JPH0729439B2

JPH0729439B2 - インクジエツトプリンタ

Info

Publication number: JPH0729439B2
Application number: JP61006172A
Authority: JP
Inventors: エイダンクレアンピーター; バーンバウムデビツド; バリーフエルドマンデビツド; ジヨセフリツプタツクフランク; ウイリアムセウフツクデビツド
Original assignee: ゼロツクスコーポレーシヨン
Priority date: 1985-01-17
Filing date: 1986-01-14
Publication date: 1995-04-05
Anticipated expiration: 2010-04-05
Also published as: JPS61164845A; US4577197A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、インクジエツト式印字に関し、特に、ジエツ
トの往復方向に垂直な方向へ同時に小滴を掃引する単一
の往復ジエツトを有し、ジエツトが一時に１帯域ずつ、
ページ全体の情報を往復して印字するようになつている
インクジエツトプリンタに関する。

〔従来の技術〕

R.I.Keur他による米国特許第3,465,350号および第3,46
5,351号、およびShermanによる米国特許第3,555,558号
には、インクノズルが用紙の移動方向に対して垂直に運
動せしめられる、インク滴印字装置が開示されている。
インク滴の着位置は電界によつて制御され、不必要な滴
は余滴溜へ偏向せしめられる。滴をデータまたはビデオ
信号と同相で帯電せしめ、またキヤリツジ移動変数を一
様な余白ができるように関連せしめるための回路が備え
られている。

Hertzによる米国特許第3,737,914号には、多重ジエツト
が開示され、その印字ヘツドは一方の側から他方の側へ
移動し、記録機構はヘツドの移動方向に垂直な方向へ移
動するようになつている。Hertz他による米国特許第4,0
50,075号には、移動キヤリツジ上に取付けられたインク
ジエツト記録装置が開示されており、このキヤリツジと
記録媒体とが選択的に移動せしめられて、それらの間の
相対運動が実現されるようになつている。

Jinnai他による米国特許第4,178,595号およびTazaki他
による米国特許第4,313,684号には、振動形印字ヘツド
を有するインクジエツトプリンタが開示されているが、
この印字ヘツドは要求に応じて滴を発射する形式（オン
−デマンド方式）のもので、インクの連続流を発射し、
その連続流が同時に小滴に分解され帯電されて、電界に
より受滴表面上の適正位置または再循環用樋の中へ偏向
せしめられるようになつているものとは異なる。

Davis他による米国特許第4,293,863号には、複数のイン
ク発射ノズルを有する振動形印字ヘツドと、回転ドラム
上に取付けられた記録媒体とを用いる印字装置が開示さ
れている。この印字ヘツドは、ドラムの回転領域に平行
にいずれの方向へも一様な速度で移動するので螺線印字
線に沿つての印字を行なうことになるが、あるいは、ド
ラムのそれぞれの回転後に印字ヘツドを不連続的にある
距離移動させれば、諸印字線を周に沿つたものにするこ
ともできる。完全な１行を印字するためには、ドラムを
数回回転させることが必要である。

J.D.Hill他による米国特許第3,769,630号には、印字に
必要とされない滴が第１樋へ送られ、集められた滴の電
荷によつて発生せしめられた電流が電子的帰還ループに
よつて検出され、滴形成を滴帯電と同期させるために用
いられるようなインクジエツト装置が開示されている。
使用されない滴に比較的高帯電が与えられるチエツク期
間中に滴を受けるために補助樋が配置されている。

P.A.Crean他による米国特許第4,255,754号には、インク
滴を検出するための１対の光検出器の使用が開示されて
おり、これらの光検出器は２つの出力光フアイバのそれ
ぞれに対して１つずつ使用されて、電気的ゼロ交差信号
を発生するようになつている。ゼロ交差信号は、２つの
出力光フアイバ間の距離の２等分線に対する滴の位置の
整合または不整合を指示するために用いられる。この特
許のセンサは、１つの入力光フアイバと、少なくとも２
つの出力光フアイバを用いている。これらの光フアイバ
の自由端は互いに小さい距離だけ離されており、入力フ
アイバの自由端は滴の飛行経路の一方の側に、また出力
フアイバの自由端は反対側に置かれている。入力フアイ
バの遠隔端は、赤外線発光ダイオード（LED）などの光
源に結合せしめられている。それぞれの出力フアイバの
遠隔端は、赤外線に応答する、例えばホトダイオードな
ど、別個の光検出器に結合せしめられている。インク
は、実質的には水に溶解された染料であり、もちろん選
外線に対しては透明であるから、通常インク滴センサに
付随する汚染の問題は軽減される。これらのホトダイオ
ードは別々の増幅器に接続されており、増幅器の出力
は、入力フアイバおよび通過滴に面する出力フアイバ端
間の距離の２等分線に対する滴の測定位置を与えるよう
になつている。増幅器の出力はサーボループに用いら
れ、後に発生せしめられる滴を、この２等分線に対し正
しく位置せしめる。ゼロ交差は、滴流の方向に対するそ
の方向に基づき滴速度を測定するための時間基準として
用いられる。従つて、この滴速度情報は、サーボループ
によつて所望速度を実現するために用いられる。

