JPS5941273A - 偏向制御インクジエツト記録装置 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、ノズルより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行ない、荷電インク粒子を、偏向
電極で偏向させて記録紙の所定位置に衝突させるインク
ジェット記録装置に関し、特にインク圧の制御に関する
。 この種のインクジェット記録においては、インク噴射ノ
ズルから記録紙までの距離が孔筒的に長く、したがって
インク圧は、ノズルより噴射し粒子化したインク粒子が
荷電電界および偏向電界の作用を受けつつも、記録紙ま
で安定した飛翔軌道を描いて到達するように高く設定さ
れる。また、規則的に所定の粒径のインク粒子を生成し
、これを正確に所定の偏向軌道をとらせるためには、イ
ンク粘性、インク圧、振動圧力、荷電量、偏向電界等が
安定に、かつ正確に制御されなければならない。また、
噴射インクがインク粒子に分離するタイミングに荷電電
圧（パルス）の印加を正確に合わせないと、インク粒子
は適正に荷電しない。 そこで従来は、記録荷電制御に先立って、インク圧およ
び又はインク粘性を一定に安定化し、荷電電圧パルスの
印加タイミングを定める位相検索を行なっている。この
位相検索においては、非接触タイプ又は接触タイプの荷
電検出電極に、増幅器。 積分樹お−よび比較器を主体とする荷電検出回路を接続
し、短幅の荷電電圧パルスを荷電電極に印加し、所定時
間毎に荷電電圧パルスの、インク粒子分離に対する位相
を順次ずらす。荷電検出回路が「荷電」を示す信号を発
すると、そのときの荷電電圧パルスの位相を適正荷電位
相と定める。 インク粒子の飛翔速度により偏向量が影響を受けるので
、一つの態様では、インク粒子の飛翔速度を検出して、
それが所定速度になるようにインク圧を調整することも
行なわれている。たとえば、米国特約第３，６００，９
５５号明細書（１９７１年８月発行、Ｉｎし、　Ｃ１，
ＧＯｌｄ　１５／１３）および特開昭５０−１０５７３
３号公報にインク速度を検出してインク圧を調整する技
術が開示されている。 しかしながら、従来においては、遅い速度のインク粒子
の速度検出に限界がある上に、速度検出回路が、多数個
の荷電インク粒子の飛翔時間を積分して積分値により速
度の適否を判断する構成であるために、速度検出に時間
がかかるという問題がある。 特開昭５０−１０５７３３号に開示されているよう番こ
、インク飛翔軌道に沿って２個の静電誘導形電極をｈＩ
！置して、第１の電極が荷電インク粒子を検出してから
第２の電極が荷電インク粒子を検出するまでの時間をＢ
１数する態様では、静電誘導形電極の検出精度が低くし
かも経時的に精度が劣化するため信頼性に問題があり、
精度な上げる１こ１土、ノズルからガターまでの距離、
すなわちインク粒子Ａ屯翔距離を長くしなければならな
い。また、検出型ｔ＠の取付精度も要求され、構成が複
雑

【こ゛なる。 本発明は、荷電インク粒子の飛翔速度を検出）してそれ
が所定値になるようにインク圧を調整する偏向制御イン
クジェット記録装置であって、荷電インク粒子の速度検
出を迅速にしえて、インク圧を迅速に調整しうるちのを
提供することを目的とする６ 上記目的を達成するために本発明番こお）Ｎて（よ、非
印写インク粒子を捕獲するガターを導電体としてそれに
、荷電インク粒子の該ガターへの衝突しこ対応した電位
変動を示す荷電検出信号を生ずる荷電検出回路を接続し
； インク圧検崇Ｖｉ電信号、′を発生し前記荷電電圧発生
手段に与えるインク圧、・□検索信号発生手段と。 インク圧検索荷電信情を開始点として荷電インク粒子の
該ガターへの細裂に対応した電位変動を示／ す信号が現われるまでの時間を開数して目標値に計数値
を合致させるインク圧指示信号を、加圧ポンプを付勢す
るボンブイ；１勢回路に与えるインク圧調整手段と、 を備える。 本発明の好ましい実施例では、導電性ガターのインク汚
れによる荷電検出信号のレベル変動を抑制するため、シ
ールド線を介して導電性ガターに荷電検出回路を接続す
ると共に、シールド線と機器アースの間を抵抗器で接続
して導電性ガターと機器アースの間の抵抗値を、インク
汚れ導電性インク）による抵抗値より小さくする。また
、インク圧の調整を迅速にするため、インク圧調整手段
は、前回のインク圧指示値に、前回のインク圧指示値で
得た計数値と目標値の差に対応する補正を施こして次の
インク圧指示信号を設定するものとする。これによれば
、ｌサイクルの速度検出毎にインク粒子の飛翔速度が幾
何級数的に目標値に収束する。　第１図に本発明の一実
施例の機械系の４１！要を示す。インクカートリッジ１
４が装着されたインク槽１３のインクは、ポンプ１で吸
引されてアキュムレータ２に圧送される。アキュムレー
タ２に送られた加圧インクは、アキュムレータ２および
