JPH02263652A - 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］ この発明はインクジェットプリンタに関し、特に、圧電
材料を用いずにインクの噴出を制御するインクジェット
プリンタに関する。

［従来の技術〕 第１１図は従来のインクジェットプリンタの印字ヘッド
の典型的な一例の一部分解した斜視図で。

ある。１１１１図を参照して、従来のインクジェットプ
リンタの印字ヘッドは、圧電性の材料からなり、上面に
櫛状の複数の側！１２２によって形成される溝を有する
インク室ベース１０２と、同様に圧電性の材料からなり
、下面に櫛状の複数の溝を有し、かつ下面がインク室ベ
ース１０２の上面に接するように固定されたインク室カ
バーブロック１０４と、インク室ベース１０２とインク
室カバーブロック１０４との各々の溝によって形成され
る各インク室１０６内の壁面に設けられた側壁電極１０
８と、インク室ベース１０２とインク室カバーブロック
１０４との、インク室１０６が開口している側の端面を
覆うオリフィスプレート１１６と、インク室ベース１０
２の上面の溝が形成されていない部分に設けられ、各側
壁電極１０８に所定の電圧を印加するための駆動用集積
回路（以下「駆動用ＩＣＪ）１１０とを含む。駆動用Ｉ
Ｃｌｌ０は、入力配線１０２によって外部の制御回路（
図示せず）と接続され、駆動配線パターン１１４によっ
て各側壁電極１０８に接続される。

オリフィスプレート１１６の、各インク室１０６の開口
部中央に相当する位置には、インクがそこから噴射され
るノズルオリフィス１１８が設けられる。インク室カバ
ーブロック１０４には、各インク室１０６ごとにインク
を供給するための複数のインク導入孔１２０が設けられ
る。

第１２Ａ図は、側壁１２２の拡大断面図である。

側壁１２２は圧電性材料のインク室ベース１０２の一部
であり、やはり圧電性である。側壁１２２の両側面には
、それぞれ別々の側壁電極１０８　ａ　５１０８ｂが設
けられている。側壁１２２は、第１２Ａ図において矢印
りで示される方向に分極している。

側壁電極１０８ａにプラスの電圧を、側壁電極１０８ｂ
にマイナスの電圧を印加する。側壁１２２は分極してい
る。そのため第１２Ｂ図に示されるように、逆圧電効果
により側壁１２２にはせん断変形が生ずる。この現象を
圧電せん断モード効果と呼ぶ。インク室カバーブロック
１０４の下面の各側壁は、矢印りと反対側に分極されて
いる。

第１３図は、第１１図のＸ　Ｉ　−Ｘ　１方向の矢視断
面図である。第１３図は動作中の印字ヘッドの状態を示
す。注意すべきことは、第１１図においては図の簡略化
のためにインク室１０６が５つしか描かれていないとい
うことである。実際の印字ヘッドにおいては、第１３図
に示されるようにより多数のインク室１０６ａ、１０６
ｂ、１０６ｃ。

１０６ｄ、・・・が設けられる。

第１１図〜第１３図を参照して、従来のインクジェット
プリンタの印字ヘッドの動作が説明される。インク室１
０６内は、インク導入孔１２０から供給されたインクで
満たされている。駆動用ＩＣ１１０は、印字データのド
ツトパターンに従って、側壁電極１０８の各々に所定の
電圧を印加する。インク室ブロック１０２とインク室カ
バーブロック１０４の各々に設けられている側壁は、側
壁電極１０８に加えられる電圧に応じてせん断変形する
。

側壁の変形によって各インク室１０６の断面形状が変化
する。両側壁が内側に変形しその断面面積が減少するイ
ンク室１０６内においては圧力が上がる。そのため、ノ
ズルオリフィス１１８からインクが噴出される。その他
のインク室からはインクは噴出されない。

第１３図において側壁電極１０８ａ、１０８ｂには電圧
は印加されていない。側壁電極１０８ｃ。

１０８ｅにはプラスの電圧が印加されている。側壁電極
１０８ｄ、１０８ｆにはマイナスの電圧が印加されてい
る。各側壁のうち、その両面の側壁電極に電位差が生じ
ている側壁１２２ｃ、１２２ｄ、１２２ｅ、１２２ｆ等
が、第１３図に示されるように変形を起こす。この後側
壁１２２ｃ、１２２ｅと、側壁１２２ｄ、１２２ｆとは
、その両面の側！［極に印加されている電圧のプラスマ
イナスが逆になっているため、逆向きの変形を起こす。

上述のような側壁のせん断変形により、インク室１０６
ｄ、１０６ｆの面積が減少して、これらのインク室から
インクが噴出される。他のインク室からはインクが噴出
されない。その結果、印字ヘッドのオリフィスプレート
１１６付近に配置された記録紙上に、縦１列分のドツト
の集合が形成される。印字ヘッドは、インク室１０６の
配列方向と直交する方向に移動して、次の縦１列分のド
ツトの集合を形成する。

