JPH0575588B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、一般に、きわめて短い間隔をとつた
液滴の列を噴射するジエツト噴流を使用するパル
ス駆動液滴噴射装置に関する。とくに、本発明
は、配列ノズル間隔を隣合うノズルが同時に又は
ほとんど同時に発射を要求されないように設計す
ることによつてジエツト配列内のジエツト間クロ
ストークを最少化する方法に関する。

インク・ジエツト印刷機のような、パルス駆動
液滴射出装置においては、インクを液滴として小
さなノズルすなわちジエツトから放出させるのに
トランスジユーサーが使用される。ジエツトのこ
のような配列は、高速、高解像印刷機に、しばし
ば利用される。よく知られているように、印刷速
度及び印刷画像の解像度は、このようなジエツト
の数とこれらの間隔に依存する。ジエツトが、一
般に、互に接近していればいるほど、画像は早く
かつ高解像度で形成される。しかしながら、ジエ
ツトが、配列中で、互にきわめて接近すると、１
つのジエツトのその駆動パルスに対する応答が同
一配列中で近接配置されている他のジエツトが動
作しているかどうかに影響されるということ判つ
ている。たとえば、インク・ジエツト・ノズルが
0.127cm（50micron）の中心間距離をとつて配置
されている装置においては隣合うジエツトが一緒
に発射されると、液滴の速度が10％ほど増加する
ことが、判つている。３つの隣合せのジエツトが
同時に発射される場合、速度が20％ほど増加す
る。この速度変化は液滴配置エラーを起こさせか
つ画質に影響を及ぼす。このようなクロストーク
を回避するために、隣りのジエツトの動作に影響
を与えないように装置を充分沈静化又は安定化で
きるように隣合うジエツトの発射と発射との間に
充分な時間間隔を置くことが望まれる。本発明の
配列は、隣合うノズルが同時に動作を要求されな
いように設計されている。

本発明の利点は、付図を引用しての以下の説明
によく理解されるはずである。

第１図には、枠１０に囲われた代表的なイン
ク・ジエツト走査架台式印刷機の全平面図が示さ
れている。この印刷機は、プラテンすなわちロー
ラ１１を含み、ローラは紙又はその他の印刷媒体
（図には示されていない）を保持している。印刷
媒体は、架台１３によつて運ばれたインク・ジエ
ツト液滴エミツタ１２によつて印刷される。イン
クを供給する装置、電気信号及びインク滴を放出
するトランスジユーサは、示されていないが、こ
れらはよく知られた従来型のものである。たとえ
ば、走査架台式インク・ジエツト印刷機は、ジー
メンス社から市販されている。

インク・ジエツト液滴エミツタ１２は、架台１
３によつてプラテン１１に沿い、かつ第２図中の
所定印刷行に沿つて運動される。架台１３は、レ
ール１６及び１７上に載せられ、往復直線運動を
する。架台１３は、右から左へ又は左から右へ連
続的に運搬され、この間印刷が行われる。運搬
は、モータ２２によつて行われるが、この場合、
モータはサーボモータかステツプモーターのいず
れかである。たとえば、モータ２２は、サーボ制
御装置の一部である。このような装置において
は、回転円板２３が、固定円板２４の近くにおい
てモータ軸２７にとりつけられている。米国特許
第3954163号に論じられているように、一連の平
行な半径方向金属導体が、これらの円板上にあつ
て、サーボ制御装置に位置信号を供給する。

プーリ２６も、モータ軸２７上にとりつけられ
ている。モータ２２は、ケーブル２８及び２９を
介して架台１３を駆動する。モータ２２は、プー
リ２６とケーブルセグメント２８及び２９と関連
して、架台を図中で示している中央位置から、左
端又は右端へ運搬するように動作する。垂直紙送
りアセンブリ２０、記録部材押え軸３０及び記録
部材押えローラ３１と３２も具備されている。

ここで、第２図を参照すると、インク・ジエツ
ト液滴エミツタ１２（第１図参照）の全面に整列
されているインク・ジエツト・ノズル１〜５が示
されている。これらのノズルは、所定印刷行３５
に対してある角度だけ傾いており、この場合には
印刷行は水平線であつてプラテン１１の軸に平行
である。インク・ジエツト・ノズルを通して引か
れた中心線を示す矢印３７は、所定印刷行と角度
θをなしている。「Ｐ」又は「P′」で指示された
黒点は、所定潜在データ点すなわち画素である。
インク・ジエツト・ノズル１〜５の配列は、この
配列が矢印３７の示す方向に位置ＡからＤに移動
するに従つて、ノズル１〜５が画素Ｐと次の関係
をとつて整列するように、間隔をとつている。す
なわち、関連する画素上にインク液滴を置きたい
ときは、位置Ａにおいてノズル３が発射される。
位置Ｂでは、ノズル１及び／又は４が発射され
る。位置Ｃでは、ノズル２及び／又は５が発射さ
れる。位置Ｄでは、ノズル３が再び画素に整列
し、そして、もしインク液滴がデータ入力によつ
て要求されるならばこのノズルが発射され、イン
ク液滴をその点に与える。この線図では、簡単と
理解の容易のために、走査架台の運動の結果起こ
る液滴の位置上の定常偏差を無視している。望む
ならば、Ｐによつて指示される点は、より正確に
は、インク液滴がノズル１〜５から放出される点
を表示していると考えられる。

