JPS6056630B2 - インジェット記録装置のインク滴高さ感知装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジェット記録装置用のインク滴高さ感知
装置に関する。

米国カリフォルニア州スタンプオート大学のテクニカル
レポート第１７２２−１号に掲載されたスイート氏（Ｒ
、Ｇ、Ｓｗｅｅｔ）の「静電偏向インクジェットを有す
る高周波記録」と題する論文にはインク滴から成る高速
の流れを形成し、帯電し且つ静電気的に偏向し、これに
よつて直接書込信号記録装置に於ける高周波オシログラ
フのトレースを得る事が開示されている。

このスイート氏の論文に開示されるシステムでは、記録
されるべき電気的入力信号の瞬時値の関数である静電荷
が各滴に与えられる。そこで滴は、その電荷の大きさに
よつて決まる量だけ且つその電荷の極性によつて決まる
方向に偏向される。偏向された滴は移動するチャート用
紙の条片に付着され、その入力信号を表わすトレースが
形成される。（１９７１年スイート氏に発行された「流
体小滴記録器（ＦｌｕｉｄＤｒｏｐｌｅｔＲｅｃＯｒｄ
ｅｒ）Ｊと題する米国特許第３５７６２７５号明細書を
も参照の事）ルイス氏（Ａ．Ｍ．レＷｉｓ）及びブラウ
ン氏（Ａ．Ｄ．ＢｒＯｗｎ）に発行された１電気的に作
動される文字印刷機（ＥＩｅｃｔｒｉｃａＩｌｙＯｐｅ
ｒａｔｅｄＣｈａｒａｃｔｅｒＰｒｉｎｔｅｒ）Ｊと題
する米国特許第３２９８０（９）号明細書（１９６７年
）には文字の印刷を可能ならしめる技法が開示されてい
る。これは文字発生器中に文字像を２進形式で記憶し且
つ所望の文字を選択するよう文字発生器をアドレスする
コード化信号を用いる事によつて達成された。この文字
の２進数の像は、適当な文字マトリックス位置へ滴を偏
向するのに必要な滴帯電信号を発生する為に使用される
。基本的には第１０図に示すようにして印刷が生じる。

インクジェットを形成する為加圧下の導電性インクが小
径のノズルを介して押し出される。このインクジェット
は幾分異なるサイズと間隔の滴の流れに普通は分離する
。滴の形成は一定の超音波周波数でノズル空洞内のイン
クを振動させる事により制御され得る。ここで現われる
圧力波が−そのジェットをノズルから正確に測られた地
点で一様な大きさ且つ一様な間隔の滴の流れとなるよう
に分離させる。分離地点を取囲む電極に印加される電圧
は、そこで滴が形成されるときその滴にある所定の大き
さの電荷を誘起する。印刷面へその滴が飛行する間中保
持される電荷は、一対の水平方向に配設された偏向板相
互間の一定の高電圧によつて形成される静電界を通過す
る。各インク滴上の電荷が個別に制御される限り、滴は
いかなる所望の量でも垂直方向に偏向される事が可能で
ある。滴が下の端から上の端へ垂直方向に偏向される場
合には滴又はスペースの１個のカラムが一回の走査で行
なわれる事になる。文字を形成するに際し、もしも走査
中の特定のスペースをブランク（空）のままに残したい
ならば、滴を帯電しないままにし、その帯電していない
滴が高電圧偏向板間を偏向されないようにして通過し、
その帯電していない滴がガターにより遮断されインク溜
めに再循環されるようにしてブランクが得られる。プリ
ンタで制御されるべき特定のパラメータの１つは印刷面
上に印刷される文字を形成する際のインク小滴の高さで
ある。従来技法を示す第１０図を参照すると、１つの滴
の偏向は滴の電荷、滴の質量、偏向板の電圧、板相互の
間隔、偏向板の長さ、投影距離（偏向板に入つてから用
紙板に届くまでの距離）並びに滴速度を含む多数の要素
によつて決まる。１つの滴の偏向量は（平行な偏向板、
一様な電界を考え、空気動力学的効果を無視すると）、
但し、Ｘｄ＝滴偏向量 Ｑｄ＝滴電荷 ＶｄＰ＝偏向板電圧 Ｍｄ＝滴質量 ＳｄＰ＝偏向板感知間隔 Ｖｄ＝滴速度 １ｄＰ＝偏向板長さ Ｚｐ＝偏向板に入る地点から印刷板まで の
距離 背景として、選択された文字マトリツククスの高さ分を
カバーするような、滴の垂直偏向を可能ならしめる為に
十分な範囲で滴の帯電量が変化しなければならない。

