JP3500692B2

JP3500692B2 - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JP3500692B2
Application number: JP8066994A
Authority: JP
Inventors: 和充嶋田
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1994-04-19
Filing date: 1994-04-19
Publication date: 2004-02-23
Anticipated expiration: 2019-02-23
Also published as: JPH07285222A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気信号によって圧力
発生素子に圧力が発生し、この圧力によってインク滴を
飛翔させて記録紙等の記録媒体上にインク像を形成する
プリンタ等のインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット記録装置は、ノンインパ
クトで低騒音、多色インクの使用によりカラー出力も可
能といった特徴を有し、またヘッドの構成が簡単で安価
に製造できる特徴から近年急速に普及している。

【０００３】このインクジェット記録装置の記録方法の
概要を図５及び図７を用いて説明する。図５は、圧力発
生素子の圧力変動によってインクをノズルから吐出する
インクジェット記録装置の要部であるインクジェットヘ
ッドの構造説明図である。図５に示す１０は、複数のノ
ズル１を形成したノズル形成基板である。ノズル１の開
口面積とノズル形成基板１０の厚さは、インク吐出特性
に大きな影響を及ぼす。このノズル形成基板１０と貼り
合わされる流路基板１１は、圧力室１２、セグメントイ
ンク供給路１３、共通インク室１４、及びインク供給パ
イプ１５の連通口を形成して成る部材である。こうして
形成される圧力室１２、セグメントインク供給路１３、
共通インク室１４には、インクが満たされている。一
方、流路基板１１の底面には、ベース基板１６上に配列
される圧力発生素子１７が、それぞれの圧力室１２に対
応して接合されている。圧力発生素子１７に、駆動回路
２１からのセグメント信号１９と、共通信号２０が印加
されると、圧力室１２の容積が減少し圧力が高められ、
ノズル１からインクを吐出する。図７は、圧力発生素子
１７の圧力変動によって圧力室１２内が容積収縮
（ａ）、拡大（ｂ）している状態を示した図である。

【０００４】ここで１回の圧力変動の際に、ノズル１か
ら吐出されるメインドットの他にサテライトドットも時
間的に遅れて吐出される。サテライトドットは主に圧力
発生素子１７の固有振動（Ta）や圧力室１２の固有振動
（Tc）によるインクの体積速度の固有振動によるもので
あり、メインドットの着弾位置に対して多少ずれて着弾
することで出力品質を低下させる問題を生じている。こ
の様な問題を解決するために、サテライトドットの発生
を防止する技術が多く提案されている。例えば、特開昭
５９−１３３０６７号公報では、第１の圧力変動に続き
第２の圧力変動を加える事で残留振動を抑える、また特
開昭６１−２０６６６２号公報では、複数の圧力変動に
よって生ずる複数のドットを合体させる、また特開平２
−１９２９４７号公報では、インクの体積速度の固有振
動周期に合わせた駆動を行う事でサテライトドットの発
生を防止する技術が提案されている。

【０００５】またインクジェット記録において良好な画
像を出力するには、吐出するインク滴の大きさを小さく
して解像度を高める、或るいはインク滴の大きさを制御
したり１画素内に打ち込むインク滴の数を制御して階調
表現を行う提案がされている。例えば特開平４−２８５
４７号公報では、１画素内に複数ドットを着弾させるい
わゆるマルチドロップレット方式において、複数のイン
ク滴の着弾が一定距離以内にあることで高画質な出力を
行う技術が提案されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述し
たサテライトの発生を防止する技術で先の２つの技術で
は複数の圧力変動を行う為に複雑な駆動条件が必要とな
り回路上高コストを招く、また駆動周波数を高くするの
が困難等の課題を有している。また高解像度を実現する
為にメインドットのインク滴の重量を小さくするには、
例えばノズル径を小さくする等の手段で対応可能である
が、微小なノズル径とするためにはコストがかかる、更
にはインク中の異物の混入によりノズルの目詰まりが発
生しやすくなる等の課題を有しており、特開平２−１９
２９４７号公報の技術でもメインドットの重量を小さく
する事が難しい。

