JPS5818231B2 - エキテキ ニヨル インサツ マタハ ヒフクホウホウ ト ソウチ - Google Patents

エキテキ ニヨル インサツ マタハ ヒフクホウホウ ト ソウチ

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JPS5818231B2
JPS5818231B2 JP47101637A JP10163772A JPS5818231B2 JP S5818231 B2 JPS5818231 B2 JP S5818231B2 JP 47101637 A JP47101637 A JP 47101637A JP 10163772 A JP10163772 A JP 10163772A JP S5818231 B2 JPS5818231 B2 JP S5818231B2
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droplet
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deflecting
common
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ケネス・オー・キング
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Mead Corp
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    • 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
    • B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075—Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/095—Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection electric field-control type

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 アメリカ合衆国特許第３３７３４３７号および第３５６
０６４１号に示される液滴印字又は被覆装置においては
、マニホールド又はヘッド内に複数個の液滴発生器を受
面に対して横方向アレイとなるように設け、インクその
他′の液滴を受面へ向けて放出する。
装置を共通の一定周波数で励起刺激し、すべての液滴発
生器をして、励起源と一定の位相関係において一定寸法
の液滴を一定速度で発生させる。
この種の装置においては、液滴が受面へ向って進行し、
かつ、計算機、ビデオ入力、記録テープ等からの情報信
号に従って２進的に選択的に帯電される。
除外又は捕捉すべき液滴は静電的に帯電された後、一定
静電界の偏向電界内を進行し、その電界による偏向のた
め初期進路から離れ捕捉器へはいるが、非帯電液滴は偏
向電界の影響を受けないので初期進路に沿って進み、受
面に達して付着する。
液滴発生器アレイを使う印字又は被覆装置および上記ア
メリーカ合衆国特許第３５６０６４１号においては、微
小液滴によって像領域全体を完全にカバーするため、複
数本の液滴発生器アレイを千鳥足状に配置し、相互間を
「トラック（ｔｒａｃｋ）Ｊするように提案している。
このような液滴制御装置はたとえ２進式（ＯＮ−ＯＦＦ
）であっても、その構造が機械的にも電気的にも複雑で
ある。
１個の液滴発生器を適当に配置して、複数個の液滴発生
器の機能をはだせるようにできれば、相当大幅な簡略化
が可能になる。
アメリカ合衆国特許第３２９８０３０号の第３図は液滴
発生器バンクを使い、各発生器からの液滴を、その発生
器からの液滴を異なった位置へ付着させるために望まし
い偏向あるいは変位に応じて異たる電荷レベルで帯電す
る。
しかし、付着しない液滴を捕捉器へ偏向するには異る帯
電レベルを使わなければならない。
位置制御又は除去のためのすべての液滴偏向は、一般に
同一線に沿って行われ、同一帯電電極における電圧レベ
ルの変化によって得られる帯電レベルの相異によって達
成される。
アメリカ合衆国特許第３３７０２９７号は、第１の＝定
偏向場に対して横方向の第２偏向場（磁界）を加え得る
ことを記載している。
