JPS6242850A - 連続インキジエツト式印刷方法 - 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−乗よの一利用分−野− この発明はインク清流が静電的に荷電され、次に人差を
設けて荷電された板間を通過させることによって偏向さ
れる連続インクジェット式印刷法に関する。

従来技術 このような方法において、インク滴の連続流がつくられ
、規則正しい一連のインク滴が個々の文字を構成するた
め、マトリックス内に複数の縦欄に沿って所要事項を印
刷するのに用いられる。所定の方法において規則正しい
数のインク滴（またはラスタ）がマトリックスの各縦欄
に対して要求され、各ラスタは多数の印刷可能なインク
滴と、印刷可能なインク滴間に介在する多数の印刷され
ないいわゆるカードインク滴とを含み、実際に印刷され
た印刷可能なインク滴の数は、各文字マトリックスの各
縦欄に対して適切に変化される。インク滴に作用する運
動の等式の複雑な性質により（インク滴−１−及びイン
ク滴間の静電的、空気力学的力の相互作用により）、ラ
スタ内の個々のインク滴の荷電作用における補償量を減
少するために、隣接する印刷されるインク滴間にガード
インク滴が提供される。ラスタ内の特別な印刷される小
滴がマトリックス内の所定の縦欄に印刷されることを要
求されないときは、そのインク滴は未荷電状態に保たれ
るが、ガードインク滴は一般にその直前の印刷可能なイ
ンク滴の存在によって、ガードインク滴内に誘起された
反対符妙の電荷を補償するために、直前の印刷インク滴
−［−に比較的低い比率レベルの差値をもって荷電され
る。よって、例えばガードインク滴は直前の印刷インク
滴の電荷のほぼ１０％のレベルに荷電され、直前の印刷
インク滴が印刷を要せず、従って無電荷のままであると
きは、後続するガードインク滴は意図的に荷電されない
。

発！Ａφ］口１Ｌ、！ようとす一ケ助０題−央多数の印
刷ラインをつくるために増大する要求が生じ、従来この
要求は複数の印刷ヘッド及びそれに関連する装置を提供
することによって対応されてきた。しかしこれは費用の
かかる解決方法であり、従って却−の印刷ヘッドから多
数の印刷ラインが印刷でき、しかも印刷の品質を保ちな
がら印刷速度を過度に落さずに印刷できることが望まし
い。

多数の印刷ラインを印刷するとき、ラインギヤップとし
て知られている間隔を文字の各ライン間に残さなければ
ならないが、普通の方法では、多数のラインを印刷する
のに用いられるラスタは、ライン間ギャップ位置に所望
のライン間ギャップを得るために多数の印刷可能な（た
だし印刷されない）インク滴と共に多数のガードインク
滴または非印刷インク滴を有する。しかし、この方法は
ライン間ギャップをつくるためにラスタ内に多数の無駄
なインク滴を必要とし、印刷ラインの数が増すにつれて
、当然の結果として浪費インク滴が増し、それによって
マトリックス内で１つの特定の欄を印刷するのに時間が
かかる。従って文字の印刷速度が低下する。

伺題−Ａを解−友すヌ弓（や−へ毛晧−これらの問題を
解決するために、この発明による連続インクジェット式
印刷方法によれば、多数の印刷ラインを印刷するために
、インク滴のラスタをつくる二［程を有し、このラスタ
において１つのライン間ギャップの両側に印刷されたイ
ンク滴間の電荷の差が、１つのライン内に印刷される隣
接するインク滴間の電荷に比例して増大され、同時にガ
ードインク滴の数が同一に保たれ、またはライン間ギャ
ップに隣接する印刷可能なインク滴間で減少され、それ
によってライン間ギャップに隣接する印刷されたインク
滴間の距離は、ラスタ内のインク滴の数を増大せずに増
大される。

この方法によって、ライン間ギャップは無駄になる印刷
可能（ただし印刷されない）インク滴を含まず、従って
ラスター内のインク滴の総数を減少し、印刷速度を増加
する。

比較の目的として、各ラインが７個の縦欄マトリックス
を含む各ラインをもつ３つのラインをつくるためには、
普通の方法では印刷可能なインク滴当り２個の保護イン
ク滴を用い、かつライン間ギャップ当り２つの不用な印
刷可能（ただし印刷されない）インク滴を含む２５の印
刷可能なインク滴ラスタを必要とし、ラスタ内では全部
で７５インク滴が必要になるが、印刷されるインク滴当
り２個のガードインク滴を用いるこの発明による方法（
２１個の印刷ｒｉ（能なラスターをもつ）では、ラスタ
ー当り実際に浪費されるインク滴の数を１２個から４個
に減少し、これによりラスター内のインク滴の数を６３
個に減少し、かつ有効印刷速度を普通の方法よりも１９
％増大する。