フィルタ３で圧力振動が抑制されてインク噴射ヘッド４
に至る。 インク噴射ヘッド４においては、その電歪振動ｒ−が一
定周期、一定振幅で励振付勢されて、ヘラ１〜内のイン
クに一定周期、一定振幅の圧力振動を加える。ヘッド４
のノズルより、インクが噴射されるが、この圧力振動に
より、噴ｎ・１したインクはノズルより所定距離進んだ
位置で粒子に分離する。 コノ粒子化は、ヘッド４において加圧インクに加えられ
る圧力振動に対応しており、噴射インクは圧力振動の１
周期につき１個のインク粒子の割合で粒子化する。噴射
インクが粒子化するタイミングに合せて荷電電極５とヘ
ッド４のインクの間に荷電電圧を印加することにより、
粒子化したインク粒子は電荷を持つ。インクの粒子化に
合せて電極５に荷電電圧を印加するか否かで荷電インク
粒子と非荷電インク粒子が形成される。 荷電インク粒子は偏向電極６の電界で偏向されて記録紙
７に衝突するが、非荷電インク粒子は直進してガター８
に衝突し、フィルタ１０を通してポンプ１１で吸引され
て空気抜槽１２に吐出され、インク槽１３に戻る。 第２図に、第１図に示す各機構要素をイ」勢し、しかも
荷電記録制御を行なう電気系の構成を示す。 インク噴射ヘッド４の電歪振動子には正弦波発生・増幅
回路１６が励振電圧を印加する。荷電電極５には荷電信
号増幅回路１７がパルス状の荷電電圧を印加し、偏向電
極６には偏向電圧発生回路１８が一定レベルの高電圧を
印加する。 導電性ガター８にはシールド線９の心線の一端が接続さ
れており、該心線の他端に荷電検出回路１９が接続され
ている。 ポンプ１および１１はそれぞれポンプドライバ１５およ
び２０で電気付勢される。 この実施例では、インク粒子の飛翔速度検出（インク圧
検索）において所定タイミンクでインクを荷電するため
、インク粒子の分離位相に荷電電圧パルスの中心を合せ
る位相検索において検索パルス電圧を電極５に印加する
ため、ならびに。 印写記録において段階的にレベルが異なる記録荷電電圧
を電極５に印加するために、インク圧検索用のタイミン
グパルス発生器２６．検索荷電信号発生器２５および記
録荷電信号発生器２４が備わっており、これらの発生器
の信号が、ゲート回路２３で選択的に荷電信号増幅回路
１７に印加される。 電気回路要素各部の動作タイミングは、パルス発生器２
１が発生する複数種のタイミングパルスに基づいて定ま
る。 各部の伺勢および制御はマイクロコンピュータ２２が行
なう。 第３図に、パルス発生器２１．ゲート回路２３゜記録荷
電信号発生器２４．検索荷電信号発生器２５およびタイ
ミングパルス発生器２６の構成と、マイクロコンピュー
タ２２とそれらの接続を示す。 パルス発生器２１は、水晶発振器と分周カウンタを含む
パルス発生器２１１と、分周カウンタ２１２で構成され
ており、３．２Ｍｆ（ｚ、８００Ｋｌｌｚ、４００ＫＨ
ｚ。 ２００　Ｋ　ｌｌｚ、　１００　Ｋ　ｔｌｚ、　１００
／３２＝　３．１２５　Ｋ　Ｈｚ、　１３３　Ｋ　Ｈ７
，および３９０１１ｚの、８種の、５０％デユーティの
パルスを発生する。 １００ＫＩＩｚのパルスは正弦波発生・増幅回路１６に
印加される。回路１６は、入力パルスの基本周波数成分
の正弦波を発生してこれを増幅してパットの電歪振動子
に印加する。 これにより、ヘット４のインクには、１００　ＫＨｚの
圧力振動が加わり、１００Ｘ１０３個／ｓｅｅの割合で
インク粒子が形成されガター８あるいは記録紙７に向け
て飛翔する。つまり、１００　ＫＨｚの周波数でインク
粒子が生成される。 記録荷電信号発生器２４は、ｌ／２分周用のカウンタ（
Ｔフリップフロップ）２４１．シリアルイン−パラレル
アウトの８ビツトのシフトレジスタ２４２、データセレ
クタ２４３、および、カウンタとデコーダと出力ゲート
でなる荷電コード発生器２４４で構成されている。 カウンタ２４１には１００に＋ｌｚのパルスが入力され
、カウンタ２４１は５０　Ｋ　Ｉ（ｚのパルスをシフト
レジスタ２４２に入力データとして印加する。シフトレ
ジスタ２４２のシフトクロックは８００　Ｋ　Ｈｚのパ
ルスである。第５図に、シフトレジスタ２４２の８組の
パルス出力（ＣＨＰ）を示す。データセレクタ２４３に
は、これら８組のパルスが印加される。 データセレクタ２４３には更に３ビツトの出力制御コー
ドが与えられ、このコートが８組のパルスの一組の出力
を指示する。 シフトレジスタ２４２は８００　Ｋ　Ｈｚのパルスでシ
フト付勢されるので、８組のパルスａ　＝　ｈは、この
順に０．００１２５ｍｓｅｃづつ位相が遅れた同一周期
、同一デユーティのものであり、データセレクタ２４３
に与えられる３ビツトコードで指定されるものがデータ
セレクタよりグー１−回路２３のアンドゲート２８０〜
２８９に出力される。 ＃Ｊ索荷電信号発生器２５はデコーダ２５１およびデー
タセレクタ２５２で構成されており、デコーダ２５１に
、１００，２００および４００ＫＩＩｚの３組のパルス
が印加される。これにより、デコーダ２５１の出力は、
