JPS62501278A - Liquid jet monitoring and adjustment device in inkjet printers - Google Patents
Liquid jet monitoring and adjustment device in inkjet printersInfo
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- JPS62501278A JPS62501278A JP61500153A JP50015386A JPS62501278A JP S62501278 A JPS62501278 A JP S62501278A JP 61500153 A JP61500153 A JP 61500153A JP 50015386 A JP50015386 A JP 50015386A JP S62501278 A JPS62501278 A JP S62501278A
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- B41J2/115—Ink jet characterised by jet control synchronising the droplet separation and charging time
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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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。 (57) [Summary] This bulletin contains application data before electronic filing, so abstract data is not recorded.
Description
【発明の詳細な説明】 ！’へ各彬：インクジェットプリンタにおける液体ジェットの監視および調整装 置 ル豐＠光」 本発明は高圧同期滴下形のマルチジェットインクジェットプリンタの制御に関す る。特に、本発明はマルチジェットプリンタにおける小滴の帯電電圧と小滴分離 時点との適正な位相関係の維持に関する。[Detailed description of the invention] ! ’Each Akira: Liquid jet monitoring and adjustment equipment in inkjet printers Place Le Fung @ Hikari” The present invention relates to the control of a high-pressure synchronous drip type multijet inkjet printer. Ru. In particular, the present invention relates to droplet charging voltage and droplet separation in multijet printers. Concerning maintaining proper phase relationship with time points.
Ｈの１゛景および； 術 インクジェットプリンタにおいて、小滴が記録媒体に衝突することにより形成さ れる記録マークの位置精度を向上させるために様々な装置が使用されてきた。H's 1st view and technique In an inkjet printer, a droplet is formed when it hits the recording medium. Various devices have been used to improve the positional accuracy of recorded marks.
電荷振幅制御形のジェットプリンタの場合、小滴形成の時点とプリンタの帯電電 極への帯電電位の印加との適正な位相関係をＩＩｉ持するための装置が開発され てきた。For jet printers with charge amplitude control, the time of droplet formation and printer charging A device has been developed to maintain a proper phase relationship with the application of a charged potential to the poles. It's here.
液体の流れは貯えられている流体に加えられる静圧によりそれぞれのオリフィス を介して噴射される。繊維状の細いそれらの流れは本質的に安定しておらず、不 規則な間隔でつぶれ、不均一な大きさの複数個の小滴を形成しようとする。しか しながら、記録媒体に一様に画像を再生するためには小滴の大きさを均一にしな ければならず、小滴の大きさの均一度を改善するためにいくつかの方法が採用さ れた。Liquid flow is controlled by static pressure applied to the stored fluid at each orifice. is injected through. These thin fibrous streams are inherently unstable and unstable. It attempts to collapse at regular intervals to form multiple droplets of non-uniform size. deer However, in order to reproduce an image uniformly on the recording medium, the size of the droplets must be made uniform. several methods have been adopted to improve the uniformity of droplet size. It was.
そのような方法の１つにおいては、オリフィスから流出する液体の流れを交流電 界の印加を受ける圧電変形変換器を使用してオリフィスアセンブリの共振周波数 で振動させることにより、液体の流れから均一な小滴を形成する。液体の流れに 加えられる最初の摂動の振幅はこの電界の強さにより決定される。この方法では 、小滴形成は、オリフィスの規則的な振動による液体流れへの規則的な縮小部（ ヴアリスコスイティ）の導入に続いて行なわれる。In one such method, the flow of liquid exiting the orifice is controlled by alternating current. The resonant frequency of the orifice assembly using a piezoelectric deformation transducer subjected to an applied field Form uniform droplets from a stream of liquid by vibrating at . in the flow of liquid The amplitude of the first perturbation applied is determined by the strength of this electric field. in this way , droplet formation is caused by regular contractions into the liquid flow due to regular vibrations of the orifice ( This is followed by the introduction of Valiscositi.
均一な小滴を形成するために使用された他の方法は、ジェットプリンタの小滴発 生ヘッドのノズルかられずかに距離をおいた箇所で均一な小滴が形成されるよう にオリフィスを圧搾、すなわち周期的に収縮させることを含む。均一な小滴の形 成を助けるために、流体流れに周期的温度プロファイルを導入する変調光源から の熱を利用して、同様に縮小部を流体流れに導入している。しかしながら、最も 一般的に採用される方法は、流体にエネルギーを直接結合する電気機械的変換器 を使用して流速と、流れオリフィスの前のチェンバ内部の圧力とを変調するもの である。Another method used to form uniform droplets is jet printer droplet generation. Ensure that uniform droplets are formed at a small distance from the nozzle of the raw head. involves squeezing, or periodically contracting, the orifice. Uniform droplet shape from a modulated light source that introduces a periodic temperature profile into the fluid flow to help The heat is utilized to similarly introduce a constriction into the fluid flow. However, most Commonly employed methods include electromechanical transducers that couple energy directly into the fluid. modulates the flow rate and the pressure inside the chamber in front of the flow orifice using It is.
これらの均一な小滴を形成する方法の全てにおいて、流れが均一な小滴に分割さ れる位置はオリフィス開口から飛開している。従って、規則的な縮小部の導入か ら小滴が流れから分離する時点までにある時間が経過する。この経過時間の長さ は開始摂動の振幅及び液体の特性、特に表面エネルギー、液体の、粘度及び比重 を含むいくつかのファクターにより決定される。温度変化、液体の蒸発及びその 他の偶発的事象に応答したこれらの特性の変化により、この経過時間は時と共に 変化する。開始摂動の一定の振幅を維持する方法は知られている。従って、この 経過時間が予測不可能である主な原因はそれらの流体特性について起こる経時変 化である。All of these methods of forming uniform droplets require that the flow is broken up into uniform droplets. The position where it is exposed is jumping out from the orifice opening. Therefore, the introduction of a regular reduction part A certain amount of time elapses before the droplet separates from the flow. the length of this elapsed time is the amplitude of the starting perturbation and the properties of the liquid, especially the surface energy, viscosity and specific gravity of the liquid. It is determined by several factors including: Temperature changes, liquid evaporation and Changes in these properties in response to other contingencies cause this elapsed time to change over time. Change. Methods of maintaining a constant amplitude of the starting perturbation are known. Therefore, this The main reason for the unpredictability of elapsed time is the change that occurs in the fluid properties over time. It is.
この経過時間の変動に影響を及ぼす別のファクターはジェットアセンブリ全体の 機械的変化である。機械的変化は、エージングによる圧電変形変換器の特性の変 動、ジェットアセンブリ及びその取付けＷＩ造の応力緩和、及び摩耗及び／又は 温度膨張係数によるオリフィスサイズの変化の結果として起こる。Another factor that influences this elapsed time variation is the overall jet assembly It is a mechanical change. Mechanical changes are changes in the properties of piezoelectric deformable transducers due to aging. stress relief and wear and/or This occurs as a result of the change in orifice size due to the coefficient of thermal expansion.
この遣のインクジェットプリンタにおいては、形成された小滴は帯電電極からの 帯電電界により選択的に可変帯電され、続いて、公知の手段により発生される電 界によって所望の軌道に沿って下方へ偏向される。適切な記録面は小滴の流れと ほぼ直交するように偏向電界のさらに下流に配置されるので、それぞれの小滴は 記録面に当たり、小さな点を形成する。In this type of inkjet printer, the droplets formed are separated from the charged electrode. Selectively and variably charged by a charging electric field, and subsequently generated by known means. is deflected downward along a desired trajectory by the field. A suitable recording surface is a droplet stream and placed further downstream of the deflection field so that each droplet It hits the recording surface and forms a small dot.
帯電電極は分離されていない流れにごく蓮接する何らかの適切な導電性の面から 構成されれば良い（たとえば、流木を取囲む管又は流体流れを間に挾むように配 置される１対の平行な板）。A charged electrode is connected to an unseparated stream from some suitable conductive surface in close contact with the flow. (e.g., a pipe surrounding the driftwood or a pipe arranged to sandwich the fluid flow) a pair of parallel plates).
