JPS5931469B2 - インク・ジェツト印刷装置の同期試験方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、インク・ジェット印刷装置の同期試験方法に
関する。

インク小滴が帯電装置内でインク流から分離形成され帯
電装置通過後帯電レベルに応じた量偏向されるインク・
ジェット印刷装置においては、帯電装置内におけるイン
ク小滴分離と帯電装置への帯電パルス印加との同期がと
られている必要がある。

従来、このような同期を試験するには、帯電装置に同期
試験用帯電パルスを印加し、帯電装置を通過したインク
小滴が同期試験用帯電パルスに応じた偏向を示すか否か
を検出することにより行つているが、従来使用されてい
る同期試験用帯電パルスは第３ｂ図に示されているよう
に、０ボルトから立上がつて０ボルトに立下がるもので
あるため、立上り時間又は立下り時間にインク小滴が分
離形成されると、インク小滴が不十分にしか帯電せず、
インク小滴がガータに衝突してこれを汚すおそれがあつ
た。本発明は、このような問題点を解決すべくなされた
もので、帯電装置内におけるインク小滴分離と帯電装置
への帯電パルス印加との同期を試験するときに、ガータ
汚染の問題が生じないインク・ジェット印刷装置の同期
試験方法を提供することを目的とする。

この目的を達成するために、本発明は、同期試験時に帯
電装置にまずペデスタル電圧（頂部が実質的に平坦なパ
ルス電圧）を印加し、このペデスタル電圧の頂部をベー
ス・レベルとして同期試験用帯電パルスを帯電装置に位
加するものである。

本発明の適用対象となる装置の一例第１図は磁気カード
記録／再生装置２に関連して動作する印刷器１を組込ん
だインク・ジニット印刷装置を示したものである。

カード装置２のかわりに他の種類の記憶装置及び記録／
再生装置を使用できる。印刷器１は文字を入力するため
のキーボード３及び制御装置を有する。印刷器１はキャ
リア５上に配列され印刷されるべき文書７に隣接して左
から右（及びこの逆）に移動するインク・ジニット・ヘ
ツド組立体４を有する。組立体４はインク小滴ノズル及
び印刷器の動作中水平位置を決定するための格子８を有
する。印刷器１にそれぞれ自動、行、語及び文字印刷の
ための種々の制御ボタン１０，１１，１２及び１３が設
けられている。他のキーボタン１５−１８はモード選択
、即ち記録プレイバツク、調節及びスキツプに関するも
のである。印刷器１は左余白リード・スイツチ３０、小
滴キヤリア復帰リード・スイツチ３１及び右余白リード
・スイッチ３２を含んでいる。印刷器１の右側には、以
下に詳細に説明する偏向サーボ感知器兼インク・キヤツ
テャ組立体３５が設けられている。また第１図のインク
・ジニット印刷装置は、線３６及び３７上に出力信号を
与え、肚つそれぞれ線３８及び３９上において指令及び
感知器信号を受取るサーポ同期制御プロツク３４を含む
。

磁気カード装？２は装填用溝２５及びトラツク表示器２
６を有する。また、磁気カード装置２にはカード排出ボ
タン２７、カード上の種々のトラツクに関し走査トラン
スジユーサ（図示されず）を再位置けけるためのトラツ
ク・ステツプダウン・ボタン２８及びトラツク・ステツ
プアツプ・ボタン２９が設けられている。ヘツド組立体
４中に組込まれた種々の構造体は第４図に示されている
。

