JPS59207265A - インク・ジエツト・プリンタ - Google Patents

インク・ジエツト・プリンタ

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JPS59207265A
JPS59207265A JP59080020A JP8002084A JPS59207265A JP S59207265 A JPS59207265 A JP S59207265A JP 59080020 A JP59080020 A JP 59080020A JP 8002084 A JP8002084 A JP 8002084A JP S59207265 A JPS59207265 A JP S59207265A
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pulse
ink
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droplets
droplet
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Ee Takurungu Kurisutofuaa
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Hewlett Packard Japan Inc
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Yokogawa Hewlett Packard Ltd
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
    • B41J2/2121—Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter
    • B41J2/2128—Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter by means of energy modulation
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N1/00—Scanning, transmission or reproduction of documents or the like, e.g. facsimile transmission; Details thereof
    • H04N1/024—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original
    • H04N1/032—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information reproduction
    • H04N1/034—Details of scanning heads ; Means for illuminating the original for picture information reproduction using ink, e.g. ink-jet heads
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/06—Heads merging droplets coming from the same nozzle

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Multimedia (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

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、インク・ジェット・プリンタに関し特に、グ
レースケールで印刷するインク・ジェット拳プリンタに
関する。
（従来技術） インク・シェアド・プリンタは米国特許願第２９２．８
４１号に記載されているようにインクの小滴を発出する
ように動作する。前記のインク・ジェット・プリンタは
１個ずつのインク小滴を発生して紙上に文字を印刷する
。従来のインク・シェアド・プリンタは印刷されたグレ
ースケールを作り出すのが困難であるために十分に＋１
ｊ用されてこなかったつ 従来のグレースケールを発生させるための一力法による
と、印刷された点（ドツト）の暗さに変化を与えるため
に、紙の一カ所目がけて多数のインク・ジェットから小
滴を放出させる。この従来の方法では、多数のインク・
ジェットを統制的に働かせるために複雑な電気機械装置
が２殼である米国特許第４．３５３．０７９号に記載さ
れている別の従来の方法では、紙に１個の点（ドツト）
を形成するために１連の別個の複゛数の微小滴を発出さ
せる。この従来の方法には、紙に点馨印刷する速度が著
しく制限されるという本質的な間頂かある。
（発明の目的） 本発明は上記欠点に鑑み成されたもので、複数個のイン
ク微小滴な合体させることによりインク小滴を形成し、
前記インク小滴を用いて印刷することにより高速印刷可
能なインク・ジェット・プリンタを提供することを目的
とする。
（発明の概委） 本発明の実施例によると、インク・ジェット・プリンタ
は高い印刷速度でグレースケールを印刷することかでき
る。１１固のインク・ジェットの抵抗器に１群の電流パ
ルスを加えて１群の微小滴を放出すせる。個々のパルス
とパルスの間の間隔は各パルスを前々た後に気泡が消滅
するのに十分なほど１そいか、微小滴がインク・ジェッ
