JPH03500273A - Method and apparatus for optimizing phase and improving resolution in inkjet printers - Google Patents

Method and apparatus for optimizing phase and improving resolution in inkjet printers

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JPH03500273A
JPH03500273A JP63508236A JP50823688A JPH03500273A JP H03500273 A JPH03500273 A JP H03500273A JP 63508236 A JP63508236 A JP 63508236A JP 50823688 A JP50823688 A JP 50823688A JP H03500273 A JPH03500273 A JP H03500273A
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JP
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droplet
ink
charging
potential
droplets
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ファーゴ フォスター エム
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アイリス グラフィックス インコーポレーテッド
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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/115Ink jet characterised by jet control synchronising the droplet separation and charging time

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.

Description

【発明の詳細な説明】 インクジェットブリンクにおける位相を最適化し解像度を改良するための方法と 装置 発明の背景 二里亘立立 本発明はインクジェット印字に使用するための、殊にインク流連続偏向形式のイ ンクジェットプリンタにおける液滴の形成と帯電を制御して画像の精度と品質の 向上を促進するための装置と方法に関する。[Detailed description of the invention] A method and method for optimizing phase and improving resolution in inkjet blinking Device Background of the invention Two miles standing The present invention is particularly suitable for use in inkjet printing, particularly in the form of continuous deflection of ink streams. Control droplet formation and charging in inkjet printers to improve image accuracy and quality. Concerning devices and methods for promoting improvement.

二貝立!見 インクシエンド印字の産業分野は過去において急速な技術的進歩を経験した。然 しながら、これらの進歩は液滴の記録面上への配置を制御する上で完全に満足の ゆく手段を作りだすことはなかった。そのため首尾一貫した基礎の上に手作業の 介入を最小限にして高解像度の画像をつくりだすことができなかった。Nikai stand! look The ink-end printing industry has experienced rapid technological advances in the past. Naturally However, these advances are not fully satisfactory in controlling the placement of droplets onto the recording surface. I never created the means to go there. Therefore, manual work is done on a consistent basis. It was not possible to produce high-resolution images with minimal intervention.

米国特許第4,639.739号(ヨヒムセン)に開示のタイプの連続流式イン クジェットプリンタの場合、インク流は毛管から所定の通路に沿って記録面方向 へ圧力噴射される。インクの流れは、いわゆる「液滴形成」点において自然と液 滴に形成される。液滴の流れの一部は第1の電位に帯電され、一方他の部分は第 2の電位を存することになる。その後、液滴は通路内に配置された電界によって 分離されることによって、一方の電位を有する液滴は通路から偏向し記録面から それ、他の電位を有する液滴は記録面へ至る。Continuous flow inlets of the type disclosed in U.S. Pat. No. 4,639.739 (Johimsen) In the case of a jet printer, the ink flow starts from the capillary tube and follows a predetermined path toward the recording surface. is injected under pressure. The ink flow naturally stops at the so-called "droplet formation" point. Formed into drops. A portion of the droplet stream is charged to a first potential, while another portion is charged to a first potential. Therefore, two potentials exist. The droplet is then moved by an electric field placed inside the passage. By being separated, the droplet with one potential is deflected from the path and away from the recording surface. However, droplets with other potentials reach the recording surface.

過去において、液滴の配置と液滴に液される帯電量の制御は元来、手作業による 介入を要し、この点で本問題に対する調節を必要としていた。米国特許第3.9 16.421号(ヘルツ)に論じられているように液滴の大きさと形成点を幾分 制御するために発振装置を使用することが知られている。In the past, controlling droplet placement and the amount of charge applied to the droplets was originally done manually. Intervention was required and adjustments to the problem were needed in this regard. U.S. Patent No. 3.9 16.421 (Hertz), the droplet size and formation point can be adjusted somewhat. It is known to use oscillator devices for control.

米国特許第4,639,736号と3.916,421号に開示の装置は従来技 術における他のインクジェットプリンタに比べて改善された解像度を備えている が、記録面上への液滴の配置を制御することに関して解像度の制約を依然蒙って いる。The devices disclosed in U.S. Pat. Nos. 4,639,736 and 3,916,421 are prior art. Features improved resolution compared to other inkjet printers in the industry However, they still suffer from resolution limitations in controlling droplet placement on the recording surface. There is.

液滴配置の変化を制御できないことは、配置の変化を補正するために手作業が必 要になることから画像の品質と画像を得るために要する時間の双方に悪影響を及 ぼすことになる。The lack of control over droplet placement changes requires manual intervention to compensate for placement changes. This has a negative impact on both the quality of the image and the time required to obtain the image. I will lose it.

又豆二!鞄 本発明の目的は記録媒体上に画像をつくりだすインクジェットプリンタで同媒体 上に高精度の液滴配置を可能にするものを提供することである。Mame two again! bag The purpose of the present invention is to use an inkjet printer that creates an image on a recording medium. The object of the present invention is to provide a method that enables highly accurate droplet placement.

本発明の目的は更に、手作業による介入が最小限で画像を正確に再生できるイン クジェットプリンタを提供することである。It is a further object of the present invention to provide an integrated system for accurately reproducing images with minimal manual intervention. The purpose of the company is to provide a jet printer.

