JPS61121943A - 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】 ■技術分野 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、特に偏向量の調整制御に関す
る。

■従来技術 この種のインクジェット記録においては、インり噴射ノ
ズルから記録紙までの距離が比範的に長く、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
ンク圧、インク粘度、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クに荷電電
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、インク圧を一
定に安定化し、インクの粒子化タイミングに対する荷電
電圧パルスの印加タイミング又はそのｊψを定めるｔＶ
相検索を行なっている。この位相検索にｔｏｙｓでは、
たとえば非接触タイプ又は接触タイプの荷電検出電極に
、増幅器、積分器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。

偏向制御インクジェット記録では、ガターで捕獲したイ
ンクをインク噴射ヘッドに戻すが、ヘッドから出てイン
ク流路に戻るまでにインク中の希釈液が蒸発するので、
インク噴射の継続中インクの粘度が次第に高くなる。た
とえば第１２ａ図に示すような粘度変化を示す。

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が
行なわれている。たとえば、米国特許第３，６００，９
５５号明細書（１９７＋年８月発行。

Ｉｎｔ；　Ｃ］、、　Ｇｏｌｄ　１．５／１３）および
特開昭５０−１０５７３３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、インク圧の調整によるインク粒子の速度
−走化では調整範囲が極く狭く、高粘度ではインク圧に
高くしても、インク粒子の粒経の変動が大きくなって記
録濃度が変動したり、偏向基が変動したり、あるいは、
インクの粒子化が乱れて記録不能になる。これは、イン
ク圧を常時一定にするため、あるいはインク粒径を一定
にするため、吐出圧が一定の定圧形ポンプ、あるいは吐
出量が一定の定流星形ポンプを用いる場合、もしくは定
圧又は定流量制御でポンプの駆動を制御する場合のいず
れ１；おいても同様である。

したがって、インク粘度の調整が必要であるが、インク
粘度の検出と検出値に基づいた粘度制御が従来は困難で
あった。たとえば、特開昭５７−６３２６０号公報およ
び特開昭５６−１３６３８１号公報では。

インクの比重を測定するが、比重測定装置が複雑である
はかりでなく、この種の比重測定で？１ｌｌｌ定できる
粘度の１１位はインクジェノ１へ記録でのインク粘度の
調整（１を位よりも人きいのでインクジェット記録装置
で要求される粘度制御精度を十分に達成することは無理
と見受けられる。

■発明の目的 本発明は、偏向基を適正に設定することを目的とし、よ
り具体的には、偏向量に影響があるインク圧およびイン
ク粘度それぞれを適正に調整することを目的とし、更に
具体的には、イ・１加機構を要せずにインク粘度を適正
に調整することを目的とする。

（７Ｄ構成 この種のインクジエソ１〜記録では、偏向基が上述の通
りインク圧、インク粘度、荷電量、偏向電圧等で定まる
が、いずれも適正範囲があり、これらの−御名のみを広
範囲に調整して適正偏向量に設定することはできす、イ
ンク圧を調整してもインク粘度が適正範囲を外れている
と、インク粒径が所定範囲を外れて記録濃度がばらつい
たり、インク粒子化が不安定になって記録紙を汚すサテ
ライトを発生したり、荷電が不安定になって記録が不可
能になったりする。そこでインク粘度の検出と制御が必
要であるが、従来のインク粘度検出は不正確であり、し
かもかなり多くの、機械的な付加要６素を必要とする。

＝７− たとえば荷電インク粒子の偏向位置又は偏向量を検出し
、あるいはインク粒子の飛行速度を検出して、これに所
定にするインク圧調整でインク圧が所定範囲を外れた場
合を想定すると、この原因の一番は、インク粘度が適正
範囲外であって、これに対応してインク圧が高、又は低
域に外れていると推察される。そこでインク圧調整で偏
向量又はこれに対応するインク飛行速度を所定とする制
御を行なうど共に、この制御でインク圧が所定範囲を外
れるとインク粘度が適正範囲外にある、と見なし、イン
ク圧が適正範囲を高域外に外れるとインク粘度が高粘度
側に外れていると見なし、インク圧が低域側に外れると
インク粘度が低粘度側に外れていると見なし得る。した
がって、偏向量又はインク飛行速度を所定とするインク
圧制御を行なっている間、インク圧が高域側に外れると
インク粘度が高いとして希釈液をインク中に供給すれば
よい。インク圧が低域側に外れるとインク中より希釈液
を除去するか、インク温度を下げるか、又はインクを入
り替えればよいが、これはかなりの技術を要すると共に
、インクジェノ１へ装置の比較的に長い一時停止などを
もたらす。これは、インク圧が所定範囲を高域に外れた
ときに合理的な少量の希釈液をインクに供給する希釈液
切出し供給により回避し得る。

本発明、（Ｊこのような技術的思想に基づくものであり
、本発明においては、インク噴射八ソ１−より噴）Ｊさ
れ粒子−化したインク粒子の飛行速度又は偏向量（偏向
位置でもよい）を検出し、これを設定値と比較して加圧
ポンプの通電電流、電圧、それらの周波数等の、加圧ポ
ンプ付勢パラメーターの少なくとも１つを、所定の飛行
速度又は偏向■が得られるように制御し、一方インク圧
を検出して、インク圧が」−眼を外れると、インクに比
較的に少量の希釈液を供給する構成とする。なお、電源
投入直後等の、比較的に長い時間放置されてインク粘度
が極端に高くなっている場合もあり得る時点の、希釈液
供給においては、比較的に多量の希釈液を供給するよう
にしてもよい。

たとえばインク圧が一定の場合、第１２１）図に示すよ
うに、粘度が高いとインク粒子の飛行速度は低く　（偏
向量は大きく）、低いと高く　（偏向量は小さく）、イ
ンク粘度と飛行速度（偏向量）との間には相関関係があ
り、インク飛行速度又は偏向量を検出することによりイ
ンク粘度が正確に分かるが、インク飛行速度又は偏向量
を検出してそれが適正値になるようにインク圧を調整す
るときには、インク圧が粘度に対応するものとなる。

しかして、粘度が所定範囲内にあるときにはポンプの付
勢パラメータを高くすると飛行速度が高く（偏向量が小
さく）なり、低くすると速度が低く（偏向量が高く）な
り、所定の飛行速度に安定化される。粘度がごく高いと
飛行速度が低くなり、ポンプ制御でも安定した飛行速度
（偏向量）をもたらすことができなくなるが、本発明で
はその前に希釈液を供給するので、インク粘度が常に、
ポンプ制御で所定の飛行速度（偏向量）をもたらす範囲
に制御され、安定した飛行速度（偏向量）制御がもたら
される。たとえば偏向量の検出およびインク圧調整は特
開昭５４−６８２７０号公報に開示され、またインク飛
行速度検出およびインク圧調整は特開昭５３−６１．３
３７号公報に開示されている。本発明では、これらおよ
びその他公知の技術を利用し得る。インク飛行速度は後
述するように、格別に多くの、あるいは複雑な付加要素
を必要とせずに正確に検出し得るので、インク飛行速度
を検出してインク圧を調整するのが好ましい。

ところで、インク粘度は第１．２　ｃ図に示すようにイ
ンク温度ｔによっても変動する。その結果、第１２ｅ図
に示すように、インク中の水分の蒸発率とインク圧との
関係がインク温度に対応してシフ］〜する。したがって
インク温度あるいはインクジェット記録装置使用環境の
温度を極カ一定にするか、インク温度の変動があっても
飛行速度が安定しかつ希釈液の過補充がないようにする
のが好ましい。

そこで本発明の好ましい実施例では、インク温度、ある
いは室温、インクジェット記録装置本体の温度等のイン
ク温対応の温度を検出し、検出温度に対応するインク圧
」二限値（たとえば第１２ｅ図の１ｌ− ＰＩＩＰ２）をメモリよりアクセスして、インク圧を検
出してこれを該上限値と比較して、インク圧が該上限値
を越えると希釈液を供給する。

