JPH0777802B2 - 連続インクジェット印字装置において付随インク液滴を使用する高解像度印字方法 - Google Patents
連続インクジェット印字装置において付随インク液滴を使用する高解像度印字方法Info
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- JPH0777802B2 JPH0777802B2 JP1511370A JP51137089A JPH0777802B2 JP H0777802 B2 JPH0777802 B2 JP H0777802B2 JP 1511370 A JP1511370 A JP 1511370A JP 51137089 A JP51137089 A JP 51137089A JP H0777802 B2 JPH0777802 B2 JP H0777802B2
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Description
【発明の詳細な説明】 本発明は、連続インクジェット印字装置における高解像
度印字方法に係わり、更に特に、印字電荷によって制御
される付随インク液滴が使用される高解像度印字方法に
係わる。
度印字方法に係わり、更に特に、印字電荷によって制御
される付随インク液滴が使用される高解像度印字方法に
係わる。
変調システムにより配送される校正されたインク液滴の
連続噴射を用いるインク噴射によって文字等を書く従来
の技術は、適切な電極によってこれらの液滴を帯電させ
ることにある。高い電位差を与えられた電極の間を、こ
れらの様々に帯電した液滴が通過することによって、そ
の液滴各々の電荷に比例した液滴の偏向が引き起こされ
る。そうした傾向は、支持体の移動と組み合わされて、
文字又は図形のドット印字を行うことを可能にする。
連続噴射を用いるインク噴射によって文字等を書く従来
の技術は、適切な電極によってこれらの液滴を帯電させ
ることにある。高い電位差を与えられた電極の間を、こ
れらの様々に帯電した液滴が通過することによって、そ
の液滴各々の電荷に比例した液滴の偏向が引き起こされ
る。そうした傾向は、支持体の移動と組み合わされて、
文字又は図形のドット印字を行うことを可能にする。
連続噴射タイプのインクジェット印字装置では、加圧イ
ンクが、一連の液滴に分裂させられる噴射の形でノズル
によって噴射され、その後に、この一連の液滴に対して
電荷が選択的に与えられ、さらに印字支持体又はガータ
に向けて方向付けられる。特にノズルの上流側において
圧電セラミックによって励起される振動子を使用して、
ノズルを振動させること又はノズルの段階においてイン
ク圧力の励振を引き起こすことから成る様々な方法が、
前記液滴の形成を制御し及び同期化させるために使用さ
れることが可能である。前記励振のために、前記噴射は
その励振周波数に従って均一な液滴に分裂し、これらの
液滴は、付随液滴と呼ばれるより小さな液滴に伴われる
ことが多い。
ンクが、一連の液滴に分裂させられる噴射の形でノズル
によって噴射され、その後に、この一連の液滴に対して
電荷が選択的に与えられ、さらに印字支持体又はガータ
に向けて方向付けられる。特にノズルの上流側において
圧電セラミックによって励起される振動子を使用して、
ノズルを振動させること又はノズルの段階においてイン
ク圧力の励振を引き起こすことから成る様々な方法が、
前記液滴の形成を制御し及び同期化させるために使用さ
れることが可能である。前記励振のために、前記噴射は
その励振周波数に従って均一な液滴に分裂し、これらの
液滴は、付随液滴と呼ばれるより小さな液滴に伴われる
ことが多い。
従来の印字装置では、主液滴が印字に使用され、付随液
滴の存在は抑制されなければならない。実際には滴液の
電荷の付与の際は、単位質量当たりの電荷は、付随液滴
の方が主液滴よりも高い。これらの付随液滴が偏向電界
内を通過する場合は、これらの付随液滴は著しく大きな
偏向を受け、そのために、電気絶縁不良をもたらす偏向
電極の汚れ又は印字支持体上への寄生衝突を引き起こ
す。
滴の存在は抑制されなければならない。実際には滴液の
電荷の付与の際は、単位質量当たりの電荷は、付随液滴
の方が主液滴よりも高い。これらの付随液滴が偏向電界
内を通過する場合は、これらの付随液滴は著しく大きな
偏向を受け、そのために、電気絶縁不良をもたらす偏向
電極の汚れ又は印字支持体上への寄生衝突を引き起こ
す。
従来の技術−“Annual Review of Fluid Mechanics"197
9におけるBOGYによる記事を参照するとこれは、インク
の物理的特性と、ノズルと、励振の周波数と、噴射速度
と、振動子装置と、振動子に加えられる励起信号の形状
とが一定であるならば、振動子に加えられる励振の振幅
によって液滴の形成を制御することが可能であることを
示している。特に、前記励振に適合した振幅を選択する
ことによって、付随液滴の形成を抑止することが可能で
ある。
9におけるBOGYによる記事を参照するとこれは、インク
の物理的特性と、ノズルと、励振の周波数と、噴射速度
と、振動子装置と、振動子に加えられる励起信号の形状
とが一定であるならば、振動子に加えられる励振の振幅
によって液滴の形成を制御することが可能であることを
示している。特に、前記励振に適合した振幅を選択する
ことによって、付随液滴の形成を抑止することが可能で
ある。
HITACHIに対する米国特許第4 068 241号では、付随液滴
を印字に使用することから成る発明が説明されている。
付随液滴をプリントすることが望ましいか否かに応じ
て、付随液滴の形成又は抑止を行うために、振動子に加
