JP3801699B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノクロ及びカラー印字を行うインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
近来、記録媒体にインクを直接吹きつけて記録するインクジェットプリンタが、印字媒体に対する制限がなく、且つ小型化、低価格化、カラー化が容易であることから急速に普及しつつある。
【０００３】
このようなプリンタでは、インクを噴射するための手段として、圧電素子を用いた方法と発熱体を用いた方法がある。
圧電素子を用いた方法では、圧電素子の電気ひずみによる変位でインクを加圧するため、駆動波形によって加圧のしかたを変えてインク粒子の大きさを制御することができて、濃度階調で写真のような滑らかな表現ができる。
【０００４】
しかし、ノズル毎に少なくとも１つのスイッチング素子が必要になり、高速印字のためにノズル数を増やすとコストアップに繋がる。
一方、発熱体を用いた方法では、個々のノズルに対応する発熱体はマトリックス接続されているため、電圧印加素子であるトランジスタはノズル数より少ない数で駆動でき、高速度化のためにノズル数を増やしてもドライバコストはそれほど増えない。
【０００５】
しかし、発熱体の発熱で生じるインク内の気泡の大きさや生成速度を制御することが困難であるため、カラー印字の場合には、同じ大きさのドットの粗密で印字する面積階調しか用いることができず、写真のような滑らかな表現ができない。
【０００６】
このように、発熱体による方法と圧電素子による方法には一長一短があるので、コストが安く、カラー印字で良好な画質が得られる方法が望まれている。
【０００７】
【従来の技術】
図７にインク噴射の駆動源に圧電素子を用いた印字ヘッドを有するインクジェットプリンタ（以下プリンタという）の概要を示す。図に示すように、インクジェットヘッド (以下印字ヘッドという)1a を搭載したキャリア２にガイドシャフト３が滑合し、また、プーリP1,P2 に掛けられたタイミングベルト（以下ベルトという) ４にキャリア２が固定され、プーリP1はモータM1に連結されている。
【０００８】
キャリア２は、板状のプラテン５の上方に配置され、モータM1の正逆方向回転によりベルト４によってプラテン５に平行に矢印Ａ、Ｂ方向に移動する。プラテン５の前段にモータM2に連結された送りローラＲが配置されている。
【０００９】
印字ヘッド1aは、プラテン５に間隙を介して対向し、対向面に後述する複数のノズルを備え、またインクを供給するインクタンク10が取り付けられている。
このような構成を有するので、キャリア２が移動しながら、印字ヘッド1aのノズルからインクを噴射して記録用紙（以下用紙という）7aにマトリックスドットによって印字を形成する。用紙7aは送りローラＲの回転によって矢印Ｃ方向に改行送りされる。
【００１０】
次に図８〜図１２により印字ヘッド1a（例えば、特開平５−７７４５６号公報）を説明する。
図８〜図１０に示すように、複数配列する圧力室111,112,…は、ノズル91,92,…及びインク供給口131,132,…を有し、圧力室111,112,…の加圧板121,122,…の外側に圧電アクチュエータ81,82,…が配置されている。圧電アクチュエータ81,82,…には後述するように対向する一対の側面に夫々電極が設けられている。
【００１１】
インク供給口131,132,…は、共通インク流路130 を介して前記インクタンク10に連通し、インクタンク10から圧力室111,112,…にインク6aが供給される。インクタンク10は、カラー印字用のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）と、モノクロ印字用のブラック（Ｂ）の４色のインク6aのタンクを備えている。ノズル91,92,…は、インクタンク10の４つのタンクに夫々対応して４グループに分けられている。
【００１２】
圧電アクチュエータ81,82,…は、図１１に示すように、セラミックス板で形成された圧電素子80a,80b,…を積層して、一対の対向側面で正負の電極を夫々連結してリード線（図示していない）を引き出して分極処理を施したものである。正負の電極に電圧を加えると、圧電素子801,802,…の夫々の電気ひずみによる変位が積層枚数だけ累積されて先端部の変位となる。
【００１３】
また、図１２において、トランジスタTA,TB 及びトランジスタT1,T2,…の通電状態から、印字情報に基づくトランジスタT1,T2,…の選択的通電解除によって対応する圧電アクチュエータ81,82,…が駆動する。
【００１４】
従って、圧電アクチュエータ81,82,…に選択的に電圧を印加して、図１０中２点鎖線で示すように、圧電アクチュエータ81,82,…の先端部の変位で加圧板121,122,…を変形させて、インク供給口131,132,…より圧力室111,112,…へインク6aを吸引した後、電圧印加を解除する（実際には、予め全ての圧電アクチュエータ81,82,…に電圧を印加しておき、インク6aを噴射させるノズル91,92,…に対応する圧電アクチュエータ81,82,…の電圧印加を選択的に解除させる方法が多い。）ことにより、加圧板121,122,…の原形復帰で圧力室111,112,…のインク6aを加圧してノズル91,92,…から噴射する。
【００１５】
また、異なる従来例として、上記例の圧電アクチュエータ81,82,…に代えて、通電により発熱する発熱体を使用した印字ヘッド（例えば、特開平２−６１３８号公報）を備えたプリンタがある。次にこの印字ヘッドを説明する。
【００１６】
図１３は印字ヘッド1bの一つのノズルに対応する部分の側断面図で、図に示すように、圧力室11a,11b,…の加熱板12a,12b,…の外側に発熱体8a,8b,…が密着して設けられている。
【００１７】
図１４の駆動回路図において、Ta,Tb,…、T1,T2,…はトランジスタで電圧印加素子、D1,D2,…はダイオードである。個々のノズル91,92,…に対応する発熱体8a,8b,…はマトリックス接続されている。
【００１８】
従って、トランジスタTa,Tb,…及びトランジスタT1,T2,…のマトリックス選択による駆動で発熱体8a,8b,…に選択的に通電すると、発熱体8a,8b,…の電気抵抗による発熱で加熱板12a,12a,…を加熱し、その熱で圧力室11a,11b,…内のインク6aが気化して、図１３中２点鎖線で示すように、発生した気泡が拡大してインク6aの圧力が上昇し、ノズル91,92,…からインク6aを噴射する。
【００１９】
