JPS6070366A - オンデマンド型インクジェット記録装置 - Google Patents

オンデマンド型インクジェット記録装置

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JPS6070366A
JPS6070366A JP17968783A JP17968783A JPS6070366A JP S6070366 A JPS6070366 A JP S6070366A JP 17968783 A JP17968783 A JP 17968783A JP 17968783 A JP17968783 A JP 17968783A JP S6070366 A JPS6070366 A JP S6070366A
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ink droplet
ink
time
electrode
nozzle
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Masatoshi Kimura
正利 木村
Kazuhiko Sato
一彦 佐藤
Junzo Nakajima
淳三 中島
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Fujitsu Ltd
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Fujitsu Ltd
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01PMEASURING LINEAR OR ANGULAR SPEED, ACCELERATION, DECELERATION, OR SHOCK; INDICATING PRESENCE, ABSENCE, OR DIRECTION, OF MOVEMENT
    • G01P3/00Measuring linear or angular speed; Measuring differences of linear or angular speeds
    • G01P3/64Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance
    • G01P3/66Devices characterised by the determination of the time taken to traverse a fixed distance using electric or magnetic means

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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】 +a) 発明の技術分野 本発明はインクジェット記録装置におけるインク滴の飛
翔速度を検知する検知装置に関する。
fb) 技術の背景 現在、インクジェット記録装置として各種の方式が提案
されており、一部の方式は既に実用化されている。
このようなインクジェット記録装置は、例えばオンデマ
ンド型のものでは、上位装置からの情報に応じ、一定速
度で走行するインクジェットヘッドに設けた圧電素子(
ピエヅ素子)を駆動して、インクジェットの先端からイ
ンク滴を噴射させて、記録を行なう装置である。
しかしながら、インクジェノ]−ヘッド自身力く−定速
度で走行しており、そのインクシェフ1−ヘッドよりイ
ンク滴を噴射させて記録を行なう方式であるから、噴射
時のインク滴飛翔速度の違いが記録画像の乱れとなって
表われる。第1図はそれをを図示したもので、同図(a
lはインク滴りが均一な速度で付着した場合の記録図、
同図(b)はインク滴りが異なる速度でイ」着した場合
の記録図で、第1図tb+の方が記録品位が低いことは
明白である。図中の矢印はヘッドの移動方向を示す。
このような問題は、オンデマンド型のマルチノズルイン
クジェット記録装置の場合に特に顕著に現れ、駆動条件
を同一にしても各々のノズルの状態によってインク粒子
速度を異にし、これが記録画像の乱れとなって、記録品
位の著しい低下の原因をなしている。
従って、高品位な記録画像を得るためには、各ノズルの
インク滴飛翔速度を均一にすることが大切なことであり
、そのためにはインクジエソ1−記録装置の開発や試験
に使用できて、更にインクシェツト記録装置にも簡単に
組み込みが可能なインク滴飛翔速度検知装置が望ましい
(C1従来技術と問題点 ところで、従来、インク滴の飛翔速度を検知する手段と
しては、インク滴を一定時間間隔で噴射させ、且つイン
ク滴噴射時刻から一定時間遅らせてストロボを発光させ
、この時のインク滴の状態を顕微鏡などの光学装置を用
いて、静止画像として捕らえて観測している。この場合
、インク滴噴射時刻からストロボの発光までの遅延時間
を変化させることによって、インク滴の静止画像の位置
が変化する。これより、インク滴の飛翔速度を次式でめ
ることができる。