一つの列内に規則的な間隔ｍをとつたノズル列
はノズル列の運動の方向即ち印刷行３５と所定の
角度θを有し、ｍ・sinθは該運動方向と直交する
方向の画素位置間隔を表わす。第２図に示される
実施例の場合には、ｍ sinθ＝Ｋは２画素距離に
対応する。ノズルの該運動方向における間隔ｍ・
cosθと該運動方向における画素位置間隔との比は
ｌ／ｎである。ここに、ｌ及びｎは共通因数を持
たない整数でありかつｎは１に等しくない。第２
図においてｌ＝４、ｎ＝３である。このような配
置によつて、各ｎ番目のジエツトは同時に発射さ
れる。このインク・ジエツト・ノズル配列におい
ては、隣合うジエツト・ノズルは同時に発射しな
いので、ジエツト・ノズル１〜５は、クロストー
クを招くことなく互いに近接して構成されること
が可能である。ここに、２つの非トリガノズル
は、位置Ｃにあるノズル３及び４であつてこれら
は発射したノズル、すなわちノズル２と５との間
にある、そしてこのことは、これらのノズルが同
等のクロストークの度合に対して隣合うノズルが
同時にアドレスされる場合の時間間隔の1/3の時
間間隔をとつて配置されることができるというこ
とを示している。各ノズル１から５はその関連す
る画素を横切るときに発射し又は発射できるか
ら、隣合うノズルを同時に発射させないことによ
つてスループツトが失なわれることはない。すな
わち、走査架台１３はプラテン１１に対して隣合
うノズルが同時に発射したと同じ速さで運動させ
られる。架台１３が、矢印３７の示す方向にプラ
テン１１を完全に横切つたと仮定すると、垂直紙
送りアセンブリ２０は作動させられて、ノズル配
列を第２図に示されているように記録面に対して
１垂直画素距離だけ降下させる。復帰横断の際、
すなわち、架台１３が右から左に走査していると
き、ノズル１から５は、第２図に示されたよう
に、ノズル１から５の間にある画素P′の列に整列
させられる。これは、もとより、利用できると思
われる可能な操作パターンの１例に過ぎない。た
とえば、画像密度を高めるために、走査架台１３
に画素の同一列を１回又は２回以上再横断させる
ことも望ましい。また、ノズル１から５を１又は
２画素距離に等価な垂直距離だけ分離することも
できる。第３図に示された実施例は、きわめて異
なつているがしかし同じ原理を利用している。

第３図を参照すると、ここには、ラスタ入力走
査／ラスタ出力走査（RIS／ROS）の指示部材１
００が示されているが、この部材は、例えばプラ
スチツク材料でできている。RIS／ROS指示部材
１００上に指示されて、ここでは、円板１０３で
表示される走査／読取り装置があり、この装置
は、たとえば、光検出器である。また、RIS／
ROS指示部材１００上に指示されて、マーキン
グ要素すなわちインク・ジエツト１０５（第４図
参照）があるが、これは、本実施例においては、
ドロツプ・オン・デマンド・インク・ジエツト・
ノズルである。便利のため、各マーキング要素
を、各読取り要素ごとに配設することができる
が、しかし、これが、必須ではないことは、明か
である。RIS／ROS支持部材１００は、たわみ取
付け板１０７によつて矢印１０６の示す方向に軸
振動をするように懸垂されており、取付板１０７
は多段複合片持ちばねとして働く。この２重ピボ
ツト動作は、支持部材１００を被記録部材１１１
及び読取り原稿１１５（第４図参照）に対し間隔
をとつた関係に維持する。支持部材１００は、発
振装置１１３によつて振動させられ、発振装置
は、たとえば、電磁装置（ソレノイド）である。
発振装置１１３は、なお、基台１０９に固定され
る。

