JPH04259562A - 液滴マーキング装置及び方法 - 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】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
ト技術等の液滴（ドロップ）マーキング技術に関するも
のであり、特に、該技術によって形成される文字の高さ
方向のサイズ（文字高）を制御する自動制御装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来技術】電荷偏向プリンタは当該技術分野で公知で
あり、該プリンタは、インク等のマーキング液の液流を
均一の液滴にするための圧電素子を有している。得られ
た液滴は電極をチャージする事によって電気的に荷電さ
れ、そして荷電された液滴は偏向電極によって生じる電
界を通って放出される。液滴に対する偏向電界により、
それぞれの液滴の飛行経路が変更される。

【０００３】殆どの液滴マーキング装置は、マーキング
液を供給室からノズルへ移行するための加圧分配装置、
及び印字ターゲットに付着しない液滴を捕獲するための
収集槽を有している。

【０００４】インクジェットプリントシステムにおいて
インクの流量を一定に保持するための制御装置を用いる
ことは、当技術分野において知られている。このような
装置は、例えば米国特許第４５５５７１２号（Ａｒｗａ
ｙ特許）、同第４８２７２８０号（Ｓｔａｍｅｒ特許）
に開示されている。これら開示された制御装置において
は、システム内のマーキング液の流速を測定して、イン
クに含まれる溶剤の量、インクがシステムを通過するよ
うにするために供給される圧力、又はインクの温度等を
変更して、インクの流速が所定値に維持されるように制
御している。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記のような制御装置
を用いても、印字文字の高さを高精度で制御する事は困
難である。印字文字高は、プリンタの動作温度及びイン
ク溶剤の蒸発等の種種の環境要因の係数によって変化す
る事が分かっている。従来の制御装置においては、これ
らの係数によって生じる印字文字高の変動を十分に保証
する事ができないものである。

【０００６】プリンタが初期的な可稼働状態にあるとき
又は補修点検状態にあるときに調整を行う事によって、
荷電偏向プリンタでの文字高を一定に保持しようとする
試みがなされている。このような試みの１つが米国特許
第４８４７６３１号（Ｎａｒｕｓｅ特許）に開示され、
それによると、プリンタヘッドが取り替えられた時に、
ユーザが文字高を所定値に設定できるようにしている。 該Ｎａｒｕｓｅ特許は、マーキング液体の流速と文字高
との関係について開示している。しかしながら該特許の
技術は、上記したような外的要因による係数、すなわち
動作温度の変動等による文字高の変動を保証する事がで
きないものである。

【０００７】印字の品質制度を向上させるため、経時的
に印字文字高を監視して変動を補償するマーキング装置
を提供する事が所望されている。

【０００８】したがって本発明の目的は、インクジェッ
トプリンタのような液滴マーカーを使用する印字装置に
おいて、自動的に印字文字高の調整を行うことができる
制御装置を提供する事である。

【０００９】本発明の別の目的は、プリンタの動作温度
の変動等の外的要因による印字文字高の変動を最小限に
することができる制御装置を提供する事である。

【００１０】本発明の他の目的は、マーキング装置にお
いて用いられるマーキング液の物理的性質に関係無く動
作を行うことができる制御装置を提供する事である。

【００１１】本発明の更に他の目的は、恒久的構造を有
し、動作が確実であり、かつ製造コストが安価な制御装
置を提供する事である。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の制御装置は、イ
ンクジェットマーキング装置における偏向感度をダイナ
ミックに調整するものであり、マーキング装置の偏向電
極に供給される電圧とそれにより形成される印字文字の
高さとの関係を利用し、印字液の速度、又は印字液滴の
印字基板への飛行時間の変動を測定してそれに応じて偏
向電圧を周期的に調整する事を特徴としている。

【００１３】本発明の変形実施例においては、偏向電圧
を調整する代わりにチャージアンプが用いられて文字高
が制御される。

【００１４】Ｎａｒｕｓｅ特許等の従来技術による文字
高制御装置と相違して、本発明においては、液流の速度
及び液滴飛行時間の少なくとも一方を決定し、印字動作
中に偏向電圧又はチャージアンプの利得を周期的に調整
する。これにより文字高は、印字動作の環境変化に関係
無く最良の限度内に保持され、したがって印字文字の高
さが均一に保たれる。