それは印刷ラインの数を増加し、もっとも偏向したイン
ク滴が最少の印刷ラインを起えて増大した荷電レベルを
もつインク滴をもち、隣接したインク滴間の反発力の増
大及び位置の正確度における大きなエラーをうみ出す。

またライン間ギャップのいずれかの側におけるインク滴
間を効果的に分離し、ライン間ギャップに迅速にフォロ
ーするインク滴はライン間ギャップに向ってそれる傾向
をもち、高気体力学的障害をうけるインク滴はつぎの印
刷されたインク滴に接近させる力を受け、このようにし
て印刷可能なインク滴上の同様な電荷間の力、そのよう
にして意図するインク滴の運動軌道から甚しい拡大を生
じさせる。

ライン間ギャップ内のガードインク滴の数が減らされ、
かつライン間ギャップのすぐ後に続く印刷可能なインク
滴の直後のガードインク滴の数を増大されることが好ま
しい。

ノズル内のインク滴の数を、さらに最小にするために、
各印刷ラインを形成する印刷可能なインク滴群は、印刷
可能なインク滴間に異なる数のガードインク滴をもつこ
とが好ましい。

実施例 図面を参照して、この発明による方法を以下に述べる。

第１図は、普通の連続インキジェット式印刷ヘッド１を
示し、ここにおいて絶縁電線３上に歌列の文字２が印刷
されている。電線３は矢印Ａの方向に印刷ヘッド１を通
ってほぼ一定の速度で連続的に給送される。

使用時にはインキは流入カップリング５を経て加圧イン
キ源（不図示）からノズル４に給送される。遮断時にこ
のシステムから空気を抽出するため抽気カップリング６
が設けｊ）れる。ノズル４は、ノズル内に発生したイン
ク流７を下方へ指向される個々のインク滴に分断するた
めに振動する圧電式発振器（図示せず）を含む。

これらのインク滴は荷電用電極８に設けられたすきｌ？
１１を通過し、それにより各インク滴はラスタ内で占め
る位置に応じてつくられた文字に従って定まる位置によ
って荷電される。インク滴流は荷電用電極８を通過した
後、１対の偏向板９．１０間を通過し、マイナスに荷電
されたインク滴はそれらの荷電レベルに応じて、プラス
に荷電された板９に向けて偏向され、荷電されないイン
ク滴は同一方向に進行し続けて樋管１１内に流入し、そ
こからインキ供給システ１１に戻る。

第１図は、印刷ヘッドの極めて簡略化された斜視図であ
って、種々の部分の図示は省略されている。使用時には
荷電用電極にはノズル４によってつくられ、かつノズル
内の種々のインク滴を荷電する必要から変更されるイン
ク滴の位相に従って位相づけられた電気信号が送られる
。

第２図は、この発明による印刷方法の要領を示す拡大斜
視図で、印刷ヘッド１の下方で矢印Ａの方向に移動する
基材１６」二に、１つの大型文字の印刷ライン１２また
は３つの小型文字の印刷ライン１３，１４，１．５が印
刷されている。１つのライン及び多数ラインの文字はそ
れぞれ同一の最大数の印刷可能なインク滴を有し、その
数はこの実施例では２１個のインク滴が用いられている
。

ｍ−ラインを印刷することから、多数ラインを印刷する
状態に切換えるために、インク滴を荷電用電極８　（第
１図）によって荷電させる荷電手段が、荷電システ１１
を適切に制御することによって変化される。実際には、
印刷されるメツセージがソフトウェアを用いた制御によ
って発生され、これを用いてマイクロプロセッサによっ
て荷電手段が制御される。この装置により荷電手段の制
御はよく知られており、それはこの発明の要旨には含ま
れないので、嘔に電極が荷電され、次いでインク滴流中
のインク滴を荷電する方法を述べるに止めて、詳細な説
明は行わない。

第３図は、３つの印刷ライン＋３．１４．１５を示し、
それぞれのラインは印刷された点ａ〜、ｊの縦欄によっ
て形成されている。異なる縦欄ａ　−ｊを比較すること
によって、各縦欄内に実際に印刷されたインク滴の最大
数は、３つの印刷ライン間で均等に区分された２１個で
ある。

３つの印刷ライン１３，１４，１．５を区分するために
、個々のライン内の文字が互いに明瞭に識別されるよう
に、ライン間ギャップ１７．１８を形成することが必要
である。

