JPS597585B2

JPS597585B2 - ジエツト点滴記録装置

Info

Publication number: JPS597585B2
Application number: JP52002271A
Authority: JP
Inventors: ジエ−ムス・エイ・フレ−
Original assignee: Mead Corp
Current assignee: Mead Corp
Priority date: 1976-01-29
Filing date: 1977-01-12
Publication date: 1984-02-20
Also published as: GB1516606A; US4010477A; JPS5294135A; DE2703320A1; IT1072313B; CA1064091A; DE2703320C2

Description

【発明の詳細な説明】本発明は一般的にジェット点滴記録装置に関し、特にテ
ーラー等の米国特許第ＲＥ２８２１９号に全体的に示さ
れているような、バイナリ一方式で切換される配列ａｒ
ｒａｙを備える型式の記録装置に関する。

このような配列記録装置は、個々に「印刷」軌道から「
捕獲」軌道へと切換えられる複数の行に０ｗの点滴の流
れを作る。印刷される部材はそれらのジェットの行をジ
グザグに設けることにより全体的に完全にカバーされ、
そして像の整合は行から行への切換えを遅延することに
よつて行われる。これらのことは前記テーラー等の特許
に詳述されている。テーラー等の特許にある記録方式に
よる印刷の大きな問題点の１つは、個々の点滴流の行を
作る複数のヘッドまたはバーの離間と整合をいかに正確
にするかということである。

この問題点の１つの解決がカシルの米国特許第３５８０
５１５号で提出されている。しかしこの発明では多数の
バーの操作と調整を行わなければならないので非常に面
倒であり且つ高価なものになる。さらにバーの間隔が比
較的広くなるため切換え遅延が可成り長くなり、このた
めデータ処理が著るしく複数になる。列の離間と整合の
問題のまた別の解決がマチスの米国特許第３７０１９９
８号に述べられている。

これは点滴流の行の形成と切換えを単一のヘツドで行う
ものである。このマチスの発明では比較的低い価格で可
成り正確な行の離間と整合を行うことができるが、しか
しこれは２つのジニット点滴行にしか適用されていない
。製作技術としては可成り高度化されているとはいつて
も、ある１つのジニット行について、それらジニット間
の離間を精度の高いものにするのは困難であり、従つて
マチスの記録装置はその記録される像の解像度（または
鮮明さ）という点である限界がなお残されているのであ
る。本発明は、多数のジニットの行の全てを単一の記録
ヘツドで作る、バイナリ一的に切換えされる配列記録装
置を提供する。

本発明によれば、前記マチス特許の記録装置と同等な価
格と簡単な構成でもつて、高度の印刷解像度を得ること
ができる。このことは本発明において、比較的細長い形
のヘツドの主軸に対し斜めに延在し、且つ該ヘツドの縦
方向に等間隔で離間された設定（Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）
ラインに沿つて、複数のオリフイスを等間隔で配列する
ことによつて達成される。データ処理のために各ジニッ
トは、他の設定ラインの対応するジニツトと同じ遅延時
間でもつて切換えられ、こうして従来技術で述べられて
いるごとく、各設定ライン内の１つのジニットを含むジ
ニットのラインが、１つのジニット行に対応することに
なる。記録のためのインク点滴の荷電は本発明によれば
、ジニットの配列に整合される荷電リングを有する荷電
リング・プレートによつて行われるが、従来技術に従つ
て行つてもよい。しかし荷電リング・プレートの下に、
新規な構造の偏向電極組立体が設置される。この組立体
は絶縁材料のシートに斜めなスロツトを入れ、そしてそ
れらスロツトの両側部に偏向電極を被覆して作られる。
シートの下部分にはインク通路が形成され、そしてこの
インク通路は、スロツト付き底部プレートおよび導体被
覆された側部プレートによつて覆われる。荷電リングに
よつて荷電されたインク点滴は上記偏向電極によつて偏
向されて捕獲され、そしてインク通路を通つて排出され
る。あるいは変化形実施例として、偏向された点滴が印
刷される物体の方へ指向され、そして偏向されない点滴
が捕獲されて排出される。そこで本発明の目的は、優れ
た解像度を有する印刷像を、比較的簡単且つ安価な構成
でもつて作ることができるジニット点滴記録ヘツドを提
供することである。