上述の動作が繰返され、記録紙上にドツトの集合として
のキャラクタが形成される。ただし、第１２図から明ら
かなように、隣接する２つのインク室は側壁を共有して
いるため、それらから同時にインクを噴出させることは
不可能である。そのため、１つおきのインク室を交互に
使用して各列のドツトを形成する方法が用いられている
。

［発明が解決しようとする課題］ しかしながら従来の技術によるインクジェットプリンタ
には、以下に述べる問題点がある。問題点の１つは、イ
ンク室の側壁を構成する材料が圧電性材料に限定される
ということである。より多様な材料を用いることが可能
となることが望ましいのはいうまでもない。

他の問題点は、従来のインクジェットプリンタの製造に
は手間がかかるということである。圧電性材料には、予
め分極処理を施してお（必要がある。その上、キュリー
点と呼ばれる温度以上の温度にさらされると、圧電性材
料は常誘電層に転位してしまい、その分極が失われる。

そのため、印字ヘッドを作成するために圧電材料を加工
する際は、その温度が午ユリー点を越えないように加工
工程を管理する必要がある。しかし、これらを考慮して
インクジェットプリンタを製造することは時間がかかる
ことである。

したがってこの発明の目的は、圧電性材料を用いず、製
造の容易なインクジェットプリンタを提供することであ
る。

［課題を解決するための手段］ この発明にかかるインクジェットプリンタは、複数の、
整列された、個別的に噴射制御可能なインク噴射ノズル
の配列を含み、整列方向と交差方向に被記録物体との間
に相対的変位を行ないながらインク噴射ノズルが個別的
に噴射制御されることにより、整列方向および交差方向
の噴射インクのドツト配列として、キャラクタが表現さ
れるインクジェットプリンタであって、インク噴射ノズ
ルは成る方向について間隔を隔てて対向して配置され、
互いに絶縁された導電性の、かつ容易に撓む壁部材で規
定されていて、インク噴射ノズルをキャラクタを表現す
べきドツト配列のデータに従って噴射制御するように対
向する壁部材に制御電圧を与える手段を含む。

〔作用］ 対向する壁部材に制御電圧を与える手段は、キャラクタ
を表現すべきドツト配列のデータに従って、壁部材に適
当な制御電圧を与える。対向する壁部材のうち、互いに
異なる制御電圧を与えられた対向する壁部材には、互い
に異なる極性の電荷が蓄積される。そのためこれら対向
する壁部材には、互いの電荷によるクーロン力が引力と
して働く、壁部材は容易に撓むため、クーロン力による
引力により、これら対向する壁部材は互いに近づくよう
に変形する。これら対向する壁部材によって規定される
インク噴射ノズルの容積は減少する。

その結果、このインク噴射ノズル内の圧力が上昇し、イ
ンク噴射ノズルからインクが噴射される。

一方、互いに等しい制御電圧を与えられる対向する壁部
材の間には、クーロン力が引力として作用しない。その
ためこれら対向する壁部材によって規定されるインク噴
射ノズルの容積は少なくとも減少せず、インクも噴射さ
れない。

各噴射ノズルは上述のように個々に噴射制御される。噴
射ノズルの整列は、被記録物体との間に、整列方向と交
差方向に相対的変位を行ない、噴射ドツトの配列として
のキャラクタを表現する。

［実施例］ 第１図はこの発明の一実施例にかかるインクジェットプ
リンタの印字ヘッドの斜視図である。第２図は、第１図
に示される印字ヘッドの分解斜視図である。第３図は第
１図Ｉ［［−１１Ｉ方向の矢視図である。

第１図〜第３図を参照してこの印字ヘッドは、櫛状の複
数の側壁１２　（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ。

１２ｄ）を隔てて形成された複数の溝を有し、ヤング率
の小さな絶縁材料、たとえばプラスチック等からなるイ
ンク室ベース１０と、インク室ベース１０の、側４ｉｌ
！１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄごとにその両側面お
よび上面を覆って各側壁１２ａ、１２ｂｓ　１２Ｃ％　
１２ｄに接着され、かつ互いに絶縁された複数の側壁電
極１６　ａ、　１６　ｂ。

１６ｃ、１６ｄと、両端部の溝の側壁に接着され、他の
側壁電極１６ａ、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄと絶縁された
端部側壁電極１４ａ、１４ｂと、インク室ベース１０上
に、その溝の設けられている部分を覆うように固定され
たカバープレート２４と、インク室ベース１０上の、溝
が形成されていない部分に固定され、各側壁電極１６ａ
、１６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１４ａ、１４ｂに所定の電
圧を与えるための駆動用ＩＣｌ３と、インク室ベース１
０の、溝が開口している側の端部を覆うように固定され
たオリフィスプレート２６とを含む。

