JPS59145159A - インクジエツトプリンタ - 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】 本発明は、荷電制御方式のインクジェットプリンタにお
いてノズルから噴射されるインク粒子の飛翔方向のズレ
を検出し、そのズレを補正し、目的とするインク粒子着
地点に正確に印字させる装置に関するものであり、特に
印字ズレ量の検出を、実際にその状態で印字されたトン
ボマークと予め記憶されている基準値を比較することに
よって正確にズレ量を検出することを特徴とするもので
ある。

従来からインクジェットプリンタにおいては、ノズルの
穴のつまりゃインク供給装置系への気泡の混入又は、イ
ンク粘度の変化等によって、ノズルから噴射されるイン
ク粒子の飛翔方向が変化し紙に着地するインク粒子のド
ツト位置が変ってしまい、印字見当を正確に行わなけれ
ばならない印刷物等の場合やノズルを複数個用いたイン
クジェットプリンタでは、隣接するノズル間の印字パタ
ーンが歪んだり、また４本ノズルを用いたカラープリン
タでは、各色の見当にズレが生じ、印字画質が低下する
等の重大な悪影響を及ぼしていた。これを防ぐ為に従来
から行われてきた方法には、ノズルヘッド本体にＸ、Ｙ
両軸の方向に微調整機構を付加し、インク粒子の飛翔方
向を調整していた。この調整方法は、機械的な方法で、
しかも調整に時間もかかり、人手を介さなければならな
かった。

本発明は係る欠点を解消すべく、インク粒子の飛翔方向
のズレを実際に印字されたトンボマークと、予め記憶さ
れた基準値とを比較演算することにより正確にズレ量を
検出し、その結果に基づいてズレを補正することにより
、正確に印字ズレの補正を行なうとともに、かかる補正
作業を極めて迅速に行なうインクジェットプリンタを提
供するととを目的とするものである。

以下図面により本発明の詳細な説明する。

第１図は、荷電制御方式のインクジェットプリンタの原
理図で加圧インク供給装置旧）で加圧されたインクがノ
ズル（１）に供給される。ノズル（１）は、ピエゾ振動
子（２）で振動され、その振動周波数に一致したインク
粒子（４）が形成される。インク粒子（４）が形成され
るタイミングに同期して荷電電極（３）で荷電されたイ
ンク粒子は、更に偏向電極（５）中を通過する事により
偏向されたドラム（７）に巻付けられた紙上（８）に着
地する。

荷電されないインク粒子は、偏向されずガーター（６）
に入り加圧インク供給装置（１１）に回収される。

ここでインク粒子（４）の飛翔方向は、上述したように
ノズル穴のつまりゃインク供給装置への気泡の混入又は
インク粘度の変化等によって常に一定した方向に飛翔す
るとは限らない。むしろ飛翔方向のズレが日々生じる事
が多い。第２図は、インク飛翔方向のズレとその結果生
じた印字位置のズレを示したものである。すなわちイン
キ粒子群（２１１は、飛翔方向にズレのないインク粒子
群を示したもの／ であるがインク飛翔方向がインキ粒子群（２２）のよう
にズレると、その結果紙面上に直線を印字した場合で説
明するとズレがない場合はパターン（２３）の位置（基
準位置）に印字されるものがインク飛翔方向がズレると
パターン（２４１の如く印字位置がズレる事になる。こ
れは、印字位置を正確に行わなければならない印刷物等
の場合や、ノズルを複数個用いたインクジェットプリン
タでは、隣接するノズル間の印字パターンが歪んだり、
また４本ノズルを用いたカラープリンタでは、各色間の
見当にズレが生じ印字画質が低下する等の重大な悪影響
を及ぼしていた。従来の方法では、このインク粒子飛翔
方向のズレを補正する為に、ノズル本体にＸ−Ｙ両軸の
方向に微調整機構を取り付は機械的にノズル本体を上下
又は左右に調整して（・た。しかし、この方法では、調
整に時間がかかりすぎ（４本のカラージェットプリンタ
の場合には尚更の事である）また、人手を介して行うな
ど調整はかなり繁雑な事であった。本発明は、このよう
に問題を解決した方法及び装置に関するものである。

給３図は、本装置の概略図であり、第４図は、へ　その
ブロック図を示した−ものである。尚、図中第１図と機
能状対応関係にあるものは同一番号が付されて（・る。

ドラム（７）は、メインモーター（３７）で高速に回転
され、ドラムには紙（８）が巻き付けられている。

ドラム軸には、ロータリーエンコ（−ダ１３８）が直結
されている。ノズルヘッド（３１）は、パターン位置検
出器（３３）と共にボールネジ（３４）上に載せられて
いる。