【０００７】またマルチドロップレット方式の技術は高
画質が期待できるものの、やはり駆動周波数を高くす
る、微小ドットを吐出するための負荷がかかる、記録速
度が遅い等の課題があげられる。

【０００８】本発明はこうした課題を解決するもので、
その目的は微小ドットを簡単な構成で吐出させて高画質
な出力を実現するインクジェット記録装置を提供するも
のである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、インクを吐出するノズルと、これに連通す
る圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧力発生素
子と、この圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手段
を有し、前記圧力発生素子の圧力変動によってインクを
ノズルから吐出するインクジェット記録装置において、
インク重量を同一とした１回の圧力変動で生じる第１の
吐出インク小滴であるメインドットと、圧力変動の残留
振動によって生じる吐出インク小滴であるサテライトド
ットと、を隣接させて１画素として記録させ、主走査方
向の解像度をメインドットとサテライトドットで形成す
ることで副走査方向の１／２倍の解像度としたことを特
徴とする。

【００１０】または、インクを吐出するノズルと、これ
に連通する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧
力発生素子と、この圧力発生素子に電圧を印加する電圧
印加手段を有し、前記圧力発生素子の圧力変動によって
インクをノズルから吐出するインクジェット記録装置に
おいて、一回の圧力変動で生じる第１の吐出インク小滴
であるメインドットの吐出速度をVm(m/s)、圧力変動の
残留振動によって生じる吐出インク小滴であるサテライ
トドットの吐出速度をVs(m/s)、メインドットとサテラ
イトドットの吐出時間差をｔs(s)、駆動周波数をｆ(H
z)、ノズルと記録媒体の距離をＧ(m)としたとき、次式
の関係を満たすことにより、前記メインドットと前記サ
テライトドットのインク重量を同一にしたことを特徴と
する。

【００１１】

【数２】

【００１２】または、インクを吐出するノズルと、これ
に連通する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧
力発生素子と、この圧力発生素子に電圧を印加する電圧
印加手段を有し、前記圧力発生素子の圧力変動によって
インクをノズルから吐出するインクジェット記録装置に
おいて、前記圧力発生素子の圧力変動によって前記圧力
室を膨張、収縮することによりインクをノズルから吐出
し、前記圧力室の膨張による残留振動がインクの表面張
力によって保持され得る時点を過ぎた状態で前記圧力室
の収縮を行うことにより、１回の圧力変動で生じる第１
の吐出インク小滴であるメインドットと、圧力変動の残
留振動によって生じる吐出インク小滴であるサテライト
ドットのインク重量を同一にしたことを特徴とする。

【００１３】または、インクを吐出するノズルと、これ
に連通する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧
力発生素子と、この圧力発生素子に電圧を印加する電圧
印加手段を有し、前記圧力発生素子の圧力変動によって
インクをノズルから吐出するインクジェット記録装置に
おいて、１回の圧力変動で生じる第１の吐出インク小滴
であるメインドットの吐出後の残留圧力変動が、前記圧
力室を急激に収縮する振動であり、該振動により圧力変
動の残留振動によって生じる吐出インク小滴であるサテ
ライトドットを吐出することにより、前記メインドット
と前記サテライトドットのインク重量を同一にしたこと
を特徴とする。

【００１４】

【作用】本発明のインクジェット記録装置は、１回の圧
力変動で生じるメインドットとサテライトドットの吐出
特性を積極的に利用し、更に各ドットの着弾位置をずら
すことでドットの小滴化による高解像度化を達成し、高
画質な出力を実現するものである。

【００１５】

【実施例】以下に本発明の実施例について図面を用いて
詳細に説明する。

【００１６】まず、メインドットとサテライトドットを
同量に吐出する為の制御方法について説明する。

【００１７】図６は、従来例の中でも説明した図５及び
図７の構成のインクジェットヘッドを駆動する電圧波形
と圧力発生素子の変位挙動を示す関係図である。また図
７に於てノズル１にはインクの表面張力によってメニス
カス２４が形成されている。圧力発生素子１７は、電圧
が印加されると、図７（ａ）に示すように矢印δの変位
方向に膨張し、圧力室１２の容積を収縮させ、一方電圧
が印加されていない状態では（ｂ）に示すように定常状
態になり、圧力室の容積を相対的に拡大させる。

