JPH078567B2 - 射出されるインク滴の量を制御する制御回路及び制御方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術背景〕 この発明は、インクジエツト印刷ヘツド、とりわけ、ピ
エゾ電気素子のような電気的に付勢されて駆動される素
子を有するインクジエツト印刷ヘツドに供給される印刷
液体の圧力を動力学的に変更するための改良された装置
並びに流体回路と、その方法に関する。

インクジエツト印刷装置においては、画像が形成される
印刷媒体は、ライン走査方式で、１又はそれ以上のイン
クジエツト印刷ヘツドに対して動かされる。走査線に沿
つて各印刷ヘツドが移動するので、各印刷ヘツドは走査
線上の一連の地点を通過し、この一連の地点に対して各
印刷ヘツドはインク（ink）、塗料（paint）、色素含有
インク（pigmented ink）等の印刷液体（writing flui
d）の液滴を射出し、当該位地で液滴が着地してドツト
を印刷する。ある形式のものにおいては、印刷ヘツドは
走査線上の印刷可能地点の各々に対して作動されて、こ
の各々の位地に対してインク液滴を射出し、その後で印
刷ヘツドから印刷媒体に向かう飛翔中に液滴が静電気的
に制御されて、走査線上の当該地点を印刷すべきか否か
に応じて、液滴が印刷媒体に指向するか、印刷媒体外に
指向するかが決められる。この形式の印刷ヘツドにおい
ては、印刷ヘツドの作動周波数、言いかえると連続した
作動間の時間間隔は、走査線に沿つた印刷ヘツドの速度
によつて決められる。すなわち、印刷媒体に対する印刷
ヘツドの相対的移動速度に変動が生じた場合には、作動
周波数、言い換えれば連続する作動間の時間間隔にも変
動が生ずることになる。

もう１つの形式の印刷ヘツド、すなわち「オン・デマン
ド」印刷ヘツドと称されている形式の印刷ヘツドにおい
ては、印刷ヘツドが走査線に沿つて移動する際に、走査
線上のドツト印刷位置のなかでドツト印刷が必要とされ
る地点でのみ印刷ヘツドが作動されてインク液滴を形成
する。そのために、連続した作動間の経過時間は、印刷
媒体に対する印刷ヘツドの移動速度のみによつて決めら
れるのではなく、走査線に沿つて形成されるべきドツト
を規定する印刷パターンによつても決められる。

前記したいずれの形式のものにおいても、印刷ヘツドか
ら液滴が射出された後は、液滴が射出された速度によつ
て決まる飛翔パスに沿つて、液滴は印刷ヘツドから印刷
媒体に向かつて一定距離の自由飛翔をする。それゆえ、
射出速度の変化は、液滴が印刷媒体に着地する位置のず
れをもたらすことになり、極めて不都合である。高品質
画像形成に必要とされるもう１つの重要な要因は、イン
クジエツトヘツドの作動周波数の変動に左右されない
で、走査線に沿つて均一なサイズのドツトを形成するこ
とである。良好な印刷のためには、射出されたインク液
滴のすべてが均一の量であるべきであり、こうすること
によつて、印刷媒体上に個々の液滴によつて印刷された
ドツトが実質的に均一のサイズのものとなる。

印刷ヘツドの作動に帰因する共振（resonances）その他
の減少等の流体動力学、機械動力学特性によつて、射出
液滴の速度並びに量は、多くの印刷ヘツドにおいて、作
動周波数、即ち連続した作動間の時間間隔の変化に伴
い、幅広く変化する。このことは、静電偏向を利用した
印刷ヘツドにおいて、印刷媒体に対して印刷ヘツドが異
なる速度で動かされる場合には、幾分不都合となろう。
しかしながら、このことは、「ドロツプ・オン・デマン
ド」形式の印刷ヘツドの場合は、特に不都合を生じる。
というのは、連続する駆動パルス間の経過時間が、この
形式のプリンタの本来有する動作のために幅広く変化す
るからである。すなわち、ある走査線上の一部分を走査
している際には、印刷ヘツドはすべての印刷可能地点で
ドツトを印刷するように駆動されて、この場合は連続す
る作動間の経過時間が極めて短かくなるのに対して、あ
る走査線上の他の部分を走査している際には、印刷ヘツ
ドはいくつかの印刷可能地点で時々しか駆動されず、こ
の場合は連続する駆動間の経過時間は比較的に長くな
る。0.2〜0.5インチ（5.08mm〜12.7mm）の、またはそれ
以上のドツト印刷サイズを形成するような大型の液滴を
射出するドロツプ・オン・デマンド型のインクジエツト
印刷ヘツドの場合には、印刷ヘツドから均一の量でかつ
均一の速度で射出されるドツトの占める率は、印刷ヘツ
ドの流体動力学又は機械動力学特性によつて限定されて
しまう傾向にある。その結果、実質的に同一のサイズで
印刷されたドツトによつて描かれる高品質画像を形成す
るためには、単位時間当りの印刷媒体のカバー範囲を実
質的に減少させることによつて、印刷ヘツドとインク供
給上の限界を補償することとなる。

