JPS6130909B2 - - Google Patents

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JPS6130909B2
JPS6130909B2 JP381578A JP381578A JPS6130909B2 JP S6130909 B2 JPS6130909 B2 JP S6130909B2 JP 381578 A JP381578 A JP 381578A JP 381578 A JP381578 A JP 381578A JP S6130909 B2 JPS6130909 B2 JP S6130909B2
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JP
Japan
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control electrode
liquid ink
ink
voltage
aperture
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JP381578A
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Yukio Nishimura
Masahiro Haruta
Yasushi Takatori
Katsuhiko Nishide
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Canon Inc
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • 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
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2002/061Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink

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

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、液体(後述の記録媒体に情報を記録
するための流体)の流れを制御するための加速制
御電極、バイアス電極の外に前記流体の流れを減
速するための減速制御電極を設け、前記流体の噴
出量を安定に制御した記録装置に関する。
〔従来の技術〕
流体の流れを制御する記録装置として、例えば
第1図aのような、液状インクの静電吸引機構が
考えられている。第1図a〜dにおいて、1は常
時高電圧が印加されているバイアス電極、2は記
録媒体、4は電気絶縁性で撥水性(水をはじく性
質)の開孔部材、5は加速制御電極、9は電気絶
縁性で親水性の開孔部材である。第1図bのよう
に入力信号電圧が加速制御電極5に印加される
と、開孔部8に作用する周縁電界10とバイアス
電界3とのベクトル電界によつて液状インク面に
電荷が誘起され、そのクーロン力によつて、液状
インク7は第1図cに示す位置まで開孔内部を上
昇する。そして第1図dに示す如く液状インク7
を突出形状にすることによつてそこに電界集中を
起こさせ、飛翔力を発生させる。この装置の長所
は、バイアス電極の印加電圧を一定に保つていて
よいから、マルチノズル化(多くのノズルを設け
ること)が容易となる点である。この装置では噴
射を始めたインクは液状インク7の凝集力が大き
ければ、インクの補給が続く限り絶えず噴射が行
なわれるであろうと考えられる。しかし、実際に
はインクの補給口を毛細管にしているため、液状
インク7にくびれが発生し、インクの噴射は停止
する。この時、液状インク7の噴射量は加速制御
電極に対する印加電圧と印加時間によつて決定さ
れてある値におちつく。このように、インクの補
給口近傍を毛細管状態にすることによつてインク
の噴射量を制御する構造は安価な手段である。
〔発明が解決しようとする問題点〕
しかしながら、前述した様な制御構造では、液
状インク7の噴射量が不安定で信頼性に欠ける場
合があるという欠点があつた。
〔問題点を解決するための手段〕
前記問題点を解決するために、本発明では、液
状インクが飛翔するための開孔部と該開孔部の噴
射方向先端側に配設した加速制御電極及び上記開
孔部の上記噴射方向先端側とは反対側に配設した
減速制御電極と、上記開孔部に対向して噴射方向
側に設けられたバイアス電極とを有し、上記液状
インクと上記バイアス電極との間に上記液状イン
クが上記開孔部から飛翔しない大きさのバイアス
電圧を印加する手段と、該印加の際に上記液状イ
ンクと上記加速制御電極との間に入力信号に応じ
て上記バイアス電圧と同極性の電圧を印加する手
段と、該印加に次いで上記液状インクと上記減速
制御電極との間に停止信号に応じて上記バイアス
電圧と同極性の電圧を印加する手段とにより、上
記開孔部から選択的に上記液状インクを飛翔させ
る事により記録を行なう記録装置を提供する。
以下、図によつて本発明の説明を行なう。
〔実施例〕
第2図a,bは減速制御電極20を親水性開孔
