JPS5849267A - インクジエツトプリンタ - 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】 数個のノズルを有するマルチノズルヘッドを備えたイン
クジェットプリンタに関するものである。

従来の印字装置、情報出力端末はワイヤーヘッド、活字
等をインクリボンを介して記録用紙に衝突させることに
より各種の出力情報を記録するものであったが、記録の
際の騒音がかなり大きく、比較的静粛なオフィス等で使
用された場合騒音公害をもたらすものであった。このよ
うな問題を解決するための出力装置として、近年液体状
のインクを何らかの手段により飛翔させ、記録用紙に付
着せしめ、各種の出力情報を記録する所謂インクジェッ
ト方式の出力装置（インクジェットプリンタ）が開発さ
れ一般に使用され始めている。インクジェット方式を大
別すると帯電制御方式、インクオンデマンド方式、電界
制御方式，インクミスト方式の４つの方式に分けること
ができる。帯電制御方式とはインクを振動子により常時
液滴状に飛翔せしめ、この飛翔したインクを帯電させ、
その後この帯電した液滴状のインクを電場により偏向す
ることにより出力情報の記録を行なうというものである
。

インクオンデマンド方式とは出力情報に応じてインクだ
めに圧電素子により圧力を加え、インクを飛翔させるこ
とにより、記録用紙に記録をなすものである。電界制御
方式とはノズル開口部と記録用紙間に出力情報に応じて
電位を印加し、静電引力によりノズル開口〜からインク
を引き出し記録用紙に付着させ記録を行なうものである
。インクミスト方式とはインクだめ中に保持されたイン
クを振動子により霧状にし，、この霧状になったインク
を放電により出力情報に応じて選択的にイオン化し、こ
のイオン化したインクを静電引力により記録用紙に付着
せしめるものである。本発明のインクジエットプリンタ
は電界制御方式％式％ 電界制御方式のインクジェットプリンタにおけるノズル
ヘッドは従来単一のノズル開口を有するものであり、従
って、ノズルヘッドを記録用紙が移送される方向と直角
な方向、即ちライン方向に走査することによって記録用
紙全体に記録をなすという方法がとられていた。しかし
ながら、このような方法ではノズルヘッドを機械的に走
査するために比較的低速度で記録がなされるという問題
を有していた。このような問題を解決するためにライン
方向に直線状に並んだ複数個のノズルを有スルマルチノ
ズルヘッドを用いて、ノズルヘッドを機械的に走査する
ことなしに、出力情報に応じて複数個のノズルから選択
的にインクを飛翔させることにより、一ライン分の情報
をほぼ同時に記・録するという方法が提案されている。

このような複数個のノズルを有するマルチノズル・＼ラ
ドを備えたインクジェットプリンタの概略図を第１図に
示す。

直線状に並んだ複数個のノズルを有するマルチノズルヘ
ッド１が記録用紙２の移送方向矢印３に対して直線状に
並んだ複数個のノズルが直角になるよう設置されており
、さらに、マルチノズルヘッド１のノズルの数と同数の
複数個の針状電極を有した対向電極４が記録用紙２を介
してマルチノズルヘッド１のノズルと対向電極４の針状
電極が一対一に対応するように設置されている。液体状
インクは加圧ポンプ５、或はインク静圧により加圧され
ることによりマルチノズルヘッド１の各ノズルのノズル
開口に半球状のメニスカスが形成される。シリアルに入
力する出力情報を制御回路により制御処理し、電圧印加
ターミナル６と対向電極４との間に制御回路により処理
された出力情報に対応した電圧を駆動回路により印加す
ることにより、即ち対向電極４の各々の針状電極に出力
情報に対応して選択的電圧を印加することにより各ノズ
ル開口に形成されて℃・るインクのメニスカスは静電引
力により選択的に飛翔され記録用紙２に付着して出力情
報の記録がなされる。記録用紙２は送りローラー７によ
り一定速度で矢印３方向に移送されているので−ライン
分の出力情報の記録がなされた後は次のラインの出力情
報の記録をすることにより記録用紙２全体にわたって出
力情報を記録することができる。

上述のように構成されたマルチノズルヘッドを有したイ
ンクジェットプリンタを用いて写真等の中間調を有する
画像を出力せしめようという要求が強いが、従来のイン
クジェットプリンタにおいては階調を出す方法としては
、飛翔させるインクの液滴の数を調節するもの、一画素
を複数のマトリックスで構成する面積階調といわれるも
のが知られているが、前記した両者を組み合わせても得
られる階調は高々十数階調程度であり、鮮明かつ高品質
な再生画像を得難いという問題を有していた。

