JPS5831765A - インクジエツト記録装置 - 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】 本発明は、インクジェット記録装置の改良に係り、特に
、立上シ時間が早く、かつ、インク温度による偏向量及
び歪量の変化が少なく、印字品質の高いインクジェット
記録装置を提供しようとするものである。

一般に、荷電偏向型インクジェッ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ｆ１１′９、この窄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
クーロン力によって谷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、これによっても印写型を生じる。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３９４６３９
９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３
２段程度と多くなると有効でなくなる。それは、偏向１
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、偏向量によってインク
滴が飛翔している時間が異なるため、偏向量忙よって歪
の量が異なるからである。よって、補正を適正に行うた
めには、偏量段数に応じた補正を加える必要がある。

詔１図乃至第３図は、本田雇人が先に提案したインクジ
ェット記録装置の一例を説明するための図で、図中、１
はクロックパルス発生回路、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４を示し、ヘッドの励畿周波数鉱１３
２ｋＨｚで、歪を低減するために２個のガードドロップ
が設けられているものとするが、このガードドロップは
必ずしも必要ではない。よって、インク滴への荷電周波
数は４４ｋＨｚとなる。なお、荷電電圧は関〜２４０Ｖ
ｉで入力によって可変である。＃ｇ１図において、クロ
ックパルス発生回路ｌで発生されるクロックパルスｔｆ
１０５６ｋＨｚで、分局回路によって、１／８．１／３
．１／２４に分局される。１７Ｂに分周された信号ｆ１
　は、粒子化周波数１３２１ｄ（ｚの励振パルス、１／
２４に分周され良信号ｆ、　１１１４４ｋＨｚ　　の荷
電パルス、１／３に分周された信号らは３５２ｋＨｚの
補正クロックである。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
の有無によシー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によっ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ＲＯＭＳＲＡＭ等のメモリーに２進
化されて記憶されておシ、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
であシ、これを３ビツト、４ビシト、４ピツトに分けて
オフタル、ヘキサデシマル、ヘキサデシマル表示してい
る。

よって、メモリーは１１ビツトパラレル構成であシ、ｕ
　（ビット）×８（ドツト）Ｘ３２（段）以上のビット
数を有するメモリーであればよい。なお、３１段目Ｆ、
０７ＦＦ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
量によって空気抵抗が異なるため、非直線となっておシ
、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
によるシミュレーショ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鉱ゲ
一ト回路、１４は加算器、１５はシフトレジスタ、１６
はマルチプレクサ、１７はラッチ回路、１８はＤ／Ｑフ
リップフロップ回路、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シ、補正クロック１
６号ｆ３　でカウントアツプされる。補正クロック１ロ
号ｆ、の周波数は、荷電パル２１６号ｆ２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図に示し九
横８個のデータが読み出されることになる。

（２）　　印写データ轄、シフトレジスタ１５で遅延さ
れ、Ｏｓ　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、Ｏｏ　、　Ｏｓ　、Ｏｘは後続荷電滴を
示し、それぞれ第２図のＦｌ　、Ｆｓ　、Ｆｌに対応し
、また０４〜０７は先行荷電滴を示し、それぞれ第２図
のＰｌ　　〜Ｐａ　Ｋ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、Ｏｏの内容を出力し、下位３ビツトの内容が１
であれば０１　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ビツトの内容によって選択される
仁とになる０ （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にょシメモリ−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１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、補正量
として加算されることになる。

加算器１４の出力祉ラッチ回路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、ラッチ回路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１７“になるとインヒビットされ、その内菩が１０“
になるように構成されている。

（５）加算器１４の出力はＤ／Ｑフリップ７０ツブ回路
１８にも供給されておシ、荷電ノ（ルスの立上りでサン
プリングされる。これへによって、補正された値がＤ／
Ｑフリップフロップ回路１８に記憶され、印写データの
有無によって制御され、データ１有“を示している時は
、ゲニト回路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０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ェット記録装置において、インクジ
ェットヘッドのノズル近傍のインク温度が変化すると、
主として、インクの粘度が変化してインクの飛翔速度が
変化し、それによって、インクの偏向量が変化し、同時
に、印写歪が大きくなるという欠点があった。このよう
な欠点を解決するために、従来、ノズル近傍のインク温
度を一定に保持するよう温度制御を行っていたが、その
場合、ノズル近傍のインク温度を例えば５℃から所定温
度（２５℃）ｔで上昇させるのに約１分要し、そのため
、装置の立上シ時間が問題になっていた。

本発明は、上述のごとき冥情に鑑みてなされたもので、
特忙１、装置の立上シ時間が早１＜、かつ、インク温度
による偏向量及び歪量の変化が少ないインクジェット記
録装置を提供しようとするものである。

第４図は、偏向量制御型インクジェット記録装置の一例
を説明するための要部概略構成図で、図中、加はマイク
ロコンピュータ、２１はインクジェット噴射ヘッド、ｎ
は圧電振動子、ｎは荷電電極、別は荷電検出電極、２５
Ｆ１偏向電極、謳はガタ゛−１ｎは上側偏向量検出電極
、久は下側偏向量検出電極、四はＱｊ（荷電量）検出積
分回路、（至）は液滴切断位相制御回路、３１は圧電振
動子駆動回路、：３２は荷電検出回路、おは荷電信号発
生回路、３３ａＩＩｉ基準荷電コ一ド発生回路、＆３ｂ
はＤ／Ａ変換回路、３３ｃは増幅利得制御回路、あは荷
電（Ｖｘｄ　）補正コード発生回路で、Ｄ／Ａ変換回路
３３ｂの入力は、諺段目の基準コードＨ’６１Ｂ’が指
定されておシ、下側検出電極器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ｎ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／
ＡＫ換後の出力Ｖｄａは、αｘｄ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α。とすると、 αｘｄ−α。