本発明においては、使用の方法及び目的は異なるが、米
国特許第4,255,754号のセンサに類似したセンサが使用
される。

H.E.Naylor他による米国特許第3,886,564号には、差動
検出を行なう容量形センサであつて、それらの容量形セ
ンサの間を通過する滴がそれらから等距離にある時を決
定する該容量形センサの使用が開示されており、このセ
ンサはインク流中の滴の高さおよび位置の決定に用いら
れる。

J.M.Carmichael他による米国特許第3,992,713号には、
滴の分裂形成時刻を帯電電極による帯電と同期させるの
に、帯電レベルの基準をゼロとせずにペデスタル電圧レ
ベルを用い、それによつて帯電パルスを速やか且つ正確
に必要なレベルに達せしめる同期センサが開示されてい
る。この同期センサは、キヤリツジプリンターの一方の
側に置かれる。

S.Ito他による米国特許第4,063,253号には、所定時間中
にインク滴を検出して、誤動作が起こつた時にそれを指
示する、センサおよび回路が開示されている。記録動作
に不具合が検出されると、それは発光装置の付勢または
記録の停止によつて指示される。

M.H.Neville他による米国特許第4,136,345号には、間隔
を置いて直利に配置されたいくつかのセンサの使用が開
示されており、これらのセンサは、インク滴の偏向平面
に平行な検出平面内に置かれている。１つのセンサは、
偏向後のインク滴を検出するように配置される。これら
のセンサには計時装置が接続されていて、２つのセンサ
と第３センサとの間で検出された滴の出現時刻を比較し
て、検出されたその滴が、滴の所定最適高さに比して高
いか低いかを指示するようになつている。

H.Weber他による米国特許第4,328,504号には、記録媒体
に衝突した後のインク滴を検出し、それによつて得られ
たセンサ信号を所望信号と比較して印字の補正を行なう
ための、センサおよび回路が開示されている。

S.F.Aldridgeによる米国特許第4,333,083号には、イン
クジエツト流の両側に置かれた間隔をおいた複数の導電
部材と、これらの部材に接続され、帯電滴の通過に応答
して出力信号を発生する増幅回路とが開示されている。

上述の従来装置のいずれにおいても、単一の往復ジエツ
トにより水平な情報帯域が通常一時に１帯域ずつ形成さ
れる印字において、滴の１鉛直列掃引内の１つまたはそ
れ以上の上部および下部滴を光学的に検出し、インク滴
の滴間隔を決定して、それを所望間隔と比較することは
行なわれていない。決定された間隔と所望間隔との差
は、必要な補正を示す。比較に基づいて、少なくとも１
つのプリンタ動作パラメータを調節すれば正しい滴間隔
が維持され、印字された帯域と後に印字される帯域との
間の適正な関連を実現することができる。

〔発明の目的と要約〕

本発明の目的は、単一の連続的なインクジエツト流によ
りページ全体の印字を行ないうるようにすることであ
り、インクジエツト流は、該ジエツト流の往復方向と垂
直な方向へ偏向せしめられることにより、ページ全体の
情報の印字が終るまで、情報帯域を一時に１帯域ずつ印
字する。

本発明のもう１つの目的は、所望の帯域の高さ内におけ
る上部および下部のそれぞれの画素へ送られた、インク
滴の列掃引内におけるインク滴の軌道を周期的に監視
し、監視によつて得られた滴の状態に基づいて滴間隔を
補正することである。

本発明のさらにもう１つの目的は、滴の列方向試験掃引
における滴間隔を監視して、通常は滴発生器圧力である
プリンタ動作パラメータを調節することにより、記録媒
体上における印字滴間の所望間隔を実現し、それによつ
て、次の情報帯域内に印字される上部滴が、前に印字さ
れた情報帯域内の下部滴と重なりも間隔もなく隣接し
て、高品質で印字された情報ページが実現されるように
することである。

