JPS5843034B2 - Ink particle deflection control device - Google Patents

Ink particle deflection control device

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Publication number
JPS5843034B2
JPS5843034B2 JP16312378A JP16312378A JPS5843034B2 JP S5843034 B2 JPS5843034 B2 JP S5843034B2 JP 16312378 A JP16312378 A JP 16312378A JP 16312378 A JP16312378 A JP 16312378A JP S5843034 B2 JPS5843034 B2 JP S5843034B2
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JP
Japan
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deflection
charged
ink
detection electrode
ink particles
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Application number
JP16312378A
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Japanese (ja)
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JPS5587574A (en
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正紀 堀家
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Ricoh Co Ltd
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Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5843034B2 publication Critical patent/JPS5843034B2/en
Expired legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/08Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection charge-control type
    • B41J2/09Deflection means

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、ノズルより超音波振動を加えたインクを噴射
し、噴射インクがインク粒子に分離する位置において荷
電電極により選択的に荷電をおこない、荷電インク粒子
を偏向電極で偏向せしめて記録紙に衝突させるインクジ
ェット記録装置に関し、特に、荷電インク粒子の偏向制
御装置に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention involves ejecting ink subjected to ultrasonic vibration from a nozzle, selectively charging the ejected ink at a position where it separates into ink particles with a charging electrode, and deflecting the charged ink particles with an electrode. The present invention relates to an inkjet recording apparatus that deflects charged ink particles to collide with a recording paper, and particularly relates to a deflection control device for charged ink particles.

この種のインクジェット記録装置はすでに従来公知であ
る( IMB Technical Disclos
ureBulletin 、 Vol、16&、 12
Mayl 974、特公昭47−43450号、特開昭
50−46450号等)。
This type of inkjet recording device is already known (IMB Technical Disclos
ureBulletin, Vol, 16&, 12
Mayl 974, Japanese Patent Publication No. 47-43450, Japanese Patent Publication No. 46450-1987, etc.).

しかしてこの種の記録装置においては、インク粒子の生
成と荷電電極への荷電電圧(パルス状)の印加タイミン
グがずれると、インク粒子の荷電量が意図したものにな
らず、記録紙上において印写ドツトのずれを生じ、記録
画像に乱れを生ずる。
However, in this type of recording device, if the timing of the generation of ink particles and the application of the charging voltage (pulsed) to the charging electrode are misaligned, the amount of charge on the ink particles will not be as intended, and the printing on the recording paper will not be possible. Dots may be misaligned, causing disturbances in recorded images.

したがって従来においては、たとえば特公昭47−43
450号公報や特開昭50−60131号公報等に開示
されている如く、インク粒子の適正荷電位相を検索して
、荷電電極への荷電電圧の印加タイミングを適正に定め
ることがおこなわれている。
Therefore, in the past, for example,
As disclosed in Japanese Patent Laid-open No. 450 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 50-60131, the timing of applying the charging voltage to the charging electrode is determined appropriately by searching for the appropriate charging phase of the ink particles. .

しかしながらこれにおいては、荷電が適正であるか否か
の検出はなされても、偏向量が適正であるか否かの検出
がおこなわれないため、仮に荷電タイミングが合ってい
ても、偏向量が過不足のときには、画像の縮みあるいは
拡大があり、通常記録紙が一定ピッチ又は一定速度で送
られるため、やはり記録画像に乱れを生ずる。
However, in this case, although it is detected whether the charge is appropriate, it is not detected whether the amount of deflection is appropriate, so even if the charging timing is correct, the amount of deflection is excessive. When there is a shortage, the image shrinks or expands, and since the recording paper is normally fed at a constant pitch or speed, the recorded image is also disturbed.

一般にインク粒子の偏向量翔は次の(1)式で表現され
る。
Generally, the amount of deflection of ink particles is expressed by the following equation (1).

但し、K:偏向電極によって定まる定数 Qj:インク粒子の荷電量 mj:インク粒子の質量 Vd、:偏向電圧 Sd、:偏向電極の電極間隔 vj:インク粒子の飛翔速度 である。However, K: constant determined by the deflection electrode Qj: Charge amount of ink particles mj: mass of ink particles Vd: Deflection voltage Sd: electrode spacing of deflection electrodes vj: Flying speed of ink particles It is.

この第(1)式から分る如く、インク粒子の偏向量旬は
多くの要素に依存するので、単に荷電量のみを検出して
も、偏向量を知ることはできず、したがって適正な偏向
制御をおこない得ない。
As can be seen from Equation (1), the amount of deflection of ink particles depends on many factors. Therefore, it is not possible to know the amount of deflection by simply detecting the amount of charge. I can't do it.

たとえば前述のK、Vd、およびSd、が一定であって
も(これらは容易に一定に維持しうる)、また位相検索
によりQ・を適正値に制御しえても、mj、Vj が
変動要素として存在する。
For example, even if the above-mentioned K, Vd, and Sd are constant (they can be easily maintained constant), and even if Q can be controlled to an appropriate value by phase search, mj, Vj are the variable factors. exist.

すなわち、インク液の温度変化によってインクの粘性が
変化してVj、mjが変化したり、長い間インク替えを
しないときとインク替えをした直後等ではインクの性状
がやや異なることによりVj、mjが変化する。
In other words, the viscosity of the ink changes due to changes in the temperature of the ink liquid, resulting in changes in Vj and mj, and the properties of the ink are slightly different when the ink is not changed for a long time and immediately after changing the ink, so Vj and mj change. Change.