【００１８】図６（ａ）に於て、電圧波形２２の立ち下
がり（放電）時間Ｔ1と、立ち上がり（充電）時間Ｔ2
が、圧力発生素子の固有振動周期Ｔaより小さい場合、
圧力発生素子１７の変位挙動２３は、過度的な振動挙動
を示す。このような場合、圧力室１２内に残留振動が発
生し、図７に示すメニスカス２４にも振動を及ぼす。一
方、図６（ｂ）に示すように、圧力発生素子１７に印
加される電圧波形２２の立ち下がり時間Ｔ1と、立ち上
がり時間Ｔ2を、圧力発生素子１７の固有振動周期Ｔaよ
り大きく設定すると、圧力発生素子１７は過度的な振動
挙動を示さなくなり、メニスカス２４は残留振動が小さ
くなる。

【００１９】図７に示した圧力発生素子１７とは逆に、
電圧が印加されることによって収縮し、圧力室１２の容
積を拡大させ、一方電圧が印加されていない状態では定
常状態になり、圧力室１２の容積を相対的に収縮する特
性を有する圧力発生素子１７を用いた場合は、図６に示
す電圧波形２２と変位挙動２３は上下に反転するが、本
質的なＴ1、Ｔ2とＴaの関係は同様である。

【００２０】尚、圧力発生素子１７の固有振動周期Ｔa
は、式２のように示される。

【００２１】

【数３】

【００２２】ここで、Ｌは図７に示す圧力発生素子１７
の変位方向の長さ、ρは圧力発生素子１７の密度、Ｅは
圧力発生素子１７のヤング率、λは振動モードによって
異なる圧力発生素子１７の振動係数であり、図７に示す
ように一端固定の縦振動を用いた圧力発生素子１７に於
ては1.875である。本発明ではＴaが約5μsの圧力発生素
子１７を用いた。

【００２３】図８は本発明のインクジェット記録装置の
駆動に際して、電圧波形２２と圧力室１２内の容積変化
挙動２５及びメニスカスレベル２６の挙動を示す関係図
である。また図９は、本発明の実施例を説明するインク
ジェットヘッドの要部部分拡大図である。図８に於て図
５及び図７に示される圧力発生素子１７は、より具体的
な積層圧電素子１８として示されている。この積層圧電
素子１８は、セグメント電極２８と圧電材料層２７と共
通電極２９によって構成され、電圧を印加することで積
層方向に膨張し（ｄ33効果）、積層方向と直行方向に収
縮する（ｄ31効果）特性を有している。

【００２４】以下に図８及び図９を参照しｄ33効果を用
いての駆動方法を説明する。

【００２５】時間ｔ0〜ｔ1は定常状態である。図８に示
されるように、この状態において、電圧レベルはＶhに
あるので、図９に示す積層圧電素子１８は、破線Ａに示
すような変形挙動を示しており、圧力室１２の容積変化
２５は相対的に圧力室１２の容積が収縮した状態である
Ｃ0のレベルにある。また、図８に示すメニスカスレベ
ル２６はインクの表面張力によって保持される定常レベ
ルＭ0に維持されている。

【００２６】時間ｔ1〜ｔ2は、第１の工程である。図８
に示すようにこの状態において、電圧波形２２はＶLに
示すレベルまで立ち下がり時間Ｔ1で放電され、圧力室
１２の容積変化２５はＣ1のレベルまで変化し、圧力室
１２の容積を拡大し、圧力室１２内の圧力を減圧する。
この時、Ｔ1がインクの固有振動周期Ｔcの1/2以下であ
った時、圧力室１２の容積はｔ2を過ぎても尚拡大を続
ける。この際、圧力室１２内にはノズル１方向に向かう
インクの慣性流れが発生する。それに追従してメニスカ
ス２４は圧力室１２内部方向へ、図８に示すメニスカス
レベル２６はＭ1に示すレベルまで引き込まれたのち振
動を繰り返す。