小滴に対する電荷の大きさは印加される帯電電圧と小滴分離時点との適正な位相 関係を維持することに従？て決、定される。１つの帯゛電電圧から別の帯電電圧 への遷移中に小滴が形成される場合、電荷の大きさ番予測することはできない° ので、小滴なプリント面の誤った位置に落ちることになる。The magnitude of the charge on the droplet depends on the appropriate phase between the applied charging voltage and the point of droplet separation. Obedient to maintaining the relationship? It is determined and determined. From one charging voltage to another charging voltage If a droplet is formed during the transition to °, the magnitude of the charge cannot be predicted. As a result, small droplets fall in the wrong position on the print surface.
この種の多くのジェッｌ〜プリンタでは、帯電手段により帯電された小滴が記鋒 面上の所定の位置に当たるように偏向電界により偏向される間に偏向されなかっ た小滴の流れを遮断するなめに、偏向電界と記録面との間に回収器が配置される 。In many jet printers of this type, the droplets are charged by a charging means. It is not deflected while being deflected by the deflection electric field to hit a predetermined position on the surface. A collector is placed between the deflection field and the recording surface to interrupt the flow of the droplets. .
しかしながら、小滴が流体流れから分離する時点で帯電信号が１つの帯電電圧か ら別の帯電電圧へ遷移中である場なには、小滴に誘導される電荷は帯電信号の初 期値、遷移傾き及び最終５値によっである程度変化してしまう。そこで、分離の 時点で帯電手段により小滴に正確な電荷を割当てるためには、帯電信号に対して 適正な小滴分離時点と決定することが必要である。However, at the time the droplet separates from the fluid stream, the charging signal is only one charging voltage. During the transition from one charging voltage to another, the charge induced in the droplet is at the beginning of the charging signal. It changes to some extent depending on the initial value, transition slope, and final 5 values. Therefore, separation In order to assign a precise charge to the droplet by the charging means at the time, the charging signal must be It is necessary to determine the proper droplet separation point.
換言すれば、信号遷移が印加される電荷の値に影響を及ぼさないときに小滴分離 時点を帯電信号の印加と正確に同期させることが必要である。In other words, droplet separation occurs when signal transitions do not affect the value of the applied charge. It is necessary to precisely synchronize the time points with the application of the charging signal.
変形トランスジューサ（変形変換器）による縮小部の導入から小滴分離時点まで の経過時間を左右する経時変化量はごくゆっくりと変動するので、帯電信号と小 滴形成変換器駆動信号との間にも位相同期が存在する。小滴分離時点に影響を与 える流体特性の経時変化を補償するために、分離時点と帯電信号の正しい印加と の同期を維持するように２つの信号の位相間１系を絶えず修正しなければならな い。From the introduction of the reduction section with the deformation transducer to the point of droplet separation The amount of change over time that determines the elapsed time varies very slowly, so the charging signal and small There is also phase synchronization with the drop forming transducer drive signal. Affects droplet separation time The separation point and the correct application of the charging signal to compensate for changes in fluid properties over time. The phase-to-phase system of the two signals must be constantly modified to maintain synchronization. stomach.
この関係を絶えず維持するための種々の方法が提案されている。たとえば、Ｋｅ ｕｒほかの米国特許第３，４６５，３５０号、名称’ ｌ＋ｋ Ｄｒｏｐ Ｗｒ ｉｔ市】ｇΔｐｐａｒａｔｕｓ Ｊの明細書には、インク小滴が偏向されるべき 場所にインク小滴検出邪念配置することを含めて、インク小滴が適正に帯電され たか盃かを検出する装置が記載されている。インク小滴検出器がインク小滴を検 出しなければ、これを修正するために、帯電信号に対するインク小滴形成時点の 位相はシフＩ・される。残念なことに、このような検出システムには、受容要素 にインクが貯よることによりシステムの感度が低下するという問題がある。Various methods have been proposed for constantly maintaining this relationship. For example, Ke U.S. Patent No. 3,465,350 to ur et al., entitled 'l+k Drop Wr. It city】 gΔpparatus J specification states that the ink droplet should be deflected Including placing the ink droplet in a location where the ink droplet is properly charged. A device for detecting whether it is a sake cup or not is described. The ink droplet detector detects ink droplets. If not, to correct this, change the time of ink droplet formation relative to the charging signal. The phase is shifted I. Unfortunately, such detection systems require a receptive element. There is a problem in that the sensitivity of the system decreases due to the accumulation of ink in the ink.
Ｉｔ ｉ Ｉ ｌほかの米国特許第３、７６９、１３３０号の明細書は、適正な 位相関係にあるときに小滴を受入れる第２の収集装置（ガターと呼ばれる）を利 用する障害検出モードを開示する。しかしながら、このような検出システムでは 試験モード実施中のプリント中断によって連続プリント動作式プリンティングジ ェットの使用か不可能である。The specification of U.S. Pat. No. 3,769,1330 to ItiIl et al. Utilizes a second collection device (called a gutter) that receives the droplets when in phase relationship. Disclose the failure detection mode to be used. However, such detection systems Printing interruption during test mode will cause continuous printing operation. The use of jets is not possible.
Ｊｕｌ ｉｓｂｕｒｇｅｒほかの米国特許第３，７６９，６３２号の明ｔ、Ｉ ８は、プリントサイクルと、は別個に、同期化測定が実施される：［ν別の試験 サイクル化を記載している。帯電回路の位相の測定は、後の試験サイクルで実施 される。U.S. Patent No. 3,769,632 to Jul Isburger et al. 8, a synchronization measurement is carried out separately from the print cycle: [v Separate test Cycling is described. Measurement of charging circuit phase is performed in a later test cycle be done.
Ｇｂｏｕｇａｓｉａｎほかの米国特許第３，８３６，９１２号、名称’Ｄｒｏｐ Ｃｈａｒｇｅ Ｓｅｎｓｉｎｇ Δｐｐａｒｎｔｕｓ ｆｏｒ ａｎ Ｉｎｋ Ｊｅｔ Ｐｒｉｎｔｉｎｇ ５ｙｓＬｅｒｎ Ｊの明細書には、隣接して通過す るが衝突はしない小滴に印加された電荷を検出する誘導電荷検出装置が開示され ている。No. 3,836,912 to Gbougasian et al., entitled 'Drop Charge Sensing Δppartus for an Ink In the specification of Jet Printing 5ysLern J, there is a An induced charge detection device is disclosed that detects a charge applied to a droplet that moves but does not collide. ing.
電気的又は電気機械的小滴形成手段を制御するために使用される信号が発生され る。A signal is generated that is used to control the electrical or electromechanical droplet forming means. Ru.
Ｎａｙｌｏｒの米国特許第３，７５０，１９１号、名称ｒ ５ｙｎｃｌ＋ｒｏ− ｎｉｓａＬｉｏｎｏｆ Ｍｕｌｔｉｐｌｅ Ｉｎｋ Ｊｅｔｓ 」の明細書は、 複数個のインクジェットプリンティングジェットがヘッドから噴射される小滴を 順次同期させるように監視され且つ制御されるような方法を記載する。Naylor U.S. Pat. No. 3,750,191, entitled r5yncl+ro- The specification for "nisaLionof Multiple Ink Jets" is as follows: Multiple inkjet printing jets eject small droplets from the head. A method is described that is monitored and controlled for sequential synchronization.
インクジェットプリンタを織物の長さに沿った連続プリントなどの中断のないプ リントプロセスに使用すべき場き、位相同期状態を試験するためにプリンティン グジェットの小滴のサンプリングのみに周期的に使用される期間が必要であるこ とは、明らかに連続プリントという条件とは矛盾する。Inkjet printers can be used for uninterrupted printing, such as continuous printing along the length of a fabric. When used for the lint process, print to test phase synchronization. Periods used only for sampling droplets of the jet are required. This clearly contradicts the condition of continuous printing.
几肌へｌ厄 以上概略的に述べた位相同期化方法はいくつかの欠点を有する。最ら重大な欠点 は（ａ）ジェットごとに順次修正動作が必要であること、（ｂ）独立した試験モ ードの実施のために時間をさかなければならないこと、および（ｅ）ジェッ１へ ごとに別個のセンサが必要であることである。Bad skin for cold skin The phase synchronization method outlined above has several drawbacks. most serious drawback (a) requires sequential corrective action for each jet, and (b) requires independent test models. (e) the need to set aside time for the implementation of the code; and (e) A separate sensor is required for each.