これによれば、インク温度によるインク粘度寄与分が補
償され、温度変動があっても、希釈液の過補充や補充不
足を生じない。

たとえばインク温度を３０°Ｃとする定温制御を行ない
、インク中の水分の蒸発率を各種とすると、適正飛行速
度を得るインク圧力の関係は第１３図に示す実線どなり
、インク温度を周囲温度と実質］１同じくすると左下り
の点線曲線となる。この第１３図より、定温制御を行な
わない場合（右下りの点線曲線）には、適正飛行速度を
得るインク圧Ｐの範囲が非常に広く、定温制御を行なう
場合（実線）には、適正飛行速度を得るインク圧Ｐの範
囲が狭いことが分かる。そこで定温制御を行なう場合、
たとえばインク中の水分の蒸発率が２５％以１−で希釈
液（水）を供給する場合には、インク圧と比較する設定
値を４゜６　Ｋｇ／ｃｍ２に固定すればよい。そこで本
発明の好ましい実施例では、インク１２一 温度センサ、インクヒータおよび定温制御回路を用いて
、インク温度を所定値とする定温制御を行ない、検出イ
ンク圧と比較する設定値は固定値とする。

また、本発明の好ましい実施例では、加圧ポンプはその
通電パルス幅で付勢制御するものとする。

これによれば、圧力を一定とする、インク粘度に対する
通電パルス幅は、パルス周期２０ｍ５ｅｃの場合に第１
２ｄ図に示すような相関を示し、粘度が所定範囲内のと
きにはパルス幅制御で所定のインク圧が得られるので、
パルス幅信号に応じて実際にポンプの吐出圧が変化して
インク圧が制御される。

パルス幅制御はデジタル処理で高精度で行ない得る。

本発明の好ましい実施例においては更に、目標値に対す
るインク粒子の飛検出速度の偏差詮求めて、この偏差に
対応付けられているパルス幅補正データをメモリより読
み出して、該偏差の極性に応じてこのパルス幅補正デー
タをそのときポンプを駆動しているパルス幅信号データ
に加算又は減算して新たなパルス幅信号データを得てこ
れに基づいてインク加圧ポンプを駆動させる。

これによれば、パルス幅補正データがインク粒子の速度
の高低に対応イ１けた値であるので、速度が高過ぎる程
また速度が低く過ぎる程大きい値で、また速度が目標値
に近い径小さい値であるので、速度検出→パルス幅信号
変更→速度検出→パルス幅信号変更・・・の繰り返しの
間において、始め稈パルス幅の変更が大きく、目標近く
になるに従ってパルス幅の変更が小さくなって、幾何級
数的に、比較的に短い時間でインク圧（インク速度）が
目標値に収束する。収束誤差は微小となる。

本発明の好ましい実施例では更に、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を導電
体として、これに荷電検出回路を接続し、圧力調整時に
は偏向電界を遮断してインク粒子に荷電し、この荷電の
ための荷電電圧印加からクロックパルスのカウントを開
始して、荷電検出回路が荷電を検出したときのカウント
値をインク粒子速度検出データとして得る。このデータ
はインク粒子速度の逆数に比例する。つまり、インク粒
子速度が高いとカウント値は小さく、インク粒子速度が
低いとカウント値は大きい。

パルス幅補正値は、設定した目標値に苅するインク粒子
速度の誤差に対応付けたものとし、誤差の正、負にかか
オ）らず、絶対値に対応付けたものとし、また、大きい
絶対値には大きい補正値を、小さい絶対値には小さい補
正値を割り当てて、誤差の正、負に応じて、インク粒子
速度検出時のパルス幅信号データに加算（カランミル値
が設定目標値よりも大きいとき）又は減算（カウント値
が設定目標値よりも小さいとき）して新たなパルス幅信
号データを得て、これに基づいてポンプを駆動する。誤
差が所定範囲内になるまでこれを繰り返す。

この実施例によれば、ガターをインク粒子速度検出に共
用するので、別途インク粒子検出手段を備える必要がな
くノズルからガターまでの距離に格別に長くする必要は
ない。なお、該距離が長いとプリンタとしてヘッド長が
長くなって装置構成上不利益が大きいばかりでなく、イ
ンクの飛翔すれを生ずる可能性が高くなって印写品質上
もよくないものである。

■実施例 第１ａ図に本発明の一実施例の機械系の概要を示す。カ
ートリッジ１５が装着されたインク槽】３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電磁切
換弁４を通してインク噴射ヘット５に至る。

インク噴射ヘッド５においては、その電歪振動子が一定
周期、一定振幅で励振付勢されて、ヘッド５内のインク
に一定周期、一定振幅の圧力振動を加える。パッド５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、噴射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。

この粒子化は、ヘッド５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６とヘ
ッド５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６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７の電界で偏向されて記録紙
８に衝突するが、非荷電インク粒子は直進して導電性の
ガター９に衝突し、フィルタ１１を通してポンプ１２で
吸引されてインク槽１３に吐出され。

アキュムレータ２に圧力センサ４０が装着されており、
これがアキュムレータ２内のインク圧を検出する。イン
ク噴射ヘット５には温度センサが装着されている。

インク噴射ヘッド５は、第１ｂ図に示すように、電歪振
動子５ａを装着したパイプの先端にセラミックヘッド５
１）を装着［また構造である。セラミックヘッド５ｂの
先端にはノズル部材５ｃと温度センサ１８が固着されて
いる。電歪振動子５ａおよびセラミックヘッド５ｂはス
テンレス筒５ｄに収納されており、ステンレス筒５ｄと
の間にやや可撓性がある絶縁材５ｅが充填されている。

再び第１ａ図を参照すると、インク槽１３の下底部には
インク残量検出用の電極１７が装着されており、この電
極１７は機器アースされている。

インク槽１３の」１方から下底近くまでステンレスパイ
プ１５ｃが伸びており、このパイプ］’５ｃにもう１つ
の・ｒンク残量検出用の電極１６が接続されている。イ
ンク槽Ｉ３中に所定量以」二のインクがあるどきには、
パイプ１５ｃがインクを介して電極１７に電気的に接続
しており、電極１６は実質上機器アースレベルである。

しかし、インクレベルがパルフ１５ｃの下端より下方に
なると、電極１６は電気的に機器アースレベルより分離
される。したがって、電極１６の電位より、インク槽１
３内のインクが所定凰未満か否かを知ることができる。

電極１６には、第３ｂ図に示すレベル検出回路３９が接
続されている。レベル検出回路３９には。

後述するパルス発生器１９（第２図、第３ａ図）より３
９０１Ｉｚの電気パルスが印加され、これがカンプリン
タコンデンサ３９ｂおよび抵抗３９ｃ、ダイオード３９
ｄを介して積分用コンデンサ３０ｅに印加される。抵抗
３９ｃとダイオ−＋：　３９　ｄの間が電極１６に接続
されている。コンデンサ３９ｃ】の電圧は抵抗３９ｆお
よび比較器３９ｇに印加される。比較器には所定電位の
参照電圧が印加メれる。比較器の２値出力は抵抗３９ｈ
、クランプダイオード３９ｉ、３９ｊおよび抵抗３９ｋ
を介して１〜ランジスタ３９ｍのベースに印加される。

１〜ランジスタ３９ｍのエミッタは定電圧端子に、コレ
クタは発光ダイオード３９ｎに接続されている。

インク４ｖ１３において、インクレベルがパイプ１５ｃ
の下端より」二であると、電極１６が機器アースレベル
にあり、回路３９のダイオード３９ｄのアノードが実質
上機器アースレベルで、比較器３９ｇが高レベルＨを出
力しており、後述する印写制御装置２９（第２図）には
インク有りを示す高レベル■（が与えられ、１ヘラレジ
スタ３９ｍがオフで発光ダイオード３９ｎは発光しない
。インクレベルがパイプ＋５ｃの下端より下方に低下し
て電極１６が電気的にアースレベルより分離すると、３
’９０ｔｌｚのパルスが積分コンデンサ３９ｅに印加さ
れ、コンデンサ３９ｅと抵抗３９ｆの値で定まる時定数
でコンデンサ３９’ｅの電圧が上昇し、比較器３９ｇの
出力が１１から低レベルＬに反転する。これにより印写
制御装置２９にはインクレベル低を示す信号■、が印加
され、また、１ヘラレジスタ３９ｍが導通して発光ダイ
オード３９ｎが発光する。この発光状態は、インクレベ
ルがパイプ１５ｃ下端以上になるまでｉ続する。