えられる信号の振幅が液滴形成周波数に従って変調され
る。帯電電極に対して直流帯電電圧を加えることによっ
て、全液滴（主液滴及び付随液滴）が、静電作用によっ
て液滴形成の瞬間に帯電される。その後で、これらの液
滴は一定の電界の中で偏向される。単位質量当たりの電
荷が低い主液滴は僅かしか偏向されず、ガータの中に回
収される。単位質量当たりの電荷がより高い付随液滴
は、より大きく偏向した軌道を有し、従って印字支持体
に衝突する。この技術は−付随液滴の大きさとその結果
として生じる衝撃とが極めて小さいが故に−高い印字解
像度の実現を可能にすると同時に、製造が常に困難な小
直径ノズルの使用を避けることが可能にする。又はこの
ことは、ノズルが使用中に詰まるという問題を克服する
ことも可能にする。
を印字に使用することから成る発明が説明されている。
付随液滴をプリントすることが望ましいか否かに応じ
て、付随液滴の形成又は抑止を行うために、振動子に加
えられる信号の振幅が液滴形成周波数に従って変調され
る。帯電電極に対して直流帯電電圧を加えることによっ
て、全液滴（主液滴及び付随液滴）が、静電作用によっ
て液滴形成の瞬間に帯電される。その後で、これらの液
滴は一定の電界の中で偏向される。単位質量当たりの電
荷が低い主液滴は僅かしか偏向されず、ガータの中に回
収される。単位質量当たりの電荷がより高い付随液滴
は、より大きく偏向した軌道を有し、従って印字支持体
に衝突する。この技術は−付随液滴の大きさとその結果
として生じる衝撃とが極めて小さいが故に−高い印字解
像度の実現を可能にすると同時に、製造が常に困難な小
直径ノズルの使用を避けることが可能にする。又はこの
ことは、ノズルが使用中に詰まるという問題を克服する
ことも可能にする。
実際にはこの技術の実行は困難である。現実には、振動
子製造における再現性を正確に管理することが困難であ
るが故に、振動子に加えられる信号の振幅によって付随
液滴の形成を制御する方法は実行が困難である。振動子
の電気機械効率を知るためにには、各振動子を校正する
ことが一般的に必要である。これに加えて、液滴形成電
極に直流帯電電圧を加えることは、ノズルの上流側の、
インクに浸された空洞内に電気分解及び腐食現象を引き
起こす可能性がある。
子製造における再現性を正確に管理することが困難であ
るが故に、振動子に加えられる信号の振幅によって付随
液滴の形成を制御する方法は実行が困難である。振動子
の電気機械効率を知るためにには、各振動子を校正する
ことが一般的に必要である。これに加えて、液滴形成電
極に直流帯電電圧を加えることは、ノズルの上流側の、
インクに浸された空洞内に電気分解及び腐食現象を引き
起こす可能性がある。
更に、付随液滴は印字されるか又は抑止され且つ噴射の
残分と共にガータへ再循環されるかのどちらかであるが
故に、この方法による印字は「２値」タイプであり、た
だ１つのレベルの偏向だけが使用可能であるにすぎな
い。大きな表面上に印字するためには、印字装置ヘッド
と印字支持体との間の数多くの相互移動が必要である。
印字解像度に相等しい間隔を置いて幾つかのノズルが並
列されることも可能であるが、しかしこのことは、克服
の困難なノズル小型化の問題を生じさせる。特に、互い
に極めて近接した異なるノズルの振動子の間の音響結合
は、一般的にインク液滴の形成を攪乱し、付随液滴の制
御を非常に困難にする。
残分と共にガータへ再循環されるかのどちらかであるが
故に、この方法による印字は「２値」タイプであり、た
だ１つのレベルの偏向だけが使用可能であるにすぎな
い。大きな表面上に印字するためには、印字装置ヘッド
と印字支持体との間の数多くの相互移動が必要である。
印字解像度に相等しい間隔を置いて幾つかのノズルが並
列されることも可能であるが、しかしこのことは、克服
の困難なノズル小型化の問題を生じさせる。特に、互い
に極めて近接した異なるノズルの振動子の間の音響結合
は、一般的にインク液滴の形成を攪乱し、付随液滴の制
御を非常に困難にする。
本発明の主要な目的は、上記の欠陥を克服しながら、付
随液滴を印字のために使用することにある。
随液滴を印字のために使用することにある。
実験的アプローチに基づいて、本出願人は、帯電電極に
対し適切な帯電電圧を加えることによって付随液滴を作
り出すための条件を測定した。
対し適切な帯電電圧を加えることによって付随液滴を作
り出すための条件を測定した。
本発明により、帯電電極に対し適切な帯電電圧シーケン
スを加えることと偏向電界の作用とを組み合わせによっ
て、付随液滴の形成位置から印字支持体までの付随液滴
の軌道を制御することも可能である。更に、一連の付随
液滴を印字支持体に向けて様々な軌道に偏向させること
が可能である。主液滴を使用する従来の印字装置の場合
と同様に、その場合は同一のノズルから噴射される様々
な軌道に対応したドットパターンが得られると同時に、
この文字及び図形の印字は、連続パターンの印字と組み
合わされた印字ヘッドと印字支持体との間の単純な相対
運動だけしか必要としない。
スを加えることと偏向電界の作用とを組み合わせによっ
て、付随液滴の形成位置から印字支持体までの付随液滴
の軌道を制御することも可能である。更に、一連の付随
液滴を印字支持体に向けて様々な軌道に偏向させること
が可能である。主液滴を使用する従来の印字装置の場合
と同様に、その場合は同一のノズルから噴射される様々
な軌道に対応したドットパターンが得られると同時に、
この文字及び図形の印字は、連続パターンの印字と組み
合わされた印字ヘッドと印字支持体との間の単純な相対
運動だけしか必要としない。
添付の図面を参照して行われる１つの実施例の説明か
