JPS63102951A - インクジエツトプリンタのステツチング装置 - 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） 本発明はインクジェットプリンタのステッチング装置に
関するものであり、特に、液滴発生装置より噴射された
インクドロップを、記録用紙上のステッチ点に到達させ
るのに必要な、インクドロップの帯電電圧、あるいはイ
ンクドロップの飛翔経路の電界を制御する電界制御電圧
を検出するのに好適なインクジェットプリンタのステッ
チング装置に関するものである。

（従来の技術） 第６図は従来の荷電制御型（電荷制御型）インクジェッ
トプリンタの概略平面図である。

図において、液滴発生装置５のノズルより噴出されるイ
ンクドロップは、符号２で示されるように、前記ノズル
の前方に配置された一対の帯電電極４間、および一対の
偏向電極３間を通過して、記録用紙７に付着する。前記
帯電電極４は、画情報に応じてインクドロップを帯電さ
せる。そして、インクドロップは前記偏向電極３間を通
過する際に前記帯電量に応じて偏向される。

ところで、このようにノズルを複数備えたインクジェッ
トプリンタにおいては、各ノズルによる印字担当領域を
正しく設定しておかないと、印字のぬけや重複が生じ、
印字品質を著しく悪くすることになる。

そこで、従来から、隣り合うノズル同士の印字担当領域
の境界点（以下、ステッチ点という）をインクドロップ
が通過するときの、該インクドロップの帯電電圧を求め
、これより各ノズルの印字担当領域を良好に設定する技
術が提案されている。

この各ノズルの印字担当領域の設定をステッチングとい
う。

しかし、第６図に示されたように、ステッチ点６は、記
録用紙７上の点であるから、該ステッチ点６にインクド
ロップ検出用のセンサ（以下、ドロップセンサという）
を直接配置することは極めてむずかしい。

そこで、従来のステッチング装置においては、記録用紙
７の一方の端部側に突出するように、記録用紙７上の各
ステッチ点６の間隔と同一の間隔でドロップセンサ１を
配置すると共に、液滴発生装置５、帯電電極４および偏
向電極３より成るキャリッジを実際の印字位置からはず
れるように矢印Ｄ１方向に移動（符号３Ａ、４Ａ、５Ａ
）させることにより、ステッチ点を通過するときのイン
クドロップの帯電電圧を求めている。すなわち前記ドロ
ップセンサ１の取付位置は、記録用紙７上のステッチ点
６に対応する位置であるから、該ドロップセンサ１の取
付位置（１７）を通過するインクドロップは、キャリッ
ジを実際の印字位置に戻したときには、記録用紙７上の
ステッチ点６を通過することになる。

このようにして、各ノズルから飛翔するインクドロップ
がステッチ点６を通過するときの、該インクドロップへ
の帯電電圧を求め、該帯電電圧の電圧値を当該インクジ
ェットプリンタの制御装置へフィードバックすることに
より、印字のぬけや重複のない良好な印字を行なうこと
ができる。

（発明が解決しようとする問題点） 上記した従来の技術は、次のような問題点を有していた
。

前述したように、従来のステッチング装置においては、
実際の印字領域の外側にドロップセンサを配置すると共
に、キャリッジを該ドロップセンサと対応するように移
動させる必要があるために、当該インクジェットプリン
タが、少なくとも記録用紙搬送方向と垂直な方向（主走
査方向）に大型化する。

特に、インク噴出用ノズルが、記録用紙の、主走査方向
の全長に亘って形成されている場合には、当該インクジ
ェットプリンタの幅が印字領域の外側にドロップセンサ
を配置しない場合に比べて、約２倍に大型化する。

本発明は、前述の問題点を解決するためになされたもの
である。

（間居点を解決するだめの手段および作用）前記の問題
点を解決するために、本発明は、実際の各ステッチ点に
対して、ノズル側、またはノズル側と反対側に所定距離
たけ離れるようにドロップセンサを複数配置し、該ドロ
ップセンサをインクドロップが通過するときの、該イン
クドロップの帯電電圧または電界制御電圧を検出し、該
電圧より、実際の各ステッチ点をインクドロップが通過
するときの、該インクドロップの帯電電圧または電界制
御電圧を演算により求めるという手段を講じた。そして
、これにより、ドロップセンサを、記録用紙の一方の端
部に突出するように配置することなく、ステッチングを
行なえるようにできるという作用効果を生じさせた点に
特徴がある。

