JPS5987174A - 偏向制御インクジエツト記録装置 - Google Patents

偏向制御インクジエツト記録装置

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JPS5987174A
JPS5987174A JP19794182A JP19794182A JPS5987174A JP S5987174 A JPS5987174 A JP S5987174A JP 19794182 A JP19794182 A JP 19794182A JP 19794182 A JP19794182 A JP 19794182A JP S5987174 A JPS5987174 A JP S5987174A
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ink
charge
deflection
detection
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Application number
JP19794182A
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English (en)
Inventor
Takanao Koike
孝尚 小池
Toshibumi Kato
俊文 加藤
Koichiro Jinnai
陣内 孝一郎
Tadashi Ito
正 伊東
Toshiharu Murai
俊晴 村井
Kazumi Ishima
和己 石間
Takao Fukazawa
深沢 孝男
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Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/12Ink jet characterised by jet control testing or correcting charge or deflection

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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】 ■技術分野 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前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するインク
ジエソ1へ記録装置に関し、特にインク粒子の偏向量の
調整に関する。
(2)従来技f4# 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、
rンタ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、そ汎らのイン
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
生し、各々のインク粒子が記録データに応じて、記録媒
体」二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顕部が比較的に長く、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作用を受けつつも、記録紙ま
で安定した飛ffi】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(1丁「に所定の偏向軌道をとらせる
ためには、インク粘性、インタ圧、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nICするタ
ーrミングに荷電電圧(パルス)の印加を正確に合わσ
゛ないと、インク粒子は適正に荷電しないし、偏向爪も
安定しない。
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
印加タイミンクを定める位相検索と、所定の荷電ステッ
プで荷電したインク粒子に所定の軌道をたどらせる偏向
調整を行なっている。位相検索においては、非接触タイ
プ又は接触タイプの荷7iI険出電極に、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に荷電電極に印加し、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
ずらず。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位相を適正荷電位相と定
める。その後偏向量を調整し、印写記録を行なう。
偏向量の調整においては、一端を所定の偏向軌道に合せ
て配置した接触タイプあるいは非接触タイプの荷電検出
電極で荷電インク粒子の衝突を検出しつつ、所定ステッ
プの荷電電圧で荷電したインク粒子が該荷電検出電極の
」二記端部に向かうように、あるいは上記端部をかすか
に外れるように、荷電電圧ゲイン、インク圧および又は
偏向電圧を調整する。
たとえば、ホームポジションに、上端縁を最大偏向荷電
インク粒子の飛翔軌道に合せて板状荷電検出電極に配置
し、最大荷電電圧コードに基づいて荷電したインク粒子
が、荷電検出回路の」二端縁に衝突するように、荷電電
圧増幅ゲイン、インク圧、および又は偏向電圧を調整し
ている(たとえば特願昭55 48882号)。
これによれば、インク噴射方向、インク圧、インク粘性
等、−rンタ粒子の飛翔特性に関連する機械的な設定が
正確に所期値に設定されていると、前述のように、−・
点の偏向位置にインク粒子の飛翔を合U“ることにより
、実質」二偏向全ステップのインク第11′1.子の飛
翔位置合ぜが可能となる。
しかしながら、・rンク噴射軸(直進インク粒子の飛翔
方向)が所期値よりずれている場合には、一点(たとえ
ば最大偏向印写位置)を調フλして所期位[冴に位置法
めしても、他の点、特に最小偏向印写位「jおよびそれ
に近い低偏向印写位置では所期位置よりずれる。
1ノズルの記録ではこのようなずれは、実質上は画像の
乱れをもたらすことになるが、画像の乱れどしては比較
的に目につきにくい。しかしながらハT数個のノズルよ
り噴射するインクで重複記録又は分割記Bを行なうカラ
ー記録や分割記録では、ノズル毎に印写位置のずれが異
なるので、画像の乱れが目立つ。
