JPS5939557A - 偏向制御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、ノズルより振動を加えたインクを噴射し、噴
射インクがインク粒子に分離する位置において荷電電極
により選択的に荷電を行ない、荷電インク粒子を、偏向
電極で偏向させて記録紙の所定位置に衝突させるインク
ジェット記録装置に関し、特に加圧インクの粒子化制御
に関する。

この種のインクジェット記録においては、ノズルから連
続的に噴射されるインクを、飛翔中に所定の大きさのイ
ンク粒子に分離するいわゆる粒子化を行なう。この粒子
化は、インク噴射ヘッド内の加圧インクに定周期の高周
波振動を加えることにより行なう。振動を与える手段と
しては、一般的に板状又は円筒状の電歪振動子が用いら
れている。

粒子化した各々のインク粒子に記録データに応じて選択
的に所定の荷電を行なって、それらのインク粒子を所定
の偏向電界中に通すと、インク粒子の荷電の有無もしく
は荷電のレベルに応じた飛翔軌道の偏向を生じ、各々の
インク粒子が記録データに応じて、記録媒体上の所定位
置もしくは回収用のインク受け（ガター）に衝突して所
定の記録がおこなわれる。インクジェット記録における
荷電の原理は、荷電電極が発生する電界で静電誘導によ
りインク先端に電荷を生じたままインクが所定間隔で破
断することにより、分離したインクに電荷が残ることを
利用している。

この種のインクジェット記録においては、インク噴射ノ
ズルから記録紙までの距離が比較的に長く、したがって
インク圧は、ノズルより噴射し粒子化したインク粒子が
荷電電界および偏向電界の３− 作用を受けつつも、記録紙まで安定した飛翔軌道を描い
て到達するように高く設定される。また、規則的に所定
の粒径のインク粒子を生成し、これを正確に所定の偏向
軌道をとらせるためには、インク粘性、インク圧、振動
圧力、荷電量、偏向電界等が安定に、かつ正確に制御さ
れなければならない。また、噴射インクがインク粒子に
分離するタイミングに荷電電圧（パルス）の印加を正確
に合わせないと、インク粒子は適正に荷電しない。

そこで従来は、記録荷電制御に先立って、インク圧およ
び又はインク粘性を一定に安定化し、荷電電圧パルスの
印加タイミングを定める位相検索を行なっている。

この位相検索においては、非接触タイプ又は接触タイプ
の荷電検出電極に、増幅器、積分器および比較器を主体
とする荷電検出回路を接続し、短幅の荷電電圧パルスを
荷電電極に印加し、所定時間毎に荷電電圧パルスの、イ
ンク粒子分離に対する位相を順次ずらす。荷電検出回路
が「荷電」を示す信号を発すると、そのときの荷電電圧
パルスの４− 位相を適正荷電位相と定める。その後必要に応じて偏向
量を調整し、印写記録を行なう。

この種のインクジェット記録において、インク噴射開始
時にヘッド内に気泡があったり、ゴミがあったりすると
、正常な噴射ができない。この気泡は、前回の噴射停止
時のインクの遮断時間や放置時間によって大きくばらつ
き、このまま印写すると、きれいな文字が記録されない
。

このような時には、適切な荷電位相が求まらなかったり
適正な偏向量が定まらなかったりして、位相検索あるい
は偏向量設定でエラーとなり、インク噴射が停止され、
オペレータが異常状態をリセットするまで、インク噴射
が停止されプリンタ動作が停止している。このように従
来においては、インク噴射が適正でないとそのままプリ
ンタ動作が停止に拘束され、インクジェットプリンタの
稼動効率が低くオペレータのメンテナンスが頻繁となる
という問題がある。

本発明は、インクジェットプリンタの稼動効率を高くし
、オペレータのメンテナンスを少なくすることを目的と
する。

上記目的を達成するために本発明においては、インク粒
子の分離位相に対する荷電パルス位相又はその逆の設定
を行なう位相検索制御と、荷電量。

インク圧および偏向電圧の少なくとも１つを荷電インク
粒子が所定の偏向軌道をとるように調整する偏向量設定
制御との、少なくとも一方の制御を行なう、マイクロコ
ンピュータなどの電子制御装置で；位相検索制御の場合
には、１サイクルの位相シフトで適正な位相が定まらな
いと、所定時間の後に再度同様な位相検索制御を行なわ
せ、偏向量設定制御の場合には、所定回数のパラメータ
の変更で適正な偏向が定まらないと、所定時間の後に同
様に偏向量設定を行なう これによれば、一般にインク噴射開始後、インク温度、
インク圧、ノズル開口等が次第に変わってインク噴射特
性が適正になることがあるので、状態設定制御を繰返し
ている内に自動的に適正なインク噴射となる可能性が高
い。したがってその分、オペレータのチェックが少なく
なる。

本発明の好ましい実施例においては、所定回の状態設定
制御を繰返すとインク噴射が異常であるとしてそれをを
一時停止し、所定時間が過ぎてから再度自動的にインク
噴射を開始しまた状態設定制御を行なう。一般にインク
噴射耐ヘッド上の気泡やゴミはインク噴射開始時の急激
な圧力上昇によりヘッド外に押し出されることがあるの
で、再度の自動インク噴射開始あるいは繰返しの自動イ
ンク噴射開始でノズルより押し出される確率が高く、自
動的に適正なインク噴射となる可能性が高い。

