JPH09164707A - プリンター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 着色液の濃度変化によっても、プリンター紙
上の着液位置が予定された位置となるプリンターを提供
する。 【解決手段】 ヘッド１を含む印字（印画）機構８を制
御する制御回路１３を備え、制御回路１３に着色液の濃
度に応じた時間補正データを貯蔵した記憶手段（ＲＯ
Ｍ）１６ａを備える。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は着色液と希釈液を混
合してプリントを行うキャリアジェット式プリンターに
関する。

【０００２】

【従来の技術】オンデマンド型インクジェットプリンタ
ーは、記録信号に応じてインク液滴をノズルより吐出し
て、紙、フィルムなどの記録媒体に記録するプリンター
であり、小型化、低コスト化が可能な為近年急速に普及
しつつある。一方、特にオフィスにおいて、デスクトッ
プパブリッシングと呼ばれるコンピュータを用いた文書
作成が盛んに行われるようになってきており、最近で
は、文字や図形だけでなく写真様の自然画像を文字、図
形と共に出力すると云う要求が増加してきている。そし
て、高品位な自然画像をプリントするには、中間調の再
現が重要である。

【０００３】インク液滴を吐出する方法には様々な方法
が提案されているが、ピエゾ素子を用いる方法または、
発熱素子によりインクを加熱沸騰させ、発生する泡の圧
力でインクを吐出する方法が知られている。

【０００４】また、中間調の再現方法も様々な方法が提
案されている。第１の方法として、ピエゾ素子或いは発
熱素子に与える電圧やパルス巾を変化させて、吐出する
液滴サイズを制御することで印字ドットの径を可変とし
て階調を表現するものがある。しかし、この第１の方法
ではピエゾ素子或いは発熱素子に与える電圧やパルス巾
を下げすぎるとインクを吐出しなくなるため最小液滴径
に限界があり、表現可能な階調段数が少なく、特に低濃
度の表現が不可能となる欠点がある。従って、自然画像
のプリントアウトには、甚だ不満足なものである。

【０００５】第２の方法として、ドット径は変化させず
に１画素を例えば４×４のドットよりなるマトリクスで
構成し、このマトリクス単位で所謂ディザ法を用いて階
調表現を行う方法がある。しかし、この第２の方法にお
いても、例えば１画素を４×４のマトリクスで構成した
場合、１７階調の濃度を表現することができるが、例え
ば上記第１の方法と同じドット密度で印字した場合に
は、解像度が１／４に劣化してしまい、粗さが目立つた
め、これも自然画像のプリントには不満足なものとな
る。

【０００６】上記に述べた従来の方法における欠点を克
服するために、本出願人は特願平６−６２８２７１４、
特願平７−７５３７７等において、いわゆるオンデマン
ド型のキャリアジェット式プリンタにおいて、吐出され
る液滴のインクの濃度即ち、印字されるドットの濃度を
制御することを可能とし、解像度の劣化を発生させるこ
となく、自然画像をプリントできるキャリア式のプリン
ターを提案してきた。

【０００７】しかしながら、この種のキャリアジェット
式プリンターにおいては、着色液体を混合する際に混合
液滴の飛翔方向が曲がり、液滴のプリンター紙上での着
液位置がズレると云う問題が発生した。この結果、印字
或いは印画品位の低下を招いていた。特に階調画像の濃
度の変化点において、ドットの位置ずれが目立つ欠点を
招来していた。

【０００８】この混合液滴の飛翔方向に曲がりが生ずる
現象について、図５〜図７を参照して説明すると、図５
は本発明に用いるプリンターのヘッドの正面図であり、
図６は混合液滴のプリンター紙上の着液位置を示すイン
クドットの平面図であり、図７は混合液滴が吐出される
までの、液の状態を示す図５のノズルのＡ−Ａ側断面図
である。

【０００９】ヘッド１は図５及び図７（ａ）に示す如
く、ステンレス鋼等から成る直方体状のボディ１ａから
成り、内部に吐出ノズル２と定量ノズル３を有する。そ
して、吐出ノズル２はボディ１ａの一端にキャリア液４
の供給口２ａと他端に吐出口２ｂを備え、かつ、その中
央部にキャリア液４を押し出すための第１のピエゾ素子
２ｃを備える。