トのオリフィスから別々に飛び出さないほど短かい。従
って、１群の瞳々の微小滴は離れることなく、飛行中に
一体となって１１向の小滴を形成する。この小滴は、そ
の１群のうちの最後の微小滴が放出されて始めてオリフ
ィスから飛び出る。インク・ジェットの誤動作の確率は
各１個の小滴ごとにただ１回の飛び出しか起こるように
することによって飛び出しが発生する速度に関連づけら
れるので、１滴の放出速度は誤動作の確率を増大するこ
となく１個の微小滴の放出速度に近づけることができる
。本発明の実施例においては、多階調グレースケールは
、インク・ジェット・プリンタの最大微小滴放出速度に
近い小滴放出速度で可能である。
一定のインクに対しては小さずぎる抵抗器を用いてイン
ク・ジェット・プリンタを動作する場合１７］’ｉ、１
個の電流パルスがインクの微小滴を放出させるのに不十
分であることが多い。本発明の実施例はこの場合、個々
のパルスによって発生させるインパルスを組み合わせた
パルス群を発生してインクの小滴を１個放出させるよう
にするので有用である。
（実施例） 以下、本発明の実施例を用いて説明する。第１図は本発
明のインク・ジェット・プリンタで使用するプリント・
ヘッドの分解斜視図である。プリント・ヘッドｌは、サ
ブストレート１７、インク　　　　テ貯蔵部形成板２１
およびオリフイスブＬ／−ト２３で構成されている。導
体１１とアースライン１５を介して抵抗器５に１個の電
流パルスを加えると、抵抗器５は熱を発生し、通路２５
内のインクの中の抵抗器５をおおう部分に気泡が形成さ
れる。この気泡の成長によって作られる衝撃によってオ
リフィス３３の内部のインクは外方向に力を受け、１個
のインク微小滴かオリフィス３３から放出される。
第２図は第１図に示されたプリント・ヘッドを利用する
本発明のインク・ジェット・プリンタのブロック図であ
る。第１図、第２図を用いて以下説明する。貯蔵器４３
からのインクは毛管作用によって通路２５を満たして抵
抗器５をおおう。マイクロプロセン丈で構成された制御
装置４７は、インクの微小滴をオリフィス３３から紙４
１に吐出するために、パルサー４５を抵抗器５に゛電流
パルスを加えろよう制御する。従来のプリンタにおいて
は、最大微小滴放出速度（各微小滴が各パルスによって
うまく放出さハる最大速度）は大体１０ｋＨｚ稈度であ
り、気泡の消滅は１個のパルスの印加の後、２０マイク
ロ秒以内の時間に起こる。
微小滴の放出速度が１０ｋＨｚを越える場合、一般に、
オリフィスの濡れによって起こる誤動作のは率が著しく
増大する。
パルサー４５のパルス繰返し率は、抵抗器５によって作
られる個々の気泡がパルスとパルスの間に消滅できるよ
うにしなければならない。プリント・ヘッド１の場合、
消滅時間は２０マイクロ秒μ内であり、従って最大パル
ス繰返し率はほぼ５０ｋＨｚである。さらに、一群の１
固々の微小滴が合体してｔ　ｔｎの小滴になるようにす
るため、１つのパルス群内のパルスとパルスの間の間隔
は微小滴の放出間隔より短かくて、個々の微小滴かオリ
フィス３３から放出されないようにしなければならない
。この限度はプリント・ヘッドの物理パラメータと使用
するインクの特性とに依存し、一般に最大微小滴放出速
度の逆数より小さい。パルス群とパルス群の間のパルス
のない空白期間は、パルス群によって作られる小滴がオ
リフィス３３から飛び出すことができるよう、小滴の飛
び出し期間より長くなければならない。
パルサー４５は第２図に示すように、第１のパルス発生
器５１と第２のパルス発生器５３より構成されている。
制御装置４７はパルス発生器５１のゲート幅を設定する
。それによって、プリントヘッドｌに加えられるべき特
定の１群のパルスの数が規定される。プリントヘッドｌ
に加えられるパルスの群速度を規定するため、パルス発
生器５１の繰返し率は手動で、または制御装置４７によ
って設定される。パルス発生器５１の出力は、パルス発
生器５３のゲート入力に接続されている。このパルス発
生器の繰返し率も同様にして手動で、または制御装置４
７によって設定される。パルス発生５５３の出力はプリ
ント・ヘッド１の抵抗器５に接続されている。
第１図に示されているプリント・ヘッドは、直径が約７
．６２　Ｘ　Ｉ　０−３ｃＴＬ（３ｍｉ　Ｉ　）のニア
ゲル製オリフィス３３と、約５．ｒｌ　８　Ｘ　１０−
３ｃｘ　（２ｍｉｌ　）の厚さの通路２５も、約７．６
２　Ｘ　１００−３ａ　（３ｍ１ｌ）平方で５オームの
非小ｌ１（Ｉｌ態化金属ガラス抵抗器５で形成されてい
る。又、同じ割合の水とジエチレン・グリコールより成
るキャリヤを有するインクを使用している。これらの条
件の下で、プリントヘッド１はほぼ１ＱｋＨ２の最大小
滴印刷速度を有し、個々の微小滴の飛び出しはパルスの
印加後４５マイクロ秒に起こる。又、最大微小滴放出速
度、すなわち最大繰返し率は５ＱｋＨｚであると確認さ
れた。ゼロ個からＮ個までのパルスを選択可能に含むパ
ルス群を使用しで、ゼロ個からＮ個までの微小滴を含む
小滴を放出した。従って、最大パルス群速度と最大小滴
印刷速度は１／ｆ（Ｎ／パルス繰返し率）＋（空白期間
））である。これらの条件のもとでＮ二１６であると、
最大手？薗印刷１５ｇ度は２．７４ｋＨｚである。
第２図に示したプリンタはまた、１６階調のグレースケ
ールを発生ずるために、より遅いパルス列で動作するこ
とができる。なお、第３図にはこのパルス列のうち３つ
の群部分が示されている。
バルスタリはゼロから１６貼までのパルスを含む一連の
パルス群より成り、大きさが１アンペアで、時間幅が１
マイクロ秒の電流パルスが２５　ｋ　［ｌｚのパルス繰
返し率で加えられる。各パルス群内の個々のパルスは互
いに近接して置かれ、各パルス群に含まれる個々のパル
