JPH08501997A

JPH08501997A - 小滴による表示方法及びシステム並びにこれと共に使用する小滴偏向器

Info

Publication number: JPH08501997A
Application number: JP6509753A
Authority: JP
Inventors: ジョージアーウェイ; フランクエリミーティ
Original assignee: ヴィデオジェットシステムズインターナショナルインコーポレイテッド
Priority date: 1992-10-13
Filing date: 1993-10-11
Publication date: 1996-03-05
Also published as: CA2145385A1; GB9505256D0; CN1090815A; WO1994008792A1; TW240197B; AU5153193A; GB2285604A

Abstract

(57)【要約】偏向電極(90,92)は、電界強度の高い領域及び霧状インク中性化領域(96)を形成する。高い電界強度は、偏向電極(90,92)をこれまで可能であった以上に接近して離間することにより達成される。この高い偏向電界強度は、完全なインク小滴偏向及び文字サイズを容易にするが、電極(90,92)の有効長さは、従来のインクジェットプリントヘッドよりも実質的に短い。高電圧偏向電極に絶縁材料(94)が配置され、高電圧のアーク発生が回避される。絶縁された電極及び偏向されるべきインク小滴は、同じ極性であり、霧状インクの中性化領域(96)を低電圧電極(90)に配置することができる。

Description

【発明の詳細な説明】小滴による表示方法及びシステム並びにこれと共に使用する小滴偏向器発明の分野本発明は、一般に、ペーパシートやラベル等の印刷媒体に文字を高速印刷する分野に係る。より詳細には、本発明は、圧力のもとでノズル又はオリフィスに強制的に通される導電性インクの小滴を用いた非インパクト型印刷であって、一般に小滴による表示（ドロップマーキング）又はインクジェットプリンティングと称するものに係る。オリフィスを形成する構造体は超音波振動を受け、この超音波振動は、通常、発振回路によって駆動される圧電結晶により発生され、インク流をそれがオリフィスを出るときに規則的な小滴率で分断する。小滴率は振動率に比例する。先行技術の説明インクの小滴流は、荷電電極又はリングを通して案内され、そこで選択された小滴が荷電される。リングにおける荷電を小滴形成率と同期することにより、各小滴の電荷が個別に制御される。小滴は、次いで、小滴偏向手段に通され、この偏向手段は、数千ボルトの電位差をもつ一対の電極より成り、これら電極間に電界が確立される。荷電されないインク小滴は電界によって偏向されず、それらの最初の軌道に沿って進み続け、これは好ましくは溝に向けられ、この溝は荷電されない小滴を収集してノズルへ再循環する。荷電されたインク小滴は、電界の作用によりその初期軌道から偏向され、それらの各電荷のレベルに基づく軌道をたどる。その結果、小滴が受ける電荷を制御することにより印刷媒体上の線に沿った選択された位置へインクの小滴を向けることができる。この機能をノズルの移動に関連して使用し、アルファニューメリック文字のような所定の表示を形成することができる。いかなる所与のインク小滴電荷に対しても、インク小滴の軌道の角度変化は、荷電されたインク小滴が通過する偏向電極間の電界強度と、インク小滴がそこを通り抜けるのに要する時間との直接的な関数となることが知られている。又、印刷文字のサイズは、インク小滴の軌道において得られる最大角度変化と、小滴偏向手段から媒体までの距離とに直接関係している。従って、所定の最小高さの文字即ち印刷サイズを得るためには、軌道の所要角度変化を得るように最小電界強度及び最小偏向電極長さの両方を定めることが必要である。所与の文字サイズの場合に、電界強度を増加すると、偏向電極の長さを減少することができ、これは、次いで、プリントヘッドの全サイズ、及びインクノズルと印刷媒体の間の間隔の両方を効果的に減少できることへと換算される。