（実施例） 以下に図面を参照して、本発明の詳細な説明する。

第１図は本発明の基本的な技術思想を説明するための、
荷電制御型インクジェットプリンタの概略平面図である
。第１図においては、図を見易くするために、インク噴
出用のノズルは一つだけ示されている。

第１図において、液滴発生装置５の ノズル１００より噴出されるインクドロップは、帯電電
極４により帯電され、そして、偏向電極３により偏向さ
れて記録用紙７に付着する。

本発明は、記録用紙７上のステッチ点６に対して、ノズ
ル１００側に所定距離Ｌ１だけ離れた位置１５、あるい
は該ノズル１００と反対側に所定距離Ｌ２だけ離れた位
置１６に、ドロップセンサを配置し、インクドロップが
該ドロップセンサを通過したときの、該インクドロップ
の帯電電圧より、インクドロップが実際のステッチ点６
を通過するときの該インクドロップの帯電電圧を推定す
るものである。

まず、前記ドロップセンサを説明する。第２図はドロッ
プセンサの概略斜視図である。

第２図において、ドロップセンサは、例えば、ａ−３ｉ
（アモルファス−シリコン）薄膜等より成る一対の光検
出素子（フォトディテクタ）１１゜１２、および該光検
出素子１１．１２を照明するＬＥＤ等の照明手段８より
構成される。

前記光検出素子１１．１２は、光の照射を受けると、こ
の光量に応じて光電流を出力する。

第２図に示されるように、前記光検出素子１１゜１２の
中央部と前記照明手段８との間、すなわちドロップセン
サ１の中央部にインクドロップ９が飛翔またとすると、
前記光検出素子１１．１２には該インクドロップ９によ
り、それぞれ等しい大きさの影１０が形成され、該光検
出素子１１゜１２に入射される光の光量差、あるいは該
光検出素子１１．１２より出力される光電流の差は零と
なる。

インクドロップ９が第２図に示された位置から各光検出
素子１１．１２の配列方向（矢印Ｕ方向）にずれたとす
ると、前記光検出素子ｘｉ、ｔ２に入射される光の光量
差、あるいは充電流差は、正または負の値となる。

したがって、当該インクジェットプリンタのノズル配列
方向、あるいはインクドロップの飛翔経路と垂直な方向
に、各光検出素子１１．１２が配列されるように、ドロ
ップセンサ１を配置すれば、前記光検出素子１１．１２
の光電流の差から、インクドロップ９が所定の位置を通
過したか否かを判定することができる。

第３図は、ドロップセンサの一対の光検出素子より出力
される光電流の差と、インクドロップのノズル配列方向
の位置との関係を示すグラフである。この第３図におい
て、特性曲線２１が、光電流差零の座標と交差する点２
２は、ドロップセンサの中心位置を示す。　さてつぎに
、第１図に関して述べたように、ドロップセンサを記録
用紙７上のステッチ点６に対して、ノズル側にＬｌだけ
離して配置し、あるいはノズル側と反対側にＬ２だけ離
して配置することにより、インクドロップが実際のステ
ッチ点６上を通過するのに必要なインクドロップの帯電
電圧を求める手法を説明する。

第４図は、記録用紙７上の一対のステッチ点６に対して
、ノズル側と反対側にしたけ離してドロップセンサ１を
配置した当該インクジェットプリンタの概略平面図であ
る。第４図において、第１図と同一の符号は、同一また
は同等部分をあられしている。

第４図において、符号Ｚで示される位置に配置された一
方のドロップセンサ１ａを通過するインクドロップの軌
跡（破線１８）が記録用紙７と交差する点をＱｌこのと
きインクドロップの帯電量をｑ′、帯電電圧をＶｌ’　
とする。