ら、本発明の上記の特徴及びその他の特徴が明確になる
ことだろう。
ら、本発明の上記の特徴及びその他の特徴が明確になる
ことだろう。
第１図に示される印字ヘッド１は連続噴射タイプのイン
クジェット印字ヘッドである。このヘッド１は主として
ノズル２から成り、ノズル２はインク回路３によって加
圧インクを給送され且つ連続噴射Ｊを発生させる。変調
回路５によって励起される振動子４の振動の作用を受け
て、連続噴射Ｊは帯電電極６の中心で分裂し、連続する
一連の液滴となる。帯電電極６は帯電回路７に接続され
ている。その後液滴は、液滴の位相及び速度の検出器と
して使用される検出器８を通過する。検出器８はインク
を制御するための装置の一部を成してもよく、またその
機能は、本出願人の名称において出願され及び第88 129
35号として登録された特許出願において説明されている
タイプである。その後に帯電液滴は、偏向電極９の間に
維持される一定のDC電界によって偏向される。帯電して
いない液滴又は殆ど帯電していない液滴はガータ10の中
に回収され、一方その他の液滴は印字支持体（図示され
ていない）に向かって飛び続ける。ガータ10によって回
収された液滴はインク回路３に再循環される。
クジェット印字ヘッドである。このヘッド１は主として
ノズル２から成り、ノズル２はインク回路３によって加
圧インクを給送され且つ連続噴射Ｊを発生させる。変調
回路５によって励起される振動子４の振動の作用を受け
て、連続噴射Ｊは帯電電極６の中心で分裂し、連続する
一連の液滴となる。帯電電極６は帯電回路７に接続され
ている。その後液滴は、液滴の位相及び速度の検出器と
して使用される検出器８を通過する。検出器８はインク
を制御するための装置の一部を成してもよく、またその
機能は、本出願人の名称において出願され及び第88 129
35号として登録された特許出願において説明されている
タイプである。その後に帯電液滴は、偏向電極９の間に
維持される一定のDC電界によって偏向される。帯電して
いない液滴又は殆ど帯電していない液滴はガータ10の中
に回収され、一方その他の液滴は印字支持体（図示され
ていない）に向かって飛び続ける。ガータ10によって回
収された液滴はインク回路３に再循環される。
電気作用が無い場合にインク噴射が液滴Ｇに分裂する現
象は、そうした挙動を完全に説明する理論の確立が非常
に困難であるにも係わらず、現時点において実験によっ
て十分にその特徴が明らかにされている。特に上記の従
来の技術は、振動子励起信号の振幅、λ＝Vjet/f（Vjet
は噴射速度を表し、またｆは振動子の励振周波数を表
す）によって定義される励振の波長、又は励起信号中の
様々な高調波の存在のようなパラメータが、第２図に示
されるような付随液滴Ｓの形成を引き起こすことが可能
であるということを示している。これらのパラメータの
組合せに基づいて、主液滴の間に位置する付随液滴は
「速く」（第2a図）、即ち付随液滴の速度が主液滴の速
度よりも速く、付随液滴の速度が主液滴の速度よりも遅
い時には、付随液滴は「遅く」（第2b図）、又は付随液
滴の速度が主液滴の速度と等しい時には、付随液滴は
「無限」（第2c図）であることが可能である。
象は、そうした挙動を完全に説明する理論の確立が非常
に困難であるにも係わらず、現時点において実験によっ
て十分にその特徴が明らかにされている。特に上記の従
来の技術は、振動子励起信号の振幅、λ＝Vjet/f（Vjet
は噴射速度を表し、またｆは振動子の励振周波数を表
す）によって定義される励振の波長、又は励起信号中の
様々な高調波の存在のようなパラメータが、第２図に示
されるような付随液滴Ｓの形成を引き起こすことが可能
であるということを示している。これらのパラメータの
組合せに基づいて、主液滴の間に位置する付随液滴は
「速く」（第2a図）、即ち付随液滴の速度が主液滴の速
度よりも速く、付随液滴の速度が主液滴の速度よりも遅
い時には、付随液滴は「遅く」（第2b図）、又は付随液
滴の速度が主液滴の速度と等しい時には、付随液滴は
「無限」（第2c図）であることが可能である。
第３図は従来の印字装置の、即ち主液滴Ｇが印字のため
に使用される印字装置の、最適動作条件の下で得られ
る、分裂位置における噴射の形状を概略的に示す。分裂
位置の直ぐ上流側において主液滴を互いに接続する流体
帯Ｘは、付随液滴の形成を引き起こさないけれども、形
成されたばかりの主液滴上に小さな尾部を出現させる。
そうした最適条件は、上記のパラメータ（励起信号の振
幅、励起波長、及び励起信号中の高調波）の少なくとも
１つを調節することによって得られる。
に使用される印字装置の、最適動作条件の下で得られ
る、分裂位置における噴射の形状を概略的に示す。分裂
位置の直ぐ上流側において主液滴を互いに接続する流体
帯Ｘは、付随液滴の形成を引き起こさないけれども、形
成されたばかりの主液滴上に小さな尾部を出現させる。
そうした最適条件は、上記のパラメータ（励起信号の振
幅、励起波長、及び励起信号中の高調波）の少なくとも
１つを調節することによって得られる。
本発明により、形成される液滴Gnに対して適切な帯電電
圧Vnを加える時に、さらにその他のパラメータが第３図
に示される場合と同じ値である場合に、付随液滴Snの形
成が得られる。形成途上の液滴Gnに対して加えられる電
圧Vnは第4a図のグラフに示され、このグラフでは、時点
ｔn,tn+1，等…によって画される連続的な時間間隔は、
励起信号の周期に、即ち連続的な液的Gn,Gn＋1,等…の
形成に相応する。
圧Vnを加える時に、さらにその他のパラメータが第３図
に示される場合と同じ値である場合に、付随液滴Snの形
成が得られる。形成途上の液滴Gnに対して加えられる電