ノズルから印刷媒体までの間隔が最小であることは、一般に、最良の質の印刷を生じさせる。しかしながら、電界強度は無限に増加することはできない。というのは、高い電界強度においては電極間に電気アークが生じるからである。１つの公知のインクジェットプリンタは、例えば、平行関係で３／１６インチ（即ち約０．４８ｃｍ）離間された偏向電極を付勢するのに５，０００ボルトを使用しており、これは、約１０，５００ボルト／ｃｍへと換算される。得られる電界強度を実質的に増加すると、アークを生じることになる。又、偏向電極にインクが霧状に収集されるという問題もある。この霧は、インク小滴が印刷媒体及び／又は収集溝に当たるときに形成されることは不可避である。このインクの霧は電荷を有し、これは、収集された状態において偏向電界に制御不能に影響し得る。第１の電荷極性を有するインクの霧と、逆の極性を有する高電圧電極の尖端との間の電気的な吸引を使用して、インクの霧を中性化することが知られている。以下に述べるように、小滴偏向手段が小滴の軌道方向に発散する電極を有し、発散小滴のための余地を与えると共に、電極間の入口において電界強度を高めることも知られている。入口では電極の間隔が狭いために、入口付近において高電圧電極を絶縁し、電極間アークを防止することも知られている。従って、公知技術から、小滴による表示システムは、表示小滴の流れを放出する手段と、選択された小滴を荷電する手段と、荷電された小滴が、荷電されない小滴のたどる軌道とは異なる軌道をたどるよう偏向して、ある小滴は媒体に表示形成するが他の小滴は捕獲器により遮られるようにする小滴偏向手段であって、高電圧電極及び低電圧電極を含んでいる小滴偏向手段と、低電圧電極を接地又はほぼ接地に維持する手段と、荷電された小滴を偏向するための電界を電極間に形成するに充分な高い電圧を高電圧電極に印加する手段と、電極間のアーク発生を禁止するように高電圧電極の一部分をカバーする絶縁材料とを備えていることが分かる。又、公知技術から、表示小滴の流れが放出されそして選択された小滴が荷電されて、荷電されない小滴がたどる軌道とは異なる軌道に沿って偏向されるような小滴による表示システムのための小滴偏向器は、高電圧偏向電極及び低電圧偏向電極と、低電圧偏向電極を接地又はほぼ接地に維持する手段と、荷電された小滴を偏向するための電界を偏向電極の隣接表面間に形成するに充分な高い電圧を高電圧偏向電極に印加する手段と、偏向電極間のアーク発生を禁止するように高電圧偏向電極の上記隣接表面の一部分をカバーする絶縁材料とを備えていることが分かる。発明の要旨本発明の１つの特徴によれば、低電圧偏向電極に隣接した高電圧偏向電極の実質的に全面を絶縁材料でカバーし、これにより、低電圧偏向電極と高電圧偏向電極との間にアークを生じ得るような電圧で高電圧偏向電極を動作することにより電界強度及び霧状インク放電を増加することができ、絶縁材料のインピーダンスでコロナ電流の確立が防止され、そして更に、高電圧偏向電極に高電圧を印加する手段は、選択された小滴に与えられるべき電荷と同じ極性の高い電圧を印加するように構成され、これにより、荷電された小滴は高電圧偏向電極により低電圧偏向電極に向かって反発されるような小滴による表示システム、又は小滴による表示システムのための小滴偏向器が提供される。偏向電極は、小滴の軌道方向に発散するプレートであるのが好ましく、これにより、電界は小滴偏向手段の入口の方が出口よりも強くなる。低電圧偏向電極は、荷電された小滴が媒体に当たることにより生じる霧の電荷を吸引及び中性化するように配置された非絶縁部分を有するのが好ましい。又、公知技術から、選択された荷電された小滴を第１軌道から別の軌道へ偏向する方法は、荷電された小滴及び荷電されない小滴の流れを、高電圧偏向電極と低電圧偏向電極との間に発生された電界に通過させることより成るものであることが分かる。本発明の別の特徴によれば、選択された荷電された小滴を第１軌道から別の軌道へ偏向する方法は、低電圧偏向電極に隣接する高電圧偏向電極の表面を絶縁して、低電圧偏向電極と高電圧偏向電極との間にアークを生じ得るような電圧で動作できるようにし、その絶縁材料のインピーダンスがコロナ電流の確立を防止することを含む。