KR100713111B1 - 라인 주사형 잉크젯 기록 장치 - Google Patents

라인 주사형 잉크젯 기록 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR100713111B1
KR100713111B1 KR1020027003748A KR20027003748A KR100713111B1 KR 100713111 B1 KR100713111 B1 KR 100713111B1 KR 1020027003748 A KR1020027003748 A KR 1020027003748A KR 20027003748 A KR20027003748 A KR 20027003748A KR 100713111 B1 KR100713111 B1 KR 100713111B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
recording
ink particles
ink
nozzle
deflection
Prior art date
Application number
KR1020027003748A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20020067501A (ko
Inventor
야마다다카히로
고바야시신야
기다히토시
사토구니오
오가와도시타카
마쓰모토요시카네
가와스미가쓰노리
시미즈가즈오
Original Assignee
리코 프린팅 시스템즈 가부시키가이샤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 리코 프린팅 시스템즈 가부시키가이샤 filed Critical 리코 프린팅 시스템즈 가부시키가이샤
Publication of KR20020067501A publication Critical patent/KR20020067501A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100713111B1 publication Critical patent/KR100713111B1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
    • B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
    • B41J2/04581—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on piezoelectric elements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/145—Arrangement thereof
    • B41J2/155—Arrangement thereof for line printing
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • B41J2002/061—Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

제1 방향으로 열형으로 복수 개의 노즐공이 배열된 기록 헤드(200)를, 노즐공이 피기록체(P)에 대향하도록 배치하고, 피기록체(P)는 기록 헤드(200)에 대하여 제2 방향(B)으로 주주사(主走査) 이동한다. 또, 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자를 잉크 입자의 편향량에 대응한 대전량으로 대전하고, 대전된 잉크 입자를 주주사선과 수직인 방향으로 편향시킨다. 그리고, 복수의 노즐공으로부터 토출되는 복수의 잉크 입자가 동일 화소 위치 또는 그 근방 위치에 착탄하도록 하여, 동일 화소 위치 또는 그 근방의 위치에, 다중 타입을 가능하게 하고 있다. 이로 인해, 백업이나 기록 불균일을 경감할 수 있다.
잉크젯 기록 장치, 잉크 입자, 기록 제어, 기록 헤드, 노즐공.

