(57)【要約】  インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動する方法である。本方法は、電気機械式変換器を駆動するための変調電圧を求めるステップであって、少なくとも変調電圧の性質は、インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮し、かつ、変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するように制御される、ステップと、電気機械式変換器を求められた変調電圧で駆動するステップとを含む。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動する方法であって、前記方法は、
前記電気機械式変換器を駆動するための変調電圧を求めるステップであって、少なくとも前記変調電圧の性質は、前記インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮し、かつ、変調電圧対少なくとも前記インクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、前記特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するように制御される、ステップと、
前記求められた変調電圧で前記電気機械式変換器を駆動するステップを含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記変調電圧の前記性質は、該変調電圧の大きさであることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記変調電圧の前記性質は、前記変調電圧の周波数であることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記特性が前記所定の勾配を有することを保証するのに十分な変調電圧を用いることができないとき、前記変調電圧の前記周波数を変更し、前記所定の勾配と等しい勾配を前記特性上にもたらす変調電圧を用いることができるようにすることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項５】
前記特性が前記所定の勾配を有することを保証するのに十分な変調電圧が動作電圧範囲外であるとき、前記変調電圧の前記周波数を変更し、前記動作電圧範囲内にあり、かつ、前記所定の勾配と等しい勾配を前記特性上にもたらす変調電圧を用いることができるようにすることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項６】
前記動作電圧範囲は、前記電気機械式変換器の動作電圧範囲であることを特徴とする、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
前記変調電圧対少なくとも前記インクの連続ストリームの前記分割点を示す性質の特性において、前記特性が前記所定の勾配を有することを保証するように、該変調電圧の前記性質を制御できない場合、該変調電圧対少なくとも該インクの連続ストリームの該分割点を示す性質の特性において、該特性が該所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するように該変調電圧の該性質を制御することを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項８】
前記関連した勾配は、大きさが前記所定の勾配に最も近い勾配であることを特徴とする、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
既に取得した特性を用いて、前記変調電圧の前記性質、及び／又は、該変調電圧の該性質の大きさを求めるステップを含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１０】
前記特性の少なくとも一部を求めて、前記変調電圧の前記性質、及び／又は、該変調電圧の該特性の大きさを求めるステップを含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも前記インクの連続ストリームの前記分割点を示す前記性質は、分割点、分割長、分割時間、及び分割点とインクの液滴に電荷を与えるのに用いられる信号との間の位相角からなる群のうちの１つであることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１２】
前記電気機械式変換器を駆動する変調電圧における前記特性の勾配を求めるステップと、
前記求められた勾配の前記大きさを前記所定の勾配又は該所定の勾配と関連した勾配の大きさと比較するステップと、
前記求められた勾配の前記大きさを、前記所定の勾配又は該所定の勾配と関連した勾配の前記大きさに近づけるように、前記変調電圧の性質を制御するステップと、
を含むことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１３】
前記方法は、
前記求められた変調電圧において前記電気機械式変換器を駆動するように構成された駆動装置を含む装置により行なわれることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１４】
前記装置に、少なくとも前記所定の勾配を示す情報を与えるステップを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記装置に、少なくとも前記特性を示す情報を与えるステップを含むことを特徴とする、請求項１３又は請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記装置が、前記特性の少なくとも一部を求めることを特徴とする、請求項１３から請求項１５までのいずれかに記載の方法。
【請求項１７】
前記方法は自動的に行なわれることを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１８】
前記所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配は、少なくとも前記インクの連続ストリームを形成する前記インクの性質を示すことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項１９】
前記所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配はゼロではないことを特徴とする、前記請求項のいずれかに記載の方法。
【請求項２０】
インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動するように構成された装置を含む装置であって、前記装置は、
前記電気機械式変換器をある変調電圧で駆動するように構成され、かつ、少なくとも前記変調電圧の性質を制御して、前記インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮し、変調電圧対少なくとも前記インクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、前記特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するように構成された駆動装置を含むことを特徴とする装置。
【請求項２１】
前記装置は、前記変調電圧の大きさを制御するように構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２２】
前記装置は、前記変調電圧の周波数を制御するように構成されることを特徴とする、請求項２０に記載の装置。
【請求項２３】
前記装置は、少なくとも前記所定の勾配を示す情報を受信するように構成されることを特徴とする、請求項２０から請求項２２までのいずれかに記載の装置。
【請求項２４】
前記装置は、少なくとも前記特性を示す情報を受信するように構成されることを特徴とする、請求項２０から請求項２３までのいずれかに記載の装置。
【請求項２５】
前記装置は、前記特性の少なくとも一部を求めるように構成されることを特徴とする、請求項２０から請求項２４までのいずれかに記載の装置。
【請求項２６】
前記装置は、前記変調電圧の前記性質、及び／又は、該変調電圧の該性質の大きさを求めるように構成されることを特徴とする、請求項２０から請求項２５までのいずれかに記載の装置。
【請求項２７】
前記装置は、求められた特性から、前記変調電圧の前記性質、及び／又は、該変調電圧の該性質の大きさを求めるように構成されることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２８】
前記装置は、受信した特性から、前記変調電圧の前記性質、及び／又は、該変調電圧の該性質の大きさを求めるように構成されることを特徴とする、請求項２６に記載の装置。
【請求項２９】
少なくとも前記所定の勾配、該所定の勾配と関連した前記勾配、又は前記特性を示す情報を格納するように構成された、データ記憶媒体をさらに含むことを特徴とする、請求項２０から請求項２８までのいずれかに記載の装置。
【請求項３０】
前記装置は、前記データ記憶媒体から情報を受信するように構成されることを特徴とする、請求項２９に記載の装置。
【請求項３１】
前記電気機械式変換器は圧電発振器であることを特徴とする、請求項２０から請求項３０までのいずれかに記載の装置。
【請求項３２】
前記装置は、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドであるか又はこれを含むことを特徴とする、請求項２０から請求項３１までのいずれかに記載の装置。
【請求項３３】
前記装置は、連続インクジェットプリンタであるか又はこれを含むことを特徴とする、請求項２０から請求項３２までのいずれかに記載の装置。
【請求項３４】
インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動する方法であって、前記方法は、
変調電圧対少なくとも前記インクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、前記特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するのに十分な大きさの変調電圧を求めるステップと、
前記電気機械式変換器を前記求められた変調電圧で駆動するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項３５】
既に取得された特性を用いて、前記特性における前記所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの前記変調電圧を求めるステップを含むことを特徴とする、請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記特性の少なくとも一部を求めて、前記特性における前記所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの前記変調電圧を求めるステップを含むことを特徴とする、請求項３４に記載の方法。
【請求項３７】
前記変調電圧を変更し、少なくとも前記インクの連続ストリームの前記分割点を示す前記性質を測定して、前記特性の少なくとも一部を求めるステップを含むことを特徴とする、請求項３６に記載の方法。
【請求項３８】
