JPS62111753A - 電界カ−テンプリンタ - Google Patents

電界カ−テンプリンタ

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JPS62111753A
JPS62111753A JP25168785A JP25168785A JPS62111753A JP S62111753 A JPS62111753 A JP S62111753A JP 25168785 A JP25168785 A JP 25168785A JP 25168785 A JP25168785 A JP 25168785A JP S62111753 A JPS62111753 A JP S62111753A
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ink
electric field
orifice
force
electrodes
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Hideo Yasutomi
保冨 英雄
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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
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • 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)

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】 (産業上の利用分野) 本発明は、TL電界カーテン力利用したプリンタに関す
る。
(従来の技術および発明の解決すべき問題点)文字画像
情報の出力機器として、従来から、インパクト方式(ワ
イヤドツト、シャトル方式)、静電記録方式、感熱記録
方式、インクジェット方式、レーザービーム電子写真方
式などのプリンタが実用化されている。出力機器につい
ては、さらに、小型軽量化、カラー化、メインテナンス
フリー、低コスト化、低ノイズ化、高速性、高解像性が
要求されている。インクジェット方式プリンタは、小型
軽量化、カラー化、低コスト化、高速化等の要求を最も
よく満たず出力機器である。
インクジェット方式プリンタには、オンデマンド方式(
パルス加圧方式)やバブルジェット方式などがある。オ
ンデマンド方式は、圧電素子による加圧波の変化により
ノズルから粒子を噴出させ、無偏向のまま記録させる方
式である。また、バブルジェット方式は、ノズル内に埋
め込んだ発熱抵抗素子の発熱によりバブルを発生させて
、そのバブルが広がる力を利用してノズルからインク粒
子を噴出させる方式である。
本発明の目的は、従来のインクツエツト発生方式よりも
、さらに小型軽量化等の要求に応えうろ新規なジェット
発生方式のプリンタを提供することである。
なお、本発明は、電界カーテン力を利用した新規なジェ
ット発生方式であり、2本の電極に交流電界を加えてイ
ンク等に電界カーテン力を作用させ、記録を行うが、こ
れに対し、スリットジェット記録方式(第14回画像工
学コンファレンス予稿集参照)においては、画素に対応
して記録電極を配列したスリット状の開口の内に油性イ
ンクを充満し、記録電極と記録紙背面の対向電極との間
に電圧(直流)パルスを印加することにより、記録電極
先端付近のインクを帯電させ、静電気的な力によりイン
クを記録紙に向けて噴出し、記録を行う。また、電界カ
ーテン力は、電子写真複写機の現像機構において、トナ
ーと磁性キャリアとを分離するために利用されている(
特開昭6(151558号公報参照)。
(問題点を解決するための手段) 本発明に係る心厚カーテンプリンタは、予め帯電手段に
より電荷を帯びさUoた粒子を分散したインクと、イン
クを供給する供給手段と、供給手段により供給されたイ
ンクを噴出するための絶縁性のノズル手段と、ノズル手
段の開口部の近傍に、インクの噴出方向に関して両側に
、インクに接触するように配置された少なくとも一対の
電極と、電界カーテン力を発生させるように電極に接続
された交番電源と、イメージ信号に対応して交番電源に
よる交番電圧を電極間に加えるジェット制御手段とから
なる。
(作 用) 電極間に加えた交番電界により、インク中の荷電粒子に
、電界カーテン力か作用し、電極とノズル先端との間の
インクが噴出する。イメージ信号に対応して紙に向けて
粒子状にインクを噴出させ、定着させると、紙にイメー
ジが記録される。
(実施例) 以下、添付の図面を参照して本発明の詳細な説明する。
第2図(a) 、 (b)を用いて、電界カーテン力の
発生の原理を1悦明ずろ。2本の棒電極1.2を平行に
並へ、その間に交番電源3を接続する。交番型1原3に