Description

라인 주사형 잉크젯 기록 장치 {LINE-SCANNING TYPE INK JET RECORDER}
본 발명은 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 관한 것으로, 특히 고품위의 화상을 고신뢰도로 기록 가능한 라인 주사(走査型) 잉크젯 기록 장치에 관한 것이다.
기록 용지에 고속 인쇄하는 고속 잉크젯 기록 장치로서, 라인 주사형 잉크젯 기록 장치가 제안되어 있다. 이 장치는, 기록 용지의 폭 방향으로 폭 전체에 연장되는 긴 잉크젯 기록 헤드를 가지고, 상기 기록 헤드에는 잉크 입자 토출용 노즐공이 열형으로 형성되어 있다. 이러한 기록 헤드를 기록 용지면에 대향시킨 상태에서, 상기 노즐공으로부터 잉크 입자를 토출시키고, 동시에 기록 용지를 연속 이동시켜 주주사를 행한다. 주주사는, 기록 용지의 이동 방향으로의 주사를 의미하고, 각 노즐공이 대향하는 기록 용지의 주주사 방향의 선을 주주사선이라고 한다. 이러한 제어에 의해, 기록 용지의 주사선으로 선택적으로 기록 도트를 형성하고, 기록 용지 상에 기록 화상이 형성된다.
이러한 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에는, 콘티뉴어스 잉크젯 방식의 기록 헤드를 사용하는 것과, 온 디맨드 잉크젯 방식의 기록 헤드를 사용하는 것이 있다. 온 디맨드 방식의 잉크젯 기록 장치는 콘티뉴어스 방식의 기록 장치에 비해 기록속 도에서는 못 미치지만, 잉크 시스템이 대단히 간단하다는 등의 이유로, 보급형의 고속 기록 장치를 제공하는 데 적합하다.
일본 특개평 11(1999)-78013호 공보에는, 온 디맨드 방식의 잉크젯 기록 장치에서 사용되는 대표적인 기록 헤드가 개시(開示)되어 있다. 상기 기록 헤드에는, 기록 용지의 각 주주사선에 1:1로 대응하도록, 즉 주주사선의 수만큼의 노즐이 열형(라인형)으로 형성되어 있다. 각 노즐은 노즐공을 개구로 하는 잉크실을 가진다. 그리고 압전 소자 또는 발열 소자에 구동 전압을 인가함으로써, 상기 잉크실 중의 잉크에 압력을 가하여, 노즐공으로부터 잉크 입자를 토출시킨다. 이러한 구성에 의해, 고속 기록 장치를 간편하게 구성할 수 있다.
그러나, 주사선수 분의 노즐을 사용하기 위해, 예를 들면 18인치 폭의 기록 용지에 300dpi의 기록 도트 밀도로 기록하는 데에는, 5400개의 주주사선이 필요하게 된다. 따라서, 1색 인쇄용 기록 장치라도 5400개의 노즐이 필요하게 된다. 또, 4색 잉크로 기록하는 칼라 기록 장치에서는 21600개의 노즐을 탑재해야 한다.
온 디맨드 잉크젯 방식 기록 헤드에서는, 노즐을 고집적도로 작성할 수 있기 때문에, 이러한 다수의 노즐 배치를 실현하는 것은 가능하다. 그러나, 이러한 다수의 노즐 중 1노즐이라도 고장나면, 기록할 수 없는 주사선이 생겨 버려, 기록할 정보가 결락되어 버리는 치명적인 문제를 일으키고 있었다.
고장의 요인으로는, 노즐공의 막힘이나 노즐에의 기포 체류에 의한 잉크 입자 토출 불능, 또는 노즐공 반막힘이나 노즐공 주변부의 잉크에 의한 불균일한 누출에 따른 잉크 토출 방향의 굴곡 등 여러 가지 요인이 고려된다. 그러나, 이러한 고장 요인을 다수의 노즐에 대해, 기록 장치 운전 중, 항상 일으키지 않도록 하는 것은 대단히 곤란하고, 이것에 의해 기록의 신뢰성을 확보하기 어려웠다.
또, 기록 화상의 품질을 확보하는 데에서의 문제도 생기고 있었다. 즉, 상기 다수의 노즐을 동일 치수로 제작하는 것은 곤란하고, 제조 불균일 등의 요인으로 각 노즐의 잉크 토출 특성에 불균일이 발생한다.
예를 들면, 인접하는 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자에 대해 크기나 형상 등에 무시할 수 없는 불일치가 있으면, 선 얼룩이나 농도 불균일 등 기록 불균일이 생긴다. 시리얼형 기록 헤드이면, 기록 헤드의 스캔 영역을 변경하는 등 하여, 잉크 입자의 크기의 불균일을 눈에 띄지 않도록 대처하는 것은 가능하다. 그러나, 라인형 기록 헤드와 같이 헤드를 고정하여 사용하는 경우, 인접하는 노즐은 고정되어 있기 때문에, 이러한 불균일한 노즐을 가지는 기록 헤드를 사용할 수는 없다. 한편, 다수의 노즐을 문제가 없는 레벨로 편차없이 불균일하지 않고 균일한 기록 헤드를 제조하려고 하면 제조 생산성이 극단적으로 악화된다. 또, 당초 노즐 특성이 균일해도, 기록 장치의 가동 중에 어떠한 원인으로 토출 특성이 인접 노즐간에서 불균일하게 되어 버리는 경우도 있었다. 이와 같이 기록 품질을 확보하는 데에서도 문제가 있었다.
한편, 미국 특허 제5,975,683호 공보(일본 특개평 8(1996)-332724호 공보에 대응)에는 잉크 입자를 전계 조작하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치가 개시되어 있다. 이 장치에서는, 전계 주사에 따라 토출된 잉크 입자를 좌우 방향으로 편향시킴에 따라, 하나의 화소 내에 있는 수평 방향의 도트수를 증가시키고, 고해상도 의 화상을 형성하고 있다. 이하, 첨부의 도면을 참조하여 상술한다.
도 1에 나타낸 인자 헤드(18)는, 액츄에이터(11)에 의해 개구부(13)로부터 잉크 입자(10)를 인쇄기면(15)에 향해 분사한다. 이 때, 잉크중의 포지티브 이온은 인쇄기면(15)의 배후에 설치된 전극(14)이 높은 부전압(-10OOV)에 반응하여, 잉크 표면(12)에 집중되고, 잉크 입자(10)가 잉크 표면(12)으로부터 분리되는 시점에서 잉크 입자(10)는 포지티브로 대전되어 있다. 각각의 개구부(13)를 사이에 둔양측에는 한 쌍의 방향 제어 전극(16, 17)이 설치되어 있다. 이러한 구성에 있어서, 방향 제어 전극(16)을 -100V, 방향 제어 전극(17)을 +100V로 하면, 개구부(13)로부터 토출되는 잉크(10)는, 주지의 정전(靜電) 법칙에 따라서, 도면 중 화살표의 방향으로 편향되어 비상(飛翔)한다. 또한 방향 제어 전극(16)을 +100V, 방향 제어 전극(17)을 -100V로 하면, 잉크(10)는 이것과는 역방향으로 편향되어 비상한다. 전극(16, 17)의 쌍방의 전위를 0V로 하면, 잉크 입자(10)는 좌우 어느 쪽으로도 편향되지 않고 비상한다. 이와 같이 방향 제어 전극(16, 17)의 전위를 제어함으로써, 도 2에 도시한 바와 같이, 하나의 화소 내에 우측 도트, 중앙 도트, 좌측 도트의 3개의 도트를 형성할 수 있고, 수평 방향에 있어서 해상도가 높은 화상을 형성할 수 있다.
그러나, 이와 같이 인쇄기면(15)과 방향 제어 전극(16, 17) 사이의 전계를 제어하는 편향 전계 제어 방식에서는, 개개의 잉크 입자를 독립적으로 편향 제어할 수 없다. 이것은, 편향 제어 전계가 미치는 범위에 먼저 편향 제어한 잉크 입자가 존재하는 경우에는, 그들 잉크 입자에도 현재 인가 중인 편향 전계의 작용이 미쳐 버리기 때문이다. 이로 인해, 편향 작용의 독립성이 떨어져, 고속 기록이나, 기록 정밀도의 면에서 불리하다.
또, 이러한 기록 장치에서도, 1노즐이라도 고장나면, 기록할 수 없는 주사선이 생겨 버려, 기록할 정보가 결락되어 버리는 점에서는, 전술한 장치와 다르지 않다.
본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 해결하는 것을 목적으로 하여, 대전(荷電) 제어 방식의 편향 수단을 채용하고, 온 디맨드 잉크젯 방식 기록 헤드를 사용한 라인 주사형 잉크젯 기록 장치를 제공한다. 본 발명에 의한 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 의하면, 노즐이 몇 개인가 고장 나더라도 기록 정보의 결락을 야기하지 않고 기록이 속행 가능하고, 노즐의 개수를 삭감하여 기록의 신뢰성을 비약적으로 높일 수 있고, 또한 인접 노즐이 어느 정도 불균일해도 기록 불균일을 저감시키는 것이 가능하다.
본 발명의 다른 목적은, 고신뢰도이고 고품위의 화상 기록을 할 수 있는 고속 잉크젯 기록 장치를 제공함에 있다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에서는, 제1 방향으로 열형으로 복수 개의 노즐공을 배치하고, 상기 노즐공을 개구로 하는 잉크실 내의 잉크에 기록 신호에 따라서 압력을 발생시키고, 상기 노즐공으로부터의 잉크 입자의 토출과 비토출을 제어 가능하게 하는 기록 헤드를, 상기 노즐공이 피기록체에 대향하도록 설치하는 동시에, 상기 피기록체를 상기 기록 헤드에 대하여 상대적으로 제2 방향으로 주주사 이동시키고, 상기 주주사 이동에 의한 소정의 주주사선 상의 소정 화소의 위치에 상기 잉크 입자를 착탄(着彈)시키고, 상기 착탄 잉크 입자에 의해 피기록체 상에 형성된 기록 도트의 집합으로 기록 화상을 형성하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 있어서, 상기 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자를 상기 주주사선과 수직 방향으로 편향시키는 편향 수단과, 복수의 노즐공으로부터 토출되는 복수의 잉크 입자가 동일 화소 위치에 부분적으로 겹쳐 착탄하도록, 편향시키고, 또한 상기 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어하기 위한 다중 기록 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 있어서, 상기 제2 방향은, 상기 제1 방향으로부터 소정의 각도 경사져 있다.
이러한 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 의하면, 고장 노즐의 백업을 행하는 것이 가능하게 되어, 기록할 정보가 결락되는 바와 같은 사태를 회피할 수 있다. 또, 다중 타입을 행함으로써 노즐의 제조 불균일 등에 기인하는 잉크 토출 특성의 불균일에 의한 기록 불균일을 경감할 수 있다.
본 발명에 의하면, 상기 복수의 노즐공으로부터 토출되는 복수의 잉크 입자에 의해 1화소를 형성할 수 있다. 또, 상기 다중 기록 제어 수단은, 또한 상기 복수의 노즐공으로부터 토출된 복수의 잉크 입자의 각각의 체적을 제어할 수 있게 되어 있고, 복수의 노즐공으로부터 1화소를 형성하도록 토출된 잉크 입자는, 착탄하여 1화소를 형성하는 데 바람직한 체적이 되도록 제어된다.
또, 본 발명에 의하면, 상기 다중 기록 제어 수단은, 상기 복수의 노즐공으로부터 토출되는 복수의 잉크 입자의 착탄 위치를 서로 어긋나게 하고, 상기 피기록체 상에 형성되는 기록 도트가 부분적으로 연속으로 겹치도록 하여 1화소를 형성하도록, 상기 잉크 입자 대전 수단과 상기 복수의 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어할 수 있다.
상기 다중 기록 제어 수단은, 상기 동일 화소 위치 또는 그 근방 위치에는 상기 복수의 노즐 중 어느 하나의 노즐로부터 토출된 잉크 입자를 착탄시켜 1화소를 형성하고, 상기 1화소의 인접 화소를 상기 복수의 노즐 중 상이한 노즐로부터 토출된 잉크 입자를 착탄시켜 형성하도록, 상기 잉크 입자 대전 수단과 상기 복수의 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어할 수 있다.
또, 상기 다중 기록 제어 수단이 제어하는 상기 복수의 잉크 입자의 토출 타이밍은 일정 주기로 하는 것이 바람직하다.
상기 다중 기록 제어 수단이 제어하는 상기 복수의 잉크 입자의 수는 전환하는 것이 가능하게 되어 있다.
또, 상기 제2 방향에 수직인 방향에서의 노즐 배치 간격과, 상기 제2 방향에 수직인 방향으로 형성되는 화소의 배치 간격이 상이하도록, 상기 다중 기록 제어 수단이 상기 잉크 입자 대전 수단과 상기 복수의 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어할 수 있다. 이에 따라, 노즐공 배치를 변경하지 않고, 기록의 정밀도를 전환할 수 있게 된다.
