JP4239450B2 - インクジェットプリンタ用荷電偏向制御装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明はインクジェット記録装置に関し、特に高品位な画像を高信頼で記録可能な高速インクジェットプリンタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続記録用紙に高速印刷する高速インクジェットプリンタとして、ライン走査型インクジェットプリンタが提案されている。この装置では、インク粒子吐出用のノズル孔を列状に配置した長尺インクジェット記録ヘッドを、連続記録用紙の全幅にわたって記録用紙面に対向して配置し、前記ノズル孔から吐出するインク粒子の記録用紙面への着弾を記録信号に応じて選択的に制御する。同時に記録用紙を連続記録用紙の長手方向に高速移動させて主走査する。この主走査とインク粒子の記録用紙への着弾制御で走査線への記録ドット形成の制御を行い記録画像を記録用紙上に得る。
【０００３】
このライン走査型インクジェットプリンタとしては、記録ヘッドにコンティニュアスインクジェット方式の記録ヘッドを使用する装置や、オンデマンドインクジェット方式の記録ヘッドを使用する装置が多く提案されている。このうち、オンデマンドインクジェット方式のライン走査型インクジェットプリンタはコンティニュアスインクジェット方式の装置に比べて記録速度では及ばないが、インクシステムが非常に簡単である等のため、普及型の高速プリンタを提供するのに適している。
【０００４】
このオンデマンドインクジェット方式のライン走査型インクジェットプリンタ用の記録ヘッドは、圧電素子や発熱素子への駆動電圧印加により、ノズル孔を開口とするインク室中のインクに圧力を加えてインク粒子を吐出するノズルを、列状に多数配置した構成である。そして、このライン型記録ヘッドのノズル列に沿って、荷電偏向電極をノズル孔に対向させて設置し、ノズルから吐出されたインク粒子を偏向することで、記録用紙上の各画素位置に隣接ノズルから吐出された複数のインク粒子が多重に配置出来る。このことにより、ノズル故障による記録欠陥を防止し、記録の信頼性を飛躍的に向上させ、また記録ムラを改善することが可能な、インク粒子偏向型オンデマンドインクジェットプリンタが提案されている。
【０００５】
このプリンタのインク粒子偏向には、特公昭４７−７８４７号公報等で開示されている荷電量制御方式のインク粒子偏向原理が適用できる。荷電量制御方式とは、ノズル孔から吐出したインク粒子の電荷量を記録信号に応じて荷電し、荷電したインク粒子を静電界中で飛行させ、その電荷量に応じて偏向させる方式であり、高頻度で発生するインク粒子を偏向制御できることから、高速記録に適している。
【０００６】
この荷電量制御型偏向方式では、ノズル孔から吐出したインク粒子の荷電量を正確に制御することが重要で、このためには、ノズルから形成されるインク粒子がサテライト粒子を伴わないか、あるいは、サテライト粒子が発生しても飛行途中ですぐにメイン粒子と合体して１粒子になる、所謂１粒子モードでインク粒子を形成することが必要である。その理由は、サテライト粒子とメイン粒子がなかなか合体しない所謂２粒子モードでは、夫々の粒子の比電荷量に差が生じ、偏向量に差が出て、１画素を正しく記録できないからである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、オンデマンド型ノズルでインクを吐出する際、低速度でインク滴を吐出する場合には１粒子モードでインク粒子が作成可能であるが、インク粒子の吐出速度を、外乱に強くする目的等のために高速度にした場合、サテライト粒子とメイン粒子とが飛行途中において、なかなか合体しない所謂２粒子モードになり、サテライト粒子とメイン粒子それぞれの偏向量に差が生じて、記録用紙上で離れた位置に着弾してしまい、１画素を正しく記録できなくなる問題が起こることがあった。
【０００８】
