JP2952158B2 - インクジェットヘッド - Google Patents
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Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Recording Measured Values (AREA)
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、インク滴を連続的に噴
射し記録のオン・オフを偏向で行う連続噴射式インクジ
ェットヘッドに関する。更に詳述すると、本発明はイン
ク滴を発生させる機構の改良に関する。
射し記録のオン・オフを偏向で行う連続噴射式インクジ
ェットヘッドに関する。更に詳述すると、本発明はイン
ク滴を発生させる機構の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】連続噴射式インクジェットヘッドは、従
来、図6に示すように、加圧したインクをノズル101
から連続的に噴出させ、これに超音波振動を与えて粒子
化する一方、このインク滴102を荷電電極103で帯
電させてから偏向電極104においてインクの飛跡を制
御し、必要なインク滴を紙面に付着させる方式のものが
一般的である。この荷電量制御形におけるインク滴の発
生方法としてはピエゾ素子などの電歪素子を用いた加圧
振動型が一般的である。尚、図中の符号105はガタ
ー、106は記録紙である。
来、図6に示すように、加圧したインクをノズル101
から連続的に噴出させ、これに超音波振動を与えて粒子
化する一方、このインク滴102を荷電電極103で帯
電させてから偏向電極104においてインクの飛跡を制
御し、必要なインク滴を紙面に付着させる方式のものが
一般的である。この荷電量制御形におけるインク滴の発
生方法としてはピエゾ素子などの電歪素子を用いた加圧
振動型が一般的である。尚、図中の符号105はガタ
ー、106は記録紙である。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このピ
エゾ素子を用いた連続噴射式インクジェットヘッドは、
振動音の発生や吐出圧力の不均一性が問題となることが
ある。特に、ヘッドを動かさずに紙などの記録媒体の全
幅に一度に印字可能なフルライン型のヘッドを構成しよ
うとする場合、紙幅に相当する大きさの圧電振動子を必
要とするため、振動音が無視できない程度に大きくなり
騒音と成りかねない問題を含んでいる上に、吐出圧力の
不均一性の影響も大きくなり無視できなくなる虞があ
る。このため、従来の連続噴射式インクジェットヘッド
では、フルライン型ヘツドの実現が難しく、ヘッドを紙
幅方向に往復動させる分だけ印刷速度を早くできない問
題を有している。
エゾ素子を用いた連続噴射式インクジェットヘッドは、
振動音の発生や吐出圧力の不均一性が問題となることが
ある。特に、ヘッドを動かさずに紙などの記録媒体の全
幅に一度に印字可能なフルライン型のヘッドを構成しよ
うとする場合、紙幅に相当する大きさの圧電振動子を必
要とするため、振動音が無視できない程度に大きくなり
騒音と成りかねない問題を含んでいる上に、吐出圧力の
不均一性の影響も大きくなり無視できなくなる虞があ
る。このため、従来の連続噴射式インクジェットヘッド
では、フルライン型ヘツドの実現が難しく、ヘッドを紙
幅方向に往復動させる分だけ印刷速度を早くできない問
題を有している。
【0004】また、他の印字方式例えばバブルジェット
型のヘッドによってフルライン型ヘッドを構成する場合
においても、ヘッド幅が広くなるほど発熱体の耐久性や
バブル発生に信頼性が低くなり、歩留まりが悪くなる問
題がある。
型のヘッドによってフルライン型ヘッドを構成する場合
においても、ヘッド幅が広くなるほど発熱体の耐久性や
バブル発生に信頼性が低くなり、歩留まりが悪くなる問
題がある。
【0005】本発明は、インク滴を形成する上で信頼性
が高くかつ騒音などの発生の虞も少ない連続噴射式イン
クジェットヘッドを提供することを目的とする。また、
本発明はフルライン型ヘッドを実現することが可能な連
続噴射式インクジェットヘッドを提供することを目的と
する。
が高くかつ騒音などの発生の虞も少ない連続噴射式イン
クジェットヘッドを提供することを目的とする。また、
本発明はフルライン型ヘッドを実現することが可能な連
続噴射式インクジェットヘッドを提供することを目的と
する。
【0006】
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明は、インクを連続的に噴出させてそのインク
の飛跡を制御して記録に必要なインクを記録媒体上に付
着させると共に記録に不要なインクは回収・再使用する
連続噴射式インクジェットヘッドにおいて、内側にイン
クが供給されるインク供給孔を有し、外周面に上記イン
ク供給孔と連通するインク噴出孔が穿孔された回転ドラ
ムと、この回転ドラムを所定の間隔をあけて囲繞して回