■目的 本発明は、偏向全ステップの位置ずれを防止することを
目的とする。
fり構成 」二記目的を達成するために本発明においては、非印写
インク粒子を捕獲するガターの」二喘緑をわずかに夕目
しる低偏向インク粒子と、このインク粒子よりも高偏向
のインク粒子を検出する荷電検出7VL極を備えて、こ
の荷電検出電極を利用して、ガター」二端縁に至る偏向
点と荷電検出電極の上端縁に至る偏向点の2点につき、
一点では所定の荷電コードでインク粒子をその点に至ら
仕る荷電電圧増幅ゲインを検出し、もう一点では同じく
荷電検出型17ijを利用して、所定の荷電電圧増幅ゲ
インで荷電インク粒子をその点に偏向させる荷電電圧コ
ートを検出し、検出ゲインと検出コードに基づいて、全
偏向ステップの印写記録位置を所期位置とする印写記録
荷電電圧増幅ゲインおよび荷電電圧コードを設定する。
金弟1.3 a図(ノズルより紙録紙を見る形の平面図
)に示ずように、所期のインク噴射軸(直進インク粒子
の飛y4ルベル)をl\どし、非印写インク粒子を捕獲
するガターの最高捕獲レベルをGとし、印写記録全ステ
ップの最低偏向ステップ(1行幅を32ドツトで記録す
る場合の第1ステツプ)の−rンク粒子の飛翔レベルを
Bとし、最高偏向ステップ(第32ステツプ)の飛翔レ
ベルをCとする。レベル■3からCの間を32ドッ1−
で印写記録する」J、)台を考える。
第1.3 a図においてl)は正規(所期)の噴射方向
の状f1,1;を示し、(11)は噴射方向が下方にず
れている状態を示し、(i j j−)は噴射方向が上
方にずれている場合を示す。(i)の場合は、前述の従
来の偏向調′J[(で、最大偏向ステップ(32)の飛
翔方向を所期値に調整することにより、最小偏向ステッ
プ(J)7))ら第(3J)ステップまで実質」二位置
ずILなくV+N’a 整が行なわれることになる。し
かしくi、i)の場合は、前述の従来の偏向調整で、最
大偏向ステップ(32)の飛翔方向を所期値に調整して
も、最小偏向ステップ(])およびそれに近い低偏向ス
テップは第13i図に■で示すように、所期位置より下
方にずれる。また(ijj)の場合は、前述の従来の偏
向調整で、最大偏向ステップ(32)の飛翔方向を所1
tll !lli’fに調整しても、最小偏向ステップ
(1)およびそれに近い低偏向ステップは第13a図に
■て示すように、所期位置より」二方にずれる。
そこで本発明の好ましい実施態様では、i)ます、荷電
コードを一定の小さい値にして、荷電ゲインを調整して
、偏向した滴が非印写インク粒子捕獲ガターの上先端を
通過する(インク粒子が荷電検出電極に衝突する)よう
に調整してそのときのゲインを読込む。
」])前記i)で得た荷電ゲインを設定して、荷電コー
ド仕非常に小さな値から増して行き、荷電;育荷電検出
電極にあたっている間は荷電コードを増し、荷電滴があ
たらなくなるとその時の荷電コードを読込む。
】l」)前記i)のときの設定コードをC1+得たゲイ
ンをgどし、前記ij)で得たコーjへ゛をC2とし、
第13 a 1Tjlに示す正規の噴射状態でのC1対
応値をC1oとし、同様に02対応値をC2oととし、
k =C+ /C2+ k o =C1o /C2oと
すると、第13a図を参照すれば分かるように、噴射方
向が上を向いている(ij、i)とk > k Oとな
リ、下を向いている(ii)とk < k Oとなる。
要するに、kを求めることにより、噴射方向のずれを逆
に求めることが出来る。
本発明のInましい実施例では、簡略化のため、荷電ゲ
・rンが−・定の時、荷電コードと偏向風が正比例する
ものと考える。
噴射軸からの偏向爪XdをX、d=a−g−C(aは係
数9gは荷電ゲイン、Cは荷電コード)どすると、噴射
方向が下向きΔQだけずれた場合、p十ΔQ = a−
H−C2−−−(1)Ill+ΔD、:=a1g”C1
−−−(2)Q”’a−g−C2o    (3) m= a 1g IC+ 11−   (4)なお■、
 Inは第13a図に示す値である。
(1)〜(4)式より、先の(5)式が求まる。
Δfl= (C2rn−C112) / (CI  C
2)=rn (C2−CI / k) / (Ct −
C2)−−−(5) そして、g+ =m−g/ (m+ΔQ)とゲインを再
設定する。
このようにすれば、第1ステツプ■から第32ステツプ
(32)までのドラ1〜の距離(要するに文字高さ)を
一定にすることができる。
iv)前記1ii)で、ドラ1へ間の相対距rffIが
一定になったので、次に、絶対位置を一定にする。第1
ステツプから第32ステツプまでの荷電コードをCpi
(i=1〜32)とすると、 Cpi1==Cpi+ΔC2ΔC=ΔQ / a g 
1となるように各荷電ステップの荷電コードCpiをC
pilに補正する。
このようにすると、ドラ]−71へりクスは正しい相対
位置を保ったまま、」二下方向の位置ずれを補正するこ
とがてきる。
第1a図に、本発明を一態様で実施するインフジエラ1
−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1Gに平行に2本のガイドバー’7t
+]、72が配置されており、これらのガイドバー17
1,172に、それらに沿って往復動可能にキャリッジ
I8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、図示したボ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L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.−L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】Oにはへ7トベース
21が枢着されており、図示を省略した調′!1機描で
、ベース20の垂直面に沿って回動位画調”J′J% 
A 2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バイブに固着したインク
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1」を形成したノズルプレー1へが固着され
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(反3.偏向電極4++42およびシール1z電極
板6が固着されており、非印写インク粒子を捕狽するガ