これは結晶４２が高周波パルスを受ける時に、インク供
給導管４１から供給されたインクを結晶４２の方へ向わ
せるポンプ４０を含む。結晶４２に与えられるパルス周
波数は例えば１１７キロヘルツに設定される。インク小
滴は２ノズル４３から放出され、文字中の小滴位置の垂
直高さを表わす量だけ列中で小滴を偏向するよう帯電増
幅器の出力に従つて可変帯電するための帯電電極４４を
通過する。図示された如く、参照番号５０が付された大
文字Ｓは多数の垂直列５１より成る。印刷は文書７上の
各列が例えば４０個の小滴位置から成る一連の垂直列へ
ノズル４３からの小滴を付着されることにより行われる
。小滴が印刷に必要でなければ、これらはカータ５３へ
指向され、導管５４により通常の如くインク供給装置へ
戻される。偏句板６０及び６１は帯電電極４４を通過し
た小滴の次の移動路の上下に位置付けられている。一定
の高電圧が板６０と６１の間に印加される。この電圧は
個々の小滴上の可変電荷と協働して小滴が文書７に向つ
て指向される時の偏向の量を決定する。格子８ａはこの
例では第１図の如く垂直でなく水平に配置されている。
格子の配置は水平でも垂直でもどちらでもよい。文字は
、小滴を帯電し、垂直方向に４０個の小滴位置を含む走
査線中の所望の位置へ偏向させる事によつて形成される
。１０ピッチの文字に対しては４０×２４小滴文字マト
リツクスを発生るために２４本の走査線が使用される。

２４本の走査線はキヤリア５の水平移動によつて発生さ
れる。

４０個の小滴走査は０．４２ｃｍの垂直距離に相当する
。

従つて、水平及び垂直方向の両方中の解像力は約９４小
滴／Ｃｍである。１２ピツチ文字の場合には、文字の幅
は２０本の走査線で構成される。

また、可変幅の文字の場合には走査線数は１２から２８
まで変化する。印刷器の右側には第２図により詳細に示
された偏向感知器７０及びインク小滴捕集器７１より成
る粗立体３５が設けられる。

なお、第２図中、帯電電極４４ａ、カータ５３ａ並びに
偏向板６０ａ及び６１ａはそれぞれ第４図の帯電電極４
４、ガータ５３並びに偏向板６０及び６１と同一機能を
有するものである。偏向感知器及びこれに関連した電子
装置及び論理装置は印刷文字の高さの設定及び維持に使
用される。印刷器のインク流発生開始時に、サーボ・サ
イクルが遂行される。キャリア５は印刷器の右側に位置
付けられる。第４図のポンプ４０の，駆動装置は高い駆
動力（高圧）にセツトされ、インク流７５中の１２８個
の小滴からなる小滴群はセツト電圧で帯電される。これ
らの小滴｝ま偏向され、偏向感知器７０を通過する。感
知器７０は２つの偏向感知板７２及び７３より成り、，
これらの間にギヤツプ７４を有し、小滴群が感知器７０
のギヤツプ７４の上もしくは下のどちらを通過したかを
検出する。第３ａ図は米国特許第３８８６５６４号に開
示された如き感知器７０に応答する差動増幅器回路の信
号出力とテスト小滴垂直位置との関係を示す。高圧では
、インク流の速度は高く、インク流は感知器ギヤツプ７
４の下を通る。ポンプの駆動力は帯電された小滴が感知
器ギャツプ７４を通過するまで予め設定された単位惜ず
つ低減される。これにより初期ポンプ１駆動力が決定さ
れる。初期サーボ動作の後は、温度変化から生ずるイン
クの粘 の変化を補償するために周期的にサーボ動作が
行われる。初期サーボの後に遂行されるサーボにおいて
は、小滴の１群のみが通常帯電され、ポンプ１駆動力は
小滴が感知器ギヤツプ７４を通過し続けるのに必要な方
向冫こ１ステツプ変化させられる。ガータへ向う小滴の
高さ位置０として垂直方向に５０まである小滴（（マト
リツクス）位置の中で、小滴位置４２に相当する電圧レ
ベルで帯電された小滴を、上記サーポ動作は使用する。
なお、第４図に関連して説明した文字を構成する１つの
走査線（垂直列）に含まれる小滴位置１−４０は、この
場合、位置０５０のうちの位置１１−５０に対応する。
この場合、帯電電極は１２８個Ｄ小滴時間にわたり小滴
位置４２に対応する電圧にされる。帯電電圧はパルス化
されていないので、同期はサーボ中は問題とならない。
同期サイクルは各サーボ・サイクルの完了時に遂行され
る。

