JPH06226963A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクジェットプリンタにおいて、被記録媒
体の種類により吐出するインク滴の量を変えることによ
り、被記録媒体の上に形成されるドットの大きさを変
え、被記録媒体を変えた場合においても所望の画像形成
を可能とする。 【構成】 被記録媒体の包装紙に付しているバーコード
１１２をバーコードリーダ１１１で読みとり、用紙１０
２の種類を判別する。その判別結果によりステッピング
モータ１１５を回転させ、ウォームギヤ１１６を回し、
インクタンク１１３を上下移動させ、ノズル板のオリフ
ィスとインクタンクとの液面の相対高さ関係（水頭差）
を変え、検出した用紙の特性に合った量のインク滴をオ
リフィスより噴射する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タ、より詳細には、被記録媒体の特性、例えば吸湿性に
応じて、噴射インク滴の大きさを変えるようにし、もっ
て被記録媒体を変えた場合においても、所望の画像形成
が行えるようにしたインクジェットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】図４（ａ）,（ｂ）,（ｃ）は、本発明が
適用される一例としてのインクジェットプリンタのイン
クジェットヘッドの基本構成を示す図で、図４（ａ）は
構成要素を示す斜視図、図４（ｂ）は流路板の裏面を示
す斜視図、図４（ｃ）は構成要素を一体に接合したとき
の斜視図で、図中、１は流路板、２はノズル板、３はオ
リフィス、４は隔壁、５は加圧室、６はインク室、７は
インク供給口、８は圧電体、９は仕切スリット、１０は
歪部、１１は充填剤、１２は基板である。

【０００３】図４において、流路板１には、インク供給
口７よりインク供給を受けてインクを収容するインク室
６が、図４（ｂ）に示すごとく、裏面に凹部として設け
られており、更に、該インク室６に連通して隔壁４によ
り区画されてインクの流路となり、加圧によりインク内
に圧力波を発生させる加圧室５が複数平行して設けられ
ている。流路板１には、圧電体８と基板１２とが順に接
合され、圧電体８には加圧室５に対応して加圧する歪部
１０が設けられている。歪部１０は仕切スリット９によ
り区画され、該仕切スリット９内には弾性のある軟質な
充填剤１１が充填されている。流路板１の加圧室５のノ
ズル板側５ａには、加圧室５に対応したオリフィス３を
有するノズル板２が接合され、図４（ｃ）に示すように
一体構成される。歪部１０に画像情報に基づく信号が印
加されると、加圧室５内は体積変化して圧力波を発生
し、オリフィス３よりインク滴を吐出して被記録媒体に
画像を形成する。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】インクジェットプリン
タは、上記のとおり、インク滴の吐出を行いながら画像
を形成するプリンタであるので、被記録媒体に何ら加工
（例えば、熱転写用ペーパ等）することなく印字が行え
るという利点がある。しかし、被記録媒体も様々で、例
えば、ＯＨＰ（オーバーヘッドプロジェクタ）用フィル
ム，通常複写機で使用される普通紙，特殊コートを施し
た専用紙等がある。これら各被記録媒体は、インクの滲
みが違うので、被記録媒体によってインク滴の吐出によ
って形成されるドットの直径が大きすぎて、ドットが隣
のドットと重なって画像濃度が濃くなってしまったり、
あるいは、逆にドットの直径が小さすぎて隣のドットと
の間に空白（白紙）の部分ができ、白紙の部分が大きす
ぎ、画像の濃度が上がらないという欠点が有った。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記課題を達
成するために、（１）画像信号に応じてインクタンク内
のインク液をインク滴として、ノズル板のオリフィスよ
り吐出して被記録媒体に画像を形成するインクジェット
プリンタにおいて、被記録媒体の特性に応じて前記イン
ク滴の量を可変としたこと、更には、（２）前記オリフ
ィスと前記インクタンクの液面との相対高さ関係をを被
記録媒体の特性に応じて可変としたこと、更には、
（３）前記（１）において、インク滴吐出を圧電素子を
用いて行うインクジェットプリンタにおいて、前記圧電
素子の駆動電圧を被記録媒体の特性に応じて可変とした
こと、又は、（４）前記（１）における被記録媒体の種
類の判別を、被記録媒体の包装紙に付いているバーコー
ドをバーコードリーダ又はスキャナーで読みとることを
特徴としたものである。

【０００６】

【作用】ノズル板のオリフィスとインクタンクの液面と
の相対高さ関係（以下、水頭差）を変えることで、オリ
フィスより吐出するインク滴の量を変えるようにし、も
って被記録媒体の特性により該被記録媒体に形成される
画像（ドット）の大きさの違いを無くし、被記録媒体に
よらず所望する画像形成を可能とする。