少なくとも前記インクの連続ストリームの前記分割点を示す前記性質は、分割点、分割長、分割時間、及び分割点とインクの液滴に電荷を与えるのに用いられる信号との間の位相角からなる群のうちの１つであることを特徴とする、請求項３４から請求項３７までのいずれかに記載の方法。
【請求項３９】
前記特性が前記所定の勾配を有することを保証するのに十分な変調電圧を用いることができない場合、この所定の勾配と関連した勾配を前記特性上にもたらす変調電圧で、前記電気機械式変換器を駆動するステップを含むことを特徴とする請求項３４から請求項３８までのいずれかに記載の方法。
【請求項４０】
前記特性における前記所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの前記変調電圧が動作電圧範囲外にあるとき、この所定の勾配と関連した勾配を前記特性上にもたらす変調電圧で前記電気機械式変換器を駆動するステップを含むことを特徴とする請求項３４から請求項３９までのいずれかに記載の方法。
【請求項４１】
前記動作電圧範囲は、前記電気機械式変換器の動作電圧範囲であることを特徴とする、請求項４０に記載の方法。
【請求項４２】
前記関連した勾配は、大きさが前記所定の勾配に最も近い勾配であることを特徴とする、請求項３９から請求項４１までのいずれかに記載の方法。
【請求項４３】
前記方法は、
前記特性における前記所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの変調電圧で前記電気機械式変換器を駆動するように構成された駆動装置を含む装置によって行なわれることを特徴とする、請求項３４から請求項４２までのいずれかに記載の方法。
【請求項４４】
前記装置に、少なくとも前記所定の勾配を示す情報を与えるステップを含むことを特徴とする、請求項４３に記載の方法。
【請求項４５】
前記装置に、少なくとも前記特性を示す情報を与えるステップを含むことを特徴とする、請求項４３又は請求項４４に記載の方法。
【請求項４６】
前記装置は、前記特性の少なくとも一部を求めることを特徴とする、請求項４３から請求項４５までのいずれかに記載の方法。
【請求項４７】
前記方法は自動的に行なわれることを特徴とする、請求項３４から請求項４６までのいずれかに記載の方法。
【請求項４８】
前記所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配は、少なくとも前記インクの連続ストリームを形成する前記インクの性質を示すことを特徴とする、請求項３４から請求項４７までのいずれかに記載の方法。
【請求項４９】
前記所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配はゼロではないことを特徴とする、請求項３４から請求項４８までのいずれかに記載の方法。
【請求項５０】
インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動するように構成された装置を含む装置であって、前記装置は、
前記電気機械式変換器を、変調電圧対少なくとも前記インクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、前記特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するのに十分な大きさの変調電圧で駆動するように構成された駆動装置を含むことを特徴とする装置。
【請求項５１】
前記装置は、少なくとも前記所定の勾配を示す情報を受信するように構成されることを特徴とする、請求項５０に記載の装置。
【請求項５２】
前記装置は、少なくとも前記特性を示す情報を受信するように構成されることを特徴とする、請求項５０又は請求項５１に記載の装置。
【請求項５３】
前記装置は、前記特性の少なくとも一部を求めるように構成されることを特徴とする、請求項５０から請求項５２までのいずれかに記載の装置。
【請求項５４】
前記装置は、前記特性における前記所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な前記変調電圧を求めるように構成されることを特徴とする請求項５０から請求項５３のいずれかに記載の装置。
【請求項５５】
前記装置は、求められた特性から、前記特性における前記所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの前記変調電圧を求めるように構成されることを特徴とする、請求項５４に記載の装置。
【請求項５６】
前記装置は、受信した特性から、前記特性における前記所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの前記変調電圧を求めるように構成されることを特徴とする、請求項５４に記載の装置。
【請求項５７】
少なくとも前記所定の勾配、該所定の勾配と関連した前記勾配、又は前記特性を示す情報を格納するように構成された、データ記憶媒体をさらに含むことを特徴とする、請求項５０から請求項５６までのいずれかに記載の装置。
【請求項５８】
前記装置は、前記データ記憶媒体から情報を受信するように構成されることを特徴とする、請求項５７に記載の装置。
【請求項５９】
前記電気機械式変換器は圧電発振器であることを特徴とする、請求項５０から請求項５８までのいずれかに記載の装置。
【請求項６０】
前記装置は、連続インクジェットプリンタのプリンタヘッドであるか又はこれを含むことを特徴とする、請求項５０から請求項５９までのいずれかに記載の装置。
【請求項６１】
前記装置は、連続インクジェットプリンタであるか又はこれを含むことを特徴とする、請求項５０から請求項５９までのいずれかに記載の装置。
【請求項６２】
インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動する方法であって、前記方法は、
前記電気機械式変換器の共振周波数を求めるステップと、
前記求められた共振周波数に基づいて前記電気機械式変換器を駆動するための周波数を複数の周波数から選択するステップと、
前記選択された周波数で前記電気機械式変換器を駆動するステップと、
を含むことを特徴とする方法。
【請求項６３】
前記選択された周波数は、前記共振周波数と等しいか又はこれに関連することを特徴とする、請求項６２に記載の方法。
【請求項６４】
前記方法を１より多い回数だけ行なうステップを含むことを特徴とする、請求項６２に記載の方法。
【請求項６５】
前記方法を周期的に行なうステップを含むことを特徴とする、請求項６２に記載の方法。
【請求項６６】
前記連続インクジェットプリンタがオンにされる度に前記方法を行なうステップを含むことを特徴とする、請求項６２に記載の方法。
【請求項６７】
前記方法は自動的に行なわれることを特徴とする、請求項６２に記載の方法。
【請求項６８】
前記方法を行なったときに前記共振周波数を求めることができない場合、前記電気機械式変換器を以前に求められた共振周波数で駆動することを特徴とする、請求項６２に記載の方法。
【請求項６９】
前記電気機械式変換器の共振周波数を求めるステップは、第１の周波数を有する変調電圧を前記電気機械式変換器に印加し、前記変調電圧を印加する周波数を変更し、前記印加された変調電圧の前記周波数の前記変更に対する前記電気機械式変換器の応答を観察することによって前記共振周波数を求めるステップを含むことを特徴とする、請求項６２に記載の方法。
【請求項７０】
前記共振周波数は、前記電気機械式変換器のインピーダンスの増加を観察することによって求められることを特徴とする、請求項６９に記載の方法。
【請求項７１】
前記共振周波数は、前記電気機械式変換器を通って流れる電流の減少を観察することによって求められることを特徴とする、請求項６９に記載の方法。
【請求項７２】
前記共振周波数は、前記電気機械式変換器の移動の振幅の増加を観察することによって求められることを特徴とする、請求項６９に記載の方法。
【請求項７３】
前記方法は、
前記電気機械式変換器の前記共振周波数を求めるための決定装置と、
前記電気機械式変換器を前記求められた共振周波数と等しい又はこれと関連した周波数で駆動するように構成された駆動装置と、
を含む装置によって行なわれることを特徴とする、請求項６２に記載の方法。
【請求項７４】
インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動するように構成された装置を含む装置であって、前記装置は、
前記電気機械式変換器の共振周波数を求めるための決定装置と、
前記電気機械式変換器を前記求められた共振周波数と等しい又はこれと関連した周波数で駆動するように構成された駆動装置と、
を含むことを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、連続インクジェット印刷に関し、より具体的には、連続インクジェット印刷のプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動するための方法、及び、この方法を行なう装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷システムにおいて、印刷は、ノズルで生成され、基材に向けて推進される個々のインク滴で構成される。２つの主要システム、すなわち要求に応じて及び必要な場合に印刷のためのインク滴が生成されるドロップオンデマンドと、滴が連続して生成され、選択されたものだけが基材の方向に向けられ、他のものはインク供給源に再循環される連続インクジェット印刷とがある。
【０００３】
連続インクジェットプリンタは、プリントヘッドの液滴生成器に加圧インクを供給し、液滴生成器において、ノズルから出てくるインクの連続ストリーム（ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ  ｓｔｒｅａｍ）が、例えば振動圧電素子によって個々の規則的な液滴に分割される。液滴は、帯電電極を超えて指向され、帯電電極において、液滴には、一対の偏向板にわたって与えられる横断方向の電場を通過する前に、所定の電荷が選択的かつ別個に与えられる。各々の帯電した液滴は、基材に当たる前にその電荷の大きさに応じた量だけ電場によって偏向される一方で、帯電していない液滴は偏向せずに進み、かつ、ガターに集められ、そこから、帯電していない液滴は再利用のためにインク供給源に再循環される。帯電した液滴はガターを迂回し、液滴上の電荷により決定される位置及びプリントヘッドに対する基材の位置で基材にぶつかる。典型的には、基材はプリントヘッドに対して一方向に移動され、液滴はこれに対してほぼ垂直な方向に偏向されるが、基材の速度を補償するように、偏向板を垂線に対してある傾斜で配向することができる（到達する液滴間のプリントヘッドに対する基材の移動は、一連の液滴が、他の場合には必ずしも基材の移動方向に対して垂直に延びないことを意味する）。
【０００４】
連続インクジェット印刷においては、文字は、規則的な配列の潜在的な液滴位置を含むマトリックスから印刷される。各マトリックスは、各々が、液滴に印加された電荷によって定められる複数の潜在的な液滴位置（例えば、７つ）を含むラインによって定められる複数の列（ストローク）を含む。従って、ストロークにおける意図される位置に応じて、各々の使用可能な液滴が帯電される。特定の液滴が使用されない場合には、その液滴は帯電されず、ガターで捕捉されて再循環される。この周期は、マトリックスにおける全てのストロークについて繰り返され、次いで、次の文字マトリックスのために再び開始する。
【０００５】
