JPH0114873B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、荷電偏向型インクジエツト記録装置
の改良に係り、特に、偏向滴の偏向量つまり偏向
滴の運動エネルギーの大小に応じて該偏向滴の歪
補正量を補正するようにし、もつて、印写品質の
向上を図つたものである。

一般に、荷電偏向型インクジエツト記録装置に
おいては、インク滴が印写情報に応じて荷電、偏
向され、記録紙上に印写される。この時、各イン
ク滴はその後方に空気の流れを作り、この空気流
の中に後続のインク滴が入ると、後続インク滴の
空気抵抗が小さくなるので、先行インク滴と後続
インク滴が接近して、或いは併合して印写歪を生
じる。また、印写用インク滴は荷電されているの
で、各荷電インク滴間にクーロン力が働き、この
クーロン力によつて各インク滴間の間隔が乱され
て印写歪を生じる。更に、先行する荷電インク滴
の影響により、今正に荷電されようとしているイ
ンク滴の荷電量が減じられ、これによつても印写
歪を生じる。このような欠点を解決するものとし
て例えば米国特許第3946399号が提案されている。
この米国特許第3946399号の発明は、荷電インク
滴のクーロン力による相互影響と、空気抵抗によ
る偏向歪とを補償するために、印写パターンを予
め検知し、そのパターンに応じて荷電量を補正す
るようにしたものであるが、これは偏向段数が32
段程度と多くなると有効でなくなる。それは、偏
向段数が多くなるとインク滴が近接した状態で飛
翔するために歪の量が多くなり、かつ、偏向量に
よつてインク滴が飛翔している時間が異なるた
め、偏向量によつて歪の量が異なるからである。
よつて、補正を適正に行うためには、偏向段数に
応じた補正を加える必要がある。

第１図乃至第３図は、本出願人が先に提案した
インクジエツト記録装置の一例を説明するための
図で、図中、１はクロツクパルス発生回路、２は
分周回路、３は移相回路、４及び５は増幅器、６
は検索パルス発生回路、７は荷電補正回路、８は
デジタル−アナログ（Ａ／Ｄ）変換回路、９は増
幅器を示し、ヘツドの励振周波数は132kHzで、
歪を低減するために２個のガードドロツプが設け
られているものとするが、このガードドロツプは
必ずしも必要ではない。よつて、インク滴への荷
電周波数は44kHzとなる。なお、荷電電圧は50〜
240Vまで入力によつて可変である。第１図にお
いて、クロツクパルス発生回路１で発生されるク
ロツクパルスは1056kHzで、分周回路によつて、
１／８、1/3、1/24に分周される。1/8に分周された
信号₁は、粒子化周波数132kHzの励振パルス、1/
２４に分周された信号₂は44kHzの荷電パルス、1/3
に分周された信号₃は352kHzの補正クロツクであ
る。荷電補正回路７は、補正量を記憶し、その補
正量を順次読み出し、それに該当するデータの有
無により加算するか加算しないかの制御を行うも
のであり、このようにして加算された結果は、
Ｄ／Ａ変換回路８によつてアナログ信号に変換さ
れ、増幅器９を通して荷電電極に印加される。こ
のため、補正量は、荷電補正回路７内のROM、
RAM等のメモリーに２進化されて記憶されてお
り、この補正量とともに、各インク滴が単独に偏
向された時に所定の位置に到達するような基本荷
電コードも同時に記憶されている。これを第２図
に示すが、第２図において、荷電コードは11ビツ
トであり、これを３ビツト、４ビツト、４ビツト
に分けてオクタル、ヘキサデシマル、ヘキサデシ
マル表示している。よつて、メモリーは11ビツト
パラレル構成であり、11（ビツト）×８（ドツト）×
32（段）以上のビツト数を有するメモリーであれ
ばよい。なお、31段目F₃の7FFのコードは−１を
実施するために補数を加算する形にしたものであ
る。また、基本荷電コードは、偏向量によつて空
気抵抗が異なるため、非直線となつており、補正
量は、この単独インク滴を基準にして決定されて
いるが、この基本荷電コード及び補正量は、電子
計算機によるシミユレーシヨン結果から算出さ
れ、更に、実験により手直し決定されるものであ
る。

第３図は、荷電補正回路７の詳細図で、図中、
１１はアドレスカウンタ、１２はメモリー
（ROM）、１３はゲート回路、１４は加算器、１
５はシフトレジスタ、１６はマルチプレクサ、１
７はラツチ回路、１８はＤ／Ｑフリツプフロツプ
回路、１９はゲート回路で、次のように動作す
る。

(1) プリント信号がハイレベルになると、アドレ
スカウンタ１１が動作可能状態となり、補正ク
ロツク信号₃でカウントアツプされる。補正ク
ロツク信号₃の周波数は、荷電パルス信号₂の
８倍の周波数であるので、荷電パルス１周期の
間に第２図に示した横８個のデータが読み出さ
れることになる。