また、インクドロップが他方のドロップセンサ１ｂを通
過するときの帯電電圧をＶ２’　とする。

また、偏向電極３の長さをＡ、該偏向電極３の端部から
記録用紙７までの距離を８１記録用紙７からドロップセ
ンサ１ａまでの距離をり、さらにインクドロップの質量
をｍ１該インクドロツプの速度（計算を簡略化するため
に一定とする）を■、偏向電極３に印加される電圧をＥ
とすると、インクドロップが偏向電極３間で偏向される
変位Ｇ１は、 Ｇ　１−　（ｑ’　Ｅ／　２　ｍ）　Ｘ　（Ａ／ｖ）　
２−（１）また、前記インクドロップが偏向電極３を通
過した後、ドロップセンサ１ａ又は１ｂに達するまでの
間に偏向される変位Ｇ２は、 Ｇ２−　（Ｑ’　Ｅ／ｍｖ２）ＸＡＸ　（Ｂ＋Ｌ）・・
・（２） つぎに、一方のステッチ点６　（Ｐ）と、前記一方のド
ロップセンサ１ａを通過するインクドロップが記録用紙
７と交差する点Ｑとの距離をＹ、　一対のステッチ点６
の間隔、すなわち、インクドロップの偏向幅をＷとする
。また飛翔経路２７で示されるようにインクドロップが
一方のステッチ点６（Ｐ）を通過するときの帯電電圧、
および他方のステッチ点６を通過するときの帯電電圧を
、それぞれｖｌ、ｖ２．また、Ｖｌ−Ｖ２をｖ１Ｖｌ’
　　−Ｖ２’　をＶ′　とすると、（Ｖ−Ｖ”）／Ｖ−
２Ｙ／Ｗ−（３） したがって、 Ｖ−＋Ｗ／　（Ｗ−２Ｙ））ＸＶ’　−＝・（４）また
、インクドロップが偏向電極３を離脱したときにおける
該インクドロップの飛翔経路（符号１８）と、帯電され
ないインクドロップが飛翔する経路との角度をθとする
と、 Ｙ　＝　Ｌ　ｔａｎθ −（Ｇ２ｘＬ）／　（Ｂ＋Ｌ）・・・（５）さて、前記
第１，２式より、 Ｇｌ／Ｇ２−Ａ／　（２ｘ　（Ｂ＋Ｌ）ｌ　・・・（６
）また、インクドロップの偏向幅はＷだから、Ｇ　１　
＋Ｇ　２−Ｗ／２・・・（７）第６，７式より、 Ｇｌ−ＡＷ／　ｆ２ｘ　（Ａ＋２Ｂ＋２Ｌ）１・・・（
８） Ｇ２−　　（（Ｂ＋Ｌ）ｘＷｌ　　／ （Ａ＋２Ｂ＋２Ｌ）・・・（９） 第５，９式より、 Ｙ−ＬＷ／　（Ａ＋２　Ｂ＋２　Ｌ）・・・（１０）第
１０式を第４式に代入して、 Ｖ−（（Ａ＋２Ｂ＋２Ｌ）／　（Ａ＋２８）ＩＸ　Ｖ　
／・・・（１１） 、’、Ｖ１−Ｖ２−　＋（Ａ＋２Ｂ＋２Ｌ）／（Ａ＋２
Ｂ）Ｉ　Ｘ　（Ｖｌ’　−Ｖ２’　”）−（１２）とこ
ろで、偏向されないで直進するインクドロップの帯電電
圧は、 （Ｖ１＋Ｖ２）／２−　（Ｖｌ’　＋Ｖ２’　）／２−
〇・・・（１３） 第１２式および第１３式をＶｌおよびＶ２について解く
と、 Ｖｌ−（（Ａ＋２８＋Ｌ）／　（Ａ＋２Ｂ））ｘＶｌ’
　−ｆＬ／　（Ａ＋２８）ｌ　　ｘＶ２’＝Ｖ１’　　
＋　　（Ｌ／　（Ａ＋２Ｂ））　ｘ（Ｖｌ’　　−Ｖ２
’　　）　・・・（１４）Ｖ２−−　　（Ｌ／　（Ａ＋
２Ｂ）］　　ｘＶ１’　　＋（（Ａ＋２８＋Ｌ）／　（
Ａ＋２Ｂ））×ｖ２′ −Ｖ２’　　−（Ｌ／　（Ａ＋２Ｂ）ｌ　　Ｘ（Ｖｌ’
　　−Ｖ２’　　）・・・（１５）第１４．１５式に示
されたＡ、Ｂ、Ｌの値は、第４図からも明らかなように
、当該ステッチング装置の設計値より決定される。