インクは、一般に、制御回路のための別個の区画と、ユーザ・インターフェース・パネルとを含むキャビネットの密封された区画内に収容されるインク供給システムによって、圧力下でプリントヘッドに送給される。インクを溶媒と混合して、例えば、インク・溶媒混合物の粘度の制御を助けることができる。
【０００６】
上述のように、インクの連続ストリームは、例えば振動圧電素子によって、個々の規則的な液滴に分割される。１秒当たり生成される液滴数は、圧電素子の振動周波数に比例する。圧電素子は、典型的には、その共振周波数で又はその付近で駆動される。共振周波数は、所定の駆動周波数と等しいか又はその近くであることを保証するように制御（換言すれば、調整）され、所定の駆動周波数は、１秒当たり特定の液滴数が生成されることを保証するように選択される。圧電素子の質量を増減させて、その共振周波数を変更することができる。
【０００７】
質量を変更することによって圧電素子の共振周波数を制御することは、熟練を要し、時間のかかる仕事であり、通常は熟達した技術者によって行われる。従って、プリントヘッド全体を正確に調整された圧電素子を有する新しいプリントヘッドと交換すること、又は、新しく調整された圧電素子を取り付けるためにプリントヘッド全体を遠くに送ること（例えば、プリントヘッド又は圧電素子の製造業者に）は、普通のことである。これには、費用がかかり、かつ、ある期間プリンタが動作不能になることもある。例えば、プリンタ又はプリントヘッドの再配置等による環境条件の変化を考慮するために、交換及び／又は再取り付けを周期的に行なう必要がある場合もある。
【０００８】
インクの連続ストリームが個々の規則的な液滴に分割されるノズルからの距離（すなわち、分割点）は、多数の要因によって決まる。分割点の位置に影響を及ぼす１つの要因は、振動圧電素子の振動の大きさである。圧電素子の振動の大きさは、振動圧電素子を駆動する変調電圧の大きさに比例する。変調電圧の大きさを増減することにより、インクの連続ストリームが出てくるノズルに対して、分割点を移動させることができる。しかしながら、変調電圧と分割が生じるノズルからの距離（分割長（ｂｒｅａｋ−ｕｐ  ｌｅｎｇｔｈ）と呼ばれることが多い）との間の関係は、必ずしも正比例関係ではない。
【０００９】
多くの場合、変調電圧の大きさの増加により分割長が一定の点まで減少し、その後、さらなる変調電圧の増加が、分割長の減少をもたらす。分割長の減少（又は増加）が停止し、増加（又は減少）し始める点は、転換点（ｔｕｒｎｉｎｇ  ｐｏｉｎｔ）と呼ばれることが多い。個々の液滴への連続ストリームの分割が、この転換点周辺で生じることを保証するように、変調電圧の大きさを選択することは有利である。転換点周辺の領域においては、サテライト液滴の形成が低減又は排除される。サテライト液滴は、規則的な液滴に伴って生じ、連続ストリームから抜け出す、はるかに小さく、多くの場合より不規則な形状の液滴である。こうしたサテライト液滴は、印刷品質の低下を招くことがあり、従って、これらを低減又は排除することが望ましい。多くの場合、転換点と一致する分割長をもたらさない変調電圧を選択することが好ましい。これは、転換点と一致する分割長が不安定であり得るためである。従って、以前の連続インクジェットプリンタにおいては、最初に転換点を特定し、次いで、転換点から僅かにオフセットした分割長をもたらす変調電圧を選択することが知られている。
【００１０】
転換点の正確な位置は、例えば、使用されるインク及び溶媒、インク−溶媒混合物の温度、及びインク・溶媒混合物の粘度等、多数の要因によって決まる。場合によっては、転換点は、振動圧電素子の動作変調電圧範囲において検出されないことがある。通常は動作変調電圧範囲内で転換点を示すインク・溶媒混合物であっても、例えば、インク・溶媒混合物の条件の変化のために、転換点を検出できないことがある。転換点を特定できない場合には、転換点を特定し、転換点から僅かにオフセットした分割長をもたらす変調電圧を選択する、既知の方法は機能しない。
【００１１】
従来技術においては、転換点を特定し、次いで、転換点から僅かにオフセットした分割長をもたらす変調電圧が選択される。次いで、この選択された変調電圧が、振動圧電素子に印加される。機械の動作している間、この変調電圧が連続的に振動圧電素子に印加される。換言すれば、変調電圧は変更されない。インクの連続ストリームの分割点が移動した場合（又は、より一般的には、分割点対変調電圧特性が変化した場合）、印加された変調電圧により、許容可能な印刷品質をもたらすことができない。例えば、温度変化のために分割点対変調電圧特性が変化した場合、以前に計算された変調電圧は、もはや、サテライト液滴の生成がほとんどないか又は全くない転換点に十分に近い特性上の点と一致しないことがある。特性は大きく変化し得るので、印加された変調電圧において、インクの連続ストリームの分割点が、もはや、帯電電極内にないか又はその近くになくなる。このことは、インクの連続ストリームから出てくる液滴を、必要とされる通りに帯電させることができず又は全く帯電させることができず、ここでも印刷品質に悪影響を有することを意味する。
【発明の概要】
【００１２】
本発明の１つの目的は、特に、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動する改善された又は代替的な方法、或いはこの方法を行なう装置を提供することである。
【００１３】
本発明の第１の態様によると、インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動する方法が提供され、本方法は、電気機械式変換器を駆動するための変調電圧を求めるステップであって、少なくとも変調電圧の性質は、インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮し、かつ、変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するように制御される、ステップと、電気機械式変換器を求められた変調電圧で駆動するステップとを含む。
【００１４】
変調電圧を求めるステップ及び電気機械式変換器を駆動するステップは、同時に行うことができる（例えば、変調電圧が求められたものになるまで、電気機械式変換器を駆動するのに用いられる変調電圧を変更することができる）。
【００１５】
電気機械式変換器の駆動が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を考慮する限り、所定の勾配又はこの所定の勾配に関連する勾配が予め求められる。例えば、所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配は、所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を達成するために、電気機械式変換器がある変調電圧で駆動される前に、何カ月も前、何日も前、１時間位前、又はほんの一瞬或いはそれより少ない時間だけ前に求めることができた。特性における勾配が、特性の勾配を達成するための電気機械式変換器の駆動と時間がほとんど同時になるように、電気機械式変換器の駆動の少し前に所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を予め求めることができる。
【００１６】
本発明との関連において、「所定の（予め求められた、ｐｒｅ−ｄｅｔｅｒｍｉｎｅｄ）」という用語は、「予め選択された（ｐｒｅ−ｓｅｌｅｃｅｔｅｄ）」という用語と同義であり、この２つの用語は交換可能に用い得ることが理解されるであろう。例えば、勾配が前もって選択されるという点で、所定の勾配は、予め選択された勾配（例えば、インク、インク液滴、分割長等の所望の性質に対する所望の勾配）である。これは、本方法が、変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性が予め選択された勾配又はこの予め選択された勾配と関連した勾配を有することを保証することを意味する。
【００１７】
「インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮する」という用語は、分割点の移動に応じて、電気機械式変換器を駆動する変調電圧の性質を制御することを含むことができる。この用語はまた、より広く解釈することもでき、分割点の移動に応じることに限定されない。例えば、分割点の移動は、予測することができる（例えば、動作の予備知識又は異なる状況及び異なる条件下の分割点のために）。このことは、分割点が移動したときに又は分割点が移動する前でも、変調電圧の性質を変更できることを意味する。分割点の移動に関する情報は、参照テーブル等のようなデータストアに格納することができる。
【００１８】
変調電圧の性質は、変調電圧の大きさとすることができる。変調電圧の性質は、変調電圧の周波数とすることができる。
【００１９】
特性が所定の勾配を有することを保証するのに十分な変調電圧を用いることができないとき、本方法は、変調電圧の周波数を変更し、所定の勾配と等しい勾配を特性上にもたらす変調電圧を用いることができるようにするステップを含むことができる。特性が所定の勾配を有することを保証するのに十分な変調電圧が動作電圧範囲外であるとき、本方法は、変調電圧の周波数を変更し、動作電圧範囲内にあり、かつ、所定の勾配と等しい勾配を特性上にもたらす変調電圧を用いることができるようにするステップを含むことができる。動作電圧範囲は、電気機械式変換器の動作電圧範囲とすることができる。
【００２０】
変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性が所定の勾配を有することを保証するように、変調電圧の性質を制御できない場合、本方法は、変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性が所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するように、変調電圧の性質を制御するステップを含むことができる。関連した勾配は、大きさが所定の勾配に最も近い勾配とすることができる。例えば、場合によっては、駆動装置によって生成されるには大きさ又は周波数が大きすぎる又は小さすぎるため、或いは、本方法を行なう装置の一部の動作範囲外にあるため、変調電圧を用いることができない。
【００２１】
本方法は、既に取得した特性を用いて、変調電圧の性質、及び／又は、変調電圧の性質の大きさを求めるステップを含むことができる。
【００２２】
本方法は、特性の少なくとも一部を求めて、変調電圧の性質、及び／又は、変調電圧の特性の大きさを求めるステップを含むことができる。
【００２３】
少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質は、分割点、分割長、分割時間、及び分割点とインクの液滴に電荷を与えるのに用いられる信号との間の位相角からなる群のうちの１つとすることができる。
【００２４】
本方法は、電気機械式変換器を駆動する変調電圧における（求められた又は受信された）特性の勾配を求めるステップと、求められた勾配の大きさを所定の勾配又は所定の勾配と関連した勾配の大きさと比較するステップと、求められた勾配の大きさを、所定の勾配又は所定の勾配と関連した勾配の大きさに近づけるように、変調電圧の性質を制御するステップとを含むことができる。このプロセスは、１又はそれ以上の回数行なうことができ、反復的であり得る。
【００２５】
本方法は、求められた変調電圧で電気機械式変換器を駆動するように構成された駆動装置を含む装置によって行なうことができる。
本方法は、装置に、少なくとも所定の勾配を示す情報を与えるステップを含むことができる。