本発明の第１の形態における目的は、従来の方法のこれらの欠点を克服し、全て のプリンティングジェット（又は所定の数のプリンティングジェッｌ−）がその ジェットを互いに同期し且つモニタジェットに対して一定の位相関係となるよう に確（呆する方法及び装置を提供することである。The object in the first aspect of the invention is to overcome these drawbacks of the conventional methods and to of printing jets (or a predetermined number of printing jets) synchronize the jets with each other and have a constant phase relationship with respect to the monitor jet. It is an object of the present invention to provide a method and apparatus for ensuring that
本発明の基本は、圧電変形変換器に印加される周期的摂動信号に対する分離時点 のドリフトが主に流体特性の変化によって左右されること；さらに、共通のイン ク供給だめと連通する複数の同形のインクジェットヘッドから流出するいくつか のインクジェット流体流れの分離時点は概して同じドリフトパターンに従おうと することを、インクジェット流木流れからの小滴の分離時点の熱心な観察により 発見したことである。従って、１つのジェット（プリンティングジェットの１つ であっても良いが、別のジェットであるのが好ましい）の性能を監視することに より、その「モニタジェット」がら修正信号を取出し、その修正信号をモニタジ ェット及びインクジェットプリンタのいくっがのプリンティングジェッＩ・（通 常は全てのプリンティングジェット）に適切な修正を加えるために使用すること ができる。The basis of the invention is that the separation time points for the periodic perturbation signal applied to the piezoelectric deformation transducer are that the drift of Some of the fluid flows from multiple identical inkjet heads that communicate with a supply reservoir. The separation points of the inkjet fluid streams generally tend to follow the same drift pattern. By careful observation of the point at which droplets separate from the inkjet driftwood flow, This is what I discovered. Therefore, one jet (one of the printing jets) (preferably a separate jet) Then, the correction signal is extracted from the "monitor jet" and the correction signal is sent to the monitor jet. Some of the jet and inkjet printers are Printing Jet I (common). (usually used to make appropriate modifications to all printing jets) Can be done.
本発明の第２形態における目的は、本発明の第１の面の構成において使用するこ とができ、製造が簡単であり、池の皿類の小滴監視装置より製造コストが安く、 且つインクジェットプリンタの使用者が機能状態を見ることができる改良された 小滴監視装置を提供することである。この最後の点は、従来の小滴監視装置−電 荷センサ、音う装置又は光検出器をｊ受用するものなど−では適正に機能してい ることの視覚表示がなく、このことはインクジェットプリンタの操作者により重 大な欠点と見なされ、操作者に不安感を与える元になっていただけに重要である 。The object of the second aspect of the invention is to use it in the configuration of the first aspect of the invention. It is easy to manufacture, and costs less to manufacture than droplet monitoring devices for pond dishes. and an improved system that allows inkjet printer users to see the functional status. An object of the present invention is to provide a droplet monitoring device. This last point is important because conventional droplet monitors Load sensors, sound devices, or photodetectors, etc., are not functioning properly. There is no visual indication of the This is important because it was considered a major drawback and caused operators to feel uneasy. .
本発明の第１の形悪におけるこの目的を達成するなめに、インクジェットプリン タのモニタジェットはブリタテ５ｆングジエツトの近傍に取付けられ（実際には 、モニタジェットはプリンティングジェットの１．っで゛あっても良い）、（そ の他の）プリンティングジェットと同し流体源からプリント用流体を供給される 。モニタジェット・がプリンティングジェットとは別である場合は、その構成は 主プリンティングジェットと同様であるので、モニタジェットの小滴形成特性及 び性能は主プリンティングジェットとほぼ同じである。従って、モニタジェット からの小滴の流れはプリンティングジェットと同じ流体特性の変動を受け、その ため、流れへの縮小部の導入と小滴分離との間の時間間隔も同じように予測不可 能である。この時間間隔がインクジェットプリンタの適正な動作のなめに必要な 間隔から変動したことをモニタジェット構成が指示するたびに、フィードバック サーボループによりモニタジェットの位相同期状形を修正するために使用される 信号が発生される。このマルチジェットシステムの主とのジェットについて分離 時点に同じドリフトが存在するので、モニタジェットの位相同期状態を修正する ために発生される信号は、個別的な小滴検出又はプリンティングジェットのプリ ント動作の中断の必要なくプリンタの全ての（又は所定の数の）ジェットを平行 して１σ正するためにも使用される。In order to achieve this objective in the first aspect of the present invention, an inkjet printer is used. The monitor jet of the Britate is installed near the Britate 5f jet (actually it is , the monitor jet is 1. of the printing jet. ), (it may be so) is supplied with printing fluid from the same fluid source as the other printing jets . If the monitor jet is separate from the printing jet, its configuration is Since it is similar to the main printing jet, the droplet formation characteristics of the monitor jet and The printing jet and performance are almost the same as the main printing jet. Therefore, monitor jet The droplet flow from the printing jet undergoes the same fluctuations in fluidic properties and its Therefore, the time interval between the introduction of the constriction into the flow and droplet separation is equally unpredictable. It is Noh. This time interval is necessary for proper operation of the inkjet printer. Feedback whenever the monitor jet configuration indicates that it has varied from the interval Used by the servo loop to modify the phase synchronization shape of the monitor jet A signal is generated. Separate about the main and jet of this multi-jet system Correct the phase synchronization condition of the monitor jet since the same drift exists at the time point The signals generated for individual droplet detection or printing jet parallelize all (or a predetermined number) of the printer's jets without the need for interruptions in jet operation. It is also used to correct by 1σ.
本発明の第１の形態においては、（ｉ）それぞれオリフィスを有する複数のほぼ 同一のジェット本体であって、それぞれが液体の流れを供給し、それぞれに関連 する液体の流れを均一な大きさの複数個の小滴に分割するために関連する液体の 流れに周期的な縮小部を適用する手段を含むもの；及び（ｉｉ）各ジェット本体 と関連し、それぞれの液体の流れから形成される小滴に電荷を誘導する帯電電極 を有するインクジェットプリンタで小滴形成の時点と小滴への電荷印加との位相 関係を監視し且つ修正する方法において、該方法は、ａ） ジェットプリンタに おいてモニタジェットにより発生される小滴を観察する過程； １コ）該観察により、該モニタジェットからの液体の流れに対する縮小部の導入 と、モニタジェッＩ・の帯電電極に対する帯電電圧の印加との間の時間間隔がモ ニタジェットの適正な動作のためのこの時間間隔の値からはずれたことが指示さ れるたびに信号を発生する過程；Ｃ）該時間間隔のモニタジェットの適正な動作 のための値からの偏差を減少するように該時間間隔を変動させるために該信号を サーボループに印加する過程；およびｄ） ジェットプリンタの少なくと１つの 他のプリンティングジェットに該信号を印加して、該信号が印加される該他のプ リンティングジェットのそれぞれで該間隔の同じ変動をそれぞれ発生させる過程 ： を特徴とする方法が提供される。In a first aspect of the invention, (i) a plurality of approximately Identical jet bodies, each supplying a liquid flow and each associated with of the liquid involved in order to divide the liquid stream into multiple droplets of uniform size. (ii) each jet body including means for applying periodic contractions to the flow; and (ii) each jet body. a charged electrode associated with and inducing a charge on the droplet formed from each liquid stream The phase between the point of droplet formation and the application of a charge to the droplet in an inkjet printer with A method of monitoring and modifying a relationship, the method comprising: a) connecting a jet printer to a jet printer; observing the droplets generated by the monitor jet at the 1) Through the observation, introduction of a reduction part for the flow of liquid from the monitor jet The time interval between the application of the charging voltage to the charging electrode of the monitor jet I. Deviations from this time interval value for proper operation of the jet are indicated. C) Proper operation of the monitor jet during that time interval; the signal to vary the time interval to reduce the deviation from the value for and d) at least one of the jet printers. Applying the signal to other printing jets, the other printing jets to which the signal is applied A process of generating the same variation in the interval in each of the linting jets. : A method is provided which is characterized in that:
モニタジェットのサーボループ及びその他のプリンティングジェットへの信号の 印加は、縮小部を適用する周期的信号の印加を調整するものであっても良く、又 は帯電信号の印加をＪｌ［するものであっても良い。どちらの方法を採用するに しても、縮小部を導入する信号と電荷を印加する信号との位相同期状態は変動す る。調整は、通常、縮小部を適用する周期的信号の１サイクルまでである。Monitor jet servo loop and signals to other printing jets The application may be one that adjusts the application of a periodic signal that applies the reduction section, or may apply the charging signal to Jl[. which method to use However, even if Ru. The adjustment is typically up to one cycle of the periodic signal to which the reduction section is applied.