本出願と関連した出願であつて「インクジエツト印刷機
の駆動方法及び装置」という名称でなされた1984年７月
26日出願の06/634,499号（本出願の発明と同一の譲受人
に譲渡された）には、連続する作動間の経過時間に変動
が生じても、一定の速度で液滴を射出できる様にし、イ
ンクジエツト印刷ヘツドとの印刷液体供給システムがも
たらす、インクジエツト印刷ヘツドによつてドツトが形
成されないことがあることを示す周波数での様々なシス
テム共振（the various system resonances）を補償し
たインクジエツト印刷ヘツドの駆動回路が開示されてい
る。

しかしながら、上記出願に開示された駆動回路は、流体
動力学並びに機械動力学によるドツトの非形成に関する
問題点を実質的に克服したものであつて、ドツトが形成
される最大の動力学的範囲（the maximum dynamic rang
e）は、インクジエツトヘツドのピエゾ空洞内のインク
圧力における液滴によつて依然として制限されてしま
う。ドツトの形成率がより高い場合には、液滴と関連し
て印刷されたドツトのサイズは、概してドツトの形成率
がより低い場合の射出液滴の量並びに印刷されたドツト
のサイズと同じではない。ドツト形成が無いか又はドツ
ト形成率が比較的に低い期間の後にインクジエツトヘツ
ドが高速連続駆動される期間が生じた場合に、制限され
たドツト形成の動力学的範囲が最も顕著である。この理
由は１つにはインクが、インク供給源から供給されるよ
りも早い速度でインクジエツトヘツドから射出されるの
で、ドツト形成率が高い場合にはインクジエツトヘツド
のピエゾ空洞内にインクの欠乏が生ずるからである。こ
のことは、低いドツト形成率から高いドツト形成率に移
行する期間中においては特に不都合なことである。とい
うのは、射出されたインク滴のインク量にばらつきがあ
るために、印刷されたドツトが実質的に同一のサイズと
はならず、このために、形成された画像の品質が劣るか
らである。

〔発明が解決しようとする問題点〕

この発明の目的は、それゆえ、“ドロツプ・オン・デマ
ンド”形式の印刷ヘツドに特に有用であり、かつまた静
電偏向形式の印刷ヘツドにも有用であつて、インク供給
源からインクジエツトプリンターに供給されるインクの
圧力を動力学的に変更するための流体回路を提供するこ
とである。

この発明のもう１つの目的は、連続する作動間の経過時
間の変動にも拘わらず、実質的に一定量のインク滴が射
出できる様に、インクジエツト印刷ヘツドにインクを供
給するための流体回路を提供することである。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明に従えば、コントローラー等の装置からのタイ
ミングパルスに応答して、インクジエツト印刷ヘツドに
供給される色素含有インク等の印刷液体の圧力を液体回
路が変更する。この回路では、タイミングパルスは、印
刷ヘツドの瞬時の作動周波数に関連づけられて、一定の
量のインク滴を射出するのに要求されるヘツド内の所望
のインク圧力に相当する信号を与える。インクは、イン
ク供給源から加圧されて液体容器に給送され、当該容器
内のインク圧力を変更するための圧力発生手段を有する
当該液体容器からインクジエツトヘツドに供給される。
圧力検知器がインクジエツトヘツドと液体容器との間に
設けられていて、インクジエツトヘツドにおけるインク
の圧力を検知する。この検知器はヘツドにおける検知圧
力を示す信号を形成し、この検知圧力は、所望の圧力と
比較されて圧力調整信号を形成する。この圧力調整信号
は、液体容器の圧力発生手段に連結された駆動手段を励
起するのに使われて、液体容器内のインク圧力を変更す
る。液体容器のインク圧力は作動周波数と関連づけられ
ていて、作動周波数の変化は、これに対応した容器内イ
ンク圧力の変化をもたらし、所望の圧力でインクジエツ
トヘツドにインクを供給する。