再度第１’ａ図を参照する。インク槽１３の下方に伸び
るステンレスパイプ１５ｃの上端には、インク注入アダ
プタ１５ｅが固着されている。また、もう１本のステン
レスパイプ１５ｄの下端がインク槽１３に進入しており
、このパイプ１５ｄの上端は電磁開閉弁１４の出力ポー
トに接続されている。電磁開閉弁１４の入カポ−１−に
は希釈液注入アダプタ１５ｆが接続されている。

アダプタ１５ｅおよび］５ｆには、それぞれカートリジ
ン１５のインク注入口金および希釈液注入口金が、着脱
自在に係合している。

カートリッジ１５は区分したインク室１５ａおよび希釈
液室１５ｂを有する。希釈液室１５ｂの下底（第１ａ図
では」二側に位置する）には空気通流口が開けられてお
り、この空気通流口は、第１ａ図図示状態で、止め栓１
５ｇで閉じられている。

カートリッジ１５を図示のようにインク槽１３に装着・
した後に、止め栓１５ｇはカー１〜リツジ１５より除去
される。空気通流口は、電磁開閉弁１４を開としたとき
に、円滑かつ速く希釈液がインク槽１３中に流下するよ
うに開けられている。

以上に説明したように、カートリッジ１５−個にインク
液と希釈液を共に収容して、新カー１−リンッジ交換時
にこれらを同時に交換するようにしているのは次の理由
による。すなわち、希釈液注入の粘度制御方式では、印
写デユーティ（噴射インク量に対する記録に利用したイ
ンク量）が低い場合、希釈液注入で希釈液に含まれる防
カビ剤が循環インク中で増加する。循環インク中の防カ
ビ剤が増加することは、噴射口での固形分の凝出による
噴射方向の変動、長期放置の場合の目詰等の原因ともな
り、信頼性が問題となる。そのため、希釈液中の防カビ
剤の量は、インク中の防カビ剤量より少なくする必要が
ある。たとえば、カートリッジ１５に収納する新インク
の防カビ剤を０．３％とした場合、希釈液中の防カビ剤
は０．１％以下とし、インクの交換時に希釈液（これも
空気通流口から蒸発するので防カビ剤濃度が高くなる）
が残っていても、同時に交換して循環インク中の防カビ
剤積替量が多くなるのを防止する。

一方、導電性の無い希釈液の残量検出は方式が限定され
、電極式のものは用い得ない。カー１ヘリツジ１５を、
新インクが無くなるときでも希釈液が少々１ｉ残ってい
るようにすれば、新インクへの取り換えで自動的に希釈
液も補充されるので、インクの残量検出のみで希釈液の
残量検出が不要となる。たとえば、循環インク量を３０
ｃｃとした場合（この量が多いと希釈液をインク中に供
給したときに混合拡散を待つ時間が長くなる）、カー１
へリッジ１５の収納新インク量は３０ｃｃ、収納所希釈
液量は２０ｃｃとする。

再度第１ａ図を参照すると、インク槽１３には、電磁開
閉弁］４を介してカートリッジ１５の希釈液が供給され
る。弁１４は通常は非通電であって閉じている。

電磁切換弁４は通電されているときにフィルタ３とヘッ
ド５とを連通としてパイプ４０をそれらから遮断し、非
通電のときにはヘッド４とパイプ４０を連通としフィル
タ３にそれらから遮断するものである。

第２図に、第１図に示す各機構要素を付勢し、しかも荷
電記録制御およびインク粘度制御を行なう電気系の構成
を示す。

インク噴射ヘッド５の電歪振動子には正弦波発生・増幅
回路２５が励振電圧を印加する。荷電電極６には荷電信
号増幅回路２６がパルス状の荷電電圧を印加し、偏向電
極７には偏向電圧発生回路２７が一定レベルの高電圧を
印加する。

導電性ガター９にはシールド線１０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３０が接続さ
れている。

ポンプ１および１２はそれぞれポンプドライバ２１およ
び１２は、それぞれポンプドライバ２１および３２で電
気付勢される。電磁切換弁４および電磁開閉弁１４はそ
れぞれバルブドライバ２４および３４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において所
定タイミング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６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６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２０．検索荷電信号発生
器２３および記録荷電信号発生器２２が備わっており、
これらの発生器の信号が、ゲート回路２８で選択的に荷
電信号増幅回路２６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１９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。

各部の付勢および制御はマイクロコンピュータ３１を主
体とする印写制御装置（インク粘度制御手段）２９が行
なう。

第３ａ図に、パルス発生器１９．グー１−回路２８、記
録荷電信号発生器２２．検索荷電信号発生器２３．タイ
ミングパルス発生器２０および印写制御装置２９の構成
と、それら間の接続に示す。

パルス発生器１９は、水晶発振器と分周カウンタを含む
パルス発生器１９ａと、分周カウンタ１９ｂで構成され
ており、３．２Ｍ）１ｚ、８００Ｋｌｌｚ、４００ＫＨ
ｚ、２００に１１ｚ、１００Ｋｔｌｚ、１００／３２＝
３．１２５Ｋｌｌｚ、１３３に１１ｚ、　３３Ｋｌｊｚ
および３９０　Ｈｚの、９種の、５０％デユーティのパ
ルスを発生する。

１００Ｋｌｌｚのパルスは正弦波発生・増幅回路２５に
印加される。回路２５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ヘットの電歪振動子
に印加する。

これにより、ヘッド５のインクには、１ＯＯＫＩＩｚの
圧力振動が加わり、１００ＸＩＯ３個／ｓｅｃの割合で
インク粒子が形成されガター９あるいは記録紙７に向け
て飛翔する。つまり、１００ＫＩＩｚ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２２は、１７２分周用のカウンタ　
（Ｔフリップフロップ）２２ａ、シリアルイン−パラレ
ルアウトの８ビツトのシフ１〜レジスタ２２ｂ、データ
セレクタ２２ｃ、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２２ｄで構成されている。

カウンタ２２　’ａには１００　Ｋ　ｌｌｚのパルスが
入力され。

カウンタ２２ａは５０ＫＩｌｚのパルスをシフトレジス
タ２２ｂに入力データとして印加する。シフトレジスタ
２２ｂのシフｌ−クロックは８００Ｋｌｌｚのパルスで
ある。第５図に、シフトレジスタ２２ｂの８組のパルス
出力（ＣＨＰ）を示す。データセレクタ２２ｃには、こ
れら８組のパルスが印加される。

データセレクタ２２ｃには更に３ビツトの出力制御コー
ドが与えられ、このコードが８組のパルスの一組の出力
を指示する。

シフ１へレジスタ２２ｂは８００に’Ｈｚのパルスでシ
フ１−付勢されるので、８組のパルスａ　−ｈは、この
順にＯ，ＯＯ１２５ｍｓｅｃ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２２ｃ
に与えられる３ビットコートで指定されるものがデータ
セレクタよりゲート回路２８のアントゲ−１−ＡＯ−Ａ
９に出力される。

検索荷電信号発生器２３はデコーダ２３ａおよびデータ
セレクタ２３ｂで構成されており、デコーダ２３ａに、
１００，２００および４００　Ｋ　Ｉｌｚの３組のパル
スが印加される。これにより、デコーダ２３ａの出力は
、第５図にＳＰどして示す８組ａ〜）１となるが、それ
らのパルス幅は０．００１２５ｍｓｅｃであり、その順
にパルス幅分すなわち０　、００　＋　２５ｍ５ｅｃづ
つ位相がずれている。

