JPH06171077A - インクジェット式プリンタ - Google Patents

インクジェット式プリンタ

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JPH06171077A
JPH06171077A JP32816092A JP32816092A JPH06171077A JP H06171077 A JPH06171077 A JP H06171077A JP 32816092 A JP32816092 A JP 32816092A JP 32816092 A JP32816092 A JP 32816092A JP H06171077 A JPH06171077 A JP H06171077A
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JP
Japan
Prior art keywords
nozzles
ink jet
blocks
jet head
interval
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Application number
JP32816092A
Other languages
English (en)
Inventor
Toshihisa Saruta
稔久 猿田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Seiko Epson Corp
Original Assignee
Seiko Epson Corp
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】インクジェットヘッドの走査方向と垂直方向に
配列されたN個のノズルをM個のブロック(但しN≧
4、M≧2、N≠M)に分割し、各ブロック内のノズル
を印刷解像度DのM倍の間隔で配列し、かつ各ブロック
間の隣合うノズルの間隔を(1+q×M)×D(qは
1、2、・・・)に配列することにより高印字品質な印
刷物を提供する。 【構成】記録紙が巻き付けられたドラム1が回転する
と、エンコーダ2は所定間隔で信号を発生する。CPU
8はエンコーダ2の信号から、解像度Dの間隔でインク
滴がインクジェットヘッド4から吐出するタイミング信
号を発生させ、ドライバ9はこのタイミング信号と、信
号処理回路10より出力される印字信号に従いインクジ
ェットヘッド4を駆動する。この走査と並行してCPU
8はヘッドキャリッジモータ7を回転させ、インクジェ
ットヘッド4を副走査方向に移動する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インタレース式インク
ジェット式プリンタに関する。
【0002】
【従来の技術】従来のインタレース式インクジェット式
プリンタは日本特許公報、特公平3−56186号に示
される様にインク滴が吐出されるインクジェットヘッド
のノズルが印刷解像度DのK倍だけ一様に離隔され、紙
の上端から下端までプリントヘッドが移動中、この方向
と垂直にヘッドをノズル数と同一ペル数並進させる方式
であった。また日本特許公報、特公平4−19029号
では特公平3−56186号と同様のノズル配列を有す
るインクジェットヘッドを複数個用意し、カラーインク
ジェットのインタレース方式を達成するものであった。
このインタレース方式により従来インクジェット方式は
高解像度印字を行うために、複数のノズル列を千鳥配列
する方法を用いてきたが、適度に各ノズルを離隔した一
列のノズル列で高解像度印字が可能となり安価な構造が
実現できるばかりでなく、隣合ったドット列が同時に形
成されることなく一定時間後に形成されるためドット列
間の干渉が少なく良好な画質が得られた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし前述したインタ
ーレース方式の規則に従いノズルを配列し、1画素をp
×pのドットマトリクスで表現した場合、各ノズルの走
査線は図8の様になる。図8はノズル数N=32、K=
5(ノズル間隔は印刷解像度D×Kのため、K=5とし
た場合、ノズル間隔はD×5となる)の場合に、ライン
ヘッド82の各ノズル81を副走査方向に順次1から3
2の番号をつけ(図8のN1、N2、N3・・・)、各
ノズルがどの位置を走査するか示したものである。また