このように、圧電アクチュエータ81,82,…を用いた印字ヘッド1a、或いは発熱体8a,8b,…を用いた印字ヘッド1bがあるが、印字による階調には、「濃度階調」と「面積階調」とがあり、「濃度階調」は、ドットの大きさを変化させて階調を得る方法であり、「面積階調」は、同じ大きさのドットの粗密で階調を得る方法である。
【００２０】
印字ヘッド1aの場合には、圧電アクチュエータ81,82,…の機械的な変形でインクを加圧するため、駆動波形による加圧のしかたを変えてインク粒子の大きさを制御することができる。
【００２１】
即ち、図１５に示すように、圧電アクチャエータ81,82,…の駆動波形の高さ(V1,V2,V3)を変化させることにより、インク6aの加圧力を変えて濃度階調の印字を行うことができる。従って、写真のような滑らかな表現ができるのでカラー印字に適している。
【００２２】
一方、印字ヘッド1bの場合には、個々のノズルに対応する圧力室11a,11b,…の加熱板12a,12a,…に設けられた発熱体8a,8b,…はマトリックス接続されているため、電圧印加素子であるトランジスタはノズル数より少ない数で駆動できる。従って、高速度化のためにノズル数を増やしてもトランジスタのコストはノズル数の増加に比例するほどは増えないので経済的である。
【００２３】
しかし、発熱体8a,8b,…の発熱によるインク6a内の気泡の大きさ或いは生成速度を制御することが困難であるので、濃度階調の印字を行うことはできず、面積階調の印字しか行うことができない。
【００２４】
その理由は、図１６に示すように、安定領域では投入エネルギー（電圧×時間）に関係なく気泡の大きさは一定であるが、エネルギーを下げれば気泡の大きさは小さくなるが不安定になる。更に気泡の大きさによって発生圧力が変化するため、気泡が小さいときはインク粒量の低下と同時に噴射速度の低下も伴ってドット位置が変わるためである。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来方法によれば、印字ヘッドに圧電アクチュエータを用いた方法では、駆動波形を変化させることによりインク粒量を変化させることができるので、濃度階調により写真のような滑らかな表現ができるが、個々のノズルに対応する圧電アクチュエータをマトリックス接続すると、個々の圧電アクチュエータに分圧された電圧がかかって、最悪時には非選択ノズルからもインクが飛び出す可能性がある。
【００２６】
従って、マトリックス接続はできないので、ノズル毎に少なくとも１つのスイッチング素子が必要になり、ノズル数を増やすとコストアップに繋がる。また、駆動波形の高さを変化させて濃度階調の印字を行っているので、図１５に示すように、駆動波形の高さ（電圧）をV1,V2,V3のように変化させたときに、V1のときに対して夫々時間T1,T2 だけインク噴射のタイミングがずれるため画質が損なわれる。
【００２７】
一方、印字ヘッドに発熱体を用いた方法では、高速印字に適しているが、発熱体の発熱によるインク内の気泡の大きさ或いは生成速度を制御することが困難であり、このためインク粒子の大きさは変えられないことが多い。
【００２８】
従って、発熱体を用いた印字ヘッドでカラー画像等を印字する場合には、面積階調しか用いることができないので、写真のような滑らかな表現ができない。
即ち、圧電アクチュエータを用いたプリンタは、インク粒子の大きさが変えられるので画質的には良いが、高速化に対応するためには大幅なコストの上昇を招く。また、発熱体を用いたプリンタは、比較的低価格で高速化に対応が可能であるが、インク粒子の大きさが変えられないために画質的は劣る。このように両方式には一長一短があるので、これらの長所を生かした方法が望まれている。
という問題点がある。
【００２９】
本発明は、カラー印字に対しては画質の良好な印字が得られ、モノクロ印字に対しては高速印字が可能なコストの安いインクジェットプリンタを提供することを目的としている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。図において、６はインク、７は記録媒体、
９は圧力室11に設けられ、インク６を噴射するノズル、
11は印字ヘッド１に複数設けられ、インク６が供給され、ノズル９を有する圧力室、
８は印字ヘッド１に設けられ、複数の圧力室11中の少なくとも１つの圧力室11内のインク６に外部から圧力を加える第１の圧力発生手段、
8Aは印字ヘッド１に設けられ、第１の圧力発生手段８に対応する圧力室11以外の圧力室11内のインク６の内部に圧力を発生させる第２の圧力発生手段、
20は印字情報に応じて第１の圧力発生手段８或いは第２の圧力発生手段8Aを選択する選択手段である。
【００３１】
選択手段20によって選択された第１の圧力発生手段８或いは第２の圧力発生手段8Aにより圧力室11内のインク６をノズル９から噴射してドットによって記録媒体７に印字を行うように構成されている。
【００３２】
モノクロ印字では、文書等の印字が主であり、濃淡は用いないことが多い、また、印字では、通常モノクロ印字が大半を占めるため、使用者にとってはモノクロの印字速度が非常に重要である。そこで、高速化のための多ノズル化が比較的容易な第２の圧力発生手段8A（例えば、発熱体）を備えた圧力室11のノズル９でモノクロ印字する。一方、カラー画像では使用者は高画質を重視するため、インク粒量を複数種類設定できる第１の圧力発生手段８（例えば、圧電素子）でカラー印字をする。
【００３３】
従って、印字情報（モノクロ印字かカラー印字か）に応じて第１の圧力発生手段８か第２の圧力発生手段8Aの何れかを選択して、第１の圧力発生手段８を選択したときは、印字情報に基づく飛翔インク粒量を設定して印字することができ、写真のような滑らかな濃度階調の画質の良好な印字が得られ、また、第２の圧力発生手段8Aを備えた圧力室11はコスト安に数を増やすことができるので、第２の圧力発生手段8Aを選択したときは、高速印字を行うことができる。
【００３４】
第１の圧力発生手段８は、圧電素子で構成される。従って、飛翔インク粒量を変化させることができ、濃度階調により良好な印字画像が得られる。
【００３５】
第２の圧力発生手段8Aは、発熱体で構成される。従って、ノズル数をあまりコストを掛けずに容易に増やすことができ、印字速度を高めることができる。
【００３６】
選択手段20は、印字情報がカラー画像かモノクロ画像かによって第１の圧力発生手段８或いは第２の圧力発生手段8Aのいずれかを選択するように構成されている。
すなわち、選択手段20は、印字情報がカラー画像のときは、第１の圧力発生手段８を選択し、印字情報がモノクロ画像であるときは、第２の圧力発生手段8Aを選択するように構成されている。
【００３８】
従って、印字頻度が高いモノクロ画像は高速で印字することができ、比較的頻度が低いカラー画像は低速ながら高画質の印字が得られる。