このように、一対のステッチ点に対して、ノズルと反対
側にＬだけ離れた場所に配置された一対のドロップセン
サを通過するインクドロップの帯電電圧Ｖｌ’　、Ｖ２
’を検出すれば、第１４゜１５式より、一対のステッチ
点を通過するインクドロップの帯電電圧Ｖｌ、Ｖ２を算
出することができる。

また、一対のステッチ点に対して、ノズル側に所定距離
だけ離してドロップセンサを＝対設け、該ドロップセン
サを通過するインクドロップの帯電電圧を求めることに
よっても、ステッチ点を通過するインクドロップの帯電
電圧Ｖｌ、Ｖ２を算出することができる。この手法は、
前述の説明を参照すれば、当業者に容易に実施されるこ
とができるので、その説明は省略する。

第５図は、本発明の一実施例の概略ブロック図である。

第５図において、第１．　２．　４図と同一の符号は、
同一または同等部分をあられしている。

また、図を見易くするために、インク噴出用のノズル、
ならびに照明手段８および一対の光検出素子より成るド
ロップセンサは、それぞれ６つずつ示されている。さら
に、前記ドロップセンサはインクドロップの噴出方向か
ら見た正面図で、また液滴発生装置５、帯電電力４、お
び偏向電極３はインクドロップ噴出方向と垂直な方向か
ら見た平面図で表わされている。

第５図において、各ノズルのステッチ点に対して、ノズ
ル側、あるいはそれと反対側に所定距離だけ離れるよう
に配置されたＬＥＤ等の照明手段８は、切換装置１０２
を介して電源装置１０３に接続されている。前記切換装
置１０２は、制御装置１０１より供給される制御信号に
より、前記各照明手段８を順次点灯させる。

前記各照明手段８と対向するように配置された光検出素
子１１．１２は、それぞれ出力線１１１Ａ、１１２Ａに
接続されている。前記出力線１１１Ａ、１．１２Ａは、
充電流差検出装置１０５に接続されている。

前記充電流差検出装置１０５は、入力される２つの信号
、すなわち、−フォトディテクタを構成する一対の光検
出素子１１．１２より出力される光電流から、その差を
算出し、その結果を制御装置１０１へ出力する。

液滴発生装置５に形成されたノズル１００より飛翔する
インクドロップを帯電させるための帯電電極４は、それ
ぞれ高電圧発生装置１０７に接続されている。

前記高電圧発生装置１０７は、制御装置１０１より供給
される制御信号に応じて所定の電圧を発生し、該電圧を
所定の選択された帯電電極４に供給する。これにより、
インクドロップの帯電量、すなわち偏向量が変化する。

以上の構成を有するスイッチング装置において１、例え
ば、ノズル１００Ａより噴出し、飛翔するインクドロッ
プが、両ステッチ点を通過するときの帯電電圧は、以下
に述べるようにして求められる。

まず、印字開始前であり、かつインクドロップ飛翔経路
に記録用紙７が配置されていない状態において、切換装
置１０２で照明手段８Ａを選択すると共に、該照明手段
８Ａを点灯し、照明手段８Ａと対向するように、配置さ
れた光検出素子１１Ａ、１２Ａに光を照射する。

つぎに、ノズル１００Ａより噴出するインクドロップを
帯電させるための帯電電極４Ａを選択すると共に、イン
クドロップが、前記照明手段８Ａと対向する光検出素子
１１Ａおよび１２Ａの中間と該照明手段８Ａとを結ぶ仮
想線上を通過するように、すなわちドロップセンサの中
央部を通過するように、高電圧発生装置１０７により、
前記帯電電極４Ａに印加されるインクドロップの帯電電
圧を調整する。そして、インクドロップが前記ドロップ
センサの中央部を通過するときの帯？［圧（ドロップセ
ンサが、ステッチ点よりもノズル側と反対方向に配置さ
れているときはＶ１′）を検出する。

つぎに、切換装置１０２で照明手段８Ｂを選択すると共
に、該照明手段８Ｂを点灯し、照明手段８Ｂと対向する
ように配置された光検出素子１１Ｂ、１２Ｂに光を照射
する。そして、インクドロップがドロップセンサの中央
部を通過するように、高電圧発生装置１０７により、前
記帯電電極４Ａに印加されるインクドロップの帯電電圧
を調整する。そして、インクドロップが前記ドロップセ
ンサの中央部を通過するときの帯電電圧（ドロップセン
サがステッチ点よりもノズル側と反対方向に配置されて
いるときはｖ２′）を検出する。