本発明においては、用紙などの記録媒体を保持するプラ
テンの１端部の近くに置かれた高さ制御センサが、用紙
上への情報帯域の印字の前または後に、掃引滴を検出す
る。インクジエツトプリンタの定置台部に固定された取
付構造体には、試験掃引滴が通過するための細長い開口
が備えられている。試験掃引滴を受けるための樋は、取
付構造体の開口の背後のプリンタ台部に固定されてい
る。取付構造体の開口の一方の長い端縁近くの所定位置
に、第１および第２の光検出器対が取付けられている。
それぞれの光検出器対に関連する光源は、光検出器が取
付けられている長い端縁の反対側において取付構造体の
開口に取付けられており、これらの光源は関連する光検
出器対に対向し、それらを作動せしめるようになつてい
る。試験掃引滴におけるそれぞれの滴の帯電状態は、イ
ンクジエツトプリンタ制御装置のメモリ装置に順次記憶
される。上部および下部滴が光検出器対によつて差動的
に検出され確認されると、それらの間の滴の量、従つて
滴間隔が決定され調節される。

もう１つの実施例においては、滴の別個の順次バースト
が樋内の鉛直方向に扇形に広げて重ねられた画素ターゲ
ツトへ送られ、高さ制御センサの上部および下部光検出
器対を通過する。これによつて、それぞれの光検出器対
を通過する滴数が増加せしめられ、その結果、それぞれ
の光検出器対によりいくつかの滴が検出される。光検出
器対は、差動検出によつて信号を発生し、その信号に基
づいてプリンタ制御装置のメモリ内に記憶されている記
録またはログテーブルから、所望軌道に最も近い軌道を
もつた滴が決定され、確認される。

印字ヘツドは、所定時刻にそれぞれの印字帯域の終る位
置に来た時、または所定数の印字帯域が終つた時、その
通常の往復印字幅を越えて、高さ制御センサおよび関連
の樋と正対する位置まで移動せしめられ、鉛直方向に掃
引された滴の滴間隔の点検が行なわれる。この点検また
は校正は、例えば印字ヘツドの滴発生器内の圧力変動に
より、滴軌道が動作中に変動しがちであるために必要と
なる。

制御装置は制御センサから関連回路を経て信号を受け、
制御装置はこれを用いてプリンタの動作パラメータの１
つを調節し、滴に正しい軌道をとらせて、適正滴間隔を
維持する。通常、調節されるパラメータは、シールなど
を通して圧力がわずかに失われ徐々に減少する、滴発生
器内の圧力である。

本発明は、複雑なセンサ装置および回路の使用を避け、
多くの場合、従来技術のインクジエツトプリンタの容量
形センサによつて検出される界強度が弱いことによつて
起こる不正確さを、高精度の差動検出形光検出器対を用
いることによつて改善する。この光検出器対は、近くを
通過する試験滴の列方向掃引内の滴軌道を確認し、これ
らを順次作成される記録またはログテーブル内に収め、
それによつて決定された全滴数を直接滴間隔に関連せし
めることにより、インクジエツトプリンタの動作パラメ
ータを調節して滴間隔を補正し、それによつて滴軌道の
通常の変動を補正する。

上述の諸特徴および他の諸目的は、添付図面を参照しつ
つ行なわれる以下の説明によつて明らかにされる。

〔実施例〕第１図のインクジエツトプリンタは、点線で示された往
復印字ヘツド１を含み、この印字ヘツド１は、単一ノズ
ル２をもつた接地されたインクマニホルド７を有する滴
発生器14を備えており、液体インク11は、圧力を受けて
ノズル２を通り、ノズルからインクの連続流３をなして
発射される。マニホルド７の壁に連結された圧電装置４
は、圧力波によつてインクを周期的に励振し、帯電電極
６の近くにおける滴の形成を促進する。インクは導電性
のものなので、滴形成の瞬間に帯電電極に印加された電
圧により、印加電圧に比例した電荷をもつた滴５が形成
される。

帯電せしめられた滴は、偏向板10および12により、第１
図の紙面内、すなわち矢印20で示された記録媒体19の周
期的段階的移動の方向、において偏向せしめられる。偏
向板10,12の間には、＋および−の電位によつて強い電
界が形成される。通常、帯電電極６に印加される帯電電
圧は10ないし200ボルトの範囲内にあり、偏向板10,12間
に印加される電位差は約2000−3000ボルトである。記録
媒体へ送られない滴は、偏向板10内の樋９へ送られる。
樋へ送られる滴は、設計の選択による帯電滴または非帯
電滴でありうるが、第１図の実施例においては、非帯電
滴は直線軌道８に沿つて記録媒体に達する。