スの数は制御装置４７からの指令に従ってゼロから１６
まで変えられ、各特定の印刷点の望みの暗さの階調を作
り出す。パルス群幅は６４０マイクロ秒、パルス群速度
は４００Ｈｚであり、その結果として小滴印刷速度（点
を印刷するために小滴か紙４１に向かって放出される（
り返し速度）も４００　ｉ−（ｚであった。１．２２ミ
リ秒から１．８６ミｌＪ秒までのパルスのない空白期間
がパルス群とパルス群の間に存在した。第３図は３つの
パルス群より成る一連のパルスを示すものであり、これ
らのパルス群はそれぞれ６；固、４１固、２閘のパルス
を含む。これらパルス群をプリントヘッド１に加えた結
果、オリフィス３３から３個の別々の小滴が放出され、
これら３個の小滴の公称体積比は６：４：２である。
第４図んないしドは１飼の電流パルスを抵抗器５１（加
えた後の最初の４０マイクロ秒以内での、オリフィス３
３での微小滴形成の各段階を示すものである。第４図へ
ないしＤは、抵抗器５によって発生されろ気泡かオリフ
ィス３３の内部のインク・メニスカスを外側に膨張させ
ろことを示寸ものである。第４図ト〕およびＦにおいで
、気泡の消滅が起こり、個々の微小滴が形成され始め、
インクの細い尾がインク・メニスカスに付いたままであ
る。このインク・メニスカスに新しいインパルスを加え
ないと、第４図ドに示されている個々の微小滴はオリフ
ィス３３から遠ざかり続け、電か切れ、その結果、イン
ク滴として紙４１に向かって飛び出す。
第５図ＮないしＬは、第４図ＮないしＦに示されている
微小滴を作り出した最初のパルスを印加した後の４０マ
イクロ秒に第２のパルスを抵抗器５に加えたときの小滴
の形成の各段階を示すものである。第４図Ｎ−）゛と第
５　＋ｓ　Ａ　−Ｌは一群のパルスを印加することによ
って生ずる連続的な一形成過程を示し、この過程はより
多数のパルスを含むパルス群を使用して延閣することが
できる。第５図Ａ−Ｆは第４図Ｆに示した微小滴が飛び
出す前に第２のパルスを抵抗器５に加えたときの効果を
示すものでル）ろ。第２の微小滴は、２つの個々の微小
滴の各々の体積の約２倍の体積を有する小滴を形成する
よう、第１の微小滴と合体するように形成する。第５図
Ｇ−Ｌは形成された小滴がオリフィス３３から飛び出す
あり様を示すものである。
パルスの個数を増大するにつれて、個々の微小滴の数が
増大（７、その結果として生ずる小滴か細長くなる。そ
れは、最後の方の微、Ｊ−滴が完全には最初の）５の微
小滴とは合体することができないからである。紙４】に
対するプリントヘッド１の短音速度をヒげろと、細長い
小滴が形成され、紙４１に細長い点が印刷される。
第２図に示しｌこプリンタは、特定のインクに対して物
理的に小さすぎる抵抗器５を使用した場合に微小滴を放
出さぜる／こめにも役立つ。小滴の放出は、抵抗器５に
よって発生されろ気泡がインクに衝撃をＩｊ−えて微小
滴がオリフィス３３から移動し、その速度がインクの表
面張力に打ち時つと共に微小滴をメニスカスから飛び出
させるのに十分であるとき起こる。気泡に加えられる衝
撃が十分でないと、微小滴な第４図へ−〇に示した各段
階な経てオリフィス３３に戻る。不十分な衝撃は特定の
インクに対して使用する抵抗器５が小さすぎることによ
って引き起こされることがある。それは、気泡の大きさ
が抵抗器５の物理的な大きさに直接関連するからである
。
第２図に示したプリンタは約１１１．１６　ｘ　］　Ｏ
−”ｃｍ（４ｒｎｉｌ）平方の金属ガラス抵抗器５およ
び約４５７２μｍＸ４５．７２μｍ　（１，８ｍ１ｌ）
のシリコン・オリフィス３３と共に使用した。又、オー
ルドリンチ・ケミカル社によってフォルムアミドという
名称で製造されているＨ　ＣＯＮ　Ｈ２より成るインク
・キャリヤを使用しｔこ。そして、存続時間３マイクロ
秒゛で、大きさ１２アンペアのパルスが最適な気泡を発
生したが、微小滴の放出が起こらず、押し出されたイン
ク力パルスを印加してから６０マイクロ秒後に起こる後
退時間にオリフィス３３に後退し始めることが確認され
た。まｔ二、存続時間６マイクσ秒で大きさ１．２アン
ペアのパルスもインクの微小滴を放出させろことができ
ないことが確認された。
これとは対照的に、時間を二〇に存続時間３マイクロ秒
で、大きさ１２アンペアの第１のパルスを加え、次に第
１のインクの微小滴がオリフィス３３に後退し始める前
に時間を二２７マイクロ秒に、存続時間３マイクロ秒で
大きさ１．２アンペアの第２のパルスを加えた場合、直
径が２４ミルの小滴かうまくｇ４１に向かって放出され
た。
（発明の効！４！−） 本発明のインク・ジェット−プリンタは、インク微小滴
を複数個合体させることにより所望の大きさのインク小
滴を形成しているので、高速で種々のグレースケールで
印刷できる。
又、小さい抵抗器を使用することもできるという効果を
も有する。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明のインク・ジェット・プリンタで使用す
るプリント・ヘッドの分解斜視図。 第２図は本発明のインク・ジェット・プリンタのブロッ
ク図。 第３図は本発明のインク・シェフ）・プリンタプリンタ
で発生するインク滴の説明図。 ５：抵抗体、　　１７：サブストレート、２３ニオリフ
イスプレート、　　３３ニオリンイス、４１：紙、　　
４５：バルサ−、４７：制御装置。 出願人　横河・ヒユーレット・バノカード株式会社代理
人　弁理士　　長　谷　川　　次　　男ＦＩＧ、　　２ ↑ ＦＩＧ　３ ＦＩＧ、　　　ＦＩＧ、　　　　ＦＩＧ、　　　　ＦＩ
Ｇ４Ａ　　　　４Ｂ　　　　　４Ｃ４Ｄ ＦＩ　Ｇ。 ５４　　　５８　　　５Ｃ５Ｄ ＦＩＧ、　　　　ＦＩＧ。 ４Ｅ　　　　４Ｆ ＦＩＧ、　　　　ＦＩＧ。 ５Ｅ　　　　５Ｆ

