JPS6336954B2 - - Google Patents

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JPS6336954B2
JPS6336954B2 JP57107920A JP10792082A JPS6336954B2 JP S6336954 B2 JPS6336954 B2 JP S6336954B2 JP 57107920 A JP57107920 A JP 57107920A JP 10792082 A JP10792082 A JP 10792082A JP S6336954 B2 JPS6336954 B2 JP S6336954B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
air
discharge port
electrode
inkjet recording
Prior art date
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Application number
JP57107920A
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English (en)
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JPS58224756A (ja
Inventor
Tamotsu Kojima
Masayoshi Miura
Hiroyuki Naito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP57107920A priority Critical patent/JPS58224756A/ja
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Publication of JPS6336954B2 publication Critical patent/JPS6336954B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/135—Nozzles
    • B41J2/145—Arrangement thereof
    • B41J2/155—Arrangement thereof for line printing

Landscapes

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクジエツト記録ヘツドに関し、特
に空気流と静電力を利用したインクジエツト記録
ヘツドの改良に関する。
第1図は、空気流と静電力を利用したインクジ
エツト記録装置を示す。絶縁性の空気ノズル板2
には空気吐出口1が穿孔されており、ノズル板2
と平行して導電性のインクノズル板3が配置され
ており、かつ前記インクノズル板3には空気吐出
口1に対向してインク吐出口4が穿孔されてい
る。
空気供給路8には、空気供給源より略一定流速
の空気流が流入し、環状構造の空気室9において
均一化され、前記空気ノズル板2とインクノズル
板3とにより生じる空気層7の周辺より流入し、
空気吐出口1より流出している。この空気流は空
気吐出口1の近傍で急激に変化しているため、イ
ンク吐出口4より空気吐出口1に至る空間には急
激な圧力勾配の変化が生じている。
一方、インク吐出口4に隣接したインク室10
はインク溜り11とインク供給路6を介して連通
しており、前記インク溜り11内のインクは、空
気供給源より空気圧力によつて、圧力調整機構に
より調整された一定圧力が印加されている。これ
は、インクジエツト記録装置の非駆動時に、イン
ク吐出口4の近傍の空気圧力とインク吐出口4あ
るいはインク室10のインク圧力がほぼ等しくイ
ンク吐出口4内のインクのメニスカスが静止して
保たれるように調整するためである。
信号源5は空気吐出口1の周辺に設けられた電
極12とインクノズル板3に接続されており、電
極12とインク吐出口4の間に電位差が生じさせ
られる。この電位差による静電力によつて、イン
ク吐出口4に生じるインクのメニスカスが空気吐
出口1の方向に引き伸ばされる。さらに、インク
吐出口4から空気吐出口1に至る空間には急激な
圧力勾配の変化が生じているため、インク吐出口
4に生じるインクのメニスカスは一定長さ以上引
き伸ばされると前記圧力勾配の変化により加速さ