상기 노즐공에 대향하여 배치한 대전 편향 전극에의 전압 인가에 의해, 상기 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자에 편향량에 따른 전하를 부여하는 상기 잉크 입자 대전 수단에 의한 대전 작용과, 상기 대전된 잉크 입자를 대전량에 따라서 편향시키는 상기 편향 수단에 의한 편향 작용을 동시에 행하는 것이 바람직하다. 이 경우, 상기 대전 편향 전극에 대전 전압과 편향 전압을 중첩하여 인가한다. 상기 대전 편향 전극은 상기 노즐공의 열을 사이에 둔 양측에 노즐공 일렬분의 공통 전극으로서 설치하는 것이 바람직하다. 상기 대전 편향 전극은 피기록체와 상기 노즐 사이에 설치할 수도 있고, 또는 피기록체의 배면에 설치할 수도 있다.
도 1은, 종래의 잉크젯 헤드의 구성을 나타낸 개략도.
도 2는, 도 1의 종래의 잉크젯 헤드로 형성한 도트 패턴을 도시한 도면.
도 3은, 본 발명의 제1 형태에 의한 라인 주사형 잉크젯 기록 장치의 구성도.
도 4는, 도 3의 기록 동작부의 부분 확대도.
도 5는, 도 3의 라인 조작형 잉크젯 기록 장치의 편향 전극 배치를 도시한 도면.
도 6은, 도 3의 라인 주사형 잉크젯 기록 장치의 동작을 설명하는 도면.
도 7은, 도 6의 기록 동작에 의해 형성된 기록 도트 형성 상태를 도시한 도면.
도 8은, 도 3의 라인 주사형 잉크젯 기록 장치의 동작을 설명하는 도면.
도 9는, 도 8의 기록 동작에 의해 형성된 기록 도트 형성 상태를 도시한 도 면.
도 10은, 본 발명의 제2 형태에 의한 잉크젯 기록 장치의 사시도 및 제어 블럭도.
도 11은, 도 10의 기록 헤드부의 확대 사시도.
도 12는, 도 10의 라인 조작형 잉크젯 기록 장치의 편향 전극 배치를 도시한 도면.
도 13은, 도 10의 잉크젯 기록 장치의 제어를 나타낸 타이밍 차트.
도 14는, 도 13의 기록 동작에 의해 형성된 기록 도트 형성 상태를 도시한 도면.
도 15는, 도 10에 나타낸 잉크젯 기록 장치의 제어를 나타낸 타이밍 차트.
도 16은, 도 15의 기록 동작에 의해 형성된 기록 도트 형성 상태를 도시한 도면.
도 17은, 도 10에 나타낸 잉크젯 기록 장치의 제어를 나타낸 타이밍 차트.
도 18은, 도 17의 기록 동작에 의해 형성된 기록 도트 형성 상태를 도시한 도면.
도 19은, 도 10에 나타낸 잉크젯 기록 장치의 제어를 나타낸 타이밍 차트.
도 20은, 도 19의 기록 동작에 의해 형성된 기록 도트 형성 상태를 도시한 도면.
도 21은, 본 발명의 다른 예가 되는 편향 전극 배치를 도시한 도면.
도 22는, 본 발명의 다른 예가 되는 편향 전극 배치와 그 동작을 설명하는 도면.
도 23은, 본 발명의 다른 예가 되는 편향 전극 배치와 그 동작을 설명하는 도면.
도 24는, 본 발명의 다른 예가 되는 편향 전극 배치와 그 동작을 설명하는 도면.
이하, 본 발명에 대해 도면을 참조하면서 설명한다.
먼저, 본 발명의 제1 형태에 관한 라인 주사형 잉크젯 기록 장치(100)에 대해 도 3 내지 도 9를 참조하여 설명한다. 도 3은 라인 주사형 잉크젯 기록 장치(100)의 구성을 나타낸 사시도 및 제어 블럭도이며, 도 4는 도 3의 원으로 에워싼 기록부 영역(1)을 확대한 부분 확대도로서, 기록 동작 원리를 설명하는 것이다.
라인 주사형 잉크젯 기록 장치(100)는, 소정의 기록 속도로 도 3의 화살표 B로 나타낸 주주사 방향으로 연속 이동하는 연속 기록 용지(P)(이하, 「기록 용지 P」라고 함) 상에, 도 4의 주주사선(11O)의 밀도를 일정하게 하여(예를 들면, Ds=300dpi) 화상을 고속 기록하는 장치이다. 주주사선(110)의 밀도란, 기록 용지 P의 폭방향(W)의 단위 길이 당의 주주사선(110)의 개수이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 라인 주사형 잉크젯 기록 장치(100)는, 기록 헤드(200)와, 배면 전극체(300)와, 편향 제어 신호 발생 회로(400)와, 잉크 토출 제어 회로(500)를 구비한다.
기록 헤드(200)는 복수 개의 리니어 기록 헤드 모듈(210)과, 이 복수 개의 기록 헤드 모듈(이하, 「모듈」이라고 함)을 소정 위치 관계로 나란히 유지하는 프레임(220)을 구비한다. 복수 개의 모듈(210)은 각각 동일 구조를 가진다.
도 4에 도시한 바와 같이, 각 모듈(210)에는, 일렬로 배치된 n개의 노즐(230)로 이루어지는 노즐열(211)을 구비한다. 각 노즐(230)에는 노즐공(231)이 형성되어 있고, 노즐 피치는 pn 이다.
각 노즐(230)은 동일 구성을 가지고, 노즐공(231)과, 노즐공(231)을 개구단으로 하는 잉크 가압실(232), 이 잉크 가압실(232)에 잉크를 유도하는 잉크 유입공(233), 이 잉크 유입공(233)에 잉크를 공급하는 매니폴드(234), 액츄에이터로서의 PZT 등의 압전 소자(235)를 구비한다. 본 실시예에서는, 압전 소자(235)로서, PZT가 사용된다. PZT(235)는 잉크 가압실(232)에 장착되어 있고, 잉크 가압실(232)의 체적을 기록 신호의 인가에 따라서 변화시킨다.
노즐열(211)의 노즐열 방향(A)은, 주주사선(100)의 주주사 방향(B)에 대하여 각도 θ= tan-1(1/5); 약 11.3도이며, Pn=2300(sin(1/5))-1인치; 약 0.034인치로 되어 있다. 또, 노즐수 n은 96(n=96)이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 실시예에서는, 기록 용지(P)의 폭방향 기록영역을 커버하도록 13개의 모듈(210)이, 기록 용지(P)의 폭방향(W)으로 배열되어, 프레임(220)에 고정된다. 상기 폭방향(W)은 주주사 방향(B)에 대하여 직각이다. 또, 기록 헤드(200)는, 기록 용지(P)의 표면과 각 노즐공(231)과의 거리가 소정의 간격, 예를 들면 1∼2mm 정도가 되도록 기록 용지(P)의 표면과 대향한다. 이러한 노즐 배치에 의해, 용지 기록 헤드(200)의 폭방향(W)에서의 노즐 피치를 2300인치, 주주사선 방향(B)의 인접 노즐 피치(Pn)을 10/300인치로 설정할 수 있고, 폭방향(W)에서 주주사선(110)의 1개 걸러에 노즐공(231)을 1개 대응하도록 설정할 수 있다.
배면 전극체(300)는, 복수의 쌍의 정극성 편향 전극(310)과 부극성 편향 전극(320), 전극 배치 기판(330), 정극성 편향 전극 단자(341), 부극성 편향 전극 단자(342), 편향 제어 신호 발생 회로(400)에 의해 구성된다.
도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 복수 쌍의 정극성 편향 전극(310)과 부극성 편향 전극(320)은, 기록 용지(P)의 배면에, 노즐열(211)을 사이에 둔 위치에 설치되어 있다. 동극성의 전극끼리는 전극 배치 기판(330) 상에서 묶여지고, 정극성 편향 전극 단자(341)와 부극성 편향 전극 단자(342)에 각각 접속되어 있다.
편향 제어 신호 발생 회로(40O)는, 대전 신호 작성 회로(41O)와, 정극성 편향 전압원(421), 부극성 편향 전압원(422), 정극성 바이어스 회로(431), 부극성 바이어스 회로(432)를 구비한다. 대전 신호 작성 회로(410)는 대전 신호를 발생시킨다. 정극성 편향 전압원(421)과 부극성 편향 전압원(422)은 편향 전압을 발생시킨다. 정극성 바이어스 회로(431)는, 정극성 편향 전압원(421)으로부터의 편향 전압에 대전 신호 발생 회로(4lO)에서의 신호 전압을 중첩하고, 편향 제어 신호 전압을 생성하고, 이것을 도 6에 나타낸 대전·편향 신호(A)로서 정극성 편향 전극(310)에 인가한다. 또, 부극성 바이어스 회로(432)는, 부극성 편향 전압원(422)으로부터의 편향 전압에 대전 신호 발생 회로(410)로부터의 신호 전압을 중첩하고, 편향 제어 신호 전압을 생성하고, 이것을 도 6에 나타낸 대전·편향 신호(B)로서 부극성 편향 전극(320)에 인가한다.
잉크 입자 토출 제어 회로(500)는, 기록 신호 작성 회로(510)와, 타이밍 신호 발생 회로(520)와, PZT 구동 펄스 작성 회로(530)와, PZT 드라이버 회로(540)를 가진다. 기록 신호 작성 회로(510)는 입력 데이터에 기초하여 화상의 화소 데이터를 작성하고, 타이밍 신호 발생 회로(520)는 타이밍 신호를 발생시킨다. PZT 구동 펄스 작성 회로(530)는, 기록 신호 작성 회로(510)로부터의 화소 데이터와 타이밍 신호 발생 회로(520)로부터의 타이밍 신호에 따라서, 각 노즐(230)의 PZT(235)의 구동 펄스를 발생한다. PZT 드라이버 회로(540)는 이 구동 펄스를 PZT 구동을 위해 충분한 신호 레벨로 증폭시킨다. PZT 드라이버 회로(540)로부터의 구동 펄스는 PZT 구동 신호로서 각 노즐(230)의 PZT(235)에 가해져, 잉크 입자를 소정의 타이밍로부터 토출된다.
도 6은 기록 용지에 베타 흑색을 인쇄하는 경우, 즉 화소 모두에 기록 도트를 형성하는 경우의 대전·편향 전극(310, 320)에 인가하는 대전·편향 신호(A, B)와, 각 노즐용 PZT 구동 신호(a∼d)와, 각 잉크 입자의 편향량(a')∼(d')의 제어 방법을 나타낸 타이밍 차트를 나타내고, 도 7은 도 6의 기록 도트 형성 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 도 6 및 도 7을 참조하면서 기록 동작을 설명한다.
도 6에 있어서, 대전·편향 전극(310, 320)에 대전·편향 신호(A),(B)가 각각 인가되면, 정극성 전극(310)에는 +H, 부극성 전극(320)에는 -H의 편향 전압이 걸리는 동시에, 시간 간격(T)마다 1/2·VC씩, 0∼ ±VC 사이에서 변화되는 대전 전압이 가해진다. 이 인가에 의해, 편향용 정전장(靜電場)과 대전용 전장이 형성된다.
한편, 기록 헤드(200) 중의 잉크는 어스 전위, 즉 0전위로 떨어져 있다. 따라서, 대전·편향 전극(310, 320)에 상기의 대전 전압이 인가되면, 각 노즐공(231) 내의 잉크에도 동일한 대전 전압이 인가되게 된다. 그리고, 잉크의 도전성이 수백 ΩCm 이하로 양호한 경우에는, 잉크 입자(130)가 노즐공(231) 중의 잉크로부터 분리될 때에, 잉크 입자(130)는 인가되어 있는 대전 전압에 따라서 대전되고, 기록 용지(P)를 향해 비행하게 된다. 이 때, 대전 잉크 입자(130)는, 그 대전량에 따라서 상기 편향용 정전장에서 도 7에 나타낸 편향 방향(C)으로 편향된다. 편향 방향(C)은 노즐열 방향(A)에 대하여 직각이다.
도 6에 있어서, 대전 전압이 0일 때, 토출되는 잉크 입자의 편향량은 0이며, 대전 전압이 +VC, +1/2·VC, -1/2·VC, -VC일 때의 편향량은 각각 +2, +l, -1, -2이다.
도 7에 있어서, 노즐공(231A)으로부터 분출된 잉크 입자(13O)는, 전술한 편향 제어에 의해, 주주사선(11On+1)으로부터 (11On+5) 상에 착탄 가능하고, 기록 도트(140An+1)로부터 (140An+5)를 형성할 수 있다. 마찬가지로 노즐공(231B)으로부터 분출된 잉크 입자(130)는 주주사선(110n+3)으로부터 (110n+7) 상에 착탄 가능하고, 노즐공(231C)으로부터 분출된 잉크 입자(130)는 주주사선(11On+5)로부터 (110n+9) 상에 착탄 가능하다. 따라서, 주주사선(110n+5) 상에서는, 노즐공(231A, 231B, 231C)의 3노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자의 어느 것이라도 기록 가능하고, 주주사선 (110n+4)에서는 (231A),(231B)의 2노즐공, 주주사선(110n+6)에서는 (231B),(231C)의 2노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자로 기록 가능하다. 이에 따라, 예를 들면 노즐공(231B)의 노즐(230)이 고장나 토출할 수 없더라도 노즐공(231A,231C)를 가지는 노즐(230A,230C)로 기록을 커버할 수 있게 된다.
다음에 도 6 (a)∼(d)의 PZT 구동 신호시의 기록 동작을 설명한다.