この方法は、荷電された小滴の電荷と同じ極性で高電圧偏向電極に高い電圧を印加することを含み、これにより、荷電された小滴は、高電圧偏向電極により、低電圧偏向電極に向かって反発される。公知技術では、アークを防止するために高電圧偏向電極を完全に絶縁することにより電界強度を高めそして霧状インクを中性化するという利点が得られることや、接地電極を用いて霧状インクを制御するという利点が得られることが示唆されていない。本発明は、小滴を吸引するのではなく反発するように高電圧電極を使用することによりこの構成を用いるものである。接地電極は霧状インクを吸引して中性化し、これにより、電界強度への実質的な影響を回避する。これは、アークを防止するように高電圧電極を完全に絶縁できるようにする。高電圧偏向電極上には電気絶縁被覆が施されているので、偏向電極は、電界を支持する電圧差を保つために空気の絶縁破壊を回避することのみに基づく非絶縁電極又は部分絶縁電極よりも至近離間することができる。より高い電位を使用できることにより、高い電界強度を確立することができ、これは、ノズルから印刷媒体までの同じ小滴移動長さに対し、印刷媒体における偏向振幅を増加することができる。逆に、印刷媒体における所与の偏向振幅は、対応的に短い小滴移動長さで達成できる。それ故、本発明は、長さの増加された偏向電極を有するプリントヘッドを提供する。図面の簡単な説明以下、添付図面を参照して、本発明を一例として詳細に説明する。図１は、ビデオジェットシステムズインターナショナル社によって製造されて「ＥＸＣＥＬ」という商標で販売されているインクジェットプリンタに使用された公知の小滴による表示システムの概略ブロック図である。図２は、図１に示されたインクジェットプリンタヘッドの拡大概略図で、小滴偏向器を詳細に示す図である。図３、４、５及び６は、図２に類似しているが、図１に示すような小滴による表示システムに使用するための本発明による小滴偏向器の種々の形態を示す図である。実施例の詳細な説明図１を参照すれば、小滴による表示システムは、導電性インクを供給するためのタンク１０を有し、このインクはポンプ１２によって引き出されて、圧力のもとで、従来の仕方でレギュレータ１６及びコンジット１８を経てノズル１４へ供給される。インクの抵抗率は、好ましくは、１００Ω−ｃｍないし１５００Ω− ｃｍである。ノズル１４は、小さなオリフィス２０を有し、これを通してインクが放出される。オリフィス２０は、ノズル１４の端に配置された宝石２２に形成されるのが好ましい。圧電トランスジューサ２４がノズル１４と当接状態で取り付けられており、従来の発振器／キャラクタジェネレータ回路２６により一般に超音波速度で駆動される。ポンプ１２からの圧力によりオリフィス２０から放出されるインク流は、トランスジューサ２４により、一連のインク小滴２８に分断される。インクノズルの上記動作は公知であり、例えば、米国特許第３，９７２，４７４号に詳細に述べられている。ノズル１４は、オリフィス２０及びトランスジューサ２４と共に、インク捕獲器即ち溝３６に整列された軌道Ｔ１に沿ってインク小滴の流れを放出する手段を構成する。荷電電極即ちリング３０が軌道Ｔ１に沿ってオリフィス２０の付近に設けられており、これは、選択された個々のインク小滴２８を、それらがリング３０の付近で流れから分断されたときに荷電するように機能し、各々の選択された小滴に選択された電荷が捕らえられるようにする。リング３０には正の電位が課せられて、選択されたインク小滴２８に負の電荷を生じさせ、これらは、図１及び２において個々の「−」符号で示されている。発振器／キャラクタジェネレータ２６は、一般的に変化する振幅のパルス列の形態の時間変化ビデオ信号をライン２７に発生し、これは、トランスジューサ２４への発振器駆動と同期され、リング３０を通る各選択されたインク小滴によって得られる電荷の大きさの個々の制御を容易に行えるようにする。全てのインク小滴２８は、その後、軌道Ｔ１に沿って、矢印３２で一般的に示された離間偏向システムへ通され、このシステムは、発散する直線偏向電極５２及び５４を備えている。