本発明の第１の形態においては、本明細書の請求の範囲に記載されるようにこの 方法を実施する装置がさらに含まれる。In the first form of the present invention, as described in the claims of this specification, Further included is an apparatus for performing the method.
本発明の第２の形態においては、それぞれが１つの帯電電極を伴なう複数のほぼ 同一のジェット本体を有するインクジェットプリンタで使用するための小滴監視 装置において、該小滴監視装置は、 ａ）該複数のジェット本体の各ジェット本体とほぼ同じ構成を有し、関連する帯 電電極を伴なうモニタジェット本体； １））該モニタジェット本体により発生される小滴を受取り、回収した液体を放 出させる回収手段： Ｃ）該回収手段から電気的に分離し、該回収手段から放出される液体を受取る手 段； ｄ）該モニタジェット本体と関連する帯電電極に電圧信号を印加する手段であっ て、該電圧信号は正電圧値と等しい負電圧値との間で変動するもの； ｅ）該回収手段により回収される液体の正味電荷を検出する検出手段；及び ｆ）該検出手段に応答して、小滴形成の時点と、該モニタジェット本体と関連す る帯電電極への該電圧信号の印加との正しい位相関係を確保するために必要とさ れる質的変化を示す信号を発生する論理手段； を特徴とする小滴監視装置が提供される。In a second form of the invention, a plurality of approximately Droplet monitoring for use in inkjet printers with identical jet bodies In the apparatus, the droplet monitoring device comprises: a) has substantially the same configuration as each jet body of the plurality of jet bodies and has an associated band; Monitor jet body with electrical electrodes; 1)) Receives the droplets generated by the monitor jet body and releases the collected liquid. Collection method: C) a hand electrically isolated from the collection means for receiving liquid discharged from the collection means; Dan; d) means for applying a voltage signal to a charged electrode associated with the monitor jet body; the voltage signal varies between a positive voltage value and an equal negative voltage value; e) detection means for detecting the net charge of the liquid collected by the collection means; and f) in response to said detection means, determining the time point of droplet formation and associated with said monitor jet body; required to ensure the correct phase relationship with the application of the voltage signal to the charged electrode. logical means for generating a signal indicating a qualitative change; A droplet monitoring device is provided which is characterized in that:
論理手段からの信号は、縮小部を適用する周期的信号の印加の中の所定の時点と 、モニタジェット本体とジェットプリンタの複数のジェット本体の中の少なくと も１つの双方における帯電電極への電圧信号の印加との間の時間を、モニタジェ ットの液体の流れに縮小部を適用る周期的信号又は変化する電圧信号の１サイク ルまでの量だけ増減するために使用されるのが好ましい。The signal from the logic means applies the reduction section at a predetermined point in time during the application of the periodic signal. , at least among the monitor jet body and the jet printer's multiple jet bodies. The time between the application of voltage signals to the charged electrodes on both sides of the monitor one cycle of a periodic signal or a varying voltage signal that applies a reduction section to the flow of liquid in the cut Preferably, it is used to increase or decrease amounts up to 100 ml.
以下、本発明の２つの形態における実施例と、それに含まれる変形例及び変更例 を添付の図面を参照して説明する。Below, examples of two forms of the present invention, and examples of modifications and changes included therein. will be explained with reference to the attached drawings.
乳瓦＠ｉ敷欠礼帆 第１図は、帯電電極、電荷検出管及び捕集流体回収器を伴なう本発明の第２の形 態において構成されたモニタジェットアセンブリの全体（部分略、部分斜視及び 部分拡大）図である。Milk tile @i Shikikareisho FIG. 1 shows a second form of the invention with a charged electrode, a charge detection tube and a collected fluid collector. The entire monitor jet assembly configured in a state (partially omitted, partially perspective view, (partially enlarged).
第２図は、硲二タジェットと位相制御システムとの相互関係を示す機能図である 。Figure 2 is a functional diagram showing the interrelationship between the Kajita jet and the phase control system. .
第３図は、本発明の第１の形態における制御システムにより発生される波形を理 想小滴分離時点に対して示す。FIG. 3 illustrates the waveforms generated by the control system in the first embodiment of the invention. Figures are shown for the hypothetical droplet separation time.
第４図は、変換器変調信号の増分位相変化が小滴分離時点に及ぼす影響を示す略 図である。Figure 4 is a schematic diagram illustrating the effect of incremental phase changes in the transducer modulation signal on droplet separation time. It is a diagram.
第５図は、本発明の第１の形態において、調整されるときの単一の波形の一部分 の変化を示す３つの部分に分がれな図である。FIG. 5 shows a portion of a single waveform when adjusted in the first form of the invention. FIG. 3 is a diagram divided into three parts showing changes in .
第６図は、プリンティングジェットとモニタジェットとの適正な位相関係を得る ために（受用される装置の１つの形態を示す略図である。Figure 6 shows how to obtain the correct phase relationship between the printing jet and the monitoring jet. 1 is a schematic diagram illustrating one form of apparatus that may be used.
第７図は、プリンティングジェット位相同期に関する個々のセンサ及び制御装置 を含む、第６図に示される装置の別の形態である。Figure 7 shows individual sensors and controls for printing jet phase synchronization. 7 is an alternative form of the apparatus shown in FIG. 6, including:
第８図は、時間−位置シリアルモードで複数のジェットを動作さぜるためにセン サ及びフィードバック制御素子がマルチブレクスされる第７図の装置の略図であ る。Figure 8 shows how to set up a sensor for operating multiple jets in time-position serial mode. 8 is a schematic diagram of the apparatus of FIG. 7 in which the sensor and feedback control elements are multiplexed; Ru.
図解される実施画一Ω」ｌ徂−な」膠−第１図に示される装置において、インク 又は染料溶液は、安定加圧インク供給源（図示せず）と連通ずる供給管１に供給 されるインクジェット本体２からジェットノズル１６を介して微細な流れ３とし て噴射される。Illustrated Embodiment: In the apparatus shown in FIG. Alternatively, the dye solution is supplied to a supply tube 1 that communicates with a stable pressurized ink supply source (not shown). A fine flow 3 is generated from the inkjet main body 2 through the jet nozzle 16. is injected.
Ｉ〜ランスジューサドライバ変換器ドライバ１３はインクジェッｌ〜本木２内部 の複数の電気的に変形自在の変換器に時間周期交流電圧１４を印加する。液体の 流れ３はノズル１６から規則的な周期をもって流出するので、流れは管状の帯電 電極４の内部で複数個の小滴５に分割される。小滴５は変換器駆動信号１４と同 じ周波数で形成される。小滴５は回収管６の傾斜した内面に当たって落下し、こ の面に沿って一様に流れ、表面張力により小さな液体の塊７を成１〜て集音し、 この管６の中にたまって行く。回収された塊７の中の液体は管６の下端部の開口 から捕集システム回収器９の中へ周期的に滴下し、管１０を介してインク供給源 に戻される。センサ管６と捕集回収器９との間隔を十分に保つことにより、大量 のインク供給に対してセンサ管６の完全な電気的絶縁が達成される。大兄の液体 供給からのこの完全な電気的絶縁により、センサ管６は非常に信頼性が高く且つ 正確な電荷検出装置として機能することかできる。I ~ transducer driver converter driver 13 is inkjet ~ main tree 2 inside A time periodic alternating current voltage 14 is applied to a plurality of electrically deformable transducers. liquid Stream 3 exits the nozzle 16 with regular intervals so that the flow It is divided into a plurality of droplets 5 inside the electrode 4. The droplet 5 is the same as the transducer drive signal 14. formed at the same frequency. The droplet 5 hits the inclined inner surface of the collection tube 6 and falls. Flows uniformly along the surface of the liquid, forms a small liquid mass 7 due to surface tension, and collects sound. It accumulates in this tube 6. The liquid in the collected mass 7 is removed from the opening at the lower end of the tube 6. The collection system drips periodically from the collection system into the collector 9 and is connected to the ink supply via the tube 10. will be returned to. By maintaining a sufficient distance between the sensor tube 6 and the collection device 9, a large amount of Complete electrical isolation of the sensor tube 6 with respect to the ink supply is achieved. big brother's liquid This complete electrical isolation from the supply makes the sensor tube 6 very reliable and It can function as an accurate charge detection device.