도 7은 기록 용지(P) 상의 도트 기록 상태이며, 노즐 위치(231A'), (231B'), (231C')는 도 4에 나타낸 노즐공(231A, 231B, 231C)의 기록 용지(110)에의 투영 위치이다.
본 발명에서는, 기록 용지(P)가 주주사 방향(B)으로 일정 속도로 이동되면서, 시간 간격(T)으로 각 노즐공(231)으로부터 잉크 입자(130)의 토출 제어와 토출된 잉크 입자(130)의 편향 제어와의 조합에 의해 기록이 행해진다.
도 7에 있어서, 기록 동작 중에는 예를 들면 노즐(231B')은 기록 용지(P)에 대하여, 주주사선(11On+5) 상을 주주사 방향(B)와 반대의 방향(B')으로 상대적으로 이동한다. 여기에서, 도면 중, 주주사선(11On+5)으로부터는 주주사 방향(B)에 대하여 등간격으로 복수의 시분할·편향 참조선(T)이 편향 방향(C)으로 연장되어 있다. 이들 시분할·편향 참조선(T)은 주주사 방향(B)으로 등간격을 두고 연장되고, 이 때 분할·편향 참조선(T)마다 노즐공(231B)로부터 잉크 입자(130)가 토출된다. 또, 각 시분할·편향 참조선(T)의 길이는 편향량을 나타내고 있고, 이 시분할·편향 참조선(T)의 단부가 기록 도트의 형성 위치이다. 따라서, 노즐 위치(231B')로부터 잉크 입자(130)가 토출되지 않는 개소에서의 시분할선·편향 참조선(T)의 선단에서는, 기록 도트는 형성되어 있지 않다.
다음에 노즐공(231A)으로부터의 잉크 입자 토출에 주목한다.
도 6에 나타낸 T1의 시간대에서는, 대전·편향 신호(A,B)의 대전 전압이 0V이며, 노즐(230A)에의 PZT 구동 신호는 ON이기 때문에, 노즐공(231A)으로부터 토출된 잉크 입자(l03)는 대전되지 않고 직진하고, 예를 들면, 도 7의 주주사선(11On+3) 상의 화소(120T1)에 착탄하여 기록 도트(120Atl)를 기록한다. 계속되는 시간대 T2(도 7에서 시분할선(T)이 반대 방향(B')으로 1라인 이동한 상태)에서는, 노즐(230A) 에의 PZT 구동 신호는 OFF이기 때문에, 잉크 입자(103)는 토출되지 않고, 기록 도트는 형성되지 않는다. T3의 시간대에서는 대전 전압이 -VC이며, 노즐(230A)에의 PZT 구동 신호는 ON이기 때문에, 노즐공(231A)으로부터 토출된 잉크 입자(103)의 편향량은 -2로 되고, 주주사선(11On+5) 상의 화소(12OT3)의 위치에 착탄하고, 기록 도트(12OAT3)를 형성한다. T4에서는 노즐(230A) 에의 PZT 구동 신호는 OFF이기 때문에 노즐공(231An)에 의한 기록 도트는 형성되지 않는다. T5에서는 대전 전압은 +1/2VC이며, PZT 구동 신호는 ON이기 때문에, 잉크 입자(103)의 편향량은 +1이 되고, 주주사선(11On+5) 상의 화소(12OT5)의 위치에 착탄하여, 기록 도트(12OAT5)를 형성한다. 이러한 기록 동작을(231B, 231C, 231D) 등 다른 노즐에 대해서도 행함으로써, 도 7과 같이 각 화소를 기록 도트로 메워 간다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 피기록체의 1회의 주주사 이동을 통하여, 각 주주사선에 대해, 복수의 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자를 동일한 주주사선 상 또는 그 근방에 착탄 가능하도록 제어한다. 그리고, 복수의 노즐공으로부터 토출되어, 동일한 주주사선상 또는 그 근방에 분배하여 가능한 잉크 입자를, 주주사 방향과 상기 방향에 수직 방향 또는 이들 2방향 중 어느 하나의 방향으로, 다른 노즐공으로부터의 잉크 입자에 의해 형성되는 기록 도트가, 교대로 정렬하도록 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어한다. 이것에 의해 노즐 개성에 의한 기록 도트 크기의 편차에 의한 선 얼룩, 농도 불균일 등의 기록 불균일을 경감할 수 있고, 종래 라인 주사형 잉크젯 기록 장치의 중요한 문제점을 해결할 수 있다.
또, 도 7로부터도 알 수 있는 바와 같이, 본 실시예에서는, 시분할·편향 참조선(T) 마다 잉크 입자(130)의 토출 제어와 대전·편향 제어를 행하고, 주주사 방향(B) 및 폭방향(W)에서 등간격으로 정렬하는 화소 위치에 잉크 입자(130)를 할당하여 기록할 수 있도록 노즐공 배치를 고안하고 있다. 이에 따라, 기록 헤드(200)의 응답성을 필요 이상으로 요구할 필요가 없어진다. 또는 같은 주파수 응답성의 노즐이라도 고속 기록이 가능하게 된다. 이와 같이 제어가 가능한 것은, 화소 위치에 대한 노즐열의 기울기나 노즐 피치 등, 노즐공 배치를 적절하게 설정했기 때문이다.
또, 노즐(231A, 231B, 231C)을 사용한 종래 방식의 기록 장치에서는, (11On+3), (11On+5), (11On+7)의 3개의 주주사선 외에 기록 도트가 착탄되어지지 않았다. 이에 대하여, 본 발명에 의한 기록 장치에서는 그 사이의 주주사선 상에도 기록 도트를 형성할 수 있다. 즉, 노즐수를 종래에 대하여 1/2로 삭감할 수 있다.
도 8은, 노즐(231B)이 고장났을 때, 노즐(231B)을 사용하지 않고 베타 흑색을 인쇄하는 동작예이다. 도 6의 정상 동작 시와 비교하면, 대전·편향 신호(A)(B)는 같지만, PZT 구동 신호(a∼d)가 상이하다.
즉, 노즐(231B)을 사용하지 않기 때문에 노즐(231B)에 구동 신호는 부여하지 않는다. 즉 노즐(231B)은 항상 off된다. 그 대신, 노즐(231A)로부터 토출된 잉크 입자(130)를 편향 레벨 -1로 편향시켜, 도 9에 나타낸 바와 같이 (120AT2) 등의 화소 위치에 착탄시키거나, 편향 레벨 2로 편향시켜 (120AT8) 등의 화소 위치에 착탄시킨다. 또, 노즐(231C)로부터 토출된 잉크 입자(130)를 편향 레벨 +2로 편향시켜 (120CT9) 등의 화소 위치에 착탄시키거나, 편향 레벨 +1로 편향시켜 (120AT10) 등의 화소 위치에 착탄시킨다. 이와 같이 노즐(231B)에서 분담하고 있던 화소를 노즐(231A, 231C)이 대체하여 기록한다. 이 경우에도, 가능한 한인접 기록 도트가 상이한 노즐(231)로 기록되도록 각 노즐(231)에의 PZT 구동 신호가 설정된다. 이에 따라, 전체 화소 위치에의 기록 도트 배치가 가능하게 되고, 고장 노즐의 백업 기능을 달성할 수 있다.
이상에서는 1개의 노즐이 고장난 경우에 대한 동작을 설명했지만, 홀수 번째의 노즐이 동시에 다수 고장난 경우나, 짝수 번째의 노즐이 동시에 다수 고장난 경우에도 상기 동작을 고장 개소에 적응함으로써 백업가능하다.
또, 연속하여 2개의 노즐이 고장난 경우에도 양측의 건전 노즐로 커버하는 것은 가능하다. 3개 이상의 연속 노즐의 동시 고장에 대응하는 데에는, 잉크 입자의 편향량, 편향 레벨을 대응할 수 있도록 크게 취하도록 하고, 노즐의 잉크 토출 응답 주파수를 향상시키는 것으로 대응할 수 있다.
또한, 상기 실시예에서는 주주사선 1개 걸러서 노즐공을 대응시켜 설치하여 노즐수를 1/2로 삭감했지만, 또한 삭감율을 높이기 위해서는, N 개의 주주사선마다 노즐공 1개씩의 비율로 열형으로 배치한다. 그리고, 노즐공의 피치나 노즐열의 주주사선에 대한 배치 각도를 적당히 직선으로 설정한다. 또한 편향 수단은, 잉크 입자가 적어도 N 개의 주주사선상의 모두에 착탄할 수 있도록 편향량을 제어한다. 그리고, 상기 주주사선 상의 모든 화소 위치 또는 그 근방에 잉크 입자를 착탄 가능하도록 잉크 입자 토출 타이밍을 제어한다. 이에 따라, 노즐수를 1/N으로 삭감할 수 있게 된다. 이 삭감에 의해 노즐 증가에 따른 노즐 고장의 빈도 증가에 의한 기록 신뢰성의 저하를 방지할 수 있다. 또, 헤드 가격은 노즐의 수에 크게 좌우되기 때문에, 이 삭감으로 기록 장치의 헤드 가격을 저하시키는 것도 가능하다.
또한, 이 노즐수를 1/N로 할 수 있는 특징을 다음과 같이 활용하는 것도 가능하다. 즉, 같은 노즐 배치 피치의 기록 헤드이지만, 종래의 구성에 비해 N배 고정세의 기록이 가능하게 된다. 이 특징을 발전시키면, 같은 기록 헤드로, 기록 헤드의 배치를 바꾸지 않고, 편향이나 주사 수단을 변경하는 것만으로 고정세 기록을 달성할 수 있는 기록 장치의 실현도 가능하다.
또는 같은 정밀도의 기록을 행하기 위한 기록 헤드를 제작하는 경우, 본 발명을 사용하면, 노즐 배치의 피치를 넓힐 수 있기 때문에, 기록 헤드의 제작이 용이하게 되어, 노즐 사이에서의 간섭에 따른 토출 특성 변동도 적어져 기록 품질을 향상시키는 것이 가능하다.
다음에, 본 발명에 의한 제2 실시예에 대해 도 10 내지 도 20을 참조하여 설명한다. 또, 전술한 실시예에서의 라인 주사형 잉크젯 기록 장치(100)와 중복되는 부분에는 같은 참조 번호를 붙이고, 그 설명은 생략한다.
본 실시예에 의한 라인 주사형 잉크젯 기록 장치(10OA)는, 소정의 기록 속도로 주주사 방향(B)으로 이동하는 기록 용지(P) 상에, 도 11의 주주사선(110)의 밀도 Ds-300dpi로 화상을 고속 기록하는 장치이다.
도 10에 도시한 바와 같이, 라인 주사형 잉크젯 기록 장치(100A)는, 기록 헤드(200)와, 중간 전극체(300)와, 편향 제어 신호 발생 회로(400)와, 잉크 입자 토출 제어 회로(500)를 구비한다.
기록 헤드(200)는, 노즐열 방향(A)이 주주사 방향(B)에 대하여 각도 θ= tan-1(1/6); 약 9.46도이며, Pn=2300(sin(1/6))-1인치; 약 0.04인치인 점에서 제1 실시예의 기록 헤드(200)와 상이하다. 또, n=96이다. 또, 폭방향(W)에서의 노즐 피치는 2300인치, 주주사선 방향(B)에서의 노즐 피치는 l2300인치로 설정되어 있고, 주주사선(110)의 1개 걸러서 노즐공(231)을 1개 대응하도록 설정되어 있다.
도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이, 중간 전극체(300)의 복수의 쌍의 정극성 편향 전극(310)과 부극성 편향 전극(320)은, 기록 헤드(200)의 각 리니어 헤드 기록 모듈(210)의 노즐열을 사이에 둔 위치에, 기록 용지(P)와 기록 헤드(200) 사이에 설치된다. 각 극성끼리는 전극 배치 기판(330)상에서 묶여지고, 정극성 편향 전극 단자(341)와 부극성 편향 전극 단자(342)에 접속되어 있다. 이들 전극(320, 321)에는 편향 제어 신호 발생 장치(400)로부터의 대전·편향 신호(A)(B)(도 13)가 인가된다. 여기에서, 상기 실시예에서는 대전·편향 전극(310, 320)은 기록 용지 (P)의 배면측에 설치되고, 잉크 미스트에 의한 전극의 오염에 강한 구조로 되어 있었다. 그러나, 그 반면, 기록 용지(P)의 전기적 특성으로 편향량이 변화되는 적이 있었다. 이것을 피하기 위하여, 본 실시예에서는 대전·편향 전극(310, 320)이 기록 용지(P)의 표면 상에 설치되어 있다. 이와 같이 구성함으로써, 잉크 입자의 편향량이 기록 용지(P)의 특성에 좌우되지 않고 안정적으로 된다. 또한, 대전·편향 전극(310, 320)이 노즐공(231)에 가까이 되기 때문에, 잉크 입자의 편향 감도를 높이는 것이 가능하고, 대전·편향 전압을 대폭 작게 할 수 있다. 전극 재료로는, 스테인리스강 섬유 등의 도전성의 섬유를 굳힌 판재 등을 사용함으로써 잉크 미스트에 대한 문제도 경감할 수 있다.
잉크 입자 토출 제어 회로(500)의 PZT 구동 펄스 작성 장치(530)는, 화소마다 복수 노즐용 PZT 구동 펄스 생성 장치(531)와 PZT 구동 펄스 타이밍 조정 장치(532)를 구비한다. 화소마다 복수 노즐용 PZT 구동 펄스 생성 장치(531)는, PZT 구동 펄스 신호를 생성한다. PZT 구동 펄스 신호는 각 노즐의 PZT에 인가되고, 이것에 의해 각 노즐로부터 잉크 입자가 토출된다. 또, 본 예에서는, 다른 노 즐로부터 토출된 복수 잉크 입자를 동일 화소 위치에 착탄시키고, 1기록 도트를 형성하도록 PZT 구동 펄스 신호가 생성된다. PZT 구동 펄스 타이밍 조정 장치(532)는, PZT 구동 펄스 신호의 타이밍을 조정하는 것이다. 여기서는, 상기 PZT 구동 펄스 신호에 의해 토출되는 복수의 노즐로부터의 잉크 입자를, 각 화소 위치 또는 그 근방에 착탄시켜 1화소를 형성하도록 조정하고 있다.