RIS／ROS支持部材１００に加えて、部材１０
０と読取り原稿１１５（第４図参照）及び／又は
被記録部材１１１との間に相対運動を行わせるこ
とが必要である。この相対運動は、直角、すなわ
ち、RIS／ROS支持部材１００の軸方向振動を表
示する矢印１０６と被記録部材１１１及び原稿１
１５の運動を表示する矢印１１２とによつて示さ
れるように直交している。RIS／ROS支持部材１
００は、原稿１１５及び／又は被記録部材１１１
の速度に比較して高速で走査を行うということに
注意すべきである。読取り原稿１１５と被記録部
材１１１を運動させる代表的な装置は、第４図に
示されている。

ここで、第４図を参照するが、この図は、第３
図の簡単化した側面図を表示している。この図か
ら判るように、読取り原稿１１５は、板ばねフイ
ンガ１１７に案内されて、駆動案内ローラ装置１
１９と接触させられ、後者は、モータ１２０によ
つて駆動されるとき、１２５で全体的に指示され
た画像読取りステーシヨンを通る光検出器１０３
の読取り通路を横断して原稿１１５を引張る。
RIS／ROS支持部材１００の理解を簡単にするた
めに、第３図には、原稿１１５及びローラ１１９
は示されていない。板ばねフインガ１２１は、被
記録部材１１１を案内するために使用され、この
部材は、たとえば、紙であつて、駆動案内ローラ
１２３と接触させられる。ローラ１２３は、モー
タ１２４によつて駆動され、全体的に１２７で指
示される画像形成ステーシヨンを通して被記録部
材１１１を案内しかつ引張る。制御器１２９は、
光検出器１０３から入力信号１３１を受け取りか
つインク・ジエツト１０５への出力信号を発生す
るのに使用される。制御器１２９は、便利上、振
動するRIS／ROS支持部材１００上にとりつけら
れる。

グラフイツク・エンジンが複写機として使用さ
れる場合は、読取り原稿１１５及び被記録部材１
１１は、板ばねフインガ１１７と駆動ローラ１１
９、及び板ばね１２１と駆動ローラ１２３、それ
ぞれによつて形成されるニツプ内に送り込まれ
る。発振装置１１３は励起されることによつて
RIS／ROS支持部材１００を、光検出器１０３間
の距離にほぼ等しい距離にわたり軸方向に振動さ
せる結果、原稿１１５の全領域を光検出器１０３
によつて確実に読み取り又は走査されるようにす
る。ローラ駆動ローラ１２０及び１２４は作動さ
れることによつて、ローラ１１９及び１２３を、
原稿１１５及び被記録部材１１１が、同期速度と
ほぼ同じ速度で前進させられるように、回転させ
る。原稿１１５及び被記録部材１１１は、ステツ
プ状又は連続的、いずれかにより前進させられ
る。原稿１１５が前進させられるに従い、同原稿
は光検出器１０３によつて走査され、光検出器１
０３は信号１３１を制御器１２９に送る。制御器
１２９は、入力信号１３１に応答して、出力信号
１３３を供給し、この出力信号は、適当なイン
ク・ジエツト１０５をトリガする。このようにし
て、原稿１１５に対応する複写が、被記録部材１
１１上に形成される。明らかに、信号１３１を、
遠隔の信号源、模写電送装置又は電子計算機から
与えることができるが、この場合には、光検出器
１０３、原稿１１５及び関連する原稿送り機構は
必要でない。

いずれの場合においても、第５図に示されてい
るインク・ジエツト１０５のノズル１から５は、
２つの隣合うジエツトが、同時刻にそれらの関連
する潜在的発射位置又は画素に合致して配置され
ない間隔をとつている。これに適用される原理
は、画素の作る同一水平行をアドレスするジエツ
トの水平方向の間隔をｌ／ｎ画素であるように選
択することにある。線形配列ノズルのｎ個により
潜在画素位置のｌ個が印刷される。ここに、ｌ及
びｎは共通因数を持たない整数でありかつｎは１
に等しくない。第５図に示されるように、ノズル
は３ 1/3画素間隔分だけの間隔をとつている。
したがつて、第５図においては、ｌは10に選ば
れ、また、ｎは３に選ばれている。再び、各ｎ番
目（この場合、各３番目）のジエツトは、これか
ら説明するように、同時に発射する。第５図は、
ノズル配列が矢印１０６の方向に沿つて運動する
に従つて、ノズルがいかにそれらの関連する画素
点に整列するかを示す。位置Ｘにおいて、ノズル
３は発射すべき位置にある。配列がなおも第５図
に見られるように左へ移動するにつれて、この配
列は列Ｙによつて表わされる位置に達する。ここ
で、ノズル１及び４は、もしデータ入力信号１３
１（第４図参照）がこれらに関連する画素上に印
刷されるようにドツトを呼出すならば、発射す
る。配列がなおも左へ移動するにつれて、ジエツ
ト・ノズル２及び５が発射する。ここで、信号１
３１によつてアドレスされない２つのノズルが、
２つのアドレスされたノズルの間に存在する。こ
のことは、これらのジエツトが互いに1/3だけ近
くに位置してあたかも全てのジエツトが同時にア
ドレスされたようになることを意味する。ジエツ
トの配列は、もし望むならば、第５図に見られる
ように、矢印１０６の示す方向にさらに振動さ
れ、それゆえ、各ジエツト・ノズル１から５は複
数の画素を与えることができる。又はこの配列
は、右の方へ位置Ｙまで逆に振動させられ次いで
もし望むならば位置Ｘまで振動させられる。１つ
のノズル、たとえば、ノズル４が、ノズル３及び
５よりも頻繁に発射を必要とするという事実が、
装置のスループツトに影響を及ぼすことはない。