閉鎖された下端部に開口を有する管状の回収器６の代わりに、小滴５と受取り、 回収１〜、その後、回収した液体を周期的に放出させる池の河らかの適切な回収 装置（渦が形成された傾斜板など）を使用しても良い。Instead of a tubular collector 6 with an opening at the closed lower end, receiving the droplet 5; Recovery 1~, followed by appropriate recovery from the pond stream with periodic release of the recovered liquid. Devices (such as inclined plates with vortices) may also be used.
帯電電極ドライバ１２は帯電電極１１に時間用１υＩ交流電圧１５（方形波形を 有していても良い）念印加する。信号１５は周期的な変換器駆動信号１／１と同 じ周波数で、供給インクのゼロ電位に対して正電圧がら相補形の負電圧まて交番 変化する。The charging electrode driver 12 applies a 1υI AC voltage 15 (square waveform) to the charging electrode 11 for time. (You may have one) Make a mental impression. Signal 15 is the same as the periodic converter drive signal 1/1. At the same frequency, a positive voltage and a complementary negative voltage alternate with respect to the zero potential of the supplied ink. Change.
流体流れ３の分離の瞬間に、小滴５は帯電電極４により誘導される電荷を獲得す る。誘導電荷の符号は電極４に印加される電圧とは逆である。この誘導電荷は管 ６において回収され、センスアンプ（検出増幅器）１１により検出され、検出増 幅器１１は分割の瞬間が負レベルで起こったが、正レベルで起こったか、又は信 号１５の遷移傾きの一方で起こったかを示す信号を発生ずる。At the moment of separation of the fluid stream 3, the droplet 5 acquires a charge induced by the charging electrode 4. Ru. The sign of the induced charge is opposite to the voltage applied to the electrode 4. This induced charge 6, and detected by a sense amplifier (detection amplifier) 11. Wider 11 indicates that the splitting moment occurred at a negative level, but it occurred at a positive level, or A signal indicating whether one of the transition slopes of No. 15 has occurred is generated.
第２図に示されるｔｉｌ成において、検出増幅器１１は位相制御論理装置２０に より解釈される信号を発生する。論理装置２０はＡＤＶ及びＲＴＤにより示され る２つの信号を発生する。信号ＡＤＶ及びＲＴ Ｄは可変（増分）移相器１８に その出力信号を変更するように命令するために使用される。可変移相器１８はタ ロツク２１からの入力信号６４Ｆ（一連のタロツクパルス２５から構成される） に応答して６４ステップ近似正弦波を発生ずる。ドロツプンンクロナイザ（落下 同期装置）１つはクロック２１がらの信号６４Ｆを（同時に）受信し、信号６４ Ｆの周波数の６４分の１ごとに信号２３、２４及び２２（それぞれ５ＴＲＯＤ 、 ５ＴＲＯＤ、／ ４及び５ＩＧＮＡＬ ＰＩＩＡＳＥとして示される）を発 生する。In the til configuration shown in FIG. Generates a signal that is better interpreted. Logic device 20 is designated by ADV and RTD. generates two signals. The signals ADV and RTD are sent to the variable (incremental) phase shifter 18. Used to command its output signal to change. The variable phase shifter 18 is Input signal 64F from lock 21 (composed of a series of lock pulses 25) In response, a 64-step approximate sine wave is generated. Droppunchronizer (falling) one (synchronizer) receives (simultaneously) the signal 64F from the clock 21 and Signals 23, 24 and 22 (5 TROD each) for every 1/64th of the frequency of F , 5TROD, /4 and 5IGNAL (denoted as PIIASE). live.
実施例の原型においては、５ＩＧＮＡＬ ＰＩＩＡＳＥは、変換器ドライバから の信号と同じ周波数で＋１２Ｖと一１２Ｖの電圧の間を交番変化する方形波であ った。この方形波信号を発生するたｙ）にいくつかの代替回路のうちいずれか１ つを使用すれば良い； Ｓｉｇｎｅｔｉｃｓ Ｃｏ＋ｎｐａｎｙ Ｂｉｐｏｌａ ｒ Ｄｉｖｉｓｉｏｎより標準品目として市販されている集債回路チップタイプ １４８８は十分適切に動作することがわかった。５ＩＧＮＡＬ ＰＩＩＡＳＥは 帯電電極ドライバ１２に、従って帯電電極４に印加されて、ノズル１６から流出 する流れ３から形成される小滴に電荷を誘導する。In the prototype of the example, 5IGNAL PIIASE is from the converter driver. It is a square wave that alternates between +12V and -12V at the same frequency as the signal. It was. To generate this square wave signal, one of several alternative circuits can be used. You can use one; Signetics Co+npany Bipola r Collection circuit chip type commercially available as a standard item from Division The 1488 was found to work reasonably well. 5IGNAL PIIASE is is applied to the charged electrode driver 12 and therefore to the charged electrode 4 and flows out from the nozzle 16. inducing a charge in the droplets formed from stream 3.
第３図には、５ＩＧＮＡＬ ＰＩＩＡＳＥに対する理想のブレークオフ（分離） 時点が上述の信号６４ Ｆ 、 ５ＴＲＯＤ及び５ＴＲＯＤ／ ４との関係を含 めて示されている。Figure 3 shows the ideal break-off (separation) for 5IGNAL PIIASE. The time points include the relationship with the above-mentioned signals 64F, 5TROD and 5TROD/4. It is shown in detail.
５ＩＧＮＡＬ円１八ＳＥが正レベルにあるときに分離時点が発生した場ｈ、検出 増幅器１１−は小満５に負電荷を検出するので、位相制御論理装置２０は、変換 器変調正弦波１４の位相をクロック２１のクロックパルス２５ごとに信号１５に 対して１ステツプずつ遅延させることを増分移相器１８に命令する信号ＲＴＤを 発生する。If the separation point occurs when 5IGNAL circle 18SE is at a positive level, detect Since the amplifier 11- detects a negative charge on the subman 5, the phase control logic device 20 converts The phase of the modulated sine wave 14 is changed to the signal 15 every clock pulse 25 of the clock 21. The signal RTD instructs the incremental phase shifter 18 to delay the phase shifter 18 by one step. Occur.
第２のクロック２６は他の波形に対して非同期的に動作する（原型実施例におい ては、このクロック２６は毎秒３サイクルて振動する信号を発生した）。従って 、信号位相が正であるときに分ｍ時点が発生するたびに、第２のクロック２６の パルスごとに、実際の分離時点は理想分離時点に向がって１ステツプだけ遅延す る。The second clock 26 operates asynchronously with respect to the other waveforms (in the prototype embodiment). (This clock 26 generated a signal that oscillated at three cycles per second). Therefore , the second clock 26 is activated whenever the minute m instant occurs when the signal phase is positive. For each pulse, the actual separation time is delayed by one step towards the ideal separation time. Ru.
しかしながら、５ＩＧＮＡＬ ＰＩＩＡＳＥが負レベルであるときに実際の小滴 分離が起こると、検出増幅器１］は小滴５に正電荷を検出し、位相制御論理装置 ２０に、変換器変調正弦波１１１の位相を第２のクロック２６のパルスごとに１ ステツプずつ進めることを可変移用器１８に命令する信号ＡＤＶを発生させる。However, when 5IGNAL PIIASE is at a negative level, the actual droplet When separation occurs, the sense amplifier 1 detects a positive charge on the droplet 5 and the phase control logic 20, the phase of the converter modulated sine wave 111 is changed by 1 every pulse of the second clock 26. A signal ADV is generated which commands the variable transferer 18 to advance step by step.
