JPS5988619A - 記録担体上に少なくとも２つの離れて位置する点を作り出すための方法およびこの方法を実施するための液体噴射式記録計 - 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】 木発廚は、連続的な記録液が事前設定可能な速度でもっ
てノズルから記録担体に向けて噴出させられ、点間を移
り変わるためにそのノズルが高速度でもってその点間の
距離に相当する角度変位させられるようにした記録担体
上に少なくとも２つの離れて位置する点を作り出すだめ
の方法、およびこの方法を実施するための液体噴射式記
録側に関する。

液体噴射式記録側はｊｋＨｚ　　以上の周波数を持つ信
号を記録するために医学的な応用分野ならびに工業的な
応用分野向きとして知られている。この場合記録計の主
要構成部分は細いガラス毛細管であり、この毛細管には
小さい永久磁石が固定されている。毛細管の端部はほぼ
９００曲げられてノズルを作っている。ポンプ装置によ
って連続的に記録液がノズルを経てこのノズルに対しで
ある間隔をイ）って配置されている紀伝紙上に吹き付け
られる。なお記碌紙はもつとも単純な例では事前設定さ
れた速度Ｃもって移動させられている。記録ずぺご１Ｊ
号は偏向コイルに印茄され、この儒１可コイルは永久磁
石従って毛細管先端を変位させる。

ガラス毛細管のねじり力は発振機構に対する復元力を表
わしている。この発振機構は、所望のダイナミック状態
を得るために、制動の目的で少なくとも一部分が曲内に
て支承さｉｔている。もっとも簡単な例では、この種の
液体噴射式記録計によって、たとえば心電図あるいは脳
波図信号のような連続的な測定曲線を作成することがで
きる。

原理がたとえばドイツ連邦共和国特許出願公告第２４３
４９０５号公報（特開昭５１−３４６３７号公報参照）
により公知である所謂速度変調によって、液体噴射式記
録計の応用をアルファベットや数字符号の記録、または
一つの記録側による多数の信号の同時記録にまで拡げる
ことができる。

そのための主要な特徴は、液体噴射流が記録を行ないた
い位置の間を連続的に往復跳躍することである。たとえ
ば、互いにある距離をもって配置された２つの点を記録
したい場合、液体噴射流は短期間（たとえば１００μｓ
）これらの位置にとどめら１する。液体噴射流は、連続
的な液体噴出によって汚される地を最小にするため（二
１画点間に存在する空間を出来るだけ速く通過する。

本発明は、記録品質を著しく高めかつイ」加重に記録速
度を高めることが出来るように、冒頭で述べた種類の方
法を改善することを目的とする。

この目的は本発明によれば、冒頭で述べた種類の方法に
おいて、ある点（１）から別の点（ＩＩ）に移行する際
に５ノズルを離れた後の記録液が常に別の点（ＩＩ）−
皿回かつて移動させられるような時間関数に従って、ノ
ズルが変位さぜらｉすることによって達成される。

その１勅合に本発明は１機械的構造部分（＝慣性がある
ために記録すべき点間の跳躍速度が有限であるにも拘ら
ず、記録液によって惹き起こされる望ましくない地汚れ
を回避することができるという知見に基づいている。従
来ではある記録個所から別の配録個所への通路上で失わ
ｉｔて障害となる地汚れを形成していた記録液は、本発
明におい−Ｃは、記録をすべき個所に向けられるので有
利である。

それによりコントラストが高められ、鮮明度が改善され
る。

本発明においては、従来の方法では消失してしまう記録
液が記録自体にも貢献するようになるので、七の都度記
録を行なうための個所に向け°Ｃノズルを比較的短期間
とどめればよいことと相俟って、充分な黒化度が得られ
るよう（＝なる。このことは、同様に記録速度を可成り
高めることができることを意味する。