この第２偏向場の目的は、液滴発生器からの可変トレー
スの通常印字に対して利用できるウェブ又は受面がない
ときに、すべての帯電液滴をその電荷の大小にかかわら
ず捕捉器へ向けるにある。
この２次的偏向は個々の液滴の可変電荷に応じて変化し
、したがって、捉捕器は比較的大きなエレメントとなり
、その全体的構成はたんに適当配置された受面又は紙が
ないときに液滴の付着を防止する目的に対するだけにな
る。
本発明は、液滴印字又は被覆装置及びその装置に使用す
る新規な液滴装置に関するものである。
液滴を直交２方向に偏向し、捕捉器を避けて印字面上の
所定位置へ付着させる。
すべての帯電液滴は等しい静電荷をもち、したがって、
付着すべき液滴の選択装置は真に２進式であり、デジタ
ル入力情報によって容易に操作できる。
本発明の好ましい実施例においては、それぞれ帯電電極
をもつ複数個の液滴発生器、ならびに、液滴を２進法で
帯電する電極の下方に配置され、受部材の移動方向に対
して横に延在する偏向電界を形成する第１組偏向電極を
もつ装置を使う。
これらの電極には、液滴の励起と同期した周期的に変化
するステップ状の共通の走査信号を加え、これによる偏
向電界は帯電液滴を複数個の進路のいずれかに沿って受
面の横断方向に偏向させる。
本発明による液滴制御装置はまた、第２の偏向極板対を
もち、これらの極板を好ましくは第１偏向電極の下方に
配置し、すでに偏向された帯電液滴の進路と交鎖する第
２方向の偏向電界を形成する。
この電界は液滴な長さ縦方向に偏向して捕捉器を避けて
進行させ、第１電界によって規制されるそれぞれの横方
向位置に応じて印字面又は受面に付着させる。
本発明の一実施例においては、制御回路によって、（横
方向座標位置を定める）横走査信号を、（長さ方向の座
標位置を定める）液滴受面の運動及び液滴形成のタイミ
ングに関連させる。
これにより、（液滴の帯電のみを制御する。
入力情報を、印字面上におげろ像又は文字に変える。
この実施例においては、第２偏向極板が発生する偏向は
一定であり、走査又は情報制御からは独立である。
それはたんに、帯電液滴の進路を第１（可変）偏向電界
により形成される進路（ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙ ）がら
変えるだけである。
本発明の他の実施例においては、第２偏向電極に、第１
組電極に加えられる走査信号及び液滴タイミングに関連
した周期的に変化する共通のステップ走査信号を加え、
帯電液滴に対して長さ方向に異る偏向を与える。
したがって、帯電液滴を、走査信号が各液滴発生器に与
える複数個のマトリクス又は座標位置のいずれかへ付着
させることができる。
受面は第１実施例の場合よりも遅い速度で連続的に移動
するか、又は増分ごとの移動をする。
したがって、各液滴発生器が完全なマトリクスをうめる
に充分な数の液滴を発生したときに、改行スペース操作
が行われる。
各液滴発生器は１つのマトリクス走査中に文字数学（ａ
ｌｐｈａ−ｎｕｍｅｒｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｓ
） を発生できるので、容易に高速印字のみならずグラ
フィク表示や意匠表示などもできる。
いずれの実施例においても、液滴の長さ方向変位発生用
の第２電極はすべての液滴発生器に対して共通であるが
、これは、第１実施例においては発生電界が一定であり
第２実施例においてはすべての発生器に対して同時変化
をするからである。
以下添付図を参照して本発明の詳細な説明する３第１図
において、紙１０のウェブなどからなる受部材は、ロー
ル１１から駆動ピンチローラ１３により支持テーブル１
２へ送られ、巻取りローラ１４に巻取られる。
モータ１５がピンチローラ１３を連続駆動する。
複数個の個別液滴発生器２０（第２及び３図）からなる
１本以上のアレイ１８をテーブル１２上方に平行配置し
、各発生器は液体の流れを放出し、この液体流は分離し
て個々の液滴となる。
印字操作の場合は、この液体として加圧タンク２１から
各液滴発生器２０へ供給されるインクを使う。
被覆、マーキングなどの操作のときは、別の液を使う。
インクはタンク２１から出力導管２２、フィルタ２３、
及びマニホールド２４を介して各アレイ１８へ供給され
る。
超音波振動器２５などをタンク２１とマニホールド２４
との間（又は直接アレイ）に接続し、すべてのアレイ１