同期の目的は帯電パルスが安定電圧にある時に小滴の分
離と帯電が生ずる事を保証・する事にある。このタイミ
ングはインク流変化に応じて変化させることができる。
従つて、同期は周期的に試験されなければならず、必要
とあれば調節され，１ければならない。第１実施例 （
第２図、第３ｃ図乃至第３ｅ図、及び第９図）本発明の
第１実施例は、それぞれ１２９個の小滴を含む４つの小
滴群と、第９図に示されているように持続時間がそれぞ
れ１／２小滴時間であり位相が１／４小滴時間ずつずれ
た４相タイミング・パルスＴｌ，Ｔ２，Ｔ３及びＴ４を
使用する。

同期試５験のために、第１群の１２８個の小滴を帯電す
るには、帯電電極にはまず小滴マトリツクス位置４０に
対応する電圧が印加される。すなわち、第３ｃ図に示さ
れているように、帯電電極４４にはまずペデスタル電圧
８０が印加される（電圧８０で帯電された小滴ぱガータ
５３ａの上を通り、下部偏向感知板７３を通過する）。
然る後に、第９図に示されたタイミング・パルスＴ１と
同相の同期試．験用帯電パルス８２，８３，８４等がペ
デスタル電圧の頂部をベース・レベルとして帯電電極４
４に印加される。（第３ｃ図及び第３ｅ図参照）。同期
試験用帯電パルス８２，８３，８４等の頂部電圧は小滴
マトリツクス位置４５に対応する電圧レベルである。同
期試験用帯電パルス８２，８３，８４等が帯電電極４４
に印加されている間に帯電電極４４内で小滴の分離が行
われれば、小滴は感知器７０の上部偏向感知板７０を通
過し、同期がとられていることが検出される。第９図の
タイミング・パルスＴ１と同相の同期試験用帯電パルス
を印加しても同期が検出されなければ、第３ｅ図に示さ
れるように、わずかの試験中断（オフサイクル）後、再
びペデスタル電圧が帯電電極４４に印加され、然る後に
第９図のタイミング・パルスＴ２と同期の同期試験用帯
電パルスがペデスタル電圧の頂部をベース・レベルとし
て帯電電極４４：で印加され、第２の１２９個乃小滴群
の偏向が検査される。

小滴が上部偏向感知板７０を通過すれば、同期がとられ
ていることが検出される。同期が検出されなければ、続
いて第３ｅ図に示されているように夕・イミング・パル
スＴ３及びＴ４と同相の同期試験用帯電パルスをペデス
タル電圧をベース・レベルとして印加し、第３及び第４
群の小滴の偏向が検査される。上述のように同期試験用
帯電パルスをペデスタル電圧をベース・レベルとして帯
電電極４４に印加すれば、同期試験用帯電パルスが所要
レベルに到達ｔるまでの時間並びに同期試験用帯電パル
スがペデスタル電圧に復帰するまでの時間はきわめて短
いので同期試験用帯電パルスにより小滴が部分的にしか
帯電しないという不都合はない。

ただし、ペデスタル電圧の立上りと立下りにおいてそれ
ぞれ１個ず・つ小滴が不十分にしか帯電しないことは生
じうる。しかし、従来は、上記例でいえば１２９個の小
滴すべてが部分帯電のおそれがあつたわけであり、１２
９個中２個しか不十分帯電のおそれがないというのは従
来に比較して大きな改良といえる。第３ｅ図の例は各同
期試験用帯電パルス群ごとすなわち試行．４６．１、腐
２等のそれぞれについて別個のペデスタル電圧を発生し
ているが、第３ｄ図に示すようにすべての同期試験用帯
電パルス群（試行滝１、．４６．２、洗３及び廃４のす
べて）について１つのペデスタル電圧を発生するように
すれば、各試行間に不十分な帯電は生ぜず、全同期試験
の間に不十分帯電の生じるのは最悪でも２個ですむよう
になる。