도 13은 기록 용지에 베타 흑색을 인쇄하는 경우, 즉 화소 모두에 기록 도트를 형성하는 경우의 대전·편향 전극(310, 320)에 인가하는 대전·편향 신호(A,B)와, 각 노즐용 PZT 구동 신호(a∼d), 그리고 각 잉크 입자의 편향량(a'∼d')의 제어 방법을 나타낸 타이밍 차트이며, 도 14는 그 기록 도트 형성 상태를 나타낸 도면이다.
이하, 도 11, 도 13 및 도 14을 참조하면서 기록 동작을 설명한다.
대전·편향 전극(310, 320)에 대전·편향 신호(A)(B)가 인가되면, 도 13에 나타낸 바와 같이 정전극(310)에는 +H, 부전극(320)에는 -H의 편향 전압이 걸리는 동시에, 0∼±VC 사이에서 변화되는 대전 전압이 가해지게 된다. 이 대전 전압은 시간 간격(T) 마다 전압이 1/5·VC씩 변화되고 있다. 이 인가에 의해, 편향용 정전장과, 대전용 전장이 형성된다. 한 쪽 기록 헤드(200) 중의 잉크는 어스 전위, 즉 0전위로 떨어져 있다. 따라서, 각 노즐공(231)으로부터 토출되는 잉크 입자(130)와 대전·편향 전극(310, 320)에 상기의 대전 전압이 인가되게 된다. 그리고, 잉크의 도전성이 수백 ΩCm 이하로 양호한 경우에는, 잉크 입자(130)가 노즐공(231) 중 잉크로부터 분리할 때, 인가되어 있는 대전 전압에 따라서 대전되어, 기록 용지(P)를 향하여 비행한다. 이 대전 잉크 입자(130)는, 그 대전량에 따라서 상기 편향용 정전장에서 편향 방향(C)의 방향으로 편향된다.
도 11에 있어서, 노즐공(231A)으로부터 분출된 잉크 입자(130)는 편향에 의해 주주사선(110n)으로부터 (110n+5) 상에 착탄 가능하고, 기록 도트(140An)로부터 (140An+5)의 형성이 가능하다. 마찬가지로 노즐공(231B)으로부터 분출된 잉크 입자는 편향에 의해 주주사선(110n+2)으로부터 (110n+7) 상에 착탄 가능하고, 노즐공(231C)으로부터 분출된 잉크 입자는 편향에 의해 주주사선(110n+4)로부터 (110n+9) 상에 착탄 가능하다. 따라서, 주주사선(110n+5) 상의 화소 위치에는 노즐공(231A, 231B, 231C)의 3노즐공의 어느 노즐공으로부터 잉크 입자를 토출시키더라도 기록 도트를 형성하는 것이 가능하다. 또 마찬가지로, 다른 모든 주주사선 상에서의 화소 위치에도, 다른 3개의 노즐공으로부터의 잉크 입자에 의해 기록 도트를 형성할 수 있다.
다음에, 도 13 (a)∼(d)의 PZT 구동 신호시의 기록 동작에 대해, 노즐공(231A)으로부터의 잉크 입자 토출에 주목하여 설명한다.
도 13의 T1의 시간대에서는 (a)에 나타낸 바와 같이 대전 전압이 -1/5 VC 이기 때문에, 노즐(231A)의 PZT에의 PZT 구동 신호 펄스 인가에서 토출된 잉크 입자는, 예를 들면, 도 14의 주주사선(11On+3) 상의 화소(12Oαn+3)에 착탄하여 기록 도트를 형성한다. 계속되는 시간대 T2에서는, (a)에 나타낸 바와 같이 대전 전압이 -3/5·VC이기 때문에, 노즐(231A)의 PZT에의 PZT 구동 신호 펄스 인가에서 토출된 잉크 입자는, 예를 들면, 도 14의 주주사선(11On+4) 상의 화소(12Oαn+4)에 착탄하여 기록 도트를 형성한다. 동일하게 하여, 노즐(231A)로부터 토출된 잉크 입자(130)를 주사선(110n∼11On+5) 상에 순차 분배하고, 6열분의 화소 위치 모두에 잉크 입자(130)를 착탄시켜고, 기록 도트를 형성시킬 수 있다.
또, 노즐(231B, 231C) 등 다른 노즐(231)에 관해서도 마찬가지로, 각 노즐(231)은 각각에 대응하여 6주사선 상 110의 화소 위치 모두에 잉크 입자(130)를 착탄시키고, 기록 도트를 형성할 수 있다. 따라서, 예를 들면 화소(120αn+4)위치에는 노즐(231C)로부터 토출된 잉크 입자(130)에 의해 기록 도트가 형성된 후, 주사를 통하여 같은 화소(120αn+4) 위치 노즐(231B)에 의한 기록 도트, 그리고 노즐(231A)에 의한 기록 도트가 순차 형성되게 된다. 다른 각 화소에 관해서도 마찬가지로, 주사가 진행하면 최종적으로는, 인접하는 3노즐로부터 토출된 잉크 입자(130)를 1개씩, 합계 3개의 잉크 입자(130)를 착탄시킨 베타 흑색의 기록을 행할 수 있다.
도 15는 기록 용지(P)에 임의의 기록 패턴을 인쇄하는 예로서, 단선(短線) 패턴을 인쇄하는 경우의 대전·편향 신호(A, B)와, 각 노즐용 PZT 구동 신호(a∼d), 그리고 각 잉크 입자의 편향량(a'∼d')의 제어 방법을 나타낸 타이밍 차트이며, 도 16은 그 때의 기록 도트 형성 상태를 나타낸 도면이다. 이하, 그 기록 동작에 대하여 설명한다. 또, 본 예에서는, 도 16에 도시한 바와 같이, 화소(120βn+4),(120βn+5),(120βn+6)의 3화소로 이루어지는 단선 패턴을 인쇄하는 것으로 한다.
기록 용지(P)와 기록 헤드(1200)의 상대적인 주사 방향 이동에 의해, 우선 최초 노즐(231C)의 옆(도 11에 있어서 왼쪽 옆)에 배치된 노즐(231D)(도시하지 않음)에 의해 토출된 잉크 입자를 도 16의 화소(120βn+6)에 착탄시키고, 기록 도트를 형성한다. 다음에, 도 15 (C)에 나타낸 3개의 PZT 구동 펄스에 의해, 노즐(231C)로부터 순차 3개의 잉크 입자(130)를 토출시킨다. 이 때, 대전·편향 전극(310, 320)에는 도 15 (A),(B)에 나타낸 편향 제어 신호 전압이 인가되어 있기 때문에, 토출된 잉크 입자(130)는 각각 +3 레벨, +2 레벨, +1 레벨 편향되어 (120βn+4),( 120βn+5), (120βn+6)의 화소 위치에 착탄한다. 계속해서 74T 후에, 도 15 (B)에 나타낸 3개의 PZT 구동 펄스에 의해 노즐(231B)로부터 순차 3개의 잉크 입자(130)를 토출시킨다. 그리고, 이들 3개의 잉크 입자(130)는 각각 +1레벨, -1레벨, -2레벨 편향되어 (120βn+4),(120βn+5),(12Oβn+6)의 화소 위치에 착탄한다. 마찬가지로 노즐(231A)로부터의 2개의 잉크 입자(130)를 (12Oβn+4), (12Oβn+5)의 화소 위치에 착탄한다. 그 후, 노즐(231A)의 오른쪽 이웃의 노즐로부터의 잉크 입자(130)가 화소(120βn+4)에 착탄한다.
이상과 같이, 기록 헤드(200)의 각 노즐(230)로부터 토출되는 잉크 입자(130)가, 미리 정해진 복수의 주주사선(110)상의 어느 것에나 착탄 가능하도 록, 잉크 입자(130)의 비행 방향을 주주사선 방향(B)과 직각인 방향 성분을 가지는 편향 방향(C)으로 편향시키고, 또한 기록 헤드(200)와 기록 용지(P)의 1회의 상대적인 주주사 이동을 통하여, 각 주주사선(110)에 대해 복수의 노즐공(231)으로부터 토출되는 잉크 입자(130)를 동일한 주주사선(110)상, 또는 그 근방에 착탄 가능하다.
또, 노즐공은, 이 편향 제어 수단과, 기록 헤드와 기록 용지와의 상대 이동에 의한 1회의 주주사 이동에 의해, 기록 용지 상에 소정의 간격으로 화소를 배치가능하고, 또한 상기 복수의 노즐공으로부터 토출되고 동일한 주사선상 또는 그 근방에 착탄 가능하도록 편향된 잉크 입자가, 동일한 화소 위치 또는 상기 화소의 근방에 착탄 가능하도록 노즐열 방향에서의 노즐 피치와, 주주사 방향에 대한 노즐열 방향이 이루는 기울기 각도를 설정하고 있다.
또한, 잉크 입자 토출 제어 수단은, 기록 용지상의 소정 화소의 위치 또는 그 근방에 기록 도트를 형성하는 경우에는, 노즐공의 배치와 편향 제어 수단 및 주주사 이동에 의해 결정되는, 개개의 화소의 기록을 담당하는 복수의 노즐에 대해, 1화소를 형성하는 타이밍에서 복수 개의 노즐공으로부터 잉크 입자가 토출되는 것을 제어한다. 이와 같이 하여, 복수의 노즐에 의해 토출된 잉크 입자를, 각 화소 위치 또는 그 근방에 착탄시켜, 1화소를 형성한다.
도 17 및 도 18은 베타 흑색 인쇄 시에, 노즐(231B)이 고장나 잉크 입자를 토출할 수 없게 되었을 때의 상태를 나타낸 것으로, 도면의 정상 상태 인쇄 시에 대응하는 도면이다. 즉, 도 17은 베타 흑색을 인쇄하는 경우의 대전·편향 전극에 인가하는 대전·편향 신호(A, B)와, 각 노즐용 PZT 구동 신호(a∼d), 그리고 각 잉크 입자의 편향량(a'∼d')의 제어 방법을 나타낸 타이밍 차트이며, 도 18은 그 기록 도트 형성 상태를 나타낸 도면이다.
도 19 및 도 20은, 도 15의 정상 인쇄 시에 대응하는 도면이고, 3화소로 이루어지는 단선의 인쇄에 있어서, 노즐(231B)이 고장나 잉크 입자를 토출할 수 없게 되었을 때의 상태를 나타낸 도면이다. 즉, 도 19는 단선 패턴을 인쇄하는 경우의 대전·편향 신호(A, B)와, 각 노즐용 PZT 구동 신호(a∼d), 그리고 각 잉크 입자의 편향량(a'∼d')의 제어 방법을 나타낸 타이밍 차트이며, 도 20은 그 때의 기록 도트 형성 상태를 나타낸 도면이다.
종래의 각 노즐에 1개의 주사선을 대응시켜 기록하는 방식에서는, 이러한 고장 노즐이 생기면, 주주사선의 결손이 생겨, 기록할 정보가 결락하여 버린다고 하는 치명적인 문제가 발생했다. 그러나, 본 발명에 의하면, 도 17 및 도 19로부터도 알 수 있는 바와 같이, 주사선(110n+2)∼(1l0n+7) 상의 화소 중, 노즐(231B)가 담당하고 있던 화소에의 잉크 입자의 토출을 할 수 없게 되지만, 인접 노즐에 의해 토출된 잉크 입자에 의한 화소에의 기록 도트 형성은 계속된다. 따라서, 예를 들면 도 18의 화소(120βn+4),(120βn+5),(120βn+6)와 같이 2개의 기록 도트로 화소를 형성할 수 있고, 정상 기록 시의 3개 기록 도트 형성에 의한 화소 기록에 비해 얼마쯤 엷은 기록으로는 되지만, 종래의 중대한 문제이던 기록 정보의 결락은 없어져, 기록의 신뢰성을 확보할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 고장 노즐이 있는 것을 검지하지 않더라도, 기록 정보의 결락을 야기하지 않고 기록을 계속하는 것이 가능하다. 물론, 고장 노즐이 있는 것을 검지하여 고장 노즐에의 PZT 구동 펄스 신호 공급을 정지하고, 신호를 도 17, 도 19의 (B-1)으로부터 (B-2)와 같이 전환해도 된다.
또, 본 발명에 의해 기록되는 기록 화소는, 복수의 인접 노즐에 의해 기록되는 기록 도트로 구성되기 때문에, 화소의 크기나 위치가 평균화된다. 따라서, 종래의 기술에서 문제로 되어 있던 노즐 개성에 의한 기록 도트 크기의 편차에 의한 선 얼룩, 농도 불균일 등의 기록 불균일도 경감할 수 있고, 종래의 라인 주사형 잉크젯 기록 장치의 중요한 문제점을 해결할 수 있다.
이상의 예에서는, 1화소에 3기록 도트를 할당하고, 노즐의 수를 1주주사선마다 할당했지만, 이것은 본 발명에 한정을 가하는 것이 아니라, 설정하고 싶은 할당수에 따라서 상기에서 설명한 본 발명의 수단을 조정하는 것으로 달성 가능하다.
기록 도트의 크기는, 화소의 크기와, 화소를 구성하는 기록 도트의 할당수를 적절하게 설정함으로써, 기록 품질을 향상시키는 것이 가능하다. 기록 도트가 지나치게 크면, 해상도가 열화되지만, 고장 노즐 발생에 의한 화상에의 영향은 적어진다. 한편, 기록 도트가 지나치게 작으면, 해상도에 열화는 없지만, 고장 노즐 발생 시의 화상에의 영향은 커지고, 또 기록 농도 부족이 된다. 따라서, 이러한 득실이나 인쇄 장치의 응용면 등을 고려하여, 기록 도트 크기를 설정하는 것이 바람직하다.