また本発明の好ましい実施例では、インク噴射を停止す
る期間は、印写記録制御中に定周期で行なう状態設定制
御の周期よりも短い時間間隔として、状態設定がうまく
行かないときの休止期間を短縮する。

第１ａ図に、本発明を一態様で実施するインクジェット
プリンタの機構主要部を示し、第１ｂ図にその側面図を
示す。これらの図面において、記録紙１４を装着したプ
ラテン１５の軸１６に平行に２本のガイドバー１７１，
１７２が配置されて７− おり、これらのガイドバー１．７１，１７２に、それら
に沿って往復動可能にキャリッジ１８が装着されている
。キャリッジ１８はそれに固着されたワイヤ１９を介し
て、図示を省略した主走査駆動系により、図示したホー
ムポジションから右方に駆動され、右方の紙幅を外れた
位置で反転されて左方に駆動される。

キャリッジ１８には、ヘッド組体支持ベース２０が枢着
されており、図示を省略した調整機構で、キャリッジ１
８上面に沿って回動位置調整Ａ１をしうるようになって
いる。ヘッド組体支持ベース１０にはへラドベース２１
が枢着されており、図示を省略した調整機構で、ベース
２０の垂直面に沿って回動位置調整Ａ２をしうるように
なっている。ヘッドベース２１には、円筒状の電歪振動
子を金属パイプに固着したインク噴射ヘッド１が固着さ
れている。金属パイプの先端にはインク噴射口を形成し
たノズルプレートが固着されている。

ヘッド組体支持ベースには、荷電電極板２．シールド電
極板３．偏向電極４１ｔ４２およびシール−８＝ ド電極板６が固着されており、非印写インク粒子を捕獲
するガター５はキャリッジ１８に固着されている。

シールド電極ユニット６の、記録紙１４に対向する端面
ば、第１ｂ図に示すように、プラテン軸１６の軸心を中
心とする曲面とされ、これにより該端面の各部は記録紙
紙面から等距離になっている。

第１ａ図および第１ｂ図に示すインクジェットプリンタ
の、インク供給系の構成を第２図に、電気制御系の構成
を第３図に示す。第２図において、インク槽２８のイン
クはフィルタ２４を通してポンプ２６に吸引されアキュ
ームレータ４に圧送される。アキュームレータ４におい
て、ポンプ２６の吸引、吐出による圧力変動が吸収され
る。定圧力のインクは電磁弁８．フィルタ２５およびヒ
ータ７を通してインク噴射ヘッドｌに供給される。

ヘッド１においては、電歪振動子の定周波数励振でイン
クに定周波数の圧力変動が加えられる。これによりイン
ク噴射ヘッド１のノズルより噴射するインクはノズルよ
り所定距離進んだ所でインク粒子に分離する。この分離
位置に荷電電極９（荷電電極板２に固着されている）が
配置されており、分離時点に電極９に荷電電圧が印加さ
れるとインク粒子が荷電電圧極性とは逆の極性に荷電す
る。

荷電インク粒子は偏向電極４１＋４２間の偏向電界で偏
向を受けて、ヘッド１が記録位置にあるときには記録紙
１４に衝突し、ヘッドがホームポジションにあるときに
はガター２２に向かう。非荷電インク粒子は、ヘッドが
記録位置にあるときおよびホームポジションにあるとき
のいずれにおいてもガター５に向かう。つまり、２点鎖
線で囲んだフィルタ２５〜ガター５は走査キャリッジ１
８上に搭載されており、ガター２２はキャリッジ１８が
ホームポジションにあるときに荷電インク粒子を捕獲す
るように配置されている。キャリッジ１８がホームポジ
ションにあるときには、噴射インク粒子の飛翔線は記録
紙１４の端部を外れて、荷電インク粒子がガター２２で
捕獲される。ガター５のインクはポンプ２７で吸引され
てインク槽２８に戻され、ガター２２のインクはその自
重でインク槽２８に戻る。インク噴射停止のときは、ま
ずポンプ２６およびヒータ７が消勢され、次いで電磁弁
８のソレノイドが消勢され、その後ポンプ２７が消勢さ
れる。電磁弁８はソレノイドの消勢によりアキュームレ
ータ４−フィルタ２５間を遮断に、またインク槽２８−
フィルタ２５間を連通にする。ガター２２内には絶縁支
持された板状荷電検出電極１３がある。この電極１３に
はシールド線２９が接続されている。

第４図に、第３図に示す荷電検出回路４３の構成を示す
。第４図を参照すると、シールド線２９の心線とアース
の間には、ガター２２の内壁のインク汚れによる電極１
３−アース間の絶縁抵抗Ｒｇの変動による荷電検出の不
安定性を防止するための、Ｒｇよりも小さい抵抗Ｒｃ　
＝　１００　ＫΩを有する電圧変換用の抵抗器Ｒが接続
されている。シールド線２９の心線には荷電検出回路４
３が接続されている。この回路４３は、高入力インピー
ダンスの電界効果型トランジスタＦＥＴ、演算増幅器Ｏ
Ｐ１．バイパスフィルタＨＰＦ、直流平滑用１１− の積分回路ＩＧＲおよび比較器ＣＯＭで構成されている
。