記録荷電信号発生器２２のデータセレクタ２２ｃに与え
られる３ビット制御コードと同じ制御コードがデータセ
レクタ２３ｂにも与えられ、次の様に検索荷電信号ａ〜
１１を出力する。

制御コード　０００００１．０＋００１１１００１０１
　］、１０　ＩＩ＋２２ｃの出力　　ａｂｃ　　ｄ　ｅ
ｆｇｈ２３ｂの出力　　ｄｅｆｇｈａｂｃ データセレクタ２３ｂの出力パルスはゲート回路２８の
アントゲ−１−ＡＩＯに印加される。

ターＣユングパルス発生器２０は、２個のＪ−にフリッ
プフロップ２０ａ、２’Ｏｂ、アンドゲート２０ｃおよ
びインバータ２０ｄで構成されており、タンミングパル
ス発生器２０に１００／３２　Ｋ１１ｚのパルスがクロ
ックパルスとして与えられ、また、マイクロコンピュー
タ３１が０．３６ｍ５ｅｃ幅（５０Ｋ　ｌｌｚ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２０の人、出力信号
を示す。タンミングパルス発生器２０のアントゲ−１□
２０’ｃの出力（Ｒ，２７）はゲート回路２８に与えら
れる。

第４図に、荷電検出回路３０およびポンプドライバ２１
の構成を示す。

荷電検出回路３０は、シールド線１０を機器アースする
抵抗器３０ａ、電界効果形トランジスタ（Ｆ［ミＴ）３
０ｂ、逆相増幅器３０ｃ、バイパスフィルタ３０ｄ、半
波整流器３０ｅ、積分回路３０ｆおよび比較器３０ｇで
構成されている。

抵抗器３０ａの抵抗値は、ガター９とアースフィルタ１
１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、１００にΩ程度にされている。

シールド線１０の心線と機器アースの間にはわずかな浮
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９に衝突する毎にシ
ールド線１０の心線がマイナス電位になるが、浮遊容量
と抵抗器３０ａとの時定数により、荷電したインク粒子
が連続してガター９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、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ＦＥＴ３０ｂの
ゲーｌ−に現われる。この電位パターンは＋７１ＥＴ　
３０　ｂで電流に変換され、増幅器３０’ｃで反転増幅
され、バイパスフィルタ３０ｃｌで低周波ノイズを除去
されて半波整流回路３０ｅに与えられる。荷電検出回路
３０は、ガター９に荷電インク粒子が衝突していないと
きにはＰ］９＝１　（高レベル）の、またガター９に荷
電インク粒子が衝突しているときにはＰ１９＝Ｏ（低レ
ベル）の出力を生ずる。

ポンプドライバ２１は、マイクロコンピュータ（以下Ｃ
Ｉ）Ｕと称する）３１を主体とする印写制御装置２９か
らポンプ駆動信号データＰ１５を受け、しかもパルス発
生器１９から３９０ＩＩｚのパルスＰ２７を受けるアン
ドゲート２１ａ、Ｄフリップフロップ２１ｂ、バッファ
アンプ２］ｃ、トランジスタ２］ｅ、２１ｆ、２１ｇ等
でなる出力回路、ポンプ駆動パルス幅調整用のカウンタ
２１ｄ、アントゲ−ｌ−２］　ｈ　、遅延回路２１ｉ、
等で構成されている。

ポンプトライバ２１のアントゲ−１〜２１ａには、パル
ス発生回路１９より、５０　Ｈｚのパルスとポンプドラ
イブオン信号Ｐ］５が入力される。カウンタ２］ｄは、
データプリセノ］−が可能なカウンタであり、印写制御
装置２９からのパルス幅信号データｌａｄをロード（］
、ｏａｄ）入力信号でプリセソ１〜する。ロー１−人力
は、５０　Ｈｚパルスをナンドゲ−１−２］ｈの一入力
端に与えると共に、５０　Ｈｚパルスの立上がりエツジ
をインバータで反転して遅延をかけてテン１ヘゲ−ｈ　
２　］　ｈに入力することにより、５０　Ｈｚのパルス
の立上り点でナントゲート２　］　ｈより発生される。

つまり、カウンタ２］ｃｌは、５０Ｈｚパルスの立」ニ
リ点でＰｄをロートする。そしてカウンタ２］ｄは、ｌ
）ｄが示す値から、３３　Ｋ　Ｉ−Ｉ　Ｚのパルスが到
来する毎に１づつ減算し、該パルスの到来数がＰｄ値に
合致すると（減算の残値が０になると）、キャリーをク
リップフロップ２１ｂのクリア入力端ＣＲに与える。

フリップフロップ２１ｂは５０１−１　ｚパルスの立上
り時点にセットされてＱ出力を高レベルＨにするので、
ブリップフロップ１５２のＱ出力は、周波数が５０　Ｈ
ｚで、高レベル１１のパルス幅が３３に１−１　ｚパル
スの周期のＰｄ個分のパルスとなり、出力回路に与えら
れる。出力回路（２１０〜２１ｇ）は、このＱ出力でス
イッチングしてポンプ１にＱ出力パルスと同期したパル
ス電圧を印加する。このパルス電圧の十幅はＱ出力の１
１幅に対応し、Ｐｄで定まる。

第７ａ図および第７ｂ図にポンプドライバ１５の出力パ
ルス電圧で付勢されるポンプ１の特性を示す。ポンプｌ
の電気コイルに上記パルス電圧を印加することにより、
ポンプ１においてアーマチュアがコイルコアに引かれて
ダイアフラムが変位して、液室体積が太き（なり、負圧
となって吸入弁が開き、インクが吸入される。パルス電
圧の負の間は、ダイアフラムのばね力で、ダイアフラム
が戻り液室体積が小さくなり、吐出行程となる。ヘッド
４に同じ圧力、例えば４Ｋｇ／ｃｍを供給する場合、＋
パルス幅が１３ｍ５ｅｃでパルス周期２０ｍ５ｅｃの５
０％以−にのどき、吸入行程は１．３ｍ５ｅｃでインク
を吸入し、液室負圧は０．４　Ｋ　ｇ／ｃｍ２程度の小
さい値となる。又、＋パルス幅が７　ｍ５ｅｃでパルス
周期の５０％未満のとき、吸入行程の時間が短かいため
、発生負圧は０．８Ｋｇ／ｃｍ２程度の大きい値となる
。このときの電流ピーク値は１３ｍ５ｅｃのどきより大
きい値となる。この、液室内の大きい発生負圧では、キ
ャビテーション現象によって気泡が発生し、吐出圧力の
不安定要因となる。

特に、回収インクの循環によってインク内の溶存酸素の
量が多いため、発生負圧の値は小さく押える必要がある
。圧力制御は、環ｍｕ度、水分蒸発による粘度」１昇に
より、滴の飛翔速度を一定に制御するためにはヘッド５
供給インクの圧力は４〜５．５Ｋｇ／ｃ…′程度の範囲
で圧力制御する必要がある。これをパルス幅制御でポン
プ電流のピーク値で可変して、発生負圧を低く押えるに
は、パルス周期の５０％以上の範囲、すなわち５０　Ｈ
ｚパルスのとき１０ｍ５ｅｃ〜１５ｍ５ｅｃ程度の時間
幅を吸引行程とすることにより、上記条件を満足する。

そこで、Ｐｄの値は、１．１．５−１３．５ｍ５ｅｃの
範囲とし、インク温度しに対応してＰｄの」１限（Ｐｌ
ｌｔ；ｕ）をｔ４が高い側から１１．５〜１３．５ｍ５
ｅｃの１０段階に分けている。Ｐｄの下限もインク温度
１に応して変え得るが、この実施例では下限は（Ｐ賛ｕ
ｓ）は］］、５ｍ５ｅａに固定している。