このような粒子モード特性は、ノズルやインクの種類あるいはインク温度によっても異なる。従って、１粒子モードでのみ記録動作する仕様では、記録装置の動作裕度を狭くするという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明は、サテライト粒子とメイン粒子をほぼ同じ偏向量に制御し、２粒子モードでも良好な記録ができる荷電偏向制御装置で、特に、動作裕度が広く高信頼で高品位画像を高速記録可能なインク粒子偏向型オンデマンドインクジェットプリンタを実現する上で、好適な荷電偏向制御装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【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、インク滴を吐出するノズル孔を有するノズル素子と、吐出された前記インク滴を偏向するための電極を具備する荷電偏向機構部と、該荷電偏向機構部へ電圧を印加して偏向電界を発生させる荷電偏向制御手段を備え、前記ノズル孔から吐出した一塊のインク滴が複数のインク粒子に分離切断する時刻に、前記インク滴が分離する方向に適切な強さの電界を作用させ、前記複数粒子それぞれへの電荷の再分配をするように前記荷電偏向制御手段の印加電圧を制御し、前記インク粒子の偏向量をほぼ等しくするように成したことを特徴とする。
【００１１】
また、一塊のインク滴が分離切断して形成された複数のインク粒子それぞれへの電荷の再分配は、複数のインク粒子それぞれに対し記録用紙上での偏向量がほぼ等しくなるように比電荷量が制御されることを特徴とする。
【００１２】
また、インク滴を吐出するノズル孔を有するノズル素子と、吐出された前記インク滴を偏向するための電極を具備する荷電偏向機構部と、該荷電偏向機構部へ電圧を印加して偏向電界を発生させる荷電偏向制御手段を備え、前記ノズル孔から吐出した一塊のインク滴がメイン粒子とサテライト粒子に分離切断する時刻に、前記インク滴が分離する方向に適切な強さの電界を作用させ、前記メイン粒子とサテライト粒子それぞれへの電荷の再分配をするように前記荷電偏向制御手段の印加電圧を制御し、前記インク粒子の偏向量をほぼ等しくするように成したことを特徴とする。
【００１３】
更に、メイン粒子とサテライト粒子それぞれへの電荷の再分配は、メイン粒子とサテライト粒子の記録紙上での偏向量がほぼ等しくなるように比電荷量が制御されることを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の例を図を参考にしながら説明する。図１は、本発明による荷電偏向量制御装置を備えたインク粒子偏向型オンデマンド方式のライン型インクジェットプリンタの構成図である。図２は記録ヘッドモジュール１０のノズル孔１２側からの斜視拡大図である。
【００１５】
本例によるインク粒子偏向型オンデマンド方式のライン型インクジェットプリンタでは、荷電偏向量制御装置として、記録ヘッドモジュール１０の各々に取り付けられた傾斜電界発生用オリフィス電極１１と、該記録ヘッドモジュールを複数個搭載した記録ヘッドモジュールマウンタ２０に対向し、記録用紙６０の背面に設置した用紙背面電極３０からなる荷電偏向機構部と、該用紙背面電極に適正に制御された荷電偏向信号を供給する荷電偏向制御信号発生回路４０を備える。
【００１６】
この荷電偏向制御信号発生回路４０により、記録ヘッドモジュール１０のノズル孔１２から記録信号入力データに応じて吐出したインク粒子を所定量に荷電偏向する。そして矢印Ａの方向に移動する記録用紙６０上の所定位置に着弾させ、記録ドット７０から構成される所望の記録を行う。
【００１７】
前記記録ヘッドモジュール１０はオンデマンドインクジェット方式のリニア記録ヘッドモジュールであり、ｎ個のノズル素子から構成され、各ノズル素子は、図２の金属等導電部材のオリフィス板１３に所定ピッチで列状に配置したｎ個のノズル孔１２を開口としている。各ノズル素子は図には記載されていないが、ノズル孔１２を開口端とするインク加圧室、このインク加圧室にインクを導くインク流入孔、このインク流入孔にインクを供給するマニホールドを備える。また、インク加圧室には該インク加圧室の体積を記録信号に応じて変化させる圧電素子（ＰＺＴ）等のアクチュエータが取り付けられている。
