
されている。 この実施例によれば、記録紙2の厚みや凹凸等に起因
してノズルオリフィスから記録紙2までの距離Dが変動
した場合にでも、この距離Dを検出し、前述のインクの
種類ばかりでなく、飛行距離の変動にともなうx軸方向
のズレ量を自動的に補正して色ズレ等のない階調表現さ
れた印刷を可能とすることができる。 (効果) 以上、説明したように本発明においては、インク滴を
吐出するノズルオリフィスからなり、異なる色のインク
を独立して吐出する複数のノズル列と、ノズルオリフィ
スに連通する圧力発生室と、圧力発生室のインクを加圧
してインク滴を吐出させる圧力発生手段とを有するイン
クジェットヘッドと、インク滴のインク量、及びインク
の種類に対応したタイミングでノズル列毎の圧力発生室
を加圧する駆動信号を出力する駆動信号発生手段とを備
えたので、インク滴のインク量とインクの種類による吐
出特性とを加味して着弾位置を調整することができ、カ
ラーインクによるインク滴の着弾位置を正確に調整し
て、色ズレのない鮮明で、かつ階調表現された高い印刷
品質の印刷物を得ることができる。
【図面の簡単な説明】 第1図は、本発明の一実施例を示すブロック図であり、
第2図は、インク滴の飛行過程を説明する図であり、第
3図は、同上演算回路の一実施例を示すブロック図であ
る。第4図は、同上装置の動作を示す波形図であり、第
5図、及び第6図は2色のインク滴を吐出する場合の動
作を示す波形図である。第7図は、本発明の他の実施例
を示すブロック図である。第8図は、複数のノズル列を
有し、それぞれのノズル列が独立してインクの供給を受
けるインクジェットヘッドの一例を示す図であり、第9
図は、同上ヘッドのノズルオリフィスの配置形態を示す
図である。 1……インクジェットヘッド 2……記録紙 3……インク滴 4……インク供給チュープ T1〜T4……インクタンク N1〜N4……ノズルオリフィス列
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/03

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 1.インク滴を吐出するノズルオリフィスからなり、異
    なる色のインクを独立して吐出する複数のノズル列と、
    該ノズルオリフィスに連通する圧力発生室と、該圧力発
    生室のインクを加圧してインク滴を吐出させる圧力発生
    手段とを有するインクジェットヘッドと、 インク滴のインク量、及びインクの種類に対応したタイ
    ミングで前記ノズル列毎の前記圧力発生室を加圧する駆
    動信号を出力する駆動信号発生手段とを備えたカラーイ
    ンクジェット記録装置。 2.前記タイミングが、前記インクの粘度、又は表面張
    力に起因する流体特性に基づいて調整される特許請求の
    範囲の第1項に記載のカラーインクジェット式記録装
    置。 3.前記ノズルオリフィスと記録紙との距離を検出する
    手段を備え、前記駆動信号発生手段が前記距離に対応し
    て駆動信号のタイミングを調整する特許請求の範囲の第
    1項に記載のカラーインクジェット記録装置。
JP62169987A 1987-07-08 1987-07-08 カラーインクジェット記録装置 Expired - Lifetime JP2844595B2 (ja)

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JPS60180848A (ja) * 1984-02-29 1985-09-14 Canon Inc 液体噴射記録装置
JPS61120758A (ja) * 1984-11-16 1986-06-07 Canon Inc インクジエツト画像形成装置

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