高さ制御センサ16は、細長いプラテン23の１端部の近く
に配置されているが、これについては後に第２図および
第３図を参照しつつ詳述する。高さ制御センサは、滴発
生器制御装置とのサーボループ内において動作し、鉛直
方向、すなわち列方向に掃引され扇形に広げられる滴５
の間隔を制御し調節する。滴の鉛直方向偏向プロセスは
実質的に直線的であり、的は実質的に等間隔にされるの
で、滴はある鉛直範囲内において、今後画素13と呼ばれ
る記録媒体上の全ターゲツト領域に対し正確に到達せし
められる（第２図参照）。実施例において滴偏向の鉛直
方向の高さとは、選択された文字またはフオントを印字
するのに要する画素数のことである。

第２図および第３図において、ノズル２からの帯電滴５
は、記録媒体の印字面において、鉛直方向の印字の高
さ、すなわち偏向帯域幅「Ｈ」を形成する。図において
は、この高さは12個の滴または画素によつて構成されて
いるように示されている。

印字ヘツド１は単一ノズル２をもつた滴発生器14を有
し、可動キヤリツジ40上に取付けられ、スライドレール
41のような公知の装置によつて往復移動しうるようにな
つている。印字ヘツドによるプラテン23の往復横断は、
制御装置27からデイジタル・アナログ（D/A）変換器26
および増幅器21を経て供給される信号に応答する駆動装
置25によつて実現される（第１図参照）。往復する滴発
生器のノズルは、記録媒体に照準を合わされている。往
復方向は矢印17（第３図）によつて示されており、この
方向はプラテンおよびインク滴を受けるべきプラテン上
の記録媒体部分に平行である。滴発生器は通常、印字し
ない時はプラテンの１端部に置かれ、印字モードにおい
ては、プラテン上の記録媒体の近くを前後に横断しつつ
両方向へ印字する。ある横断またはそれぞれの横断の終
りに、滴発生器はプラテン端を越えて高さセンサ16まで
比較的短距離だけ進み、そこで試験滴の１回またはそれ
以上の掃引の検出を受ける。

記録媒体の横断中に、単一の滴流は横断方向に垂直な方
向へ連続的に高さ「Ｈ」に及ぶ掃引を受け、それによつ
て高さ「Ｈ」を有する情報帯域が、一時に１帯域ずつ、
情報ページ全体の記録が終るまで印字される。それぞれ
の印字された帯域の終り、および／または、掃引滴の検
出中において、プラテンは滴発生器の往復方向に垂直な
方向へ、１帯域の高さに相当する距離、すなわち距離
「Ｈ」だけ段階的に移動せしめられる。

滴発生器、帯電電極、および偏向板は、全てキヤリツジ
40上に取付けられ、インクジエツトプリンタの印字ヘツ
ドを構成している。第３図においては、印字ヘツドの一
部が省略され、また帯電電極も部分的に省略されて、高
さ制御センサ16の動作が明瞭に示されている。

このインクジエツトプリンタは、段階的に移動せしめら
れる記録媒体上に情報を記録するように設計されてお
り、記録媒体は情報帯域の印字中には停止状態に保た
れ、その後、次の情報帯域の印字の前に１帯域分の距離
だけ段階的に進められる。

第１図の装置は、電気的情報信号に応答して、例えば白
紙である記録媒体上に黒いマークを形成する。情報また
はビデオ信号は制御装置27に印加されるが、この制御装
置は、例えばMotorola Corporationから発売されている
モデル6800のようなマイクロプロセツサである。画像を
表わすビデオ信号は、例えば制御装置内の指示されたメ
モリ位置に記憶される。

この制御装置はまた、さまざまな装置要素へ電気的制御
信号を供給する出力ポートを有する。増幅器29は、制御
装置を記録媒体用のステツプモータ22に接続している。
制御装置からの指令に基づき、記録媒体は、印字ヘツド
または滴発生器によるそれぞれの横断が終つた時、段階
的に距離「Ｈ」だけ進められる。

印字ヘツドが印字していない時、または校正点検を受け
ている時以外は、インク滴は、滴発生器の横断中に滴が
特定の画素位置への印字を要求されたか否かにより、記
録媒体または樋９へ送られる。

制御装置27はまた、滴形成を促進する圧電装置４を駆動
するための出力も有する。この圧電装置は、通常100な
いし150キロヘルツ（KHz）付近の滴発生速度を与える周
波数で駆動される。増幅器37およびD/A変換器38は、こ
の圧電装置と制御装置とを接続している。

