JP2817887B2 - Continuous jet type inkjet recording device - Google Patents

Continuous jet type inkjet recording device

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JP2817887B2
JP2817887B2 JP7287592A JP7287592A JP2817887B2 JP 2817887 B2 JP2817887 B2 JP 2817887B2 JP 7287592 A JP7287592 A JP 7287592A JP 7287592 A JP7287592 A JP 7287592A JP 2817887 B2 JP2817887 B2 JP 2817887B2
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ink
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charge
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正行 武藤
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は連続噴射型インクジェッ
ト記録装置に関し、特に連続噴射型インクジェット記録
装置におけるインクジェット軸(ノズル軸)の調整に関
する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a continuous jet type ink jet recording apparatus, and more particularly to adjustment of an ink jet axis (nozzle axis) in a continuous jet type ink jet recording apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来の連続噴射型インクジェット記録装
置は、例えば図11に示すように、インクを収納するイ
ンクボトル91と、インクを加圧して送り出すインクポ
ンプ92と、インクを供給するインクチューブ93と、
極細径円径オリフィスを有するノズル94と、ノズル9
4内のインクの電位を接地レベルとするインク電極95
と、ノズル94に装着されたピエゾ振動子でなる振動子
96と、振動子96に励振信号を与える振動子駆動用発
振器97と、ノズル94と同心の円形開口またはスリッ
ト状の開口を有し記録画像信号に対応してインクジェッ
トの帯電を制御する制御信号が印加される制御電極98
と、制御電極98の前方に接地されて配置された接地電
極99と、接地電極99に装着されたナイフエッジ10
0と、偏向用高圧DC電源(以下、単に偏向電源とい
う)101と、偏向電源101が接続され接地電極99
との間にインクジェット軸と直交する強電場を作り帯電
インク粒子を接地電極99側に偏向するための偏向電極
102とを備えて構成されていた。なお、図11中、符
号103は、記録媒体が巻き付けられる回転ドラムを示
す。
2. Description of the Related Art As shown in FIG. 11, for example, a conventional continuous jet type ink jet recording apparatus comprises an ink bottle 91 for storing ink, an ink pump 92 for pressurizing and sending ink, and an ink tube 93 for supplying ink. When,
A nozzle 94 having an ultra-fine circular orifice;
Ink electrode 95 for setting the potential of the ink in 4 to the ground level
A vibrator 96 composed of a piezo vibrator mounted on the nozzle 94, a vibrator driving oscillator 97 for providing an excitation signal to the vibrator 96, and a circular or slit-shaped opening concentric with the nozzle 94 for recording. A control electrode 98 to which a control signal for controlling the charging of the inkjet according to the image signal is applied.
A ground electrode 99 disposed in front of the control electrode 98 and a knife edge 10 attached to the ground electrode 99;
0, a high-voltage DC power supply for deflection (hereinafter simply referred to as deflection power supply) 101 and a deflection power supply 101 connected to a ground electrode 99.
And a deflecting electrode 102 for creating a strong electric field perpendicular to the ink jet axis and deflecting the charged ink particles to the ground electrode 99 side. In FIG. 11, reference numeral 103 denotes a rotating drum around which a recording medium is wound.

【0003】このような従来の連続噴射型インクジェッ
ト記録装置では、インクポンプ92で加圧されたインク
がインクチューブ93を通じてノズル94に導かれ、オ
リフィスからインクジェットが形成され、インクジェッ
ト径,流速およびインク物性値に依存する自発粒子化周
波数でインク粒子列に分裂する。このとき、ノズル94
に装着された振動子96の励振周波数を自発粒子化周波
数近辺に設定してやると、粒子化は振動子96の励振に
同期し、きわめて均一サイズのインク粒子が励振周波数
に一致して発生する。
In such a conventional continuous jet type ink jet recording apparatus, ink pressurized by an ink pump 92 is guided to a nozzle 94 through an ink tube 93, and an ink jet is formed from an orifice. It splits into rows of ink particles at a value-dependent spontaneous particleization frequency. At this time, the nozzle 94
When the excitation frequency of the vibrator 96 mounted on the vibrator 96 is set near the spontaneous particle generation frequency, the particle generation is synchronized with the excitation of the vibrator 96, and ink particles of a very uniform size are generated in accordance with the excitation frequency.

【0004】この均一なインク粒子列を励振信号に位相
が同期した制御信号(記録パルス)で2値的に帯電変調
してやると、帯電インク粒子は偏向電場の作用で接地電
極99側に偏向されてナイフエッジ100でカットさ
れ、非帯電インク粒子はナイフエッジ100上を直進し
て回転ドラム103に巻き付けられた記録媒体上にドッ
トを記録する。したがって、制御信号(記録パルス)を
印字信号または画像信号に対応させてやれば、記録媒体
上に文字または画像が2値的に記録される。
[0004] When the uniform array of ink particles is binary-charge-modulated by a control signal (recording pulse) whose phase is synchronized with the excitation signal, the charged ink particles are deflected to the ground electrode 99 by the action of a deflection electric field. The uncharged ink particles cut by the knife edge 100 travel straight on the knife edge 100 to record dots on a recording medium wound around the rotating drum 103. Therefore, if a control signal (recording pulse) is made to correspond to a print signal or an image signal, a character or an image is binary recorded on a recording medium.

【0005】制御電極98に与える制御信号で記録のオ
ン/オフを正しく安定に制御するためには、インクジェ
ットに充分な偏向量を与えることと、インクジェット軸
(ノズル軸)とナイフエッジ100との位置関係を最適
に設定することが必要である。
In order to correctly and stably control recording on / off by a control signal applied to the control electrode 98, it is necessary to provide a sufficient amount of deflection to the ink jet and to determine the position of the ink jet axis (nozzle axis) and the knife edge 100. It is necessary to set the relationship optimally.

【0006】インクジェットの偏向量については、実用
化されている従来の連続噴射型インクジェット記録装置
では、インクジェットを40〜150Vで帯電変調し、
ナイフエッジ100上での偏向量が0.1〜0.4mm
になるように設計されている。
[0006] Regarding the deflection amount of the ink jet, in a conventional continuous jet type ink jet recording apparatus which has been put into practical use, the ink jet is charged and modulated at 40 to 150 V,
The deflection amount on the knife edge 100 is 0.1 to 0.4 mm
It is designed to be.

【0007】インクジェット軸(ノズル軸)の調整につ
いては、実用化されている従来の連続噴射型インクジェ
ット記録装置では、例えば図12に示すように、ナイフ
エッジ100に対してノズル94が圧縮ばね112によ
って付勢され調整ねじ113によって支点111で独立
に調整可能な構造になっており、人手により機械的に調
整される。
[0007] Regarding the adjustment of the ink jet axis (nozzle axis), in a conventional continuous jet type ink jet recording apparatus that has been put into practical use, for example, as shown in FIG. It is urged and can be adjusted independently at the fulcrum 111 by the adjusting screw 113, and is manually adjusted mechanically.

【0008】インクジェットの偏向量は、制御電圧に比
例する。したがって、インクジェット軸(ノズル軸)の
調整位置は、ナイフエッジ100の先端が制御電圧のオ
ン時とオフ時とのインクジェット軸のほぼ2分点となっ
たときが最適である。ところが、実機の中では、顕微鏡
によるインクジェット軸の観測によってインクジェット
軸(ノズル軸)の調整をすること等は不可能に近い。
[0008] The deflection amount of the ink jet is proportional to the control voltage. Therefore, the adjustment position of the inkjet axis (nozzle axis) is optimal when the tip of the knife edge 100 is located at approximately the half point of the inkjet axis when the control voltage is on and off. However, in an actual machine, it is almost impossible to adjust the inkjet axis (nozzle axis) by observing the inkjet axis with a microscope.

【0009】そこで、実際には、連続噴射型インクジェ
ット記録装置を動作させ、テストプリントをさせながら
手動で調整ねじ113を操作してノズル94の位置を調
整していた。
Therefore, in practice, the position of the nozzle 94 was adjusted by operating the adjusting screw 113 manually while operating the continuous jet type ink jet recording apparatus and performing test printing.

【0010】一方、インクジェットとガータ部材(ナイ
フエッジに相当)との相対位置を設定調整するときにイ
ンクジェットにおける実質的な偏向電場の偏向量を正規
記録時より(例えば、1/2に)低減させて行うように
した連続噴射型インクジェット記録装置が、すでに提案
されている(特開平2−1322号公報参照)。この連
続噴射型インクジェット記録装置では、さらにガータ部
材に電荷量検出器を接続するとともにその出力を監視す
ることによって、ガータ部材にインク粒子が当たってい
るか否かの判定を簡単に行うことできる。
On the other hand, when the relative position between the ink jet and the garter member (corresponding to a knife edge) is set and adjusted, the substantial deflection amount of the deflection electric field in the ink jet is reduced (for example, to 1 /) from that during normal recording. A continuous ejection type ink jet recording apparatus has been proposed (see JP-A-2-1322). In this continuous ejection type ink jet recording apparatus, it is possible to easily determine whether or not ink particles have hit the garter member by connecting the charge amount detector to the garter member and monitoring the output.

