JPH0117865B2 - - Google Patents

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JPH0117865B2
JPH0117865B2 JP55037429A JP3742980A JPH0117865B2 JP H0117865 B2 JPH0117865 B2 JP H0117865B2 JP 55037429 A JP55037429 A JP 55037429A JP 3742980 A JP3742980 A JP 3742980A JP H0117865 B2 JPH0117865 B2 JP H0117865B2
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ink
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Hitachi Ltd
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Hitachi Ltd
Hitachi Koki Co Ltd
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/12Ink jet characterised by jet control testing or correcting charge or deflection
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D15/00Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D15/16Recording elements transferring recording material, e.g. ink, to the recording surface
    • G01D15/18Nozzles emitting recording material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/02Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
    • B41J2/03Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by pressure
    • B41J2002/033Continuous stream with droplets of different sizes

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジエツト記録装置に係り、特に
ノズルを励振して、このノズルからインク粒子を
噴出させ、記録に必要なインク粒子を荷電、偏向
させて記録を行なう荷電変調型のインクジエツト
記録装置に関する。
荷重変調型インクジエツト記録装置はノズルに
装着された電気機械変換素子に印加される高周波
電源からの励振電圧の周波数に同期してノズルの
先端に形成されるインク柱よりインク粒子を分離
させることができるため、高速の記録が可能であ
ること、インク粒子の作成条件を適当に設定する
ことによつて同一ノズルから大小2種のインク粒
子を発生させることができることから、大きなノ
ズル孔から所望の小径粒子を発生させて、解像度
が高く、目づまりの少ない装置を得ることができ
る。
そこでこの小径粒子を用いて記録するようにし
た従来装置を以下に説明する。
インクタンクより加圧されたインクをノズルに
供給し、このノズルを電気機械変換素子によつて
励振すると、ノズルの先端のインク柱に周期的な
くびれが発生し、インク柱の先端より小径粒子と
大径粒子が交互に分離する。
このインク柱の先端部に帯電電極を配置し、こ
の帯電電極と上記インク柱との間に記録用信号源
からの記録信号を印加すると、記録画像を形成す
るのに必要な小径粒子のみを上記記録信号に応じ
て帯電させることができる。
記録信号に応じて帯電した小径粒子を、直流高
電圧が印加された偏向電極で作られた偏向静電界
中を飛行させ、小径粒子のもつ電荷量に応じて偏
向させて、記録紙の所定位置に付着させて記録画
像を形成する。
このとき、記録に不必要な大径粒子や小径粒子
は帯電されず、偏向電極間を直進させてガターで
遮蔽してインクを回収する。
以上の様な小径粒子を用いて記録する記録装置
においては、記録信号で帯電された小径粒子の飛
行軌道と大径粒子の飛行軌道をできる限り早く分
離させることによつて、大径粒子による影響を少
なくして安定した小径粒子を得ることができる。
ところが一般には帯電電極と偏向電極は離れた
位置に配置され、帯電電極によつて荷電された粒
子が偏向電極内に入り、この偏向電極による静電
界によつて偏向力を受けるようになつており、記
録に使用される荷電された小径粒子の飛行軌道
と、記録に不必要な大径粒子の飛行軌道が、粒子
形成後長い距離(約10mm)にわたつて一致してい
るため、これらの粒子の飛行軌道を分離する以前
に大径粒子に小径粒子が合体して、小径粒子によ
る記録が不可能になる欠点を有していた。
本発明は以上の欠点を解決するためになされた
もので、その目的は、ノズルの先端に発生するイ
ンク柱から分離するインク粒子を記録信号に応じ
て荷電すると共にインク粒子の発生と同時にこの
インク粒子に偏向力を作用させることにより、記
録に使用されるインク粒子と記録に不必要なイン
ク粒子の飛行軌道をインク粒子の発生直後から分
離させることにある。
本発明の特徴は、加圧されたインクが供給され
ノズル孔からインク柱を噴出させるノズルと、こ
のノズルに所定の大きさの機械的振動を与えてイ
ンク柱からインク粒子を分離させる手段と、上記
インク柱からイン粒子が分離する位置にインク柱
と対向して設けられた電極を有し、インク柱とこ
の電極の間に記録信号を与えてこのインク粒子を