【００１０】定量ノズル３はボディ１ａの一端に着色液
５の供給口３ａと他端にキャリア液４の吐出口２ｂと隣
接した吐出口３ｂを備え、かつその中央部に着色液５を
押し出すための第２のピエゾ素子３ｃを備える吐出口２
ｂと３ｂは図５に示す如く、定量ノズル３がヘッド走査
方向ＨＤに位置する如く縦列に配置され、これらの吐出
口２ｂ、３ｂの対が並列に複数対配置されている。

【００１１】図７（ａ）は吐出前の状態であり、この状
態から第１のピエゾ素子２ｃと第２のピエゾ素子３ｃが
駆動されると、吐出口２ｃ、３ｃからキャリア液４と着
色液５が若干吐出され、図７（ａ）に示す如く吐出口２
ｃ、３ｃ間に濡れ６が生じる。この濡れ６がキャリア液
４に着色液５の混合液となり、次に、図７（ｃ）に示す
如く、キャリア液４がさらに押し出されて行くと、その
先端に混合液瘤７ａが形成され、次には、図７（ｄ）に
示す如く混合液滴７ｂとなって、プリント紙の方向に吐
出される。

【００１２】本発明者等はこの種ヘッドの開発過程にお
いて、着色液を混合した場合に着液位置が一定しない現
象を認めた。図７（ｄ）に示すごとく、着色した混合液
滴７ｂは予定した本来の吐出方向ｆ1 より、定量ノズル
３の吐出口２に寄った方向に反れることが認められた。
この結果インクドットによる着液位置は図６（ａ）に示
す如く、着色液混合時の着色位置Ｓ2 は着色液を混合し
ないときの着色位置Ｓ1 より、δ1 ずれた位置となる。

【００１３】この現象は、着色液の表面張力や吐出口近
傍に於ける定量ノズル側の濡れによるものと考えられ
る。そして、着色液の濃度が高いときには、このズレが
顕著となる、即ち図６（ｂ）に示すごとく濃度が高い時
のズレ量δ2 は図６（ｃ）に示すような濃度が低いとき
のズレ量δ3 より大きくなる。この従来例の場合は、着
色液の濃度が大きいと、混合液滴７ｂは本来の液の吐出
タイミングより遅れて吐出されていることになる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】そこで本発明の課題
は、着色液の濃度変化によっても、プリンター紙上の着
液位置が予定された位置となるプリンターを提供するこ
とである。

【００１５】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
めに請求項１の発明に係るプリンターは、着色液の濃度
により、プリント紙上の着液位置に生ずるズレを補正す
る手段を備えた構成とし、着液位置が予定された位置に
正確にプリントできる。ここで、プリント紙上の着液位
置に生ずるズレを補正する手段は印字機構の制御回路に
含むＲＯＭ、タイミング制御回路の上位概念を意味す
る。

【００１６】請求項２の発明に係るプリンターは、着色
液の吐出口と、キャリア液の吐出口がプリント走査方向
に縦に並んだヘッドを備える請求項１に記載のプリンタ
ーの構成とし、着液位置が予定された位置に正確にプリ
ントできる。

【００１７】請求項３の発明に係るプリンターは、着液
位置に生じるズレを補正する手段が、着色液とキャリア
液の吐出タイミングを着色液の濃度に応じて、進めるか
又は遅らせる手段を備える請求項１に記載のプリンター
の構成とし、着液位置が予定された位置に正確にプリン
トできる。ここで、着色液とキャリア液の吐出タイミン
グを着色液の濃度に応じて、進めるか又は遅らせる手段
はＲＯＭ、タイミング制御回路の上位概念を意味する。

【００１８】請求項４の発明に係るプリンターは、ヘッ
ドを含むプリント機構を制御する制御回路を備え、制御
回路に着色液の濃度に応じた時間補正データを貯蔵した
記憶手段を備える請求項１に記載のプリンターの構成と
し、着液位置が予定された位置に正確にプリントでき
る。ここで、着色液の濃度に応じた時間補正データを貯
蔵した記憶手段はＲＯＭ、タイミング制御回路の上位概
念を意味する。

