JPH035152A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業−１−の利用分野 本発明はノズルから吐出されたインク粒子を偏向′・毛
場内を通して記録紙に到達させて記録紙に画像を形成す
るようにしたインクジェットプリンタに関し、特に、複
数のノズルを有し、それぞれのノズルからインク粒子を
記録紙の所定の位置に高精度で到達させるようにしたイ
ンクジェットプリンタに関する。

従来の技術 従来用いられているインクジェットプリンタを示すと第
２図の通りであり、記録紙１０を支持してこれを搬送方
向つまり副走査方向に移動させるべく矢印の方向に回転
するドラム（記録部）１１に隣接してプリントヘッド１
２か、前記ドラム１１の回転中心軸と平行な方向つまり
主走査方向に往復動自在に設置されている。ただし、プ
リントヘッド１２が記録部に対して、相対的に主走査方
向に移動するのであれば、ヘッド１２を固定させて記録
部を主走査方向に移動するようにしても良い。

プリントヘッド１２には、インクポンプ］３から供給さ
れたインクを吐出するためのノズル１４が取付けられて
いる。このノズル１４の前方には接地電極１５と、この
接地電極１５との間で偏向電場を形成するための偏向電
極１６とが取１＝１けられている。更にプリントヘッド
１２には、ノズル１４から吐出するインク粒子を帯電さ
せる帯電電極１７が設けられている。

インクポンプ１３から供給されノズル１４から吐出する
インクは、表面張力で自然にインク粒子となってドラム
１１に向けて飛翔することになるが、これを促進すべく
、インクの自然分離周波数に近い振動をノズル１４に加
えるために、ノズル１４には振動子１８が取付けられて
いる。この振動子１８には発振器１つからの振動信１；
°か送られるようになっており、この周波数でインク粒
子が分離することになる。分離したインク杓子は、帯電
電極１７を通過する際に、この帯電電極１７に印字デー
タに応じた帯電信号によって電荷か選択的に（□＝Ｊ与
される。この印字データは同門回路２０により発振器１
９に同期させて、電極１７に送られることになり、イン
ク粒子は１粒ずつ選択的に帯電または非帯電となる。イ
ンク粒子は偏向電場内を通過する際に、帯電粒子が偏向
電場内の電界によって偏向されて記録紙１０には到達せ
ずに除去され、非帯電の粒子のみが記録紙に到達して印
字に寄ｊう、することになる。ただし、非帯電の粒子を
印字に使用せず、帯電された粒子を印字に使用するよう
にしても良い。

このような連続噴射型のインフジエラ）・プリンタによ
って、カラー画像を形成する場合には、プリントヘッド
１２には、イエローのインクを吐出するノズルと、マゼ
゛ンタのインクを吐出するノズルと、シアンのインクを
吐出するノズルとの合計３つのノズルが前記主走査方向
に、所定の間隔を隔てて設置されている。また、これら
３本のノズルに合わせてブラックのインクを吐出するノ
ズルを設置する場合もある。

発明が解決しようとする課題 上述のように、カラー画像を形成するインクジェットプ
リンタにあっては、複数のノズルから吐出されたインク
が記録紙に対して所定の位置に重なるように付着しない
と、印字位置のずれか発生し、高品質の画像が得られな
くなる。このように、印字ずれが発生する原因として、
全てのノズルの長さが一致しておらず、これらの長さに
相違かあるということに起因しているということか判明
した。

ノズル相互の長さの相違による印字位置すれか発生する
様子を示すと第３図及び第４図の通りである。

第３図は、相互に等しい長さとなった２つのノズル１４
ａ、１４ｂを有するプリントヘッド１２に対して、記録
紙１０を矢印で示す主走査方向に相対移動させている状
態を示す。記録紙１０の相対移動速度をＶ（ｍ／ｓ）と
し、２つのノズル１４ａ、１４ｂ間の距離をＬ　（ｍ）
とすれは、ノズル１４ａに印字信号を与えてから、Ｌ／
Ｖ秒後にノズル１４ｂに印字信号を与えれは、両方のノ
ズルから噴出した粒子は重なることになる。