【0011】図11の説明では、帯電インク粒子を接地
電極99側に偏向除去し、非帯電インク粒子をナイフエ
ッジ100上を直進させて記録に使用する場合について
述べたが、逆の場合もある。すなわち、非帯電直進イン
ク粒子をナイフエッジ100でカットし、記録に使用す
るインク粒子を偏向電極102に引き寄せられる極性
(図11の場合は正帯電、すなわち制御電極98に負の
制御信号を与える)に帯電させ、ナイフエッジ100を
通過させ、帯電インク粒子で記録する方式である。
In the description of FIG. 11, the case where the charged ink particles are deflected to the ground electrode 99 side and the uncharged ink particles are made to travel straight on the knife edge 100 and used for recording has been described. . That is, the polarity in which the uncharged rectilinear ink particles are cut by the knife edge 100 and the ink particles used for recording are drawn to the deflecting electrode 102 (positive charging in the case of FIG. 11, ie, a negative control signal is given to the control electrode 98). This is a method in which the charged ink particles are charged, passed through the knife edge 100, and recorded with charged ink particles.

【0012】[0012]

【発明が解決しようとする課題】上述した従来の連続噴
射型インクジェット記録装置では、実際に連続噴射型イ
ンクジェット記録装置を動作させテストプリントを行い
ながら手動で調整ねじ113を操作してインクジェット
軸(ノズル軸)の位置を調整していたので、調整は定性
的であり、前記2分点の確認は不可能であるという問題
点があった。すなわち、調整過程でインクジェットがナ
イフエッジ100に衝突する瞬間はわかるので、その位
置を基準にし調整ねじ113の回転角でノズル94の位
置を推定するくらいが実施できる限界であった(調整ね
じ113にバックラッシュがあれば、さらに不正確にな
る)。
In the above-mentioned conventional continuous jet type ink jet recording apparatus, the adjustment screw 113 is manually operated while the continuous jet type ink jet recording apparatus is actually operated to perform test printing. Since the position of (axis) was adjusted, the adjustment was qualitative and there was a problem that confirmation of the above-mentioned bisection point was impossible. That is, since the moment when the ink jet collides with the knife edge 100 in the adjustment process is known, the position of the nozzle 94 can be estimated by the rotation angle of the adjustment screw 113 based on the position. Backlash makes it even more inaccurate.)

【0013】また、実際に連続噴射型インクジェット記
録装置を動作させながら調整ねじ113を手動操作して
ノズル94の位置を調整するので、機械的および電気的
な危険が伴うという問題点があった。
Further, since the position of the nozzle 94 is adjusted by manually operating the adjusting screw 113 while actually operating the continuous jet type ink jet recording apparatus, there is a problem that mechanical and electrical dangers are involved.

【0014】さらに、ノズル94の位置の調整のために
記録媒体を消費するので、不経済であるという問題点が
あった。
Further, there is another problem that the recording medium is consumed for adjusting the position of the nozzle 94, which is uneconomical.

【0015】さらにまた、記録領域でインクジェットが
ナイフエッジ100の先端に衝突すると、ミストによっ
て回転ドラム103等が汚染されるという問題点があっ
た。
Furthermore, when the ink jet collides with the tip of the knife edge 100 in the recording area, there is a problem that the mist contaminates the rotary drum 103 and the like.

【0016】一方、インクジェットとガータ部材との相
対位置を設定調整するときにインクジェットにおける実
質的な偏向電場の偏向量を正規記録時より低減させて行
うようにした従来の連続噴射型インクジェット記録装置
では、調整時の偏向量が1つだけであるので、どの程度
の精度で調整されたかの確認ができない、機械的な精度
が高くないと精密な調整は不可能である、機械的な精度
を高くすると連続噴射型インクジェット記録装置が高価
になる等の問題点がある。特に、ガータ部材に電荷量検
出器を接続した場合には、ガータ部材を絶縁構造にしな
ければならないが、ガータ部材は常にインクに暴露され
ている部分であるので、絶縁構造にするには多大な困難
と構造の複雑化とが伴うという問題点がある。
On the other hand, in the conventional continuous ejection type ink jet recording apparatus, when the relative position between the ink jet and the garter member is set and adjusted, the amount of deflection of the deflection electric field in the ink jet is made smaller than that in normal recording. Since the amount of deflection at the time of adjustment is only one, it is not possible to confirm the degree of accuracy with which the adjustment has been made. If the mechanical accuracy is not high, precise adjustment is not possible. There is a problem that the continuous ejection type ink jet recording apparatus becomes expensive. In particular, when the charge amount detector is connected to the garter member, the garter member must have an insulating structure. There is a problem that difficulty and complicated structure are involved.

【0017】本願発明者は、上述の点に鑑み、記録に関
係しない領域(以下、ホームポジションという)で回転
ドラムとキャリッジとを停止した状態でインクジェット
をテストランし、インクジェットにオン時とオフ時との
2分点を中心とした微少偏向を与え、ナイフエッジを通
過したインクジェットによって運ばれる電荷(電流)を
検出することによってインクジェット軸(ノズル軸)の
位置を検出するようにした連続噴射型インクジェット記
録装置を、特願平2−275830号ですでに提案し
た。
In view of the above points, the inventor of the present application performs a test run of the ink jet with the rotating drum and the carriage stopped in an area not related to recording (hereinafter, referred to as a home position). Continuous ejection type ink jet, which detects the position of the ink jet axis (nozzle axis) by detecting the charge (current) carried by the ink jet passing through the knife edge by giving a minute deflection centered at the half point of A recording device has already been proposed in Japanese Patent Application No. 2-275830.

【0018】さらに、本願発明者は、ホームポジション
で回転ドラムとキャリッジとを停止した状態でインクジ
ェットをテストランし、インクジェットに連続的(階段
状を含む)に変化する偏向を与え、ナイフエッジを通過
したインクジェットによって運ばれる電荷(電流)を検
出することによってインクジェット軸(ノズル軸)の位
置を検出するようにした連続噴射型インクジェット記録
装置を、特願平2−299203号ですでに提案した。
Further, the inventor of the present application performs a test run of the ink jet while the rotating drum and the carriage are stopped at the home position, gives a continuous (including stepwise) changing deflection to the ink jet, and passes through the knife edge. Japanese Patent Application No. 2-299203 has proposed a continuous ejection type ink jet recording apparatus which detects the position of the ink jet axis (nozzle axis) by detecting the electric charge (current) carried by the ink jet.

【0019】本発明の目的は、これらにさらに改良を加
え、簡便かつ高精度にインクジェット軸(ノズル軸)の
位置を検出するようにした連続噴射型インクジェット記
録装置を提供することにある。すなわち、ホームポジシ
ョンで回転ドラムとキャリッジを停止した状態でインク
ジェットに正(または負)の一定電荷を与えてテストラ
ンし、ナイフエッジに衝突して飛散するインクが偏向電
場からの誘導によって負(または正)に帯電する電荷を
検出することによってインクジェット軸(ノズル軸)の
位置を検出するようにした連続噴射型インクジェット記
録装置を提供することにある。
An object of the present invention is to provide a continuous jet type ink jet recording apparatus in which the position of the ink jet axis (nozzle axis) can be detected simply and accurately with further improvements. That is, a test run is performed by applying a constant positive (or negative) charge to the inkjet while the rotating drum and the carriage are stopped at the home position, and the ink that collides with the knife edge and scatters is negative (or is induced by the deflection electric field). An object of the present invention is to provide a continuous ejection type ink jet recording apparatus which detects the position of the ink jet axis (nozzle axis) by detecting the positively charged electric charge.