インク室ベース１０に設けられた谷溝は、その上部をカ
バープレート２４によって規定され、内部にインクを収
容するためのインク室３０　ａ　％　３０ｂ、３０ｃ、
３０ｄ、３０ｅを形成する。オリフィスプレート２６の
、各インク室３０ａ、３０ｂ、３０ｃｓ　３０ｄｓ　３
０ｅの断面中央に相当する箇所には、そこからインクが
噴射されるノズルオリフィス２８が形成される。カバー
プレート２４の各インク室３０ａｓ　３０ｂｓ　３０ｃ
、３０ｄ。

３０ｅ上には、各インク室内にインクを供給するための
インク導入孔３２が設けられる。

インク室ベース１０上には、図示されない外部の制御回
路と駆動用ＩＣｌ３とを接続するための入力配線２０と
、駆動用ＩＣｌ３の各出力端子と各側壁電極１６ａ、１
６ｂ、１６ｃ、１６ｄ、１４ａ、１４ｂとを接続するた
めの駆動配線パターン２２とが形成されている。

各インク室３０ａｓ　３０ｂ、３０ｃｓ　３０ｄ。

３０ｅの奥行はｄで、高さはｈで、幅はａで表わされる
。

第４図は、第１図に示される印字ヘッドの動作状態を表
わす、第１図の■−■方向からの矢視図である。注意す
べきことは、第４図においては、説明のために各側壁１
２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄは所定の変形を起こして
いるように描かれていることである。

第１図〜第４図を参照して、この印字ヘッドの動作が説
明される。駆動用ＩＣｌ３は、入力配線２０から入力さ
れる信号に基づき、各側壁電極１４ａｓ　１４ｂｓ　１
６ａ、１６ｂｑ　１６Ｃ１１６ｄに所定の電圧を与える
。この電圧の与え方については、後に詳述される。

今、側壁電極１４ａ、１６ａ、１６ｄ、１４ｂには接地
電位（以下ＧＮＤ）が、側壁電極１６ｂ。

１６ｃにはプラスの電圧Ｖが印加されるとする。

たとえば側壁電極１６ａ、１６ｂ間には電位差Ｖが生じ
る。側壁電極１６ａ、１６ｂの厚さを無視すると、側壁
電極間の静電容量Ｃは、 Ｃ−εＸｈＸｄ／ａ で求められる。ただし、εはインクの誘電率である。そ
のため、側壁電極１６ａ、１６ｂにはＱ−Ｃｖなる絶対
値を有し、互いに符号の異なる電荷が蓄積される。両側
壁電極１６ａ、１６ｂの間にこの場合クーロン力Ｆは引
力として作用する。

側壁電極１６ａ、１６ｂはそれぞれ側壁１２ａ１１２ｂ
に接着されている。側壁１２ａ、１２ｂはヤング率が小
さい材料で形成されているため、小さな力によって容易
に撓む。そのため側壁１２ａ１１２ｂは互いに近づく方
向に変形する。側壁１２ａ、１２ｂによって規定されて
いるインク室３０ｂの容積は減少し、その内部の圧力が
上昇する。

その結果インク室３０ｂのノズルオリフィス２８からイ
ンクが噴射され、記録紙上にドツトを記録する。

一方、側壁電極１６ｂ、１６ｃ間には電位差が存在しな
い。側壁１２ｂ、１２ｃには引力が働かない。インク室
３０Ｃの容積は少なくとも減少せず、インク室３０ｃか
らはインクが噴射されない。

上述のごとく、隣接する２つの側壁に設けられている側
壁電極に異なる電圧を印加することにより、それら２つ
の側壁に規定されているインク室からはインクが噴射さ
れる。また、隣接する２つの側壁の側壁電極に同じ電圧
を印加することにより、それら２つの側壁に規定されて
いるインク室からはインクが噴射されない。したがって
、各側壁の側壁電極の電位をコントロールすることによ
り、個々のインク室からのインクの噴射をコントロール
することができ、記録紙上にドツトの配列としてのキャ
ラクタを表現することができる。

ただし、この印字ヘッドにおいても、隣り合う２つのイ
ンク室から同時にインクを噴射させることは不可能であ
る。したがって、従来と同様に、インク室を１つおきに
グループ化して２組のインク室グループとし、各グルー
プのインク室を交互に使用してドツトの形成を行なう。

本発明は、圧電性材料の圧電せん断モードを使用する代
わりに、電荷間に働くクーロン静電力を利用する。その
ため、印字ヘッドの構成材料の制約が小さくなり、かつ
分極処理が不要でその上加工中に特に材料の温度を管理
する必要もないという効果がある。

しかしながら本発明が実現されるためには、なお解決す
べき技術的課題がある。それは、各電極に印加すべき電
圧の決定方法である。１つの側壁は、一般的にいって両
方向で他の側壁と対向している。そのため、各インク室
を駆動するためにそのインク室を規定する２つの側壁の
側壁電極にかける電圧は、他の側壁電極との関連によっ
て定められなければならない。

