JP2001322272A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JP2001322272A
JP2001322272A JP2000144664A JP2000144664A JP2001322272A JP 2001322272 A JP2001322272 A JP 2001322272A JP 2000144664 A JP2000144664 A JP 2000144664A JP 2000144664 A JP2000144664 A JP 2000144664A JP 2001322272 A JP2001322272 A JP 2001322272A
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JP
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ink
recording medium
pulse signal
ink droplet
nozzle
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Yoshikazu Takahashi
高橋  義和
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Brother Industries Ltd
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    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 メインドロップとサテライトドロップにより
記録媒体上に形成されるドットの面積を小さくし、写真
などの高画質印字において粒状感を少なくして印字品質
の高いインクジェット記録を実現する。 【解決手段】 インク滴を噴射するノズル618と記録
媒体700との距離(ギャップ)をD、主インク滴10
が記録媒体700に向かう飛翔速度をV1、副インク滴
20が記録媒体700に向かう飛翔速度をV2、記録媒
体に対するノズルの相対走査速度をVS(m/s)、ノ
ズルと記録媒体との相対走査方向における主インク滴に
より形成されるドット間のピッチをL、主インク滴と副
インク滴により形成されるドットの径をそれぞれK1、
K2とした場合に、L>(K1+K2)とし、かつ
{(D/V2)−(D/V1)}VS の値を、(K1
+K2)/2よりも大きく、L−(K1+K2)/2よ
りも小さくする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェット方
式による記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来から、インクジェット方式の記録装
置としては、図12に示すように、インクジェット方式
のヘッドユニット600をキャリッジ100に搭載し、
記録媒体700と平行に走査するものがある。キャリッ
ジ100はガイドバー110、120にスライド移動可
能に支持され、モータ37によって駆動されるベルト1
40によりそのガイドバーに沿って往復移動される。キ
ャリッジ100には、ヘッドユニット600に供給する
インクを収容したタンク150が着脱可能に搭載され
る。記録媒体700は、搬送ローラ160、170によ
って、ヘッドユニット600の走査方向に平行に保持さ
れかつその走査方向と直角方向に搬送される。
【0003】ヘッドユニット600として、インク流路
の容積を変化させ、その容積減少時にインク流路内のイ
ンクをノズルから液滴として噴射し、記録媒体に対して
文字や図形等を記録するようにしたものが知られてい
る。例えば、特開昭63−247051号公報に示され
ているように、圧電材料を利用したせん断モード型のヘ
ッドがある。
【0004】その一例の断面図を図10に示す。ヘッド
ユニット600は、この図面の紙面厚み方向に延びる細
長い溝形状のインク流路613とインクの入らない空間
615とを側壁617を挟んで複数配列したアクチュエ
ータ基板601と、カバープレート602からなる。そ
の側壁617は、側壁の高さ方向に相互に逆方向に分極
(矢印P1、P2)された下部壁611および上部壁6
09とからなっている。各インク流路613の一端に