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1−6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1G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図に示すインフジエラ1−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、インクイ曹28の
インクはフィルり24を通してポンプ26に吸引されア
キュームレ−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1に供給さ社る。
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
り所定面IWIc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に固着さ汎て
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(J偏向電極41+42間の偏向電界で
偏向を受i)で、ヘッド1が記録位置にあるときにはi
己fir Ktlt l 4に挿j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18七にiff載さ、lしてお
り、ガター22はキャリッジ18がポーj1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がボ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
・rツクはポンプ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2已に戻
る。インク噴13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2
5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。
第3図に、印写記録制御を行なう電気系のシステム構成
を示す。この実施例では、ホームポジションの荷電検出
電極13に荷電検出回路43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、電極13と荷電検出回路43を
結ぶシールド線29の心線とアースの間には、電極13
のインク汚れによる電極13−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、R
gよりも小さい抵抗Rc = 1.00 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2
9の心線には荷電検出回路43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F lΣ]゛、演算増幅器OPI、バイパスフィ
ルタI−(P F 、直流平滑用の積分回路IGIRお
よび比較器COMで構成されている。この荷電検出回路
43は、ガター5に荷電インク粒子が衝突しているとき
に低レベル「0」の出力を生ずる。
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
、1.6MIIzのタロツクパルスOpが開力11され
、こjしがカウンタCotでカラン1−される。カウン
タC○1のカウントコード出力の各ピッ1−A−D(Δ
=第1指〜D=第4桁)のAピッ1−はシリアルイン・
バラレルアウ1−のシフトレジスタSRにシフト付勢パ
ルスとして、またDピッ1へ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O〜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つがデークセ1ノクタ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の出力ピッl〜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周器FD1およびTフリッ
プフロップFFに印加される。
ボッリップフロップ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F T) 1でl/16に分周されアントゲ−]・八
へ2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p p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IGパル
ス分の休止期間があり、;320μ、90G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C○2のカウン1−コードA−(7,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1〜又は変更される。つまり、荷?′11電圧パ
ルス位相が固定でインク粒子の分前位相がシフ1へさ1
しる。
第7図に、第3図に示す印写荷電電圧発生器40の半分
の、増幅ゲイン調整部40bの構成を示す。この実施例
では、印写荷電電圧発生器40のゲイン調整部401)
は、印写記録時にあと半分の荷電電圧コード発生部40
a (第8図)より、パルスI) l)に同期して荷電
電圧コード5ca(偏向段数に相当する両数の値)を受
けてD/Aコンバータ1〕A1の入カアンドゲー1−グ
ループANCに切換シソ1−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、分周器
FI) 2 、アントゲ−1へΔN3.AN4.オアゲ
ー1−01.?、−1およびインバータ1. N ]が
備わっている。
また、この実施例では荷電電圧増幅ゲインの調整でも偏
向量を調整するため、ゲイン設定用の抵抗R1〜Rn+
および1−ランジスタ(選択接続用)。
ゲイン指示コード保持用のラッチLA2.ゲイン指示コ
ードを導通トランジスタ指示用の信号に変換するデコー
ダDEL、演算増幅器OP A 5および出力トランジ
スタTRが備わっている。
第8図を参照すると、荷電コード発生部40aは、R,
OM読出しアドレスを定めるアドレスカウンタ401.