第５図に、位相設定回路４４の構成を示し、第６図に回
路４４の各部の電気信号を示す。位相設定回路４４には
、１．６ＭＨｚのクロックパルスＯｐが印加され、これ
がカウンタＣｏ１でカウントされる。カウンタＣｏｔの
カウントコード出力の各ビットＡ−Ｄ　（Ａ＝第第１一
〜Ｄ＝第４）のＡビットはシリアルイン・パラレルアウ
トのシフトレジスタＳＲにシフト付勢パルスとして、ま
たＤビットは入力信号として印加される。これによりシ
フトレジスタＳＲの出力端０〜７に、順次に位相がＡ周
期分ずれたＤのパルス幅のパルスが現われその１つがデ
ータセレクタＤＳより電歪振動子の励振パルスＶｐとし
て出力され励振電圧発生器３９に印加される。

カウンタＣＯＩのＢ−Ｄの出力ビットはデコーダＤＥに
印加され、デコーダＤＥの第１出力端０と第５出力端４
の出力パルスがそれぞれ分局器ＦＤ１およびＴフリップ
フロップＦＦに印加される。

１２− ＴフリップフロップＦＦのＱ出力は荷電タイミング信号
Ｃｐとして印写荷電電圧発生器４０に印加される。分周
器ＦＤＩで１／１６に分周されアンドゲートＡＮ２でデ
コーダＤＥの出力端Ｏの出力パルス幅に整形されたパル
スは位相検索荷電信号パルスｐｐとして検索荷電電圧発
生器４１に印加される。第６図に示すように、荷電信号
Ｐｐは、１６パルス連続した次には１６パルス分の休止
期間があり、３２０μｓｅｃの周期で断続される。これ
に対して印写荷電タイミング信号ＣＰは、連続したパル
スであってパルスＰｐの８倍のパルス幅（高レベル「１
」）を有する。

この実施例においては、位相検索荷電信号パルスｐｐと
印写荷電タイミングパルスＣｐの両者の位相は固定であ
り、電歪振動子励振パルスＶＰの位相がデータセレクタ
ＤＳでカウンタＣＯ２のカウントコードＡ−Ｃに応じて
シフトレジスタ出力０〜７のいずれを出力するかでシフ
ト又は変更される。つまり、荷電電圧パルス位相が固定
でインク粒子の分離位相がシフトされる。

第７図に、第３図に示す印写荷電電圧発生器４０の構成
を示す。この実施例では、印写荷電電圧発生器４０は、
印写記録時にマイクロコンピュータユニツ１〜４５より
パルスｐｐに同期して荷電電圧コード５ｃｃ（偏向段数
に相当する複数の値）をＤ／ＡコンバータＤＡＩの入力
アンドゲートグループＡＮＧに切換セットシ、偏向量調
整時には位相検索時と同様に荷電パターンを形成するた
めに、分周期ＦＤ２．アンドゲートＡＮ３．ＡＮ４．オ
アゲートＯＲＩおよびインバータＩＮＩが備わっている
。

次に第８図を参照すると、この実施例では、ポンプ付勢
回路３６がインク圧設定手段ならびに偏向量調整手段と
されている。すなわち、インク圧をポンプ付勢回路３６
で変えてインク粒子の飛翔速度を変えて、飛翔速度によ
り偏向量を調整するようにしている。ポンプ２６はソレ
ノイドの交流通電でプランジャを往復駆動する往復駆動
形であるので、ポンプ付勢回路３６でソレノイド付勢電
圧レベルをかえてポンプ２６の吐出圧を変えるようにし
ている。回路３６では、サイン波発振器Ｏ８Ｃの出力電
圧レベルを演算増幅器ＯＰ２で調整して出力増幅器に与
えてこの出力増幅器でポンプ２６のソレノイド付勢電圧
を得る。演算増幅器ＯＰ２のゲインがトランジスタＴｒ
の導通率で定まる。

Ｄ／ＡコンバータＤＡ２に印加されるゲインコードＧｃ
ｃの値が大きいとトランジスタＴｒの導通率が高く、Ｏ
Ｆ２のゲインが小さくしたがってポンプ２６の吐出圧（
つまりはインク圧）は低く、ゲインコードＱｃｃの値が
小さいとトランジスタＴｒの導通率が低く、ＯＦ２のゲ
インが大きくしたがってポンプ２６の吐出圧が高いとい
うこと、ならびに、定レベルの荷電電圧を電極に印加し
ているときには、インク圧が低いと偏向量が大きく、イ
ンク圧が高いと偏向量が小さいということに注目された
い。つまり、ポンプ付勢回路３６に与えるゲインコード
Ｇｃｃが大きい値であると偏向量が大きく、小さい値で
あると偏向量が小さい。

第９図に、この実施例で電子制御装置として用いたマイ
クロコンピュータユニット４５の構成を１５− 示す。マイクロコンピュータユニット４５は、ノ（ルス
発生器４５１．マイクロプロセッサ（マイクロコンピュ
ータ）４５２．紫外線でメモリの消去が可能で書込が可
能なプログラマブルＲＯＭ　（ＰＲ，ＯＭ）　４５３．
４５４．入出カポ−１−およびタイマ付のＲＡＭ４５５
〜４５８．プログラマブルインタラブ１〜コンタローラ
４５９．プログラムカウンタ４６０およびアドレスラン
チ４６１で構成されている。

ＲＡＭ　　４５５〜４５８には、インク噴射制御。

位相検索制御、偏向量調整制御、記録荷電制御。

キャリッジ駆動制御および記録紙送り制御等のインクジ
ェットプリンタ制御のすべてにおいて必要なセンサ信号
ライン、制御信号ラインおよびデータラインが、増幅器
、インバータ等のインターフェースを介して接続されて
いる。そしてＰＲＯＭ４５３および４５４に、前記イン
クジェットプリンタ制御を実行するプログラムデータが
書込まれている。