本方法は、装置に、少なくとも特性を示す情報を与えるステップを含むことができる。
【００２６】
本方法は、装置が、特性の少なくとも一部を求めるステップを含むことができる。
本方法は、自動的に行なうことができる。
所定の勾配又はこの所定の勾配と関連する勾配は、少なくともインクの連続ストリームを形成するインクの性質を示すことができる。
所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配は非ゼロとすることができる。
【００２７】
本発明の第２の態様によると、インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動するように構成された装置を含む装置が提供され、この装置は、電気機械式変換器をある変調電圧で駆動するように構成され、かつ、少なくとも変調電圧の性質を制御して、インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮し、変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するように構成された駆動装置を含む。
【００２８】
本装置は、変調電圧の大きさを制御するように構成することができる。
本装置は、変調電圧の周波数を制御するように構成することができる。
本装置は、少なくとも所定の勾配を示す情報を受信するように構成することができる。
本装置は、少なくとも特性を示す情報を受信するように構成することができる。
本装置は、特性の少なくとも一部を求めるように構成することができる。
【００２９】
本装置は、変調電圧の性質、及び／又は、変調電圧の性質の大きさを求めるように構成することができる。本装置は、求められた特性から、変調電圧の性質、及び／又は、変調電圧の性質の大きさを求めるように構成することができる。本装置は、受信した特性から、変調電圧の性質、及び／又は、変調電圧の性質の大きさを求めるように構成することができる。
【００３０】
本装置は、少なくとも所定の勾配、所定の勾配と関連した勾配、又は特性を示す情報を格納するように構成されたデータ記憶媒体を含むことができる。本装置は、データ記憶媒体から情報を受信するように構成することができる。
電気機械式変換器は、圧電発振器とすることができる。
本装置は、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドであるか又はこれを含むことができる。
本装置は、連続インクジェットプリンタであるか又はこれを含むことができる。
【００３１】
本発明の第３の態様によると、インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動する方法が提供され、本方法は、変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するのに十分な大きさの変調電圧を求めるステップと、電気機械式変換器を求められた変調電圧で駆動するステップとを含む。
【００３２】
変調電圧を求めるステップ及び電気機械式変換器を駆動するステップは、同時に行なうことができる（例えば、変調電圧が求められたものになるまで、電気機械式変換器を駆動するのに用いられる変調電圧を変更することができる）。
【００３３】
電気機械式変換器の駆動が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を考慮する限り、所定の勾配又はこの所定の勾配に関連する勾配が予め求められる。例えば、所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配は、所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を達成するために、電気機械式変換器がある変調電圧で駆動される前に、何カ月も前、何日も前、１時間位前、又はほんの一瞬或いはそれより少ない時間だけ前に求めることができた。特性における勾配が、特性の勾配を達成するための電気機械式変換器の駆動と時間がほとんど同時になるように、電気機械式変換器の駆動の少し前に所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を予め求めることができる。
【００３４】
本方法は、既に取得された特性を用いて、特性における所定の又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの変調電圧を求めるステップを含むことができる。本方法は、特性の少なくとも一部を求めて、特性における所定の又は関連する勾配を達成するのに十分な大きさの変調電圧を求めるステップを含むことができる。本方法は、変調電圧を変更し、少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質を測定して、特性の少なくとも一部を求めるステップを含むことができる。
【００３５】
少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質は、分割点、分割長、分割時間、及び分割点とインクの液滴に電荷を与えるのに用いられる信号との間の位相角からなる群のうちの１つとすることができる。
【００３６】
特性が所定の勾配を有することを保証するのに十分な変調電圧を用いることができない場合、本方法は、この所定の勾配と関連した勾配を特性上にもたらす変調電圧で、電気機械式変換器を駆動するステップを含むことができる。例えば、場合によっては、変調電圧は、駆動装置によって生成されるには大きすぎる又は小さすぎるため、或いは、本方法を行なう装置の一部の動作範囲外にあるため、変調電圧を用いることができない。特性における所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの変調電圧が動作電圧範囲外にあるとき、本方法は、この所定の勾配と関連した勾配を特性上にもたらす変調電圧で電気機械式変換器を駆動するステップを含むことができる。動作範囲電圧は、電気機械式変換器の動作電圧範囲とすることができる。関連した勾配は、大きさが所定の勾配に最も近い勾配とすることができる。
【００３７】
本方法は、特性における所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの変調電圧で電気機械式変換器を駆動するように構成された駆動装置を含む装置によって行なうことができる。
【００３８】
本方法は、装置に、少なくとも所定の勾配を示す情報を与えるステップを含むことができる。本方法は、装置に、少なくとも特性を示す情報を与えるステップを含むことができる。
本方法は、装置が、特性の少なくとも一部を求めるステップを含むことができる。
本方法は、自動的に行なうことができる。
所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配は、少なくともインクの連続ストリームを形成するインクの性質を示す。
所定の勾配又はこの所定の勾配に関連する勾配は非ゼロとすることができる。
【００３９】
本発明の第４の態様によると、インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動するように構成された装置を含む装置が提供され、この装置は、電気機械式変換器を、変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性が所定の勾配又はこの所定の勾配と関連した勾配を有することを保証するのに十分な大きさの変調電圧で駆動するように構成された駆動装置を含む。
本装置は、少なくとも所定の勾配を示す情報を受信するように構成することができる。本装置は、少なくとも特性を示す情報を受信するように構成することができる。
【００４０】
本装置は、特性の少なくとも一部を求めるように構成することができる。本装置は、特性における所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な変調電圧を求めるように構成することができる。本装置は、求められた特性から、特性における所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの変調電圧を求めるように構成することができる。本装置は、受信した特性から、特性における所定の勾配又は関連した勾配を達成するのに十分な大きさの変調電圧を求めるように構成することができる。
【００４１】
本装置は、少なくとも所定の勾配、所定の勾配と関連した勾配、又は特性を示す情報を格納するように構成されたデータ記憶媒体をさらに含むことができる。本装置は、データ記憶媒体から情報を受信するように構成することができる。
電気機械式変換器は、圧電発振器とすることができる。
本装置は、連続インクジェットプリンタのプリンタヘッドであるか又はこれを含むことができる。
本装置は、連続インクジェットプリンタであるか又はこれを含むことができる。
【００４２】
本発明の別の態様によると、インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動する方法が提供され、本方法は、電気機械式変換器の共振周波数を求めるステップと、求められた共振周波数に基づいて電気機械式変換器を駆動する周波数を複数の周波数から選択するステップと、選択された周波数で電気機械式変換器を駆動するステップとを含む。
【００４３】
選択された周波数は、共振周波数と等しいか又はこれに関連することができる。
本方法は、１より多い回数だけ行なうことができる。本方法は、周期的に行なうことができる。おそらく、本方法は、連続インクジェットプリンタがオンにされる度に行なうことができる。
本方法は、自動的に行なうことができる。
本方法を行ったときに共振周波数が求めることができない場合、本方法は、電気機械式変換器を以前に求められた共振周波数で駆動するステップを含むことができる。
【００４４】
電気機械式変換器の共振周波数を求めるステップは、第１の周波数を有する変調電圧を電気機械式変換器に印加し、変調電圧を印加する周波数を変更し、印加された変調電圧の周波数の変更に対する電気機械式変換器の応答を観察することによって共振周波数を求めるステップを含むことができる。
共振周波数は、電気機械式変換器のインピーダンスの増加を観察することによって求めることができる（例えば、電気インピーダンス又は抵抗、或いは機械抵抗）。共振周波数は、電気機械式変換器を通って流れる電流の減少を観察することによって求めることができる。共振周波数は、電気機械式変換器の移動の振幅の増加を観察することによって求めることができる。
本方法は、電気機械式変換器の共振周波数を求めるための決定装置（ｄｅｔｅｒｍｉｎａｔｉｏｎ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）と、電気機械式変換器を求められた共振周波数と等しい又はこれと関連した周波数で駆動するように構成された駆動装置（ｄｒｉｖｉｎｇ  ａｒｒａｎｇｅｍｅｎｔ）とを含む装置によって行なうことができる。
【００４５】
本発明の別の態様によると、インクの連続ストリームを複数の液滴に分割するように配置された、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの電気機械式変換器を駆動するように構成された装置を含む装置が提供され、本装置は、電気機械式変換器の共振周波数を求めるための決定装置と、電気機械式変換器を求められた共振周波数と等しい又はこれと関連した周波数で駆動するように構成された駆動装置とを含む。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】連続インクジェットプリンタの概略図である。