印刷された文字の右側には、縦欄ａ内に各インク滴の荷
電レベル、３つの印刷ラインに対して形成されたラスタ
内のインク滴数、隣接する印刷可能なインク滴間の荷電
址の差異、及びラスタ内の各印刷可能なインク滴間の非
印刷可能またはガードインク滴の数を示す。

この図から、印刷可能なラスタ内のインク滴の総数は５
６であるが、それに加えて１−っの縦欄を次の縦欄から
区分するための、ラスタの末端に設けられた２つの別の
印刷しないガードインク滴が存在することが分る。ゆえ
にラスタ内のインク滴の総数は５８または７５である普
通の方法よりも１７個のインク滴が減少するので、文字
印刷速度はほぼ３（）％増大されることが考えられる。

第３図から、ライン間ギャップ１７．１８の両側に印刷
された隣接するインク滴間の電荷の差は、ライン１３，
１４．１５内に印刷された隣接するインク滴間の電荷の
差よりも大きく、かつ同時にガードインク滴の数は同一
に維持されるか（第１印刷ラインｔａ及び第１ライン間
ギャップ１７の場合）、または減少される（印刷ライン
１４と比較してライン間ギャップ１８の場合）ことが分
かる。電荷が増大すれはライン間ギャップ１７９］８の
いずれかの側のインク滴間の距離は増大し、同時にライ
ン間ギャップの存在によりラスタ内のインク滴の数は増
加されない。

この発明者による実験中に、印刷されたインク滴当り２
個のガードインク滴及びラスタ当り全部で６３個のイン
ク滴を用いる第１近似から、最小の偏向ラインＩ　３　
ｉ−、の印刷品質は極めて良好であったが、最も偏向さ
れたライン１５」ユでは可成り品質が低かったことが判
明し、これは最も偏向されたライン上の荷電レベルが増
大すると、隣接するインク滴間の反ばつ力が増大され、
従ってその位置決め精度に大きい誤差が生ずるものと考
えられる。同時にライン１４．１５上の最も偏向度の小
さいインク滴は、ライン間ギャップ１７、　Ｉｌｌそれ
ぞれに向って偏向軸線から強く拡がる傾向を示した。イ
ンク滴の正しい位置決めは、印刷ヘッドからのある特定
の距離までにおいて達成されるが、印刷ヘッドから大き
く離れた距離では、インク滴の位置決め誤差は許容でき
なくなる。

インク滴の軌道の拡がりに影響する力を考察すれば、こ
れらの問題は共に実質的に静電気によるものであると考
えられる。飛躍中の隣接するインク滴は荷電点として考
えることができ、かつ隣接するインク滴上の電荷は小さ
いと考えられるので、電荷間の力は電荷の差の２乗に比
例すると考えられ、従ってほぼ５０Ｖに匹敵する荷電電
圧をもつ最小偏向インク滴（インク滴番号１）とほぼ２
５０ｖの荷電電圧をもつ最大偏向インク滴（インク滴番
号２１）とに対して、５対１の最小対最大偏向インク滴
の電荷比、及び２５対１の力の比が存在する。よって、
インク滴の位置精度（またはインク滴品質）は荷電電圧
の増大につれて低下する。最小偏向ライン上の保護イン
ク滴を印刷されたインク滴に苅して１個に減少すること
により、インク滴間の力は増大されるので、最小と最大
の偏向インク滴間の力の比率を減少し、すべての印刷ラ
インに対して同一の短い範囲の修正軌道を用いることが
でき、所望の位置精度を提供することができる。

さらにライン１４．１５の最小偏向インク滴は、各側に
おける隣接する印刷可能なインク滴間の距離の相違に起
因して不均衡な静電力髪受け、この影響は高い空気抵抗
を受けることによって、このインク滴を次の印刷された
インク滴に近寄せて所期の軌道から大きく拡げさせられ
る最小偏向インク層によって増長される。インク滴の両
側におけるこれらの力を平衡させるために、ライン間ギ
ャップ内のガードインク滴の数が減ぜられ、これと同時
にライン１４．１５内の最小偏向の印刷されたインク滴
の直後のガードインク滴の数が増大される。

印刷０ｆ能なインク滴の総数の減少もまた、この目的に
通常用いられるマイクロプロセッサ装置で行われること
が要求される計算する回数を減少することによって、解
決すべき長い範囲の空低力学的遮へい効果に対して必要
な補償手段と関連する問題を減少する。