【００１５】

【実施例】図１には、本発明の制御装置を使用するに適
したインクジェットプリンタの概略図が示されている。 インク画室１２からのインクの流速またはインクが所定
距離内を流れる時間（流動時間）を測定するために、シ
ステムマイクロプロセッサが用いられている。当業者に
とって明らかなように、流速及び流動時間は、互いに反
比例するものである。したがって、画室１２の容量が知
られている場合に、これらのいずれかを知ることができ
れば、他方が計算できるものである。本発明においては
、流動時間、流速、又は飛行時間を測定する事により実
行される。便宜上、これらの３つのパラメータを総称し
て「測定パラメータ」と称する。以降において説明する
ように、１対の偏向電極２８の電圧又はチャージアンプ
２６の利得を調整する事によって一定の文字高を設定す
るため、測定パラメータのいずれも用いる事ができる。 チャージアンプの利得及び偏向電圧は総称して「調整パ
ラメータ」と称する。

【００１６】流速を測定する１つの方法がＡｒｗａｙ特
許に開示されているが、それに限らず測定パラメータは
任意の適切な方法によって決定できるものである。圧力
源１４の作用によりインクが付勢され、フレキシブル管
１６を介してプリンタヘッド１８に移送される。振動圧
電素子２０の作用によりインクをインク液滴２１に分割
し、該液滴はノズル２４のオリフィス２２から放出され
る。液滴２１がノズルから出ると、チャージ用電極２５
を通過し、そこで電荷を受け取る。電荷の大きさはマイ
クロプロセッサ１０の制御の下にチャージアンプ２６に
よって設定される。偏向電極２８は高電圧が供給されて
電界を発生する。電界が荷電された液滴に作用を及ぼす
と、該液滴が印字基盤３０の所定の位置に偏向される。 基盤３０に到達しなかった液滴は、コレクタ３２によっ
て収集されて再利用される。偏向電極２８の電圧及びチ
ャージアンプ２６の利得は、マイクロプロセッサ１０に
よって調整される。

【００１７】本発明においては、印字文字高を一定に保
持するために、測定パラメータと調整パラメータとの関
係が利用されている。先に記載したように３つの測定パ
ラメータのいずれも、２つの調整パラメータのいずれか
の値を制御するために用いる事ができる。したがって、
以下の説明は偏向電圧を調整するために流速を使用する
事について述べているが、これは単なる例示に過ぎない
ものである。この例を測定パラメータの任意のものと調
整パラメータの任意のものとの関係に容易に変更できる
事は、当業者にとって明らかであろう。

【００１８】図２（Ａ）は、偏向電極２８によって発生
された電界を介してインク液滴が通過する場合の飛行経
路を示している。インク液滴は、基盤３０に付着するが
、偏向電界の影響がない場合の液滴の飛行経路が点線３
８で示されている。ＶＳはマーキング用液体の流動速度
を表している。ＶＳは流速に正比例し、したがって流速
を測定した後にシステムマイクロプロセッサによって計
算する事ができる。偏向距離ｄは、マーキング液体のあ
る液滴に偏向電極の作用によって導入された偏向による
距離を表している。距離ｄは２つの要素ｄ１、ｄ２を含
み、ｄ１は偏向電界中をインク液滴が飛行する間の偏向
距離、またｄ２は液滴が偏向電界を出た後の偏向距離で
ある。したがって、距離ｄはｄ１とｄ２の和である。距
離Ｌ１は偏向電界の長さであり、距離Ｌ２は偏向電界の
終端から基盤３０までの長さである。同様にして、イン
ク液滴が偏向電界中を飛行するに要する時間をＴ１、ま
た液滴が偏向電界を出た後に基盤３０に到達するまでの
時間をＴ２で表し、飛行時間Ｔは時間Ｔ１とＴ２の和で
表される。

【００１９】本発明の理解を簡単にするため、液滴質量
、荷電量、流動速度を一定とし、液滴間の電荷の相互作
用は無視するものとする。これらの条件下において、種
種のパラメータ間に以下の関係が成り立つ。

【００２０】 　　　　　　ｄ＝（１／２）ａＴ１２＋ａＴ１Ｔ２　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（
１）なお、液滴加速度ａは、一般に以下のように表され
る。

【００２１】 　　　　　　ａ＝ｑＥ／ｍ　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（２）ここで、Ｅは偏向電極によって設定
された電界の大きさであり、ｑはチャージアンプ２６に
よってインク液滴に付加された電荷の大きさであり、ｍ
はインク液滴の質量である。