【0020】[0020]

【課題を解決するための手段】本発明の連続噴射型イン
クジェット記録装置は、インクジェットを一連のインク
粒子列に分裂させる粒子化手段と、この粒子化手段によ
って粒子化されたインク粒子を帯電させる第1の帯電手
段と、インクジェット軸に直交する偏向電場を作り帯電
インク粒子を偏向させる偏向手段と、この偏向手段によ
り偏向されたインク粒子をカットし偏向されなかったイ
ンク粒子を通過させる分離手段と、この分離手段の先端
に衝突し飛散するインク粒子を帯電させる第2の帯電手
段と、前記分離手段を通過したインク粒子および前記分
離手段の先端に衝突し飛散したインク粒子を捕獲してそ
の電荷を検出する電荷検出手段と、この電荷検出手段に
より検出された電荷に基づいてインクジェット軸の調整
状態の可否を判定するインクジェット軸調整状態判定手
段と、インクジェット軸と前記分離手段との位置関係を
調整するインクジェット軸調整手段とを備える。
According to the present invention, there is provided a continuous jet type ink jet recording apparatus comprising: a particle forming means for dividing an ink jet into a series of ink particles; and a charging means for charging the ink particles formed by the particle forming means. 1 charging means, a deflecting means for creating a deflection electric field orthogonal to the inkjet axis and deflecting the charged ink particles, a separating means for cutting the ink particles deflected by the deflecting means and passing the undeflected ink particles, A second charging means for charging the ink particles colliding and scattered at the tip of the separation means, and capturing the ink particles having passed through the separation means and the ink particles colliding and scattered at the tip of the separation means, and charging the charges. Charge detecting means for detecting, and judging whether or not the ink jet shaft can be adjusted based on the charges detected by the charge detecting means That includes a jet axis adjusting state determining means, and a jet axis adjusting means for adjusting the positional relationship between the separating means and the ink jet axis.

【0021】[0021]

【作用】本発明の連続噴射型インクジェット記録装置で
は、粒子化手段がインクジェットを一連のインク粒子列
に分裂させ、第1の帯電手段が粒子化手段によって粒子
化されたインク粒子を帯電させ、偏向手段がインクジェ
ット軸に直交する偏向電場を作り帯電インク粒子を偏向
させ、分離手段が偏向手段により偏向されたインク粒子
をカットし偏向されなかったインク粒子を通過させ、第
2の帯電手段が分離手段の先端に衝突し飛散するインク
粒子を帯電させ、電荷検出手段が分離手段を通過したイ
ンク粒子および分離手段の先端に衝突し飛散したインク
粒子を捕獲してその電荷を検出し、インクジェット軸調
整状態判定手段が電荷検出手段により検出された電荷に
基づいてインクジェット軸の調整状態の可否を判定し、
インクジェット軸調整手段がインクジェット軸と分離手
段との位置関係を調整する。
In the continuous ink jet recording apparatus of the present invention, the particle forming means divides the ink jet into a series of ink particles, and the first charging means charges the ink particles formed by the particle forming means to deflect the ink. Means for creating a deflection electric field orthogonal to the inkjet axis to deflect the charged ink particles, separating means for cutting the ink particles deflected by the deflecting means and passing undeflected ink particles, Charge the ink particles colliding and scattered at the tip of the ink jet, and the charge detection means captures the ink particles colliding with the tip of the separation means and the ink particles colliding and scattered at the tip of the separation means, and detects the charge, and the inkjet axis adjustment state The determining means determines whether or not the inkjet axis can be adjusted based on the charge detected by the charge detecting means,
Inkjet axis adjusting means adjusts the positional relationship between the inkjet axis and the separating means.

【0022】[0022]

【実施例】次に、本発明について図面を参照して詳細に
説明する。
Next, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

【0023】図1は、本発明の第1実施例に係る連続噴
射型インクジェット記録装置の要部を示す構成図であ
る。本実施例の連続噴射型インクジェット記録装置は、
非帯電インク粒子を記録に使用し、帯電インク粒子をカ
ットするようにしたものであり、極細径円径オリフィス
を有するノズル1と、ノズル1内のインクの電位を接地
レベルとするインク電極2と、ノズル1と同心の円形開
口またはスリット状の開口を有しインクジェットの帯電
を制御する制御信号が印加される制御電極3と、制御電
極3の前方に接地されて配置された接地電極4と、接地
電極4に装着された導電性のナイフエッジ5と、偏向電
源6と、偏向電源6が接続され接地電極4との間にイン
クジェット軸と直交する強電場を作り帯電インク粒子を
接地電極4側に偏向するための偏向電極7と、接地電極
4および偏向電極7の前方のホームポジションに配置さ
れた検出電極を兼ねる導電性粒子キャッチャ8と、導電
性粒子キャッチャ8に接続されたシールド線9と、ノズ
ル1の支点11と、ノズル1を付勢する圧縮ばね12
と、ノズル1の位置(ノズル軸の傾き)を調整する調整
ねじ13と、インクジェット軸の調整時にその出力が制
御電極3に印加される正極性の直流電源DCSと、制御
手段としてのマイクロプロセッサ(MPU:図示せず)
からの指示に基づいて制御信号と直流電源DCSの出力
とのいずれかを制御電極3に接続するスイッチSW1
と、シールド線9に接続された電流/電圧変換回路CD
と、電流/電圧変換回路CDの出力V0 の極性を判別す
る極性判別回路PDとを含んで構成されている。極性判
別回路PDの出力はMPUで処理され、表示装置(図示
せず)に表示される。なお、直流電源DCSは、その出
力電圧が調整可能な可変直流電源で構成されている。
FIG. 1 is a block diagram showing a main part of a continuous jet type ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention. The continuous ejection type ink jet recording apparatus of the present embodiment
A nozzle 1 having an extremely fine circular orifice, and an ink electrode 2 for setting the potential of the ink in the nozzle 1 to the ground level, using uncharged ink particles for recording and cutting charged ink particles. A control electrode 3 having a circular opening or a slit-shaped opening concentric with the nozzle 1 and to which a control signal for controlling charging of the inkjet is applied; and a ground electrode 4 disposed in front of the control electrode 3 and grounded. A conductive knife edge 5 attached to the ground electrode 4, a deflection power supply 6, and a strong electric field perpendicular to the ink jet axis are formed between the deflection power supply 6 and the ground electrode 4 so that the charged ink particles are transferred to the ground electrode 4. Electrode 7, a conductive particle catcher 8 also serving as a detection electrode disposed at a home position in front of the ground electrode 4 and the deflection electrode 7, and a conductive particle catcher. A shield wire 9 connected to the compression spring 12 for biasing the fulcrum 11 of the nozzle 1, the nozzle 1
An adjusting screw 13 for adjusting the position of the nozzle 1 (inclination of the nozzle axis); a DC power supply DCS having a positive polarity whose output is applied to the control electrode 3 when adjusting the inkjet axis; MPU: not shown)
Switch SW1 for connecting either the control signal or the output of DC power supply DCS to control electrode 3 based on an instruction from
And a current / voltage conversion circuit CD connected to the shield wire 9
When it is configured to include a polarity discriminating circuit PD to determine the polarity of the output V 0 which current / voltage conversion circuit CD. The output of the polarity discrimination circuit PD is processed by the MPU and displayed on a display device (not shown). Note that the DC power supply DCS is constituted by a variable DC power supply whose output voltage is adjustable.

【0024】次に、このように構成された第1実施例の
連続噴射型インクジェット記録装置の動作について説明
する。
Next, the operation of the thus-configured continuous jet type ink jet recording apparatus of the first embodiment will be described.

【0025】インクジェット軸(ノズル軸)の調整時に
は、記録媒体が巻き付けられる回転ドラム(図示せず)
が停止されるとともに、ノズル1を搭載するキャリッジ
(図示せず)がホームポジションに設定されて停止され
る。
When adjusting the ink jet shaft (nozzle shaft), a rotating drum (not shown) around which the recording medium is wound
Is stopped, and the carriage (not shown) on which the nozzle 1 is mounted is set to the home position and stopped.

【0026】次に、インクがインクポンプ(図示せず)
で加圧されてインクチューブ(図示せず)を通じてノズ
ル1に導かれ、ノズル1からインクジェットが噴射され
て定常状態に保持される。また、ノズル1に装着された
振動子(図示せず)がインクジェットの自発粒子化周波
数近辺の発振周波数で励振され、ノズル1から噴射され
るインクジェットは、振動子の励振に同期して粒子化す
る。
Next, ink is supplied to an ink pump (not shown).
, And is guided to the nozzle 1 through an ink tube (not shown), and the inkjet is ejected from the nozzle 1 to be kept in a steady state. Further, a vibrator (not shown) mounted on the nozzle 1 is excited at an oscillation frequency near the spontaneous particle formation frequency of the ink jet, and the ink jet ejected from the nozzle 1 is turned into particles in synchronization with the excitation of the vibrator. .

【0027】この状態から、制御手段としてのMPU
は、まずスイッチSW1を切り換えて制御電極3に正極
性の直流電源DCSを接続する。なお、記録時には、ス
イッチSW1を切り換えて制御電極3に制御信号(記録
画像信号)を接続する。直流電源DCSから出力される
直流テスト電圧は、制御信号電圧(記録時においてイン
クジェットを帯電(オフ)させる電圧)の1/2近辺の
値に設定されている。
From this state, the MPU as the control means
First, the switch SW1 is switched to connect the DC power supply DCS having a positive polarity to the control electrode 3. At the time of recording, the switch SW1 is switched to connect a control signal (recorded image signal) to the control electrode 3. The DC test voltage output from the DC power supply DCS is set to a value near 1/2 of the control signal voltage (voltage for charging (turning off) the ink jet during printing).