しかしながら、第４図に示すように、ノズルの長さに相
違があると、単純にＬ／Ｖ秒だけ遅延させるだけでは粒
子は重ならない。図示するように、インクの流速をＶｉ
　　（ｍ／ｓ）とし、ノズルの長さの差をＭ（ｍ）とす
ると、それぞれのノズルからのインクは、Ｍ　／　Ｖ　
ｉ　（秒）だけ、インクの分離点から記録紙１０への到
達時間に差か発生する。

したがって、第４図に示す場合には、ノズル１４ｂには
ノズ゛ル１４ａへのイ言号よりも、（Ｌ／Ｖ）（Ｍ／Ｖ
ｉ）秒遅延させて印字データを送るようにすれば、イン
ク粒子は重なることになる。

このように、ノズル間の距離に基く前記遅延時間Ｌ／Ｖ
は、プリンタの設計時に定まる固有の値となっているの
で、通常では設計時に補正される。

したかって、ノズル１４ｂには、ノズル１−４ａよりも
Ｌ／Ｖたけ遅延させて印字信号が送られるように設定さ
れる。しかし、前記Ｍ　／　Ｖ　ｉの値は、ノズルの製
造時における誤差によって発生し、各々のプリンタによ
ってその値が相違するランタムなものであって、一定の
定まった値で遅延させることはできない。このために、
各々のプリンタの組立てか完了した後に、調整工程でそ
れぞれのノズルの取（−１け位置等を調整しているが、
この機械的調整操作は非常に困難で、労力を要するのみ
ならず、ノズルを交換すれば、再度その調整を行なう必
要かある。

これを解決する１つの方策として、前記Ｌ／Ｖ秒遅延さ
せる場合と同様に、電気的に遅延させる技術か特公昭６
０−５５３０９１づ゛公報に開示されている。この技術
は、各ノズルに調整可能な遅延回路を設けて、ノズルへ
の信号を遅らせて、Ｍ／■］秒に相当する補正を行なう
ようにしたものである。

また、特開昭５０−１５９９２３号公報には、印字デー
タか記憶された記憶素ｒからのデータの読み出しを調整
することによって、同様にノズルへの印字化すの時間調
整を行なうようにした技術が示されている。

しかしなから、帯電信号を遅延させる方式を採用しても
、連続噴射型のインクジェットプリンタにおいては、最
少１粒子分の遅延までしかできない。これは、前述した
ように、インク粒子を発振器１つからの周波数に同期し
て離散的に飛び出させるようにしているので、粒子の噴
出周間よりも短い時間たけ帯電信号を遅延させても、結
果的には遅延に結びつかないからである。尚、帯電信−
シ゛を遅延させる方式は、印字開始時間の遅延ではなく
、印字開始粒子の遅延を意味する。

本発明は上記従来技術の問題点に鑑みてなされたもので
あり、インク粒子の位置をその１つ分以下の位置で調整
し得るようにして、複数のノズルから吐出したインク粒
子か確実に重なり合い、高品質の画像を形成し得るよう
にすることを目的とする。

課題を解決するための手段 １−面目的を達成するための発明は、記録紙を支持する
記録部と、当該記録部に向けてそれぞれインク粒子を吐
出すると共に所定間隔を隔てて設置された複数のノズル
との間に、前記それぞれのノズルに対して直角の方向の
偏向電場を形成する偏向電極を設け、前記それぞれのノ
ズルから吐出するインク粒子を帯電させる帯電電極を有
し、前記記録紙にそれぞれの前記ノズルからのインク粒
子を付着させて画像を形成するようにしたインクジェッ
トプリンタにおいて、前記それぞれのノズルに取付けら
れた振動子に所定周波数の振動信号を送る発振器と、前
記帯電電極に印字データ信−Ｊ・を送り、前記それぞれ
のノズルから吐出するインク粉子を、前記記録紙に到達
する粒子と到達しない粒子とに設定する帯電信号発生手
段と、前記振動子の振幅を変化させる振幅調整手段とを
有するインクジェットプリンタである。