【００１８】
各ノズルの構造は同一構造である。各ノズル素子の圧電素子にはインク粒子吐出制御信号作成装置５０からの駆動信号が供給されるようになっており、記録信号に応じて各ノズル孔１２からインク粒子が吐出される。例えば、約４０μｍのノズル孔から２０ｎｇ程度のインク粒子が５ｍ／ｓで記録用紙６０に向けて吐出される。
【００１９】
インク粒子吐出制御信号作成装置５０は記録信号入力データに応じて、タイミング信号発生回路５２からのタイミングをもとに記録制御信号を作成する記録信号作成回路５１と、この制御信号を受けて記録ヘッドモジュール１０の各ＰＺＴ５５を駆動するための駆動用パルス信号を発生するＰＺＴ駆動パルス作成回路５３と、駆動用パルス信号をＰＺＴを駆動させるのに好適な電力に増幅するＰＺＴドライバ回路５４とからなる。
【００２０】
傾斜電界発生用オリフィス電極１１は、例えば０．５ｍｍ厚さ程度の導電性を有する金属製等の板であり、この板が図２のようにオリフィス板の上面にノズル孔列に沿って、ノズルから約３００μｍ離して取り付けてある。そして電極はオリフィス板１３、ノズル内のインクと共に接地されている。
【００２１】
用紙背面電極３０は、金属等の導電性部材で形成された平板であり、各記録ヘッドモジュール１０のオリフィス板１３に対向し、オリフィス面から約１．５ｍｍ離れた位置に、オリフィス面と平行に設置される。そして該電極には荷電偏向制御信号発生回路４０からの荷電偏向信号が印加される。
【００２２】
荷電偏向制御信号発生回路４０は、タイミング信号発生回路５２からのタイミングと記録信号作成回路５１からの信号をもとに、本発明により適正に制御された荷電偏向信号を発生する荷電偏向信号作成回路４１と、これからの信号を所定電圧に増幅する背面電極ドライバ回路４２よりなる。荷電制御信号作成回路４１は、インク粒子の荷電量を制御する信号部分を作成する荷電信号作成部４３と、偏向電圧を決定する信号部分を作成する偏向電圧作成部４４を備え、荷電信号作成部４３は、インク粒子の荷電量を適正制御するためのメニスカス切断時刻荷電電圧作成部４３ａとメイン粒子切断時刻荷電電圧作成部４３ｂ、また必要に応じてマルチ粒子切断時刻荷電電圧作成部４３ｂ'を備える。
【００２３】
図３は、本発明による荷電偏向制御装置の動作を、記録ヘッドの多数ノズルの中の１ノズルを例にとって説明するための図である。以下、図を参照しながら動作を説明する。
【００２４】
傾斜電界発生用オリフィス電極１１とオリフィス板１３は導体であって接地されている。用紙背面電極３０には荷電偏向制御信号発生回路４０からの荷電信号電圧が印加されているため、これらオリフィス電極及びオリフィス板と用紙背面電極との間には電界が形成される。
【００２５】
図４は、図３のような動作条件の場合における、傾斜電界発生用オリフィス電極１１付きのオリフィス板１３と、用紙背面電極３０の間の等電位面８０を示したものである。この例から分かるように、電界が作用しない時のノズル孔から吐出したインク粒子の飛行軌道すなわち非偏向インク粒子飛行軌道９０の近辺では、電界の方向が用紙背面電極に対して傾斜しており、傾斜電界８５を形成している。
【００２６】
従って、図３で、インク粒子吐出制御信号作成装置５０からのＰＺＴ駆動パルスのＰＺＴ５５への印加で、ノズル孔から吐出した２種類のインク粒子１４ａ、１４ｂを荷電偏向制御信号発生回路４０で荷電すれば、帯電インク粒子は傾斜電界により、非偏向インク粒子飛行軌道９０と垂直な方向、即ちインクの吐出方向と垂直な方向に偏向されることになる。
【００２７】
且つ、本例によれば、ノズル孔から吐出したインク滴が２種類のインク粒子、即ちメイン粒子１４ａ、サテライト粒子１４ｂに分離して飛行する、所謂２粒子モードでも、これら２種類のインク粒子の偏向量を等しく揃えることが可能である。その動作を説明する前に、２粒子モードでの荷電偏向制御の課題について、従来の１種類のインク粒子で記録する１粒子モードでの荷電偏向動作を参照しながら説明する。
【００２８】