従って、信号位相が負であるときに分離時点が発生ずるたびに、サンプルクロッ ク２６のパルスごとに、実際の分な時点は理想分離時点に向かって１ステツプず つ進む。Therefore, whenever a separation point occurs when the signal phase is negative, the sample clock For each pulse of clock 26, the actual time point moves one step toward the ideal separation time point. Go forward one step.
この手順が１−回実行された場なの効果を第４図に示す。実線３０及び３１は変 換器変調信号と、小滴分離の略図とをそれぞれ表わす。点線３２、３３は信号Ａ ＤＶの１サイクル発生に対する応答を示す。信号３２及び小滴分離時点３４は、 共に、第３図に示される理想分離点に向かって進んでいる。The effect when this procedure is executed once is shown in FIG. Solid lines 30 and 31 are Figure 3 depicts a converter modulation signal and a schematic diagram of droplet separation, respectively. Dotted lines 32 and 33 are signal A The response to one cycle of DV is shown. The signal 32 and the droplet separation time point 34 are Both are progressing toward the ideal separation point shown in FIG.
分離時点が信号位相の負から正への遷移の付近又は遷移のときに起こった場なに は、検出増幅器１１は小滴５に不定の電荷を検出する。この状況において、位相 制御論理装置２０は可能な３つの状態の中の１つをとる。小滴５の不定の電荷が 正の閾値レベルを越えていればＡＤＶは真にセラＩ・され、不定の電荷が負の閾 値レベルより低げればｎ Ｔ Ｄは真にセットされ、電荷レベルがこれら２つの 閾値の間にあるときは、いずれも真にセットされない。この第３の場ｈ、分配時 点は基準信号５ＩＧＮＡＬ ＰＩＩＡＳＥに対して正しいタイミング関係にあり 、従って、理想分離時点で理想の位置にあるので、サンプルクロックパルスの発 生に対して可変移相器の調整は行なわれない。If the separation point occurs near or at the transition from negative to positive signal phase, then , the detection amplifier 11 detects an undefined charge on the droplet 5. In this situation, the phase Control logic 20 assumes one of three possible states. The indeterminate charge of droplet 5 is If it exceeds the positive threshold level, ADV is truly activated and the undefined charge is at the negative threshold. If the charge level is lower than the value level, nTD is set to true, and the charge level is lower than these two None is set to true when between the thresholds. This third case h, at the time of distribution The points are in the correct timing relationship with respect to the reference signal 5IGNAL PIIASE. , therefore, since it is in the ideal position at the ideal separation point, the generation of the sample clock pulse is There is no adjustment of the variable phase shifter relative to the current.
落下同期装置１つにより発生される信号２３（図面には信号５ＴＲＩＤとしても 示されている）は５ＩＧＮＡＬ ＰＩＩＡＳＥ （信号２２としても示される） と同一位相の信号である。５ＴＲＯＤとは二ｌ）ｃすＩ・０１）の省略形である 。ＳＴＩ’ｔＯＤの接続時間は１落下周期と正確に等しく、そのタイミングはモ ニタジェットの理想分離時点を中心としている。５ＴＲＯＤ信号の４分の−の接 続時間である信号２４（信号５ＴＲＯＤ／ ４としても示される）もこの関係で タイミングを限定される。Signal 23 generated by one fall synchronizer (also designated as signal 5TRID in the drawing) 5IGNAL PIIASE (also shown as signal 22) It is a signal with the same phase as . 5TROD is an abbreviation for 2l)csuI・01) . The connection time of STI'tOD is exactly equal to one drop cycle, and its timing is It is centered around the ideal separation point of the Nitajet. 5TROD signal 4/4 - connection The duration time signal 24 (also indicated as signal 5TROD/4) also follows this relationship. Timing is limited.
信号２３及び２４は入力信号ＤＲＯＤ （信号２７、これハＤＲＯｐＤｅ＋ｎ＋ ｕ＋ｄという語を略したものである）の印加後にのみ同期装置１つにより出力さ れ、プリンティングジェットに対する基準信号として又は−次基準点として使用 される。Signals 23 and 24 are the input signal DROD (signal 27, which is DROpDe+n+ output by one synchronizer only after the application of can be used as a reference signal for the printing jet or as a next reference point. be done.
可変移相器１８と落下同期装置１つは、共に、第２図及び第３図に示される信号 １４、１５、２３及び２４を表わすデジタル値を記憶するデジタル読出し専用記 憶素子（ＲＯＭ ）である。The variable phase shifter 18 and one drop synchronizer both have the signals shown in FIGS. 2 and 3. A digital read-only memory that stores digital values representing 14, 15, 23, and 24. It is a memory element (ROM).
り一取出される信号６４Ｆと同じ同期の近似正弦波である。This is an approximate sine wave with the same synchronization as the signal 64F that is extracted.
信号１５、２３及び２４も、同様に入力パルス２５と同期して発生される信号６ ４Ｆと同じ同期の２進デジタル信号である。Signals 15, 23 and 24 are also signal 6 generated in synchronization with input pulse 25. It is a binary digital signal with the same synchronization as 4F.
第５図の真理値表５８は、可変移相器１８の出力における入力信号ＡＤＶ及びＲ ＴＤの印加に対する瞬間的応答を示す。Truth table 58 of FIG. 5 shows input signals ADV and R at the output of variable phase shifter 18. The instantaneous response to the application of TD is shown.
真理値表５１）は移相器１８の周期的出力に対する影響を数値表の形て示す。近 似正弦波１−４の連続ステップの値を表わす３つの連続する記憶場所の内容の値 は第１コラムに示されている。それらの値は【ｌ〜ｌ、ｎ及び口」−１である。The truth table 51) shows the influence of the phase shifter 18 on the periodic output in the form of a numerical table. near The values of the contents of three consecutive memory locations representing the values of successive steps of the quasi-sine wave 1-4 is shown in the first column. Their values are [l~l,n and mouth''-1.
第２コラム、第３コラム及び第４コラムは表５ａに示される指示状態に応答する 任意の時点における次のステップの値を示す。近似正弦波１４の任意のステップ ｎにおいて、次の自然シーケンスステップは第１コラムの行ｎに示されるように ｎ＋１になると考えられる。しかしながら、入力信号ＡＤＶが行定されると、次 のステップは記憶場所ｎ＋２の値を有することになるので、正弦波はその自然シ ーケンスで１ステツプだけ進むと考えられる。入力信号ＲＴＤが肯定された場所 は、次のステップは記憶場所ｎの値にとどまるので、正弦波はその自然シーケン スから１ステツプだけ有効に遅延されることになるては指示状磨が遅延、不変、 進みのいずれであるかに従ってｎ。The second, third and fourth columns are responsive to the indication conditions shown in Table 5a. Indicates the value of the next step at any point in time. Arbitrary step of approximate sine wave 14 n, the next natural sequence step is as shown in row n of the first column. It is considered that the number becomes n+1. However, when the input signal ADV is Since the step will have the value in memory location n+2, the sine wave will have its natural It can be considered that each step advances by one step. Where input signal RTD is asserted The next step remains at the value of memory location n, so the sine wave follows its natural sequence. If the instructions are to be effectively delayed by one step from the n according to which one is the leading one.
ｒ＋−Ｌ−１又はｎ＋２となる。It becomes r+-L-1 or n+2.
この作用の効果によって、変換器変調信号１４とデジタル基準信号１５、２３及 び２４との位相関係に変化が発生する。The effect of this action is to combine the converter modulation signal 14 with the digital reference signals 15, 23 and A change occurs in the phase relationship with
変換器変調信号及び関連するモニタの基準信号に対するこの調整を継続して実行 することにより、この調整の縁返し実行の結果、モニタジェットの分離時点と基 準信号との正確な同期が得られることは当業者には明白であろう。Continuing to perform this adjustment to the transducer modulation signal and the associated monitor reference signal As a result of performing this adjustment, the monitor jet separation point and base It will be clear to those skilled in the art that precise synchronization with quasi-signals can be obtained.