V−L/”l” 但し、 ■:インク滴の飛翔速度 L:インク滴の位置変化 T:遅延時間の変化 しかし、この従来方法は、連続的に噴射する定常状態で
の多数のインク滴の平均的な飛翔速度が得られるのみで
あり、個々のインク滴の飛翔速度を直接測定することは
不可能である。同一ノズルから噴射しても個々のインク
滴の飛翔速度は変動する。また、この方法は遅延回路、
ストロボ、顕微鏡等の高価な装置を必要とし、しかも操
作が複雑であり、検知時間および検知に使用するインク
が多く要るなどの欠点もある。更に、マルチノズルイン
クジェットヘッドの場合には、各々のノズルに合わせた
位置合わせ、ピント合わせの操作が必要となって、極め
て繁雑なものである。
(d+ 発明の目的 本発明の目的は、前記した欠点に鑑み、個々、のインク
滴の飛翔速度が検知できるインク滴飛翔速度検知装置を
提(バするにある。更に、本発明の他の目的は単一ノズ
ルあるいはマルチノズルの何れにも適用して、簡単な構
成で、且つ繁雑な操作を必要としない検知可能なインク
滴飛翔速度検知装置を提供するにある。
(el 発明の構成 その目的は、」三位装置からの情報信号に応じて圧電素
子を駆動し、ノズル先+/iilからインク滴を噴射さ
せて記録媒体」二に記録をおこなうインクジェット記録
装置のインク滴飛翔速度検知装置であって、前記ノズル
先端より噴射されるインク滴を(上型させ、該帯電イン
ク滴が検知電極とインク滴4寸着体との間を飛翔する時
間Tを検知して、前記)灸知電極とインク滴付着体との
距離りから飛翔速度Vを検知するようにしたインク滴飛
翔速度検知装置によって達成される。
例えば、具体的にはノズル先端より噴射されるインク滴
を帯電させるための帯電電極と、前記ノズルに対向した
位置に設けられたインク滴付着体と、前記帯電電極とイ
ンク滴イ」着体との間でインク滴の飛翔を妨げない位置
に設りられた検知電手極および検知手段とを具備し、帯
電インク滴の飛翔付着に伴って該検知電極に生しる誘導
電流の変イヒからインク滴が検知電極を通過する時刻お
よび前記インク滴付着体に付着する時刻を検知して、該
両時刻よりインク滴の飛翔する速度を検知するようにし
たインク滴飛翔速度検知装置によって達成される。
(fl 発明の実施例 以下1図面を参照して実施例によって詳細に説明する。
第2図は本発明にかかる一実施例のインク滴飛翔速度検
知装置の飛翔部概要図を示し、インクジェットヘッド1
はノズル2と、ノズル2がらインク滴3を噴射させるた
めの圧電素子4とから構成されている。5はインク滴3
を帯電させるための帯電電極、6は帯電インク滴3が飛
翔する時に流れる誘導電流を検知するための検知電極、
7は帯電電極5と検知電極6とを絶縁するための絶縁板
である。帯電電極5と検知電極6とは分311シて設け
てもよいが、このように絶縁板7を介して一体化した方
が構成−にから都合が良い。また、8はノズル2に対向
した位置に設けたインク滴イ」着体。
9は’IF電電源、10は検知回路である。
尚、インク滴検知部(帯電電極およびインク滴付着体)
あるいはインク滴イ」着体8はインクジェット記録装置
の印字領域外の左端又は右端に配置され、インク滴飛翔
速度の検知時にはインクジェノI・ヘッド1を上記イン
ク滴検知部あるいはインク滴付着体8の位置へ移動させ
て行なう。
さて、オンデマンド型インクジェットの場合には、上位
装置からの情報によってパルス電圧が圧電素子4に印加
され、圧力パルスに変換される。
この圧力がノズル先端に伝わってインク滴3がノズル2
より噴射される。この時、帯電電源9から数10〜数1
00vの電圧が帯電電極5に加えられているため、帯電
電極5とノズル1とが一種のコンデンサを形成し、帯電
電極5に加えられた電圧と逆極性の電荷が、ノズルから
分離する前のインクに誘起される。インクはこの電荷を
持ったまま、ノズルから分離し、帯電したインク滴3と
なってインク滴イ1着体8に向かって飛翔する。
第3図は第2図に示す検知回路10の詳細な構成を示し
ている。11は抵抗、12は電流電圧変換回路。
13 ハil 幅器、14はローパスフィルタ、 15
はバッファ回路、 16.18.20はコンパレータ、
17は基準電圧、19は微分回路、 21はフリップフ
ロップ、22゜25はアンドゲート、 23.24はJ
 Kフリップフロップ、26はカウンタ、27はクロッ
ク、28はマイクロプロセッサからなる制御回路である
第3図に示す検知回路および第4図に示す検知回路の各
部分の信号電圧波形により、インク滴の飛翔速度を検知
する動作について説明する。まず、帯電インク滴3が帯
電電極5を通過し、検知電極6に近づくにつれて、検知
電極6には帯電インク滴3の電荷とは逆極性の電荷が誘
起される。即ち、検知電極6にこの電荷が誘起されるこ
とによって、誘導電流が検知回路内の抵抗11を介して
流れる。
更に帯電インク滴3が検知電極6を通過すると検知電極
6に誘起されていた電荷は徐々に減少し、これに伴って
逆向きの誘導電流が抵抗11を介して流れる。その後、
帯電インク滴3がインク滴付着体8に到達すれば誘導電
流は零となる。このような誘導電流が変化するため、抵
抗11の両端の電圧もそれにつれて変化し、第4図(a
+に示すような信号電圧が生しる。