【０００７】

【実施例】図１は、本発明の一実施例を示す図である。
図中、１００はプリンタ、１０１は用紙カセット、１０
２は用紙、１０３は給紙ローラ、１０４は基板、１０５
はマイクロコンピュータ、１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６
Ｃ，１０６ＢＫは、それぞれイエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ），ブラック（ＢＫ）用ヘッド、１
０７はインク滴、１０８はキャレッジ、１０９はレー
ル、１１０は送りローラ、１１１はバーコードリーダ、
１１２はバーコード、１１３Ｙ，１１３Ｍ，１１３Ｃ，
１１３ＢＫはインクタンク、１１４はポジションセンサ
ー、１１５はステッピングモータ、１１６はウォームギ
ヤ、１１７は先端検知センサ、１２０はヘッドドライ
バ、２００はコンピュータ、２０１はケーブルである。

【０００８】コンピュータ２００から印写開始の信号が
ケーブル２０１を通って送られると、プリンタ１００は
給紙ローラ１０３を回転させ、カセット１０１から用紙
１０２を給紙し、用紙１０２の先端が先端検知センサ１
１７に達すると、制御基板１０４上のマイクロコンピュ
ータ１０５は、コンピュータ２００に対して、ケーブル
２０１を通して画像データ受取準備が整ったことを知ら
せる。コンピュータ２００は、ケーブル２０１を通じて
画像データの転送を開始する。そして、この画像データ
に対して基板１０４の画像処理回路で画像処理を加え
る。

【０００９】図２は、画像処理回路のブロック図で、図
中、１３１は濃度変換回路、１３２は下色除去及び黒信
号生成回路、１３３は２値化回路である。コンピュータ
２００からの画像データは、Ｒ（レッド），Ｇ（グリー
ン），Ｂ（ブルー）の３色に対する多値（例えば、８BI
T）の輝度信号である。この輝度信号Ｒ,Ｇ,Ｂを濃度変
換回路１３１で濃度信号Ｙ，Ｍ，Ｃに変換し、次に、こ
の信号から下色除去及び黒信号生成回路１３２で共通す
る下色を除去し、同時に黒信号（ＢＫ）を生成する。次
に、２値化回路１３３で多値信号から２値信号に変換し
て、ヘッドドライバ１２０に送る。ヘッドドライバ１２
０は電力増幅を行い、ヘッド１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０
６Ｃ，１０６ＢＫを駆動して、コンピュータ２００から
の画像信号に応じてヘッド１０６よりインク滴１０７の
吐出を行う。

【００１０】一方、ヘッド１０６Ｙ，１０６Ｍ，１０６
Ｃ，１０６ＢＫは、図１のキャリッジ１０８に搭載され
ており、主走査モータ（図示せず）によりレール１０９
に沿って上記インク滴の吐出を行いながら、主走査を行
う。さらに、この主走査が終了すると、送りローラ１１
０は副走査モータ（図示せず）によって回転しヘッドの
幅と等しい距離だけ用紙を搬送するとともに、次の主走
査に備えてキャリッジ１０８を最初の位置（主走査開始
位置）に戻す。上記主走査と副走査と戻し動作を、交互
に繰り返しながら、用紙１枚分の画像を作成する。

【００１１】ここで、インク滴１０７の量は、ヘッドの
内部の各寸法、更には、図４に示したような圧電素子を
使っている場合には、その圧電素子を駆動する電圧、更
には、ノズルのオリフィスとインクタンクの液面との相
対高さ関係（水頭差）等、種々の条件によってきまる。

【００１２】しかし、ヘッド内部の寸法について可変と
することは難かしいが、駆動する電圧を可変あるいは水
頭差を可変とすることは容易に行うことができる。本発
明は、この点に着目してなされたもので、駆動電圧ある
いは水頭差を変える事で、吐出インク滴の量を制御し、
もって用紙の特性に応じたインク滴で印写するようにし
たものである。

【００１３】図３は、被記録媒体の違いによる水頭差と
ドット径の関係を示す図で、Ａは普通紙6200，Ｂはゼロ
ックス4024，Ｃはリコー紙源，Ｄコート紙の特性であ
り、それぞれ特性が違い、ノズル板のオリフィスとイン
クタンクの液面との相対高さ関係（水頭差）を一定にし
た場合、例えば、図３において水頭差を一定とすると、
被記録媒体（の滲み）によって該被記録媒体上に形成さ
れるドット径が異なり、普通紙6200を用いた場合には、
コート紙を用いた場合に比してかなり太い線となる。そ
の結果、例えば、吐出したインク滴で被記録媒体上に形
成するドット径を１２０μmにする場合、普通紙6200は
水頭差を−１７mm、ゼロックス4024は−１５.５mm、リ
コー紙源は−１３mm、コート紙は−１０.５mmにしなけ
ればならないことを示している。