この発明の他の特徴と利点は、後記の発明の詳細な説明
の記載並びに特許請求の範囲を添付の図面と関連づけれ
ば明白となろう。

〔実施例〕

この発明のインク供給圧力変更回路は、多種多様なイン
クジエツト印刷装置のいかなる形式のインクジエツトヘ
ツドにも適用しうるものである。例えば、印刷ヘツドは
単一の印刷ヘツドを有するものでもよいし、カラー画像
を形成するために異なる色の液滴を射出する幾つかの印
刷ヘツドを有する複数印刷ヘツドのうちの任意の印刷ヘ
ツドでもよい。

さらに、印刷ヘツドのサイズ並びに印刷装置全体のサイ
ズは、印刷ヘツドと印刷媒体との間の相対的操作運動を
達成するために使われる仕方と同様に、極めて多様であ
る。

例示として第１図には符号10で示すインクジエツト印刷
装置が記載されていて、垂直軸16に装架されて回転可能
な円筒ドラム14の外表面に印刷媒体12が位置している。
駆動モーター20によつて、ドラム14は垂直軸16に対して
矢印18で示す方向に回転させられ、軸に対するドラムの
回転位置はエンコーダー22によつて検出される。インジ
エクト印刷ヘツド24が、印刷媒体12上に液滴を射出すべ
く位置づけられている。ドラム14の回転に伴ない、印刷
ヘツド24は徐々に下方に移行し、その結果、ドラムの各
回転毎に印刷ヘツドは印刷媒体12上の新しい走査線26を
走査し、各走査線は連続した１つの螺線からなる実質的
に単一の過巻きとなる。この下方移行を達成するため
に、印刷ヘツド24はキヤリツジ28に搭載されており、キ
ヤリツジ28は、駆動モーター34によつて回転されるリー
ドねじ32によつて、矢印30で示す垂直方向に駆動され
る。インクは、本発明を具体化した後記の圧力変更回路
に連結された管36を介して印刷ヘツドに供給される。印
刷ヘツド24を駆動する電力は、一対の電線38を通じて印
刷ヘツド24に供給される。この電線は、さらに言えば、
印刷ヘツドの一部を形成しているピエゾ作動素子に連結
されている。印刷ヘツド24を作動するための駆動信号源
は様々なものが考えられるが、例示として好まいものを
挙げれば、既述の特許出願である、レオナルド、ジー、
リツヒ（Leonard G. Rich）の名で1984年７月26日付け
で、「インクジエツト印刷装置の駆動方法及び装置」の
名称でなされた第634,499号に開示されたものと同様の
ものでよい。上記出願で開示された事項は、本出願にお
いても参照のために組み込まれているが、駆動回路の詳
細をさらに理解しようとするならばこの参照が有効とな
ろう。

印刷ヘツド24の構造も様々なものが考えられるが、例示
として好ましいものを挙げれば、レオナルド、ジー、リ
ツヒ（Leonard G. Rich）の名で、「インク滴射出ヘツ
ド」の名称で1984年８月２日付けで特許出願された第63
7,163号に開示されたものと同様なものでよい。この出
願の開示事項は本出願においても参照のために組み込ま
れているが、印刷ヘツドの詳細をさらに理解しようとす
るならばこの参照が有効となろう。当該印刷ヘツドは、
ピエゾ電気作動素子を有するものであつて、掲示板や広
告サインなどの様な大型画像を形成するために用いられ
る比較的大型の印刷機において使用するのに適した比較
的大量のインク滴を射出することを企図したものであ
る。