本発明の他の目的は、等間隔で離間され且つ斜めに指向
された設定ラインに沿つて配列される点滴流の配列を作
るジニット点滴記録ヘツドを提供することである。

本発明のその他の目的と長所は、添付図面を参照にする
以下の説明からより明瞭に理解されよう。

本発明によるジニット点滴記録ヘツドは、第１図で分解
して示すような組立体で構成される。全体を番号１０で
示すこのヘツド組立体は、支持バ一１２、およびこれに
掴持棒１６で結合される掴持バ一１４を備える。機構ね
じ（図示せず）によつて掴持バ一１４に取付けられるそ
の他の諸要素は、フイルタ・プレート３２、流体供給マ
ニホルド２０、荷電リング・プレート４０、および偏向
電極組立体５０である。また励起装置（Ｓｔｉｍｕ一１
ａＴＯｒ）２８が備えられており、これの励起プロープ
３０は下方に突出してオリフイス・プレート１８に接す
る。オリフイス・プレート１８はマニホルド２０の下面
に溶接またはロウ付けされ、そしてライアン等の米国特
許第３７３９３９３号に詳述されているような、伝播波
励起方式によつて励起される。

この励起を容易にするために１対のグンパ一２２が備え
られる。これらダンパーの機能は上記ライアン等の特許
に詳述されている。オリフイス・プレート２６は、１連
の斜めに指向された設定ラインに沿つて等間隔に離間し
て配列される多数のオリフイス２６を設けられる。その
設定の模様が、後に詳述するような本発明の生要な特徴
を構成するのである。第１図に示すように荷電リング・
プレート４０が流体マニホルド２０と偏向電極組立体５
０の間に掴持される。

この掴持は、荷電リング・プレート４０の孔４５と捕獲
組立体５０の座５１によつて容易にされる。この荷電リ
ング・プレート掴持方式の一般的な態様はマチスの米国
特許第３７０１９９８号にやや詳しく説明されている。
またそのマチスの特許に述べられているように、荷電リ
ング・プレート４０は１連の接続器４６を有し、これら
接続器によつて、１連のワイヤ４２をもつた４４のよう
なプラグと接続される。ワイヤ４２は、印刷回路ライン
４１を介して１連の荷電リング４３へ送られるデータ信
号を伝送する。荷電リング４３はオリフイス２６と整合
している。オリフイス２６と荷電リング４３の配置構成
を除いて、荷電リング・プレート４０および第１図に示
す全ての要素は、上記マチス特許の対応する諸要素と実
質的に同じである。従つてそれら要素についての詳細は
上記特許を参照することによつて理解されよう。偏向電
極組立体は、第２図ないし第５図により詳細に示すよう
に、生体部５５、側部プレート５６、および底部プレー
ト６１を備える。

接続ライン５２と５３がそれぞれに正電源とアースに接
続され、また真空ライン５４が集収されたインクを排出
する。この組立体の全体的な操作態様を、第６図を参照
にして説明する。

この第６図に画かれている１連の点（ＤＯｔ）は、記録
ヘツドの上方から見た点滴の流れを示す。第６図は一般
的な原理を説明するための全くの略図であることは理解
されよう。第６図に示されるようにそれら点滴流は、オ
リフイス・プレートの生軸に対し角度θをもつて延在す
る１連の設定（Ｐｌａｃｅｍｅｎｔ）ラインに沿つて配
列される。それら流れ（滴流）は設定ラインに沿つて等
間隔で離間され、そしてそれら設定ラインは、記録ヘツ
ドの主軸に平行な方向に流れを等間隔にするよう離間さ
れる。第６図の実施例において第１設定ラインに沿つて
７個の流れ１ａないし７ａが配列され、また別のセツト
の流れ１ｂないし７ｂ，１ｃないし７ｃが第１設定ライ
ンと平行な別の設定ラインに沿つて配列される。第６図
に示すように１つの設定ライン上の隣合う流れの間の実
際の間隔はＰとされ、そして記録ヘツドの主軸に平行な
方向の有効間隔はＤとなる。

隣合う設定ライン間の間隔Ｔは、１つの設定ラインの最
後のオリフイスと、次の設定ラインの最初のオリフイス
との間の有効間隔がＤになるように、調節される。設定
ライン間をそのような間隔で離間させると、隣合う設定
ライン上の対応する流れの間の間隔はＳになる。点滴流
１ａ，１ｂ，１ｃ（それ以上の設定ラインの対応する流
れは図示せず）のような対応する流れは、テーラ一等の
特許第ＲＥ２８２ｌ９号に述べられているジニットの単
一の行に対応する１つのジニット行を形成する。従つて
、第６図に示すような配列は、ちようど７個の流れの行
をジグザグにつなげたような配列にして、そこで切換え
が行われるものとなし得よう。いうまでもなく第６図に
示すような流れの配列を作るためには、オリフイス・プ
レー口８のオリフイス２６も同様な配列にしなければな
らない。

