JPH02175254A - インクジェット・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】 （産業上の利用分野） 本発明は、コンピュータなどのデータ出力装置として利
用されるインクジェット・プリンタに関するものである
。

（従来の技術） コンピュータなどのデータ出力装置として、インクシエ
ンド・プリンタが汎用されている。

このインクジｘ　ソト・プリンタの典型的なものは、第
４図に示すように、インクジェット・へ。

１１０と紙送り用のローラー５０とから構成されている
。インクジェット・ヘッド４０の先端部分にはインク吐
出口４】が形成されると共にこのインク吐出口に連通ず
る加圧室４２には圧電素子４３が設置され、その更に後
方にはインク溜め４２が形成されている。圧電素子４３
には図示しない電気回路から印刷の要否に応じた選択的
な駆動電力が供給される。この選択的に駆動された圧電
素子４３の撓みにより押し退けられた加圧室４２内のイ
ンクは、インク滴として前方に吐出され、空間を飛行し
て用紙Ｐに付着する。

第４図においてライン（行）方向（図中で紙面に垂直な
方向）への主走査は、１個の吐出口を有するインクジェ
ット・ヘッドを紙面と垂直方向にｌドツト分ずつ送るか
、あるいはライン方向への１文字分のドツト数に等しい
数の吐出口を有するマルチノズルのインクジェット・ヘ
ッドを１文字分ずつライン方向に送ることによって行わ
れる。

また、列方向への副走査は、１ライン分の印判が終了す
るたびにローラー５０を回転させてｌドツト分ずつ用紙
を送ることにより行われる。

（発明が解決しようとする課題） 上記従来のインクジェット・プリンタでは、インクジェ
ット・ヘッドをｌドツト分あるいは１文字分ずつライン
方向に送る構成となっている。このため、ヘッドの送り
による主走査に時間がかかり、高速の印刷が行えないと
いう問題がある。

１ライン分の印刷に必要なドツト数と同一個数の吐出口
を有するヘッドを作成し全ての吐出口から一斉にインク
滴を吐出させるというラインプリンタの形式とすれば、
ヘッドの送りが不要になり印刷速度を向上させることが
できる。しかしながら、従来のインクジェット・ヘッド
では、ｌドツトあるいは１文字分ごとに圧電素子などの
加圧機構が必要なため、１ライン分の印刷に必要な加圧
機構は極めて多数となり、装置が高価になる。

また、従来の加圧機構は圧電素子で代表されるようにエ
ネルギー変換効率が極めて低い、このため、資とえ１ラ
イン分の加圧機構が構成できたとしてもこれらを一斉に
動作させるためには極めて大きな駆動用電力が必要とな
り実用的ではない。

（課題を解決するための手段） 本発明のインクジェット・プリンタは、印刷媒体の送り
方向とほぼ直交する方向にこの直交方向への印刷ドツト
間隔のｍ倍（ｍは２以上の自然数）にほぼ等しい間隔で
配列される複数のインク吐出口、これらインク吐出口の
後方において相互に仕切りを介在させつつ各インク吐出
口に供給するインクを保持するｎ個（ｎは２以上の自然
数）のインク室、これらインク室と連通しつつその後方
に形成されたｎ個の弾性部分及びこれら弾性部分の後方
に設置され対応の弾性部分を記録信号に従って選択的に
発生された電磁力に基づき選択的に打撃するｎ個のｔＭ
！ハンマーを有するインクジェット・ヘッドと、このイ
ンクジェット・ヘッド及び印刷面の間に設置されると共
にインク吐出口のそれぞれから吐出されたインク滴の飛
行路を偏向することによりこのインク滴を印刷ドツト間
隔の１倍からｍ倍の幅にわたって印刷媒体上に付着させ
るｎ個の偏向手段とを備えることにより、ライン方向へ
のヘッドの送りを不要にすると共に加圧に必要なドライ
ブ電力を低減し、好適には１ライン分の印刷を一斉に行
うラインプリンタの機能を実現するように構成されてい
る。

以下、本発明の作用を実施例と共に詳細に説明する。

（実施例） 第１図は、本発明の一実施例のインクジェット・プリン
タの一部を示す部分斜視図、第２図と第３図はその断面
図である。

このインクジェット・プリンタは、インクジェット・ヘ
ッド１と、帯電電極２及び偏向電極３から成る偏向部と
、紙送り用の送りローラー４とから構成されている。

ベースプレート１０上に固定されたヘッド１を構成する
インク室１１は、離璧によって複数のインク室１１ａ、
ｌｌｂ、ｌｌｃ・・・・に仕切られている。各インク室
内に充填されたインクは、それぞれの先端部分に形成さ
れたインク吐出口１２ａ　　１２ｂ、１２ｃ・・・・に
供給される。これらのインク吐出口１２ａ、１２ｂ、１
２ｃ・・・・は、送りローラー４による印刷用紙Ｐの送
り方向と直交するライン方向にこのう・イン方向への印
刷ドツト間隔の２４倍の間隔で配列されている。