は、ノズル618を有し、他端はインクを供給するマニ
ホールド(図示しない)と接続している。空間615の
前記マニホールド側の端部はインクが浸入しないように
閉鎖されている。各側壁617の両側面には電極61
9,621が金属化層として設けられている。具体的に
はインク流路613側の側壁617には流路内電極61
9が設けられ、全ての流路内電極619は接地されてい
る。空間615側の側壁617には空間内電極621が
設けられている。同一の空間615内で隣接する空間内
電極621は、互いに絶縁されており、アクチュエータ
駆動信号を与える制御装置に接続されている。
【0005】そして、インク流路613を挟んで隣接す
る一対の空間電極621に制御装置が電圧を印加するこ
とによって、側壁617がインク流路613の容積を増
加する方向に圧電厚みすべり変形する。例えば図11に
示すようにインク流路613bを駆動する場合には、全
ての流路内電極619を接地した状態で該インク流路6
13bを挟んで隣接する空間電極621c、dに電圧E
(V)を印加すると、側壁617c、dに分極方向と直
交する矢印E方向の電界が発生し、側壁617c、dの
上部および下部がそれぞれインク流路613bの容積を
増加する方向に圧電厚みすべり変形する。このときノズ
ル618b付近を含むインク流路613b内の圧力が減
少する。この状態を圧力波のインク流路613内での片
道伝播時間Tだけ維持する。すると、その間、タンク1
50(図12)から図示しないマニホールドをとおって
インクが供給される。
【0006】なお、上記片道伝播時間Tはインク流路6
13内の圧力波が、インク流路613の長手方向に伝播
するのに必要な時間であり、インク流路613の長さL
とこのインク流路613内部のインク中での音速aによ
りT=L/aと決まる。圧力波の伝播理論によると、上
記の電圧の印加からちょうどT時間がたつとインク流路
613内の圧力が逆転し、正の圧力に転じるが、このタ
イミングに合わせて空間電極621c、dに印加されて
いる電圧を0(V)に戻す。
【0007】すると、側壁617c、dが変形前の状態
(図10)に戻り、インクに圧力が加えられる。そのと
き、前記正に転じた圧力と、側壁617c、dが変形前
の状態に戻ることにより発生した圧力とが加え合わさ
れ、比較的高い圧力がインク流路613bのノズル61
8b付近の部分に生じて、インク滴がノズル618bか
ら噴射される。
【0008】噴射されたインク滴は、通常、飛翔中に2
つのインク滴に分離し、先に記録媒体に着弾するインク
滴を主インク滴(メインドロップ)、後に記録媒体に着
弾するインク滴を副インク滴(サテライトドロップ)と
呼んでいる。
【0009】上記の電圧の印加から電圧を0(V)に戻
すまでの時間が前記片道伝播時間Tからずれると、イン
ク滴を噴射するためエネルギー効率が低下し、前記片道
伝播時間Tのほぼ偶数倍となったときには全く噴射が行
われなくなるので、通常、エネルギー効率を高くしたい
場合、例えばなるべく低い電圧で駆動したい場合には上
記の電圧の印加から電圧を0(V)に戻すまでの時間
は、前記片道伝播時間Tに一致させるか、少なくともほ
ぼ奇数倍とすることが望ましい。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】従来、この種のヘッド
ユニット600において、写真などの高画質印字のため
に噴射するインク滴の体積をなるべく小さくしたいとい
う要求がある。そのために、噴射パルスによりインク滴
を噴射し、完全にインク滴が噴射されてしまう前に付加
パルスを印加して、インクの一部を前記インク流路内に
引き戻すことで、インク滴を小型化するなどの提案がな
されている。
【0011】しかし、噴射されたインク滴は、通常、上
記のように飛翔中にメインドロップとサテライトドロッ
プとに分離するが、これが記録媒体上に重なって着弾す
ると、両ドロップによって形成されるドットが大きくな
り、粒状感がありすぎて、写真などの高画質印字の品質
が低下するという問題があった。
【0012】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、記録媒体上にされるドットの面
積を小さくし、粒状感を低減することによって高画質印
字時に印字品質が良好であるインクジェット記録装置を
提供することを目的とする。