また、本発明は、複数種類の飛翔インク粒量から印字情報に指定された飛翔インク粒量に応じて、駆動波形の噴射時の最初の変化点までの電位差及び時間を設定する設定手段を備え、第１の圧力発生手段８は設定手段によって設定された電位差及び時間で駆動されるように構成されている。
【００３９】
従って、第１の圧力発生手段８による飛翔インク粒量に関係なく噴射タイミングを同一にすることができるので、印字位置のずれがなく濃度階調の印字画質を高めることができる。
【００４０】
更に、設定手段は、複数種類の飛翔インク粒量の噴射タイミングを同一に設定するように構成されている。従って、飛翔インク粒量に関係なく噴射タイミングが同一になり、印字位置のずれがなく濃度階調の印字画質を高めることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、従来例で説明したプリンタに本発明を適用したの実施例を図２〜図６を参照して説明する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
【００４２】
本実施例は、圧電アクチュエータを備えた圧力室と発熱体を備えた圧力室を、カラー印字かモノクロ印字かの印字情報に応じて使い分けることにより、カラー印字では、濃度階調の良好な画質で印字でき、モノクロ印字では高速印字を行うことができるようにしたものである。なお、カラー印字内の黒色は、シアン、マゼンタ及びイエローの３色印字で合成して得られる。
【００４３】
図３の説明図に示すように、印字ヘッド1cにおいて、カラー印字用のノズルの３グループの各ノズル91,92,…に対応する圧力室111,112,…は、圧電アクチュエータ81,82,…で駆動するように構成され、モノクロ印字用のノズルの１グループの各ノズル91,92,…に対応する圧力室11a,11b,…は発熱体8a,8b,…で駆動するように構成されている。
【００４４】
図２のブロック図において、14はＣＰＵ、15はＲＯＭ、16はＲＡＭ、17はホストインタフェース部（以下ホストＩＦという）、18はメカインタフェース部（以下メカＩＦという）、19は文字発生器、20ａはヘッドインタフェース部（以下ヘッドＩＦという）、21はメカドライバ、22,23 はヘッドドライバ、センサＳを示す。
【００４５】
プリンタは、ＣＰＵ14によって制御され、ＣＰＵ14の周辺回路としてＲＯＭ15、ＲＡＭ16、ホストＩＦ17、メカＩＦ18、文字発生器19及びヘッドＩＦ20ａ等を備えている。
【００４６】
ＣＰＵ14は、ＲＯＭ15の制御プログラムに従って各部を制御する。
ＲＯＭ15は、印字情報制御部150 、ヘッド駆動制御部151 、ヘッド移動制御部152 及び媒体移送制御部153 のプログラムを格納している。
【００４７】
印字情報制御部150 は、ホストから受信した印字情報をＲＡＭ16の印字情報記憶部160 にアクセスし、その印字情報から、カラー印字かモノクロ印字かを判定し、カラー印字と判定した時にヘッドＩＦ20ａにカラーフラグをセットし、印字情報記憶部160 から読み出した印字情報に基づいて、文字等のコードを文字発生器19で印字パターンに変換し、印字に必要なコマンド及び印字パターン (写真等の画像印字の時の印字データを含む。) をヘッド駆動制御部151 、ヘッド移動制御部152 及び媒体移送制御部153 に送る。
【００４８】
ヘッド駆動制御部151 は、ヘッドＩＦ20ａにカラーフラグがセットされている時には、ヘッドＩＦ20ａから圧電アクチュエータ81,82,…を駆動させるヘッドドライバ22にイネーブル信号ａを送らせ、カラーフラグがセットされていない時には、発熱体8a,8b,…を駆動させるヘッドドライバ23にイネーブル信号ｂを送らせる。
【００４９】
ヘッド移動制御部152 は、ヘッド駆動制御部151 による印字ヘッド1cの印字駆動にタイミングを合わせて、メカドライバ21に指令してモータM1を駆動させる。媒体移送制御部153 は、ヘッド駆動制御部151 及びヘッド移動制御部152 による行印字駆動にタイミングを合わせて、メカドライバ21に指令してモータM2を駆動させる。
【００５０】
ＲＡＭ16は、ホストから受信した印字情報を一時記憶する印字情報記憶部160 を有する。印字情報は、カラー印字かモノクロ印字かを示すデータ、及び階調を含む印字データ等で構成されている。
【００５１】
メカＩＦ18は、給紙部（図示していない）にセットされた用紙7aを検出したセンサＳから信号が入力されるほか、ヘッド移動制御部152 及び媒体移送制御部153 からのモータM1及びモータM2を駆動するための信号をメカドライバ21に出力する。
【００５２】
文字発生器19は、印字情報中の印字データが文字、記号等のコードであるときに、文字パターンに変換して出力する。
ヘッドＩＦ20ａは、カラー印字の時に印字情報制御部150 の指令によりカラーフラグをセットするメモリを有し、圧電アクチュエータ81,82 …及び発熱体8a,8b,…の２種類のヘッド（圧力室グループ）に夫々繋がるヘッドドライバ22,23 への駆動信号と、フラグの有無によって各ヘッドドライバ22,23 へのイネーブル信号ａ,bを排他的に出力する。
【００５３】
このような構成及び機能を有するので、次に図４のフローチャートにより作用を説明する。
▲１▼まず、ＣＰＵ14からホストに対してプリンタが「レディ」であることを通知する。
【００５４】
▲２▼ホストはアプリケーションから印字指示を受けると、プリンタが「レディ」であることを確認し、プリンタに対して印字情報を送る。即ち、カラー／モノクロ印字、印字解像度及び画像処理等のコマンドを発信した後、印字データを送る。
【００５５】
▲３▼プリンタはコマンドの指示に従ってメカＩＦ18及びヘッドＩＦ20ａにパラメータを設定する。印字情報を印字情報記憶部160 に一時記憶する。この時、印字情報がカラー印字であればヘッドＩＦ20ａにカラーフラグをセットする。（カラーフラグのセットがなければ、モノクロ印字を示す。）
▲４▼カラー印字の時は、ヘッドドライバ22に対してイネーブル信号ａを有効にする。
【００５６】
▲５▼モノクロ印字の時は、ヘッドドライバ23に対してイネーブル信号ｂを有効にする。
▲６▼同時に、印字情報中の印字データが文字等のコードである場合は、文字発生器19により文字パターンに変換してヘッドドライバ22,23 に供給する。印字データが写真等の画像の場合は変換せずに供給される。（以下供給される両データを印字パターンという。）
▲７▼各ヘッドドライバ22,23 は、イネーブル信号ａ,bが有効である時のみ印字パターンを受け取り、イネーブル信号ａの時は、印字パターンの各ドット毎の階調に対応する３つの駆動波形（次に図６で説明する）の１つを設定して、ヘッド駆動電圧を圧電アクチュエータ81,82,…に、イネーブル信号ｂの時は、所定の駆動波形のヘッド駆動電圧で発熱体8a,8b,…に印加して印字する。