より交流電界(電気力線を破線で示す)を発生さUると
、両枠電極1.2の近くにある荷電粒子(極性は問わな
い)4には、第2図(a)にある瞬時の様子を示4−よ
うに、電界の勾配に平行なグラディエントカI)、、こ
れに垂直であり且つ両電極l、2を通る平面から遠ざか
る方向の遠心力Fcrjよび外力(重力、風なと)Fo
が作用する。外カ帯TL粒子4を両電極1.2から遠ざ
ける方向に作用する。(両電極1.2を通る平面の下側
の荷電粒子は、下側に遠ざかる。) 電気力線の方向は、交流電圧により交番するので、第2
図(b)に示すように、帯電粒子は、ジグザグの迎動を
行い、全体的には太い矢印で示す方向の電界カーテン力
を受けて空中に飛翔ずろ。
第1 図(a)、 (b)に、本発明に係るインクツエ
ツトブリンクの記録ヘッド部を図式的に示す。オリフィ
スIlaを備えたノズル11を有する絶縁性のインクつ
ぼ12の中に予め帯電した荷電カラー粒子を分散した高
抵抗のインク又は帯電インク13を満たす。2個の電極
14.15をノズル11の内壁のオリフィスllaの近
傍に、インク13に接触するように、且つ、ノズル11
の中心線に関して相互に対向さ什て設ける。一方の電極
1 =1には、低周波電源I6を接続し、他方の電極1
5は、スイッチ17を介して接地される。
いま、スイッチ17が開いていると、交番電界はインク
13に作用しない。オリフィスIlaと電極対14.1
5との間にあるインクには、インク13をオリフィスI
laの方向へ押す押し出し力(重力など)F2と、これ
に対抗してインク13F3がつりあうようにしておくと
、インク13は、オリフィスllaから押しだされない
次に、メモリ20のイメージ信号に対応して、ンエソト
制御回路21によりスイッチ17を閉しると、インク1
3中の荷電カラー粒子に電界が作用し、オリフィスIl
aと7[h&対14.I:)の間にあるインクは、第2
図(b)に示した7d界カーテンカF、により開放端で
あるオリフィスIlaから粒子状に飛び出し、普通紙1
8に付着する。なお、電極対14.15の左側のインク
に対して電界カーテン力は左側に作用し、インク13を
若干左fll11に押す。
ノズル径を絞り、インク粘度を調節すると、約507z
m径のドツトが形成できろ。
なお、カラー粒子(顔料)は、上の例では、予め図示し
ない帯電手段により高電界下で帯電さす・ている。しか
し、電極14.15に加える電圧を十分高くしておくと
、カラー粒子を予め帯電させておかなくてら、電極I4
.15の近くのカラー粒子はこの電圧により帯電されろ
。そして、この帯電したカラー粒子に電界力・−テン力
が作用し、上の例と同様に、電極14.15とオリフィ
スIlaとの間のインクが噴出する。また、電圧か低い
場合でも、電極材とカラー粒子やインクとの接触による
接触セ:)重電荷のみがトリガーとなり、それh(交番
電界により(・HIiら振動し、摩擦帯電を操り返すこ
とで、最終的に大きな電界カーテン力を生み出し噴出す
る。
ところで、第1図(a) 、 (b)に示したノズルで
は、インクの飛翔後の空きスペース13aに、後方のイ
ンクか重力と毛管現象により補充されるのに時間がかか
るので、スイッチングの周波数応答を高くするには限界
がある。
そこで、第3図(a)、 (b)に示すように、交番電
源側電極14a、14bと接地側電極15a、15bを
それぞれ2個設けろ。すなわち、ノズル11の内壁のオ
リフィスIlaの近傍に、インク13に接触するように
設け、且つ、電極14aと+5aとを対向させ、さらに
適当に間を隔てて電i+、4bと15bとを対向させろ
電極14a、  I =1.b、L 5a、  l 5
bの近傍のインクには、第3図(C)に示すように電界
カーテン力が作用する。電極対14a、+5aとzb、
+sbの間のインクに対しては、反対方向に作用する電
界カーテン力が・つりあって、実質的には電界カーテン
力が作用しない。一方、電極対14a、15aの右側の
インクには、電界カーテンノJが右方向に作用し、電極
対+4b、+5bの左側のインクには、電界カーテン力
が左方向に作用する。
スイッチ17が開いていると(第3図(a))、第1図
(a)の場合と同様にインク13には、押し出い。
次に、スイッチ17を閉じると(第3図(b))、電極
対14a、15aとオリフィスllaとの間のインクは
、第1図(b)の場合と同様に噴出する。
一方、電極対14b、15bの左側のインクには、左方
向に電界カーテン力が作用し、空洞13bを生じる。さ
らに、両電極14.a、15aと14b。
+5bとの間のインク13cは、電界カーテン力が実質
的に作用しないので、その位置にとどまり、次のインク
粒子を生成するためのパルス信号に対び出した後、空、
伺13aは、Mli充用イック13cにより重力の作用
と毛管現象によりたたらに11:i rこされる。した
かって、このインクノズルの飛翔応答性は改良される。
また、ドツト径乙微細化できろ。
