JPH1016234A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 印字状態の制約を受けないでインク粒子発生
タイミング情報を得る。 【解決手段】 印字ノズル１５とは別に粒子化タイミン
グ検出用ノズル１６を設け、この粒子化タイミング検出
用ノズルから噴出するインク粒子の発生タイミングを検
出して前記印字ヘッドの印字用ノズルから噴出するイン
ク粒子の発生タイミングを推定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、印字ヘッドのノズ
ルから連続的に噴出するインク粒子を選択的に静電偏向
して被印字物に付着させて印字を行なう荷電偏向制御方
式のインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】荷電偏向制御方式のインクジェット記録
装置は、ノズルから一定周期で連続的に噴出するインク
粒子を帯電電極によって選択的に帯電させて偏向電極の
間を飛行させることにより飛行方向を静電偏向し、印字
に使用するインク粒子は被印字物に付着させ、印字に使
用しないインク粒子はインク回収用のガターに飛び込ま
せて回収する印字ヘッドを備える。この印字ヘッドは被
印字物を搬送するコンベアラインに向けて設置され、コ
ンベアラインによって搬送される被印字物がこの印字ヘ
ッドの前を通過するときに、文字信号によって帯電電極
の帯電電圧を制御することにより、印字に使用するイン
ク粒子が被印字物の所定の位置に付着するように偏向飛
行するような電荷を該インク粒子に与える。

【０００３】インク粒子の帯電は、ノズルから噴出する
インクの先端部が帯電電極に印加された帯電電圧よって
帯電状態にあるときに分離して粒子化することにより実
現することから、インク粒子の帯電制御には、インク粒
子の発生タイミングと帯電電圧制御のタイミングが整合
していることが必要である。印字ヘッドは、高周波励振
電圧が印加されて振動する振動子によってノズルから噴
出するインクに振動子により振動を与えてインク粒子の
発生タイミングに規則性をもたせている。しかし、イン
クの物性が変化すると振動子の振動とインク粒子の発生
タイミングの相対関係（位相）が変化する。そして、イ
ンク粒子の発生タイミングと帯電電圧制御のタイミング
がずれて整合が乱れると、インク粒子に目的量の電荷を
与えることができなくなるために該インク粒子の偏向量
（飛行方向）がずれて目的位置に飛行させることができ
なくなり、被印字物に正しい印字を行なうことができな
くなる。

【０００４】このために、印字を行なわない期間に、イ
ンク粒子がガターに飛び込む範囲を越えない程度の量の
電荷を該インク粒子に帯電させるインク粒子化タイミン
グ検出信号を帯電電極に印加して該インク粒子の帯電状
態を検出することにより、高周波励振電圧とインク粒子
の発生タイミングの相対関係を検出している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ノズル
から噴出するインク粒子を連続的に使用して切れ目なく
印字を行なうような印字状態が長く継続すると、インク
粒子の発生タイミングを検出する機会を作ることができ
なくなることから、帯電制御にずれが発生して印字乱れ
が発生する問題がある。

【０００６】印字の合間にインク粒子発生タイミングの
検出を行なう荷電偏向制御型のインクジェット記録装置
は、前述したように、インク粒子を連続的に使用して切
れ目なく印字を行なうような印字状態が長く継続すると
帯電制御にずれが発生して印字乱れが発生する問題があ
ることから、印字内容に制約がある。即ち、高速で連続
印字する用途には不向きである。

【０００７】従って、本発明の目的は、印字状態の制約
を受けないでインク粒子の発生タイミング情報を得るこ
とができるインクジェット記録装置を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は、印字ヘッドの
印字用ノズルから噴出するインク粒子を帯電して偏向制
御するインクジェット記録装置において、前記印字ヘッ
ドとは別に粒子化タイミング検出用ノズルを備えた粒子
化タイミング検出ヘッドと、前記粒子化タイミング検出
用ノズルから噴出するインク粒子の発生タイミングを検
出して前記印字ヘッドの印字用ノズルから噴出するイン
ク粒子の発生タイミングを推定する手段を備え、高速印
字を継続したままで位相整合を実現するものである。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態に係る
インクジェット記録装置を図面を用いて説明する。