(2) 印写データは、シフトレジスタ１５で遅延さ
れ、O₃の出力が荷電されるべきデータを表わ
している。すなわち、O₀，O₁，O₂は後続荷電
滴を示し、それぞれ第２図のF₃，F₂，F₁に対
応し、また、O₄〜O₇は先行荷電滴を示し、そ
れぞれ第２図のP₁〜P₄に対応している。

(3) アドレスカウンタ１１の下位３ビツトがマル
チプレクサ１６に導入され、下位３ビツトの内
容が０であれば、O₀の内容を出力し、下位３
ビツトの内容が１であればO₁の内容を出力す
るように制御される。すなわち、印写データの
前後７個、計８個のデータがアドレスカウンタ
の下位３ビツトの内容によつて選択されること
になる。

(4) マルチプレクサ１６の出力はゲート回路１３
に導入され、このゲート回路１３によりメモリ
ー１２の出力が制御される。すなわち、マルチ
プレクサ１６の出力が“補正有”を示していれ
ば、メモリー１２の出力がゲート回路１３を通
して加算器１４へ供給され、補正値として加算
されることになる。加算器１４の出力はラツチ
回路１７で遅延され、次の補正値と加算される
ことになる。ただし、ラツチ回路１７の入力
は、アドレスカウンタ１１の下位３ビツトの内
容が“７”になるとインヒビツトされ、その内
容が“０”になるように構成されている。

(5) 加算器１４の出力はＤ／Ｑフリツプフロツプ
回路１８にも供給されており、荷電パルスの立
上りでサンプリングされる。これによつて、補
正された値がＤ／Ｑフリツプフロツプ回路１８
に記憶され、印写データの有無によつて制御さ
れ、データ“有”を示している時は、ゲート回
路１９を通してＤ／Ａ変換回路８に荷電コード
として送出され、これにより、補正が可能とな
る。

上述のように、上記先行技術によると、印写デ
ータの有無と偏向段数に対応した適切な歪補正が
可能となるが、上述のごときインクジエツト記録
装置において、インクの温度圧力が変化すると、
飛翔インク滴の運動エネルギーが変化して偏向量
が変化し、同時に、印写歪が大きくなるという欠
点があつた。このような欠点を解決するために
は、例えば、飛翔インク滴の偏向量を検出して荷
電増幅器の増幅率を制御し、もつて、インク滴の
荷電量を制御して偏向量を所定量に維持するよう
にすればよく、例えば、ゲインコードH′80′の時、
荷電電極に250Vの荷電電圧を印加して5.5mmの偏
向量を得、ゲインコードをH′00′〜H′FF′まで変
えることによつて5.5mm±１mmの偏向量変動を制
御するようにすることができる。

第４図は、偏向量制御型インクジエツト記録装
置の一例を説明するための要部概略構成図で、図
中、２０はマイクロコンピユータ、２１はインク
ジエツト噴射ヘツド、２２は圧電振動子、２３は
荷電電極、２４は荷電検出電極、２５は偏向電
極、２６はガター、２７は上側偏向量検出電極、
２８は下側偏向量検出電極、２９はQj（荷電量）
検出積分回路、３０は液滴切断位相制御回路、３
１は圧電振動子駆動回路、３２は荷電検出回路、
３３は荷電信号発生回路、３３ａは基準荷電コー
ド発生回路、３３ｂはＤ／Ａ変換回路、３３ｃは
増幅利得制御回路、３４は荷電（Vxd）補正コー
ド発生回路で、Ｄ／Ａ変換回路３３ｂの入力は、
32段目の基準コードH′618′が指定されており、下
側検出電極２８に出力があればゲインコードを上
げるように、上側検出電極２７に出力があればゲ
インコードを下げるように制御され、その結果、
Ｄ／Ａ変換後の出力Vdaは、α_xdの補正を受ける
ことになる。すなわち、基準のゲインコードをα₀
とすると、 Vn＝Vdan α₀（１＋α_xd−α₀／α₀） となる。

第５図は、偏向量変動補正を行うための偏向位
置検出電極部の詳細図で、検出補正動作として
は、検出補正モード時、キヤリツジは検出電極位
置に停止しており、荷電信号発生回路３３におい
て、基準荷電コード（標準状態にて、第４図にＡ
にて示す紙面位置で、例えば、Xd＝5.5mmとなる
コード）をＤ／Ａ変換回路３３ｂに入力し、ｎ個
一定（例えば63個）のガードドロツプの周期で連
続荷電し、インク滴を偏向させ、これを電極２
７，２８で受け、Qj検出積分回路２９の出力レ
ベルがスレツシユレベルに達するまで増幅器のゲ
インを一定に保持する。ここで、例えば、偏向量
が5.5mmより小さく、積分回路２９が下側電極２
７からの出力DLである時は、Xd補正コード発生
回路３４を制御して増幅利得制御回路３３ｃを増
幅回路のゲインを増加させる方向に補正して保持
し、逆に、5.5mmより大きく、積分回路２９の出
力が上側検出電極２７からの出力DUである時
は、増幅回路のゲインを減少させる方向に補正す
る。次に、再度荷電偏向し、Qj検出積分回路２
９の出力信号を得る動作をくり返し、このくり返
しを第５図に示すように、初期補正量（コード
で指定した設計値）より1/2ずつ減少し、ゲイン
の増又は減の変化量を1/2ずつ減少し、最小の変
化量（設計値）で、DL、DU出力の切り換わ
りが得られた時点で検出補正を終了とし、そのゲ
インに固定して印写動作に入る。