第１図によると、印刷装置10はコントローラー42によつ
て制御されている。コントローラー42とエンコーダー22
からの信号を受信し、印刷媒体12とインクジエツトヘツ
ド24との相対移動をもたらしかつこれを制御するよう
に、駆動モーター20,34に信号を与える。このコントロ
ーラー42は、さらに、入力されたビデオ信号に応答し、
この応答として符号44で示すようなタイミング信号がラ
イン46に出力される。このタイミング信号は44は極めて
短期間のパルスであつて、このパルスの各々がインクジ
エツト印刷ヘツド24の１回の作動を支配する。このタイ
ミングパルスは、印刷媒体12と印刷ヘツド24の間の相対
運動に同期してコントローラー42から発生される。その
結果、印刷ヘツドが新しいドツト印刷可能地点に到達す
る毎に、インクドツトが当該位置に印刷されるべきか否
かに応じて、１個のタイミングパルスが発生され、ある
いは発生されないこととなる。連続するタイミングパル
ス44間の経過時間は一様でなく、連続するタイミングパ
ルス間の経過時間の最少時間は、印刷媒体12と印刷ヘツ
ド間の相対速度の最大値に関係している。そして、走査
線に沿う連続したドツト印刷可能地点間の距離も、一様
ではない。第１図図示のものを例にとると、走査線に沿
つたドツト可能地点間の距離が、印刷ヘツドに対して印
刷媒体が最大速度で移動している状態で与えられている
場合には、各ドツト印刷可能地点毎にドツトを印刷する
ためには印刷ヘツドは4Kヘルツの周波数で作動されなく
てはならず、その際には、連続するタイミングパルス44
間の経過時間は0.25ミリ秒となる。ビデオ信号（コント
ローラー42が応答する）は、図示の場合は、ライン48を
通じてコントローラー42に供給されている。ビデオ信号
は、いろいろな信号源をとりうるが、図示の供給源は、
コントローラー42と連結された光スキヤナ50からバツフ
ア52を通じて与えられる。光スキヤナ50は、ドラム上に
担持された連続した階調の陰画像を走査するレーザー光
スキヤナでもよい。

ドラム14の各々の回転の開始時に、スキヤナ50は、ドラ
ム14よりも早い進度でそのドラムを回転するように操作
されて、当該ドラム上の関連した陰画像の１ラインを走
査する。この１ラインの走査に関連して引き出された情
報は、複数ラインの情報を記憶するプツシユダウンリス
トに一時的に記憶するバツフア52に送られる。さらに、
ドラム14の各回転の開始時には、コントローラーは前記
バツフアのプツシユダウンリストの最下部から１走査素
のための情報すなわちビデオ信号を引き出し、この信号
を利用してタイミング信号44を形成する。その結果、バ
ツフア52を媒介として、印刷装置10とスキヤナ50は、同
時にオンライン形式で作動する。

この発明に従えば、第１図に符号54で示された圧力変更
回路が設けられていて、印刷ヘツド24に供給されるイン
クの圧力を、関連した作動周波数に相関関係がある所望
の圧力に維持している。この作動周波数はタイミングパ
ルス群44に関係しており、連続するタイミングパルス間
の経過時間の相違にも拘わらず一定量の液滴が印刷ヘツ
ドから射出されるように、印刷ヘツド24におけるインク
圧力は制御される。この回路54は、ドツト率指令信号に
応答するが、ドツト率指令信号はインクジエツト印刷ヘ
ツド24からどのドツトが射出されるかに関する瞬時の割
合（率）に関するものであり、そして所望のインク圧力
を示す信号が形成されてインクジエツトヘツドにおける
実際のインク圧力を示す信号と比較されるような回路で
ある。所望の圧力と実際の圧力との差を用いて誤差信号
を形成し、この誤差信号は、印刷ヘツドに供給されるイ
ンクの圧力を変更して実際の圧力を所望の圧力と等しく
させるのに利用される。

正確には、作動周波数に応じて変動するのは、印刷ヘツ
ドのピエゾ空洞内の圧力である。しかしながら、現実問
題として、ピエゾ空洞内の圧力を検知するのに比べれ
ば、インクジエツトヘツドに入るインクの圧力を検知す
ることの方が困難性もなく複雑でもない。実験を通じ
て、様々な作動周波数に関して、ピエゾ空洞内の圧力と
印刷ヘツドに入るインクの圧力との相関関係が決定され
ており、印刷ヘツドに入るインクの圧力についての決定
された圧力は、一定の量を有するインク滴を形成するた
めに回路54で形成される所望の圧力となる。