【0028】この状態で、調整ねじ13によってインク
ジェット軸(ノズル軸)を上下に調整すると、インクジ
ェットがナイフエッジ5を通過しているか、ナイフエッ
ジ5によってカットされているか、ナイフエッジ5に衝
突し飛散したインクが導電性粒子キャッチャ8に捕獲さ
れているかのいずれかによって電流/電圧変換回路CD
に流れる電荷(インクジェットによって運ばれた電荷)
の極性は、負、0(電荷なし)、正と変化する。したが
って、極性判別回路PDの出力もそれに応じて変化する
ので、その出力によってインクジェット軸の位置を判別
することができる。以下、その理由を図2(a),
(b)および(c)に基づいて説明する。
In this state, when the ink jet shaft (nozzle shaft) is adjusted up and down by the adjusting screw 13, the ink jet passes through the knife edge 5, is cut by the knife edge 5, or collides with the knife edge 5 and scatters. Current / voltage conversion circuit CD depending on whether the collected ink is captured by the conductive particle catcher 8 or not.
Charge (charge carried by inkjet)
Changes from negative, 0 (no charge), and positive. Therefore, the output of the polarity discriminating circuit PD changes accordingly, and the position of the inkjet axis can be discriminated from the output. Hereinafter, the reason is shown in FIG.
A description will be given based on (b) and (c).

【0029】図2(a),(b)および(c)は、それ
ぞれインクジェットがナイフエッジ5の上を通過してい
る状態、ナイフエッジ5にカットされている状態、ナイ
フエッジ5の先端に衝突して飛散している状態を示す。
図2(a)に示すナイフエッジ5の上を通過する場合
は、制御電極3に印加されている正極性の直流電源DC
Sからの直流テスト電圧の誘導によって負に帯電したイ
ンクジェットが導電性粒子キャッチャ8に捕獲されるの
で、負電荷が電流/電圧変換回路CDに流入する。図2
(b)に示すナイフエッジ5によってカットされる場合
は、0、すなわち電荷の流入がない。図2(c)に示す
ナイフエッジ5の先端に衝突して飛散する場合は、ナイ
フエッジ5は接地されているので、衝突によってインク
ジェットの負電荷は消失する。そして、そこから飛散す
るときには負に荷電された偏向電極7から容量CS を介
して誘導され、正電荷をもった飛沫が発生する。これが
導電性粒子キャッチャ8に捕獲されると、電流/電圧変
換回路CDには正電荷が流入する。
FIGS. 2A, 2B and 2C show a state in which the ink jet passes over the knife edge 5, a state where the ink jet is cut into the knife edge 5, and a collision with the tip of the knife edge 5, respectively. And show the state of scattering.
When passing over the knife edge 5 shown in FIG. 2A, the DC power supply DC of positive polarity applied to the control electrode 3 is used.
Since the negatively charged inkjet is captured by the conductive particle catcher 8 by the induction of the DC test voltage from S, negative charges flow into the current / voltage conversion circuit CD. FIG.
When the cut is performed by the knife edge 5 shown in FIG. In the case where the knife edge 5 shown in FIG. 2C collides with and scatters, the knife edge 5 is grounded, so that the collision causes the negative charge of the ink jet to disappear. Then, induced through the capacitance C S from the deflection electrode 7 negatively charged when scattered therefrom, splashes having a positive charge is generated. When this is captured by the conductive particle catcher 8, a positive charge flows into the current / voltage conversion circuit CD.

【0030】したがって、この電荷の極性、すなわち極
性判別回路PDの出力を監視することによってインクジ
ェット軸の位置が判別できる。
Therefore, the position of the ink jet shaft can be determined by monitoring the polarity of the charge, that is, the output of the polarity determination circuit PD.

【0031】インクジェット軸の最適位置は、正電荷が
検出された位置とする。すなわち、このときには、前記
したように記録時の制御電圧の1/2近辺の直流テスト
電圧で帯電され、偏向電場によって記録時の約1/2の
偏向を受けたインクジェットがナイフエッジ5の先端を
かすめていることになる。したがって、偏向量は制御電
圧に比例するから、記録時にはナイフエッジ5の先端は
直進ジェット(オン)と偏向ジェット(オフ)とのほぼ
2等分点に位置することになる。
The optimum position of the ink jet axis is a position where a positive charge is detected. That is, at this time, as described above, the ink jet charged with the DC test voltage near 1/2 of the control voltage at the time of recording, and subjected to about 1/2 the deflection at the time of recording by the deflection electric field, causes the tip of the knife edge 5 to move. You will be glancing. Accordingly, since the deflection amount is proportional to the control voltage, the tip of the knife edge 5 is located at approximately the half point between the straight jet (on) and the deflection jet (off) during recording.

【0032】記録時においてナイフエッジ5の先端が正
確に直進ジェットと偏向ジェットとの2等分点が良いか
否かは記録された画像の画質によって判断される。本実
施例によれば、直流電源DCSの直流テスト電圧を0か
ら記録時の制御電圧の範囲で可変にすることによってナ
イフエッジ5の先端位置を直進ジェットと偏向ジェット
との間の任意の位置に設定することができる。
At the time of recording, whether or not the tip of the knife edge 5 is accurately at the bisecting point of the straight jet and the deflected jet is determined by the quality of the recorded image. According to the present embodiment, by changing the DC test voltage of the DC power supply DCS in the range of 0 to the control voltage at the time of recording, the tip position of the knife edge 5 can be set to an arbitrary position between the straight jet and the deflecting jet. Can be set.

【0033】ところで、第1実施例の連続噴射型インク
ジェット記録装置では、電流/電圧変換回路CDは、き
わめて微少な10nA程度以下のジェット電流を測定で
きなければならない。
By the way, in the continuous jet type ink jet recording apparatus of the first embodiment, the current / voltage conversion circuit CD must be capable of measuring a very small jet current of about 10 nA or less.

【0034】図3は、図1に示した第1実施例の連続噴
射型インクジェット記録装置における電流/電圧変換回
路CDおよび同期信号発生回路として用いられて好適な
回路系の一例を示す回路図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a circuit system suitable for use as the current / voltage conversion circuit CD and the synchronization signal generation circuit in the continuous jet type ink jet recording apparatus of the first embodiment shown in FIG. is there.

【0035】電流/電圧変換回路CDは、積分コンデン
サCと、入力段がFET(Field Effect
Transistor)で構成された演算増幅器OP1
を用いた積分器と、商用交流電源100V(以下、AC
100Vと略記する)の周波数に同期して動作するFE
Tでなる3つのスイッチSW2,SW3およびSW4と
から構成されている。
The current / voltage conversion circuit CD includes an integrating capacitor C and an FET (Field Effect) at the input stage.
Operational Amplifier OP1 composed of Transistor)
And a commercial AC power supply 100V (hereinafter AC
FE operating in synchronization with the frequency of 100 V)
It comprises three switches SW2, SW3 and SW4 of T.

【0036】また、同期信号発生回路は、トランスT
と、抵抗Rと、ダイオードD1およびD2と、シュミッ
トゲートSGと、プリセットカウンタPSCと、遅延型
のフリップフロップFF1およびFF2と、インバータ
INと、アンドゲートADとから構成されている。
The synchronizing signal generating circuit includes a transformer T
, A resistor R, diodes D1 and D2, a Schmitt gate SG, a preset counter PSC, delay flip-flops FF1 and FF2, an inverter IN, and an AND gate AD.

【0037】プリセットカウンタPSCは、プリセット
値が可変にセットできるようになっており(経路は図示
せず)、それによって積分時間がAC100Vの周期の
整数倍で可変にできる。積分時間を長くすれば、当然に
S/N比は向上する。本実施例では、図4のタイミング
チャートに示すように、積分時間がAC100Vの周期
の3倍に設定されている。
The preset counter PSC has a preset value that can be set variably (the path is not shown), so that the integration time can be changed at an integral multiple of the cycle of 100 V AC. If the integration time is lengthened, the S / N ratio naturally increases. In the present embodiment, as shown in the timing chart of FIG. 4, the integration time is set to be three times the cycle of 100 VAC.

【0038】リセット信号RESET,積分開始信号H
OLD* (上付きの*は反転信号を表す。以下同様)お
よび積分終了信号HOLDは、それぞれAC100Vの
1周期に固定されており、それぞれ“H”レベルのとき
にスイッチSW4,SW3およびSW2を閉にし、
“L”レベルのときに開にする。また、サンプルホール
ド信号S/Hは、積分終了信号HOLDが“H”レベル
であるホールド期間の後半に同期して出力される。
Reset signal RESET, integration start signal H
OLD * (superscript * indicates an inverted signal; the same applies hereinafter) and integration end signal HOLD are each fixed to one cycle of AC100V, and when each is at “H” level, switches SW4, SW3 and SW2 are closed. West,
Open when “L” level. The sample hold signal S / H is output in synchronization with the latter half of the hold period in which the integration end signal HOLD is at the “H” level.