したがって、位相検索により適正荷電位相をサーチして
Qjを最適値にするのは勿論、偏向量をも検出して適正
偏向量を定めるのが望まL〜い。
Therefore, it is desirable not only to search for an appropriate charge phase through phase search to set Qj to an optimal value, but also to detect the amount of deflection and determine the appropriate amount of deflection.

本発明の目的は、荷電インク粒子の適正な偏向量を定め
る偏向量制御装置を提供することである。
An object of the present invention is to provide a deflection amount control device that determines an appropriate amount of deflection of charged ink particles.

第1図に本発明の一実施例を示す。FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.

第1図においては1はインク槽、2はフィルタ、3はポ
ンプ、4はアキュムレータ、5はインク噴射ノズル、7
は荷電電極、8は荷電検出電極、9は偏向電極、10は
ガター、11は記録紙である。
In FIG. 1, 1 is an ink tank, 2 is a filter, 3 is a pump, 4 is an accumulator, 5 is an ink jet nozzle, and 7 is an ink tank.
8 is a charging electrode, 8 is a charge detection electrode, 9 is a deflection electrode, 10 is a gutter, and 11 is a recording paper.

インク槽1のインクはフィルタ2を通してポンプ3で吸
引されてアキュムレータ4に入る。
Ink in the ink tank 1 is sucked by a pump 3 through a filter 2 and enters an accumulator 4.

アキュムレータ4内には気体が封入されており、この気
体がインク3の吐出圧の脈動を吸収するので、ノズル5
には一定圧力のインクが供給され、ノズル5よりインク
が噴出する。
Gas is sealed in the accumulator 4, and this gas absorbs the pulsations in the ejection pressure of the ink 3, so that the nozzle 5
Ink is supplied at a constant pressure, and the ink is ejected from the nozzle 5.

この噴出インクがインク粒子に分離する位置に荷電電極
7が配置されており、このインク粒子の形成タイミング
に合わせて、荷電電極7に印写信号に応じて荷電電圧が
印加される。
A charging electrode 7 is disposed at a position where the ejected ink is separated into ink particles, and a charging voltage is applied to the charging electrode 7 in accordance with a printing signal in synchronization with the timing of formation of the ink particles.

このようにして荷電されたインク粒子は、偏向電極9の
電界で偏向されて記録紙11に衝突し、荷電しなかった
インク粒子は直進してガター10で捕獲される。
The ink particles thus charged are deflected by the electric field of the deflection electrode 9 and collide with the recording paper 11, while the uncharged ink particles travel straight and are captured by the gutter 10.

ガター10内に捕獲されたインクはまたフィルタ2に至
る。
Ink trapped within gutter 10 also reaches filter 2.

偏向電極9には、偏向電圧電源12より常時一定の偏向
電圧が印加されている。
A constant deflection voltage is always applied to the deflection electrode 9 from a deflection voltage power source 12 .

ノズル5の超音波振動子には、一定電圧、一定周波数の
交流又は脈流が増幅器13より印加され、これにより、
その周波数でノズル5の超音波振動子が振動し、ノズル
内のインクにその振動が加わる。
An alternating current or pulsating current of a constant voltage and a constant frequency is applied to the ultrasonic transducer of the nozzle 5 from the amplifier 13, and as a result,
The ultrasonic vibrator of the nozzle 5 vibrates at that frequency, and the vibration is applied to the ink inside the nozzle.

この振動により、荷電電極7部において、インク柱が切
れて上記周波数に相当する速度(個数/5ee)でイン
ク粒子が虫取される。
This vibration causes the ink column to break at the charging electrode 7 portion, and the ink particles are removed at a speed (number/5ee) corresponding to the above-mentioned frequency.

励振基準波は、クロックパルス発振器14のクロックパ
ルスに同期して励振信号発生器15が発生する。
The excitation reference wave is generated by the excitation signal generator 15 in synchronization with the clock pulse of the clock pulse oscillator 14.

クロックパルスは荷電信号発生回路16および検索信号
発生回路17にも印加される。
The clock pulse is also applied to charge signal generation circuit 16 and search signal generation circuit 17.

荷電信号発生回路16は、クロックパルスに同期して、
段階的にその波高が順次に上昇又は下降し、所定のパル
ス毎に定周期でこれを繰り返す荷電パルスを発生するも
のである。
The charge signal generation circuit 16 synchronizes with the clock pulse,
A charging pulse is generated in which the wave height increases or decreases in a stepwise manner and repeats this at a regular cycle for each predetermined pulse.

この段階的な波高の変化により、記録紙の送り方向(第
1図においては上から下、又はその逆:副走査)の印写
位置が定まる。
This stepwise change in wave height determines the printing position in the feeding direction of the recording paper (from top to bottom in FIG. 1, or vice versa: sub-scanning).

なお、ノズル5〜ガター10は、連続的に一定速度で紙
面の裏側から表側に走査駆動(主走査)され、その末端
まで行くと始端まで復帰駆動されて、また主走査駆動さ
れる。
The nozzles 5 to gutter 10 are continuously driven to scan (main scan) from the back side of the page to the front side at a constant speed, and when they reach the end, they are returned to the starting end and are driven again in the main scan.

−主走査毎に記録紙は副走査方向に1行分送られる。- The recording paper is fed by one line in the sub-scanning direction for each main scan.

荷電信号発生回路16の出力パルスは、切換回路18を
介して位相設定回路19に印加される。
The output pulse of the charge signal generation circuit 16 is applied to the phase setting circuit 19 via the switching circuit 18.