ＩＢＭ６６ｌ４Ｏインクジェットプリンタでは、２００
Ｖという最大の帯電電圧が使用され、静電エネルギが表
面張力によるエネルギを超えるようなときに生じる滴の
破裂を防止するよう電荷の上限が必要となる。その電荷
にかかる他の制限は滴相互間の斥力があまりにも大きく
なつてジェットの軸に対する滴整列が不安定になりこれ
によつて分離時の滴にかかる任意の小さい放射方向の乱
れがそのジェットの軸の下方僅か隔てた距離のところに
流れを分散させる。同様にして、ノズルと紙の平面との
間の印刷ヘッド素子の相対的位置が臨界的になる。ノズ
ルに対する帯電電極の位置は流れが分離する地点のまわ
りに電極を中心づけるよう選択され、一方でノズルと帯
電電極との問の間隔はアークを防止できるほど十分なけ
ればならない。最大の偏向板電圧は電圧破壊の拘束によ
り制限される。最大偏向電圧は又帯電電極と偏向板との
距離並びに最小偏向板間隔に関しても考慮する必要があ
る。更に、上部偏向板とその滴の最大高さとのクリアラ
ンス要求が最小偏向板ｌ間隔を拘束する。例えば１ＢＭ
６６１４０インクジェットプリンタでは、３３００Ｖの
偏向電圧及び１．６７ｍの板間隔でその要求を満足させ
る。更に、偏向板出口での必要な間隙（クリアランス）
は上部板の一部を上方に（第１図）傾ける事によつて得
られ、大方の偏向長さにわたつて許容し得る最大の電界
強度を可能ならしめる。上記で得られた式から判るよう
に、滴の偏向量は両方の１ｄＰ及びＺ，ととも増加する
が、特に１ｄＰとともに早く増加する。尚Ｚｐの最大値
は機械的拘束によつてか又は同じような軌跡を通る滴が
混合しようとして生じる空気動力学的現象によりＺｐが
増加するとともに増加する傾向がある事によつて一定で
ある。云うまでもなく１，ｐの最大値はＺｐであり、こ
れは偏向板が紙の板にまで延びている事を意味する。し
かし実際上は、ガターを収容したり、偏向板の汚れを防
ぐ霧を集める装置を収容したりする為にスペースが必要
である。ＩＢＭ６６ｌ４Ｏでは、これらの要求に合致さ
せる為に偏向板の長さが１．３ｃ！ｎに、又投影距離が
２．３礪に選択された。更に、このプリンタでは、紙上
に印刷される点は０．０６３Ｔｆｎの直径の滴によつて
生じ、更にこれは０．０３３顛のジェットの直径及び０
．１５７７１７７！の滴の間隔から生じる。解像度の要
求に合致させる為最大印刷高さ及び最大印刷速度を定め
る滴発生器の周波数は約１１７ＫＨｚにした（インクジ
ェットプリンタで考慮すべき数学的な完全な説明やその
他のパラメータについては１９７７年発行のＩＢＭＪ．
ＲＥＳＤＥＶＥＬＯＰの第２１巻第１号を参照されたい
）。紙の上に滴を適正に位置付けるのを確保する為、紙
上で滴が偏向されたときの最大高さを、インク滴の粘性
及び機械の温度のような他のパラメータをも補償するの
を可能ならしめる為モニター（監視）する必要がある。