しかし実際には１つの設定ライン当り７個の流れしか設
けられないことは先ずない。１つの実際に行われる具体
的な配列としては、例えば、記録ヘツドの主軸に対する
角度θが約７５．５度の１つの設定ラインに沿つて等間
隔で約６４個の流れ（従つてオリフイス）が設けられよ
う。

流れの間の間隔または離間幅Ｐは約０．４ｍｍ１こされ
よう。そこで６４個のそのようなインク点滴流は、第６
図で矢印Ａ方向に送られる印削紙（ウエブ）上に、約６
．５ｍ７１Ｌに等しい幅Ｓの印刷を行う。このような流
れの配列において、有効設定間隔Ｄは約５１ミクロンで
ある。第１図と第２図に示すように、２０個の平行な設
定ラインの中に上記のごとく設けられる配列の流れは、
送られていくウエブ上に１３儂幅のストリツプを印刷で
き、そしてその解像度は１０２ミクロンにできる。その
ような流れの配列は、オリフイス２６の直径を約３２ミ
クロンとし、そして所要の濃さの印刷を行うように励起
周波数とインク供給圧力を調節することによつて得られ
る。典型的には励起周波数は約１００ＫＨｚとされよう
。さらになお第６図に見られるように１連のレジスタ６
７が備えられており、これらレジスタは各各荷電リング
４３に電気接続されている。

テーラ一等の特許に記載されているように、点滴流の配
列は、行一行切換え遅延をもつて切換えされなければな
らない。実際の遅延は、ウエブの送り速度と行間の間隔
に応じて決められる。第６図に示されるように行間の間
隔はＰｓｌｎθに等しく、この間隔はテーラ一等が述べ
ている計算を行うのに利用されよう。流れ１ａ，１ｂ・
・・・・・等のような前の行に対しては時間遅延は不要
であり、そしてこのことは、それら流れの荷電リングに
接続したレジスタでは数字「０」で示される。しかし流
れ２ａ，２ｂ・・・・・・等の流れの行に対しては、１
つの時間の遅延が、データ・レジスタ（図示せず）から
、当該ライン８０を介してシステムへ送られる切換えデ
ータ上に印加されなければならない。同様に２つ、３つ
、そして６つまでの時間遅延が、行３ないし７の流れに
供給されるデータ上に印加されなければならない。１つ
の設定ラインに６４個の流れが設けられる上記のような
配列において、各設定ラインの最後の流れの切換えを行
うためのデータは、６３倍の時間の遅延がなされなけれ
ばならない。

ウエブの送り速度が毎分約１８３ｍの場合、その１つの
６３倍の時間で約１２９マイクロ秒の遅延が行われるこ
とになる。第２図ないし第５図に見られるように、真空
ライン５４が、主体部５５の底面にフライス加工された
チヤンネル５９に接続される。

主体部５５には１連のスロツト５８が刻まれ、これによ
つて１連の歯５７が形成される。各歯５７の下面には、
チヤンネル５９と接続するチヤンネル６０が加工される
。チヤンネル６０は底部プレート６１の歯６９で覆われ
て液収集室を形成する。第４図でよく解かるように液は
滴７０によつてそれら室に供給される。それら滴は偏向
されて歯５７の面６８に対し衝突する。それら滴は真空
ライン５４によつてチヤンネル６０へ引きこまれ、そこ
からチヤンネル５９を経て記録ヘツドから排出される。
第７図は低部プレート６１とその歯６９の形状を示す。
本発明の好適な実施態様において印刷は、捕獲組立体（
偏向電極組立体）５０によつて荷電されず従つて偏向さ
れないで落ちる滴ＲＯによつて行われる。

印刷に使用されない滴は、適当な荷電リング４３に適正
な時間電圧を掛けることにより荷電される。この荷電さ
れた帯電滴は、スロツト５８の両側の歯５７に被覆され
た１対の電極６４と６５の間に作られる電界で偏向され
る。第５図に示すように電極６４は、歯５７の端部に接
する電極延長部６３を介して接地される。

