JPH01165448A - インクジェット記録ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は静電力と空気流を用いたインクジェット記録ヘ
ッドに関する。

〈従来の技術〉 従来、静電力に加えて空気流を用いろことで高速応答性
を向上させたインクジェット記録ヘッドが提案されてい
る。第６図は従来のこの種のインクジェット記録ヘッド
の一例を示す概略構成図である。第６図に示すように、
ボデー１１には、オリフィス板１２で覆われたインク室
１３と、そのインク室１３の外側にノズル板１４で覆わ
れた空気室１５とが設けられており、オリフィス板１２
とノズル板１４にはそれぞれ互いに対向する位置に複数
のインク吐出口１６と空気吐出口１７が穿設されている
。この空気室１５内には空気供給路１８を介して外部の
供給ｖｉ、１９から高圧の空気が供給されていて、常時
空気吐出口１７から空気が高速で噴出している。一方、
インり室１３内にはインク供給路２０を介して外部のイ
ンクタンク２１からインクが供給されており、インク吐
出口１６近傍における空気室１５の空気圧力とインク室
１３のインク圧力がほぼ等しくすることでインク吐出口
１６に生じるインクのメニスカスが静止状態を保てるよ
うにそのインクタンク２１には空気供給源１９からの一
定圧力が印加されている。

また、各インク吐出口１６には各々独立したインク電極
２２が取付けられると共に、各空気吐出口１７には一個
の共通電極２３が取付けられ、各インク電極２２と共通
電極２３の間にはインク吐出信号パルスを発生する信号
源２４がそれぞれ設けられている。

このようなインクジェット記録ヘッドでは、所望の信号
源２４により対応するインク電極２２と共通電１ｉｉｉ
２３との間にパルス状の電位差が生じると、電位差によ
る静電力によってインク吐出口１６に生じるインクのメ
ニスカスが空気吐出口１７の方向に引き伸ばされる。

このとき、インク吐出口１６がら空気吐出口１７に到る
空間には急激な空気流が生じているため、インク吐出口
１６に生じたインクのメニスカスは一定長さ思上に引き
伸ばされると、空気流によって引きちぎられ、空気吐出
口１７からインク液滴となって飛び出す。

〈発明が解決しようとする問題点〉 前述のインク液滴が真直に飛び出すためには、対向する
インク吐出口１６と空気吐出口１７とが正確に同心円上
に位置することや、空気流の流線及び静電力の電気力線
がインク吐出口１６の中心線に対して回転対称であるこ
と等が望ましいが、実際には構成部品の精度や組立作業
上の制限、あるいは空気室１５内での空気流の乱れ等に
よって一定の限界がある。その結果、インク液滴の被記
録紙に対する付着位置が不正確となり、それが高画質な
記録面を得るに当っての障害となっていた。

これは、製造技術上の制約から、特にインク吐出口１６
が狭い空間内に近接して複数配設されたマルチノズルタ
イプのものにおいて顕著である。

本発明は、このような従来のインクジェット記録ヘッド
における問題点を解決するものであり、簡単な構成によ
ってインク液滴の飛翔方向を適正な方向に補正すること
のできるインクジェット記録ヘッドを提供することを目
的としている。

く問題点を解決するための手段〉 上述の問題点を解決するための本発明にかかるインクジ
ェット記録ヘッドは、インク室に設けられたインク吐出
口に対向させて外方へ空気流を噴出する空気吐出口を配
設する一方、それらインク吐出口と空気吐出口とに各各
電極を設け、該両電極間に信号電圧を印加することで該
インク吐出口に形成されるインクのメニスカスに静電力
により形状変化を生じさせると共に該空気流によって該
メニスカスを切断してインク液滴として該空気吐出口か
ら射出するインクジェット記録ヘッドにおいて、前記空
気吐出口を囲む２対の補正電極を設け、これら補正ｒｉ
極に極性及び電位を変更できる可変電源を接続したこと
を特徴とする。

く作　　　用〉 インク液滴はインク吐出口の電極と同じ極性にＷｒ電す
るから、静電力により２対の補正電極のうち極性の異な
る電極へ向けて軌跡が偏向する。そして、その程度は、
電位によって変化することとなる。