８に対して供給されるインクに共通の高周波振動を与え
る。
各アレイ１８はオリフィス板２６上に配置される横流路
をもち、励起された加圧インクの供給を受ける。
インクは複数個の微小オリフィス２８（第２図）を強制
通過して、複数本の微小流を形成する。
振動器２５によって与えられる励起力、すべての放出イ
ンク流を同一寸法で間隔をおいて区分されだ液滴２７と
し、これらを移動ウェブ１０に向う平行進路に進める。
アレイ内における各液滴発生器２０は、対応オリフィス
２８に心合せされしかも被放出液滴の進路に心合せされ
た垂直通路３０をもつ、対応する帯電リング３２を、各
オリフィス２８から出るフィラメント状液が液滴に分離
される点の下方に適当間隔をおいて配置し、以下に説明
する情報制御装置から各帯電リングに加えられる独特の
２進（ＯＮ−ＯＦＦ）帯電信号に応じて個々の液滴に選
択的に静電荷を与える。
本発明によれば、帯電されない液滴は移動ウェブへの付
着を阻止され、帯電されだ液滴は移動ウェブ付着前に直
交２方向への偏向をうける。
本発明の好ましい一実施例においては、各液滴発生器２
０に、アレイ１８に対して平行配置した第１組偏向電極
３４を設け、これらの電極３４を帯電リング３２の下流
で液滴進路の両側におく。
第３図に示すように、ウェブ進行方向に延在する偏向電
極３４の対がその間に形成する電界は、帯電液滴をウェ
ブの横幅方向すなわちＸ方向に偏向する。
各アレイ１８には、第１組電極３４の下方に間隔をおい
て平行配置した第２組偏向電極対３６を設け、この電極
３６の長さを各アレイ１８の横幅全長に等しくする。
第３図で、通路３０は好ましくは、第１組偏向電極３４
の直下で第２組電極３６付近において横方向拡大部３８
をもつ。
第２電極３６の対の間に形成される電界の方向は、はぼ
ウェブの長さ方向すなわちＹ方向である。
帯電リング３２は、ウェブ１０上に付着すべき液滴のみ
を帯電する。
選択的に帯電されない液滴２７’（第２図）は、平行直
線進路に沿って通路３０内を通過し、対応アレイ１８と
ウェブ１０との間に配置された適当な捕捉器４０の中へ
進入する。
これに対し、各帯電液滴は第１及び第２の偏向電極対の
電界によって２方向に偏向され、その中の（第１対によ
る）１方向は液滴のもとの平行進路の面から液滴をはず
すような偏向を与えて帯電液滴を捕捉器４０からはずす
。
第２及び３図に示す実施例では、第１組偏向電極３４を
線４３を介して走査信号発生器４２へ接続し、すべての
液滴進路と交差するＸ方向において周期的に変化する共
通偏向走査電界を与える。
走査信号発生器４２の出力信号はステップ又は階段波形
をもつ。
第３図の放射状線に示すように、被偏向液滴は捕捉器に
平行な平面上でその元来の進路の両側にある複数個の進
路のいずれかに沿って進行する。
したがって、電極３４が形成する電界は、液滴な横方向
に走査するが、捕捉器４０へ向う進路には影響を与えな
い。
第２偏向電極３６は帯電液滴を第２方向すなわちＹ方向
に偏向し、帯電液滴を捕捉器の縁から離して通過させる
。
帯電液滴２７（第２図）はしたがって捕捉器４０へ衝突
せず、第１偏向電極３４によって規制される横方向偏倚
に応じて移動ウェブ１０の上に付着する。
好ましくは、第２偏向電極３６には線４５を介して定電
圧源４４を接続し、帯電液滴の進路に交鎖してＹ方向の
一定偏向電界を与え、すでにＸ方向に偏向された帯電液
滴を移動ウェブ１０に向けて偏向する。
第１図のマスク制御装置５０は好ましくは、電子計算機
及び緩衝器、記憶装置などを含む。
再生すべきパターン、テキスト、像などを表わす入力デ
ータが装置５０に与えられ、２進帯電信号が発生される
。
これらの信号は、電線３３、出力増幅器５２及び線５４
を介して帯電リング３２へ加えられる。
制御装置５０の出力はただ、帯電電極に加えられる電圧
の０Ｎ−ＯＦＦスイッチ操作をするだけであり、偏向す
べき液滴の選択を制御する。
この装置はまた、Ｙ方向の偏向電界が一定であって捕捉
器４０を避けさせるだけであるからとの液滴が付着する
べきかを制御する。
したがって、帯電されない液滴は、両偏向電極による偏
向電界の如何にかかわらず捕捉器に捕捉される。
制御装置５０はまた、移動ウェブへの液液付着を制御調
整するため、走査信号発生器４２、励起信号源２５、及
びウェブの移動と関連をもつ。
ウェブの移動速度を適当な駆動制御装置５６によって制
御し、制御装置５０は、液滴形成タイミング（周期及び
位相）の制御をする励起器２５及び走査偏向信号の発生