本発明によれば、ノズルはある記録個所から別の記録個
所Ｃ二移り変わる際にもはや一定り角速度でもって回動
させら才するのではなく、ある時間関数に従って回動さ
せら汽る。このような時間間リタを設定するための簡単
な方法は、液体噴射式記録計のパラメータ、すなわちノ
ズルの長さ、ノズル方向における液体の速度成分、記録
機構の共振周波数および記録機構の制動係数のような液
体噴射式記録計のパラメータを適切に調和させることで
ある。さらにこのような調和による利点は、ノズルを変
位させるためＣ二単−のステップ状の変位信号を使用す
ることができるということである。

本発明の実＃Ｉｉ馬様（−おいては、変位について所望
の時間関数を作るために、ノズルを変位させるだめの、
駆動信号が使用される。その場合、この駆動信号は演算
装置にてオン・ラインで作られるかあるいは記ｆ意装置
から引き出される。

さらに記録機構の変位を理想的な時間関数に合わせるた
めに、非線形あるいは非典型的な制動媒体を使用するこ
とは有利である。また、目標値として理想的な曲線が事
前設定されている制御機構に、その都度のノズル位置を
フィードバック信号としてつまり実際量として供給する
こともできる。

このような閉ループの制御回路によって、ノズルのガイ
ドは所望の時間曲線に正確に合わせることができる。そ
の場合に、″″記録機構の機械的なパラメータのことを
考えに入れる必要がない。

次に本発明を図面に示した実施例に基づいて詳細に説明
する。

第１図は基本的には公知である液体噴射式記録計を示し
、この記録計においては液体は貯蔵容器１からポンプ装
置２によって必要に応じて圧力訊ｊ整手段４を有する導
管３とフィルタ５とを介して毛細管６（二送ら１する。

毛細管は前端が約９０°折曲げられ、ノズル７を形成し
ている。また毛細管は細いガラス管から成り、これに永
久磁石８が固定されている。永久磁石８を備えた毛細管
のこの部分は制動媒体たとえば油を有する容器９内に入
れられている。ノズル７からは常に記録液１０が記録坦
体］】に向けて噴出させられている。この記録担体はこ
の実施例においては、ローラ（Ｚよって案内され事前設
定可能な速度にて移動させられるエンドレスの記録紙］
２から成る。第ｊ図Ｃ二は、人間２０の電気信号を測定
して記録するよう（二した例が示さオｔでいる。電気信
号は前置増幅器２１および最終増幅器２２を介してコイ
ル２３に印加される。空隙内に永久磁石８を備えた毛細
管６が入れらｔｚている鉄心２４は、コイル２３＋７よ
って生ぜしめられた磁界を増幅し、ノズル７を印加信号
に応じて変位させる。復元力はガラス毛細管のねじり剛
性によって決められる。

この実施例の鴨舎人間２０から同時に２個の異なった信
号が測定されてそれらの経過が記録されるものとする。

このことは駆動手段２５たとえばチョッパーの助け（二
よって行なわれる。すなわち、この駆動手段２５によっ
て、液体噴射流は充分に高い周波数たとえば５ｏｏＨｚ
でもって記録すべき両信号経過曲線の間を往復跳躍させ
られる。記録担体１１上にはこの経過曲線が概略的に示
されている。その場合記録液が記録担体上の記録すべき
曲線の領域だけに達し、両画線の間を往復跳躍する際に
障害となる地汚れを生じないようにするだめの措置を以
下の図面に基づいて詳細に説明する。

第２図に基づいて先ず原理な詳細に説明する。

理解を容易にするために、また情況を一目でわかるよう
にするために、記録紙１２は円筒状に曲げられ、ノズル
７の回転軸］７に対して同心的に配置されている。紙移
動は紙面に対して垂直に行なわれる。今、２つの点■お
よび■を記録するものとする。その際には、ノズル７は
先ず破線で示したように点Ｉに向けられ、角度ψ□を持
つ。ノズル７は次にこの位置から、記録すべき両点Ｉと
■との間の距離に相当する角度ψ。たけ回転しなければ
ならない。ノズルの長さはａで示されている。

