JPH078572B2 - 電界カ−テンプリンタ - Google Patents
電界カ−テンプリンタInfo
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- JPH078572B2 JPH078572B2 JP60251687A JP25168785A JPH078572B2 JP H078572 B2 JPH078572 B2 JP H078572B2 JP 60251687 A JP60251687 A JP 60251687A JP 25168785 A JP25168785 A JP 25168785A JP H078572 B2 JPH078572 B2 JP H078572B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- ink
- electrode
- printing material
- electrodes
- Prior art date
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Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
- B41J2002/061—Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電界カーテン力を利用したプリンタに関す
る。
る。
（従来の技術および発明の解決すべき問題点） 文字画像情報の出力機器として、従来から、インパクト
方式（ワイヤドット、シャトル方式）、静電記録方式、
感熱記録方式、インクジェット方式、レーザービーム電
子写真方式などのプリンタが実用化されている。出力機
器については、さらに、小型軽量化、カラー化、メイン
テナンスフリー、低コスト化、低ノイズ化、高速性、高
解像性が要求されている。インクジェット方式プリンタ
は、小型軽量化、カラー化、低コスト化、高速化等の要
求を最もよく満たす出力機器である。
方式（ワイヤドット、シャトル方式）、静電記録方式、
感熱記録方式、インクジェット方式、レーザービーム電
子写真方式などのプリンタが実用化されている。出力機
器については、さらに、小型軽量化、カラー化、メイン
テナンスフリー、低コスト化、低ノイズ化、高速性、高
解像性が要求されている。インクジェット方式プリンタ
は、小型軽量化、カラー化、低コスト化、高速化等の要
求を最もよく満たす出力機器である。
インクジェット方式プリンタには、オンデマンド方式
（パルス加圧方式）やバブルジェット方式などがある。
オンデマンド方式は、圧電素子による加圧波の変化によ
りノズルから粒子を噴出させ、無偏向のまま記録させる
方式である。また、バブルジェット方式は、ノズル内に
埋め込んだ発熱抵抗素子の発熱によりバブルを発生させ
て、そのバブルが広がる力を利用してノズルからインク
粒子を噴出させる方式である。
（パルス加圧方式）やバブルジェット方式などがある。
オンデマンド方式は、圧電素子による加圧波の変化によ
りノズルから粒子を噴出させ、無偏向のまま記録させる
方式である。また、バブルジェット方式は、ノズル内に
埋め込んだ発熱抵抗素子の発熱によりバブルを発生させ
て、そのバブルが広がる力を利用してノズルからインク
粒子を噴出させる方式である。
本発明の目的は、従来のインクジェット発生方式より
も、さらに小型軽量化等の要求に応えうる新規なジェッ
ト発生方式のプリンタを提供することである。
も、さらに小型軽量化等の要求に応えうる新規なジェッ
ト発生方式のプリンタを提供することである。
なお、本発明は、電界カーテン力を利用した新規なジェ
ット発生方式であり、２本の電極に交流電界を加えてイ
ンク等に電界カーテン力を作用させ、記録を行うが、こ
れに対し、スリットジェット記録方式（第14回画像工学
コンファレンス予縞集参照）においては、画素に対応し
て記録電極を配列したスリット状の開口の内に油性イン
クを充満し、記録電極と記録紙背面の対向電極との間に
電圧（直流）パルスを印加することにより、記録電極先
端付近のインクを帯電させ、静電気的な力によりインク
を記録紙に向けて噴出し、記録を行う。また、電界カー
テン力は、電子写真複写機の現像機構において、トナー
と極性キャリアとを分離するために利用されている（特
開昭60−51558号公報参照）。
ット発生方式であり、２本の電極に交流電界を加えてイ
ンク等に電界カーテン力を作用させ、記録を行うが、こ
れに対し、スリットジェット記録方式（第14回画像工学
コンファレンス予縞集参照）においては、画素に対応し
て記録電極を配列したスリット状の開口の内に油性イン
クを充満し、記録電極と記録紙背面の対向電極との間に
電圧（直流）パルスを印加することにより、記録電極先