更に、上記で与えた式を調べると、滴の偏向された高さ
をある決められた限度内で調整するもつとも簡単な方法
は滴の速度を調整する事である事が判る。滴の速度は滴
発生器の中へ入るインクの圧力に正比例している。斯し
て、もしも滴の高さが（滴に最大電荷の電極電圧を与え
ていると仮定して）あまりにも低くその結果印刷される
文字の最大高さが正確でなくなるならば、滴発生器へイ
ンクを供給するポンプ圧を低くして帯電滴に高電圧偏向
板の中て費す時間をもつと長くさせ、偏向される滴の高
さを増す事ができる。逆に云えば、もしも滴があまりに
も高くなり、文字高さが予定した所定の高さよりも高く
なるならば、ポンプ圧を増せば滴速度をあげる事ができ
、その結果偏向板相互間で滴が費す時間が短くなり、滴
は印刷面内であまり遠くへは偏向されなくなる。勿論、
上記で与えられた式は滴の高さを制御する方法について
その他にも多くの事を示唆しているが、本発明自体は偏
向された滴の挙動をモニターする事により関心があり、
従つてポンプ圧を調節するだけで滴の高さを制御すると
いうのはそのうちの一つの方法を示唆したに過ぎない。
簡単に云えば、本発明はインク滴である物体の偏向面に
ほぼ平行な感知面に位置付けられた第１、第２及び第３
の互いに隔てて順序良く配列された感知器を含む。

上記感知器のうちの少なくとも１個は線状の感知器であ
り、滴が偏向された後のインク滴を感知するよう該感知
面内に位置付けられる。線状感知器は偏向面内の偏向さ
れたインク滴の通路に対しスキュー（Ｓｋｅｗ）即ち傾
いている。タイミング装置が上記複数個の感知器に結合
されこれによつて偏向面内の滴又は物体の所定の最適高
さに関しインク滴が高いところで感知されるか又は低い
ところで感知されるかについて表中：ニニニ吟＝ニ→嘲
Ｒ゜゜ｌ本発明の目的はインクジェット記録装置のイン
ク滴が所定の軌道に対して高いか低いかを正確に決める
ことのできるインク滴高さ感知装置を提供することであ
る。

図面の特に第１図には、インクジェット印刷装置１０の
一部が示されている。

図示のとおり、プリンタはインク滴の流れがノズル１３
を介して与えられるよう所定の周波数で振動される滴発
生器１２を装着したキャリア１１を含む。振動を受けた
流れは個別の小滴群に分離するがそのときその個々の滴
には帯電電極１４から電荷を受けたり受けなかつたりし
、又受ける場合はその電荷量が垂直平面内で要求される
インク滴の偏向量に比例する。図示の実施例では、紙シ
ートのような記録媒体１７上て滴を位置付ける為夫々高
電圧偏向板１５及び１６によつて滴が垂直偏向平面内で
偏向される。従来のように、偏向されない滴はガター１
８で捕捉され印刷に使用されなかつたインクが滴″発生
器及びノズルに再供給される。（第１０図参照）図示の
実施例では、記録媒体１７に文字を印刷するようキャリ
アが水平方向に（紙の内外へ）移動され、垂直平面内で
偏向される。しかし、文字の記録媒体上への文字の所望
の走査に応じた任意の方向に偏向板が方向付けられても
良い事を理解されたい。本発明によれば、順番に配列さ
れた複数個の感知器を有する高さ感知器２０が偏向面に
ほぼ平行な感知面内に位置付けられ、それらの感知器の
うちの少なくとも１個は線状感知器でありこれはインク
滴が偏向された後そのインク滴を感知するよう感知面内
に位置付けられこれによつて該インク滴が基準感知器間
を通過するのに要した時間を該滴が第３感知器のところ
を通過するのに要した時間と比較し、且つその予定した
通路即ち軌跡１９に対しその滴が高いか低いかを判断す
る出力を発生する。

この為に、第１図、第２図及び第５図を参照すれば判る
ように、感知器２０は照明源２１、コンデンサレンズ２
２を含む。このコンデンサレンズ２２は偏向されたイン
ク滴９の通路又は軌道１９を含む偏向面内の領域へそこ
を通過するような光を焦結する為のものである。対物レ
ンズ２３は光及びその振動を投射し且つコンデンサレン
ズ２５を介してホトトランジスタ２６のような光惑知装
置に投射する為下記で説明するような順番に配列された
感知手段を含むマスク２４上に光を焦結する。ホトトラ
ンジスタ２６は上記複数個の感知器のうちの２個の間で
滴が感知される時刻を、第３の感知器を滴が通過する時
刻と比較しこれによつて感知されるインク滴が所定の高
さ即ち偏向板中の滴の軌跡に比較して高いか低いかの表
示を与えるよう該ホトトランジスタに接続されたタイミ
ング手段の一部として働く。本実施例では、マスク２４
は透明であり、偏向面にほぼ平行な感知面に位置付けら
れた本実施例の溝中に３個の順々に配列された線状感知
器即ち光投射器３０，３１及び３２を含む。

