JPS5964365A - インクジエツトプリンタのインク粒子位相検出装置 - 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】 〔発明の利用分野〕 本発明ｕ、インクジェットプリンタに関し、特にインク
粒子の発生位相検知を、印字中にも行なうことができる
ものに関する。

〔従来技術〕

ノズルより噴出しているインク粒子の発生位相はノズル
励振信号の位相に対して時々刻々変化している。従って
常に正常な印字を行なうだめには、この位相変化に十分
追従できるよう高頻度に位相検知を行ない、常に最適位
相に調整する必要がある。特に、近年は長時間連続印字
、高速印字の要求が高まりつつあるのでこの必要性は高
まるばかりである。従来のインクジェットプリンタの位
相探索は第１図に示す如く、非印字中に実行している。

なぜなら印字中に位相探索信号を混入させその荷電状態
を検知しようとした場合、従来のセンサは非接触の誘導
電流検知方式となっているため、゛印字用の文字信号が
ノイズとして検知結果に出力されるため、正しい検知結
果を得ることができないからである。従って従来のイン
クジェットプリンタでは連続して印字を実行することが
できず印字と印字の間に非印字中の時間を必ず必要とし
たものである。

〔発明の目的〕

本発明の目的は、印字実行と並行して位相探索動作を行
ない、事実上連続印字を可能にすることにある。

〔発明の概要〕

本発明は印字中においても未使用ドツトがガターに捕獲
されることに着目し、該未使用ドツトに位相探索信号に
よる帯電を行ない、該一定個数の粒子が持つ電荷を積分
し位相探索を行なうことにある。

〔発明の実施例〕

第２図に本発明の一実施例ブロック図を、第３図には本
発明により作成されるビデオ信号の１例を示す。第２図
において、１はＭ　Ｐ　Ｕ（Ｍｉｃｒ。

ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　’［Ｊｎｉｔ　）でマイコンパ
スライン１３ｓを介して２のＲＯＭ　（Ｒｅａｄ　０ｎ
ｌＹ　Ｍｅｍｏｒｙ　）よりプログラムを読み出し実行
するユニットである。

３１ｄＲＷＭ　（Ｒｅａｄ　Ｗｒｉｔｅ　Ｍｅｍｏｒｙ
）で前記ＭＰＵ１がプログラムを実行するにあたり各種
情報を記憶する書替可能なメモリーである。非印字中に
前記Ｍ　Ｐ　Ｕ　１　ｎ、　６のＰ　ｉ　Ａ　（Ｐｅｒ
ｉｐｈｅｒａｌ　工ｎｔｅ　−ｒｆａｃｅ　Ａｄａｐｔ
ｅｒ）１を介して探索位相作成回路９に対して本例の場
合３ビツトの位相状態（θ０〜θ７の８種類）を出力す
る。すると探索位相作成回路９はその状態に対応した位
相探索信号を作成しセレクタ１３のＢボートへ入力する
。本例の場合の位相探索信号は第３図（ｄ）に示す如く
、励振信号周期の１／２の・くルス幅をもち、θＯ〜θ
７の８種の位相状態をもっている。位相のシフトは一定
の位相状態で所定の数だけインク粒子が荷電される毎に
実行される。位相探索信号により荷電された粒子の数の
計数は探索ドツトカウンタ１０により行なう。非印字中
の場合ビデオ発生回路８からの出力は無いので、セレク
タ１３は前記Ｂボートの入力をそのｔまＹ出力端子へ出
力し、Ｄ／Ａコンバータ１４でアナログ信号に変換し、
増幅器１５で増幅し、帯電々極１７に印加してインク粒
子への荷ｔを行なう。インク粒子はノズル１６よ噴出さ
れて、偏向′成極１８，１９と高圧電源＋ＨＶにより構
成される静電界中を飛行し、総てガター２０に回収され
る。ガター２０は導電性を有する物質で構成されており
、インクに荷電された電荷を受けとるコレクターの役目
を果している。ガター２０により集められた電荷は逐次
積分器２１に蓄電される。従って探索信号により、イン
ク粒子が荷電されているか否かは、積分器２１の出力を
見ればわかることになる。位相探索信号により荷電され
たインク粒子の数を探索ドツトカウンタ１０でカウント
しておき、このカウンタが所定の値に到達したら、Ｐｉ
Ａｌの割込人力ｌＮＴに割込信号が入る。これを受けた
ＭＰＵＩは積分器２１の出力をＡ／Ｄコンバータ１２で
アナログ信号から、デジタル信号に変換して、値を取込
む。