１つのインク滴が受ける抵抗の量は、基準インク滴の前
方を飛躍するインク滴群のパターンによって左右される
。

実際の印刷（または基準）インク滴の前方にわずかにほ
ぼ４個のインク滴がこのインク滴に影響する場合の静電
効果とは異なり、基準インク滴の前方に３０個までのイ
ンク滴が存在すると、これらの先行するインク滴群の空
気力学的な力、またはそれらの後流のために、もしそれ
を補償しなければ印刷上の誤差を増長することが判明し
ている。基準インク滴の前方に１５インク滴が存在する
場合においてさえも、補償すると時間及び金銭−１−の
消費ばかりでなく、大きな金銭上の準備が必要となるこ
とが明らかである。この実例による多数のライン印刷に
おいて、上記の問題は恒久的なライン間ギャップの形成
または存在によって解決される。印刷可能なインク滴群
（または不連続的な走査）から成るラスタを構成するこ
とによって、実際上母体ラスタの内側で副うスクを取扱
うことができる。このように空気力学的影響に対する補
償は、基準の副うスクの先行及び直後の印刷ｉＪ能なイ
ンク滴間の１つの特別なガードインク滴を提供すること
によって、副うスクに起因して誤差が導入される個々の
本質的事項として中に副うスクを考える場合に比べて、
一層簡単かつ迅速に実施できるようになる。

【図面の簡単な説明】

−　１０　＝ 、第１図は、普通の連続インクジェット式印刷ヘッドの
斜視図、第２図は、この発明による印刷方法において示
された印刷ヘッドの一部分の斜視図、第３図は、この発
明による印刷方法を示す図形と図表との組合わせ説明図
である。 １・・・印刷ヘッド　　　　２・・・印刷文字３・・・
電線　　　　　　　４・・・ノズル５・・流入カップリ
ング　６・・・抽気カップリング７・・・インク滴流　
　　　８・・・荷電用電極９．１０・・偏向板　　　　
１１・・・樋管】２・・印刷ライン　　　　１３，１４
．１５・・・印刷ライン１６・・・基材　　　　　　　
１７，１８・・・ライン間ギャップ特許出願人　ドミノ
　プリンティング ザイエンシズ　ピーエルシー。 図面の浄書（内容に変更なし） Ｑｂｃｄｅ　　　　　ｆｇｈｉｊ １８□ １７−→− 荷イイ荷保 ル置数異数 １５９　１＋　　２５　６　　２ １Ｉ＋　　　７１３　　９　　　＋ １０２　　６！１　　９　　　１ ５３　　ｌ　　１ 昭和６１年ｉ］月１２日 １．　事件の表示 昭和６１年特許願第］、　３４７３５号２゜発明の名称 連続インキジェット式印刷方法 ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 ウェイ　（番地無し） 名　称　ドミノ　プリンティング　サイエンシズピーエ
ルシー。 代表者　ロジャー　マーチン　ディキンソン４、代理人 東京都千代Ｆ８区麹町４丁目５番地（〒１０２）（６５
１３）弁理士　月　村　　茂外１名電話　東京（２６３
）　３８６１〜３ ６、　補正の対象 図　　面（第３図） ７、　補正の内容 図面の第３図の浄書（内容に変更なし。）を提出する。 ８、　添付書類の目録 図　　　面（第３図）　　　　　　　１通なお他の補正
事項については、昭和６１年７７−１１４Ｆ１付手続補
正書（方式）にて完備しております。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ライン間ギャップ（１７、１８）の両側に印刷され
   たインク滴間の電荷の差が、ライン（１３〜１５）内に
   印刷される隣接インク滴間の電荷差に比較して増大され
   、一方においてガードインク滴の数がライン間ギャップ
   と隣接する印刷可能なインク滴間で同一に維持または減
   少されるラスタを造り、それによりライン間ギャップに
   隣接する印刷されたインク滴間の距離がラスタ内のイン
   ク滴の数を増加せずに増大されることを特徴とする連続
   インキジェット式印刷方法。 ２、ライン間ギャップ内のガード滴の数が減少され、ラ
   イン間ギャップの直後の印刷されるインク滴の直後のガ
   ードインク滴の数が増大される特許請求の範囲第１項記
   載の連続インキジェット式印刷方法。 ３、各印刷ラインを形成する印刷可能なインク滴群が、
   ラスタ内のインク滴の数をさらに減少するために、それ
   ぞれの印刷可能なインク滴間で異なる数のガードインク
   滴をもつ特許請求の範囲第１項または第２項記載の連続
   インキジェット式印刷方法。 ４、３つの印刷ラインが印刷される特許請求の範囲第１
   項から第３項までのいずれか一項記載の連続インキジェ
   ット式印刷方法。 ５、各ラスタ内で２１個のインク滴が印刷可能である特
   許請求の範囲第１項から第４項までのいずれか一項記載
   の連続インキジェット式印刷方法。