線状感知器のうちの２個３０及び３１は互いに平行であ
るが、第３の線状感知器３２は他の２個に対して傾．い
ている。インク滴９が第１の線状感知器３０の前を通過
し且つ光源２１から５光学系を経てホトトランジスタ２
６へ光が通過するのを遮断するとき、第１のパルス即ち
第１の光の遮断がホトトランジスタによつて記録される
。滴が光源とホトトーランジスタとの間を通つて第２線
状感知器３１の前を通過するとき、２回目の遮断が生じ
且つ滴線状感知器３０及び３１間に滴が到る時刻が任意
の好適なタイミング手段！こよつて記録されても良い。
この線状感知器３２が他の２個の感知器に対してスキュ
ー即ち傾いている限り、更に意図した所定の最適経路即
ち滴の軌道１９に対して傾いている限り、溝即ち線状感
知器３２の前を通る滴９はランプ即ち光源２１とホトト
ランジスタ２６との間の光路を遮断し滴が所定の軌道上
にあるか否かの表示を与える。例えば、もしも（第６図
参照）線状感知器３１と線状感知器３２との間の、意図
した軌道１９の飛行経路に沿う距離が線状感″知器３０
及び３１間の距離と同じであるならば、線状感知器３１
と線状感知器３２との間を滴が通過する時間は線状感知
器３０，３１間を滴が通過する時間と同じになるであろ
う。ホトトランジスタ２６が線状感知器３０及び３１間
を滴が通過する時間よりも短い経過時間のときに光の遮
断を感知するならば、意図した滴飛行軌道即ち経路１９
の上方の線状感知器の部分が短い限り、滴が高いという
表示が与えられる。逆に、もしも滴が低ければ線状感知
器３１及び３２間の滴感知の経過時間はその同じ滴を線
状感知器３０及び３１間で感知した経過時間と比べて長
くなる。線状感知器３２は感知器３１から既知の距離で
ある限り任意の距離に位置付けられ得る事を理解された
い。但しこの距離は線状感知器３０及び３１間の基準期
間に比し適正な期間の表示を与えるような傾いた線に沿
う位置であつて少なくともその線上の１点が既知の距離
、好ましくは他の２本の線の間隔に対しある一定の比に
あるような距離である。斯して、線状感知器３２は、或
る種の時間比較がインク滴９の線状経路即ち軌道の最適
位置にある３個の感知器相互間の既知の距離によつて行
える限り、線状感知器３１から任意の距離にあつて良い
し又は線状感知器３０及び３１の間に位置付けられても
良い。線状感知器の他の構成を第７図に示すが、これで
は各線状感知器３０Ａ，３１Ａ及び３２Ａがインク滴９
の所定の意図した経路即ち軌道１９に対し傾いている。

斜めの３０Ａ及び３１Ａを平行に維持する事によつてイ
ンク滴９の軌道による３０Ａ及び３１Ａの遮断の高さが
どうであろうと、感知器３０Ａ及び３１Ａの間をインク
滴９が通過するときの距離は同じになる。更に、もしも
滴が低いならば、線状惑知器３０Ａによる滴の惑知と線
状感知器３２Ａによる感知との距離はもしも滴が軌道と
しての所望の経路１９よりも上方に高くなる場合に比べ
長くなるであろう。斯して線状感知器３０Ａと３１Ａと
の間の滴の移動時間と３０Ａ及び３２Ａ間又は３２Ａ及
び３１Ａ間の滴の移動時間との間で比較が行なわれる。
更に、もしも角度φ１＝φ２＝φ３であれば、ホトトラ
ンジスタの出力の波形は、滴が各感知器の前を通過する
度に同じになるであろう。そしてこれはタイミング回路
手段によるその後の解析の為に波形即ちパルス情報をよ
り容易に整形させる事になる。１個の感知器だけは滴の
偏向後に置かれなければならない事と、感知器が図示の
所定の飛行経路即ち軌道１９に対しスキュー即ち斜めに
位置付けられた感知器であるのが望ましい事とを理解さ
れたい。