位相設定回路19は、記録モードにおいては、位相検索
モード時に設定された位相に荷電パルスの位相を調整し
て荷電制御回路20に与えるが、位相検索モード(この
モードでは、荷電パルスと同位相の、波高値が一定の検
索パルスが切換回路18を介して位相設定回路に与えら
れる)においては、検索パルスの位相を、荷電検出回路
21より適正荷電検出信号が得られるまで順次にずらし
、該適正荷電検出信号が現われると、そのときの位相に
固定するものであり、検索指令信号が到来することによ
り、■サイクルの位相検索動作を開始する・荷電制御回
路20は、画信号があるとき、つまり印写を表わす信号
があるときに荷電パルスを増幅器22に出力し、画信号
がないときには、荷電パルスを遮断し、増幅器22には
与えない。
In the recording mode, the phase setting circuit 19 adjusts the phase of the charging pulse to the phase set in the phase search mode and supplies it to the charging control circuit 20. , a search pulse with a constant peak value is given to the phase setting circuit via the switching circuit 18), the phase of the search pulse is sequentially shifted until an appropriate charge detection signal is obtained from the charge detection circuit 21. When the charge detection signal appears, the phase is fixed at that time, and when the search command signal arrives, the charge control circuit 20 starts the phase search operation of the cycle. When there is a signal representing printing, a charging pulse is output to the amplifier 22, and when there is no image signal, the charging pulse is cut off and not supplied to the amplifier 22.

要約すると、記録モードにおいては切換回路18が荷電
パルスを位相設定回路19に与え、インク粒子の偏向量
(副走査方向)は荷電パルスの波高値で定まり、位相設
定回路19がインク粒子の生成に対して、荷電パルスの
位相をインク粒子を最も適切に荷電するための荷電電圧
位相に調整し、荷電制御回路20が印写をなすか否かを
定める。
To summarize, in the recording mode, the switching circuit 18 applies a charging pulse to the phase setting circuit 19, the amount of deflection of ink droplets (in the sub-scanning direction) is determined by the peak value of the charging pulse, and the phase setting circuit 19 applies a charging pulse to the phase setting circuit 19. On the other hand, the phase of the charging pulse is adjusted to the charging voltage phase for most appropriately charging the ink droplets, and the charging control circuit 20 determines whether printing is to be performed or not.

位相検索モードにおいては、切換回路18は検索パルス
ヲ位相設定回路19に与え、このパルスの波高値が一定
であることによりインク粒子の偏向量は一定であり(但
し適正に荷電しているとき)、位相設定回路19が、荷
電検出回路21より適正荷電検出信号が発せられるまで
荷電パルスの位相を順次ずらし、それが発せられるとき
の位相に調整位相を固定する。
In the phase search mode, the switching circuit 18 applies a search pulse to the phase setting circuit 19, and since the peak value of this pulse is constant, the amount of deflection of the ink particles is constant (provided that they are properly charged). The phase setting circuit 19 sequentially shifts the phase of the charging pulse until the charge detection circuit 21 issues an appropriate charge detection signal, and fixes the adjusted phase to the phase when the proper charge detection signal is issued.

以上に説明した各構成要素およびそれらの動作はすでに
提案されているものである。
The components and their operations described above have already been proposed.

次に、本発明に基づいて付加された部分を説明する。Next, parts added based on the present invention will be explained.

62および63 はガード板であり、6、は検出電極で
ある。
62 and 63 are guard plates, and 6 is a detection electrode.

これらのガード板62,63および検出電極61 は、
この例では、設定偏向量が最も大きい記録位置に向けて
のインク飛翔路に配置されている。
These guard plates 62, 63 and detection electrode 61 are
In this example, it is placed on the ink flight path toward the recording position with the largest set deflection amount.

ガード板62と63および検出電極61 の拡大斜視図
を第2a図に示す。
An enlarged perspective view of the guard plates 62 and 63 and the detection electrode 61 is shown in FIG. 2a.

ガード板62と63の間にはスリット25が形成されて
おり、このスリット25の開口幅は、記録紙上の設定最
大偏向位置に向けて飛翔するインク粒子を通過させ、し
かも設定最大偏向位置に対して許容された誤差範囲内の
偏向位置に向けて飛翔するインク粒子をも通過させ、そ
の他の偏向量のインク粒子は遮断する極めて狭いものと
されている。
A slit 25 is formed between the guard plates 62 and 63, and the opening width of this slit 25 is such that it allows ink particles flying toward the set maximum deflection position on the recording paper to pass through, and also allows the ink particles to pass toward the set maximum deflection position on the recording paper. It is designed to be extremely narrow, allowing ink particles flying toward a deflection position within the allowable error range to pass through, while blocking ink particles with other deflection amounts.

すなわち第2b図に示す正面図において、スリット25
0幅は、基準軌道を飛翔するインク粒子■8(実線)と
、その基準軌道から許容範囲だけずれたインク粒子IS
a (点線)のみが通過する開口幅となっている。
That is, in the front view shown in FIG. 2b, the slit 25
The 0 width is the ink particle ■8 (solid line) flying on the reference trajectory and the ink particle IS that deviates from the reference trajectory by an allowable range.
The aperture width allows only a (dotted line) to pass through.

ガード板6□と63は、偏向方向と直角な方向H−Hの
、インク粒子の位置設定(主走査方向の位置決め)を正
確におこないうる限り、第2c図に示す如く、偏向方向
と直角な方向H−Hに対して少し傾斜させるのがよい。
The guard plates 6□ and 63 are arranged in a direction perpendicular to the deflection direction, as shown in FIG. It is preferable to make it slightly inclined with respect to the direction HH.