第１０図に該プログラムデータに基づいたイン１６− クジエツドプリンタ制御の、制御概要（メインフロー）
を、第１１図に位相検索制御の詳細（サブフロー）を、
および、第１１ａ図および第１２ｂ図に偏向量調整制御
の詳細（サブフロー）を示す。

まず第１０図を参照してインクジェットプリンタ制御概
要を説明する。

それ自身に電源が投入されるとマイクロコンピュータユ
ニット４５（以下マイコン４５という）は、制御プログ
ラムの先頭を読出して入出力ポートを初期設定して、プ
リンタ停止時期状態（インク噴射停止、偏向電圧遮断）
に設定する。次にキャリッジ１８をホームポジション（
ヘッド１がガター２２に対向する位置）に位置決めする
。

次にインク供給系の状態を各部のセンサの信号を参照し
て判定し、異常があれば異常に対応した状態表示をして
異常の修復を待ち、正常であると、あるいは正常になる
と、電磁開閉弁８に通電してアキュムレータ４−フィル
タ２５間を連通とし、ポンプドライバ３６のＤ／Ａコン
バータＤＡ２へ標準ゲインコードＧｃｃを出力セットし
てポンプ２６を駆動し、ポンプドラバイバ３５にポンプ
２７の駆動を指示し、ヒータドライバ３８にインク温度
制御を指示する。そして１　ｓｅｃタイマをオンし、更
に３０ｓｅｃタイマをオンする。

１　ｓｅｃタイマがタイムオーバすると、アンドゲート
４６２（第９図参照）を開として１．６ＭＩ（ｚのクロ
ックパルスＯｐを位相設定回路４４に出力セットする。

これにより、励振電圧発生器３９に励振クロックパルス
ＶＰが与えられ、ヘッド１の電歪振動子が振動し、ヘッ
ド１内のインクに圧力振動を加える。ヘッド１より噴射
したインクはこれにより、インク粒子に分離して飛翔し
、ガター５に衝突する。

３０ｓｅｃタイマがタイムオーバすると、インク圧は一
定圧に安定しており、マイコン４５は位相検索を行ない
、次に偏向量設定を行ない、次に記録制御に進む。記録
が終ると、インク噴射を停止し、インク噴射指示が入力
されるのを待つ。

なお、記録制御に入るとマイコン４５は、８０ｓｅｃタ
イマをオンとし、それがタイムオーバすると、記録が所
定の区切りに達っした時に位相検索に進み、更に偏向量
設定に進んで、これらを終了すると再度８０ｓｅｃタイ
マをオンとして記録制御に戻り、８０ｓｅｃタイマがタ
イムオーバすると同様に位相検索および偏向量設定を行
なう。これが定周期の状態設定制御である。

次に、第１１図を参照して位相検索制御を説明する。位
相検索に進むとマイコン４５は、キャリッジ１８をホー
ムポジションに位置決めし、スイッチＳＷを、荷電電極
９−検索荷電電圧発生器４１接続側に閉とし、偏向電圧
電源回路４２に偏向電圧の出力を指示し、そこで１０ｍ
５ｅｃの時間の経過を待つ。ＳＷを検索荷電電圧発生器
４１側に接続したことにより、検索荷電パルスＰｐ（第
６図参照）を増幅した検索荷電パルスが電極９に印加さ
れる。すなわち、３２０μｓｅｃ周期で断続する１０μ
ｓｅｃ周期の位相検索荷電パルスが検索荷電電圧発生器
４１よりスイッチＳＷを介して荷電電極９に印加される
。一方、金板りにカウンタＣＯ２のカウントコードがｒ
ｏ　００Ｊであるとすると、１９− シフトレジスタＳＲの出力端０のパルスが励振パルスＶ
ｐとして励振電圧発生器３９に印加されており、このＶ
ｐの周期および位相（Ｐｐに対する位相）に対応した位
相でインク粒子が分離する。このイン粒子の分離がパル
スｐｐとタイミングが合っていると、インク粒子はマイ
ナス荷電し、ガター２２の電極１３に衝突する。つまり
、パルスＰＰの周期で分離するインク粒子は、連続する
１６個がマイナス荷電し、次の１６個は非荷電という、
３２０μｓｅｃ周期の荷電パターンを生じ、荷電インク
粒子が板状荷電検出電極１３に衝突する。したがってこ
の場合には、電極１３の電位が荷電パターンと同様な電
位変動を生ずる。しかしシールド線２９の浮遊容量と抵
抗Ｒの時定数により、荷電検出回路４３のＦＥＴのベー
ス電位は３２０μｓｅｃ周期のサイン波状もしくは包絡
線状の電位変動を生ずる。このようなサイン波状の電圧
はＦＥＴで反転され更に演算増幅器ＯＰＩで反転増幅さ
れてプラスレベルでバイパスフィルタＨＰＦＫ印加され
る。バイパスフィルタＨＰＦは、周期３２−２０＝ 〇μ５ｅｃ未満のノイズを遮断する。積分回路ＩＧＲが
３２０μｓｅｃ周期のサイン波を平滑化して直流定レベ
ルに安定化する。この直流電圧が比較器ＣＯＭで参照電
圧と比較され、直流電圧が参照電圧より高いとき、つま
り、インク粒子が荷電しているときに、比較器ＣＯＭの
出力が低レベル「０」となり、インク粒子が荷電してい
ないときあるいは不完全荷電のときには比較器ＣＯＭの
出力は高レベル「１」である。この比較器ＣＯＭの出力
は、マイコン４５に与えられると共に、位相設定回路４
４のアンドゲートＡＮＩに印加される。