れ空気吐出口1より飛翔する。
第1図に示されたインクジエツト記録装置の信
号源5より発生される信号形態は、第2図に示す
ようなものである。第2図において、縦軸には電
極12とインクノズル板3との間の電位差が示さ
れており、横軸には時間が示されている。電極1
2とインクノズル板3との間には常時バイアス電
圧Vbが印加されている。このバイアス電圧Vbの
値はインク吐出口4に生じるメニスカスが保持さ
れた状態で飛翔するには至らない範囲の大きさに
設定される。また画像信号が入力された場合に
は、それに対応して、信号電圧Vsが前記バイア
ス電圧Vbに重畳して印加され、インク吐出口4
よりインク液が吐出可能な電位差Vが生じる。ま
た、信号電圧Vsのパルス幅Pwはインク液が吐出
可能である最小パルス幅Pwn以上の値である必要
がある。
第1図のインクジエツト記録装置では、前記バ
イアス電圧Vbが約500V、前記信号電圧Vsが約
500〜700Vであり、前記最小パルス幅Pwnが約
100μsであるが、このような駆動条件を改良しバ
イアス電圧Vb、信号電圧Vsを低下させ、最小パ
ルスPwnを小さな値にし、高速記録が可能で、低
電圧駆動による安価で安定したインクジエツト記
録装置として、第3図に示すものがある。すなわ
ち第3図の構成ではインク吐出口4が絶縁性の薄
板14と導電性の薄板15の接合体に穿孔されて
おり、かつインク室10に隣接した導電性の薄板
15が信号源5に接続され電極としての役割を果
している。
第3図の構成のインクジエツト記録装置では、
前記バイアス電圧Vbが約400V、前記信号電圧Vs
が約200〜600V、および前記最小パルス幅Pwnが
約50μsの駆動条件でインク液の吐出がなされるこ
とが明らかとなつた。
すなわち、前記バイアス電圧Vbを約100V低下
させることができ、また前記信号電圧Vsを約
300V低下させることができ、その可変範囲が約
200Vから約400Vの範囲に拡張することができ
た。この可変範囲が拡張したという事実はインク
液の吐出量の可変範囲が拡張されたことを意味し
ており、階調性のある画像記録が容易になつたこ
とを意味している。すなわち、第3図の構成で
は、200Vの低い信号電圧Vsで、インク液の吐出
量が少なく淡い画像を記録でき、600Vの高い信
号電圧Vsでインク液の吐出量が多く濃い画像が
記録できる。それに比較して従来のインクジエツ
ト記録装置では信号電圧Vsが約500〜700Vと可変
範囲が狭いため濃淡画像を記録することができな
かつた。さらに第3図の構成では、前記最小パル
ス幅Pwnが従来の約1/2の値になつており、高速
にインク液の吐出、停止がなされる。このこと
は、第3図の構成によれば、従来の約2倍の速度
で記録物の作成が可能であることを示している。
以上の構成を利用して、第4図に示されるよう
なマルチノズルインクジエツト記録装置が可能で
ある。
第4図において、絶縁性の空気ノズル板2には
空気吐出口1−1〜1−4が等間隔に穿孔されて
おり少なくとも空気吐出口1−1〜1−4の周辺
を含む片側表面に共通の電極12が設けられてい
る。空気ノズル板2に平行し、かつ電極12と反
対側に絶縁性の薄板14が設置されており、前記
空気吐出口1−1〜1−4に対向してインク吐出
口4−1〜4−4が穿孔されている。絶縁性の薄
板14とボデイ部材13とは共通のインク室10
を形成しており、インク吐出口4−1〜4−4に
連通するとともにインク供給路6を介してインク
溜りに連通している。またインク吐出口4−1〜
4−4のインク室10に面した周辺には各々独立
分離して電極15−1〜15−4が設けられてい
る。空気ノズル板2とボデイ部材13により形成
される空気室9には空気供給路8を介して空気流
が流入し、この空気流は空気ノズル板2と絶縁性
の薄板14により形成される空気層7を流れ、空
気吐出口1−1〜1−4より各々急激な曲りを生
じて流出している。一方インク室10内のインク
には一定の圧力が印加されており、インクジエツ
ト記録装置の非駆動時にインク吐出口4−1〜4
−4において各々安定してインクのメニスカスが
保たれるよう調整されている。
前記電極15−1〜15−4は各々信号源5−
1〜5−4に接続されており、信号源5−1〜5
−4に共通して接続された電極12との間に電位
差が独立して生じさせることができる。電極15
−1〜15−4と電極12との間に電位差が生じ
ると、第1図における説明から明らかなように、
それによつて生じる静電力と空気流による圧力勾