本発明の目的は従来とは異なった新らたな階調をなすこ
とのできる機構を有し、かつ従来の階調記録手段と組み
合わせて使用した際に高い階調を有した出力記録を行な
うことのできるインクジェットプリンタを提供すること
にある。

本発明のインクジェットプリンタは複数個のノズルを有
するマルチノズルヘッドを備えたインクジェットプリン
タにおいて、複数個のノズルから構成された少な（とも
一つのノズル群から一画素がなり、前記ノズル群毎に対
向して設けられた前記ノズル群の各ノズルに対向する端
面を有する針状電極と前記ノズル群を構成する複数個の
ノズルとの間の距離が前記各ノズル毎に異なることを特
徴とする。

従って、画信号の階調に応じてノズル群と針状電極との
間に印加する電位を変化するこ、とにより、インクを飛
翔させるノズルの数を可変とすることができ、階調記録
をなすことができる。

本発明のインクジェットプリンタを従来の階調記録手段
と組み合わせて使用することにより、高い階調を有した
出力記録を行なうことができ、写真等の連続階調を有し
た画像を鮮明かつ高品質な再生画像として出力記録を行
なうことができる。

以下、本発明のインクジェットプリンタを図面を参照し
つつ詳細に説明する。

第２Ａ図および第２Ｂ図は、本発明のインクジェットプ
リンタにおいてなされる階調記録の基本動作原理を示す
概略図である。

３本のノズル８ａ、８ｂ、８Ｃにより一つのノズル群が
構成されており、ノズル群に対向して一本の針状電極９
が設けられている。

針状電極９には画信号ＳＯの階調に応じてノズル８ａ、
８ｂ、８ｃと針状電極９との間に印加される電圧が変化
されるよう切り換え回路１０が接続されている。

３本のノズル８ａ、８ｂ、８ｃと一本の針状電極９の端
面との間の距離は各ノズル毎に異なっており、ノズル８
　ａ、　、８　ｂ、　　８　ｃト針状電極９との間に形
成される電場°の大きさは各ノズル毎に異なる。

従って、画信号ＳＯの階調に応じて針状電極９に印加す
る電圧を図示するように３段階（Ｖ＋　（Ｖ２＜　Ｖ３
　）に変化することによりノズル８ａのみからインクを
飛翔せしめる場合、ノズル８ａ、８ｂからインクを飛翔
せしめる場合、ノズル８ａ、８ｂ、８ｃ全てのノズルか
らインクを飛翔させる場合に変化し５ることができる。

従って、第２Ａ図に示されるように比較的低濃度を要求
される場合には、針状電極９に印加する電圧を切り換え
回路ｉｏによりＶｌとすることに上りノズル８ａと針状
電極９との間に形成される電場のみがインクを飛翔せし
めるのに十分な電場となりノズル８ａからインクを飛翔
せしめることができる。また、第２Ｂ図に示されるよう
に高濃度を要求される場合には、切り換え回路１０によ
り印加する電圧な■３　　とすることにより全てのノズ
ル８ａ、８ｂ、８ｃと針状電極９との間に形成される電
場がインクを飛翔せしめるのに十分な電場とすることに
より全てのノズル８ａ。

８ｂ、８ｃからインク？飛翔せしめることができる。

第３図は不発明のインクジェットプリンタの好ましい実
施例を示す概略図である。

本実施例において＆瓜マルチノズルヘットｌには３つの
ノズル８　ａ−、８ｂｓ　８　ｃにより一つのノズル群
ｌｌａが構成されており、一つのノズル群により一画素
を形成しうるようなっている。各ノズル群１１ａ、　ｌ
ｌｈ、　ｌｌｃには針状電極９ａ、９ｂ、９ｃが対向し
て設けられている。

ノズルと針状電極との間には３×３のマトリック構成の
面積階調が行なわれるよう飛翔するインクを記録用紙２
の移送方向に偏向させろための偏向電極１２が設けられ
ている。針状電極９ａ、９ｂ、９ｃのノズルに対向した
端面ばノズル群の各ノズルと針状電極との間の距離がノ
ズル毎に異なるように傾斜を有している。記録用紙２の
移送手段およびインク加圧手段（図示せず）は第１図に
示されたものと同様のものが使用される。

