JPS5838170A - インクジエツト用マルチノズルヘツド - 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】 本発明はインクジェット用ノズルヘッド、特に複数個の
ノズル開口を有するインクジェット用マルチノズルヘッ
ドに関するものである。

従来の印字装置、情報出力端末はワイヤーヘッド、活字
等をインクリボンを介して記録用紙に衝突させることに
より各種の出力情報を記録するものであったが、記録の
際の騒音がかなり大きく、比較的静粛なオフィス等で使
用された場合騒音公害をもたらすものであった。このよ
うな問題を解決するための出力装置として、近年液体状
のインクを何らかの手段により飛翔させ、記録用紙に付
着せしめ、各種の出力情報を記録する所謂インクジェッ
ト方式の出力装置（インクジェットプリンタ）が開発さ
れ一般に徳用され始めている。インクミスト方式を大別
すると帯電制御方式、インクオンデマンド方式、電界制
御方式、インクミスト方式の４つの方式に分けることが
できる。帯電制御方式とはインクを振動子により常時液
滴状に飛翔せしめ、この飛翔したインクを帯電させ、そ
の後この帯電しだ液滴状のインクを電場により偏向する
ことにより出力情報の記録を行なうというものである。

インクオンデマンド′方式とは出力情報に応じてインク
だめに圧電素子により圧力を加え、インクを飛翔させる
ことにより、記録用紙に記録をなすものである。！界制
御方式とはノズル開口部と記録用紙間に出力情報に応じ
、て電位を印加し、静電引力によりノズル開口からイン
クを引き出し記録用紙に付着させ記録を行うものである
。インクミスト方式とはインクだめ中に保持されたイン
クを振動子により霧状にし、この霧状になったインクを
放電により出力情報に応じて選択的にイオン化し、この
イオン化したインクを静電引力により記録用紙に付着せ
しめるものである。本発明のノズルヘッドは電界制御方
式におけるものである。

電界制御方式のインクジェットプリンタにおけるノズル
ヘッドは従来単一のノズル開ロヲ有スルモのであり、従
って、ノズルヘッドを記録用紙が移送される方向と直角
な゛方向、即ちライン方向に走査することによって記録
用紙全体に記録をなすという方法がとられていた。しが
しながら、このような方法ではノズルヘッドを機械的に
走査するために比較的低速度で記録がなされるという問
題を有していた。このような問題を解決するためにライ
ン方向に直線状に並んだ複数個のノズル開口を有するマ
ルチノズルヘッドを用いて、ノズルヘッドを機械的に走
査することなしに、出力情報に応じて複数個のノズル開
口がら選択的にインクを飛翔させることにより、−ライ
ン分の情報をほぼ同時に記録するという方法が提案され
ている。このような複数個のノズル開口を有するマルチ
ノズルヘッドを備えたインクジェットプリンタの概略図
を第１図に示す。

直線状に並んだ複数個のノズル開口を有するマルチノズ
ルヘッド１が記録用紙２の移送方向矢印３に対して直線
状に並んだ複数個のノズル開口が直角になるよう設置さ
れておりさらに、マルチノズルヘッド１のノズルの数と
同数の複数個の針状電極を有した多針電極４が記録用紙
２を介してマルチノズルヘッド１のノズルと多針電極４
の各電極が一対一に対応するように設置されている。液
体状インクは加圧ポンプ５或はインク静圧により加圧さ
れることによりマルチノズルヘッド１の各ノズルのノズ
ル開口に半球状のメニスカスが形成される。シリアルに
入力する出力情報を制御回路により制御処理し、電圧印
加ターミナル６と多針電極４との間に制御回路により処
理された出力情報に対応した電圧を駆動回路により印加
することにより、即ち多針電極４の各々の電極に出力情
報に対応して選択的に電圧を印加することに”より各ノ
ズル開口に形成されているインクのメニスカスは静電引
力により選択的に飛翔され記録用紙２に付着して出力情
報の記録がなされる。記録用紙２は送りローラー７によ
り一定速度で矢印３方向に移送されているので−ライン
分の出力情報の記録がなされた後は次のラインの出力情
報の記録をすることにより記録用紙２全体にわたって出
力情報を記録することができる。

さらに、マルチノズルヘッドを備えたインクジェットプ
リンタとしては第１図に示したような対向電極として多
針電極を用いたものの他にマルチノズルへラド１の各々
のノズルに各々電極を設け、対向電極を単一の板状ある
いは円筒状の電極としたものであってもよい。

