JPS6233953B2 - - Google Patents
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- JPS6233953B2 JPS6233953B2 JP4465179A JP4465179A JPS6233953B2 JP S6233953 B2 JPS6233953 B2 JP S6233953B2 JP 4465179 A JP4465179 A JP 4465179A JP 4465179 A JP4465179 A JP 4465179A JP S6233953 B2 JPS6233953 B2 JP S6233953B2
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
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- B41J2/21—Ink jet for multi-colour printing
- B41J2/2121—Ink jet for multi-colour printing characterised by dot size, e.g. combinations of printed dots of different diameter
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、インクジエツト記録装置、さらに詳
しくは、偏向を行なつて中間調記録の行なえるイ
ンクジエツト記録装置におけるインク滴帯電法に
関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to an ink jet recording apparatus, and more particularly, to an ink droplet charging method in an ink jet recording apparatus capable of performing halftone recording by performing deflection.
従来インクジエツト記録装置として数多くの方
式が知られている。その内電気音響変換素子を用
いたインクオンデイマンド型のインクジエツト記
録装置は、構成の単純さや、形成したインク滴す
べてを記録して用いるため、インクの回収の必要
がない等の長所がある。さらに電気音響変換素子
に与える電気信号によりインク滴の大きさを変え
ることが可能で、中間調の記録を行なうことがで
きる。従来中間調記録を行なう装置として記録紙
をドラムに巻き付けドラムを回転させて走査を行
なうものが知られている。しかしこのような装置
では、記録紙をドラムに巻き付ける手間等がある
ためこの点を改良し、記録紙の取り扱いが簡単な
インク滴を偏向させて走査を行なう方法を用いる
ことが望まれている。ところが従来知られている
電気的な偏向法では、インク滴の大きさが変わる
と偏向量が変わつてしまうという問題点があつ
た。 Many types of inkjet recording devices have been known in the past. Among these, an ink-on-demand type inkjet recording device using an electroacoustic transducer has advantages such as a simple structure and no need to collect ink because all formed ink droplets are recorded and used. Furthermore, the size of the ink droplet can be changed by an electric signal applied to the electroacoustic transducer, making it possible to record halftones. 2. Description of the Related Art Conventionally, a device for performing halftone recording is known in which recording paper is wound around a drum and the drum is rotated to perform scanning. However, in such an apparatus, it is necessary to wind the recording paper around a drum, so it is desired to improve this point and use a method of scanning by deflecting ink droplets, which makes handling of the recording paper easier. However, the conventionally known electrical deflection method has a problem in that the amount of deflection changes when the size of the ink droplet changes.
本発明の目的は、インク滴の大きさが変わつて
も偏向を行なうことの可能な中間調記録の行なう
ことができかつノズルのマルチ化に有効なインク
ジエツト記録装置のインク滴帯電法を提供するこ
とにある。 SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an ink droplet charging method for an inkjet recording apparatus that is capable of performing halftone recording that allows deflection even when the size of the ink droplet changes, and is effective for multi-nozzle design. It is in.
本発明によれば、所定の時間間隔で出力される
濃度情報信号に従つてオンデイマンド型インクジ
エツトヘツドより濃度に対応した重量のインク滴
を噴射させ、前記インク滴を前記インクジエツト
ヘツドのノズル前方に配置した帯電電極により帯
電を行ない、前記帯電したインク滴を一定の電圧
が印加された偏向電極により偏向を行つて記録を
行なうインクジエツト記録装置のインク滴帯電法
において、駆動波形の形状に従つて噴射するイン
ク滴の重量が可変なオンデイマンド型インクジエ
ツトヘツドを用い、あらかじめ前記駆動波形の中
より使用するインク滴重量の範囲内で飛翔速度が
一定で各々所望の重量のインク滴を噴射する駆動
波形を選択し、確保しておきさらにこれらの駆動
波形に対して駆動波形を印加してからノズルより
インク滴が切断するまでの滴形成時間の関係を求
めておき、前記帯電電極には、時間に対し一定の
割合で増加する鋸歯状波又は階段波形状を持ち前
記所定の間隔でくり返される波形の振巾を指定さ
れた偏向量に比例して変調した電圧を印加してお
き、前記濃度信号により前記確保した駆動波形の
中より濃度情報に対応する重量の滴を噴射する駆
動波形を選択し、前記帯電波形の原点に対し、前
記濃度信号により求まるインク滴重量に比例し最
も重いインク滴においても前記所定の時間間隔以
下となるように定めた時間からその時噴射するイ
ンク滴の滴形成時間を差し引いた時間だけ遅らせ
て前記駆動波形を前記オンデイマンド型インクジ
エツトヘツドに印加するようにしたことを特徴と
するインクジエツト記録装置のインク滴帯電法が
得られる。さらに本発明によれば所定の時間間隔
で出力される濃度情報信号に従つてオンデイマン
ド型インクジエツトヘツドより濃度に対応した重
量のインク滴を噴射させ、前記インク滴を前記イ
ンクジエツトヘツドのノズル前方に配置した帯電
電極により帯電を行ない、前記帯電したインク滴
を一定の電圧が印加された偏向電極により偏向を
行つて記録を行なうインクジエツト記録装置のイ
ンク滴帯電法において、駆動波形の形状に従つて
噴射するインク滴の重量が可変なオンデイマンド
型インクジエツトヘツドを用い、あらかじめ前記
駆動波形の中より使用するインク滴重量の範囲内
で飛翔速度が一定で各々所望の重量のインク滴を
噴射する駆動波形を選択し、確保しておきさらに
これらの駆動波形に対して駆動波形を印加してか
らノズルよりインク滴が切断するまでの滴形成時
間の関係を求めておき、前記帯電電極には、時間
に対し一定の割合で増加する鋸歯状波又は階段波
形状を持ち前記所定の間隔でくり返される波形の
電圧を印加しておき、前記濃度情報信号により前
記確保した駆動波形の中より濃度情報に対応する
重量の滴を噴射する駆動波形を選択し、前記帯電
波形の原点に対し、前記濃度信号からのインク滴
重量と指定される偏向量との積に比例し最も重い
滴を最も大きな偏向量となる時に前記所定の時間
間隔以下となるように定めた時間から、その時噴
射するインク滴の滴形成時間を差し引いた時間だ
け遅らせて前記駆動波形を前記オンデイマンドヘ
ツドに印加するようにしたことを特徴とするイン
クジエツト記録装置のインク滴帯電法が得られ
