JPH0691863A - Electrostatic recorder - Google Patents

Abstract

PURPOSE:To obtain an electrostatic recorder for electrifying ink ultrasonically made into a mist form and controlling printing by an electric field of a printing control gate. CONSTITUTION:Ink is ultrasonically made into a mist form and electrified in an ink reservoir 10 of an ink mist generator 13. The ink is charged into a printing part through an inducing duct 12. An electric field of a printing control gate 11 is controlled. The ink is induced into printing holes to be printed on a printing medium, such as paper. In the recorder, a back electrode 17 is provided, or alternatively an electrostatic latent image is formed on paper.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【０００１】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、インクにより紙等の印
字媒体に情報を記録する印字機構を持つプリンタ、コピ
ー、ファックスなどの装置に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an apparatus such as a printer, a copier or a fax machine having a printing mechanism for recording information on a printing medium such as paper with ink.

【０００２】[0002]

【従来の技術】電界により帯電された液体のインク滴を
制御する印字装置は、圧電素子等を利用し印字中、常時
ノズルより噴出される液滴を帯電させ、電界により制御
するものが従来あった。2. Description of the Related Art Conventionally, a printer for controlling ink droplets of a liquid charged by an electric field has been conventionally controlled by electrically charging the droplets ejected from a nozzle by using a piezoelectric element or the like during printing. It was

【０００３】これを、図１により簡単に説明する。イン
クを液滴にして噴出するインクノズル１の噴射方向を囲
むようにに、インクの液滴の帯電のための帯電用ゲート
２、液滴の移動方向を制御する印字制御ゲート３を上下
に配置し、その先の下方に不要インクの回収機構４を介
し搬送可能な紙などの印字媒体５が置かれている。そし
て、印字制御ゲート３は、印字制御ゲートコントロール
回路ブロック６に接続されており、インクノズル１、帯
電用ゲート２、印字制御ゲート３、不要インクの回収機
構４は一体の印字ヘッド機構として印字媒体５の移動方
向と垂直な方向に移動可能となっている。This will be briefly described with reference to FIG. A charging gate 2 for charging the ink droplets and a print control gate 3 for controlling the movement direction of the droplets are vertically arranged so as to surround the ejection direction of the ink nozzle 1 that ejects the ink as droplets. A print medium 5 such as paper that can be conveyed via the unnecessary ink recovery mechanism 4 is placed below the tip of the print medium. The print control gate 3 is connected to the print control gate control circuit block 6, and the ink nozzle 1, the charging gate 2, the print control gate 3, and the unnecessary ink collecting mechanism 4 serve as an integral print head mechanism as a print medium. It is possible to move in a direction perpendicular to the moving direction of 5.

【０００４】ここで、印字が開始され印字ヘッドが移動
を始めるとともに、インクノズル１はインクの液滴を連
続的に噴射を始める。噴射された液滴は帯電用ゲート２
により帯電され、印字制御ゲート３を通過する。ここ
で、印字内容により印字するドットに対応する液滴のみ
を紙などの印字媒体５に破線７の経路のように到達さ
せ、印字しないドットに対応する液滴を点線８の経路の
ように不要インクの回収機構４へ向かうよう、印字制御
ゲートコントロール回路ブロック６により、ドット毎に
上下の印字制御ゲート３からの電界を調節し印字動作を
行う。そして、紙を搬送しながら、前記印字動作を行う
事により、用紙前面への印字を行う。Here, as the printing is started and the print head starts to move, the ink nozzles 1 continuously eject ink droplets. The ejected droplets are the charging gate 2
And is passed through the print control gate 3. Here, only the droplets corresponding to the dots to be printed are made to reach the print medium 5 such as paper as shown by the path of the broken line 7 according to the print content, and the droplets corresponding to the dots not to be printed are unnecessary like the path of the dotted line 8. The print control gate control circuit block 6 adjusts the electric field from the upper and lower print control gates 3 for each dot so as to move toward the ink collecting mechanism 4 to perform the printing operation. Then, the printing operation is performed while the paper is being conveyed, whereby printing is performed on the front surface of the paper.

【０００５】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の技術では噴出さ
れる液滴が大きい事により、電界による位置制御が難し
く、高密度の印字も困難である。またインクが紙に吸収
され乾燥するまでの時間がかかり、高速の印字や、印字
後の紙処理等に困難がある。In the prior art, since the droplets ejected are large, it is difficult to control the position by the electric field and it is also difficult to perform high-density printing. Further, it takes time for the ink to be absorbed by the paper and dried, which makes it difficult to perform high-speed printing and paper processing after printing.