第５図は上述の技術的課題を解決し、この発明にかかる
インクジェットプリンタを実現するための回路の一実施
例を示すブロック図である。第５図を参照してこのイン
クジェットプリンタは、外部から印字データを受取る入
力ポート３４と、入力ポート３４に接続されたバス３６
と、バス３６に接続され、インクジェットプリンタ全体
の制御を行なうためのＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　　Ｐｒ
。

ｃｅｓｓｉｎｇ　　Ｕｎｉｔ）３ｇと、バス３６に接続
され、ＣＰＵ３８が実行するプログラムや、印字される
べきキャラクタのドツトパターン等が予め格納されてい
るＲＯＭ（Ｒｅａｄ　　ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）４０と
、バス３６に接続され、ＣＰＵ３８の作業領域として使
用されるＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　　Ａｃｃｅｓｓ　　Ｍ
ｅｍｏｒｙ）４２と、バス３６に接続され、回路全体の
動作を同期させるためにタイミング信号を発生させるた
めのタイマ／カウンタ４４と、バス３６に接続され、印
字されるキャラクタの１列分のドツトパターンに応じて
ドツトパターン信号を出力するための印字データ出力ボ
ート４８と、バス３６に接続され、ＣＰＵ３８からの指
令を受けて駆動系を制御するための信号を出力する駆動
信号出力ポート５８と、印字データ出力ボート４８に接
続され、ドツトパターン信号に応答して各インク室の電
極に印加する電極信号を生成するための電極信号生成回
路５２と、電極信号生成回路５２に接続され、電極信号
を入力されてキャラクタのドツトパターンに応じてイン
クを吐出してドツト列を形成するための印字ヘッド５４
と、タイマ／カウンタ４４に接続され、エンコーダ等に
より印字ヘッド５４と記録紙との相対的位置を検出して
、インク噴出のタイミングを定めるための基準信号を発
生するためのヘッド位置検出手段４６と、タイマ／カウ
ンタ４４と電極信号生成回路５２とに接続され、タイマ
／カウンタ４４から印字タイミングを示す信号を受取っ
て、電極信号生成回路５２を動作させるための印字パル
ス信号を出力するための印字パルス生成手段５０と、駆
動信号出力ポート５８に接続され、印字ヘッド５４およ
び／または記録紙を所定の方向に所定の速度で移動させ
るためのモータドライバ６０およびモータ６２とを含む
。

タイマ／カウンタ４４は、ＣＰＵ３８の割込端子にも接
続される。

印字ヘッド５４は、第１図〜第４図によって示されてい
るように、複数の側壁電極を含む電極群５６を含む。

第５図に示される各要素のうち、新規なものは電極信号
生成回路５２および印字ヘッド５４である。第６図は電
極群５６の構成を示す模式図である。第６図を参照して
電極群５６は、２に＋１個の電極Ｅ１、Ｅ２、・・・、
Ｅ　（２ｋ）　、Ｅ　（２に＋１）を含む。隣接する電
極間には、インク室Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃ（２ｋ）が
形成されている。すなわち、この印字へラド５４は、互
いにその位置が異なる２に個のドツトを形成できる。

第７図は電極信号生成回路５２の、より詳細なブロック
図である。第７図を参照して、電極信号生成回路５２は
に本の信号線８３により印字データ出力ボート４８に接
続され、２に個のドツトを含むドツトパターンのうち、
奇数番目のに個のドツトについての信号を入力されて、
２に個のインり室Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃ２（ｋ）のう
ち、奇数番目のもののみを駆動するために各電極Ｅ１、
Ｅ２、・・・、Ｅ　（２に＋１）に与える奇数ドツト信
号を生成するための奇数ドツト信号生成回路６４と、ｋ
本の信号線８５により印字データ出力ボート４８に接続
され、偶数番目のに個のドツトについての信号を人力さ
れて、２に個のインク室Ｃ１、Ｃ２、・・・、Ｃ（２ｋ
）のうち、偶数番目のもののみを駆動するために各電極
Ｅ１、Ｅ２、・・・、Ｅ　（２に＋１）に与える偶数ド
ツト信号を生成するための偶数ドツト信号生成回路６６
と、奇数ドツト信号生成回路６４と偶数ドツト信号生成
回路６６とに接続され、信号線９２から偶数ドツトと奇
数ドツトとの切換を示すＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換信号を人
力され、奇数ドツト信号と偶数ドツト信号とを交互に選
択して選択ドツト信号線９１に出力するためのＯＤＤ／
ＥＶＥＮ切換回路６８と、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換回路６
８に接続され、信号線９３からの印字パルス信号に応答
して、選択ドツト信号線９１から入力されている信号を
増幅して、電極信号Ｐ１、Ｐ２、・・・、Ｐ　（２ｋ）
　、Ｐ　（２に＋１）を出力する電極信号ゲート回路７
０とを含む。

