(57)【要約】【課題】比較的簡単でしかも安価な方法により、インク滴の飛行速度を正確に算出できる方法を提供する。【解決手段】インク滴の飛行経路に沿って設置された２つの検知電極４ａ、４ｂにおいて、帯電されたインク滴の通過に伴って検知電極４ａ、４ｂに誘起される電圧を検知することによって、２つの検知電極４ａ、４ｂの近傍をインク滴が通過した時刻を計測し、当該計測した時刻の差および２つの検知電極４ａ、４ｂ間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出する。またこの際、２つの検知電極４ａ、４ｂのそれぞれにおいて、誘起電圧が所定の閾値Ｖｔ以上になる第１の時刻と、当該閾値Ｖｔ未満になる第２の時刻を計測し、前記第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が検知電極４ａ、４ｂを通過した時刻とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガンのノズルから圧力をかけて噴射され、かつ振動によってインク滴に分離された当該インク滴の通過時刻を決定する方法であって、
インク滴の飛行経路に沿って設置された検知電極において、帯電されたインク滴の通過に伴って前記検知電極に誘起される電圧を検知すると共に、
前記検知電極の誘起電圧が所定の閾値以上になる第１の時刻と、当該閾値未満になる第２の時刻を計測し、前記第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知電極を通過した時刻とすることを特徴とするインク滴の通過時刻決定方法。
【請求項２】
インク滴の飛行経路に沿って前記検知電極の上流側に帯電電極を設置し、当該帯電電極にパルス状の電圧を印加することによりインク滴を帯電させる、請求項１に記載のインク滴の通過時刻決定方法。
【請求項３】
前記ガンのガンボディには、インクに振動を付加する振動子が内蔵されており、前記ノズルから噴出したインクは、前記振動子の振動によって個々のインク滴に分離される、請求項１または２に記載のインク滴の通過時刻決定方法。
【請求項４】
前記検知電極をインク滴の飛行経路に沿って２つ設置し、
それぞれの検知電極において、請求項１ないし３のいずれかに記載のインク滴の通過時刻決定方法を用いてインク滴が前記それぞれの検知電極を通過した時刻を決定し、当該決定した時刻の差および前記２つの検知電極間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出することを特徴とするインク滴の速度算出方法。
【請求項５】
ガンのノズルから圧力をかけて噴射され、かつ振動によってインク滴に分離された当該インク滴の通過時刻を決定する方法であって、
インク滴の飛行経路に沿って設置された検知部において、インク滴の通過に際して当該インク滴で反射された光の強さを検知すると共に、
前記検知部において、反射された光の強さが所定の閾値以上になる第１の時刻と、当該閾値未満になる第２の時刻を計測し、前記第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知部を通過した時刻とすることを特徴とするインク滴の通過時刻決定方法。
【請求項６】
前記検知部をインク滴の飛行経路に沿って２つ設置し、
それぞれの検知部において、請求項５に記載のインク滴の通過時刻決定方法を用いてインク滴が前記それぞれの検知部を通過した時刻を決定し、当該決定した時刻の差および前記２つの検知部間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出することを特徴とするインク滴の速度算出方法。
【請求項７】
ガンのノズルから圧力をかけて噴射され、かつ振動によってインク滴に分離された当該インク滴の通過時刻を決定する方法であって、
インク滴の飛行経路に沿って設置された検知部において、インク滴の通過に際して当該インク滴で遮蔽された光の強さを検知すると共に、