図５は、１粒子モードでの荷電量制御を説明するための、インク粒子の形成と荷電のタイムシーケンス図である。図５（ｂ）のようにインク粒子吐出制御信号作成装置回路５０からのＰＺＴ駆動信号パルスがノズルのＰＺＴ５５に印加されると、図５（ａ）のようにＴｍ時間後にインク滴１４ｏの後部サテライト粒子部がメニスカスから分離する。そしてＴｓ時間後にはインク滴１４ｏがメイン粒子１４ａとサテライト粒子１４ｂに分離する。しかしその後これらの粒子は間もなく合体し、１種類のインク粒子、合体粒子１４ｇとなって偏向され、記録用紙に向かって飛行する。１粒子モードとは、このように１種類のインク粒子として偏向され、記録用紙に着弾して１画素を形成するモードであり、このような粒子形成飛行モードのほかに、インク滴の後部が前部から分離しない粒子形成モードも含む。本例は、荷電偏向信号として±１ｋＶを印加するものとする。
【００２９】
このような１粒子モードでは、図５（ｃ）のようなタイミングで荷電パルスが印加されると、Ｔｍ時点では＋１ｋＶの電圧が印加されているので、この電圧で偏向されるインク粒子の荷電量は決まる。即ち、Ｔｍ時点での背面電極への＋１ｋｖの電圧印加で、インク滴の形状に応じて電荷がインク滴に誘導し、帯電インク滴としてメニスカスから分離する。その後、結局インク滴は１個のインク粒子になるので、インク粒子の総電荷量はその後変化することはない。
【００３０】
図５（ｄ）はＴｍ時点でのインク滴の帯電状態とその後の偏向の例を示す図である。ここで例えば、インク一滴当りの総電荷量を−９ｑとする。これらの粒子が分離して、例えばメイン粒子部の電荷量が−２ｑ（ｑは定数）に対しサテライト粒子部が−７ｑとなったとしても、すぐにサテライト粒子がメイン粒子に追い付いて合体粒子となるため、結果的に、合体粒子は−９ｑの総電荷量を保持したまま飛行する。この飛行時には、−１ｋＶが背面電極に印加されるため、傾斜電界が作用し、合体粒子はその荷電量に応じて偏向され、記録用紙の記録対象画素位置に、図５（ｅ）のように１記録ドットを形成することが出来る。
【００３１】
ところで、オンデマンド型ノズルでインク滴を２〜３ｍ／ｓ程度と比較的低速度で吐出する場合には、１粒子モードでインク粒子を作成しやすい。しかし、インク粒子の吐出飛行を、外乱に強くする目的等のため、５〜６ｍ／ｓ程度と高速度にしようとすると、サテライト粒子とメイン粒子がなかなか合体しない所謂２粒子モードになりやすい。また、ノズルやインクの種類あるいはインク温度によっても１粒子モードは実現しにくく、２粒子モードになってしまうことがある。
【００３２】
図６は、２粒子モードでの荷電量制御を説明するためのインク粒子形成と荷電のタイムシーケンス図である。
【００３３】
図６（ｂ）のようにインク粒子吐出制御信号作成装置回路５０からのＰＺＴ駆動信号パルスがノズルのＰＺＴ５５に印加されると、図６（ａ）のようにＴｍ時間後に一塊のインク滴１４ｏの後部サテライト部分がメニスカスから分離する。そしてＴｓ時間後にはインク滴１４ｏがメイン粒子１４ａとサテライト粒子１４ｂに分離する。その後、これらの粒子は１粒子モードのように合体することなく、傾斜偏向電界中を飛行し、夫々のインク粒子のＱ／Ｍ即ち比電荷量に応じて偏向され、記録用紙上に着弾する。但し、Ｑはインク粒子の電荷量、Ｍは質量である。
【００３４】
ここで、メイン粒子とサテライト粒子の比電荷量をＱｍ／Ｍｍ、Ｑｓ／Ｍｓとすると、ＱｍとＱｓは、１粒子モードと同様にＴｍでの荷電偏向信号電圧値が関与するが、その他にＴｓでの荷電偏向信号電圧値が大きく関係する。
【００３５】
即ち、図６（ｃ）のようなタイミングで荷電パルスが印加されると、Ｔｍ時点では＋１ｋＶの電圧が背面電極に印加されるので、インク滴１４ｏには電荷が誘導し、例えば、総電荷量−９ｑをもってメニスカスから分離する。これが第１番目の荷電量制御である。
【００３６】
このとき、インク滴１４ｏの電荷は、インク滴の形状、特に表面積に応じて分布するので、本例の場合では、メイン粒子部よりサテライト粒子部の方が電荷量が大きく、一例として、図６（ｄ）のようにメイン粒子が−２ｑ、サテライト粒子が−７ｑの分配になっている。
【００３７】