また、前記帯電信号発生手段に前記印″了：データ信−
シ゛を遅延さぜる遅延手段を有するインフジエラ１・プ
リンタである。

作用 ノズルに取（Ｊけられた振動子の振幅を振幅調整手段に
よって変化させると、ノズルから吐出されたインク柱が
インク粒子となる分離点の位置か変化することになる。

これにより、複数のノズルの長さが相違していても、そ
れぞれのノズルから吐出されインク粒子となる位置を一
致させることかできることになり、複数のノズルから記
録部に向けて飛翔するインク粒子を１粒子分以下の距離
で所定の位置に重ねることができる。また、前記振幅調
整手段に加えて、遅延手段によって、帯電信号発生手段
から帯電電極に送られる印字データを遅延させるように
すれは、１粒子分以下の距離の調整に併せて、１粒子分
の距離調整をも行なうことができる。

実施例 以下、図示する本発明の一実施例に基いて本発明の詳細
な説明する。

第１図は本発明の一実施例に係るインクジエツ０ トプリンタを示す概略図であり、前記従来のインジェッ
トプリンタを示す図面中の符号と共通する部材には同一
の符号を付しである。

記録紙１０を支持してこれを搬送する記録部としてのド
ラム１１に隣接して、プリントヘッド１２が設置されて
おり、このヘッド１２には複数のノズル１４ａ、１４ｂ
が取付けられている。カラー画像を形成するには、通常
３ないし４つのノズルが用いられているが、第１図には
説明の簡略化のために２つのノズルのみを示している。

このヘッド１２には前述したように、接地電極１５、偏
向電極１６、及び帯電電極１７とが取付けられているが
、図示は省略されている。

それぞれのノズルには振動子１８ａ、１８ｂが取（−Ｊ
けられており、これらの振動子には１つの発振器１９か
ら所定周波数の振動信シＪ°が送られるようになってい
る。これにより、各々のノズルには振動子によって所定
の振動が加えられる。ＣＰＵやダイレクトメモリアクセ
スコントローラ等から出力ラインバッファ回路を介して
送られる印字デ１ 一タは、同期回路２０ａ、２０ｂによって、発振器１９
からの振動信号に同期して、それぞれのノズル１４ａ、
１４ｂからのインク粒子を、帯電粒子と非帯電粒子とに
設定する。

振動子１８ａ、１８ｂによってノズル１４ａ、１４ｂに
加えられる振動の振幅は、ある一定値以」二ならば、イ
ンク粒子は発振周波数に同期して分離するので、この振
幅は正確な値である必要はない。しかし、この振幅を変
化させると、インク打つまりノズルの先端からインクが
分離する点までの部分の長さが変化することが知見され
た。

そこで、本発明にあっては、発振器１つと振動子１８ａ
、１８ｂとの間に、発振器１つからの振動信号の増幅度
を変化させるための増幅度可変の増幅器２１ａ、２１ｂ
を設けている。この増幅器によって振動子に加えられる
振幅を変化させると、ノズルに加わる振動の強さが変化
し、結果的にインク柱の長さが変化して、ノズル長さの
誤差を補正することかできる。これにより、前記振幅を
変化させると、インクの分離点が連続的に変化し、２ インク１粒子分以下の印字ずれを補正することができた
。増幅度の設定はダイヤル等を操作して、増幅器の電圧
を調整することにより達成される。

したがって、本発明のインクジェットプリンタにあって
は、ノズルが交換されて、その長さが他のノズルと相違
することになっても、テス）・パターン等を実際に印字
し、それを検査しながら、可変増幅器を調整して、ノズ
ルの振動子の振幅を調整すれば、機械的調整を行なうこ
となく、容易に印字位置の調整を行なうことができる。

