JPH0437787B2

JPH0437787B2 -

Info

Publication number: JPH0437787B2
Application number: JP60057753A
Authority: JP
Inventors: Akira Nishikawa; Mitsuharu Endo; Masashi Shimozato
Original assignee: Tokyo Electric Co Ltd
Current assignee: Toshiba Tec Corp
Priority date: 1985-03-22
Filing date: 1985-03-22
Publication date: 1992-06-22
Also published as: JPS61215060A; US4646111A

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、電界により液体インクを飛翔させて
記録体上に画像を形成するようにした印刷装置に
関するものである。

従来の技術従来、ノズルからインク滴を噴出させて画像を
形成させるようにしたインクドツトプリンタは、
ノズル部分の目詰りを起すと云う致命的な欠陥を
有するため、特開昭56−170号公報に記載されて
いるようにインクを放出する開口をスリツトによ
り形成し、このスリツトに対向させて多数本の電
極を配設したものが存する。この形式のものはス
リツトから放出されるインク滴の位置が一定せ
ず、印字状態が不安定であると云う問題がある。

このようなことから、第１８図に示すような特
開昭56−4467号公報に記載されたものでは、イン
クを保持するスリツト１内に多数の記録電極２を
配設し、これらの記録電極２との間に記録紙３を
介在させて横長の対向電極４が設けられている。
そして、これらの記録電極２と対向電極４との間
には各電極毎にスイツチング素子５をそれぞれ介
在させて両者間にインクを飛翔させるのに充分な
電位差を発生させるための電源６が接続されてい
る。

このような構成のものは、印字を行うためには
印字信号に応じてスイツチング素子５を選択的に
オンさせて記録電極２毎に電位差を発生させ、電
圧が印加された部分のインクを対向電極４に向け
て飛翔させているものである。

このような構成の印刷装置は、特開昭56−
42664号公報にも記載されている。

発明が解決しようとする問題点前述の構成のものにおいては、スリツト１と記
録紙３との距離を100〜200μｍ程度に接近させな
いと安定したインク飛翔を行わせることができ
ず、スリツト１と記録紙３との位置が狂うとドツ
ト抜けが生じるか或いは逆に記録紙３を汚してし
まうものである。

また、インクとして磁性を有するものが使用す
ることも考えられるが、この磁性を有するインク
は酸化鉄粉を含む液体であるため、地色があり、
着色の自由度が小さく、カラープリント用のイン
クとしては不適当である。

問題点を解決するための手段記録紙を介して記録電極と対向電極とを対向さ
せ、両者間にインクを飛翔させるのに充分な電圧
を印加するようにしたものにおいて、記録電極を
導電性とインク含浸性とを有する部材により形成
する。

作用記録電極自体がインク含浸性を有するため、記
録電極の先端に対するインクの供給が過剰でもな
く不足でもなく良好に行なわれ、しかも、記録電
極はその先端が対向電極に対して突出しているた
め、個々の記録電極からのインクの飛翔が確実で
あり、それらの記録電極の先端と記録紙との間の
間隔を拡げることができ、印字安定性と装置の組
立性や保守性が向上する。

実施例本発明の第一の実施例を第１図ないし第４図に
基づいて説明する。まず、プリンタ７には、その
手前側に二本（第１図では一本しか図示されてい
ない）のガイド軸８が水平に設けられ、このガイ
ド軸８にはキヤリヤ９が左右に往復動自在に取り
付けられている。このキヤリヤ９には印刷ヘツド
１０が載置されている。また、前記プリンタ７の
中央部には、前記印刷ヘツド１０に対向する対向
電極１１が水平に取り付けられている。この対向
電極１１の奥には、記録体としての記録紙１２を
送るトラクタ１３が設けられている。このトラク
タ１３には外側方に突出した操作ノブ１４が結合
されている。