【００２７】時間ｔ2〜ｔ3は第２の工程である。図８に
示されるように、この状態において電圧波形２２はＶL
に示すレベルに維持されるので、圧力室１２の容積変化
２５も圧力室の容積を拡大した状態であるＣ1のレベル
に戻ろうと振動を繰り返す。またメニスカス２６も振動
を繰返しながら定常レベルＭ0に戻ろうとする。

【００２８】時間ｔ3〜ｔ4は第３の工程である。図８に
示される様に、電圧波形２２は再びＶhに示すレベルま
でＴc／２より短い立ち上がり時間Ｔ2で充電を行う。そ
の時圧力室１２の容積変化２５はＣ0のレベルを過ぎ更
に圧力室１２の容積を収縮する。その結果圧力室１２内
を加圧するので、メニスカス２４はインク吐出方向へ強
く押し出され、まずメインドットのインク滴が飛翔す
る。この時のインク吐出量は、ほぼ図８に示す斜線部Ｓ
1の面積に相当する。その後電圧波形２２はＶhの定常状
態を保持するが、急激な容積変化によって圧力室１２は
その後も振動を繰返し、メインドットを吐出後再びメニ
スカス２４はインク吐出方向に押し出され、Ｓ2の面積
に相当するサテライトドットのインク滴を吐出する。図
８に於て、メインドットとサテライトドットの吐出時間
差（ｔ5〜ｔ6）をｔsとしている。

【００２９】また、ｄ31効果を用いたインクジェットヘ
ッドの駆動方法については、図８に示す電圧波形２２の
み上下に反転するが、本質的なＴ1、Ｔ2とＴｃの関係は
ｄ33効果を用いた場合と同様である。

【００３０】圧力室１２に満たされるインクの固有振動
周期Ｔcは、式３のように示される。

【００３１】

【数４】

【００３２】ここで、Ｍnはノズル１のイナータンス、
Ｍiはインク供給路のイナータンス、Ｃiはインクのコン
プライアンス、Ｃcは圧力室１２のコンプライアンスで
ある。

【００３３】また、Ｍn、Ｍi、Ｃi、Ｃcは以下のように
式４から式７によって定義されている。

【００３４】

【数５】

【００３５】ここで、ρはインクの密度、Ｓ(x)は図９
に示すノズル形成基板１０の厚さＸに於けるノズル１の
断面積、ｋはノズル形状によって決定される非定常解を
考慮した比例定数である。

【００３６】

【数６】

【００３７】ここで、ρはインクの密度、Ｓ(Ｌc)は図
９に示すインク供給路長さＬcに於ける供給路の断面
積、ｋは供給路形状によって決定される非定常解を考慮
した比例定数、ｎはノズルに対する供給路の数（本実施
例においては２）である。

【００３８】

【数７】

【００３９】ここで、ｖは圧力室１２の体積、ρはイン
クの密度、ｃはインクの音速である。

【００４０】

【数８】

【００４１】ここで、ΔＶは単位圧力あたりの圧力室の
変形体積、Ｐ0は単位圧力である。

【００４２】またこのように決定されるインクの固有振
動周期Ｔcが小さい程、インクの吐出間隔を狭めること
ができ、高速印字が可能となる。

【００４３】また、図９に示すベース基板１６は、剛体
であることが理想であり、具体的には音響インピーダン
ス（ヤング率×比重）が大きいことが望ましい。よっ
て、図９に示すように、積層圧電素子１８の一端を積層
圧電素子１８のヤング率と比重に対して同等以上のヤン
グ率と比重を有するベース基板１６に保持することによ
って、圧力室１２に対して効率よく圧力を伝達すること
ができる。

【００４４】図１、２、３は本実施例に基づいて駆動条
件のみを変更してインクをノズル１から吐出した場合の
メインドット２及びサテライトドット３の飛翔状態を示
したモデル図である。各々の飛翔状態は表１の様な駆動
条件によって実現可能であった。尚、これらの実験では
ｄ31効果を用いたインクジェットヘッドによって行い、
Ｔcは約17μsであった。