すなわち、この吐出口１２ａ、１２ｂ、１２ｃ・・・・
　（「吐出口群１２」と総称する）のライン方向への配
列間隔は、印刷対象の２４Ｘ２４ドツト構成の１文字の
ライン幅に相当している。またこの吐出口群１２の総数
は、印刷に必要なライン方向への最大文字数に相当して
いる。

インク室１１ａ、ｌｌｂ、１ｌｃ−（ｒインク室群１１
４と総称）の後方には、ゴムを素材とし対応のインク室
と連通ずる伸縮自在の弾性部分１３ａ、１３ｂ、１３ｃ
・・・が形成されている。この弾性部分群１３のそれぞ
れの後方には、鉄系合金などを素材とする板状のハンマ
１４．　ａ１４ｂ、１４Ｃ・・・が設置される共に、こ
のハンマ群１４のそれぞれの後方には電磁石１５ａ。

１５ｂ、１５ｃ・・・　（電磁石群１５）が設置されて
いる。また、図面の煩雑化を避けるために図示は省略す
るが、インク室群１１のそれぞれの上面には共通のイン
クタンクに適宜な逆流阻止弁を介して連なるインク供給
管が接続されている。

第１図の吐出口１２ｅに関連する部分によって代表して
第２図と第３図に示すように、ライン方向への１文字分
の印刷に際しては、パルス列発生回路２２において所定
周期のパルス列が発生され、これが吐出口ごとに設置さ
れているコイルドライバ２３ｅと吐出口群１２に共通に
設置されている電圧増幅回路２４と偏向電圧発生回路２
５とに供給される。コイルドライバ２３ｅは、パルス列
発生回路２２から供給される所定周期のパルス列と、ラ
イン方向への１文字分のドツトごとに記録信号源２１ｇ
から供給される印刷の要否を指示する二値信号に基づき
、電磁石１５ｅに対する選択的なドライブ電流を発生す
ることによりハンマ１４ｅの吸引（第２図）と開放（第
３図）とを行わせる。

一方、偏向電圧発生回路２５は、１文字分のドツト数に
わたってほぼ直線的に増加したのち元の値に復帰する鋸
歯状波の偏向電圧を発生し、偏向部Ｎ３ｅをはじめとす
る偏向電極群３に供給する。

電磁石１５ｅのコイルにドライブ電流が供給されると、
ハンマ１４ｅがその弾性変形に基づく復元力に抗して電
磁石１５ｅに吸引される。このハンマ１４ｅの吸引時に
は弾性部分１３ｅが後方に膨張し、これに伴いインク室
ｌｌｅ内の圧力が低下し、図示しない上方のインクタン
クからインク供給管を経てインク室１１６内にインクが
供給される（第２図）。こののち電磁石１５ｅへのドラ
イブ電流の供給が中断されると、これらに吸引されてい
たハンマ１５ｅはその弾性復元力によって元の状態に復
帰し、弾性部分１３ｅを打撃する。

このハンマ１５ｅによる打撃によって弾性部分１３ｅの
容積が縮小し、押し退けられたインク室１１ｅ内のイン
クが吐出口１２ｅの前方に吐出される（第３図）。

吐出口１２ｅから吐出されたインク滴は、その飛行路を
挟んで配置されると共に電圧増幅回路２４からの高電圧
パルスを受けて放電を行う帯電電極２によって帯電され
る。この帯電されたインク滴は、偏向電圧発生回路２５
から鋸歯状波の偏向電圧を受ける偏向電極３ｅの電圧値
にほぼ比例した角度偏向され、第２図と第３図の点線で
示すような飛行路に沿って印刷用紙Ｐに衝突する。この
インク滴はその衝突箇所に付着し、印刷に必要なドツト
を形成する。

上記インク吐出口群１２からのインク滴の吐出は、印刷
に必要な吐出口のみについて行われる。

従って、用紙の１ライン上に印刷対象の文字が全て存在
する場合には、全ての吐出口から一斉にインクが吐出さ
れる。また、１文字の１ライン分を印刷するために必要
な電磁ハンマによる最高の打撃回数は、ライン方向への
１文字分のドツト数に相当する回数（この例では最高２
４回）となる。

このようにして１９４７分の印刷が終了すると、送りロ
ーラー４の回転に基づき印刷用紙Ｐが縦方向への１ドツ
ト幅に相当する分送られ、続いて１ライン分の印刷が繰
り返される。また、■文字の最終ラインの印刷が終了す
ると、送りローラー４の回転によって印刷用紙Ｐが１行
の幅に相当する分送られ新たな行についてのライン単位
の印刷が開始される。