【００５７】
次に圧電アクチュエータ81,82,…に駆動波形を与えるヘッドドライバ22を詳細に説明する。
図５の回路図において、ヘッドドライバ22には、波形生成部24〜26、アンド回路27,28 、シフトレジスタ29、ラッチ回路30及び、アナログスイッチ部31a,31b,…が設けられている。
【００５８】
３つの波形生成部24〜26は、図６に示すように、駆動波形の噴射時の最初の変化点c1〜c3までの電位差及び時間が異なる３つの波形１〜３を生成する。図中実線で示す波形１は、最も電位差及び時間が大で、インク6aの最大の粒量を噴射する駆動波形となる。１点鎖線で示す波形２及び破線で示す波形３は、順次電位差及び時間が小さくなり、インク6aの粒量が順次小さくなる駆動波形となる。
【００５９】
波形生成部24〜26の出力はアナログスイッチ部31a,31b,…の選択作動により、圧電アクチュエータ81,82,…に与えられ、波形に応じて圧力室11a,11b,…に異なる圧力が与えられる。各波形生成部24〜26は、イネーブル信号ａで波形発生を制御し、波形データ（印字パターンの階調）はヘッドＩＦ20ａより与えられる。
【００６０】
印字パターンもイネーブル信号ａでゲートされて圧電アクチュエータ81,82,…に与えられる。まず、印字パターンを図示していないクロックでシフトレジスタ29に取り込む。圧電アクチュエータ81,82,…の数に対応する印字パターンをシフトレジスタ29に取り込むと、図示していないラッチ信号によりシフトレジスタ29のデータをラッチ回路30に転送する。
【００６１】
ラッチ回路30の出力は、各圧電アクチュエータ81,82,…に繋がるアナログスイッチ部31a,31b,…の制御信号として与えられる。アナログスイッチ部31a,31b,…は、印字パターンのドットの階調に応じた駆動波形を選択して該当する圧電アクチュエータ81,82,…に与える。かくて、ノズル91,92,…から駆動波形に対応した異なるインク粒量が噴射する。
【００６２】
このようにして、写真等の印字が多いカラー印字では、圧電アクチュエータによって濃度階調を表現した高画質の印字を行い、文字等の印字が多いモノクロ印字では、前述のように、発熱体を使用した場合にはノズルの数をコスト安に増やすことができるので、発熱体によって高速印字を行うように使い分けることにより、高速、高画質を両立させたコスト・パフォーマンスの高いインクジェットプリンタが得られる。
【００６３】
例えば、圧電アクチュエータの価格は約７円／ノズルで、発熱体は約１.7円／ノズルであるので、発熱体を用いれば圧電アクチュエータの約４倍のノズル数にでき、従って、同一コストで４倍の高速化が可能となる。
【００６４】
上記実施例では、波形生成部24〜26により３種類の駆動波形を生成して圧電アクチュエータ81,82,…に与える場合を説明したが、他の複数種類、例えば、２種類、４種類等としても良いことは勿論である。
【００６５】
また、上記実施例では、カラー印字に圧電アクチュエータ81,82,…を備えた圧力室111,112,…を対応させ、モノクロ印字に発電体8a,8b,…を備えた圧力室11a,11b,…を対応させた場合を説明したが、モノクロ印字でも写真画像のような場合には、濃度階調で印字することが望ましいので、圧電アクチュエータ81,82,…を備えた圧力室111,112,…を対応させる方法としても良い。
【００６６】
更に、上記実施例では、カラー印字をシアン、マゼンタ、イエローの３色で印字するプリンタの場合を説明したが、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色でカラー印字行うプリンタの場合にも適用することができる。この場合には、圧電アクチュエータ81,82,…を備えた圧力室111,112,…を上記４色に対応させ、発熱体8a,8b,…を備えた圧力室11a,11a,…をモノクロ印字用に対応させることは勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カラー印字には第１の圧力発生手段（圧電素子）を備えたヘッドによって高画質の印字を行い、モノクロ印字には第２の圧力発生手段（発熱体）を備えたノズル数を増やしたヘッドによって高速印字を行うように使い分けることができ、高速、高画質を両立させたコスト・パフォーマンスの高いインクジェットプリンタが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の原理説明図
【図２】 本発明の実施例を示すブロック図
【図３】 実施例の印字ヘッドの構成を示す説明図
【図４】 実施例のフローチャート
【図５】 ヘッドドライバと印字ヘッドの回路を示すブロック図
【図６】 圧電アクチュエータの駆動波形を例示する説明図
【図７】 本発明が適用されるインクジェットプリンタの概要を示す斜視図
【図８】 従来例の印字ヘッドの一部を破断して示す斜視図
【図９】 図８の正面透視図
【図１０】 印字ヘッドの一つのノズルに対応する部分の構成図
【図１１】 圧電アクチュエータを説明する斜視図
【図１２】 従来例の印字ヘッドの駆動回路図
【図１３】 異なる従来例の印字ヘッドの側断面図
【図１４】 異なる従来例の印字ヘッドの駆動回路図
【図１５】 従来例の圧電アクチュエータの駆動波形図
【図１６】 発熱体に与えられるエネルギーと最大気泡量の関係を示す図
【符号の説明】
１,1a 〜1cは印字ヘッド、 ６,6a はインク、
７は記録媒体、 7aは用紙、
８は第１の圧力発生手段、 8Aは第２の圧力発生手段、
81,82 は圧電アクチュエータ、 8a,8b は発熱体、
９,91,92はノズル、 11,111,112,11a,11bは圧力室、
20は選択手段、 20ａはヘッドＩＦ、
22,23 はヘッドドライバ、 24〜26は波形生成部、
31a,31b はアナログスイッチ部、 150 は印字情報制御部、
151 はヘッド駆動制御部
【発明の属する技術分野】
本発明は、モノクロ及びカラー印字を行うインクジェットプリンタに関するものである。
【０００２】
近来、記録媒体にインクを直接吹きつけて記録するインクジェットプリンタが、印字媒体に対する制限がなく、且つ小型化、低価格化、カラー化が容易であることから急速に普及しつつある。
【０００３】
このようなプリンタでは、インクを噴射するための手段として、圧電素子を用いた方法と発熱体を用いた方法がある。
圧電素子を用いた方法では、圧電素子の電気ひずみによる変位でインクを加圧するため、駆動波形によって加圧のしかたを変えてインク粒子の大きさを制御することができて、濃度階調で写真のような滑らかな表現ができる。
【０００４】