第２実施例 （第５図） 第２実施例は、帯電電極内での小滴の分離と同期試験用
帯電パルスの印加との同期がとられたとき、第５図に示
すように小滴が上部偏向感知板７２ａと下部偏向感知板
７３ａとのギヤツプ７４ａを通過するようにしたもので
ある。

小滴がギヤツプ７４ａを通過すると、偏向感知板７２ａ
及び７３ａが接続された差動回路から零出力が得られる
。上部偏向感知板７２ａ及び７３ａをキャリア５に配設
すれば、通常の印刷位置でも同期試験を行なうことがで
き、この場合、偏向惑知板７２ａ及び７３ａ並びにこれ
らのギヤツプ７４ａを通過した小滴を紙７ａに衝突させ
れば、第２図のようなインク小滴捕集器７１は不要であ
る。なお、第５図中、ノズル４３ａ、帯電電極４４ｂ、
ガータ５３ｂ並びに偏向板６０ｂ及び６１ｂはそれぞれ
第４図のノズル４３、帯電電極４４、ガータ５３並びに
偏向板６０及び６１と同一機能を有するものである。こ
の実施例の場合も、ペデスタル電圧の頂部をベース・レ
ベルとして同期試験用帯電パルスを帯電電極４４ｂに印
加ｔるのは第１実施例と同様であるが、同期試験用帯電
パルスの頂部電圧レベルはこれにより帯電される小滴が
ギヤツプ７４ａを通る値とされる。

第３実施例 （第７図） 第３実施例は、帯電電極内での小滴の分離と同期試験用
帯電パルスの印加との同期がとられたとき、第７図に示
すように小滴が下部偏向感知板７３ａを通過するように
したものである。

なお、第７図中、帯電電極４４ｃ、ガータ５３ｃ、偏向
板６０ｃ及び６１ｅ並びに小滴捕集器７１ａはそれぞれ
第２図の帯電電極４４ａ、ガータ５３ａ、偏向板６０ａ
及び６１ｃ並びに小滴捕集器７１と同一機能を有するも
のである。第１実施例と同様、小滴捕集器７１ａは水平
方向の印刷領域外にあり、第３実施例の方法は印刷領域
外で行われる。この実施例も、ペデスタル電圧の頂部を
ベース・レベルとして同期試験用帯電パルスを帯電電極
４４ｃに印加するのは第１及び第２実施例と同様である
が、同期試験用帯電パルスの頂部電圧レベルはこれによ
り帯電され小滴が下部偏向感知板７３ｂを通過する値に
設定される。なお、第３実施例の場合、ペデスタル電圧
により帯電された小滴は下部偏向感知板７３ｂとガータ
５３ｃとの間の経路を通る。３つの実施例の比較 すべての実施例は小滴が部分的にしか帯電せず、ガータ
への衝突を避けるため同期試験用帯電パルスのベース・
レベルを決定するペデスタル電圧レベルが使用される。