【００４５】

【表１】

【００４６】表１及び図１、図２、図３に示すように、
立ち下がり時間Ｔ1、ホールド時間Ｈ及び立ち上がり時
間Ｔ2を変化することで、メインドット２とサテライト
ドット３の飛翔状態が大きく異なる。これは前述したよ
うに、主に圧力室１２の容積拡大、収縮速度及び圧力室
１２にインクを供給する慣性流れによって生じる残留振
動がもたらす現象である。尚、図１の条件ではメインド
ット２及びサテライトドット３を合わせたインク滴の重
量は約0.022μgであり、各ドット重量はその半分であ
る。また各々の吐出速度を測定したところ、メインドッ
ト２は9.3m/s、サテライトドットは4.7m/sであった。

【００４７】次にメインドット２及びサテライトドット
３を記録媒体上に精度良く着弾、記録する条件について
図１０を用いて説明する。図１０は、紙など記録媒体３
０の表面Y0に対して、Ｇの距離をおくインクジェットヘ
ッドがX0面を移動して記録する状態を簡単に示したもの
である。まずXaでインクジェットヘッドはメインドット
２をVmの吐出速度で矢印方向に吐出する。その時インク
ジェットヘッドは常にVpの速度でX0面を矢印方向に移動
しているため、Xaで吐出されたメインドット２は記録媒
体30のYaに着弾、記録される。一方サテライトドット３
は、ｔsの時間差によりXbで吐出され、その時の速度はV
sである。メインドットと同様にVpの速度成分が働くた
めYbに着弾される。次に1/f時間経過後のXcで吐出され
たメインドット２はYc上に着弾する。この時のYaからYc
の距離Lxが主走査方向の解像度d(dot/inch）に対応する
画素の長さであり、高画質な出力を達成する為にはサテ
ライトドット３の着弾位置YbがLxの中間でなければなら
ない。そのためには、d、Vp、G、Vm、Vs及びｔsの間に
は、次の式８の関係が必要となる。

【００４８】

【数９】

【００４９】このときVpはfとdで表されるため、式１の
条件の時にサテライトドット３は精度良くLxの中間位置
に記録される。尚、高画質を達成するためには、式１の
関係にできるだけ近付けることが好ましいが、有る程度
の範囲内にサテライトドットが着弾すれば高画質を維持
することが可能である。解像度や記録媒体の特性等にも
よるが、概ね30％の着弾精度ならば目視で気にならない
出力が得られる。この範囲を越えた場合、例えば均一な
パターンを出力した際にゆらいでしまう等の影響が生ず
る。

【００５０】実際に図１の条件で吐出するインクジェッ
トヘッドを用いて、距離Gを変えて記録媒体３０に記録
を行った時のメインドット２とサテライトドット３の着
弾状態のモデル図を図４に示す。図４（ａ）は、式１の
関係をほぼ満たすように距離Gを調整して記録を行った
時の着弾状態である。この時の駆動周波数fは4.2kHz、
距離Gは1.0mmであった。メインドット２とサテライトド
ット３がずれて着弾し、単位面積当りに着弾するインク
量が少なくなることでインクの乾燥速度を早める効果に
もつながっている。記録されるドットの大きさが小さい
メインドット２及びサテライトドット３から構成される
画素を１画素とし、主走査方向の解像度を副走査方向の
解像度の1/2とすることで高画質な記録が可能となる。
また（ｂ）は（ａ）よりも距離Gを小さくして記録した
ときの着弾状態で、メインドット２とサテライトドット
３が記録媒体上で１つのドットとして形成される。その
時のドット径は（ａ）と比べて副走査方向で大きい。ま
た（ｃ）は、（ａ）に対して距離Gを大きくして記録を
行った時の着弾状態であり、メインドット２とサテライ
トドット３が離れすぎて着弾する。