【図２ａ】圧電発振器上で行なわれる従来技術の調整プロセスを概略的に示す。
【図２ｂ】圧電発振器上で行なわれる従来技術の調整プロセスを概略的に示す。
【図２ｃ】圧電発振器上で行なわれる従来技術の調整プロセスを概略的に示す。
【図３】図２ａ乃至図２ｃに示される調整プロセスからもたらされる圧電発振器の共振周波数の変化を概略的に示すグラフである。
【図４】未修正の圧電発振器を概略的に示す。
【図５】図４に示す未修正の圧電発振器の共振周波数を概略的に示すグラフである。
【図６Ａ】図１に示す連続インクジェットプリンタのプリントヘッドのノズルから出てくるインクの連続ストリームの分割長の変化を概略的に示す。
【図６Ｂ】図１に示す連続インクジェットプリンタのプリントヘッドのノズルから出てくるインクの連続ストリームの分割長の変化を概略的に示す。
【図７】変調電圧の関数として、図６Ａ及び図６Ｂに示すインクの連続ストリームの分割時間を概略的に示すグラフである。
【図８Ａ】他の分割時間対変調電圧の特性のグラフである。
【図８Ｂ】他の分割時間対変調電圧の特性のグラフである。
【図９Ａ】異なる分割時間対変調電圧の特性を用いる、実施形態の動作原理を概略的に示す。
【図９Ｂ】異なる分割時間対変調電圧の特性を用いる、実施形態の動作原理を概略的に示す。
【図１０Ａ】他の実施形態による用いることができる他の特性を概略的に示すグラフである。
【図１０Ｂ】他の実施形態による用いることができる他の特性を概略的に示すグラフである。
【図１０Ｃ】他の実施形態による用いることができる他の特性を概略的に示すグラフである。
【図１１】データ格納部及び移送装置が設けられたインク・カートリッジの正面図である。
【図１２】温度の関数として、分割長対変調電圧の特性の変化を概略的に示すグラフである。
【図１３】温度の関数として、分割長対変調電圧の特性のシフトを概略的に示すグラフを用いる実施形態の動作原理を概略的に示す。
【図１４】動作電圧範囲に対する、温度の関数として分割長対変調電圧の特性のシフトを概略的に示すグラフである。
【図１５】動作電圧範囲の実質的に外にシフトされた分割長対変調電圧の特性、及びこの特性をどのように動作電圧範囲内に戻すようにシフトできるかを概略的に示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００４７】
ここで、ほんの一例として、添付の図面を参照して実施形態を説明する。
図は縮尺通りに描かれてはいず、場合によっては、特定の特徴をより明確に識別するために、故意に縮尺通りに描かれていない。異なる図に見られる同様な特徴には、同じ参照番号が与えられている。
【００４８】
ここで図面の図１を参照すると、インク・溶媒混合物が圧力下でインク供給システム１からプリントヘッド２に送給される。インク供給システム１は、典型的にはテーブルに取り付けられたキャビネット３内に配置され、印刷ヘッド２は、キャビネット３の外部に配置される。インク供給システム１の動作の詳細な説明は、本発明に重要な関連を有するものではないため、ここでは必要としない。動作中、インクはシステム・ポンプ５によって、混合タンク４内のインク・リザーバから引き出されると言えば十分である。タンク４は、インク及び溶媒のカートリッジ６から、インクと補給用溶媒で必要に応じて補給される。主タンク４から引き出されるインクは、プリントヘッド２に通じるインク給送ライン８に送給される前に、少なくとも１つのフィルタ７を通過する。
【００４９】
プリントヘッド１において、給送ライン８からのインクは、第１の流量制御弁１０を介して、液滴生成器９に供給される。液滴生成器９は、加圧インクが放出されるノズル１１と、圧電発振器１２とを含む。圧電発振器１２は、所定の周波数及び振幅で、インク流（すなわち、インク容積）内に圧力摂動をもたらし、インク流を通常のサイズ及び間隔の液滴１３に分割する。分割点は、ノズル１１の下流側にあり、所定の電荷を選択された液滴１３ａに印加する帯電電極１４と一致する。この電荷が、帯電した液滴１３ａが、実質的に一定の電場が維持される一対の偏向板１５を通るときの帯電した液滴１３ａの偏向の程度を決定する。帯電していない液滴１３ｂは、実質的に偏向されずにガター１６に移動し、ここから、戻りライン１７を介してキャビネット３内に配置されるインク供給システム１（及び、例えば、混合タンク４）にリサイクルされる。帯電した（従って偏向した）液滴１３ａは、プリントヘッド２を越えて移動する基材１８（例えば、プラスチックシート）に向けて射出される。各々の偏向した液滴１３ａが基材１８に衝突する位置は、液滴１３ａの偏向量及び基材１８の移動速度によって決定される。例えば、基材１８が、液滴１３ａの偏向方向に対して垂直な水平方向に移動する場合は、液滴１３ａの偏向により、文字マトリックスのストロークにおけるその垂直方向位置が決定される。
【００５０】
プリンタが休止状態から起動された場合には、インクが、ガター１６又は基材１８に向けて射出されることなく、ノズル１１を通って流れ出るのを可能にすることが望ましい。戻りライン１７へのインクの通過は、抽気流れ（ｂｌｅｅｄ  ｆｌｏｗ）であれ、又はガター１６により捕捉されたリサイクルされた未使用インクであれ、第２の流量制御弁１９により制御される。戻りインクは、例えばシステム・ポンプ５等のポンプ装置により、混合タンク４に戻される。
【００５１】
液滴生成器９の有効な動作を保証するために、インクが第１の制御弁１０に移動する前に、プリントヘッド２に入るインクの温度をヒータ２０によって所望のレベルに維持することができる。
【００５２】
圧電発振器１２は、電気接続部２２（例えば、ワイヤ）により装置２１に接続される。装置２１は、これに特定の周波数及び振幅の電気信号を与えることによって、圧電発振器１２を駆動するように構成される。駆動周波数は、圧電発振器１２がその共振周波数で又はその付近で振動する周波数である。これにより、大量の振動をより容易に達成することができる。従来技術の連続インクジェットプリンタにおいて、駆動周波数は、１秒当たり一定の数の液滴が得られるように予め定められ、圧電発振器１２は、その共振周波数がその予め定められた周波数と等しいか又はこれに近くなるように調整される。この調整プロセスが、図２ａ乃至図２ｃ、及び図３に関連してより詳細に説明される。
【００５３】
図２ａは、圧電発振器１２を概略的に示す。圧電発振器１２は、圧電素子３０と負荷質量３１とを含む。負荷質量３１は、はんだ、又は圧電素子３０に取り付けることができる他のいずれの材料を含むこともできる。図２ａに示す圧電発振器１２の共振周波数は、圧電素子３０の両端に電圧を印加することによって求めることができる。例えば、１００Ｖの電圧を圧電素子３０の両端に印加することができる。この電圧を圧電素子３０に印加する周波数（例えば、方形波の形態の）は、様々な値にわたることができる。特定の周波数においては、圧電素子３０のインピーダンス（すなわち、電気抵抗）は増加する。実際の問題として、この周波数において、圧電素子３０の振動の大きさは増加する。この段階では、圧電素子３０は、その共振周波数で又はその付近で駆動された。図３は、インピーダンスが急激に上昇するところに共振周波数が達したときの状況を示す。
【００５４】
従来技術の連続インクジェットプリンタにおいては、プリンタは、特定の所定の周波数で圧電素子を駆動するように構成される。例えば、圧電素子３０を７６．８ｋＨｚで駆動することが望ましい場合がある。このことは、特定の所定の数の液滴、この例では、１秒当たり７６，８００の液滴が生成されることを保証する。上述のように、圧電素子３０は、その共振周波数又はその付近で駆動されることが望ましい。図１に戻ると、圧電発振器１２が最初に取り付けられた（又は、交換された等）とき、それを使用する環境において、その正確な共振周波数はまだ分かっていない。従って、圧電発振器１２を、その共振周波数が連続インクジェットプリンタの所定の駆動周波数であるか又はそれに十分に近いものであるように調整することが必要であろう。
【００５５】
調整プロセスは、圧電発振器の質量を増減させることを含む。再び図２ａ乃至図２ｃを参照すると、質量の増減は、負荷質量３１の質量を変えることにより、又は、負荷質量３１に材料を加えることにより、或いは負荷質量３１から材料を除去することにより達成することができる。例えば、図２ｂにおいて、負荷質量は、図２ａにおけるものより大きいことが分かる。逆に、図２ｃにおいて、負荷質量３１は、図２ａ又は図２ｂのどちらより小さいことが分かる。この質量の変化は、圧電素子３０及び負荷質量３１を含む圧電発振器１２の共振周波数に比例する効果を有する。この共振周波数の対応する変化が、図２ａ乃至図２ｃに表わされる３つの異なる負荷質量についての異なる共振周波数ＦＲ１、ＦＲ２、ＦＲ３を概略的に示す図３に示されるグラフに反映される。
【００５６】
負荷質量３１に質量を追加するためには、追加のはんだ（又は他の材料）を負荷質量３１に追加することができる。逆に、負荷質量３１の質量を減らすためには、はんだ（又は他の材料）を負荷質量３１から除去することができる。材料が負荷質量３１に追加される度又は負荷質量３１から除去される度に、結果として得られる圧電発振器１２の共振周波数を求める必要がある。負荷質量３１の質量は、圧電発振器１２の共振周波数が連続インクジェットプリンタの所定の駆動周波数になるまで又はそれに十分近いものになるまで、段階的な反復プロセスで連続的に変更される。
【００５７】
調整プロセスを実行するには、かなりの量の技術と時間を必要とすることが理解されるであろう。調整プロセスは、例えば、連続インクジェットプリンタを初めて使用するとき、交換用圧電発振器を取り付けたとき、連続インクジェットプリンタが異なる環境で使用されるとき、又は、連続インクジェットプリンタの有効な動作を維持するために単に周期的に等、幾度となく行なう必要があり得る。従って、プリントヘッドを、例えばプリントヘッドの製造業者に返却し、プリントヘッドを適切に調整された圧電発振器を有するプリントヘッドと交換すること、又は、返却されたプリントヘッドの圧電発振器を適切に調整された圧電発振器と交換することができるようにするのは、よくあることである。プリントヘッドの返却及び／又は交換は費用がかかり及び／又は時間がかかることがある。例えば、プリントヘッド及び圧電発振器が返却される度に、これを使用することができなくなり、連続インクジェットプリンタを動作不能にすることになる。明らかに、可能な限り費用の増加を回避し、並びに、連続インクジェットプリンタが動作不能である時間を低減させることが望ましい。
【００５８】
図４及び図５は、１つの実施形態の動作原理を示す。図４は、圧電発振器１２を概略的に示す。図２ａ乃至図２ｃに関連して上述したように、圧電発振器１２は、圧電素子３０を含み、これに負荷質量３１が取り付けられている。図５は、予想通りに、図４の圧電発振器１２が共振周波数ＦＲを有することを示す。
【００５９】
１つの実施形態においては、使用の際、図４の圧電発振器１２は、その未修正の共振周波数で又はその付近で駆動される。つまり、装置２１（図１を参照されたい）は、これに圧電発振器１２の未修正の共振周波数又はその付近の周波数を有する電気信号を与えることにより、圧電発振器１２を駆動するように構成される。このことは、従来技術とは対照的に、圧電発振器１２の調整は行なわれないことを意味する。
【００６０】