本発明の目的は更に記録面上に液滴を正確に配置して画像をつくりだすための方 法を提供することである。A further object of the present invention is to create an image by accurately arranging droplets on a recording surface. It is to provide law.

本発明を組込んだインクジェットプリンタは圧力を使用して毛管から所定通路に 沿ってインクを噴射させる連続流プリンタである。圧電水晶が周期的な側部方向 振動を毛管の噴射端に加えて液滴形成点の実際位置を大きく制御することができ る。通路に沿って配置され流れが液滴に分解する点を包摂する帯電トンネルが液 滴を選択的に帯電させる。更に下流に位置決めされた偏量装置が特定の帯電量を 有する液滴を偏向させる一方、他の液滴が記録媒体へ至ることを可能にする。An inkjet printer incorporating the present invention uses pressure to move a capillary tube into a predetermined passageway. It is a continuous flow printer that ejects ink along the line. Piezoelectric crystal in periodic lateral direction Vibrations can be applied to the injection end of the capillary to greatly control the actual location of the droplet formation point. Ru. Charged tunnels located along the path and encompassing the point where the flow breaks up into droplets Selectively charge the droplets. A biasing device positioned further downstream determines a specific amount of charge. while allowing other droplets to reach the recording medium.

本発明は更に帯電トンネルに附与される電圧と圧電振動器の周期的振動との間に 同期的関係を維持する装置を含む。本装置は一個の液滴を帯電させることを可能 にする。振動器によって与えられる液滴形成点の制御と本装置の共働によって記 録面の特定領域に付着するインクの量と、液滴の記録面上への配置が正確に制御 されることになる。The present invention further provides an arrangement between the voltage applied to the charging tunnel and the periodic vibration of the piezoelectric vibrator. Contains devices for maintaining synchronous relationships. This device is capable of charging a single droplet. Make it. The control of the droplet formation point provided by the vibrator and the cooperation of this device allow for recording. Precise control of the amount of ink deposited on a specific area of the recording surface and the placement of droplets on the recording surface will be done.

図面の簡単な説明 第1図は本発明を具体化したインクジェットプリンタの線図、第2図はプリンタ の制御回路の線図。Brief description of the drawing Figure 1 is a diagram of an inkjet printer embodying the present invention, and Figure 2 is a diagram of the printer. Diagram of the control circuit of.

災左旦坐立胤l翌ユ さて、第1図について述べると、本発明を組込んだインクジェットプリンタはハ ウジング9内に格納された毛管3を有するインクジェット1を備えている。ポン プ19は導電インク4(例えばほぼ200オーム・センナメートル未満の体抵抗 を有する)をタンク13からインクジェット1へ吸送する。ジェットの後方端で インク4は電荷アダプタ5と接触する。上記アダプタ5は以下に述べるように事 実上接地されている。インクは毛管5からノズル15としての働きを行うその前 端を経て駆逐される。その結果生ずるインクの流れ17は液滴形成点18で液滴 に破砕される。圧電振動器7はノズル15を側部方間に振動させて液滴形成点で 流れを液滴に均一に破砕する。Disaster left sitting seated seed l next day Yu Now, referring to FIG. 1, an inkjet printer incorporating the present invention has a hard drive. It comprises an inkjet 1 having a capillary tube 3 housed in a housing 9. Pon The conductive ink 4 (for example, a body resistance of less than approximately 200 ohms/cm) ) from the tank 13 to the inkjet 1. at the aft end of the jet Ink 4 comes into contact with charge adapter 5 . The above adapter 5 works as described below. It is actually grounded. The ink flows from the capillary tube 5 before acting as a nozzle 15. Driven out through the edge. The resulting ink stream 17 is a droplet at the droplet formation point 18. crushed into pieces. The piezoelectric vibrator 7 causes the nozzle 15 to vibrate laterally at the droplet formation point. Break the stream uniformly into droplets.

帯電機構、この場合は帯電トンネル21は、同トンネル21をインク流17が通 過する時にそれを包囲するが、同トンネル21は液滴形成点18を包囲するよう に位置決めされている。トンネル21の電位は第1のレベルと第2のレベル間を 選択的に交互する。A charging mechanism, in this case a charging tunnel 21, through which the ink stream 17 passes. The tunnel 21 is designed to surround the droplet formation point 18. is positioned. The potential of the tunnel 21 is between the first level and the second level. Alternate selectively.

インク:IXl”rの前端は極性がトンネル21のそれと逆になった電位をとる 。これは流れの端に電荷が誘起されることに等しい。Ink: The front end of IXl"r takes a potential whose polarity is opposite to that of tunnel 21. . This is equivalent to an electric charge being induced at the end of the flow.

流17の端と9間に存在する電位によって帯電する。特定の液滴が流れから分離 された後のトンふル21の電位の変化は何れも液滴の帯電に影響を及ぼさないで あろう0本発明が主として目的とするのはこの帯電を個々の液滴に加える方法を 制御することである。It is charged by the potential that exists between the end of stream 17 and 9. Certain droplets separate from the flow Any change in the electric potential of the membrane 21 after the droplet is charged does not affect the charging of the droplet. The main objective of the present invention is to develop a method for applying this charge to individual droplets. It's about controlling.