図8の各走査終了後のラインヘッド82の位置は一走査
が終了するまでにラインヘッド82が副走査方向にN×
D移動する様子を示したものである。ここでp=4、か
つN1がドットマトリクスの最初の列を走査するとする
と図8に示すように最初のドットマトリクスはN1、N
14、N27、N8のノズルが走査し、次のドットマト
リクスはN21、N2、N15、N28のノズルが走査
する。このような走査方法では各ノズルから吐出される
インク滴の量がばらつくことにより画質を低下させるた
め、全ノズルを一定量のインク滴が吐出するようにする
必要があるが、これはノズル数が増加すればするほど困
難となる。
【0004】このバラツキを目立たせない方法として本
出願人が先願した日本特許公報、特開平4−11823
9号に示したようにノズル数NをN=p、ノズル間隔を
N+1とし、1画素をp×pのドットマトリクスで表現
するインクジェットプリンタのインタレース走査方法で
ある。これはヘッドの走査方向と垂直方向(以後副走査
方向とする)のpドットがp個のノズルで順番に構成さ
れ、しかも各ドットマトリクスに対して同じ順番である
ため、ドットマトリクス毎のバラツキは少ない。しかし
本方式はノズル数Nに比例してノズル間隔が大きくなる
ため、ノズル数Nを多く必要とするプリンタには適さな
い。一方図8に示すインタレース方式はノズル数Nが増
加してもノズル間隔が大きくならないように構成できる
が、前述したように各ドットマトリクスの濃度を一定に
するには、各ドットマトリクスの副走査方向の同じ位置
を走査するノズルから吐出するインク量を一定にしなけ
ればならない。しかし図8のようにN1、N21、N
9、・・・(図8のドットマトリクスの同じ位置を走査
するノズル番号には4×s+p(sは1から7の整数、
pは1から4の整数でドットマトリクスの副走査方向の
位置を示す)の規則がある)のノズルから吐出されるイ
ンク量を一定にしなければならないが、このように飛び
越したノズルの吐出されるインク滴の量を一定にするこ
とは困難であった。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に於けるインクジェット式プリンタはインク
ジェットヘッドの走査方向と垂直方向に配列されたN個
のノズルをM個のブロック(但しN≧4、M≧2、N≠
M)に分割し、各ブロック内のノズルを印刷解像度Dの
M倍の間隔で配列し、かつ各ブロック間の隣合うノズル
の間隔を(1+q×M)×D(qは1、2、・・・)に
配列したラインヘッドを記録媒体の一走査が終了し、次
の走査が開始するまでに記録媒体と直交する方向にN×
Dだけ移動することを特徴とする。
【0006】さらに前記インクジェットヘッドのM個の
ノズルブロックは各々独立した共通電極を持つことを特
徴とする。
【0007】さらに前記インクジェットヘッドはノズル
を配置したノズルプレートと、各々のノズルに対応した
圧力室と、圧電素子と、圧電素子を固定する基台とを具
備し、ノズルプレート、圧力室、圧電素子を固定する基
台の少なくともひとつをM個のブロック毎に分離したこ
とを特徴とする。
【0008】
【実施例】図1は本発明のインクジェット式プリンタの
一例を示すものである。1はドラム、2はエンコーダ、
3はドラム1を回転するドラム回転モータ、4はインク
ジェットヘッド、5はインクジェットヘッド4を支持す
る支持体、6はリードスクリュウー、7はリードスクリ
ュウー6を回転し、インクジェットヘッド4と支持体5
を副走査方向に移動させるヘッドキャリッジモータ、8
はCPU、9はインクジェットヘッド4を駆動するドラ
イバ、10は印字データの信号処理回路、11は印字デ
ータを一時記憶するバッファメモリ、12は印字データ
である。
【0009】図1のドラム1には図示されない記録紙の
着脱機構により、記録紙が巻き付けられ、モータ3によ
りドラム1が回転し、印字を開始する。印字シーケンス
を図2により説明する。図2の21はノズルである。印
字開始時にインクジェットヘッドは開始位置に位置し、
ドラム1が回転することによりドラム1に巻き付けられ
た記録紙上を走査し、各Blockは図に示す様に各々
の線上を走査する。この際、エンコーダ2はドラム1の
回転に応じて、所定間隔で信号を発生する。CPU8は
このエンコーダ2の信号から、解像度Dの間隔でインク
滴がノズル21から吐出するようなタイミング信号を発