をする走査信号発生器４２と共にこの駆動制御装置５６
を作動する。
電極３６０間の電界が一定であるから、個々の液滴のＹ
座標位置はウェブ１０の一定速度によって定まる。
したがって、制御装置５０は、ウェス上に付着すべき各
液滴に対して二定の座標位置を与える。
各発生器からの液滴が連続的に帯電された場合には、ス
テップ状に増大するＸ方向偏向電界を通るときに液滴が
隣接進路へ偏向される。
さらに、Ｙ方向偏向電界の作用によって捕捉器をさける
ような偏向を受け、ウェブの移動が像領域におけるこの
長さ方向付着位置を定める。
ウェブの速度を適当に調整して、付着液滴の横線を長さ
方向隣接列として順次配置する。
第４図に示す実施例においては、第１及び第２偏向電界
によってＸ及びＹ座標方向の両者に対するサブマトリク
ス（ｓｕｂ−ｍａｔｒｉｘ）偏向を使う。
各液滴発生器の基本的構成は同一であるので、同一記号
に添字ｒａＪを付して示す。
この場合にも、受面上に付着すべき液滴のみを帯電する
。
帯電液滴が通過する２次偏向電界を発生する電極３４ａ
には、走査信号発生器４２ａからの階段状偏向電圧を加
える。
一例として、第５図に、５×５サブマトリクスにより文
字Ｍを形成した状態を示す。
サブマトリクス構成はいずれの実施例にも応用できるが
、第４図の実施例に対して特に適している。
１次電極に一定の偏向電界を加える替りに、これらの電
極３６ａを、発生器４２ａの周波数の低調波周波数で作
動する別の走査信号発生器４４ａに接続する。
第４図のブロックに示す波形は、使用原理を示す。
発生器４２ａの出力の５ステツプごとに発生器４４ａの
出力には一定レベルの電圧があり、発生器４２ａの次の
５つのステップ状出力に対して発生器４４ａの出力が次
の電圧レベルへ増大する。
したがって、サブ−＝ｒ ’）リクス全体を液滴付着に
よってうめようとする場合には、連続発生される２５個
の液滴をすべて帯電し、各液滴の帯電レベルを同一とす
れば、電極３４ａによって形成される可変電界中を帯電
液滴が連続的に通過するときに、最初の５個の液滴は第
３図に示すと同様な５つの隣接進路内へ偏向される。
これらの５つの液滴は、電極３６ａが形成する偏向電界
中の低レベル電界を通過するので、Ｙ方向には最初の偏
向進路５０ａをとり、捕捉器４０ａを避けてウェブ１０
ａ上に付着する。
次の５つの液滴群は同様にしてＹ方向に偏向されるが、
このとき電極３６ａによって形成される偏向電界の強さ
が１ステツプだけ増大しているので、これらの５つの液
滴は、進路５０ｂをとる。
同様な過程が所要回数だけ反覆され、帯電液滴をＸ及び
Ｙの両方向に偏向し、サブマトリクス上のすべての可能
な位置をカバーする。
この実施例では、受部材又はウェブ１０ａをＹ偏向周波
数よりも遥かに遅い速度で移動させ、ウェブの移動がＹ
方向の液滴付着位置に影響しないように構成する。
この低い一定速度を使う場合にも、ウェブの駆動は、制
御装置からの一定の定速制御を受ける。
また、ウェブ１０ａを階動形式にて移動して各液滴発生
器により滴当なサブマトリクスをカバーし、サブマトリ
クスの次の行の走査前にウェブを送るようにすることも
可能である。
この期間中は液滴を帯電せず、捕捉器によって阻止する
。
このような構成をラインプリンタなどに溶射に滴応させ
得ることは当業者には明らかであり、特定のサブマトリ
クスに応じて個々の文字又は記号に対する帯電情報を制
御装置に組込まれた計算機記憶装置内に記憶しておげば
よい。
ウェブ１０ａのステップ状移動はステップモータによっ
て容易に行うことができ、行間の精度がとくに必要な場
合にはデジタル制御サニボ装置を使えばよい。
第４図に示す装置によれば、ウェブその他の受部材の像
領域における所要サブマトリクスをカバーするのに必要
な液滴発生器を１７レイだけとすることができる。
いずれの実施例においても、付着すべき液滴に対する制
御がデジタル２進制御、すなわち個々の液滴に対する帯
電（又は非帯電）のみであることは重要である。
偏向電界の階段状変化は共通の走査信号発生器の制御下
で行われるので、各液滴発生器における液滴の偏向を同
位相としかつ同ｉ度の大きさとすることは容易である。
これにより制御装置が大幅に簡単化されるので、所要の
偏向差を発生させるために個々の液滴の帯電レベルに変
える従来方法に比して有利になる。
走査偏向電圧は、すべての対応電極組に対して同一であ
るので、関連回路が簡単になり、製作が容易になり、保