しかし、ノズル毎に少なくとも１つのスイッチング素子が必要になり、高速印字のためにノズル数を増やすとコストアップに繋がる。
一方、発熱体を用いた方法では、個々のノズルに対応する発熱体はマトリックス接続されているため、電圧印加素子であるトランジスタはノズル数より少ない数で駆動でき、高速度化のためにノズル数を増やしてもドライバコストはそれほど増えない。
【０００５】
しかし、発熱体の発熱で生じるインク内の気泡の大きさや生成速度を制御することが困難であるため、カラー印字の場合には、同じ大きさのドットの粗密で印字する面積階調しか用いることができず、写真のような滑らかな表現ができない。
【０００６】
このように、発熱体による方法と圧電素子による方法には一長一短があるので、コストが安く、カラー印字で良好な画質が得られる方法が望まれている。
【０００７】
【従来の技術】
図７にインク噴射の駆動源に圧電素子を用いた印字ヘッドを有するインクジェットプリンタ（以下プリンタという）の概要を示す。図に示すように、インクジェットヘッド (以下印字ヘッドという)1a を搭載したキャリア２にガイドシャフト３が滑合し、また、プーリP1,P2 に掛けられたタイミングベルト（以下ベルトという) ４にキャリア２が固定され、プーリP1はモータM1に連結されている。
【０００８】
キャリア２は、板状のプラテン５の上方に配置され、モータM1の正逆方向回転によりベルト４によってプラテン５に平行に矢印Ａ、Ｂ方向に移動する。プラテン５の前段にモータM2に連結された送りローラＲが配置されている。
【０００９】
印字ヘッド1aは、プラテン５に間隙を介して対向し、対向面に後述する複数のノズルを備え、またインクを供給するインクタンク10が取り付けられている。
このような構成を有するので、キャリア２が移動しながら、印字ヘッド1aのノズルからインクを噴射して記録用紙（以下用紙という）7aにマトリックスドットによって印字を形成する。用紙7aは送りローラＲの回転によって矢印Ｃ方向に改行送りされる。
【００１０】
次に図８〜図１２により印字ヘッド1a（例えば、特開平５−７７４５６号公報）を説明する。
図８〜図１０に示すように、複数配列する圧力室111,112,…は、ノズル91,92,…及びインク供給口131,132,…を有し、圧力室111,112,…の加圧板121,122,…の外側に圧電アクチュエータ81,82,…が配置されている。圧電アクチュエータ81,82,…には後述するように対向する一対の側面に夫々電極が設けられている。
【００１１】
インク供給口131,132,…は、共通インク流路130 を介して前記インクタンク10に連通し、インクタンク10から圧力室111,112,…にインク6aが供給される。インクタンク10は、カラー印字用のシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）及びイエロー（Ｙ）と、モノクロ印字用のブラック（Ｂ）の４色のインク6aのタンクを備えている。ノズル91,92,…は、インクタンク10の４つのタンクに夫々対応して４グループに分けられている。
【００１２】
圧電アクチュエータ81,82,…は、図１１に示すように、セラミックス板で形成された圧電素子80a,80b,…を積層して、一対の対向側面で正負の電極を夫々連結してリード線（図示していない）を引き出して分極処理を施したものである。正負の電極に電圧を加えると、圧電素子801,802,…の夫々の電気ひずみによる変位が積層枚数だけ累積されて先端部の変位となる。
【００１３】
また、図１２において、トランジスタTA,TB 及びトランジスタT1,T2,…の通電状態から、印字情報に基づくトランジスタT1,T2,…の選択的通電解除によって対応する圧電アクチュエータ81,82,…が駆動する。
【００１４】
従って、圧電アクチュエータ81,82,…に選択的に電圧を印加して、図１０中２点鎖線で示すように、圧電アクチュエータ81,82,…の先端部の変位で加圧板121,122,…を変形させて、インク供給口131,132,…より圧力室111,112,…へインク6aを吸引した後、電圧印加を解除する（実際には、予め全ての圧電アクチュエータ81,82,…に電圧を印加しておき、インク6aを噴射させるノズル91,92,…に対応する圧電アクチュエータ81,82,…の電圧印加を選択的に解除させる方法が多い。）ことにより、加圧板121,122,…の原形復帰で圧力室111,112,…のインク6aを加圧してノズル91,92,…から噴射する。
【００１５】
また、異なる従来例として、上記例の圧電アクチュエータ81,82,…に代えて、通電により発熱する発熱体を使用した印字ヘッド（例えば、特開平２−６１３８号公報）を備えたプリンタがある。次にこの印字ヘッドを説明する。
【００１６】
図１３は印字ヘッド1bの一つのノズルに対応する部分の側断面図で、図に示すように、圧力室11a,11b,…の加熱板12a,12b,…の外側に発熱体8a,8b,…が密着して設けられている。
【００１７】
図１４の駆動回路図において、Ta,Tb,…、T1,T2,…はトランジスタで電圧印加素子、D1,D2,…はダイオードである。個々のノズル91,92,…に対応する発熱体8a,8b,…はマトリックス接続されている。
【００１８】
従って、トランジスタTa,Tb,…及びトランジスタT1,T2,…のマトリックス選択による駆動で発熱体8a,8b,…に選択的に通電すると、発熱体8a,8b,…の電気抵抗による発熱で加熱板12a,12a,…を加熱し、その熱で圧力室11a,11b,…内のインク6aが気化して、図１３中２点鎖線で示すように、発生した気泡が拡大してインク6aの圧力が上昇し、ノズル91,92,…からインク6aを噴射する。
【００１９】
このように、圧電アクチュエータ81,82,…を用いた印字ヘッド1a、或いは発熱体8a,8b,…を用いた印字ヘッド1bがあるが、印字による階調には、「濃度階調」と「面積階調」とがあり、「濃度階調」は、ドットの大きさを変化させて階調を得る方法であり、「面積階調」は、同じ大きさのドットの粗密で階調を得る方法である。
【００２０】
印字ヘッド1aの場合には、圧電アクチュエータ81,82,…の機械的な変形でインクを加圧するため、駆動波形による加圧のしかたを変えてインク粒子の大きさを制御することができる。
【００２１】
即ち、図１５に示すように、圧電アクチャエータ81,82,…の駆動波形の高さ(V1,V2,V3)を変化させることにより、インク6aの加圧力を変えて濃度階調の印字を行うことができる。従って、写真のような滑らかな表現ができるのでカラー印字に適している。
【００２２】