生させ、ドライバ9はこのタイミング信号と、信号処理
回路10より出力される印字信号に従いインクジェット
ヘッド4を駆動する。更にこの走査と並行してCPU8
はヘッドキャリッジモータ7を回転させ、リードスクリ
ュウー6を回転することにより支持体5と支持体5に固
定されたインクジェットヘッド4を副走査方向に移動す
る。この副走査方向の移動はドラム1が一回転する間
に、図2に示す第1走査終了後の位置にインクジェット
ヘッド4が位置するように定速動作する。(ドラムが1
回転する間に、インクジェットヘッド4は副走査方向に
N×Dだけ移動する。)以上の動作を連続して行うこと
により、図2に示すように記録紙上の実印画領域開始位
置から解像度Dの印画を隙間なく行うことが出来る。こ
の際信号処理回路10は外部機器から転送された印字デ
ータ12をバッファメモリ11に一時記憶し、図2のイ
ンクジェットヘッド4のノズル21の配列に従い、バッ
ファメモリ11に記憶された印字データを並び換えドラ
イバ9に転送する。但し第1走査のBlock1、Bl
ock2、Block3、第2走査のBlock1、B
lock2、第3走査のBlock1の走査は、信号処
理回路10により空データを発生させインク滴を吐出さ
せない。
【0010】次にインクジェットヘッド4の一例を図3
の断面図に示す。図3の31はノズル、32はノズルプ
レート、33は隔壁、34はインク、35は弾性板、3
6は圧電素子、37は圧電素子を固定する基台である。
圧力室は隔壁33と弾性板35で構成され、室内に充填
されたインクは圧電素子37の伸縮により圧せられ、ノ
ズル31からインク滴となり飛翔する。基台37は図2
で示したBlock毎に分離されて、各々ノズル31に
対応する圧電素子36を固定する。このように基台37
を分離するのは製造工程中の圧電素子37の欠損、破損
等による不良率歩を低減するためであり、また基台のそ
り、うねりによる圧電素子36と弾性板35の接着不良
を低減するためである。この図3に示すインクジェット
ヘッド4で図2の走査を行った時のドットマトリクスを
図4に示す。図4は1画素を4×4のドット41で構成
したドットマトリクスであり、前述した様に各主走査方
向の列は順次Block1から4が走査し、印字信号に
従いインク滴を所定の位置に打ち込む。この時各Blo
ckのノズルから吐出されるインク滴の量は異なること
が多く、図4の様にBlock1のノズルから吐出され
たインク滴により形成されたドット41と、Block
2のノズルから吐出されたインク滴により形成されたド
ット42とではドットの大きさが異なる。これは図3の
様なBlock毎に基台37を分離するヘッド構造では
Block毎の圧電素子36の厚み、伸縮量のバラツキ
等があるためである。これに反し各Block内のバラ
ツキはBlock毎のバラツキより比較的小さくでき
る。これは図5に示すようにノズル配列方向の基台51
の長さと同程度の長さの圧電素子の塊52を最初に接合
する(図5(a))。その後基台51上の圧電素子の塊
52を破線で示すように順次切断する(図5(b))。
圧電素子の塊52は通常、塊毎のバラツキに比し塊内の
バラツキが少く、どの位置でもほとんど一定の変位量、
厚みを有するため、分離された圧電素子53は均一にで
きる。図3に示すようなインクジェットヘッを用いて、
図2で示した走査方法を行うことにより、各ドットマト
リクスは図4に示す様に、吐出するインク量が均一なノ
ズルがマトリクス内の同じ位置を走査するため、ドット
マトリクス内に打ち込むインク滴の数が同じであれば同
じ濃度を示し、画素毎の濃度は均一になる。
【0011】本実施例では図3に示すように基台37を
分離したインクジェットのヘッド構造を用いて説明した
が、これはノズルプレート32、または圧力室を分離し
てもそり、うねりによる接着不良や歩止まりを低減する
ことができる。また基台37、ノズルプレート32、圧
力室の全てを分離する構造であるラインヘッドのユニッ
ト化においても同様の効果は得られる。
【0012】またドライバー9を図6に示す構造とした
場合でも同様の効果がある。図6はドライバー9の一例
であり、61a、61b、・・・はインクジェットヘッ
ド4に駆動信号を与える駆動信号発生回路、62a、6
2b・・・は圧電素子群、63は選択素子、64a、6
4b、・・・は共通電極、65はフリップフロップ回路
である。尚駆動信号発生回路61a、圧電素子群62