【0039】同期信号発生回路では、AC100Vをト
ランスTで降圧してダイオードD1およびD2で0Vと
5Vとにクランプし、シュミットゲートSGでAC10
0Vに同期したTTL(Transistor−Tra
nsistor Logic)レベルのクロック信号C
Kを作る。次に、このクロック信号CKに基づいて、プ
リセットカウンタPSC,2つのフリップフロップFF
1およびFF2,インバータINならびにアンドゲート
ADでタイミングチャートに示す積分開始信号HOLD
* ,積分終了信号HOLD,リセット信号RESETお
よびサンプルホールド信号S/Hを作る。
In the synchronizing signal generation circuit, AC100V is stepped down by a transformer T, clamped to 0V and 5V by diodes D1 and D2, and AC10V is set by a Schmitt gate SG.
TTL (Transistor-Tra) synchronized with 0V
nsistor Logic) level clock signal C
Make K. Next, based on the clock signal CK, a preset counter PSC and two flip-flops FF
1 and FF2, an inverter IN and an AND gate AD, an integration start signal HOLD shown in a timing chart.
* , An integration end signal HOLD, a reset signal RESET, and a sample / hold signal S / H.

【0040】リセット信号RESETが“H”になる
と、スイッチSW4が閉となって積分コンデンサCが短
絡されて、積分器の出力電圧V0 は0Vにリセットされ
る。
[0040] When the reset signal RESET is set to "H", the switch SW4 is short-circuited integrating capacitor C in the closed, the output voltage V 0 which the integrator is reset to 0V.

【0041】AC100Vの1周期後、リセット信号R
ESETが“L”になると、スイッチSW4が開とな
る。このとき、積分終了信号HOLDが“L”(スイッ
チSW2が開)、積分開始信号HOLD* が“H”(ス
イッチSW3が閉)であるので、ジェット電流Ij は積
分器を構成する演算増幅器OP1の仮想接地点に流れ込
み、積分が開始される。
After one cycle of 100 V AC, the reset signal R
When ESET becomes “L”, the switch SW4 is opened. At this time, the integration end signal HOLD is "L" (the switch SW2 is opened), since the integration start signal HOLD * are "H" (the switch SW3 is closed) is an operational amplifier OP1 jet current I j is constituting the integrator And the integration is started.

【0042】インクジェットは制御電極3に印加される
制御信号によって負電荷をもつように帯電されるので、
積分コンデンサCには矢印方向の電流Ij が流れ、積分
器の出力電圧V0 は正電圧となる。
Since the ink jet is charged so as to have a negative charge by the control signal applied to the control electrode 3,
The current I j in the direction of the arrow flows through the integration capacitor C, and the output voltage V 0 of the integrator becomes a positive voltage.

【0043】積分開始からAC100Vの周期の整数倍
(図では3倍)の時間が経過すると、積分終了信号HO
LDが“H”(スイッチSW2が閉)、積分開始信号H
OLD* が“L”(スイッチSW3が開)となって、ジ
ェット電流Ij が遮断され、それまでに積分コンデンサ
Cに積分されたジェット電流Ij が積分器の出力電圧V
0 としてホールドされる。
When a time that is an integral multiple (three times in the figure) of the AC 100 V cycle has elapsed from the start of integration, the integration end signal HO
LD is “H” (switch SW2 is closed), integration start signal H
OLD * becomes the "L" (the switch SW3 is opened), the jet current I j is cut off, so far into the integrating capacitor C jets are integrated into a current I j is the output voltage V of integrator
It is held as 0 .

【0044】ところで、実機の中では、導電性粒子キャ
ッチャ8から積分器までの間を雑音から完全に遮蔽する
ことは不可能に近い。そのため、積分動作中は、その出
力にAC100Vの雑音とさらにその他の周辺の電子機
器から発生する高周波雑音が重畳される。この中で高周
波雑音は、積分時間がAC100Vの1周期以上と十分
に長いので、平均化されて問題にならない。さらに、本
例の電流/電圧変換回路CDでは、ジェット電流Ij
積分時間をAC100Vの周期の整数倍にしているの
で、AC100Vの雑音も積分期間中で平均化され、自
動的に除去されることになる。
Incidentally, it is almost impossible to completely shield the space between the conductive particle catcher 8 and the integrator from noise in an actual machine. Therefore, during the integration operation, 100 V AC noise and high frequency noise generated from other peripheral electronic devices are superimposed on the output. Among them, the high-frequency noise is averaged and poses no problem because the integration time is sufficiently long, that is, one cycle or more of AC100V. Furthermore, the current / voltage conversion circuit CD of the present embodiment, since the integration time of the jet current I j is an integer multiple of the period of AC100V, noise AC100V be averaged in the integration period, it is automatically removed Will be.

【0045】また、ジェット電流Ij の積分が終了する
と、積分開始信号HOLD* が“L”となってスイッチ
SW3が開となるため、ジェット電流Ij がオフされる
と同時に入力側から積分器に入る雑音も遮断される。し
たがって、極性判別回路PDの動作をこのタイミング
(図4でサンプルホールド信号S/Hが“H”の区間)
に同期させれば、積分器の出力は雑音から解放され、ジ
ェット電流Ij は正しく読み出される。このため、積分
器だけを十分に遮蔽しておけば、雑音は内部で発生する
雑音だけとなり、ジェット電流Ij をきわめて高精度に
測定できる。このように、簡単かつ安価な素子できわめ
て高性能な電流検出手段を構成できる。
Further, the integration of the jet current I j is completed, the integration start signal HOLD * changes to "L" because the switch SW3 is opened, the jet current I j is the integrator simultaneously from the input side when it is turned off The incoming noise is also cut off. Accordingly, the operation of the polarity discriminating circuit PD is determined at this timing (in FIG. 4, the period when the sample / hold signal S / H is “H”)
, The output of the integrator is released from noise, and the jet current I j is correctly read. For this reason, if only the integrator is sufficiently shielded, the noise is only noise generated internally, and the jet current Ij can be measured with extremely high accuracy. As described above, an extremely high-performance current detecting means can be constituted by simple and inexpensive elements.

【0046】いま、ジェット電流Ij (Amper
e)、積分コンデンサ容量C(Farad)、積分時間
T(sec)とすると、積分器OP1の出力V0 (Vo
lt)は、V0 =Ij T/Cとなる。例えば、Ij =1
-9A(1nA)のとき、C=10-9F(1000p
F)、T=0.1sec(AC100V5周期)に設定
すれば、V0 =0.1V(100mV)となり、十分実
用的な回路となる。
Now, the jet current I j (Amper
e), integration capacitor capacitance C (Farad), integration time T (sec), output V 0 (Vo) of integrator OP1.
lt) is V 0 = I j T / C. For example, I j = 1
When 0 -9 A (1 nA), C = 10 -9 F (1000 p
F), is set to T = 0.1sec (AC100V5 period), V 0 = 0.1V (100mV ) , and becomes a sufficiently practical circuit.

【0047】図5(a)は、第1実施例の連続噴射型イ
ンクジェット記録装置に使用されて好適な極性判別回路
PDの一例を示す回路図である。この極性判別回路PD
は、2つの比較器CP1およびCP2と、2つの抵抗R
1およびR2と、負の基準電源−VS と、正の基準電源
+VS とから構成されている。ここで、負の基準電源−
S は、インクジェットがナイフエッジ5上を通過した
ときに電流/電圧変換回路CDから出力される電圧より
大きく、正の基準電源+VS は、インクジェットがナイ
フエッジ5の先端に衝突し、その飛沫の電荷による電流
/電圧変換回路CDの出力電圧より小さく設定されてい
る。
FIG. 5A is a circuit diagram showing an example of a polarity discriminating circuit PD suitable for use in the continuous jet type ink jet recording apparatus of the first embodiment. This polarity discriminating circuit PD
Are two comparators CP1 and CP2 and two resistors R
1 and R2, and a negative reference power source -V S, a positive reference power source + V S. Here, the negative reference power supply-
V S is larger than the voltage output from the current / voltage conversion circuit CD when the ink jet passes over the knife edge 5, and the positive reference power supply + V S indicates that the ink jet collides with the tip of the knife edge 5 and its droplets Is set to be smaller than the output voltage of the current / voltage conversion circuit CD due to the electric charge.