【００２２】電界の大きさＥが偏向電極の両端の電圧に
比例し、また該Ｅが電極の実際の大きさ及び電極間の距
離に依存する事は当業者にとって自明の事項である。用
いられる電極について、この関係を簡単に計算する事が
できる。

【００２３】偏向電界注でインク液滴が速度ＶＳで飛行
した場合の所要時間Ｔ１、及び該液滴が偏向電界を出て
から基板に到達するまでの所要時間Ｔ２は、それぞれ以
下の式で表される。

【００２４】 　　　　　　Ｔ１＝Ｌ１／ＶＳ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　（３）　　　　　　Ｔ２＝Ｌ２／Ｖ
Ｓ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（４）式
（３）及び（４）を式（１）に代入すると、以下の式が
得られる。

【００２５】 　　　　　　ｄ＝（１／２）（ａＬ１／ＶＳ）＋（ａＬ
１Ｌ２）／ＶＳ２　　　　　　　　　　（５）式（５）
を簡単にすると、 　　　　　　ｄ＝ａＬ１（Ｌ１／２＋Ｌ２）／ＶＳ２　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（６）ここで、 　　　　　　Ｋ１＝Ｌ１（Ｌ１／２＋Ｌ２）　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　（７）とすると、ｄは以下のように表す事ができ
る。

【００２６】 　　　　　　ｄ＝ａＫ１／ＶＳ２　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　（８）式（８）から明らかなように、該
式は、文字高ｄがインク液滴に課せられた加速度に比例
する事、したがって該ｄが液滴マーカの偏向電極に供給
された電圧に比例する事を表している。

【００２７】上記した前提の下では、文字高ｄは流動速
度ＶＳの２乗に反比例する。したがって、ＶＳの値を測
定し、かつ電界の強さを保持するよう偏向電極の電圧レ
ベルを調整して加速度ａがＶＳの２乗に比例するように
調整する事により、ＶＳを変更したとしても一定の文字
高ｄが得られるものである。

【００２８】ｄを一定値と仮定して、式（８）を変形す
ると 　　　　　　ａ＝（ｄ／Ｋ１）ＶＳ２　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（９）また、ａ＝（ｑ／ｍ）Ｅ＝（ｑ／ｍ
）ＨＶ／ＤＧ　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（１０）　　　　　　（ｑ／ｍ）ＨＶ／ＤＧ＝（ｄ
／Ｋ１）ＶＳ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　（１１）　　　　　　　　　　　　ただし、
ＨＶ；偏向電圧　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　ＤＧ　；偏向電極間隙距離であるから、 　　　　　　ＨＶ＝｛（ｍ／ｑ）（ＤＧ・ｄ）／Ｋ１｝
ＶＳ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１２
）上記式（１２）の｛　　｝内のすべての値は定数であ
るから、ＨＶはＶＳ２に比例して変化する。したがって
逆に言うと、一定の偏向すなわち一定の偏向距離ｄを保
持するためにはＨＶがＶＳ２に比例する必要がある。

【００２９】Ｋ２＝（ｍ／ｑ）（ＤＧ・ｄ）／Ｋ１であ
るならば、 　　　　　　ＨＶ＝Ｋ２ＶＳ２　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　（１３）が成り立ち、この式（１３
）は偏向電圧とストリームの流動速度とが相対関係にあ
る事を表している。

【００３０】好適な実施例において、本発明の制御装置
は流動速度ＶＳを測定し、かつそれに応じて偏向電極間
の電圧を調整することによって、一定の文字高を保持す
るようにこれらの関係を利用している。

【００３１】実験的テストデータによると、文字高はＶ
Ｓの２乗の変化よりも大きく変化する。これは、上記し
た分析での仮定が実際のプリンタ動作に完全に一致して
いる訳ではない事から生じるものである。例えば、ＶＳ
が変化したとしてもノズル駆動周波数が一定を保つ事が
あり、この結果、液滴の質量が変化して文字高と流動速
度との関係を変更してしまう。他の関連する要因は、液
滴チャージの変動、飛行中の荷電液滴の相互反発作用、
及び液滴の飛行における空気力学的作用である。実際の
プリンタにおける関係式は以下のように表される。