る。 According to the present invention, ink droplets having a weight corresponding to the concentration are ejected from an on-demand type ink jet head in accordance with a concentration information signal outputted at predetermined time intervals, and the ink droplets are directed in front of the nozzles of the ink jet head. In the ink droplet charging method of an inkjet recording device, the ink droplet is charged by a disposed charging electrode, and the charged ink droplet is deflected by a deflection electrode to which a constant voltage is applied to perform recording. Using an on-demand type ink jet head in which the weight of ink droplets to be used is variable, a drive waveform is selected in advance from among the drive waveforms that ejects ink droplets of a desired weight with a constant flying speed within the range of the weight of the ink droplets to be used. Furthermore, the relationship between the droplet formation time from the time the drive waveform is applied until the ink droplet is cut off from the nozzle is determined for these drive waveforms. A voltage is applied that modulates the amplitude of a waveform having a sawtooth waveform or a staircase waveform that increases at a constant rate and is repeated at the predetermined intervals in proportion to the specified deflection amount, and A drive waveform for ejecting a droplet with a weight corresponding to the density information is selected from among the drive waveforms secured, and the waveform is proportional to the weight of the ink droplet determined by the density signal with respect to the origin of the charging waveform, even for the heaviest ink droplet. The driving waveform is applied to the on-demand type ink jet head with a delay of a time determined by subtracting the droplet formation time of the ink droplet to be ejected at that time from the time determined to be equal to or less than the predetermined time interval. An ink droplet charging method for an inkjet recording device is obtained. Furthermore, according to the present invention, ink droplets having a weight corresponding to the concentration are ejected from an on-demand type ink jet head in accordance with a concentration information signal output at predetermined time intervals, and the ink droplets are directed in front of the nozzles of the ink jet head. In the ink droplet charging method of an inkjet recording device, the ink droplet is charged by a disposed charging electrode, and the charged ink droplet is deflected by a deflection electrode to which a constant voltage is applied to record. Using an on-demand ink jet head whose weight of ink droplets is variable, a drive waveform is selected in advance from among the drive waveforms that ejects ink droplets of a desired weight with a constant flying speed within the range of the weight of the ink droplets to be used. Furthermore, the relation between the droplet formation time from the time when the drive waveform is applied until the ink droplet is cut off from the nozzle is determined for these drive waveforms. A voltage having a sawtooth waveform or a step waveform that increases at a constant rate and is repeated at the predetermined intervals is applied, and the concentration information is selected from among the drive waveforms secured by the concentration information signal. Select a driving waveform for ejecting a heavy droplet, and select a driving waveform to eject a heavy droplet, and the heaviest droplet will have the largest deflection amount in proportion to the product of the ink droplet weight from the concentration signal and the specified deflection amount with respect to the origin of the charging waveform. The driving waveform is applied to the on-demand head after being delayed by a time that is determined by subtracting the droplet formation time of the ink droplet to be ejected at that time from the time set to be equal to or less than the predetermined time interval. An ink droplet charging method for an inkjet recording device is obtained.
以下本発明について図面を参照しながら詳細な
説明を行なう。 The present invention will be described in detail below with reference to the drawings.