圧Vnは第4a図のグラフに示され、このグラフでは、時点
ｔn,tn+1，等…によって画される連続的な時間間隔は、
励起信号の周期に、即ち連続的な液的Gn,Gn＋1,等…の
形成に相応する。
液適Gnの形成に相応する、即ち第5a図に示される条件に
相応する、時点ｔnまでの周期の間では、帯電電圧Vn
（その帯電電圧はこの場合には負を選ぶ）の付与の時間
では、第5a図で符号＋によって概略的に示される逆の符
号の電荷が、連続噴射Ｊの端部に現れる。この噴射の分
裂の時点で、即ち時点ｔnの後では、液滴Gnは分離さ
れ、これらの電荷を帯び、且つその軌道に沿ってその電
荷を保持する。この状況が第5b図に示される。更に、時
点ｔnとｔn+1との間で加えられる帯電電圧が無い場合に
は、液滴Gnによって運ばれる正の電荷は、形成途上の液
滴Gn＋１上に逆の符号の電荷を誘導するということが理
解されるだろう。本発明の特徴であり且つこの後で説明
される、噴射速度と、励起信号の振幅及び形状と、並び
にインクの物理特性とに関する一定の条件の場合には、
形成された液滴Gnの尾部Ynは、液滴Gnの表面に存在する
電荷の間の反発が液滴Gnの尾部Ynと本体との間の切断を
引き起こし且つ第5c図に示されるような付随液滴Snを発
生させるのに十分な大きさを有する。主液滴Gn上に残る
正の電荷に関連する反発力と液滴Gn＋１が帯びる負の電
荷の結果として生じる引力とが組み合わされた作用を受
けて、この付随液滴Snは液滴Gn＋１に急速に接近し（第
5d図）、その発生の直後に液滴Gn＋１と合体する（第5e
図）。この場合には、付随液滴Snと主液滴Gn＋１との急
速な合体のために、その付随液滴が印字に使用されるこ
とは不可能である。
相応する、時点ｔnまでの周期の間では、帯電電圧Vn
（その帯電電圧はこの場合には負を選ぶ）の付与の時間
では、第5a図で符号＋によって概略的に示される逆の符
号の電荷が、連続噴射Ｊの端部に現れる。この噴射の分
裂の時点で、即ち時点ｔnの後では、液滴Gnは分離さ
れ、これらの電荷を帯び、且つその軌道に沿ってその電
荷を保持する。この状況が第5b図に示される。更に、時
点ｔnとｔn+1との間で加えられる帯電電圧が無い場合に
は、液滴Gnによって運ばれる正の電荷は、形成途上の液
滴Gn＋１上に逆の符号の電荷を誘導するということが理
解されるだろう。本発明の特徴であり且つこの後で説明
される、噴射速度と、励起信号の振幅及び形状と、並び
にインクの物理特性とに関する一定の条件の場合には、
形成された液滴Gnの尾部Ynは、液滴Gnの表面に存在する
電荷の間の反発が液滴Gnの尾部Ynと本体との間の切断を
引き起こし且つ第5c図に示されるような付随液滴Snを発
生させるのに十分な大きさを有する。主液滴Gn上に残る
正の電荷に関連する反発力と液滴Gn＋１が帯びる負の電
荷の結果として生じる引力とが組み合わされた作用を受
けて、この付随液滴Snは液滴Gn＋１に急速に接近し（第
5d図）、その発生の直後に液滴Gn＋１と合体する（第5e
図）。この場合には、付随液滴Snと主液滴Gn＋１との急
速な合体のために、その付随液滴が印字に使用されるこ
とは不可能である。
本発明の特徴に従えば、後続の液滴Gn＋１の形成の時
に、即ち時点ｔnとｔn+1との間において、付随液滴Snが
帯びる電荷と同じ符号の電荷で液滴Gn＋１を帯電させる
ように、電圧Vnに実質的に等しい振幅の電圧Vn＋１をか
けて合体を回避する。この電圧Vn＋１は第4b図のグラフ
に示される。従って第6c図〜第6e図に示されるように、
付随液滴Snは、下流側に位置する偏向電界を通過し且つ
印字支持体に向けて偏向されるために十分なだけ長い時
間に亘って、主液滴GnとGn＋１との間の噴射内に残る。
従って付随液滴Snを印字することは、実質的に等しい振
幅を持つ２つの連続する帯電電圧の方形波Vn及びVn＋１
によって特徴付けられる。付髄液的Snを制御するために
必要とされる電圧Vn＋１は、第５図における付随液的Sn
の場合に言及された理由と同じ理由から、一般的に付随
液的Sn＋１の形成をもたらす（第6d図）。しかし液適Gn
＋２の形成の間に電圧Vn＋２が無い場合には、この付随
液適Sn＋１は、液適Gn＋２と急速に合体するが故に印字
されることはない。
に、即ち時点ｔnとｔn+1との間において、付随液滴Snが
帯びる電荷と同じ符号の電荷で液滴Gn＋１を帯電させる
ように、電圧Vnに実質的に等しい振幅の電圧Vn＋１をか
けて合体を回避する。この電圧Vn＋１は第4b図のグラフ
に示される。従って第6c図〜第6e図に示されるように、
付随液滴Snは、下流側に位置する偏向電界を通過し且つ
印字支持体に向けて偏向されるために十分なだけ長い時
間に亘って、主液滴GnとGn＋１との間の噴射内に残る。
従って付随液滴Snを印字することは、実質的に等しい振
幅を持つ２つの連続する帯電電圧の方形波Vn及びVn＋１
によって特徴付けられる。付髄液的Snを制御するために
必要とされる電圧Vn＋１は、第５図における付随液的Sn
の場合に言及された理由と同じ理由から、一般的に付随
液的Sn＋１の形成をもたらす（第6d図）。しかし液適Gn
＋２の形成の間に電圧Vn＋２が無い場合には、この付随
液適Sn＋１は、液適Gn＋２と急速に合体するが故に印字
されることはない。
たとえ前述の液滴の形成及び制御のプロセスの理論的分
析が限られたものであっても、この手順の実験的な実行
は非常に再現性が高い。好ましくは低粘度のインク（３
インチポアズ未満が有利である）と、高振幅の振動子励
起と、比較的高い噴射速度とが必要とされる。
析が限られたものであっても、この手順の実験的な実行