第1ステツプから第32ステツプまでの標準荷電電圧コ
ードVc:s (Cpi、  i =]〜32)と荷電
パターンによる偏向歪、荷電爪歪を補正するためのコー
1へ等を格納したROM402゜■く0M読出しデータ
の出力タイミングを定めるグー1−回路403.標準荷
電電圧コーl;Vcsに偏向量調整として加える補正値
コードならびに歪補正コーI−を加える加算回路404
.1ドツ1へ荷電の間荷電電圧コードCpi1をラッチ
するラッチ405、記録荷電時にはラッチ405の出力
コードCpilを、偏向量調整時にはマイクロコンピュ
ータ45が与える荷電コードSccをゲイン調整部40
bに与えるデータセレクタ406.デコーダ407.8
ピノl〜の画信号をメモリするシリアルイン・バラレル
アウ1へのシフ1−レジスタ408゜レジスタ408の
出力8ピツl〜を1ビツトづつ出力するマルチプレクサ
409.偏向量補正コード(S ccの下位4ビツト)
をラッチするラッチ411、および加算出力の」三位4
ピッ1〜をラッチするラッチ410で構成されている。
第131】図に、ROMのメモリデータのアドレス区分
を示す。
ROM402からは、アドレスカウンタ401で第1ス
テツプのに2から85まで順に荷電歪補正値および標7
(口荷電コードVcsを読み出し、両信号(印字データ
)と対応させながら、加算するか否かを、ゲー1へ40
3で制御する。画信号はシフ1へレジスタ408に、印
字層JυJと同期した信号cpで順次シフ1〜し、その
間に、CPの8倍の周期数のタロツクパルスCL K 
2で8回、シフ1〜レジスタの値をマルチプレクサ40
9て順次に読みだし、上記ゲー1−403を通して、加
算回路404及びラッチ410で必要な補正コードのみ
を加算して行く。8回加尭した時、ラッチ405で補正
された荷電コードをラッチする。同時に、ラッチ410
をリセッ1−シ1次の加算に備える。リセット信号はア
ドレスコードをデコーダ407でデコードして得ている
。ラッチ410がリセットされた次の加算の時にデータ
セレクタ4.11で、ラッチ410の出力ではなく、マ
イクロコンピュータ45よりの補正コードをセレクトし
て加算回路404に加える。これにより、第1ステツプ
から第32ステツプの、歪補正および偏向量補正をした
荷電コードがランチ405を介して、またデータセレク
タタ406を介してゲイン調整部40bに与えられる。
次に第9a図を参照すると、この実施例では。
ポンプ(=J勢回路36がインク圧設定手段とされてい
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調整して、インクの飛翔速度を
一定値に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○SCの出力電圧レベルを演算増幅器01) 2で調
整して出力増幅器に−ljえてこの出力増幅器でポンプ
26のソレノイドイ:J勢電圧を得る。演算増幅器OP
2のゲインがトランジスタ′1゛r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1−ランジスタTrの導通率が高く、
○丁〕2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Gccの
値が小さいと1−ランジスタTrの導通率が低く、OP
 2のゲインが大きくしたがってポンプ26の吐出圧が
高い。
第9b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ツh 45 (7) C’?を
成を示す。マイタロコンピュータユニット45は、パル
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(Pl<OM) 453.