【００１０】図１において、１はインクジェット記録装
置の全体を制御するＭＰＵ（マイクロプロセッシングユ
ニット）、２はインクジェット記録装置内で一時的にデ
ータを記憶しておくＲＡＭ（ランダムアクセスメモ
リ）、３は制御用ソフトウェアおよびデータを記憶する
ＲＯＭ（リードオンリーメモリ）、４は入力されたデー
タや印字内容等を表示する表示装置、５はパネルインタ
ーフェース、６は各種の設定値を入力するキーを備える
パネル、７は印字内容等を記憶しておくバッテリーバッ
クアップＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）、８はイン
クジェット記録装置の印字に関する全般的な制御を行な
う印字制御回路、９は被印字物が印字ヘッドの前方を通
過するのを検出する被印字物検出回路、１０は印字内容
を文字信号（帯電電圧）に変換して出力する文字信号発
生回路、１１は同期信号に所定の位相で同期したインク
粒子化タイミング検出用信号を発生する粒子化検出信号
発生回路、１２は同期信号に対するインク粒子化タイミ
ングを検出するインク粒子検出回路、１３は後述する印
字用ノズル１５および粒子化タイミング検出用ノズル１
６に実装された振動子（図示せず）に供給する共通の高
周波励振電圧を同期信号に同期して発生する高周波電圧
発生器であり、これらはバスライン１４によって結ばれ
ている。

【００１１】１５は振動子に励振されて印字を行なうた
めのインク粒子を噴出する印字用ノズル、１６は振動子
に励振されてインク粒子化タイミング検出のためのイン
ク粒子を噴出する粒子化タイミング検出用ノズルであ
る。この両ノズル１５，１６はインク粒子噴出特性の近
似したものが使用され、共通の高周波励振電圧で付勢さ
れる振動子の振動に同期したタイミングで該ノズル１
５，１６から噴出する各インクがそれぞれインク粒子に
分離するので、各インク粒子の発生タイミングは同期信
号に同期したものとなる。

【００１２】１７は印字用ノズル１５から噴出するイン
ク粒子を帯電するための印字用帯電電極、１８は印字用
帯電電極１７により帯電されて飛行するインク粒子を偏
向する偏向電極、１９は印字用ノズル１５から噴出して
インク粒子化タイミング検出信号により帯電されて飛行
するインク粒子の帯電量を検出するためのインク粒子検
出センサ、２０は印字用ノズル１５から噴出して印字に
使用されなかったインク粒子を回収するガターであり、
これらによって印字ヘッドが構成される。

【００１３】２１は粒子化タイミング検出用ノズル１６
から噴出するインク粒子を帯電するためのタイミング検
出用帯電電極、２２は粒子化タイミング検出用ノズル１
６から噴出してインク粒子化タイミング検出信号により
帯電されて飛行するインク粒子の帯電量を検出するため
のインク粒子検出センサ、２３は粒子化タイミング検出
用ノズル１６から噴出したインク粒子を回収するガター
であり、これらによって粒子化タイミング検出ヘッドが
構成すされる。

【００１４】２４はガター２０，２３で回収したインク
およびインク容器（図示せず）のインクを前記印字用ノ
ズル１５と粒子化タイミング検出用ノズル１６へ並列に
供給するポンプである。

【００１５】２５は被印字物２６を前記印字ヘッドの前
方を横切るように搬送するコンベアライン、２７は被印
字物２６が印字ヘッドの前方を通過するのを検出する被
印字物センサである。

【００１６】ＭＰＵ１は、印字用帯電電極１７に供給す
るインク粒子化タイミング検出信号を印字準備期間中お
よび非印字期間中に発生し、タイミング検出用帯電電極
２１に供給するインク粒子化タイミング検出信号を常に
発生するように粒子化検出信号発生回路１１を制御す
る。そして、このインク粒子化タイミング検出信号によ
って帯電されたインク粒子の帯電量に基づいて印字用ノ
ズル１５から噴出するインク粒子と粒子化タイミング検
出用ノズル１６から噴出するインク粒子の発生タイミン
グを検出するようにインク粒子検出回路１２を制御す
る。

【００１７】印字用ノズル１５から噴出されるインクは
印字用帯電電極１７の間を通過するときにインク粒子化
タイミング検出信号により帯電されながら粒子化して帯
電したインク粒子となって飛行し、ガター２０に飛び込
んで回収される。インク粒子検出回路１２は、インク粒
子検出センサ１９から出力される帯電量検出信号に基づ
いて同期信号に対する印字用インク粒子の発生タイミン
グを検出する。また、粒子化タイミング検出用ノズル１
６から噴出されるインクは印字用帯電電極２１の間を通
過するときにインク粒子化タイミング検出信号により帯
電されながら粒子化して帯電したインク粒子となって飛
行し、ガター２３に飛び込んで回収される。インク粒子
検出回路１２は、インク粒子検出センサ２１から出力さ
れる帯電量検出信号に基づいて同期信号に対するタイミ
ング検出用インク粒子の発生タイミングを検出する。そ
して、ＭＰＵ１は、この印字用インク粒子の発生タイミ
ングとタイミング検出用インク粒子の発生タイミングと
同期信号の位相差を把握して相対位相情報として保持す
る。

