JPS60193659A - インクジエツトプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 く技術分野〉 本発明はノズルから連続的にインク滴流を噴出させ、記
録に必要なインク滴のみを記録紙へ指向させると共に記
録に寄与しない不要インク滴をガターで捕獲させる形式
のインクジェットプリンタに係るものである。

〈従来技術〉 従来、ノズルへ加圧インクを供給し、このノズルを電気
−機械振動子で加振することにより前記ノズルから連続
的なインク滴流を噴出させ、記録に必要なインク滴を記
録紙へ到達させて文字等の画像記録を行ないまた画像形
成上、不必要なインク滴をガターへ指向させて回収する
形式のインクジェットプリンタの代表的なものとして帯
電量制御型のプリンタがある。

この帯電量制御型のプリンタでは、ノズルから噴出され
たインク流が粒子化される位置で記録信号に基づいてそ
のインク粒子を帯電させ、この帯電されたインク粒子を
その後、高圧の偏向電界中を通過させてその帯電量に応
じて偏向し、そして記録紙の所定位置に到達させて文字
等の画像記録を行わせている。

このよう々形式のインクジェットプリンタは連続的にイ
ンク滴流を噴出して記録させることがら高速の記録がで
きるものの、制御系が複雑で高度な技術力を必要として
いた。

即ち、インク粒子に電荷を与えるための帯電電極、偏向
電界を形成するための偏向電極及び仁の高電圧発生源、
前記インクの粒子化と帯電パルスとの位相同期させる制
御回路系等を必要として構成的に複雑であり、また前記
高圧の偏向系では放電等のトラブルが発生しやすく、前
記位相同期させる制御系もまた複雑でこれらは高い技術
力を必要とし、この種のプリンタは高価な装置となって
いた。

〈目　的〉 本発明は上記した連続的にインク滴流をノズルより噴出
して高速で画像形成させる形式のインクジェットプリン
タにあって、帯電電極、偏向電極等を不要になし、構成
的にまた制御上も極めて簡略化された新規々インクジェ
ットプリンタを提供するものである。

〈発明の構成〉 末完８Ａは、特に加圧インクが電気−機械振動子によっ
て励振されてインク粒子に分離されるインク流として噴
出する第１のノズルと第２のノズルとを備え、前記第１
のノズルと第２のノズルは、第１のノズルより飛行され
る第１の粒子列と第２のノズルより飛行される第２の粒
子列が記録紙方向に指向応れると共にそれら粒子列の飛
行延長上で一点で直交するように配置してなり、捷た、
上記第１のノズルと第２のノズルの電気−機械振動子を
駆動する第１の高周波電源と第２の高周波電源間の位相
を制御して上記交点で第１の粒子列と第２の粒子列とが
衝突しない状態と、前記交点で第１の粒子列と第２の粒
子列とを衝突させ当該衝突によって第１の粒子と第２の
粒子が合体して飛行方向が変更された第３の粒子列を形
成する状態とを作成する手段と。

前記第１の粒子列と第２の粒子列が直交する近傍位置に
配置され、上記第１の粒子列、第２の粒子列、第３の粒
子列の内の１つの粒子列を記録紙方向へ導びくと共に他
の２つの粒子列を捕獲するガタ一手段、 を備え、記録データに基いて上記した第１の高周波電源
と＠２の画周波電源間の位相を制御し、所定のインク粒
子を記録紙へ到達させて文字等の画像記録を行わせた新
規なインクジェットプリンタを提供するものである。

〈実施例〉 第１図は本発明インクジエ・ントプリンタの構成を平面
から示した図であり、また第２図は第１図の構成を側面
から示した図である。

第１図において、１及び２ｔ／′ｉ同一形状で構成され
たノズルであり、また３及び４は前記第１のノズル１と
第２のノズル２に取付けられた電気−機前記第１及び第
２のノズル１．２へのインク供給は共通の加圧インク供
給源から分岐して供給路５Ａ、５Ｂによって行われてい
る。

従って、第１ノズル１と第２ノズル２には同圧力で加圧
されたインクが導ひかれ、ここで電気−機械振動子３と
４の励振駆動を行なう高周波電源′ＵＳ１とＵＳ２’ｉ
ｉ：同周波数に設定すると第１のノズルｌと第２のノズ
ル２から形成される粒子化列の波長は等しくなる。

即ち、ノズルでの粒子化特性としては既に知られている
ようにノズルの励振周波数に比例した粒子化形成が行な
わ九る、換言すると高周波電源の１周期内の特定の位相
で１つの粒子が発生され。

その粒子列は規則正しい大きさ、波長、速度を有するも
のである。

このことから、上Ｃ己第１のノズル１と第２のノズル２
け同形状でかつ同圧力で加圧されたインクが導ひかれて
いるため、高周波電源ＵＳ、とＵＳ２を同周波数にして
電気−機械振動子３と４を駆動すると、第１のノズル１
と第２のノズル２からの空間的、時間的な粒子発生状況
は等しくなる。