しかし、上述のようにして偏向量を制御した場
合、偏向量が大きい時に偏向量の制御を実施する
と、印写文字の品質が著しく低下することがわか
つた。同時に、これは、インク滴の運動エネルギ
ーが小さくなつた分をインク滴の荷電量を小さく
することによつて偏向量を制御しているため、イ
ンク滴が飛翔している間に受ける歪が大きくなる
ためであることも判つた。

本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、特に、偏向量制御が行われる型式の荷電
偏向型インクジエツト記録装置において、制御量
（補正量）の大小に応じて歪補正量を変更するよ
うにし、もつて、印写品質の向上を図つたもので
ある。

第６図は、本発明によるインクジエツト記録装
置の一実施例を説明するための要部構成図、第７
図は、本発明の動作説明をするためのフローチヤ
ートで、図中、２１はインクジエツトヘツド、２
３は荷電電極、２４は荷電位相検索電極、２５は
偏向電極、２６はガター、２７は上側偏向量検出
電極、２８は下側偏向量検出電極である。今、プ
リント（印字）指令が発生されると、まず、偏向
量制御が行われ、ゲインコードが決定され、次い
で、このゲインコードが所定偏向量のコード例え
ばH′40′と比較される。その結果、ゲインコード
がH′40′より大きい時つまりインク滴の運動エネ
ルギーが大きい時は、第８図ａに示すロー
（Low）の補正テーブルが選択され、逆に、ゲイ
ンコードがH′40′より小さい時つまりインク滴の
運動エネルギーが小さい時は、第８図ｂに示すハ
イ（High）の補正テーブルが選択され、その後、
プリント動作に入り、前述のごとくして選択され
た補正テーブルに従つて歪補正が実施され、印字
が行われる。なお、第８図に示した補正テーブル
は、先行５滴S₁〜S₅、後続２滴K₁，K₂の影響を
補正するように作成されている。

以上の説明から明らかなように、本発明による
と、飛翔インク滴の運動エネルギーに応じて歪補
正テーブルが切り換えられて適正な補正が行われ
るので、品質の高い印字を行うことが可能とな
る。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は、本発明の先行技術の一例
を説明するための図で、第１図は、インクジエツ
ト記録装置の要部電気回路図、第２図は、補正テ
ーブル（メモリー内容）の一例を示す図、第３図
は、第１図に示した荷電補正回路の詳細電気回路
図、第４図は、偏向量制御型インクジエツト記録
装置の一例を説明するための要部概略構成図、第
５図は、第４図に示した偏向量検出電極部の詳細
図、第６図は、本発明によるインクジエツト記録
装置の要部構成図、第７図は、本発明によるイン
クジエツト記録装置の動作説明をするためのフロ
ーチヤート、第８図ａ，ｂは、それぞれ本発明の
実施に使用する補正テーブル（メモリー内容）の
一例を示す図である。 １……クロツクパルス発生回路、２……分周回
路、３……移相回路、６……検索パルス発生回
路、７……荷電補正回路、８……Ｄ／Ａ変換回
路、１１……アドレスカウンタ、１２……メモリ
ー、１３……ゲート回路、１４……加算器、１５
……シフトレジスタ、１６……マルチプレクサ、
１７……ラツチ回路、１８……Ｄ／Ｑフリツプフ
ロツプ回路、２１……インクジエツトヘツド、２
３……荷電電極、２４……荷電位相検索電極、２
５……偏向電極、２６……ガター、２７，２８…
…偏向量検出電極。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インクジエツトヘツドより連続して噴射され
   るインク滴を印写データの有無に応じて選択的に
   荷電し、その荷電量に応じて偏向させて記録紙上
   に印写するインクジエツト記録装置において、所
   定の偏向段における偏向滴の偏向量を検出して該
   偏向滴が所定の位置に飛翔するよう該偏向滴への
   荷電量を制御する制御手段と、偏向滴の印写歪を
   補正する歪補正量を記憶する記憶手段と、前記偏
   向滴の偏向量の制御量に応じて前記歪補正量を選
   択して補正する補正手段とを有することを特徴と
   するインクジエツト記録装置。