前記検知部において、遮蔽された光の強さが所定の閾値未満になる第１の時刻と、当該閾値以上になる第２の時刻を計測し、第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知部を通過した時刻とすることを特徴とするインク滴の通過時刻決定方法。
【請求項８】
前記検知部をインク滴の飛行経路に沿って２つ設置し、
それぞれの検知部において、請求項７に記載のインク滴の通過時刻決定方法を用いてインク滴が前記それぞれの検知部を通過した時刻を決定し、当該決定した時刻の差および前記２つの検知部間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出することを特徴とするインク滴の速度算出方法。
【請求項９】
インクタンクに収容されたインクに圧力をかけて送出するポンプと、
当該ポンプにより送出されたインクを被印刷物の表面に向けて噴射するガンと、
当該ガンのノズルから噴射されたインク滴のうち印刷に使用されないインク滴を回収して前記インクタンクに戻すガターと、
前記ガンのノズルから噴射されたインク滴の飛行経路に沿って設置された２つの検知電極と、
当該飛行経路に沿って前記検知電極の上流側に設置され、インク滴を帯電させる帯電電極と、
前記ポンプ、ガン、検知電極および帯電電極の動作を制御するコントローラと、を備えたインクジェットプリンタであって、
前記コントローラは、
前記帯電電極によって帯電されたインク滴の通過に伴って前記検知電極に誘起される電圧を検知することによって、前記２つの検知電極をインク滴が通過した時刻を計測し、当該計測した時刻の差および前記２つの検知電極間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出すると共に、
前記２つの検知電極のそれぞれにおいて、誘起電圧が所定の閾値以上になる第１の時刻と、当該閾値未満になる第２の時刻を計測し、前記第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知電極を通過した時刻とすることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１０】
インクタンクに収容されたインクに圧力をかけて送出するポンプと、
当該ポンプにより送出されたインクを被印刷物の表面に向けて噴射するガンと、
当該ガンのノズルから噴射されたインク滴のうち印刷に使用されないインクを回収して前記インクタンクに戻すガターと、
前記ガンのノズルから噴射されたインク滴の飛行経路に沿って設置された、当該インク滴で反射される光を検知する２つの検知部と、
前記ポンプ、ガンおよび検知部の動作を制御するコントローラと、を備えたインクジェットプリンタであって、
前記コントローラは、
インク滴の通過に際して当該インク滴の反射光の強さを検知することによって、前記２つの検知部をインク滴が通過した時刻を計測し、当該計測した時刻の差および前記２つの検知電極間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出すると共に、
前記２つの検知部のそれぞれにおいて、反射光の強さが所定の閾値以上になる第１の時刻と、当該閾値未満になる第２の時刻を計測し、前記第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知部を通過した時刻とすることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項１１】
インクタンクに収容されたインクに圧力をかけて送出するポンプと、
当該ポンプにより送出されたインクを被印刷物の表面に向けて噴射するガンと、
当該ガンのノズルから噴射されたインク滴のうち印刷に使用されないインクを回収して前記インクタンクに戻すガターと、
前記ガンのノズルから噴射されたインク滴の飛行経路に沿って設置された、当該インク滴で遮蔽された光を検知する２つの検知部と、
前記ポンプ、ガンおよび検知部の動作を制御するコントローラと、を備えたインクジェットプリンタであって、
前記コントローラは、