【００１４】以下に、ドット径１２０μmの画像を各被
記録媒体に形成する場合の例について説明する。まず、
印字開始に先立たち、バーコードリーダ１１１で使用す
る用紙（被記録媒体）の包装紙に記されたバーコード１
１２を読み取り、マイクコンピューター１０５が、用紙
の種類を判別する。この用紙の判別は、イメージスキャ
ナで入力する方法、手動で入力する方法、紙質をセンサ
で検出する方法等がある。このデータが、例えば、複写
機用普通紙6200であった場合には、水頭差を−１３mmに
設定すると、図３から明らかなうよに、ドット径が１２
０μmより大きくなる。従って、この場合は、ドット径
を１２０μmにするために、インク滴の量が少なくなる
ように、ステッピングモータ１１５を回転させウォーム
ギヤ１１６によりインクタンク１１３Ｙ，１１３Ｍ，１
１３Ｃ，１１３ＢＫを下げて水頭差を−１７mmにしてか
ら印字を開始する。

【００１５】同様に、読み込んだデータがコート紙のと
きは水頭差を−１０.５mm、ゼロックス4024のときは−
１５.５mm、リコー紙源のときは−１３.０mmにすること
によりドット径を１２０μmにすることができる。

【００１６】なお、ポジションセンサ１１４はインクタ
ンクのホームポジションを検出するためのセンサで、こ
のホームポジションを基準としてインクタンク１１３の
高低の制御を行う。

【００１７】以上に、本発明を圧電素子方式のインクジ
ェットプリンタに適用した場合の例について説明し、以
上に説明した水頭差による方法は、上記実施例に阻止さ
れるものではなく、バブルジェット方式，荷電制御方式
等、全ての型式のインクジェットプリンタに適用できる
ものである。

【００１８】更に、圧電素子を用いたインクジェットプ
リンタにおいては、圧電素子１０の駆動（印加）電圧を
変化させ、圧電素子の歪みの大きさを変化させることで
吐出するインク滴の量を変化させることができるので、
上述の水頭差による方法以外に、前記圧電素子に印加す
る印加電圧を変えるようにしたり、印加電圧と水頭差の
両方を変えるようにしたりしてインク滴の量を制御する
ことも可能である。

【００１９】

【効果】

請求項１に対応する効果；被記録媒体の特性に応じて吐
出するインク滴の大きさを変えるようにしているので、
使用する被記録媒体特性が異っていても、ドット径の大
きさが変らないようにすることができるので、被記録媒
体を変えてもオペレータの所望する画像形成ができる。 請求項２に対応する効果；水頭差によりインク滴の大き
さを変化させているので、簡単な構造でインク滴の大き
さを変えることができる。 請求項３に対応する効果；圧電素子の駆動電圧によりイ
ンク滴の大きさを変化させているので、メカ構造を変更
することなく、インク滴の大きさを変えることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施例を説明するための図である。

【図２】 画像処理回路のブロック図である。

【図３】 用紙の違いによるブロック水頭差とドット径
との関係を示した図である。

【図４】 従来のインクジェットプリンタを説明するた
めの図である。

【符号の説明】

１…流路板、２…ノズル板、３…オリフィス、４…隔
壁、５…加圧室、６…インク室、７…インク供給口、８
…圧電体、９…仕切スリット、１０…歪部、１１…充填
剤、１２…基板、１００…プリンタ、１０１…用紙カセ
ット、１０２…用紙、１０３…給紙ローラ、１０４…基
板、１０５…マイクロコンピュータ（ヘッドドライ
バ）、１０６…ヘッド、１０７…インク滴、１０８…キ
ャレッジ、１０９…レール、１１０…送りローラ、１１
１…バーコードリーダ、１１２…バーコード、１１３…
インクタンク、１１４…ポジションセンサー、１１５…
ステッピングモータ、１１６…ウォームギヤ、１１７…
先端検知センサ、１２０…ヘッドドライバ、１３２…下
色除去及び黒信号生成回路、１３３…２値化回路、２０
０…コンピュータ、２０１…ケーブル。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 画像信号に応じてインクタンク内のイン
   ク液をインク滴として、ノズル板のオリフィスより吐出
   して被記録媒体に画像を形成するインクジェットプリン
   タにおいて、被記録媒体の特性に応じて前記インク滴の
   量を可変としたことを特徴とするインクジェットプリン
   タ。
2. 【請求項２】 前記オリフィスと前記インクタンクの液
   面との相対高さ関係を被記録媒体の特性に応じて可変と
   したことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット
   プリンタ。
3. 【請求項３】 請求項１において、インク滴吐出を圧電
   素子を用いて行うインクジェットプリンタにおいて、前
   記圧電素子の駆動電圧を被記録媒体の特性に応じて可変
   としたことを特徴とするインクジェットプリンタ。