このように構成されたインクジェットプリンタにおいて
は第２Ａ図および第２Ｂ図を用いて説明されたようにノ
ズル群１１ａを構成する３つのノズル８ａ、８ｂ、８ｃ
のうちインクを飛翔させるノズルの数を画信号Ｓｏ　　
の階調に応じて針状電極９ａに印加する電圧を変化させ
ることにより３段階に変化させることができるので３階
調得ることができ、また偏向電極１２を使って面積階調
を行なうことにより９階調、さらに飛翔させるインクの
液滴の数を変化することにより数階制得ることができる
ので第３図に示された構成で３０〜６０階調程度得るこ
とができる。

本実施例により記録用紙に記録される一画素の状態を示
すと例えば第４図のようになる。

一画素１３は９つの小部分１４ａ、　１４ｂ、　１４ｃ
、　１４ｄ。

１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、１４ｉからなってお
り、小部分１４ａ、　１４ｂ、　１４ｃはそれぞれノズ
ル８ａ、８ｂ。

８ｃから飛翔されるインクによって記録がなされる部分
であり、小部分１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、および１４ｇ
、１４ｈ、１４ｉは飛翔するインクを偏向電極１７はノ
ズル８ａから飛翔させるインクの液滴の数３段階に変化
させることによってインクにより実際に記録される部分
を示している。

上述したように３０〜６０階調の記録能力を有している
と連続階調を有している写真等を出力記録した際も原画
像とほぼ遜色のない再生画像を得られることになる。

ナオ、−ツノノズル群を構成するノズルの数は上記した
実施例のような３本に限ら才するものではなく複数本で
あれば何本であってもかまわない。また一画素を構成す
るノズル群の数も１つに限られるものではなく、上記実
施例のような偏向電極１２　を使用しない時は数個並列
的に並べてもよい。

さらにノズル群を構成する複数個のノズルと針状電極と
の間の距離を上記実施例のように針状電極のノズルと対
向する端面な傾斜させることにより変化させるものの他
に針状電極のノズルと対向する端面を傾斜させることな
（、マルチノズルヘッド１のノズル開口を有する面を傾
斜せしめたものでもよい。

以上、詳細に説明したように本発明のインクジェットプ
リンタはノズル群を構成するノズルと針状電極との間に
印加する電圧を変化させることによりインクを飛翔させ
るノズルの数を変化することができるの１、従来の階調
記録手段と組み合わせて使用することにより写真等の連
続階調を有した画像を鮮明かつ高品質なものとして出力
記録を行なうことができる。さらに対向電極として使用
される針状電極も一つのノズル群に対して一つでよいの
で微細加工上の困難が生じず対向電極の製造工程が簡易
になるという利点も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、マルチノズルヘッドを備えたインクジェット
プリンタの概略図、 第２Ａ図、第２Ｂ図は本発明のインクジェットプリンタ
においてなされる階調記録の基本動作原理を示す概略図
、 第３図は本発明のインクジェットプリンタの好ましい実
施例を示す概略図、 第４図は第３図に示された実施例において得られる一画
素の状態を示す図である。 １・・・マルチノズルヘッド　２・・・記録用紙４・・
・対向電極　　　　８ａ、　８ｂ、　８ｃ・・・ノズル
９、９ａ、　９ｂ、　９ｃ・・・針状電極　１０・・・
切り換え回路１１ａ、ｌｌｂ、ｌｌｃ・・ツズル群　１
２・・・偏向電極１３・・・一画素

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）直線状に並んだインクを飛翔させるための複数個の
   ノズルを有するマルチノズルヘッド、前記ノズルからイ
   ンクを静電引力により引き出すための前記ノズルに対向
   して設置された対向電極、前記マルチノズルヘッドと前
   記対向電極との間に設置された記録用紙を移送するため
   の移送手段、および画信号に応じて前記複数個のノズル
   から選択的にインクを飛翔させるよう前記複数個のノズ
   ルと前記対向電極との間に前記画信号に応じて選択的に
   電圧を印加させるための制御手段からなるインクジェッ
   トプリンタにおいて、複数個のノズルから構成された少
   なくとも一つのノズル群から一画素がなり、前記対向電
   極が前記ノズル群毎に設けられた前記ノズル群の各ノズ
   ルに対向する端面を有する針状電極からなり、前記ノズ
   ル群を構成する複数個のノズルとこのノズルに対向した
   前記針状電極の端面との間の距離が前記各ノズル毎に異
   なることを特徴とするインクジェットプリンタ。 ２）前記制御手段が前記画信号の階調に応じて前記ノズ
   ル群を構成する複数個のノズルと前記針状電極との間に
   印加する電圧を可変とす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。