JPS6348713B2 - - Google Patents
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- JPS6348713B2 JPS6348713B2 JP7232381A JP7232381A JPS6348713B2 JP S6348713 B2 JPS6348713 B2 JP S6348713B2 JP 7232381 A JP7232381 A JP 7232381A JP 7232381 A JP7232381 A JP 7232381A JP S6348713 B2 JPS6348713 B2 JP S6348713B2
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- excitation
- transformer
- frequency
- excitation voltage
- voltage source
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- 230000005284 excitation Effects 0.000 claims description 51
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 26
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
- B41J2/12—Ink jet characterised by jet control testing or correcting charge or deflection
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインク粒子を情報信号に基づいて発射
させ、情報を記録再現させるインクジエツト記録
装置に関する。
させ、情報を記録再現させるインクジエツト記録
装置に関する。
一般にインクジエツト記録装置は第１図に示す
如き構成を有している。すなわち、ノズル１には
加圧インク２が挿入されており、このノズル１に
は励振素子３が設けられている。この励振素子３
には励振電圧源４が接続されている。このノズル
１の先方には、インク粒子５が通過する帯電電極
６が設けられており、この帯電電極６には情報信
号源７が接続されている。この情報信号源７の出
力が負極性のときインク粒子５は正極性に荷電さ
れる。また、帯電電極６の先方には、偏向電極８
が設けられており、この帯電電極６を通つたイン
ク粒子５の飛び方向を決定するものである。この
偏向電極８の一方の電極８ａには偏向電圧源９が
接続されており、他方の電極８ｂは接地されてい
る。この偏向電極８によつて偏向されたインク粒
子５が記録体１０に衝突して記録画像１２に画像
が画かれる。
如き構成を有している。すなわち、ノズル１には
加圧インク２が挿入されており、このノズル１に
は励振素子３が設けられている。この励振素子３
には励振電圧源４が接続されている。このノズル
１の先方には、インク粒子５が通過する帯電電極
６が設けられており、この帯電電極６には情報信
号源７が接続されている。この情報信号源７の出
力が負極性のときインク粒子５は正極性に荷電さ
れる。また、帯電電極６の先方には、偏向電極８
が設けられており、この帯電電極６を通つたイン
ク粒子５の飛び方向を決定するものである。この
偏向電極８の一方の電極８ａには偏向電圧源９が
接続されており、他方の電極８ｂは接地されてい
る。この偏向電極８によつて偏向されたインク粒
子５が記録体１０に衝突して記録画像１２に画像
が画かれる。
また、偏向電極８の前方にはガター１１が設け
られており、このガター１１には、帯電電極６に
よつて荷電されなかつたインク粒子が捕獲され
る。このガター１１には、図示されていないイン
クを回収するための回収装置が設けられている。
られており、このガター１１には、帯電電極６に
よつて荷電されなかつたインク粒子が捕獲され
る。このガター１１には、図示されていないイン
クを回収するための回収装置が設けられている。
このような構成において、インク粒子５は、ノ
ズル１の先端前方のインク粒子の発生個所に設け
られた帯電電極６によつて、情報信号源７の出力
が正極性のときに負極性に荷電される。この荷電
されたインク粒子５は、偏向電極８ａ，８ｂ間を
飛行することにより偏向され、記録体１０に到達
して印字記録される。このときのインク粒子５の
偏向角θは偏向電極８ａに印加される偏向電源９
からの電圧が一定のときは、インク粒子５の電荷
量すなわち、情報信号源７の印加電圧に比例す
る。
ズル１の先端前方のインク粒子の発生個所に設け
られた帯電電極６によつて、情報信号源７の出力
が正極性のときに負極性に荷電される。この荷電
されたインク粒子５は、偏向電極８ａ，８ｂ間を
飛行することにより偏向され、記録体１０に到達