インク噴射ヘッド５にはそのヘッド５ｂの温度を検出す
る温度センサ（サーミスタ）１８が装着されており、こ
のサーミスタ１８に温度検出回路３８が接続されている
。温度検出回路３８の構成を第８図に示す。サーミスタ
１８は、高温で抵抗値が低く、低温で高い負性抵抗特性
のものである。

サーミスタ１８の電圧は演算増幅器３８ａの逆極性入力
端（−）に印加される。温度が高いと演算増幅器３８ａ
の出力が高くなり、温度が低いと低くなる。演算増幅器
３８ａの出力はＡ／Ｄコンバータ３８ｂでデジタルデー
タに変換されてデータセレクタ４２に常時印加されてい
る。

アキュムレ−タ４０に装着されている圧力センサ４０は
、インク圧に対応したアナログ信号を発生するものであ
り、このアナログ信号（圧力信号）が圧力検出回路４１
　（第２図）に与えられる。圧力検出回路４１も温度検
出回路３８と同様にＡ／Ｄコンバータ詮有するものであ
り、圧力信号をデジタルデータに変換してデータセレク
タ４２に常時印加している。

データセレクタ４２に与えられている温度データと圧力
データの一方が印写制御装置２９のマイクロプロセッサ
３１に与えられる。印写制御装置２９のマイクロプロセ
ッサ３１は、温度データを参照するときにデータセレク
タ４２に温度データの出力を指示して、その出力データ
を読込み、圧力データを参照するときには圧力データの
出力をデータセレクタ４２に指示してその出力データを
読込む。

インク圧および粘度制御手段である印写制御装置２９は
、中央処理ユニッ１〜（マイクロプロセッサ）３　］　
；　Ｒ，ＯＭ３３．ＲＡＭ３４　、Ｉ１０ポート３５お
よびシステムコントローラ３６等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９図に、マイクロプロセッサ３１がおこなう制御の全
体概要を示し、第１．　Ｏａ図および第１０ｂ図にイン
ク圧等の調整制御の詳細を示し、第１１図にインク圧等
の調整における割込処理を示す。

まず第９図を参照して制御の全体概要を説明す一３５＝ る。電源が投入されるとマイクロプロセッサ３１は、入
、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（ステップ１：以下ステップという語を省略する
）。これにおいて、偏向電圧発生回路２７はオフに、ポ
ンプドライバ２１゜３２もオフに、またバルブドライバ
２４．３４もオフに、更にアントゲ−ｈＡｌｌもオフに
設定する。つまりインク噴射停止状態とする。

初期化を終了するとマイクロプロセット３１は、まずポ
ンプドライバ２１に駆動指示信号を出力セラ１へしてポ
ンプ１を駆動状態としく２ａ）、時間Ｔ１の経過を待つ
（２ｂ）。次に、バルブドライバ２４に通電指示信号を
出力セラ１−シて電磁切換弁をフィルタ３−ヘッド５通
流状態に付勢しく３）、ポンプドライバ３２に駆動指示
信号を出力セラ１へしてポンプ１２を駆動状態とする。

そして準備タイマ（７２時限のプログラムタイマ）をオ
ンにする（５）。

以」二により、インク噴射ヘッド５よりインクが噴射さ
れ、ガター９に衝突し、ポンプ１２で吸引されてインク
槽１３に吐出されるインク巡検が始まる。

なお、ポンプ１はこの実施例では吐出圧が一定となる定
圧形のものである。その他の型のポンプを用いて、これ
を定圧制御してもよい。

マイクロプロセッサ３１は、そこで準備タイマがタイム
オーバするのを待ち（８）、待つ間に各部の状態を読み
、状態に応じて状態データを上位機器又は操作ボードに
出力する（６）。各部が印写記録可能状態であって（７
）、準備タイマがタイムオーバすると、位相検索（９）
に進む。位相検索を終えるとインク圧等調整（１０）に
進み、インク圧等の調整を抜けると再度位相検索を実行
しく］　１）　、記録制御（１２）に進む。記録が終る
と、初期化と同様な停止処理に進む。なお、準備タイマ
が計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。

位相検ｍ（９，ｔＢではマイクロプロセッサ３１は、デ
ータセレクタ２２ｃおよび２３ｂに与える３ピッ１−コ
ートをＯＯＯとし、アントゲ−１・Ａｌｌ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２２ｃは第５図に示すＣＩ
ＩＰのａを、データセレクタ２３ｂは第５図に示すＳＰ
のｄを出力するが、印写データがＩ、（非記録）である
ため荷電コード発生器２２ｄの出力ゲー１−が閉じられ
ており、荷電コード発生器２２ｄの出力（荷電レベル指
示コード）はすべてｒ−（００００００００００）であ
ってアンドゲートＡＯ〜Ａ９はすへて閉じられている。

しかしアン１−ゲー１〜Ａ、ＩＯは、それに１００／３
２＝３．１２５Ｋｌｌｚのパルスが印加されるので、１
００ＫＩｌｚ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。

以上これを繰返えす。これにより、アントゲ−１〜ＡＩ
Ｏ，Ａ、１１およびオアゲー１−Ｒ４を通して、オアゲ
ートＲＯ〜Ｒ３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。Ｓ　１１＋のｄ
′ｈ＜連続３２個与えられている間、Ｄ／Ａコンバータ
２８ａには、ｓｐのｄが１１である期間のみ、００１０
０１１１００が与えられてＤ／Ａコンバータ２８ａが荷
電信号増幅回路２６に００１００１１１００に対応する
レベルの荷電信号を与える。

これにより、荷電電極６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３０のバイパスフィルタ３
０ｄの出力端に、連続３２個の荷電インク粒子がガター
９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９に衝突している間は負電位の、略１
００／３２　＝　３．１２５　Ｋ　Ｉｌｚ周期の信号が
現われる。この信号は、半波整流器３０ｅで整流され、
積分回路３０ｆで積分される。

積分電圧が設定値を越えると、比較器３０ｇの出力がＩ
］からＬに反転する。

マイクロプロセッサ３１は、比較器３０ｇの出力Ｐ］９
がＨからＬになるとそのときデータセレクタ２２ｃ、２
３ｂに出力している３ビツトコードを、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２２ｃ、２３ｂに出力設定して、ア
ンドゲートＡ１１をオフにし、次のステップ１０又は１
２に進む。

前述の如くデータセレクタ２２ｃ、２３ｂに３ピツ１〜
コード０００を出力セソ１〜し、アンドゲートＡｌｌを
開（オン）とし、かつタイマをセラ１−シてから、該タ
イマがタイムオーバするまでに、比較器３０ｇの出力Ｐ
１９が■４からＬに反転しないと、マイクロプロセッサ
３１はデータセレクター　／ＩＱ　− ２２ｃ、２３ｂに今度は００１なる３ピツ１へ制御コー
ドを出力セラ１−シ、また同様にタイマをセソ１〜する
。そして比較器３０ｇの出力Ｐ］９が１１からＬになる
のを待つ。データセレクタ２２ｃ。

２３ｂに３ピッｉ−制御コード００１をセノ１−すると
。

データセレクタ２２ｃは今度は第５図に示す信号ＣＨＰ
のｂを出力し、データセレクタ２３ｂは、信号ＳＰのｅ
を出力する。すなわちデータセレクタ２２ｃと２３ｂは
いずれも、前回出力した信号より、］／８００ｍ５ｅｃ
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ては、各
部の動作は前記の、データセレクタ２２ｃ。

２３ｂに０００を出力セラ１−シているときのものど同
じである。

そしてマイクロプロセッサ３１は、比較器３０ｇの出力
１）　Ｉ　９がＨからＬになると、そのときデータセレ
クタ２２ｃ、２３ｂに出力している３ピッ１−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２２ｃ、２３ｂに
出力設定して、アンドゲ−１〜Δ１１をオフにし、イン
ク粘度調整（１０）又は記録制御（１１）に進む。比較
器３０ｇの出力ＰＩ９が１］のままてタイマがタイムオ
ーバしたときには、マイクロプロセッサ３１は、今度は
データセレクタ２２ｃ、２３ｂに０１．０を出力セラ１
へする。