逆に第１のノズルｌに対して第２のノズル２の高周波電
源ＵＳ２の位相を１８０°ずらすと第２ノ乙 のノズル２で形成される粒子比列ｒＩｉ第１のノズル４
乙 １で形成される粒子比列に対して１８０°ずり、た状態
となる。一般に粒子化列の粒め間距離は約１５０〜２０
０μｍ程度であり、また粒子径は７０〜８０μｍ程度で
ある。

所で、上記した特性を有する第１のノズル１と第２のノ
ズル２はこれらから発生する粒子化列（飛行路）が一点
で交叉するようにノズルの噴出方向か設定されており、
具体的には第」のノズル１と第２のノズル２からそれら
が交叉するまでの距離ノ１．ノ２を等しくシ、ノズル相
互間の傾斜角αを９０°に設定している。

６は前Ｊ己＠１のノズル１と第２のノズル２からの粒子
化列が交叉する位置近辺に設置された不要インク滴を回
収するだめのガタ一手段であり、該ガタ一手段６は下部
にインク溜部６Ａを有すると共にこのインク溜部６Ａの
後壁を上方へ延長してインク滴の遮閉板部６Ｂから構成
されている。

前記ガタ一手段６の遮閉板部６Ｂｆｄ交叉点より記 も後方に位置し、また前広交叉点と対向する位置におい
て記録紙８方向へインク滴を桿びくための開口６Ｃが形
成されている。

また、ガタ一手段６のインク溜部６Ａにはインク回収パ
イプ７が接続され、このパイプ７を介して不要インクを
インク供給系へ帰還させている。

８は前記ガタ一手段５の後方に配置された記録紙であっ
て回転ドラム９に巻装され、前記ガタ一手段６の開口６
Ｃを通過してきたインク滴がこの記録紙８に到達し５文
字等の画像形成を行なう。

この場合、第１図の鎖線で示したブロックＢはキャリッ
ジを示しており、ここには第１及び第２のノズル１．２
とガタ一手段６を搭載し、このキャリッジを記録紙８に
沿ってそのドラム９の軸方向に往復走査（主走査）させ
ると共に回転ドラム９を前記走査（主走査）と直交する
方向に走査（副走査）して画像の形成を行わせるもので
ある。

ここで、上記した第１のノズル１と第２のノズル２とガ
タ一手段６の関係動作を今少し、具体的に説明する。

第１図に示すノズルの粒子化列は第１のノズルの周波倣
こして電気−機械振動子３と４を励振させた場合であり
、第１のノズル１による粒子化列のインク滴と第２のノ
ズル２による粒子化列のインク滴とはその飛行径路上の
交叉点上で衝突し、この衝突によって２つのインク滴が
一体となった形になると共にその飛行方向がガタ一手段
６の遮閉板部６ＢＫある開口６Ｃ方向に変更され、この
変更された合体インク滴は開口６Ｃを通過して記録紙８
に到達し、画像形成を行なう。

この画像形成状態では第１のノズル１と第２のノズル２
の粒子化列が前記交叉点で衝突するように電気−機械振
動子３．４の励振周波数を同一にして駆動し、そしてキ
ャリッジを主走査方向に移動して一ラインの画像形成を
行ない、その後回転ドラム９を副走査方向に回転し次の
ラインの画像形成へと移行する。

他方、第４図に示すノズル粒子化列は第１のノズル１と
第２のノズル２とのいずれか一方のノズルの励振周波数
を第６図ｉｌｌ　、　１２）に示すように１８０゜位相
をずらして電気−機械振動子３と４を駆動した場合であ
り、第１のノズル１の粒子化列と第２のノズル２の粒子
化列との粒子化タイミングが１８０°位相ずれしている
ことから上記した交叉点でインク粒子が衝突することが
なく、そのま捷直進する。この２つの粒子化列の直進し
たインク滴はその後、ガタ一手段６の遮閉板部６Ｂに衝
突してインク溜部６Ａに導びかれ、更に回収パイプ７に
よって回収される。第５図は第４図の構成を側面から示
した図である。

上記第４図の状態では第４のノズル１と第２のノズル２
からのインク滴がいずれも記録紙８に到達しない非記録
状態である。

次に上記第１図の記録状態と第４図の非記録状態とに制
御する制御系を第７図に示しており、つ゛まり記録デー
タに応じて高周波電源ＵＳ１とＵＳｌの位相関係をコン
トロールするものである。