第５図にＳＰとして示す８組ａ　＝　ｈとなるが、それ
らのパルス幅は０　、００１２５ｍ５ｅｃであり、その
順にパルス幅分すなわち０．００１２５ｍｓｅｃづつ位
相がずれている。 記録荷電信号発生器２４のデータセレクタ２４３に与え
られる３ピノ１〜制御コートと同じ制御コードがデータ
セレクタ２５２にも与えられ、次の様に検索荷電信号ａ
　−ｈを出力する。 データセレクタ２５２の出力パルスはゲート回路２３の
アン１くゲート２３４に印加される。 タイミングパルス発生器２６は、２個のＪ−にフリップ
フロップ２６１，２６２．アンドゲート２６３およびイ
ンバータ２６４で構成されており、タンミングパルス発
生器２６に１００／３２　Ｋ　１ｌｚ（７）　パルスが
クロックパルスとして午えられ、また、マイクロコンピ
ュータ２２が０．：３６ｍ５ｅｃ幅（５０Ｋ　＋１７．
の３２周期よりやや長い幅）のパルスｒＨＪ　を、１回
のインク粒子飛翔速度検出の毎に１パルス与える。 第６図に、タンミングパルス発生器２６の人、出力信号
を示す。タンミングパルス発生器２６のアントゲ−１−
２６３の出力（Ｒ２７）はゲート回路２３に与えられる
。 第４図に、ポンプドライバ１５．荷電検出回路１９およ
びインク圧調整回路２７の構成を示す６ボンブドライバ
１５は、マイクロコンピュータ２２からポンプ駆動指示
信号Ｐ１５を受け、しかもパルス発生器２１から３９０
１１ｚのパルスを受けるアントゲ−１−１５１、デコー
ダ、カウンタおよび出力ゲートで構成され３９０Ｈｚを
基準とし、周波数が異る２５６種のパルスを発生し、８
ビツトコードで特定される１つを選択的に出力するパル
ス周波数可変回路１５２および増幅器１５３で構成され
る。 ポンプｌが、ソレノイドでプランジャを往復駆動するタ
イプのものであるため、増幅器１５３は、回１１８１５
２の出力パルスに同期して、２４Ｖパルスをソレノイド
に印加する。 インク圧調整回路２７は、アップカウンタ２７１゜減算
回路２７２．（ンク目標速度設定用の８個（８ピッ１−
）のスイッチ２７３．減算出力をラッチするラッチ回路
２７７、零クロス検出回路２７４、アンドゲート２７５
およびオアゲー１−１０１　。 ２７６．２７８で構成されている。 荷電検出回路１９は、シールド線９を機器アースする抵
、抗器１９１．電界効果形１〜ランジスタ（ＦＥＴ）＋
９２．逆相増幅器１９３．バイパスフィルタ１９４．半
波整流器１９５．積分回路１９６および比較罷１９７で
構成されている。 抵抗器１９１の抵抗値は、ガター８とアースフィルタ１
０の間がインクでつながっているときのそれらの間の抵
抗値より小さい値、１００ＫΩ程度にされている。 シールド線９の心線と機器アースの間にはわずがな浮遊
容量があり、この実施例ではインク粒子がマイナス荷電
されて、荷電インク粒子がガター８に衝突する毎にシー
ルド線９の心線がマイナス電位になるが、浮遊容量と抵
抗器１９１どの時定数により、荷電したインク粒子が連
続してガター８に衝突するときには、それが連続してい
る間心線の電位は連続してマイナス電位になっている。 したがって、連続する複数個を荷電し１次の連続する複
数個は非荷電とする荷電制御をすると、この荷電、非荷
電のパターンに対応する電位パターンがＦＥＴ１９２の
ゲートに現われる。この電位パターンはＦＥＴ１９２で
電流に変換され、増幅器１９３で反転増幅され、バイパ
スフィルタ１９４で低周波ノイズを除去されてインク圧
調整回路２７の零検出回路２７４と、半波整流回路１９
５に与えられる。 マイクロコンピュータ２２は、中央処理ユニット（プロ
セッサ）、ｉ１０ボート付ＲＡＭおよびＲＯＭならびに
人、出力イン０ターフエースで構成される汎用のコンピ
ュータであり、以上に説明した各要素の制御をおこなう
。 第７図に、マイクロコンピュータ（以下においては単に
マイコンと称する）がおこなう制御の全体（既要を示し
、第８図にインク粒子の飛翔速度を検出してそれがスイ
ッチ２７３で設定された目標値になるようにインク圧（
ポンプ１の吐出圧）を設定するインク圧制御の詳細を示
す。 まず制御の全体概要を説明する。電源が投入されるとマ
イコン２２は、人、出力ポートを初期化し、制御各要素
を安全な状態に設定する。これにおいて、偏向電圧発生
回路１８はオフに、ポンプドライバ１５．２０もオフに
、またアンドゲート２３５もオフに設定される。 初期化を終了するとマイコン２２は、まずポンプドライ
バ２０に駆動指示信号を出力セットしてポンプ１１を駆
動状態とし、次に、初期セント指示信号ＳＲを一時的に
高レベルｒＨＪとして、インク圧調整回路２７のカウン
タ２７１をリセッ１−シかつラッチ回路２７７にラッチ
（メモリ）を指示する。なお、カウンタ２７１はＳＲの
ＬからＨへの立上りに応答してリセット（カラン１へ値
クリア）となり、ラッチ回路２７７もＳＲのＬから［Ｉ
への立上りに応答して入力データをラッチする。これに