以下同様に、マイクロプロセッサ３Ｉは、比較器３０ｇ
の出力Ｐ１９が１１である限り、タイマがタイ１１オー
バする毎にデータセレクタ２２ｃ。

２３ｂに与える３ピッ１−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２３ｂが出力する
信号ｓｐのａ　−ｈは、パルス幅が１／８００ｍ５ｅｃ
で互にパルス幅分位相がずれているので、３ピツ１〜制
御コードを０００〜［１の範囲で変更している間に、Ｓ
Ｐのａ〜１１のそれぞれが選択的にアントゲ−ｔ−Ａ　
１０に与えら才℃、３ビツト制御コーｌへのいずれかを
データセレクタ２２ｃ、２３ｂ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３０ｇの出力Ｐ
１９が１１からＬになる。マイクロプロセッサ３１はそ
こで位相検索を終了し、データセレクタ２２ｃ、２３ｂ
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Ａｌｌを閉（オフ）として、次の制御
ステップ（１０又は１２）に進む。

次に第１０ａ図、第］Ｏｂ図および第１１図を参照して
インク圧等調整（１０）を説明する。

インク圧等の調整に進むとマイクロプロセッサ３１は、
荷電検出フラグをクリアしく１７）、荷電検出回路３０
の出力Ｐ１９を参照する（１８）。

ここでＰＩ９＝１である（荷電検出なし）と荷電検出回
路３０が待機状態にあるので次のステップ１９に進むが
、Ｐ　１９＝Ｏである（荷電検出あり）と荷電検出回路
３０の出力Ｐ１９が１になるまで待つ。そしてＰ１９’
＝］になると次のステップ１９に進む。

ステップ１９では、マイクロプロセッサ３１は、ゼロク
ロスパルスを受けるポートの割込を可にセットする。こ
れによりゼロクロスパルス（０レベル）が到来するとマ
イクロプロセッサ３１は割込処理（第１１図）に進むよ
うになる。

−４３〜 さて割込可をセットすると、マイクロプロセッサ３１は
、カウンタ３７（第２図）のクリア入力端子に与えてい
る信号ＳＲをクリア指示レベル０からカラン１〜可しベ
ルｌに更新しく２０）、タイミングパルス発生器２０の
Ｊ−にフリップフロップ２０ａにモノ１−信号Ｐ２６＝
１を出力セラ１〜しく２１）、アントゲ−１へ３９　（
第２図）にオン信号ＣＥ＝Ｉを出力セントする（２２）
。そして時間計数を開始する（２３）。これにより、カ
ウンタ３７が１３３ＫＨｚのパルスＣ２７のカウントア
ツプを開始し、荷電電極６に荷電電圧が印加される。時
間計数値が０．３６ｍ５ｅｃになるとマイクロプロセッ
サ３１はＰ２６を０に戻す（２６）。これにより、マイ
クロプロセッサ３１は、０．３６ｍ５ｅｃの間高レベル
Ｈの信号Ｐ２６（第６図参照）を出力したことになる。

タイミングパルス発生器２０のフリップフロップ２０ａ
は、Ｐ２６が高レベルＴ（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＝３．１２５Ｋ
ｌｌｚのパルスが低レベル■４にあるときにセラトされ
る。第６図を参照すれば分かるように、１．００／３２
＝３．１２５ＫＨｚのパルスがＬからＩ］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．］２５ＫＩＩｚ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２０ａはリセットされ、フリッ
プフロップ２０ｂがセラ１へされる。

これにより、アンドゲート２０ｃ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．］２
５ＫＩＩｚのパルスにに同期して、その−周期の間だけ
高レベルｌ（になる。この高レベル１４の期間に３２個
のインク粒子が生成される。アントゲ−１へ２０ｃの出
力Ｒ２７（Ｈ）はゲート回路２８においてオアゲートＲ
４を通してオアゲートＲＯ〜Ｒ３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、ｌ）／
Ａコンバータ２８ａに、所定荷電レベルを指示するコー
ド００１００１１＋００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２’８ａが所定レベルの電圧を連続して荷電信号増幅
回路２６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。

Ｐ２６＝０をセラＩ−（２６）してからマイクロプロセ
ッサ３１は再び時間計数を開始しく２７）、それから］
　、　６６０ｍ５ｅの時間経過を待つ（２８）。

Ｐ２６を１にセットシてから０．３６ｍ５ｅｃの時間経
過を待つ間（２４）ならびにＰ２６を０にリセッ１−シ
てから１　、６０ｍ５ｅｃの時間経過を待つ間（２８）
に、マイクロプロセッサ３１は、荷電検出フラグの有無
を参照する（２５．２９）。

荷電検出電極６からガター９までの距離を直進するイン
ク粒子の飛翔時間Ｔは１ｍ５ｅｃ前後である。

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９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１０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へて衝突した後
に上昇し、略パルス状の変化を示しこの電位変化に対応
して、増幅器３０ｃの出力が正方向に略パルス状に変化
し、増幅器３０ｃ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９に衝突した直後に、ゼロクロスパルス発生器がゼ
ロクロスパルス（０レベル）を発生器、これに応答して
マイクロプロセッサ３１は第１１図に示す割込処理に進
む。

割込処理においては、まずアンドゲート３９へのグー１
−制御信号ＧＥをオフ指示レベル０にリセットする（５
２）。これによりカウンタ３７がカウントアツプを停止
する。次に荷電検出フラグをセットしく５３）、カウン
タ２７のカラントイ直つまり検出時間（飛翔時間）Ｔを
レジスタＴに読込む（５４）。そしてカウンタ３７をク
リア（ＳＲをＯにリセット）し、第１Ｏａ図のインク圧
等調整に復帰する。

インク圧等調整に復帰したときには荷電検出フラグをセ
ットしているので、ステップ２５又は２９でこれを検出
し、ステップ３Ｑに進んで温度データｔを読込んでレジ
スタｔにセラ１〜する（３０）。

次に、ＲＱＭ３４の所定アドレス（閾値テーブル）に予
めメモリしている閾値グループの中から、レジスタｔの
値よりアドレスを特定して１つのインり圧」１限閾値Ｐ
ｍを読み出しまた固定の、パルス幅下限閾値Ｐ　ｗｔｓ
を読み出しく３１）、飛翔時間偏差Ｃｃを演算する（３
２）、Ｃｃ＝Ｃ−ＣｓのＣはレジスタＴの内容Ｔであり
、Ｃｓは図示を省略したキーボード又は入力装置より印
写制御装置２９に入力されてメモリに設定されている目
標飛翔速度データ（Ｔの単位）である。

次に第１０ｂ図を参照すると、マイクロプロセッサ３１
は、データＣｃの絶対値を許容最高値Ｃｍ（固定値）と
比較しく３３）、ＣｃがＣｌ１１以上であると、インク
粒子が荷電をしていないか、インク噴射をしてないか、
等々インク噴射等が異常であるので、インク噴射を停止
し警報をセットする（３４）。その後は装置電源が一度
遮断され再度投入するまで、その状態のままとなる。

ＣｃがＣｍ未満であると正常と見なして、偏差Ｃｃが２
以内であるか否かを見る（３５）。２以内であると、目
標飛翔速度（飛翔時間）Ｃｓに対する実飛翔速度Ｃの偏
差Ｃｃが許容範囲内にあり、その時ポンプドライバ２１
に印加しているパルス幅信号データＰｄ（第１回は標準
値Ｐ　ｄｓ）が適切なインク速度を与えるものである。

しかしインク粘度が適正か否かを見るために、インク圧
Ｐを読み、インク圧」１限閾値Ｉ〕ｍと比較する。検出
インク圧ＰがＰ１１１未満であるとインク粘度も適正範
囲にあると見なし得るので、粘度調整を終了して記録（
１２）に進む。検出インク圧Ｐがインク圧」１限閾値Ｐ
ｍ以上であると、インク粘度が高すぎる（この実施例で
は水分蒸発率２５％以上インク圧」１限閾値Ｐｎｉは第
１２ｅ図のＰ１〜Ｐ２の内の、そのときのインク温度側
に対応する値）ので、ステップ４１以下の希釈液の供給
制御（後述）に進む。