【0048】また、2つの比較器CP1およびCP2
は、いずれも前記サンプルホールド信号S/Hをストロ
ーブ信号として動作する。抵抗R1およびR2は、比較
器CP1およびCP2の出力を論理レベルに変換する。
比較器CP1およびCP2からの2ビットの出力電圧V
1 およびV2 から、図5(b)の表に示すように、イン
クジェット軸の3つの位置、すなわちインクジェットが
ナイフエッジ5上を通過する状態(VO <−VS )と、
インクジェットがナイフエッジ5でカットされる状態
(−VS <VO =0<+VS )と、インクジェットがナ
イフエッジ5の先端に衝突する状態(VO >+VS )と
が判別できる。
Also, two comparators CP1 and CP2
Operate with the sample / hold signal S / H as a strobe signal. Resistors R1 and R2 convert the outputs of comparators CP1 and CP2 to logic levels.
2-bit output voltage V from comparators CP1 and CP2
1 and V 2 , as shown in the table of FIG. 5B, three positions of the ink jet axis, that is, a state where the ink jet passes over the knife edge 5 (V O <−V S );
A state where the ink jet is cut by the knife edge 5 (−V S <V O = 0 <+ V S ) and a state where the ink jet collides with the tip of the knife edge 5 (V O > + V S ) can be determined.

【0049】図6は、第1実施例の連続噴射型インクジ
ェット記録装置に使用されて好適な極性判別回路PDの
他の例を示す回路図である。この極性判別回路PDは、
演算増幅器OP2と、バイアス電源Vb と、4つの抵抗
R3,R4,R5およびR6と、2つのダイオードD3
およびD4とから構成される非反転増幅器、および前記
サンプルホールド信号S/Hに同期して動作するA/D
変換器ADCで構成されている。電流/電圧変換回路C
Dの出力電圧V0 は、非反転増幅器でレベルシフト(イ
ンクジェットがナイフエッジ5でカットされた場合(V
0 =0)、出力がA/D変換可能な正電圧となるように
する)と、A/D変換可能なレベルまでの増幅とが行わ
れる。レベルシフトはバイアス電源Vb と抵抗R5と
で、出力電圧V0 の増幅は抵抗R3とR4とで行われ
る。ダイオードD3,抵抗R6およびダイオードD4
は、非反転増幅器の出力を0とA/D変換器ADCを破
壊しない電圧とにクランプするための素子である。この
極性判別回路PDを用いた場合、インクジェット軸の状
態は、A/D変換器ADCの出力データの差として出力
される。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of the polarity discriminating circuit PD suitable for use in the continuous jet type ink jet recording apparatus of the first embodiment. This polarity determination circuit PD
An operational amplifier OP2, a bias power supply Vb , four resistors R3, R4, R5 and R6, and two diodes D3
And D4, and an A / D operating in synchronization with the sample and hold signal S / H
It consists of a converter ADC. Current / voltage conversion circuit C
The output voltage V 0 of D is level-shifted by the non-inverting amplifier (when the inkjet is cut at the knife edge 5 (V
0 = 0), the output is set to a positive voltage capable of A / D conversion), and amplification to a level at which A / D conversion is possible is performed. In the level shift the bias power source V b and the resistor R5, the amplification of the output voltage V 0 is performed by the resistors R3 and R4. Diode D3, resistor R6 and diode D4
Is an element for clamping the output of the non-inverting amplifier to 0 and a voltage that does not destroy the A / D converter ADC. When the polarity discrimination circuit PD is used, the state of the inkjet axis is output as a difference between output data of the A / D converter ADC.

【0050】第1実施例の連続噴射型インクジェット記
録装置では、インク粒子を負に帯電させ負の偏向電場を
用いる場合について説明したが、正に帯電させて正の偏
向電場を用いてもまったく同様の効果が得られる。ただ
し、その場合、電流/電圧変換回路CDの出力電圧V0
の極性とインクジェット軸の状態とは逆の関係になる。
In the continuous jet type ink jet recording apparatus of the first embodiment, the case where the ink particles are negatively charged and a negative deflection electric field is used has been described. However, the same applies when the ink particles are positively charged and a positive deflection electric field is used. The effect of is obtained. However, in that case, the output voltage V 0 of the current / voltage conversion circuit CD
Has the opposite relationship to the state of the inkjet axis.

【0051】また、第1実施例の連続噴射型インクジェ
ット記録装置では、インクジェット軸の調整時において
直流電源DCSとスイッチSW1とを用いる場合につい
て説明したが、制御信号発生器(図示せず)の中にこの
機能を組み込みMPUで制御することも可能である。
Further, in the continuous jet type ink jet recording apparatus of the first embodiment, the case where the DC power supply DCS and the switch SW1 are used when adjusting the ink jet axis has been described, but the control signal generator (not shown) is used. It is also possible to control this function by incorporating an MPU.

【0052】図7は、本発明の第2実施例に係る連続噴
射型インクジェット記録装置の構成を示す図である。本
実施例の連続噴射型インクジェット記録装置は、帯電イ
ンク粒子を記録に使用し、非帯電インク粒子をカットす
るようにしたものであり、図1に示した第1実施例の連
続噴射型インクジェット記録装置とは、直流電源DC
S’から出力される直流テスト電圧が負で制御信号電圧
(記録時においてインクジェットを帯電(オン)させる
電圧)の1/2近辺の値に設定されていること,インク
ジェット軸の位置とインクジェットの帯電状態(図8で
説明),電流/電圧変換回路CD’(図9で説明),お
よびA/D変換器ADC’(図10で説明)の各点で相
違する。
FIG. 7 is a view showing the structure of a continuous jet type ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention. The continuous ejection type ink jet recording apparatus of the present embodiment uses charged ink particles for recording and cuts off non-charged ink particles. The continuous ejection type ink jet recording apparatus of the first embodiment shown in FIG. The device is a DC power supply DC
The DC test voltage output from S 'is negative and set to a value near 1/2 of the control signal voltage (voltage for charging (turning on) the ink jet during recording), the position of the ink jet shaft and the charging of the ink jet The state (described in FIG. 8), the current / voltage conversion circuit CD ′ (described in FIG. 9), and the A / D converter ADC ′ (described in FIG. 10) are different.

【0053】図8(a),(b)および(c)は、それ
ぞれインクジェットがナイフエッジ5の上を通過してい
る状態、ナイフエッジ5にカットされている状態、ナイ
フエッジ5の先端に衝突して飛散している状態を示す。
図8(a)に示すナイフエッジ5の上を通過する場合
は、制御電極3に印加されている負極性の直流電源DC
S’からの直流テスト電圧の誘導によって正に帯電した
インクジェットが導電性粒子キャッチャ8に捕獲される
ので正電荷が電流/電圧変換回路CD’に流入する。図
8(b)に示すナイフエッジ5によってカットされる場
合は、0、すなわち電荷の流入がない。図8(c)に示
すナイフエッジ5の先端に衝突して飛散する場合は、ナ
イフエッジ5は接地されているので衝突によってインク
ジェットの正電荷は消失する。そして、そこから飛散す
るときには負に荷電された偏向電極7から容量CS を介
して誘導され、再び正電荷をもった飛沫が発生する。た
だし、この場合は、偏向電圧が直流テスト電圧の10倍
以上あるのできわめて強く帯電し、導電性粒子キャッチ
ャ8に捕獲されると、図8(a)に示す場合と同極性で
かつ10倍以上の正電荷が電流/電圧変換回路CD’に
流入する。
FIGS. 8A, 8B and 8C show a state in which the ink jet passes over the knife edge 5, a state where the ink jet is cut into the knife edge 5, and a collision with the tip of the knife edge 5, respectively. And show the state of scattering.
When passing over the knife edge 5 shown in FIG. 8A, the DC power source DC of the negative polarity applied to the control electrode 3 is used.
Since the ink jet positively charged by the induction of the DC test voltage from S 'is captured by the conductive particle catcher 8, a positive charge flows into the current / voltage conversion circuit CD'. When cut by the knife edge 5 shown in FIG. 8B, 0, that is, there is no charge inflow. In the case where the knife edge 5 shown in FIG. 8C collides with the tip of the knife edge 5 and scatters, the positive edge of the ink jet is lost due to the collision because the knife edge 5 is grounded. Then, when flying from there, it is induced from the negatively charged deflection electrode 7 via the capacitance C S , and again a droplet having a positive charge is generated. However, in this case, since the deflection voltage is 10 times or more the DC test voltage, it is extremely strongly charged, and when it is captured by the conductive particle catcher 8, it has the same polarity as that shown in FIG. Flows into the current / voltage conversion circuit CD ′.

【0054】したがって、正電荷の有無と大小とを監視
することによってインクジェット軸の位置が判別でき
る。
Therefore, the position of the ink jet axis can be determined by monitoring the presence or absence and the magnitude of the positive charge.