奇数ドツト信号生成回路６４とＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換回
路６８、偶数ドツト信号生成回路６６とＯＤＤ／ＥＶＥ
Ｎ切換回路６８、電極信号ゲート回路７０とＯＤＤ／Ｅ
ｖＥＮ切換回路６８とは、それぞれ２に＋１本の奇数ド
ツト信号線８７、偶数ドツト信号線８９、選択ドツト信
号線９１によって接続される。

第８Ａ図は奇数ドツト信号生成回路６４の回路構成を示
す回路図である。第８Ａ図を参照して奇数ドツト信号生
成回路６４は、ドツトパターンを表わす２に個の信号の
うち、奇数番目のドツトを表わす信号を受けるためのに
本の信号線ｂ１、ｂ３、ｂ５、・・・、ｂ　（２に−３
）　、ｂ　（２に−１）と、ＧＮＤ電位に接続された信
号線７２と、信号ｔｌｂ５以降のに一２本の信号線の各
々に各々の入力の一方が接続されたに一２個の排他的論
理和回路（以下ＥＸＯＲ回路）７４とを含む。

各ＥＸＯＲ回路７４の入力の他方は、隣接する番号の若
い方の信号線に設けられているＥＸＯＲ回路７４の出力
に接続されている。たとえば、信号線ｂ７に人力の一方
を接続されているＥＸＯＲ回路７４の入力の他方は、信
号線ｂ５に接続されたＥＸＯＲ回路７４の出力に接続さ
れている。

ただし、信号線ｂ５に人力の一方が接続されたＥＸＯＲ
回路７４の入力の他方には、信号＠ｂ３がそのまま接続
されている。ＥＸＯＲ回路７４は、各電極に印加される
へぎ電極信号を決定する機能を果たす。

信号線ｂ１は、そのまま奇数ドツト信号線ＯＤ１となる
。信号線７２、ｂ３と、ｋ−２個のＥＸＯＲ回路７４の
出力とは、それぞれ２つずつに分枝して、２に本の信号
線ＯＤ２、ＯＤ３、・・・、ＯＤ　（２ｋ）　、ＯＤ　
（２に＋１）となる。したがって、奇数ドツト信号生成
回路６４は、出力として２に＋１本の奇数ドツト信号線
を有する。

第８Ｂ図は偶数ドツト信号生成回路６６の回路構成を示
す回路図である。第８Ｂ図を参照して偶数ドツト信号生
成回路６６は、ＧＮＤ＠位に接続された信号線７８と、
ドツトパターンを表わす２に個の信号のうち、偶数番目
のドツトを表わす信号を受取るためのに本の信号線ｂ２
、ｂ４、・・・ｂ　（２ｋ）と、信号線ｂ４以降のに一
１本の信号線の各々に、各々の入力の一方が接続された
に一１個のＥＸＯＲ回路８０とを含む。

各ＥＸＯＲ回路８０の入力の他方は、隣接する番号の若
い方の信号線に接続されたＥＸＯＲ回路８０の出力に接
続されている。ただし、信号線ｂ４に入力の一方が接続
されたＥＸＯＲ回路８０の入力の他方は、信号線ｂ２に
直接接続される。これらＥＸＯＲ回路８０は、各電極に
印加される電極信号を決定する機能を果たす。

信号線７８、ｂ２および各ＥＸＯＲ回路８０の各出力は
それぞれ２本に分枝している。ただし、信号線ｂ　（２
ｋ）が接続されているＥＸＯＲ回路８０の出力は分枝し
ない。したがって偶数ドツト信号生成回路６６からの出
力は、第８Ｂ図に示されるように２に＋１本の偶数ドツ
ト信号線ＥＶＩ、ＥＶ２、・・・、ＥＶ　（２ｋ）　、
ＥＶ　（２に＋１）を、含む。

第９図はＯＤＤ／ＥｖＥＮ切換回路６８（７）−例の回
路図である。第９図を参照してＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換回
路６８は、各々が奇数ドツト信号生成回路６４と偶数ド
ツト信号生成回路６６との各々１ドツト分の信号線に接
続され、信号線９２から入力されるＯＤＤ／ＥＶＥＮＩ
、７１換信号に応答して、奇数ドツト信号と偶数ドツト
信号とを切換えて選択ドツト信号線９１に出力するため
の２に＋１個のセレクタ８２を含む。

各セレクタ８２に入力されている奇数ドツト信号線およ
び偶数ドツト信号線は、共に同一の電極に印加されるド
ツト信号を決定するものである。

たとえば、２番目の電極Ｅ２に印加される電圧を定める
選択ドツト信号Ｓ２が接続されているセレクタ８２の入
力の一方は、信号線ＯＤ２に、他方はＥＶ２に接続され
る。

第１０図はセレクタ８２の一例を示す回路図である。こ
のセレクタ８２の内容は公知である。したがってその構
成および動作の詳細な説明は省略される。第１０図は第
１番目の電極Ｅ１へのドツト信号を定めるセレクタ８２
を示す。このセレクタ８２の人力の一方は奇数ドツト信
号線ＯＤＩに、他方は偶数ドツト信号線ＥＶ１に接続さ
れている。