して印字記録される。このときのインク粒子５の
偏向角θは偏向電極８ａに印加される偏向電源９
からの電圧が一定のときは、インク粒子５の電荷
量すなわち、情報信号源７の印加電圧に比例す
る。
また、励振電圧源４の出力信号と噴出したイン
ク粒子との関係が第２図に示されている。図にお
いて、ａが励振電圧源４の出力信号を示し、ｂ，
ｃが噴出したインク粒子を示すものである。この
第２図は、第１図図示インクジエツト記録装置の
ノズル１の長さ約11.5mm、ノズル先端の孔径約
30μφ、インク圧力６Kg／cm2、励振電圧源４の励
振周波数約118KHzのとき、噴出するインク粒子
５の直径は約60μφで、記録体１０上へ記録され
るドツト径は約130μφで、約８ドツト／mmの情報
が記録再現される。また、励振素子３の構造は外
径6φ、内径2.6φ、厚さ2.6mmの圧電素子２枚を使
用しているが、この励振素子３へ印加する励振電
圧は約200〜300VP-P要する。通常はトランジス
タなどからなるスイツチング素子による増幅回路
などを構成して利用している。この場合、励振電
圧源４は歪のできるだけ少ないものが望ましく、
歪の少ない場合は、第２図ｂに示す如きインク粒
子が、第２２図ａに示す如き励振電圧に対応して
発生し、励振電圧源４に歪、特に第２高周波成分
が多く含まれている場合のインク粒子の噴出状態
では第２図ｃのように所要とするインク粒子５の
他に上記第２高周波成分による極小のインク粒子
５／（サテライト粒子と称する）が発生し、記録
が良好に行われない。
ク粒子との関係が第２図に示されている。図にお
いて、ａが励振電圧源４の出力信号を示し、ｂ，
ｃが噴出したインク粒子を示すものである。この
第２図は、第１図図示インクジエツト記録装置の
ノズル１の長さ約11.5mm、ノズル先端の孔径約
30μφ、インク圧力６Kg／cm2、励振電圧源４の励
振周波数約118KHzのとき、噴出するインク粒子
５の直径は約60μφで、記録体１０上へ記録され
るドツト径は約130μφで、約８ドツト／mmの情報
が記録再現される。また、励振素子３の構造は外
径6φ、内径2.6φ、厚さ2.6mmの圧電素子２枚を使
用しているが、この励振素子３へ印加する励振電
圧は約200〜300VP-P要する。通常はトランジス
タなどからなるスイツチング素子による増幅回路
などを構成して利用している。この場合、励振電
圧源４は歪のできるだけ少ないものが望ましく、
歪の少ない場合は、第２図ｂに示す如きインク粒
子が、第２２図ａに示す如き励振電圧に対応して
発生し、励振電圧源４に歪、特に第２高周波成分
が多く含まれている場合のインク粒子の噴出状態
では第２図ｃのように所要とするインク粒子５の
他に上記第２高周波成分による極小のインク粒子
５／（サテライト粒子と称する）が発生し、記録
が良好に行われない。
このため、励振電圧源４は周波数特性が良く、
歪の少ない、さらに高電圧（200〜300VP-P）の
発生する装置を必要とし、特に大形で、周波数特
性の良い半導体素子や大形抵抗などを使用し、さ
らに、これを駆動するための高圧の直流電源（約
400V）が必要で、大形、高価なものとなる欠点
を有している。
歪の少ない、さらに高電圧（200〜300VP-P）の
発生する装置を必要とし、特に大形で、周波数特
性の良い半導体素子や大形抵抗などを使用し、さ
らに、これを駆動するための高圧の直流電源（約
400V）が必要で、大形、高価なものとなる欠点
を有している。
本発明の目的は、小形及び安価な励振電圧源を
用いてもサテライト粒子を発生することなく良好
なインク粒子を発生できるようにすることにあ
る。
用いてもサテライト粒子を発生することなく良好
なインク粒子を発生できるようにすることにあ
る。
本発明は、励振電圧源に、励振素子に与える励
振電圧を昇圧するステツプアツプトランスと、該
ステツプアツプトランスの一次側回路に接続され
該一次側回路の電気的共振周波数を励振周波数に
一致させる可変リアクタンス素子とを設けたこと
を特徴とする。
振電圧を昇圧するステツプアツプトランスと、該
ステツプアツプトランスの一次側回路に接続され
該一次側回路の電気的共振周波数を励振周波数に
一致させる可変リアクタンス素子とを設けたこと
を特徴とする。
ステツプアツプトランスの昇圧作用により低い
電圧から高い励振電圧を得、またステツプアツプ
トランスを利用した回路の共振作用により励振電
圧の歪を軽減してサテライト粒子の発生を防止
し、更にノズルやトランスの加工誤差や組立誤差
等による共振条件のばらつきはステツプアツプト
ランスの一次側回路に接続した可変リアクタンス
素子を調整操作することで補正して所定の励振周
波数での共振条件を満足させる。
電圧から高い励振電圧を得、またステツプアツプ
トランスを利用した回路の共振作用により励振電
圧の歪を軽減してサテライト粒子の発生を防止
し、更にノズルやトランスの加工誤差や組立誤差
等による共振条件のばらつきはステツプアツプト
ランスの一次側回路に接続した可変リアクタンス