可撓性の導管42は、樋９をインク溜39に連結し、使用さ
れなかつたインクが再利用されるようにする。もう１つ
の導管28は、試験掃引インク滴またはその一部を収集す
るための樋24に連結され、この樋が受けたインクをイン
ク溜へ送つて再利用されるようにする。画素の列方向掃
引における最上部および最下部画素への軌道を示す点線
は、印字ヘツド試験位置にある場合に滴が第１図の記録
媒体および第３図の樋24へ送られる時の、滴の鉛直偏向
を示している。情報帯域の印字中に記録媒体へ送られな
い滴は、もちろん樋９へ送られる。

制御装置27は、入力端子43に受けたデイジタルデータ信
号に応答して、D/A変換器35および増幅器36を経て、帯
電電極６に帯電電圧を印加する。本技術分野において公
知のように、これらの装置は、ビデオまたはデイジタル
データ信号を滴帯電信号に変換し、また同時に空気力学
的および静電気的影響に対する帯電信号の補正を行な
う。これについては、例えばHiltonによる米国特許第3,
828,354号を参照されたい。

第２図および第３図において、高さ制御センサ16はプラ
テン23の１端部または他端部に、印字ヘツドからの試験
滴の列方向掃引またはその所定の一部を受けるように配
置される。この高さ制御センサは、情報が印字された、
または情報が印字されようとしている、点線で鮫された
帯域44に整合した位置に置かれているので、印字ヘツド
が試験滴掃引または掃除引の一部を発射する位置をとる
ためには、その通常の印字移動（第３図の矢印17参照）
を周期的に短距離だけ延長して、ノズルを高さ制御セン
サターゲツトまたは開口45に正対させるように移動しさ
えすればよい。

Crean他による米国特許第4,255,754号に説明されている
ものと同様の、１対の滴センサ46は、第一帯域の印字を
受ける標的をなしている記録媒体19の一部である印字面
内に配置されている。センサ対46は、定置されたプリン
タ台部（図示されていない）に固定された取付構造体47
に取付けられている。この取付構造体は、試験滴の鉛直
方向すなわち列方向掃引が通過しうるような向きをもつ
た、細長い開口45を有する。樋24は高さ制御センサの下
流位置に固定され、検出された試験滴を受けて集め、導
管28を経てインク溜39へこれを帰す。

それぞれのセンサ対46は、一方の長い端縁部49の近くの
所定位置に固定されて、開口45を通過した試験滴の列方
向掃引の最上部滴および最下部滴またはその所定の一部
を検出し、決定する。光フアイバ50は取付構造体上に取
付けられており、それらの端部51は、滴センサ46が配置
されている端縁部の反対側端縁部の近くに、センサ対に
対向して配置されている。

第３図においては、帯電電極６は部分的に取去られ、偏
向板10,12も省略されて、最上部および最下部滴５の軌
道が、高さ制御センサ16を経て樋24内に至る状況が破線
で明瞭に示されている。光検出器対48を通過する時の上
部滴と下部滴との差は、印字された、または印字されよ
うとしている情報帯域44の、「Ｈ」で示された高さであ
る。

１つの校正モードにおいては、試験滴の列または掃引
は、高さ制御センサ16を通つて投射され、それぞれの光
検出器対48の中央線を通過する滴の位置は回路30によつ
て確認され、制御装置27のメモリ装置内に、印字帯域幅
「Ｈ」内における上部および下部滴として記録される。

もう１つの校正モードにおいては、帯域の高さ全体にわ
たる試験滴掃引の必要がない。その代わりに、帯域の高
さ「Ｈ」内の上部および下部画素の付近に、滴の別々の
順次的バーストまたは掃引が送られる。試験滴のそれぞ
れのバーストは、記録媒体上に印字された、または印字
されようとしている帯域面内の重なり合つた標的画素の
列へ送られる。順次発生せしめられる試験滴のバースト
は、まず上部または下部滴センサ46のいずれかを通つて
送られ、次に他のセンサ46を通つて送られる。それぞれ
の滴バーストは、その含む軌道群中に、滴をまず帯域内
の上部画素に送つた後に下部画素に送る、あるいはこの
逆の、所望の滴軌道を含んでいなければならない。この
ようにして、所望軌道に最も近い滴軌道が確認され、セ
ンサ回路30および制御装置27により、その軌道をたどる
滴の電圧が確認される。それぞれの校正用滴の特性は、
その帯電量を含め、制御装置27のメモリ装置内に記憶さ
れるので、制御装置は自動的にプリンタの動作パラメー
タを調節し、印字滴掃引における所望の上部および下部
滴軌道を維持しうる。プリンタの多くのパラメータは許
容範囲を越えて変動する可能性があるが、それらは滴発
生器の圧力を変えることによつて補正されるので、セン
サ回路から発生する信号に応答して調節されるのは、主
として滴発生器の圧力である。

