JPS6027573B2 - インクジエツト式記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジェット式記録装置において、複数個の
ノズルにより印字を行なう装置に関するものである。

従来のインクジェット式記録装置においては、１つのノ
ズルをを用いてその移動により主走査を行なっているた
め、機械的な制約により走査速度に限界があった。

上記の欠点を解決するために、ノズルを複数化して各々
に電気信号を順次送ることにより走査を行なう方式が考
えられたが、この場合にはインク粒子を制御するための
袋贋を各々のノズルに１つずつ対応させて取り付ける必
要があった。従ってノズルの密度は上記の制御装置の大
きさによって制約され、ノズルの高密度化には限界があ
り、又同時に装置が複雑となっていた。本発明の目的は
前記従釆技術に鑑み、インクジェット式記録装置の高速
化および複数個ノズルの高密度化を可能ならしめること
である。第１図に本発明の−実施例であるインクジェッ
ト式記録装置のヘッド部を示す。

圧力発生体１を端部に設け、その対向には圧力発生体１
に対してノズル列方向に額斜するようにノズルプレート
２を取り付け、それらの間にインク液３を充満する。ノ
ズルプレート２にはノズル２ａ，２ｂ，…２ｎが一列に
並ぶように設けられている。圧力発生体１をパルス発生
器４でパルス駆動することによりインク液３中を圧縮波
が一層ずっノズルプレート方向に伝搬するが、ノズルプ
レート２が煩斜しており、したたって各ノズル２ａ，２
ｂ，…から圧力発生体１までの距離が順次異なるので、
各ノズル間で圧縮波が到達する時間に差が生じ、各ノズ
ルよりインク粒子を順次時系列で飛び出させることがで
きる。その結果自動的に走査を行なわせることができる
。なお、ノズルプレート２の前面に置かれた制御電極５
はインク粒子のＯＮ・ＯＦＦを制御するものであるが、
前記のようにインク粒子は順次時系列で飛び出るため、
一枚の制御電極５に順迅制御信号を送ることにより、個
々のインク粒子に対してＯＮ・ＯＦＦを制御することが
できる。すなわち、パルス発生器４からの信号に同期し
て制御回路６を動作させることにより、外部からの入力
信号をパルス発生器４からの信号に同期して制御電極５
に印加することができる。

一方、圧力発生体１もパルス発生器４からの信号に同期
して動作するので、個々のノズルから出るインク粒子と
制御電極の電位とが同期し、個々のインク粒子を外部か
らの入力信号に従って制御することができる。制御電極
５は開閉電極又はチャージ用電極として動作するもので
、一枚の電極に、ノズル２ａ．２ｂ，・・・２ｎに対向
して閉口５ａ，５ｂ，…５ｎを設け、その間を通り抜け
るインク粒子を制御するものである。

この制御電極５としては格子状あるいは針状等のインク
粒子を制御できる形状のものであれば、いずれのもので
も適用することができる。インク液３はポンプ７により
加圧されており、圧力発生体１によって発生した圧縮波
によってノズル２よりインク粒子が飛び出す状態になっ
ている。

この加圧力は制御電極５によるインク粒子の制御の方法
によって異なる。すなわち制御電極５を開閉電極とし、
ノズルを負電位、制御電極を正又は霧電位にしてノズル
電極間の電界によりインク粒子のＯＮ・ＯＦＦを制御す
る場合には、圧縮波がノズルに到達したとき制御電極５
が正電位であればインクが飛び出し、受電位であれば出
ないよう加圧力により調整される。又制御電極５をチャ
ージ用電極とし、それによ・つて帯電したインク粒子を
偏向電極により偏向させてＯＮ・ＯＦＦを制御する場合
は、インクは圧縮波によってただちに飛び出るように加
圧される。ノズルプレート２の内側部におけるノズル２
ａ，２ｂ，・・・の径（ないいま開□面積）は圧力発生
体１からの距離に応じて大きくするのが望ましい。