454.入出力ボートおよびタイマ付のRAM455〜
458.プログラマブルインタラブ1−コンタローラ4
59.プログラムカウンタ460およびアドレスラッチ
461でtea成されている。RAM  455〜45
8には、インク噴射制御9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
御等のインフジエラ1−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PROM  453および454に、前記インタ
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フジエラ
1〜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(ザブフロー)を、および
、第12図に偏向量調整制御の詳細(サブフロー)を示
す。
まず第10図を参照してインフジエラ1−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タロコンピュータユ
ニット45(以下マイコン45という)は、制御ブロク
ラムの先頭を読出して入出カポ−1−を初期設定して、
プリンタ停止待期状態(インク噴射停止1ユ、偏向電圧
遮断)に設定する。次にキャリッジ18を・ボームポジ
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な待ち、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Gee
を出力セラ1−シてポンプ2Gを駆動し、ポンプドライ
バ35にポンプ27の駆動を指示し、ヒータドライバ3
8にインク温度制御を指示する。ぞして1 secタイ
マをオンし、更に30secタイマをオンし、インク圧
の調整設定を開始する。
1 secクーrマがタイムオーバすると、アントゲ−
1−462(第9図参照)を開として1 、6 Mll
zのクロックパルスOpを位相設定回路44に出力セラ
1−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
IJ: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、インク圧はイ
ンク粒子を所定速度で飛しようさせる所定圧に安定して
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、80SQC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タイマガタ
イムオーバすると同様自位相検索および偏向爪設定を行
なう。
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S Wを、荷電
電極9−検索荷電電圧発生器41接続側に閉とする。そ
して偏向電圧電源回路に偏向電圧のオンを指示する。そ
こで10m5ec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]、 07z see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
型1)j9に印加される。一方、合板りにカウンタCO
2のカラン)−コードがro OOJであるとすると、
シフ1−レジスタS Rの出力端Oのパルスが励振パル
スvpどして励振電圧発生器39に印加されており、こ
のVpの周期および位相(P p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、偏向電圧が印加されているので、偏
向してガター5を外れて荷電検出電極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1(3個がマイナス荷電し、次の16個は非荷電
という二 320μSec周期の荷電パターンを生じ、
荷電インク粒子が電極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77遁容爪と抵
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320/Lscc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
圧はト” E Tで反転され更に演算増幅器01〕1で
反転増幅されてプラスレベルでバイパスフィルタT−I
 P Fに印加される。バイパスフィルタHP Fは、
周期3201ノ、 see未満のノイズを遮断する。積
分回路I G R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Pok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Po1tは高レベル「1
」である。この比較器COMの出力Pokは、マイコン
45に与えられると共に、位相設定回路44のアントゲ
−1−ANIに印加される。
要約すると、インク粒子分161G1位相がパルスI)
P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rO
Jになるが、荷電していないと高レベル「I」のままと
なる。マイコン45は1゜nl E+ e Cか経過す
ると荷電検出回路43の検出出力Pokを参照し、Po
k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Ale位用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
