JP3783934B2 - コンティニュアスインクジェットプリンタの印刷方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水性のインクを使用する荷電偏向型のコンティニュアスインクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のコンティニュアスインクジェットプリンタに用いられるコンティニュアスヘッドは、インク粒子を１００ｋＨｚ程度の高周波で連続的に、１列に並んだ複数のノズルから吐出させている。そして、ノズルに対向する紙などの印刷物への印刷においては、印刷しないインク粒子に電荷を与えることでインク粒子を回収する一方、印刷に使用するインク粒子には電荷を与えないようにしてインク粒子を印刷物に到達させることにより、印刷物上に画像を形成する。
【０００３】
上述したコンティニュアスヘッドで直線を書くと、直線の端部は電荷的に不安定な部分になる。すなわち、この様なコンティニュアスヘッドで印刷する際、特に直線を書く場合に、直線の中央部分は同時に吐出したインク粒子を使用するので電荷の影響が及ばず、印刷物上に形成されたドットは直線状に並ぶものの、直線の端部は、直線の端になるインク粒子が隣りの回収インク粒子に加えられる電界の影響によって、発射されて飛翔する時に、若干、回収インク側に引き戻されてしまう。そこで、印刷した直線は端部が遅れたようになり、ヒゲ状の細い線が出た直線になる。今は簡便にするため直線について話をしているが、当然文字を書いた時においても、文字の端部、つまり文字の印刷するところと印刷しない部分では必ず起こっている現象であり、これがフォントと違った形の文字形状の印刷になってしまう原因となっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、従来のコンティニュアスヘッドにおいては、連続した横１列に並んだ複数のノズルを有するコンティニュアスヘッドで横の直線を印刷する時に、線の端部領域の印刷されない（回収される）インク粒子にかけられた電荷の影響によって、近隣のインク粒子が本来印刷物の予定される位置よりも電荷がかかった方向に若干ずれ、線端部の２、３個のインク粒子が直線の位置よりも垂れ下がったように印刷される現象が発生し、印刷品質に悪影響を及ぼしていた。そこで、本発明はこのような悪影響を排除することを課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明においては、列状に配列された複数のノズルにより印刷を行うコンティニュアスインクジェットプリンタにおいて、ノズルの配列方向と一致する直線を印刷する時に、直線の端部領域を印刷するインク粒子として、中央領域の直線を印刷するインク粒子よりもインク吐出タイミングが早い別のインク粒子を使用して、直線の端部領域の印刷ずれを補正するようにした。なお、前記端部領域の補正するインク粒子数は好ましくは夫々２個以下とする。
【０００６】
上述したように、直線の端が垂れ下がったように印刷されないようにするために、帯電によって飛行経路が狂う端部の２個のインク粒子を使用しないで、別のインク粒子を使って印刷することで、実際の印刷でコンティニュアスヘッドのドット並びと平行な直線の端部の曲がりが補正可能となる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１では本発明で用いるコンティニュアスヘッド１と印刷対象物７の位置関係を示す平面図である。
【０００８】
図において、１はコンティニュアスヘッド１、２は共鳴インク、３はノズルプレート、４はチャージプレートで、このチャージプレートで印加される電荷によって、印刷時に使用しないインク粒子を回収できるようにインクに電荷を与える。５はキャッチャープレートであって、電荷を与えられたインク粒子のみを電気的に回収する。６は回収したインク粒子を引き込むインク通路である。
【０００９】
図２はコンティニュアスヘッド１が実際に印刷されている様子を示す平面図であり、共鳴インク室２の圧電素子などにより約１００ＫＨｚの超音波振動を与えられたインクがノズルプレート３のノズル穴（３０μｍから６０μｍの直径）からインクフィラメント８′を吐出すると、これらがちぎれて個々のインク粒子８になる。従って、図２に示すように、インク粒子は８順次吐出されることとなる。そして、印刷対象物７を動かしつつ、インク粒子８が予め決められた印刷対象物７の位置に飛着することで印刷が為される。図２の場合は，一面に一色を連続的に印刷する様子を示している。
【００１０】
図３は、印刷対象物７の上にノズルの並んだ横方向に、決められた長さ直線を所定のピッチで書き込む場合の様子を示した図である。印刷対象物７の上に８ａ、８ｂの線が１ドットラインずつ印刷された状態であって、次に８ｃのラインが印刷されようとしているところである。
【００１１】
図４は、図３の印刷状態の側面図である。共鳴インク室２のノズルプレート３から出たインクフィラメント８′からインク粒子８がちぎれてくる。このインク粒子８に対して、印刷に不用なインク粒子をのみ回収するために、インクデータ信号線１０からの印刷情報でインク粒子８を印刷で使用するか否かを選択する。そして、チャージプレート４に来たインク粒子８のうち印刷に使用しないものが通過する際に、このインク粒子８の１個づつに電荷を与えるべく、チャージプレート４に電流を流す。電荷を与えなかったインク粒子８は印刷に使用されることになる。回収するインク粒子８は、インク粒子８に負荷された電荷と逆の電荷がかけられたキャッチャープレート５に引き寄せられ、インク通路６を通り回収される。この場合、チャージプレート４による偏向に加えて、キャッチャープレート５の帯電により効果的に偏向させ、インク粒子を回収することが可能である。ただし、キャッチャープレート５は必ずしも帯電させなくともよい。その場合、キャッチャープレート５を、チャージプレート４により偏向される回収インク粒子の飛行延長線上に設置すればよい。図において、印刷対象物７の進行方向はＺ方向であって、その上に８ａ，８ｂのドットラインが既に印刷されており、次に８ｃ、８ｄに順次直線を印刷するところである。