ボールネジＣ，（４）は、パルスモータ（３９）で駆動
される。

（４３）はインク粒子飛翔方向検知の手段となる印字さ
れた十字トンボマーク、（４）はノズルヘッドかう噴射
した加圧インク粒子、（１１）は、インク供給装置、（
４Ｉ）は印字制御回路、（４２）はパルスモータ（３９
）の駆動制御回路である。インク粒子飛翔方向のズレな
検知する為に第３図に示される様な十字トンボマーク（
４３）をテストパターンとして印字する。この十字トン
ボマーク（４３）は、ロータリーエンコーダーＣ３８）
のある決まった角度位置でしかも、ボールネジ（３４）
を駆動しているパルスモータ側のある決まったパルス数
で印字がなされるようになっている。従って、インク粒
子の飛翔方向にズレが無い場合には、常に一定した位置
（基準位置）に印字される。従ってズレのない場合パタ
ーン位置検出器（３３）でこの十字トンボマーク（４禿
のパターンを検出するト、ロータリーエンコーダ（３８
）の角度信号のある決った角度でしかもパルスモータ駆
動のある決ったパルス数の時にパターン位置検出器（３
３）からは検出信号が出力される。図中（３３Ｌ）は発
光器、（３３Ｒ）は受光器をそれぞれ示す。このパター
ン検出器は投光器及び受光器を一体化したもので、投光
器としては、タングステンランプあるいは、発光ダイオ
ード、また、受光器としては、フォトトランジスタ・フ
ォトマルなとの光電変換器が使用される、また、受光解
像度を上げる為に受光器の前面には、レンズ系が組み合
わされている。

インク粒子飛翔方向の検出及びその補正法について更に
第４図以下を用いて詳細に説明する。

荷電制御型インクジェットプリンタでは、インク粒子の
偏向量と偏向電圧は比例する。従って、インク粒子飛翔
方向のズレを検知し、検知したズレ量によって偏向電圧
を制御し、あたかも正常な方向に飛翔している様にイン
ク粒子を制御する事により正確な位置に印字する事がで
きる。本実施例では、この手法をＸ軸及びＹ軸の両軸に
ついて、その偏向電圧を制御する事によりあらゆる方向
への飛翔方向のズレを補正する事を可能にしている。

即ち、ドラムを回転させ、またポールネジをパルスモー
タによ、、って駆動し、ノズルヘラ）　（３１）及びぷ
ターン位置検知器（３３１をＸ軸方向に走査させながら
前記の十字トンボマーク（４３）を基準位置に印字すべ
（印字し、その後その印字された十字トンボマーク（４
３）のＹ方向の位置とＸ軸方向の位置をノ（ターン位置
検出器（３３）で検知する。このノくターン位置検出器
（３３）で検知された位置信号（即ち印字された十字ト
ンボマークの中央のＹ方向の位置とＸ方向の位置を示し
た力・ラント数）はアンプ（６５）で増幅され、Ｙ軸演
算回路（５２及びＸ軸演算回路（５３）へ入力される。

一方Ｙ軸設定器ｔ５１）には、十字トンボマーク（４３
１のＹ方向の基準位置（本来印刷されるべき位置）を示
すカウント数が記憶されており、このカウント数角度を
示すパルス信号はカウント回路（５６）に入力されてド
ラム０９の回転位置（角度）に対応したカウント数を示
す信号が出力され、Ｙ軸演算回路５りへ入力される。

このＹ軸演算回路（５２に於て、前記の十字トンボマー
クの基準位置を示すカウント数と、印字されたトンボマ
ークのカウント数と、ドラム（３５）の回転位置を示す
カウント数とにより、印字されたトンボマーク（４３）
が基準位置からどの位Ｙ軸方向にズレでいるかを示すカ
ウント数で現わされた信号を記憶装置（７０）を介して
Ｙ軸偏向電圧制御回路（５５）へ出力する。このＹ軸偏
向電圧制御回路５５）には偏向用電源６４）からの基準
的な偏向用の信号が入力されている。

即ち、印刷された十字トンボマーク（４３１′ｈ’−Ｙ
軸に対しプラス方向にズしていた場合はそのズレに対応
して仰向電圧を下げることによりトンボマーク（４３）
が基準位置と一致する如く補正を行なう。尚、前記ズレ
に対応したカウント数は記憶装置（７ｏ）に記憶され、
その回の印字が終了するまで保持され、補正量の修正が
必要となった場合、次の回の印刷を行なう場合等に於て
はリセット器（７１）により、その記憶カウントを消却
する。

このようにして、Ｙ軸方向の補正を行なう。

Ｘ軸方向の補正については、方向が異なるのみでＹ軸方
向と同様である。

即ちアンプ（６５）から出力されて印字された十字トン
ボのＸ方向を示すカウント数を示す信号と、パルスモー
タ−駆動制御回路（４２１かものＸ方の位置を示すパル
ス信号に基づきカウンタ回路Ｇ′７）により得られたＸ
軸方向の位置に対応したカウント数の信号及びＸ軸位置
設定器端からのＸ軸の基準位置に対応するカウント数の
信号とをＸ軸演算回路（５３）に於てＸ軸方向のズレに
対応したカウント数を演算し、得られたカウント数を記
憶装置（７つを介してＸ軸偏向電圧制御回路（ｌｉＩＩ
へ入力し、Ｘ軸偏向電極（１２）へ送られる電圧を制御
することによりＸ軸方向の補正を行なう。