【0013】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明は、インクが充填されたインク
流路の容積を変化させるためのアクチュエータに噴射パ
ルス信号を印加することによりインクに圧力を加え、イ
ンク滴をノズルより噴射し、該ノズルと記録媒体とを相
対走査しながら記録媒体上にドットとして形成するイン
クジェット記録装置において、前記1つの噴射パルス信
号で前記アクチュエータによって連続して噴射される主
インク滴と、副インク滴とが、前記記録媒体上で別々の
ドットとして形成されるように、前記ノズルと記録媒体
とを相対走査し、かつ前記主インク滴と副インク滴の体
積の合計が20pl(ピコリットル)以下であることを
特徴とする。
【0014】このように、1つの噴射パルス信号で連続
して噴射される主インク滴(メインドロップ)と、副イ
ンク滴(サテライトドロップ)とが、体積の合計を20
pl以下とするとともに、記録媒体上に2つのドットと
して分離して形成されるため、1ドット当たりの面積が
小さくなり粒状感を低減でき、写真などの高画質印字を
することができる。
【0015】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載
の構成において、前記ノズルと記録媒体との相対走査方
向における前記主インク滴により形成されるドット間の
ピッチをLとし、前記主インク滴と副インク滴により形
成されるドットの径をそれぞれK1、K2としたとき、
L>(K1+K2)とし、前記副インク滴がそれに先行
して噴射された前記主インク滴から(K1+K2)/2
よりも大きく、L−(K1+K2)/2よりも小さい位
置に着弾するように前記相対走査をする。これにより、
2つのドットがより明確に分離され、粒状感を一層低減
できる。
【0016】請求項3に記載の発明は、インクが充填さ
れたインク流路の容積を変化させるためのアクチュエー
タに噴射パルス信号を印加することによりインクに圧力
を加え、インク滴をノズルより噴射し、該ノズルと記録
媒体とを相対走査しながら記録媒体上にドットとして形
成するインクジェット記録装置において、1ドットの印
字命令に対して、噴射パルス信号と、該噴射パルス信号
によって噴射されたインク滴が前記ノズルから離れる前
にそのインク滴の一部を前記インク流路内に引き戻すた
めの付加パルス信号とを印加し、それによって連続して
噴射される主インク滴と副インク滴の体積の合計が20
pl以下であり、また前記副インク滴が前記記録媒体上
に前記主インク滴によるドットから離れてドットを形成
するように前記ノズルと記録媒体とを相対走査すること
を特徴とする。
【0017】このように、噴射パルス信号によって噴射
されたインク滴を、付加パルス信号によって、噴射され
るインク滴の一部をインク流路内に引き戻して、主イン
ク滴と副インク滴の体積の合計を20pl以下とし、副
インク滴が主インク滴によるドットから離れてドットを
形成するようにノズルと記録媒体とを相対走査するた
め、1ドット当たりの面積が小さくなり粒状感を低減で
き、写真などの高画質印字をすることができる。
【0018】請求項4に記載の発明は、請求項1〜3の
いずれかに記載の構成において、1ドットの印字命令に
対して、前記噴射パルス信号と、該噴射パルス信号によ
り噴射されたインク滴が前記ノズルから離れる前にその
インク滴の一部を前記インク流路内に引き戻すための付
加パルス信号とを印加するものであって、前記噴射パル
ス信号は、前記アクチュエータへの印加により、前記イ
ンク流路の容積を増大して該インク流路内に圧力波を発
生させ、前記インク流路内を圧力波がほぼ片道伝播する
時間Tにほぼ一致する時間の経過後、前記増大状態から
容積を自然状態に減少させるパルス幅を有し、前記付加
パルス信号は、パルス幅がほぼ0.3T〜0.5Tであ
り、かつ、前記噴射パルス信号の立ち下がりと付加パル
ス信号の立ち上がりタイミングとの時間差がほぼ0.3
T〜0.5Tであり、かつ、前記噴射パルス信号と前記
付加パルス信号の波高値が、それぞれ同じであること
で、主インク滴と副インク滴とをほぼ同体積で明確に分
離でき、一層粒状感を低減できる。
【0019】請求項5に記載の発明は、請求項2に記載
の構成において、前記主インク滴の噴射速度をV1(m
/s)、前記副インク滴の噴射速度をV2(m/s)、
前記ノズルと前記記録媒体との距離をD(m)、前記記