一方、印字ヘッド1bの場合には、個々のノズルに対応する圧力室11a,11b,…の加熱板12a,12a,…に設けられた発熱体8a,8b,…はマトリックス接続されているため、電圧印加素子であるトランジスタはノズル数より少ない数で駆動できる。従って、高速度化のためにノズル数を増やしてもトランジスタのコストはノズル数の増加に比例するほどは増えないので経済的である。
【００２３】
しかし、発熱体8a,8b,…の発熱によるインク6a内の気泡の大きさ或いは生成速度を制御することが困難であるので、濃度階調の印字を行うことはできず、面積階調の印字しか行うことができない。
【００２４】
その理由は、図１６に示すように、安定領域では投入エネルギー（電圧×時間）に関係なく気泡の大きさは一定であるが、エネルギーを下げれば気泡の大きさは小さくなるが不安定になる。更に気泡の大きさによって発生圧力が変化するため、気泡が小さいときはインク粒量の低下と同時に噴射速度の低下も伴ってドット位置が変わるためである。
【００２５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来方法によれば、印字ヘッドに圧電アクチュエータを用いた方法では、駆動波形を変化させることによりインク粒量を変化させることができるので、濃度階調により写真のような滑らかな表現ができるが、個々のノズルに対応する圧電アクチュエータをマトリックス接続すると、個々の圧電アクチュエータに分圧された電圧がかかって、最悪時には非選択ノズルからもインクが飛び出す可能性がある。
【００２６】
従って、マトリックス接続はできないので、ノズル毎に少なくとも１つのスイッチング素子が必要になり、ノズル数を増やすとコストアップに繋がる。また、駆動波形の高さを変化させて濃度階調の印字を行っているので、図１５に示すように、駆動波形の高さ（電圧）をV1,V2,V3のように変化させたときに、V1のときに対して夫々時間T1,T2 だけインク噴射のタイミングがずれるため画質が損なわれる。
【００２７】
一方、印字ヘッドに発熱体を用いた方法では、高速印字に適しているが、発熱体の発熱によるインク内の気泡の大きさ或いは生成速度を制御することが困難であり、このためインク粒子の大きさは変えられないことが多い。
【００２８】
従って、発熱体を用いた印字ヘッドでカラー画像等を印字する場合には、面積階調しか用いることができないので、写真のような滑らかな表現ができない。
即ち、圧電アクチュエータを用いたプリンタは、インク粒子の大きさが変えられるので画質的には良いが、高速化に対応するためには大幅なコストの上昇を招く。また、発熱体を用いたプリンタは、比較的低価格で高速化に対応が可能であるが、インク粒子の大きさが変えられないために画質的は劣る。このように両方式には一長一短があるので、これらの長所を生かした方法が望まれている。
という問題点がある。
【００２９】
本発明は、カラー印字に対しては画質の良好な印字が得られ、モノクロ印字に対しては高速印字が可能なコストの安いインクジェットプリンタを提供することを目的としている。
【００３０】
【課題を解決するための手段】
図１は本発明の原理説明図である。図において、６はインク、７は記録媒体、
９は圧力室11に設けられ、インク６を噴射するノズル、
11は印字ヘッド１に複数設けられ、インク６が供給され、ノズル９を有する圧力室、
８は印字ヘッド１に設けられ、複数の圧力室11中の少なくとも１つの圧力室11内のインク６に外部から圧力を加える第１の圧力発生手段、
8Aは印字ヘッド１に設けられ、第１の圧力発生手段８に対応する圧力室11以外の圧力室11内のインク６の内部に圧力を発生させる第２の圧力発生手段、
20は印字情報に応じて第１の圧力発生手段８或いは第２の圧力発生手段8Aを選択する選択手段である。
【００３１】
選択手段20によって選択された第１の圧力発生手段８或いは第２の圧力発生手段8Aにより圧力室11内のインク６をノズル９から噴射してドットによって記録媒体７に印字を行うように構成されている。
【００３２】
モノクロ印字では、文書等の印字が主であり、濃淡は用いないことが多い、また、印字では、通常モノクロ印字が大半を占めるため、使用者にとってはモノクロの印字速度が非常に重要である。そこで、高速化のための多ノズル化が比較的容易な第２の圧力発生手段8A（例えば、発熱体）を備えた圧力室11のノズル９でモノクロ印字する。一方、カラー画像では使用者は高画質を重視するため、インク粒量を複数種類設定できる第１の圧力発生手段８（例えば、圧電素子）でカラー印字をする。
【００３３】
従って、印字情報（モノクロ印字かカラー印字か）に応じて第１の圧力発生手段８か第２の圧力発生手段8Aの何れかを選択して、第１の圧力発生手段８を選択したときは、印字情報に基づく飛翔インク粒量を設定して印字することができ、写真のような滑らかな濃度階調の画質の良好な印字が得られ、また、第２の圧力発生手段8Aを備えた圧力室11はコスト安に数を増やすことができるので、第２の圧力発生手段8Aを選択したときは、高速印字を行うことができる。
【００３４】
第１の圧力発生手段８は、圧電素子で構成される。従って、飛翔インク粒量を変化させることができ、濃度階調により良好な印字画像が得られる。
【００３５】
第２の圧力発生手段8Aは、発熱体で構成される。従って、ノズル数をあまりコストを掛けずに容易に増やすことができ、印字速度を高めることができる。
【００３６】
選択手段20は、印字情報がカラー画像かモノクロ画像かによって第１の圧力発生手段８或いは第２の圧力発生手段8Aのいずれかを選択するように構成されている。
すなわち、選択手段20は、印字情報がカラー画像のときは、第１の圧力発生手段８を選択し、印字情報がモノクロ画像であるときは、第２の圧力発生手段8Aを選択するように構成されている。
【００３８】
従って、印字頻度が高いモノクロ画像は高速で印字することができ、比較的頻度が低いカラー画像は低速ながら高画質の印字が得られる。
また、本発明は、複数種類の飛翔インク粒量から印字情報に指定された飛翔インク粒量に応じて、駆動波形の噴射時の最初の変化点までの電位差及び時間を設定する設定手段を備え、第１の圧力発生手段８は設定手段によって設定された電位差及び時間で駆動されるように構成されている。
【００３９】
従って、第１の圧力発生手段８による飛翔インク粒量に関係なく噴射タイミングを同一にすることができるので、印字位置のずれがなく濃度階調の印字画質を高めることができる。
【００４０】
更に、設定手段は、複数種類の飛翔インク粒量の噴射タイミングを同一に設定するように構成されている。従って、飛翔インク粒量に関係なく噴射タイミングが同一になり、印字位置のずれがなく濃度階調の印字画質を高めることができる。
【００４１】
【発明の実施の形態】
以下、従来例で説明したプリンタに本発明を適用したの実施例を図２〜図６を参照して説明する。全図を通じて同一符号は同一対象物を示す。
【００４２】