は非常に再現性が高い。好ましくは低粘度のインク（３
インチポアズ未満が有利である）と、高振幅の振動子励
起と、比較的高い噴射速度とが必要とされる。
直径50ミクロンのノズルと、83.333KHzの液滴周波数
と、三角形の励起信号と、粘度３センチポアズのインク
とを使用する特定の実施例における、付随液滴を形成す
るのに必要な最小帯電電圧Vcminと振動子の実効励起電
圧Vpiezoとの間の関係が、第７図に示される。第７図に
示される曲線C1,C2及びC3の各々は、３つの噴射速度に
相応し、即ち曲線C1は19m/sに、曲線C2は20m/sに、また
曲線C3は21m/sに相応する。これらの異なる噴射速度に
おいて、主液滴に対する付随液滴の相対的な大きさは約
1/3である。これらの結果は現時点までの技術文献の中
で公表されている結果と一致しており（Lafrance P.,
‘Physics of Fluids',vol.18（1975）,page28参照）、
第８図に概略的に示される。曲線R1及びR2は各々に、主
液滴の直径と付随液滴の直径と、次式によって定義され
るパラメータｋの関数としてのノズルの直径との間の比
率を表す。
と、三角形の励起信号と、粘度３センチポアズのインク
とを使用する特定の実施例における、付随液滴を形成す
るのに必要な最小帯電電圧Vcminと振動子の実効励起電
圧Vpiezoとの間の関係が、第７図に示される。第７図に
示される曲線C1,C2及びC3の各々は、３つの噴射速度に
相応し、即ち曲線C1は19m/sに、曲線C2は20m/sに、また
曲線C3は21m/sに相応する。これらの異なる噴射速度に
おいて、主液滴に対する付随液滴の相対的な大きさは約
1/3である。これらの結果は現時点までの技術文献の中
で公表されている結果と一致しており（Lafrance P.,
‘Physics of Fluids',vol.18（1975）,page28参照）、
第８図に概略的に示される。曲線R1及びR2は各々に、主
液滴の直径と付随液滴の直径と、次式によって定義され
るパラメータｋの関数としてのノズルの直径との間の比
率を表す。
前式中で、φＢはノズルの直径であり、及びλは励振の
波長である（Vjetが噴射速度を表し、及びｆは振動子励
起周波数を表す時に、λ＝Vjet/f）。ノズル直径が50ミ
クロンに固定され、及び振動子の励起周波数が83.333KH
zである場合も、第８図のグラフに表され、第２の横座
標上に、噴射速度がm/sで表される。従って付随液滴の
大きさは、主液滴の大きさよりも遥かに噴射速度の影響
を受け易いということが理解できる。このことによっ
て、印字されるべき衝突直径の関数として、適合した噴
射速度を選択することが可能にされる。
波長である（Vjetが噴射速度を表し、及びｆは振動子励
起周波数を表す時に、λ＝Vjet/f）。ノズル直径が50ミ
クロンに固定され、及び振動子の励起周波数が83.333KH
zである場合も、第８図のグラフに表され、第２の横座
標上に、噴射速度がm/sで表される。従って付随液滴の
大きさは、主液滴の大きさよりも遥かに噴射速度の影響
を受け易いということが理解できる。このことによっ
て、印字されるべき衝突直径の関数として、適合した噴
射速度を選択することが可能にされる。
更に所与の帯電電圧では、付随液滴が辿る軌道は主液滴
の軌道とは著しく異なっている。実際には液滴の偏向は
液滴直径の２乗の逆数に比例し、即ち主液滴の偏向振幅
と付随液滴の偏向振幅との間の比率は約1/9である。従
って主液滴のガータの中に回収すると同時に、異なる帯
電電圧を使用して、幾つかのレベルの偏向を用いて付随
液滴を印字することが可能である。これは第９図に示さ
れ、この図は第１図の印字ヘッドの必要不可欠な要素を
示すと共に、印字支持体平面をOyに示す。第９図の下部
のグラフは、液滴Sn,Sn＋ｉ及びSn＋ｊを形成するため
に帯電電極６によって各々に加えられた帯電電圧方形波
を示す。前述されたように、前記方形波は、付随液滴が
その中間に位置する２つの主液滴の形成時間に相応し、
即ち励起信号の２倍の周期に相応する。
の軌道とは著しく異なっている。実際には液滴の偏向は
液滴直径の２乗の逆数に比例し、即ち主液滴の偏向振幅
と付随液滴の偏向振幅との間の比率は約1/9である。従
って主液滴のガータの中に回収すると同時に、異なる帯
電電圧を使用して、幾つかのレベルの偏向を用いて付随
液滴を印字することが可能である。これは第９図に示さ
れ、この図は第１図の印字ヘッドの必要不可欠な要素を
示すと共に、印字支持体平面をOyに示す。第９図の下部
のグラフは、液滴Sn,Sn＋ｉ及びSn＋ｊを形成するため
に帯電電極６によって各々に加えられた帯電電圧方形波
を示す。前述されたように、前記方形波は、付随液滴が
その中間に位置する２つの主液滴の形成時間に相応し、
即ち励起信号の２倍の周期に相応する。
更に、主液滴を印字のために使用する従来の印字装置に
対して僅かな変更を加えることしか必要としないが故
に、本発明の方法の実行は比較的容易である。従来の印
字装置に使用される印字装置を調整し及び制御するため
の様々な方法（位相検出による帯電の同期化、液滴速度
制御、及び粘度調整−尚、液滴速度制御及び粘度調整
は、例えば前述特許出願第88 112935号に説明されてい
る）も使用可能である。主液滴を印字するのが望ましい
か又は付随液滴を印字するのが望ましいかに応じて、帯
電電圧だけが変更されるにすぎない。
対して僅かな変更を加えることしか必要としないが故
に、本発明の方法の実行は比較的容易である。従来の印
字装置に使用される印字装置を調整し及び制御するため
の様々な方法（位相検出による帯電の同期化、液滴速度