録媒体に対する、前記インク噴射装置の相対走査速度を
VS(m/s)とした場合に、V1は4.5〜9.0
(m/s)の範囲内であり、かつ下記式{(D/V2)
−(D/V1)}VS の値が、(K1+K2)/2よ
りも大きく、L−(K1+K2)/2よりも小さいこと
を特徴とする。
【0020】このように、インク滴の噴射速度、媒体と
の距離、走査速度などをコントロールすることで、主イ
ンク滴と副インク滴によるドットのずれ量を、粒状感の
少ない最適なものとすることができる。
【0021】また、好ましくは、上記式の値がほぼL/
2であることで、一層粒状感の少ないものとすることが
できる。
【0022】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施の形態を図
面を参照して説明する。本実施の形態のインクジェット
記録装置における機械的部分の構成、およびヘッドユニ
ットの構成は、上述した図10〜図12に示すものと同
様であるので説明を省略する。
【0023】本ヘッドユニット600の具体的な寸法の
一例を述べる。インク流路613の長さLが6.0mm
である。ノズル618の寸法は、インク滴噴射側の径が
26μm、インク流路613側の径が40μm、長さが
75μmである。また、実験に供したインクの25℃に
おける粘度は約2mPa・s、表面張力は30mN/m
である。このインク流路613内のインク中における音
速aと上記Lとの比L/a(=T)は9.0μsecで
あった。
【0024】図1は20pl以下の微小液滴を安定に噴
射するための駆動波形を示す。図1に示した駆動波形1
は、20pl以下の微小インク滴を安定に噴射するため
の駆動波形であり、付した数字は、上記インク流路61
3内の圧力波の片道伝播時間Tに対する時間の長さの割
合である。
【0025】本実施の形態の駆動波形は、インク滴を噴
射するための噴射パルス1と、該噴射パルス1によって
インク滴が完全に噴射し終わる前に、前記インク流路6
13内に引き戻して、インク滴体積を小さくするための
液滴小型化パルス2とからなり、全てのパルスの波高値
(電圧値)はE(V)(例えば25℃で17(V))で
ある。噴射パルス1の幅Waは、インク流路613内の
圧力波の片道伝播時間Tに一致し、すなわち9.0μs
ecである。液滴小型化パルス2の幅Wcはインク流路
613内の圧力波の片道伝播時間Tの0.3〜0.5倍
に一致し、すなわち2.7〜4.5μsecである。ま
た、噴射パルス1と液滴小型化パルス2の間隔Wbも、
インク流路613内の圧力波の片道伝播時間Tの0.3
〜0.5倍に一致し、すなわち2.7〜4.5μsec
である。
【0026】これらのタイミングの適正範囲を求めるた
めに行った実験の結果を説明する。図2に示す表は、噴
射パルス1の幅Waをインク流路613内の圧力波の片
道伝播時間Tに一致する値に固定したまま、液滴小型化
パルス2の幅Wcと、噴射パルス1と液滴小型化パルス
2の間隔Wbとをそれぞれ、インク流路613内の圧力
波の片道伝播時間Tの0.1〜0.8倍まで0.1倍刻
みで変化させたときの評価結果を示す。評価方法とし
て、電圧E=17V、駆動周波数15kHzで連続駆動
したときの噴射状態を観察し、20pl以下のインク滴
を安定に噴射する場合は○、体積が増加して、しぶきを
伴ったりして噴射が不安定になる場合は△、パルス幅が
小さすぎて波形がつぶれてしまい、噴射が不安定になる
場合をXとした。
【0027】この結果から、液滴小型化パルス2の幅W
cと、噴射パルス1と液滴小型化パルス2の間Wbのど
ちらも、インク流路613内の圧力波の片道伝播時間T
の0.3〜0.5倍の範囲に設定すると安定に噴射する
ことが分かる。実験によれば、この範囲においては、夏
季等で温度上昇にともないインクの粘度が低下しても、
安定に噴射することができた。
【0028】また、この駆動波形1を用いた場合には、
主インク滴と副インク滴の噴射速度差は、上記パルス幅
により変化するが、2.0〜3.5(m/s)であっ
た。インク滴の体積は、主インク滴が10pl、副イン
ク滴が6pl程度であった。
【0029】次に図3を用いて、記録媒体上で粒状感が
少なくなるようなドットの配置について説明する。記録
媒体上でベタ領域(すなわち高密度領域)を印字するよ
うな最高印字周波数での連続印字では、もともと全ての
ドットがつながり、区別することができないので、粒状