第１０図の構成の場合信号線９２に“１″が印加される
と、選択ドツト信号１ｊｌＳ１にはＥＶＩの内容がその
まま出力される。信号線９２に“０”が印加されると選
択ドツト信号線Ｓ１にはＯＤＩの内容がそのまま出力さ
れる。

第５図〜第１０図を参照して、このインクジェットプリ
ンタの動作が説明される。人力ボート３４には外部から
キャラクタデータが入力される。

ＣＰＵ３８はＲＡＭ４２にキャラクタデータを一旦格納
した後、ＲＯＭ４０からキャラクタに対応するドツトパ
ターンを読出し、１列分のドツトパターンを示すドツト
パターン信号を印字データ出力ボート４８に出力する。

この実施例の場合、ドツトの１列は２に個のドツトを含
む。したがって印字データ出力ボート４８には、２に個
のドツトにつき、各々のドツトを印字するかしないかを
それぞれ“０“と“１＃とで２値的に表わす２に個のド
ツトパターン信号が入力される。

印字データ出力ボート４８は、２に個のドツトパターン
信号のうち奇数番目のに個のドツトパターン信号を、信
号線８３を介して奇数ドツト信号生成回路６４に送出す
る。印字データ出力ボート４８は、偶数番口のに個のド
ツトパターン信号を、信号線８５を介して偶数ドツト信
号生成回路６６に送出する。

奇数ドツト信号生成回路６４においては、以下に述べる
加工がドツトパターン信号に施される。

１番目のドツトについてのドツトパターン信号は、その
まま信号線ＯＤＩに出力される。信号線ＯＤ２、ＯＤ３
には信号“０゛が与えられる。

第８Ａ図において、ｎを自然数としたとき、２００番口
インク室からインクが噴射されるか否かは、信号線ＯＤ
　（２ｎ）　、’ＯＤ　（２ｎ＋１）間の電位差による
。ところが、これら信号線ＯＤ　（２ｎ）　、ＯＤ　（
２ｎ＋１）は同一の信号線から分枝したものであり、そ
れらの信号の値は同一であることが明らかである。した
がって、２００番口インク室の両側壁間には電位差は生
じない。そのため、偶数番口のインク室からはインクが
噴射されない。

一方、２ｎ−１番目のインク室からインクか噴射される
か否かは、信号線ＯＤ　（２ｎ−１）　、ＯＤ　（２ｎ
）の値に依存する。もしこれら信号線の信号の値が互い
に等しければ２ｎ−１番口のインク室からはインクは噴
射されない。これらの信号の値が互いに異なれば、２ｎ
−１番目のインク室からインクが噴射される。

ＥＸＯＲ回路７４は、奇数ドツト信号線０Ｄ（２ｎ−１
）と、信号線ｂ　（２ｎ−１）それぞれの信号の値から
奇数ドツト信号線ＯＤ　（２ｎ）の信号の値を定める。

すなわち、もし信号線ｂ　（２ｎ−１）の信号の値が“
０”であれば、信号線０Ｄ（２ｎ）の信号は信号線ＯＤ
　（２ｎ−１）の信号と等しい値に定められる。信号線
ｂ　（２ｎ−１）の信号の値が“１”であれば、信号線
ＯＤ　（２ｎ）の値は、信号線ＯＤ　（２ｎ−１）の値
と異なる値に定められる。

その結果、信号線ｂ　（２ｎ−１）の信号の値が０°で
あれば、２ｎ−１番目のインク室からはインクは噴射さ
れない。信号線ｂ　（２ｎ−１）の信号の値が“１″で
あれば、インクは噴射される。

第８Ｂ図はｎ−３としたときの各信号線の信号の値を示
す表である。第８Ｂ図を参照して、信号線ｂ５の値が“
Ｏｍであるときを考える。信号線ＯＤ５の値が“０”で
あれば、信号線ＯＤ６の信号の値は“０“となる。信号
線ＯＤ５の値が“１″であれば、信号線ＯＤ６の信号の
値は“１”となる。すなわち信号線ＯＤ５の値が０”の
ときは信号線ＯＤ５、ＯＤ６の信号の値が等しい。この
とき５番目のインク室の両側壁電極にかけられる電圧は
等しく、このインク室からのインクの噴射はない。

信号ｆｉｌｂ５の値が“１”であれば、逆に信号線ＯＤ
５の値と信号線ＯＤ６との間との組合わせは“０”と１
°と、または“１”と′０１との組合わせのどちらかに
なる。したがろで５番目のインク室からインクが噴射さ
れることになる。

第８Ｃ図に示される偶数ドツト信号生成回路６６は奇数
ドツト信号生成回路６４と同様の動作を行なう。前者が
後者と異なるところは、前者においては奇数番目のイン
ク室の両側壁に印加される電圧が常に等しくなるように
構成されているということである。そして、ｎを自然数
としたとき、信号線ＥＶ　（２ｎ＋１）の信号の値は、
信号線ＥＶ　（２ｎ）の信号の値と信号線ｂ　（２ｎ）
の値とから一意に定められる。第８Ｄ図は、ｎ−３とし
たときの各信号線の信号の値の関係を示す表である。