第1図は本発明によるインクジエツト記録装置
の1実施例を説明するための概略図である。本装
置は、信号の振幅により形成されるインク滴の大
きさを制御することのできるインクジエツトヘツ
ド1と、周期的な波形、本実施例では一例として
鋸歯状の電圧を出力する電圧印加手段6と、ノズ
ルにより噴出されるインク滴に電荷を与える荷電
電極5と偏向量を指示する偏向量指定部7と、イ
ンク滴の重量を指定する電気信号を前記鋸歯状波
に同期して出力する信号源8と、この信号源8か
ら電気信号を受け、インク滴の重量に応じて前記
鋸歯状波に対して一定時間遅らせてインクジエツ
トヘツドに信号を入力させる遅延手段9と、帯電
したインク滴を偏向する偏向電極10と紙等の記
録媒体12とからなる。ここで示したインクジエ
ツトヘツド1は図示されていないインク供給系よ
り与えられる導電性インクで満されているノズル
3とインク室4と、電気音響変換器としてのピエ
ゾ振動子2とからなり、インクオンデイマンド型
の1例として知られている。インク滴を形成する
とき、ピエゾ振動子に電気信号として電圧パルス
が印加されると、ピエゾ振動子は電圧に応じて応
力を生じ、インク室の圧力を高め、ノズル3より
インクを押し出す。このようなインクジエツトヘ
ツドは一般に駆動電圧波形の振巾やパルス巾を変
えると、噴射するインク滴の重量や速度が変わる
ことが知られている。本発明では、滴速度が一定
となる条件で種々の滴重量を噴射するような振巾
とパルス幅の組み合めをあらかじめ求めておき、
この中より濃度信号により対応する重量のインク
滴を噴射する振巾とパルス巾を選択してヘツドを
駆動させる。 FIG. 1 is a schematic diagram for explaining one embodiment of an inkjet recording apparatus according to the present invention. This apparatus includes an ink jet head 1 that can control the size of ink droplets formed by the amplitude of a signal, and a voltage applying means 6 that outputs a periodic waveform, as an example of a sawtooth voltage in this embodiment. a charging electrode 5 that applies a charge to the ink droplet ejected by the nozzle; a deflection amount specifying section 7 that specifies the amount of deflection; and a signal that outputs an electric signal specifying the weight of the ink droplet in synchronization with the sawtooth wave. a source 8, a delay means 9 which receives an electric signal from the signal source 8 and inputs the signal to the ink jet head after delaying the sawtooth wave by a predetermined time depending on the weight of the ink droplet; It consists of a deflection electrode 10 that deflects and a recording medium 12 such as paper. The ink jet head 1 shown here consists of a nozzle 3 filled with conductive ink supplied from an ink supply system (not shown), an ink chamber 4, and a piezo vibrator 2 as an electroacoustic transducer. It is known as an example of on-demand type. When an ink droplet is formed, when a voltage pulse is applied to the piezoelectric vibrator as an electric signal, the piezoelectric vibrator generates stress in response to the voltage, increases the pressure in the ink chamber, and pushes out the ink from the nozzle 3. It is generally known that in such an ink jet head, when the amplitude or pulse width of the driving voltage waveform is changed, the weight and speed of the ejected ink droplets can be changed. In the present invention, combinations of amplitude and pulse width are determined in advance so that various droplet weights are ejected under conditions where the droplet velocity is constant.
From among these, the amplitude and pulse width for ejecting ink droplets of the weight corresponding to the density signal are selected and the head is driven.
ここでインクジエツトヘツドのピエゾ振動子に
入力する信号としては、例えば一定のパルス幅
で、振幅がインク滴の重量に対応して変化するよ
うなものを用いる。ノズルより噴出されるインク
滴は荷電電極5に与えられている電圧により荷電
される。そして電源11から一定電圧を印加され
た偏向電極10にて偏向された後、紙等の記録媒
体12に打込まれる。このとき偏向量を変えるに
は、偏向電界は一定にしておき、インク滴の帯電
量を変えることにより行なう。 Here, the signal input to the piezo vibrator of the ink jet head is, for example, a signal having a constant pulse width and whose amplitude changes in accordance with the weight of the ink droplet. Ink droplets ejected from the nozzle are charged by the voltage applied to the charging electrode 5. After being deflected by a deflection electrode 10 to which a constant voltage is applied from a power source 11, it is driven into a recording medium 12 such as paper. At this time, the amount of deflection can be changed by keeping the deflection electric field constant and changing the amount of charge on the ink droplet.
本発明による帯電機構をさらに詳しく説明す
る。まず、一例として第2図aにように偏向量を
3段階に変化させる場合を考える。電圧印加手段
6は偏向量指定部7からの第2図aのような偏向
量の指示に応じて、第2図bのようにインク滴形
成周期と同一の周期を持ち振幅が偏向量の大きさ
に比例して変調された鋸歯状波を出力する。この
電圧は荷電電極5に与えられる。 The charging mechanism according to the present invention will be explained in more detail. First, as an example, consider a case where the amount of deflection is changed in three stages as shown in FIG. 2a. The voltage applying means 6 responds to a deflection amount instruction from the deflection amount specifying section 7 as shown in FIG. Outputs a sawtooth wave modulated in proportion to the This voltage is applied to the charging electrode 5.
