JPS63209845A - インジエツト記録装置 - Google Patents

インジエツト記録装置

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JPS63209845A
JPS63209845A JP4333387A JP4333387A JPS63209845A JP S63209845 A JPS63209845 A JP S63209845A JP 4333387 A JP4333387 A JP 4333387A JP 4333387 A JP4333387 A JP 4333387A JP S63209845 A JPS63209845 A JP S63209845A
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JP
Japan
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air
pressure
air pump
control
rise
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JP4333387A
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English (en)
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JPH0825282B2 (ja
Inventor
Yuji Mogi
茂木 勇治
Yukifumi Tsuda
津田 幸文
Seiji Yamamori
山森 清司
Sadashi Higuchi
樋口 禎志
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/195Ink jet characterised by ink handling for monitoring ink quality

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Ink Jet (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】 産業上の利用分野 本発明は空気流を補助的に使用してインク吐出を行うイ
ンクジェット記録装置に関する。
従来の技術 インク吐出に空気流を付加した謂るエアーフロー型のオ
ンデマンドインクジェットを使用したインクジェット記
録装置は例えば特開昭52−82426号公報等に示さ
れている。またオンデマンド型インクジェットヘッドの
基本的構成および動作原理については特公昭53−45
698号公報等に詳しく説明しである。またインクジェ
ットヘッドへ供給する空気流に対する装置の始動時およ
び終了時の立上り、立下り特性に関して例えば特開昭5
8−132565号公報に詳しく説明しである。
第3図は空気流を付加したオンデマンド型インクジェッ
トの構成を示すもので、2室に分割されたインク室3,
5を結合通路4で結び、その−直線上にインク流出通路
6がちシ更に外方に空気流出路8を有する空気室7を設
けている。振動板2に接着された電歪素子1に電気信号
源14よシミ気信号を印加することによシ振動板2に曲
げモーメントが作用し、内方のインク室3の圧力が上昇
し、連結通路4の一直整上付近にあるインクがインク流
出通路6よシ押し出される。
空気供給源(空気ポンプ)19から脈流分吸収用容量タ
ンク15、空気供給管12、空気流入口11を通って送
り込まれる空気流は空気室7を通り空気流出路8より常
時流出しており、電気信号に応じインク流出路6から出
てくるインク液滴の飛しょうを助ける。インクジェット
ヘッドへのインクの供給はインクタンク18よりインク
供給管13、インク流入口10を通して外方のインク室
5へ送られる。
インクタンク18には空気供給源(空気ポンプ)19か
ら容量タンク15よシ出力する圧力Paの空気が入シ空
気圧調整弁16および17によシインクに加える圧力P
iを調整する。
空気流を使用することにより(1)インク液滴の飛しょ
う速度が増し高速化ができる。(2)インクのたれを防
止できる。(3)インク液滴の曲りを防げる。
(4)階調特性が向上する。(5)最低吐出電圧が低く
なる。等々の利点がある反面、空気供給圧力Paに対す
るインクタンク内の圧力Piの相対比Pi/ Paが常
に一定であることが要求される。この比率はインクジェ
ットヘッドの空気層9 (第3図)の厚さにより異なる
が、通常0.4〜0.6程度に設定される。
仮りにこの比率が崩れPi/Paが設定値よシ大きくな
ると、インクジェットヘッドに電気信号を印加しなくて
もインク液滴を吐出するようになる。逆にPi/Paが
設定値よシも小さくなると、インクジェットヘッドのイ
ンク室に空気が入り、更にはインクが逆流するというこ
とが起こることにもなる。
そこで第3図においてはPi/Paを所定の値に設定す
るために空気圧調整弁16および17を使用している。
PiとPaとの関係はインク吐出中はもちろん空気供給
の始動時、終了時においても所定の値にする必要がある
。第4図(、)、 (b)は第3図のような構成の装置
において装置の始動時、終了時のPa及び円の立上り、
立下シ特性を示したものである。第3図(a)では10
〜13間、同図(b)ではt1〜t4間においてPi/
Paの関係が大きく崩れている。このため、同図(a)