【００３２】 　　　　　　ＨＶ＝Ｋ２ＶＳｎ　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　（１４）　　　　　　　　ただし、
２≦ｎ≦３　　（例えば，ｎ＝２．５）これらの作用は
、文字高を制御するために測定されるパラメータ（例え
ば、流動時間、流速、又は飛行時間）と文字高を調整す
るために用いられるパラメータ（例えば、偏向電圧、又
はチャージアンプの利得）との間の関連を実験的に測定
する事によって、一定の文字高を得るよう補正される。

【００３３】図４は、測定パラメータである流動時間と
調整パラメータである偏向電圧とに関する実験データの
一例を示している。更に、以下に説明するように、この
関係を表す線形近似は実際の動作範囲において調整パラ
メータの値を設定するために用いられる。

【００３４】以上の解析により、温度等の外部的動作状
態の変動に関係無く、印字文字高を均一に保持する事を
可能である事が明白である。ストリームの流速ＶＳ、流
動時間、及び総飛行時間Ｔ１＋Ｔ２の関係は、これらの
パラメータ中の１つのみが、本発明によって採用され得
る一定の文字高を得るための関係の測定をするために、
知られている必要があるという事が明らかであろう［式
（３）及び（４）を参照］。更に、プリントヘッド内の
２つの固定点間の飛行時間は、総飛行時間に比例してい
る。したがって、より簡単に測定できるこの２点間の飛
行時間を測定パラメータとする事も可能である。

【００３５】飛行時間が測定パラメータの場合、ＬＦＬ
Ｔを飛行時間を測定した距離とし、またＴＦＬＴを該距
離に対応する飛行時間とすると、 　　　　　　ＶＳ＝ＬＦＬＴ／ＴＦＬＴ　　上記式を式
（１３）に代入すると、　　　　　　ＨＶ＝Ｋ２ＬＦＬ
Ｔ２／ＴＦＬＴ２　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　（１５）　　　
　　　　　　　＝（Ｋ２ＬＦＬＴ２）（１／ＴＦＬＴ２
）　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　（１６）したがって、Ｋ３＝Ｋ２ＬＦＬＴ２とすると
、　　　　　　ＨＶ＝Ｋ３（１／ＴＦＬＴ２）　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　（１７）この式（１７）は、先に述べた仮
定条件下での一定偏向を保持するためのＨＶと飛行時間
ＴＦＬＴとの関係を表している。同様に、先に述べたよ
うに、実際のプリンタのパラメータは、ＴＦＬＴの２乗
の逆数（１／ＴＦＬＴ２）よりも大きく変化し、一般的
に表すと以下の式となる。

【００３６】 　　　　　　ＨＶ＝Ｋ３（１／ＴＦＬＴｎ）　　　　　
　２≦ｎ≦３　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（１８）流動時間が飛行時間の代わりに用いられるなら
ば、Ｋ３の代わりに異なる定数倍率が採用される。

【００３７】このように流速、流動時間、又は飛行時間
が本発明を達成するために測定され、どの測定情報が簡
単に得られるかまた安価に得られるかに応じて、これら
のいずれかが測定される。

【００３８】以上と同様な解析を実行することにより、
本発明の技術が用いられて、文字高を一定にするように
、インク液滴が偏向電界に突入する前に該液滴に電荷ｑ
を供給するためのチャージアンプ２６の利得を調整でき
る事は明らかであろう。通常、荷電電圧Ｖｑがチャージ
トンネルに供給されて、インク液滴に電荷ｑが荷電され
る。Ｇｑを電圧から電荷への変換係数とすると、ｑ＝Ｇ
ｑＶｑとなる。この乗算要素Ｇｑを増加又は減少させる
と、即ち所定の割合で増減すると、連続するインク液滴
に供給される荷電量が連続的に変化する。

【００３９】式（９）〜（１３）と同様な誘導を行うと
、 　　　　ａ＝（ｑ／ｍ）Ｅ＝ＧｑＶｑＥ／ｍ　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
（１９）　　　　Ｇｑ＝｛ｍ・ｄ／（ＶｑＥＫ１）｝Ｖ
Ｓ２　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　（２０）｛　　｝内の総ての要素は定数であ
るとみなされるので、一定の偏向値ｄを保持するために
はチャージアンプの制御ファクタＧｑはＶＳ２に比例し
て変化する。