要約すると、インク粒子分離位相がパルスｐｐに合致し
ているとインク粒子が荷電するが、合致していないとイ
ンク粒子は荷電しない。インク粒子が荷電していると荷
電検出回路４３の出力Ｐｏｋが低レベル「０」になるが
、荷電していないと高レベル「１」のままとなる。マイ
コン４５は１０ｓｅｃが経過すると荷電検出回路４３の
検出出力Ｐｏｋを参照し、Ｐｏｋが低レベル「０」であ
ると検索荷電電圧パルスの位相に対してインク粒子の分
離位相が適正であるのでカウンタ類およびフラグをクリ
アして偏向量設定に進む。しかし、Ｐｏｋが高レベル「
１」であると検索荷電電圧パルスの位相に対してインク
粒子の分離位相がずれていて適正な荷電が行なわれない
ので、マイコン４５はシフトカウンタ（プログラムカウ
ンタ）を１カウントアツプし、ｐｄｋｌパルスを位相設
定回路４４に与える。

位相設定回路４４において、Ｐｄｋｌパルスが与えられ
ると、カウンタＣＯ２が１カウントアツプし、粒子化励
振パルスＶｐの位相が１ステップ遅れシフ１−される。

すなわち、カウンタＣＯ２が１カウントアツプし、デー
タセレクタＤＳの出力ＶｐはシフトレジスタＳＲの出力
端ｉのパルスから出力端ｉ＋１のパルスにかわる。なお
りウンタＣ○２は循還カウン１−シ、インク噴射が正常
であれば、シフトレジスタＳＲの出力端０〜７のいずれ
かのパルスをＶｐとして励振電圧発生器３９に与えてい
るときに、つまり１サイクル＝８回の位相シフトの間に
、インク粒子が荷電し、比較器ＣＯＭの出力が「０」と
な、る。

マイコン４５はＰｄｋｌパルスを回路４４し；与えると
、１０ｍ５ｅｃタイマをセットして１０ｍ５ｅｃの時間
経過を待つ。Ｌ　Ｏｍ５ｅｃが経過すると、Ｐｏｋを参
照し、Ｐｏｋが「０」であると偏向量設定に進むが、「
１」であるとシフトカウンタを１カウントアツプし、位
相設定回路４４にＰｄｋｌパルスを与えＩＱ　ｍ５ｅｃ
タイマをセットする。このようにマイコン４５は、荷電
検出回路４３の出力が低レベル「０」になるまで位相設
定回路４４にカウントアツプパルスＰｄｋを与える。シ
フトカウンタのカウント値が８になると、１サイクルの
インク粒子分離位相シフトの内のいずれでも適正荷電が
行なわれなかったことになるので、マイコン４５は、回
数カウンタ（プログラムカウンタ）を１カウントアツプ
する。そしてマイコン４５は上記と同様に、次のサイク
ルの位相検索を行なう。次のサイクルでも適正荷電が行
なわれなかったらマイコン４５は更に回数カウンタをカ
ウントアツプし、また次のサイクルの位相検索を行なう
。したがって、回数カウンタの内容は、８回のインク粒
子分離位相シフト２３− を１サイクルとする、実行サイクル数を現わす。

この実施例では、１０サイクルの位相検索を行なっても
Ｐｏｋが「０」　（荷電適）にならないとインク噴射異
常と見なし、インク噴射異常フラグを立てて回数カウン
タをクリアし、６０ｓｅｃタイマをオンして、メインフ
ロー（第１０図）のインク噴射停止に進む。

インク噴射停止においてはマイコン４５は、偏向電圧電
源回路４２に偏向電圧の遮断を指示し、ポンプ２６およ
び２７を停止とし、電磁開閉弁８をオフ（アキュムレー
タ４−インク槽２８接続）とし、ヒータドライバ３８を
オフとし、アントゲ−Ｉ−４６２をオフとする。つまり
、マイコン４５はインク噴射を止め、荷電電圧、偏向電
圧および励振電圧を遮断する。その後６０ｓｅｃの時間
が経過するのを待つ。６０ｓｅｃが経過するとマイコン
４５は、メインフロー（第１０図）の初期化の次に進み
、メインフローを経てまた位相検索（第１１図）に入る
。今度の位相検索においても１０サイクルの位相検索で
Ｐｏｋが低レベル「０」になら２４− ないと、マイコン４５は、インク噴射異常フラグが立っ
ているので、異常表示をセットし、インク噴射フラグを
リセットして回数カウンタをクリアしてインク噴射停止
に進む。今度のインク噴射停止ではインク噴射異常フラ
グが立っていないので、マイコン４５は、噴射指示が入
力されるまで、インク噴射を停止し、異常表示を継続す
る。この状態で、オペレータ入力によりインク噴射指示
が与えられるとマイコン４５は、異常表示をリセットし
てメインフローの初期化の次に進む。

上記２回目のインク噴射と位相検索でＰｏｋが低レベル
「０」になると、インク噴射が正常になって適正荷電が
設定されたことになるので、シフトカウンタ、回数カウ
ンタおよびインク噴射異常フラグをクリアして偏向量設
定に進む。