インク滴の通過に際して当該インク滴の遮蔽光の強さを検知することによって、前記２つの検知部をインク滴が通過した時刻を計測し、当該計測した時刻の差および前記２つの検知電極間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出すると共に、
前記２つの検知部のそれぞれにおいて、遮蔽光の強さが所定の閾値未満になる第１の時刻と、当該閾値以上になる第２の時刻を計測し、前記第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知部を通過した時刻とすることを特徴とするインクジェットプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ノズルから連続的に吐出されるインク滴が検知電極を通過する時刻を決定する方法、その方法を用いたインク滴の速度算出方法およびインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタは、連続式とオンデマンド式に大別される。このうち連続式のインクジェットプリンタは、ポンプによってガンのノズルからインクを噴射し、噴射したインクがインク滴に分離する位置においてインク滴を帯電させ、更に偏向電極によって帯電したインク滴の軌道を曲げて記録面の所定の位置に衝突させるものである。
【０００３】
上述した連続式インクジェットプリンタにおいては、ノズルから噴射されるインク滴の飛行速度が変わると印字の品位が劣化し、また文字の高さがバラツクため、ノズルの手前に圧力レギュレータを取り付けることによって、インク滴の飛行速度が一定になるようにインクの圧力を調整している。
【０００４】
その一方で、インク滴の飛行速度は、インクの温度や粘度によっても変わるため、プリンタの駆動前にインクの粘度を調節することによって、インク滴の飛行速度が一定になるようにしている。
【０００５】
しかし、印字中に温度や粘度が変化した場合には、上述の方法では対応が困難である。このような場合、インク滴の飛行速度を測定し、それが所定の値になるようにポンプの圧力を調節することが好ましい。
【０００６】
インク滴の飛行速度を測定する方法として、特許文献１では、インク滴が帯電した瞬間からガターに着弾した瞬間までの時間を測定して、帯電電極からガターまでの距離との関係で速度を算出する方法を採用している。しかし、この方法では、帯電した瞬間がどの位置であったかを特定することができず、距離が不正確であることから、算出される速度も不正確であった。
【０００７】
これに対し、特許文献２に示すように、光学系検出器を設けてドップラー効果により速度を測定する方法がある。この方法は、速度を正確に測定することができるが、高価な部品を用いるために、プリンタが高価なものになる問題があった。
【０００８】
特許文献１に記載された測定方法の不正確さを解消し、かつ特許文献２に記載された測定方法のように高価な部品を用いる必要がない方法として、特許文献３に記載されたように、帯電検知機構を２個用意し、これらをインク滴の飛行経路に沿って設置する方法がある。この方法では、インク滴が２個の帯電検知機構間を通過する時間を計測することによって、インク滴の飛行速度を算出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開昭62-44459号公報
【特許文献２】特開平4-27552号公報
【特許文献３】特表2000-510781号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
上述した特許文献３に記載のインク滴の速度算出方法では、２個の検知電極を差動増幅器のプラス／マイナスの入力にそれぞれ接続し、帯電したインク滴が通過する際に誘起される電圧波形のゼロ交差点から、インク滴が検知電極を通過するタイミングを特定している。特許文献３に記載の方法を用いれば、高価な部品を用いることなくインク滴が検知電極を通過するタイミングを特定できる。
【００１１】