【００４０】Ｋ４＝ｍ・ｄ／（ＶｑＥＫ１）とすると、
Ｇｑは以下のように表される。

【００４１】 　　　　Ｇｑ＝Ｋ４ＶＳ２　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　
　　　　　　　　　　（２１）図２（Ｂ）は、総文字高
ｄＣＨが、ある文字に対する最も大きく偏向された液滴
の偏向距離ｄＨと該文字の部分である最も小さく偏向さ
れた液滴の偏向距離ｄＬとの差である事を表している。 本発明の技術は、最終的にはｄＣＨを一定に保持するた
めに用いられるものである。偏向量は液滴の電荷の大き
さと偏向電極の両端の電圧に比例するものであるから、
このｄＣＨを一定に保つという最終的ゴールは、文字を
形成するそれぞれの液滴の偏向距離を制御する事によっ
て実行されるという事が当業者には明らかであろう。

【００４２】図３にはフローチャートが記載されており
、該フローチャートは、上記したような測定パラメータ
の１つを周期的に測定し、この得られた情報を用いて調
整パラメータを制御して所定の文字高を保持するための
、汎用マイクロプロセッサで実行するに適したアルゴリ
ズムを示している。文字高自動制御の機能が活性化され
ると、液滴マーキング動作の前にユーザはその時点の仕
事に適する所定の文字高を選択する。このアルゴリズム
は、プリンタ動作中又はプリンタのアイドリング時に、
周期的に実行される。実験的データによれば、プリンタ
の動作中に少なくとも１０分毎に該アルゴリズムが実行
されれば、十分な結果が得られるものである。

【００４３】動作中、システムマイクロプロセッサは測
定パラメータの１つを測定する。Ａｒｗａｙ又はＳｔａ
ｍｅｒ特許の開示技術を、マーキング液の流速を測定す
るために用いる事ができる。また、マイクロプロセッサ
は、例えばインク液滴が所定の距離を移動するにかかっ
た時間を測定する事によって、液滴の飛行時間を測定す
る事もできる。同様に画室１２内からのマーキング液の
流動時間を測定しても良い。先に説明したように、偏向
電圧の計算は、どの測定パラメータが採用され測定され
たかに応じて少々異なるだけである。

【００４４】次に、得られた測定パラメータに対応して
、マイクロパラメータは一定の文字高を保持するために
必要な調整パラメータの値を決定する。マイクロパラメ
ータは、以下に説明する３つの異なる方法の１つを用い
て調整パラメータの値を決定する事ができる。

【００４５】第１の方法は、上記した数学的関係式に応
じてマイクロプロセッサが調整パラメータの適切な値を
計算する事である。

【００４６】第２の方法においては、１つの調整パラメ
ータに対する１つの測定パラメータに関する実験的に測
定されたデータの数学的近似に基づいて、マイクロプロ
セッサが調整パラメータの値を計算する。先に記載した
ように、文字高の許容される均一性は、測定パラメータ
に対応する調整パラメータの値を計算する代わりに、測
定パラメータと調整パラメータとの関係の近似値を用い
る事によって得る事ができる。例えば、図４において実
線は、３〜７ＫＶの偏向電圧、６０〜７５秒の流動時間
の範囲における流動時間と偏向電圧との関係の最適曲線
近似を表している。

【００４７】測定パラメータと調整パラメータとの関係
は、所定範囲においては線形近似に基づいて調整をする
事ができるものである。図４の点線は流動時間と偏向電
圧との関係の実験結果を線形近似して表しているもので
ある。この直線に於ける傾きは、実験データの数学的解
析に基づいて決定されるものである。直線の傾斜が決定
されると、流動時間を測定した後に直線近似を利用して
新たな偏向電圧を計算するよう、プロセッサはプログラ
ムされる。

【００４８】このような新たな偏向電圧を計算するに適
するアルゴリズムの１例は、偏向電圧の初期測定を含ん
でおり、それにより初期偏向電圧をＨＶｒｅｆする。次
に初期流出時間Ｔｒｅｆが測定される。実験的データか
ら既に決定されている、流動時間と変更電圧との関係の
近似直線の傾きをＳとし、偏向電圧のある連続調整のた
めに測定された実際の流動時間をＴａｃｔｕａｌと表す
とする。いくつかの最新の流動時間の測定値の短期間平
均がＴａｃｔｕａｌとして用いられ、これは文字高の制
御における所望の精度に応じて決定される。また、一定
の文字高を保持するために流動時間Ｔａｃｔｕａｌに対
して必要とされる偏向電圧の計算値をＨＶａｃｔｕａｌ
とし、これらの条件下でマイクロプロセッサは以下の式
に応じて新たな偏向電圧ＨＶａｃｔｕａｌを計算する。