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. パルス信号に応答してインク微小滴を吐出するためのイ
    ンク吐出手段な具備するインク・ジェット・プリンタに
    おいて、制御信号を出力する制御手段と、前記制御信号
    に関連して複数の前記パルス信号から成るパルス群を複
    数（Ｉｌｉ１発生するパルス発生手段とから成り、前記
    インク吐出手段は前記各パルス群に応答して、前記イン
    ク微小滴の合体であるインク手鞠を吐出することを特徴
    とする前記インク・シェアド・プリンタ。
JP59080020A 1983-04-29 1984-04-20 インク・ジエツト・プリンタ Granted JPS59207265A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US490003 1983-04-29
US06/490,003 US4503444A (en) 1983-04-29 1983-04-29 Method and apparatus for generating a gray scale with a high speed thermal ink jet printer

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS59207265A true JPS59207265A (ja) 1984-11-24
JPH0415735B2 JPH0415735B2 (ja) 1992-03-18

Family

ID=23946206

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP59080020A Granted JPS59207265A (ja) 1983-04-29 1984-04-20 インク・ジエツト・プリンタ

Country Status (4)

Country Link
US (1) US4503444A (ja)
EP (1) EP0124190B1 (ja)
JP (1) JPS59207265A (ja)
DE (1) DE3470691D1 (ja)

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