JPS6235852A - 記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、記録装置に関し、詳しくはインクジェット記
録装置に関するものである。

［従来の技術］ デジタル画像形成装置として、従来から知られている記
録装置に、レーザービームプリンターや熱転写プリンタ
ー、インクジェットプリンター等があるが、中でもイン
クジェットプリンターはカラー画像の形成が容易であり
、高度の精彩画像が得られ、特にＡＩ　、Ａ２といった
大型サイズの記録紙に記録ができるという利点を有して
いる。

しかしながら、従来のインクジェット記録装置にあって
はインクをノズル吐出口（以下では単にノズル孔という
）から直接記録紙上に噴射させて画像記録が行われるの
で、記録紙に対して記録ヘッドを高速駆動させるとイン
ク流の応答が追従できない点があり、高速化が難しい。

また、高速化をはかるために、複数のノズルを設けたマ
ルチノズルヘッドで、複数のラインを同時に記録するよ
うにした装置もあるが、多数のノズル孔を高密度に配列
させたヘッドを製作するには、高度な技術と費用とが必
要であり、現在一般に使用されているマルチノズルヘッ
ドとしては８４〜１２８個のノズル孔を配列させたもの
がその数の点で限界であった。

しかもこの程度のノズルを具えたマルチノズルヘッドで
は、また高速化が十分とはいえず、特にインクジェット
記録装置の特長の一つである大判記録紙への画像形成に
あたり、その記録時間の長さが問題であり、例えば１２
８個のノズルを備えたマルチノズルヘッド を行う場合、ヘッドの走査速度を１００ＩＩ層／ｓｅａ
とするとＡ１判の記録紙１枚を記録するのに途中の計算
を省略するが時間が約１６分もかかる。

このように、マルチノズルを具えたものにあってさえ従
来のインクジェット記録装置では大判記録が容易である
という特長が時間のかかり過ぎによって十分に生かされ
ず大判記録時の記録時間を短縮させることが強く要望さ
れるところであった。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明の目的は，上述したような問題点の解決を図るた
めに、Ａ１判のような大判記録画像では、Ａ４判やＡ３
判等の場合と異なり、画像を例えば壁などに貼って、距
離をおいてながめる場合がほとんどであり、従って、大
判では１６ドツト／霧鳳のような記録密度を必要としな
いことに着目し、インクジェットによる大判記録の際に
は記録密度を下げることにより高速化が得られるように
した記録装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ かかる目的を達成するために、本発明では、記録ヘッド
に複数のノズル孔を配列し、記録ヘッドを主走査させな
がら複数のノズル孔からインク滴を吐出させて記録が行
われる記録装置において、複数のノズル孔のほぼすべて
から吐出させるインク滴の量を一斉に増量させる手段と
、インク滴を吐出させるノズル孔をノズル孔の全数また
はＮ（正整数）個おきのノズルに切換える手段と、記録
ヘッドの主走査速度を通常モードの速度または通常モー
ドの速度の（Ｎ＋１）倍の高速モードの速度に切換える
手段とを具え、通常モードのときは、ノズル孔の全数か
らノズル滴を吐出可使となしてインク滴の量を増加させ
ず、高速モードのときはＮ個おきのノズル孔からインク
滴を吐出可能となしてインク滴の量を増量させるように
する。

［作　用］ このように構成した記録装置においては、複数個のノズ
ルを配設したマルチノズルヘッドを用いるが、高速記録
モードのときは、複数個のノズル孔のうちＮ個（Ｎは正
整数）おきのノズル孔のみを使用するようになし、その
主走査速度を通常の記録速度の（Ｎ＋１）倍となしてこ
れによって記録密度がＬ／（Ｎ＋１）となるのに対応し
てインクドツトの径を大きく変化させるようにする。か
くして、相対的には全体の濃度を変化させることなく、
シかも記録速度を速めることができる。

［実施例］ 以下に、図面に基づいて本発明の好適な実施例を詳細か
つ具体的に説明する。

まず１本発明によって高速化を図る原理的な説明を第１
Ａ図〜第１Ｃ図について述べることとする。

第１Ａ図は、例えばＡ４判等の普通判において記録を実
施する場合の説明図である。ここで１は、複数のノズル
孔２を有するマルチノズルヘッドであり、その吐出面に
は、等間隔にノズル孔２が配置されている。しかしてこ
こでｔｅドツト／磨腸の記録密度を保持させるものとす
ると、そのノズルのピッチｄは８２．５　鉢■となる。

なお、ヘッドｌは。

矢印３の方向に１００ｍｍ／ｓｅｃの速度で主走査され
ながらクロックパルスにより１．８ＫＨｚの周波数で駆
動され、これによって１６ドツト／腸層の記録密度でド
ツト４が形成される。