【００４９】 　　　　ＨＶａｃｔｕａｌ＝ＨＶｒｅｆ＋Ｓ（Ｔｒｅｆ
−Ｔａｃｔｕａｌ）　　　　　　　　　　　　　　　　
　　（２２）線形近似が十分に適切でない場合、または
ヘッドデザインに関して許容される範囲に計算された偏
向電圧ＨＶａｃｔｕａｌが入らない場合は、該電圧ＨＶ
ａｃｔｕａｌは上限及び下限の所定値で制限される。

【００５０】第３の方法においては、マイクロプロセッ
サはシステムメモリに記憶されたルックアップテーブル
を用いるが、該ルックアップテーブルは、ある測定パラ
メータとそれに対応する調整パラメータとの関係を記憶
している。当業者には明らかなように、ルックアップテ
ーブル用のデータは第１又は第２の方法のいずれかを用
いて得る事ができるものである。

【００５１】最後にマイクロプロセッサは、第１〜３の
いずれかの方法によって決定されたレベルに調整パラメ
ータを設定する。先に記載したように、特定のアプリケ
ーションに関して必要とされる度に測定パラメータを測
定するようプログラムされている。このようにして、一
般的である流速、流動時間、又は飛行時間に基づき、自
動的に文字高が制御され、動作温度、マーキング液のタ
イプによる物理的性質等に関係無く文字高を制御する事
ができる。

【００５２】本発明を所定の実施例について説明したが
、これらの実施例は本発明を限定するものではない。 特許請求の範囲に記載された発明の範囲を逸脱しないで
、実施例の種種の変形が可能である事は明らかであろう
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に適用可能なインクジェットプリンタの
概略図である。

【図２】（Ａ）は、簡略化の仮定条件下での、インク液
滴の流速又は飛行時間と文字高との関係を説明するため
の説明図、（Ｂ）は、ある文字を形成する場合の最大偏
向した液滴及び最小偏向した液滴の状態を説明するため
の説明図である。