次に新しい位相を探索位相作成回路９に出力するととも
に、探索開始制御回路１１へ信号を出力し、次の位相探
索に入る。探索開始制御回路１１は探索ドツトカウンタ
１０をクリヤ（初期化）シ、積分器２１に蓄積されてい
る旧データをクリヤ（初期化）する。

以上は非印字中の処理であり次に印字中の処理について
説明する。まず印字すべき入力データが、キー人力車２
４より入力され、ｐ　ｉ　Ａ　２　（２５）を経由して
読込まれ、ＲＷＭ３に記憶される。印字開始指示入力回
路２３より印字開始指示が来るとＭＰＵＩは印字入力デ
ータに応じたＣＧデータ（キャラクタ　ジェネレータ　
データ）をＦｉＦＯ４に出力する。ＦｉＦＯからは８ビ
ツトの並列データをＰ８コンバータ５に与える。Ｐ／Ｓ
コンバータは並列信号を直列信号に変換するコンバータ
であり、ＣＧデータを直列データに変換してゆく。

これに先たち、ＭＰＵ１は非印字中に探索した最適位相
を印字位相作成回路７に出力しておく。印字位相作成回
路７は最適位相に基づいた信号をビデオ発生回路８に与
え、ビデオ発生回路８はＰ／Ｓコンバータ５からのＣＧ
データと印字位相発生回路から、最適情報に基づき、第
３図の（Ｃ）の如き波形を作成する。第３図の（ａ）は
作成粒子で・は印字する粒子、×は印字せず、位相探索
に用いる粒子である。（ｂ）は励振信号、（Ｃ）は印字
用ビデオ信号の例、（ｄ）は位相探索信号（θｏ）、（
ｅ）はビデオ信号（θｏ）、（ｆ）は位相探索用信号（
θ４　）　、（ｇ）はビデオ信号（θ４）、（ｈ）は位
相探索用信号（θ６）（ｉ）はビデオ信号（θ６）であ
る。第３図の（Ｃ）で便宜上、Ｏｖ（ボルト）と書いた
レベルは、インク粒子への無帯電レベルを示し、ｖＧレ
ベルはガター２０を飛び越えて、最下位ドツトとして印
字に寄与するレベルであることを示す。また、第３図（
ｄ）のθ０信号のＶ　ｐ　ｈレベルはガターから飛び出
ない程度の帯電量であるとする。又印字中も非印字中と
同様に位相探索は並行して進められている。ただ非印字
中と異なる点は、全ドツトを探索用粒子として使用でき
ない点である。第３図の（ｅ）に示す如く、印字に使用
すべきドツトの間を縫う様にして、位相探索信号を入れ
てゆくことになる。この制御方法としては、ビデオ発生
回路８から出力されるセレクタ１３へのＧ入力信号によ
り行なう。例えばＧ入力が０”の場合非印字ドツトであ
るとしてセレクタ１３はＢボートをセレクトして出力す
る。

この結果位相探索信号が出力される。又Ｇ入力が１″′
の場合印字ドツトであるとして、セレクタ１３はＡボー
トをセレクトする。この結果印字用ビデオ信号が出力さ
れる。本例の場合印字に使用できる粒子は粒子発生周波
数の１／２として文字の歪を軽減する方法をとっている
ので、その分も位相探索用粒子として利用できる様配慮
しである。

又位相探索信号の位相が０４．θ６の場合のビデオ信号
例を第３図の（ｇ）、（ｉ）に示す。印字中の場合、非
印字ドツト、すなわち位相探索信号により荷電されたイ
ンク粒子の数を探索ドツトカウンタでカウントしておき
、一定数にカウントが達したら、ｐｌＡｔに割込をかけ
て、次の相への更新をうながす様になっている。以下次
の位相設定は非印字中と同じ手順で行なう。この様にし
て８相分のチェックが終ったら次にＡ／Ｄコンバータ１
２から取込んだデータ処理を行ない印字最適位相を判断
する方法を示す。まず検知信号レベル８値の平均値を求
め、検知信号レベルを２値化する。第４図には、第３図
の場合の各位相探索信号における検知信号レベルの状態
が示しである。検知信号レベルとは、Ａ／Ｄコンバータ
１２から読込んだ値である。第３図によるとインク粒子
はほぼ励振信号（ｂ）の正弦波のピークあたりで発生し
ていることがわかる。このあたりだと第３図（ｄ）に示
すように位相探索用信号θ０による帯電レベルは立下ｐ
エラジ部であるから、出力は小さく第４図に示す程度で
ある。θｌ〜θ４では帯電布、θ５〜θ７では帝電無と
考えられる。今ここで、位相探索用信号θ０に対する印
字用ビデオ信号が第３図（Ｃ）であるとする。最適位相
の判定は検知信号レベルの動きから判断するならば、低
レベル″′０″′から、高レベルＩｔ　Ｉ　Ｉ７へ移る
時の低レベルの位相が最適位相でるると判断できること
になる。以上の結果を印字位相作成回路へフィードバッ
クする。