この鋸歯状波に同期して第2図cのように信号
源8よりインク滴の重量を指定する電気信号が出
力される。この信号は遅延回路9に入力され、第
2図dのようにそのインク滴の重量、すなわち電
気信号の振幅に応じて一定の時間遅延されてピエ
ゾ振動子2に入力され、インク滴が形成される。
この遅延量は、インクがノズルより切断すると
き、(例えば第2図dで時刻t1で示された時点の
荷電電極の電圧(例えば、第2図bでV1)が形成
されるインク滴の重量mに比例するように選ばれ
る。第2図bのように荷電電極の電圧が鋸歯状波
のときは、第2図dに示すように遅延量α+パル
ス幅がインク滴の重量に比例するように遅延量α
を制御すればよい。ここでピエゾ振動子に与えら
れた電気信号の立下り時刻とインクがノズルより
切断される時刻の差βが大きいときには、遅延量
αとしてβの大きさだけ補正する必要がある。 In synchronization with this sawtooth wave, the signal source 8 outputs an electrical signal specifying the weight of the ink droplet, as shown in FIG. 2c. This signal is input to the delay circuit 9, and as shown in FIG. 2d, it is delayed for a certain period of time according to the weight of the ink droplet, that is, the amplitude of the electric signal, and then input to the piezoelectric vibrator 2, where an ink droplet is formed. Ru.
This amount of delay is determined by the amount of ink droplet formed when the ink leaves the nozzle (e.g., the voltage of the charging electrode at the time indicated at time t 1 in FIG. 2d (e.g., V 1 in FIG. 2b)). When the voltage of the charging electrode is a sawtooth wave as shown in Figure 2b, the delay amount α + pulse width is proportional to the weight of the ink droplet, as shown in Figure 2d. The delay amount α is set so that
All you have to do is control. Here, when the difference β between the falling time of the electric signal applied to the piezo vibrator and the time when the ink is cut off from the nozzle is large, it is necessary to correct the delay amount α by the magnitude of β.
このような帯電機構によりインク滴は、インク
滴の帯電量qと、重量mとの比kが同一偏向量に
対して一定の値となり、かつ偏向量とkの値が比
例するように帯電される。このように帯電された
インク滴は、一定電圧が印加されている偏向電極
10にて偏向されるが、kの値が同じであればイ
ンク滴の重量が異なつても同一の加速を受けるた
め偏向量は等しくなる。 With such a charging mechanism, the ink droplet is charged so that the ratio k between the charge amount q of the ink droplet and the weight m becomes a constant value for the same amount of deflection, and the value of k is proportional to the amount of deflection. Ru. The ink droplet charged in this way is deflected by the deflection electrode 10 to which a constant voltage is applied, but if the value of k is the same, even if the weight of the ink droplet is different, it will be deflected because it will receive the same acceleration. The quantities will be equal.
また偏向量はkの値に比例する。 Further, the amount of deflection is proportional to the value of k.
上記の実施例において信号源8からの信号とし
てはインク滴の重量を指定するものであればどの
ようなアナログまたはデジタル信号でも使用でき
る。この場合、遅延手段としては、この信号に応
じて電圧印加手段より出力される一定の波形を持
つ電圧に対し上述と同様のインク滴の重量に対応
した遅延時間および振幅を持つパルスを出力する
ものを用いなければならない。 In the embodiments described above, the signal from signal source 8 can be any analog or digital signal that specifies the weight of the ink drop. In this case, the delay means is one that outputs a pulse having a delay time and amplitude corresponding to the weight of the ink droplets similar to those described above in response to a voltage having a constant waveform output from the voltage application means in response to this signal. must be used.
次にインク滴の大きさを不連続的(デイスクリ
ート)に変化させる場合には第3図に示すように
荷電電極に印加する電圧波形として各インク滴の
大きさに対応してインク滴の帯電量と重量の比が
一定となるような電圧値を有する階段波を印加し
てもよい。この場合には荷電電極に印加されてい
る電圧は、所定の期間一定の値となるため、イン
ク滴の形成時にインクのノズルからの切断時刻に
多少変動があつてもインク滴の帯電量の変動は小
さくなる。 Next, when changing the size of the ink droplets discontinuously, as shown in Figure 3, the voltage waveform applied to the charging electrode changes the charging of the ink droplets in accordance with the size of each ink droplet. A staircase wave having a voltage value such that the ratio of volume to weight is constant may be applied. In this case, the voltage applied to the charging electrode remains constant for a predetermined period of time, so even if there is some variation in the time when the ink is disconnected from the nozzle during the formation of the ink drop, the amount of charge on the ink drop will change. becomes smaller.
次に、本発明によるインク滴帯電法の制御に関
する第2の実施例を第4図を用いて説明する。 Next, a second embodiment of the control of the ink droplet charging method according to the present invention will be described with reference to FIG.