第８Ｄ図を参照して、信号線ｂ６の信号の値が“０”で
あれば、信号線ＥＶ７の信号の値は信号線ＥＶ６の信号
の値と等しくなる。したがって６番目のインク室からの
インクの噴射はない。一方、信号１ｉｂ６の信号の値が
“１”であれば、信号線ＥＶ７の信号の値と信号線ＥＶ
６の信号の値とは異なる値となる。したがって６番目の
インク室からインクが噴射される。

上述の動作においては、各信号線の出力を一意に定める
ために、基準となるものが必要である。

奇数ドツト信号生成回路６４においては信号線７２が、
偶数ドツト信号生成回路６６においては信号線７０が共
に基準となる。他の出力の値は、これら基準の信号線と
の関係で次々に定められる。

ヘッド位置検出手段４６は、印字ヘッド５４からのイン
クの噴出のタイミングを定めるために、印字ヘッド５４
と記録紙との相対的位置を検出し、ヘッド位置検出信号
を出力する。タイマ／カウンタ４４は、ヘッド位置検出
信号に応答し、インクジェットプリンタ全体の動作のタ
イミングを定めるためのタイミング信号を生成する。タ
イマ／カウンタ４４はまた、インクを噴射するタイミン
グを定める割込信号をＣＰＵ３８と印字パルス生成手段
５０に送出する。

ＣＰＵ３８は、奇数番目のドツトの記録と、偶数番目の
ドツトの記録とを交互に切換えるために、ＯＤＤ／ＥＶ
ＥＮ切換を示す信号を駆動信号出力ポート５８に出力す
る。駆動信号出力ポート５８は、ＯＤＤ／ＥＶＥＮの切
換を示す信号に応答し、信号線９２に、各セレクタ８２
を動作させるためのＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換信号を送出す
る。ＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換信号の値は、たとえば奇数番
目のドツトの記録のときには“０″となり、偶数番目の
ドツトの記録のときには“１′となる。

したがってＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換回路６８からの選択ド
ツト信号線９１の信号は、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換信号の
値が“０°のときは奇数番目のドツトを記録するための
信号となり、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換信号の値が“１ｍの
ときは偶数番目のドツトを記録するための信号となる。

印字パルス生成手段５０は、印字のタイミングを示す印
字パルスを信号線９３に出力する。電極信号ゲート回路
７０は、印字パルス信号に応答して、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ
切換回路６８から人力されている奇数ドツト信号または
偶数ドツト信号に応じて電極信号を出力する。このとき
、ＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換回路６８から入力されている選
択ドツト信号の値が°０“であれば対応する電極信号の
電圧を接地電位と等しくし、“１゛であれば所定の電圧
■とする。

電極群５６においては、各電極Ｅ１、Ｅ２、・・・Ｅ　
（２に＋１）に、ドツトパターンと、偶数ドツトの記録
と奇数ドツトの記録との別に応じた電圧がかけられ、１
列分の奇数ドツトまたは偶数ドツトの記録が行なわれる
。

モータ６２は、モータドライバ６０および駆動信号出力
ボート５８を経てＣＰＵ３８により駆動される。モータ
６２によってインクジェット５４と記録紙との相対的位
置が変更される。

ＣＰＵ３８は、キャラクタの印字が終了するまで偶数ド
ツトと奇数ドツトとを切換えながら上述の動作を繰返す
。記録紙上にはインクジェットにより形成されたドツト
の配列としてキャラクタが表現される。

キャラクタの印字が終了すると、ＣＰＵ３８は入力ボー
ト３４に到着している次のキャラクタコードを読出す。

そして上述の動作がさらに繰返される。

なお、上記の動作においては、奇数ドツトのみの列と偶
数ドツトのみの列とが互い違いに形成される。したがっ
てこのままでは印字は完全なものではない。しかしなが
らたとえば印字ヘッド５４を同一行上で往復させ、２回
の記録動作を行なえば、各列の奇数ドツトと偶数ドツト
の両方とも形成させることが可能である。

以上のように本発明によれば、圧電性の材料を用いずに
、インクの噴射を制御して所望のキャラクタを表現でき
るインクジェットプリンタが提供できる。

なお、本発明は上述の実施例に限定されない。

たとえば、上述の実施例においては各電極に与えられる
信号値は回路手段によって定められた。しかしながら、
これらの作業はＣＰＵ３８内でプログラムによって行な
うことも可能である。

［効果］ この発明にかかるインクジェットプリンタにおいては、
各壁部材には、キャラクタを表現すべきドツト配列のデ
ータに従って制御電圧が与えられる。互いに異なる制御
電圧を与えられた対向する壁部材には、互いに異なる極
性の電荷が蓄積される。そのためこれら対向する壁部材
には、互いの電荷によるクーロン力が引力として働く。

