JP4100441B2 - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズル開口からインク滴を吐出させて記録媒体に文字やパターンを印刷する記録装置に関する。

インクジェット式記録装置は、複数のノズル開口を備えたインクジェット式記録ヘッドをキャリッジにより記録用紙等の記録媒体の紙幅方向に往復移動させて、文字やパターンを印刷するもので、ノズル開口の配列ピッチを小さくすることが可能で、比較的簡単な構造で高い密度でドットを形成できるため、印字品質の高い記録装置を安価に提供することができるという特徴がある。
しかしながら、ドット密度が大きくなると、１頁に印刷すべきドットの数が飛躍的に多くなるため、１頁を印刷するに要する時間が長くなるという問題がある。

このような問題を解消するため、ノズル開口を記録媒体の幅をカバーする領域に２千個程度配置したいわゆるラインヘッドを用い、記録用紙の送りだけで印刷するページ記録装置も提案されているが、同一記録ヘッドのノズル開口数が増加するため製造上の歩留まりが極端に低下し、また１ドット単位の精密な媒体送り機構を必要としてコストの上昇を招くという問題がある。
さらには、同一の位置を同一のノズル開口で印刷することになるため、各ノズル開口から吐出されるインク滴にインク量のムラ、飛行方向の曲がりが存在すると、局所的に印刷ムラが発生して全体としての印刷品質を低下させるという問題がある。
本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、記録ヘッド及び媒体送り機構の簡素化を図るとともに、ムラの無い均一な記録を高密度、高速度で印刷することができるインクジェット式記録装置を提供することである。

このような問題を解消するために本発明においては、記録媒体の送り方向に２Ｐドット（ただし、Ｐは２以上の整数）のピッチで、かつＭ個のノズル開口を備えたノズル開口列を、記録媒体の幅方向に複数ドットＫ（ただし、Ｋは２以上の整数）のピッチで、かつ隣接するノズル開口列間で前記記録媒体の送り方向に相互に１ドット分千鳥状にずらして前記記録媒体の幅をカバーできるように配設したインクジェット式記録ヘッドと、前記インクジェット式記録ヘッドを（２Ｋ−１）ドット分だけ往復動させるキャリッジと、一方向への印刷が終了した時点で前記記録媒体をＭ×２ドット分だけ紙送りし、また他方向への印刷が終了した時点で前記記録媒体をＭ×２ドット分だけ紙送りする媒体送り機構と、を備える。

本発明によれば、多数ノズルによる速度の向上を図りつつ、しかもシリアル方式による印刷の長所、つまり紙送り方向、記録ヘッドの送り方向の印字ラインが同一のノズル開口で形成されるのを避けて、ノズル開口からのインク滴のインク量、飛行曲がりを分散させて、偏りを無くすことができ、全体としての印字品質を向上することができる。

そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて説明する。
図１は本発明の一実施例を示すものであって、図中符号１はキャリッジで、ほぼ記録媒体２の幅程度の長さを備え、ガイド部材３、３に支持されて、キャリッジ駆動回路１０で制御される駆動機構４により図中矢印Ａ−Ａ'で示す記録媒体２の幅方向に振幅（２Ｋ−１）で往復動するように構成され、記録媒体２に対向する面に後述する記録ヘッド５が固定されている。

６は、記録媒体送り機構で、送り機構駆動回路１１で制御されるモータ７により、後述するように記録ヘッド５の移動方向に応じて記録媒体２を後述するノズル開口列を構成するノズル開口の数Ｍの２倍だけ送るものである。

１２は、印刷制御手段で、外部装置からの印刷信号を受けてキャリッジ１を一方向に移動させ、ヘッド駆動回路１２により記録ヘッド５を作動させてインク滴を吐出させ、一方向への印刷が終了した段階で、記録媒体送り機構６により記録媒体２を記録ヘッド５のノズル開口列のノズル開口数Ｍの２倍だけ送り出す第１の印刷工程と、一方向への印刷が終了した段階でキャリッジ１を他方向へ移動させながら記録ヘッド５からインク滴を吐出させて印刷を実行し、印刷が終了した段階で記録媒体２をＭ×２倍だけ送り出す第２の印刷工程を１頁分に亙って交互に実行させるものである。

図２は、上述した記録ヘッドの一実施例をノズル開口の配列形態でもって示すもので、図中符号Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3‥‥Ｎn-1、Ｎnは、それぞれノズル開口列で、記録媒体２の送り方向に複数のノズル開口１-1、１-2、１-3‥‥１-63、２-1、２-2、２-3‥‥２-63、ｎ-1、ｎ-2、ｎ-3‥‥ｎ−63を一定ピッチＰ（ただし、Ｐは複数の整数で、この実施例では各ノズル開口列の記録密度が９０ｄｐｉとなるように４ドットが選択されている）でほぼ記録媒体２の幅をカバーできる領域Ｌに配置されている。

そして各ノズル開口列Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3‥‥Ｎn-1、Ｎnは、記録媒体２の幅方向にＫドット（ただし、Ｋは２以上の整数）の距離を持たせて、奇数列（Ｎ1、Ｎ3、Ｎ5‥‥）と、偶数列（Ｎ2、Ｎ4、Ｎ6‥‥）との間で記録媒体送り方向（図中、上下方向）にズレΔｄ（この実施例では、全体として３６０ｄｐｉの印刷密度で印刷できるように１ドット、つまり１／３６０インチに設定されている）が設けられている。