第１図で図示されたインク供給圧力変更回路54は、コン
トローラー42からライン60を経てパルス群58を受信する
周波数／電圧変換器（F/V）56を含んでいる。パルス群5
8はタイミングパルス群44に関連づけられていてドツト
率−圧力情報を示している。周波数／電圧変換器56は、
コントローラー42で形成されたパルス群58に応答してア
ナログ信号を形成し、このアナログ信号は、ヘツドから
射出されるうとする一連のインク滴に関する瞬時のドツ
ト形成率に対応したインクジエツトヘツドの所望のイン
ク圧力を示すものである。増幅器64がF/V変換器56の出
力62に接続されていて、変換器56からのアナログ出力を
受け取る。増幅器64の出力66は、比較器68の一方の入力
となつている。

圧力検知器70は、印刷ヘツド24に連結されたインク供給
管36のインク圧力を検知し、印刷ヘツドに入るインクの
圧力を示す信号を、その出力72に生じる。出力72上の信
号は増幅器74に入力され、この増幅器74は、比較器68の
もう一方の入力に接続された出力76を有する。

比較器68に供給されるライン76上の圧力検知信号は、印
刷ヘツドから射出された、直前の先行した一連のインク
滴に関する印刷ヘツド24のインク圧力を示すものであ
る。従つて、ライン76上の信号で示されたインク圧力の
直前の履歴は、印刷ヘツドから射出される予定である次
の一連のインク滴のために、ライン66上の信号で示され
た所望のインク圧力と比較される。ライン66上の信号
は、指示された作動周波数において印刷ヘツドが所定の
容量のインク滴を射出するために必要とされるインクの
圧力に対応したものである。比較器68のライン80上の出
力は、直前の先行した一連の射出液滴に対する印刷ヘツ
ド24のインク圧力と、これからまさに射出されようとす
る一連の液滴に関するインク圧力との間の差を多少なり
とも示す誤差信号である。この誤差信号は増幅器78の入
力信号となり、この増幅器78の出力82は点線84の枠内で
示された液圧／空気圧制御機構に接続されている。

増幅器78は、実際のインク圧力と所望のインク圧力との
差を示す駆動信号を形成し、制御機構84はこの駆動信号
の大きさに対応して印刷ヘツドに供給されるインクの圧
力を増減する。

制御機構84の構造としては様々なものが考えられ、例え
ば、印刷ヘツド24における所望のインク圧力を形成する
ために共同して動作する複数の液圧及び又は空気圧装置
からなるものとすることもできる。また、制御機構は０
から少くとも100ヘルツ又はそれ以上の周波数範囲に渡
つて動作するものである。好適なものを例示として挙げ
るとすれば、制御機構の構造は、レオナルド G. リツ
ヒ（Leonard G. Rich）とデール G. ブレーク（Dale
G. Blake）の名で、「インクジエツト印刷システムにお
ける印刷液体圧力制御のための液圧サーボ機構」の名称
で現在出願中の特許出願に開示されたものと同様のもの
でよい。上記出願の開示内容は参照のためにここで言及
したのであるが、液圧サーボ機構をさらに詳細に知るた
めには当該出願を参照することが有用であろう。当該出
願で開示された液圧サーボ機構は、０からほぼ400ヘル
ツまでの範囲に渡つた周波数応答を有する機構の１例で
ある。

第１図で概略が示されている制御機構84は、インク供給
源90の出口に連結された入口88を有する可変容量の液室
86からなつている。インク供給源90は、空気源92からイ
ンク供給源90の導入口94に供給された所定の圧力の空気
によつて加圧されている。液室の出口96は、印刷ヘツド
のインク供給管36並びに圧力検知器70に連結されてい
る。図示の例においては、液室86は、連接部材104を介
して駆動機構102に連結されたダイヤフラム部材98を有
しており、ダイヤフラムは往復動をするように設けられ
ていて、室内の容量を変更し、従つて室内に存在するイ
ンクの加圧状態を変更することによつて室内の圧力を変
更するようになつている。駆動機構102は、ライン82上
の信号に応答して連接部材104と、これに連結されたダ
イヤフラム98を動かし、室86内のインク圧力を変更す
る。より強い圧力が要求されると、駆動機構102はライ
ン82上の駆動信号に応答してダイヤフラム98により強い
力を及ぼして室86内のインクを加圧し、従つて、インク
ジエツトヘツドに供給されるインク圧力が増加する。