しかし、一対の電極を、インク滴の飛行経路に対向するように近接して配置する必要があるため、検知電極の構造が複雑となり、更に、それを２組用意する必要があるため、プリンタのコストアップの原因となっていた。更に、インク滴の飛行方向がずれると、電圧波形のゼロ交差点の検出が難しくなるという問題があった。
【００１２】
本発明はこのような問題点に鑑みて成されたもので、比較的簡単でしかも安価な方法によりインク滴の通過時刻を決定し、更には決定した時刻を用いてインク滴の飛行速度を正確に算出できる方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明にかかる第１のインク滴の通過時刻決定方法は、  ガンのノズルから圧力をかけて噴射され、かつ振動によってインク滴に分離された当該インク滴の通過時刻を決定する方法であって、
インク滴の飛行経路に沿って設置された検知電極において、帯電されたインク滴の通過に伴って前記検知電極に誘起される電圧を検知すると共に、
前記検知電極の誘起電圧が所定の閾値以上になる第１の時刻と、当該閾値未満になる第２の時刻を計測し、前記第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知電極を通過した時刻とすることを特徴とする。
【００１４】
ここで、インク滴の飛行経路に沿って前記検知電極の上流側に帯電電極を設置し、当該帯電電極にパルス状の電圧を印加することによってインク滴を帯電させることが好ましい。
【００１５】
また前記ガンのガンボディには、インクに振動を付加する振動子が内蔵されており、前記ガンのノズルから噴出したインクは、前記振動子の振動によって個々のインク滴に分離されることが好ましい。
【００１６】
また本発明にかかる第１のインク滴の速度算出方法は、前記検知電極をインク滴の飛行経路に沿って２つ設置し、それぞれの検知電極において、前述の第１のインク滴の通過時刻決定方法を用いてインク滴が前記それぞれの検知電極を通過した時刻を決定し、当該決定した時刻の差および前記２つの検知電極間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出することを特徴とする。
【００１７】
本発明にかかる第２のインク滴の通過時刻決定方法は、ガンのノズルから圧力をかけて噴射され、かつ振動によってインク滴に分離された当該インク滴の通過時刻を決定する方法であって、
インク滴の飛行経路に沿って設置された検知部において、インク滴の通過に際して当該インク滴で反射された光の強さを検知すると共に、
前記検知部において、反射された光の強さが所定の閾値以上になる第１の時刻と、当該閾値未満になる第２の時刻を計測し、前記第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知部を通過した時刻とすることを特徴とする。
【００１８】
また本発明にかかる第２のインク滴の速度算出方法は、前記検知部をインク滴の飛行経路に沿って２つ設置し、それぞれの検知部において、前述の第２のインク滴の通過時刻決定方法を用いてインク滴が前記それぞれの検知部を通過した時刻を決定し、当該決定した時刻の差および前記２つの検知部間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出することを特徴とする。
【００１９】
本発明にかかる第３のインク滴の通過時刻決定方法は、ガンのノズルから圧力をかけて噴射され、かつ振動によってインク滴に分離された当該インク滴の通過時刻を決定する方法であって、
インク滴の飛行経路に沿って設置された検知部において、インク滴の通過に際して当該インク滴で遮蔽された光の強さを検知すると共に、
前記検知部において、遮蔽された光の強さが所定の閾値未満になる第１の時刻と、当該閾値以上になる第２の時刻を計測し、第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻を、インク滴が前記検知部を通過した時刻とすることを特徴とする。
【００２０】