【００５１】また、ノズル１から吐出するメインドット
２及びサテライトドット３の主走査方向に対する吐出角
度を何等かの形で制御することで、式１の関係を必ずし
も満たさなくても着弾位置を最適化することが可能であ
る。図１１はその一例を示すもので、ノズル形成基板１
０が主走査方向に対して傾いて形成している。これによ
って、吐出速度の異なるメインドット２とサテライトド
ット３の吐出角度は図示するように異なる。また図１２
は別の例を示したものである。ノズル形成基板１０上に
インクに対して撥水性を示す表面処理部材３１を形成
し、これがノズル１の周囲で不均一となるようなインク
溜り部３２を形成させる。インクの表面張力の作用によ
り吐出時のメインドット２とサテライトドット３の吐出
角度が異なることが可能となる。従ってメインドット２
の吐出速度Vm、サテライトドット３の吐出速度Vs、各々
の吐出角度等の諸条件に応じて距離Gを最適化すること
でメインドット２、サテライトドット３の着弾位置を制
御、適性化することが可能となる。

【００５２】図１３はインク滴を変更して解像度を変え
た時のドット着弾イメージを示したものである。（ａ）
の300dpiの記録に対して、（ｂ）は600dpiの記録を行っ
たものであり高画質な出力は得られるが駆動周波数を変
えなければ４倍の時間を必要とする。また（ｃ）は主走
査方向にのみ解像度を高めた記録方法で、この場合出力
時間は２倍で済むがメインドット２の形状が円であるた
めインク滴の着弾が均一でなく副走査方向で隙間ができ
やすい。（ｄ）は本発明のインクジェット記録装置によ
る着弾イメージであり、（ａ）から（ｃ）の比較例に対
して、高画質な出力をそれほど出力時間をかけずに得ら
れるものである。

【００５３】以上にわたって説明したように本発明のイ
ンクジェット記録装置を用いた場合、１回の圧力変動で
生じるメインドット２とサテライトドット３の吐出特性
を積極的に利用し、更に各ドットの着弾位置をずらすこ
とでドットの小滴化による高解像度化を達成し、高画質
な出力を実現することが可能となる。尚、本インクジェ
ット記録装置は機械的に圧力変動を生じるインクジェッ
ト記録装置を用いて説明したが、その他に例えば熱膨張
による圧力変動でインク滴を吐出する所謂バブルジェッ
ト式インクジェット記録装置についても適用できるもの
である。また単色記録は勿論、カラー記録にも適用でき
るものである。

【００５４】

【発明の効果】以上説明して明らかな様に本発明のイン
クジェット記録装置は、１回の圧力変動で生じるメイン
ドットとサテライトドットのインク重量が約同一となる
よう制御を行い、更に各ドットの着弾位置をずらすこと
でドットの小滴化による高解像度化を達成し、高画質な
出力を実現可能なインクジェット記録装置を低コストで
提供できる効果を有するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェット記録装置の実施例を示
すインク滴吐出状態のモデル図である。