の立上り時ではインクジェットヘッドに空気が入りイン
クの逆流を起こす危険性があり、同図(b)の立下り時
ではインク液滴の自然吐出や漏れが生じる。これを防止
するため従来はPiの立上り、立下り時間をできるだけ
早くし、Paの立上り、立下り時間に近ずける方法とし
て第3図の構成において空気圧調整弁16と並列に電磁
弁と空気圧調整弁によるバイパス管を設け、第4図(a
)、 (b)の時間t0〜t1問およびt、〜t4間で
前記電磁弁を作動させバイパス管によシインクタンク1
8内の圧力Piの立上り、立下り時間を早くする方法が
とられている。
また別の方法としてPaを遅くする手段もある。即ち、
Paの特性は空気ポンプ19の空気供給力やその立上り
、立下シ特性と負荷側の空気使用量や空気供給管口の容
量等によって定まり、ptの特性はPaの特性と減圧弁
となる空気圧調整弁16.17の開口面積とインクタン
ク18の空気部分の容量によって定まるPiの時定数に
よシ定まる。従ってPaの特性を前記Piの時定数に対
しよシ長くなるよう空気ポンプドライブ側で供給量を抑
え、Pi 、!−Paとの圧力バランスを往時保持する
方法である。これを具現化する方法として空気ポンプの
駆動を積分回路により作った立上り、立下シの緩慢な駆
動波形信号により実現している。
発明が解決しようとした問題点 しかし空気圧調整弁と並列に電磁弁と空気圧調整弁によ
るバイパス管方法は、複数個のインクジェットを使いイ
ンクタンクも複数個用いる場合、例えばカラー描画を目
的としたインクジェット記録装置等においては、各イン
クタンク毎に前記バイパス管も必要になり装置が複雑化
する欠点がある〇一方Paの立上り、立下シを積分回路
を用いて緩慢な特性とじPi/Pa比を設定値に保つ謂
る積分方式では立上り、立下り時間が前記バイパス方式
に比較し長く概ね1〜2分以上必要となる。従って必然
的に積分定数は非常に大きくすることが必要となシその
特性カーブも外部要因による定数変化の影響を受けやす
く、不安定さが増す欠点がある。また空気供給源となる
空気ポンプ自身の特性劣化や動作温度等によシ変化する
空気供給量に無関係に一元的に空気ポンプの動作点が決
められる欠点がある。またこのことは通常の動作領域(
装置始動時停止時の立上り、立下シ以外の描画状態領域
)においても重要である。即ち、安定した空気供給圧力
Paはインクジェットヘッドから吐出するインク液滴の
飛しょうを安定にするが、反対に空気供給圧力Paが変
化し不安定な状態ではインク液滴の飛しょうも不安定と
なる。その結果描画に際し信号に無関係な濃度ムラが発
生する危険性がある。
本発明は上記従来技術に鑑み、立上り、立下シ時のPi
/Paの安定性と同様前記通常の動作領域においても経
年変化、環境変化に左右されにくい、安定なPaとPi
/Pa比を保つ空気供給が可能なインクジェット記録装
置を提供するものである。
問題点を解決するための手段 本発明はインク粒子によシ記録を行う記録ヘッドと、イ
ンクを前記記録ヘッドに供給するインクタンクと、空気
を前記記録ヘッドに供給する空気ポンプと、前記記録ヘ
ッドの圧力を検出して電気信号に変換する圧力検出手段
と、前記圧力検出手段からの出力データと制御特性カー
ブとによシ空気ポンプの任意の立上り、立下多制御及び
定圧制御を行う空気ポンプ制御手段とを設けたものであ
る。
作用 本発明は上記構成において、圧力検出手段を使って記録
ヘッドの空気圧を検出し、この検出結果を制御に有効な
形式に加工処理し、空気ポンプを駆動制御する制御系へ
フィードバックかける。前記空気ポンプ制御は、ポンプ
の動作特性を元に作った特性カーブをメモリへ収納し、
前記圧力検出結果のフィードバックデータを入力として
特性カーブを読み出すことによ多制御する。
従って、前記空気ポンプの駆動制御は、圧力検出結果と
特性カーブとで決定することができる。
特性カーブは、立上り、立下シ時間の設定、通常描画時
での圧力変動等に対して、前記空気ポンプの動作範囲全
体に渡る領域を活用できるよう決定し、広いダイナミッ
クレンジのもとて前記空気ポンプを動作させる。
前記空気ポンプの経年変化や環境変化〈特に温度変化〉
に対しては、圧力検出系のフィードバックデータを用い
ての制御系を構成することで、例えば圧力上昇方向へ変
化した場合特性カーブにそって空気ポンプの駆動電圧を
低下させ、また圧力が下降方向へ変化した場合にはその
変化分に相当する特性カーブの変位として前記空気ポン
プの駆動電圧を上昇させるよう作用し、その結果常に設
定圧を保持することが可能となる。
一方、始動時、停止時での立上り、立下り制御は例えば
前記空気ポンプON指令を受信した場合には特性カーブ
の立上シモード、即ち圧力零で空気ポンプ最大出力とな
る動作電圧を印加し、圧力上昇と共に動作電圧が低下す
る特性カーブを用いればよく、また停止時に空気ポンプ
OFF指令が入力した場合には前記立上り時とは逆で、
設定圧から空気ポンプの動作電圧を下げ、その結果圧力
低下した分の検出結果でさらに動作電圧を下げていぐ特
性カーブを選択し、除々に動作電圧低下を圧力検出を元
に行い、圧力零まで降下駆動させる。
以上のことから空気圧の立上り、立下り、通常定圧制御
に到る全ての間荷性カーブで圧力制御を行うことができ
、特に立上り、立下り特性では前記特性カーブの傾斜を
変えさえすれば全ての状態でPi/Paの関係をより確
実に保つことが可能になる。
実施例 以下、本発明について第1図を参照しながら説明する。
第1図は本発明の一実施例におけるインクジェット記録
装置のブロック結線図である。