よりカウンタ２７１の出力は０を示す。ｏｏｏｏｏｏ。 となり、減算回路２７２の出力がスイッチ２７３て設定
された目標値コー１くとなリラソチ回路２７７にセラ１
−される。ラッチ回路２７７はこのコードをそのまま出
力する。ラッチ回路２７７の出力コードは、パルス周波
数可変回路１５２でデコードされ１回路１５２において
２５６種のパルスの一種を出力に設定する。後述するよ
うに、この時に出力されるパルスは、スイッチ２７３の
そのときの設定において出力可能な複数組のパルスのう
ち最高の周波数のものである。マイコン２２は次いで、
ポンプ１の駆動をセット（ＰＩ３を高レベルトＩにセッ
ト）し、準備タイマ（プロゲラ１１タイマ）をオンにす
る。これにより、ポンプトライバ１５においてアンドゲ
ート１５１より回路１５２に３９０Ｈｚのパルス（Ｐ２
７）が与えられ、パルス周波数可変回路＋５２が、スイ
ッチ２７３のそのときの設定において出力可能な複数組
のパルスのうち最高の周波数のものを増幅器１５３に出
力し、ポンプ１が、スイッチ２７３のそのときの設定に
おいて予定された駆動速度のうち最高の速度で動作する
。 マイコン２２は、そこで準備タイマがタイムオーバする
のを待ち、待つ間に各部の状態を読み、状態に応して状
態データを上位機器又は操作ボートに出力する。各部が
印写記録可能状態であって準Ｃｍタイマがタイムオーバ
すると、インク圧調整に入り、次いで位相検索を経て記
録制御に進む。記録が終ると、０１期化と同様な停止処
理に進む。なお、準備タイマが８１時を行なっている間
に、アキュムレータ２以降のインク圧が、ポンプ１の動
作速度に対応した圧力に上昇し、準備タイマがタイムオ
ーバしたときには、ある圧力に安定している。 第８図を参照する。インク圧の調整に進むとマイコン２
２は、まず信号ＳＲを一時的に高レベルＨにしてインク
圧調整回路２７１のカウンタ２７１をリセッ１−シ、ラ
ッチ回路２７７を付勢してその時の減算回路２７２の出
力（スイッチ２７３で設定された目標値）をセットする
。なお、電源投入から第１回目のインク圧調整ではすで
にラッチ回路２７７に目標値が設定されているが、−回
インク圧調整をしだ後（たとえば第７図のフローの「待
期Ｊ＝’Ｖｅｓを経てインク圧調整に戻った時）ではラ
ッチ２７７に目標値は設定されていないので、前述のよ
うに、インク圧調整に入るとランチ回路２７７に目標値
を設定する。そして次にタイマ（プロゲラ１１タイマ）
をオンして所定時間（ポンプ駆動速度が変ってからアキ
ュムレータ以降のインク圧が安定するまでの時間）の計
時を開始し、タイマがタイムオーバすると、マイコン２
２はタイミングパルス発生回路２ＧのＪ−にフリップフ
ロップ２６１とインク圧調整回路２７のアントゲ−１−
２７５に、０．３６ＩＩＩｓｅｃの間高レベルＩ−ｉの
信号Ｐ２６（第６図参照）を出力する。 タンミングパルス発生器２６のフリッププロップ２（３
１は、Ｐ２６が高レベルＨになってから、クロックパル
ス入力端ＣＫに印加される１００／３２＝３゜１２５　
Ｋ　Ｈｚのパルスが低レベルＬにあるときにセラ１−さ
れる。第６図を参照すれば分かるように、１００／３２
＝３．１２５ＫｌｌｚのパルスがＬからＨになってまた
Ｌになるまでに信号Ｐ２６がＬに戻されているので、３
．１２５ＫＩｌｚのパルスがもう一度しになったときに
は、フリップフロップ２６１はリセットされ、フリップ
フロップ２６２がセットされる。これにより、アントゲ
−１−２６３の出力Ｒ２７が第６図に示すように、信号
Ｐ２６がＨになってから、３、１２５　Ｋ　ｔｌｚのパ
ルスにに同期して、その−周期の間だけ高レベルＨにな
る。この高レベルＨの期間に３２個のインク粒子が生成
される。 アンドゲート２６３の出力Ｒ２７（Ｈ）はゲート回路２
３においてオアゲート２３６を通してオアゲート２９０
〜２９３に与えられる。これにより、丁度３２個のイン
ク粒子が生成される間、Ｄ／Ａコンバータ２３２に、所
定荷電レベルを指示するコード００１００１１１００が
印加されている。したがって、３２個のインク粒子が生
成される間、Ｄ／Ａコンバータ２３２が所定レベルの電
圧を連続して荷電信号増幅回路１７に印加する。これに
より連続３２個のインク粒子が荷電する。 このように荷電を行なっているときに、つまりＲ２７＝
　Ｈの間に、Ｒ２７のしからＨへの立」ニリ時点にカウ
ンタ２７１がリセッ１〜されてＯからのカラン１−アッ
プを開始し、インク圧調整回路２７のアンドゲート２７
５が開かれている（ゲートオン）一方、連続３２個の荷
電インク粒子が飛翔して連続して導電性ガター８に衝突
し、荷電インク粒子の第１番目のものが衝突してからシ
ールド線９の心線の電位が負方向に低下を始め、３２個
の荷電インク粒子がすべて衝突、した後に上昇し、略パ
ルス状の変化を示す。この電位変化に対応して、増幅器
１９３の出力が正方向に略パルス状に変化する。 増幅器１９３の出力が正方向に立上がったときに、すな