圧電発振器１２が構築され、連続インクジェットプリンタ（又はプリントヘッド）の製造業者に供給されると、圧電発振器１２の共振周波数は、所定の共振周波数の領域内にあるものとすることができる。この所定の共振周波数は、連続インクジェットプリンタの製造業者又はユーザが指定するものに近いものとなる。この共振周波数の正確な値は、圧電発振器１２が、使用されることになる環境で試験されるまで分からないため、温度等の配慮事項が考慮される。従来技術においては、圧電発振器１２に印加される所定の駆動周波数が選択される。次いで、圧電発振器１２の共振周波数を求め、次いでこの所望及び所定の駆動周波数に調整する。対照的に、本実施形態は、正反対の手法を採用する。つまり、与えられた又は製造された圧電発振器１２の共振周波数は、一般に、連続インクジェットプリンタの許容可能な動作には十分であることが既に想定される。従って、製造された又は与えられた圧電発振器１２は、単に、その未修正の（つまり、調整されていない）共振周波数で駆動される。これにより、新しいものが与えられる度に圧電発振器１２を調整する、費用と時間のかかる要件、又は、適切に調整された圧電発振器のためにプリントヘッドを製造業者に送り返す必要がある時間と費用が回避される。
【００６１】
未修正の（すなわち、調整されていない）圧電発振器１２の共振周波数は、多くの場合、従来技術で用いられる所定の駆動周波数より僅かに低い又は高いことがあり得る。圧電発振器１２の共振周波数がより高い場合、毎秒より多くの液滴を生成することができ、性能の損失がないことを意味する。一方、従来技術で用いられる所定及び所望の周波数と比較したときに、共振周波数の僅かな減少がある場合、生成された液滴の数のどのような僅かな損失も（例えば、ほんの僅かな百分率）、圧電発振器１２を返却又は交換しなくてもよいことで節訳される時間及び費用と比較すると、取るに足らないものである。
【００６２】
圧電発振器１２は、調整又は再調整する必要がないため、上述の時間及び費用の利点の他に、種々の利点もある。例えば、圧電発振器１２の共振周波数は、その場で周期的に求めることができ、それに応じてこれに印加される駆動周波数を変えることができる。これは、圧電発振器１２の質量を変化させることによって、圧電発振器１２を除去、交換又は調整若しくは再調整する必要がない状態で、共振周波数における全ての変化を迅速かつ正確に斟酌できることを意味する。圧電発振器１２の供給周波数の決定を、機械が起動される度に、又は、機械の実行中にでさえ行なうことができる。圧電発振器１２の共振周波数を求めること、及び、圧電発振器１２を駆動するのに用いられる周波数を対応して変えることは、周期的に（例えば、経年変化に起因する共振周波数のドリフトを考慮するために）、又は圧電発振器１２を交換したときに、或いは連続インクジェットプリンタを又はプリントヘッドだけを新しい位置に移動したときに行うことができる。
【００６３】
圧電発振器１２の共振周波数は、例えば、圧電発振器１２のインピーダンス、圧電発振器１２を通って流れる電流、又は異なる駆動周波数がこれに適用されたときの圧電発振器１２の振動の振幅を測定することによって、装置２１により容易に求めることができる。こうしたプロセスは、例えば、数秒又はそれより短い非常に短い時間で行なうことができ、次いで、装置２１を用いて、圧電発振器１２に適用される駆動周波数を数秒で再変更することができる。これは、新しく調整された圧電発振器の追加又はプリントヘッド全体の交換のためにプリントヘッドを遠くへ送るのに数日以上かかる従来技術の方法とは対照的である。
【００６４】
従って、連続インクジェットプリンタのプリントヘッドの圧電発振器に適用される駆動周波数を選択するための異なる手法を採用することにより、多くの利点を得ることができることが分かる。要約すれば、従来技術においては、圧電発振器は、その共振周波数が連続インクジェットプリンタの所定の（すなわち、予め選択された）駆動周波数であるか又はこれに近くなるように調整される。対照的に、本実施形態においては、圧電発振器を駆動する周波数は、圧電発振器の求められた、未修正の共振周波数又はその付近になるように、複数の周波数（例えば、掃引）から選択される。
【００６５】
上記の説明は、圧電発振器に関するものである。振動を生じさせることができる他の装置を用いることもできることが理解されるであろう。つまり、電気信号を機械信号に変換できるあらゆる装置を用いることができる。換言すれば、どのような電気機械式変換器（換言すれば、トランスデューサ）も好適であり得る。例えば、ピストン又は回転装置を用いることができる。
【００６６】
この説明においては、負荷質量は、圧電素子に取り付けられるものとして説明される。このことは必須ではない。例えば、負荷質量が取り付けられていない圧電発振器を製造又は供給することができ、圧電素子自体の質量は、共振周波数が所望の値、その付近にあることを保証するのに十分なものである。
【００６７】
どのような理由であれ、圧電発振器の共振周波数を求めることができない場合には、駆動周波数を、以前に求めた共振周波数となるように選択することができる。
【００６８】
この説明においては、圧電発振器の共振周波数を求め、次いで、例えば、共振周波数と等しい又はこれに関連する周波数で圧電発振器を駆動できる装置が説明された。換言すれば、この装置は、電気機械式変換器（例えば、圧電発振器）の共振周波数を求めるための決定装置と、求められた共振周波数と等しい又はそれからオフセットした周波数で電気機械式変換器を駆動するように構成された駆動装置とを含む。この装置は、電気機械式変換器の共振周波数を求め、電気機械式変換器を駆動するための、いずれの好適な要素を含むこともできる。こうした要素は、オシロスコープ、信号生成装置、コンピュータ、１つ又はそれ以上のプログラムされたチップ、内蔵プロセッサを含むことができる。この装置は、いずれかの好適な装置の一部とすることができる。例えば、この装置は、制御モジュール、プリントヘッド、又はより一般的には、連続インクジェットプリンタの一部とすることができる。例えば、この装置は、図１のキャビネット３内に配置することができる。この装置は、キャビネットの制御回路の一部を形成することができる。
【００６９】
電気機械式変換器の共振周波数を求め、次いで、この求められた周波数又はそれに関連する周波数で電気機械式変換器を駆動する方法は、自動的に行なうことができる（例えば、プリンタがオンになる度に、周期的に等）。代替的に又は付加的に、本方法は、例えば、保守ルーチン中又は他のいつでも、ユーザが行なうように要求したときに行なうことができる。
【００７０】
上述のように、インクの液滴は帯電電極を超えて指向され、帯電電極において、インクの液滴が一対の偏向板にわたって与えられる横断方向の電場を通過する前に、インクの液滴に、選択的かつ別個に所定の電荷が印加される。滴に所定の電荷を印加するために、液滴が出てくるインクの連続ストリームには、帯電電極により電荷が印加され、滴が連続ストリームから離れるまで電荷を印加し続ける。タイミングにより、特定の液滴に特定の電荷が印加されることが保証されるので、この電荷を印加する正確なタイミングは重要である。印加される電荷は、帯電電極によって与えられる電荷によって決まり、時間変動信号で駆動される。時間変動信号は、所望の電荷が所望の滴に印加されることを保証するために、少なくとも部分的に、滴の生成と周知の位相関係を有するべきである。
【００７１】
こうした特定の電荷を特定の液滴に成功裏に印加できるように、最低限でも、インクの連続ストリームを液滴に分割する点の大体の位置を求める必要がある。この分割点は、帯電電極内にあるか又はこれに隣接している必要がある（帯電電極の構成に応じて）。
【００７２】
図６Ａは、プリントヘッド（図１に示すプリントヘッド）のノズル１１から出てくるインクの連続ストリーム１００を概略的に示す。ノズル１１から下流側の特定の距離において、インクの連続ストリーム１００が液滴１３に分割されるのが分かる。分割が行なわれるこの点は、多くの場合、分割点と呼ばれ、この分割点が生じるノズル１１からの距離は、分割長ＢＬとして知られる。分割点は、帯電電極１４の近傍に配置されるため、帯電電極１４は、電荷を、インクの連続ストリーム１００及びインクの連続ストリーム１００から出てくる液滴に適用することができる。
【００７３】
分割長ＢＬは、圧電発振器１２を駆動する変調電圧の大きさを変更することによって変更することができる。例えば、図６Ｂにおいては、圧電発振器１２を駆動する変調電圧が変更された。分割長ＢＬも変更されたことが分かる。
【００７４】
分割長ＢＬの絶対的又は相対的な決定は、多数の方法で求めることができる。当技術分野において周知のように、帯電電極１４の下流側に配置された位相検出器１０１を用いて、これを通り過ぎる帯電液滴１３を検出することができる。電荷が液滴に印加された時間を求めることができるため、帯電液滴１３が帯電電極１４から位相検出器１０１を超えて通るのにかかる時間を容易に求めることができる。帯電液滴１３が、インクの連続ストリーム１００から分割された後で、位相検出器１０１を通るのにかかる時間は、分割時間ＢＴと呼ばれることがある。分割時間ＢＴが増大するのに伴って、分割長ＢＬは減少することが、図６Ａ及び図６Ｂの両方から分かる。逆に、分割長ＢＬが増大すると、分割長ＢＬは減少する。従って、少なくとも相対的に、分割時間ＢＴの測定値から分割長ＢＬの変化を求めることが可能であることが理解されるであろう。ノズル１１に対する帯電電極１４の位置、並びに、帯電電極１４と位相検出器１０１との間の距離が分かっている場合、分割長ＢＬの絶対値を容易に求めることができる。
【００７５】
圧電発振器１２を駆動する変調電圧の大きさと分割長ＢＬとの間の関係は、正比例関係ではない。図７は、圧電発振器に印加される変調電圧の関数として、分割時間（分割長ＢＬに反比例する）を概略的に示すグラフである。変調電圧が増加すると、分割時間は、最初は、着実に増加することが分かる。換言すれば、分割点がノズルに向かって移動することにより、分割長は着実に減少する。しかしながら、特定の変調電圧において、転換点に達する。この転換点の後、分割時間は、変調電圧の増加に伴って減り始める。換言すれば、分割長は、変調電圧の増加に伴って増加する。
【００７６】
転換点の周りの領域において、インクの連続ストリームから出てくる液滴は、規則的な形状であり、規則的に離間されており、たとえあるとしても、サテライト液滴はほとんどない。サテライト液滴は、はるかに小さいものであり、多くの場合、不規則な形状の液滴であり、これもまたインクの連続ストリームから出てくるものではあるが、印刷品質の低下を招くことがある。従って、圧電発振器は、転換点の領域にある、分割時間をもたらす又は逆に分割長をもたらす変調電圧で駆動されることを保証することが望ましい。連続インクジェットプリンタの帯電電極は、多くの場合、転換点の近傍又は転換点に配置される。しかしながら、転換点と等しい分割長をもたらす変調電圧の使用は、液滴の生成の不安定性をもたらすことが知られているため、回避することが好ましい。
【００７７】
従来技術の方法においては、転換点を求めるために、分割時間（又は分割長）対変調電圧の特性を求めることが知られている。使用の際、次いで、圧電発振器は、識別される転換点のいずれかの側に分割時間又は分割長をもたらす変調電圧で駆動される。これにより、インクの連続ストリームから、規則的に離間された規則的な形状の液滴の生成がもたらされる。従って、従来技術の連続インクジェットプリンタは、この所定の変調電圧で圧電発振器を駆動するように設定される。この所定の変調電圧は、異なるインク・溶媒混合物について異なり得るが、それでもなお、一定かつ所定の変調電圧を用いて、圧電発振器を連続的に駆動する。
【００７８】