配の変化によつてインク吐出口4−1〜4−4よ
りインク液が吐出し、空気吐出口1−1〜1−4
を通つて飛翔する。第4図の構成はインク吐出口
あるいは空気吐出口が4個の場合の例であるが、
他の複数個(n個)のインク吐出口を有する場合
も可能であることは明らかであり、かつ各々のイ
ンク吐出口からのインク液の吐出が独立して制御
できるため、n倍の速度で記録物が作成可能であ
る。
第4図で示されたようなマルチノズルインクジ
エツト記録装置を構成する場合、インク吐出口4
−1〜4−4のインク室10側に独立した電極1
5−1〜15−4を設ける方法の他に、空気吐出
口1−1〜1−4近傍に独立した電極を設ける方
法も考えられる。この方法でも、ほぼ同程度の記
録物が作成可能である。
ところで、このようなマルチノズルインクジエ
ツト記録装置では、インク吐出口の位置と空気吐
出口との位置精度が極めて重要である。しかしイ
ンク吐出口の個数が数十個から数百個に及ぶとき
これらをすべて高精度に位置合せし、各インク吐
出口の有する特性をあるレベル以上にし、また特
性のバラツキを小さく押えることは、非常に困難
を伴ない、この点がマルチノズルヘツドの製造に
関しての大きな問題点であつた。また、空気吐出
口の数が数十から数百に及ぶとき、穴径の加工精
度を上げたり、当然のことながら、インク吐出口
と空気吐出口とのピツチが完全に一致していなけ
ればならないこと等、実に様々な問題があり、こ
の解決が強く望まれていた。
本発明はこのような欠点を解決するためになさ
れたものである。以下本発明の一実施例について
説明を行なう。
第5図は、本発明の一実施例を示すものであ
り、aは記録ヘツドの正面図、bは記録ヘツド中
央部の断面図である。絶縁性の薄板16とボデイ
部材17とは共通のインク室18を形成してお
り、インク吐出口19−1〜19−4に連通する
とともにインク供給路20を介してインク溜りに
連通している。また、インク吐出口19−1〜1
9−4のインク室18に面した周辺には、各々独
立分離して電極21−1〜21−4が設けられて
いる。空気ノズル板22とボデイ部材17により
形成される空気室23には空気供給路24を介し
て空気流が流入し、この空気流は空気ノズル板2
2と絶縁性の薄板16により形成される空気層2
5を流れ、インク吐出口19−1〜19−4の配
置方向に長くのびたスリツト状の空気吐出口26
から流出する。空気吐出口26により各インク吐
出口付近には急激な曲りを生じて空気流が流れて
いる。空気吐出口26の周辺を含む片側表面には
共通電極27が設けられている。電極21−1〜
21−4は各々信号源28−1〜28−4に接続
されており、信号源28−1〜28−4と共通電
極27との間に電位差が生じると、第1図におけ
る説明から明らかなように、それによつて生じる
静電力と空気流による圧力勾配の変化によつてイ
ンク吐出口19−1〜19−4よりインク液が吐
出する。空気吐出口26は、各インク吐出口19
−1,19−2,19−3,19−4に対して共
通の空気吐出口となつている。このため、インク
吐出口19−1,19−2,19−3,19−4
と空気吐出口26との位置合せが、極めて容易と
なる。また、空気吐出口26の穴加工が不用とな
り、例えば第6図に示すようにスペーサ30を介
して2枚の空気ノズル板31,32の端面ではさ
む構造とすることにより、容易に製作可能であ
り、空気ノズル板31,32、2枚の製造コスト
は低く、穴径のバラツキ等の問題が解決できる。
27は電極である。また、第7図に示すように、
空気吐出口26の片側のみに片側電極33を設け
る構造としても、インク液の吐出は十分可能であ
り、良好な記録物が得られる。
マルチノズルインクジエツト記録装置を構成す
る場合第5図に示した構造の他に、第8図に示す
ように、インク吐出口19−5〜19−8のイン
ク室34側に共通電極35を設け、空気吐出口3
6の近傍に、インク吐出口19−5〜19−8に
対応して独立、電極37−1〜37−4を設ける
構造としても、インク液の吐出は同様に行なわ
れ、良好な記録物が得られる。
以上詳細に説明したように、本発明は空気流と
静電力を利用したインクジエツト記録装置におい
て、複数個のインク吐出口を一列に配置し、複数
個のインク吐出口に対向してインク吐出口配列方
向に共通の空気吐出口を設け、空気吐出口表面に
電界力を発生する電極を設けたものであり、空気
吐出口の製作が容易となり、インク吐出口と空気
吐出口との位置合せも容易となり、構造が簡単で