わち荷電された連続３２個のインク粒子が導電性ガター
８に衝突した直後に、インク圧調整回路２７の零クロス
検出回路２７４の出力力１Ｌ　ｆＪ％らＨに立」二がり
、アンドゲート２７５がＰ２６＝Ｈで開かＪしているの
で、オアゲート２７６の出力力１トｌに立上がりラッチ
回路２７７にそのときの減算出力がラッチされる。Ｒ２
７がＨに立上がったときにカウンタ２７１がリセットさ
れてＣ２７すなわち１３３　ＫＩ＋７．のパルスのカウ
ントを開始して０るので、ラッチデータは、目標値より
、インク粒子の荷電を開始してから荷電インク粒子が導
電性ガター８に衝突するまでの１．３３ＫＨｚノくパル
スのカウント数（荷電インク粒子の飛翔時間）を減算し
た値（目標値よりのずれ量）を示すものである。目標値
データに対応した速度でポンプ１を駆動しているときに
はインク圧が大きいのでインク粒子の飛翔速度は高く、
したがってカウント数は小さｔ）ので、この第１回のイ
ンク速度検出では、ラッチ回路２７７にラッチしたデー
タは、比較的に大きい値（目標値よりのずれ）を示す。 そこでオアゲー１〜２７８の出力は高レベルＨである。 マイコン２２は、オアゲートの出力がＨであると第２回
目のインク速度検出に進む。すなわち、タイマ（プログ
ラムタイマ）をオンして所定時間（ポンプ駆動速度が変
ってからアキュムレータ以降のインク圧が安定するまで
の時間）の４時を開始し、タイマがタイムオーバすると
、マイコン２２はタイミングパルス発生回路２６のＪ−
にフリップフロップ２６１とインク圧調整回路２７のア
ンドゲート２７５に、０．３６目ｓｅｃの高レベルＨの
信号Ｐ２６（第６図参照）を出力する。この状態では、
ラッチ回路２７７の出力が、目標値からカウンタ２７１
の前回のカウント値を減算した値であるので、パルス周
波数可変回路１５２は該減算値に対応する、前よりも低
い周波数のパルスを増幅器１５３に与えるので、ポンプ
１は前よりも低い速度で駆動されており、インク圧は前
よりも低い。 Ｐ２６の出力により、前回と同様に、タイミングパルス
発生器２６が信号Ｒ２７（第６図参照）を発生してグー
１−回路２３およびインク圧調整回路２７に与える。こ
れにより、連続３２個のインク粒子の連続荷電が開始さ
れると共に、カウンタ２７１がリセツトされて１３３Ｋ
Ｈｚのパルスのカラン１〜を開始する。そして荷電イン
ク粒子が導電性ガター８に衝突した直後に零クロス検出
回路２７４がＨを出力し、その立上がり時点にラッチ回
路２７７が、そのときの減算値すなわち、目標値−（イ
ンク粒子の防電を開始してから荷電インク粒子がガター
８に衝突するまでの時間）をラッチする。この第２回の
インク速度検出では、インク圧が比較的に低いので、ラ
ッチデータは更に小さい値を示すものであるか、又はＯ
を示すものである。 ０些示すものであるときには、オアゲート２７８の出力
が低レベルＬになっているので、マイコン２２はインク
の飛翔速度が目標値になっているとして１位相検索に進
む。 ０でなかったときには、第２回のインク速度検出と同様
な第３回のインク速度検出を開始する。以下同様であり
、オアゲート２７８の出力が０になるまでインク速度検
出を繰返えす。この繰返しの間に、ラッチ回路２７７の
ラッチデータが幾何級数的に低減し、インク粒子の飛翔
速度が幾何級数的に目標速度に収束する。 以上に説明したインク圧調整では、非印写インク粒子を
捕獲するガターを導電性とし、これに、荷電インク粒子
の衝突に対応した電位変動を示す信号を生ずる荷電検出
回路を接続して荷電インク粒子の飛翔を検出するので、
荷電インク粒子の到来に対して応答が速く、しかも検出
が確実である。 したがって、迅速かつ確実にインク粒子の飛翔速度を目
標値に設定しうる。１個の荷電インク粒子検出電極およ
び１個の荷電検出回路を備えるのみであるので、機械系
および電気系の構成は格別に複雑にならない。ヘッド４
から記録紙７に至るインク粒子飛翔距離は長くする必要
はない。 また、インク粒子の飛翔速度と目標値との偏差に対応し
てポンプ圧を変更するので、インク圧すなわちインク飛
翔速度の調整は幾何級数的に行なわれ、目標値に設定す
るまでの時間が短い。 次に位相検索を説明するとマイコン２２は、インク圧調
整を終了すると、データセレクタ２４３および２５２に
与える３ビツトコードを０００とし。 アントゲ−１〜２３５を開（ゲートオン）にして計時を
開始する。これにより、データセレクタ２４３は第５図
に示ずＣＨＰの８を、データセレクタ２５２は第５図に
示すＳＰのｄを出力するが、印写データがＬ　（非記ｔ
Ｊ）であるため荷電コード発生器２４４の出力ゲートが
閉じられており、荷電コード発生器２４４の出力（荷電
レベル指示コード）はすべてり、　（００００００００
００）であってアンドゲート２８０〜２８９はすべて閉
じられている。しかしアントゲ−１〜２３４は、それに
１００／３２＝３．１２５Ｋｌｌｚのパルスが印加され
るので、１ｏＯＫｌｌｚの１６周期の間（３２個のイン