以上、１９４７分の印刷を同時に行うラインプリンタの
構成を例示した。しかしながら、より大きなライン幅が
必要な場合などには、上記インクジェット・プリンタを
ライン方向に２台あるは３台などの適宜な台数併設する
ことにより必要な１ライン分の幅を補う構成としてもよ
い。この構成においも、ヘッドの送りが不要であり、ま
た加圧効率が高いためにドライブ電力が低減できるとい
う本発明の効果が奏される。

また、１個の吐出口から吐出されるインク滴によって１
文字分の印刷を行う構成を例示したが、複数文字分ある
いは半文字分など適宜な文字数の印刷を行わせる構成と
してもよい。

更に、インクジェット・ヘッドと印刷面との間に設置さ
れるライン方向への偏向機構を帯電電極と電気的偏向電
極との組合せによって実現する構成を例示した。しかし
ながら、このようなインク滴の偏向機構としては公知の
各種の方式、あるいは本出願人の先願の明細書に開示し
たように−様な帯電機構と光導電層に対する選択的な光
照射に伴う電荷の移動を利用した電界偏向機構との組合
せによる方式や、磁性インクと選択的な磁界偏向手段と
の組合せによる方式など適宜なものを適用できる。

〈発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明のインクジェット・
プリンタは、ライン方舟への印刷ドツト間隔のｍ倍にほ
ぼ等しい間隔で配列されるｎ個のインク吐出口のうち印
刷に必要なものから電磁ハンマーの打撃により選択的に
インク滴を吐出するインクジェット・ヘッドと、この吐
出されたインク滴の飛行路を偏向することによりこのイ
ンク滴を印刷ドツト間隔の１倍からｍ倍の幅にわたって
印刷媒体上に付着させるｎ個の偏向手段とを備える構成
であるから、ライン方向へのヘッドの送りが不要になる
と共に加圧効率の向上に伴いドライブ電力が低減される
。

この結果、好適には１９４７分の印刷を同時に行うライ
ンプリンタの機能が実現でき、印刷速度の向上が実現で
きるという効果が奏される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例のインクジェット・プリンタ
の構成を示す斜視図、第２図と第３図は上記インクジェ
ット・プリンタの断面図、第４図は従来の典型的なイン
クジェット・プリンタの構成を示す断面図である。 １・・・インクジェット・ヘッド、２・・・帯電電極、
３・・・偏向電極、４・・・送りローラ１１・・・ライ
ン方向に沿ってＮ個形成されたインク室群、１２・・・
吐出口群、１３・・・インク室後方の弾性部分群、１４
・・・対応の弾性部分群を打撃するハンマ群、１５・・
・電磁石群、２■・・・記録信号源、２２・・・パルス
列発生回路、２３ｅ・・・コイルドライバ、２４・・・
　電圧増幅回路、２５・・・偏向電圧発生回路。 特許出願人　日本電気ホームエレクトロニクス株式会社

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）印刷媒体の送り方向とほぼ直交する方向にこの直
   交方向への印刷ドット間隔のｍ倍（ｍは２以上の自然数
   ）にほぼ等しい間隔で配列されるｎ個（ｎは２以上の自
   然数）のインク吐出口、これらインク吐出口の後方にお
   いて相互に仕切りを介在させつつ各インク吐出口に供給
   するインクを保持するｎ個のインク室、これらインク室
   と連通しつつその後方に形成されたｎ個の弾性部分及び
   これら弾性部分の後方に設置されると共に対応の弾性部
   分を記録信号に従って選択的に発生された電磁力に基づ
   き選択的に打撃するｎ個の電磁ハンマーを有するインク
   ジェット・ヘッドと、 このインクジェット・ヘッド及び印刷面の間に設置され
   ると共に前記インク吐出口のそれぞれから吐出されたイ
   ンク滴の飛行路を偏向することによりこのインク滴を前
   記印刷ドット間隔の１倍からｍ倍の幅にわたって前記印
   刷媒体上に付着させるｎ個の偏向手段とを備えたことを
   特徴とするインクジェット・プリンタ。
2. （２）前記ｎ個の吐出口は、前記印刷媒体上の１ライン
   の幅にわたって形成されこれらのうち必要なものから一
   斉に吐出され偏向されるインク滴によって１ライン分の
   印刷が一斉に行われる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。
3. （３）前記ｎ個の吐出口は、前記印刷媒体上の１ライン
   の幅の整数分の１の幅にわたって形成されこれらのうち
   必要なものから一斉に吐出され偏向されるインク滴によ
   ってこの整数分の１の幅にわたる印刷が一斉に行われる
   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。
4. （４）前記ｎ個の偏向手段は、前記吐出口のそれぞれか
   ら吐出されるインク滴を帯電させる帯電機構とこの帯電
   されたインク滴を単調に増加又は減少する電圧で偏向す
   るｎ個の電圧偏向機構とから構成されることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項乃至第３項記載のインクジェッ
   ト・プリンタ。