部材の内面に設けた本発明第1実施例の画像形成
装置である。
第2図aにおいて、11は常時高電圧が印加さ
れているバイアス電極、12は記録媒体、14は
電気絶縁性があり撥水性を有する開孔部材(基
体)、15は加速制御電極、16は電気絶縁性、
撥水性の被覆、17は液状インク(流体)、18
は開孔部、19は電気絶縁性と親水性を有する開
孔部材(基体)、20は減速制御電極である。
そして直流電源21,22,23を直列に接続
して前記電源21のマイナス極を液状インク17
に、プラス極をスイツチ24を介して減速制御電
極20に接続し、前記電源22のプラス極をスイ
ツチ25を介して加速制御電極15に、高圧直流
電源23のプラス極をバイアス電極11にそれぞ
れ接続する。
本発明の第1実施例において、液状インク17
とバイアス電極11との間に液状インク17が開
孔部18から飛翔しない大きさのバイアス電圧を
印加する手段としては直流電源21,22、及び
23が用いられ、液状インク17と加速制御電極
15との間に入力信号に応じてバイアス電圧と同
極性の電圧を印加する手段としては直流電源21
及び22が用いられ、液状インク17と減速制御
電極20との間に停止信号に応じてバイアス電圧
と同極性の電圧を印加する手段として直流電源2
1が用いられる。
以上述べた構成において、第3図a〔又はb,
c〕に示すような入力信号電圧が加速制御電極1
5に印加されると、開孔部18に作用する周縁電
界(前述した)とバイアス電界13とのベクトル
電界によつて液状インク面に電荷が誘起され、そ
のクーロン力によつて液状インク17は前述の如
く開孔内部を上昇する。その時の液状インク表面
の高さの時間的変化を表わしたものが第3図dで
ある。第3図dはt=(B′−A)sec(=T1secと
する)の間にインク液面が開孔部先端18′まで
上昇することを表わす。入力信号電圧の波形とし
ては、第3図aの他に第3図b,cでも良い。但
し前記b,cの場合には液状インクか開孔部先端
18′へ上昇するにつれて入力信号電圧を次第に
降下させ、入力信号電圧の印加時間をT1secより
短かくしなければならない。なぜならば入力信号
電圧は液状インクを開孔部先端18′まで上昇さ
せるクーロン吸引力を与えるが、更に開孔部先端
18′から噴射しようとするインクに対しては逆
にクーロン抵抗力として働くので、T1sec後に液
状インクが開孔部先端18′に達する以前に前記
クーロン抵抗力を消滅させるためである。
ここで、第4図aに示すように、液状インクが
突出した形状をとれば、バイアス電極11によつ
て生じたバイアス電界13が前記液状インク17
の突出部へ集中する。これは周囲の開孔部材が絶
縁性なので、前記突出した液状インク17(導電
性)電磁気学的にも周囲から突出しているとみな
せるからである。もし開孔部材が液状インク17
より導電率の大きな材料、即ち金属材料で構成さ
れていなければ前記電界は液状インク17へは集
まらず前記金属材料へ逃げるので放電を繰返すだ
けとなる。従つて、この場合には電気エネルギー
は力学的エネルギーに変換されない。そして、液
状インク先端に対する電界集中Eが の時、インクは噴射する。前記式は液状インクに
作用する静電吸引力が表面張力を上まわるための
条件である。但し、αは液状インクの表面張力係
数、εは真空中の誘電率、εsは媒質の誘電係
数、Rは開孔の半径である。このようにして
T1secの後に開孔部先端18′からインクは噴射
しはじめる。第3図dのB′H′の破線部分はイン
クが噴射中であることを表わす。そこで、加速制
御電極に入力信号が印加されてからT2sec後(T2
=H′−Aとする)に、第3図e〔又はf〕に示
した停止信号電圧を減速制御電極20に印加する
と、減速制御電極近傍の液相−固相界面周面の液
状インク表面に反対電荷26(第4図a)が誘起
され、その周囲にクーロン引力が生ずる。減速制
御電極20の周囲を覆う絶縁被覆27が充分薄
く、更にその誘電率が大きければ、非常に低い電
圧でも大きな静電引力を発生させることができ
る。開孔内部側面に直角に作用する静電引力は摩
擦抵抗の如く働くので、液状インク17は減速制
御電極20の周面近傍を通過しにくくなり、流れ
の連続性が失われてくびれが発生する。このくび
れは瞬間的に発達し、これに表面張力が手伝うの
で液状インク17は第4図bに示すように液状イ
ンク17と17′に分離する。第3図dではH′よ
り右の立下りはこのような液滴分離を表わす。本
発明の構成は、本来マルチオリフイスにおいて真
価を発揮できるものであり、次にマルチオリフイ
スとした本発明第2実施例の説明を行なう。尚、
本発明第2実施例は、マルチオリフイスとしたか
否かという点以外については、前記本発明第1実
施例と本質的に同じである。
第5図a,bにおいて開孔部材14aは厚さ50
〜100μの撥水性と電気絶縁性にすぐれるポリイ
ミドフイルム、テトラフルオルエチレン(テフロ
ン)フイルム等が適する。まず所定のフイルム
(基体)の両面(上面と下面)に銅やアルミ等の
メタル蒸着層導電性物質を付着し積層とする。そ
の上に集積回路技術で公知のパターン焼付け技
術、それに引続くエツチング技術を駆使して第5
図aに示したような加速制御電極パターン15
a,15b,15c等を、更にその裏面に第5図