斯して例えば３個の感知器のうちの１個が偏向板により
生じる偏向を検知するような位置に置かれる限り、最初
の２個の感知器が帯電電極１４の間ど惑知面内の偏向板
の最初の部分とに置かれるか又はその両方ともインク滴
が偏向する前の感知面内の偏向板の最初の部分に置かれ
るか又は意図した飛行経路即ち偏向軌道１９に沿う任意
の位置に置かれる事ができる。更に、もしも最初の２個
の感知器が例えば（偏向の設計に従つて）帯電電極と偏
向板との中間の感知面に置かれるか又は偏向面の最初の
部分即ち初期の部分に置かれるならば、それが線であろ
うが点であろうが或いは容量を感知する原理に基づくど
んな型の感知器でも使用できる。但し、第２の惑知器か
ら第３の惑知器まての移動距離が、最初の２個の感知器
間の滴の所定の軌道の通路に比し小滴の軌道が高いか又
は低いかに従つて変化する時間量であるような所定の距
離だけその２個の感知器と第３の感知器とが隔たつてい
るものでなければならない。ホトトランジスタ２６から
生じるパルス様の信号は第４図に示す回路から得られる
ようなデジタル出力か又は第８図に図式的に示す回路か
ら得られるようなデジタル出力をもつアナログ信号を与
えるよう任意の好適な態様で作動され得る。本質的には
、感知器のところに滴が生じた事即ち整列した事を表わ
すホトトランジスタからのパルスは、例えばホトトラン
ジスタ増幅器４０（第２図）に於て最初増幅されても良
い。その波形は比較器等５０に於て適当にバイアスされ
且つクリップされる事によつて整形され且つもしも必要
であればインバータ６０で反転されても良く、それから
デジタル回路へ送られる。そこでは所定の飛行通路即ち
軌道１９に対するインク滴９の高又は低の通過又は軌跡
を表示する為例えば第６図に示す線状感知器に関して、
線状感知器３０及び３１間の滴通過時間を測定し且つ線
状感知器３１及び３２間の通過時間を測定するだけであ
る。典型的な増幅器４０、比較器５０及び反転器６０の
回路を第３図に示す。

ホトトランジスタ２６のコレクタ電流は例えばインク滴
９の通過によつて少なくなるがこれは例えば第６図に示
すような線状感知器３０によつて感知される。これはＩ
Ｃｌにアップ信号を生じさせ且つその増幅を許容しそれ
が比較回路兼モジュール５０に送られる。この比較回路
兼モジュール５０はＩＣ２及びそれに関連する抵抗及び
コンデンサを含みその波形を整形するとともに第３図の
Ａにあるようにパルス式の出力を与える。この波形は比
較器モジュールＩＣ２によつて自動的に反転されても良
い。その波形は第３図の出力Ａで示す。第３図、第４図
及び第８図の回路の為の典型的な値を最後に開示する表
で示す。パルスの取扱いがデジタルであるならば、第４
図のタイマ装置が使用されても良い。