また本発明にかかる第３のインク滴の速度算出方法は、前記検知部をインク滴の飛行経路に沿って２つ設置し、それぞれの検知部において、前述の第３のインク滴の通過時刻決定方法を用いてインク滴が前記それぞれの検知部を通過した時刻を決定し、当該決定した時刻の差および前記２つの検知部間の距離に基づいてインク滴の飛行速度を算出することを特徴とする。
【００２１】
本発明は、更に、上述した第１〜第３のインク滴の通過時刻決定方法および速度算出方法を実現するインクジェットプリンタの構成を含む。
【発明の効果】
【００２２】
本発明にかかるインク滴の通過時刻決定方法および速度算出方法を用いれば、インク滴の検知電極または検知部の通過時刻と飛行速度とを、比較的簡単かつ安価な方法によって正確に算出できる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施の形態１にかかるインクジェットプリンタの概略構成を示す図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタを用いて被印刷物に印刷を行う際の動作を説明する図である。
【図３】インク滴の形成過程を示す図である。
【図４】インク滴の飛行速度に影響を及ぼす要素とインク滴の速度との関係を示す図である。
【図５】帯電したインク滴が検知電極の近傍を通過したときに電極に誘起される電圧の波形を示した図である。
【図６】検知電極に誘起される電圧波形に基づいてインク滴が電極を通過するときの時刻を決定する方法を説明する図である。
【図７】本発明の実施の形態２にかかるインクジェットプリンタの検知部の構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態にかかるインク滴の通過時刻決定方法、インク滴の速度算出方法およびインクジェットプリンタについて、図面を参照して説明する。
【００２５】
（実施の形態１）
＜インクジェットプリンタの構成＞
図１に、本発明の実施の形態１にかかるインクジェットプリンタの概略構成を示す。また図２に、図１のインクジェットプリンタを用いて被印刷物に印刷を行う際の動作を示す。
【００２６】
インクジェットプリンタ１は、ガン２、帯電電極３、一対の検知電極４ａ、４ｂ（以降、総称して「検知電極４」ともいう）、偏向電極５、ガター６、パイプ７、ポンプ８ａ、８ｂ、インクタンク９およびコントローラ１０で構成されている。
【００２７】
ガン２は、インク滴ＩＤを被印刷物（例えば梱包箱）１１の表面に向けて噴射するものであり、ガンボディ２１、超音波振動子２２およびノズル２３で構成されている。ポンプ８ａによってインクタンク９から送出され、パイプ７を通してガンボディ２１に供給されたインクは、ガンボディ２１に内蔵された超音波振動子２２によって振動が付加された状態でノズル２３の孔から噴射される。
【００２８】
ノズル２３から噴出したインク柱ＩＰは、超音波振動子２２により付加された振動によって個々のインク滴ＩＤに分離し、更に帯電電極３で帯電された後、偏向電極５により、印字に必要なインク滴ＩＤのみが帯電電荷量に応じて偏向され、被印刷物１１の表面に衝突する。
【００２９】
図２に、ベルトコンベア（図示せず）上を、矢印で示す方向に一定の速度で移動している梱包箱１１を示す。梱包箱１１が、インク滴ＩＤの飛行方向に対して直交する方向に移動している場合、インク滴ＩＤの偏向量を変えることによって、包装箱１１の側面に衝突するインク滴ＩＤの位置が変わり、梱包箱１１の移動に同期してインク滴ＩＤの偏向を繰り返すと、文字（図では「Ａ」）が印字される。
【００３０】
一方、帯電されていないインク滴ＩＤ、および帯電されていても印字に使用されないインク滴ＩＤは、偏向されず、そのままインク回収用のガター６に飛び込み、インクタンク９に回収される。ガター６によって回収されたインクは、ポンプ８ｂによりパイプ７中を通してインクタンク９に移送され、再利用される。
【００３１】
コントローラ１０は、ガン２の超音波振動子２２、帯電電極３のパルス電源３１、検知電極４ａおよび４ｂ、偏向電極５の直流電源５１、ならびにポンプ８ａおよび８ｂの動作を制御するもので、ＣＰＵ、メモリ（ＲＯＭ、ＲＡＭ等）、タイマーおよびディスプレイで構成されている。
【００３２】