素子を調整操作することで補正して所定の励振周
波数での共振条件を満足させる。
以下、本発明の実施例について説明する。
第３図には本発明の一実施例が示されている。
図において、入力端子Ioと出力端子O1，O2を
有するリニヤIC２１の出力端子O1にはリアクタ
ンス２３を介してステツプアツプトランス２２の
一次側に接続されている。このステツプアツプト
ランス２２の二次側には励振素子３が接続されて
いる。このステツプアツプトランス２２は、例え
ばトランス入力１０VP-Pのとき約300VP-Pが出力
されるようなものである。また、リニアIC２１
には直流電源１２Ｖが印加される。
有するリニヤIC２１の出力端子O1にはリアクタ
ンス２３を介してステツプアツプトランス２２の
一次側に接続されている。このステツプアツプト
ランス２２の二次側には励振素子３が接続されて
いる。このステツプアツプトランス２２は、例え
ばトランス入力１０VP-Pのとき約300VP-Pが出力
されるようなものである。また、リニアIC２１
には直流電源１２Ｖが印加される。
第１図に示したノズル１に装着された励振素子
３の静電容量は約400PFで、これをシリアルプリ
ンタ（図示せず）に搭載する場合、ノズル１が左
右水平方向に移動するため、固定の励振電圧源４
から、可動する励振素子３へ励振電圧を供給する
ためのシールド線又はケーブル線が１ｍ以上要す
る。この線容量は約250PFである。したがつて、
励振電圧源４へ接続される負荷容量２４は励振素
子３と線容量の約650PFとなる。
３の静電容量は約400PFで、これをシリアルプリ
ンタ（図示せず）に搭載する場合、ノズル１が左
右水平方向に移動するため、固定の励振電圧源４
から、可動する励振素子３へ励振電圧を供給する
ためのシールド線又はケーブル線が１ｍ以上要す
る。この線容量は約250PFである。したがつて、
励振電圧源４へ接続される負荷容量２４は励振素
子３と線容量の約650PFとなる。
第４図はステツプアツプトランス２２、負荷容
量２４を含む回路、第５図はそのインピーダンス
特性を示したものである。
量２４を含む回路、第５図はそのインピーダンス
特性を示したものである。
第５図において、横軸は周波数（ＫHz）、縦軸
はトランス２２の１次側より見たインピーダンス
Ｚ（ｒ）である。実線Ａは負荷容量２４を接続し
ないときのトランス２２単体のインピーダンス特
性である。
はトランス２２の１次側より見たインピーダンス
Ｚ（ｒ）である。実線Ａは負荷容量２４を接続し
ないときのトランス２２単体のインピーダンス特
性である。
周波数（ＫHz）を増加させて行くと、インピ
ーダンスＺ（ｒ）は大きくなり、周波数arでイン
ピーダンスが最大Zarとなる。これはこの周波数
arでトランス２２のインダクタンスと線間容量
（いずれも図示せず）による並列共振を起してい
るもので、このarまではインピーダンスとして
はインダクタンス成分が大きいことを示す。
ーダンスＺ（ｒ）は大きくなり、周波数arでイン
ピーダンスが最大Zarとなる。これはこの周波数
arでトランス２２のインダクタンスと線間容量
（いずれも図示せず）による並列共振を起してい
るもので、このarまではインピーダンスとして
はインダクタンス成分が大きいことを示す。
arよりさらに周波数を増加させると、インピ
ーダンスは減少し、rでインピーダンスは最小Zr
となる。これは、この周波数rでトランス２２の
インダクタンスと線間容量（いずれも図示せず）
による直列共振を起しているもので、ar〜rま
ではインピーダンスとしては、キヤパシタンス成
分が大きいことを示す。
ーダンスは減少し、rでインピーダンスは最小Zr
となる。これは、この周波数rでトランス２２の
インダクタンスと線間容量（いずれも図示せず）
による直列共振を起しているもので、ar〜rま
ではインピーダンスとしては、キヤパシタンス成
分が大きいことを示す。
rよりさらに周波数を大きくすると、再びイン
ピーダンスは増加する。
ピーダンスは増加する。
前記したトランス２２の仕様では、arは約
85KHz、rは約1MHzである。
85KHz、rは約1MHzである。
点線Ｂは負荷容量２４（650PF）を接続したと
きのインピーダンス特性で、その特性は低周波数
側にシフトした形となり、大略ar＝23KHz、r＝
170KHzとなる。
きのインピーダンス特性で、その特性は低周波数
側にシフトした形となり、大略ar＝23KHz、r＝
170KHzとなる。
ここで、励振電圧源４の励振周波数としては、
トランス２２および負荷容量２４を含むインピー
ダンス特性で直列共振状態となるr、すなわちイ
ンピーダンスの最小となる状態で使用するのが、
歪もなく望ましい。
トランス２２および負荷容量２４を含むインピー
ダンス特性で直列共振状態となるr、すなわちイ
ンピーダンスの最小となる状態で使用するのが、
歪もなく望ましい。
この場合、プリンタの励振周波数は印字仕様か
ら予め決定される（例えば上記した118KHzなど）