液滴は次々と偏向装置23内へ入れ、そこで電界が上部偏向電極25と下部廃棄 もしくはガター電極27間に加えられる。上部電極は偏向される液滴の帯電の極 性と同一極性の電位を有し、ガター電極27はアース電位を有する。かくして、 これら液滴は電極25と27間の電界によってガター電極27中へ方向づけられ 、一方、他の液滴はごく僅か帯電されるか帯電されずにドラム43上に取付けら れた記録媒体41へ至る。The droplets are introduced one after another into the deflection device 23, where an electric field connects the upper deflection electrode 25 and the lower waste Alternatively, it is added between the gutter electrodes 27. The upper electrode is the charging pole of the deflected droplet. The gutter electrode 27 has a potential of the same polarity as the ground potential. Thus, These droplets are directed into gutter electrode 27 by the electric field between electrodes 25 and 27. , while other droplets are either slightly or uncharged and are not deposited on the drum 43. The recording medium 41 is then reached.

ドラムは駆動装置によってインクジェット1に対して回転し・インクジェット1 のハウジング9′はドラム軸に平行に移動するベース上に取付けられる。かくし て、インク流17からの非帯電液滴のために事実上、ラスク形弐のラインが媒体 上に形成されることになる。この場合、プラントホームのスペース47は媒体4 1によってはカバーされない。The drum is rotated relative to the inkjet 1 by a drive device. The housing 9' is mounted on a base that moves parallel to the drum axis. Hidden Therefore, due to the uncharged droplets from the ink stream 17, the second line of the rask shape is effectively will be formed on top. In this case, the space 47 of the plant home is occupied by the medium 4 Not covered by 1.

第2図について述べると、帯電アダプタ5はt流/電圧変換器150のホベアン プ149の反転入力端子の仮想アースに接続される。インク流17の端における この帯電の誘起(第1図)の結果、インク流内にアース間電流が生じ、変換器1 05の出力電圧はこの電流に等しい。この出力はA/D変換器105からデジタ ル処理装置107へ送られる。処理装置は出力をD/A変換器109へ提供して 位相制御装置111が水晶駆動発振器113の出力に付与する位相遅れを制御す る。Referring to FIG. It is connected to the virtual ground of the inverting input terminal of pin 149. At the end of the ink stream 17 This induction of charging (Figure 1) results in a ground-to-ground current in the ink stream, which causes the transducer 1 to The output voltage of 05 is equal to this current. This output is digitalized from the A/D converter 105. The data is sent to the file processing device 107. The processing device provides an output to the D/A converter 109. The phase control device 111 controls the phase delay imparted to the output of the crystal driven oscillator 113. Ru.

水晶発振R113は振動器7の振動を制御する。その位相調節出力もまた帯電ト ンネル21に加えられる電圧を時間調節する。The crystal oscillation R113 controls the vibration of the vibrator 7. Its phase adjustment output also The voltage applied to channel 21 is timed.

即ち、位相調節装置111の出力はデータ制御装置115へ加えられプリンタ用 入力データを電圧源117へ出力する。かくして、電圧源117は振動器7の振 動と同期して、しかし個々の液滴に加えられる電荷を制御する位相差で必要電位 を帯電トンネル21へ印加する。殊に、この特殊例では、ドラム43の各回転中 に、記録媒体41によりカバーされない長手方向ストリップがインクジェット1 と反対側にあるとき、装置53からの信号(第1図参照)は処理装置107へ送 られる。それと同時に処理装置は位相調節ルーチンに入る。まづ、同処理装置は 電圧源に信号を印加し、オフセント電圧をトンネル21へ加えることによって液 滴は全てガター電極27へ偏向する。その後、制御信号をデータ制御装置115 へ加え、データ制御装置115は擬像データ信号を発生して電圧源117へ出力 する。That is, the output of the phase adjustment device 111 is applied to the data control device 115 for use in the printer. Outputs input data to voltage source 117. Thus, the voltage source 117 controls the vibration of the vibrator 7. The required potential is synchronized with the motion, but with a phase difference that controls the charge applied to individual droplets. is applied to the charging tunnel 21. In particular, in this special case, during each rotation of the drum 43 , the longitudinal strip not covered by the recording medium 41 is the inkjet 1 , the signal from device 53 (see FIG. 1) is sent to processing device 107. It will be done. At the same time, the processor enters a phase adjustment routine. First, the processing equipment is By applying a signal to the voltage source and applying an offset voltage to the tunnel 21, the liquid is All the drops are deflected to the gutter electrode 27. Thereafter, the control signal is transmitted to the data control device 115. In addition, the data controller 115 generates a pseudo-image data signal and outputs it to the voltage source 117. do.