【0055】インクジェット軸の最適位置は、大きい正
電荷が検出された位置とする。すなわち、このときは、
前記したように記録時の制御電圧の1/2近辺の直流テ
スト電圧で帯電され、偏向電場によって記録時の約1/
2の偏向を受けたインクジェットがナイフエッジ5の先
端をかすめていることになる。したがって、偏向量は制
御電圧に比例するから、記録時にはナイフエッジ5の先
端は直進ジェット(オフ)と偏向ジェット(オン)との
ほぼ2等分点に位置することになる。
The optimum position of the ink jet axis is a position where a large positive charge is detected. That is, at this time,
As described above, it is charged with a DC test voltage near 1/2 of the control voltage at the time of recording, and about 1 / at the time of recording by the deflection electric field.
This means that the ink jet that has been deflected by 2 grazes the tip of the knife edge 5. Therefore, since the deflection amount is proportional to the control voltage, the tip of the knife edge 5 is located at approximately the half point between the straight jet (off) and the deflection jet (on) during recording.

【0056】記録時においてナイフエッジ5の先端が正
確に直進ジェットと偏向ジェットとの2等分点が良いか
否かは記録された画像の画質によって判断される。本実
施例によれば、直流電源DCS’から出力される直流テ
スト電圧を0から記録時の制御電圧の範囲で可変にする
ことによってナイフエッジ5の先端位置を直進ジェット
と偏向ジェットとの間の任意の位置に設定することがで
きる。
At the time of recording, whether or not the tip of the knife edge 5 is accurately at the bisecting point between the straight jet and the deflected jet is determined by the quality of the recorded image. According to the present embodiment, the DC test voltage output from the DC power supply DCS ′ is made variable in the range of 0 to the control voltage at the time of recording, so that the tip position of the knife edge 5 is set between the straight jet and the deflecting jet. It can be set at any position.

【0057】図9は、第2実施例の連続噴射型インクジ
ェット記録装置において使用されて好適な電流/電圧変
換回路CD’の一例を示す回路図である。本実施例の連
続噴射型インクジェット記録装置では、0と2段階の正
電荷のみが検出される。したがって、積分器の出力は、
負電圧になる。そこで、本実施例では、後段のA/D変
換器ADC’に入力可能にするため、演算増幅器OP3
と2つの抵抗R7およびR8とで構成された反転増幅器
を通して出力電圧V0 を作っている。増幅率R8/R7
は、積分器の出力レベルとA/D変換器ADC’の許容
入力レベルとを考慮して決定されている。
FIG. 9 is a circuit diagram showing an example of a current / voltage conversion circuit CD 'suitable for use in the continuous ejection type ink jet recording apparatus of the second embodiment. In the continuous ejection type ink jet recording apparatus of this embodiment, only positive charges of 0 and 2 stages are detected. Therefore, the output of the integrator is
It becomes negative voltage. Therefore, in this embodiment, in order to enable input to the A / D converter ADC ′ at the subsequent stage, the operational amplifier OP3
It is making the output voltage V 0 through inverting amplifier made up of two resistors R7 and R8. Amplification rate R8 / R7
Is determined in consideration of the output level of the integrator and the allowable input level of the A / D converter ADC ′.

【0058】図10(a)は、第2実施例の連続噴射型
インクジェット記録装置において使用されて好適なAD
変換器ADC’の一例を示す回路図である。本実施例の
連続噴射型インクジェット記録装置では、同極性(正)
の電荷のみが検出されるので、インクジェット軸の位置
の判定にはA/D変換器ADC’を用いると便利であ
る。図10(a)は、2つのコンパレータCP3および
CP4と2つの基準電源+VS ' ,+VS " および2つ
の抵抗R9およびR10で構成された簡易型A/D変換
器の一例を示す。ここで、基準電源+VS ' はインクジ
ェットがナイフエッジ5を通過したときの電流/電圧変
換回路CD’の出力より小さく、基準電源+VS " はジ
ェットがナイフエッジ5の先端に衝突したときの電流/
電圧変換回路CD’の出力より小さく設定されている。
ただし、+VS ' <+VS " である。
FIG. 10 (a) shows an AD which is suitable for use in the continuous jet type ink jet recording apparatus of the second embodiment.
FIG. 14 is a circuit diagram illustrating an example of a converter ADC ′. In the continuous jet type ink jet recording apparatus of the present embodiment, the same polarity (positive)
Is detected, it is convenient to use the A / D converter ADC 'to determine the position of the inkjet axis. FIG. 10A shows an example of a simplified A / D converter composed of two comparators CP3 and CP4, two reference power supplies + V S ' , + V S " and two resistors R9 and R10. , The reference power supply + V S is smaller than the output of the current / voltage conversion circuit CD ′ when the ink jet passes through the knife edge 5, and the reference power supply + V S is the current / voltage when the jet collides with the tip of the knife edge 5.
It is set smaller than the output of the voltage conversion circuit CD '.
Note that + V S ' <+ V S " .

【0059】また、2つの比較器CP3およびCP4
は、いずれもサンプルホールド信号S/Hをストローブ
信号として動作する。抵抗R9およびR10は、比較器
CP3およびCP4の出力を論理レベルに変換する。比
較器CP3およびCP4からの2ビットの出力電圧V3
およびV4 から、図10(b)の表に示すように、イン
クジェット軸の3つの位置、すなわち、インクジェット
がナイフエッジ5を通過する状態(+VS ' <V0 <+
S " )と、インクジェットがナイフエッジ5でカット
される状態(V0 <+VS ' )と、インクジェットがナ
イフエッジ5の先端に衝突する状態(V0 >+VS "
とが判別できる。
Further, two comparators CP3 and CP4
Operate with the sample / hold signal S / H as the strobe signal. Resistors R9 and R10 convert the outputs of comparators CP3 and CP4 to logic levels. 2-bit output voltage V 3 from comparators CP3 and CP4
And from V 4, as shown in the table of FIG. 10 (b), 3 one position of the ink jet axis, i.e., the state in which the ink jet passes through the knife-edge 5 (+ V S '<V 0 <+
V S ") and a state in which the ink jet is cut by a knife edge 5 (V 0 <a + V S '), a state in which the ink jet impinges on the tip of the knife edge 5 (V 0> + V S ")
Can be determined.

【0060】なお、図10(a)に示したA/D変換器
の代わりに、市販のA/D変換器を使用することが可能
であることはもちろんである。
It is needless to say that a commercially available A / D converter can be used instead of the A / D converter shown in FIG.

【0061】ところで、上記第2実施例では、インク粒
子を正に帯電させ負の偏向電場を用いる場合について説
明したが、負に帯電させて正の偏向電場を用いてもまっ
たく同様の効果が得られる。ただし、その場合、電流/
電圧変換回路CD’の反転増幅器は非反転増幅器にする
ことが必要である。
In the second embodiment, the case where the ink particles are positively charged and a negative deflection electric field is used has been described. However, the same effect can be obtained even if the ink particles are negatively charged and a positive deflection electric field is used. Can be However, in that case,
The inverting amplifier of the voltage conversion circuit CD 'needs to be a non-inverting amplifier.

【0062】また、上記第1および第2実施例では、2
値制御方式の連続噴射型インクジェット記録装置につい
て説明したが、アナログ偏向方式の連続噴射型インクジ
ェット記録装置についても同様に適用可能なことはもち
ろんである。
In the first and second embodiments, two
Although the description has been given of the continuous ejection type ink jet recording apparatus of the value control method, it is needless to say that the present invention can be similarly applied to the continuous ejection type ink jet recording apparatus of the analog deflection method.

【0063】[0063]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
直流テスト電圧によってインク粒子を所定の位置に偏向
し、偏向されたインク粒子が分離手段を通過する状態,
分離手段でカットされる状態および分離手段の先端に衝
突する状態を第2の帯電手段と電荷検出手段とによって
容易に検出可能できるようにしたことにより、インクジ
ェット軸の高精度かつ容易な調整が可能になるという効
果がある。
As described above, according to the present invention,
A state in which the ink particles are deflected to a predetermined position by the DC test voltage, and the deflected ink particles pass through the separating means;
High accuracy and easy adjustment of the ink jet axis is possible by making it possible to easily detect the state of being cut by the separating means and the state of colliding with the tip of the separating means by the second charging means and the charge detecting means. Has the effect of becoming

【0064】また、直流テスト電圧を可変可能にするこ
とにより、インクジェット軸と分離手段との位置関係の
任意の調整が可能になるという効果がある。
Further, by making the DC test voltage variable, it is possible to arbitrarily adjust the positional relationship between the ink jet shaft and the separating means.

【0065】さらに、電荷検出手段をAC100Vに同
期して動作をする積分器を含んで構成することにより、
信頼度の高いインクジェット軸の検出が可能となるとい
う効果がある。
Further, by configuring the charge detecting means to include an integrator which operates in synchronization with AC100V,
There is an effect that it is possible to detect the inkjet axis with high reliability.