【００１２】
上述した印刷を従来方式で行った場合、印刷対象物７上に形成された画像は図５に示すように端の部分がずれた状態となってしまう。しかしながら、インクデータ信号線１０から送信される印刷情報の印刷は、図６のように印刷されることを期待している。先述したように、このような印刷結果になってしまう理由は、直線の端部においては、その隣り（吐出前後のインク粒子）のインク粒子がインク回収の対象であるために、チャージプレート４から電荷を与えられることに起因する。この隣りに位置するインク粒子αとインク粒子βには、チャージプレート４からの電位の影響で若干帯電する。この帯電で回収されることは無いが、この微弱な帯電によって、図７に示すように、印刷対象物７の上に８ａ、８ｂのようにズレた位置に印刷される。更に、次に印刷予定の直線８ｃの場合には、図のようにインク粒子α、βともに本体のインクの位置よりも５のキャチャープレート側に引き寄せられた状態になる。また、端のインク粒子αのほうがβよりも引き寄せられる量が多い。つまり、直線を印刷したいのにもかかわらず、図５に示すような端が曲った直線の印刷がなされてしまう。
【００１３】
そこで、この現象を解決するために、８ａ、８ｂの直線も同じなのだが、８ｃの直線の端の２個のインク粒子としてα、βを使用しないで、別のインク粒子を用いて印刷する。つまり、早く落ちるドットを使用することでチャージプレート５で帯電させられる帯電量の影響を微弱にするのである。同一のラインで吐出される端部のインク粒子は微弱に帯電して印刷の予定された落下ラインからずれて印刷されるのだが、予め帯電することを見越して、この帯電でずれる分を補正するために、直線の端部のインク粒子として直線を構成する１列に並んだインク粒子よりも早く印刷対象物７に落ちる別のインク粒子を使用する。これによって、直線の印刷で端の部分の曲がり量を少なくして目だたないようにするか、曲がらないようにすることができる。
【００１４】
図８は上述した本発明の記録方法を側面から説明する図である。図において、インク粒子８の列８ｃのラインを印刷するインク列の端部のα、βの２つのインク粒子を、印刷の高さ方向でそれぞれｈ１、ｈ２、横方向（電荷の影響を受けてずれる）をｌ１、ｌ２の位置のものを利用すると、印刷対象物７がｚ方向に移動しながら動くので、印刷対象物７の動きに合わせた補正を行なったことになる。こうすることで直線の端部のだれを無くすことができ、印刷品質を向上させることが可能である。本実施例の場合、端部の２個が無くなることにより、３個目のインク粒子が新たに端部となることにより、ここでも印刷位置がずれるという現象は生じる。しかしながら、この場合のずれは目視した場合、端部が曲がって見えることと比べると、直線性として許容できる程度である。
【００１５】
本発明においてはノズルの並びに平行な直線で説明を行ったが、文字を形成する時にも同様に文字の端部が直線の端部のようになっている文字は、その直線の部分の端部が同じように曲がってしまい、文字が変形してしまったように印刷される。これについては、文字のヘッドの並びに平行な直線の端の部分に相当するような文字の端になる部分では、フォントを加工して端の部分を上向きにして曲がりを少なくしかつ文字を美しく印刷できる。ただし、同じ文字でも縦書きにした時と横書きにした時、または、文字を曲げた時などで異なる扱いになり、かなり複雑になる。そこで、フォントについては、限られた数字などの文字のみを補正するか、または必ずヘッドの並びと平行な印刷の端の１、２ドットのみを必ず補正して印刷するようにすることで、より正確な印刷ができるようにする。
【００１６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、直線の端部が垂れ下がったように印刷されないようにするために、帯電によって飛行経路が狂う端部の２個のインク粒子を使用しないで、別のインク粒子を使って印刷するようにしたので、実際の印刷でヘッドのドット並びと平行な直線の端部の曲がりを目立たないようにすることができ、印刷品質が向上すると共に、顧客の要求する印刷品質で印刷できるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】 コンティニュアスヘッドと印刷対象物との関係を示す平面図である。
【図２】 コンティニュアスヘッドのインク吐出状態を示す平面図である。
【図３】 コンティニュアスヘッドで直線を印刷する際のインク吐出状態を示す平面概念図である。
【図４】 コンティニュアスヘッドで直線を印刷する際のインク吐出状態を示す側面概念図である。
【図５】 従来の印刷方法で印刷した時の直線の印刷状態を示す図である。
【図６】 本発明の印刷方法で印刷した時の直線の印刷状態を示す図である。
【図７】 従来の方法で直線を印刷する際のインク粒子の吐出状態を示す側面図
【図８】 本発明の方法で直線を印刷する際のインク粒子の吐出状態を示す側面図である。
【符号の説明】
１はコンティニュアスヘッド、２は共鳴インク、３はノズルプレート、４はチャージプレート、５はキャッチャープレート、７は印刷対象物、８はインク粒子である。

Claims (2)

1. 列状に配列された複数のノズルにより印刷を行うコンティニュアスインクジェットプリンタにおいて、ノズルの配列方向と一致する直線を印刷する時に、直線の端部領域を印刷するインク粒子として、中央領域の直線を印刷するインク粒子よりもインク吐出タイミングが早い別のインク粒子を使用して、直線の端部領域の印刷ずれを補正するようにしたことを特徴とするコンティニュアスインクジェットプリンタの印刷方法。
2. 請求項１記載のコンティニュアスインクジェットプリンタの印刷方法において、端部領域の補正インク粒子数が夫々２個以下であることを特徴とするコンティニュアスインクジェットプリンタの印刷方法。

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