この実施例では電圧印加手段6は第1図に示し
た実施例とは異なつて、振幅変調を行なわない一
定の電圧波形を出力する。この電圧波形の周期は
インク滴形成周期と一致している。一方、信号源
8からは電圧印加手段6からの電圧波形に同期し
て、インク滴重量を指定する電気信号が演算回路
91に対して出力される。インク滴重量を指定す
る電気信号としては、時間巾あるいは振幅がイン
ク滴重量に比例して変化する電圧パルスや、イン
ク滴重量に比例した2進コード等が使用できる。
また演算回路91には、偏向量指定手段7からの
偏向量指定信号も電圧印加手段6からの電圧波形
に同期して入力される。すると演算回路からイン
ク滴重量と偏向量の積の大きさに比例した値から
駆動パルスを印加してからノズルより滴が切断す
るまでに要する時間を差し引いた遅延時間を示す
信号が出力されこの信号は遅延回路に入力され
る。遅延回路92は、電圧印加手段6からの帯電
電圧波形に対して演算回路からの信号に応じて遅
らせてピエゾ駆動パルス信号を出力する。このパ
ルス信号により形成されたインク滴は、電圧印加
手段の帯電波形に対してインク滴重量と偏向量と
の積に比例した時間だけ遅れてノズルより切断す
る。帯電波形は、一定の傾きで電圧が増加するも
のであるからインク滴がノズルより切断する時点
での電圧値は、インク滴重量と偏向量との積に比
例する値となる。 In this embodiment, the voltage applying means 6 outputs a constant voltage waveform without amplitude modulation, unlike the embodiment shown in FIG. The period of this voltage waveform matches the ink droplet formation period. On the other hand, the signal source 8 outputs an electric signal specifying the weight of the ink droplet to the arithmetic circuit 91 in synchronization with the voltage waveform from the voltage applying means 6. As the electrical signal specifying the weight of the ink droplet, a voltage pulse whose duration or amplitude changes in proportion to the weight of the ink droplet, a binary code proportional to the weight of the ink droplet, etc. can be used.
Further, a deflection amount designation signal from the deflection amount designation means 7 is also input to the arithmetic circuit 91 in synchronization with the voltage waveform from the voltage application means 6. Then, the arithmetic circuit outputs a signal indicating the delay time, which is calculated by subtracting the time required from the time the drive pulse is applied until the droplet is cut off from the nozzle, from the value proportional to the product of the ink droplet weight and the amount of deflection. is input to the delay circuit. The delay circuit 92 delays the charging voltage waveform from the voltage applying means 6 according to a signal from the arithmetic circuit and outputs a piezo drive pulse signal. The ink droplet formed by this pulse signal is cut off from the nozzle with a delay of a time proportional to the product of the ink droplet weight and the deflection amount with respect to the charging waveform of the voltage applying means. Since the charging waveform has a voltage that increases with a constant slope, the voltage value at the time when the ink droplet is cut off from the nozzle is a value proportional to the product of the ink droplet weight and the amount of deflection.
ここで、一例としてインク滴重量がピエゾ素子
駆動パルスの振幅に比例するような場合につい
て、上に述べた各信号間の関係を第5図に示す。
偏向量の指定は簡単のために第5図aに示す3段
階とする。電圧印加手段6からの電圧波形につい
ては特別な制約はないが、こゝでは簡単のため第
5図bに示す鋸歯状波とする。この実施例では、
先に第2図bに示したものと異なり、鋸歯状波の
振幅は一定である。第5図cは信号源8より出力
されるインク滴重量を指定する電気信号を示して
いる。ここでは、インク滴の重量の指定は時間幅
が等しい電圧パルスの振幅の変化によつて行つて
いる。これ等の第5図a,b、およびcに示した
各信号はいずれもインク滴の形成の周期に同期し
たものである。第5図dは駆動回路15の出力信
号を示したものである。こゝでは、インク滴の形
成は各駆動パルスの立下りとともに完了すると仮
定して図示してある。これ等の駆動パルスは、イ
ンク滴形成の完了時点(すなわち第5図dに示し
たt1,t2,t3)における荷電電圧の値(すなわち第
5図bに示したV1,V2,V3)が、インク滴の重量
と偏向量との積に比例するように、第5図bの荷
電電圧に対して遅延されている。但し、この場合
インク滴の荷電量は荷電電圧に比例するものと仮
定している。この場合、駆動パルスの荷電電圧に
対する遅延時間α、時間幅βとして、α+βがイ
ンク滴重量と偏向量との積に比例するように遅延
時間αが決められている。駆動パルスを荷電電圧
に対してαだけ遅延させてヘツドに印加するとノ
ズルよりインク滴が切断する時点は、荷電電圧の
原点に対しインク滴重量と偏向量の積に比例した
値となる。よつて第5図bのように荷電電圧が原
点より一定の傾きで増加する波形では、インク滴
が切断する時点での荷電電圧は、インク滴重量と
偏向量の積に比例した値となる。偏向量がゼロの
ときは、インク滴重量がどのような値に対して
も、荷電電圧は第5図bのAで示すように常にゼ
ロである。偏向量がゼロでないときは、インク滴
重量の最大値および最小値に対応して、荷電電圧
は第5図bのBあるいはCで示す範囲が偏向量に
応じて決められる。従つて荷電電圧の最大振幅は
インク滴重量および偏向量の最大値に対応したも
のとして決定される。 Here, as an example, FIG. 5 shows the relationship between the above-mentioned signals in the case where the weight of the ink droplet is proportional to the amplitude of the piezo element drive pulse.