この電流電圧変換回路12で得られた電位差を増幅器1
3で約100倍に増幅し、ローパスフィルタ14で高周
波ノイズを除去して、第4図(blの波形信号が得られ
る。これをバッファ回路15によって低インピーダンス
に変換する。
このようにして得られた出方電圧からインク滴の飛翔時
間をめるが、それには帯電インク滴3が検知電極6を通
過する時刻toおよび帯電インク滴3がインク滴付着体
8に付着する時刻t1をめればよい。
まず、通過時刻toは誘導電流の向きが変化する時点で
ある。コンパレータ18によりバッファ回路15の出力
電圧波形の零電圧レヘル以上の領域をめると第4図fc
)の波形になる。この波形はノイズを含んでおり、これ
を除去するために、他方のコンパレータ16によって基
準電圧17以上の電圧領域を第4図fdlのようにめ、
これによりフリップフロップ21をセットした後、第4
図(c)の波形の最初の論理“0” (OVレヘル)の
点即ちインク滴の通過時刻t。でリセットする。そうす
ると、第4図(elに示す波形を得る。このフリップフ
ロップ21の出力波形の立ち下がり時点でJKフリップ
フロップ23をセントすると、第4図(flの波形が得
られ、この七ノI一時点が通過時刻toである。
次に、付着時刻t1をめる。微分回路19によってバッ
ファ回路15の出力波形を微分すると、第4図!g+に
示すように付着時刻t1で電圧波形が負から正に変化す
る。これをコンパレータ20で零電圧レベルと比較して
第4図fhlに示すような付着時刻t1を含んだ出力波
形が得られる。この波形もノイズを含んでおり、これを
除去するために、アンドゲート22にJKフリップフロ
ップ23の出力とコンパレータ20の出力を入力し、そ
の共通部分を抽出する。かくして、インク滴3が検知電
極6を通過する前のノイズは除去され、第4図(ilの
波形を得る。この電圧波形の立ち下がり時点でJKフリ
ップフロップ24をリセソ1−すると、第4図(j)に
示ず波形が得られ、このす十ノ1一時点がイ」着時刻L
1である。
次いで、アンIケ 125GこJ Kフリノプフロノゾ
23と24との出力を入力し、共通部分を引き出ずごと
によっ′(、インク滴3が検知電極6を通過してからイ
ンク滴伺着体8に付着するまでの時間に対応するパルス
幅(1,−1゜)が第4図(k+に示すような波形でf
lられる。このパルス幅(1,−to)をカウンタ26
によってクロック27からのクロック数を開数して時刻
T−(t、−to)が得られる。これを制御回路28に
入力し、予め与えられた検知電極6とインク滴付着体8
との距離りからインク滴の飛翔速度V=T/Dがめられ
る。
第5図は本発明にかかる他の実施例を示しており、イン
クジェット記録装置をマルチノズルヘノド31とした時
の飛翔部概要図である。第2図とことなる点は帯電電極
35および検知電極36に各ノズルからの帯電インク滴
が通過するように大きい穴が設りてあり、インク滴イ]
着体38もそれに対応した大きい電極となっている。
第6図は本発明にかかる更に他の実施例の飛翔部分の概
要図で、第2図と異なるところは検知電極46の穴を(
11電電極5の穴より大きくしである。
このようにすると検知電極46は通過直前までインク滴
の電荷を殆ど誘起しない。iHlって、通過時に誘導電
流が急に増加して検知Rf度が一層良くなる利点がある
とごろで、本発明にかかるインク滴飛翔速度検知装置は
飛翔部の構造がやや複雑になるが、ノズル先Oj:lと
インク滴付着体との飛翔距離から飛翔速度をめる方式よ
りも検知精度が一層向上する。
それは、本発明では圧電素子への電圧印加からインク滴
噴!(1までの時間のバラツキが介入しないからである
+gl 発明の効果 以りの説明から明らかなように、本発明によれば個々の
インク滴の飛翔時間を自動的に検知して、7T’L 7
1!速度がq出できる。而も、1i1−ノズル、マルチ
ノズルの(iiJれにも使用できて、安価で簡単な構造
で、(4)作も節i1!であり、検知精度も高い。従っ
て、インクンエツト記録装置の開発用あるいは試験器と
して利用できると共に、記録装置にも組み込むことが可
能で、記録の高品位化に極めて有すノな検知装置である
【図面の簡単な説明】
第1図(・+1. (blは記録画像を示す図、第2図
ば本発明にかかる一実施1の検知装置の飛翔部概要図、
第3図は第2図に示す実施例の詳細な検知回路を含む図
、第4図は第3図に示す検知回路の各部分の信号波形を
示す図、第4図は他の実施例の飛翔部概要図、第5図は
更に他の実施例の飛翔部の概要図である。 図中、■、31はインクジェノ1−ヘッド、2はノズル
、3はインク滴、4は圧電素子、5.35は帯電電極、
6.36.46は検知電極、7は絶縁板、8゜38はイ
ンク滴付着体、9は;!1!電電源、10は検知回路、
11は抵抗、12は電流電圧変換回路、13は増幅器、
14ばローパスフィルタ、 15はバッファ回路。 16、18.20はコンパレータ、17は基準電圧、1
9は微分回路、21はフリップフロップ、 22.25
はアントゲ−h、 23.24はJKフリップフロップ
、26はカウンタ、27はクロック、28は制御回路を
示して第1図 (CI) (1)) −−− 第2図