第７図において、１０は基準となる励振周波数を発生す
るパルス発生器、１１は前記パルス発生器１０からの信
号に基いて上記一方の高周波電源ＵＳ１を作成する第１
のパルス／ｓｉｎ波変換ドライバ、１２は他方の高周波
電源ＵＳ２を作成する第２のパルス／ｓｉｎ波変換ドラ
イバ、ｌａＩ′１１３ｉｔ記パルス発生器１０と第２の
パルスＺＳｉｎ波変換ドライバ１２との間に介挿され、
記録信号に応じて高周波電源ＵＳ２の位相を変えるセレ
クターである。

前記セレクタ１３は記録信号Ｐがある時にはパルス発生
器ｌＯからの信号を接点１３Ａからそのまま前記ドライ
バー１２へ導入し、また記録信号Ｐが々いとき（非記録
時）にはパルス発生器１０からの信号をインバータ１を
介して接点１３Ｂから前記ドライバ１２へ導入させる。

このため、記録時には高周波電源ＵＳ１とＵＳｌが同位
相と々す、また非記録時には高周波電源ＵＳ２は一方の
電源ＵＳｌに対して１８０°位相がずれた状態に制御さ
れる。

なお、上記の実施例では高周波電源ＵＳ１　とＵＳｌの
位相が同位相のときに記録状態としたがこれは同一の加
圧インクを供給して第１及び第２のノズル１，２から交
叉点までの距離！ｌとｊ８２を等しく設定したからであ
り、このノ１　と１２の関係を変化させるとＵＳｌとＵ
Ｓｌの位相が同位相で々い状態で記録状態に、また同位
相で非記録状態と設定することができる。

また、上記では第１のノズル１と第２のノズル２とが全
く同特性という前提で説明したが、ノズル相互間の波長
に若干の差異があったとしても前記ノ１とノ、を調整す
ることにより上記動作と同様に実施できる。

更に第１のノズルｌと第２のノズル２との傾斜角αも上
記では９０°に設定したが、この角度も実施条件に応じ
て選定されるものである。

更に、上記とは逆の応用として非衝突粒子の一方の粒子
列を印字用として記録紙に導びき、衝突した合体粒子を
捕獲するように制御させることでも画１象記録ができる
。

く効　果〉 以上のように本発明では連続的にインク滴流をノズルよ
り噴出して高速で画像形成させる形式ノインクジエ・ン
トプリンタにあって、従来のような帯電電極、偏向電極
を不要にできて構成的に簡略化でき、−！たインクの粒
子化と帯電との位相同期制御という複雑な制御回路や高
圧の偏向電界部での放電防止といったような高度な技術
を駆使する必要もなく、単に２つのノズル間のインク粒
子化発生タイミングをコントロールするだけの制御系で
よく、□プリンタ装置としても従来装置に比して非常に
安価で製作できるという特徴を有するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明インクジエｙ）プリンタの要部構成を平
面から示した図、第２図は第１図の構１戊を側面から示
した図、第３図ｉｌ＋　、　（２）は記録時の高周波電
源の位相を示す図、第４図は本発明プリンタの非記録時
の状態を示す図、第５図は第４図の構成を側面から示し
た図、第６図１１１　、　（２）は非記録時の高周波電
源の位相を示す図、第７図は高周波電源の制御系を示す
プロ・ンク図である。 １及び２：ノズル、３及び４：電気−機械振動子、６：
ガタ一手段、６Ａ：インク溜部、６Ｂ：遮閉板部、６Ｃ
：開口、８：記録紙、９：回転ドラム、１０：パルス発
生器、１１及び１２：ドライバ、１３：セレクター。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、加圧インクが電気−機械振動子によって励振さｈ５
   てインク粒子に分離されるインク流として噴出する第１
   のノズルと第２のノズルを備え。 ＳｉＪ記第１のノズルと第２のノズルは、第１のノズル
   より飛行される第１の粒子列と第２のノズルより飛行さ
   れる第２の粒子列が記録紙方向に指向されると共にそれ
   ら粒子列の飛行延長上で一点で直交するように配置して
   なり、 また、上記第１のノズルと第２のノズルの電気−機械振
   動子を駆動する第１の高周波電源と第２の高周波電源間
   の位相を制御して上記交点で第１の粒子列と＠２の粒子
   列とが衝突しない状態と、前記交点で第１の粒子列と第
   ２の粒子列とを衝突させ当該衝突によって第１の粒子と
   第２の粒子が合体して飛行方向が変更された第３の粒子
   列を形成する状態とを作成する手段と。 前記第１の粒子列と第２の粒子列が直交する近傍位置に
   配置され上記第１の粒子列、第２の粒子列、第３の粒子
   列の内の１つの粒子列を記録紙方向へ導ひくと共に他の
   ２つの粒子列を捕獲するガタ一手段。 を備え、記録データに基いて上記した第１の高周波電源
   と第２の高周波電源間の位相を制御し、所定のインク粒
   子を記録紙へ到達させて文字等の画像記録を行わせたこ
   とを特徴とするインクジェットプリンタ。