この為に、（第４図参照）例えば７．５ＭＨｚといつた
ような所定の周波数で動作する基準発振器は集積回路の
ＮＯＲゲートＩＣ４Ａ及びＩＣ４Ｂに入力を与え、一方
でその回路、例えば第３図に示す回路からの検知パルス
は２ビットカウンタＩＣ３に入力を与える。滴９の通過
時に線状感知器３０からの第１のパルスが発生するとき
その回路がクリアであつて且つカウンタＩＣ３が００を
含むとすると、ＩＣ３からの１出力がＬＳＢと名付けら
れたもつとも低位のビット線に沿つて送られる事になろ
う。基準発振器はＮＯＲゲートＩＣ４Ａに発振器入力を
与え、且つＬＳＢがアップである限り、６１で示すよう
なＮＯＲゲートからの出力は０又はダウンになるであろ
う。もつとも高位のビットからの出力が０である限り、
ＮＡＮＤゲートＩＣ５Ａは出力Ｃをアップ”にさせる２
個の低入力即ち０入力を有する事になろう。同時に、Ｎ
ＯＲゲートＩＣ４Ｂへ１入力を与えており、且つその第
２の入力が（もつとも高位のビット即ちＭＳＢ線から）
０なのて線６２上のＮＯＲゲートＩＣ４Ｂの出力はクロ
ック即ち基準発振器周波数で振動する反転された基準発
振信号となり、ＩＣ５Ｃに入力を与える。ＩＣ５Ｃへの
第２の入力は最下位ビット線からのものであり、これは
ＩＣ５Ｃにアップ入力を与える。従つてＮＡＮＤゲート
ＩＣ５Ｃの出力Ｄはクロック発振周波数即ち基準発振周
波数でトグル即ち発振している。ＮＡＮＤゲートＩＣ５
Ｂは更に、ＬＳＢ入力線によるそのアップ入力の故に且
つＭＳＢ線によるダウン入力の故に、正のアップ出力を
与え、データが分析の為に用意されていない事を表わす
。ＩＣ５Ａ及びＩＣ５Ｃからの夫々の出力Ｃ及びＤは８
ビットカウンタＩＣ６に与えられ、ＩＣ５Ａからの出力
Ｃがこの時点でアップである事に従つてそのカウンタを
動作させない事に留意されたい。基本的には基準発振器
である出力Ｄはカウンタをアップクロック入力で駆動し
カウンタを増計数させる。インク滴９が感知器３１のと
ころを通過するときに比較器インバータ５０，６０から
の２番目のパルス出力が生じると２ビットカウンタＩＣ
３からのＭＳＢがアップになりＬＳＢがダウンになる。
この事が生じるとき、ＩＣ４Ｂ上の１入力がアップであ
るからそれがアップである限り且つその他の入力がその
発振器の速度でトグルしているとき、線１６２上のＩＣ
４Ｂからの出力は０即ち低になる。又ＬＳＢが低である
限り、ＮＡＮＤゲートＩＣ５Ｃへの両人力は低であり、
且つ線Ｄ上のその出力もアップになる。ＬＳＢがダウン
になり且つＭＳＢがアップになるとき、ＮＯＲゲートＩ
Ｃ４Ａへの１入力は低になり、一方もう１つの入力は基
準発振周波数て振動する。従つて線６１上の出力は反転
された基準発振器信号である。ＭＳＢがアップである限
り、ＮＡＮＤゲート■Ｃ５Ａへの１入力が発振し、且つ
ＩＣ５Ａへの入力がアップレベルにあつて、出力Ｃは基
準発振器に従つて切換る。更に、ＬＳＢが低でありＭＳ
Ｂがアップであつて、０出力を得る為のＮ．ＡＮＤゲー
トの条件と一致しないのでＮＡＮＤゲートＩＣ５Ｂはデ
ータ準備未了出力即ちアップ出力を維持し続ける。Ｃが
トグルし且つ０がアップの場合、８ビットカウンタＩＣ
６への入力は反転され、且つカウンタは停止し且つ反対
方向に進み即ち減計数を開始する。要約すると、線状感
知器３０のところでの第１パルス発生即ち一致時の８ビ
ットカウンタＩＣ６への入力はクロックに増計数をさせ
、インク滴９が線状感知器３１と整列したときに発振器
の基準入力がシフトされていればそのときにクロックが
減計数を開始する。滴９が傾いた線状感知器３２と整列
したとき、１ＳＢ及びＭＳＢはともにアップになりＮＯ
ＲゲートＩＣ４Ａ及びＩＣ４Ｂの線６１及び６２上の出
力を夫々Ｏ即ち低にし、これによつてＩＣ５Ａ及びＩＣ
５Ｃからアップ出力を与え、ＩＣ５Ｂからの出力が低に
なる事を可能ならしめこれによつてデータを調べる準備
が整つた事を表示する。

この事が生じるとき、８ビットカウンタＩＣ６は停止し
８ビット誤り信号を与える。この８ビット誤り信号はＩ
Ｃ５Ａ及びＩＣ５Ｃの出力Ｃ及びＤがともにアップであ
るときそのカウンタに残つているカウントを表わす信号
となる。カウンタＩＣ６が停止するとき、８ビット誤り
出力のところで観察されるカウントは減計数時間、即ち
滴通過線状感知器３１から滴通過線状感知器３２まで．
の時間が線状惑知器３０から線状感知器３１までの滴の
通過時間よりも長いか短いかを表示する。