コントローラ１０のメモリには、検知電極４ａ、４ｂの計測値に基づいてインク滴の飛行速度を算出するプログラムが予めインストールされている。また算出された飛行速度は、ディスプレイ（図示せず）に表示される。
【００３３】
なお、コントローラ１０と制御対象の各構成部材の間は、信号伝送用のケーブルで接続されているが、煩雑さを避けるため、図１では、ポンプ８ａ、８ｂおよび検知電極４ａ、４ｂとの間のケーブル以外は省略している。
【００３４】
コントローラ１０は、ポンプ８ａを駆動することにより、インクタンク９に収容されたインクに圧力をかけてガンボディ２１に供給する。またコントローラ１０は、ポンプ８ａの回転数を制御することにより、ノズル２３から噴出するインク滴ＩＤの飛行速度を調節する。
【００３５】
またコントローラ１０は、パルス電源３１から帯電電極３に印加されるパルス電圧のタイミングを制御することによって、帯電されるインク滴ＩＤの数やタイミングを調節する。更にコントローラ１０は、直流電源５１の電圧を制御することによって、偏向電極５で偏向されるインク滴ＩＤの偏向量を調節する。
【００３６】
インク滴ＩＤの飛行経路に沿って、一定の間隔Ｌを隔てて配置された一対の検知電極４ａおよび４ｂは、飛行中のインク滴ＩＤの速度を測定するものである。
【００３７】
コントローラ１０は、帯電したインク滴ＩＤによって一対の検知電極４ａおよび４ｂに誘起される電圧を検知することによって、インク滴ＩＤが検知電極４ａおよび４ｂの近傍を通過した時刻（以降、単に「検知電極を通過した時刻」という）を計測する。そして２つの計測値の差分から、インク滴ＩＤが２つの検知電極４ａ、４ｂ間を通過するのに要した時間を算出し、その時間で距離Ｌを割ることにより、インク滴ＩＤの飛行速度を算出する。
【００３８】
間隔Ｌは５ｍｍ程度以上あれば通過時間の計測が可能であるが、精度を確保するためには、２０ｍｍ程度にすることが好ましい。インク滴の速度は２０〜２２ｍ/秒であり、間隔Ｌを５ｍｍとすると、検知電極間の飛行時間は２５０μ秒程度となり、測定精度が１０μ秒であっても飛行速度にして約４％の誤差が生じる。これに対し、間隔Ｌを２０ｍｍにすれば、飛行時間は１ｍ秒弱であることから、誤差は１％程度となるため、実用上問題ない範囲に収まる。
【００３９】
なお、検知電極４ａ、４ｂにおけるインク滴ＩＤが検知電極を通過する時刻の計測については、後に図５および図６を用いて詳述する。
【００４０】
＜インク滴の通過時刻決定方法および飛行速度の算出方法＞
次に、図３〜図６を参照して、本実施の形態におけるインク滴の通過時刻決定方法および飛行速度の算出方法について説明する。図３は、ノズル２３から噴射されたインク柱ＩＰからインク滴ＩＤが生成される状態を示したものである。生成されたインク滴ＩＤに対して、帯電電極３を用いて一定の間隔（例えば１ｍＳ）で帯電させる。
【００４１】
図１に示すように、ガン２は接地されていることから、ノズル２３から噴射されたインク柱ＩＰも０Ｖの電位に保持されている。そして帯電電極３にプラスのパルス電圧が印加されると、インク柱ＩＰにマイナスの電荷が誘起され、インク柱ＩＰがインク滴ＩＤに分離したとき、マイナスの電荷がインク滴ＩＤに残り、その後、インク滴ＩＤが帯電した状態で飛行を続ける。
【００４２】
図４はインク滴の飛行速度に影響を及ぼす要素とインク滴の速度との関係を示す図である。図４に示すように、インク滴ＩＤの飛行速度は、インクの粘度、インクに印加される圧力およびインクの温度によって変化する。
【００４３】
粘度については、インクの粘度が上がるとノズル２３内の抵抗が大きくなるため、ノズル２３から噴射されるインクの速度が低下する。逆に粘度が下がると抵抗が小さくなるため、ノズル２３から噴射されるインクの速度が増加する。
【００４４】
圧力については、インクに付加される圧力を上げると、ノズル２３の中を進む力が大きくなるため、ノズル２３から噴射されるインクの速度が増加する。逆に圧力を下げると、ノズル２３から噴出されるインクの速度が低下する。
【００４５】