ところで、これらノズル開口１-1、１-2、１-3‥‥１-63、２-1、２-2、２-3‥‥２-63、ｎ-1、ｎ-2、ｎ-3‥‥ｎ−63は、周知のように共通のインク室からインクの供給を受ける圧力発生室に連通されていて、圧電振動子やジュール熱発生素子等に印加された印刷信号に対応してインク滴を吐出するようになっている。

次にこのように構成した装置の動作を記録媒体方向のノズル開口のピッチＰが４ドット、またノズル開口列のノズル開口数Ｍが１５ドット、つまり印刷高さＨが４×１５＋１＝５７ドット、さらにノズル列間のピッチＫが４ドットのインクジェット式記録ヘッドを例に採って図３、４に基づいて説明する。

（第１の印刷工程）
印刷制御手段１２は、キャリッジ１を一方向に移動させて記録ヘッド５に印刷データを出力すると、奇数列Ｎ1、Ｎ3、Ｎ5‥‥は、それぞれ第１、５、９、１３‥‥５３、５７を、また偶数列のノズル開口列Ｎ2、Ｎ4、Ｎ6‥‥は、それぞれ第２、６、１０、１４、‥‥５４、５８ラインにドットを形成する（図３の丸枠１）。

このようにして走査が進んで奇数列Ｎ1、Ｎ3、Ｎ5‥‥のノズル開口が走査方向（図中、右側）に隣接する奇数列Ｎ3、Ｎ5、Ｎ7‥‥のノズル開口列の１ドット手前まで、また偶数列のノズル開口が隣接する偶数列のノズル開口列の１ドット手前まで印刷が終了した時点、つまり２（Ｋ−１）ドット分の走査が終了した段階で、媒体送り機構７は、記録媒体２を記録ヘッド５の１列のノズル開口数の２倍（Ｍ×２＝３０）ドットだけ媒体送り出しを行う（図３の丸枠２）。これにより記録ヘッド５の上端のノズル開口１-1、3-1、‥‥ｎ-1が、第３１ラインに、印刷された領域の中心に位置する。

（第２の印刷工程）
記録媒体送りが終了した段階で、印刷制御手段１２は、キャリッジ１は他方向に移動させながら、奇数列のノズル開口列Ｎ1、Ｎ3、Ｎ5‥‥により第３１、３５、３９‥‥８３、８７、９１ラインを、また偶数列のノズル開口列Ｎ2、Ｎ4、Ｎ6‥‥により第３２、３６、４０、‥‥８４、８８、９２ラインを印刷させる（図３の丸枠３）。

この印刷工程により、第１の印刷工程で印刷され、２ライン分の間隔が空いている領域にラインが印刷されることになり、所定のピッチでドットが印刷されることになる。

このようにして元の位置まで印刷が終了した段階で、記録媒体２をＭ×２ドット分、つまり３０ドット分送る（図３の丸枠４）。

この媒体送りにより記録ヘッド５の上端のノズル開口１-1、3-1、‥‥ｎ-1が、第６１ラインに位置するから、再び上述の第１の印刷工程、第２の印刷工程を繰返すことにより１頁を印刷することができる。

なお、上記実施例においては説明の都合上、上端、両側、下端の一部領域におけるドットも示したが、実際の印刷に際しては、図４に示したように第１乃至第２８ラインまではインターレース印刷方式に見られる如く、これら領域ではインク滴を吐出させないように印刷データを出力して、領域Ｅで示す第２９ライン以降を実印刷領域とすればよいことは明らかである。

本発明の一実施例を示す構成図である。 同上装置に使用するインクジェット式記録ヘッドの一実施例を示す正面図である。 同上装置のインクジェット式記録ヘッドの移動と、記録媒体の送りを示す図である。 同上装置の印刷状態を示す図である。

符号の説明

１ キャリッジ ２ 記録媒体 ４ キャリッジ駆動機構 ５ インクジェット式記録ヘッド ６ 記録媒体送り機構 １-1〜ｎ-63 ノズル開口 Ｎ-1〜Ｎ-63 ノズル開口列 Ｈ ノズル開口列の印刷高さ Ｋ ノズル開口列の走査方向の配列ピッチ Ｐ ノズル開口のピッチ

Claims (2)

1. 記録媒体の送り方向に２Ｐドット（ただし、Ｐは２以上の整数）のピッチで、かつＭ個のノズル開口を備えたノズル開口列を、記録媒体の幅方向に複数ドットＫ（ただし、Ｋは２以上の整数）のピッチで、かつ隣接するノズル開口列間で前記記録媒体の送り方向とその反対方向に交互に１ドット分千鳥状にずらして前記記録媒体の幅をカバーできるように配設したインクジェット式記録ヘッドと、
   前記インクジェット式記録ヘッドを（２Ｋ−１）ドット分だけ往復動させるキャリッジと、
   一方向への印刷が終了した時点で前記記録媒体をＭ×２ドット分だけ紙送りし、また他方向への印刷が終了した時点で前記記録媒体をＭ×２ドット分だけ紙送りする媒体送り機構と、
   を備えてなるインクジェット式記録装置。
2. 前記２Ｐが、４である請求項１に記載のインクジェット式記録装置。

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