その後、帯電インク滴のサテライト粒子になる後部と、メイン粒子になる頭部がＴｓにおいて分離する。この時、図６（ｃ）の荷電偏向信号は−１ｋＶが印加されており、この電界がサテライト部とメイン粒子部に作用した状態で切断が起こる。このため、−１ｋＶの電界の作用でインク滴の総電荷量−９ｑの再分配が起こる。即ち、メイン粒子部の電荷量は減少し、例えば−１ｑとなり、サテライト部は増加して−８ｑとなる。この時、サテライト粒子の重量が２ｍ（ｍは定数）、メイン粒子の重量が１ｍであると、サテライト粒子１４ｂの比電荷量は−４、メイン粒子１４ａの比電荷量は−１となる。よって、偏向量はほぼ４対１となって、サテライト粒子１４ｂとメイン粒子１４ａの偏向量に大きな差が起こり、図６（ｅ）のようにサテライト粒子による記録ドットと、メイン粒子による記録ドットの２記録ドットが離れて記録用紙上に記録されるようになり、記録対象の１画素が良好に記録できなくなってしまう。
【００３８】
この問題を解決するのが本発明による荷電偏向制御装置であり、以下図７を参照しながら説明する。
【００３９】
図７（ｃ）の荷電パルスは、図５（ｃ）または図６（ｃ）の荷電パルスに対し、一塊のインク滴１４ｏがメイン粒子１４ａとサテライト粒子１４ｂに分離するＴｓ時点でインク滴に、インク滴が切断する方向に電界を作用させることが出来るようにパルス幅が設定されており、且つＴｓ時点でのパルス波高値が所定値に制御設定されている。図７（ｃ）の（３）はＴｓ時点でのパルス波高値が、Ｔｍ時点でのパルス波高値と同じ場合、図７（ｃ）の（４）は所定量高くした場合であり、図７（ｃ）の（２）は低くした場合、図７（ｃ）の（１）は偏向電圧値の−１ｋＶのレベルと等しくなった場合である。
【００４０】
図７（ｃ）の（１）の場合は、図５（ｃ）または図６（ｃ）の場合と同様に動作し、サテライト粒子１４ｂの比電荷量は−４、メイン粒子１４ａの比電荷量は−１となり、偏向量はほぼ４対１となって、サテライト粒子１４ｂとメイン粒子１４ａの偏向量に大きな差が出る。
これに対し、図７（ｃ）の（２）のようにＴｓ時点直前から荷電パルス電圧が印加されていると、この正電圧による電界がインク滴１４ｏの長さ方向に発生し、この電界により帯電インク滴が移動する。即ち、インク滴の負の電荷はメイン粒子部側に移動し、その分サテライト粒子部の負電荷は減少する。このようにインク滴への電荷の再分配制御が行なわれる。そして、Ｔｓ時点でメイン粒子１４ａとサテライト粒子１４ｂが分離するので、電荷を再分配制御した状態のインク粒子作成が可能である。この例の場合、メイン粒子部の負電荷量は増加し例えば−２．５ｑとなり、サテライト部は減少して−６．５ｑとなる。この時サテライト粒子の重量が２ｍ（ｍは定数）、メイン粒子の重量が１ｍであると、サテライト粒子１４ｂの比電荷量は−３．２５、メイン粒子１４ａの比電荷量は−２．５となる。よって、偏向量はほぼ３対２となって、サテライト粒子１４ｂの偏向量とメイン粒子１４ａの偏向量を近づけることができる。
【００４１】
図７（ｃ）の（３）のように、更にＴｓでの荷電パルス波高値を高くし、この例場合、Ｔｍでの波高値と等しくした場合、インク滴の電荷再分配の結果、メイン粒子１４ａの電荷量は−３ｑ、サテライト粒子１４ｂの電荷量は−６ｑとなる。したがってこの時サテライト粒子の重量が２ｍ（ｍは定数）、メイン粒子の重量が１ｍであると、サテライト粒子１４ｂの比電荷量は−３、メイン粒子１４ａの比電荷量は−３と等しくなる。よって、偏向量はほぼ３対３となって、サテライト粒子１４ｂの偏向量とメイン粒子１４ａの偏向量をほぼ等しくすることが出来、サテライト粒子による記録ドットと、メイン粒子による記録ドットを記録用紙上で重ねて１記録ドットとして、あるいは非常に近い位置に記録ドットが形成できるので所望の１画素が良好に記録可能になる。
【００４２】
図７（ｃ）の（４）のようにＴｓでの荷電パルス波高値が更に高くなると、電荷再分配の結果、逆にメイン粒子の比電荷量のほうが大きくなり、偏向量も大きくなる。
【００４３】
以上のような、本発明によるインク滴分離方向への電界強さの制御により、帯電インク滴の電荷再分配制御が可能で、メイン粒子とサテライト粒子の比電荷量を制御し、両粒子の偏向量をほぼ等しくして、２粒子モードとなる場合でも１画素を良好に記録できる。