Ｖｎ　＝　Ｖｄａｎ　α、　（１＋　−）α０ となる。

第５図は、偏向量変動補正を行うための偏向０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、キャリッジは検出電極位置に停止しておシ、荷
電信号発生回路おにおいて、基準荷電コード（標準状態
にて、ｔ７ｇ４図にＡＫて示す紙面位置で、例えば、Ｘ
ｄ　＝　５．５１１となるコード）をＤ／Ａ変換回路３
３ｂに入力し、ｎ個一定（例えば６３個）のガードドロ
ップの周期で連続荷電し、インク滴を偏向させ、これを
電極４、公で受け、Ｑｊ検出積分回路四の出力レベルが
スレッシュレベルに達するまで増幅器のゲインな一定に
保持する。ζこで、例えば、偏向量が５．５０よシ小さ
く、積分回路四が下側電極ｎからの出力ＤＬである時は
、Ｘｄ補正コニド発生回路調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、５．５ｍよシ大きく、積分回路四の出
力が上側検出電極ｎ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検出積分回路四の出力信号を得る動作を
くり返し、このく〕返しを第５図に示すように、初期複
正量■（コードで指定した設計値）よシ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。

ＤＩＪ出力の切シ換わシが得られた時点で検出補正を終
了と１シ、そのゲインに固定して印写動作に入る。

第６図は、本発明によるイーシフジェット記録装置の一
実施例を説明するための要部構成図で、図中、２１はイ
ンクジェットヘッド、乙は荷電電極、冴は荷電位相検索
電極、５は偏向電極、がはガター、２７は上側偏向量検
出電極、田は下側偏向量検出電極、４０は温度センサ、
４１は温度判定回路で、プリント（印字）指令が発せら
れると、偏向量制御が行われ、次いで、温度の判定が行
われる。この温度の判定は、インクジェットヘッド２１
に設けられた温度センサ４０の出力信号が温度判定回路
４１において基準電圧と比較され、基準値（例えば１０
℃に相当する基準電圧）より大きい時は温度判定回路４
１から１“が出力゛され、小さい時はゝゝ０“が出力さ
れる。

第７図は、本発明の動作説明をするためのフローチャー
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の例を示す図であるが、図示例の
補正テーブルは先行５滴（８１−Ｓｓ　）、後続２滴（
Ｋｌ、Ｋ２）の影響を補正するように作成されている。

而して、上述のようにしてインクジェットヘッド２１の
温度が検出され、その温度が例えば１０℃以上であると
判定回路４１の出力信号がゝゝ１“となり、補正テーブ
ルのロー（Ｌｏｗ）すなわち第８図（ａ）の補正テーブ
ルが選択され、一方、インクジェットヘッド２１の温度
が１０℃以下の場合には、判定回路４１の出力信号がゝ
′０“となり、補正テーブルのハイ（Ｈｉｇｈ）すなわ
ち第８図（ｂ）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
ーブルに従って歪補正が実施され、印字が行われる。

以上の説明から明らかなように、本発明によると、イン
クの温度に応じて補正テーブルが選択され、例えば、イ
、ンクの温度が１０℃以下となって飛翔インク滴の運動
エネルギーが小さくなシ、印写歪量が大きくなると、そ
れに応じた補正テーブルが選択されて歪補正が行われる
ので、インクジェットヘッドの温度制御を行う必要がな
く、従って、温度に対する立上ジ時間等を全く問題にす
ることなく、常に品質の高い印字を行うことができる。

【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
るだめの図で、第１図は、インクジェット記録装置の要
部電気回路図、第２図は、メモリー内容（補正テーブル
）の−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
ジェット記録装置の一例を説明するだめの要部概略構成
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ェット記録装置の
要部構成図、第７図は、本発明によるインクジェット記
録装置の動作説明をするだめのフローチャート、第８図
（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本発明の実施に使用するメモ
リー内容（補正テーブル）の−例を示す図である。 １・・・クロックパルス発生回路、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
レスカラ／り、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・ラッチ回路、１８・
・・Ｄ／Ｑフリップ７０ツブ回路、加・・・インクジェ
ットヘッド、２１・荷電電極、と・・・荷電位相検索電
極、お・・・偏向電極、囚・・ガター、δ・・・偏向量
検出電極、４ｏ・・温度センサ、４１・・・判定回路。 第６図 ↓ 箪７図 第　８１・４ （Ｑ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 荷電偏向型インクジェット記録装置において、インクジ
   ェットヘッドの温度を検出する手段と、偏肉部の歪を補
   ′正する手段とを有し、前記インクジェットヘッドの温
   度を検出する手段の出力信号に応じて前記偏肉部の歪補
   正量を変更するようにしたことをｔ￥ｆ％Ｉとするイン
   クジェット記録装置。