かつ特性のそろつたマルチノズルインクジエツト
ヘツドの提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本出願の先行出願に係るインクジエ
ツト記録装置を示す一部断面側面図、第2図は第
1図のインクジエツト記録装置の駆動信号波形
図、第3図および第4図は本出願人による他の先
行出願に係るインクジエツト記録ヘツドの断面側
面図、第5図a,bは本発明によるインクジエツ
ト記録ヘツドの一実施例を示す正面図および断面
側面図、第6図および第7図は各々本発明による
インクジエツト記録ヘツドの空気吐出口部分の実
施例を示す斜視図、第8図a,bは本発明による
インクジエツト記録ヘツドの他の実施例を示す正
面図および断面側面図である。 1……空気吐出口、2……空気ノズル板、3…
…インクノズル板、4……インク吐出口、5……
信号源、6……インク供給路、7……空気層、8
……空気供給路、9……空気室、10……インク
室、11……インク溜り、12……電極、13…
…ボデイ部材、14……絶縁性の薄板、15……
導電性の薄板、19−1,2,3,4……インク
吐出口、26……空気吐出口、27……共通電
極、30……スペーサ、33……片側電極、35
……共通電極、37−1,2,3,4……独立電
極。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 開口が一方向に拡張された空気吐出口と、空
    気吐出口の拡張方向に配列された複数のインク吐
    出口とを対向させインク吐出口と空気吐出口の間
    隙部分において急激な曲がりを生じさせながら空
    気吐出口より空気流を送出させ、インク吐出口か
    ら空気吐出口に至る方向に空気の圧力の減少する
    ような圧力勾配の変化する空間を形成する第1の
    手段と、空気吐出口表面に形成した電極と各イン
    ク吐出口内のインクとの間に信号に応じて選択的
    に電位差を生じさせる第2の手段とを有し、第2
    の手段の電位差による誘引力によりインク吐出口
    に生じているインクのメニスカスを引き伸ばし、
    前記第1の手段により圧力勾配の変化する空間に
    生じる空気流の加速力を作用させ、インク吐出口
    内のインクを空気吐出口を経て外方に吐出させる
    ことを特徴とするインクジエツト記録ヘツド。 2 電極がインク吐出口列をはさんだ空気吐出口
    開口辺の片側又は両側に形成した共通電極である
    特許請求の範囲第1項記載のインクジエツト記録
    ヘツド。 3 電極がインク吐出口列をはさんだ空気吐出口
    開口辺の片側又は両側に各インク吐出口と対応し
    て設けられた複数の電極である特許請求の範囲第
    1項記載のインクジエツト記録ヘツド。 4 一対のノズル板の少なくとも一方の一つの辺
    付近に電極を形成し、この電極を形成したノズル
    板の両端部にスペーサを介して他方のノズル板の
    一つの辺と対向配置させ、両ノズル板間に形成さ
    れる間隔を空気吐出口とした特許請求の範囲第1
    項記載のインクジエツト記録ヘツド。
JP57107920A 1982-06-23 1982-06-23 インクジエツト記録ヘツド Granted JPS58224756A (ja)

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JPS58224756A JPS58224756A (ja) 1983-12-27
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS51109738A (en) * 1975-03-20 1976-09-28 Matsushita Electric Industrial Co Ltd Inkujetsutokirokusochi
JPS56167465A (en) * 1980-05-30 1981-12-23 Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> Recording head for ink jet recording
JPS6059872B2 (ja) * 1980-05-30 1985-12-27 日本電信電話株式会社 インク記録用ヘッド

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