図中（７６）はリセット器、（６０）・・・はＸ軸側向
ｊη電源である。このようにして実際の印字に先立ち、
Ｘ軸方向の印字位置の位置ズレの補正を行なった後、実
際の印字を行なう。この実際の印字の際前記補正量は記
憶装置（７０）　（７５１に記憶保持されて、設定され
て補正量は保持される。

尚、この実施例に於いて、ロータリエンコーダ關の分解
能は、ドラムに巻き付けられた紙面上で０、０２　ｍｍ
当り１パルス出力するエンコーダを使用している。又、
ドラム円周長３６０　ｒｎｍのものに対し１８０００パ
ルスの角度信号を出力するものを使用している。パルス
モータ駆動制御回路（４２）から出力されるパルスは、
ボールネジ（３４）を駆動しているパルスモータ駆動用
パルスをそのまま利用し、不実施例ハルスモータ、駆動
用ハルスは、ノズルヘッドが０、　ＯＯ５ｒｎｍ当り１
パルスをなっているが実用上は、Ｙ軸回様０．０２　ｍ
ｍ当り１パルスに分周したパルスをカウンタ回路に入力
して利用しても差しつかえない。以上の構成によりテス
トパターン（本実施例では、十字トンボを利用する）を
印字し、その印字位置検出器（３３）により検出し、Ｘ
軸及びＹ　１１１１＋の偏向電圧を制御する事により自
動的にしかも迅速にインク粒子のズレの補正ができる。

本発明は以上の如き構成であるから下記に示す如き優れ
た実用上の効果を有する。

即ち、従来の機械方式による補正に比較し、機械方式で
はノズル方向を納得の行くまで繰り返し調整・すること
により補正していくので、調整に時間がかかり（約３０
分〜１時間）、かつそれ程正確には補正できなかったが
、本発明によれば、短時間（数分）にしかも極めて正確
に補正することができる。従って印字する毎に補正を、
行なってもそれ程繁雑でないので、常に正確な印字を可
能とすることができる。

又、印字ズレの検出を行なうに当って実際にその状態に
於て印字さ０れたトンボマークと基準の位置とを比較し
て検出するので、極めて正確にズレの量の検出ができ、
従って正確な補正が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は従来技術を示すもので、第１図は荷
電制御方式のインクジェットプリンタの全体の概略図、
第２図はインク飛翔方向のズレとその結果生じた印字位
置のズレを示した図、第６図は、本発明のインクジェッ
トプリンタの概略図、第４図は、さらにその一部を詳細
に表わしたブロック図をそれぞれ示す。 （１）・・・ノズル、　（２）・・・ピエゾ据動子、　
（３）・・・荷電電極、　（４）・・・インク粒子、　
（５）（１２）・・・偏向電極（６）・・・ガーター、
（７）・・・ドラム、　（８）・・・紙、　（９）・・
・無電荷粒子、（ｌＯ）・・・荷電粒子、　■・・・イ
ンク供給装置、　（２１）・・・（飛翔方向のズレのな
い）インク粒子群、　（２ｚ・・・（飛翔方向のズレの
ある）インク粒子群、　（２３）・・・（ズレのないイ
ンク群で印字された）ツクターン、（２４）・・（ズレ
のあるインク群で印字された）ノ（ターン、（３１）・
・ノズルヘッド、（：＋：＋）・・パターン位置検出器
、　（：３４１・・ボールネジＣ，３７）・・・メイン
モータ、　　１３８１・・・ロータリーエンコータ、（
：＋ｊ＋・・・パルスモータ、！４＋＋・・・印字制御
回路、（４２）・・・ノくルスモータの駆動制御回路、
　（４３）・・トンボマーク　　（５１）・・Ｙ軸位置
設定器、（５２１・・・Ｙ動源算回路、　（５３）・・
・Ｘ動源算回路、１．５４１（Ｇｏ）・・・偏向用電源
、　（５５）・・・Ｙ軸偏向電圧制御回路、（５６）・
・・Ｙ軸カウンタ回路、　６７）・・・Ｘ軸力９フタ回
路、（５（ト）・・・Ｘ軸位置設定器、　（６１）・・
・Ｘ軸偏向電圧制御回路（７０Ｘ７５）・・・記憶装置
　　（７１Ｘ７６）・・・リセット器特許出願人 凸版印刷株式会社 第１図　　　　　　　　　。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）荷電制御型インクジェットプリンタ≠に於て 基準のトンボマークの位置を記憶するための設定器と、
   紙上に印字されたトンボマークの位置を検出するパター
   ン位置検出器と、基準位置と検出されたトンボマークの
   位置とを比較してそのズレを検出する機構を具備し、そ
   のズレに対応して偏向電極の電圧を制御して位置ズレな
   補正することを特色とするインクジェットプリンタ。 ２）ズレの補正をＹ軸方向のみならずＸ軸方向について
   行なうことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイ
   ンクジェットプリンタ。