電極５２は、５３で示すように接地されているが、電極５４は、選択された荷電された小滴２８を偏向するための電界を電極５２と５４との間に形成するに充分な高い電圧を印加する手段５５に接続される。荷電されない全ての小滴２８は、この電界によって影響を受けず、それらの初期の軌道Ｔ１に沿って進み続け、やがて溝３６によって遮られてコンジット３８を経てインク貯溜器へ返送される。しかしながら、選択された負に荷電された小滴２８は、この電界により正に荷電された高電圧電極５４に向かって偏向され、異なる軌道Ｔ２をたどるようにされる。この軌道は、選択されたインク小滴によって表示されるべきペーパ又は他の印刷可能な物質のような媒体３４に向けられる。所与のインク小滴が均一な電界を通るときの偏向即ち変位は、次の関係式で与えられる。ｘ＝（１０⁷Ｅ_xＺ₀ ²ｑ）／（２ｍ_dＶ_j0 ²）但し、ｘは、印刷媒体の表面における偏向振幅であり、ｑは、インク小滴の電荷であり、Ｅ_xは、平坦形状の偏向電極間の電界強度であり、Ｖ_j0は、初期小滴速度であり、ｍ_dは、インク小滴の質量であり、そしてＺ₀は、小滴形成点から印刷表面までの軸方向距離である。従って、各小滴の偏向巾「ｘ」は、それに課せられた電荷「ｑ」の大きさに正比例する。小滴に電荷が課せられない場合には、偏向されないまっすぐの経路に沿って偏向システム３２を溝３６へと通過し、媒体３４にはプリントされない。又、インク小滴の偏向巾「ｘ」は、各荷電されたインク小滴が偏向システム３２を印刷媒体３４に向かって通過するときに各小滴に作用する電界強度「Ｅ_x」に直接関係している。従って、電界強度「Ｅ_x」を増加すると、インク小滴の偏向巾「ｘ」が直線的に増加する。従って、所定の文字サイズ（即ち、最大小滴偏向巾）を一貫して維持する状態では、インク小滴が進む軸方向距離「Ｚ₀」は、電界強度「Ｅ_x」を対応的に増加する場合に減少できることが明らかであろう。上記のように、電界強度「Ｅ_x」は、離間された偏向電極５２及び５４を分離している空気が絶縁破壊するために制限無く増加することはできない。当然ながら、水分、インク小滴及びインクの霧が存在すると、維持することのできる最大電界強度が相当に低下する。実際の最大電界強度は、ほぼ１０−１５ｋｖ／ｃｍである。このように限定された偏向電界強度は、短い小滴移動空間において達成できる最大小滴偏向巾を制限し、ひいては、長い偏向システムを必要とする。従来の小滴偏向器は、約３／１６インチ、即ち約０．４８ｃｍの間隔で平行に離間された非絶縁の高及び低電圧偏向電極を有し、それらの性能は、この構成で容易に形成できる電界強度によって制限される。図２は、従来よりも高い電界強度が得られるビデオジェットシステムズインターナショナル社により教示された改良された偏向システムを詳細に示している。直線偏向電極５２及び５４は、インク小滴の移動方向に、リング３０付近の比較的密接に離間した小滴入口５８から、媒体３４及び溝３６の付近の最大に離間した小滴出口６０へと発散している。手段５５は、接地電圧の下部電極５２に対して通常約５０００ボルトの一定の正の直流高電位を高電圧の上部電極５４に通常の仕方で印加して、それらの間に電界５６を発生し、選択された負に荷電されたインク小滴２８を、それらが入口５８から出口６０へ通過するときに上方に加速又は吸引する。偏向電極５２及び５４の発散により、電界５６は非常に非均一なものとなり、その入口５８の方がその出口６０よりも実質的に大きな電界強度となる。この非均一さは、一般的に入口５８に高い電界強度の領域を形成し、荷電されたインク小滴を偏向するための最大の力を及ぼす。入口５８の領域における所望の高い電界強度は、偏向電極５２、５４を入口領域５８において従来よりも実質的に接近して離間することにより達成される。他の公知システムは、一般に、偏向電極を均一な３／１６インチ（０．４８ｃｍ）の間隔で配置するが、図２の構造体の小滴入口５８は、３／３２インチ（０．２４ｃｍ）又は１／１６インチ（０．１２ｃｍ）まで減少され、この領域の電界強度を３倍にする。電極５２及び５４は、小滴出口６０において約３／１６ないし５／１６インチ（即ち、０．４８ｃｍないし０．８０ｃｍ）の間隔に発散する。