上述したマルチノズルヘッドのノズルの数は高密度、高
解像度の出方記録を得るためには２０００〜４０００必
要とされるが、このような多数のノズルに対応して一度
に２０００〜４０００のノズルと多針電極との間にイン
クを飛翔させるための数ＫＶの電位を出力情報に応じて
印加せしめるような駆動回路（ドライバー）を用いるこ
とは駆動回路が非常に複雑、高価かつ大型になってしま
う、さらに、各ノズルの間隔は０゜１　ｉ＋ｍ程度であ
るので隣接するノズルからインクを同時に飛翔させると
、飛翔するインクは帯電しているのでクーロン力により
反撥し、目的の位置にインクが付着しないことがある。

従って、ノズルと多針電極との間に電位を印加せしめる
制御手段としては第２図に示したようにマルチノズルヘ
ッド１のノズルを比較的少数個のノズル群８ａ、ｇｂ、
　−１８ｎ　　に分割し、各ノズル群の第ｎ番目（ｎは
自然数）のノズルから同時にインクを飛翔せしめるとい
う方法が有用な方法として用いることができる。つまり
、シリアルに入力した出力情報ＳＯは制御回路９に入力
することにより各ノズル群の何番目のノズルを駆動する
かの選択信号Ｓ１が多針電極駆動回路１０に入力され、
選択すべきノズルに対応する電極に多針電極駆動回路Ｉ
Ｏにより電位が印加される。

−力制御回路９からは出力情報Ｓｏに応じて実際にノズ
ルからインクを飛翔させるか否かの出力信号Ｓ２が出力
され、この出力信号Ｓ２によってマルチノズルヘッド駆
動回路１１が駆動されることにより・各ノズル群に選択
的に電位が印加される。このようにして各ノズル群の第
ｎ番目のノズルから出力情報に応じてイ・ンクが飛翔せ
しめられ出力記録が可能となる。このような方法をとる
と多針電極駆動回路１゜が駆動すべき回路の数×マルチ
ノズルヘッド駆動回路１１が駆動すべき回路の数＝マル
チノズルの数となればよいので駆動回路を小型、簡略化
することができ、さらに同時にインクが飛翔するノズル
に充分な間隔があるので前述したようなり−ロン力の反
撥によるインクの干渉はおこらない。

しかしながら、このような方法をとると以下のような重
大、な問題が生じることを見い出した。

即ち、各ノズル群の第１番目のノズル８ａ−１゜８ｂ　
−１，・・・・・・、８ｎ−１から順次インクを飛翔せ
しめた時記録用紙は一定速度で連続的に移送されている
ので記録用紙２には第１図に示されるようなノコギリ歯
状の記録がなされることがわかった。このような各ノズ
ル群ごとに記録のずれが生じると例えば出力情報Ｓ。

が画像情報であると記録用紙の移送方向に罫線状のノイ
ズが生じ著しく再生画像が見にくくなる。このような問
題を解決する方法として常に記録用紙を一定速度で移送
するかわりに−ライン分の出力記録を行う間は記録用紙
の移送を停止し、−ライン分の出力記録が終了したのち
記録用紙を一定間隔だけ移送し、その後再び記録用紙を
停止し次のラインの出力記録を行なうという方法が考え
られるが、このような方法をとると記録用紙全体にわた
って記録をするために必要とされる時間が遅くなったり
、また記録用紙を移送する手段が極めて複雑になり、装
置全体が著しく高価なものになる。

従って、本発明の目的は容易でありかつ安価な手段によ
って前述したようなノコギリ歯状の記録がなされること
を解決し、−ライン分の記録を直線状になすことにある
。

本発明のインクジェット用マルチノズルヘッドは直線状
に並んだインクを飛翔させる複数のノズル開口を有する
ノズル群を複数個直線状ニ並べてなるマルチノズルヘッ
ドにおいて、前記各ノズル群が平行な複数の溝を底面に
有するノズルヘッド本体と、この底面に密接する平滑な
面を有するノズルヘッド支持体とからなり、前記各ノズ
ルヘッド本体の前記底面が互いに等しい角度をもって、
前記ノズル群の並ぶ方向に対して傾斜していることを特
徴とする。

従って、本発明のインクジェット用マルチノズルヘッド
を使用することにより、前述したような問題、即ち各ノ
ズル群の一最端部のノズルから弛張端部のノズルまで順
次インクを飛翔せしめた時に生じるノコギリ歯状の記録
がなされるということを容易に解決することができ、ま
たインクを飛翔させるための駆動回路を簡易なものとす
ることができ、さらに飛翔するインクのクーロン力によ
る干渉を防止することができる。