云うまでもなく、滴が所定の軌道１９よりも高かつたと
すれば、滴が感知器３１及び３２の間を通過するのに要
する時間はこの滴が感知器３０及び３１の間を通過する
のに要する時間よりも短くなる筈である。他方もしもそ
のカウントが負であれば、線状感知器３１及び３２の間
を滴が通過するのに要する時間が線状感知器３０から線
状感知器３１までに要する時間よりも長くなり、従つて
滴も低になるであろう。このようにして、オペレータは
所定の意図した軌道１９の中へ滴をもたらす為その滴の
上昇又は下降を生じさせるようオペレータがインクジェ
ットプリンタに関係する１乃至複数個のパラメータを変
える事ができる。例えば、そのカウントが負であるか又
は正であるかを表示されるときにはいつでもその偏向電
圧が偏向量を増加させるべく増加されても良く又偏向量
を減少させるべく減少されても良い。カウントが正であ
るか又は負であるかの表示は任意の適当な方法で表示さ
れ得る。例えば、誤り”信号はデジタル読出しディスプ
レイに送られても良いし又は高又は低の滴高さを表示す
るためのランプを点灯するよう使用されても良い。代り
に、簡単なフリップフロップＩＣ７が設けられても良い
。

但し、これはクリア信号例えばリセットパルス（出力Ｂ
参照）が高表示のときフリップフロップをセットする事
になるよう例えば通常は滴高位置で普通にセットするフ
リップフロップＩＣ７である。斯して、８ビット誤り信
号に残されたカウントが正であるとき、このフリップフ
ロップＩＣ７はアップのままであるが、このカウントが
低になり減計数クロックが増計数クロックを超えるとき
、ボロー信号が生じこれが滴低表示を与えるようフリッ
プフロップＩＣ７をセットする。滴の偏向を調整する為
のもつとも容易で簡単な方法はインクジェットの速度を
制御する事にある。

滴発生器へインクを供給するポンプの圧力（第１０図参
照）を増加させるか又は減少させる事によりこの事が容
易に達成され得る。この為に、そして第４図に示したよ
うに、このフリップフロップＩＣ７の出力はインクポン
プ６６を制御する為論理回路を含むディジタルアナログ
変換器６５に与えられても良く、これによつてインクポ
ンプからの圧力出力を増減させる。もしも必要であれば
、第３図の増幅器４０、比較器５０、インバータ６０の
出力からの論理レベルパルスが第８図に示すようなアナ
ログ回路に送られても良い。

この回路に於ては、第６図に関連してこれまで説明して
きたのと同様にして２ステージカウンタＩＣ８の入力に
パルスが逐次送られる。図面に示すように、Ｅ，Ｆ，Ｇ
，Ｈ及びＪと名付けた種々の点が第９図に示す種々の波
形に対応する。利得が１の増幅器１Ｃ９の出力Ｇはその
両人力が等しい限りその時点ではＯである。積分器１０
へのＯ即ち低入力は更にその出力を低くさせる。時刻Ｔ
１に最初のパルスが到達し、そのカウンタの最初のビッ
トをオンにセットすると、積分器１Ｃ１０への入力は負
になる。従つてその出力はＲｉ．ｌ５Ｃｉとの夫々の値
によつて制御される速度で正に立上がる。２番目のパル
スが到達するとそのカウンタの最初のビットをオフに切
換える。

そしてその一方で出力Ｆでその２番目のビットを高にセ
ットする。入力極性は正になるが電圧の大きさは前の負
の入力の電圧（最初Ｒｌ６によつて等しくされるよう調
整された電圧）に等しい。これは積分器１Ｃ１０をまさ
に同じ速度で負の方向へ立下がらせる。３番目のパルス
が到達すると、そのカウンタの両ビットをアップにセッ
トする。

ＩＣｌ２Ｂを含むＮ，ＡＮＤ回路は３番目のパルスを解
読し、シングルショットＩＣｌ３をトリガして時刻Ｔ３
のときの狭いストローブパルス６５を比較器１Ｃ１１へ
与える。ストローブ時に、比較器の出力は積分器の出力
がＯの上か下かを表示し、第６図に示す線状感知器に対
し再度滴が高いか低いかを表示する。軌道の誤りに比例
するアナログ電圧が、３番目のパルスの感知時にサンプ
ル保持回路の如き適当な回路を用いて第９図に示す波形
Ｈから得られる。