ク粒子の生成の間）開に、次の１６周期の間（３２個の
インク粒子の生成の間）は閉になり、以下これを繰返え
す。これにより、アンドゲート２３４，２３５およびオ
アゲート２３Ｇを通して、オアゲート２９０〜２９３に
、第５図に示すＳＰのパルスｄのうち、連続３２個が与
えられ、次に３２個分の休止期間をおいてまた連続３２
個が与えられるという具合に、ＳＰのｄ（第５図）が間
欠的に印加される。ＳＰのｄが連続３２個与えられてい
る間、　Ｄ／＾コンバータ２３２には、ｓｐのｄがＨで
ある期・間のみ、ｏｏｔｏｏｔｌｌｏｏが与えられてＤ
／Ａコンバータ２３２が荷電信号増幅回路】７にｏｏｌ
ｏｏｌｌ　１００に対応するレベルの荷電信号を与える
。これにより、荷電型ｔｆ！５に、ＳＰのｄに同期し、
しかも連続３２個が現われた次は連続３２個分の休止を
置いて次に連続３２個が現われるというパターンで、荷
電電圧パルスが印加される。 これらの荷電電圧パルスがインクの粒子化にタイミング
が合っているとインク粒子が荷電するが、合っていない
と荷電しない。荷電した場合には、連続３２個の荷電イ
ンク粒子の次に連続３２個の非荷電インク粒子が続きそ
の次に連続３２個の荷電インク粒子が続くという荷電パ
ターンでインク粒子が飛翔する。 このときには、荷電検出回路１９のバイパスフィルタ１
９４の出力端に、連続３２個の荷電インク粒子がガター
８に衝突している間は正電位で、連続３２個の非荷電イ
ンク粒子がガター８に衝突している間４よ負電位の、Ｑ
　１００／３２＝　３．１２５　Ｋ　Ｈｚ周期の信号が
現わＪＬる。この信号は、半波整流器１９５で整流され
、積分回路１９６で積分される。積分電圧が設定値を越
えると、比較器１９７の出力が［（からＬに反転する。 マイコン２２は、比較器１９７の出力Ｐ１９がＨからＬ
になるとそのときデータセレクタ２４３゜２５２に出力
している３ピッｌ−コードを、適正荷電を与える適正な
荷電タイミングをもたらすものと見なしてそのままデー
タセレクタ２４３，２５２に出力設定して、アンドゲー
ト２３５をオフにし、記録制御に進む。 前述の如くデータセレクタ２４３，２５２に３ビツトコ
ード０００を出力セットし、アンドゲート２３５を開（
オン）とし、かつタイマをセットしてから、該タイマが
タイムオーバするまでに、比較器１９７の出力Ｐ１９が
ＨからＬに反転しないと。 マイコン２２はデータセレクタ２４３，２５２に今度は
００１なる３ビツト制御コードを出力セットし、また同
様にタイマをセットする。そして比較器１９７の出力Ｐ
１９が■（からしになるのを待つ。 データセレクタ２４３，２５２に３ビツト制御コード０
０１をセットすると、データセレクタ２４３は今度は第
５図に示す信号ＣＨＰのしを出力し。 データセレクタ２５２は、信号ＳＰのｅを出力する。す
なわちデータセレクタ２４３と２５２はいずれも、前回
出力した信号より、ｌ／８００ｎｓｅｃ位相が遅れたパ
ルスを出力する。このように信号の位相が遅れている点
を除しでは、各部の動作は前記の、データセレクタ２４
３，２５２に０００を出力セットしているときのものと
同じである。 そしてマイコン２２は、比較器１９７の出力Ｐ１９がＨ
からＬになると、そのときデータセレクタ２４３．２５
２に出力している３ピッｌ−コードを、適正荷電を与え
る適正な荷電タイミングをもたらすものと見なしてその
ままデータセレクタ２４３゜２５２に出力設定して、ア
ンドゲート２３５をオフにし、記録制御に進む。比較器
１９７の出力Ｐ１９がＨのままでタイマがタイムオーバ
したときには、マイコン２２は、今度はデータセレクタ
２４３．２５２に０１０を出力セットする。 以下同様に、マイコン２２は、比較器１９７の出力Ｐ１
９が■］である限り、タイマがタイムオーバする毎にデ
ータセレクタ２４３．２５２に与える３ビット制御コー
ドを更新する。第５図に示すように、データセレクタ２
５２が出力する信号ＳＰのａ　”　ｂは、パルス幅が１
／８００ｏ＋ｓｅｃで互にパルス幅分位相がずれている
ので、３ビツト制御コードを０００〜１１１の範囲で変
更している間に、ＳＰのａ〜ｈのそれぞれが選択的にア
ントゲ−１−２３４にｌ与えられ、３ビット制御コード
のいずれかをデータセレクタ２４３，２５２に出力して
いるときにインク粒子が荷電するようになり、比較器１
９７の出力Ｐ１９が１−１からＬになる。マイコン２２
はそこで位相検索を終了し、データセレクタ２４３゜２
５２に出力している３ビツト制御コードをそのまま出力
設定し、アンドゲート２３５を閉（オフ）として記録制
御に進む。 記録制御においては、マイコン２２は、アンドゲート２
３５をオフのままとし、タイミングパルス発生器２６を
リセット（Ｒ２７＝Ｌ）のままとする。これにより、ゲ
ート回路２３のオアゲート２３６の出力は、記録制御の
間、低レベルＬに維持され、　Ｄ／Ａコンバータ２３２
には、アントゲ−１−２８０〜２８９の出力のみが印加
