JPS6046257A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPS6046257A
JPS6046257A JP15458083A JP15458083A JPS6046257A JP S6046257 A JPS6046257 A JP S6046257A JP 15458083 A JP15458083 A JP 15458083A JP 15458083 A JP15458083 A JP 15458083A JP S6046257 A JPS6046257 A JP S6046257A
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JP
Japan
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ink
recording paper
orifice
voltage
flying
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JP15458083A
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English (en)
Inventor
Masahiro Takahashi
正弘 高橋
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by NEC Corp, Nippon Electric Co Ltd filed Critical NEC Corp
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Pending legal-status Critical Current

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    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14201Structure of print heads with piezoelectric elements
    • B41J2/14233Structure of print heads with piezoelectric elements of film type, deformed by bending and disposed on a diaphragm
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2002/061Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink

Landscapes

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

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】 本発明は、圧電素子に電気パルスを印加する事により噴
射室の体積を減少させ、適時インク滴を飛翔させるドロ
、プオンデマンド屋インクジェット・\、ドの飛翔特性
の改善を行なったインクジェット記録装置に関するもの
である。
まづ従来のドロップオンデマンド屋インクジェットヘッ
ドについて説明する。第1図4、その基本的な一実施例
を示す構成断面図である。噴射室1の一端は、インク滴
噴射用オリフィス2を辿して大気中にGti放されてお
り、他の一端はインク供給孔3に通じている。インクは
インク供給孔3を通してインクタンク(図示せず6 )
より噴射室1に供給される。
噴射室lの壁の一部を構成する可撓性上部プレート4に
は、圧電素子5がはりつけられておりノXIイモルフを
構成している。圧電素子5に電気)<)レスを印加する
事により、上部プレート4が噴射室lの体積を減少させ
る方向にたわみ内部に圧力波21IE発生し、この圧力
波によりオリフィス2より記録紙7に向ってインクW4
6が噴射される。
このドロ、プオンデマンド屋インクジェットヘ7ドを用
いfC記録装置は、 (1) ″JM時インクを発生できる為インクの経時変
化が良好。
(2) インク回収装置等が不用の為、構成がシンプル
。故に低価格の記録装置が実現できる。
(3) 低騒音、 (4) 普通紙に記録できる、 (5) インクを替える事により容易にカラー化できる
(6) マルチノズル化が容易であり高速化が可能。
などの優れた特徴を存しているが、その欠点としてイン
ク滴排出能力が小さい事があげられる。この弊害として
インク滴飛翔速度が一般KtJsさくインク滴飛翔特性
が悪化しやすい等の不都合が生じていた。例えばコンテ
ィニュアス型インクジェットへ、ドではインク滴飛翔速
度は10〜20m/sであるのに対してドロ、ブオンデ
マンド屋インクジェットヘッドでは、通常3〜4 m/
 S と小さい。この様にインク滴飛翔速度が低速であ