滴帯電時におけるシーケンスと電圧とは、制御装置のメ
モリ内の記録すなわちログテーブル内に一時的に記憶さ
れる、それぞれの試験滴の特性の一部である。上部およ
び下部試験滴、ならびにそれらの滴間隔は、本技術分野
において公知のようにして制御装置により容易に決定さ
れる。１つのモードにおいては、制御装置によつて検出
された、高さ制御センサ16を通過した試験滴の数が所定
の所望滴数と比較され、その情報が帯域の高さ「Ｈ」に
対する所望滴数を維持するために使用される。帯域の高
さ「Ｈ」に対する滴数は、滴発生器マニホルドの圧力、
インク流の励振周波数、などのいくつかの印字ヘツドパ
ラメータの１つによつて決定される。他のモードにおい
ては、所望軌道に最も近い軌道を有する滴が確認され、
そのログテーブルにおける状態を用いて、その滴のパラ
メータの外挿が行なわれ、それによつて所望軌道が実現
される。このようにして、制御装置は、帯電電圧、偏向
電圧、マニホルド圧力、等のインクジエツトプリンタ・
パラメータの少なくとも１つを調節することによつて、
帯域の高さに対する正しい滴間隔を維持する。実施例に
おいては、制御装置は、サーボ制御ポンプ32により滴発
生器マニホルド７内の流体圧を増減することによつて、
帯域の高さ「Ｈ」に対する適正な滴間隔を維持する。制
御装置27からこのポンプへ供給される信号は、D/A変換
器33および増幅器34を経由する。

試験滴の掃引は、前述のように、扇形に広がる単一の滴
列、またはそれぞれの滴センサ46を通過して送られる鉛
直方向に扇形に広がる２つの別個のバーストであればよ
いが、もつと複雑なパターンをなすものを使用してもよ
い。試験滴の掃引は、センサ対46およびセンサ回路30
が、取付構造47に対する検出器48の取付け、またはプリ
ンタ台部に対する取付構造体47の取付けにおいて生じた
位置の狂いを補償するように、鉛直方向に扇形に広げら
れうる。

滴検出機構が上述のようになつているために、センサ回
路30の検出アルゴリズムは、高さ制御センサのいかなる
全体的運動にも影響されない。いずれにせよ、センサ46
は電子回路30を備えていて、この電子回路30は、高さ制
御センサ16を通過する任意の滴を、検出しない、高く検
出、低く検出、の３つの分類のいずれかに属するものと
して決定し、また同時に、光検出器対48の間の中央線を
通過する滴を確認する。高く検出、低く検出というの
は、それぞれのセンサ46の高い側および低い側に検出と
いう意味である。制御装置27はこの情報を利用して、投
射されたそれぞれの滴の状態を示すログテーブルを作成
する。帯域の高さに対する滴数の所望の制御は、制御装
置の使用するアルゴリズムに従つて行なわれ、作成され
たログテーブルが解析されて、滴発生マニホルドの圧力
がそれに従つて調節される。本技術分野に精通する者に
よく知られたさまざまな補償アルゴリズムを用いてマニ
ホルド圧力を調節することにより、装置の圧力損失を補
償し、また印字帯域の高さを上下することができる。