それと同時に、処理装置107は位相制御装置を「デイザーコさせトンネル21 に加えられた信号に付与される位相遅れを周期的に増減させる。その時、処理装 置107はA/D変換器105の出力を監視してt流/1圧変換器150のデジ タル出力を記録する。処理装置107はインク!X17中の最小Wit流に相当 する位相設定に主として依拠する位相設定を解析的に決定する。この設定値によ ってトンネル21に加えられる単一パルスごとに一個の液滴を帯電することが可 能になり、記録媒体41が再びジェット1の反対側になったとき位相制御装置に 加えられる。私は現在、750〜1200KHzの範囲の、殊に900〜100 0KH2の信号源を使用して水晶を駆動し水晶運動の全サイクルがほぼ1マイク ロ秒となるようにしている。同様に、私が印字中に使用する電圧源117によっ て帯電トンネル21が高電位もしくはアース電位になりインク液滴は選択的に帯 電もしくは非帯電されるようになる。然しながら、一定の方式と一定の条件の下 では印字用に液滴を若干帯電もしくはバイアスさせ液滴を完全に帯電させて偏向 されることが望ましいことが判る。このためにはインクノズル位置15を調節し て電圧源17によりトンネル21に加えられるDCバイアス電圧を調節するだけ でよい。私は、同様にして、1000〜2000Vの偏向電極とアースのガター 電極によって偏向されるべき液滴を−25〜−100v、殊に約−50Vの高電 位を有するトンネルによって帯電させることができることを発見した。私が使用 した位相円節ルーチン中に処理装置107によって帯電トンネル21に印加され る基準オフセント電圧はほぼ50Vである。At the same time, the processing device 107 causes the phase control device to “dazzle” the tunnel 21. The phase delay applied to the signal applied to the signal is periodically increased or decreased. At that time, the processing equipment A device 107 monitors the output of the A/D converter 105 and outputs the digital signal of the t-flow/1-pressure converter 150. record the total output. The processing device 107 is ink! Equivalent to the minimum Wit style in X17 Analytically determine the phase setting that depends primarily on the phase setting. This setting value It is possible to charge one droplet per single pulse applied to the tunnel 21. When the recording medium 41 is on the opposite side of the jet 1 again, the phase control device Added. I currently use frequencies in the 750-1200KHz range, especially 900-100KHz. A 0KH2 signal source is used to drive the crystal, and the entire cycle of crystal movement is approximately 1 mic. It is made to be in seconds. Similarly, the voltage source 117 that I use during printing The charging tunnel 21 becomes high potential or ground potential, and the ink droplets are selectively charged. Becomes charged or uncharged. However, in a certain way and under certain conditions Then, for printing, the droplet is slightly charged or biased, and the droplet is completely charged and deflected. It turns out that it is desirable to do so. To do this, adjust the ink nozzle position 15. simply adjust the DC bias voltage applied to the tunnel 21 by the voltage source 17. That's fine. In the same way, I installed a 1000-2000V deflection electrode and a ground gutter. The droplets to be deflected by the electrodes are exposed to a high voltage of -25 to -100V, especially around -50V. It was discovered that electrical charging can be achieved by a tunnel with a high potential. i used is applied to the charging tunnel 21 by the processor 107 during the phase cycle routine The reference offset voltage used is approximately 50V.

本例の場合、先に述べた如く、水晶発振器113は水晶を駆動する信号と、水晶 7の状態に関する位相制御装置111に対する情報信号を両者提供する。水晶7 はインクジェットを周期的に振動させることによって噴射される時のインク流が 僅かに撹乱され流れがノズル15からほぼ同一の距離で(各液滴の形成される時 間間隔がほぼ一定になるように)液滴に破砕されがちとなり、−個の液滴が水晶 発振器113のクロンクサイクルにほぼ等しい割合で流れから破砕されるように なっている。In this example, as mentioned earlier, the crystal oscillator 113 generates a signal to drive the crystal, and a signal to drive the crystal. Both provide information signals to the phase controller 111 regarding the state of 7. crystal 7 By periodically vibrating the inkjet, the ink flow when ejected is The slightly disturbed flow is at approximately the same distance from the nozzle 15 (when each droplet is formed). The droplets tend to break up into crystals (so that the spacing between them is almost constant), and - droplets form a crystal. so that it is fractured from the flow at a rate approximately equal to the Cronk cycle of the oscillator 113. It has become.

電圧源によって帯電トンネルへ向けられるパルスの持続時間は先に述べた如く、 水晶発振器113のクロンクサイクルと調節される位相の倍数の期間である。か くして、−個の?&滴を帯電させるためには、電圧源117は水晶発振装置11 30位相調節サイクルの間(例えば、私の方式ではほぼ1マイクロ秒)it圧を 帯電トンネル21へ印加する。先に説明したように、所望の結果はインク流から 1個の液滴を分離する時と同インク流から次の液滴を分離する時の間の時間を制 御してトンネル21の電位を充電させることだけである。As mentioned above, the duration of the pulse directed into the charged tunnel by the voltage source is The duration is a multiple of the clock cycle of the crystal oscillator 113 and the phase being adjusted. mosquito So, -? & To charge the drop, the voltage source 117 is connected to the crystal oscillator 11 It pressure for 30 phase adjustment cycles (e.g., approximately 1 microsecond in my method) The voltage is applied to the charging tunnel 21. As explained earlier, the desired result is from the ink flow Controls the time between separating one droplet and separating the next droplet from the same ink stream. All that is required is to charge the potential of the tunnel 21 by controlling the tunnel 21.