端付近のインクを帯電させ、静電気的な力によりインク
を記録紙に向けて噴出し、記録を行う。また、電界カー
テン力は、電子写真複写機の現像機構において、トナー
と極性キャリアとを分離するために利用されている（特
開昭60−51558号公報参照）。
（問題点を解決するための手段） 本発明に係る電界カーテンプリンタは、イメージ信号に
対応して記録媒体上に印刷材料を付着させる電界カーテ
ンプリンタであって、電荷付与可能な印刷材料を供給す
る供給手段と、供給された印刷材料を噴出する開口部を
有するノズル手段と、ノズル手段の開口部の近傍に、印
刷材料に接するように配置された第１の電極と、印刷材
料の噴出方向に関して上記第１の電極に対向する位置に
配置された第２の電極と、上記イメージ信号に対応して
第１の電極と第２の電極との間に交番電界を発生し、上
記開口部近傍の印刷材料に対して電界カーテン力を作用
させることにより当該印刷材料を噴出させる電源とを備
えることを特徴とする。
対応して記録媒体上に印刷材料を付着させる電界カーテ
ンプリンタであって、電荷付与可能な印刷材料を供給す
る供給手段と、供給された印刷材料を噴出する開口部を
有するノズル手段と、ノズル手段の開口部の近傍に、印
刷材料に接するように配置された第１の電極と、印刷材
料の噴出方向に関して上記第１の電極に対向する位置に
配置された第２の電極と、上記イメージ信号に対応して
第１の電極と第２の電極との間に交番電界を発生し、上
記開口部近傍の印刷材料に対して電界カーテン力を作用
させることにより当該印刷材料を噴出させる電源とを備
えることを特徴とする。
（作用） 開口部付近の印刷材料は、第１の電極と接触しており、
これによって電荷が付与される。電源が第１及び第２の
電極間に十分な高さの交流電圧を印加する場合、該電源
が帯電手段として機能し、ノズル手段の開口部近傍にあ
る印刷材料を帯電する。また、電源の第１及び第２の電
極間に印加する電圧が低い場合には、電極材と印刷材料
とが接触することで電荷は帯電され、交番電界により振
動して摩擦帯電を繰り返すことで最終的に十分なレベル
にまで帯電される。このようにして電荷が付与された印
刷材料は第１の電極と第２の電極との間に印加された交
番電界により電界カーテン力を受け、開口部より噴出さ
れる。
これによって電荷が付与される。電源が第１及び第２の
電極間に十分な高さの交流電圧を印加する場合、該電源
が帯電手段として機能し、ノズル手段の開口部近傍にあ
る印刷材料を帯電する。また、電源の第１及び第２の電
極間に印加する電圧が低い場合には、電極材と印刷材料
とが接触することで電荷は帯電され、交番電界により振
動して摩擦帯電を繰り返すことで最終的に十分なレベル
にまで帯電される。このようにして電荷が付与された印
刷材料は第１の電極と第２の電極との間に印加された交
番電界により電界カーテン力を受け、開口部より噴出さ
れる。
（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
第２図（ａ），（ｂ）を用いて、電界カーテン力の発生
の原理を説明する。２本の棒電極1,2を平行に並べ、そ
の間に交番電源３を接続する。交番電源３により交流電
界（電気力線を破線で示す）を発生させると、両棒電極
1,2の近くにある荷電粒子（極性は問わない）４には、
第２図（ａ）にある瞬時の様子を示すように、電界の勾
配に平行なグラディエント力 これに垂直であり且つ両電極1,2を通る平面から遠ざか
る方向の が作用する。外力 帯電粒子４を両電極1,2から遠ざける方向に作用する。
（両電極1,2を通る平面の下側の荷電粒子は、下側に遠
ざかる。） 電気力線の方向は、交流電圧により交番するので、第２
図（ｂ）に示すように、帯電粒子は、ジグザグの運動を
行い、全体的には太い矢印で示す方向の電界カーテン力
を受けて空中に飛翔する。
の原理を説明する。２本の棒電極1,2を平行に並べ、そ
の間に交番電源３を接続する。交番電源３により交流電
界（電気力線を破線で示す）を発生させると、両棒電極
1,2の近くにある荷電粒子（極性は問わない）４には、
第２図（ａ）にある瞬時の様子を示すように、電界の勾
配に平行なグラディエント力 これに垂直であり且つ両電極1,2を通る平面から遠ざか
る方向の が作用する。外力 帯電粒子４を両電極1,2から遠ざける方向に作用する。
（両電極1,2を通る平面の下側の荷電粒子は、下側に遠
ざかる。） 電気力線の方向は、交流電圧により交番するので、第２
図（ｂ）に示すように、帯電粒子は、ジグザグの運動を
行い、全体的には太い矢印で示す方向の電界カーテン力
を受けて空中に飛翔する。
第１図（ａ），（ｂ）に、本発明に係るインクジェット
プリンタの記録ヘッド部を図式的に示す。オリフィス11
aを備えたノズル11を有する絶縁性のインクつぼ12の中