パルスの位相に刻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C○2が1カウン1〜アツプし、粒子化励振
パルスVpの位相が1ステップ遅れシフトされる。すな
わち、カウンタCO2が1カウン1〜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CO2は循還カウントし、インク噴射が正常であ
れば、シフトレジスタSRの出力端O〜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i−の間に、
インク粒子が荷電し、比較器COMの出力Pokが「0
」となる。
マイコン45はPdklパルスを回路44に与えると、
10m5ecタイマをセラ1−シてlomsecの時間
経過を待つ。10m5ecが経過すると、Pok’j;
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1ヘカウンタを1カウン]−アップ
し1位相設定回に’:’r /+ 4にPdklパルス
を与え10+n5ccタイマ仕セソl−する。このよう
(こマイコン/I5は、荷電検出回路43の出力Pok
が低レベル「0」になるまで位(11設定回路44にカ
ラン1〜アツプパルスPdkを一ケえる。シフ1ヘカウ
ンタのカウント値が8になると、■サイクルのインク粒
子分R11位相シフ1−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1−ア
ップする。そしてマイコン45は」二記と同様に、次の
サー(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4しなかったらマイコン45は更に回数カ
ウンタをカラン1−アップし、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91位相シフトを1ザイクルとする。
実行サイクル数を現わす。
この実施例では、10ザイクルの位相検索を行なっCt
JP Ok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・);V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、ポンプ2G
および27を停止とし、電磁開閉プt8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、アンドゲート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ザイタルの位相検索でP
okが低レベル「0」にならないと、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
ラ1−シ、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ηJ異フ;(フラグが立っていない
ので、マイコン・15は、1イf射指示が入力さJしる
まで、インク噴射を停止し、異常表示を州:続する。こ
の状態で、オペ1ノータ人力によりインク噴射指示が一
1jえられるとマイコン7I5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1.1のインク噴射ど位相検索て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1〜カウンタ、回
数カウンタおよびインク1−″)η・]異常フラグをク
リアして偏向爪設定に進む。
次に第12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・rコン45は、偏向電圧電源回
路/12に6向電圧オンを指示し、最低ゲインでは荷電
インク粒子が偏向を受けてもガター5で捕獲される荷電
コード5cc1 (Ct)を荷電コードSecとして出
カポ−1−にセラ1−シてデータセレクタ406に与え
ると共にデータセレクタ406にコードSccの出力を
指示し1次いで、最低ゲインコードをゲインコードSg
cどしてゲイン調整部40bに出力し、そのラッチL 
A 2にラッチする。
また、ゲイン調整部4. Obに与えるグー1〜信号D
Gcを低レベルrOJとしてアントゲ−1・AN2をオ
フに、AN/Iをオンにする。そして両信号として記録
(荷電指示)レベル「1」をシフ1−レジスタ408に
与える。これにより、荷電偏向が設定さ扛たことになる
。そして1.Om、secタイマ(プログラムタイマ)
をヤツ1へし、そのタイムオーバを待つ。タイ11オー
バすると、荷電検出回路43の出力POkを参照し、そ
れが、荷電インク粒子のガター5への衝突(電極13に
衝突していない)を示す「1」であるとゲインコードS
gcを前の値より1ステツプゲインを高くする値のコー
1へに更新し、また同様に10m5ecタイマをセラ1
〜し、タイ11オーバするとまたPokを参照する。以
下こ1LをPok==rQ」となるまで繰り返えす。
Pob= r OJになるとその時のSgcコード(g
)をメモリし、今度は荷電コード5cc3前の値よりd
大きい値(d〉■の整数)に設定して10m5ecタイ
マをセットして同様にインク粒子荷電を行ない、タイマ
のタイムオーバを待つ。タイムオーバすると今度も荷電
検出回路43の出力Pokを参照し、ぞ]しが、荷電検
出電極1;(へのインク粒子の?lj突を示す「0」で
あると荷電コードを前の値より更に(]人きい値に設定
して]、 0111s(ICタイマをセラ1へし、ター
rマがタイl、−)I’−バするどまたPokを参照す
る。以下こ]しを繰り返えし、Po1t= r 1. 