【００１９】

【発明の実施の形態】本発明の好適な実施の形態につい
て、図１〜図５を参照しながら以下に説明する。

【００２０】図１は本発明に係るプリンターの制御回路
ブロックを含んだ装置全体の模式図であり、図２は本発
明に係るプリンターの液滴の吐出タイミング図であり、
図３は本発明に係るプリンターの液滴の補正した吐出タ
イミング図であり、図４は着色液の濃度と着液位置のズ
レを表すグラフである。

【００２１】本発明の実施の形態においては、図５に示
す如きヘッド１即ち、ヘッド走査方向ＨＤに沿って、定
量ノズル３の吐出口３ｂとキャリア液４の吐出口２ｂが
配置されたヘッド１を用いた、プリンターにおいて、着
色液５の濃度によって変化するプリンタ紙上への着液位
置のズレを補正する為に、図３に示すごとく着色液５と
キャリア液４の吐出タイミングをズラすことを要旨とす
る。

【００２２】即ち、本来の吐出タイミングｔ1 よりβ1
（μｓ）進ませて、補正した吐出タイミングｔc1で吐出
させる。但し、ヘッドの走査方向や定量ノズルとキャリ
ア液吐出ノズルの配列が図５と異なる場合は遅らせるも
のとする。

【００２３】そして、着色液の濃度とプリンター紙上で
の着液位置のズレの関係を実験によって求めたデータを
用意する。本実施の形態では、図４に示す如く、濃度に
応じて着液位置のズレが漸次増加するカーブが得られ
た。

【００２４】そこで、このデータをＲＯＭ（Ｒｅａｄ
Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）に書き込み、プリンターの制
御回路に組み込み、ヘッドからの吐出タイミングを補正
し、予定した着液位置にプリントすることができる。

【００２５】この着液位置の補正データを書き込んだＲ
ＯＭを制御回路に組み込んだプリンターを図１を参照し
て、説明する。印字（印画）機構８はモータによって駆
動される駆動ドラム９ａと、駆動ドラム９ａとベルト９
ｂで連結されたドラム９ｃを備え、ドラム９ｃの側面に
対向した位置に水平に設けられたヘッド１の送りネジ１
０が備えられている。そして、送りネジ１０に螺合され
たキャリッジ１１が設けられ、キャリッジ１１の上には
ヘッド１が取り付けられている。そして、ドラム９ｃの
表面には、プリント紙１２が取付けられている。そし
て、プリント動作時には、ドラム９ｃによって、プリン
ト紙１２が順次下から上に送られ、またキャリッジ１１
が送りネジ１０に送られて、ヘッド１を左から、右へ移
動され印字（又は印画）が行われる。

【００２６】この印字（印画）機構８には制御回路１３
が接続されている。そして、制御回路１３は印字データ
が供給される入力回路１４と、この入力回路１４に接続
されマイクロプロセッサを含み、印字データから印字機
構の制御信号、印字データ、印字タイミング制御信号等
を弁別する信号処理制御回路１５と、信号処理制御回路
１５に接続され、印字のタイミング信号を発するタイミ
ング制御回路１６を備える。

【００２７】そして、このタイミング制御回路１６に
は、前述の液滴の吐出タイミングを着色液体の濃度に応
じて、補正するための補正値を蓄積したＲＯＭ１６ａを
備える。そして、タイミング制御回路１６の後段にはイ
ンク定量部ドライバー１７ａ、１７ｂが接続されてお
り、インク定量部ドライバー１７ａ、１７ｂはヘッド１
の第１のピエゾ素子２ｃ、第２のピエゾ素子３ｃに接続
されており、キャリア液４と着色液５を所定のタイミン
グで各吐出口２ｂ、３ｂから吐出する。

【００２８】また、入力回路１４には濃度データ供給回
路１８が接続され、その後段にはタイミング制御回路１
６、インク定量部ドライバ１７ａが接続され、着色液５
の濃度に応じて、液の吐出タイミングを補正し、またヘ
ッド１のノズルから所定の濃度の混合液滴が吐出される
ようになされている。

【００２９】信号処理制御回路１５は駆動ドラム９ａの
駆動用モータ、送りネジ１０のアクチュエータに制御信
号を供給して、印字のための機構の駆動を行う。この制
御回路１３は必要に応じて、種々な構成が採れるので、
本実施の形態に限定されるものではない。