従来技術の方法に関連する１つの問題は、従来技術の方法が、転換点が分割時間（又は分割長）対変調電圧の特性内に存在するという事実に依存することである。これがいつでも当てはまるというわけではない。図８Ａ及び図８Ｂは、２つの異なる分割時間対変調電圧の特性を示し、ここでは、この特性を得るのに用いられた電圧範囲内に転換点がない。多数の理由のうちの１つのために、転換点がないこともある。例えば、インク・溶媒混合物の固有の構造のために、転換点がないことがある。別の例においては、転換点が、特性を得るのに用いられた変調電圧の範囲より下又は上に存在するために、特性内に転換点がないことがある。この範囲は、圧電発振器１２をその中で（又は、換言すれば、その上で）駆動できる又は動作できる範囲とすることができる。別の例においては、インク・溶媒混合物の特性における変化をもたらした温度及び湿度の増加等の環境条件のために、転換点が（全く又は電圧範囲内に）ないことがある。従って、転換点を識別できない場合には、従来技術の方法は機能しない。
【００７９】
別の実施形態によると、分割時間（又は分割長）対変調電圧の特性（又は、インクの連続ストリームの分割点の移動に関連した他のあらゆる特性）の勾配を用いて、圧電発振器を駆動するのに用いられる変調電圧の大きさが求められる。つまり、特性における転換点を識別する又は使用する要件はない。
【００８０】
図９Ａは、分割時間対変調電圧の特性を概略的に示すグラフである。所望の勾配Ｍがグラフに対して示される。所望の勾配Ｍは、特性の少なくとも一部と一致し、少なくとも１つの変調電圧に対応することが分かる。
【００８１】
多数の理由のために、勾配Ｍは、望ましいものである。例えば、勾配は、サテライト液滴がほとんどない又は全くない状態で、インクの連続ストリームから規則的に離間された規則的な形状の液滴を一様に生成することと関連付けることができる。所望の勾配Ｍは、例えば、インク・溶媒混合物の粘度等の他の特性と関連付けることができる。勾配Ｍは、インク・溶媒混合物の実証研究から、又はインク・溶媒混合物の理論モデリングから求めることができる。
【００８２】
勾配Ｍを予め求めること、及び分割時間対変調電圧の特性を後に識別することは、特性におけるいずれかの転換点の識別に依存するものではない。この原理は、特性を得るために用いられる変調電圧の範囲内に転換点がない、分割時間対変調電圧の特性を概略的に示す図９Ｂに示される。変調電圧を用いて圧電発振器を駆動し、所望及び所定の勾配Ｍを有する特性上の点をもたらし得ることが分かる。対照的に、特性が転換点を示さないため、従来技術の方法は、こうした特性では機能しない。
【００８３】
どのような理由であれ、所定及び所望の勾配が特性内に存在しない場合には、その勾配に関連する勾配を用いることができる。例えば、温度変化は、形状が変化した特性、又は、図９Ａ又は図９Ｂにおける変調電圧の軸に沿ってシフトする特性をもたらすことがある。所望の勾配は、依然として特性内に存在し得るが、所望の勾配を達成するには、圧電発振器を制御する装置又は圧電発振器自体の動作電圧範囲の外にある変調電圧が必要になることがある。この場合は、大きさが所定及び所望の勾配に最も近く、かつ、変調電圧を考慮して達成可能な勾配を用いることができる。
【００８４】
図９Ａ及び図９Ｂは、分割時間対変調電圧の特性を概略的に示す。説明される実施形態を利用するために、特性は、分割時間対変調電圧特性である必要はないことが理解されるであろう。インクの連続ストリームの分割点の移動を示すどのような特性を採用することもできる。例えば、図１０Ａは、採用することができる分割長対変調電圧の特性を示す。この特性についての所望の勾配は、分割時間対変調電圧の特性について求められた勾配から数学的に導き出すことができ、逆もまた同様である。この特定の図においては、分割長対変調電圧の特性についての勾配は、分割時間対変調電圧の特性の逆になる。別の例においては、図１０Ｂは、位相角対変調電圧の特性を概略的に示すグラフである。位相角対変調電圧の特性は、分割長対変調電圧の特性を表わす別の方法である。しかしながら、分割点の物理的移動を表わす代わりに、帯電電極に適用された電荷信号に対する分割点の位相の変化を用いて、移動を表わすことができる。
【００８５】
図１０Ｃは、使用された又は求められた特性が連続的ではないことがあるが、離散化できる（例えば、別個の線、曲線、勾配等から形成できる）ことを示す。図１０Ｃは、段階的表現に変換された位相角対変調電圧の特性を示す。この場合、特性における段階の変化率が重要になり得る。例えば、位相角は、変調電圧における所与の変化を超える一定量しか変化できないことが望ましいであろう。しかしながら、これは依然として、特性の勾配の尺度（換言すれば、変調電圧に対する位相角の変化率）であることが理解されるであろう。
【００８６】
選択された変調電圧が所望の勾配をもたらすことを保証するために、例えば、試験段階、保守段階、或いは連続インクジェットプリンタが印刷していない期間（又は他のいずれの好適な時間）中に、分割時間（又は分割長、位相角の変化等）対変調電圧の特性を求めることが必要になることがある。次いで、この特性の勾配を容易に計算することができ、所定の勾配を達成するための適切な変調電圧を選択することができる。適切な変調電圧が求められると、駆動装置は、適切な変調電圧で圧電発振器を駆動することができる。特性を求めるプロセス、及び／又は、必要とされる変調電圧で圧電発振器を駆動するプロセスは、インクジェットプリンタ内に配置される又はプリントヘッド内に配置される、連続インクジェットプリンタに接続可能な装置（例えば、算定装置及び検出装置）によって自動的に行なうことができる。例えば、この装置は、図１に示す装置２１であっても、又はその一部を形成するものであってもよい。
【００８７】
所望の勾配は、多数の方法のうちのいずれか１つにより、装置に入力することができる。例えば、連続インクジェットプリンタのユーザは、単に、制御インターフェース等を介して勾配を入力することができる。代替的には、制御電子機器を、少なくとも所望の勾配を示す情報を含むデータ記憶媒体と接続することにより、所望の勾配を制御用電子機器に与えることができる。例えば、これ（より具体的には、装置）に所望の勾配、並びに、所望であれば他の情報を与えるために、図１に示すインク又は溶媒のカートリッジ６に、連続インクジェットプリンタと通信するようにできるデータ記憶媒体を与えることができる。
【００８８】
図１１は、インクがカートリッジ６から連続インクジェットプリンタに流れることができる孔（密封可能な孔とすることができる）２００が設けられたインク・カートリッジ６の正面を示す。カートリッジ６には、データ記憶媒体２０１も設けられる。データ記憶媒体２０１は、特に、少なくとも上述した所望の勾配を示す情報を含むことができる。この情報は、連続インクジェットプリンタ（図示せず）の電気接点と接触するようにできる電気接点２０２により、インクジェットプリンタに通信することができる。データ記憶媒体２０１上に格納された情報を、カートリッジ６が含有するインクと関連付けることができる。データ記憶媒体２０１は、単に、単一の所望の勾配を格納するわけではない。代わりに、データ記憶媒体２０１は、複数の異なる所望の勾配を格納することができる。所望の勾配の各々は、例えば、周囲温度、インクの粘度、インクと混合される溶媒の量等の特定の要因の組み合わせと関連付けることができる。連続インクジェットプリンタは、例えば、温度情報、粘度情報、インク・溶媒組成情報等の、プリンタに与えられる他の情報に応じて、正しい所望の勾配を選択するように自動的に構成することができる。
【００８９】
図１１は、データ記憶媒体２００が設けられたインク・カートリッジ６を示すが、溶媒カートリッジにも、１つ又はそれ以上の所望の勾配を格納するように配置することができる同様な又は同一のデータ記憶媒体２０１を設けることができる。データ記憶装置２０１がいずれかのカートリッジ上に配置されるか又はその一部を形成することは必須ではない。データ記憶媒体２０１は、所望の勾配をプリンタに、より具体的には、プリンタの制御電子機器（言い換えれば、上述の装置）に通信することができる、いかなる装置であってもよく、又は、いかなる装置の一部であってもよい。通信は、ワイヤ、ケーブル、電気接続等を通して行ってもよいし、又は無線で行ってもよい。装置は、プリンタ若しくはプリントヘッドの一部であってもよいし、又はプリンタ若しくはプリントヘッドと係合可能なものであってもよい。
【００９０】
この装置には、所定の勾配又はその勾配に関連した勾配を与え得ることが理解されるであろう。この装置は、例えば、変調電圧を変更し、インクの連続ストリームの分割点を示す性質を示す情報を測定又は受信することによって、特性の少なくとも一部を求めるように構成することができる。この装置はまた、求められた特性から、又は、この装置が設けられる特性から、所望の勾配を達成するのに十分な変調電圧を求めることができる。この装置は、駆動装置とすることができ、又は駆動装置を含むことができる。この装置は、特性を求めるため、及び／又は、予め求められた又は関連した勾配を達成するのに十分な変調電圧を求めるための決定装置を含むことができる。この装置は、特性、及び／又は、予め求められた又は関連した勾配を達成するのに十分な変調電圧を求めるためのあらゆる好適な要素を含むことができる。こうした要素は、オシロスコープ、信号生成器、コンピュータ、１つ又はそれ以上のプログラムされたチップ、内蔵プロセッサを含むことができる。この装置は、いずれかの好適な装置の一部とすることができる。例えば、この装置は、制御モジュール、プリントヘッド、又はより一般的には、連続インクジェットプリンタの一部とすることができる。例えば、この装置は、図１のキャビネット３内に配置することができる。この装置は、キャビネットの制御回路の一部を形成することができる。この装置（或いは、他のいずれの機器又はソフトウェア）は、特許請求される方法を自動的に行なうように構成することができる。
【００９１】
図１２は、２つの分割長対変調電圧の特性を概略的に示す。両方の特性は、同じ連続インクジェットプリンタで用いられる同じインク（又は、インク・溶媒混合物）から得られる。特性間の唯一の違いは、その温度（又は、言い換えれば、特性が決定された温度）である。特性は、同じ一般的な形状を有するが、変調電圧軸に沿ったその位置は、温度に依存することが分かる。より具体的には、温度Ｔ＝Ｔ１において、特性は、温度Ｔ＝Ｔ２を有する特性より低い変調電圧において、最小値すなわち転換点を有することが分かる。従って、温度がＴ＝Ｔ１からＴ＝Ｔ２に変化するとき、インク（又は、インク・溶媒混合物）についての特性は移動し、図に示すグラフにおいて右へシフトすることが分かる。
【００９２】
従来技術の方法及び装置においては、変調電圧は、特性における転換点をもたらす変調電圧から僅かにオフセットして選択される。次いで、選択された変調電圧は、例えば、連続インクジェットプリンタを用いて物体上に印刷するときのプリンタの動作中に圧電発振器に印加される。従来技術においては、プリンタの動作中、圧電発振器に印加される変調電圧の大きさは変更されない。
【００９３】
例えば、温度変化（又は、より具体的には、特性の形状、位置、又は場所のあらゆる変化）を考慮せずに、一定の変調電圧が圧電発振器に印加された場合、分割長（又は、分割時間、分割点の位相角）は変化し、かなり変化する場合があることが、図１２から分かる。このことは、印刷品質に悪影響を及ぼし得る。例えば、温度の変化、及びこれに対応する特性の移動のために、分割長が転換点の領域内にあること、又はさらに、インクの連続ストリームの分割点が帯電電極内又はその近傍にあることを、変調電圧がもはや保証しなくなることが十分あり得る。
【００９４】