温度については、インクの温度が上がるとインクの粘度が低下してノズル２３から噴射されるインクの速度が増加する。一方、インクの温度が下がるとインクの粘度が増加してノズル２３から吐出されるインクの速度が低下する。
【００４６】
前述したように、印字の品位を確保し、また印刷される文字の高さをそろえるためには、インク滴の飛行速度を一定にする必要がある。上述した３つの要素のうちインクの温度や粘度が変化した場合は、インクの粘度を調節することによってインク滴の飛行速度を一定にできるが、リアルタイムで調節することは困難である。
【００４７】
本発明では、インク滴の飛行速度を測定し、その測定値が一定になるようにインクに印加するポンプの圧力を調節している。このような方法を採用すれば、インク滴の飛行速度をリアルタイムで調節することが可能になる。
【００４８】
次に、図５および図６を参照して、本実施の形態にかかるインク滴の通過時刻決定方法および飛行速度の算出方法について説明する。図５は、帯電したインク滴ＩＤが、検知電極４ａおよび４ｂを通過したときに、電極に誘起された電圧の波形Ｗ１およびＷ２を示したものである。波形Ｗ１、Ｗ２の間隔は約１ｍＳ、各波形の幅は２０μＳ〜６０μＳである。
【００４９】
図５の波形のうち左側の波形Ｗ１は、インク滴ＩＤが検知電極４ａを通過したときに誘起された電圧の波形であり、右側の波形Ｗ２は、インク滴ＩＤが検知電極４ｂを通過したときに誘起された電圧の波形である。
【００５０】
この波形Ｗ１およびＷ２を用いて、インク滴ＩＤがそれぞれの電極４ａおよび４ｂの中心近傍を通過したときの時刻を計測し、それらの差をとれば、インク滴ＩＤが電極４ａおよび４ｂの間を通過するのに要した時間を算出できる。更に、電極４ａおよび４ｂ間の距離Ｌを、通過に要した時間で割れば、インク滴ＩＤの飛行速度を算出できる。
【００５１】
図６は、検知電極４ａまたは４ｂに誘起される電圧波形に基づいて、インク滴ＩＤが電極の中心近傍を通過するときの時刻を計測する際の方法を説明する図である。図６では、ピーク値の異なる２つの波形を重ねて表示している。
【００５２】
前述の図５に示したように、実際の波形にはノイズ分が重畳され、かつ左右で若干形状が異なっているが、図６では、説明を分かりやすくするため、ノイズ分を取り除き、かつ左右対称の単純化した波形で表している。インク滴が検知電極４ａ、４ｂの中心近傍を通過する時刻において、検知電極４ａ、４ｂの誘起電圧がピーク値を示す。
【００５３】
インク滴ＩＤが検知電極４ａ、４ｂの中心近傍を通過した時刻を決定する方法として、誘起電圧が、予め定めた閾値電圧Ｖｔを超えた時刻を計測することが考えられる。しかし、図５に示すように、同じインク滴ＩＤが電極を通過した場合であっても、インク滴の飛行経路によって、２つの電極に誘起される電圧のピーク値は異なっている。
【００５４】
図６に示すように、誘起電圧波形のピーク値が大きい場合、検知電極に誘起された電圧が閾値Ｖｔを超える時刻はｔ１である。これに対して、ピーク値が小さい場合、検知電極に誘起された電圧が閾値Ｖｔを超える時刻はｔ３である。
【００５５】
従って、インク滴ＩＤの通過の時刻として、波形が閾値Ｖｔを超えた時刻ｔ１およびｔ３を用いると、同一時刻に電極を通過したインク滴であっても、計測した時刻に差が生じることになる。最終的には、この差がインク滴ＩＤの飛行速度の誤差となって現れる。
【００５６】
一方、図６に示すように、ピーク値の高さが異なる２つの波形において、ピーク値を示す時刻ｔ５は、それぞれ以下の式で求められる。
すなわち、ピーク値の高い波形については、式（１）で求められる。
ｔ５＝[ｔ１＋（ｔ２−ｔ１）／２]  ―――（１）
ここで、時刻ｔ１は誘起電圧が所定の閾値Ｖｔ以上になる時刻、時刻ｔ２は誘起電圧が閾値Ｖｔ未満になる時刻である。
またピーク値の低い波形については、式（２）で求められる。
ｔ５＝[ｔ３＋（ｔ４−ｔ３）／２]  ―――（２）
ここで、時刻ｔ３は誘起電圧が所定の閾値Ｖｔ以上になる時刻、時刻ｔ４は誘起電圧が閾値Ｖｔ未満になる時刻である。
【００５７】