第11図に、微小ノズルを画素に対応してn本毛行に配
列したマルチラインへノドを図式的に示す。
n木のインク溝を設けた絶縁性のノズルヘッド41と土
礫42とを組み合わせて、1本のインクノズルを÷1カ
成する。ノズルヘッド4Iの長方形断面の1Gii1f
fの底面には、それぞれ、約50μm幅×約10μm1
7の金電極43a、  43b、  を、役け、さらに
、パルス信号(イメージ信号)を加えろためのスイッチ
44a、44b、・・に接続する。これに対応して」皿
板42の下側にら、同様に金電極45a、45b、・・
を設け、交流電源46に接続する。イメージ信号に応し
て各スイッチ44a、44b、・・を開閉ずろと、スイ
ッチを閉じたノズルのみからインク粒子か噴出ずろ。
(?F!を旧F’+’21+!I’−)従来のインクジ
ェットの主流であるオンデマンド方式(パルス加圧式)
に比へ、小さな作用面積で大きな体積変化を生み出せる
ことから装置の小型化が図れる(原理、構造とも簡単で
ある。)。
ヘッドは、交番電圧を印加するだけで物理的ストレスを
受けないので、長寿命である。
バブルジェット方式に比べ、熱によるインク変質やヘッ
ト空間的蓄熱が無い。
アース電圧側をスイッチングさせるだけで交番低周波電
圧を加えることかでき、駆動が容易である。
また、周波数を変化させることで、インク吐出の周波数
応答性を高めることができる。したがって、記録スピー
ドを速くできる(ただし、インク粘度、粒径による制限
は加わる。)。
電界カーテンツノは、交番電界下である周波数で反転を
繰り返す。したがって、荷電インクが振幅運動し目づま
りが発生しにくい(印加電圧は飛翔力に比例するので、
インク吐出力か調整できる。)。
【図面の簡単な説明】
第1図(a) 、 (b)は、電界カーテン力によるイ
ンク粒子の噴出を説明ずろための図である。 第2図(a) 、 (b)は、電界カーテンカの発生の
原理を説明するための図である。 第3図(a)〜(c)は、2対の電極を配置したインク
ジェット発生を説明するための図である。 第4図は、マルヂヘッドの図である。 11・・ノズル、      12・・・インクっぽ、
13・=インク、14,15;14a、14b、15a
、15b=4[極、16・・・交番IX源。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)予め帯電手段により電荷を帯びさせた粒子を分散
    したインクと、 インクを供給する供給手段と、 供給手段により供給されたインクを噴出するための絶縁
    性のノズル手段と、 ノズル手段の開口部の近傍に、インクの噴出方向に関し
    て両側に、インクに接触するように配置された少なくと
    も一対の電極と、 電界カーテン力を発生させるように電極に接続された交
    番電源と、 イメージ信号に対応して交番電源による交番電圧を電極
    間に加えるジェット制御手段とからなる電界カーテンプ
    リンタ。
JP60251687A 1985-11-09 1985-11-09 電界カ−テンプリンタ Expired - Fee Related JPH078572B2 (ja)

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US06/927,104 US4717926A (en) 1985-11-09 1986-11-05 Electric field curtain force printer
DE3638019A DE3638019C2 (de) 1985-11-09 1986-11-07 Farbstrahldrucker mit vorhangartiger, elektrischer Feldstärke

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH02286348A (ja) * 1989-04-28 1990-11-26 Minolta Camera Co Ltd 記録装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60251688A (ja) * 1984-05-29 1985-12-12 Matsushita Electric Ind Co Ltd 半導体レ−ザ装置

Patent Citations (1)

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JPH02286348A (ja) * 1989-04-28 1990-11-26 Minolta Camera Co Ltd 記録装置

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JPH078572B2 (ja) 1995-02-01

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