또, 개개의 잉크 입자가 기록 용지에 기록되었을 때의 도트 직경은, 토출 잉 크 입자의 체적, 잉크의 기록 용지에의 스며든 상태 등으로 결정되기 때문에, 잉크와 기록 용지가 고정된 경우에는, 토출 잉크 입자의 체적을 적절하게 설정해야 한다. 잉크 입자의 체적을 소정치로 설정하는 데는 노즐공 직경이나 잉크 입자 토출 제어 수단의 PZT 구동 펄스 파형을 적당하게 직선으로 설정한다. 즉, 노즐공 직경을 작게 할수록, 잉크 입자의 체적을 작게 할 수 있다. 또, 일반적으로 PZT 구동 펄스의 폭을 좁게 하거나, 펄스의 높이를 낮게 함으로써 잉크 입자의 체적을 작게 할 수 있다. 또한 비약적으로 체적을 작게 하는 데에는, 구동 펄스 파형을, 노즐공에 생기는 잉크의 경계면인 메니스커스를 급격하게 노즐 내측으로 인입하도록 설정함으로써, 계속해서 미소 입자를 발생시키는 것도 가능하다. 이러한 기록 도트 직경의 조정 방법에 의해, 본 발명의 노즐 및 잉크 입자 토출 제어 수단은, 복수의 노즐에 의해 토출된 잉크 입자를 분배하여 1화소를 형성하는 데 바람직한 체적의 잉크 입자를 토출하도록 설정된다. 또, 1화소를 구성하는 잉크 입자의 착탄 위치에 관해서는, 동일 위치나 그 근방에 멈추지 않고, 기록 도트의 겹침을 유지하면서 적극적으로 적량 어긋나게 해도 된다.
또, 도 13 및 도 14으로부터도 알 수 있는 바와 같이, 본 발명에서는, 등시간 간격(T)으로, 잉크 입자의 토출 제어와 대전·편향 제어를 행하여, 종, 횡, 등간격으로 정렬하는 화소에 잉크 입자를 할당하여 기록할 수 있도록 노즐공의 배치를 고안하고 있다. 이에 따라, 기록 헤드의 응답성을 필요 이상 요구할 필요가 없어진다. 또는 같은 주파수 응답성의 노즐이라도 고속 기록이 가능하게 된다. 이와 같이 제어가 가능한 것은, 화소 위치에 대한 노즐열의 기울기나 노즐 피치 등, 노즐공 배치를 적절하게 설정했기 때문이다. 그러나, 기록 헤드의 주파수 응답성에 여유가 있는 경우, 또는 상기 등간격의 화소 위치의 근방에 배치함으로써 허용하는 경우에는, 노즐공의 배치나 헤드 배치를 보다 유연하게 설정할 수 있게 된다. 또, 대전 잉크 입자의 정전장에 의한 가속이나 대전 입자 간의 정전력(靜電力) 간섭, 또는 노즐의 잉크 입자 토출 특성의 주파수 의존성, 노즐간의 토출 간섭 등으로 잉크 입자의 비행 속도에 차이가 나가는 경우에는, 이들을 고려하여 노즐공 배치나 토출 타이밍 제어를 행한다.
본 발명의 편향 제어 수단은 정전력을 활용하는 것이며, 잉크 입자에 전하를 부여하는 대전 수단과, 상기 대전 수단에 의해 대전된 대전 잉크 입자가 편향되도록, 잉크 입자의 비행 경로에 설치한 전장 형성 수단을 구비한다. 도 3, 도 10의 예에서는, 이들 수단이 한 쌍의 전극과, 이들 전극과 노즐내 잉크 사이에 대전 신호 전압과 편향 전압을 중첩하여 인가함으로써, 전극 구조 등을 용이하게 구성하고 있다. 그러나, 이 예는 본 발명에 제한을 부여하는 것이 아니라, 대전용 전극과 편향용의 전장 형성 전극을 별개로 설치하는 보통의 전극 구조에 대하여, 전극이나 전압 인가 방법에 변형을 가한 다른 구성이 될 수도 있다.
또, 상기 예에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 주주사 방향, 폭방향의 인접하는 화소를, 상이한 노즐로 기록하고, 기록 불균일을 저감시키는 것이 가능하지만, 이러한 기록 불균일 저감 기능을 실현하는 데에는, 편향 제어 수단은, 피기록체의 1회의 주주사 이동을 통하여, 각 주주사선에 대해, 복수의 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자를 동일한 주주사선 상 또는 그 근방에 착탄 가능하도록 제어하고, 잉크 입자 토출 제어 수단은, 복수의 노즐공으로부터 토출되어, 동일한 주주사선 상 또는 그 근방에 분배 가능한 잉크 입자를, 주주사 방향과 상기 방향에 수직 방향 또는 상기 2방향 중 어느 하나의 방향으로, 복수 노즐공이 상이한 노즐공으로부터 토출된 잉크 입자에 의해 형성되는 기록 도트가, 교대로 정렬하도록 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어하고, 노즐공은, 편향 제어 수단과 잉크 입자 토출 제어 수단에 의해 기록되는 기록 도트 위치가, 소정 간격의 화소 위치 또는 그 근방이 되도록 배치되는 것이 중요하다. 따라서, 상기 예에 그치지 않고, 주사선에 대한 노즐의 할당수, 노즐열의 주주사선에 대한 각도, 편향 레벨수, 잉크의 토출 제어, 토출 타이밍 제어를 변형시켜 본 발명을 실시하는 것이 가능하다.
또한 상기 예에 의해 설명한 백업 기능을 실현하는 데에는, 편향 제어 수단은, 1회의 주사를 통하여, 각 주주사선에 대해 복수의 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자를 동일한 주주사선 상 또는 그 근방에 착탄 가능하도록 제어하고, 잉크 입자 토출 제어 수단은, 상기 복수의 노즐공 중, 어떤 노즐공으로부터 토출된 잉크 입자로 기록 도트를 형성하는 경우에도, 동일한 화소 위치 또는 상기 화소의 근방에 착탄 가능하도록, 복수의 노즐로부터의 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어하고, 노즐공 배치수단은, 상기 복수의 노즐공 중, 어떤 노즐공으로부터 토출된 잉크 입자로 기록 도트를 형성하는 경우에도, 동일한 화소 위치 또는 상기 화소의 근방에 착탄 가능하도록, 설정하는 것이 중요하다. 따라서, 상기 실시예에 그치지 않고, 주사선에 대한 노즐의 할당수, 노즐열의 주주사선에 대한 각도, 편향 레벨수, 잉크의 토출 제어, 토출 타이밍 제어를 변형시켜 본 발명을 실시하는 것이 가능하다.
또, 노즐공 배치 수단으로서, 상기 예에서는, 도 7, 도 14으로부터도 알 수 있는 바와 같이 등시간 간격으로 토출된 잉크 입자로, 등간격으로 배치한 화소에 잉크 입자가 분배 가능해지도록, 화소 위치에 대한 노즐열의 기울기를 적절하게 설정했다. 그러나, 기록 헤드의 주파수 응답성에 여유가 있는 경우, 또는 상기 등간격의 화소 위치의 근방에 배치함으로써 허용하는 경우에는, 노즐공 배치나 헤드 배치를 보다 유연하게 설정할 수 있게 된다. 또, 대전 잉크 입자의 정전장에 의한 가속이나 대전 입자 간의 정전력 간섭, 또는 노즐의 잉크 입자 토출 특성의 주파수의존성, 노즐 간의 토출 간섭 등으로 잉크 입자의 비행 속도에 차이가 나는 경우에는 이들을 고려하여 노즐공 배치나 토출 타이밍 제어를 행한다.
본 발명에서의 편향 수단은 정전력을 활용하는 것이며, 잉크 입자에 전하를 부여하는 대전 수단과, 상기 대전 수단에 의해 대전된 대전 잉크 입자를 편향시키도록, 잉크 입자의 비행 경로에 설치한 전장 형성 수단을 구비한다. 도 3, 도 10의 예에서는, 이들 수단이 한 쌍의 전극과, 이들 전극 및 노즐 중 잉크에의 대전 신호 전압의 인가나 편향 전압의 인가에 대한 고안으로, 전극 구조 등을 용이하게 구성한 실시예를 나타냈다. 그러나, 이 예는 본 발명에 제한을 부여하는 것이 아니라, 이하의 변형예라도 된다.
도 21에 나타낸 전극 배치로서는, 편향 전극(3l0, 320)에는 편향 전압원(421, 422)으로부터의 편향용 직류 전압만을 인가하고, 대전을 위한 대전 신호원(411)으로부터의 대전 제어 신호를 노즐공(231) 중의 잉크에 인가한다. 이와 같이 구성함으로써, 잉크의 그라운드로부터의 전기 절연이 필요하게 되지만, 바이어스 회로(431, 432)가 불필요하게 되는 이점을 가진다.
도 22는 상기 도 21의 예와, 도 12에 나타낸 제2 변형예에서의 전극 배치를 조합한 예이다. 즉, 대전·편향 전극(310, 320)을 기록 용지(P) 상에 배치하고, 대전 신호원(411)을 구비하는 한편, 바이어스 회로(431, 432)를 구성 요건으로부터 제외하고 있다.
도 23은 전극을 잉크 입자의 대전량을 제어하는 대전 제어 전용 전극(315)과 편향 전장 형성 전용 전극(311, 321)으로 나누어 설치한 것이다. 전극이 증가하는 만큼, 잉크 입자의 비행 거리가 신장되어 버리지만, 바이어스 회로는 불필요하게 된다. 또, 잉크를 그라운드로부터의 전기에 절연할 필요도 없어진다.
도 24는 노즐열의 편측에 편향 전극(310)을 설치하고, 편향 제어 신호원(400)으로부터의 직사각형 파형 등의 고전압 펄스를 인가하는 다른 예를 나타낸 것이다. 잉크 입자(130)는 고전압 펄스로 대전되는 동시에, 이 펄스의 전장으로 편향된다. 잉크 입자(130)의 비상 간격이 좁은 경우의 편향 제어의 독립성에 난점은 있지만, 전극 구조, 편향 제어 신호원이 간단하다는 점에 이점이 있다.
이상과 같이, 본 발명에 의하면, 잉크 입자를 소정량 편향하기 위해, 잉크 입자에 전하를 부여하는 대전 수단과, 상기 대전 수단에 의해 대전된 대전 잉크 입자를 편향시키도록, 잉크 입자의 비행 경로에 설치한 정전장 형성 수단을 구비하고 있으면 되고, 다른 전극 구조와 전압 인가도 있을 수 있다. 예를 들면, 전극은 반드시 노즐열에 평행이 아니라도 되고, 노즐 각각에 대응하여 전극을 설치할 수도 있다.
이상의 예에서는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에의 적용예에 대하여 설명했지만, 시리얼 주사형 잉크젯 기록 장치에의 적용도 가능하다. 즉, 기록 용지의 연속 방향과 교차하는 횡방향으로, 상기 본 발명의 실시예에서 기재한 잉크 입자 토출 편향 제어를 하면서, 기록 헤드를 이동(주주사)하여 1행분을 기록하고, 그 후 기록 용지의 연속 방향으로 기록 용지를 소정량 종이 이송(부주사)하고, 계속해서 다음 행의 화상을 주주사하여 기록한다. 이 주주사와 부주사를 반복하여 화상을 기록한다. 이와 같이 기록 헤드를 이동시키기 때문에, 기록 헤드를 구성하는 리니어 기록 헤드 모듈의 개수를 적게 하고, 편향 전극 배치는 도 12에 나타낸 바와 같이 기록 용지의 전면에 배치하여 기록 헤드와 같이 이동함으로써 적합하게 된다. 이것에 의해 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에의 적용 시와 동일한 효과를 얻을 수 있다. 또한 편향 기록에 의해 기록 헤드의 이동 속도를 낮게 설정할 수 있기 때문에, 기록 헤드의 가속 감속 시간 등의 비기록 시간을 실질 기록 시간에 비해 짧게 설정 가능하고, 기록 헤드로부터의 토출 잉크 입자를 기록에 유효하게 사용하여 고속 기록이 가능하게 된다.
이상의 예에서는 잉크 입자의 편향에 정전력을 사용했지만, 잉크에 자성 잉크를 사용하면, 편향력에 자력을 사용할 수 있다. 또한 노즐로서는, 전술한 PZT 등의 압전 소자를 사용한 온 디맨드 잉크젯 방식의 노즐에 한정되지 않고, 다른 원리나 구조에 기초하여 잉크 입자를 토출 제어하는 온 디맨드 잉크젯 방식의 노즐에도 적용 가능하다.
본 발명에 의하면, 잉크젯 기록 헤드의 노즐이 몇 개인가 고장나더라도, 주사선 빠짐에 의한 기록 정보의 결락을 야기하지 않고 기록 속행할 수 있고, 기록의 신뢰성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또, 기록 헤드의 인접 노즐 사이 불일치에 의한 기록 불균일의 저감도 가능하고, 온 디맨드 잉크젯식의 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 특히 바람직하며, 고신뢰도이고 고품위의 화상 기록을 할 수 있는 고속 잉크젯 기록 장치의 실현이 가능하다.
본 발명에 의하면, 잉크젯 기록 헤드의 노즐이 몇 개인가 고장나더라도 기록을 속행할 수 있고, 기록 장치에의 노즐의 탑재 개수를 삭감할 수 있기 때문에, 기록의 신뢰성을 비약적으로 향상시킬 수 있다. 또한 기록 헤드의 인접 노즐 간 불일치에 의한 기록 불균일의 저감이나, 고정세 기록도 가능하고, 온 디맨드 잉크젯식의 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 특히 바람직하고, 고신뢰로 고품위의 화상 기록을 할수 있는 고속 잉크젯 기록 장치의 실현이 가능하다.
본 발명에서는, 편향 전계를 항상 일정하게 해 두고, 잉크 입자의 대전량을 제어하여 편향량을 제어하는 이른바 대전 제어 방식을 채용하고 있다. 따라서, 개개의 잉크 입자의 전하량을 독립성 양호하게 대전 제어할 수 있고, 시간적으로 변화되지 않는 일정한 편향 전계로 편향하므로, 잉크 입자의 독립 편향 제어성 면에서 우수하여, 고속이고 고정밀도의 기록이 가능하다.