【図３】本発明の制御動作を実行するに有用なソフトウ
エア・フロー図である。

【図４】一定の文字高を実現するための、偏向電圧と流
動時間との実験的に測定して得た関係を表すグラフであ
る。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】　　液滴マーキング装置によって基盤に印
   字される文字の高さ（文字高）を一定に保持するための
   制御装置において、ａ）導電性マーキング液体のストリ
   ームを発生し、かつ該ストリームを液滴に変換するため
   の変換手段、ｂ）前記液滴の所定のものに電荷を付加す
   る荷電手段、ｃ）偏向電圧が供給され、前記液滴の飛行
   経路内に該偏向電圧と比例する電界を生じさせて該飛行
   経路を変更するための１組の偏向電極、ｄ）前記ストリ
   ームの流速を周期的に測定する測定手段、及びｅ）前記
   流速の変化に応答して、前記基盤の文字高を所定値に保
   持するよう前記偏向電極の電圧を調整する調整手段を含
   む事を特徴とする装置。 【請求項２】　　請求項１記載の装置において、前記調
   整手段は、以下の近似式にしたがって前記偏向電圧を変
   更するプロセッサを含んでいる事を特徴とする装置。 ＨＶ＝Ｋ２ＶＳ２ ただし、ＨＶ；偏向電圧 ＶＳ；ストリームの流速 Ｋ２；用いられる液滴マーキング装置に応じた定数【請
   求項３】　　請求項１記載の装置において、前記調整手
   段は、前記ストリームの流速と前記偏向電圧との関係を
   実験的に測定して得られた線形近似式にしたがって、前
   記偏向電圧を変更するプロセッサを含んでいる事を特徴
   とする装置。 【請求項４】　　請求項１記載の装置において、前記調
   整手段は、前記偏向電圧と前記ストリームの流速との対
   応関係を示すルックアップテーブルを有するメモリ手段
   を含んでおり、該ルックアップテーブルにより、測定さ
   れた流速に対応する偏向電圧となるよう該偏向電圧を周
   期的に調整し、それにより一定の文字高を保持するよう
   構成されている事を特徴とする装置。 【請求項５】　　液滴マーキング装置によって基盤に印
   字される文字の高さ（文字高）を一定に保持するための
   制御装置において、ａ）導電性マーキング液体のストリ
   ームを発生し、かつ該ストリームを液滴に変換するため
   の変換手段、ｂ）チャージアンプを含み、前記液滴の所
   定のものに電荷を付加する荷電手段、ｃ）偏向電圧が供
   給され、前記液滴の飛行経路内に該偏向電圧と比例する
   電界を生じさせて該飛行経路を変更するための１組の偏
   向電極、ｄ）前記ストリームの流速を周期的に測定する
   測定手段、及びｅ）前記流速の変化に応答して、前記基
   盤の文字高を所定値に保持するよう前記荷電手段による
   電荷量を調整する調整手段を含む事を特徴とする装置。 【請求項６】　　請求項５記載の装置において、前記調
   整手段は、以下の近似式にしたがってチャージアンプの
   利得を変更して電荷量を調整するプロセッサを含んでい
   る事を特徴とする装置。 Ｇｑ＝Ｋ４ＶＳ２ ただし、Ｇｑ；チャージアンプの利得 ＶＳ；ストリームの流速 Ｋ４；用いられる液滴マーキング装置に応じて決定され
   、少なくとも偏向電圧と液滴質量とに関連する定数【請
   求項７】　　請求項５記載の装置において、前記調整手
   段は、前記ストリームの流速と前記チャージアンプの利
   得との関係を実験的に測定して得られた線形近似式にし
   たがって、前記利得を変更するプロセッサを含んでいる
   事を特徴とする装置。 【請求項８】　　請求項５記載の装置において、前記調
   整手段は、前記チャージアンプの利得と前記ストリーム
   の流速との対応関係を示すルックアップテーブルを有す
   るメモリ手段を含んでおり、流速の周期的測定に応じて
   利得を周期的に調整するよう構成されている事を特徴と
   する装置。 【請求項９】　　液滴マーキング装置によって基盤に印
   字される文字の高さ（文字高）を一定に保持するための
   制御装置において、ａ）導電性マーキング液体のストリ
   ームを発生し、かつ該ストリームを液滴に変換するため
   の変換手段、ｂ）前記液滴の所定のものに電荷を付加す
   る荷電手段、ｃ）偏向電圧が供給され、前記液滴の飛行
   経路内に該偏向電圧と比例する電界を生じさせて該飛行
   経路を変更するための１組の偏向電極、ｄ）所定の飛行
   距離に渡たっての前記液滴の飛行時間を周期的に測定す
   る測定手段、及びｅ）前記飛行時間の変動に応答して、
   前記基盤の文字高を所定値に保持するよう前記偏向電極
   の変更電圧を調整する調整手段を含む事を特徴とする装
   置。 【請求項１０】　　請求項９記載の装置において、前記
   調整手段は、以下の近似式にしたがって前記偏向電圧を
   変更するプロセッサを含んでいる事を特徴とする装置。 ＨＶ＝Ｋ３／ＴＦＬＴ２ ただし、ＨＶ；偏向電圧 ＴＦＬＴ；所定の距離を飛行する液滴の飛行時間Ｋ３；
   用いられる液滴マーキング装置に応じた定数【請求項１
   １】　　請求項９記載の装置において、前記調整手段は
   、前記飛行時間と前記偏向電圧との関係を実験的に測定
   して得られた線形近似式にしたがって、前記偏向電圧を
   変更するプロセッサを含んでいる事を特徴とする装置。 【請求項１２】　　請求項９記載の装置において、前記