く実　施　例〉 以下、本発明の一実施例を図面により具体的に説明する
。

先ず、本インクジェット記録ヘッドを適用し得るインク
ジェット記録装置の全体構成についてその概略図を表わ
す第５図によって説明する。第５図に示すように、この
インクジェット記録装置は、デジタルカラースキャナ３
１、画像情報処理袋Ｎ３２．及びインクジェットプリン
タ３３から成っている。

デジタルカラースキャナ３１は、カラー原画３４の各部
を走査して青色、緑色、赤色の濃度値を測定するもので
あり、主走査パルスモータ３５により回転駆動されると
共にカラー原画３４を巻き付ける回転円筒３６と、照明
光源３７、レンズ３８，３９、及び三色分解測光部４０
が取付けられた光電変換ヘッド４１と、この光電変換ヘ
ッド４１を送りねじ軸４２を介して副走査パルスモータ
４３によって回転円筒３６の軸方向と平行な方向に往［
駆動する駆動装置とを有している。而して、回転円筒３
６が一回転する毎に光電変換ヘッド４１が回転円筒３６
の軸方向に一走査線分だけ移動してカラー原画３４の各
部を二次元的に走査し、カラー原画３４の各部について
青色、緑色、赤色の反射濃度を測定する。

画像情報処理装置３２は、中央演算処理装置４４．内部
記憶装置４５．ＵＣＲ回路４６゜及びテーブルメモリ回
路４７から構成されており、中央演算処理装置４４はデ
ジタルカラースキャナ３１からのデジタル化された三色
濃度信号をその内部記憶装置４５に書き込み、ＵＣＲ回
路４６はその内部記憶装置４５から読み出された信号か
らシアン、マゼンタ、イエ四−，ブラックの各濃度信号
を形成すると共に、テーブルメモリ回路４７はＵＣＲ回
路４６からの濃度信号に応じてインクジェットプリンタ
３３へ供給するヘッド印加信号を発生する。

インクジェットプリンタ３３は、回転円筒４８に巻き付
けた白紙４９にヘッド部５０から噴射したインク液滴を
付着させてカラー画像を再生するものであり、主走査パ
ルスモータ５１により回転駆動される回転円筒４８と、
回転円＠４８の軸方向に治ってその外周面に近接するよ
うに配置されたイエロー用インクジェット記録ヘッド５
２．マゼンタ用インクジェット記録ヘッド５３．シアン
用インクジェット記録ヘッド５４．及びブラック用イン
クジェット記録ヘッド５５を具えたヘッド部５０と、こ
のヘッド部５０を送りねじ軸５６を介して副走査パルス
モータ５７によって回転円筒４８の軸方向と平行な方向
に往復駆動する駆動装置とを有している。而して、中央
演算処理装置４４からの信号によって回転円筒４８が１
回転する毎にヘッド部５０が一走査線分だけ移動し、そ
の過程でヘッド印加信号によって各記録ヘッド５２〜５
５が駆動されてインク液滴を同時に噴射して白紙４９上
にインクを付着させて記録を行う。尚、４個のインクジ
ェット記録ヘッド５２〜５５はヘッド部５０の走査方向
に位置がずれているので、各インクジェット記録ヘッド
５２〜５５が各走査位置で記録すべき画素に応じて内部
記憶装置４５のアドレス指定が順次行われるようになっ
ている。

次に、本インクジェット記録ヘッドについて説明する。

第１図は本発明の一実施例にかかるインクジェット記録
ヘッドの要部断面図、第２図はその要部斜視図、第３図
は同じくその空気吐出口の正面図である。尚、同図にお
いて第６図に示した従来のヘッドと同一部分には同一の
符号を付す。

同図に示すように、本インクジェット記録ヘッド６０は
、空気吐出口１７を囲む２対の補正電ａ６１ａ、６１ｂ
、６２ａ、６２ｂを設け、これら補正電極６１　ａ、６
１　ｂ、６２　ａ。

６２ｂに極性及び電位を変更できる可変電源６３．６４
を接続したものである。即ち、共通電ｉ２３上に電気絶
縁体６７が貼着されると共に空気吐出口１７の上下に電
１ｓｉａ。