次に第１２ａ図および第１２ｂ図を参照して偏向量設定
を説明する。

偏向量設定に進むとマイコン４５は、印写荷電電圧発生
器４０に、印写記録ステップ（インク粒子偏向ステップ
）のそれぞれに対応付けられた荷電電圧コードのうち、
最大偏向位置に対応づけられているコードＳＣＣを出力
セットし、また、印写荷電電圧発生器４０に、記録荷電
を指示する信号ＤＧｃ＝ｒＯＪ（印写記録ではＤＧｃ＝
　ｒｌＪ　）を出力セラ１〜し、ＳＷを、印写荷電電圧
発生器４〇−荷電電極９接続に設定する。ポンプドライ
バ３６には、位相検索時に出力セットした標準ゲインコ
ードＧｃｃをそのままセットしている。

ＤＧｃが「０」に設定されたことにより、印写荷電電圧
発生器４０においては、アンドゲートＡＮ４が閉に、Ａ
Ｎ２が開になり、Ｃｐとそれの１７８分周パルスとの論
理積、すなわち、ＣＰが連続８個現われた次はＣｐの連
続８周期分の休止を置いて次にＣｐが連続８個現われる
というパターンでオアゲートＯＲＩの出力端にパルスが
現われ、アンドゲートグループＡＮＧに印加される。し
たがって、ＳＷが、印写荷電電圧発生器４〇−荷電電極
９接続に設定されたことにより、ＰＰをほぼ中央としｐ
ｐの８倍のパルス幅を有する記録荷電信号パルスＣｐに
同期し、しかも、Ｃｐの連続８個の期間で現われ次の連
続８個では現われないという所定のパターンの、最大偏
向レベルの記録荷電電圧パルスが荷電電極９に印加され
る。

インク粒子は連続１６個（１６０μ５ｅｃ）のうち１つ
飛びに８個が荷電され、次の連続１６個（１６０μ５ｅ
ｃ）は非荷電となる３２０μｓｅｃを一周期とする荷電
パターンとなる。なお、位相検索のときには連続１６個
のインク粒子を荷電するように荷電電圧（Ｐｐに対応）
が印加されるが、偏向量調整のときにはパルスＣＰに同
期した荷電電圧が印加され、ＣＰがＰＰの１／２の周波
数であり、インク粒子ハハルスｐｐの１個当り１個生成
される点に注目されたい。このようにして偏向量調整の
ときにも３２０μｓｅｃを一周期とする荷電パターンで
荷電がおこなわれる。

マイコン４５は１ＯＩＩｌｓｅｃが経過すると、荷電検
出回路４３の出力Ｐｏｋを参照し、Ｐｏｋ＝ｒＯＪであ
るとまずポンプ付勢回路３６への出力ゲインコードをＧ
ｏだけアップし、シフトカウンタを１カウントアツプし
、Ｐｏｋ＝ｒｌＪであるときには出力２７− ゲインコードをＧＯだけダウンし、シフトカウンタを１
カウントアツプし、インク粒子の荷電を止めるため回路
４０への出力コードＳＣＣをクリアし、タイマをセット
してＴｐｄ２が経過すると位相検索に戻る。Ｔｐｄ２は
出力ゲインコードＧＣＣを±ＧＯとしてから、その結果
であるＧｃｃ＋Ｇｏ対応のインク圧がヘッド８のノズル
に現われて安定化するまでの時間である。また、位相検
索に戻るのは、インク圧の変更により適正荷電位相（こ
の実施例では励振電圧位相）がずれるので、変更したイ
ンク圧に対する適正位相を再設定するためである。

なお、偏向量調整中に位相検索に入ったときには、該位
相検索においては、ポンプドライバ３６へのゲインコー
ドは、偏向量調整で設定されているものとし、標準コー
ドに切換えない。

位相検索を終了するとまた偏向量設定に入り、前述と同
様にして１０＋＋＋ｓｅｃ後にＰｏｋを参照する。今回
はシフトカウンタの内容が１であるので、Ｐｏｋ＝「ｌ
」のときには第１２ｂ図のステップ■で出力ゲインコー
ドＧｃＣを１／２だけダウンし、Ｐｏｋ＝２８− ｒＯＪのときには第１２ｂ図のステップ■で出力ゲイン
コードＧｃｃを１／２Ｇｏだけアップし、前述と同様に
また位相検索に戻る。シフ１〜カウンタの内容が２のと
きには第１２ｂ図のステップ■、■に示すように出力ゲ
インコードＧＣＣを±１／４Ｇｏ変更する。この実施例
ではＧｏ＝８としているので、ｌ／４Ｇｏ＝２で、次の
１／８　Ｇ　ｏは１　（最小変更単位）となる。そこで
シフトカウンタの内容が３のとき（±Ｇｏ±１／２Ｇｏ
±１／４Ｇｏの変更を終っているとき）は、Ｐｏｋ＝ｒ
ＯＪではインク粒子を電極１３の上端の外方に外れさせ
るために第１２ｂ図にステップ■で出力ゲインコードを
１／４　Ｇ　ｏだけアップする。Ｐｏｋ＝ｒｌＪである
と第１２ｂ図のステップ■で収束フラグをセットして出
力ゲインコードを最小単位分小さくする。シフトカウン
タの内容が４以上である場合に、Ｐｏｋ＝ｒＯＪである
と、収束フラグが立っていると前回まではｐｏｋ＝ｒｌ
Ｊであって、電極１３の上端を外れていたインク粒子が
前回の最小単位量のゲイン変更で電極１３に衝突するよ
うになったと見なしうるので、Ｓｃｃ＝０、ＤＧｃ＝　
Ｉ”ＩＪとし更にシフトカウンタと収束フラグをクリア
して操作パネルに記録レディを表示する（偏向量調整終
了）。