される。マイコン２２は次いで偏向電圧発生回路１８に
偏向電圧の発生を指示する。これにより、偏向電極に所
定の一定高電圧が加わる。 荷電コード発生器２４４には、１文字の印写データの送
出あ直前にリセット信号が与えられる。荷電コード発生
器２４４は、リセット信号を受けると、カウント値をク
リアして零からのカラン１−アップを開始する。カウン
トパルスは、パルス発生器２】が出力する１００　Ｋ　
ｌｌｚのパルスである。カラン１−コードは、・印写デ
ータが高レベルト１（記録指示）のときのみアンドゲー
ト２８０〜２８９に出力され、これが、データセレクタ
２４３の出力ＣＨＰ（ａ　−−ｈのいずれか１つであっ
て、データセレクタ２４３，２５２に与えられている３
ビツトコードで特定されるもの）が高レベルＨである間
にアンドゲート２８０〜２８９を通してＤ／Ａコンバー
タ２３２に与えられる。 データセレクタ２４３が出力する信号ＣＨＰは、位相検
索でインク荷電をするものと確認された信号５Ｐ（ａ−
ｈのうち、現在データセレクタ２４３．２５２に出力設
定されている３ビツトコードで特定されるもの）のＨパ
ルス区間を略中央とした、該Ｉ］パルス区間の８倍のト
■パルス区間を有するものであるので、荷電電極５に印
加される記録荷電パルス電圧は、インクが粒子に分離す
る直前から、分離した直後に及ぶ比較的に広いパルス幅
であり、インク粒子は、確実に、荷電コード発生器２４
４の出力コードに対応するレベルに荷電する。荷電イン
ク粒ｐは、偏向電極間を飛翔している間に、それが有す
る電荷に対応した量だけ偏向して記録紙７に衝突する。 非荷電インク粒子は直進してガター８に衝突し、アース
フィルタ１０を通してポンプ１１に吸引される。 この実施例では以上に説明したように、まずインク圧調
整で、インク粒子の飛翔速度が目標値になるようにイン
ク圧が設定されてインクの飛翔速度が所望値に定められ
；次に、位相検索で、インク粒子を確実に荷電するタイ
ミングに荷電信号の位相が定められ；そして記録荷電が
行なわれる。 このようにインク粒子の飛翔速度を一定とし荷電を確実
に定めるので、印写記録品質がきわめて高くなる。 インク圧調整および位相検索においては、偏向電圧は遮
断して荷電インク粒子をも直進させてガターで捕獲しし
かもインク粒子の荷電を検出する。 印写記録においては、偏向電極に偏向電圧を印加して荷
電インク粒子は偏向させて記録紙に向わせ。 非荷電インク粒子はガターで捕獲する。 このように、１個の導電性ガターを、インク飛翔速度の
検出用２位相検索用、および、記録印写時の非印写イン
ク粒子の捕獲用の、３用途に共用するので、以上の説明
から分るように、インクジェット記録装置の機械系およ
び電気系の構成は、共に簡単となる。にもかかわらず、
インク飛翔速度の検出および位相検索は共に確実かつ安
定したちのである。 ガター８は、それに衝突するインクのしぶきで汚れやす
いが、荷電検出回路１９においてシールド線９の心線が
抵抗器１９１で機器アースされているので、またインク
回収路が所定位置（フィルタ１０）で機器アースされて
いるので、ガターのインク汚れによる抵抗値変動があっ
ても、荷電検出が確実である。 なお上記実施例においては、カウンタ２７１をアップカ
ウンタとし、減算回路２７２で目標値よリカラント値を
減算するようにしているが、減算回路２７２を省略し、
カウンタ２７１を、プリセットダウンカウンタとして、
そのプリセットダウンカウンタのプリセット入力端にス
フイッチ２７３を接続し、カウンタリセットのかわりに
、カウンタプリセット（ロード）を行なうようにしても
よい。 こうすればインク圧調整回路２７の構成が簡単になる。 本発明のインクジェット記録装置は、その他各種の変更
を施こしうる。たとえば、荷電コード発生器２４４．ゲ
ー１〜回路２３．タイミングパルス発生器２６およびイ
ンク圧調整回路２７等ならびに必要に応じてその他の要
素の一つ又は二つ以」；をマイコン２２に、あるいは他
のマイクロコンピュータに置き変えてもよい。

【図面の簡単な説明】

第１図は１本発明の一実施例のインク処理系の概要を示
す側面図であり、一部は断面を示す。 第２図、は同実施例の電気系の構成を示すブロック図で
ある。 第３図は、第２図に示す電気系要素の一部の構成を示す
電気回路図である。 第４図は、第２図に示す電気系要素の他の一部の構成を
示す電気回路図である。 第５図は、第３図に示す記録荷電信号発生器２４の人、
出力信号を示すタイムチャートである。 第６図は、第３図に示すタイミングパルス発生器２６の
人、出力信号を示すタイムチャー１〜である。 第７図は、第３図に示すマイクロコンピュータ２２の制
御動作概要を示すフローチャートである。 第８図は、第３図に示すマイタロコンピュータ２２の、
インク圧制御動作を示すフローチャー１〜である。 ３．１０：フィルタ　　　４：インク噴射ヘット５：荷
電電極　　　　　　６：偏向電極７：記録紙　　　　　