このようにすると、偏向方向D−Dに沿ってインクが振
れるが、ガード板6□に衝突したインクは、傾斜に沿っ
て左方(第2c図)に流れるので、インク粒子がスリッ
ト25を通過しようとするときにこれを妨げることがな
くなる。
In this way, the ink swings along the deflection direction D-D, but the ink that collides with the guard plate 6□ flows to the left along the slope (Fig. 2c), so that the ink particles pass through the slit 25. This will no longer interfere with your attempts.

再び第1図を参照する。Referring again to FIG.

検出電極6□ およびガード板6□、63に衝突したイ
ンクはガター26内に落下する。
The ink that collides with the detection electrode 6 □ and the guard plates 6 □ and 63 falls into the gutter 26 .

これらの検出電極6、およびガード板62.63ならび
にガター24は、第3a図に示すように記録開始位置に
配置するか(この場合、記録紙11は偏向量設定が終わ
ってから記録位置に移送される)、第3b図に示すよう
に記録待機位置に配置するなど、通常の記録においてそ
の妨げとならない位置に配置する。
These detection electrodes 6, guard plates 62, 63, and gutter 24 are either placed at the recording start position as shown in FIG. 3b), or in a recording standby position as shown in FIG. 3b, or in a position that does not interfere with normal recording.

23、は積分回路であり、電界効果型トランジスタ23
、a、演算増幅器231bおよび積分用のコンデンサ2
3、cで構成されている。
23 is an integrating circuit, and a field effect transistor 23
, a, operational amplifier 231b and integrating capacitor 2
3. It is composed of c.

積分回路23□の出力は、偏向量制御回路28の差動増
幅器28aに印加される。
The output of the integrating circuit 23□ is applied to the differential amplifier 28a of the deflection amount control circuit 28.

検出電極6□ に荷電インク粒子が衝突し、積分回路2
31cが検出荷車量の積分値に相当するアナログ電圧を
生じて、このアナログ電圧レベルが基準値■8よりも犬
となると差動増幅器28aの出力が高レベル「1」とな
り、この立上り時点にフリップフロップ28bがリセッ
トされる。
Charged ink particles collide with the detection electrode 6□, and the integration circuit 2
31c generates an analog voltage corresponding to the integral value of the detected cart quantity, and when this analog voltage level becomes higher than the reference value ■8, the output of the differential amplifier 28a becomes a high level "1", and at this rising point, the flip-flop 28b is reset.

なお、フリップフロップ28bの、rlJレベルのQ出
力(セット時)は、アンドゲート28cを開とし、分周
器28dの出力パルスをカウンタ28eに与える。
Note that the Q output of the rlJ level (when set) of the flip-flop 28b opens the AND gate 28c and provides the output pulse of the frequency divider 28d to the counter 28e.

カウンタ28eのカウントコードはデジタル−アナログ
変換器(以下D/A変換器)28fに印加され、D/A
変換器28fよりアナログ電圧が偏向電圧制御回路27
のトランジスタ27aのベースに印加される。
The count code of the counter 28e is applied to a digital-to-analog converter (hereinafter referred to as a D/A converter) 28f, and the D/A
The analog voltage from the converter 28f is applied to the deflection voltage control circuit 27.
is applied to the base of transistor 27a.

偏向量制御回路28において、基準信号発生器28には
位相設定回路19の出力パルスをすべて、その最大波高
値に相当する一定の波高値のパルスに変換するものであ
る。
In the deflection amount control circuit 28, the reference signal generator 28 converts all the output pulses of the phase setting circuit 19 into pulses having a constant peak value corresponding to the maximum peak value.

偏向電圧制御回路27は、偏向電圧電源回路12のトラ
ンス12aの鉄心に巻回されたコイル27b、ダイオー
ド27c1,27c2、平滑コンデンサ27d、ツェナ
ーダイオード27e、トランジスタ27a、27f、コ
ンデンサ27gおよび抵抗で構成される。
The deflection voltage control circuit 27 includes a coil 27b wound around the core of the transformer 12a of the deflection voltage power supply circuit 12, diodes 27c1 and 27c2, a smoothing capacitor 27d, a Zener diode 27e, transistors 27a and 27f, a capacitor 27g, and a resistor. Ru.

これにおいては、トランジスタ27aのコレクタ電圧は
ツェナーダイオード27eにより一定に維持され、トラ
ンジスタ27aのベース電圧がプラス側に高くなるとト
ランジスタ28aの導通率が高くなってトランジスタ2
7fの導通率が低くなってコイル27bに流れる電流値
が小さくなり、トランジスタ2γaのベース電圧が低く
なるとトランジスタ27aの導通率が低くなり、トラン
ジスタ27fの導通率が高くなって、コイル27bに流
れる電流値が大きくなる。
In this case, the collector voltage of the transistor 27a is maintained constant by the Zener diode 27e, and when the base voltage of the transistor 27a increases to the positive side, the conductivity of the transistor 28a increases and the transistor 28a increases.
When the conductivity of 7f becomes low, the current value flowing through the coil 27b becomes small, and when the base voltage of the transistor 2γa becomes low, the conductivity of the transistor 27a becomes low, and the conductivity of the transistor 27f becomes high, and the current flowing through the coil 27b decreases. The value increases.

偏向電圧電源回路12においては、コイル27bの電流
、つまり負荷電流が大きくなると一次側の抵抗12bに
よる電圧降下が犬となって出力電圧(つまり偏向電圧)
が降下し、コイル27bの電流が小さくなると出力電圧
が上昇する。
In the deflection voltage power supply circuit 12, when the current of the coil 27b, that is, the load current increases, the voltage drop due to the primary side resistor 12b increases, and the output voltage (that is, the deflection voltage) increases.
When the current in the coil 27b decreases, the output voltage increases.