本実施例は、圧電アクチュエータを備えた圧力室と発熱体を備えた圧力室を、カラー印字かモノクロ印字かの印字情報に応じて使い分けることにより、カラー印字では、濃度階調の良好な画質で印字でき、モノクロ印字では高速印字を行うことができるようにしたものである。なお、カラー印字内の黒色は、シアン、マゼンタ及びイエローの３色印字で合成して得られる。
【００４３】
図３の説明図に示すように、印字ヘッド1cにおいて、カラー印字用のノズルの３グループの各ノズル91,92,…に対応する圧力室111,112,…は、圧電アクチュエータ81,82,…で駆動するように構成され、モノクロ印字用のノズルの１グループの各ノズル91,92,…に対応する圧力室11a,11b,…は発熱体8a,8b,…で駆動するように構成されている。
【００４４】
図２のブロック図において、14はＣＰＵ、15はＲＯＭ、16はＲＡＭ、17はホストインタフェース部（以下ホストＩＦという）、18はメカインタフェース部（以下メカＩＦという）、19は文字発生器、20ａはヘッドインタフェース部（以下ヘッドＩＦという）、21はメカドライバ、22,23 はヘッドドライバ、センサＳを示す。
【００４５】
プリンタは、ＣＰＵ14によって制御され、ＣＰＵ14の周辺回路としてＲＯＭ15、ＲＡＭ16、ホストＩＦ17、メカＩＦ18、文字発生器19及びヘッドＩＦ20ａ等を備えている。
【００４６】
ＣＰＵ14は、ＲＯＭ15の制御プログラムに従って各部を制御する。
ＲＯＭ15は、印字情報制御部150 、ヘッド駆動制御部151 、ヘッド移動制御部152 及び媒体移送制御部153 のプログラムを格納している。
【００４７】
印字情報制御部150 は、ホストから受信した印字情報をＲＡＭ16の印字情報記憶部160 にアクセスし、その印字情報から、カラー印字かモノクロ印字かを判定し、カラー印字と判定した時にヘッドＩＦ20ａにカラーフラグをセットし、印字情報記憶部160 から読み出した印字情報に基づいて、文字等のコードを文字発生器19で印字パターンに変換し、印字に必要なコマンド及び印字パターン (写真等の画像印字の時の印字データを含む。) をヘッド駆動制御部151 、ヘッド移動制御部152 及び媒体移送制御部153 に送る。
【００４８】
ヘッド駆動制御部151 は、ヘッドＩＦ20ａにカラーフラグがセットされている時には、ヘッドＩＦ20ａから圧電アクチュエータ81,82,…を駆動させるヘッドドライバ22にイネーブル信号ａを送らせ、カラーフラグがセットされていない時には、発熱体8a,8b,…を駆動させるヘッドドライバ23にイネーブル信号ｂを送らせる。
【００４９】
ヘッド移動制御部152 は、ヘッド駆動制御部151 による印字ヘッド1cの印字駆動にタイミングを合わせて、メカドライバ21に指令してモータM1を駆動させる。媒体移送制御部153 は、ヘッド駆動制御部151 及びヘッド移動制御部152 による行印字駆動にタイミングを合わせて、メカドライバ21に指令してモータM2を駆動させる。
【００５０】
ＲＡＭ16は、ホストから受信した印字情報を一時記憶する印字情報記憶部160 を有する。印字情報は、カラー印字かモノクロ印字かを示すデータ、及び階調を含む印字データ等で構成されている。
【００５１】
メカＩＦ18は、給紙部（図示していない）にセットされた用紙7aを検出したセンサＳから信号が入力されるほか、ヘッド移動制御部152 及び媒体移送制御部153 からのモータM1及びモータM2を駆動するための信号をメカドライバ21に出力する。
【００５２】
文字発生器19は、印字情報中の印字データが文字、記号等のコードであるときに、文字パターンに変換して出力する。
ヘッドＩＦ20ａは、カラー印字の時に印字情報制御部150 の指令によりカラーフラグをセットするメモリを有し、圧電アクチュエータ81,82 …及び発熱体8a,8b,…の２種類のヘッド（圧力室グループ）に夫々繋がるヘッドドライバ22,23 への駆動信号と、フラグの有無によって各ヘッドドライバ22,23 へのイネーブル信号ａ,bを排他的に出力する。
【００５３】
このような構成及び機能を有するので、次に図４のフローチャートにより作用を説明する。
▲１▼まず、ＣＰＵ14からホストに対してプリンタが「レディ」であることを通知する。
【００５４】
▲２▼ホストはアプリケーションから印字指示を受けると、プリンタが「レディ」であることを確認し、プリンタに対して印字情報を送る。即ち、カラー／モノクロ印字、印字解像度及び画像処理等のコマンドを発信した後、印字データを送る。
【００５５】
▲３▼プリンタはコマンドの指示に従ってメカＩＦ18及びヘッドＩＦ20ａにパラメータを設定する。印字情報を印字情報記憶部160 に一時記憶する。この時、印字情報がカラー印字であればヘッドＩＦ20ａにカラーフラグをセットする。（カラーフラグのセットがなければ、モノクロ印字を示す。）
▲４▼カラー印字の時は、ヘッドドライバ22に対してイネーブル信号ａを有効にする。
【００５６】
▲５▼モノクロ印字の時は、ヘッドドライバ23に対してイネーブル信号ｂを有効にする。
▲６▼同時に、印字情報中の印字データが文字等のコードである場合は、文字発生器19により文字パターンに変換してヘッドドライバ22,23 に供給する。印字データが写真等の画像の場合は変換せずに供給される。（以下供給される両データを印字パターンという。）
▲７▼各ヘッドドライバ22,23 は、イネーブル信号ａ,bが有効である時のみ印字パターンを受け取り、イネーブル信号ａの時は、印字パターンの各ドット毎の階調に対応する３つの駆動波形（次に図６で説明する）の１つを設定して、ヘッド駆動電圧を圧電アクチュエータ81,82,…に、イネーブル信号ｂの時は、所定の駆動波形のヘッド駆動電圧で発熱体8a,8b,…に印加して印字する。
【００５７】
次に圧電アクチュエータ81,82,…に駆動波形を与えるヘッドドライバ22を詳細に説明する。
図５の回路図において、ヘッドドライバ22には、波形生成部24〜26、アンド回路27,28 、シフトレジスタ29、ラッチ回路30及び、アナログスイッチ部31a,31b,…が設けられている。
【００５８】
３つの波形生成部24〜26は、図６に示すように、駆動波形の噴射時の最初の変化点c1〜c3までの電位差及び時間が異なる３つの波形１〜３を生成する。図中実線で示す波形１は、最も電位差及び時間が大で、インク6aの最大の粒量を噴射する駆動波形となる。１点鎖線で示す波形２及び破線で示す波形３は、順次電位差及び時間が小さくなり、インク6aの粒量が順次小さくなる駆動波形となる。
【００５９】
波形生成部24〜26の出力はアナログスイッチ部31a,31b,…の選択作動により、圧電アクチュエータ81,82,…に与えられ、波形に応じて圧力室11a,11b,…に異なる圧力が与えられる。各波形生成部24〜26は、イネーブル信号ａで波形発生を制御し、波形データ（印字パターンの階調）はヘッドＩＦ20ａより与えられる。