物体速度の変動を補償する為この出力はその波形中のピ
ーク電圧で尺度を合わす必要がある。ポンプの圧力出力
を増減させこれによつてインク滴の速度を増減させるよ
うインクジェットポンプを制御する為この高低表示は第
４図からの高低表示と同じ態様で使用され得る事を理解
されたい。更に、インクジェット滴流の速度が米国特許
出願第９４３０８１号の装置から決定され得る事を理解
されたい。

インク滴高さがその軌道１９に沿つてのその所定の最適
高さ即ち軌道に一度調整されると、小滴の液体流の速度
は上記米国特許出願によつて決定され、そしてその速度
はメモリに保持され、その結果インク滴の高さを所定の
最適高さの偏向軌道１９に沿つて維持するようなインク
ジェット流の速度に維持する為、そのような速度にする
為の圧力にインクジェットポンプ圧をサーボで維持する
。本発明の装置の場合高さをチェックするだけだがこの
態様は偏向電圧等のような他の何・らかの浮動パラメー
タによつても浮動が生じていなかつた事を保証する簡単
な方法にもなる。斯して、本発明はインク滴の偏向され
た高さを調べる有用な方法を提供し、特にインク滴の選
択された所望の最適軌道を維持するインクジェット，式
のプリンタを提供する。第３図、第４図及び第８図で示
す回路の適例値）

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に従つて構成されるインク滴高さ感知装
置の好適な位置を図式的に示すインクジェット記録装置
の側面からみた拡大図式図であ７る。 第２図は第１図に示され且つ検出パルスを増幅し且つ整
形する為の電気回路装置に結合される装置の一部を示す
図式図である。第３図は第２図に図式化された電気的回
路ブロックの一部を詳細に示す図式図である。第４図は
滴が意図した軌道ｏ即ち経路よりも高いか低いかを決め
る出力を与えるのを説明するのに用いられる図式図であ
る。第５図は第１図及び第２図に示す装置の一部を拡大
して示す図である。第６図はインク滴の経路が高いか低
いかを感知するのに使用される感知器の一５実施例の拡
大正面図である。第７図はインク滴の経路が高いか又は
低いかを調べる為の惑知器の他の実施例の拡大正面図で
ある。第８図は第２図及び第３図に示す回路から時間目
盛をアナログ出力で与えるのに使用され得る回路を示す
他の実施例クの図式的回路図である。第９図は第８図の
回路の波形をその種々の部分で示す波形図である。第１
０図はインクジェットを静電気的に偏向して印刷面に印
刷する為の既知の装置を示す図である。１０・・・・・
・インクジェット印刷装置、１３・・・・・・ノ５ズル
、１４・・・・・帯電電極、３０，３１，３０Ａ，３１
Ａ・・・・・・感知器、３２，３２Ａ・・・・・・傾い
た線状感知器、１Ｃ６（第４図） ・・・８ビットカウ
ンタ、ＩＣ７（第４図）・・・・・フリップフロップ、
ＩＣ８（第８図）・ ・・カウンタ、■Ｃｌｌ（第８図
）フ・・・・・・比較器。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インク滴の流れを形成し、所定の偏向面内で記録媒
   体に向かつて推進するノズル手段と、インク滴に電荷を
   与える手段と、上記電荷を受けたインク滴を上記偏向面
   内で偏向する手段とを含むインクジェット記録装置のイ
   ンク滴高さ感知装置にして、インク滴の通過を順次感知
   する為上記偏向面に実質的に平行な感知面内に位置付け
   られた第１、第２及び第３の順々に配列された感知器と
   、上記感知器のうちの少なくとも１個はインク滴が偏向
   された後で該インク滴を感知するよう位置付けられた線
   状の感知器にして、上記感知面内の他の感知器よりも少
   なくとも一部分が近く且つ他の部分が遠くなるよう上記
   偏向面内で上記偏向されたインク滴の通路に関し傾いて
   いる事と、上記感知器のうちの２個の感知器と第３の感
   知器との間で感知された滴の通過時間を比較し、これに
   よつて感知されたインク滴が上記偏向面内の上記滴の所
   定の最適高さに関し高いか低いかの表示を与えるよう上
   記複数個の感知器に結合されたタイミング手段とより成
   るインクジェット記録装置のインク滴高さ感知装置。