もので、この励振周波数で共振状態になるように
調整や、回路部品を構成を決定する必要がある。
ここで、ノズル１の励振素子３の静電容量は多数
のノズルにおいて必ずしも一定の値でなく、さら
に、トランス２２の特性も均一にならず、ノズル
１の特性や、トランス２２の特性のみで、動作点
に設定するには困難さがともなう。
ら予め決定される（例えば上記した118KHzなど）
もので、この励振周波数で共振状態になるように
調整や、回路部品を構成を決定する必要がある。
ここで、ノズル１の励振素子３の静電容量は多数
のノズルにおいて必ずしも一定の値でなく、さら
に、トランス２２の特性も均一にならず、ノズル
１の特性や、トランス２２の特性のみで、動作点
に設定するには困難さがともなう。
第３図において、２３はこの調整のためのリア
クタンスで、以下その調整、設定方法について述
べる。
クタンスで、以下その調整、設定方法について述
べる。
第５図に点線Ｂの特性で、ar＝23KHz、r＝
170KHzであつた。
170KHzであつた。
プリンタにおける励振周波数1を118KHzに設
定すると、ar＜1＜rの関係にあることがわか
る。したがつて、前記したように周波数1おけ
る、トランス２２、負荷容量２４を含むインピー
ダンスはキヤパシタンス成分が大きいので、これ
と直列共振をとるためにはリアクタンス２３にイ
ンダクタンスを用いれば良い。
定すると、ar＜1＜rの関係にあることがわか
る。したがつて、前記したように周波数1おけ
る、トランス２２、負荷容量２４を含むインピー
ダンスはキヤパシタンス成分が大きいので、これ
と直列共振をとるためにはリアクタンス２３にイ
ンダクタンスを用いれば良い。
このインダクタンスＬの値は、第５図点線の特
性で、周波数1におけるインピーダンスはZ1であ
るので、Ｌ＝Z1／2πに設定する。このインダクタ ンスは可変インダクタンスにするのが望ましい。
性で、周波数1におけるインピーダンスはZ1であ
るので、Ｌ＝Z1／2πに設定する。このインダクタ ンスは可変インダクタンスにするのが望ましい。
前記した例ではＬ＝4μHで、この直列インダク
タンスを入れたときのインピーダンス特性を一点
鎖線Ｃで示す。
タンスを入れたときのインピーダンス特性を一点
鎖線Ｃで示す。
この直列インダクタンスの調整方法としては、
周波数1において、インピーダンスが最小になる
ようにするか、トランス２２の２次側出力電圧が
最大になるようにすれば良い。
周波数1において、インピーダンスが最小になる
ようにするか、トランス２２の２次側出力電圧が
最大になるようにすれば良い。
他のプリンタの例として、励振周波数2がar
＞2の関係に設定する場合の例を記す。
＞2の関係に設定する場合の例を記す。
2＝20KHzとすると、第５図の点線Ｂの特性
で、2のときはインピーダンスZ2は約70rでイン
ダクタンス成分である。これと直列共振をとるた
めにはＣ＝１／2π2Z2（≒0.11μF）なるキヤパシタ ンスを第３図のリアクタンス２３に用いれば良い
ことになる。
で、2のときはインピーダンスZ2は約70rでイン
ダクタンス成分である。これと直列共振をとるた
めにはＣ＝１／2π2Z2（≒0.11μF）なるキヤパシタ ンスを第３図のリアクタンス２３に用いれば良い
ことになる。
したがつて、本実施例によれば、励振電圧源
を、ステツプアツプトランスと、直列リアクタン
スを用いることにより、設定周波数において直列
共振をとると、歪の少ない励振電圧を得ることが
でき、このため、規則正しいインク粒子を発生さ
せることができるので、良好なプリンタを得るこ
とができる。
を、ステツプアツプトランスと、直列リアクタン
スを用いることにより、設定周波数において直列
共振をとると、歪の少ない励振電圧を得ることが
でき、このため、規則正しいインク粒子を発生さ
せることができるので、良好なプリンタを得るこ
とができる。
以上のように本発明は、ステツプアツプトラン
スの昇圧作用を利用することにより低い電圧から
高い励振電圧を得ているので、直流電源や半導体
素子や可変リアクタンス素子の低電圧、小形、低
価格化がはかられ、またステツプアツプトランス
を利用した回路の共振作用により励振電圧の歪を
軽減してサテライト粒子の発生を防止しているの
で周波数特性や直線性のよい高価な半導体素子を
使用する必要もなくなり、更にノズルやトランス
の加工誤差や組立誤差等による共振条件のばらつ
きはステツプアツプトランスの一次側回路に接続
した可変リアクタンス素子を調整操作することで
補正して所定の励振周波数での共振条件を容易に
満足させることができる等の効果がある。
スの昇圧作用を利用することにより低い電圧から
高い励振電圧を得ているので、直流電源や半導体
素子や可変リアクタンス素子の低電圧、小形、低
価格化がはかられ、またステツプアツプトランス
を利用した回路の共振作用により励振電圧の歪を
軽減してサテライト粒子の発生を防止しているの