インク滴ＩＤが検知電極４ａまたは４ｂの中心近傍を通過する時刻として、式（１）または式（２）によって求められる時刻ｔ５、すなわち誘起電圧が閾値Ｖｔ以上になる第１の時刻と、閾値Ｖｔ未満になる第２の時刻を計測し、第１の時刻に、第２の時刻と第１の時刻の差分の半分の値を加えた第３の時刻ｔ５を採用した場合、ピーク値の大小に関係なく、インク滴が検知電極の中心近傍を通過する時刻として、変動の最も少ない値が得られる。
【００５８】
図５に示したように、波形Ｗ１およびＷ２は左右対称ではないため、実際には、上述の式（１）または（２）で求められた時刻とピーク値を示す時刻に若干の違いが生じるが、式（１）または（２）によって算出された時刻ｔ５を用いてインク滴の飛行速度を算出することにより、誤差の極めて少ない飛行速度を測定できる。
【００５９】
なお、本実施の形態では、コントローラ１０のメモリに予めインストールされたプログラムを読み出してＣＰＵで演算を行うことによりインク滴の飛行速度を算出したが、ＤＳＰ等の専用の演算回路を用いて飛行速度を算出するようにしても良い。
【００６０】
（実施の形態２）
実施の形態１では、検知電極４に誘起される電圧を用いてインク滴が通過するときの時刻を計測したが、本実施の形態では、インク滴に光を照射したときの反射光または遮蔽光の強さを検知してインク滴の通過時刻を計測している。
【００６１】
図７（ａ）にインク滴の反射光の強さを検知する場合の検知部４Ａの構成を示す。インク滴ＩＤの飛行経路の片側に光源４１と受光素子４２を、インク滴の飛行経路と直交する方向に対して、角度が等しくなるように設置する。光源４１には半導体レーザ、発光ダイオード等を用い、受光素子４２にはフォトセンサ等を用いる。
【００６２】
そして光源４１から照射された光がインク滴ＩＤで反射した光の強度を受光素子４２で検知する。検知部４Ａは、インク滴ＩＤの飛行経路に沿って間隔Ｌを隔てて２組設置する。
【００６３】
インク滴ＩＤが検知部４Ａを通過する時刻の算出方法については、検知電極４の誘起電圧と受光素子４２の出力電圧という違いがあるが、図６に示したのと同様の出力波形が得られるため、図６を用いて説明した方法により算出できる。
【００６４】
一方、図７（ｂ）に、インク滴ＩＤで遮蔽される光を検知する場合の検知部４Ｂの構成を示す。インク滴ＩＤの飛行経路に対して対向する位置に光源４１と受光素子４２を設置し、光源４１から出射され、インク滴ＩＤによって遮られた光の強度を受光素子４２で検知する。検知部４Ａと同様に、検知部４Ｂは、インク滴ＩＤの飛行経路に沿って間隔Ｌを隔てて２組設置する。
【００６５】
図７（ｂ）に示す検知方法では、受光素子４２で検知する波形は、図６の波形と上下が逆、すなわち、インク滴ＩＤが検知部４Ｂを通過したときに最も小さい値となるが、時刻算出の方法は、基本的に図６を用いて説明した方法と変わりがない。
【００６６】
図７（ａ）（ｂ）に示した検知部４Ａまたは４Ｂを採用すれば、市販の光素子を用いてインク滴ＩＤの通過を検知できるため、プリンタのコストアップを最小限に留めた上で、印字の品質を向上させることができる。
【００６７】
なお、実施の形態１および２では、本発明にかかるインク滴の通過時刻決定方法を、インク滴の飛行速度を算出するために用いたが、通過時刻決定方法の用途は、これに限定されない。
【００６８】
例えば、実施の形態１における検知電極４ａを用いて、パルス電圧が帯電電極３に印加された時刻および検知電極４ａをインク滴ＩＤが通過した時刻から、インク滴への分裂のタイミングを確認したり調整したりすることができる。
【符号の説明】
【００６９】
１  インクジェットプリンタ
２  ガン
３  帯電電極
４、４ａ、４ｂ  検知電極
４Ａ、４Ｂ  検知部
５  偏向電極
６  ガター
７  パイプ
８ａ、８ｂ  ポンプ
９  インクタンク
１０  コントローラ
１１  梱包箱（被印刷物）
２１  ガンボディ
２２  超音波振動子
２３  ノズル
３１  パルス電源
４１  光源
４２  受光素子
５１  直流電源
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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