For simplicity, the deflection amount is designated in three stages as shown in FIG. 5a. There are no particular restrictions on the voltage waveform from the voltage applying means 6, but for the sake of simplicity, it is assumed to be a sawtooth waveform as shown in FIG. 5b. In this example,
Unlike what was previously shown in FIG. 2b, the amplitude of the sawtooth wave is constant. FIG. 5c shows the electrical signal output from the signal source 8 specifying the weight of the ink drop. Here, the weight of the ink droplet is specified by changing the amplitude of voltage pulses having equal time widths. These signals shown in FIGS. 5a, b, and c are all synchronized with the cycle of ink droplet formation. FIG. 5d shows the output signal of the drive circuit 15. Here, the illustration is made on the assumption that ink droplet formation is completed at the falling edge of each drive pulse. These drive pulses correspond to the values of the charging voltages (i.e., V 1 , V 2 as shown in FIG. 5b) at the time of completion of ink drop formation (i.e., t 1 , t 2 , t 3 shown in FIG. 5d ) . , V 3 ) are delayed with respect to the charging voltage of FIG. 5b so as to be proportional to the product of the weight of the ink drop and the amount of deflection. However, in this case, it is assumed that the amount of charge on the ink droplet is proportional to the charging voltage. In this case, the delay time α and the time width β for the charging voltage of the drive pulse are determined such that α+β is proportional to the product of the ink droplet weight and the deflection amount. When a driving pulse is applied to the head with a delay of α relative to the charging voltage, the point at which the ink droplet is cut off from the nozzle becomes a value proportional to the product of the weight of the ink droplet and the amount of deflection relative to the origin of the charging voltage. Therefore, in a waveform in which the charging voltage increases at a constant slope from the origin as shown in FIG. When the amount of deflection is zero, the charging voltage is always zero, as shown by A in FIG. 5b, no matter what the weight of the ink droplet. When the amount of deflection is not zero, the range of charging voltage indicated by B or C in FIG. 5b is determined depending on the amount of deflection, corresponding to the maximum and minimum values of the weight of the ink droplet. Therefore, the maximum amplitude of the charging voltage is determined as corresponding to the maximum value of the ink droplet weight and deflection amount.
以上述べた荷電制御方式において、荷電電圧は
鋸歯状波に限ることなく、任意の曲線又は折れ線
から成る波形を用いてよい。もちろん、実用的に
は時間に対して単調に増加又は減少するような波
形の方が扱いやすい。 In the charging control method described above, the charging voltage is not limited to a sawtooth waveform, and any waveform consisting of an arbitrary curved line or polygonal line may be used. Of course, in practice, a waveform that monotonically increases or decreases over time is easier to handle.
いづれの場合でも、同じ振幅、同じ形の波形を
くり返し印加することが重要である。次に、イン
ク滴の形成は第5図dの駆動パルスの立下りとと
もに完了するとは限らない。このパルスの立下り
よりも早く又は遅くインク滴形成が完了する場合
は、遅延時間(例えば第5図dのα)をそれぞれ
長く又は短かく補正する必要がある。また駆動パ
ルスの幅が変化する場合は、それぞれ、パルス幅
の拡大、縮少に対して遅延時間を短かく、および
長く補正する必要がある。 In either case, it is important to repeatedly apply a waveform of the same amplitude and shape. Next, the formation of an ink droplet is not necessarily completed at the falling edge of the drive pulse in FIG. 5d. If ink droplet formation is completed earlier or later than the falling edge of this pulse, it is necessary to correct the delay time (for example α in FIG. 5d) to be longer or shorter, respectively. Furthermore, when the width of the drive pulse changes, it is necessary to correct the delay time to shorten or lengthen it for expansion or contraction of the pulse width, respectively.
以上の説明のように荷電電極に一定の周期の波
形を持つ電圧を印加しておき、インクジエツトヘ
ツドに、形成するインク滴の重量に応じて遅延さ
せた駆動信号を入力することによりインク滴の重
量が変つても同じ偏向量が得られるような装置を
示した。またこれにより明らかなように本発明
は、インクジエツトヘツドをマルチ化する場合に
非常に好都合である。すなわちマルチ化する場合
荷電電極に与える電圧を各ノズル共通にすること
が可能となる。すなわち、この荷電電極には、一
定の波形の電圧を印加しておき、各インクジエツ
トヘツドには、インク滴の大きさに応じて遅延さ
せた電気信号を入力させればよい。また偏向電極
も各ノズル共通であり、偏向電圧も一定でよいと
いう利点がある。 As explained above, by applying a voltage with a constant periodic waveform to the charging electrode and inputting a drive signal delayed according to the weight of the ink droplet to be formed to the ink jet head, the ink droplet is formed. We have shown a device that can obtain the same amount of deflection even if the weight changes. Also, as is clear from this, the present invention is very advantageous when multiple ink jet heads are used. In other words, when using multiple nozzles, it is possible to make the voltage applied to the charging electrode common to each nozzle. That is, a voltage with a constant waveform is applied to the charging electrode, and an electrical signal delayed depending on the size of the ink droplet is input to each ink jet head. Further, the deflection electrode is common to each nozzle, and the deflection voltage also has the advantage of being constant.