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)、情報信号に応じて圧電素子を駆動し、ノズル先
    端からインク滴を噴射させて記録媒体上に記録をおこな
    うインクジェット記録装置のインク滴飛翔速度検知装置
    であって、前記ノズル先端より噴射されるインク滴を帯
    電させ、該帯電インク滴が検知電極とインク滴イ」着体
    との間を飛翔する時間1゛を検知して、前記検知電極と
    インク滴付着体との距月ItDから飛翔速度■を検知す
    るようにしたことを特徴とするインク滴飛翔速度検知装
    置。
  2. (2)、ノズル先端より噴射されるインク滴を帯電さ−
    (4るための帯電電極と、前記ノズルに対向した位置に
    設けられたインク滴イ」着体と、前記帯電電極とインク
    滴イリ着体との間でインク滴の飛翔を妨げない位置に設
    けられた検知電極および検知手段とを具備し、帯電イン
    ク滴の飛翔付着に件って該検知電極に生しる誘導電流の
    変化からインク滴が検知電極を通過する時刻および前記
    インク滴付着体に付着する時刻を検知して、該両時刻よ
    りインク滴の飛翔する速度を検知するようにしたことを
    特徴とする特許請求の範囲第1項記載のインク滴飛翔速
    度検知装置。
JP17968783A 1983-09-27 1983-09-27 オンデマンド型インクジェット記録装置 Granted JPS6070366A (ja)

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JPS6070366A true JPS6070366A (ja) 1985-04-22
JPH0360070B2 JPH0360070B2 (ja) 1991-09-12

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015039856A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5247285A (en) * 1975-10-09 1977-04-14 Ishikawajima Tokyo Service Kk Powder material delivering apparatus

Patent Citations (1)

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JP2015039856A (ja) * 2013-08-22 2015-03-02 セイコーエプソン株式会社 液体吐出装置

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JPH0360070B2 (ja) 1991-09-12

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