収束フラグが立っていないと、前回と変らず荷電インク
粒子が電極１３に衝突していると見なし第１２ｂ図のス
テップ（１３）でゲインを最小単位量小さくする。Ｐｏ
ｋ＝＝ｒｌＪであるときには第１２ｂ図のステップ［相
］で収束フラグを参照し、それが立っているとステップ
（１３）に進み、立っていないと収束フラグを立ててス
テップ（１３）に進む。シフトカウンタの内容が７以上
になると、通常はＧｏ＝８で±Ｇｏ±１／２Ｇｏ±１／
４Ｇｏ＋１／４Ｇｏ−１−１の、６回のゲイン変更以内
に、荷電インク粒子は電極１３の上端を外れた軌道から
、ゲインコードの最小単位量のダウンで電極１３の衝突
するようになるので％７以上では異常（通常、インク噴
射の異常であってインク飛翔速度の異常）の可能性があ
ると見なして、回数カウンタを１カウントアツプしてま
た第１２ｂ図のステップ（１５）に戻って、前述と同様
な偏向量設定制御を行なう。このような偏向量設定制御
を繰返えす内に回数カウンタの内容が１０になると、異
常があると見なして、マイコン４５はインク噴射異常フ
ラグを立てて回数カウンタをクリアして、印写記録中の
、定常の状態設定制御の周期よりも短い４０ｓｅｃタイ
マをセットしてメインフロー（第１０図）のインク噴射
停止に進む。そこで４０ｓｅｃが経過するのを待ち、経
過するとまた前述の偏向量設定と同様な第２回目の偏向
量設定制御を開始する。この第２回の偏向量設定制御に
おいても回数カウンタの内容が１０以内にあるときに荷
電インク粒子の偏向が荷電検出電極１３の上端に収束す
ると荷電を止め（ＳＣＣ＝Ｏをセット）　、ＤＧｃ＝　
ｒｌ」　（記録荷電）をセットし、操作パネルに記録レ
ディを表示する。

第２回の偏向量設定制御でも回数カウンタの内容が１０
以上になりしかも荷電インク粒子が電極１３の上端に収
束しないと、マイコン４５は異常表示をセットし、イン
ク噴射異常フラグをリセッｈし、回数カウンタをクリア
して第１０図のメインフローのインク噴射停止に進む。

この場合にはイー３１− ンク噴射異常フラグがリセットされているので、マイコ
ン４５は操作パネルよりインク噴射指示が入力されるま
でインク噴射停止を継続する。

オペレータが異常を修復し、インク噴射を入力指示する
と、マイコン４５は異常表示をリセットして初期化の秋
以降の、インク噴射設定制御９伎相′　　　検索制御お
よび偏向量設定制御に進む。

前述のインク噴射設定制御２泣相検索制御および偏向量
設定制御が正常に終わるとマイコン４５は、記録制御に
進む。この記録制御では、ＤＧ。

＝「１」が設定されているので、印写荷電電圧発生器４
０においてアンドゲートＡＮ４が開に、ＡＮ２が閉にな
っており、画信号が記録を指示する「１」である間、オ
アゲートＯＲＩの出力端に記録荷電信号Ｃｐがそのまま
現われる。画信号が非記録を指示する「０」であるとき
にはアンドゲートＡＮ４でパルスＣｐが遮断されオアゲ
ートＯＲ１の出力「０」がアンドゲートグループＡＮＧ
を閉とする。マイコン４５は、Ｃｐ　（Ｏｐ）に同期し
て、印写荷電電圧発生器４０に与える荷電電圧コ３２− −ドＳｃｃを所定順で順次に切換える。この記録荷電制
御においてマイコン４５は、すでに触れたように、８０
ｓｅｃタイマをオンとして、それがタイムオーバすると
、記録が所定の区切りに達した時点に記録荷電制御を中
断し、第１０図に示すメインフローの初期化の次に進み
、各部の状態チェック、位相検索制御および偏向量設定
制御を実行し、これらが正常に完了すると、また８０ｓ
ｅｃタイマ？ をオンして記録制御に戻り、８０ＳｅＣタイマがタイム
オーバすると前述の処理を実行し、以下これを繰り返え
す。すなわち定周期の状態設定制御を行なう。

なお、上記実施例においては、荷電電圧パルスの位相を
固定して、インク粒子分離位相をシフトして位相検索を
してインク粒子に適正荷電をするようにしているが、イ
ンク粒子の分離位相を固定して、荷電電圧パルスの位相
をシフトしてインク粒子に適正荷電をするようにしても
よい。

また、偏向量調整においては、所定量の荷電を有するイ
ンク粒子に所定の軌道をとらせるようにインク圧を調整
するが、インク圧を所定の一定値に設定して、印写荷電
電圧発生器４０に与える荷電電圧コードおよび又は発生
器４０の増幅ゲインを調整して、あるいは偏向電圧を調
整して、インク粒子の偏向量を調整するようにしてもよ
い。いずれにしても、所定回の位相検索で適正荷電を行
なうことが出来ないときに一時インク噴射を停止し、自
動的に再度インク噴射をおこなって位相検索を実施する
。偏向調整においても、所定回の偏向調整で適正偏向が
得られないと一時インク噴射を停止し、自動的に再度イ
ンク噴射をおこなって偏向調整を実施する。