システム中の些細な変化は時間を追って生ずることが理解できよう、かかる変化 は印字に有害な影響を及ぼすから、私は帯電トンネルのパルス発生を制御する手 段を設けて水晶発振器113から水晶装置7へ至る信号の状態に関して液滴の帯 電を最適化するようにした。かくして、液滴の充電と配置に対して相当の制御を 行うことができる。It is understood that small changes in a system occur over time; such changes has a harmful effect on printing, so I decided to control the pulse generation of the charging tunnel. The band of droplets is determined with respect to the state of the signal from the crystal oscillator 113 to the crystal device 7 by providing stages. Optimized power. Thus, considerable control over droplet charging and placement is achieved. It can be carried out.

私が使用し説明した実際のシステムにおいて、私はインクジェットを媒体の一回 転毎に再較正してシステムを再較正する装置と技法を開発した。この場合、電流 /電圧変換器150を流れる帯電アダプタ5で電流を測定することによって電圧 を測定する。このことはスペース47がインクジェットにさらされる期間中と、 テストパターン信号がデータ制御装置115により発生させられる時に行われる 。この測定は媒体上の余白がインクジェットにさらされる間にも行うことが理解 できよう、この測定電圧はその後、システムを再較正するために使用される。In the actual system I used and described, I used an inkjet medium We developed equipment and techniques to recalibrate the system after each rotation. In this case, the current The voltage is determined by measuring the current in the charging adapter 5 flowing through the /voltage converter 150. Measure. This occurs during the period in which space 47 is exposed to the inkjet; is performed when the test pattern signal is generated by the data controller 115. . It is understood that this measurement is also taken while the margins on the media are exposed to the inkjet. This measured voltage could then be used to recalibrate the system.

第1図に示す実施例では、インクジェットプリンタは米国特許第4.639,7 36号と第4,668,359号で論ぜられたタイプの単一ジェットを有するも のである。本発明はマルチジェットインクジェットプリンタ内に容易に組込める ことは明らかであり、また実際にそのように9定されている。同様にして、これ らの特許中に図解された種々の改良点の全てが本文中に開示されているわけでは ないが、当業者であれば本発明の性質と精神から逸脱せずにそれらを本文中に容 易に組込めることが理解できよう。In the embodiment shown in FIG. 1, the inkjet printer is No. 36 and 4,668,359 with a single jet of the type discussed. It is. The invention can be easily incorporated into multijet inkjet printers. This is clear, and is actually defined as such. Similarly, this Not all of the various improvements illustrated in the patent are disclosed in the text. However, those skilled in the art can incorporate them into the text without departing from the nature and spirit of the invention. You can see that it can be easily incorporated.

同様にして、当業者には、本発明を連続流偏向形技術を使用する全てのインクシ ェフドブリンクに対して広く応用できることが明らかであろう、このことは偏向 インクがガターに偏向するか印字用に偏向されるかにかかわりなくあてはまる。Similarly, those skilled in the art will appreciate that the present invention can be applied to any ink cartridge using continuous flow deflection technology. This will clearly have wide applicability to biased links. This is true whether the ink is deflected into the gutter or for printing.

また、ある場合には他の変数を制御可能なものと仮定すると、本発明の精神と範 囲内で圧電水晶あるいはその他の周期的に振動する装置を高電圧駆動装置と相互 接続することによって帯電トンネル、もしくはその他のインク流から破砕する液 滴を帯電させる装置が適当な時間で所望電位に帯電させることができることが理 解できよう。Additionally, assuming that other variables are controllable in some cases, the spirit and scope of the invention Interacting a piezoelectric crystal or other periodically vibrating device with a high-voltage drive within a Fluid that fractures from a charging tunnel or other ink stream by connecting It is reasonable that the device that charges the droplet can charge it to the desired potential in an appropriate amount of time. I can figure it out.

本発明装置はインクジェットプリンタについて説明したが・基板に運ばれる液量 を高精度に制御することがめられるような他の分野にも適用することができる0 例えば、現在製造され使用中の一定の医薬は小量で正確な投与量を運ぶことを必 要としてし)るが、本発明は使用者が基板に対してかかる液体の正確な量を運ぶ ことも可能にするものである“、同装置は先に述べたようにポンプと医薬を含む タンクと共にジェット、帯1i偏向装置より構成されることになろう、基板は所 定通路に沿って位置決めされることになろう。同装置は上記の通常の方法で較正 され、その後、必要とされる正確な投与量が基板に送られることになる。米国特 許により新規性を具備し確保されるべき点は以下の通りである。Although the device of the present invention was explained about an inkjet printer, the amount of liquid carried to the substrate It can also be applied to other fields where highly accurate control of For example, certain pharmaceuticals currently manufactured and in use require delivery of precise doses in small volumes. Essentially, the present invention allows the user to deliver a precise amount of liquid to the substrate. “The device also includes the pump and medication as mentioned above. It will consist of a tank, a jet, and a band 1i deflection device, with the board in place. It will be positioned along a regular path. The device was calibrated using the usual method described above. The exact dose required will then be delivered to the substrate. US special The points that should be ensured to ensure novelty through approval are as follows.