J(・インク粒子は電極13の」二端子マ、を外れた)
になると、今度は荷電コードSecを前の値より最小単
位1小さいものに更新し、また]、 Om5ecタイマ
をセラ1〜し、ターr’ tzオーバを待つ。タイ11
オーバすると、またPa1tを参照し、そ]しが「]1
であるとまたSeeを更に最小li位1小さい値に更新
セットし10 m5ecのタイ11オーバを待つ。以下
同様である。ぞしてPok= r OJ  (−(ツク
粒子は電極13の−1−、!、I1.! 縁にfTtj
突)になると、そのどきの荷電コー1’ Sc<: (
C2)をメモリする。
以−ににより所要のデータを検出したことになる。マイ
クロコンビ」、−夕45は次に、(4)式でIl+を算
出し、(3)式でαを算出し、次に(5)式でΔQを算
出して、記録時設定ゲインS (Hcrを算出してこれ
をゲイン調整部401+のラッチL A 2にセラl〜
する。ぞして、荷電電圧補正量ΔSccを1つ出して、
これを荷電コード発生部のラッチ/11]にセラ1−す
る。次いでデータセレクタ406をラッチ405の出力
を出力するモードにセラ1へし、第10図に示すメーr
ンルーヂンに戻って、記録制御に進む。
したかって、記録制御の間、荷電増幅ゲインは、S E
CI・とされ、偏向量補正量はΔSecとされて偏向量
ステップで読み出さJしる標;(Q荷電コードVcs(
C旧、■=1〜32)に加算される。
な]5、インク粒子は連続16個(160μ5ec)の
うち1つフ1コびに8個が荷電され、次の連続16個(
]、 60 μ5ec)は非荷電となる3 207zs
c+c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個のインク粒イを荷電するよう
に荷電電圧(Ppに対応)が印加さ牡るが、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P 11の172の周波数であり、−rンク粒子
はパルスI)pの1個当り1個生成さJしる点に注目さ
お、たい。このようにして偏向量調整のどきにも320
71secを一周期とする荷電パターン°C荷電がおこ
なわれる。
前述のインク噴羽訂1定制御2位相検索制御およヒ偏向
胤設定制御が正常に終わるとマイコン45は記録制御^
11に進む。この記録制御においては、D G o =
 r I Jが設定されているので、印写荷電電圧発生
器40に]3いてアントゲ−1へΔN4が開に、AN2
が閉になっており、画信号が記Bを指示する「1」であ
る間、オアゲートORLの出力端に記録荷電信号CI)
がぞのJ:ま現ゎ、する。画信号が非記録を指示するr
OJであるときはアン1−ゲー1−ΔN4でパルスCp
が遮断さ、1tオアゲーI・01;!−]の出力「0」
がアントゲ−1−グループ八N Gを閉とする。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、80secター(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80secタイマをオンして記録制御に戻り、80
secタイマがタイムオーバすると前述の処理を実行し
、以下これを操り返えす。
なお、」二記実施例においては、荷電電圧パルスの位相
を固定して、インク粒子勺煎位相をシフ1へして位相検
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
、インク粒子の分子4f1位4目を固定して、荷電電圧
パルスの位相をシフ1−シてインク粒子に適正荷電をす
るようにしてもよい。
■効果 以上説明したように本発明によJしは、二点の偏−同量
調整で増幅ゲイン、荷電コードおよび偏向量の相関を検
出して偏向全ステップについての、位置ずれのない増幅
ゲイン及び荷電コー1−を設定しうる。したがってイン
ク噴剥軸がずれていても、記録画像の乱汎を実質上防止
しうる。
【図面の簡単な説明】
第1a図は本発明の一実施例のL’& 4a主要部を示
ず斜視図、第]、 l)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楯卵系の
(既要を示す系統図である。 第:3図は同実施例の電気系統のfi’&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
ロック図、第5図は第3図に示す位相設定回路44の4
’lVJ成を示すブロック図、第6図は位4’l+設定
回路411の入出力電気信号を示すターrl\チャー1
−1第7図は第3図に示す印写荷電電圧発生器40のゲ
イン調す14部401〕の構成を示ずブロック図、第8
図第3図に示ず印写荷電電圧発生器40の荷電コード発
生部40aのWJ成を示すフロック図、第9X1図は第
3図に示ずポンプドライバ36の構成を示すブロック図
、第9)1図は第3図に示すマイクロコンピュータユニ
ツ1−45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9b図に示すマイクロコンピ