従って、これらの基準信号（すなわち、変換器変調信号１４と、基準信号５ＴＲ ＯＤ及び５ＴＲＯＤ／４ ）は多重ジェットプリンタのプリンティンクジエツト に必要な一次信号を供給する手段となることができる。信号２３及び２４は帯電 電極ドライバゲートに対するプリント指令信号として使用され、信号１４は小滴 形成手段、すなわち液体ジェット変調器に印加される。これらの信号は、モニタ ジェットにおけるドリフト源と同一である、プリンティングジェットの小滴分離 時点に関するドリフト源が自動的に絶えず修正されるように、モニタジェット制 御手段により調整される。Therefore, these reference signals (i.e., the transducer modulation signal 14 and the reference signal 5TR OD and 5TROD/4) are printing jets of multiple jet printers. It can serve as a means for supplying the primary signals necessary for. Signals 23 and 24 are charged Used as a print command signal to the electrode driver gate, signal 14 is the droplet applied to the forming means, i.e. the liquid jet modulator. These signals can be monitored Droplet separation in the printing jet, which is the same as the source of drift in the jet monitor jet controls so that sources of point-wise drift are automatically and constantly corrected. Adjusted by control means.
上述のような、小滴形成の時間的変化に加えて、インクジェット変調器には構成 要素間の製造公差による固体差も存在する。この変動の主要な部分を左右する２ つのパラメータ、すなわち、ジェットオリフィスのサイズのばらつきと、インク ジェット流に最初の摂動を与えるなめに使用される圧電変形変換器の結斤係数の 変動とがある。これらの構成要素の製造時の差は変調ジェットの分離距離の差に つながる。In addition to the temporal variation of droplet formation, as described above, inkjet modulators also have Individual differences also exist due to manufacturing tolerances between elements. 2, which controls the main part of this fluctuation. two parameters, namely jet orifice size variation and ink of the coagulation coefficient of the piezoelectric deformation transducer used to provide the initial perturbation to the jet stream. There are fluctuations. Differences in the manufacturing of these components result in differences in the separation distance of the modulating jets. Connect.
ジェット変調器のこのような固体差を修正するために使用できる装置の１つの形 態が第６図に示されている。この装置においては、モニタジェットアセンブリ４ ０は３つの出力信号、すなわち変換器変調１３号１４、信号２３ ＜５ＴＲＯＤ ）及び信号２４ （ＳＴＲＯＤ／ ４ ）を発生する。信号２３及び２４はモニ タジェットの分離時点に関して適正な位相に限定される。それぞれの電位差計３ ７を調整することにより、各ジェット変調器に印加される信号１４の強さを増減 することができる。これは、それぞれの圧電変換器の機械的変形の＠幅を変動さ せる効果を有し、分離時点に至る経過時間を直接制御する。One form of device that can be used to correct for such individual differences in jet modulators is The situation is shown in FIG. In this device, monitor jet assembly 4 0 is the three output signals, i.e. converter modulation 13 No. 14, signal 23 < 5TROD ) and a signal 24 (STROD/4). Signals 23 and 24 are monitor limited to the proper phase with respect to the point of separation of the taggets. each potentiometer 3 Increase or decrease the strength of the signal 14 applied to each jet modulator by adjusting 7 can do. This varies the width of the mechanical deformation of each piezoelectric transducer. This has the effect of directly controlling the time elapsed to the point of separation.
プリンティングジエツ１−の分離時点を互いに同じ瞬間に、またモニタジェット と同じ瞬間に（すなわち、モニタジェットに対して一定の位相関係で）発生させ ること、従ってプリンティング信号５ＴＲＯＤと適正な位相関係をもって発生さ せることを第６図に示される装置を使用して可能にした方法を以下に説明する。The separation points of the printing jets 1- and 1- are at the same moment of each other, and the monitoring jets are occurs at the same instant (i.e., in a constant phase relationship with respect to the monitor jet). Therefore, the printing signal 5TROD is generated with a proper phase relationship with the printing signal 5TROD. The manner in which this has been made possible using the apparatus shown in FIG. 6 will now be described.
信号５ＴＲＯＤ（２３）及び信号５ＴＲＯＤ／ ４ （２４）は、共に、入力信 号ＤＲＯＤ （２７）からの要求による通常のプリント動作中に出力される。全 幅プリント信号５ＴＲＯＤ（２３）又は４分の１幅試験モードプリント信号５Ｔ ＲＯＤ／ ４ （２４）は帯電電極ドライバスイッチ３５をイネーブルするため にスイッチ３６により選択的に印加されれば良い。スイッチ３５により、ランプ 信号４１を限流保護抵抗器４２を介して帯電電極３つに印加することができる。Signal 5TROD (23) and signal 5TROD/4 (24) are both input signals. It is output during normal printing operation according to a request from No. DROD (27). all Width print signal 5TROD (23) or quarter width test mode print signal 5T ROD/4 (24) is for enabling the charged electrode driver switch 35. It is sufficient if the voltage is selectively applied by the switch 36. Switch 35 turns on the lamp. A signal 41 can be applied to the three charged electrodes via a current limiting protection resistor 42.
スイッチ３５がランプ信号４１を電ｆｉ３９に供給できるようにするなめにスイ ッチ３６が５ＴＲＯＤ／４ （２４）をイネーブルすると、その結果、電極３９ に現われるゲート信号は小滴サイクル時間の４分の１の時間のみ存在する。この ゲート信号は第６図にタイミング図の形で信号４３として表わされている。To enable switch 35 to supply ramp signal 41 to electric fi 39, switch 36 enables 5TROD/4 (24), resulting in electrode 39 The gate signal that appears at is only present for one quarter of the drop cycle time. this The gating signal is represented in timing diagram form as signal 43 in FIG.
当業者には良く知られているように、このような狭いパルスを゛電極３つのよう な小滴帯電手段に印加すると、信号が電極３９に存在しているときに小滴形成時 点が発生した場合にのみ小滴を適正に帯電することができる。これは電位差計３ ７の調Ｖにより行なうことができる。１ｉｌｉ［の効果ヒ観察又は監視する方法 はいくつかある。たとえば、電位差計３７を調整しながら動作中の・ｒンクジェ ッ１ヘプリンタのプリン１〜出力を観察しても良く、プリント面のラスタープリ ント出力が餅察者に適度に規則正しく見えれば、分離時点は全ての通常プリント 動作について信号５ＴＲＯＤ（２３）と適正な位相Ｆ４４にあることになる。As is well known to those skilled in the art, such narrow pulses can be applied to When a signal is present at electrode 39, when a droplet is formed, Only when a spot occurs can a droplet be properly charged. This is potentiometer 3 This can be done in key V of 7. How to observe or monitor the effects of There are several. For example, while adjusting the potentiometer 37, You can also observe the printer's print 1 to output, and check the raster print on the print surface. If the output looks reasonably regular to the mochi observer, the separation point is the same as all normal prints. It will be in proper phase F44 with signal 5TROD(23) for operation.
モニタジェットの分離時点との間にも非常に緊密なタイミング関ｆａｔがあるの で、第２図の制御手段によるモニタジェットアセンブリの分離時点の自動修正は 、増幅器１３からの同じ変換器変調信号が使用されるという理由により、プリン ティングジェットに対する修正でもある。従って、この装置を使用すれば、各プ リンティングジェットの分な時点をモニタジェットアセンブリと同じ時点に容易 に設定することができる。There is also a very close timing relationship with the monitor jet separation point. The automatic correction at the time of separation of the monitor jet assembly by the control means shown in Fig. 2 is , because the same transducer modulation signal from amplifier 13 is used. It is also a modification to the ting jet. Therefore, if you use this device, each program Easily align the linting jet at the same time as the monitor jet assembly Can be set to .
上述の装置及び方法の変形又は変更は可能である。たとえば、電位差計３７の代 わりに、電気信号を減衰するなめに使用することができる他の何らかの装置を使 用しても良い。また、小滴の基準信号に対する分離時点を変更するために他の阿 らかの装置（１例として位相変化回路）を使用することにより同じ効果が得られ る。信号５ＴＲＯＤ及び５ＴＲＯＤ／ ４を、同じ意味を示す別の形邪の信号と 置換えても良く、モニタジェットの分離時点に対するプリント用小滴の分離時点 を検査するために本発明の概念を逸脱することなく別の方法を使用しても差しつ かえない。Variations or modifications to the apparatus and methods described above are possible. For example, the potentiometer 37 Instead, use some other device that can be used to attenuate the electrical signal. You can also use it. Also, other parameters are used to change the droplet separation time relative to the reference signal. The same effect can be obtained by using a similar device (one example is a phase change circuit). Ru. Signals 5TROD and 5TROD/4 are considered to be different forms of evil signals that have the same meaning. The separation point of the print droplet relative to the separation point of the monitor jet may also be replaced. Other methods may be used to test the It doesn't change.