この大きさの高い電界強度は、特に導電性のインク小滴及び霧が存在する際に入口５８付近の狭いギャップに甚だしいアークの発生を伴うので、従来は不可能であった。図１及び２に示す構成は、一般的に高い電界強度の入口領域において高電圧電極５４の一部分に誘電体絶縁材料６２を配置することによりこの問題を解消する。この誘電体絶縁材料６２は、空気の６倍の絶縁耐力（２３６ＫＶ／ｃｍ）を示すテフロンＦＥＰであり、それ故、この材料の比較的薄い１／１０インチ（０．２５ｃｍ）層は、付加的な５，９００ボルトの絶縁耐力を与え、これにより、最大の使用可能な電界強度を２倍にする。しかしながら、図２の公知装置では、高電圧偏向電極５４がその出口端６６を霧の中性化及び収集のために非絶縁とし且つ露出したままとすることが必要である。印刷媒体に当たるインク小滴はインクの霧を形成し、これらは蓄積して不所望な電界を形成し、これは、次いで、荷電されたインク小滴をその意図された軌道から偏向することが良く知られている。図２の公知装置においては、負に荷電されたインクの霧６４が、正に荷電された高電圧電極５４の露出端６６に吸引され（電極の一般的に１／８ないし１／４インチ（即ち、０．３２ないし０．６４ｃｍ）が露出されたままである）、このような霧は、電極に接触すると、電気的に中性化される。図２に示す公知装置は、非常に満足であるが、依然としてアークの発生するおそれがあり、インク小滴が揮発性溶媒を含むので、燃焼を生じることがある。この可能性は、霧を制御するのに高電圧電極を使用することによって増大する。霧が堆積するにつれて、電界に変化が生じ、溶媒の蒸発によりプレート間の空気ギャップの絶縁耐力が減少し、アーク発生のおそれが高くなる。図３を参照すれば、インク小滴８０の流れは、ノズル８４により宝石オリフィス８６を経て放出され、選択された小滴は、荷電電極８８により適当に荷電される。偏向構造体は、偏向電極９０及び９２を形成する一対のプレートより成る。荷電されない小滴は、前記のように、軌道Ｔ１に沿って溝即ち捕獲器３６へ通されるが、荷電された小滴は軌道Ｔ２に沿って通過し基板３４に表示を形成する。上部電極９０は、接地されるか又はほぼ接地電位にあって、低電圧電極を形成するが、下部電極９２は、２，０００ないし５，０００ボルト程度の負電圧に維持されて、高電圧電極を構成する。高電圧電極９２は、絶縁層９４で完全に包囲され、この絶縁層は、図２の公知絶縁層６２について既に述べたような適当な絶縁材料のものである。電極９２は完全にカプセル化されるので、通常の動作状態のもとでは電極間にアークは発生しない。基板３４に表示形成するために選択されたインク小滴は負に荷電され、それ故、図示されたように高電圧電極９２によって反発され、Ｔ２のような軌道上を偏向され、基板３４に表示形成する。高電圧電極は、絶縁材料で完全にカプセル化されるので、霧の制御には使用できない。しかしながら、この機能は、負に荷電された小滴、即ち高電圧電極９２と同じ極性を使用することにより、低電圧電極９０により果たされる。従って、小滴が基板３４に当たるときに形成される霧は、接地された電極９０の端９６に吸引される。高電圧電極プレート９２は、非常に高い抵抗率（１０００ボルト／ミル及び１０００メガΩ−ｃｍ程度））の高絶縁耐力の材料でカプセル化されるので、高電圧電極９２の表面を接地点に短絡しても又は反対の接地された電極プレート９０に短絡しても、電界が崩壊することはない。更に、カプセル化材料９４はインピーダンスが高いので、コロナ電流は確立されない。本発明の全ての利点を得るためには、カプセル化された高電圧電極９２は、インク小滴８０の電荷と同じ極性であるのが好ましい。他方の電極９０は、実質的に接地電位であるのが好ましい。荷電された小滴は、公知技術のように高電圧電極に吸引されるのではなく、高電圧電極９２から反発される。これは、霧を構成する制御不能な荷電された従属物９８が高電圧電極９２上に集まって所望電界の確立を妨げることのないよう確保する。むしろ、制御されない従属物９８は反対の接地された電極９０の端９６に集まって放電され、電界を非擾乱状態に保つ。プレートは、平らなものとして示されているが、他の形状でもよい。