ると飛翔中に空気流の影響を受けやすくドツトの位置決
め精度が悪化し、印字品質の低下を招くと言う大きな問
題があった。この問題は、高解度な記録装置やヘッドの
移動速度の速い高速記録装置程その影響が大きくなる。
またインク滴排出能力の小さい為にノズルの先端にイン
ク滴が付着すると云う問題も付着したインク滴に引きず
られてインクの飛翔方向がずれてしまう。この現象は、
記録装置に備えられたへ、ドクリーニング機構(図示せ
ず。)Kより、ノズル先端がクリーニングされるまで解
消しない事が多い。インク滴排出能方向上の一方法とし
て圧電素子自身をもっと大型にして排出能力を増大させ
る事も考えられるが、現実には、ヘッドの小型化、集積
化、マルチノズル化がめられており圧電素子自身に対し
ても小型化が要求されている。さらに滴生成周波数向上
の為にもヘッドの小型化が有力であり、圧電素子の大型
化は極めて非現実的な解決策といえる。この様に従来の
ドロ、プオンデマンド型インクジェ、ト記録装置では、
インク滴排出能力が概して小さく、この問題は、今後、
ヘッドの小型化、集積化に伴ってますます大きな問題と
なる。
本発明の目的は、前記欠点を解消する為にインク滴排出
能力およびインク滴飛翔速度の大きいドロ、プオンデマ
ンド型インクジェット記録装置を提供する事にある。
本発明ニ二よれに、前述したドロ、プオンデマンド型イ
ンクジェ、トヘッドに記録用紙の裏側に配置された対向
電極と、インク滴噴射用オリフィスとこの対向電極間に
電位を与える高圧電源とを付加したインクジェット記録
装置が得られる。
以下、実施例に従って本発明を説明する。
第3図は、本発明によるインクジェット記録装置の一実
施例の構成断面図である。噴射室l、インク演噴射用オ
リフィス2.インク供給孔3、可撓性上部プレート4、
圧電素子5、および記録用紙6は第1図の従来のドロッ
プオンデマンド歴インクジェットヘッドと同じである。
対向電極8は、インクジェットヘッド側から見て記録紙
7の裏面に配置されており、高圧直流電源9は、インク
ジェットヘッドとこの対向電極8の間に高電圧を印加し
ている。本実施例では、インクジェットへ。
ドの部材が金属であることを想定している。インクジェ
ットヘッドの部材が非導電性の場合は、インクに接する
部分に電極をつける必要がある。インク滴排出原理は次
の様になる。
電圧素子5に印加電圧を印加する事により圧電素子5と
可撓性上部プレート4によって構成されるバイモルフが
、噴射室1の容積を減少せしめる方向にたわみ、内部に
圧力波が発生し、この圧力波によりオリフィス2より記
録紙7に向ってインク滴6が噴射される。インク滴6は
、インクジェ、トヘ、ドを離れる瞬間に負の電荷が帯電
され、インクジェットヘッドと対向電極80間に生じて
いる静電界で加速され10 m/ S以上の充分な速度
を得て記録紙7に到達し記録用紙上にドツトを形成する
本発明のインクジェット記録装置では、インク滴の排出
は、従来のオンデマンドへ、ドにまかせ、排出後は、イ
ンクジェットと対向電極8との間の静電界により加速す
る方式を採っている。
さて同様に静電加速を利用した記録装置に特公昭36−
13768号が前記特公昭36−13768号公報によ
れば、インク滴排出および加速の両方を静電加速によっ
て実現している。その為本発明に比べて次の短所を有す
る。
(1) インク排出を静電加速のみにたよっているため
に高圧直流電源の電圧が太きい、、(本発明の3倍程度
必゛要) (2) インク排出を静電加速にたよっているためにイ
ンク滴の生成が困難でありインクが糸状になる事が多い
(3) インク排出を静電加速にたよっているためにイ
ンク滴の初速がOm/ Sであり紙面到達時の速度が比
較的41さくなる。
(4) 静電界を大きくする為にノズルと記録用紙間の
キャップを0.3〜05鰭 と小さくしなけれdならな
い。この為、ノズルと用紙の接触事故が発生しやすい。
(5) インクc滴)の排出の制御の為に高圧直流電圧
を各ノズル毎に印字データに従ってオン、オフする必要
があるが、このような高圧直流電圧を制御するのは、困
難である。
さて本発明においては、インクジェットヘッドと記録紙
7とのギャップは、小さい程高圧直流電源9の電圧を小
さくできるが、インクジェットへ、ドノズル先端と記録
紙との接触を防ぐ為に0.6〜1.0朋に調整するのが
好ましい。この様にギヤ。
プを比較的大きくとれるのも本発明の利点である。
本実施例においては、対向電極はプラテンをかねて円筒
形のものを想定しているが棒状や他の形状のものでも構
わない。
高圧直流電源の電圧は、前述の特公昭36−13768
号の場合圧電素子5に印加電圧を印加する事なしに静電
引力だけでインク滴が飛翔を開始する電圧以上が必要で
あるが、本発明の場合その1 一以下、−程度が適当であった。
3 本発明によれば、インク滴の排出までも静電引力によっ
て行なう必要がないので、比較的、小さな静電界で済み
、しかもこの静電界を制御する必要がない為に制御が非
常に楽になる。
高圧直流電源9は、インク滴に帯電した分の電流しか流