しかして、前記キヤリヤ９には、前記対向電極
１１に向けて突出するガイド支軸１５が設けら
れ、このガイド支軸１５に前記印刷ヘツド１０は
引張ばね１６により前記対向電極１１と離反する
方向に付勢された状態で往復動自在に取り付けら
れている。また、前記キヤリヤ９の上面端部には
キヤツプ１７が軸１８を中心に回動自在に取り付
けられ、このキヤツプ１７は引張ばね１９により
前記印刷ヘツド１０の正面を覆うように付勢され
ている。さらに、前記キヤリヤ９の下方には、ソ
レノイド２０が取り付けられ、このソレノイド２
０には可動鉄心２１が設けられ、この可動鉄心２
１の端部にはクの字形に屈曲して下端を軸２２で
回動自在に保持されたレバー２３の中間のスライ
ド孔２４が係合されている。このレバー２３の上
端にもスライド孔２５が形成され、このスライド
孔２５には前記印刷ヘツド１０が連結されてい
る。

ついで、前記印刷ヘツド１０の詳細は第４図に
示されているが、まず、インク容器としてのケー
ス２６内には記録電極２７が円錐状に形成された
先端部２８を前記ケース２６の側壁から突出させ
て取り付けられている。この記録電極２７は導電
性とインク含浸性とを有するものである。そし
て、前記ケース２６内にはインク２９が充填され
ている。

また、前記記録電極２６と前記対向電極１１と
の間には、高電圧３０を介して二つに分けられた
高圧電源３１，３２が接続され、これらの高圧電
源３１，３２の接続中点はグランドにアースされ
ている。そして、前記高電圧スイツチ３０には、
画像信号に対応した制御信号を発生させる印刷制
御回路３３が接続されている。

このような構成において、記録電極２７はそれ
自体がインク含浸性を有しているので、先端部２
８には充分にインク２９が供給されている。しか
しながら、そのインク２９は記録電極２７で保持
されているので、ぼた落ちするようなことはな
い。そして、印字に先立つてソレイノイド２０に
通電される。これにより、可動鉄心２１は第２図
に示す位置から第３図に示す位置に移動する。そ
のため、印刷ヘツド１０はキヤツプ１７を押して
回動させるため、記録電極２７の先端部２８は開
放される。また、印字状態が終了すると、ソレイ
ノイド２０への通電は遮断され、印刷ヘツド１０
は引張ばね１６の力で復帰し、キヤツプ１７は引
張ばね１９の力で記録電極２７の先端部２８を覆
い、不使用時のインク２９の乾燥を有効に防止す
る。

この状態で印刷制御回路３３により高電圧スイ
ツチ３０に信号が送られると、記録電極２７と対
向電極１１との間に高電圧が印加され、インク２
９は静電的な力で対向電極１１に向けて飛翔す
る。これにより、記録紙１２にはドツトが形成さ
れる。この動作の繰り返しで文字や図形が形成さ
れる。このとき、印刷ヘツド１０の動きと記録紙
１２の動きとは同期するように制御されている。

次に、各部材及び寸法の具体例を説明する。ま
ず、インク２９は粘度6cp、比抵抗３×10⁷Ω−cm
の液体インクである。記録電極２７は気孔率60
％、平均気孔径30μｍの通気性アルミニウム鋳造
材を直径１mmφ、長さ10mm、片側先端部２８を
RO.1の錐状に加工してある。そして、ケース２
６の外壁より0.7mm突出させてある。また、この
先端部２８と厚さが100μｍの記録紙１２との距
離を0.5mmに保ち、記録紙１２の背後から接する
対向電極１１に−1.8kVの直流バイアス電圧を印
加し、前記記録電極２７に＋1.4kVのパルス電圧
を印加している。このような条件において、約
3kHzまでの応答性をもつて記録電極２７の先端
部２８から記録紙１２に向けてインク滴が飛翔し
た。

なお、記録電極２７の材料としては、通気性ア
ルミニウム鋳造材を用いる他に、これに限定され
ることなく次のような材料が使用できる。

たとえば、カーボンフアイバーを通気性を損う
ことなくバインダーで強固に接着固化したものを
針状に加工して使用してもよい。

また、アルミナ（Al_zO₃）の通気性多孔質セラ
ミツクス焼結体（平均空孔10μ、空孔率40％）を
針状に加工し、その表面に金属アルミニウムを通
気性を損なわないような厚さ（1μ以下）に蒸着
した部材でもよい。