守が簡単になる。
上記両実施例において、各液滴は周期的に変化する横方
向電界を通ってまず落下し、次いで長さ方向の捕捉型逃
避電界を通る。
この順序を逆にしてもよいことは明らかである。
以上図示説明した実施例について、本発明の範囲を離れ
ることなく各種変更を加え得ることは当業者には明らか
である。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明による液滴制御装置の説明図、第２図は
液滴発生器アレイの断面図、第３図は、第２図の線３−
３における断面図、第４図は他の実施例の説明図、第５
図はサブマトリクスの拡大説明図である。 ２７：帯電液滴、２１′：非帯電液滴、１０：紙（受面
）、４０：捕捉器、３２：帯電リング、５０：制御装置
、３４：第１組偏向電極、３６：第２組偏向電極、２５
：刺激器。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １ 共通平面内で進行する一連の平行な点滴流を発生す
    る装置２２，２５，１８と、各前記点滴流内の選択され
    た点滴２７へ静電荷を印加するように配置された帯電装
    置３２．３２ａ、前記選択点滴を前記平面内において周
    期的に側方へ偏向するための一連の対になった偏向電極
    ３４．３４ａ、前記点滴のうちの非選択点滴２７′を捕
    獲するための捕獲装置、前記非選択点滴２Ｔを前記捕獲
    装置に捕獲させかつ前記選択点滴２Ｔに前記捕獲装置を
    避けさせるための１他の偏向装置４５，３６ａ、及び前
    記選択点滴２７が受部材上の所定のマ） ＩＪツクス位
    置内に付着するように、前記の周期的な側方偏向と同期
    して前記受部材を移動させるための移送装置１１，１４
    、から成る受部材上への液体点滴の付着を制御する装置
    であって、前記選択点滴２７が全て同一レベルに帯電さ
    れ、前記捕獲装置４０，４０ａが前記共通平面の外へ偏
    向されない全ての点滴を捕獲するための共通の捕獲器か
    ら成り、前記他の偏向装置４５．３６ａが前記選択点滴
    ２７を前記共通平面の外へ偏向するための共通な一対の
    偏向電極から成り、前記一連の対になった偏向電極３４
    ，３４ａは周期的に変化する偏向電位が加えられること
    、を特徴とする液滴制御装置。 ２ 共通平面内で進行する一連の平行な点滴流を発生す
    る装置２２，２５，１８と、各前記点滴流内の選択され
    た点滴２１へ静電荷を印加するように配置された帯電装
    置３２，３２ａ、前記選択点滴を前記平面内において周
    期的に側方へ偏向するための一連の対になった偏向電極
    ３４，３４ａ、前記点滴のうち非選択点滴２７′を捕獲
    するための捕獲装置、前記非選択点′滴２７’を前記捕
    獲装置に捕獲させかつ前記選択点滴２７に前記捕獲装置
    を避げさせるための他の偏向装置４５．３６ａ、及び前
    記選択点滴２７が受部材上の所定のマトリックス位置に
    付着するように、前記の周期的な側方偏向と同期して前
    記受部材を移動させるための移送装置１１，１４、から
    成る受部材上への液体点滴の付着を制御する装置であっ
    て、前記選択点滴２７が全て同一レベルに帯電され、前
    記捕獲装置４０．４０ａが前記共通平面の外へ偏向され
    ない全ての点滴を捕獲するための共通の捕獲器から成り
    、前記他の偏向装置４ｓ、３６ａが前記選択点滴２７を
    前記共通平面の外へ偏向するための共通な一対の゛偏向
    電極から成り、前記一連の対となった偏向電極３４．３
    ４ａは第１の周期的に変化する偏向電位が加えられ、前
    記の共通な一対の偏向電極３６ａは、前記選択点滴を前
    記受部材１０ａに至る異なった軌道５０ａ ７５０ｂへ
    偏向するために前記第１の周期的に変化する偏向電位の
    低調周波数を有する第２の周期的に変化する電位差が与
    えられること、を特徴とする液滴制御装置。
JP47101637A 1971-10-12 1972-10-12 エキテキ ニヨル インサツ マタハ ヒフクホウホウ ト ソウチ Expired JPS5818231B2 (ja)

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