bに示す減速制御電極20a等を設置する〔第5
図bは第5図aを矢印28の方向から見た開孔部
18aの断面図である〕。そして、開孔部18
a,18b,18c等の孔あけ加工は微細加工技
術で公知の物理的方法及び科学的方法、例えばレ
ーザ加工技術、電子ビーム加工技術、超音波加工
技術、及びエツチング加工技術等の何れかによる
か又は直径50〜100μ以上なら特殊な治具ボーラ
を使つて機械加工で孔をあける。次に、第5図b
の如く加速制御電極15a、減速制御電極20a
を絶縁被覆16a,27aで覆う。更に、開孔部
先端出口の周縁及び開孔部内壁周面にインク反撥
層(撥水層)を設置する。しかし、前記フイルム
の両面、及び開孔部内壁を優れた撥水性を兼ね備
えた絶縁被覆材料で同時にコーデイングすると製
作工程を簡略化する事が出来る。この意味におい
てテフロンコーテイング材は最適の材料である
(但し、減速制御電極の被覆には親水性材料を使
つても良い)。第6図は、このようにして製作し
た本発明の記録装置において、バイアス電極11
aに、常時2〜3KVの電圧を印加した状態を示
す。今、入力信号電圧100〜200Vが加速制御電極
15a,15cに200μsecの間印加され、加速制
御電極15bには信号が印加されなかつたとする
と、開孔部18a,18cから印刷媒体12aへ
向かつて液状インク17a,17cが噴射する。
そして、加速制御電極15a,15cに対する入
力信号電圧がカツトオフすると同時に減速制御電
極20aに10〜20Vの電圧を印加すると、残され
た液状インク17の噴射が停止する。この噴射を
停止させる機能を有する減速制御電極20aに
は、もう1つの機能、つまり、液面制御の機能を
有する。即ち、インクが噴射した直後の開孔部1
8a,18cに面するインク液面とインクが噴射
しなかつた開孔部18bに面するインク液面とで
は液面の状態が異なつている。つまり、開孔部1
8a,18bの液面は乱れが発生しているが、こ
の減速制御電極20aに対する電圧印加は前記液
面の乱れを早急に緩和、鎮静させ、各開孔部に面
する液面の位置を同一に揃えるように作用する。
従つて次に噴射する液状インクの噴射量を安定な
ものにする。
〔発明の効果〕
このように本発明の記録装置は、減速制御電極
を設ける事によつて流体の噴射量を安定に制御
し、質の良い記録画像を得る事ができる。
【図面の簡単な説明】
第1図aはインク噴射装置(記録装置)の断面
図、第1図b,c,dは開孔部を上昇する液状イ
ンクの様子を表わした断面図。第2図aは本発明
第1実施例における記録装置の断面図、第2図b
は基体を貫いている開孔部の断面を示した斜視
図。第3図a,b,cは加速制御電極に印加する
電圧の波形図、第3図dは開孔部に液面の位置を
表わしたグラフ図、第3図e,fは減速制御電極
に印加する電圧の波形図。第4図aは本発明第1
実施例において開孔部を上昇した液状インクの様
子を表わした断面図、第4図bは第1実施例にお
いて開孔部を上昇した液状インクが分離した瞬間
を示した断面図。第5図aは本発明第2実施例に
用いる制御電極の配置を示した斜視図、第5図b
は第2実施例に係る開孔部の断面図。第6図は本
発明第2実施例におけるマルチオリフイスの記録
装置を示した断面図、である。 なお図において、1,11,11a……バイア
ス電極、2,12,12a……記録媒体、3,1
3……バイアス電界、4,14……絶縁性、撥水
性の開孔部材、5,15,15a,15b,15
c……加速制御電極、6,16……絶縁性、撥水
性被膜、7,17,17′,17a,17c……
液状インク、8,18,18a,18b,18c
……開孔部、9,19……絶縁性、親水性の開孔
部材、10……加速制御電極による周縁電界、2
0,20a……減速制御電極、21,22,23
……直流電源、24,25……スイツチ、27,
27a……絶縁性被膜である。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 液状インクが飛翔するための開孔部と該開孔
    部の噴射方向先端側に配設した加速制御電極及び
    上記開孔部の上記噴射方向先端側とは反対側に配
    設した減速制御電極と、上記開孔部に対向して噴
    射方向側に設けられたバイアス電極とを有し、上
    記液状インクと上記バイアス電極との間に上記液
    状インクが上記開孔部から飛翔しない大きさのバ
    イアス電圧を印加する手段と、該印加の際に上記
    液状インクと上記加速制御電極との間に入力信号
    に応じて上記バイアス電圧と同極性の電圧を印加
    する手段と、該印加に次いで上記液状インクと上
    記減速制御電極との間に停止信号に応じて上記バ
    イアス電圧と同極性の電圧を印加する手段とによ
    り、上記開孔部から選択的に上記液状インクを飛
    翔させる事により記録を行なう記録装置。 2 特許請求の範囲1において 前記加速制御電極と減速制御電極を前記開孔部
    を有する部材の一方の面と他方の面にそれぞれ蒸
    着した導電性物質で構成した記録装置。
JP381578A 1977-10-01 1978-01-18 Recorder Granted JPS5497425A (en)