以上本発明によれば、印字中においても常に最適位相を
検出でき、印字位相にフィードバックできるので、今ま
でできなかった、連続印字中に位相探索がはじめて可能
になったものである。

〔発明の効果〕

以上説明したように、本発明によれば、印字実行と同時
に、印字に使用しない粒子を利用して、インクの粒子化
位相を検出することができるので従来できなかった、長
時間連続印字が可能になるという工業的利益は多大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の位相探索タイミング図、第２図は本発明
の一実施例を示すブロック図、８ｇ３図は本発明におけ
る各種信号波形図、第４図は探索信号と検知信号を表わ
す図面である５゜ １・・・Ｍｌ）ｔＪ、４・・・ＦｉＦｏ、５・・・Ｐ／
Ｓコンバータ、６・・・ＰｉＡｌ、７・・・印字位相作
成回路、８・・・ビデオ信号発生回路、９・・・探索位
相作成回路、１０・・・探索ドツトカウンタ、１３・・
・セレクタ、１４・・・Ｄ／Ａコンバータ、１６・・・
ノズル、１７・・・帯電々極、１８．１９・・・偏向電
極、２０・・・ガター、２１・・・積分器。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、ノズルに加圧インクを供給するポンプ装置、該ノズ
   ルから噴出するインク流を粒子化するためにこのノズル
   に印加される励振装置、該粒子にビデオ信号を与える装
   置、とのビデオ信号と偏向電極の相互作用により所定の
   角度に前記粒子を偏向し、所定の文字や図形等を印刷す
   るものにおいて、前記粒子化されたインクのうち、ビデ
   オ信号が伺与されていないインク粒子に位相探索信号を
   与え、このインク粒子の電荷を検出することにより粒子
   の位相を検出するように構成したことを特徴とするイン
   クジェットプリンタのインク粒子位相検出装置。 ２、前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、位
   相探索信号が付与された粒子を所定数計数し、この粒子
   の帯電量の総計を検出することを特徴とするインクジェ
   ットプリンタのインク粒子位相検出装置。 ３、前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、イ
   ンク粒子の帯電量の検出は、ガターに所定数の粒子が当
   ったときに行なわれることを特徴とするインクジェット
   プリンタのインク粒子位相検出装置。 ４、前記特許請求の範囲第１項記載のものにおいて、 ノズルに加圧インクを供給し、該ノズルを励振信号によ
   シ励振してノズルより噴出したインク流を粒子化して、
   該インク粒子の発生箇所近傍に配置された帝寛々極にビ
   デオ信号を印加して、前記インク粒子に対してビデオ信
   号の大きさに比例した電荷を与え、該被荷電インク粒子
   を偏向電極と直流高圧源によって形成される静電界中を
   飛行せしめ、前記インク粒子の電荷量に応じて偏向させ
   、該偏向方向とほぼ直角方向に被記録体を相対移動させ
   ることにより印字を行なうインクジェットプリンタにお
   いて、印字中又は非印字中を問わず、印字に使用しない
   でガターに捕獲し回収するインり粒子に位相探索信号に
   よる電荷を与える手段と、該インク粒子に与えられた電
   荷を積分する積分器と前記位相探索信号による帯電が何
   個のインク粒子に与えられたかを計数する手段と該計数
   値が所定の値に一致したことを判断する手段と、該判断
   成立時に前記積分器に蓄積された値を検知信号として蓄
   える手段と、該検知完了後前記励振信号位相に対し、探
   索信号の位相を所定位相シフトし、積分器の値を初期化
   し、・再び前記計数を開始する手段と、該シフト動作を
   くり返し位相が一巡して元の位相に戻ったとき、前記各
   位相時の検知信号より判断して、最適位相を判断する手
   段より構成された、インクジェットプリンタのインク粒
   子位相検出装置。