本発明の実施形態によると、インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮するために、圧電発振器を駆動する変調電圧の１つ又はそれ以上の性質を制御することによって、従来技術における問題を克服することができる。さらに、変調電圧の性質は、変調電圧に対する少なくともインクの連続ストリームの分割点（例えば、分割点、分割長、分割時間、又は位相角）を示す性質の特性において、この特性が、圧電発振器を駆動する変調電圧において所定の勾配又はこの所定の勾配に関連した勾配を有することを保証するように制御される。つまり、変調電圧の１つ又はそれ以上の性質は、図６乃至図１１に関連して上述された勾配が、特性が移動するとき又は形状を変えるときに可能な限り追跡されることを保証するように制御される。これにより、例えば、温度変化により生じ得る特性の変化に関係なく、印刷品質を維持することが保証される。性質は、例えば、変調電圧の大きさ又は変調電圧の周波数とすることができる。
【００９５】
図１３は、図１２のグラフに示すものと同じ特性を概略的に示すグラフである。勾配Ｍは、Ｔ＝Ｔ１で求められた特性に関して示される。その後になって、例えばインクの温度が上げられ、特性が、特性Ｔ＝Ｔ２で表わされるものにシフトされたことを意味する。勾配Ｍは、Ｔ＝Ｔ２で求められた特性上に依然として存在することが容易に分かる。このことは、変調電圧の大きさを増加させて、勾配Ｍが所定及び所望の勾配Ｍ（前の図に関連して上述されたような）と等しい場合に、Ｔ＝Ｔ２における特性上の点に到達することを保証できることを意味する。
【００９６】
図１３は、Ｔ＝Ｔ１からＴ＝Ｔ２への特性の一次元のシフト（すなわち、変調電圧軸に沿った）を示すが、勾配を追跡する原理は、特性における他のより複雑な変化又は特性の位置におけるシフトにも適用可能であることが理解されるであろう。例えば、特性が二次元でシフトした場合、又は形状を変える場合、変調電圧を適切に選択することによって、特性が所定及び所望の勾配と同じ勾配を有する点を達成することができる。変調電圧は、特性の変化に応じて増減させる必要があり得る。場合によっては、変化した特性上の所定の勾配を達成するために、変調電圧を変える必要がない場合がある。
【００９７】
変調電圧の変動によって特性における所定の勾配をどのように達成できるかを既に説明した。この勾配の追跡は、ほぼ同じ方法で達成することができる。例えば、特性が形状又は位置を変化させた場合には、所定及び所望の勾配と同じ勾配を有する変化した特性上の点が求められるまで、変調電圧を変更することができる。上述のように、新しい特性を確立し、かつ、その勾配と、変調電圧が所定及び所望の勾配を達成するのに十分である点とを求めるために、変調電圧を変更し、少なくとも分割点の移動を示す性質の変化を検出することができる装置を提供することができる。代替的には、装置は、所定の特性（例えば、異なる温度で、異なるインクについて等）を用い、かつ、必要とされる変調電圧を探して、所定及び所望の勾配を達成することができる。上述のように、装置はまた、データ記憶媒体と通信するように又はデータ記憶媒体から情報を受信するように構成することができる。
【００９８】
インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮するように変調電圧の性質を制御し、所定の勾配又は関連した勾配を追跡する方法は、本明細書に説明される他の実施形態、特定的には、特性の勾配、及び、この勾配が所定の（又は関連した）勾配と等しいことを保証するために変調電圧をどのように選択できるかに関連する実施形態の特徴のいずれをも有することができる。
【００９９】
変調電圧の追跡は、文字又は画像を物体上に印刷する間に、或いは、一群の画像又は文字が印刷された後で行なうことができる。代替的には、追跡（又は、換言すれば、自動較正）は、維持管理段階中、又は、プリンタの動作全体に渡り周期的に行うことができる。追跡方法は、プリンタがオンにされる度に、プリンタがある場所から別の場所に移動されたときに、又は、例えば、印刷品質に影響がある可能性がある量だけ温度が変化したと考えられるときに行なうことができる。
【０１００】
図１４は、第１の温度Ｔ＝Ｔ１で取られた特性と、第２の温度Ｔ＝Ｔ２で求められた特性とを示す。温度がＴ＝Ｔ１からＴ＝Ｔ２に変化したときに、特性がシフトしたことが分かる。同様に、Ｔ＝Ｔ２における特性は、Ｔ＝Ｔ１で取られた特性内に存在するものと同じ勾配Ｍ（すなわち、所定及び所定の勾配）における少なくとも１つの点を有することが分かる。しかしながら、Ｔ＝Ｔ２の特性内に存在する勾配Ｍは、動作電圧範囲ＯＶＲの外の変調電圧に対応する。この動作電圧範囲ＯＶＲは、例えば、圧電発振器等のプリントヘッドの要素のような連続インクジェットプリンタのいずれかの部分の動作電圧範囲とすることができる。このことは、理論上は、所定及び所望の勾配Ｍと等しい勾配をもたらす変調電圧を用いることができるが、実際は、この勾配を達成することが可能ではない場合があることを意味する。図１５は、この問題をどのように克服できるかを示す。
【０１０１】
図１５においては、第２の温度Ｔ＝Ｔ２における特性が示される。この特性は、第１の変調周波数Ｆ＝Ｆ１において求められる。変調周波数をＦ＝Ｆ２に変更することにより、Ｔ＝Ｔ２における特性をもとの動作電圧範囲ＯＶＲにシフトさせることができる。次いで、所定及び所望の勾配Ｍを上述のように追跡することができる。特性をもとの動作電圧範囲にシフトさせるために、周波数を増減させなければならないことがあり得る。場合によっては、特性をシフトさせる必要はないこともあり、従って、圧電発振器を駆動する変調周波数を変更する必要がないことがある。
【０１０２】
どのような理由であれ、所定及び所望の勾配が特性内に存在しない場合には（シフトされたときでも）、その勾配に関連した勾配を用いることができる。例えば、温度変化により、形状が変化する特性、又は、図１２乃至図１５における変調電圧軸に沿ってシフトする特性がもたらされることがある。所望の勾配は、依然として特性内に存在することがあるが、所望の勾配を達成するためには、圧電発振器を制御する装置又は圧電発振器自体（又は、連続インクジェットプリンタの他の部分）の動作電圧範囲外にある変調電圧が必要になることがある。この場合は、大きさが所定及び所望の勾配に最も近く、かつ、変調電圧を考慮して達成可能な勾配を用いることができる。変調周波数を変化させることによって、特性の所望の勾配を動作電圧範囲にシフトさせる代わりに、大きさが所定の勾配に最も近い勾配を用いることもできる。つまり、特性をシフトさせなければならない（又は、より一般に言えば、特性の形状又は位置を変えなければならない）代わりに、大きさが所定の勾配に最も近い勾配を用いることができる。
【０１０３】
インクの連続ストリームの分割点の移動を考慮するために、変調電圧の少なくとも１つの性質を制御する方法は、例えば、上述した装置等のいずれかの好適な装置を用いて行なうことができる。この方法を自動的に行なうこともできる。
【０１０４】
勾配を追跡する方法、又は、特性上の所定の勾配を達成することを保証する方法は、少なくとも部分的に、繰り返すことができる。例えば、本方法は、電気機械式変換器を駆動する変調電圧における（求められた又は受信した）特性の勾配を求め、求められた勾配の大きさを所定の勾配又は所定の勾配と関連する勾配の大きさと比較し、求められた勾配の大きさが所定の勾配又は所定の勾配と関連した勾配の大きさにより近くなるように変調電圧の性質を制御するステップを含むことができる。このプロセスは、１回又はそれ以上の回数だけ行なうことができる。
【０１０５】
上述のように、分割長が転換点に等しくなる変調電圧の使用は、このことが液滴の生成に不安定性を招くことが分かっているため、回避することが好ましい。従って、変調電圧対少なくともインクの連続ストリームの分割点を示す性質の特性において、特性は、所定の（すなわち、予め選択された）勾配、或いは、ゼロではない（すなわち、特性内の転換点と一致しない）この所定の（すなわち、予め選択された）勾配と関連した勾配を有することを保証するのが望ましい。
【０１０６】
上述の方法の全てを自動的に行なうことができる。つまり、連続インクジェットプリンタは、その固有及び未修正の共振周波数（又は、それから僅かにオフセットした）で圧電発振器を駆動するように構成することができ、使用される変調電圧の大きさは、ユーザからの如何なる入力もなしに、分割時間（又は分割長、位相角等）対変調電圧の特性における所定の勾配をもたらすように選択される。このことは、圧電発振器（又は、他の電気機械式変換器）に印加される変調電圧を、環境条件の変化、又は発振器（又は、他の機器）等の経年変化を考慮するように自動較正できることを意味する。このことは、圧電発振器又はその駆動変調電圧を較正するために、連続インクジェットプリンタのユーザにより必要とされる時間がほとんどないか又は全く必要ないことを意味する。説明された実施形態に従った方法の全ては自動的に行なうことができるので、費用及び休止時間を減らすことができる。
【０１０７】
説明され図示された実施形態は、特性を制限するものではなく、例証として考えられるべきであり、好ましい実施形態だけが示され説明されていることが理解され、特許請求の範囲において定められるような本発明の範囲内に入る全ての変更及び修正を保護することが望まれる。説明における「できる（ｍａｙ）」、「とすることができる（ｍａｙ  ｂｅ）」、「好ましい（ｐｒｅｆｅｒａｂｌｅ）」、「できる（ｍａｙ  ｂｅ）」「好ましい（ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）」又は「より好ましい（ｍｏｒｅ  ｐｒｅｆｅｒｒｅｄ）」といった語の使用は、そのように説明される特徴が望ましいことを示唆するが、そういった語の使用が必ずしも必要であるわけではなく、こうした特徴を欠いている実施形態が、添付の特許請求の範囲に定められる本発明の範囲内にあるものとして考慮できることを理解すべきである。特許請求の範囲に関連して、特徴の前置きとして「１つの（ａ）」「１つの（ａｎ）」「少なくとも１つの（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ）」又は「少なくとも一部の（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ｏｎｅ  ｐｏｒｔｉｏｎ）」のような語が用いられる場合、特許請求の範囲において特にそれとは反対に述べられていない限り、特許請求の範囲を１つのそうした特徴に制限する意図はないと考えられる。「少なくとも一部（ａｔ  ｌｅａｓｔ  ａ  ｐｏｒｔｉｏｎ）」及び／又は「一部（ａ  ｐｏｒｔｉｏｎ）」という言葉が用いられる場合、その項目は、特にそれとは反対に述べられていない限り、一部及び／又は項目全体を含むことができる。
【符号の説明】
【０１０８】
１：インク供給システム
２：プリントヘッド
３：キャビネット
４：混合機タンク
５：システム・ポンプ
６：インクの溶媒のカートリッジ
７：フィルタ
８：インク給送ライン
９：液滴生成器
１０：第１の流量制御弁
１１：ノズル
１２：圧電発振器
１３：液滴
１３ａ：帯電液滴
１４：帯電電極
１５：偏向板
１６：ガター
１７：戻りライン
１８：基材
１９：第２の流量制御弁
２０：ヒータ
２１：装置
２２：電気接続
３０：圧電素子
３１：負荷質量
【図１】
2011502827.tif 000003
【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図２Ｃ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【国際調査報告】
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