以上説明した装置を、操（＋、者がプリント動ｆ１Ｅを観察する必要のない形ｆ ｍで容易に実現することができる。辺上、そのような装置を第７図を参照して説 明する。The apparatus described above can be operated (+) in a form that does not require a person to observe the print movement f1E. This can be easily realized using m. On the other hand, such a device will be explained with reference to Figure 7. I will clarify.
第７図の装置において、モニタジェットアセンブリ４ｏは変換器変調信号１！１ 、信号５ＴＲＯＤ（２３）及び信号５ＴＲＯＤ／ ４ （２４）を発生し、供給 する。センサ装置５３、５４及び５５は分離時点かモニタジェットの分離時点と 適正な関係にあるが否かを判定するために（重用される。このセンサ装置は小滴 の電荷を検出する電荷検出装置であっても良く、又は小滴が偏向領域（図示せず ）を通過した後に結果とし７て形成される軌跡パターンを観察することにより小 滴が適正に帯電されたがごがを判定するように配置されるシリコン光検出器ある いはそのようなシリコン光検出器又は同様の光検出器のアレイなどの光学的装置 であっても良い。In the apparatus of FIG. 7, the monitor jet assembly 4o has a transducer modulated signal 1!1 , generates and supplies signal 5TROD (23) and signal 5TROD/4 (24) do. The sensor devices 53, 54 and 55 are connected to the point of separation or the point of separation of the monitor jet. This sensor device is used to determine whether there is a proper relationship or not. The droplet may be a charge detection device that detects the charge in the deflection region (not shown). ) by observing the trajectory pattern formed as a result. There is a silicon photodetector positioned to determine when the drop is properly charged. or an optical device such as a silicon photodetector or an array of similar photodetectors. It may be.
センサ装置５３、５４及び５５の出力は、分離制御装置４４、４５及び４６を制 御するそれぞれのフィードバック制御装置５０゜５１及び５２に対する指示入力 どして作用する。各分離制御装置は、単一のジェットの分離時点を変１ヒさせる ためのいくつかの公知の装置の中グ）いずれが１ってあれば良い。装置は第６図 の電位差計３７のような信号減衰器であってもＪ（〈：第２図の図中符号１８に 示されるような位相変化素子であっても良く；又はこの目的のために一般に使用 される先に開示された装置の中の他のいずれがのちのであっても良い。The outputs of the sensor devices 53, 54 and 55 control the separation control devices 44, 45 and 46. Input instructions to each feedback control device 50, 51 and 52 to control How does it work? Each separation control device varies the separation point of a single jet. Among several known devices for this purpose, any one of the following is sufficient. The device is shown in Figure 6. Even if the signal attenuator is a potentiometer 37, It may be a phase change element as shown; or commonly used for this purpose. Any other of the previously disclosed devices may be used later.
多数の別個のジェットを有するジェットプリンタにおいて本発明を実現するため に必要とされるハードウェアの量を少なくする構成が第８図に示されている。こ の構成においては、変換器変調信号は分離制御装置／１４ 、 ／１５及び４６ をそれぞれ通過した後にジェット本体４７、４８及び４つの圧電変形変換器に印 加される。マイクロコンピュータ又は他の専用ハードウェアてあればよいフィー ドバック制御装置５９はセンサ素子５６により実行される観察の結果として分離 制御装置４４、４５及び４６に修正を加えるために使用される。To implement the invention in a jet printer with a large number of separate jets An arrangement that reduces the amount of hardware required is shown in FIG. child In the configuration, the converter modulation signal is transmitted to separate controllers /14, /15 and 46 After passing through the jet bodies 47, 48 and the four piezoelectric deformation transducers, added. A microcomputer or other dedicated hardware is required. The back control device 59 separates as a result of the observations carried out by the sensor element 56. It is used to make modifications to the control devices 44, 45 and 46.
第８図に示される構成において、フィードバック制御装置は時間−位置シリアル マルチプレクスモードで使用されている。センサ５６はジェット本体４７を使用 して発生される小滴からの応答をサンプリングし、分離制御装置４４に修正結果 を加えている。この調整が本発明のさきの教示に従って実行された場き、センサ ５６は位置５７をサンプリングするためにマルチプレクスされ、フィードバック 制御装置５つの制御出力は分離制御装置４５に修正を加えるためにマルチプレク スされる。この動作は、アレイの全てのジェット本体が分離位相同期作用を受け るまで繰返される。In the configuration shown in FIG. 8, the feedback controller is time-position serial. Used in multiplex mode. Sensor 56 uses jet body 47 The responses from the droplets generated are sampled and the corrected results are sent to the separation controller 44. is added. When this adjustment is performed in accordance with the foregoing teachings of the present invention, the sensor 56 is multiplexed to sample position 57 and feedback The control outputs of the five controllers are multiplexed for modification to the separate controller 45. will be missed. This operation means that all jet bodies in the array are subjected to a separate phase-locking action. is repeated until
この手順を実行するための装置は、ジェット流のプリント動作を順次１Ｙ１Ｎ察 するためのテレビカメラなどの光学センサと、一連の電位差計を装置４４、４５ 及び４６の所定の位置に１系きさせるための（１Ｍ、 Ｆｄ的に作動される工具 とから構成することができるであろう。The device for carrying out this procedure sequentially monitors the printing operation of the jet flow 1Y1N. Devices 44, 45 include an optical sensor such as a television camera and a series of potentiometers for and 46 predetermined positions (1M, Fd-operated tool) It could be constructed from.
産業上の利用可能性 本発明は織物に模様をプリン１〜するために使用されるジェットプリンタに使用 するために開発された。しかしながら、本発明は江意の種類のジェット・プリン タに適用可能である。Industrial applicability The present invention is used for jet printers used to print patterns on textiles. was developed to. However, the present invention does not apply to jet printers of Jiang Yi type. Applicable to data.
ＦｔＧ、２− 信号６４Ｆ ｌ−、精品−− Ｆｔｃｙ、Ｊ。FtG, 2- Signal 64F l-, excellent product-- Ftcy, J.
Ｆｔａ、 ５ 手続補正書（方式） 昭和６２年３月１９日 特許庁長官 黒 １）明 雄 殿 １、事件の表示 ＰＣＴ／ＡＵ８５１００３０７ ２、発明の名称 インクジェットプリンタにおける液体ジェットの監視および調整装置 ３、補正をする者 事件との関係 特許出願人 住所 〒１０５東京都港区虎ノ門−丁目８番ＸＯ号５、補正命令の日付 ６、補正の対象 明細書及び請求の範囲の翻訳文 ７、補正の内容 明細書、請求の範囲の翻訳文の浄書 （内容に変更なし） ８、添付書類の目録 明細書及び請求の範囲の翻訳文 各１通国際調査報告 ＡＮＮＥＸＴｏＴＨＥＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＩＩＡＬＳＥＡＲＣＨＲＥＰＯＲＴ ＯＮFta, 5 Procedural amendment (formality) March 19, 1985 Commissioner of the Patent Office Kuro 1) Akio 1.Display of the incident PCT/AU85100307 2. Name of the invention Liquid jet monitoring and adjustment device in inkjet printers 3. Person who makes corrections Relationship to the incident: Patent applicant Address: No. 5 XO-8, Toranomon-chome, Minato-ku, Tokyo 105, Date of amendment order 6. Subject of correction Translation of the description and claims 7. Contents of correction Translation of the specification and claims (No change in content) 8. List of attached documents Translation of the description and claims - one copy each of the international search report ANNEXToTHEINTERNATIOIIIALSEARCHREPORT ON
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- 1985-12-05 EP EP19860900018 patent/EP0204773A4/en not_active Withdrawn
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