６１ｂが、その左右にｒｉｉ６２　ａ、　６２　ｂが配
置されている。電ｉ６１　ａ、６１　ｂ、６２　ａ。

６２　ｂ　ｔ：を電気絶縁体６７により共通電極２３と
短絡することはない。電極６１ａ、６１ｂ。

６２ａ、６２ｂとしては平板状のものが用いられている
が、門状、ｗＪ状などとしても良いし、その配置も上下
左右に限らず、斜めに配置しても良い。そし・＝、第３
図に示すように補正電１３６１ａ、６１ｂは結＄６５ａ
、６５ｂを介し可変電源６３へ、補正電極６２ａ　、　
６２ｂは結ｌＸ６６ａ、６６ｂを介し可変電源６４へ各
々接続されている。可変型［６３，６４は例えば−４０
０ｖ〜４００ｖまで変位及び極性を変更できるものであ
り、士数百Ｖまで変更できるようにすると良い。可変電
源６３゜６４としてはスイッチング回路を利用して極性
を変更するようにすると簡単である。

次に、このような構成における作用を第４図を参照して
説明する。いま、インク電極２２を正極、共通ＷＦ）ｉ
２３を負極とすると、インク吐出信号パルスの印加によ
ってインクメニスカスはプラスに帯電して、共通電極２
３へ吸い寄せられ、空気流によってインク液滴となって
空気吐出口１７を通って前方へ噴射される。ここで、補
正電極６１ａ　、　６１ｂ　、　６２ａ　。

６２ｂは可変電源６３．６４によって電圧が印加されて
いる。例えば、補正電極６１　ａが正極、補正電極６１
ｂが負極であるとすると、インク液滴は静電力によって
、その飛行する軌跡が負極へ向けて下向きに偏向する。

そして、その程度は電位が高いほど著しい。従って、第
４図に示すように補正電１１６１ｇ　、　６１ｂ　。

６２ａ、６２ｂが無い場合において何んらかの原因によ
ってインク液滴の飛行軌跡６８が二点鎖線で表わすよう
に図中上方へ曲がってｔ、！う１！補正ｖａｗ！６１　
ａ、　６１　ｂ＋各々正極、負極とし、その電位を適切
に調整することで実線で表わすように真直な正規の飛行
軌跡６９とすることができる。同様に、インク液滴の飛
行軌跡が左右方向へ曲がるとき、補正電極６２ａ、６２
ｂの極性、電位を適切に調整して真直な正規の飛行軌跡
とすることができる。尚、インクｗ！ｉ、滴の飛行軌跡
が上下方向に曲がるが、左右方向へ曲がらないことが明
らかなときは、補正電極６２ａ、６２ｂを省略するよう
にしても良い。また、補正電１１６１ａ、６１ｂ、６２
ａ、６２ｂのいずれか２つを共通な？４極として極数を
減小させるようにしても良い。

〈発明の効果〉 以上、実施例に基づいて具体的に説明したように本発明
によれば、２対の補正電極を設けて、それらの極性及び
電位を調整できろようにしたので、インク液滴の飛行軌
跡を静電力により補正することが可能となり、正確な位
置にインク液滴を付着させて画質の向上が図れる。また
、本発明によれば各吐出口について個別に補正を行うこ
とができるので、複数のインク吐出口が設けられたマル
チノズルタイプのヘッドに有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかるインクジェット記録
ヘッドの要部断面図、第２図はその要部斜視図、第３図
は同じくその空気吐出口の正面図、第４図はその作用説
明図、第５図は本インクジェット記録ヘッドを適用し得
るインクジェット記録装置の全体概略構成図、第６図は
従来例にかかるインクジェット記録ヘッドの概略構成図
である。 図面中、 １２はオリフィス板、 １３はインク室、 １４はノズル板、 １５は空気室、 １６はインク吐出口、 １７は空気吐出口、 ２２はインク電極、 ２３は共通電極、 ６１ａ、６１ｂ、６２ａ、６２ｂは補正電極、６３．６
４は可変電源である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク室に設けられたインク吐出口に対向させて外方へ
   空気流を噴出する空気吐出口を配設する一方、それらイ
   ンク吐出口と空気吐出口とに各々電極を設け、該両電極
   間に信号電圧を印加することで該インク吐出口に形成さ
   れるインクのメニスカスに静電力により形状変化を生じ
   させると共に該空気流によって該メニスカスを切断して
   インク液滴として該空気吐出口から射出するインクジェ
   ット記録ヘッドにおいて、前記空気吐出口を囲む２対の
   補正電極を設け、これら補正電極に極性及び電位を変更
   できる可変電源を接続したことを特徴とするインクジェ
   ット記録ヘッド。