ステップ３５で偏差Ｃｃが２を越えていると、インク速
度が目標値Ｃｓに達っしているとは見なさず、Ｃｃの符
号を参照しく３６）、その絶対値と符号に応じて、該絶
対値をメモリアドレスデータに変換してメモリ２８をア
クセスして、絶対値対応のパルス幅信号補正値ΔＶＰｄ
を読み出し、Ｃｃの符号に応じて、それが正のときには
Ｖ　ｐｄ　＝　Ｖ　ｐｄ十ΔＶｐｄで、また負のときに
はＶｐｄ＝Ｖｐｄ−ΔＶｐｄで、次にポンプドライバ２
１に更新して与えるパルス幅信号データＶｐｄを求める
（３７．４７）。

なお、Ｒ，０Ｍ３３には補正コードテーブル（メモリ領
域）が設定されており、このテーブルに、偏差Ｃｃの絶
対値に対応付けたパルス幅信号補正値データΔＶｐｄが
記憶されており、偏差Ｃｃに基づいてアクセスするよう
になっている。偏差Ｃｃに対して補正値ΔＶｐｄはリニ
アにしている。したがって、偏差Ｃｃが大きいと、それ
に基づいてメモリ２８より読み出される補正値データΔ
Ｖｐｄは大きい値となり、偏差Ｃｃが小さいと、それに
基づいて補正値コードテーブルより読み出される補正値
データΔＶｐｄは小さい値となる。

次に、Ｖｐｄ＝Ｖｐｄ＋Δｖｐｄで演算したときには、
検出インク圧Ｐを読込んで検出インク圧Ｐをインク圧上
限閾値Ｐｍと比較しく３８）、検出インク圧Ｐが」１限
閾値Ｐｍ以上であると、インク粘度が適正範囲を外れて
いると見なして、ステップ４１以下の希釈液供給に進む
。希釈液供給では、まずバルブドライバ３４に弁開信号
３４Ｓ＝］を出力セラ１へして電磁開閉弁１４を開とし
く４１）、タイマＤＴ（プログラムタイマ）をセットシ
て（４２）そのタイムオーバを待ち（４３）、タイムオ
ーバすると電磁開閉弁１４を閉（３４Ｓ＝Ｏ）に戻しく
４４）タイマＬＴ（プログラムタイマ）をオンとしく４
５）そのタイムオーバを待つ（４６）。

なお、ＤＴは所定量の希釈液を供給する時間、Ｌ　Ｔは
供給した弄釈液が第１ａ図に示すインク巡環系で十分に
攪拌されるに要する時間である。タイマＬ　Ｔがタイ１
１オーバすると、インク粘度が変化しているので、もう
−変位相検索（９：第９図）を実行してから第１Ｏａ図
のインク圧等調整に戻る。

検出インク圧Ｐが上限閾値Ｐｍ未満であったときには、
インク粘度が適正範囲内にあり、希釈液供給が不要であ
るので、ポンプドライバ２１に演算したＰｖｄを出力セ
ット（更新）Ｌ　（３９）、Ｔ３タイマをセットしく４
０）、そのタイムオーバを待ち（５３）、タイムオーバ
すると第９図の位相検索（９）に進み、それを終えてか
らまたインク粘度調整に戻る。なお、Ｔ３はポンプ付勢
パルス幅を変更してから、それによって定まる圧力にヘ
ッド５のインク圧が安定するまでの時間である。

Ｖｐｄ＝Ｖｐｄ−ΔＶｐｄで演算する（４７）とＶｐｄ
をＰ　ｗｔｓと比較する（５６）、ＶｐｄがＰ　ｗＬｓ
以下であると（＝Ｊ勢パルス幅が所定範囲内にあるので
ポンプドライバ２Ｉに演算したＰｖｄを出力セラ１へ（
更新）ｔ、（３９）、’Ｔ３タイマをセットしく４０）
、そのタイムオーバを待ち（５３）、タイムオーバする
と第９図の位相検索（９）に進み、それを終えてからま
たインク粘度調整に戻る。

Ｖｐｄ＝Ｖｐｄ−ΔＶｐｄで演算しｖｐｄをＰｗｔｓと
比較した結果（５６）、ＶｐｄがＰ　ｗｔｓ未満であっ
たときには、付勢パルス幅が所定範囲を短側に外れるの
で、設定速度Ｃｓをもたらすインク噴射はできないので
、設定速度Ｃｓを１ステップ低い値に更新しく４９）す
る。これにより目標飛翔速度が１ステップ高く設定され
る（時間ではｌステップ短く設定される）。次にＴ３タ
イマをセットしく５０）、タイムオーバを待ち（５１）
、タイムオーバすると第９図の位相検索（９）に進み、
それを終了すると再度インク圧等の調整に戻る。

以上に説明したインク圧等調整の内のインク圧調整によ
り、第１回のインク圧調整のときには、ポンプドライバ
２１にはＶｐｄとして標準データ（１３ｍｓｅｃ相当の
カウント値）を与えるが、その後は、インク速度検出に
基づいて演算した新データをＶｐｄとして与える。偏差
Ｃｃが大きいと補正値ΔＶｐｄが大きいので、上述のイ
ンク圧調整を繰り返す内に、始め程偏差Ｃｃが大きいが
後になる程偏党が幾何級数的に小さくなり、極微小誤差
範囲内に急速に収束する。したがってインク圧調整を開
始してから終了するまでの時間が短くなり、また、終了
したときの収束誤差Ｃｃは極く小さいものとしうる。し
かして、インク圧等調整に入ってからインク圧を参照し
て、インク圧がインク温度で定まる所定」１限を外れる
とインクに希釈液が供給されインク粘度が下げられ、こ
れによりインク粘度がインク圧調整で所要のインク速度
をもたらし得るものに低下する。

次に記録制御（１２）を説明する。記録制御においては
、マイクロプロセッサ３１は、アントゲ−１〜Ａｌｌを
オフのままとし、タイミングパルス発生器２０をリセッ
１−（Ｒ２７＝Ｌ）のままとする。これにより、ゲート
回路２８のオアゲートＲ４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２８ａには、ア
ントゲ−１−ＡＯ−ＡＯの出力のみが印加される。マイ
クロプロセッサ３１は次いで偏向電圧発生回路２７に偏
向電圧の発生を指示する。これにより、偏向電極７に所
定の一定高電圧が加わる。

荷電コード発生器２２ｄには、１文字の印写データの送
出の直前にリセット信号が与えられる。荷電コード発生
器２２ｄ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ウントアツプを開始する。カウント
パルスは、パルス発生器１９が出力する１００　Ｋ　Ｈ
ｚのパルスである。カウントコードは、印写データが高
レベルＨ（記録指示）のときのみアンドゲートＡＯ〜Ａ
９に出力され、これが、データセレクタ２２ｃの出力Ｃ
ＨＰ（ａ〜ｈのいずれか１つであって、データセレクタ
２２ｃ、２３ｂ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１４である間にアントゲ−１−
ＡＯ−ＡＯを通して］〕／Ａコンバータ２８ａに与えら
れる。

データセレクタ２２ｃ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２２ｃ、２３ｂに出力設
定されている３ピツ１〜コードで特定されるもの）の）
（パルス区間を略中央とした、該Ｈパルス区間の８倍の
Ｈパルス区間を有するものであるので、荷電電極６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２２
ｄの出力コートに対応するレベルに荷電する。荷電イン
ク粒子は、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８に衝突する。

非荷電インク粒子　・は直進してガター９に衝突し、ア
ースフィルタ１１を通してポンプ１２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；インク粘度調整で、インク飛翔速度が
設定目標値Ｃｓになるようにポンプ通電パルス幅が制御
され、インク圧がインク温度で定まる上限値具」二にな
るときにはインクに希釈液が供給されてインクの飛翔速
度が所望値に定められ；そして記録荷電が行なわれる。