このように、トランジスタ27aのベース電圧を高くす
ると偏向電圧電源回路12の出力電圧が上昇し、ベース
電圧を低くするとその出力電圧が降下する。
In this way, increasing the base voltage of the transistor 27a increases the output voltage of the deflection voltage power supply circuit 12, and decreasing the base voltage decreases the output voltage.

今、すでに位相検索と位相設定が終わり、位相設定回路
19はインク粒子の生成タイミングに対して最適荷電位
相に調整が終わっているものとする。
It is now assumed that the phase search and phase setting have already been completed, and the phase setting circuit 19 has been adjusted to the optimal charging phase with respect to the timing of ink droplet generation.

この状態で、偏向制御指令パルスが偏向量制御回路28
のフリップフロップ28bのセット端Sに印加されると
、そのQ出力が「1」となり、基準信号発生器28gが
荷電パルスに同期して、その最大波高値に等しい一定波
高値のパルスを切換回路28hに与えて、切換回路28
hはこれを荷電制御回路20に与える。
In this state, the deflection control command pulse is transmitted to the deflection amount control circuit 28.
When applied to the set end S of the flip-flop 28b, its Q output becomes "1", and the reference signal generator 28g synchronizes with the charging pulse and generates a pulse with a constant peak value equal to the maximum peak value of the switching circuit. 28h, switching circuit 28
h gives this to the charge control circuit 20.

これにより荷電電極7には、最適荷電タイミングで、基
準信号発生器28kによってレベル制御された一定波高
値の荷電パルスが印加され、荷電インク粒子がガード板
63の方向に飛翔する。
As a result, a charging pulse having a constant peak value whose level is controlled by the reference signal generator 28k is applied to the charging electrode 7 at the optimum charging timing, and charged ink particles fly in the direction of the guard plate 63.

しかし、フリップフロップ28bがセットされた時点に
カラン、5228eがクリアされているため、D/A変
換器の出力レベルが低く、トランジスタ27aのベース
バイアスが小であるため、偏向電圧電源回路12の出力
電圧値は低い。
However, since the current level 5228e is cleared when the flip-flop 28b is set, the output level of the D/A converter is low and the base bias of the transistor 27a is small, so the output of the deflection voltage power supply circuit 12 is Voltage value is low.

したがってインク粒子はガード板63の下方に衝突して
いる。
Therefore, the ink particles collide with the lower part of the guard plate 63.

そのうち、分周器28dがたとえば1/612の分周比
で、つまり612個のインク粒子が生成される毎に、パ
ルスを生じ、このパルスをカウンタ28eがカウントし
、D/A変換器28fの出力レベルが次第に上昇する。
Among them, the frequency divider 28d generates a pulse at a frequency division ratio of, for example, 1/612, that is, every time 612 ink particles are generated, the counter 28e counts this pulse, and the D/A converter 28f outputs a pulse. The output level gradually increases.

これに応じてトランジスタ27aのベースバイアスが次
第に上昇し、偏向電圧電源回路12の出力電圧値が次第
に上昇する。
Correspondingly, the base bias of the transistor 27a gradually increases, and the output voltage value of the deflection voltage power supply circuit 12 gradually increases.

これに伴ない荷電インク粒子の飛翔軌道が次第に上昇す
る。
Accompanying this, the flight trajectory of the charged ink particles gradually rises.

そして遂に荷電インク粒子がガード板62.6s間のス
リット25を通過するようになると、積分回路23、の
出力電位が急上昇し、差動増幅器28aの出力が「1」
となり、フリップフロップ28bがリセットされ、これ
によりアンドゲート28cがオフとなり、カウンタ28
eはその時点のカウントコードを出力したままカウント
アツプを停止する。
When the charged ink particles finally pass through the slit 25 between the guard plates 62.6s, the output potential of the integrating circuit 23 rises rapidly, and the output of the differential amplifier 28a becomes "1".
, the flip-flop 28b is reset, and the AND gate 28c is turned off, and the counter 28
e stops counting up while outputting the count code at that point.

この状態では偏向量制御回路27に、位相設定回路19
より最高波高パルス(最大偏向量に相当する)が到来し
たとき、インク粒子をしてガード板62,63間のスリ
ット25を通過させるに適切な荷電をさせる増幅率に設
定されていることになる。
In this state, the deflection amount control circuit 27 and the phase setting circuit 19
When the highest wave height pulse (corresponding to the maximum amount of deflection) arrives, the amplification factor is set to appropriately charge the ink particles to pass through the slit 25 between the guard plates 62 and 63. .

したがって、その後記録モードにして記録動作を開始す
ると、常に最大偏向位置がスリット25の位置に相当す
る、所定偏向量の記録がおこなわれる。
Therefore, when the recording mode is subsequently set and a recording operation is started, recording is always performed with a predetermined deflection amount in which the maximum deflection position corresponds to the position of the slit 25.

それ故第(1)式に示す如く多くのパラメータによって
偏向量が変化するにもかかわらず、本発明の荷電量検出
装置を用いて、常に安定した偏向量調整をしうる。
Therefore, even though the amount of deflection changes depending on many parameters as shown in equation (1), the amount of deflection can always be adjusted stably using the charge amount detection device of the present invention.

第4図に示す実施例は、ガード板6□および63をも検
出電極としてこれらにそれぞれ積分回路232および2
33を接続し、これらの出力、ならびに、検出電極6、
に接続した積分回路23、の出力で偏向電圧を制御する
ようにしたものである。
In the embodiment shown in FIG. 4, the guard plates 6□ and 63 are also used as detection electrodes and are connected to the integrating circuits 232 and 2, respectively.
33 and connect these outputs as well as the detection electrodes 6,
The deflection voltage is controlled by the output of an integrating circuit 23 connected to the deflection voltage.