Claims (14)

  1. 제1 방향으로 열형으로 복수개의 노즐공을 배치하고, 상기 노즐공을 개구로 하는 잉크실 내의 잉크에 기록 신호에 따라 압력이 생기게 하고, 상기 노즐공으로부터의 잉크 입자의 토출과 비토출을 제어 가능하게 하는 기록 헤드를, 상기 노즐공이 피기록체에 대향하도록 설치하는 동시에, 상기 피기록체를 상기 기록 헤드에 대하여 상대적으로 제2 방향으로 주주사(主走査) 이동시키고, 상기 주주사 이동에 따른 소정 주주사선 상의 소정 화소의 위치에 상기 잉크 입자를 착탄(着彈)시키고, 상기 착탄 잉크 입자에 의해 피기록체 상에 형성된 기록 도트의 집합으로 기록 화상을 형성하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 있어서,
    상기 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자를 상기 주주사선과 수직인 방향으로 편향시키는 편향 수단과,
    복수의 노즐공으로부터 토출되는 복수의 잉크 입자가 동일 화소 위치에 부분적으로 겹쳐 착탄되도록, 편향시키고, 또한 상기 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어하기 위한 다중 기록 제어 수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방향은, 상기 제1 방향으로부터 소정 각도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다중 기록 제어 수단은, 또한 상기 복수의 노즐공으로부터 토출된 복수의 잉크 입자의 각각의 체적을 제어하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다중 기록 제어 수단은, 상기 복수의 노즐공으로부터 토출되는 복수의 잉크 입자의 착탄 위치를 서로 어긋나게 하고, 상기 피기록 매체 상에 형성되는 기록 도트가 부분적으로 연속으로 겹치도록 하여 1화소를 형성하도록, 잉크 입자 대전(帶電) 수단과 상기 복수의 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다중 기록 제어 수단이 제어하는 상기 복수의 잉크 입자의 토출 타이밍을 일정 주기로 하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다중 기록 제어 수단이 제어하는 상기 복수의 잉크 입자의 수를 전환 가능하게 하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 방향에 수직인 방향에 있어서의 노즐 배치 간격과, 상기 제2 방향에 수직인 방향으로 형성되는 화소의 배치 간격이 상이하도록, 상기 다중 기록 제어 수단이 잉크 입자 대전 수단과 상기 복수의 잉크 입자의 토출 타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  8. 제1 방향으로 열형으로 복수개의 노즐공을 배치하고, 상기 노즐공을 개구로 하는 잉크실 내의 잉크에 기록 신호에 따라 압력이 생기게 하고, 상기 노즐공으로부터의 잉크 입자의 토출과 비토출을 제어 가능하게 하는 기록 헤드를, 상기 노즐공이 피기록체에 대향하도록 설치하는 동시에, 상기 피기록체를 상기 기록 헤드에 대하여 상대적으로 제2 방향으로 주주사 이동시키고, 상기 주주사 이동에 따른 소정 주주사선 상의 소정 화소의 위치에 상기 잉크 입자를 착탄시키고, 상기 착탄 잉크 입자에 의해 피기록체 상에 형성된 기록 도트의 집합으로 기록 화상을 형성하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 있어서,
    상기 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자를 상기 주주사선과 수직인 방향으로 편향시키는 편향 수단과,
    복수의 주주사선 상의 화소 위치에, 상기 복수의 주주사선에 대응하는 소정의 노즐공으로부터 토출된 잉크 입자가 착탄되도록 편향시키고, 또한 상기 잉크 입자의 토출타이밍을 제어하기 위한 다중 기록 제어 수단을 구비하고,
    상기 다중 기록 제어 수단은, 상기 복수의 주주사선 상의 화소 위치에 상기 소정의 노즐공과는 다른 노즐공으로부터 토출된 잉크 입자가 착탄되도록 편향시키고, 또한 상기 잉크 입자의 토출타이밍을 제어하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 제2 방향은 상기 제1 방향으로부터 소정 각도 경사져 있는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  10. 제1 방향으로 열형으로 복수개의 노즐공을 배치하고, 상기 노즐공을 개구로 하는 잉크실 내의 잉크에 기록 신호에 따라 압력이 생기게 하고, 상기 노즐공으로부터의 잉크 입자의 토출과 비토출을 제어 가능하게 하는 기록 헤드를, 상기 노즐공이 피기록체에 대향하도록 설치하는 동시에, 상기 피기록체를 상기 기록 헤드에 대하여 상대적으로 제2 방향으로 주주사 이동시키고, 상기 주주사 이동에 따른 소정 주주사선 상의 소정 화소의 위치에 상기 잉크 입자를 착탄시키고, 상기 착탄 잉크 입자에 의해 피기록체 상에 형성된 기록 도트의 집합으로 기록 화상을 형성하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치에 있어서,
    상기 노즐공으로부터 토출되는 잉크 입자를 상기 잉크 입자의 편향량에 대응한 대전량으로 대전하기 위한 잉크 입자 대전 수단을 설치하고,
    상기 노즐공의 열을 사이에 두는 양측에, 노즐공 1열분의 공통 전극으로서 대전 편향 전극을 설치하고,
    상기 잉크 입자 대전 수단은, 대전된 상기 잉크 입자를 상기 주주사선과 수직인 방향으로 편향시키는 편향 수단과 동일한 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 대전 편향 전극에 대전 전압과 편향 전압을 중첩하여 인가함으로써, 상기 잉크 입자에의 대전 작용과 편향 작용을 동시에 행하도록 하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  12. 삭제
  13. 제10항에 있어서,
    상기 대전 편향 전극을 피기록체와 상기 노즐의 사이에 설치하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
  14. 제10항에 있어서,
    상기 대전 편향 전극을 피기록체의 배면에 설치하는 것을 특징으로 하는 라인 주사형 잉크젯 기록 장치.
KR1020027003748A 1999-12-28 2000-12-28 라인 주사형 잉크젯 기록 장치 KR100713111B1 (ko)