以上の本発明の各実施例においてインク滴の形
成は第1図に示したようなインクジエツトヘツド
を用いた場合について説明したが本発明によるイ
ンクジエツト記録装置のインク滴帯電法は、ここ
に示したインクジエツトヘツドに制限されること
はない。例えば特開昭48−9622号記載のインクジ
エツトヘツドや、特開昭47−6308記載の液体噴射
装置に示されるインクジエツトヘツドにも適用す
ることができる。 In each of the embodiments of the present invention described above, the formation of ink droplets was explained using an inkjet head as shown in FIG. It is not limited to inkjet heads. For example, it can be applied to the ink jet head described in JP-A-48-9622 and the ink jet head shown in the liquid ejecting device described in JP-A-47-6308.
第1図は本発明によるインクジエツト記録装置
の一実施例を説明するための図、第2図aおよび
第3図aは、偏向量指定部による偏向量の大きさ
の時間に対する変化の様子の一例を示した図、第
2図bおよび第3図bはそれぞれ、荷電電極に印
加される電圧波形の一例を示した図、第2図cは
信号源からの出力信号、第2図dは遅延回路から
出力されピエゾ振動子に入力される信号を示した
図、第4図はインク滴帯電法の制御に関する第2
の実施例を説明するための図、第5図は各信号間
の関係を示す図である。
なお図において、1はインクジエツトヘツド、
2はピエゾ振動子、3はノズル、4はインク室、
5は荷電電極、6は電圧印加手段、7は偏向量指
定部、8は信号源、9は遅延手段、10は偏向電
極、11は電源、12は記録媒体、13はインク
滴、14は同期信号、91は演算回路、92は遅
延回路、15はピエゾ振動子駆動回路を示す。
FIG. 1 is a diagram for explaining one embodiment of the inkjet recording apparatus according to the present invention, and FIGS. 2a and 3a are examples of how the amount of deflection by the deflection amount designation section changes over time. Figures 2b and 3b are diagrams showing an example of the voltage waveform applied to the charging electrode, respectively. Figure 2c is the output signal from the signal source, and Figure 2d is the delay. Figure 4 is a diagram showing the signals output from the circuit and input to the piezo vibrator, and Figure 4 is the second diagram related to the control of the ink droplet charging method.
FIG. 5 is a diagram illustrating the relationship between each signal. In the figure, 1 is an inkjet head;
2 is a piezo vibrator, 3 is a nozzle, 4 is an ink chamber,
5 is a charging electrode, 6 is a voltage application means, 7 is a deflection amount specifying section, 8 is a signal source, 9 is a delay means, 10 is a deflection electrode, 11 is a power source, 12 is a recording medium, 13 is an ink droplet, 14 is a synchronization 91 is an arithmetic circuit, 92 is a delay circuit, and 15 is a piezo vibrator drive circuit.
Claims (1)
従つてオンデイマンド型インクジエツトヘツドよ
り濃度に対応した重量のインク滴を噴射させ、前
記インク滴を前記インクジエツトヘツドのノズル
前方に配置した帯電電極により帯電を行ない、前
記帯電したインク滴を一定の電圧が印加された偏
向電極により偏向を行つて記録を行なうインクジ
エツト記録装置のインク滴帯電法において、駆動
波形の形状に従つて噴射するインク滴の重量が可
変なオンデイマンド型インクジエツトヘツドを用
い、あらかじめ前記駆動波形の中より使用するイ
ンク滴重量の範囲内で飛翔速度が一定で各々所望
の重量のインク滴を噴射する駆動波形を選択し、
確保しておきさらにこれらの駆動波形に対して駆
動波形を印加してからノズルよりインク滴が切断
するまでの滴形成時間の関係を求めておき、前記
帯電電極には、時間に対し一定の割合で増加する
鋸歯状波又は階段波形状を持ち前記所定の間隔で
くり返される波形の振巾を指定された偏向量に比
例して変調した電圧を印加しておき、前記濃度信
号により前記確保した駆動波形の中より濃度情報
に対応する重量の滴を噴射する駆動波形を選択
し、前記帯電波形の原点に対し、前記濃度信号に
より求まるインク滴重量に比例し最も重いインク
滴においても前記所定の時間間隔以下となるよう
に定めた時間からその時噴射するインク滴の滴形
成時間を差し引いた時間だけ遅らせて前記駆動波
形を前記オンデイマンド型インクジエツトヘツド
に印加するようにしたことを特徴とするインクジ
エツト記録装置のインク滴帯電法。 2 所定の時間間隔で出力される濃度情報信号に
従つてオンデイマンド型インクジエツトヘツドよ
り濃度に対応した重量のインク滴を噴射させ、前
記インク滴を前記インクジエツトヘツドのノズル
前方に配置した帯電電極により帯電を行ない、前
記帯電したインク滴を一定の電圧が印加された偏
向電極により偏向を行つて記録を行なうインクジ
エツト記録装置のインク滴帯電法において、駆動
波形の形状に従つて噴射するインク滴の重量が可
変なオンデイマンド型インクジエツトヘツドを用
い、あらかじめ前記駆動波形の中より使用するイ
ンク滴重量の範囲内で飛翔速度が一定で各々所望
の重量のインク滴を噴射する駆動波形を選択し、
確保しておきさらにこれらの駆動波形に対して駆
動波形を印加してからノズルよりインク滴が切断
するまでの滴形成時間の関係を求めておき、前記
帯電電極には、時間に対し一定の割合で増加する
鋸歯状波又は階段波形状を持ち前記所定の間隔で
くり返される波形の電圧を印加しておき、前記濃
度情報信号により前記確保した駆動波形の中より
濃度情報に対応する重量の滴を噴射する駆動波形
を選択し、前記帯電波形の原点に対し、前記濃度
信号からのインク滴重量と指定される偏向量との
積に比例し最も重い滴を最も大きな偏向量となる
時に前記所定の時間間隔以下となるように定めた
時間から、その時噴射するインク滴の滴形成時間
を差し引いた時間だけ遅らせて前記駆動波形を前
記オンデイマンドヘツドに印加するようにしたこ
とを特徴とするインクジエツト記録装置のインク
滴帯電法。[Scope of Claims] 1. Ink droplets having a weight corresponding to the concentration are ejected from an on-demand type ink jet head in accordance with a concentration information signal output at predetermined time intervals, and the ink droplets are directed in front of the nozzle of the ink jet head. In the ink droplet charging method of an inkjet recording device, in which charging is performed by a charging electrode placed on the ink droplet, and recording is performed by deflecting the charged ink droplet with a deflection electrode to which a constant voltage is applied, A drive waveform that uses an on-demand type inkjet head in which the weight of the ink droplets to be ejected is variable, and ejects ink droplets of a desired weight each with a constant flight speed within the range of the ink droplet weight to be used from the drive waveform. Select