第１図で示した圧力変更回路54の効果は、第2,3図を参
照することによつて説明できよう。

第２図において、線106は、連続する作動間の経過時間
が異なつて、言い換えると異なる作動周波数でインクジ
エツト印刷ヘツドの駆動がなされた場合で、インクジエ
ツトヘツドに供給されるインクの圧力補正が無い場合に
おけるインクジエツト印刷ヘツドの性能の典型的な反応
特性を示している。この曲線106から、射出された液滴
の１個の量は、作動間の経過時間に従つて変更し液滴の
量は、作動周波数が高くなるにつれで実質的に減少して
いることが判明している。望ましい応答特性は実線108
で示されるものであり、これは本発明の液圧回路を用い
ることによつて達成される性能を示すものである。すな
わち、線108で示される応答特性の場合には、連続した
射出パルス間の経過時間がどの様な場合でも言い換えれ
ば、どの様な作動周波数域においても、射出された液滴
の１個当りの量は一定に維持されることとなる。

第３図に言及すると、線110は、異なる作動周波数の各
々に対して一定の量のインク滴を形成するために、イン
クジエツトヘツドに供給されるインク圧力の所要の強さ
を示すものである。例えば、低いドツト形成率の場合
は、本発明の液圧回路は、インクジエツトヘツドに対し
てほぼ0.75psi（ポンド／（インチ）²,1psi＝0.070307K
g/cm²）の最低圧力のインクを供給すれば、第1,2図示の
インクジエツトヘツドであれば、０からほぼ250ドツト
／秒の作動周波数に渡つて一定の量の液滴の射出が達成
され、一方、4000ドツト／秒のドツト形成率の場合は5p
siの最大圧力が要求される。0.75psiの最低圧力は、ド
ツト形成率が０の期間中も印刷ヘツド内で維持されてお
り、これは流体動力学等に基づく液滴射出のいかなる遅
延要因にも事前に対応しうるようにするためである。

以上のことから明らかなように、インクジエツト印刷ヘ
ツドが実質的に同一量のインク滴を射出できる動的範囲
が、本発明の液圧回路を用いることによつて拡大され
た。印刷ヘツドは４キロヘルツにも及び高域の作動周波
数でも充分に満足のいく動作をし、本発明のような液圧
回路を用いることなくインク供給源からインクを供給さ
れる従来のインクジエツト印刷ヘツドに比べて、より広
い単位時間当りの印刷領域を達成することができる。

その他好適実施例として、第１図の印刷ヘツド24からド
ツトが瞬時のドツト形成率に関連した信号であつて、イ
ンクジエツトヘツドに供給されるインクの所望の圧力を
示す信号でもあるドツト率指令信号が、タイミングパル
ス群44に関連した一連のパルス群58によつて形成される
のではなく、デイジタル語の形でコントローラー42によ
つて形成されるものを挙げることができる。複数のデイ
ジタル語がコントローラー42に記憶されていて、このデ
イジイタル語のそれぞれが、使われているインクジエト
印刷ヘツドの特定のタイプについて、所要量のインク滴
を形成するために、関連づけられた作動周波数の各々に
関して、インクジエツトヘツドに供給されるインクの所
望の圧力を示す情報を含んでいる。第１図において周波
数／電圧変換器56は、D/A変換器に置き換えられること
となる。D/A変換器はコントローラー42からデイジイタ
ル語の信号を入力してインクジエツトヘツドに供給され
るインクの所望の圧力を示すものである適切なアナログ
信号をライン62上に発生する。この発明の技術的思想か
ら離脱することなく、回路構成要素や、ドツト率指令信
号の導出手段の特別な配列並びに代替が種々なしうるで
あろう。

インクジエツト印刷ヘツドに供給される印刷液の圧力を
動力学的に変更するための液圧回路について、幾つかの
好適実施例によつて説明してきた。当業者にとつて、本
発明の精神と範囲を離脱することなく数多くの修正並び
に変更が可能であろう。従つて、この発明は、例示とし
て記載されたものであつて実施例に限定されるものでは
ない。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を具現化したインク供給を行つたイン
ク印刷装置を示す概略図であつて、一部をブロツク図で
示している。 第２図は、インクジエツト印刷ヘツドに関して、インク
滴の量と作動周波数との間の関係を示した図である。 第３図は、様々な作動周波数の各々において均一量のイ
ンク滴を形成するための印刷ヘツドのインク圧力の関係
を示した図である。 符号の簡単な説明 42:コントローラー 56:周波数／電圧変換器 68:比較器 70:圧力検知器 84:液圧／空気圧制御機構 86:液室（インク容器） 98:ダイヤフラム部材 102:駆動機構