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP37226599 1999-12-28
JPJP-P-1999-00372265 1999-12-28
JP2000000716 2000-01-06
JPJP-P-2000-00000716 2000-01-06

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20020067501A KR20020067501A (ko) 2002-08-22
KR100713111B1 true KR100713111B1 (ko) 2007-05-02

Family

ID=26582392

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020027003748A KR100713111B1 (ko) 1999-12-28 2000-12-28 라인 주사형 잉크젯 기록 장치

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6837574B2 (ko)
EP (1) EP1249348B1 (ko)
JP (2) JP4269556B2 (ko)
KR (1) KR100713111B1 (ko)
AU (1) AU2230901A (ko)
DE (1) DE60021117T2 (ko)
WO (1) WO2001047713A1 (ko)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2004001364A (ja) 2002-04-16 2004-01-08 Sony Corp 液体吐出装置及び液体吐出方法
JP4023331B2 (ja) * 2002-06-03 2007-12-19 ソニー株式会社 液体吐出装置及び液体吐出方法
JP3841213B2 (ja) * 2002-11-13 2006-11-01 ソニー株式会社 印画装置及び印画方法
US7296866B2 (en) 2003-09-18 2007-11-20 Sony Corporation Ejection control device, liquid-ejecting apparatus, ejection control method, recording medium, and program
US8070249B2 (en) * 2007-08-20 2011-12-06 Canon Kabushiki Kaisha Inkjet printing apparatus and inkjet printing method
US8235489B2 (en) * 2008-05-22 2012-08-07 Fujifilm Dimatix, Inc. Ink jetting
KR101499550B1 (ko) * 2008-08-18 2015-03-06 삼성전자주식회사 잉크의 편향 토출을 위한 방법 및 잉크젯 프린팅 장치
US8226193B2 (en) * 2008-08-21 2012-07-24 Brother Kogyo Kabushiki Kaisha Liquid droplet jetting apparatus
US8123319B2 (en) * 2009-07-09 2012-02-28 Fujifilm Corporation High speed high resolution fluid ejection
JP6531367B2 (ja) * 2014-09-30 2019-06-19 セイコーエプソン株式会社 印刷装置、制御装置および画像処理方法
ES2965876T3 (es) * 2017-08-31 2024-04-17 Suntory Holdings Ltd Sistema de impresión, dispositivo de impresión y procedimiento para producir material impreso

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05229125A (ja) * 1992-02-25 1993-09-07 Citizen Watch Co Ltd ラインプリンター用インクジェットヘッド
JPH11170516A (ja) * 1997-12-16 1999-06-29 Brother Ind Ltd インク滴噴射方法及びその装置

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4219822A (en) * 1978-08-17 1980-08-26 The Mead Corporation Skewed ink jet printer with overlapping print lines
JPS55154172A (en) * 1979-05-21 1980-12-01 Ricoh Co Ltd Charge-deflecting type ink-jet printer
JPS56135079A (en) * 1980-03-26 1981-10-22 Hitachi Ltd Ink jet recorder
JPS56150565A (en) 1980-04-24 1981-11-21 Sharp Corp Forming method for dot row of ink jet printer
JPS60101057A (ja) * 1983-11-09 1985-06-05 Ricoh Co Ltd 荷電制御インクジエツト階調記録方法
US4533925A (en) 1984-06-22 1985-08-06 The Mead Corporation Ink jet printer with non-uniform rectangular pattern of print positions
FR2601625B1 (fr) 1986-07-21 1991-01-04 Imaje Sa Tete d'impression a jet d'encre et traceur industriel qui en est equipe
DE3771072D1 (de) 1987-04-14 1991-08-01 Hertz Hans Martin Methode und geraet fuer hochaufloesendes tintenstrahldrucken.
JPH0733574B2 (ja) 1987-07-10 1995-04-12 セイコーエプソン株式会社 薄膜の製造装置における基板保持機構
JPH0262243A (ja) 1988-08-29 1990-03-02 Toray Ind Inc 印写方法
FR2637844B1 (fr) 1988-10-18 1990-11-23 Imaje Sa Procede d'impression haute resolution au moyen de gouttes d'encre satellites mis en oeuvre dans une imprimante a jet d'encre continu
US5975683A (en) 1995-06-07 1999-11-02 Xerox Corporation Electric-field manipulation of ejected ink drops in printing
US5801734A (en) 1995-12-22 1998-09-01 Scitex Digital Printing, Inc. Two row flat face charging for high resolution printing
US6183063B1 (en) * 1999-03-04 2001-02-06 Lexmark International, Inc. Angled printer cartridge

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05229125A (ja) * 1992-02-25 1993-09-07 Citizen Watch Co Ltd ラインプリンター用インクジェットヘッド
JPH11170516A (ja) * 1997-12-16 1999-06-29 Brother Ind Ltd インク滴噴射方法及びその装置

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
04533925
05229125
11170516

Also Published As

Publication number Publication date
EP1249348A4 (en) 2003-06-11
EP1249348B1 (en) 2005-06-29
KR20020067501A (ko) 2002-08-22
JP4269556B2 (ja) 2009-05-27
EP1249348A1 (en) 2002-10-16
US20030058289A1 (en) 2003-03-27
WO2001047713A1 (fr) 2001-07-05
DE60021117D1 (de) 2005-08-04
DE60021117T2 (de) 2006-05-04
JP2009061790A (ja) 2009-03-26
US6837574B2 (en) 2005-01-04
JP4683124B2 (ja) 2011-05-11
AU2230901A (en) 2001-07-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4683124B2 (ja) インクジェット記録装置
US4809016A (en) Inkjet interlace printing with inclined printhead
US7407264B2 (en) Liquid discharging apparatus and liquid discharging method
US6783212B2 (en) Ink jet head and ink jet recording apparatus
JP2001047622A (ja) インクジェット記録ヘッド
JP2002200753A (ja) インクジェット記録装置
JP4273644B2 (ja) インクジェット記録装置
JP4239450B2 (ja) インクジェットプリンタ用荷電偏向制御装置
US5801734A (en) Two row flat face charging for high resolution printing
JP4617571B2 (ja) マルチノズルインクジェット記録装置
JP2002273890A (ja) 荷電偏向装置およびそれを用いたインクジェットプリンタ
JP2002273890A5 (ko)
JP4124229B2 (ja) インクジェット記録方法
JP2001270108A (ja) インクジェット記録装置
JP4743195B2 (ja) インクジェット記録装置
JP2001058422A (ja) インクジェット記録ヘッド
US6454391B1 (en) Multi-nozzle ink jet recording device including common electrodes for generating deflector electric field
JP4055361B2 (ja) 千鳥配列を有する印刷ヘッドを用いた印刷
JP3432019B2 (ja) インクジェット記録装置
JPS6092865A (ja) インクジエツト記録装置
JP2006175800A (ja) インクジェット記録方法
JPS6321624B2 (ko)
JPS6059870B2 (ja) 記録電圧印加方法
JPS6364762A (ja) インクジエツト記録装置
JPH04216057A (ja) インクジェット記録装置

Legal Events

Date Code Title Description
N231 Notification of change of applicant
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130411

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140410

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150417

Year of fee payment: 9

LAPS Lapse due to unpaid annual fee