このような導電性薄膜を付着させる方法とは異
なり、導電性のあるZnOのような遷移金属の酸化
物の通気性多孔質焼結体を用いてもよい。

さらに、カーボン粉末を混入した導電性プラス
チツクスの通気性発泡体を用いてもよい。

このような記録電極２７の材料として更に第５
図に示すような部材を使用しても良いものであ
る。すなわち、図示のような断面をしており、そ
の外周の直径が0.5φ程度のポリアセタール樹脂に
より引き抜き材である。これにより、インク２９
はその外周隙間に含浸して流れ、その保存性と供
給性とが同時に満足される。

このように通気性多孔質材を記録電極２７に用
いることにより、液体インク２９を記録電極２７
の先端部２８に選択、且つ、安定的に供給保持す
ることが可能となり、また、その部分までのイン
ク２９の通路が数多く存在するため、仮に一つの
通路が目詰りを起しても残余の多数の通路でイン
ク２９の流通が補われ、１画素に対して一つの通
路しか持たない所謂インクジエツトプリンタと比
較すると、より信頼性の高い印刷装置が実現でき
るものである。

また、インク２９は通気性多孔質の記録電極２
７の中を毛細管現象により浸透していくため、記
録電極２７の先端部２８にインク２９を供給する
ための特別な手段を講ずる必要がなく、また、磁
性インクのような特殊なインクもその必要がな
い。したがつて、印刷ヘツド１０は極めて簡単な
構造となり、静止形ヘツドのために機械的摩耗や
疲労がなく、安価で信頼性の高い印刷装置が実現
できるものである。

さらに、磁性インク等の特殊なインクを使う必
要がないことから、ランニングコストも安く、ま
た、自由な色のインクが得易く、カラー化が容易
になる。

次に、第６図ないし第１５図に基づいて本発明
の第二の実施例を説明する。前記実施例と同一部
分は同一符号を用い、説明も省略する。本実施例
は第４図に示した一本の記録電極２７を多数本直
線状に配列したものである。そして、各記録電極
２７毎に高電圧スイツチ３０が設けられ、全ての
高電圧スイツチ３０は印刷制御回路３３に接続さ
れている。

また、前記ケース２６の上面はプリント板３４
により閉塞されており、このプリント板３４には
多数の接続端子３５が形成され、この接続端子３
５と前記記録電極２７との間はリード端子３６で
接続されている。さらに、前記プリント板３４に
はインク供給孔３７が形成され、このインク供給
孔３７はキヤツプ３８により閉止されている。

このように多数の記録電極２７が設けられた場
合に、印刷ヘツド１０の移動方向と記録電極２７
の配列方向との関係は、第１０図ないし第１３図
に示すような変形例がある。すなわち、第１０図
においては、印刷ヘツド１０の移動方向に直交さ
せて記録電極２７を配設したものである。また、
第１１図に示すものは、記録電極２７を千鳥状に
配列し、ドツトピツチを細かくするようにしたも
のである。さらに、第１２図に示すものは、記録
電極２７を斜めに配設してドツトピツチを細かく
したものである。また、第１３図に示すものは、
印刷ヘツド１０を傾斜させて取付け、これにより
第１２図に示したものと同様な作用効果を奏する
ようにしたものである。

つぎに、第１４図に示すものは、記録紙１２の
幅全体に記録電極２７を配設したものである。さ
らに、第１５図に示すものは、記録電極２７の配
列ピツチが粗くてもその印刷ヘツド１０を記録電
極２７のピツチに相当するストロークをもつて揺
動させることにより第１４図に示すものと同様な
印刷を行なうことができるものである。

ついで、第１６図に基づいて本発明の第三の実
施例を説明する。本実施例は前記実施例に示した
ものにおいて、ケース２６内に電気的絶縁性の高
い通気性の多孔質部材３９を所定の形状に加工し
て配置したものである。この多孔質部材３９のイ
ンク２９を含浸させることにより、印刷ヘツド１
０の取付角度が大きかつたり振動があつたりして
も、より安定してインク２９を記録電極２７に供
給することができるものである。

さらに、第１７図に基づいて本発明の第四の実
施例を説明する。本実施例は、ケース２６を気密
的に形成し、その上面に図示しない外部のポンプ
に連通する静圧印加孔４０を形成してその内部圧
力を高くするようにしたものである。これによ
り、その状況に応じて内部圧力を調節し、最も良
好なインク供給を行うようにしたものである。