【００４４】
図８（ｂ）の（１）及び（２）は、インク粒子を吐出方向に対し垂直方向（図３でのＡ方向）において正負に偏向する場合の、本発明による荷電偏向信号の例を示したものである。この例では、（１）のようにメニスカス切断時とメイン粒子切断時の、荷電電圧と偏向電圧が異なる場合や、（２）のように丁度同じ電圧となる場合を載せたが、メイン粒子切断時の電圧は、荷電電圧、ノズル径、インク滴速度、吐出インク体積等を勘案し、適切な値を選ぶ。
【００４５】
図７（ｃ）で説明した荷電信号パルスは正方向偏向用荷電制御部であり、これに引き続いて負方向偏向用荷電制御部を発生する。Ｔｍで−１ｋＶの電位になっているので、この電圧でインク滴は正に所定量帯電する。そしてＴｓの制御された電位により、インク滴の分離方向に所定の電界を作用させることが可能である。従って、図７で説明した動作原理と同様に、インク滴の正電荷の再分配制御が行なえ、メイン粒子とサテライト粒子に目的の電荷を与える制御が可能である。よって、負方向についてもメイン粒子とサテライト粒子の偏向量を等しくでき、目的の１画素を良好に記録可能である。
【００４６】
図８の（１'）及び（２'）は、本発明による荷電偏向信号の他の例を示すものであり、ＴｍとＴｓ時点の電位がインク粒子荷電に有効に作用することから、印加のパルス幅を狭くし、各パルス印加毎に偏向電位である−１ｋＶに戻すようにしている。図８の（１）及び（２）と同様に、メイン粒子切断時の電圧は、様々な要因で変わるため、ここでは、メイン粒子とサテライト粒子を同じ方向に偏向させる例として、（１）メニスカス切断時より電圧が低い場合、（２）メニスカス切断時と同じ電圧の場合を載せた。
【００４７】
この例によれば、背面電極に偏向電位が印加する時間を長く設定できるため、偏向量を大きくできるようになる。しかし、このパルス幅は、ＴｓやＴｍの記録動作中の変動や、ノズルごとのバラツキを考慮して決める必要がある。
【００４８】
図９は、本発明の他の第２例を説明する図である。この例では図９（ａ）のようにノズルから吐出したインク滴１４ｏが、メイン粒子１４ａとサテライト粒子１４ｂに分裂した後、サテライト粒子１４ｂが、更に、第一サテライト粒子１４ｂ１と第２サテライト粒子１４ｂ２に分離し、これら３種類のインク粒子をほぼ同じ偏向量に制御して目的の１画素に記録ドットを形成する場合である。
【００４９】
先に説明した、メイン粒子切断時間Ｔｓ１での所定電圧印加による、メイン粒子とサテライト粒子部への電荷量再分配に引き続き、サテライト粒子が、第１サテライト粒子と第２サテライト粒子に分離する時間Ｔｓ２で、マルチ粒子切断時刻荷電電圧作成部４３ｂ'からの制御された所定電圧が印加するように設定されている。これにより、第１サテライト粒子と第２サテライト粒子への電荷の再分配制御が可能である。Ｔｍでのインク滴への荷電と、Ｔｓ１及びＴｓ２での電荷再分配制御の適正化により、メイン粒子１４ａ、第１サテライト粒子１４ｂ１と第２サテライト粒子１４ｂ２の比電荷量をほぼ等しくして、各インク粒子の偏向量を等しくし、良好な記録ドットの形成が可能である。
【００５０】
このように本発明は、２粒子モードへの適用に留まらず、ノズルから吐出した一塊のインク滴が複数のインク粒子に分離するマルチ粒子モードにも適用可能である。
【００５１】
尚、以上はオンデマンドインクジェット型ノズルへの適用について説明したが、コンティニュアスインクジェット型ノズルへの適用も同様に可能である。
【００５２】
【発明の効果】
本発明によれば、ノズル孔から吐出されたサテライト粒子とメイン粒子をほぼ同じ偏向量に制御して、２粒子モードでも良好な記録が可能な荷電偏向制御装置が実現出来るため、特に高信頼で高画質記録が可能な、動作裕度の広い高速インクジェットプリンタ用荷電偏向制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のおけるインクジェットプリンタ用荷電偏向装置とこれを適用したライン型プリンタの構成図である。