【0066】さらにまた、帯電手段と第2の帯電手段と
がインク粒子を互いに逆極性、またはレベルの大きく異
なる同極性に帯電させることにより、簡単かつ安価にイ
ンクジェット軸の高精度かつ容易な調整が可能になる連
続噴射型インクジェット記録装置が実現できるという効
果がある。
Further, since the charging means and the second charging means charge the ink particles with the opposite polarities or the same polarity with greatly different levels, the ink jet shaft can be adjusted easily and inexpensively with high precision and ease. There is an effect that a continuous ejection type ink jet recording apparatus which can be realized can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施例に係る連続噴射型インクジ
ェット記録装置を示す構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram showing a continuous jet type ink jet recording apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1実施例の連続噴射型インクジェット記録装
置におけるインクジェット軸の判別原理を説明する図で
ある。
FIG. 2 is a diagram illustrating a principle of determining an inkjet axis in a continuous ejection type inkjet recording apparatus according to a first embodiment.

【図3】図1中の電流/電圧変換回路の一例を示す回路
図である。
FIG. 3 is a circuit diagram showing an example of a current / voltage conversion circuit in FIG.

【図4】図3の電流/電圧変換回路の動作を説明するタ
イミングチャートである。
FIG. 4 is a timing chart illustrating an operation of the current / voltage conversion circuit of FIG. 3;

【図5】図1中の極性判別回路の一例を示す回路図であ
る。
FIG. 5 is a circuit diagram illustrating an example of a polarity determination circuit in FIG. 1;

【図6】図1中の極性判別回路の他の例を示す回路図で
ある。
FIG. 6 is a circuit diagram showing another example of the polarity discrimination circuit in FIG. 1;

【図7】本発明の第2実施例に係る連続噴射型インクジ
ェット記録装置を示す構成図である。
FIG. 7 is a configuration diagram illustrating a continuous ejection type ink jet recording apparatus according to a second embodiment of the present invention.

【図8】第2実施例の連続噴射型インクジェット記録装
置におけるインクジェット軸の判別原理を説明する図で
ある。
FIG. 8 is a diagram illustrating a principle of determining an inkjet axis in a continuous ejection type inkjet recording apparatus according to a second embodiment.

【図9】図7中の電流/電圧変換回路の一例を示す回路
図である。
FIG. 9 is a circuit diagram illustrating an example of a current / voltage conversion circuit in FIG. 7;

【図10】図7中のA/D変換器の一例を示す回路図で
ある。
FIG. 10 is a circuit diagram illustrating an example of an A / D converter in FIG. 7;

【図11】従来の連続噴射型インクジェット記録装置の
一例を示す構成図である。
FIG. 11 is a configuration diagram showing an example of a conventional continuous jet type ink jet recording apparatus.

【図12】図11中のノズルの調整機構の一例を示す図
である。
FIG. 12 is a diagram illustrating an example of a nozzle adjustment mechanism in FIG. 11;

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ノズル 2 インク電極 3 制御電極 4 接地電極 5 ナイフエッジ 6 偏向電源 7 偏向電極 8 導電性粒子キャッチャ 9 シールド線 11 支点 12 圧縮ばね 13 調整ねじ AD アンドゲート ADC’ A/D変換器 C 積分コンデンサ CD 電流/電圧変換回路 CP1〜CP4 比較器 D1〜D4 ダイオード DCS,DCS’ 直流電源 FF1,FF2 フリップフロップ IN インバータ OP1〜OP3 演算増幅器 PD 極性判別回路 PSC プリセットカウンタ R,R1〜R10 抵抗 SG シュミットゲート SW1〜SW4 スイッチ Reference Signs List 1 nozzle 2 ink electrode 3 control electrode 4 ground electrode 5 knife edge 6 deflection power supply 7 deflection electrode 8 conductive particle catcher 9 shield wire 11 fulcrum 12 compression spring 13 adjustment screw AD AND gate ADC 'A / D converter C integration capacitor CD Current / voltage conversion circuit CP1 to CP4 Comparator D1 to D4 Diode DCS, DCS 'DC power supply FF1, FF2 Flip-flop IN Inverter OP1 to OP3 Operational amplifier PD Polarity determination circuit PSC Preset counter R, R1 to R10 Resistance SG Schmitt gate SW1 SW4 switch

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 インクジェットを一連のインク粒子列に
分裂させる粒子化手段と、 この粒子化手段によって粒子化されたインク粒子を帯電
させる第1の帯電手段と、 インクジェット軸に直交する偏向電場を作り帯電インク
粒子を偏向させる偏向手段と、 この偏向手段により偏向されたインク粒子をカットし偏
向されなかったインク粒子を通過させる分離手段と、 この分離手段の先端に衝突し飛散するインク粒子を帯電
させる第2の帯電手段と、 前記分離手段を通過したインク粒子および前記分離手段
の先端に衝突し飛散したインク粒子を捕獲してその電荷
を検出する電荷検出手段と、 この電荷検出手段により検出された電荷に基づいてイン
クジェット軸の調整状態の可否を判定するインクジェッ
ト軸調整状態判定手段と、 インクジェット軸と前記分離手段との位置関係を調整す
るインクジェット軸調整手段とを備えることを特徴とす
る連続噴射型インクジェット記録装置。
1. A particle forming means for dividing an ink jet into a series of ink particle rows, a first charging means for charging ink particles formed by the particle forming means, and a deflection electric field orthogonal to an ink jet axis. Deflecting means for deflecting charged ink particles, separating means for cutting ink particles deflected by the deflecting means and passing undeflected ink particles, and charging ink particles colliding with and scattering at the tip of the separating means A second charging unit, a charge detection unit that captures the ink particles that have passed through the separation unit and the ink particles that collided with the tip of the separation unit and scattered, and detects the charge thereof. Inkjet axis adjustment state determining means for determining whether or not the inkjet axis can be adjusted based on the electric charge; Continuous jet type ink jet recording apparatus characterized by comprising a jet axis adjusting means for adjusting the positional relationship between the separating means.
【請求項2】 前記第1の帯電手段が、記録信号に応じ
た制御電圧を発生する制御信号発生手段と、0と制御電
圧との間の直流テスト電圧を発生するテスト電圧発生手
段と、入力された電圧に応じてインク粒子を帯電させる
制御電極と、前記制御信号発生手段の出力と前記テスト
電圧発生手段の出力とのいずれかを前記制御電極に接続
するスイッチ手段とを含むことを特徴とする請求項1記
載の連続噴射型インクジェット記録装置。
2. A control signal generating means for generating a control voltage according to a recording signal; a test voltage generating means for generating a DC test voltage between 0 and the control voltage; A control electrode for charging the ink particles in accordance with the applied voltage, and switch means for connecting any one of the output of the control signal generating means and the output of the test voltage generating means to the control electrode. The continuous ejection type ink jet recording apparatus according to claim 1.
【請求項3】 前記第1の帯電手段が、記録信号に応じ
た制御電圧と0と制御電圧との間の直流テスト電圧とを
発生する制御信号発生手段と、この制御信号発生手段の
出力に接続され前記制御信号発生手段の出力に応じてイ
ンク粒子を帯電させる制御電極とを含むことを特徴とす
る請求項1記載の連続噴射型インクジェット記録装置。
3. A control signal generating means for generating a control voltage in accordance with a recording signal and a DC test voltage between 0 and the control voltage, wherein the first charging means outputs a control voltage in accordance with a recording signal. 2. A continuous jet type ink jet recording apparatus according to claim 1, further comprising a control electrode connected to said ink supply unit for charging said ink particles in accordance with an output of said control signal generating means.
【請求項4】 前記第2の帯電手段が、前記偏向手段に
含まれることを特徴とする請求項1記載の連続噴射型イ
ンクジェット記録装置。
4. The continuous ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein said second charging means is included in said deflecting means.
【請求項5】 前記第1の帯電手段および前記第2の帯
電手段がインク粒子を互いに逆極性に帯電させるととも
に、前記インクジェット軸調整状態判定手段が極性判別
手段を含む電荷検出手段でなることを特徴とする請求項
1記載の連続噴射型インクジェット記録装置。
5. The method according to claim 1, wherein the first charging unit and the second charging unit charge the ink particles with opposite polarities, and the inkjet axis adjustment state determining unit is a charge detecting unit including a polarity determining unit. The continuous jet type ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein
【請求項6】 前記第1の帯電手段および前記第2の帯
電手段がインク粒子を同極性でかつ異なったレベルに帯
電させるとともに、前記インクジェット軸調整状態判定
手段がアナログ/デジタル変換手段を含む電荷検出手段
でなることを特徴とする請求項1記載の連続噴射型イン
クジェット記録装置。
6. A charge device according to claim 1, wherein said first charging means and said second charging means charge ink particles to have the same polarity and different levels, and said inkjet axis adjustment state determining means includes an analog / digital conversion means. 2. The continuous jet type ink jet recording apparatus according to claim 1, comprising a detection unit.
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