第１図に示すように、２つのノズルを有する場合には、
少なくとも、一方のノズルの振動子の振幅を変化させる
ようにすれば、他方のノズルからのインクを基準として
、それにインクの位置を調整させることができる。した
がって、３つないし４つのノズルが用いられる場合には
、少なくとも１つのノズルに取付けられた振動子には、
振幅調整手段としての可変増幅器を接続する必要はない
。

実験によれは、インクの流速を５０ｍ／ｓとし、インク
分離周波数をＩＭＨｚとして、可変増幅器３ を５〜３０Ｖに変化させて、振幅を変化させたとき、約
０．５ｍｍの分離点距離の変化か確認された。

実際に製造されるインクジェットプリンタにあっては、
０　、５ｍｍ程度の範囲で分離点を変化させることがで
きれば、充分にノズルの長さ誤差を補正することが可能
である。しかし、ノズル誤差が更に大きいノズルが使用
される場合を考慮すると、前述したように、帯電信すを
遅延させる方式で１粒子分までの補正と、本発明による
微調整の補正とを行なうようにすれば、より精度良く印
字位置ずれの補正を行なうことが可能となる。

発明の効果 以」二のように、本発明によれば、複数のノズルから吐
出されるインク粒子を、記録部に到達する粒子と到達し
ない粒子とに設定する帯電信は発生手段からの帯電信号
に同期させて、それぞれのノズルに取付けられた振動子
を発振器からの信号によって振動させるようにし、前記
振動子の振幅を可変増幅器によって変化させるようにし
た結果、インク柱から粒子に分離する分離点を変化させ
る４ ことか可能となり、インク粒子を１粒子以下に微調圧す
ることか可能となった。また、遅延手段によって、帯電
電極に送られる印字データを遅延させることを併用する
と、］−粒子分以下の調整に併せて、更に１粒子単位の
調整をも行なうことができる。これにより、複数のノズ
ルの長さに誤差が存在していても、それぞれのノズルか
らのインクを記録部の所定の位置に到達させることか可
能となり、高品質の画像を形成することが可能となった
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るインクジェットプリン
タを示す平面側概略図、第２図は従来のインクジェット
プリンタを示す正面側概略図、第３図は長さが等しい複
数のノズルからのインクの飛翔状態を示すインクジェッ
トプリンタの平面側概略図、第４図は長さか相違した複
数のノズルからのインクの飛翔状態を示すインクジェッ
トプリンタの＼Ｉ４面側概略図である。 ］０・・・記録紙、１１・・・ドラム（記録部）、１４
ａ、１４ｂ・・・ノズル、１６・・・偏向電極、１７・
・・帯電電極、１８ａ、１８ｂ・・・振動子、１９・・
・発振器、２０ａ、２０ｂ・・・同期回路（帯電信号発
生手段）、２１ａ、２１ｂ・・・可変増幅器（振幅調整
手段）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録紙を支持する記録部と、当該記録部に向けて
   それぞれインク粒子を吐出すると共に所定間隔を隔てて
   設置された複数のノズルとの間に、前記それぞれのノズ
   ルに対して直角の方向の偏向電場を形成する偏向電極を
   設け、前記それぞれのノズルから吐出するインク粒子を
   帯電させる帯電電極を有し、前記記録紙にそれぞれの前
   記ノズルからのインク粒子を付着させて画像を形成する
   ようにしたインクジェットプリンタにおいて、前記それ
   ぞれのノズルに取付けられた振動子に所定周波数の振動
   信号を送る発振器と、 前記帯電電極に印字データ信号を送り、前記それぞれの
   ノズルから吐出するインク粒子を、前記記録紙に到達す
   る粒子と到達しない粒子とに設定する帯電信号発生手段
   と、 前記振動子の振幅を変化させる振幅調整手段とを有する
   インクジェットプリンタ。
2. （２）前記請求項１に記載のインクジェットプリンタに
   おいて、前記帯電信号発生手段に前記印字データ信号を
   遅延させる遅延手段を有するインクジェットプリンタ。