ノズルから出た液体噴射流はノズル軸の方向に。

与えられた圧力に基づいて速度成分ｖＰを有している。

自由な液体柱の不安定性と表面張力とによって兼、き起
こされて、液体噴射液はノズル７からの噴出後向動的に
かつ短時間の内に真珠ネックレスに似た個々の液滴の連
鎖体にされる。今、時間ｔて・ノズル７は変位速度小（
ｔ）を有し、従って横断速度＋ｖｔ＋−ａ−φ（１）を
有すると仮定する。この横断速度はノズル方向の速度Ｖ
ｐにベクトル的に加算されなければならない。それゆえ
１時点ｔでノズル口を離れだ液滴については時間上で合
成→ 速度Ｖｒが得られる。この液滴は点■で記録紙１２に由
たり、ノズルが向けられている点■′で記録紙１２に当
たるのではない。本発明による方法の重要な点は１点Ｉ
から点■へ移行する際の角速度ｍｔ）ｌ適切に選定して
、時点を毎に当該液滴の合成速度が点■に向くようにし
たことである。図示したように記録紙１２を特殊な形状
にて配置することにより、以下において導出されるｔの
時間関数ψは２つの記録すべき点間のいかなる距離およ
びノズルのいかなるスタート位置【二対しても正確にな
る。実際の動作においては記録面が平面であり。

従って導関数がそれに応じて修正されなければならない
としても、この修正値は無視することかできる程非常に
僅かである。

ψ（ｔｉについては次式が得られる。

ここでｔ＝ωとすると次式が得られる。

上式から、開始時点ｔ−ｏで次式が得られる。

これから次式が得られる。

ψ（１）は最終的には次式で計算される。

第３図には時間ｔを横軸として時間曲線ψ（１）が示さ
れている。破線はその場合（：はぼ理想的な時間経過曲
線を示している。この関数は時点１−０で不連続な導関
数を持つ。すなわち、液滴がこの時点からいかなる時点
Ｃ二おいても点■で直接記録担体に突き当たるような理
想的な記録が得られるようにするために、この時点では
ノズル（二無限の加速度が必要とされる。実際に得るこ
とのできる曲線は少なくとも開始領域においては理想的
曲線から若干はず几ており、それゆえ液体噴射流の望ま
しくないパ形跡″が僅かではあるが残される。

しかしながら、液体噴射流の２点間の往復跳躍幅が小さ
くかつ平均しているために、この形跡は実際には最初に
記録すべき点内にかくれてしまい、従って目に見える程
障害にはならない。液体噴射流の２点間の往復跳躍幅が
比較的大きい場合でも、この非常に僅かな末端汚れは肉
眼では見ることができない。

第３図にはさら（二５時点ｔ　−ｏに至るまで液滴はす
べて点Ｉに向けられ、その後数μ白の間にノズルがこの
方向から点ｎに向かって回動させられて、液滴がほとん
どこの点Ｈに到着する様子が示されている。この例では
、ノズルの回動動作はほぼ２００μＳ後に終了すると仮
定されている。

既（：述べたよう（二、時間関数ψ（１＞は液体噴射式
（二設定することができる。第３図かられかるようζ二
５曲線は臨界超過的に制動される振動子の描く曲線Ｃ二
若干一致１．ている。それゆえ、振動特性に影響を及ぼ
ずパラメータを適切に選定することにより、正しい特性
をシミュレートすることができる。従っである点から別
の点に移行するためには。

第４図に時間軸で示されているような、単一のステップ
状駆動信号を与える。第５図および第６図には時間軸に
対してステップパルスの形状が若干変えられている駆動
信号が示されており、この駆動信号ｊ二よって実際の時
間関数を理想的な時間関数に合わせることがさらに改善
される。