すなわち、図からも明らかなように、ノズル２ｂの径は
２ａのそれよりも大きく、２ｃの蚤は２ｂのそれよりも
大きい。このようにして圧力発生体１から最も遠い位置
にあるノズル２ｎの径が最も大きく選ばれている。これ
により、インクの中での圧縮波の減衰によるノズル間で
の波圧の差を補正し、各ノズルから同じ大きさのインク
粒子が出るようにすることができる。本発明によるイン
クジェット式記録装置では、１つのヘッド中に複数個の
ノズルが設けられているので、それ自体で主走査が行な
われる。

したがって印字幅が４・さし、場合には、ヘッドの移動
あるいは紙送りによって副走査を行なう。印字幅が大き
い場合は１つのヘッドによる主走査に伴って間欠的にヘ
ッドを横方向へ移させるか、あるいはヘッドを複数個、
印字叩富の分だけ並べることにより主走査を行ない、副
走査は前記と同じ方法により行なう。また主走査の速度
、すなわち単位時間当りに出るインク粒子ｆは、インク
中の音波伝搬速度ｖ、ノズルプレート２の傾き８、ノズ
ル間隔ｄによってｆ＝ｖ／船ｉｎ８のように表わさせる
ので、ノズルプレート２の煩きを変えることによって走
査速度を調節するることが可能である。さらに、前述の
走査速度で発生するィン．ク粒子を制御電極５で制御す
るためには、周波数ｆのパルス電位を前記制御電極５に
印加すればよい。つぎに、具体的数値を述べる。インク
粒子による記録ドットの密度を８ドット／豚とすると、
ノズル間隔ｄ（肋）は１／＄ｉｎｏであり、前記ノズル
プレート２の懐き８を４５度にすると、インク液中の音
波伝盤速度Ｖは約１５００×１ぴ肌／Ｓであるから、前
記周波数ｆ‘ま前述の式から１５００×１ぴ／（１．２
５×１０‐２）＝１２×１び（Ｈｚ）すなわち、約１小
山ｚとなる。この値は制御電極５を十分な精度で制御で
きる周波数である。第２図は本発明の他の実施例で、圧
力発生体８の大きさをノズルプレート２よりも大きくし
、インク液３中を伝搬する圧縮波が完全に平面波となる
ようにしたものである。

以上のように、本発明においてはノズルプレートの各ノ
ズルから順次時系列でインク粒子を飛び出させることが
できるので、自動的に走査することができ、かつ高速で
印字を行なうことができる。

またノズルを高密度に設けることができる。さらに、イ
ンク粒子を制御するための電極が一つでよいため、ヘッ
ド晃造が簡単になる。また、第２図に示したようにヘッ
ドを変形すると、ノズルに達する圧縮波が平面波となる
ので、各々のノズルからより確実にインク粒子を順次飛
び出させることがでる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である印字装置の断面図、代
２図は他の実施例の髪部断面図である。 １，８・・・圧力発生体、２・・・ノズルプレート、３
・・・インク、４・・・パルス発生器、５・・・制御電
極、６・・・制御回路。 寛ｌ図 葵２図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インクジエツト式記録装置において、パルス発生器
   によつて駆動される圧力発生体と、一列に配設された複
   数のノズルを有し、前記圧力発生体に対向配置され、か
   つ前記圧力発生体から各ノズルまでの距離が互いに相違
   するように、前記ノズル列方向に傾斜されたノズルプレ
   ートと、前記圧力発生体およびノズルプレート間に充満
   されたインク液と、前記インク液を加圧する手段とを具
   備したことを特徴とするインクジエツト式記録装置。 ２ 特許請求の範囲第１項において、圧力発生体からの
   距離に応じて、ノズルの内側径を大きくしたことを特徴
   とするインクジエツト式記録装置。 ３ 特許請求の範囲第１項または第２項の装置において
   、圧力発生体をノズルプレートより大きくしたことを特
   徴とするインクジエツト式記録装置。