　　８：導電性ガター９：シールド線　　　　　１２：
空気抜槽１３：インク槽　　　１４：インクカートリッ
ジ２Ｇ＝タイミングパルス発生器（インク圧検索信号発
生手段） ２７：インク圧調整回路（インク圧調整手段）特許出願
人　株式会社リ　コ　− 手続補正書（自発） １．事件の表示　昭和５７年特許願第１５１９３０号２
、発明の名称　　　　偏向制御インクジェット記録装置
３、補正をする者 事件との関係　　　特許出願人 住所　　　　東京都大田区中馬込１丁目３番６号名称　
　　　（６７４）　　株式会社　リコー代表者大植武士 ４、代理人　〒１０４電話０３−５４３−８６９４５、
補正の対象 明細書の特許請求の範囲の欄および発明の詳細な説明の
欄６、補正の内容 （１）明細書第１頁第４行から第２頁第１５行の特許請
求の範囲全文を次の通りに訂正する。 ［２、特許請求の範囲 （１）インク噴射ノズルおよびインク噴射ノズルに連通
するインク室のインクに定周期の圧力振動を加える振動
子を備えるインク噴射ヘッド：インク噴射ヘッドに加圧
インクを供給する加圧ポンプ：ノズルより噴射したイン
クに荷電電界を及ぼす荷電電極：荷電電極に荷電電圧髪
印加する荷電電圧発生手段：および、ＶＩ電電イン粒子
に偏向電界を及ぼす偏向電極二を備える偏向制御インク
ジェット記録装置において；偏向電極と記録紙の間に配
置され、非印写インク粒子を捕獲するガター； ガターに接続され荷電インク粒子の該ガターへの衝突に
対応した信号を生ずる荷電検出回路；インク圧力を制御
するためのインク圧力制御用荷電信号発生手段； 前記インク圧力制御用荷電信号を開始点として荷電イン
ク粒子の該ガターへの衝突に対応した時間情報によるー
ｒンク圧指示信号を、前記加圧ポンプを付勢するボンブ
イ」勢回路に与えるインク圧調整手段；を備えることを
特徴とする偏向制御インクジェット記録装置。 （２）荷電検出回路は、シールド線を介してガターに接
続された増幅器を含む前記特許請求の範囲第（１）項記
載の偏向制御インクジェット記録装置。 （３）インク圧調整手段は、前回のインク圧指示値に、
前回のインク圧指示値で得た時間情報と目標値の差に対
応する補正を施こして次のインク圧指示信号を設定する
前記特許請求の範囲第（１）項記載の偏向制御インフジ
エラ１〜記録装置。 （２）明細書第３１頁第８行の、［定の一定高電圧が加
わる。Ｊの次に次の文章を挿入する。 ［このよつに記録制御のときに偏向電極に所定の一定高
電圧（偏向電圧）を印加し、インク圧の調整においては
偏向電圧を印加しないのは、インク圧の調整におけるイ
ンク粒子の速度検出において、偏向電圧が印加されてい
ると、インク粒子が偏向して飛翔行路が長くなってその
分、周囲の影響を受は易いので、インク粒子を直進とし
て飛翔行路を最短とするためと、インク粒子の荷電を検
出するガターが非印写インク粒子を捕獲するためのもの
であって、インク粒子の偏向が大きいと、インク粒子の
検出が不可能になるからである。」（３）明細書第３３
頁第１０行と第１１行の間に次の文章を挿入する。 「このように荷電インク粒子を直進させてインク圧の調
整においてインク速度を検出するので、速度検出インク
粒子の飛翔行路が最短となり、速度検出が安定かつ正確
である。」 以上

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク噴射ノズルおよびインク噴射ノズルに連通
   するインク室のインクに定周期の圧力振動を加える振動
   子を備えるインク噴射ヘッド：インク噴射ヘッドに加圧
   インクを供給する加圧ポンプ：ノズルより噴射したイン
   クに荷電電界を及ぼす荷電電極：荷電電極に荷電電圧を
   印加する荷電電圧発生手段：および、荷電インク粒子に
   偏向電界を及ぼす偏向電極：を備える偏向制御インクジ
   ェット記録装置において； 偏向電極と記録紙の間に配置され、非印写インク粒子を
   捕獲するガターフ ガターに接続され荷電インク粒子の該ガターへの衝突に
   対応した信号を生ずる荷電検出回路；インク圧力を制御
   するためのインク圧力制御用荷電信号発生手段； 前記インク圧力制御用荷電信号を開始点とじて荷電イン
   ク粒子の該ガターへの衝突に対応した時間情報によるイ
   ンク圧指示信号を、前記加圧ポンプを付勢するポンブイ
   ］勢回路に与えるインク圧調整手段； を備えることを特徴どする偏向制御インクジェノ１〜記
   録装置。
2. （２）荷電検出回路は、シールド線を介してガターに接
   続された増幅器を含む前記特許請求の範囲第（１）項記
   載の偏向制御インフジエラ１−記録装置。
3. （３）インク圧調整手段は、前回のインク圧指示値に、
   前回のインク圧指示値で得た時間情報と目標値の差に対
   応する補正を施こして次のインク圧指示信号を設定する
   前記特許請求の範囲第（１）項記載の偏向制御インフジ
   エラ１−記録装置。