この実施例では、積分回路23□および233は23□
と全く同じ構成とされている。
In this embodiment, the integrating circuits 23□ and 233 are 23□
It is said to have exactly the same configuration.

偏向量制御回路28は、フリップフロップ28b 、2
8h、アンドケート28c 、28h 。
The deflection amount control circuit 28 includes flip-flops 28b and 2
8h, and Kate 28c, 28h.

28g、オアゲート281,281.アップダウンカウ
ンタ28e、−数構出回路28m、コード発生器28n
、デジタル−アナログ変換器28f、切換回路28j、
基準信号発生器28におよび分周器28dで構成されて
いる。
28g, orgate 281,281. Up/down counter 28e, -number output circuit 28m, code generator 28n
, digital-to-analog converter 28f, switching circuit 28j,
It consists of a reference signal generator 28 and a frequency divider 28d.

コード発生器28nは、偏向電圧電源回路120基準偏
向電圧に対応するカウントコードを発生するものであり
、たとえば抵抗、ダイオードおよびコード設定スイッチ
の組合せでなる、可調整コード発生器(マトリクス回路
)が用いられる。
The code generator 28n generates a count code corresponding to the reference deflection voltage of the deflection voltage power supply circuit 120. For example, an adjustable code generator (matrix circuit) consisting of a combination of a resistor, a diode, and a code setting switch is used. It will be done.

つまり、コード発生器28nは、偏向電圧電源回路12
の初期設定電圧を指定するものである。
In other words, the code generator 28n is the deflection voltage power supply circuit 12
This specifies the initial setting voltage.

すなわち、電源投入を表わすパルスが偏向量制御回路2
8に到来すると、フリップフロップ28gがセットされ
、これによりそのQ出力が「1」となってアンドゲート
28hおよびオアゲー)28iを通してクロックパルス
(14の出力)がカウンタ28eのカウントパルス入力
端CKに印加されると共に、フリップフロップ28gの
Q出力「1」がオアゲート281を通してカウンタ28
eにアップカウント指定信号として印加される。
That is, the pulse representing power-on is applied to the deflection amount control circuit 2.
8, the flip-flop 28g is set and its Q output becomes "1", and the clock pulse (output of 14) is applied to the count pulse input terminal CK of the counter 28e through the AND gate 28h and the OR gate 28i. At the same time, the Q output "1" of the flip-flop 28g is sent to the counter 28 through the OR gate 281.
e as an up-count designation signal.

これによりカウンタ28eはカウントアツプを開始し、
そのカウントコードがコード発生器28nの出力コード
と等しくなると、一致検出回路28mの出力が「1」と
なり、この立上り時点にフリップフロップ28gがリセ
ットされてそのQ出力が「0」になり、アンドケート2
8hがオフとなってカウンタ28eへのクロックパルス
が遮断される。
As a result, the counter 28e starts counting up.
When the count code becomes equal to the output code of the code generator 28n, the output of the coincidence detection circuit 28m becomes "1", and at this rising time, the flip-flop 28g is reset and its Q output becomes "0", and the AND 2
8h is turned off and the clock pulse to counter 28e is cut off.

このようにカウンタ28eは、電源投入パルスが到来す
るとまず零にクリアされた後、コード発生器28nの出
力コードになるまでカウントアツプし、停止する。
In this way, when the power-on pulse arrives, the counter 28e is first cleared to zero, then counts up until it reaches the output code of the code generator 28n, and then stops.

したがって、D/A変換器28fは、コード発生器28
nに設定されたコードに対応するアナログ電圧を偏向電
圧制御回路27のトランジスタ27aのベースに印加す
る。
Therefore, the D/A converter 28f is the code generator 28
An analog voltage corresponding to the code set to n is applied to the base of the transistor 27a of the deflection voltage control circuit 27.

したがって、前述した位相検索、設定は、偏向電圧電源
回路12の出力電圧を基準値(コード発生器28nの出
力コードに対応する)にした状態でおこなわれる。
Therefore, the phase search and setting described above are performed with the output voltage of the deflection voltage power supply circuit 12 set to the reference value (corresponding to the output code of the code generator 28n).

なお、一致検出回路28mは、たとえば、コード桁数を
nとするとn個のエクスクールシブノアゲートとそれら
の出力を入力とする1個のアンドケートの組合せとし、
各エクスクル−シブノアケートには、カウンタ28eと
コード発生器28nの出力の相対応する桁の信号を与え
る組合せとしたものである。
The coincidence detection circuit 28m is, for example, a combination of n exclusive NOR gates and one AND gate whose outputs are input, where the number of code digits is n.
Each exclusive output is a combination of signals of corresponding digits of the outputs of the counter 28e and code generator 28n.

偏向量制御を指定するパルスが到来すると、フリップフ
ロップ28bがセットされ、これによりそのQ出力が「
1」となり、アントゲ−)28cおよびオアゲー)28
iを通して分周器28dの出力パルスがカウンタ28e
のカウントパルス入力端に印加される。
When the pulse specifying the deflection amount control arrives, the flip-flop 28b is set, thereby changing its Q output to "
1”, Antogame) 28c and Orgame) 28
The output pulse of the frequency divider 28d passes through the counter 28e.
is applied to the count pulse input terminal of

分周器28dはたとえばクロックパルスを17612に
分周するものであり、この場合、612個のインク粒子
が生成される毎に1パルスを出力することになる。
The frequency divider 28d divides the frequency of the clock pulse into 17612, for example, and in this case, outputs one pulse every time 612 ink droplets are generated.