このように、本発明は、不利益な電極間アークを生じることなく高い電界強度を許し、これにより、短いプリントヘッドを可能ならしめる。これは、霧状インク中性化機能を犠牲にすることなく達成し得る。高電圧電極は絶縁材料で完全にカプセル化される。非絶縁電極は、好ましくは、接地されるか又は全く公称電圧（例えば、１００ボルト以下）にあり、霧の中性化機能に用いられる。インク小滴と高電圧電極は同じ極性であるので、高電圧電極は、公知技術のように小滴を吸引するのではなく、小滴を反発して偏向を行う。図４、５及び６は、図３の別の態様を示すものであり、相違する特徴のみについて説明し、同じ参照番号で同等の部分を示す。図４において、高電圧電源の極性と小滴の電荷が逆転され、その両方が正にされている。上部の低電圧電極９０は、接地されるか又はほぼ接地電位にある。図３及び４の電極の構成は、特定の動作条件に適合するように変更することができる。例えば、溝３６は、Ｔ２のような偏向軌道の１つからインク小滴を収集するように配置し直すことができ、そして電極９０、９２の相対的な位置を逆転することができる。図５においては、高電圧電極９２が正の極性であり、一方、選択された小滴に負の電荷が与えられ、従って、軌道Ｔ１から電荷のレベルに基づいてＴ２又はＴ３のような別の軌道へ吸引される。低電圧電極９０の端９６は、低い正の電圧に保たれ、捕獲器３６の付近から従属物９８を収集する。或いは、他の従属物は、もし所望ならば、吸引によるか、又は適当な電位の個別の非絶縁電極を用いることにより除去できる。図６においては、低電圧電極９０と高電圧電極９２の位置が逆転されており、従って、媒体３４は、荷電されない小滴により軌道Ｔ１に沿ってそして荷電された小滴によりＴ２のような軌道に沿って表示形成される。再循環のための小滴は最も重たい荷電された小滴であり、これらは軌道Ｔ３に沿って捕獲器３６へ通過される。図３を参照して本発明の一般的な特徴を説明したが、その後の図４、５及び６は、幾つかの特徴を再構成する仕方の多数の変型を示している。図３ないし６に示された電極９０、９２は、図１及び２の電極５２及び５４と同じサイズであるとして示されたが、本発明により与えられる高い電界強度は、これまで可能であったものよりも対応的に短い（軌道Ｔ１、Ｔ２等の方向に）電極を用いて所与の小滴偏向をなし得ることに特に注意されたい。これは、印刷の精度を高めると共に、再循環小滴からの蒸発を低減し、周囲環境への露出をほとんどなくすものである。電極９０、９２の相対的な配置は図示された通りであるが、もし所望ならば、偏向された小滴が小滴出口６０を経て脱出できるならば、平行に離間することもできる。しかしながら、増加された電界強度により、電極の発散角度も増加できることが考えられる。

【手続補正書】特許法第１８４条の８【提出日】１９９４年９月２０日【補正内容】請求の範囲１．表示小滴の流れを放出する手段(14,84,86)と、選択された小滴を荷電する手段(80)と、荷電された小滴が、荷電されない小滴のたどる軌道(T1)とは異なる軌道(T2)をたどるように偏向して、ある小滴は媒体(34)に表示形成するが他の小滴は捕獲器(36)により遮られるようにする小滴偏向手段(32)であって、高電圧偏向電極(92)及び低電圧偏向電極(90)を含んでいる小滴偏向手段と、上記低電圧偏向電極(90)を接地又はほぼ接地に維持する手段(53)と、荷電された小滴を偏向するための電界を上記偏向電極(90,92)の隣接表面間に形成するに充分な高い電圧を高電圧偏向電極(92)に印加する手段(55)と、上記偏向電極(90,92)間のアーク発生を禁止するように高電圧偏向電極(92)の上記隣接表面の一部分をカバーする絶縁材料とを備えた小滴による表示システムにおいて、上記絶縁材料(94)は、上記低電圧偏向電極(90)に隣接する上記高電圧偏向電極(92)の実質的に全面をカバーし、これにより、上記低及び高電圧偏向電極(90,92)間にアークを発生し得るような電圧で高電圧偏向電極(92)を動作することにより電界強度及び霧状インク放電を増加できるようにし；上記絶縁材料(94)のインピーダンスがコロナ電流の確立を防止し；そして上記高電圧偏向電極(92)に高い電圧を印加する手段(55)は上記選択された小滴に与えられるべき電荷と同じ極性で高い電圧を印加するように構成され、これにより、荷電された小滴は、上記高電圧偏向電極(92)によって上記低電圧偏向電極(90)に向けて反発されるようにしたことを特徴とする小滴による表示システム。