Furthermore, the relationship between the droplet formation time from the time when the drive waveform is applied until the ink droplet is cut off from the nozzle is determined for these drive waveforms. A voltage is applied that modulates the amplitude of a waveform having a sawtooth waveform or a staircase waveform that increases at the predetermined interval in proportion to the specified amount of deflection, and the voltage that is secured by the concentration signal is applied. A drive waveform for ejecting a droplet having a weight corresponding to the density information is selected from among the drive waveforms, and even the heaviest ink droplet has the predetermined value, relative to the origin of the charging waveform, in proportion to the ink droplet weight determined by the density signal. Inkjet recording characterized in that the drive waveform is applied to the on-demand type inkjet head after being delayed by a time determined by subtracting the droplet formation time of the ink droplet to be ejected at that time from a time determined to be equal to or less than a time interval. Ink drop charging method of the device. 2. In accordance with the concentration information signal output at predetermined time intervals, ink droplets with a weight corresponding to the concentration are ejected from an on-demand type ink jet head, and the ink droplets are ejected by a charging electrode placed in front of the nozzle of the ink jet head. In the ink droplet charging method of an inkjet recording device, which performs recording by charging and deflecting the charged ink droplet using a deflection electrode to which a constant voltage is applied, the weight of the ink droplet ejected according to the shape of the drive waveform. Using an on-demand type ink jet head with variable ink jet head, select in advance from among the drive waveforms a drive waveform that ejects ink droplets of a desired weight each with a constant flying speed within the range of the weight of the ink droplets to be used;
Furthermore, the relationship between the droplet formation time from the time when the drive waveform is applied until the ink droplet is cut off from the nozzle is determined for these drive waveforms. A voltage with a waveform having a sawtooth waveform or a stepwise waveform increasing at a rate and repeated at the predetermined intervals is applied, and a droplet having a weight corresponding to the concentration information is selected from among the drive waveforms secured by the concentration information signal. Select a drive waveform for ejecting the heaviest droplet, and select the driving waveform for ejecting the heaviest droplet at the predetermined value when the largest deflection amount is obtained, relative to the origin of the charging waveform, in proportion to the product of the ink droplet weight from the concentration signal and the specified deflection amount. The inkjet is characterized in that the drive waveform is applied to the on-demand head with a delay of a time determined by subtracting the droplet formation time of the ink droplet to be ejected at that time from a time determined to be less than or equal to the time interval. Ink droplet charging method for recording devices.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4465179A JPS55140571A (en) | 1979-04-12 | 1979-04-12 | Charging method of ink drip for ink-jet recording device |
| US06/120,579 US4281333A (en) | 1979-02-14 | 1980-02-11 | Ink-on-demand type ink-jet printer with coordinated variable size drops with variable charges |
| DE3005548A DE3005548C2 (en) | 1979-02-14 | 1980-02-14 | Ink droplet writer |
| US06/234,784 US4403223A (en) | 1979-02-14 | 1981-02-17 | Ink-on-demand type ink-jet printer |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4465179A JPS55140571A (en) | 1979-04-12 | 1979-04-12 | Charging method of ink drip for ink-jet recording device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS55140571A JPS55140571A (en) | 1980-11-04 |
| JPS6233953B2 true JPS6233953B2 (en) | 1987-07-23 |
Family
ID=12697337
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4465179A Granted JPS55140571A (en) | 1979-02-14 | 1979-04-12 | Charging method of ink drip for ink-jet recording device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS55140571A (en) |
-
1979
- 1979-04-12 JP JP4465179A patent/JPS55140571A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS55140571A (en) | 1980-11-04 |
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