【０００６】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明では、この様な課
題を、超音波を利用してインクを霧状にして液滴の大き
さを小さくすることにより解決する。In the present invention, such a problem is solved by utilizing ultrasonic waves to atomize the ink to reduce the size of the droplet.

【０００７】[0007]

【作用】前記のように圧電素子からの超音波により霧状
にしたインクは、液滴の径が数ミクロンから数十ミクロ
ン程度となり、インクの液滴を噴出する機構を不要と
し、電界による制御を容易にするとともに、インクの吸
収、乾燥等も容易にし、高速かつ高密度印字を実現する
ことができる。As described above, the ink atomized by the ultrasonic waves from the piezoelectric element has a droplet diameter of about several microns to several tens of microns, which eliminates the need for a mechanism for ejecting ink droplets and controls by an electric field. In addition to facilitating ink absorption and drying, it is possible to realize high speed and high density printing.

【０００８】[0008]

【実施例】以下、本発明の詳細を添付図面に示した実施
例にそって説明する。まず構成について述べると、図２
において圧電素子９を装着しインクを霧状にするインク
溜１０が、インク溜１０から印字制御ゲート１１まで霧
状のインクを誘導する誘導管１２と一体に接続されてお
り、霧状インク発生装置１３を構成している。このと
き、インク溜１０と反対側の誘導管１２の出口は、絶縁
体１４を介して、印字制御ゲート１１と密着して霧状の
インクが印字用の穴以外で外部に漏れないようにしてい
る。絶縁板１５には印字用の穴があけられ、印字制御ゲ
ート１１の電極は絶縁板１５を挟むように２枚で構成さ
れ、印字用の穴の周囲を囲むようにし誘導管１２側の電
極と、印字媒体１６側の電極の電位を制御する事によ
り、霧状のインクが通過させたり、通過を阻止したり制
御できるようにしてある。そして、誘導管１２と反対側
に紙等の印字媒体１６の移動経路があり、その印字媒体
１６を挟むように背面電極１７が構成されている。そし
て、印字媒体１６は移動経路の中を自由に移動すること
ができ、移動のための搬送機構は別に有するものとす
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The details of the present invention will be described below with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings. First, the configuration will be described with reference to FIG.
In, the ink reservoir 10 that mounts the piezoelectric element 9 and atomizes the ink is integrally connected to the guide tube 12 that guides the atomized ink from the ink reservoir 10 to the print control gate 11. 13 is composed. At this time, the outlet of the guide tube 12 on the side opposite to the ink reservoir 10 is in close contact with the print control gate 11 through the insulator 14 so that the atomized ink does not leak outside except the printing hole. There is. A hole for printing is formed in the insulating plate 15, and the electrode of the print control gate 11 is composed of two sheets so as to sandwich the insulating plate 15. The electrode on the side of the guide tube 12 is formed so as to surround the hole for printing. By controlling the electric potential of the electrode on the side of the print medium 16, it is possible to control or prevent the atomized ink from passing through or blocking the passage. Further, there is a movement path of the print medium 16 such as paper on the side opposite to the guide tube 12, and the back electrode 17 is configured so as to sandwich the print medium 16. The print medium 16 can freely move in the moving path, and has a separate transport mechanism for moving.

【０００９】圧電素子９は発振回路ブロック１８と接続
されており、印字制御ゲート１１は印字制御回路ブロッ
ク１９と接続されている。ここで、印刷制御回路ブロッ
ク１８は印刷制御ゲート１１の２枚の電極に対して、ド
ットを印字しないときは、誘導管１２にかけてあるバイ
アス以上の電圧を、ドットを印字するときは、誘導管１
２と背面電極１７の中間の電圧をかけるのが、高速に切
り替えられるような制御回路ブロックである。The piezoelectric element 9 is connected to the oscillation circuit block 18, and the print control gate 11 is connected to the print control circuit block 19. Here, the print control circuit block 18 does not print dots on the two electrodes of the print control gate 11, applies a voltage equal to or higher than a certain bias applied to the induction tube 12, and draws dots on the induction tube 1 when printing dots.
Applying an intermediate voltage between 2 and the back electrode 17 is a control circuit block that can be switched at high speed.