a、共通電極64aは図2のBlock1のノズルに、
駆動信号発生回路61b、圧電素子群62b、共通電極
64bは図2のBlock2のノズルに対応する。駆動
信号発生回路61の具体例は図7に示す。図7に於て、
101から105は抵抗、106から108、114は
NPN型トランジスタ、109、110、113はPN
P型トランジスタ、111はコンデンサ、115は充電
制御信号、116は充電制御信号115の反転信号であ
る放電制御信号、112は電源である。図1のCPU8
からエンコーダ2の信号と同期した所定のパルス幅を持
つ充電制御信号115が出力される。この充電制御信号
115によりNPN型トランジスタ106をオン状態に
すると、PNP型トランジスタ109がオン状態にな
る。このときPNP型トランジスタ109とPNP型ト
ランジスタ110はカレントミラー回路を構成し、抵抗
104により定められる一定電流でコンデンサ111に
充電する。コンデンサ111の電位はPNP型トランジ
スタ109とPNP型トランジスタ110はカレントミ
ラー回路がオンしている状態、つまりPNP形トランジ
スタ106がオン状態の時間だけ充電する。充電制御信
号115が終了するとNPN型トランジスタ106がオ
フ状態になり、電源112より供給される電圧より低い
電圧値(以後Vpとする)に保持される。次に一定時間
Vpに保持された後、放電制御信号116によりNPN
型トランジスタ108をオン状態にする。NPN型トラ
ンジスタ107とNPN型トランジスタ108は前述し
たと同様にカレントミラー回路を構成し、抵抗105に
より定められる一定電流でコンデンサ111を放電す
る。この充電制御信号115と放電制御信号116を連
続して行い、コンデンサ111の充放電を繰り返すこと
により台形状の駆動信号を発生する。尚ここで得られた
駆動信号はNPN型トランジスタ120とPNP型トラ
ンジスタ121で構成されるコンプリメンタリ型のプッ
シュプル回路により電流増幅される。ここで図6の説明
に戻る。図6の駆動信号発生回路61a、61bの出力
は共通電極64a、64bに接続される圧電素子群62
a、62bに駆動信号を与え、フリップフロップ65に
保持された印字信号に従い、ON状態になっている選択
素子63に接続されている圧電素子群62a、62bを
伸縮させる。このように共通電極を分離した方法は、前
述したコンプリメンタリ型のプッシュプル回路を構成す
るNPN型トランジスタ120とPNP型トランジスタ
121に流れる電流値を少くし、NPN型トランジスタ
120とPNP型トランジスタ121を安価にし、更に
共通電極64a、64bの配線抵抗を無視できる効果が
ある。(電流値が大きくなれば配線抵抗による電圧降下
が生じる。そのため配線抵抗を低減するために配線を太
くしたり幅広くしたりしなければならない)しかしこの
ような共通電極を分離したドライバ構成では各Bloc
kに駆動信号を与える駆動信号発生回路61a、61b
の部品バラツキによる駆動信号のバラツキがある。この
駆動信号のバラツキ(特に電圧Vpのバラツキ)は、図
4で示したと同じくドットの大きさを異ならせる。この
駆動信号のバラツキを生じさせないためには駆動信号発
生回路61a、62bの部品を選別して一定にすること
により低減できるが高価になる。図6に示すドライバを
用いて、図2に示したと同様の走査方法を行うことによ
り、各Blockのノズルから吐出されるインク滴の量
が異なっても、前述したと同様各ドットマトリクス毎で
の濃度が同じとなるため良好な画質が得られる。
【0013】また本実施例ではノズルをM個のブロック
に分割し、1画素をp×pのドットマトリクスで表現す
る場合M=pの条件で説明したがこの限りではない。例
えばM=8でp=4にした場合、副走査方向に交互に濃
度の異なる画素になる可能性があるが、この交互に濃度
が異なる周期が100dot/inchより小さければ
ばらつきがあっても目立たないことが実験により確認さ
れている。よってM=8、p=4の条件では印刷解像度
Dを800dot/inch以上の解像度にすれば良
い。
【0014】
【発明の効果】本発明は、インクジェットヘッドの走査
方向と垂直方向に配列されたN個のノズルをM個のブロ
ック(但しN≧4、M≧2、N≠M)に分割し、各ブロ
ック内のノズルを印刷解像度DのM倍の間隔で配列し、
かつ各ブロック間の隣合うノズルの間隔を(1+q×
M)×D(qは1、2、・・・)に配列したラインヘッ