第1図に示すように、空気供給系の一部へ接続する圧力
センサ(圧力/電気変換素子)80からは常時空気供給
系の圧力状態が空気信号に変換され前置増幅器81へ入
力される。前置増幅器81では圧力センサ80から出力
される圧力に比例した電気信号を制御系で処理しやすい
大きさまで増幅し、利得調整VRIにて適正化し圧力セ
ンサ80等の圧力−電気変換における個々のバラツキを
補正する。その後アナログ−ディジタル変換処理を行う
A/Dコンバータ82を介して圧力変化のアナログ量を
制御系ベースのディジタル量へ変換する。特性カーブ収
納メモIJ  (ROM) 83は空気ポンプの動作特
性(空気供給量)と空気系の空気使用量、設定圧力、立
上り、立下り時間等から決定する制御特性カーブを収納
しており、A/Dコンバータ82よシ入力される圧力レ
ベルをもとに、特性カーブが読みだされる。なお、空気
系ON、OFF’指令やその他の指令はデコーダ84へ
入力され、指令に応じた形式で几0M83へ信号出力さ
れる。
従ってROM83は圧力検出系と制御指令系とを入力と
して制御特性カーブを読み出すことになる。
次にD/Aコンバータ85へは制御特性カーブが送出さ
れ、ここで空気ポンプ87の動作形式に信号を変換する
。空気ポンプ87へはドライバー86と利得調整用ボリ
ウムVR2を介して特性カーブに比例した駆動電圧が印
加され、そのレベルに対応して空気供給を行う。
以上の構成によれば、空気供給は制御指令のもと空気系
の現在圧力レベルをフィードバック係数として制御特性
カーブで決定することができる。
第2図(a)、 (C)は制御特性カーブの実施例を示
し、同図(a)は始動時と定圧制御に関するもの、同図
(c)は停止時の特性カーブ例をそれぞれ示す。
始動時ON指令はデコーダ84を介して第2図(a)に
示す特性カーブ(イ)(ロ)(ハ)の内1種が選択され
る。
(イ)(ロ)(ハ)における3種の特性カーブは同様に
デコーダ84へ別の方法で指示することにより選択する
ことができる。仮に特性カーブ(ロ)が選択されたとし
たと、ON指令が入力した当所は空気供給系が停止して
いる場合には圧力零であるから空気ポンプの駆動は最大
駆動電圧で作動開始し、その結果圧力上昇が発生すると
除々に特性カーブ(ロ)の傾斜に従って駆動電圧が降下
し、同図において圧力P、を検出するレベルではVd、
、さらに圧力P、を検出するレベルではVd、で空気ポ
ンプは駆動される。設定圧力PCは第3図におけるイン
クジェットヘッド空気流出口8や調整弁16.17、等
空気系の開口部面積(空気使用量)との関係で決められ
る圧力で駆動電圧Vdcでの空気供給圧力と相関してい
る。
いま何らかの外部要因によシ設定圧力Pc  より圧力
が上昇すると、駆動電圧VdはVdcよシ降下し空気供
給量を減少させる方向へ動作する。また反対に設定圧力
Pcより圧力が下降すると、駆動電圧VdはVdcよシ
上昇する方向へ動作するので空気供給量が増加し、その
結果常時設定圧力Pcを保持するよう作動することにな
る。
しかし、急激な外部要因、例えば故意にリーク開口部を
ふさがれた場合などの対策のための特性カーブは圧力上
昇上限を決めそれ以上では、空気ポンプの駆動を停止さ
す方法も実現することができる。
第2図(C)では、停止時のOFF指令で選択される停
止時の特性カーブの実施例を示している。同図の3種の
特性カーブも、同様にデコーダ84へ入力する別の指令
で内1種が選択される。停止時の場合OFF指令の入力
と同時に無条件に駆動電圧をVdcよシ降下させ、まず
設定圧力Pcを降下させることから制御が始まる。圧力
の降下が発生すると次は、前記始動時同様に今度は停止
時特性カーブに沿って除々に駆動電圧を降下し圧力下降
を行う。
第2図(b)は始動時の空気圧立上りと定圧制御に関す
る特性カーブ同図(a)に対する各特性カーブ毎の圧力
上昇の変化を示した実施例である。同様に同図(d)は
停止時の特性カーブとそれに対応する圧力下降の変化を
示したものである。従って特性カーブの設定で、圧力の
上昇、下降の時間が決定することができ、その結果容易
にPi/ Paの関係を保持することができる。
発明の効果 以上のように本発明は空気圧制御を圧力センナの検出信
号のフィードバックと空気系の特性カーブで行うことに
より、立上り、立下シ時間が長くなっても外部要因によ
る影響を吸収でき、長期に渡る安定な動作が保証され信
頼性が向上する。これは積分方式での空気ポンプ自身の
特性劣化や動作温度等により変化する空気供給量に無関
係に一元的に空気ポンプの動作点が決められるのに対し
、常に供給圧力をフィードバックしその結果として空気
ポンプを制御することに起因する。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例におけるインジェット記録装
置のブロック結線図、第2図(a)、 (b)、 (C
)。 (d)は同装置の要部における制御の特性カーブ及びそ
れに対応した空気系圧力の特性を示した図、第おける空
気供給に関する始動、停止時の空気圧特性を示した図で
ある。 80・・・圧力センサ、81・・・前置増幅器、82.
85・・・A/Dコンバータ、83・・・制御特性カー
ブ収納メモリ、84・・・デコーダ、86・・・ドライ
バー、87・・・空気ポンプ。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男ほか1名第2図 (a)(b) 万力−″               書間−/J 第4図 行間→