【図２】本発明のインクジェット記録装置の実施例の吐
出条件を変更した時のインク滴吐出状態のモデル図であ
る。

【図３】本発明のインクジェット記録装置の実施例の吐
出条件を変更した時のインク滴吐出状態のモデル図であ
る。

【図４】本発明のインクジェット記録装置の実施例に於
て、ノズルと記録媒体の距離を変更したときのインク滴
着弾状態を示すモデル図である。

【図５】本発明のインクジェット記録装置のヘッド要部
を示す構造説明図である。

【図６】本発明のインクジェット記録装置のヘッドを駆
動する電圧波形と圧力発生素子の変位挙動を示す関係図
である。

【図７】本発明のインクジェット記録装置に於て、
（ａ）は圧力室の容積が収縮している状態、（ｂ）は圧
力室の容積が拡大している状態を示す説明図である。

【図８】本発明のインクジェット記録装置のヘッドを駆
動する電圧波形と圧力室内の容積変化挙動、及びメニス
カス挙動を示す関係図である。

【図９】本発明の実施例を示すヘッド要部の部分拡大図
である。

【図１０】本発明のインクジェット記録装置によるメイ
ンドットとサテライトドットの着弾位置を説明するため
のモデル図である。

【図１１】本発明のインクジェット記録装置によるメイ
ンドットとサテライトドットの着弾位置を補正するため
の一例を示す構造説明図である。

【図１２】本発明のインクジェット記録装置によるメイ
ンドットとサテライトドットの着弾位置を補正するため
の一例を示す構造説明図である。

【図１３】従来及び本発明のインクジェット記録装置に
よるインク滴の着弾イメージを示す説明図である。

【符号の説明】

１ノズル２メインドット３サテライトドット１０ノズル形成基板１１流路基板１２圧力室１６ベース基板１７圧力発生素子

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/045 B41J 2/055 B41J 2/205

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】インクを吐出するノズルと、これに連通
する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧力発生
素子と、この圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手
段を有し、前記圧力発生素子の圧力変動によってインク
をノズルから吐出するインクジェット記録装置におい
て、インク重量を同一とした１回の圧力変動で生じる第１の
吐出インク小滴であるメインドットと、圧力変動の残留
振動によって生じる吐出インク小滴であるサテライトド
ットと、を隣接させて１画素として記録させ、主走査方
向の解像度をメインドットとサテライトドットで形成す
ることで副走査方向の１／２倍の解像度としたことを特
徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】前記ノズルから吐出するメインドット及
びサテライトドットのノズル表面に対する角度が主走査
方向で異なる事を特徴とする請求項１記載のインクジェ
ット記録装置。
【請求項３】インクを吐出するノズルと、これに連通
する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧力発生
素子と、この圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手
段を有し、前記圧力発生素子の圧力変動によってインク
をノズルから吐出するインクジェット記録装置におい
て、一回の圧力変動で生じる第１の吐出インク小滴であるメ
インドットの吐出速度をVm(m/s)、圧力変動の残留振動
によって生じる吐出インク小滴であるサテライトドット
の吐出速度をVs(m/s)、メインドットとサテライトドッ
トの吐出時間差をｔs(s)、駆動周波数をｆ(Hz)、ノズル
と記録媒体の距離をＧ(m)としたとき、次式の関係を満
たすことにより、前記メインドットと前記サテライトド
ットのインク重量を同一にしたことを特徴とするインク
ジェット記録装置。【数１】
【請求項４】インクを吐出するノズルと、これに連通
する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧力発生
素子と、この圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手
段を有し、前記圧力発生素子の圧力変動によってインク
をノズルから吐出するインクジェット記録装置におい
て、前記圧力発生素子の圧力変動によって前記圧力室を膨
張、収縮することによりインクをノズルから吐出し、前
記圧力室の膨張による残留振動がインクの表面張力によ
って保持され得る時点を過ぎた状態で前記圧力室の収縮
を行うことにより、１回の圧力変動で生じる第１の吐出
インク小滴であるメインドットと、圧力変動の残留振動
によって生じる吐出インク小滴であるサテライトドット
のインク重量を同一にしたことを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
【請求項５】前記圧力室の前記膨張を保持するホール
ド時間を前記インクの固有振動周期に近づけることを特
徴とする請求項４に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】前記圧力発生素子の圧力変動によって前
記圧力室を膨張、収縮することによりインクをノズルか
ら吐出し、前記圧力室の膨張時間および前記圧力室の収
縮時間をインクの固有振動周期の１／２以下にする事を
特徴とする請求項４または５に記載のインクジェット記
録装置。
【請求項７】インクを吐出するノズルと、これに連通
する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧力発生
素子と、この圧力発生素子に電圧を印加する電圧印加手
段を有し、前記圧力発生素子の圧力変動によってインク
をノズルから吐出するインクジェット記録装置におい
て、１回の圧力変動で生じる第１の吐出インク小滴であるメ
インドットの吐出後の残留圧力変動が、前記圧力室を急
激に収縮する振動であり、該振動により圧力変動の残留
振動によって生じる吐出インク小滴であるサテライトド
ットを吐出することにより、前記メインドットと前記サ
テライトドットのインク重量を同一にしたことを特徴と
するインクジェット記録装置。