制御、及び粘度調整−尚、液滴速度制御及び粘度調整
は、例えば前述特許出願第88 112935号に説明されてい
る）も使用可能である。主液滴を印字するのが望ましい
か又は付随液滴を印字するのが望ましいかに応じて、帯
電電圧だけが変更されるにすぎない。
主液滴又は付随液滴が選択的に印字される混合印字方法
を提供することが可能であることが、理解されるだろ
う。そうした方法では、帯電電圧を適切に変化させるこ
とによって、付随液滴の形成及び帯電を引き起こすこと
も、又は付随液滴を発生させずに主液滴を帯電すること
も可能である。主液滴を印字する場合には、偏向電極の
間の電圧は、付随液滴の場合の電圧値に比べてかなり増
大されなければならないだろう。
を提供することが可能であることが、理解されるだろ
う。そうした方法では、帯電電圧を適切に変化させるこ
とによって、付随液滴の形成及び帯電を引き起こすこと
も、又は付随液滴を発生させずに主液滴を帯電すること
も可能である。主液滴を印字する場合には、偏向電極の
間の電圧は、付随液滴の場合の電圧値に比べてかなり増
大されなければならないだろう。
図面の簡単な説明 第１図は本発明の方法が実行されるインクジェット印字
装置の印字ヘッドの主要な電気要素及び機械要素を示す
概略図、 第2a図〜第2c図は公知の手段によって得られる付随液滴
の形成及び挙動を概略的に示す図、 第３図は噴射による分裂が付随液滴を発生させない場合
に得られる液滴の形状を概略的に示す図、 第4a図及び第4b図は、第１の場合には、付随液滴を発生
させるための、運転時間と帯電電圧との関係を示し、ま
た第２の場合には、印字用の付随液滴を発生させ且つ使
用するための、運転時間と帯電電圧との関係を示すグラ
フ、 第5a図〜第5e図は第4a図に示される連続的な時間間隔に
相応した、分裂位置の上流側及び下流側のインク噴射の
状態を概略的に示す図、 第6a図〜第6e図は第4b図に示される連続的な時間間隔に
相応した、分裂位置の上流側及び下流側のインク噴射の
状態を概略的に示す図、 第７図は、３つの異なった噴射速度の場合の、付随液滴
の形成に必要な最小帯電電圧と振動子の励起のための実
効電圧との間の関係を表す３つの曲線を示すグラフ、 第８図は、以下で定義されるパラメタの関数としての及
び特定の条件の下では噴射速度の関数としてのノズル直
径と、主液滴径と付随液適径との間の各々の比率を示す
グラフ、並びに、 第９図は本発明の方法が実行される印字装置の動作を示
し、さらに特に主液滴と付随液滴との偏向の振幅の差異
を示す概略図である。
装置の印字ヘッドの主要な電気要素及び機械要素を示す
概略図、 第2a図〜第2c図は公知の手段によって得られる付随液滴
の形成及び挙動を概略的に示す図、 第３図は噴射による分裂が付随液滴を発生させない場合
に得られる液滴の形状を概略的に示す図、 第4a図及び第4b図は、第１の場合には、付随液滴を発生
させるための、運転時間と帯電電圧との関係を示し、ま
た第２の場合には、印字用の付随液滴を発生させ且つ使
用するための、運転時間と帯電電圧との関係を示すグラ
フ、 第5a図〜第5e図は第4a図に示される連続的な時間間隔に
相応した、分裂位置の上流側及び下流側のインク噴射の
状態を概略的に示す図、 第6a図〜第6e図は第4b図に示される連続的な時間間隔に
相応した、分裂位置の上流側及び下流側のインク噴射の
状態を概略的に示す図、 第７図は、３つの異なった噴射速度の場合の、付随液滴
の形成に必要な最小帯電電圧と振動子の励起のための実
効電圧との間の関係を表す３つの曲線を示すグラフ、 第８図は、以下で定義されるパラメタの関数としての及
び特定の条件の下では噴射速度の関数としてのノズル直
径と、主液滴径と付随液適径との間の各々の比率を示す
グラフ、並びに、 第９図は本発明の方法が実行される印字装置の動作を示
し、さらに特に主液滴と付随液滴との偏向の振幅の差異
を示す概略図である。
Claims (6)
- 【請求項１】連続インクジェット印字装置で使用され
る、付随インク液滴を使用する高解像度印字方法であっ
て、前記印字装置においては、ノズル（２）を出て行く
連続インク噴射（Ｊ）が分裂手段（4,5）によって実質
的に等しい間隔で且つ等しい大きさの液滴に分裂させら
れ、前記液滴が帯電電極（６）内において選択的に静電
帯電され、その後で前記液滴が偏向電極（９）の間を通
過する場所で前記液滴がその帯電密度に応じて偏向さ
れ、更に前記方法が、前記液滴（Gn）の形成の間に帯電
電極（６）に適切な帯電電圧（Vn）を加えることによっ
て、前記インク噴射（Ｊ）が分裂させられる位置の下流
において前記液滴（Gn）から付随液滴（Sn）を出現させ
ることと、印字に使用される前記付随液滴が前記偏向電
極（９）の間で偏向されるまで、後続の液滴（Gn＋１）
の形成の間に、前記帯電電圧（Vn）に実質的に等しい帯
電電圧（Vn＋１）を前記帯電電極に加えることによっ
て、印字に使用される前記付随液滴が前記後続液滴（Gn
＋１）と合体することを防止することとを含み、また前
記帯電電圧（Vn）の値と従って前記帯電電圧（Vn＋１）
の値とが、印字されるべき前記付随液滴に要求される偏
向の振幅に対応する値に選択され、分裂手段（4,5）が
印字中に振幅及び周波数が制御された電圧をインク噴射
に加えることを特徴とする方法。 - 【請求項２】前記方法の実行のために使用される前記イ
ンクが低粘度を有することを特徴とする請求項１に記載
の方法。 - 【請求項３】前記インクの粘度が約３センチポアズであ
ることを特徴とする請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】前記方法が高い噴射速度及び高振幅の励起