２．上記偏向電極(90,92)は、小滴の軌道方向に発散するプレートであり、これにより、電界は、小滴偏向手段(90,92)の入口(58)の方がその出口(60)よりも強くなる請求項１に記載のシステム。３．上記低電圧偏向電極(90)は、荷電された小滴が媒体(34)に当たることにより生じた霧の電荷を吸引及び中性化するように配置された非絶縁部分(96)有する請求項１又は２に記載のシステム。４．表示小滴の流れが放出されそして選択された小滴が荷電されて、荷電されない小滴がたどる軌道(T1)とは異なる軌道(T2)に沿って偏向されるような小滴による表示システムのための小滴偏向器であって、高電圧偏向電極(92)及び低電圧偏向電極(90)と、該低電圧偏向電極(90)を接地又はほぼ接地に維持する手段(53) と、荷電された小滴を偏向するための電界を偏向電極(90,92)の隣接表面間に形成するに充分な高い電圧を高電圧偏向電極(92)に印加する手段(55)と、偏向電極 (90,92)間のアーク発生を禁止するように高電圧偏向電極(92)の上記隣接表面の一部分をカバーする絶縁材料とを備えた小滴偏向器において、上記絶縁材料(94) は、上記低電圧偏向電極(90)に隣接する上記高電圧偏向電極(92)の実質的に全面をカバーし、これにより、上記低及び高電圧偏向電極(90,92)間にアークを発生し得るような電圧で高電圧偏向電極(92)を動作することにより電界強度を増加できるようにし；上記絶縁材料(94)のインピーダンスがコロナ電流の確立を防止し；そして上記高電圧偏向電極(92)に高い電圧を印加する手段(55)は上記選択された小滴に与えられるべき電荷と同じ極性で高い電圧を印加するように構成され、これにより、荷電された小滴は、上記高電圧偏向電極(92)により上記低電圧偏向電極(90)に向けて反発されることを特徴とする小滴偏向器。５．上記偏向電極(90,92)は、小滴の軌道方向に発散するプレートであり、これにより、電界は、小滴偏向手段(90,92)の入口(58)の方がその出口(60)よりも強くなる請求項４に記載の小滴偏向器。６．上記低電圧偏向電極(90)は、荷電された小滴がターゲット(34)に当たることにより生じた霧の電荷を吸引及び中性化するように配置された非絶縁部分(96) 有する請求項４又は５に記載の小滴偏向器。７．選択された荷電された小滴を第１軌道(T1)から別の軌道(T2)へ偏向する方法であって、荷電された小滴及び荷電されない小滴の流れを高電圧偏向電極(92) と低電圧偏向電極(90)の隣接表面の間に発生された電界に通すことより成る方法において、上記低及び高電圧偏向電極(90,92)間にアークを発生し得るような電圧で動作を行えるように上記高電圧偏向電極(92)の上記隣接表面を絶縁し、上記絶縁材料(94)のインピーダンスがコロナ電流の確立を防止することを特徴とする方法。８．荷電された小滴の電荷と同じ極性で上記高電圧偏向電極(92)に高い電圧を印加し、これにより、荷電された小滴は、高電圧偏向電極(92)により低電圧偏向電極(90)に向けて反発される請求項７に記載の方法。９．上記低電圧電極(90)を用いて従属小滴を吸引しそしてその電荷を中性化する請求項８に記載の方法。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (81)指定国ＥＰ(ＡＴ，ＢＥ，ＣＨ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＲ，ＧＢ，ＧＲ，ＩＥ，ＩＴ，ＬＵ，ＭＣ，ＮＬ，ＰＴ，ＳＥ)，ＯＡ(ＢＦ，ＢＪ，ＣＦ，ＣＧ，ＣＩ，ＣＭ，ＧＡ，ＧＮ，ＭＬ，ＭＲ，ＮＥ，ＳＮ，ＴＤ，ＴＧ)，ＡＴ，ＡＵ，ＢＢ，ＢＧ，ＢＲ，ＢＹ，ＣＡ，ＣＨ，ＣＺ，ＤＥ，ＤＫ，ＥＳ，ＦＩ，ＧＢ，ＨＵ，ＪＰ，ＫＰ，ＫＲ，ＫＺ，ＬＫ，ＬＵ，ＭＧ，ＭＮ，ＭＷ，ＮＬ，ＮＯ，ＮＺ，ＰＬ，ＰＴ，ＲＯ，ＲＵ，ＳＤ，ＳＥ，ＳＫ，ＵＡ，ＵＺ，ＶＮ (72)発明者エリミーティフランクアメリカ合衆国イリノイ州 60103 ハノーヴァーパークバークシャーコート 7811