9書X古書に変更なし) FIG、 1 特許庁長官 吉 1)文 毅 殿 1、特許出願の表示 PCT/US 881033113、特許出願人 4、代理人 5、補正書の提出年月日 1989年3月23日F!−書(内容に変更なし) 補正請求範囲 1、導電液の正確な量を基板方向に向ける装置において、A)毛管と、 B)上記毛管からの液を所定通路に沿って流れの形で噴射する手段と、 C)液流の液滴を所定電位に選択的に帯電させる手段と、D)一定液滴を所定通 路から外れさせて選択された液滴のみが基板に達するようにする偏向装置と、 E)上記装置の通常動作中に上記毛管から噴射された液滴に附与された電位を比 較的短い時間間隔で検出する手段と、F)上記検出手段により検出された帯電レ ベルを解析する手段と、 G)上記解析手段に応答して選択的に液滴を帯電させる手段の位相を調節するこ とによって上記選択的帯電手段の電位を交互させるタイミングを調節することに よって各液滴がかかる液滴に対するほぼ所定電位に帯電されるようにする手段と 、から成る前記装置。9 books x old books (no changes) FIG. 1 Yoshi, Commissioner of the Patent Office 1) Takeshi Moon 1. Patent application indication PCT/US 881033113, patent applicant 4. Agent 5. Date of submission of amendment: March 23, 1989 F! − (no change in content) Amendment claim scope 1. An apparatus for directing a precise amount of conductive liquid toward a substrate, comprising: A) a capillary tube; B) means for injecting liquid from said capillary in the form of a stream along a predetermined path; C) means for selectively charging the droplets of the liquid stream to a predetermined potential; and D) means for selectively charging the droplets of the liquid stream to a predetermined potential. a deflection device for deflecting the droplets so that only selected droplets reach the substrate; E) Compare the potential imparted to the droplets ejected from the capillary during normal operation of the device. F) a means for detecting at relatively short time intervals; and F) a charge level detected by the above detection means; a means of analyzing the bell; G) adjusting the phase of the means for selectively charging the droplets in response to the analysis means; and adjusting the timing of alternating the potential of the selective charging means. Therefore, means for ensuring that each droplet is charged to approximately a predetermined potential relative to the droplet; , said apparatus comprising:

2、更に、液滴形成制御手段を備え、液流から形成された液滴の大きさが略均等 となり略一定の速度で流れから破砕される傾向を有する請求項1記載の装置。2. Furthermore, it is equipped with a droplet formation control means, so that the size of the droplets formed from the liquid flow is approximately uniform. 2. The apparatus of claim 1, wherein the apparatus has a tendency to fracture from the flow at a substantially constant rate.

3、上記液滴形成制御手段がノズル端もしくは毛管に近接して取付けられ上記毛 管のノズル端を作動させる圧電振動器と、同振動器に接続され振動器の振動率、 従って液滴形成率の時間円節を行う水晶発振器と、を含む請求項2記載の装置。3. The droplet formation control means is mounted close to the nozzle end or the capillary, and A piezoelectric vibrator that operates the nozzle end of the tube, and the vibration rate of the vibrator connected to the same vibrator, 3. The apparatus of claim 2, further comprising a crystal oscillator for time-modulating the droplet formation rate.

4、 上記電位検出手段が毛管に接続されることによってインク内に誘起されブ こ電流が検出され上記流れから、破砕する液滴の電5、上記帯電レベル解析手段 が上記帯電手段の毛管内の液内に誘起された最小限電流に相当する最適位相を判 断する請求項3記載の装置。4. When the potential detection means is connected to the capillary tube, the voltage induced in the ink is This current is detected and from the flow, the charge level of the crushed droplet 5 and the charge level analysis means are determined. determine the optimum phase corresponding to the minimum current induced in the liquid in the capillary of the charging means. 4. The device according to claim 3, wherein

6、上記帯電手段の最適な位相が液晶振動器の振動率の倍数である請求項5記戦 の装置。6. Claim 5, wherein the optimum phase of the charging means is a multiple of the vibration rate of the liquid crystal oscillator. equipment.

7、上記帯電レベル解析手段が毛管内の液体に誘起された最小電流に相当するよ う上記帯電手段の最適な位相を決定する請求項1記載の装置。7. The charge level analysis means described above corresponds to the minimum current induced in the liquid in the capillary. 2. The apparatus of claim 1, further comprising determining an optimum phase of said charging means.

8、 インクジェットプリンタの動作方法において、毛管から導電液体を1つの 面に向けて圧力噴出させ、破裂して液滴となる液体流を形成し、 毛管の噴出端に近接して配置された電極の電位を変更して・上記液体流から分か れた上記圧力噴出液滴の流れから破砕された選択液滴が第1の電位を有し、かつ 他の液滴が第2の電位を有するようにし、 上記第1の電位の液滴を上記面に向かわせ、かつ第2の電位の液滴を溝に当てる ようにし、 上記インク流に誘起された電流を上記装置のルーチン及び通常動作中に比較的短 時間で周期的に測定し、該測定工程には、上記毛管からの液体の噴出点から上流 の電流を測定することを含み、さらに 該測定工程中に上記帯電工程のタイミングを変化させることを含む方法。8. In the method of operation of an inkjet printer, a single conductive liquid is drawn from a capillary tube. Pressure is ejected toward the surface to form a liquid stream that bursts into droplets. By changing the potential of an electrode placed close to the spout end of the capillary, selected droplets fractured from the flow of pressure ejected droplets having a first potential, and causing the other droplet to have a second potential; A droplet having the first potential is directed toward the surface, and a droplet having a second potential is applied to the groove. So, The current induced in the ink flow is relatively short during routine and normal operation of the device. upstream from the point of ejection of the liquid from the capillary tube. including measuring the current of A method comprising changing the timing of the charging step during the measuring step.