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭48−71583（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−170356（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−37440（ＪＰ，Ａ)

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】隣合うタイミングパルスの間の時間が可変
   であるように出現する該タイミングパルスの夫れ夫れに
   応答してインク滴を射出するように作動するインクジェ
   ット印刷ヘッド（24）に供給される液体の圧力を動的に
   変更することにより、該インクジェット印刷ヘッドから
   射出されるインク滴の量を制御するための制御回路であ
   って、 加圧された印刷液体の供給源（90、92）と、 インクジェット印刷ヘッド（24）と、 前記供給源に接続されていて該供給源から前記印刷液体
   を受け取る入力手段（88）と前記インクジェット印刷ヘ
   ッドに接続されていて前記印刷液体を前記インクジェト
   印刷ヘッドに供給する出力手段とを備えた液室（86）で
   あって、更に、該液室の前記印刷液体の圧力を変更する
   ための圧力形成手段（98、104）を有する液室と、 前記インクジェット印刷ヘッドの瞬時作動周波数と関連
   付けられ且つ該インクジェット印刷ヘッドでの所定の液
   圧に対応して所定量のインク滴を生成させるタイミング
   パルス（58）の発生源（42）と、 前記インクジェット印刷ヘッドでの前記印刷液体の圧力
   を検知して第１の圧力信号を発生するための発生手段
   （36、70、74）と、 前記瞬時作動周波数に対応していて前記インクジェット
   印刷ヘッドが要求する所定の液圧を表す第２の圧力信号
   を前記タイミングパルスの数及び周波数にしたがって発
   生するためのタイミングパルス応答手段（56、64）と、 前記第１の圧力信号と前記第２の圧力信号とを比較し
   て、前記インクジェット印刷ヘッドから前記瞬時作動周
   波数でインク滴が射出される前に、前記の検知された液
   圧と前記インクジェット印刷ヘッドでの所望の液圧との
   圧力差を表す圧力制御信号を生成するための比較手段
   （68）と、 前記圧力形成手段（98、104）に連結され、前記圧力制
   御信号に応答して前記圧力形成手段を駆動して前記液室
   （86）での前記印刷液体の圧力を動的に変更し、前記イ
   ンクジェット印刷ヘッドの作動周波数に関連した前記所
   望の圧力で前記インクジェット印刷ヘッドに前記印刷液
   体を供給するための駆動手段（102）と、 を具備し、異なる前記瞬時作動周波数のそれぞれにおい
   て前記インクジェット印刷ヘッドから均一の量のインク
   滴が射出されることを特徴とする制御回路。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第１項記載の制御回路であ
   って、前記タイミングパルス応答手段（56、64）が、前
   記発生源（42）に結合されていて第１のアナログ電気信
   号を形成する周波数／電圧変換手段（56）を備えてお
   り、該第１のアナログ電気信号は前記インクジェット印
   刷ヘッドでの前記所望の圧力に比例した大きさであっ
   て、前記インクジェット印刷ヘッドから一連のインク滴
   が射出される瞬時周波数に対応する大きさを持つことを
   特徴とする制御回路。
3. 【請求項３】特許請求の範囲第１項記載の制御回路であ
   って、前記発生手段（36、70、74）が、一連のインク滴
   が前記インクジェット印刷ヘッドから射出される期間に
   前記インクジェット印刷ヘッドに現れる前記印刷液体の
   圧力に比例する大きさの第２のアナログ電気信号を形成
   する圧力検知手段（70）を備えることを特徴とする制御
   回路。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第１項記載の制御回路であ
   って、前記圧力形成手段（98、104）が、前記液室（8
   6）の一側面を形成するダイヤフラム（98）を有してお
   り、該ダイヤフラムは該液室の容積を増減させて該液室
   内の前記印刷液体の圧力を変更するように移動可能であ
   ることを特徴とする制御回路。
5. 【請求項５】隣合うタイミングパルスの間の時間が可変