ついで、第１８図および第１Ｃ図によりＡＩ判等の大判
の記録を実施する場合について段階的に解析して述べる
こととする。まず第１Ｂ図においてヘッドｌは矢印５の
方向に、普通判記録時の２倍の速度、すなわち２００層
■／ｓｅｅ　′Ｔ！主走査され、普通判記録時と同じ駆
動周波数でドツト６を形成していくものとする。そこで
、このときに第１Ａ図と同じ大きさのドツトとなるよう
インクを全ノズル孔２から吐出すれば、縦方向が１Ｂド
ツ）　／ｍ會、横方向が８ドツト／ｌのドツト密度とな
るが、本図に示すように１つおきのノズル孔２からイン
クを吐出すれば縦方向、横方向とも、８ドｙ）／ｍｓの
ドツト密度が得られる。

しかし、これらの場合にあってもドツト径は。

１６ドツト／■に適した値に設定されているため、確か
に記録速度は２倍となったが記録紙がドツトで埋めつく
されるような記録密度が得られず最大濃度が大幅に低下
してしまう。

また、逆に８ドツト１ｍ１Ｉに適したドツト径に設定し
ておくと、大判でない通常の１６ドツト１層ｌでの記録
時に、画像の細部がドツトの重複によってつぶれてしま
い、階調性も悪くなる。

そこで、本発明では高速記録時に、そのときのドツト密
度に対応した適正な記録密度が例えば第１Ｃ図のように
して得られるようにするもので、以下に、そのような記
録密度を得るためのノズル部の構成について述べること
とする。

第２Ａ図は、本実施例に使用するインクジェットノズル
部の断面図である。ノズル部７の中にはインク８が満た
されており、ノズル部７の底部には、ヒータ９およびｌ
Ｏが設けられている。かくして例えば、ヒータ９がａオ
ン”になると、第２Ｂ図のように気泡１１が生じ、その
エネルギーによってインク滴１２が吐出される。また、
ヒータ９とｌＯとの双方が“オン”になると、第２Ｃ図
に示すように第２Ｂ図よりも大きい気泡１３が生じ、イ
ンク滴１２よりも大きいインク滴１４が吐出される。

すなわち、本発明では、このようにインクを吐出させる
ヘッドにおいて、１つのノズル部に複数個のインク吐出
手段を設けることにより、吐出させるインク滴の大きさ
を変化させてドツト径を変化させるものである。

次に、本実施例の動作を説明する。

まず、　Ａ３判やＡ４判などの記録紙に対して記録を行
う場合は、第２Ｂ図のように１つのヒータ９のみを“オ
ン”の状態として使用するが、マルチノズルへラドｌに
は第１Ａ図に示すようにノズル孔２が１６１１量の密度
で１２８個配Ａｓれており、矢印３の方向に主走査され
ながら駆動され、ドツト４を形成していく、すなわち、
通常モードでは記録密度は１８ドツト／ａｍであり、主
走査速度は１０ｔ）ｓｍ／ｓｅｃ　、駆動周波数は１　
、８ＫＨｚ　　である、かくして、ＩＢドツト１ｍｍの
ドツト密度に適した記録密度が得られるようなドツト径
で記録を行うことができた。なお、本実施例の場合はド
ツト径を約８０鉢腸とした。

次に記録画像がＡＩ判等で高密度印字をそれほど必要と
せず、高速度記録が必要とされる場合には、高速モード
にする。高速モードでは、吐出させるノズル孔２を一つ
おきとなし、これらのノズル孔２を有するノズル部７の
ヒータ９およびｌＯを第２Ｃ図のように２つとも“オン
”とする、また、周波数は１．８ｋＨｚで、走査速度は
通常モードの２倍の２００麿脂１ＳｅＣ′とする。その
結果、ドツト密度は、８ドツトｌ鳳層となるが、ヒータ
９および１０を２つとも　“オン”とすることにより例
えば第１Ｃ図に示したように、約１８０　終麿のドツト
８Ａの径が得られ、８ドツ）　／ａｍの印字においても
最大濃度が低下しない。

以上に述べてきた各モードにおける駆動ヒータ数、走査
速度および吐出させるノズル孔２の組合せ形態を表１に
まとめて示す。

表　　　１ このように、本実施例では高速モード時には、吐出させ
るノズル孔２を１つおきにするとともに走査速度を２倍
にすることにより、ドツト密度を１／２　、印字速度を
２倍にし、さらに駆動ヒータの数を倍増すＺことにより
、　１／２のドツト密度に適した径のドツトを形成する
ことができた。

なお、上記の実施例では、ノズル部内のヒータにより気
泡を発生させてインク滴を吐出させるヘッドを用いたが
、本発明の適用は、このようなヘッドに限られるもので
はなく、ドツト径を変化させることができるノズル部を
有するヘッドであれば同様にして高速化を実施すること
ができるのはいうまでもない。

第３図は、圧電素子によりノズルをひずませてインクを
吐出させるヘッドの断面図である。ここで、１５はガラ
ス製のノズル部、１Ｂは圧電素子である。圧電素子１Ｂ
にパルス状の電圧を印加すると、その都度ノズル部１５
がその径の方向に収縮と回復とを繰返し、インク８がノ
ズル孔２から吐出される。