に予め帯電した荷電カラー粒子を分散した高抵抗のイン
ク又は帯電インク13を満たす。２個の電極14,15をノズ
ル11の内壁のオリフィス11aの近傍に、インク13に接触
するように、且つ、ノズル11の中心線に関して相互に対
向させて設ける。一方の電極14には、低周波電源16を接
続し、他方の電極15は、スイッチ17を介して接地され
る。
プリンタの記録ヘッド部を図式的に示す。オリフィス11
aを備えたノズル11を有する絶縁性のインクつぼ12の中
に予め帯電した荷電カラー粒子を分散した高抵抗のイン
ク又は帯電インク13を満たす。２個の電極14,15をノズ
ル11の内壁のオリフィス11aの近傍に、インク13に接触
するように、且つ、ノズル11の中心線に関して相互に対
向させて設ける。一方の電極14には、低周波電源16を接
続し、他方の電極15は、スイッチ17を介して接地され
る。
いま、スイッチ17が開いていると、交番電界はインク13
に作用しない。オリフィス11aと電極対14,15との間にあ
るインクには、インク13をオリフィス11aの方向へ押す
押し出し力（重力など） と、これに対抗してインク13を押し戻す表面張力 とが作用する。両者 がつりあうようにしておくと、インク13は、オリフィス
11aから押しだされない。
に作用しない。オリフィス11aと電極対14,15との間にあ
るインクには、インク13をオリフィス11aの方向へ押す
押し出し力（重力など） と、これに対抗してインク13を押し戻す表面張力 とが作用する。両者 がつりあうようにしておくと、インク13は、オリフィス
11aから押しだされない。
次に、メモリ20のイメージ信号に対応して、ジェット制
御回路21によりスイッチ17を閉じると、インク13中の荷
電カラー粒子に電界が作用し、オリフィス11aと電極対1
4,15の間にあるインクは、第２図（ｂ）に示した電界カ
ーテン力 により開放端であるオリフィス11aから粒子状に飛び出
し、普通紙18に付着する。なお、電極対14,15の左側の
インクに対して電界カーテン力は左側に作用し、インク
13を若干左側に押す。
御回路21によりスイッチ17を閉じると、インク13中の荷
電カラー粒子に電界が作用し、オリフィス11aと電極対1
4,15の間にあるインクは、第２図（ｂ）に示した電界カ
ーテン力 により開放端であるオリフィス11aから粒子状に飛び出
し、普通紙18に付着する。なお、電極対14,15の左側の
インクに対して電界カーテン力は左側に作用し、インク
13を若干左側に押す。
ノズル径を絞り、インク粘度を調節すると、約50μｍ径
のドットが形成できる。
のドットが形成できる。
なお、カラー粒子（顔料）は、上の例では、予め図示し
ない帯電手段により高電界下で帯電させている。しか
し、電極14,15に加える電圧を十分高くしておくと、カ
ラー粒子を予め帯電させておかなくても、電極14,15の
近くのカラー粒子はこの電圧により帯電される。そし
て、この帯電したカラー粒子に電界カーテン力が作用
し、上の例と同様に、電極14,15とオリフィス11aとの間
のインクが噴出する。また、電圧が低い場合でも、電極
材とカラー粒子やインクとの接触による接触帯電電荷の
みがトリガーとなり、それが交番電界により何度も振動
し、摩擦帯電を繰り返すことで、最終的に大きな電界カ
ーテン力を生み出し噴出する。
ない帯電手段により高電界下で帯電させている。しか
し、電極14,15に加える電圧を十分高くしておくと、カ
ラー粒子を予め帯電させておかなくても、電極14,15の
近くのカラー粒子はこの電圧により帯電される。そし
て、この帯電したカラー粒子に電界カーテン力が作用
し、上の例と同様に、電極14,15とオリフィス11aとの間
のインクが噴出する。また、電圧が低い場合でも、電極
材とカラー粒子やインクとの接触による接触帯電電荷の
みがトリガーとなり、それが交番電界により何度も振動
し、摩擦帯電を繰り返すことで、最終的に大きな電界カ
ーテン力を生み出し噴出する。
ところで、第１図（ａ），（ｂ）に示したノズルでは、
インクの飛翔後の空きスペース13a（第３図（ｂ）参
照）に、後方のインクが重力と毛管現象により補充され
るのに時間がかかるので、スイッチングの周波数応答を
高くするには限界がある。
インクの飛翔後の空きスペース13a（第３図（ｂ）参
照）に、後方のインクが重力と毛管現象により補充され
るのに時間がかかるので、スイッチングの周波数応答を
高くするには限界がある。
そこで、第３図（ａ），（ｂ）に示すように、交番電源
側電極14a,14bと接地側電極15a,15bをそれぞれ２個設け
る。すなわち、ノズル11の内壁のオリフィス11aの近傍
に、インク13に接触するように設け、且つ、電極14aと1
5aとを対向させ、さらに適当に間を隔てて電極14bと15b