【００１０】また、インク溜１０と誘導管１２はプラス
側の電圧でバイアスをかけておき、背面電極１７は印字
制御回路ブロック１９に接続してある。ここで、印字用
の穴と印刷制御ゲート１１と背面電極１７は、印字する
ドットの大きさに合わせて構成され、印字媒体１６の搬
送方向と垂直な方向に印字可能なドット数分並べてある
ものとし、もし印字するドットの大きさが小さく、１列
に構成できない場合は複数列構成されても構わないもの
とする。The ink reservoir 10 and the induction tube 12 are biased with a voltage on the positive side, and the back electrode 17 is connected to the print control circuit block 19. Here, the printing holes, the print control gate 11, and the back electrode 17 are configured according to the size of the dots to be printed, and are arranged in the direction perpendicular to the transport direction of the print medium 16 for the number of printable dots. If the dots to be printed are small in size and cannot be arranged in one row, a plurality of rows may be formed.

【００１１】次に動作について述べると、まず印字開始
前に、２枚の印字制御ゲート１１の電位をインク溜１０
と誘導管１２のバイアス電位以上にしておく。そのとき
２枚の印字制御ゲート１１の電位の関係は、印字媒体１
６に近い方を高くしておき、印字用の穴の中に入ってし
まった霧状のインクが印字媒体１６の方へ行かないよう
にしておく。そこで、インク溜１０の中の圧電素子９を
発振回路ブロック１８により適当な振動数で発振させイ
ンク液中に超音波を発生し、その超音波によりインクを
霧状に拡散させる。インク溜１０及び誘導管１２がプラ
スの電位にバイアスされているため、誘導管１２の中に
は帯電された霧状のインクが充満されることになる。こ
の時、インク溜には、インクが霧状になる適当な水位を
保持する機構を別に有しているものとする。この状態で
は、印字制御ゲート１１の電位が誘導管１２のバイアス
電位以上であるため、帯電された霧状のインクは電極の
中心の穴を通過する事ができない。Next, the operation will be described. First, before starting printing, the potentials of the two print control gates 11 are set to the ink reservoir 10.
And the bias potential of the induction tube 12 or more. At that time, the relationship between the potentials of the two print control gates 11 is as follows.
The side closer to 6 is set higher so that the atomized ink that has entered the printing hole does not go to the print medium 16. Therefore, the piezoelectric element 9 in the ink reservoir 10 is oscillated by the oscillation circuit block 18 at an appropriate frequency to generate an ultrasonic wave in the ink liquid, and the ultrasonic wave diffuses the ink in a mist state. Since the ink reservoir 10 and the guide tube 12 are biased to a positive potential, the guide tube 12 is filled with charged mist-like ink. At this time, the ink reservoir is additionally provided with a mechanism for holding an appropriate water level at which the ink is atomized. In this state, the potential of the print control gate 11 is equal to or higher than the bias potential of the guide tube 12, so the charged mist-like ink cannot pass through the hole at the center of the electrode.

【００１２】つぎに、十分に霧状のインクが充満したと
ころで、印字するドットに対して、印字制御ゲート１１
の電位を誘導管１２のバイアス電位から背面電極１７の
電位の中間電位で、誘導管１２から印字媒体１６へプラ
スに帯電した霧状のインクを印字用の穴に誘導するよう
に、印字制御回路ブロック１９により切り替え、調節
し、印字用の穴を通過させる。そのとき２枚の印字制御
ゲート１１の電位の関係は、印字媒体１６に近い方を低
くしておき、印字用の穴の中で帯電された霧状のインク
を印字媒体１６の方へ誘導する。その後、穴を通過した
霧状のインクが背面電極１７に引かれて、その途中にあ
る印字媒体１６に付着する。Next, when the atomized ink is sufficiently filled, the print control gate 11 is applied to the dots to be printed.
Print control circuit so as to guide the positively charged mist-like ink from the guide tube 12 to the print medium 16 to the printing hole at an intermediate potential between the bias potential of the guide tube 12 and the potential of the back electrode 17. It is switched and adjusted by the block 19 to pass through the printing hole. At this time, the relationship between the potentials of the two print control gates 11 is set to be lower near the print medium 16, and the fog-like ink charged in the printing holes is guided toward the print medium 16. . After that, the mist-like ink that has passed through the holes is drawn by the back electrode 17 and adheres to the print medium 16 in the middle thereof.

【００１３】ここで、それぞれのドットの背面電極１７
の電位は全て同じでも良いし、印字するドットの背面電
極１７のみを、その他の背面電極よりも低い電位にバイ
アスをかけ制御しても良い。以上の動作を、印字媒体１
６を移動させながら行う事により所望の印字を行う。Here, the back electrode 17 of each dot is
All of the potentials may be the same, or only the back electrode 17 of the dots to be printed may be biased to a potential lower than the other back electrodes and controlled. The above operation is performed by the print medium 1
Desired printing is performed by moving 6 while moving.