回路30はセンサからの信号を増幅し、増幅された信号を
内部の比較器へ送る。この比較器は、高く検出されて生
じた信号が、低く検出されて生じた信号よりも大であれ
ば１様式でトリガされ、低く検出されて生じた信号の方
が大であれば他様式でトリガされる。この情報は、滴が
光検出器対48の間の２等分線の位置を通過した時発生す
る滴検出信号と共にコード化され、これら２つの信号は
制御装置27によつて読取られる。制御装置は、これらの
２信号を用い、もし滴５が検出されたならば、それが光
検出器対のいずれの側にあつたか（あるいはそれらの間
の正確な中央にあつたか）を決定する。偏向電極10,12
は一時に１滴のみを偏向せしめ、帯電電極６も一時に１
滴のみを帯電せしめるので、制御装置27は滴発生器から
後に発生するそれぞれの滴に対し、個々の決定を行ない
うる。これらのパラメータを調節することもできるが、
実施例においては高さ制御センサを用いてインクマニホ
ルド７内の圧力を調節し、上部および下部の滴軌道を維
持し、それぞれの帯域の高さ内の適切な上部および下部
画素に滴を衝突させている。すなわち、滴発生器マニホ
ルドの圧力を調節することによつて、往復する単一ノズ
ル印字ヘツドにより印字されるべき帯域の高さに対する
所望滴数または滴間隔が維持される。マニホルド圧の調
節によつて滴の速度が増加または減少せしめられると、
印字されるべき帯域の高さに対して掃引される、すなわ
ち扇形に広げられる、滴数は増加または減少する。制御
装置27は、試験掃引中の第１滴の検出を行なうための既
知の時間ウインドーが存在するという事実を利用しうる
ので、このウインドーの開始まで高さ制御センサ16を無
効化し、常に存在する電子雑音に基因する誤つた信号を
受ける可能性を減少せしめることができる。

〔発明の効果〕

本発明の高さ制御センサの主たる利点の１つは、２対の
光検出器48により高い精度が実現されることである。そ
の理由は、この配置がセンサ内における機械的変位によ
る、あるいは電子回路の利得またはオフセツトの変化に
よる影響を受けないからである。多くの従来装置の欠点
は、それらがただ１つのセンサしか使用していないこと
による。最後に、センサ対の使用（２つのセンサはそれ
ぞれ１対の光検出器を有する）により、高さ制御センサ
の取付け、交換、または調節は、大きい公差で比較的簡
単に行ないうる。

要約すると、本発明においては、インク滴の単一流を発
射する往復印字ヘツドからの滴の列方向掃引を検出する
ために、２対の光検出器を有する高さ制御センサを用
い、滴を印字帯域内の最上部および最下部画素へ送る所
望軌道に最も近い軌道を有する滴を確認する。制御装置
が、確認された上部および下部滴間の掃引内の全滴数
を、内部のメモリ装置内に作成されたログテーブルから
決定し、それぞれの光検出器対の間にある滴列内の実際
の滴数を所望滴数と比較する。試験滴掃引と所望滴数と
の比較に応答して、インクジエツトプリンタの制御装置
は信号を発生し、滴速度を増大させるための流圧のよう
なインクジエツトプリンタのパラメータを必要に応じて
調節して、印字されるべき情報帯域に対する適切な滴数
を維持し、また、個々の帯域の高さを一定に保ち、それ
らの帯域が互いに適切に隣接せしめる。他の実施例にお
いては、順次発生せしめられる試験滴の別個のバースト
が、上部および下部の滴センサのそれぞれを通過するよ
うに掃引される。これらの試験滴は、重なり合つた画素
ターゲツトに送られてもよい。上部および下部の滴セン
サにより検出された最も近い滴の滴パラメータが、印字
されるべき情報帯域内の上部および下部画素を目標とす
る滴軌道を調節するために用いられ、また、その帯域内
における鉛直方向滴間隔を確立するために用いられる。
印字の高さが一定になれば、個々の隣接する印字情報帯
域間に間隙や重なりのない高品質の画像が得られ、これ
らの帯域の集まりによつて情報ページの全体が形成され
る。

本発明の以上の説明から、さまざまな改変および変形が
可能であることは明らかであるが、それらの改変および
変形は本発明の範囲内に属する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、往復滴発生器と本発明の高さ制御センサとを
有する単一連続流形インクジエツトプリンタの概略側面
図、第２図は、第１図の２−２線におけるインクジエツ
トプリンタの一部の正面図、第３図は、第１図のインク
ジエツトプリンタの高さ制御センサを示すための拡大部
分斜視図である。符号の説明１……印字ヘツド、２……ノズル、３……インクの連続
流、５……滴、６……帯電電極、７……インクマニホル
ド、14……滴発生器、16……高さ制御センサ、19……記
録媒体、23……プラテン、24……樋、27……制御装置、
30……センサ回路、32……サーボ制御ポンプ、33,35…
…D/A変換器、34,36……増幅器、40……可動キヤリツ
ジ、44……情報帯域、45……開口、46……滴センサ、47
……取付構造体、48……光検出器対、50……光フアイ
バ、51……光フアイバ端部、Ｈ……情報帯域の高さ。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者フランクジヨセフリツプタツクアメリカ合衆国ニユージヤージー州カーテレツト，ジヤクソンアベニユー 36 (72)発明者デビツドウイリアムセウフツクアメリカ合衆国ニユーヨーク州ロチエスター，パークサイドアベニユー 153