とを対向させる。
側電極14a,14bと接地側電極15a,15bをそれぞれ２個設け
る。すなわち、ノズル11の内壁のオリフィス11aの近傍
に、インク13に接触するように設け、且つ、電極14aと1
5aとを対向させ、さらに適当に間を隔てて電極14bと15b
とを対向させる。
電極14a,14b,15a,15bの近傍のインクには、第３図
（ｃ）に示すように電界カーテン力が作用する。電極対
14a,15aと14b,15bの間のインクに対しては、反対方向に
作用する電界カーテン力がつりあって、実質的には電界
カーテン力が作用しない。一方、電極対14a,15aの右側
のインクには、電界カーテン力が右方向に作用し、電極
対14b,15bの左側のインクには、電界カーテン力が左方
向に作用する。
（ｃ）に示すように電界カーテン力が作用する。電極対
14a,15aと14b,15bの間のインクに対しては、反対方向に
作用する電界カーテン力がつりあって、実質的には電界
カーテン力が作用しない。一方、電極対14a,15aの右側
のインクには、電界カーテン力が右方向に作用し、電極
対14b,15bの左側のインクには、電界カーテン力が左方
向に作用する。
スイッチ17が開いていると（第３図（ａ））、第１図
（ａ）の場合と同様にインク13には、 とがつり合って作用し、インク13はオリフィス11aから
押し出されない。
（ａ）の場合と同様にインク13には、 とがつり合って作用し、インク13はオリフィス11aから
押し出されない。
次に、スイッチ17を閉じると（第３図（ｂ））、電極対
14a,15aとオリフィス11aとの間のインクは、第１図
（ｂ）の場合と同様に噴出する。一方、電極対14b,15b
の左側のインクには、左方向に電界カーテン力が作用
し、空洞13bを生じる。さらに、両電極14a,15aと14b,15
bとの間のインク13cは、電界カーテン力が実質的に作用
しないので、その位置にとどまり、次のインク粒子を生
成するためのパルス信号に対する補充用インクとなる。
飛翔インク粒19が飛び出した後、空洞13aは、補充用イ
ンク13cにより重力の作用と毛管現象によりただちに満
たされる。したがって、このインクノズルの飛翔応答性
は改良される。また、ドット径も微細化できる。
14a,15aとオリフィス11aとの間のインクは、第１図
（ｂ）の場合と同様に噴出する。一方、電極対14b,15b
の左側のインクには、左方向に電界カーテン力が作用
し、空洞13bを生じる。さらに、両電極14a,15aと14b,15
bとの間のインク13cは、電界カーテン力が実質的に作用
しないので、その位置にとどまり、次のインク粒子を生
成するためのパルス信号に対する補充用インクとなる。
飛翔インク粒19が飛び出した後、空洞13aは、補充用イ
ンク13cにより重力の作用と毛管現象によりただちに満
たされる。したがって、このインクノズルの飛翔応答性
は改良される。また、ドット径も微細化できる。
第４図に、微小ノズルを画素に対応してｎ本平行に配列
したマルチラインヘッドを図式的に示す。ｎ本のインク
溝を設けた絶縁性のノズルヘッド41と上板42とを組み合
わせて、ｎ本のインクノズルを構成する。ノズルヘッド
41の長方形断面の各溝の底面には、それぞれ、約50μｍ
幅×約10μｍ厚の金電極43a,43b,…を設け、さらに、パ
ルス信号（イメージ信号）を加えるためのスイッチ44a,
44b,…に接続する。これに対応して上板42の下側にも、
同様に金電極45a,45b,…を設け、交流電源46に接続す
る。イメージ信号に応じて各スイッチ44a,44b,…を開閉
すると、スイッチを閉じたノズルのみからインク粒子が
噴出する。
したマルチラインヘッドを図式的に示す。ｎ本のインク
溝を設けた絶縁性のノズルヘッド41と上板42とを組み合
わせて、ｎ本のインクノズルを構成する。ノズルヘッド
41の長方形断面の各溝の底面には、それぞれ、約50μｍ
幅×約10μｍ厚の金電極43a,43b,…を設け、さらに、パ
ルス信号（イメージ信号）を加えるためのスイッチ44a,
44b,…に接続する。これに対応して上板42の下側にも、
同様に金電極45a,45b,…を設け、交流電源46に接続す
る。イメージ信号に応じて各スイッチ44a,44b,…を開閉
すると、スイッチを閉じたノズルのみからインク粒子が
噴出する。
（発明の効果） 本発明によれば、電界カーテン力によって印刷材料を噴
出する新規なプリンタを提供することができる。このプ
リンタは、従来のプリンタに比べ装置の小型化を図るこ
とができる。また、ヘッドは交番電界を印加するだけで
物理的なストレスを受けないため、従来のプリンタに比
べて長寿命である。
出する新規なプリンタを提供することができる。このプ
リンタは、従来のプリンタに比べ装置の小型化を図るこ