記録信号に応じ選択的に荷電する手段と、荷電さ
れたインク粒子をその電荷量に応じて偏向制御す
る手段を備えたインクジエツト記録装置におい
て、上記インク粒子を偏向する手段に、荷電され
たインク粒子の分離位置からこのインク粒子の飛
行路にかけてこれらをはさんでインク粒子の偏向
方向に対向する一対の電極と、これらの一方の電
極にインク柱に対して正方向のバイアス電圧を与
える手段と、他方の電極にインク柱に対して負方
向のバイアス電圧を与える手段とを備え、インク
柱を該インク柱と前記一対の電極間に与えられる
両バイアス電圧によつて形成される電界の同電位
部分に位置させて該バイアス電圧による電界では
インク粒子が荷電されないようにしたことにあ
る。
このようにすることによつて、インク柱から分
離すると共に記録信号に応じて荷電された記録用
のインク粒子は分離直後から偏向させることにな
るので、荷電されないで直進する記録に不要なイ
ンク粒子の飛行軌道から早期に分離する。特に、
インク柱の先端から大径粒子と小径粒子が交互に
分離するインクジエツト記録装置においては、記
録のために荷電された小径粒子の前方または後方
に荷電されない大径粒子があると、小径粒子は大
径粒子の影響を受けやすいが、本発明に従えば、
記録用の小径粒子を大径粒子の飛行軌道から早期
に分離して影響を軽減することができる。
以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明
する。
第1図において1はノズルで、図示されないイ
ンクタンクより加圧されたインク2が供給され、
このノズル1を電気機械変換素子(例えば圧電素
子)によつて高周波で振動させると、ノズル孔3
より噴出したインク柱4に周期的なくびれが生じ
る。
そして上記インク柱4の先端のくびれがインク
柱4より分離して、小径粒子5と大径粒子6の一
対のインク粒子が形成される。
7は上記インク粒子5,6のインク柱4から分
離する位置にインク柱4およびインク粒子5,6
をはさむように配置された一対の荷電兼偏向電極
で、この一対の荷電兼偏向電極7a,7bは互い
に電気的に絶縁され、一方の電極7aは記録信号
源8aに直列に接続されたバイアス電源9aに接
続されている。
また他方の電極7bは記録信号8bを介して上
記バイアス電源9aと逆極性の他のバイアス電源
9bに接続されている。
10は小径粒子5のもつ電荷量に応じて、小径
粒子5をさらに偏向させるための一対の偏向電極
で、直流電源11に接続されている。
12は大径粒子6および記録に使用されない小
径粒子5が記録媒体13に到達するのを阻止し、
再使用するためのガターである。
以上の様な構成の本発明装置において、荷電兼
偏向電極7は記録信号源8a,8bの電圧が印加
されるので一対の電極7a,7bとアースされた
インク柱4との間に電気力線が生じ、インク柱4
が両記録信号源8a,8bの電位によつて荷電さ
れる。
このとき、インク柱4からインク粒子5,6の
いずれか一方が分離すれば、形成されたインク粒
子は上記記録信号源8a,8bの電圧に応じた電
荷をもつことになる。
そこで、記録パターンを形成するのに必要な小
径粒子5がインク柱4より分離するときに、記録
信号源8a,8bの信号を荷電兼偏向電極7a,
7bに印加することによつて荷電される小径粒子
5の電荷量を記録信号に応じて制御することがで
きる。
一方荷電兼偏向電極7a,7b間はバイアス電
源9a,9bの電圧による静電界が常時形成され
ている。従つて記録信号によつて荷電された小径
粒子はインク柱4から分離した直後から偏向力を
受ける。
このとき荷電兼偏向電極7a,7bのほぼ中間
にインク柱4が位置するように設定すると共に、
上記バイアス電源9a,9bの大きさをほぼ同電
位に設定することによつて、インク柱4の位置に
おけるバイアス電圧による電位は零電位になるの
で、インク柱4はこのバイアス電圧では荷電され
ることはない。
従つて記録に使用されない小径粒子5や大径粒
子6は荷電されず、偏向電極11中を直進する。
それ故、荷電された記録に使用される小径粒子
5の飛行軌道は、大径粒子6の飛行軌道とは粒子
発生直後から分離することができる。
このため、記録信号の印加により小径粒子の飛
行速度が変動しても、小径粒子が大径粒子に合体
する以前に、この小径粒子の飛行軌道を大径粒子
の飛行軌道から大幅にずらせることができ、小径
粒子と大径粒子の合体による記録不能の状態を防
止することが可能となる。
尚上記実施例において、インク柱4の位置を荷
電兼偏向電極7のほぼ中間に位置させたが、両バ
イアス電源9a,9bによるバイアス電位が零で
あれば良いからインク柱4の位置に応じて両電源
9a,9bの電圧をインク柱の位置に対応して調
整してもよく、また逆にバイアス電源9a,9b
の大きさに応じてインク柱の位置をずらせること
もできる。
さらに上記実施例において、偏向電極10を別
個に設けているが、第2図に示すように荷電兼偏
向電極71a,71bをインク粒子5,6の進行
方向に延長し、バイアス電源9a,9bのバイア
ス電圧によつて小径粒子5の偏向に必要な静電界
を与えるようにすることもできる。
このように構成すれば偏向電極10が不要とな
り、電極の構成が簡素化することができる。
またさらに上記実施例においてはノズルの先端
から大小2種のインク粒子を発生させ、小径粒子
のみを記録信号によつて荷電し、この小径粒子の
飛行軌道を大径粒子の飛行軌道からインク粒子の
発生の直後から分離するようにしたものについて
説明したが、ノズルから一様な大きさのインク粒
子を発生させ、これを選択的に荷電、偏向制御し
て記録する装置にも適用可能である。
この場合にも荷電兼偏向電極でインク粒子の荷
電と偏向が同時に可能であるから、記録に必要な
インク粒子と、記録に不必要なインク粒子のそれ
ぞれの飛行軌道を分離することができるため、イ
ンク粒子相互間の飛行にする影響を極力減じるこ
とができる。
さらに第3図は他の実施例でノズル1の先端に
形成されるインク柱4の先端のインク粒子の分離