れなG1ので電流容量が小さくてすみ、小型のもので充
分である。
本発明によるインクジェット記録装置により、従来3〜
4m/S が上限であったインク滴飛翔速度を容易に1
0m/sを越えるものとし、空気流によるドア1位置決
め精度の悪化やバラツキを大幅に軽減し、さらにインク
だれによるインク滴の飛翔方向性悪化を防止する事がで
き高品質な記録が達成された。
以上訝明してきた様に本発明によれば、従来のドロ、ブ
オンデマンド型インクジェット記録装置に対向を極と小
電流容量の高圧1α流電源を付加する事のみによって、
従来のインク滴飛翔速度を一挙に2@以上に向上させ、
従来のドロ、プオンデマンド記録装置に見られたドア1
位置決め精度の悪化やインクだれによる飛翔方向性悪化
を防止したインクジェット記録装置が得られる。さらに
本発明によるインクジェット記録装置は、圧電素子は、
単にインク滴を排出するだけでよい為、圧電素子の負坦
が軽減され、圧電素子の小屋化、ひいては、インクジェ
、トヘ、ド自身の小型化、賃集積化が達成できると云う
利点も持っている。
実施例においては、シングルノズルのものについて説明
してきたが、これがマルチノズルにも適用できるのは云
うまでもない、しかもマルチノズルの場合であっても、
対向電極、高圧直流を源は、各ノズル間で共存できるた
め新たに増設する必要はなく、゛装置のコスト高につな
がらないと言う利点も有している。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来のドロップオンデマンド型インクジェット
ヘッドの構成断面図、第2図(a)は正常時のインク排
出状態図、第2図(b)はノズル先端にインクだれのあ
る場合のインク排出状態図、第3図は本発明の一実施例
の構成断面図である。 図において、 l・・・噴射室、2・・・インク滴噴射用オリフィス、
3・・・インク供給孔、4・・・可撓性上部プレート、
5・・・圧電素子、6・・・インク滴、7・・・記録紙
、8・・・対向電極、9・・・高圧直流電源、をそれぞ
れ示す。 代理人弁理士 内原 晋 オ1図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. インク噴射室と、これに連らなるインク供給孔と、一端
    はインク噴射室に連なり他の一端は、大気中に開放され
    たインク滴噴射用オリスイスと、前記インク噴射室の壁
    の一部を構成する可撓性上部プレートと、この上部プレ
    ートに貼りつけられた圧電素子と、この圧電素子に電気
    パルスを与える圧電素子駆動回路と、前記インク滴噴射
    用オリフィスに対向して配置される記録用紙と、この記
    録用紙の裏側に配置された対向電極と、前記インク滴噴
    射オリフィスとこの対向電極間に電位を与える高圧電源
    とを備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
JP15458083A 1983-08-24 1983-08-24 インクジェット記録装置 Pending JPS6046257A (ja)

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JP15458083A JPS6046257A (ja) 1983-08-24 1983-08-24 インクジェット記録装置

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JP15458083A JPS6046257A (ja) 1983-08-24 1983-08-24 インクジェット記録装置

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JPS6046257A true JPS6046257A (ja) 1985-03-13

Family

ID=15587319

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Application Number Title Priority Date Filing Date
JP15458083A Pending JPS6046257A (ja) 1983-08-24 1983-08-24 インクジェット記録装置

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JP (1) JPS6046257A (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5646659A (en) * 1991-10-31 1997-07-08 Canon Kabushiki Kaisha Ink jet recording apparatus, and method with control of ink drops and ink mist
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