9、更に、上記毛管の噴射端を上記帯電段階のタイミング率に比例する割合で振 動させる段階より成る請求項8記載の方法。9. Further, shaking the jet end of the capillary tube at a rate proportional to the timing rate of the charging step. 9. The method of claim 8, comprising the step of moving.

10、上記帯電段階が測定段階中に第1と第3の電位間で上記液滴の帯電を交互 させることによって帯電された液滴が全てガター上に衝突するようになった請求 項8記載の方法。10. The charging step alternates the charging of the droplet between the first and third potentials during the measurement step. Claim that all charged droplets collided on the gutter by The method according to item 8.

平成 年 月 日 1、事件の表示 PCT/US 881033113、補正をする者 事件との関係 出願人 5、補正命令の日付 自 発 平成 年 月 日 1、事件の表示 PCT/US 88/ 033113、補正をする者 事件との関係 出願人 5、補正命令の日付 自 発 7、補正の内容 別紙のとおり 補正書つ翻i文提出書(F+法第184条つ7Qに添付の翻訳文の浄書(内容に 変更なし)国際調査報告 国際調査報告 PごT/LIS銘/(:=l)Heisei Year Month Day 1. Indication of case PCT/US 881033113, person making amendment Relationship to the case: Applicant 5. Date of amendment order: Self-issued Heisei Year Month Day 1. Indication of the case PCT/US 88/033113, person making the amendment Relationship to the case: Applicant 5. Date of amendment order: Self-issued 7. Contents of amendment as attached Amendment and Translation Submission Form (F + Copy of the translation attached to Article 184 and 7Q of the Act (with the contents) No change) International search report international search report PgoT/LIS signature/(:=l)