で周波数特性や直線性のよい高価な半導体素子を
使用する必要もなくなり、更にノズルやトランス
の加工誤差や組立誤差等による共振条件のばらつ
きはステツプアツプトランスの一次側回路に接続
した可変リアクタンス素子を調整操作することで
補正して所定の励振周波数での共振条件を容易に
満足させることができる等の効果がある。
第１図はインクジエツト記録装置の構成図、第
２図はインク粒子発生状態図、第３図は本発明の
実施例を示す励振電圧源の回路構成図、第４図は
第３図図示実施例の一部拡大回路図、第５図はイ
ンピーダンス特性図である。 ３……励振素子、４……励振電圧源、５……イ
ンク粒子、２２……ステツプアツプトランス、２
３……リアクタンス。
２図はインク粒子発生状態図、第３図は本発明の
実施例を示す励振電圧源の回路構成図、第４図は
第３図図示実施例の一部拡大回路図、第５図はイ
ンピーダンス特性図である。 ３……励振素子、４……励振電圧源、５……イ
ンク粒子、２２……ステツプアツプトランス、２
３……リアクタンス。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 高周波の励振電圧源より供給される所定の励
振周波数の励振電圧によつて励振素子を励振して
所定の大きさのインク粒子をノズルより発射し、
該発射されるインク粒子に情報信号に対応した電
気信号を印加して荷電し該インク粒子を電荷量に
応じて偏向することによつて記録体に所定の情報
を記録するインクジエツト記録装置において、 上記励振電圧源に、励振素子に与える励振電圧
を昇圧するステツプアツプトランスと、該ステツ
プアツプトランスの一次側回路に接続され該一次
側回路の電気的共振周波数を励振周波数に一致さ
せる可変リアクタンス素子とを設けたことを特徴
とするインクジエツト記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7232381A JPS57188369A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | Ink jet recorder |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7232381A JPS57188369A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | Ink jet recorder |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57188369A JPS57188369A (en) | 1982-11-19 |
| JPS6348713B2 true JPS6348713B2 (ja) | 1988-09-30 |
Family
ID=13485952
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7232381A Granted JPS57188369A (en) | 1981-05-15 | 1981-05-15 | Ink jet recorder |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57188369A (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4560998A (en) * | 1984-07-18 | 1985-12-24 | Tektronix, Inc. | Low voltage transformer coupled ink jet driver |
| JP5436164B2 (ja) | 2009-11-20 | 2014-03-05 | キヤノン株式会社 | 振動型アクチュエータの駆動回路 |
| JP6071033B2 (ja) * | 2012-03-19 | 2017-02-01 | 株式会社リコー | 液滴吐出装置及び粒子製造装置 |
| JP5693700B2 (ja) * | 2013-12-11 | 2015-04-01 | キヤノン株式会社 | 振動体の駆動回路 |
| JP5693699B2 (ja) * | 2013-12-11 | 2015-04-01 | キヤノン株式会社 | 振動体の駆動回路 |
| JP5940184B2 (ja) * | 2015-02-05 | 2016-06-29 | キヤノン株式会社 | 振動体の駆動回路、装置、及び光学機器 |
-
1981
- 1981-05-15 JP JP7232381A patent/JPS57188369A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57188369A (en) | 1982-11-19 |
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