【図２】 本発明のおけるインクジェットプリンタ用荷電偏向機構部の部分拡大図である。
【図３】 本発明によるインクジェットプリンタ用荷電偏向装置の動作を説明するための図である。
【図４】 傾斜電界発生用オリフィス電極付きオリフィス板と用紙背面電極間の等電位面を示す図である。
【図５】 １粒子モードでの荷電量制御を説明するためのインク粒子の形成と荷電のタイムシーケンス図である。
【図６】 ２粒子モードでの荷電量制御を説明するためのインク粒子の形成と荷電のタイムシーケンス図である。
【図７】 本発明によるインクジェットプリンタ用荷電偏向装置の動作を説明するための図である。
【図８】 本発明の他の例におけるインクジェットプリンタ用荷電偏向装置の動作を説明するための図である。
【図９】 本発明の他の第２例におけるインクジェットプリンタ用荷電偏向装置の動作を説明するための図である。
【符号の説明】
１０は記録ヘッドモジュール、１１は傾斜電界発生用オリフィス電極、１２はノズル孔、１３はオリフィス板、１４はインク粒子、１４ｏはインク滴、１４ａはメイン粒子、１４ｂはサテライト粒子、１４ｂ１は第１サテライト粒子、１４ｂ２は第２サテライト粒子、１５はメニスカス、２０は記録ヘッドモジュールマウンタ、３０は用紙背面電極、４０は荷電偏向制御信号発生回路、４１は荷電偏向信号作成回路、４２は背面電極ドライバ回路、４３は荷電信号作成部、４３ａはメニスカス切断時刻荷電電圧作成部、４３ｂはメイン粒子切断時刻荷電電圧作成部、４３ｂ'はマルチ粒子切断時刻荷電電圧作成部、４４は偏向電圧作成部、５０はインク粒子吐出制御信号作成装置、５１は記録信号作成回路、５２はタイミング信号発生回路、５３はＰＺＴ駆動パルス作成回路、５４はＰＺＴドライバ回路、５５はＰＺＴ、６０は記録用紙、７０は記録ドット、８０は等電位面、８５は傾斜電界、９０は非偏向インク粒子飛行軌道、９１は正帯電偏向インク粒子飛行軌道、９２は負帯電偏向インク粒子飛行軌道、Ａは記録用紙送り方向である。

Claims (5)

1. インク滴を吐出するノズル孔を有するノズル素子と、吐出された前記インク滴を偏向するための電極を具備する荷電偏向機構部と、該荷電偏向機構部へ電圧を印加して偏向電界を発生させる荷電偏向制御手段を備え、前記ノズル孔から吐出した一塊のインク滴が複数のインク粒子に分離切断する時刻に、前記インク滴が分離する方向に適切な強さの電界を作用させ、前記複数粒子それぞれへの電荷の再分配をするように前記荷電偏向制御手段の印加電圧を制御し、前記インク粒子の偏向量をほぼ等しくするようにしたことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 一塊のインク滴が分離切断して形成された複数のインク粒子それぞれへの電荷の再分配は、複数のインク粒子それぞれに対し記録用紙上での偏向量がほぼ等しくなるように比電荷量が制御されることを特徴とする請求項１記載のインクジェットヘッド。
3. インク滴を吐出するノズル孔を有するノズル素子と、吐出された前記インク滴を偏向するための電極を具備する荷電偏向機構部と、該荷電偏向機構部へ電圧を印加して偏向電界を発生させる荷電偏向制御手段を備え、前記ノズル孔から吐出した一塊のインク滴がメイン粒子とサテライト粒子に分離切断する時刻に、前記インク滴が分離する方向に適切な強さの電界を作用させ、前記メイン粒子とサテライト粒子それぞれへの電荷の再分配をするように前記荷電偏向制御手段の印加電圧を制御し、前記インク粒子の偏向量をほぼ等しくするように成したことを特徴とするインクジェットヘッド。
4. メイン粒子とサテライト粒子それぞれへの電荷の再分配は、メイン粒子とサテライト粒子の記録紙上での偏向量がほぼ等しくなるように比電荷量が制御されることを特徴とする請求項３記載のインクジェットヘッド。
5. 請求項１乃至４のいずれかのインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタ。

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