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US05/945,533 US4263601A (en) 1977-10-01 1978-09-25 Image forming process
DE19782842538 DE2842538A1 (de) 1977-10-01 1978-09-29 Verfahren und vorrichtung zur bilderzeugung

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JP381578A JPS5497425A (en) 1978-01-18 1978-01-18 Recorder

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56167465A (en) * 1980-05-30 1981-12-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Recording head for ink jet recording
JPS57148662A (en) * 1981-03-11 1982-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet recording device
JPS57148664A (en) * 1981-03-11 1982-09-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet recording device
JPS57156267A (en) * 1981-03-19 1982-09-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ink jet recording device
US4477869A (en) * 1983-04-28 1984-10-16 Burroughs Corporation Pulsed aperture for an electrostatic ink jet system
JPS60259457A (ja) * 1984-06-06 1985-12-21 Matsushita Electric Ind Co Ltd インクジエツト記録ヘツド
JP3745435B2 (ja) * 1996-02-06 2006-02-15 富士写真フイルム株式会社 画像形成装置および画像形成方法
DE60330297D1 (de) * 2002-07-30 2010-01-14 Fujifilm Corp Elektrostatischer Tintenstrahldruckkopf
JP4893111B2 (ja) * 2006-05-31 2012-03-07 井関農機株式会社 コンバイン
JP5266456B2 (ja) * 2009-02-17 2013-08-21 浜松ナノテクノロジー株式会社 吐出ヘッド
KR101432237B1 (ko) * 2012-11-07 2014-08-21 엔젯 주식회사 하이브리드형 잉크 토출 장치
EP3050706A1 (en) * 2015-01-29 2016-08-03 ETH Zurich Multi-nozzle print head

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