ドを記録媒体の一走査が終了し、次の走査が開始するま
でに記録媒体と直交する方向にN×Dだけ移動すること
で、ノズル間隔を印刷解像度のM倍の間隔で一列に配列
することができ、インクジェットヘッドの構造を簡単
に、安価に実現できた。また主走査方向の隣接するドッ
ト列が同時に形成されることなく、ある程度の時間差を
有して形成されるため、各ドット列が干渉することなく
良好な印字品質が実現できた。
【0015】またインクジェットヘッドのM個のノズル
ブロックを各々独立した共通電極を持つことにより、安
価なドライバが得られ、ノズルから吐出されるインク滴
の量が各Blockで異なっても、印字品質を劣化させ
ることのないインタレース走査方法を実現できた。
【0016】またインクジェットヘッドを構成する、ノ
ズルプレート、圧力室、圧電素子を固定する基台の少な
くともひとつをM個のブロック毎に分離したことによ
り、不良率を低減させ、かつ印字品質を劣化させないイ
ンタレース走査方法を実現できた。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のインクジェット式プリンタの実施例
を示す図。
【図2】 本発明のインクジェット式プリンタのインタ
レース走査を示す図。
【図3】 本発明のインクジェット式プリンタのインク
ジェットヘッドの構造の一例を示す図。
【図4】 本発明のインクジェット式プリンタのドット
マトリクスを示す図。
【図5】 基台上に圧電素子を構成する工程を示す図。
【図6】 本発明のインクジェット式プリンタのドライ
バ回路を示す図。
【図7】 ドライバー回路の走査電圧発生回路の一例を
示す図。
【図8】 従来のインタレース走査を示す図。
【符号の説明】
1 :ドラム 2 :エンコーダ 3 :ドラム回転モータ 4 :インクジェットヘッド 5 :支持体 6 :リードスクリュウー 7 :ヘッドキャリッジモータ 8 :CPU 9 :ドライバ 10 :処理回路 11 :バッファメモリ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インクジェットヘッドと記録媒体を相対的
    に移動させ、複数のノズルよりインク滴を飛翔させ前記
    記録媒体上に画像を形成するインクジェット式プリンタ
    において、インクジェットヘッドの走査方向と垂直方向
    に配列されたN個のノズルをM個のブロック(但しN≧
    4、M≧2、N≠M)に分割し、各ブロック内のノズル
    を印刷解像度DのM倍の間隔で配列し、かつ各ブロック
    間の隣合うノズルの間隔を(1+q×M)×D(qは
    1、2、・・・)に配列したラインヘッドを記録媒体の
    一走査が終了し、次の走査が開始するまでに記録媒体と
    直交する方向にN×Dだけ移動することを特徴とするイ
    ンクジェット式プリンタ。
  2. 【請求項2】前記インクジェットヘッドのM個のノズル
    ブロックは各々独立した共通電極を持つことを特徴とす
    る請求項1記載のインクジェット式プリンタ。
  3. 【請求項3】前記インクジェットヘッドはノズルを配置
    したノズルプレートと、各々のノズルに対応した圧力室
    と、圧電素子と、圧電素子を固定する基台とを具備し、
    ノズルプレート、圧力室、圧電素子を固定する基台の少
    なくともひとつをM個のブロック毎に分離したことを特
    徴とする請求項1記載のインクジェット式プリンタ。
JP32816092A 1992-12-08 1992-12-08 インクジェット式プリンタ Pending JPH06171077A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7008040B2 (en) 2001-02-01 2006-03-07 Seiko Epson Corporation Ink jet printer and image printing system as well as printing methods therefor
JP2013022827A (ja) * 2011-07-21 2013-02-04 Seiko Epson Corp 画像記録装置、画像記録方法、プログラム、プログラム記録媒体

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