偏向量制御指定パルスが到来するまでにすでに位相検索
が終わっているので、インク粒子は荷電するが、フリッ
プフロップ28bのQ出力「1」により切換回路28j
は基準信号発生器28にの出力パルスを荷電制御回路2
0に与える。
Since the phase search has already been completed by the time the deflection amount control designation pulse arrives, the ink droplets are charged, but the Q output of the flip-flop 28b is "1" and the switching circuit 28j
is the output pulse to the reference signal generator 28 to the charging control circuit 2
Give to 0.

この基準信号発生器28には、位相設定回路19の出力
荷電パルスに同期し、かつそれらのパルスのうち、ガー
ド板62.63間を通過する偏向量を与えるべきもの(
記録紙上の副走査方向のある画素位置にインク粒子を印
写させるために割当てられているある定まった波高値の
パルス)の波高値と等しい一定波高値のパルスを出力す
る。
This reference signal generator 28 is synchronized with the output charging pulses of the phase setting circuit 19, and among these pulses, a signal (
A pulse with a constant peak value that is equal to a pulse with a certain fixed peak value assigned to print an ink droplet at a certain pixel position in the sub-scanning direction on the recording paper is output.

したがって、当初の設計通りに、かつ当初予定した(1
)式の条件にぴったり合う記録条件でインク噴射がなさ
れていると、荷電インク粒子はすべてガード板6□、6
3間のギャップを通過するはずである。
Therefore, as originally designed and originally planned (1
) If ink is ejected under recording conditions that exactly match the conditions of the equation, all charged ink particles will fall onto the guard plates 6□, 6.
It should pass through the gap between 3 and 3.

そして現実に通過すると、荷電検出電極6□がこれを検
出し、積分回路23、の出力電位が上昇し、分周器28
dが1パルスを出力するまでにすでに差動増幅器28a
1が「1」となり、その立上りでフリップフロップ28
bがリセットされ、カウンタ28eはアップカウントも
ダウンカウントもせず、その出力コードは、コード発生
器28nの出力コードと同じままとなる(偏向量調整終
了)。
When the charge actually passes, the charge detection electrode 6□ detects it, the output potential of the integrating circuit 23 rises, and the frequency divider 28
By the time d outputs one pulse, the differential amplifier 28a
1 becomes "1", and at the rising edge of the flip-flop 28
b is reset, the counter 28e neither counts up nor counts down, and its output code remains the same as the output code of the code generator 28n (deflection amount adjustment completed).

しかしながら一般には荷電インク粒子は所定の軌道から
ずれて、第2又は第3の荷電検出電極62,63に衝突
し、これにより、分周器28dがパルスを出力するまで
に差動増幅器28a2又は28a3の出力が「1」とな
っており、カウンタ28eにはダウンカウント指令信号
(28a2の出力が「1」のとき)又はアップカウント
指令(28a3の出力が「1」のとき)が与えられてい
る。
However, in general, the charged ink particles deviate from the predetermined trajectory and collide with the second or third charge detection electrodes 62, 63, and as a result, the differential amplifier 28a2 or 28a3 is The output of is "1", and a down-count command signal (when the output of 28a2 is "1") or an up-count command (when the output of 28a3 is "1") is given to the counter 28e. .

したがって分周器28dがパルスを出力すると、カウン
タ28eは1だげダウンカウント又はアップカウントす
る。
Therefore, when the frequency divider 28d outputs a pulse, the counter 28e counts down or counts up by one.

これによりD/A変換器28fの出力電圧が1ステツプ
降下又は上昇し、偏向電圧電源回路12の出力電圧が1
ステツプ変更される。
As a result, the output voltage of the D/A converter 28f decreases or increases by 1 step, and the output voltage of the deflection voltage power supply circuit 12 decreases by 1 step.
The step is changed.

このダウンカウント又はアップカウントの動作は、差動
増幅器28a1 の出力が高レベル「1」となってフリ
ップフロップ28bがリセットされるまで、つまり、荷
電インク粒子がガード板62,63間のギャップを通過
するようになるまで続けられる。
This down-counting or up-counting operation continues until the output of the differential amplifier 28a1 becomes high level "1" and the flip-flop 28b is reset, that is, the charged ink particles pass through the gap between the guard plates 62 and 63. You can continue until you can do it.

フリップフロップ28bがリセットされると、アンドゲ
ート28cがオフとなるのでカウンタ28eのカウント
コードは以後その時点のもののままとなり、したがって
偏向電圧電源回路12の出力電圧は一定値(所望の偏向
量を与える調整値)となり、切換回路28jは、位相設
定回路19の出力をレベル調整回路27に与えるモード
に切換わる(偏向量調整終了)。
When the flip-flop 28b is reset, the AND gate 28c is turned off, so that the count code of the counter 28e remains as it is at that time. Therefore, the output voltage of the deflection voltage power supply circuit 12 is kept at a constant value (the value that gives the desired amount of deflection). adjustment value), and the switching circuit 28j switches to a mode in which the output of the phase setting circuit 19 is given to the level adjustment circuit 27 (the deflection amount adjustment is completed).

以上説明した通り、本発明によれば、(1)式に示す如
く偏向量に影響を及ぼすパラメータが非常に多く、時に
よって偏向量がかわるにもかかわらず、常に最適な偏向
量制御をおこなうことができる。
As explained above, according to the present invention, there are many parameters that affect the amount of deflection as shown in equation (1), and even though the amount of deflection changes from time to time, it is possible to always perform optimal control of the amount of deflection. I can do it.