一般に偏向制御インクジェット記録においては、インク
噴射の初期にインク噴射が異常であっても、インク噴射
を継続している間に正常なインク噴射となることがあり
、特に、インク噴射を一度停止して再度インク噴射を開
始すると正常なインク噴射となることが多いので、上述
の実施例によれば、一度はインク噴射が異常であっても
、自動的に正常インク噴射になる確率が高く、その分オ
ペレータの点検、修復等の作業が少なくなり、またイン
クジェットプリンタの使用効率が高くなる。

【図面の簡単な説明】

第１ａ図は本発明の一実施例の機構主要部を示す斜視図
、第１ｂ図は側面図である。 第２図は同実施例のインク供給系およびインク循環系の
概要を示す系統図である。 第３図は同実施例の電気系統の構成を示すブロック図で
ある。 第４図は第３図に示す荷電検出回路４３の構成を示すブ
ロン・り図、第５図は第３図に示す位相設定回路４４の
構成を示すブロック図、第６図は位相設定回路４４の入
出力電気信号を示すタイムチャート、第７図は第３図に
示す印写荷電電圧発生器４０の構成を示すブロック図、
第８図は第３図に示すポンプドライバ３６の構成を示す
ブロック図、第９図は第３図に示すマイクロコンピュー
タユニット４５の構成を示すブロック図である。 第１０図は第３図および第９図に示すマイクロコンピュ
ータユニット４５のインフジエラ１−プリ３５− ンタ制御動作概要を示すフローチャート、第１１図は第
３図および第９図に示すマイクロコンピュータユニット
４５の位相検索制御動作を示すフローチャート、第１２
ａ図および第１２ｂ図はマイクロコンピュータユニット
４５の偏向量設定制御動作を示すフローチャートである
。 ｌ；インク噴射ヘッド　　　　２；荷電電極板３：シー
ルド電極板　　４１，４□：偏向電極５ニガター　　　
　　　　６；シールド電極板７：ヒータ　　　　　　　
　　８；電磁切換弁９：荷電電極　　　１１：インク粒
子飛翔軌道１３：荷電検出電極　　　　　　　１４：記
録紙１５ニブラテン　　　　　　　　　１６：軸１７１
．１７２ニガイドパー　１８：キャリッジ１９：ワイヤ
　　　２０：ヘッド組体支持ベース２１：ヘッドベース
　　　　　　　２２ニガター２３：穴　　　　　　　　
　　　　２４：フィルタ２５：フィルタ　　　　２６：
インク加圧ポンプ２７：インク回収ポンプ　　　　２８
：インク槽２９：シールド線 ３００ ３６− 第１１図 ［恒ＥＥ］］ 特開昭５９−３９５５７　（１５） 第１２ａ　図 【口］

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク噴射ノズルおよびインク噴射ノズルに連通
   ずるインクに定周期の圧力振動を加える振動子を備える
   インク噴射ヘッド； インク噴射ヘッドに加圧インクを供給する加圧ポンプ； ノズルより噴射したインクに荷電電界を及ぼす荷電電極
   ； 荷電インク粒子に偏向電界を及ぼす偏向電極；荷電電圧
   を荷電電極に印加する荷電電圧印加手段；荷電インク粒
   子を検出する電極手段； 荷電インク粒子を検出する電極手段に接続されインク粒
   子の荷電ありなしを示す電気信号を発生する荷電検出回
   路；および インク粒子の荷電および偏向の設定を行なう状態設定制
   御を行ない、１回の状態設定制御で所定の状態が得られ
   ないと所定時間の後に、また状態設定制御を行なう電子
   制御装置； を備える偏向制御インクジェット記録装置。
2. （２）状態設定制御は、荷電インク粒子に所定の軌道を
   たどらせる、荷電量制御、インク圧制御および偏向電圧
   制御の少なくとも１つを含む前記特許請求の範囲第（１
   ）項記載の偏向制御インクジェット記録装置。
3. （３）状態設定制御は、所定条件で荷電したインク粒子
   が所定の偏向電界のもとて所定の軌道をとる方向にイン
   ク圧を調整するインク圧制御である前記特許請求の範囲
   第（２）項記載の偏向制御インクジェット記録装置。
4. （４）状態設定制御は、インク粒子の分離位相に対する
   荷電パルス位相又はその逆の設定を行なう位相検索制御
   である前記特許請求の範囲第（１）項記載の偏向制御イ
   ンクジェット記録装置。
5. （５）状態設定制御は、インク粒子の分離位相に対する
   荷電パルス位相又はその逆の設定を行なう位相検索制御
   と、荷電量制御、インク圧制御、偏向電圧制御の少なく
   とも１つを含む偏向量設定制御とでなる前記特許請求の
   範囲第（１）項記載の偏向制御インクジェット記録装置
   。
6. （６）電子制御装置は、位相検索制御において１サイク
   ルの位相シフトで適正な位相が定まらないと、所定時間
   の後に同様に位相検索制御を行ない、偏向量設定制御に
   おいて所定回数のインク圧変更で適正な偏向が定まらな
   いと、所定時間の後に同様に偏向量設定を行なう前記特
   許請求の範囲第（５）項記載の偏向制御インフジエラ１
   〜記録装置。