感を問題とすることはない。記録媒体上で粒状感を問題
とするのは、印字周波数が最高印字周波数よりもかなり
低い場合である。つまり、記録装置の最高印字周波数を
15kHz、記録解像度を1200dpi(ドット/イ
ンチ)である場合、粒状感が問題となるのは、実際にド
ットを印字する周波数が3kHz以下、すなわち1つの
ドットの印字命令があると次の印字命令までに4ドット
分印字命令がない場合とする。
【0030】図3に示す1ドットめと、2ドットめとい
うのは、3kHzにて、240dpiの印字解像度で紙
面に対して右方向にヘッドユニットが走査した場合の着
弾するドットの配置を表しているのであるが、これは、
15kHzにて1200dpiの印字解像度で印字する
ときに、1つのドット印字命令があると次の印字命令ま
でに4ドット分休むことと全く同じである。主インク滴
によって紙面上に形成されるドットをメインドット1
1、副インク滴によって紙面上に形成されるドットをサ
テライトドット21と呼ぶこととする。本実施の形態の
駆動波形1を用いて市販されているコート紙上に印字し
た場合、メインドット11は、真円相当の直径にして3
5μm程度、サテライトドット21は、真円相当の直径
にして25μm程度になることが分かっている。
【0031】図3(a)は、メインドット11とサテラ
イトドット21とが接触してしまい、1つの大きなドッ
トが形成されているように見える状態を示す図であり、
メインドット11とサテライトドット21のそれぞれの
中心間の距離が30μm未満のときに、発生する。
【0032】図3(b)は、メインドット11とサテラ
イトドット21とが適度に離れ(その中心間の距離が3
0〜100μm)、かつサテライトドット21が2つの
隣接するメインドット11間のほぼ中間に位置した状態
にある。この場合には、粒状感も抑えられ、再現性の良
い写真などの高画質印刷が可能である。
【0033】図3(c)は、メインドット11とサテラ
イトドット21のそれぞれの中心間の距離が70μmを
越え次のメインドットと接触したときの状態を示してお
り、この場合も高解像度印字の印字品質が低下してしま
う。
【0034】つまり、所定の印字周波数で、かつヘッド
ユニット600の記録媒体700に対する所定の走査速
度で印字したときのメインドット11間の距離をL、メ
インドットとサテライトドットの径をそれぞれK1、K
2としたとき、L>(K1+K2)とし、副インク滴が
それに先行して噴射された主インク滴から(K1+K
2)/2よりも大きく、L−(K1+K2)/2よりも
小さい位置に着弾することで、メインドットとサテライ
トドットが記録媒体上で離れ、ドット面積を小さくして
粒状感を低減できる。より望ましくは副インク滴が主イ
ンク滴からほぼL/2の位置に着弾するようにする。
【0035】上述したように、メインドット11とサテ
ライトドット21とを粒状感の少ない図3(b)のよう
に設定する方法を図4を用いて説明する。
【0036】インク滴を噴射するノズル618と記録媒
体700との距離(ギャップ)D(m)、ヘッドユニッ
ト600の記録媒体700に対する相対走査速度をVS
(m/s)、主インク滴10が記録媒体700に向かう
飛翔速度をV1(m/s)、副インク滴20が記録媒体
700に向かう飛翔速度をV2(m/s)とする。ここ
で、主インク滴10と副インク滴20とは、どちらも記
録媒体700に対して相対走査速度VS(m/s)を有
している。これらの値から、記録媒体700上に形成さ
れるメインドット11とサテライトドット21の中心間
距離は、以下の式にてにて算出される。
【0037】{(D/V2)−(D/V1)}VSこの
計算結果が、前記(K1+K2)/2よりも大きくかつ
L−(K1+K2)/2よりも小さいか、望ましくはほ
ぼL/2であれば、粒状感の少ない良好な印字が実現で
きる。
【0038】図5には、インク滴を噴射するノズル61
8と記録媒体700との距離(ギャップ)Dが0.00
12(m)、主インク滴10の記録媒体700に向かう
飛翔速度V1と副インク滴20の記録媒体700に向か
う飛翔速度をV2の速度差が2.5(m/s)である場
合について、インク噴射装置600の記録媒体700に
対する相対走査速度VS(m/s)と主インク滴10が
記録媒体700に向かう飛翔速度V1(m/s)とを変
化させた場合の、計算結果を示す。図中、太線で囲んだ