なお、上記説明においてはインク粒子を荷電検出電極6
1 ならびにガード板62,63で検出する態様を例示
したが、インク粒子は、フォトセンサ、ピエゾ素子板等
の従来公知のインク粒子検出手段により検出してもよい
Note that in the above description, ink particles are transferred to the charged detection electrode 6.
1 and the guard plates 62 and 63, the ink particles may be detected by conventionally known ink particle detection means such as a photo sensor or a piezo element plate.

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

第1図は本発明の一実施例を示すブロック図、第2a図
はそれに示す荷電検出電極およびガード板6.〜63の
拡大斜視図、第2b図は拡大正面図、第2c図はそれら
の他の配置態様を示す拡大斜視図、第3a図および第3
b図はそれらの配置態様を示す正面図である。 第4図は本発明の他の実施例を示すブロック図である。 1:インク槽、2:フィルタ、3:ポンプ、4:アキュ
ムレータ、5:ノズル、61:荷電検出電極、62.6
a :ガード板、7:荷電電極、8:荷電検出電極、9
:偏向電極、10,24ニガター11:記録紙、12:
偏向電圧電源回路、23゜〜233 :積分回路、25
ニスリツト、27:偏向電圧制御回路、28:偏向量制
御回路、31ニドラム。
FIG. 1 is a block diagram showing an embodiment of the present invention, and FIG. 2a shows a charge detection electrode and a guard plate 6. 63, FIG. 2b is an enlarged front view, FIG. 2c is an enlarged perspective view showing another arrangement thereof, FIGS. 3a and 3.
Figure b is a front view showing their arrangement. FIG. 4 is a block diagram showing another embodiment of the present invention. 1: Ink tank, 2: Filter, 3: Pump, 4: Accumulator, 5: Nozzle, 61: Charge detection electrode, 62.6
a: Guard plate, 7: Charged electrode, 8: Charged detection electrode, 9
: Deflection electrode, 10, 24 nigator 11: Recording paper, 12:
Deflection voltage power supply circuit, 23° to 233: Integral circuit, 25
27: Deflection voltage control circuit, 28: Deflection amount control circuit, 31 Nidram.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 ノズルより噴射され荷電電極により荷電され偏向電
極によって偏向された荷電インク粒子の飛翔行路に配設
された荷電検出電極、この荷電検出電極に向かう多くの
偏向量の荷電インク粒子のうち特定の偏向量の荷電イン
ク粒子のみが通過しうる狭いスリットを形成し他の偏向
量の荷電インク粒子の通過は阻止するガード板、および
荷電検出電極に接続された積分回路を備えるインク粒子
の偏向検出装置; 偏向電圧制御信号を発生し、偏向検出装置の荷電検出電
極で荷電インク粒子を検出するまで偏向電圧制御信号を
変更する偏向量制御手段;および偏向電圧制御信号に応
じて偏向電極に印加する偏向電圧を定める電圧制御手段
; を備えるインク粒子の偏向制御装置。 2 ガード板は、前記荷電検出電極を第1の荷電検出電
極と呼ぶとすると、第1の荷電検出電極に向かう多くの
偏向量の荷電インク粒子のうち特定の偏向量の荷電イン
ク粒子のみが通過しうる狭いスリットを間に形成し他の
偏向量の荷電インク粒子の通過は阻止する第2および第
3の荷電検出電極であって、それらには積分回路が接続
されて、これらの荷電検出電極および積分回路で前記偏
向検出装置が構成され; 偏向量制御手段は、偏向検出装置の検出信号に基づいて
、荷電インク粒子が第2の荷電検出電極に衝突している
ときは偏向電圧を下げる方向に偏向電圧制御信号を変更
し、荷電インク粒子が第3の荷電検出電極に衝突してい
るときは偏向電圧を上げる方向に偏向電圧制御信号を変
更し、荷電インク粒子が第1の荷電検出電極に衝突して
いるときは偏向電圧制御信号の変更を止める構成である
、前記特許請求の範囲第1項記載のインク粒子の偏向制
御装置。
[Scope of Claims] 1. A charge detection electrode disposed in the flight path of charged ink particles ejected from a nozzle, charged by a charge electrode, and deflected by a deflection electrode, and a charge detection electrode with a large amount of deflection toward the charge detection electrode. An ink comprising a guard plate that forms a narrow slit through which only charged ink particles having a specific amount of deflection among the particles can pass and prevents charged ink particles having other amounts of deflection from passing through, and an integrating circuit connected to a charge detection electrode. Particle deflection detection device; Deflection amount control means that generates a deflection voltage control signal and changes the deflection voltage control signal until a charged ink particle is detected by a charge detection electrode of the deflection detection device; and An ink particle deflection control device, comprising: voltage control means for determining a deflection voltage applied to an electrode. 2. If the charge detection electrode is called a first charge detection electrode, the guard plate allows only charged ink particles with a specific amount of deflection to pass through, out of the number of charged ink particles with many deflections toward the first charge detection electrode. second and third charge detection electrodes forming a narrow slit therebetween to prevent passage of charged ink particles of other deflection amounts; an integrating circuit is connected to the second and third charge detection electrodes; and an integrating circuit; the deflection amount control means is configured to lower the deflection voltage when the charged ink particles are colliding with the second charged detection electrode, based on the detection signal of the deflection detection device; When the charged ink particles collide with the third charged detection electrode, the deflection voltage control signal is changed to increase the deflection voltage, and the charged ink particles collide with the first charged detection electrode. 2. The ink droplet deflection control device according to claim 1, wherein the ink droplet deflection control device is configured to stop changing the deflection voltage control signal when the ink droplets collide with the ink droplets.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US10863083B2 (en) 2015-03-10 2020-12-08 Ricoh Company, Ltd. Image processing system and image processing method

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