また、この空気圧供給の他に、外部インク供給
ポンプを接続してインク２９を供給するようにし
てもよいものである。

なお、本実施例は前述の第三の実施例に適用し
ても良いものである。

発明の効果本発明は、上述のように対向電極に記録紙を介
して対向する記録電極を導電性とインク含浸性と
を有する部材により形成したので、記録電極から
のインクのぼた落ちはなく、インクの供給も円滑
であり、高速印字を行なうことができ、インクの
飛翔位置も安定して高品質の印字を行なうことが
でき、記録紙を汚すこともなく、その記録紙と記
録電極との距離を大きくすることができて装置を
製作し易く、操作も簡単である等の効果を有する
ものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第一の実施例を示す全体の斜
視図、第２図はキヤリヤ部分の側面図、第３図は
印字状態におけるキヤリヤ部分の側面図、第４図
は印刷ヘツドの縦断側面図、第５図は記録電極の
変形例を示す断面図、第６図は本発明の第二の実
施例を示す水平断平面図、第７図はその正面図、
第８図はその縦断側面図、第９図はその平面図、
第１０図ないし第１３図は印刷ヘツドの移動方向
と記録電極の配列の関係を示す正面図、第１４図
と第１５図とは印刷方法の一例を示す正面図、第
１６図は本発明の第三の実施例を示す縦断側面
図、第１７図は本発明の第四の実施例を示す縦断
側面図、第１８図は従来の一例を示す斜視図であ
る。１１……対向電極、１２……記録紙（記録体）、
２６……ケース（インク容器）、２７……記録電
極、２９……インク、４０……インク含浸体。

Claims

【特許請求の範囲】１導電性とインク含浸性とを有する記録電極を
形成し、記録体を介して前記記録電極と対向する
対向電極を設け、この対向電極と前記記録電極と
の間に画像信号に応じて一定の電圧を印加するこ
とにより前記記録電極に含浸されたインクをその
記録電極から前記記録体に向けて飛翔させること
により画像を形成するようにしたことを特徴とす
る印刷装置。２記録電極を複数本配設し、これらの記録電極
の各々に独立した画像信号電圧を印加して画像形
成するようにしたことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の印刷装置。３記録電極の対向電極側の端部を錐形状に形成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項また
は第２項記載の印刷装置。４記録電極を通気性鋳造金属材料または金属粒
を成形して形成したことを特徴とする特許請求の
範囲第１項記載の印刷装置。５記録電極をカーボンフアイバーの通気性成形
体により形成したことを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の印刷装置。６記録電極を導電性を付与した通気性多孔質セ
ラミツクスにより形成したことを特徴とする特許
請求の範囲第１項記載の印刷装置。７記録電極を導電性を付与した通気性多孔質プ
ラスチツクス材により形成したことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載の印刷装置。８導電性とインク含浸性とを有する記録電極を
形成し、この記録電極の一部をインク容器に連設
し、記録体を介して前記記録電極の一端と対向す
る対向電極を設け、この対向電極と前記記録電極
との間に画像信号に応じて一定の電圧を印加する
ことにより前記記録電極に含浸されたインクをそ
の記録電極から前記記録体に向けて飛翔させるこ
とにより画像を形成するようにしたことを特徴と
する印刷装置。９導電性とインク含浸性とを有する記録電極を
形成し、この記録電極の一部を電気的絶縁性のあ
るインク含浸体に接触させてその内部に挿通し、
記録体を介して前記記録電極の一端と対向する対
向電極を設け、この対向電極と前記記録電極との
間に画像信号に応じて一定の電圧を印加すること
により前記記録電極に含浸されたインクをその記
録電極から前記記録体に向けて飛翔させることに
より画像を形成するようにしたことを特徴とする
印刷装置。１０導電性とインク含浸性とを有する記録電極
を形成し、この記録電極をその一端を露出させて
密閉されたインク容器に装着し、このインク容器
から突出した前記記録電極の一端と対向する対向
電極を記録体を介して設け、この対向電極と前記
記録電極との間に画像信号に応じて一定の電圧を
印加することにより前記記録電極に含浸されたイ
ンクをその記録電極から前記記録体に向けて飛翔
させることにより画像を形成するようにしたこと
を特徴とする印刷装置。