領域が、前記(K1+K2)/2よりも大きくかつL−
(K1+K2)/2よりも小さい範囲内に入っていると
ころであり、この領域に入るように、駆動する条件、す
なわちインク滴の飛翔速度、走査速度、距離(ギャッ
プ)Dなどを設定すれば良いことになる。飛翔速度は噴
射パルスのパルス幅、電圧等によってコントロールでき
る。
【0039】ここで、主インク滴10の記録媒体700
に向かう飛翔速度V1(m/s)が4.5(m/s)以
上でない場合は、主インク滴10あるいは副インク滴2
0が、速度が遅すぎて安定に記録媒体700まで達する
ことができなかった。また、主インク滴10の記録媒体
700に向かう飛翔速度V1(m/s)が9.0(m/
s)を越えると速度が速すぎてしぶきを伴ったりして、
やはり安定な噴射が得られなかった。
【0040】以上詳述したように、合わせた体積が20
pl以下である、微小液滴を、主インク滴の飛翔速度を
4.5〜9.0(m/s)の範囲とし、かつ紙面上に形
成されるメインドットとサテライトドットとの中心間距
離を上記範囲にコントロールすることで、粒状感を少な
くして、印字品質を向上することができるのである。
【0041】次に、前記のような制御を実現するための
制御装置の一実施の形態を図6を用いて説明する。
【0042】図6は、記録装置の電気的構成を示すブロ
ック図である。記録装置の制御系は、1チップ構成のマ
イクロコンピュータ41、ROM42、RAM43を備
えている。マイクロコンピュータ41には、ユーザが印
字の指示などを行うための操作パネル14、記録媒体搬
送モータ38を駆動するためのモータ駆動回路35、ヘ
ッドユニットを搭載したキャリッジ走査用のモータ37
を駆動するためのモータ駆動回路16などが接続されて
いる。
【0043】ヘッドユニット600は駆動回路21によ
って駆動され、駆動回路21は制御回路22によって制
御される。すなわち、図10に示したように、ヘッドユ
ニット600の各インク流路613内に設けられた各電
極619は駆動回路21に接続されている。駆動回路2
1は、制御回路22の制御にもとづいて、各種のパルス
信号を生成して各電極619に印加する。
【0044】マイクロコンピュータ41とROM42、
RAM43、制御回路22とは、アドレスバス23およ
びデータバス24を介して接続されている。マイクロコ
ンピュータ41は、ROM42に予め記憶されたプログ
ラムにしたがい、印字タイミング信号TSおよび制御信
号RSを生成し、制御回路22へ転送する。
【0045】制御回路22はゲートアレイによって構成
され、印字タイミング信号TSおよび制御信号RSにし
たがい、イメージメモリ25に記憶されている画像デー
タにもとづいて、その画像データを記録媒体に形成する
ための印字データDATA、その印字データDATAと
同期する転送クロックTCK、ストローブ信号STB、
印字クロックCLKを生成し、駆動回路21へ転送す
る。また、制御回路22は、パーソナルコンピュータ2
6などの外部機器からセントロニクス・インターフェー
ス27を介して転送されてくる画像データを、イメージ
メモリ25に記憶させる。そして、制御回路22は、外
部機器からセントロニクス・インターフェース27を介
して転送されてくるセントロニクス・データにもとづい
てセントロニクス・データ受信割込信号WSを生成し、
マイクロコンピュータ41へ転送する。なお、各信号D
ATA、TCK、STB、CLKは、駆動回路21と制
御回路22とを接続するハーネスケーブル28を介して
転送される。
【0046】図7は、駆動回路21の内部構成を示す。
駆動回路21は、シリアル−パラレル変換器31、デー
タラッチ32、ANDゲート33、出力回路34を備え
ている。シリアル−パラレル変換器31は、インク流路
613と同数のビット長のシフトレジスタから構成さ
れ、制御回路22から転送クロックTCKと同期してシ
リアル転送されてくる印字データDATAを入力し、パ
ラレルデータPD0〜PDnに変換する。データラッチ
32は、制御回路22から転送されてくるストローブ信
号STBの立ち上がりにしたがって、各パラレルデータ
PD0〜PDnをそれぞれラッチする。ANDゲート3
3は、データラッチ32から出力される各パラレルデー
タPD0〜PDnと、制御回路22から転送されてくる
印字クロックCLKとの論理積をとり、駆動データA0
〜Anを生成する。出力回路34は、それにもとづい