本明細書には、特定の構成要素が開示されてい
るけれども、多くの修正及び変形態様が、当業者
にとつて考えられるであろう。このような修正及
び変形態様は前掲の特許請求の範囲に、含まれる
と解釈されなければならない。たとえば、読取り
要素は、電荷結合デバイス、薄膜堆積、磁気ピツ
クアツプその他のよく知られたデバイスであつて
よい。

本発明によれば、隣りの液適ジエツトの動作に
影響を与えないように発射と発射の間に充分な時
間間隔をとる必要性を除外し高速および／あるい
は高解像印字を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を組込んだ代表的走査架台の
上面図、第２図は、第１図の走査架台式印刷機の
場合の配列ノズルとデータ点すなわち画素との間
の傾斜関係を詳細に示した線図、第３図は、本発
明の第２実施例を組込んだ振動バー式印刷機の斜
視図、第４図は、第３図のバー式印刷機の側断面
図、第５図は、第３図のバー式印刷機の場合のイ
ンク・ジエツト・ノズルとデータ点すなわち画素
との間の関係を詳細に示した線図である。 符号の説明、１から５：インク・ジエツト・ノ
ズル、１１：プラテン、１２：インク・ジエツト
液適エミツタ、１３：架台、２２：モータ、２
３：回転円板、２４：固定円板、２６：プーリ、
３５：印刷行、１００：支持部材、１０３：光検
出器、１０５：インク・ジエツト、１０７：たわ
み取付板、１１１：被記録部材、１１３：発振装
置、１１５：読取り原稿、１１７：板ばねフイン
ガ、１１９，１２３：ローラ、１２０，１２４：
ローラ駆動モータ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ トランスジユーサーで噴射を駆動するパルス
   駆動液滴ジエツト間のクロストーク減少方法であ
   つて、 (a) 記録媒体上の行に液滴を受けることができる
   よう２組の平行線の交点上に各々所定の規則的
   間隔を有して配列された画素位置を選択するこ
   とと、 (b) 記録媒体に向けられたノズルからパルス駆動
   液滴ジエツトを選択的に噴射するために一つの
   列内に規則的な間隔ｍをとつた前記ノズルの線
   形列であつて前記２組の平行線の１組に平行に
   運動する前記ノズル列であつて、前記ノズル列
   は前記運動の方向と所定の角度θをなし、ｍ・
   sinθは前記２組の地平線の他方の組の方向の画
   素位置間隔を表し、ノズルの前記運動方向にお
   ける間隔ｍ・cosθと前記１組の平行線の画素位
   置間隔との比はｌ／ｎであつてｌとｎは共通因
   子をもたない整数であつてｎは１でなく、前記
   画素位置に順次一致する前記ノズル列の２つの
   隣接ノズルが同時には前記画素位置と一致する
   ことのない前記ノズル列を用意することと、 (c) 前記記録媒体上の行に平行な方向に周期的に
   前記ノズル列を運動することであつて、前記ノ
   ズルが前記画素位置の行と一致したとき前記ノ
   ズル列の各運動周期内の所定の期間液滴を前記
   画素位置上に印刷するように前記ノズル列を運
   動することと、 (d) 前記パルス駆動液滴ジエツトを前記ノズルが
   前記画素位置と一致したときのみ選択的にアド
   レスすることと、 (e) 前記ノズル列の運動方向に対して直交する方
   向に前記記録媒体を移動することであつて、前
   記ノズルと前記画素位置が一致したとき前記記
   録媒体上の前記画素位置の各行が印刷可能にな
   るように前記記録媒体を移動することが特徴と
   するパルス駆動液滴ジエツト間のクロストーク
   減少方法。 ２ 請求項第１項記載のクロストーク減少方法で
   あつて、前記ノズル列の方向は前記ノズル列の運
   動方向にあつてθ＝０であり、前記ノズルは画素
   位置間隔のｌ／ｎの距離を有して前記ノズル列上
   に配置されていることを特徴とする前記クロスト
   ーク減少方法。