Claims

【特許請求の範囲】１．表示小滴の流れを放出する手段と、選択された小滴を荷電する手段と、荷電された小滴が、荷電されない小滴のたどる軌道とは異なる軌道をたどるように偏向して、ある小滴は媒体に表示形成するが他の小滴は捕獲器により遮られるようにする小滴偏向手段であって、高電圧電極及び低電圧電極を含んでいる小滴偏向手段と、低電圧電極を接地又はほぼ接地に維持する手段と、荷電された小滴を偏向するための電界を電極間に形成するに充分な高い電圧を高電圧電極に印加する手段と、電極間のアーク発生を禁止するように高電圧電極の一部分をカバーする絶縁材料とを備えた小滴による表示システムにおいて、上記絶縁材料(94)は、上記高電圧電極(92)の実質的に全面をカバーし、これにより、電極間アークを発生し得るような電圧で高電圧電極(92)を動作することにより電界強度を高められるようにしたことを特徴とする小滴による表示システム。２．上記電極(90,92)は、小滴の軌道方向に発散するプレートであり、これにより、電界は、小滴偏向手段(90,92)の入口の方がその出口よりも強くなる請求項１に記載のシステム。３．上記高電圧電極(92)に高い電圧を印加する手段(+HV又は-HV)は、選択された小滴に与えられるべき電荷と同じ極性の高い電圧を印加するように構成され、これにより、荷電された小滴は、高電圧電極(92)により低電圧偏向電極(90)に向かって反発される請求項１又は２に記載のシステム。４．上記低電圧電極(90)は、荷電された小滴が媒体(34)に当たることにより生じた霧の電荷を吸引及び中性化するように配置された非絶縁部分(96)有する請求項３に記載のシステム。５．表示小滴の流れが放出されそして選択された小滴が荷電されて、荷電されない小滴がたどる軌道とは異なる軌道に沿って偏向されるような小滴による表示システムのための小滴偏向器であって、高電圧電極及び低電圧電極と、該低電圧電極を接地又はほぼ接地に維持する手段と、荷電された小滴を偏向するための電界を電極間に形成するに充分な高い電圧を高電圧電極に印加する手段と、電極間のアーク発生を禁止するように高電圧電極の一部分をカバーする絶縁材料とを備えた小滴偏向器において、上記絶縁材料(94)は、上記高電圧電極(92)の実質的に全面をカバーし、これにより、電極間アークを発生し得るような電圧で高電圧電極(92)を動作することにより電界強度を高められるようにしたことを特徴とする小滴偏向器。６．上記電極(90,92)は、小滴の軌道方向に発散するプレートであり、これにより、電界は、小滴偏向手段(90,92)の入口の方がその出口よりも強くなる請求項５に記載の小滴偏向器。７．上記高電圧電極(92)に高い電圧を印加する手段(+HV又は-HV)は、選択された小滴に与えられるべき電荷と同じ極性の高い電圧を印加するように構成され、これにより、荷電された小滴は、高電圧電極(92)により低電圧偏向電極(90)に向かって反発される請求項５又は６に記載の小滴偏向器。８．上記低電圧電極(90)は、荷電された小滴がターゲット(34)に当たることにより生じた霧の電荷を吸引及び中性化するように配置された非絶縁部分(96)有する請求項７に記載の小滴偏向器。９．選択された荷電された小滴を第１軌道から別の軌道へ偏向する方法であって、荷電された小滴及び荷電されない小滴の流れを高電圧電極と低電圧電極との間に発生された電界に通すことより成る方法において、電極間アークを発生し得るような電圧で動作を行えるように上記高電圧電極(92)を絶縁することを特徴とする方法。１０．荷電された小滴の電荷と同じ極性で上記高電圧電極(92)に高い電圧を印加し、これにより、荷電された小滴は、高電圧電極(92)により低電圧電極(90)に向けて反発される請求項９に記載の方法。１１．上記低電圧電極(90)を用いて従属小滴を吸引しそしてその電荷を中性化する請求項１０に記載の方法。