以下、図面を参照しつつ本発明のインクジェットプリン
タの好ましい実施例につき詳細に説明する。

第３図は本発明のインクジェット用マルチノズルヘッド
の好ましい実施例を示す斜視図。

ノズルヘッド支持一体１３は図示するようにノズルが並
ぶ方向に対して等しい傾斜を有した複数個の平滑な面を
有しており、各々前述したクズ９ル群を構成する底面に
等間隔な平行な溝を有するノズルヘッド本体１４ａ、１
４ｂ、１４ｃ。

が溝を有する底面で支持体１３の平滑力面に密着されて
いる。ヘッド支持体１３の平滑な面の傾きは記録用紙の
移送速度およびノズル群の各ノズルから順次インクを飛
翔せしめる際の走査速度に依存する。

このよう。に構成されたインクジェット用マルチノズル
ヘッドを使用すると第２図で示された回路を用いると１
２ａ、１２ｂ、１２ｃの各ノズル開口から出力信号に応
じてインクが飛翔せしめられ、その後順次１２ａ’、　
１２ｂ’、　１２ｃ／１２ａ″。

１２ｂ”、１２Ｃ″のノズル開口からインクが飛翔せし
められる。ここでノズル開口１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、
はノズル開口１２ａ’、　１２ｂ’、　１２Ｃ’よりも
、またノズル開−口１２ａ’、　１２ｂ’、１２ｃ”は
ノズル開口１２　ａ”、　１２’ｂ”、　１２　ｃ”よ
りも記録用紙が移送される向きに対して後方に位置して
いるのでノズル開口１２ａ、１２ｂ、１２ｃからイ／り
を飛翔せしめた後時間的に遅れてノズル開口１２ａ’、
１２ｂ’、１２’ｃ’、　１２ａ”、　１２ｂ”、　１
２ｃ”からインクを飛翔せしめても記録用紙には第１図
に示されたようなノコギリ歯状の記録はなされず直線的
な記録が達成される。

本実施例においてはノズルヘッド本体のノズル開口を有
する面がインクを飛翔きせる方向に対して傾斜を有して
いるがこのような傾斜を設けることによりノズル開口に
形成されるインクのメニスカスの拡大を阻止することが
でき、高解像度の記録を行なうことができる。

さらに、本実施例のようにノズルヘッド本体が各ノズル
群毎に分割されていると、一つのノズルが目づまり等の
理由により使用することができなくなったときその使用
できなくなった部分のノズルを有するノズルヘッド本体
のみを交換することかでき実用上非常に便利であるとと
もに、さらにノズルヘッド本体を形成する際も一度に２
０００〜４０００の溝を形成する必要がなくなり、ノズ
ルヘッド本体形成工程が容易になるとともに歩留りの向
上を期待することができる。

以上、詳細に説明したように本発明のインクシェツト用
マルチノズルヘッドを使用することによリーライン分の
記録を直線状とすることができ、またインクを飛翔させ
るための駆動回路を簡易なものとすることができ、さら
に飛翔するインクのクーロ／力による干渉を防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マルチノズルヘッドを備えたインクジェット
プリンタの概略図、 第２図は、第１図におけるインクジェットプリンタにお
ける概略回路図、 第３図は、本発明のインクジェット用マルチノズルヘッ
ドの好ましい実施例を示す斜視図である。 １１６．マルチノズルヘッド　　　２９．６記録用紙４
・・・多　針　電　極　　　７・・・送りローラーｓａ
、ｓｂ、　”、？”　　ノズル群 ９・・・制　御　回　路 １０・−・多針電極駆動口、路 １１・・・マルチノズルヘラ駆動回路 １２ａ、１２ａ’、１２ａ”、１２ｂ、１２ｂ’、１２
ｂ”、１２Ｃ，１２ｃ’、１２ｃ″・・・ノズル開口 １３・・・ノズルヘッド支持体

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 直線状に並んだインク乞飛翔させる複数のノズル開口を
   有するノズル群を複数個直線状に並べてなるマルチノズ
   ルヘッドにおいて、前記各ノズル群が平行な複数の溝を
   底面に有するノズルヘッド本体と、この底面に密接する
   平滑な面を有するノズルヘッド支持体とがらなり、前記
   各ノズルヘッド本体の前記底面が互いに等しい角度をも
   って、前記ノズル群の並ぶ方向に対して傾斜しているこ
   と乞特徴とするインクジェット用マルチノズルヘッド。