する位置に、上記インク柱4およびインク粒子を
はさむように配置された帯電電極21と、この帯
電電極21に直交する面でかつ上記インク粒子の
分離する位置に配置された一対の偏向電極22
a,22bを設けたもので、帯電電極21は記録
信号源23に接続されており、一方の偏向電極2
2aはバイアス電源24aに接続され、他方の偏
向電極22bは上記バイアス電源24aと逆極性
のバイアス電極24bに接続されている。
従つて一対の偏向電極22a,22bの中間に
位置するインク柱4の電位は零となり、このバイ
アス電圧によつて荷電されない。
そしてインク粒子5の分離するときに所定の大
きさの記録信号を記録信号源23から帯電電極2
1に印加することによつて小径粒子5を荷電させ
ることができる。
この荷電された小径粒子5は上記バイアス電源
24a,24bが印加された偏向電極22a,2
2b間の静電界によつて粒子発生直後から偏向力
を受けて所定の方向に向つて飛行することなる。
以上のように本発明によれば、インク粒子を偏
向する手段に、荷電されたインク粒子の分離位置
からこのインク粒子の飛行路にかけてこれらをは
さんでインク粒子の偏向方向に対向する一対の電
極と、これらの一方の電極にインク柱に対して正
方向のバイアス電圧を与える手段と、他方の電極
にインク柱に対して負方向のバイアス電圧を与え
る手段とを設けることによつてインク粒子分離領
域から偏向電界を作用させ、記録に用いるために
荷電したインク粒子を記録に不要な無荷電インク
粒子の飛行軌道から早期に分離し、また、インク
柱を該インク柱と一対の電極間に与えられる正、
負の両バイアス電圧によつて形成される電界の同
電位部分に位置させることによつてインク柱には
正、負の電荷を等しく誘起して相殺し、これによ
つてインク柱から分離するインク粒子は偏向電界
によつては実質的に荷電させないようにしたの
で、記録信号によつて荷電するインク粒子の荷電
状態を偏向電界が乱することもない。
従つて、記録用のインク粒子を記録に使用しな
いインク粒子の飛行軌道から早期に分離して確実
な記録を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例における記録装置の
動作説明図、第2図は他の実施例の荷電兼偏向電
極を用いた記録装置の説明図、第3図は更に他の
実施例のノズル先端部の構成を示す説明図であ
る。 1……ノズル、2……インク、4……インク
柱、5,6……インク粒子、7a,7b……荷電
兼偏向電極、8a,8b……記録信号源、9a,
9b……バイアス電源。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 加圧されたインクが供給されノズル孔からイ
    ンク柱を噴出させるノズルと、このノズルに所定
    の大きさの機械的振動を与えてインク柱からイン
    ク粒子を分離させる手段と、上記インク柱からイ
    ン粒子が分離する位置にインク柱と対向して設け
    られた電極を有し、インク柱とこの電極の間に記
    録信号を与えてこのインク粒子を記録信号に応じ
    て選択的に荷電する手段と、荷電されたインク粒
    子をその電荷量に応じて偏向制御する手段を備え
    たインクジエツト記録装置において、上記インク
    粒子を偏向する手段は、荷電されたインク粒子の
    分離位置からこのインク粒子の飛行路にかけてこ
    れらをはさんでインク粒子の偏向方向に対向する
    一対の電極と、これらの一方の電極にインク柱に
    対して正方向のバイアス電圧を与える手段と、他
    方の電極にインク柱に対して負方向のバイアス電
    圧を与える手段とを備え、インク柱は該インク柱
    と前記一対の電極間に与えられる両バイアス電圧
    によつて形成される電界の同電位部分に位置させ
    て該バイアス電圧による電界ではインク粒子が荷
    電されないようにしたことを特徴とするインクジ
    エツト記録装置。 2 特許請求の範囲第1項記載において、前記イ
    ンク粒子を荷電する手段は、インク粒子の分離位
    置からこのインク粒子の飛行路にかけてこれらを
    挟んでインク粒子の偏向方向に対向して設けたイ
    ンク粒子偏向用の前記一対の電極を共用し、前記
    記録信号を前記バイアス電圧に重畳して前記一対
    の電極に与えることによつて前記一対の電極によ
    る電界をインク柱に対して偏奇させてインク柱を
    荷電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。
JP3742980A 1980-03-26 1980-03-26 Ink jet recorder Granted JPS56135079A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP3742980A JPS56135079A (en) 1980-03-26 1980-03-26 Ink jet recorder
US06/247,738 US4408211A (en) 1980-03-26 1981-03-26 Ink-jet recording device featuring separating of large and small droplets

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JPS56135079A JPS56135079A (en) 1981-10-22
JPH0117865B2 true JPH0117865B2 (ja) 1989-04-03

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JP (1) JPS56135079A (ja)

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