【００６０】
印字パターンもイネーブル信号ａでゲートされて圧電アクチュエータ81,82,…に与えられる。まず、印字パターンを図示していないクロックでシフトレジスタ29に取り込む。圧電アクチュエータ81,82,…の数に対応する印字パターンをシフトレジスタ29に取り込むと、図示していないラッチ信号によりシフトレジスタ29のデータをラッチ回路30に転送する。
【００６１】
ラッチ回路30の出力は、各圧電アクチュエータ81,82,…に繋がるアナログスイッチ部31a,31b,…の制御信号として与えられる。アナログスイッチ部31a,31b,…は、印字パターンのドットの階調に応じた駆動波形を選択して該当する圧電アクチュエータ81,82,…に与える。かくて、ノズル91,92,…から駆動波形に対応した異なるインク粒量が噴射する。
【００６２】
このようにして、写真等の印字が多いカラー印字では、圧電アクチュエータによって濃度階調を表現した高画質の印字を行い、文字等の印字が多いモノクロ印字では、前述のように、発熱体を使用した場合にはノズルの数をコスト安に増やすことができるので、発熱体によって高速印字を行うように使い分けることにより、高速、高画質を両立させたコスト・パフォーマンスの高いインクジェットプリンタが得られる。
【００６３】
例えば、圧電アクチュエータの価格は約７円／ノズルで、発熱体は約１.7円／ノズルであるので、発熱体を用いれば圧電アクチュエータの約４倍のノズル数にでき、従って、同一コストで４倍の高速化が可能となる。
【００６４】
上記実施例では、波形生成部24〜26により３種類の駆動波形を生成して圧電アクチュエータ81,82,…に与える場合を説明したが、他の複数種類、例えば、２種類、４種類等としても良いことは勿論である。
【００６５】
また、上記実施例では、カラー印字に圧電アクチュエータ81,82,…を備えた圧力室111,112,…を対応させ、モノクロ印字に発電体8a,8b,…を備えた圧力室11a,11b,…を対応させた場合を説明したが、モノクロ印字でも写真画像のような場合には、濃度階調で印字することが望ましいので、圧電アクチュエータ81,82,…を備えた圧力室111,112,…を対応させる方法としても良い。
【００６６】
更に、上記実施例では、カラー印字をシアン、マゼンタ、イエローの３色で印字するプリンタの場合を説明したが、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色でカラー印字行うプリンタの場合にも適用することができる。この場合には、圧電アクチュエータ81,82,…を備えた圧力室111,112,…を上記４色に対応させ、発熱体8a,8b,…を備えた圧力室11a,11a,…をモノクロ印字用に対応させることは勿論である。
【００６７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、カラー印字には第１の圧力発生手段（圧電素子）を備えたヘッドによって高画質の印字を行い、モノクロ印字には第２の圧力発生手段（発熱体）を備えたノズル数を増やしたヘッドによって高速印字を行うように使い分けることができ、高速、高画質を両立させたコスト・パフォーマンスの高いインクジェットプリンタが得られるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の原理説明図
【図２】 本発明の実施例を示すブロック図
【図３】 実施例の印字ヘッドの構成を示す説明図
【図４】 実施例のフローチャート
【図５】 ヘッドドライバと印字ヘッドの回路を示すブロック図
【図６】 圧電アクチュエータの駆動波形を例示する説明図
【図７】 本発明が適用されるインクジェットプリンタの概要を示す斜視図
【図８】 従来例の印字ヘッドの一部を破断して示す斜視図
【図９】 図８の正面透視図
【図１０】 印字ヘッドの一つのノズルに対応する部分の構成図
【図１１】 圧電アクチュエータを説明する斜視図
【図１２】 従来例の印字ヘッドの駆動回路図
【図１３】 異なる従来例の印字ヘッドの側断面図
【図１４】 異なる従来例の印字ヘッドの駆動回路図
【図１５】 従来例の圧電アクチュエータの駆動波形図
【図１６】 発熱体に与えられるエネルギーと最大気泡量の関係を示す図
【符号の説明】
１,1a 〜1cは印字ヘッド、 ６,6a はインク、
７は記録媒体、 7aは用紙、
８は第１の圧力発生手段、 8Aは第２の圧力発生手段、
81,82 は圧電アクチュエータ、 8a,8b は発熱体、
９,91,92はノズル、 11,111,112,11a,11bは圧力室、
20は選択手段、 20ａはヘッドＩＦ、
22,23 はヘッドドライバ、 24〜26は波形生成部、
31a,31b はアナログスイッチ部、 150 は印字情報制御部、
151 はヘッド駆動制御部
Claims (1)
- インクが供給され、該インクを噴射するノズルを有する複数の圧力室、該複数の圧力室中の少なくとも１つの圧力室内のインクに外部から圧力を加える第１の圧力発生手段、及び該第１の圧力発生手段に対応する圧力室以外の圧力室内のインクの内部に圧力を発生させる第２の圧力発生手段を有する印字ヘッドと、
印字情報に応じて第１の圧力発生手段或いは第２の圧力発生手段の駆動を選択する選択手段とを備え、
前記第１の圧力発生手段は圧電素子で構成される一方、前記第２の圧力発生手段は発熱体で構成され、
前記選択手段は、印字情報がカラー画像のときは、前記第１の圧力発生手段を選択し、印字情報がモノクロ画像であるときは、前記第２の圧力発生手段を選択する手段であり、
前記第１の圧力発生手段は、複数種類の飛翔インク粒量から印字情報に指定された飛翔インク粒量に応じて、駆動波形の噴射時の最初の変化点までの電位差及び時間を設定する設定手段を備え、該設定手段によって設定された電位差及び時間で駆動されるとともに、 前記設定手段は、前記複数種類の飛翔インク粒量の噴射タイミングを同一に設定するように構成され、
前記選択手段によって選択された第１の圧力発生手段或いは第２の圧力発生手段により圧力室内のインクをノズルから噴射してドットによって記録媒体に印字を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP27007496A JP3801699B2 (ja) | 1996-10-11 | 1996-10-11 | インクジェットプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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