【００３０】このプリンターを用いて、印字（印画）動
作を行う際の、液滴の吐出のタイミングを図２に示す。
グラフ（Ａ）は着色液の吐出タイミングを示し、グラフ
（Ｂ）はキャリア液の吐出タイミングを示す。図２の各
パルスの振幅は、濃度データに応じて可変し、濃度が高
い時は振幅が大きく、低い時は振幅は小さい。

【００３１】ｔ1 、ｔ2 、ｔ3 、ｔ4 は補正しない時の
吐出タイミングであり、ｔb1、ｔb3ｔb4は補正した着色
液吐出のタイミングであり、ｔc1、ｔc3、ｔc4は補正し
たキャリア液吐出のタイミングを示す。着色液吐出のタ
イミングとキャリア液吐出のタイミングの間には、補正
の有無に係わらず、着色液吐出タイミングをα（μｓ）
の一定の進み時間を付与してある。その結果、吐出タイ
ミングｔ1 では、両液とも本来の吐出タイミングから補
正時間β1 、ｔ3 ではβ3 、ｔ4 ではβ4 の進み時間の
補正がなされている。

【００３２】本実施の形態ではタイミングｔ2 では白色
部であり、キャリア液を吐出しているが、両液とも吐出
させないことも可能である。また、キャリア液の吐出口
と着色液の吐出口の並びが、本実施の形態と逆の場合に
は補正は吐出タイミングを遅らせると良い。

【００３３】

【発明の効果】本発明によれば、簡単な構成で混合液滴
の着液位置のズレのない正確なプリントを可能とし、特
に従来目立った濃度の変化点でのプリントドットの位置
ズレがなくなりプリントの品位を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリンターの制御回路ブロックを
含んだ装置全体の模式図。

【図２】本発明に係るプリンターの液滴の吐出タイミン
グ図。

【図３】本発明に係るプリンターの液滴の補正した吐出
タイミング図。

【図４】着色液の濃度と着液位置のズレを表すグラフ。

【図５】本発明に用いるプリンターのヘッドの正面図。

【図６】混合液滴のプリンター紙上の着液位置を示すイ
ンクドットの平面図、（ａ）着液位置のズレを示す、
（ｂ）着色液の濃度が高い場合、（ｃ）着色液の濃度が
低い場合。

【図７】混合液滴が吐出されるまでの、液の各状態を示
す図５のノズルのＡ−Ａ側断面図であり、（ａ）は吐出
前の状態、（ｂ）は各吐出口からキャリア液と着色液が
若干吐出された状態、（ｃ）は混合液瘤が形成された状
態、（ｄ）は混合液滴がプリント紙の方向に吐出された
状態。

【符号の説明】

１ ヘッド １ａ ボディ ２ 吐出ノズル ２ａ 供給口 ２ｂ 吐出口 ２ｃ 第１のピエゾ素子 ３ 定量ノズル ３ａ 供給口 ３ｂ 吐出口 ３ｃ 第２のピエゾ素子 ４ キャリア液 ５ 着色液 ６ 濡れ ７ａ 混合液瘤 ７ｂ 混合液滴 ８ 印字（印画）機構 ９ａ 駆動ドラム ９ｂ ベルト ９ｃ ドラム １０ 送りネジ １１ キャリッジ １２ プリント紙 １３ 制御回路 １４ 入力回路 １５ 信号処理制御回路 １６ タイミング制御回路 １６ａ ＲＯＭ １７ａ インク定量ドライバ １７ｂ キャリア液吐出ドライバ １８ 濃度データ供給回路

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 着色液の濃度により、 プリント紙上の着液位置に生ずるズレを補正する手段を
   備えたプリンター。
2. 【請求項２】 着色液の吐出口と、 キャリア液の吐出口が、 プリント走査方向に縦に並んだヘッドを備える請求項１
   に記載のプリンター。
3. 【請求項３】 前記着液位置に生じるズレを補正する手
   段が、 着色液とキャリア液の吐出タイミングを、 着色液の濃度に応じて、 進めるか又は遅らせる手段を備える請求項１に記載のプ
   リンター。
4. 【請求項４】 ヘッドを含むプリント機構を制御する制
   御回路を備え、 該制御回路に着色液の濃度に応じた時間補正データを貯
   蔵した記憶手段を備える請求項１に記載のプリンター。