て、パルス信号を生成し、各インク流路613の電極6
19へ出力する。
【0047】出力回路34は、図8に示すように充電回
路182と放電回路184から構成されている。側壁6
17の圧電材料および電極619、621は、等価的に
コンデンサ191および電極619、621で表され
る。充電回路182は、抵抗R101、R102、R1
03、R104、R105、トランジスタTR101、
TR102から構成されている。駆動データAnとして
オン信号(+5V)が入力されると、抵抗R101を介
して、トランジスタTR101が導通し、正の電源18
9から抵抗R103を介して電流がトランジスタTR1
01のコレクタからエミッタ方向に流れる。したがっ
て、正の電源189に接続されている抵抗R104およ
びR105にかかる電圧の分圧が上昇し、トランジスタ
TR102のベースに流れる電流が増加し、トランジス
タTR102のエミッタとコレクタ間が導通する。正の
電源189からの20(V)の電圧がトランジスタTR
102のコレクタおよびエミッタ、抵抗R120を介し
て空間615内の空間電極621に印加される。
【0048】放電用回路184は抵抗R106、R10
7、トランジスタTR103から構成され、駆動データ
Anが反転器181を介して入力される。その反転信号
としてのオン信号(+5V)が入力されると、抵抗R1
06を介してトランジスタTR103が導通し、抵抗R
120を介して電極621をアースする。したがって、
側壁617に印加されていた電荷は放電される。
【0049】上記ROM42には、図9に示すように、
インク噴射装置制御プログラム記憶エリア42Aと、前
記駆動波形1、2を発生するシーケンスデータを記憶し
ている駆動波形データ記憶エリア42Bが設けられてい
る。制御回路22は、上記のように一定周波数の印字ク
ロック信号CLKを発生し、該印字クロック信号CLK
の各タイミングごとにイメージメモリ25に記憶されて
いる印字データをヘッドユニットに出力する。その際、
ROMの駆動波形データ記憶エリア42Bに記憶されて
いる図1の駆動波形データを読み出し、側壁617に与
える。
【0050】以上、実施の形態を説明したが、本発明は
これに限定されるものではない。例えば、駆動波形を構
成する噴射パルス、液滴小型化パルスの波幅、数、組み
合わせなどは、自由に変形可能である。
【0051】本実施の形態では、アクチュエータはせん
断モード型のものを用いたが、圧電材料を積層し、その
積層方向の変形によって圧力波を発生する構成でもよ
く、圧電材料に限らずインク流路に圧力波を発生するも
のであれば使用可能である。
【0052】
【発明の効果】上述したように、本発明のインクジェッ
ト記録装置によれば、ノズルと記録媒体の相対走査速
度、駆動波形などをコントロールして、メインドットと
サテライトドットを合わせた体積が20pl以下で、微
小インク滴のメインドットとサテライトドットを記録媒
体に別々に形成することで、粒状感を少なくして、印字
品質を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の駆動波形を示す図であ
る。
【図2】駆動波形の最適条件を求めるために行った噴射
テストの結果を示す図である。
【図3】主インク滴と副インク滴の着弾形態を説明する
図である。
【図4】ヘッドユニットと記録媒体とインク滴の関係を
示す図である。
【図5】主インク滴と副インク滴の着弾ずれ量の計算結
果を示す図である。
【図6】本発明の実施の形態に係るインクジェット記録
装置の電気的構成を示すブロック図である。
【図7】図6の駆動回路の詳細を説明する図である。
【図8】図7の出力回路の詳細を説明する図である。
【図9】図6のROMの内容を説明する図である。
【図10】従来、および本発明の実施の形態のヘッドユ
ニットの断面図である。
【図11】図10のヘッドユニットの動作状態を説明す
る図である。
【図12】従来、および本発明の実施の形態の記録装置
の斜視図である。
【符号の説明】
1 噴射パルス 2 液滴小型化パルス 10 主インク滴 20 副インク滴 11 メインドット 21 サテライトドット 600 ヘッドユニット 613 インク流路

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インクが充填されたインク流路の容積を