【００１４】上記実施例では背面電極を用いたが、紙に
直接帯電させ静電潜像を形成しておき、印字制御ゲート
１１により印字用の穴から出てきた帯電した霧状インク
を紙に引きつけても良い。Although the back electrode is used in the above embodiment, the electrostatic latent image is formed by directly charging the paper, and the charged mist-like ink ejected from the printing hole is printed on the paper by the print control gate 11. You may attract.

【００１５】[0015]

【発明の効果】本発明は、従来にはない超音波による霧
化作用を利用してインク液滴の大きさを小さくして、電
界により帯電した霧状のインクを制御し印字動作を行わ
せるものであり、印字の高密度化、高速化を容易にする
ものである。このとき、インク液滴の大きさが小さい事
から、従来の方式よりも低い電圧で制御が可能となり、
機器の構成の簡略化や安全性の向上も期待できる。ま
た、インク滴の量の調節により、印字後のインクのすみ
やかな乾燥が期待でき、印字後の紙処理を容易にする事
も可能であるし、濃度調節も可能である。According to the present invention, the size of the ink droplet is reduced by utilizing the atomization action by the ultrasonic wave which has not been used in the past, and the fog-like ink charged by the electric field is controlled to perform the printing operation. It facilitates high density and high speed printing. At this time, since the size of the ink droplets is small, it is possible to control with a lower voltage than the conventional method,
It can also be expected to simplify the device configuration and improve safety. Further, by adjusting the amount of ink droplets, quick drying of the ink after printing can be expected, the paper processing after printing can be facilitated, and the density can be adjusted.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】従来の技術を示す原理図FIG. 1 is a principle diagram showing a conventional technique.

【図２】本発明による静電印字装置の１実施例を示す原
理図FIG. 2 is a principle diagram showing an embodiment of an electrostatic printing device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ インクノズル ２ 帯電用ゲート ３ 印字制御ゲート ４ 不要インクの回収機構 ５ 印字媒体 ６ 印字制御ゲートコントロール回路ブロック ７ 印字するドットの経路（破線） ８ 印字しないドットの経路（点線） ９ 圧電素子 １０ インク溜 １１ 印字制御ゲート １２ 誘導管 １３ 霧状インク発生装置 １４ 絶縁体 １５ 絶縁板 １６ 印字媒体 １７ 背面電極 １８ 発振回路ブロック １９ 印字制御回路ブロック 1 Ink Nozzle 2 Charging Gate 3 Printing Control Gate 4 Unwanted Ink Collection Mechanism 5 Printing Medium 6 Printing Control Gate Control Circuit Block 7 Dot Path for Printing (Dashed Line) 8 Dot Path for Not Printing (Dotted Line) 9 Piezoelectric Element 10 Ink Reservoir 11 Printing control gate 12 Induction tube 13 Atomized ink generator 14 Insulator 15 Insulating plate 16 Printing medium 17 Back electrode 18 Oscillation circuit block 19 Printing control circuit block

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項１】 超音波によりインクを霧状にする機構
と、前記機構により霧状になったインクを帯電させる機
構と、穴をあけた両側表面に導体の電極を形成したゲー
ト機構を持ち、超音波により霧状にしたインクを帯電さ
せ、前記ゲート機構により帯電した霧状のインクを制御
することにより、穴を通過したインクを紙に印字する事
を特徴とする静電記録装置。1. A mechanism having a mechanism for atomizing ink by ultrasonic waves, a mechanism for charging the ink atomized by the mechanism, and a gate mechanism having conductor electrodes formed on both side surfaces with holes, An electrostatic recording apparatus characterized in that the atomized ink is charged by ultrasonic waves, and the atomized ink charged by the gate mechanism is controlled to print the ink that has passed through the holes on paper. 【請求項２】 超音波によりインクを霧状にする機構
と、前記機構により霧状になったインクを帯電させる機
構と、穴をあけた両側表面に導体の電極を形成したゲー
ト機構と、上記ゲート機構から印字媒体をはさんで構成
される背面電極機構を持ち、超音波により霧状にしたイ
ンクを帯電させ、前記ゲート機構により帯電した霧状の
インクを制御することにより、穴を通過したインクを前
記背面電極機構で引きつけ紙に印字する事を特徴とする
静電記録装置。2. A mechanism for atomizing ink by ultrasonic waves, a mechanism for charging the atomized ink by the mechanism, a gate mechanism in which electrodes of conductors are formed on both side surfaces having holes, and It has a back electrode mechanism that sandwiches the print medium from the gate mechanism, charges the atomized ink by ultrasonic waves, and controls the atomized ink charged by the gate mechanism to pass through the hole. An electrostatic recording device characterized in that ink is attracted by the back electrode mechanism and printed on paper.