このようにインク粘度を設定値以下としかつインクの飛
翔速度を目標値に一定してインクの粒子化を確実かつ安
定に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。

インク粒子の飛翔速度と目標値との偏差に対応してポン
プの付勢パラメータを変更するので、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。

インク圧等の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１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」二の説
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
安定したものである。

ガター９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３０においてシールド線１０の心線
が抵抗器３０ａ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Ｗ（フィルタ１１）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。

ポンプ１の通電パルス幅制御で飛翔速度か−・定であり
、また粘度調整によりインク粒度が所定値以下に制御さ
れるので、インクの粒子化が安定し印写品質が安定する
。

次に本発明の他の実施例を説明する。

上記実施例では、インク温度に対応したインク圧上限値
ＰＩ１１を予めメモリに格納しておいて、検出インク温
度に対応付けられているものを該メモリより読み出して
、検出インク圧Ｐをこれと対比するようにしているが、
インク温度を定温制御するときには、このインク圧上限
値を１つの固定値としてメモリしておき、これに検出イ
ンク圧Ｐを対比する。この場合には、第２図においてデ
ータセレクタ４２および温度検出回路４１を省略し、圧
力検出回路４１の出力データをそのまま印写制御装［２
９に与える。また、インク噴射ヘッド５は、第１４図に
示すようにヒータ４３を更に備えるものとし、ヒータ４
３と温度センサ１８を第１５図に示す温度制御回路４４
に接続する。

温度制御回路４４は、温度センサ１８の電圧を増幅し、
これを比較器で設定温度対応の電圧と比較し、検出温度
が設定温度より低いとトランジスタ４４ｃをオフに、ト
ランジスタ４４ｄをオンにしてヒータ４３に通電する。

検出温度が設定温度以上になると、１−ランジスタ４４
ｃをオンに、１〜ラ　　　　　１ンジスタ４４ｄをオフ
にしてヒータ４３の通電を断つ。

上記実施例では、インク粒子の飛行速度を検出してこれ
を設定値と比較して、インク粒子の飛行速度が設定値に
なるようにインク圧を制御するが、もう１つの実施例に
おいては、公知の偏向量検出手段を備えて、インク粒子
の偏向量を検出し、これが設定値となるようにインク圧
を制御する。偏向量の検出と、偏向量を設定値とするイ
ンク圧制御の技術は、公知であるので、ここでの詳細な
説明は省略する。

■効果 以上の通り本発明によれば、インク粘度検出のための機
械要素を格別に付加することなく、インク粘度の合理的
な検出およびインク粘度調整が行なわれる。したがって
、インクの粒子化が安定し一５９＝ 印写品質が安定した適正偏向量の記録が可能である。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は、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１ｂ図は、第１ａ図に示すインク噴射ヘッド５の縦断
面図である。 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３ａ図および第３ｂ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３ａ図に示す記録荷電信号発生器２２の人
、出力信号を示すタイムチャートである。 第６図は、第３ａ図に示すタイミングパルス発生器２０
の人、出力信号を示すタイムチャートである。 第７ａ図および第７ｂ図はポンプ１の動作特性を説明す
るためのタイムチャートである。 第８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９図は、第２図に示すマイクロプロセッサ３１の制御
動作概要を示すフローチャートである。 第ＬＯａ図および第１０ｂ図は、第２図に示すマイクロ
プロセッサ３１の、インク圧等調整制御動作を示すフロ
ーチャート、第１１図はインク圧等の調整における割込
処理を示すフローチャー１へである。 第１２ａ図はインク噴射延べ時間とインク粘度との関係
を示すグラフ、第１２ｂ図はインク粘度とインクの飛翔
速度との関係を示すグラフ、第１２ｃ図はインク温度と
インク粘度との関係を示すグラフ、第１２ｄ図はインク
飛翔速度を一定とするインク粘度に対するポンプ通電パ
ルス幅の関係を示すグラフ、第１．２　ｅ図はインク中
の水分の蒸発率と、インク飛行速度を所定にするに必要
なインク圧との関係を示すグラフである。 第１３図は、インク温度を一定にしたときの、装置周囲
温度とインク飛行速度を所定にするに必要なインク圧と
の関係を示すグラフである。 第１４図は、本発明の他の実施例で使用するインク噴射
ヘッドの縦断面図、第１５図はこの実施例で用いられる
インク温度制御回路を示す電気回路図である。 ３．１１：フィルタ　　　４：電磁切換弁５：インク噴
射ヘッド　　６：荷電電極７：偏向電極　　　　　　８
：記録紙 ９：導電性ガター　　　１０：シールト線１３：インク
槽　　　　１４：電磁開閉弁１５：力−１〜リッジ １６．１７：インク残量検出用の電極 １８：サーミスタ（温度センサ） ２９：印写制御装置（インク圧および粘度制御手段） ＯＩ′Ｉｊ

Claims (6)

【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：荷電インク粒子に偏向電界
   を及ぼす偏向電極：偏向電極に偏向電圧を印加する偏向
   電圧発生手段：および、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：を備える偏向
   制御インクジェット記録装置において；加圧ポンプを付
   勢し、該加圧ポンプの通電電流、電圧、それらの周波数
   等の、加圧ポンプ付勢パラメーの少なくとも１つを制御
   するポンプドライバ：インク希釈液収納容器； インク希釈液収納容器のインク希釈液をインク噴射ヘッ
   ドに供給されるインクに供給する希釈液供給手段； インク噴射ヘッドに供給されるインクの圧力を検出する
   圧力検出手段； インク粒子の飛翔速度又は荷電インク粒子の偏向量を検
   出するインク飛行状態検出手段；および、検出した状態
   量を設定値と比較し比較結果に応じて検出する状態量が
   設定値となるポンプ付勢パラメーターのポンプ付勢を、
   ポンプドライバに指示し、検出したインク圧が所定値以
   上であると希釈液供給手段に希釈液供給を指示するイン
   ク圧および粘度制御手段； 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. （２）インク飛行状態検出手段は、インク粒子の飛翔速
   度を検出する速度検出手段であり；インク圧および粘度
   制御手段は、検出速度を設定値と比較し検出速度が設定
   値より小さいと高い値の加圧ポンプ付勢パラメーターの
   ポンプ付勢を、検出速度が設定値より大きいと低い加圧
   ポンプ付勢パラメーターのポンプ付勢を、ポンプドライ
   バに指示する；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. （３）インク噴射ヘッドに供給されるインクの温度もし
   くはそれに対応する温度を検出する温度センサを更に備
   え；インク圧および粘度制御手段は、検出温度に対応す
   る上限値を該所定値として、検出インク圧をこれと比較
   する前記特許請求の範囲第（２）項記載の偏向制御イン
   クジェット記録装置。
4. （４）インク噴射ヘッドに供給されるインクの温度もし
   くはそれに対応する温度を検出する温度センサと、イン
   ク噴射口に至るまでのインクを加熱するヒータと、検出
   温度に応じてヒータの付勢を定温制御する温度制御手段
   を備え、検出インク圧に対比する所定値は固定値である
   、前記特許請求の範囲第（１）項又は第（２）項記載の
   偏向制御インクジェット記録装置。
5. （５）ガターは導電体であり；速度検出手段は、該ガタ
   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および荷電電極への荷電
   電圧の印加から荷電検出回路が荷電を検出するまでの時
   間Ｔをカウントする時間カウント手段でなる；前記特許
   請求の範囲第（２）項記載の偏向制御インクジェット記
   録装置。
6. （６）ポンプ付勢パラメーターはパルス通電のパルス幅
   であり、インク圧および粘度制御手段は、速度検出手段
   の検出速度に基づいてメモリよりパラメーター補正値を
   読み出し、該補正値でポンプ付勢パラメーターを補正す
   る前記特許請求の範囲第（２）項記載の偏向制御インク
   ジェット記録装置。