第７図には液体噴射式記録計において速度変調するため
の本発明による方法に適した応用例が示されている。第
７図ａにおいて符号７はノズルを示し、このノズル７は
角度ψだけ回動させることができる。第７図すには得ら
れた記録が時間軸にて示されている。矢印の方向は記録
された点間での移行方向を示している。これらの点はこ
の実施例においてはマトリクス状に配置されており５従
って公知の方法でそれらの点を用いてアルファベットや
数字を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による液体噴射式記録計の概略図、第２
図は本発明による方法について説明するための概略図、
第３図は液体噴射式記録計のノズルの時間的変位を示す
図、第４図ないし第６図はノズルを変位させるための駆
動信号の七Ｊｔぞ１を異なった波形図、第７図ａ、　ｂ
は本発明の応用例を示す概略図である。 ６・・・毛細管、　　７・・・ノズル、　　８・・・永
久磁石、　９・・・容器、　　１０・・・記録液、１１
・・・記録担体、　　】２・・・記録紙、　　１７・・
・回転軸、　　ｌ、　　ｌ・・・記録すべき点。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 】）連続的に記録液が事前設定可能な速度でノズルから
   記録担体に向けて噴出させられ１点間を移り変わるため
   に前記ノズルが高速度でほぼ前記点間の距離に相当する
   角度だけ変位させら］するよう（ニした、液体噴射式記
   録計の記録担体上に少なくとも２つの離れて位置する点
   を作り出すための方法において、ある点ＣＩ）から別の
   点（Ｉｔ）に移行する際に、前記ノズル（７）を離れた
   後の前記記録液（１０）が常に前記別の点（Ｉｌｌに向
   かって移動させられるような時間関数ψ（１）に従って
   、前記ノズルの変位が生じるようにしたことを特徴とす
   る記録担体上に少なくとも２つの離れて位置する点を作
   り出すための方法。 ２）　前記時間関数ψ（１）は前記液体噴射式記録計の
   パラメータを適切に選定することにより設定されること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の方法。 ３）所望の時間関数ψ（１）を作るために前記ノズル（
   ７）を変位させるための駆動信号が使用されることを特
   徴とする特許請求の範囲第２項記載の方法。 ４）前記駆動信号は演算装置にてオン・ラインで作られ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第３項記載の方法。 ５）前記駆動信号は記憶装置に与えられることを特徴と
   する特許請求の範囲第４項記載の方法。 ６）前記ノズルの回転変位を制動するために。 非線形または非典型的な特殊な制動媒体が使用されてい
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項ないし第５項
   のいずれかに記載の方法。 ７）前記時間関数ψ（ｔ）は実際値として前記ノズル（
   ７）のその都変の位置が与えられる制御機構によって作
   らｆすることを特徴とする特許請求の範囲第１項記載の
   方法。 ８）記録担体に向けられて一定の強さの記録液噴射流を
   発生するための毛細管機構と、この毛細管機構と前記記
   録担体とに互いにほぼ垂直な２つのｌ向に相対的ｉ１！
   動を行なわｔＬ　６ための手段とを備え、前記２つの方
   向の内１つの方向は回転軸の周りを回転する前記毛細管
   機構の変位によって生ぜしめらｉｔ、前記毛細管機構の
   ノズルは前記記録担体に向かって有限の距離を有し、か
   つ前記毛細管機構の変位速度を変えるための変調装置が
   設けられているような、記録担体とに少なくとも２つの
   離れて位置する点を作り出すための方法を実施するため
   の液体噴射式記録計において、ある点（Ｉ）からそれに
   対しである距離を持って位置する別の点（ＩＩ）へ前記
   記録液噴射流（１０）を跳躍的（二移行させるために、
   前記ノズルＣ７）の変位速度は、前記ノズル（７）を離
   れた後の記・禄液が前記画点（１，ＩＩ）間の全変位期
   間中宮にほぼ前記側の点（ｎ）に向けられるような時間
   関数ψ（１）に従って生じるようにしたことを特徴とす
   る液体噴射式記録計。 ９）前記毛細管機構（６，７，８，９）は臨界超過的に
   制動がかけられることを特徴とする特許請求の範囲第８
   項記載の液体噴射式記録計。 】０）駆動信号、前記回転軸（１７）からの前記ノズル
   （７）の距離、前記毛細管機構の共振周波数、ノズル方
   向における速度成分（Ｖ、）および制動係数は、前記変
   位速度が選定された時間関数ψ（ｔ）（＝一致するよう
   に互いに調和させられることを特徴とする特許請求の範
   囲第８項または第９項記載の液体噴射式記録計。