その後、制御装置１０１において、前記各帯電電圧を用
いて、第１４．１５式を、演算すれば、ノズル１００Ａ
から噴出するインクドロップがステッチ点を通過すると
きの帯電電圧Ｖｌ、Ｖ２が求められる。

本発明の一実施例においては、前記帯電電圧Ｖｌ、Ｖ２
を各ノズルごとに算出する。そして、当該インクジェッ
トプリンタの制御装置においては、前記各帯電電圧Ｖｌ
、Ｖ２を用いて、画情報に応じて印加される帯電電極４
への印加電圧（インクドロップの帯電電圧）が既知の手
法により調整され、各ノズルの印字担当領域が設定され
る。

これにより、印字のぬけや重複のない良好な印字が行な
われる。

さて、前述の説明においては、当該ステッチング装置は
荷電制御型のインクジェットプリンタに適用されるもの
としたが、本発明においては特にこれのみに限定される
ことはなく、電界制御型のインクジェットプリンタに適
用されても良いことは当然である。この場合は、インク
ドロップの帯電電圧を求める代わりに、電界を制御する
ための偏向電極に印加される電界制御電圧を求めるよう
　”にすれば良い。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明によれば、つぎ
のような効果が達成される。

すなわち、記録用紙上の実際のステッチ点に対して、ノ
ズル側、あるいはノズル側と反対側にドロップセンサを
配置することにより、インクドロップが実際のステッチ
点を通過するときの、該インクドロップの帯電電圧、ま
たは電界制御電圧を求めることができるので、従来のス
テッチング装置のように、ドロップセンサを記録用紙の
一方の端部から突出するように配置する必要がなくなる
。

したがって、当該ステッチング装置、ひいては当該イン
クジェットプリンタを、少なくとも記録用紙の幅方向（
主走査方向）に小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の基本的な技術思想を説明するための、
荷電制御型インクジェットプリンタの概略平面図、第２
図はドロップセンサの概略斜視図、第３図はドロップセ
ンサの一対の光検出素子より出力される光電流の差と、
インクドロップのノズル配列方向の位置との関係を示す
グラフ、第４図は記録用紙上の一対のステッチ点に対し
てノズル側と反対側にドロップセンサを配置したインク
ジェットプリンタの概略平面図、第５図は本発明の一実
施例の概略ブロック図、第６図は従来の荷電制御型イン
クジェットプリンタの概略平面図である。 １・・・ドロップセンサ、３・・・偏向電極、４，４Ａ
・・・帯電電極、５・・・液滴発生装置、６・・・ステ
ッチ点、７・・・記録用紙、　８．８Ａ、８Ｂ・・・照
明手段、９・・・インクドロップ、 １１、ＩＩＡ、ＩＩＢ、１２．１２Ａ、１２Ｂ・・・光
検出素子、　　１００，１００Ａ・・・ノズル、１０１
・・・制御装置、１０２・・・切換装置、１０３・・・
電源装置、１０５・・・充電流差検出装置、１０７・・
・高電圧発生装置 代理人　弁理士　平木通人　外１名 第４図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）ノズルより噴射されるインクドロップがステッチ
   点を通過するときの、該インクドロップの帯電電圧もし
   くは電界制御電圧を算出するインクジェットプリンタの
   ステッチング装置であって、実際の各ステッチ点に対し
   て、ノズル側、もしくはノズル側と反対側に、所定距離
   だけ離れて配置された複数のドロップセンサと、 任意の一ノズルより噴射されるインクドロップが、その
   一対のステッチ点に対応して設けられた前記ドロップセ
   ンサを通過するときの、該インクドロップの帯電電圧も
   しくは電界制御電圧を検出する手段と、 該電圧より、インクドロップが実際のステッチ点を通過
   するときの、該インクドロップの帯電電圧もしくは電界
   制御電圧を算出する手段とを具備したことを特徴とする
   インクジェットプリンタのステッチング装置。
2. （２）前記ドロップセンサは、一対の光検出素子、およ
   び該光検出素子を照明する照明手段より成ることを特徴
   とする前記特許請求の範囲第１項記載のインクジェット
   プリンタのステッチング装置。