   であるように出現する該タイミングパルスの夫れ夫れに
   応答してインク滴を射出するように作動するインクジェ
   ット印刷ヘッド（24）に供給される液体の圧力を動的に
   変更することにより、該インクジェット印刷ヘッドから
   射出されるインク滴の量を制御するための制御回路であ
   って、 加圧された印刷液体の供給源（90、92）と、 大容量ドロップ・オン・デマンド型のインクジェット印
   刷ヘッド（24）と、 前記供給源に接続された入り口（88）と前記インクジェ
   ット入り口ヘッドに接続された出口（96）とを有する液
   室（86）であって、更に、該液室の容積を変更して該液
   室内の前記印刷液体の圧力を変更するための圧縮可能な
   壁（98）を備え、前記印刷液体の圧力を前記液室の容積
   が増すときに減少させ、該容積が減少するときに増大さ
   せる液室と、 前記インクジェット印刷ヘッドの瞬時作動周波数と関連
   付けられ且つ該インクジェット印刷ヘッドでの所定の液
   圧に対応するタイミングパルス（58）の発生源（42）で
   あって、前記液圧は前記作動周波数に関係していて所与
   の作動周波数にしたがって動的に変更され、前記インク
   ジェット印刷ヘッドが作動されるそれぞれの作動周波数
   に対して前記インクジェット印刷ヘッドから所定の均一
   な量のインク滴が射出される発生源と、 前記液室の出口と前記インクジェット印刷ヘッドとの間
   に配置され、該インクジェット印刷ヘッドでの前記印刷
   液体の圧力を検知して第１の圧力信号を発生するための
   圧力検知器（70）と、 前記供給源に結合され、前記インクジェット印刷ヘッド
   から一連のインク滴が射出される作動周波数に関連付け
   られた所定の液圧に比例する第１のアナログ電気信号を
   前記タイミングパルスの数及び周波数にしたがって形成
   するための周波数／電圧変換手段（56、64）と、 前記圧力検知器に結合され、前記第１の圧力信号を受け
   取って、前記インクジェット印刷ヘッドから一連のイン
   ク滴が射出される期間に該インクジェット印刷ヘッドで
   の液圧に比例する大きさの第２のアナログ電気信号を形
   成するためのバッファ増幅手段（74）と、 前記第１のアナログ電気信号と前記第２のアナログ電気
   信号とを比較して、前記の検知された液圧と前記インク
   ジェット印刷ヘッドでの前記所定の液圧との圧力差を表
   す圧力制御信号を形成するための比較手段（68）と、 前記圧力制御信号に応答し且つ前記圧縮可能な壁（98）
   に結合された駆動手段（102）であって、前記圧力制御
   信号にしたがって前記壁に運動を与えて、前記瞬時作動
   周波数に関連付けられた所定の圧力にしたがって前記イ
   ンクジェット印刷ヘッドでの前記印刷液体の圧力を動的
   に変更するための駆動手段と、 を具備し、前記インクジェット印刷ヘッドから射出され
   るインク滴の量を該インクジェット印刷ヘッドの作動周
   波数の範囲にわたって実質的に同一にすることを特徴と
   する制御回路。
6. 【請求項６】インクジェットプリンタに供給される印刷
   液体の圧力を動的に変更してインクジェット印刷ヘッド
   （24）から射出されるインク滴の量を制御し、該インク
   ジェット印刷ヘッドの作動周波数にわたって均一の量の
   インク滴を該インクジェット印刷ヘッドから射出させる
   制御方法であって、 可変の時間間隔で出現し前記インクジェット印刷ヘッド
   の瞬時作動周波数と関連付けられた一連のタイミングパ
   ルス（58）を形成する段階と、 現在のインク滴射出率に対応する液圧信号を形成する段
   階と、 所望の量を有し前記タイミングパルスにしたがったイン
   ク滴を前記インクジェット印刷ヘッドにおいて射出する
   のに必要な圧力と関連し、次のインク滴射出率に対応す
   る所定の液圧信号を形成する段階と、 前記現在のインク滴射出率に対応する液圧信号と前記次
   のインク滴射出率に対応する液圧信号とを比較して、前
   記瞬時作動周波数でのインク滴の前記インクジェット印
   刷ヘッドからの射出の前に圧力制御信号を形成する段階
   と、 前記圧力制御信号に応答して印刷液体供給源（90）での
   印刷液体の圧力を動的に変更する段階と、 を備え、前記インクジェット印刷ヘッドに供給される印
   刷液体の圧力を瞬時作動周波数に関連した所定の液圧と
   し、それぞれのインク射出率で前記インクジェット印刷
   ヘッドに均一な量のインク滴を射出させることを特徴と
   する制御方法。