信号を用いて実行されることを特徴とする請求項１から
３のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項５】検出器（８）によってノズルから出るイン
ク噴射のスピードを検出し、前記付随液滴の直径の関数
として噴射速度を決めるために検出されたインク噴射の
スピードに応じて加圧インクをノズル（２）に給送する
インク回路の給送圧を制御することによって、前記付随
液滴の大きさが変化させられることを特徴とする請求項
１から４のいずれか一項に記載の方法。 - 【請求項６】前記方法が、前記主液滴（Gn）を印字する
ことにある印字方法と組み合わされて使用されることを
特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の方
法。
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8814073A FR2637844B1 (fr) | 1988-10-18 | 1988-10-18 | Procede d'impression haute resolution au moyen de gouttes d'encre satellites mis en oeuvre dans une imprimante a jet d'encre continu |
| FR88/14073 | 1988-10-18 | ||
| PCT/FR1989/000533 WO1990004518A1 (fr) | 1988-10-18 | 1989-10-16 | Procede d'impression haute resolution au moyen de gouttes d'encre satellites, mis en oeuvre dans une imprimante a jet d'encre continu |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03504579A JPH03504579A (ja) | 1991-10-09 |
| JPH0777802B2 true JPH0777802B2 (ja) | 1995-08-23 |
Family
ID=9371352
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1511370A Expired - Lifetime JPH0777802B2 (ja) | 1988-10-18 | 1989-10-16 | 連続インクジェット印字装置において付随インク液滴を使用する高解像度印字方法 |
Country Status (12)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5049899A (ja) |
| EP (1) | EP0365454B1 (ja) |
| JP (1) | JPH0777802B2 (ja) |
| KR (1) | KR900701539A (ja) |
| CN (1) | CN1019777B (ja) |
| AT (1) | ATE86550T1 (ja) |
| AU (1) | AU621682B2 (ja) |
| CA (1) | CA2000016C (ja) |
| DE (1) | DE68905296T2 (ja) |
| ES (1) | ES2040495T3 (ja) |
| FR (1) | FR2637844B1 (ja) |
| WO (1) | WO1990004518A1 (ja) |
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| FR2678549B1 (fr) * | 1991-07-05 | 1993-09-17 | Imaje | Procede et dispositif d'impression haute-resolution dans une imprimante a jet d'encre continu. |
| FR2716010B1 (fr) * | 1994-02-04 | 1996-04-19 | Toxot Science & Appl | Dispositif et procédés de fabrication et de réparation de filtres colorés. |
| GB9600079D0 (en) * | 1996-01-04 | 1996-03-06 | Domino Printing Sciences Plc | Multi-nozzle continuous ink jet printer |
| JPH11138951A (ja) * | 1997-11-14 | 1999-05-25 | Canon Inc | 充電機能を有する記録装置及びその充電方法 |
| EP1249348B1 (en) * | 1999-12-28 | 2005-06-29 | Ricoh Printing Systems, Ltd. | Line-scanning type ink jet recorder |
| EP1504901B1 (en) * | 2000-10-06 | 2007-12-12 | Seiko Epson Corporation | Method of driving ink jet recording head and ink jet recording apparatus incorporating the same |