電極延長部６３は、側部プレート５６の面に被覆される
伝導材料６２と接続する。接地ライン５３と伝導被覆６
２の接続は適当な手段をもつて行われよう。本発明の１
つの変化形実施例において、第８図に部分拡大断面図で
示すような偏向電極組立体１５０が使用される。

第８図は第４図偏向電極組立体５０と同じ方向に見た断
面図である。偏向電極組立体１５０の全体的形状は組立
体とほぼ同じであり、すなわち１連の歯１５ｒを備え、
そしてこの歯の両側面に電極１６４と１６５が着けられ
ている。

各電極対１６４，１６５は、スロツトまたは間隙１５８
を通過する帯電されているインク滴を偏向する電界をそ
のスロツトに渡つて作る。帯電していない滴１７０は偏
向されず従つて多孔質部材１８０にぶつかる。この部材
１８０は、底部プレート１６１に斜めに設けられた歯１
６９の上部にあるチヤンネル１６０内に嵌装されている
。そこで第１図ないし第５図の実施例では荷電または帯
電された点滴が捕獲され、そして非常電滴が印刷を行う
が、第８図の偏向電極組立体ではその操作がちようど反
対になる。

多孔質部材１８０に当たる「非印刷」点滴はチヤンネル
１６０に加えられる真空によつて排出され、そして「印
刷」点滴は第８図で破線の輪で示す滴のような軌道をと
つて、送られていくウエブ（図示せず）上に落ちてそこ
に印刷を行う。以上説明してきた実施例は本発明の好適
な態様を示すものであるが、本発明はそのような実施例
にのみ限定されるものではなく、なお多くの変化例が可
能であることはいうまでもない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による装置を備えるインク・ジニット記
録ヘツドの分解斜視図、第２図は偏向電極組立体の平面
図、第３図は第２図の３−３線における断面図、第４図
は第２図の４−４線における断面図、第５図は第２図の
一部分の拡大図、第６図は本発明による配列の点滴流の
概要図、第７図は捕獲組立体の底部プレートの平面図、
第８図は捕獲組立体の変化形実施例の部分拡大断面図で
ある。１０・・・・・・ヘツド組立体、１２・・・・・・支持
バ一１４・・・・・・掴持バ一、１８・・・・・・オリ
フイス・プレート、２０・・・・・・流体供給マニホル
ド、２６．．．．．．オリフイス、２８・・・・・・励
起装置、３２・・・・・・フイルタ・プレート、４０・
・・・・・荷電リング・プレート、４３・・・・・・荷
電リング、５０，１５０・・・・・・偏向電極（捕獲）
組立体、５５・・・・・・主体部、５６・・・・・・側
部プレート、５７，１５７・・・・・・歯、５８，１５
８・・・・・・スロツト、６０，１６０・・・・・・チ
ヤンネル、６１，１６１・・・・・・底部プレート、６
４，６５，１６４，１６５・・・・・・電極、６７・・
・・・・レジスタ、ＲＯ，ｌｒＯ・・・・・・インク点
滴、１８０・・・・・・多孔質部材。

Claims

【特許請求の範囲】

１記録液供給マニホルド、該マニホルドと連絡し且つ
複数のオリフィスを備えた細長いオリフィス装置であつ
て、該複数のオリフィスは前記オリフィス装置の主軸に
対し斜めに延在する複数の設定ラインに沿つて配列され
ていること、前記オリフィスと整合した１連の荷電電極
を備えた荷電装置、前記記録液の流れを連続的に前記オ
リフィスに通して流して前記荷電電極によつて荷電され
るため点滴に分断する点滴発生装置、前記点滴に荷電さ
れた電荷に対応して前記点滴を偏向させる偏向電極装置
、および前記点滴の内ある所定量以上に偏向された点滴
を捕獲するため前記偏向装置と一体の捕獲装置を備える
ジェット点滴記録装置において、前記細長いオリフィス
装置が、前記複数のオリフィスを備えた単一のオリフィ
ス・プレートから成り、前記偏向電極装置が一連の斜め
に配列された歯を備えた絶縁部材から成り、前記歯が、
前記設定ラインに平行に延在し、かつ前記点滴の内荷電
された点滴を前記設定ラインに対し直角方向に偏向する
ため前記歯の両側に設けられた導電性材料を有すること
、を特徴とするジェット点滴記録装置。