そこでこのようなノズル部１５を配列させたヘッドでは
、圧電素子１Ｂに印加する圧電の大きさにより、ドツト
径を変化させることができる。従って、高速モードでは
、通常モードよりも高い電圧を圧電素子に印加すること
により、先に述べた実施例と同様にして本発明による高
速化を実施することができる。

また、以上の説明では、ドツト密度をｌ／２．記録速度
を２倍とした場合について述べたが、吐出ノズル孔を２
つおき、走査速度を３倍とすれば。

ドツト密度が１／３となり、代りにその記録速度を３倍
とすることができ、同様にして吐出ノズル孔をＮ個おＳ
（Ｎは正整数）とし、走査速度を（Ｎ＋１）倍とすれば
、ドツト密度が１／（Ｎ−１）となって、その記録速度
を（Ｎ＋１）倍とすることができる。

更にまた、ヘッドに配置するノズル部の数Ｍが（Ｎ＋１
）の倍数以外の数であると、各走査ごとのつなぎ目にお
いて、記録ドツト列間の間隔が乱れるので、ノズル数Ｍ
は（Ｎ＋１）の整数倍であることが望ましい。

上記高速モードと通常モードの切り換えは、切り換え手
段によって行なわれ、この切り換え手段によるモードの
切り換え信号によって、記録速度や駆動電圧が制御され
る。これら記録速度や駆動電圧の制御はＣＰＵ等の制御
手段により制御される。これら速度や電圧の値は各装置
の仕様や性能等に従ってそれぞれのモードにおいて最適
なものを設定しておけば良い。

［発明の効果］ 以上説明したように１本発明によれば、マルチノズルヘ
ッドにドツト径が可変のノズル部を複数個配列させ、高
速モータ時には、複数個のノズル部のうちＮ個おきのノ
ズル部のみを使用し、走査速度を（Ｎ＋１）倍にすると
ともに、上記ノズル部からは１／（Ｎ＋１）となるドツ
ト密度に適した径のドツトが得られるようにインク滴発
生手段を駆動させるようにしたので、最大濃度を低下さ
せることなく、記録速度を（Ｎ＋１）倍にすることがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１Ａ図は本発明記録装置のマルチノズルヘッドにより
通常モードで記録を実施したときの記録の状態図、 ｍ１８図はそのマルチノズルヘッドで従来の記録方式に
より高速モードを実施したときの記録の状態図。 第１Ｃ図は本発明によって高速モードを実施したときの
記録の状態図、 第２Ａ図は本発明におけるノズル部の構成の一例を示す
断面図、 第２Ｂ図は、そのノズル部により通常モードのときにイ
ンクを吐出させる状態を示す説明図、第２Ｃ図は同じ〈
高速モードのときにインクを吐出させる状態を示す説明
図、 第３図は本発明の他の実施例として、使用する他の形態
のノズル部の一例を示す断面図である。 ｌ・・・マルチノズルヘッド。 ２・・・ノズル孔。 ４．８．８Ａ・・・ドツト、 ７．１５・・・ノズル。 ９．１０・・・ヒータ、 １１．１３・・・気泡、 １２．１４・・・吐出インク滴、 １Ｂ・・・圧電素子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）記録ヘッドに複数のノズル孔を配列し、前記記録ヘ
   ッドを主走査させながら前記複数のノズル孔からインク
   滴を吐出させて記録が行われる記録装置において、 前記複数のノズル孔のほぼすべてから吐出させるインク
   滴の量を一斉に増量させる手段と、前記インク滴を吐出
   させるノズル孔を前記ノズル孔の全数またはＮ（正整数
   ）個おきのノズルに切換える手段と、前記記録ヘッドの
   主走査速度を通常モードの速度または該通常モードの速
   度の（Ｎ＋１）倍の高速モードの速度に切換える手段と
   を具え、前記通常モードのときは、前記ノズル孔の全数
   からインク滴を吐出可能となして該インク滴の量を増加
   させず、前記高速モードのときは前記Ｎ個おきのノズル
   孔からインク滴を吐出可能となして該インク滴の量を増
   量させるようにしたことを特徴とする記録装置。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の記録装置において、
   前記インク滴を吐出させる手段は、それぞれ（Ｎ＋１）
   個のヒータで構成され、前記通常モードのときは前記（
   Ｎ＋１）個のヒータのうちの１個に通電を行い、前記高
   速モードのときは前記（Ｎ＋１）個のヒータに通電を行
   って、前記インク滴を通常モードのときのほぼ（Ｎ＋１
   ）倍に増加させることを特徴とする記録装置。 ３）特許請求の範囲第１項に記載の記録装置において、
   前記インク滴を吐出させる手段は、圧電素子で構成され
   、該圧電素子に印加する電圧を変化させることにより前
   記高速モードのときに前記通常モードのときより前記イ
   ンク滴の量を増量させるようにしたことを特徴とする記
   録装置。 ４）特許請求の範囲第１項ないし第３項のいずれかの項
   に記載の記録装置において、前記ノズル孔の全数が（Ｎ
   ＋１）の整数倍であることを特徴とする記録装置。