とができる。また、ヘッドは交番電界を印加するだけで
物理的なストレスを受けないため、従来のプリンタに比
べて長寿命である。
第１図（ａ），（ｂ）は、電界カーテン力によるインク
粒子の噴出を説明するための図である。 第２図（ａ），（ｂ）は、電界カーテン力の発生の原理
を説明するための図である。 第３図（ａ）〜（ｃ）は、２対の電極を配置したインク
ジェット発生を説明するための図である。 第４図は、マルチヘッドの図である。 11……ノズル、12……インクつぼ、 13……インク、14,15;14a,14b,15a,15b……電極、 16……交番電源。
粒子の噴出を説明するための図である。 第２図（ａ），（ｂ）は、電界カーテン力の発生の原理
を説明するための図である。 第３図（ａ）〜（ｃ）は、２対の電極を配置したインク
ジェット発生を説明するための図である。 第４図は、マルチヘッドの図である。 11……ノズル、12……インクつぼ、 13……インク、14,15;14a,14b,15a,15b……電極、 16……交番電源。
Claims (1)
- 【請求項１】イメージ信号に対応して記録媒体上に印刷
材料を付着させる電界カーテンプリンタであって、 電荷付与可能な印刷材料を供給する供給手段と、 供給された印刷材料を噴出する開口部を有するノズル手
段と、 ノズル手段の開口部の近傍に、印刷材料に接するように
配置された第１の電極と、 印刷材料の噴出方向に関して上記第１の電極に対向する
位置に配置された第２の電極と、 上記イメージ信号に対応して第１の電極と第２の電極と
の間に交番電界を発生し、上記開口部近傍の印刷材料に
対して電界カーテン力を作用させることにより当該印刷
材料を噴出させる電源とを備えることを特徴とする電界
カーテンプリンタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251687A JPH078572B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 電界カ−テンプリンタ |
| US06/927,104 US4717926A (en) | 1985-11-09 | 1986-11-05 | Electric field curtain force printer |
| DE3638019A DE3638019C2 (de) | 1985-11-09 | 1986-11-07 | Farbstrahldrucker mit vorhangartiger, elektrischer Feldstärke |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251687A JPH078572B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 電界カ−テンプリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62111753A JPS62111753A (ja) | 1987-05-22 |
| JPH078572B2 true JPH078572B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17226514
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60251687A Expired - Fee Related JPH078572B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 電界カ−テンプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078572B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2861041B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1999-02-24 | ミノルタ株式会社 | 記録装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60251688A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置 |
-
1985
- 1985-11-09 JP JP60251687A patent/JPH078572B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62111753A (ja) | 1987-05-22 |
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