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定置台部と可動キャリッジ上に取付けられ
た往復印字ヘッドとを有する形式のインクジェットプリ
ンタにおいて、該印字ヘッドが単一の励振された加圧イ
ンクの連続流を発生するための単一ノズルを有する滴発
生器を備えていて該連続流が該ノズルから所定距離の位
置において滴に分裂し且つ該滴が該位置において制御装
置からのディジタルデータ信号に応じて帯電せしめら
れ、それによって前記滴発生器がある方向に往復せしめ
られる間に所定の滴列が前記ある方向とは別の方向に掃
引されて記録媒体上に情報帯域を印字するようになって
おり、前記キャリッジの往復と滴掃引との反復によって
一時に１帯域ずつ印字を行ない、それぞれの帯域の印字
が終るとプラテンにより１印字帯域の前記ある方向の幅
に等しい距離だけ前記記録媒体を段階的に移動させ、情
報ページの全体の印字が終るまでこれを継続するように
なっているインクジェットプリンタであって、前記プラテンの少なくとも１端部付近において情報帯域
の印字の前または後の試験的掃引を周期的に検出しうる
位置に配置された高さ制御センサであって、（イ）前記
プリンタ台部に固定され試験掃引滴を通過させる開口を
有する取付構造体と、（ロ）該取付構造体の該開口の近
くの所定位置に固定された第１および第２光検出器対
と、（ハ）前記取付構造体の前記開口付近における前記
光検出器対の反対側の位置に固定されたそれぞれの光検
出器対に関連した光源であって、それぞれの光源が関連
の光検出器対に対向してこれを作動せしめ、前記第１と
第２光検出器対が前記帯域の幅方向の両端をそれぞれ通
過する前記滴を検出可能な前記所定位置に配置されるこ
とによりそれぞれの光検出器対をして滴の通過に応答し
て差動検出信号を発生せしめるようになっている前記光
源と、を備えている前記高さ制御センサと、前記差動検出信号に応答してそれぞれの前記光検出器対
により検出されたいずれの滴が所望の所定軌道に最も近
い軌道を有するかを確認し、該確認された滴が所望軌道
を有するか、またはそれより高い、または低い軌道を有
するかを示す制御信号を発生するための回路装置と、該制御信号に応答して少なくとも１つのプリンタの動作
パラメータを調節し、諸滴の軌道および滴間隔を補正す
ることにより前記記録媒体上で後に続き印字される各々
の帯域が均一な一定の幅を有し、それによって該プリン
タが前記記録媒体を次第に移動させて、各帯域を画素の
間隙または重なり合いなしにすでに印字された帯域に隣
接せしめ、且つ全ての帯域に実質的に同じ高さを与える
装置と、を備えているインクジェットプリンタ。
【請求項２】調節された動作パラメータが滴発生器の圧
力であり、該圧力は前記高さ制御センサからの差動検出
信号に応答して前記制御装置で発生する信号に応答して
サーボ制御ポンプによって調整されることを特徴とする
請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】調節された動作パラメータが帯電電極から
前記滴に与えられる帯電電圧であり、該帯電電圧は前記
高さ制御センサからの差動検出信号に応答して前記制御
装置からの信号に応じて増加あるいは低減されることを
特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】調節された動作パラメータが滴発生器の圧
力と帯電電極より前記滴に与えられる帯電電圧との組合
せであり、該圧力はサーボ制御ポンプによって調整さ
れ、該帯電電圧は前記高さ制御センサからの差動検出信
号に応答して前記制御装置からの信号に応じて増加ある
いは低減されることを特徴とする請求項１記載のインク
ジェットプリンタ。
【請求項５】さらに検出された掃引滴を捕集する樋を有
する請求項１記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】前記高さ制御センサを通過する滴の軌道が
前記光検出器対の少なくとも一つによって検出可能とな
るまでは電気的ノイズを低減するために前記高さ制御セ
ンサが徐勢されることを特徴とする請求項１記載のイン
クジェットプリンタ。
【請求項７】前記試験滴掃引は、連続して発生する滴の
独立したバーストを含み、該バーストが前記光検出器対
の側で扇形に広げられることを特徴とする請求項１記載
のインクジェットプリンタ。
【請求項８】前記滴の独立したバーストの軌道を調整し
て、その滴間隔が印字に使用される滴間隔よりも近くな
るようにして前記光検出器対が一つの滴よりも多くの滴
を検出できることを保証することを特徴とする請求項１
記載のインクジェットプリンタ。