    変化させるためのアクチュエータに噴射パルス信号を印
    加することによりインクに圧力を加え、インク滴をノズ
    ルより噴射し、該ノズルと記録媒体とを相対走査しなが
    ら記録媒体上にドットとして形成するインクジェット記
    録装置において、 前記1つの噴射パルス信号で前記アクチュエータによっ
    て連続して噴射される主インク滴と、副インク滴とが、
    前記記録媒体上で別々のドットとして形成されるよう
    に、前記ノズルと記録媒体とを相対走査し、かつ前記主
    インク滴と副インク滴の体積の合計が20pl以下であ
    ることを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 前記ノズルと記録媒体との相対走査方向
    における前記主インク滴により形成されるドット間のピ
    ッチをLとし、前記主インク滴と副インク滴により形成
    されるドットの径をそれぞれK1、K2としたとき、L
    >(K1+K2)とし、前記副インク滴がそれに先行し
    て噴射された前記主インク滴から(K1+K2)/2よ
    りも大きく、L−(K1+K2)/2よりも小さい位置
    に着弾するように前記相対走査をすることを特徴とする
    請求項1記載のインクジェット記録装置。
  3. 【請求項3】 インクが充填されたインク流路の容積を
    変化させるためのアクチュエータに噴射パルス信号を印
    加することによりインクに圧力を加え、インク滴をノズ
    ルより噴射し、該ノズルと記録媒体とを相対走査しなが
    ら記録媒体上にドットとして形成するインクジェット記
    録装置において、 1ドットの印字命令に対して、噴射パルス信号と、該噴
    射パルス信号によって噴射されたインク滴が前記ノズル
    から離れる前にそのインク滴の一部を前記インク流路内
    に引き戻すための付加パルス信号とを印加し、それによ
    って連続して噴射される主インク滴と副インク滴の体積
    の合計が20pl以下であり、 また前記副インク滴が前記記録媒体上に前記主インク滴
    によるドットから離れてドットを形成するように前記ノ
    ズルと記録媒体とを相対走査することを特徴とするイン
    クジェット記録装置。
  4. 【請求項4】 1ドットの印字命令に対して、前記噴射
    パルス信号と、該噴射パルス信号により噴射されたイン
    ク滴が前記ノズルから離れる前にそのインク滴の一部を
    前記インク流路内に引き戻すための付加パルス信号とを
    印加するものであって、前記噴射パルス信号は、前記ア
    クチュエータへの印加により、前記インク流路の容積を
    増大して該インク流路内に圧力波を発生させ、前記イン
    ク流路内を圧力波がほぼ片道伝播する時間Tにほぼ一致
    する時間の経過後、前記増大状態から容積を自然状態に
    減少させるパルス幅を有し、前記付加パルス信号は、パ
    ルス幅がほぼ0.3T〜0.5Tであり、かつ、前記噴
    射パルス信号の立ち下がりと付加パルス信号の立ち上が
    りタイミングとの時間差がほぼ0.3T〜0.5Tであ
    り、かつ、前記噴射パルス信号と前記付加パルス信号の
    波高値が、それぞれ同じであることを特徴とする請求項
    1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
  5. 【請求項5】 前記主インク滴の噴射速度をV1(m/
    s)、前記副インク滴の噴射速度をV2(m/s)、前
    記ノズルと前記記録媒体との距離をD(m)、前記記録
    媒体に対する、前記インク噴射装置の相対走査速度をV
    S(m/s)とした場合に、 V1は4.5〜9.0(m/s)の範囲内であり、かつ
    下記式{(D/V2)−(D/V1)}VS の値が、
    (K1+K2)/2よりも大きく、L−(K1+K2)
    /2よりも小さいことを特徴とする請求項2記載のイン
    クジェット記録装置。
  6. 【請求項6】 前記{(D/V2)−(D/V1)}V
    S の値が、ほぼL/2であることを特徴とする請求項
    5に記載のインクジェット記録装置。
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