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 1.所定通路に沿って基板方向へ導電液が一つの流れとして噴射される毛管と、 インク流内で液滴を選択的に帯電させる手段と、一定の液滴を上記所定の通路か らそらして選択された液滴のみを基板に到達させる偏向装置と、液滴に付与され た帯電レベルを検出する手段と、液滴に対して附与された検出帯電レベルから上 記選択帯電手段を選択に交互させるための適当なタイミングを決定する手段と、 から成る装置。1. a capillary tube through which a conductive liquid is injected as a single flow toward the substrate along a predetermined path; means for selectively charging droplets within the ink stream and directing certain droplets to said predetermined path; a deflection device that deflects only selected droplets to reach the substrate; means for detecting the level of charge applied to the droplet, and means for detecting the level of charge applied to the droplet means for determining appropriate timing for alternately selecting the selective charging means; A device consisting of 2.毛管と、同毛管から導電インク流を圧力噴出させるための圧力発生装置と、 上記インク流の選択部分の電位を選択的に変化させる帯電電極と、上記インク流 の部分の電位に従って上記インク流部分を選択的に偏向させることによって、上 記インク流の所定部分が記録面に衝突して他の部分が廃棄収集器へ向かうように する偏向装置と、帯電電極の電位を変化させる電圧源と、同電圧源からのパルス のタイミングを制御することによって帯電電極の電位が一個の液滴の破砕と次の 液滴の破砕との間の時間間隔中だけ変化するようにする手段と、より成るインク ジェットプリンタ。2. a capillary; a pressure generating device for ejecting a flow of conductive ink from the capillary; a charging electrode that selectively changes the potential of a selected portion of the ink flow; by selectively deflecting the ink stream portion according to the potential of the portion of the upper A predetermined portion of the recording ink stream impinges on the recording surface and another portion is directed to a waste collector. a deflection device that changes the potential of the charged electrode, a voltage source that changes the potential of the charged electrode, and a pulse from the same voltage source. By controlling the timing of and means for causing the ink to change only during the time interval between breakup of the droplets. jet printer. 3.更に、毛管からの噴射を周期的に振動させる振動器と、同振動器のサイクル 割合を制御することによって上記電圧源がパルスを振動器の関数として変化させ る駆動装置と、より成る請求項2記載のインクジェットプリンタ。3. Furthermore, a vibrator that periodically vibrates the jet from the capillary, and a cycle of the vibrator. By controlling the rate, the voltage source changes the pulse as a function of the oscillator. 3. The inkjet printer according to claim 2, further comprising a drive device comprising: 4.更に、液滴形成点において形成される液滴の電位を解析して電圧源からのパ ルスの駆動装置に対する適当な位相推移を決定するサンプリング装置を備える請 求項3記載のインクジェットプリンタ。4. Furthermore, the potential of the droplet formed at the droplet formation point is analyzed to determine the power from the voltage source. A sampling device is provided to determine the appropriate phase shift for the drive of the pulse. The inkjet printer according to claim 3. 5.更に、毛管からの噴射をサイクリックに振動させる手段を備え、上記帯電電 極を選択的に交互させるタイミングが上記毛管の振動の関数として変化するよう にする請求項1記載の装置。5. Furthermore, means for cyclically vibrating the jet from the capillary tube is provided, and the above-mentioned electrostatic charge is The timing of selectively alternating poles varies as a function of the capillary oscillations. 2. The apparatus of claim 1. 6.帯電電極が更に電圧パルスを発生させて帯電電極の電位を選択的に交互させ る電圧源を備え、帯電電極に対するパルスの持続期間が振動手段のクロックサイ クルの位相調節倍数である請求項5記載の装置。6. The charged electrode further generates voltage pulses to selectively alternate the potential of the charged electrode. a voltage source whose pulse duration to the charged electrode is equal to the clock cycle of the vibrating means. 6. The device of claim 5, wherein the device is a phase adjustment multiple of Kul. 7.上記液滴を帯電させる手段が第1と第2の電位間を選択的に交互してインク 流が通過する電界を発生させる帯電電極を備え、上記帯電電極が上記インク流が 液滴に破砕される領域を含む一領域において上記通路に沿って位置決めされる請 求項4記載のインクジェットプリンタ。7. The means for charging the droplets selectively alternates between the first and second potentials to charge the ink droplets. a charged electrode that generates an electric field through which the ink flow passes; A probe positioned along said path in a region containing the region broken into droplets. The inkjet printer according to claim 4. 8.更に、テストパターンを発生させ上記テストパターン中に液滴に付与される 帯電状況を監視するサンプリング手段と、上記帯電電極に付与される電位を変化 させる適当なタイミング信号を設定する手段と、を備える請求項2記載のインク ジェットプリンタ。8. Furthermore, a test pattern is generated and a droplet is applied to the droplet during the test pattern. A sampling means for monitoring the charging status and changing the potential applied to the charging electrode. 3. The ink according to claim 2, further comprising means for setting an appropriate timing signal to jet printer. 9.更に、毛管のノズル端を振動させる振動器と、振動器のサイクルを制御する クロック装置と、上記サンプリング手段からのタイミング信号を受取り振動器の 電位の位相を上記水晶速度に対して変化させる位相制御装置と、から成る請求項 8記載のインクジェットプリンタ。9. Additionally, a vibrator is used to vibrate the nozzle end of the capillary tube and the cycle of the vibrator is controlled. A clock device receives the timing signal from the sampling means and controls the vibrator. A phase control device that changes the phase of the potential with respect to the crystal speed. 8. The inkjet printer described in 8. 10.インクジェットプリンタの印字改良方法において、毛管から連続流の形で インクを噴射させ、上記インクの一部を選択的に帯電させて一定の液滴が他の液 滴に対して高い帯電率をもたせ、上記電荷の一つを有するインク液滴を偏向させ て所定液滴が記録面に至ることを可能ならしめ、上記液滴の帯電タイミングをイ ンク流からの液滴形成に対して制御して、印字走査の非印字期間中に上記液滴の 形成に対する上記液滴の帯電のタイミングを再較正し、かかる非印字期間中にテ ストルーチンを発生させ、上記液滴の帯電段階の適当なタイミングを決定して液 滴が第1もしくは第2の帯電レベルの何れかにあり、その相当量が上記第1と第 2の帯電レベル間にある電荷を有しないようにする前記方法。10. In the printing improvement method of inkjet printers, in the form of a continuous flow from a capillary By ejecting ink and selectively charging a portion of the ink, a certain droplet is attached to other liquids. imparting a high charge to the droplet and deflecting the ink droplet with one of the above charges. to allow a predetermined droplet to reach the recording surface, and adjust the charging timing of the droplet. droplet formation from the ink stream during the non-printing period of the print scan. Recalibrate the timing of charging of the droplets with respect to formation and test during such non-printing periods. A strut routine is generated and the appropriate timing of the charging stage of the droplet is determined. The droplet is at either a first or second charge level, and a significant amount of the drop is at either the first or second charge level. Said method of not having a charge that is between two charge levels. 11.更に、毛管のノズル端を周期的に振動させ、周期的振動の割合を制御する 段階より成り、上記帯電段階が第1と第2の電位間を交互する液滴形成点で上記 液滴を電極内を通過させることによってインク液滴がインク流から分解する時に それらに附与される第1もしくは第2の帯電レベルを有する傾向をもつようにし 、上記帯電タイミングを制御する段階が電極に附与される電位の位相をノズルの 周期的振動に対して変化させることを含む請求項10記載の方法。11. Furthermore, the nozzle end of the capillary tube is periodically vibrated to control the rate of periodic vibration. the charging step alternating between a first and a second potential at the point of droplet formation; When an ink droplet breaks up from the ink stream by passing the droplet through an electrode tend to have a first or second charge level imparted to them. In the step of controlling the charging timing, the phase of the potential applied to the electrode is controlled by the nozzle. 11. The method of claim 10, comprising varying to periodic oscillations.
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