   調整手段は、前記偏向電圧と前記飛行時間との対応関係
   を示すルックアップテーブルを有するメモリ手段を含ん
   でおり、該ルックアップテーブルにより、測定された飛
   行時間に対応する偏向電圧となるよう該偏向電圧を周期
   的に調整し、それにより一定の文字高を保持するよう構
   成されている事を特徴とする装置。 【請求項１３】　　液滴マーキング装置によって基盤に
   印字される文字の高さ（文字高）を一定に保持するため
   の制御装置において、ａ）導電性マーキング液体のスト
   リームを発生し、かつ該ストリームを液滴に変換するた
   めの変換手段、ｂ）チャージアンプを含み、前記液滴の
   所定のものに電荷を付加する荷電手段、ｃ）偏向電圧が
   供給され、前記液滴の飛行経路内に該偏向電圧と比例す
   る電界を生じさせて該飛行経路を変更するための１組の
   偏向電極、ｄ）前記液滴の所定距離に渡っての飛行時間
   を周期的に測定する測定手段、及びｅ）前記飛行時間の
   変動に応答して、前記基盤の文字高を所定値に保持する
   よう前記チャージアンプの利得を調整する調整手段を含
   む事を特徴とする装置。 【請求項１４】　　請求項１３記載の装置において、前
   記調整手段は、以下の近似式にしたがってチャージアン
   プの利得を変更して電荷量を調整するプロセッサを含ん
   でいる事を特徴とする装置。 Ｇｑ＝Ｋ５／ＴＦＬＴ２ ただし、Ｇｑ；チャジアンプの利得又はスケーリング係
   数 ＴＦＬＴ；所定の距離に渡っての液滴の飛行時間Ｋ５；
   用いられる液滴マーキング装置に応じた定数【請求項１
   ５】　　請求項１３記載の装置において、前記調整手段
   は、前記飛行時間と前記チャージアンプの利得との関係
   を実験的に測定して得られた線形近似式にしたがって、
   前記利得を変更するプロセッサを含んでいる事を特徴と
   する装置。 【請求項１６】　　請求項１３記載の装置において、前
   記調整手段は、前記チャージアンプの利得と前記飛行時
   間との対応関係を示すルックアップテーブルを有するメ
   モリ手段を含んでおり、該ルックアップテーブルにより
   、飛行時間の測定値に応じて利得を周期的に調整するよ
   う構成されている事を特徴とする装置。 【請求項１７】　　液滴マーキング装置によって基盤に
   印字される文字の高さ（文字高）を一定に保持するため
   の制御装置において、ａ）導電性マーキング液体のスト
   リームを発生し、かつ該ストリームを液滴に変換するた
   めの変換手段、ｂ）前記液滴の所定のものに電荷を付加
   する荷電手段、ｃ）偏向電圧が供給され、前記液滴の飛
   行経路内に該偏向電圧と比例する電界を生じさせて該飛
   行経路を変更するための１組の偏向電極、ｄ）装置内の
   ２点間に渡ってマーキング液体が流れる時間を周期的に
   測定する測定手段、及びｅ）前記時間の変動に応答して
   、前記基盤の文字高を所定値に保持するよう前記偏向電
   圧を調整する調整手段を含む事を特徴とする装置。 【請求項１８】　　請求項１７記載の装置において、前
   記調整手段は、前記前記時間と偏向電圧との関係を実験
   的に測定して得られたデータの近似式に応じて偏向電圧
   を調整するプロセッサを含んでいる事を特徴とする装置
   。 【請求項１９】　　請求項１７記載の装置において、前
   記調整手段は、前記偏向電圧と前記液体の流れる時間と
   の対応関係を示すルックアップテーブルを有するメモリ
   手段を含んでおり、該ルックアップテーブルにより、時
   間の測定値に対応した偏向電圧となるよう該偏向電圧を
   周期的に調整し、それにより一定の文字高を保持するよ
   う構成されている事を特徴とする装置。 【請求項２０】　　液滴マーキング装置によって基盤に
   印字される文字の高さ（文字高）を一定に保持するため
   の制御装置において、ａ）導電性マーキング液体のスト
   リームを発生し、かつ該ストリームを液滴に変換するた
   めの変換手段、ｂ）チャージアンプを含み、前記液滴の
   所定のものに電荷を付加する荷電手段、ｃ）偏向電圧が
   供給され、前記液滴の飛行経路内に該偏向電圧と比例す
   る電界を生じさせて該飛行経路を変更するための１組の
   偏向電極、ｄ）前記マーキング液体が装置内の２点間を
   流れる時間を周期的に測定する測定手段、及びｅ）前記
   時間の変動に応答して、前記基盤の文字高を所定値に保
   持するよう前記チャージアンプの利得を調整する調整手
   段を含む事を特徴とする装置。 【請求項２１】　　請求項２０記載の装置において、前
   記調整手段は、前記液体の流れる時間と前記チャージア
   ンプの利得との関係を実験的に測定して得られた線形近
   似式にしたがって、該利得を変更するプロセッサを含ん
   でいる事を特徴とする装置。 【請求項２２】　　請求項２０記載の装置において、前
   記調整手段は、前記チャージアンプの利得と前記液体の
   流れる時間との対応関係を示すルックアップテーブルを
   有するメモリ手段を含んでおり、該ルックアップテーブ
   ルにより、該時間の測定値に対応する偏向電圧となるよ
   う該偏向電圧を周期的に調整し、それにより一定の文字
   高を保持するよう構成されている事を特徴とする装置。