| US7932302B2 (en) * | 2005-05-02 | 2011-04-26 | Cytec Surface Specialties, S.A. | Radiation curable urethane (meth)acrylate polymer and adhesives formulated with them |
| FR2890595B1 (fr) * | 2005-09-13 | 2009-02-13 | Imaje Sa Sa | Generation de gouttes pour impression a jet d'encre |
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| GB0701233D0 (en) * | 2007-01-23 | 2007-02-28 | Videojet Technologies Inc | A continuous stream ink jet print head |
| DE102008012428B3 (de) * | 2008-02-29 | 2009-07-23 | Bundesdruckerei Gmbh | Polymerschichtverbund für ein Sicherheits- und/oder Wertdokument und Verfahren zu dessen Herstellung sowie Sicherheits- und/oder Wertdokument und deren Verwendung |
| DE102010063982B4 (de) * | 2010-12-22 | 2020-07-16 | Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. | Verfahren und Vorrichtung zum Erzeugen einer dreidimensionalen Struktur auf einem Substrat |
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| CN103448366B (zh) * | 2013-06-27 | 2016-12-28 | 北京大学深圳研究生院 | 一种喷墨打印系统及其应用 |
| EP3126146B1 (en) | 2014-03-31 | 2021-10-06 | Videojet Technologies Inc. | Binary array inkjet printhead |
| FR3045459B1 (fr) | 2015-12-22 | 2020-06-12 | Dover Europe Sarl | Tete d'impression ou imprimante a jet d'encre a consommation de solvant reduite |
| CN115735110A (zh) * | 2020-06-19 | 2023-03-03 | 贝克顿·迪金森公司 | 具有可调节位置的偏移分选偏转板的流式细胞仪及其使用方法 |
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-
1988
- 1988-10-18 FR FR8814073A patent/FR2637844B1/fr not_active Expired - Lifetime
-
1989
- 1989-10-02 CA CA002000016A patent/CA2000016C/fr not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-16 AT AT89460034T patent/ATE86550T1/de not_active IP Right Cessation
- 1989-10-16 ES ES198989460034T patent/ES2040495T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-16 US US07/460,338 patent/US5049899A/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-16 EP EP89460034A patent/EP0365454B1/fr not_active Expired - Lifetime
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- 1989-10-16 DE DE8989460034T patent/DE68905296T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1989-10-16 JP JP1511370A patent/JPH0777802B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1989-10-16 WO PCT/FR1989/000533 patent/WO1990004518A1/fr not_active Ceased
- 1989-10-16 AU AU44965/89A patent/AU621682B2/en not_active Ceased
- 1989-10-17 CN CN89108517A patent/CN1019777B/zh not_active Expired
Patent Citations (1)
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