ュータユニッ1〜45のインフジエラ1−フリンタ制御
動作概要を示ずフローチャー1−1第11図は第3図、
l:;よび第91〕図に示すマイクロコンピュータユニ
ツI”45の位(11検索制御動作を示すフローチャー
I〜、第12図はマイクロコンピュータユニツl−/]
 5の偏向量設定制御動作を示′づ一フローチャーI−
である。 第13 a Is’]はインク噴射ツノミルから記録祁
、方向を見た平面図、第131J図は第8図に示す■ζ
0M402に書込まれているデータのア1−1ノス区分
を示す平面ばである。 1:インク噴射ヘッド    2;荷電電極板3:シー
ルド電極板  4L+ 42’偏向電(・;i5ニガタ
ー       6=シールド電極阪7;ヒータ   
      8:電磁切換弁9:荷電電極   11:
インク粒子量ff、11軌道J3:荷電検出電極   
   14:記録紙15ニブラテン         
16:軸171.17゜;ガイ1【バー 18;キャリ
ッジ19:ワイヤ   20:ヘッド組体支持へ−)、
21:ヘラ下ベース       22ニガター23;
六            24:フィルタ25:フィ
ルタ    26:インク加圧力クンフ027:インク
回収ボンゾ    28 : −(ツノ17y29:シ
ール1ぐ綿 40a :荷電コード発生部 401〕二増幅ゲイン調整部 ′1冒′1出願人 株式会社リ コ −37 東京都大田区中馬込1丁目3番 6号株式会社リコー内 手続補正書(帥) 特許庁長官 若杉 和犬 殿 1、事件の表示 昭和57年特許願第197941号2
、発明の名称    偏向制御インクジェット記録装置
3、補正をする者 事件との関係   特許出願人 住所    東京都大田区中馬込1丁目3番6号名称 
   (674)  株式会社 リコー代表者 浜 1
) 広 4、代理人  〒103  電話 03−864−60
52住 所  東京都中央区東日本橋2丁目27番6号
5、補正のtJ象 6、補正の内容 (1)明細書第21頁第3行のr(Sccの下位4ビ1
−)l、および同頁第4行の「の上位4ピッ1−」をj
に削除する。 (2)第8図を添付別紙の通りに訂正する。 7、添伺書類の目録 図面(第8図)・・・1葉 −3:

Claims (3)

    【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flJLだインクに荷
    電電界を及はず荷電電極;および、荷電インク粒子に偏
    向電界を及ぼす偏向電極;を備える偏向制御インフジエ
    ラ1−記録装置においで; 非印写−インク粒子を捕獲するガター このガターの端部を外れた低偏向インク粒子および、そ
    のインク粒子よりも高偏向のインク粒子を検出する荷電
    検出電極手段; この荷電検出電極手段に接続され荷電インク粒子の検出
    、非検出を示す電気信号を発生ずる荷電検出回路;およ
    び 荷電検出電極手段および荷電検出回路による荷電インク
    粒子の検出、非検出を読み、荷電電圧増幅ゲインを調整
    してインク粒子検出から非検出に。 又はその逆に変わったときの荷電電圧増幅ゲインを検出
    し、荷電電圧コードを調すほしてインク粒子検出から非
    検出に、又はその逆に変わったときの荷電電圧コードを
    検出し、検出ゲインと検出荷電電圧コードに基づいて、
    記録荷電時の荷電電圧増幅ゲインと荷電電圧コードを設
    定する電子制御装FL; を備える偏向制御イングジェッ1−記録装置。
  2. (2)電子制御装置は、検出ゲインと荷電電圧コードに
    基づいて記録荷電時の荷電電圧増幅ゲインと荷電電圧コ
    ード補正量を求めてこの補正量を各偏向段の所定の荷電
    電圧コードに加、減算して各偏向段の荷電電圧コードを
    設定する前記特許請求の範囲第(1)項記載の偏向制御
    インフジエラ1−記録装置、
  3. (3)電子制御装置は、荷電検出電極手段および荷電検
    出回路による荷電インク粒子の検出、非検出を読み、荷
    電電圧増幅ゲインを増大さ仕て荷電、インクわ′l子か
    ガター」二端縁に至るときの荷電電圧増幅ゲーrンを検
    出し、荷電電圧コードを太きくして荷電インク1’il
     T−が荷電検出電極上端縁に至るときの荷電電圧コー
    ドを検出する前記特許請求の範囲第(1)項又は第(2
    )項記載の偏向制御インフジエラ1〜記録装置。
JP19794182A 1982-11-11 1982-11-11 偏向制御インクジエツト記録装置 Pending JPS5987174A (ja)

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DE19833340960 DE3340960A1 (de) 1982-11-11 1983-11-11 Farbstrahl-aufzeichnungseinrichtung

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