【００１８】コンベアライン２５によって搬送される被
印字物２６を被印字物センサ２７が検出し、被印字物検
出回路９が被印字物検出信号を発生すると、ＭＰＵ１
は、印字ヘッドに対するインク粒子化タイミング検出用
信号の供給を停止するように粒子化検出信号発生回路１
１を制御すると共にバッテリーバックアップＲＡＭ７に
記憶している印字内容をインク粒子発生タイミングで文
字信号発生回路１０に転送するように印字制御回路８に
指令し、更に、インク粒子発生タイミングに整合する位
相で文字信号（帯電電圧）を発生するように文字信号発
生回路１０を制御する。

【００１９】文字信号発生回路１０は、転送された印字
内容をインク粒子発生タイミング（同期信号に対する所
定の位相差）で文字信号に変換して印字用帯電電極１７
に供給してインク粒子を帯電し、被印字物２６に印字す
る。

【００２０】粒子化検出信号発生回路１１は、粒子化タ
イミング検出ヘッドのタイミング検出用帯電電極２１に
供給するインク粒子化タイミング検出信号を継続的に発
生して該タイミング検出用帯電電極２１に印加し、粒子
化タイミング検出用ノズル１６から発生するインク粒子
を帯電する。そして、インク粒子検出回路１２は、イン
ク粒子検出センサ２２から得られる検出信号に基づいて
インク粒子発生タイミングを継続的に検出する。

【００２１】ＭＰＵ１は、インク粒子検出回路１２か
ら、随時、粒子化タイミング検出用ノズル１６から発生
するタイミング検出用インク粒子の発生タイミング情報
を取得し、先に把握したタイミング検出用インク粒子の
発生タイミングと印字用インク粒子の発生タイミングと
の相対位相情報を参照して印字用ノズル１５から噴出す
るインク粒子の発生タイミングを推定し、文字信号発生
位相を制御する。従って、印字内容が継続して印字用ノ
ズル１５から発生するインク粒子の発生位相を検出する
機会が得られない印字状態においても、インク粒子発生
タイミング情報を得て安定した印字制御を継続すること
ができる。

【００２２】そして、ＣＰＵ１は、印字が途切れたたと
きに、再び、印字用帯電電極１７に供給するインク粒子
化タイミング検出信号を発生するように粒子化検出信号
発生回路１１を制御し、印字用ノズル１５から噴出する
インク粒子の発生タイミングを検出するようにインク粒
子検出回路１２を制御することにより、印字用インク粒
子の発生タイミングとタイミング検出用インク粒子の発
生タイミングと同期信号の新しい位相差を把握して相対
位相情報を更新する。

【００２３】なお、印字ヘッドと粒子化タイミング検出
ヘッドのインク粒子発生タイミングが常に一定の関係に
ある場合には、予め前記相対位相情報を設定しておくこ
とにより、印字ヘッドのインク粒子発生タイミングを検
出する手段は不要である。

【００２４】

【発明の効果】本発明は、印字中に印字用ノズルから発
生するインク粒子を使用することなくインク粒子の発生
タイミング情報を得ることができるので、高速で連続し
て印字することができるインクジェット記録装置を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明になるインクジェット記録装置の一実施
形態を示すブロック図である。

【符号の説明】

１５ 印字用ノズル １６ 粒子化タイミング検出用ノズル

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッドの印字用ノズルから噴出する
   インク粒子を帯電して偏向制御するインクジェット記録
   装置において、 前記印字ヘッドとは別に粒子化タイミング検出用ノズル
   を備えた粒子化タイミング検出ヘッドと、 前記粒子化タイミング検出用ノズルから噴出するインク
   粒子の発生タイミングを検出して前記印字ヘッドの印字
   用ノズルから噴出するインク粒子の発生タイミングを推
   定する手段と、を備えたことを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
2. 【請求項２】 前記印字用ノズルと前記粒子化タイミン
   グ検出用ノズルには並列にインクを供給することを特徴
   とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記印字用ノズルと前記粒子化タイミン
   グ検出用ノズルは共通の高周波励振電圧で励振される振
   動子を備えたことを特徴とする請求項１記載のインクジ
   ェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記印字ヘッドによる印字と前記粒子化
   タイミング検出ヘッドによるインク粒子発生タイミング
   検出を同時に実行することを特徴とする請求項１記載の
   インクジェット記録装置。