壁部材は容易に撓むため、これら対向する壁部材はこの
引力によって互いに近づくように変形する。変形した対
向する壁部材によって規定されるインク噴射ノズルの容
積は減少する。その結果このインク噴射ノズル内の圧力
が上昇し、インク噴射ノズルからインクが噴射される。

一方、互いに等しい制御電圧が与えられる対向する壁部
材の間には、クーロン力が引力として作用しない。その
ため、これら対向する壁部材によって規定されるインク
噴射ノズルからはインクが噴射されない。

各噴射ノズルは上述のように個々に噴射制御され、噴射
されたインクによるドツトの配列としてのキャラクタを
表現する。

したがって、インク噴射ノズルの壁部材は圧電性の材料
によって構成される必要はない。壁部材に予め分極処理
をしておくことも不要である。その上、壁部材を加工中
にその分極状態を保つために温度を特に管理する必要も
ない。

したがって、この発明によれば、圧電性材料を用いず、
製造の容易なインクジェットプリンタを提供することが
できる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例にかかるインクジェットプ
リンタの印字ヘッドの一部分解した斜視図であり、 第２図は第１図の印字ヘッドの分解斜視図であり、 第３図は第１図の■−■方向矢視図であり、第４図は第
１図の■−■方向矢視図であって本発明のインクジェッ
トプリンタの動作原理を示す模式図であり、 第５図は本発明の一実施例の回路ブロック図であり、 第６図は第５図の印字ヘッドの電極群の略ブロック図で
あり、 第７図は第５図の電極信号生成回路の詳細なブロック図
であり、 第８Ａ図は第７図の奇数ドツト信号生成回路のより詳細
なブロック図であり、 第８Ｂ図は第８Ａ図に示される信号線の信号の値相互の
関係を示す表であり、 第８Ｃ図は第７図の偶数ドツト信号生成回路のより詳細
なブロック図であり、 第８Ｄ図は第８Ｃ図に示される各信号線の信号の値の相
互の関係を示す表であり、 第９図は第７図の電極信号ゲート回路のブロック図であ
り、 第１０図はセレクタの一例を示す回路ブロック図であり
、 第１１図は従来の圧電性材料を使用したインクジェット
プリンタの印字ヘッドの一例の斜視図であり、 第１２Ａ図および第１２Ｂ図は圧電性材料の圧電せん断
モードの変形を示す従来の壁部材の断面図であり、 第１３図は第１１図のｘｍ−ｘｍ方向矢視図であり、圧
電性材料の変形の状態を示す。 図中１０はインク室ベース、１２．１２ａ〜１２ｄはイ
ンク室の側壁、１４は端部側壁電極、１６は側壁電極、
１８は駆動用ＩＣ，２４はカバープレート、２６はオリ
フィスプレート、２８はノズルオリフィス、３０はイン
ク室、３２はインク導入孔、３４は人力ボート、３６は
バス、３８はＣＰＵ、４０はＲＯＭ、４２はＲＡＭ、４
４はタイマ／カウンタ、４６はヘッド位置検出手段、４
８は印字データ出力ポート、５０は印字パルス生成手段
、５２は電極信号生成回路、５４は印字ヘッド、５６は
電極群、５８は駆動信号出力ボート、６４は奇数ドツト
信号生成回路、６６は偶数ドツト信号生成回路、６８は
ＯＤＤ／ＥＶＥＮ切換回路、７０は電極信号ゲート回路
、７４．８０はＥＸＯＲ回路、８２はセレクタ、８７は
奇数ドツト信号線、８９は偶数ドツト信号線、９１はＯ
ＤＤ／ＥＶＥＮ切換信号線、９３は印字パルス信号線を
示す。 なお、各図中、同一符号は同一、または相当部分を示す
。 萬１図 簗２図 ８Ｂの 第４図 第″７図 第８Ｄ図 第８Ａ図 第８Ｂ図 萬ｑ図 第１１図 第１２Ａ図 萬１２Ｂ図 第１３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）複数の、整列された、個別的に噴射可能なインク
   噴射ノズルの配列を含み、整列方向と交差方向に被記録
   物体との間に相対的変位を行ないながら前記インク噴射
   ノズルが個別的に噴射制御されることにより、前記整列
   方向および前記交差方向の噴射インクのドット配列とし
   て、キャラクタが表現されるインクジェットプリンタで
   あって、 前記インク噴射ノズルは成る方向について間隔を隔てて
   対向して配置され、互いに絶縁された導電性の、かつ容
   易に撓む壁部材で規定されていて、前記インク噴射ノズ
   ルを前記キャラクタを表現すべきドット配列のデータに
   従って噴射制御するように前記対向する壁部材に制御電
   圧を与える手段を含み、 それによって前記制御電圧の作用で前記対向する壁部材
   の間隔が制御されてインクの噴射が制御されるインクジ
   ェットプリンタ。