第１の実施例はペデスタル電圧の小滴は下部偏向感知板
を通過し、他方同期小滴は上部偏向感知板を通過する事
を保証するペデスタル・レベルが確立される。この事は
第３ａ図に示された如く、下部偏向阪電位の信号から零
点を通り上部偏向板信号へ通過する信号レベルの十分な
変化を保証する。第２の実施例はペデスタル・レベルを
使用するが、同期小滴は２つの偏向感知板間のギヤツプ
領域を通過し、従つて適切な同期に対しては零点出力を
生ずる。これは第１の実施例で生じた信号レベルの完全
な変化よりも検出するのがより困難である。第３の実施
例ではペデスタル小滴はガータをクリアするが同期小滴
は下部偏向感知板のみを通過する。この方法は従来のシ
ステムよりは利点を与えるが、第２の実施例と同様な欠
点を有する。実施例のすべては同期動作中ペデスタル電
圧をベース・レベルとして同期試験用帯電パルスを帯電
装置に印加するものだから、同期試験中のガータ汚染が
ほとんどなくなる。なお、上記実施例は、第９図に示さ
れた４相のタイミング・パルスＴｌ，Ｔ２，Ｔ３及びＴ
４を使用するものとしたが、第６ｂ図に示されるように
正の期間が１小滴時間のうち半分を占める位相叉は周波
数の異なるタイミング・パルスＴｌ，Ｔ２及びＴ３を使
用してもよい。これらのパルスを直接に帯電電極に印加
するには第６ａ図のようにベース・レベルがＯではなく
、第６ｂ図のようにベース・レベル電圧により帯電され
た小滴がガータの上を通過するような正レベルにする必
要がある。また、１つの小滴時間の間に小滴が分離する
か否かを判定するために１つの小滴期間の持続時間を有
する帯電パルスを帯電電極に印加する場合にも、第８ａ
図のようにＯレベルから立上がる帯電パルスを印加する
のではなく、第８ｂ図に示すようにまずペデスタル電圧
９０を印加した後に、これをベース・レベルとして帯電
パルス９１及び９２を印加するのが好ましい。また、ペ
デスタル電圧の印加は、同期試験用帯電パルスの頂部電
圧が大きいとき（すなわち小滴の分離と帯電との同期が
とられたときの小滴の偏尚が大きいとき）に限らず、小
さいときにも有効である。

何故なら、同期試験用帯電パルスの頂部電圧が小さいと
きには、小滴が該パルスにより完全に帯電されたとして
もその帯電量はもともと小さなものであるから、Ｏレベ
ルからの同期試験用帯電パルスの立上り時間に小滴が分
離したときの小滴の帯電量はきわめて小さくガータに衝
突するおそれはきわめて大きくなるからである。

【図面の簡単な説明】

第１図はインク・ジニット印刷装置の一例を示す概略斜
視図、第２図は本発明の第１の実施例に係る方法を実施
するのに使用される装置の一例を示す説明図、第３ａ図
は偏向感知器に接続された差動回路の出力と小滴の垂直
位置との関係の一例を示す特性図、第３ｂ図は従来の同
期試験用帯電パルスの一例を示す波形図、第３ｃ図は本
発明による同期試験用帯電パルスの一例を示す波形図、
第３ｄ図は全同期試験期間にわたつて本発明により帯電
電極に印加される電圧波形の一例を示す波形図、第３ｅ
図は第３ｄ図の変形例を示す波形図、第４図は、第１図
の装置に組込まれるインク・ジニット・ヘツド組立体の
一例を示す分解斜視図、第５図は、本発明の第２の実施
例に係る方法の実施に使用される装置の一例を示す説明
図、第６ａ図は従来方法で使用されるパルスの例を示す
波形図、第６ｂ図は本発明方法に使用できるパルスの例
を示す波形図、第７図は本発明の第３の実施例に係る方
法の実施に使用される装置の一例を示す説明図、第８ａ
図は従来方法に使用される帯声パルスの例を示す波形図
、第８ｂ図は本発明方法に使用できる帯電パルスの例を
示す波形図、第９図は本発明方法の実施に使用されるタ
イミング・パルスの例を示す波形図である。 ４４ａ，４４ｂ．４４ｃ・・・帯電電極、５３ａ，５３
ｂ，５３ｃ・・・ガータ、７２，７２ａ，７２ｂ・・・
上部偏向感知板、７３，７３ａ，７３ｂ・・・下部偏向
感知板、７４ａ，７４ｂ・・・ギヤツプ。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ インク小滴が帯電装置内でインク流から分離形成さ
   れ前記帯電装置通過後帯電レベルに応じた量偏向される
   インク・ジェット印刷装置において、前記帯電装置内に
   おけるインク小滴分離と前記帯電装置への帯電パルス印
   加との同期を試験する方法であつて、前記帯電装置にペ
   デスタル電圧を印加し、このペデスタル電圧の頂部をベ
   ース・レベルとして同期試験用帯電パルスを前記帯電装
   置に印加し、該帯電装置を通過したインク小滴の偏向度
   を検査して前記同期がとれているか否かを判定するイン
   ク・ジェット印刷装置の同期試験方法。