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)インク粒子により記録を行う記録ヘッドと、イン
    クを前記記録ヘッドに供給するインクタンクと、空気を
    前記記録ヘッドに供給する空気ポンプと、前記記録ヘッ
    ドの圧力を検出して電気信号に変換する圧力検出手段と
    、前記圧力検出手段からの出力データと制御特性カーブ
    とにより空気ポンプの任意の立上り、立下り制御及び定
    圧制御を行う空気ポンプ制御手段とを具備したインクジ
    ェット記録装置。
  2. (2)空気供給源の空気ポンプに対し、圧力検出手段か
    らの出力データをフィードバックすると共に常に空気ポ
    ンプが制御特性カーブ上で動作するように制御する特許
    請求の範囲第1項記載のインクジェット記録装置。
  3. (3)Paの立上り、立下り時定数を、Piの立上り、
    立下り時定数より大きくとることを特徴とした特許請求
    の範囲第1項記載のインクジェット記録装置。
JP4333387A 1987-02-26 1987-02-26 インジエツト記録装置 Expired - Lifetime JPH0825282B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP4333387A JPH0825282B2 (ja) 1987-02-26 1987-02-26 インジエツト記録装置

Applications Claiming Priority (1)

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JP4333387A JPH0825282B2 (ja) 1987-02-26 1987-02-26 インジエツト記録装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS63209845A true JPS63209845A (ja) 1988-08-31
JPH0825282B2 JPH0825282B2 (ja) 1996-03-13

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ID=12660906

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JP4333387A Expired - Lifetime JPH0825282B2 (ja) 1987-02-26 1987-02-26 インジエツト記録装置

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JP (1) JPH0825282B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP1329317A3 (en) * 2002-01-22 2003-11-26 Eastman Kodak Company Continuous stream ink jet printhead of the gas stream drop deflection type having ambient pressure compensation mechanism and method of operation thereof
US6935729B2 (en) 2003-08-28 2005-08-30 International Business Machines Corporation Ink replenishment system and method for a continuous flow ink jet printer
US7950785B2 (en) 2005-02-16 2011-05-31 Seiko Epson Corporation Method of controlling liquid droplet ejection apparatus, liquid droplet ejection apparatus, method of manufacturing electro-optical device, electro-optical device, and electronic device

Cited By (4)

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JPH0825282B2 (ja) 1996-03-13

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