転自在に支持し回転ドラムの外周面のインク噴出孔から
噴出されるインクを受けとめるハウジングと、上記ハウ
ジングの円周上の一部において上記回転ドラムから吐出
されるインク柱を通過させる幅の溝を設けてインク滴を
形成する仕切部材とでインク粒子発生部を構成するよう
にしている。
め、本発明は、インクを連続的に噴出させてそのインク
の飛跡を制御して記録に必要なインクを記録媒体上に付
着させると共に記録に不要なインクは回収・再使用する
連続噴射式インクジェットヘッドにおいて、内側にイン
クが供給されるインク供給孔を有し、外周面に上記イン
ク供給孔と連通するインク噴出孔が穿孔された回転ドラ
ムと、この回転ドラムを所定の間隔をあけて囲繞して回
転自在に支持し回転ドラムの外周面のインク噴出孔から
噴出されるインクを受けとめるハウジングと、上記ハウ
ジングの円周上の一部において上記回転ドラムから吐出
されるインク柱を通過させる幅の溝を設けてインク滴を
形成する仕切部材とでインク粒子発生部を構成するよう
にしている。
【0007】また、本発明のインクジェットヘッドの回
転ドラムは、内側にインクが供給されるインク供給孔を
有し外周面にインク供給孔と連通する螺旋溝が形成され
たコアドラムと、このコアドラムを隙間なく囲繞して螺
旋溝を塞ぎかつインクを噴出させるための孔がコアドラ
ムの螺旋溝に沿って穿孔されたパイプとで構成されてい
る。
転ドラムは、内側にインクが供給されるインク供給孔を
有し外周面にインク供給孔と連通する螺旋溝が形成され
たコアドラムと、このコアドラムを隙間なく囲繞して螺
旋溝を塞ぎかつインクを噴出させるための孔がコアドラ
ムの螺旋溝に沿って穿孔されたパイプとで構成されてい
る。
【0008】更に、本発明のインクジェットヘッドの仕
切部材は、インク滴が通過する幅の隙間を開けて対向配
置させた一対のナイフエッジで構成されている。ここ
で、一対のナイフエッジは、回転ドラムの中心よりドラ
ム回転方向の手前側にずらして配置すること、また一対
のナイフエッジを上下に段差を設けて配置することが好
ましい。
切部材は、インク滴が通過する幅の隙間を開けて対向配
置させた一対のナイフエッジで構成されている。ここ
で、一対のナイフエッジは、回転ドラムの中心よりドラ
ム回転方向の手前側にずらして配置すること、また一対
のナイフエッジを上下に段差を設けて配置することが好
ましい。
【0009】また、本発明のインクジェットヘッドはイ
ンク噴出孔が形成する螺旋の1リード毎に制御電極を有
している。
ンク噴出孔が形成する螺旋の1リード毎に制御電極を有
している。
【0010】更に、本発明のインクジェットヘッドは、
ハウジングの内周面に透液性ライニングを有することを
特徴とする。
ハウジングの内周面に透液性ライニングを有することを
特徴とする。
【0011】
【作用】したがって、回転ドラムの周面のインク噴射孔
からは回転ドラムの高速回転によって発生する遠心力で
内側のインク供給孔から供給されて連続的に糸状に噴出
する。そして、インクを飛行させるに十分な初速度が与
えられている。このインクは回転ドラムの回転に伴って
回転方向へ移動するが、仕切部材を横切る瞬間に溝でイ
ンクの流れが切られ、溝を通過する時間分の長さのイン
クがインク滴として溝からハウジング外へ飛び出す。一
方、仕切部材を通過するときを除いた領域では、回転ド
ラムから糸状に噴出するインクは回転ドラムを囲繞する
ハウジングの内周面に衝突して不要なインクとして回収
・再使用される。尚、仕切部材から飛び出たインク滴
は、帯電電極による帯電と制御電極による制御によって
必要に応じて偏向されその飛跡が変えられる。そして、
記録に不要なインク滴はガターで回収され、記録に必要
なインク滴は紙面に付着する。
からは回転ドラムの高速回転によって発生する遠心力で
内側のインク供給孔から供給されて連続的に糸状に噴出
する。そして、インクを飛行させるに十分な初速度が与
えられている。このインクは回転ドラムの回転に伴って
回転方向へ移動するが、仕切部材を横切る瞬間に溝でイ
ンクの流れが切られ、溝を通過する時間分の長さのイン
クがインク滴として溝からハウジング外へ飛び出す。一
方、仕切部材を通過するときを除いた領域では、回転ド
ラムから糸状に噴出するインクは回転ドラムを囲繞する
ハウジングの内周面に衝突して不要なインクとして回収
・再使用される。尚、仕切部材から飛び出たインク滴
は、帯電電極による帯電と制御電極による制御によって
必要に応じて偏向されその飛跡が変えられる。そして、
記録に不要なインク滴はガターで回収され、記録に必要
なインク滴は紙面に付着する。
【0012】また、請求項3の発明の場合、ナイフエッ
ジによってインクの糸が鋭く切られ、きれいなインク滴
が形成される。
ジによってインクの糸が鋭く切られ、きれいなインク滴
が形成される。
【0013】また、請求項4の発明の場合、ナイフエッ
ジを通過する際のインクの飛跡がハウジングの外部とな
るナイフエッジの内側の斜面と非平衡でかつ接触しない
角度となり、インク滴が霧化することがない。
ジを通過する際のインクの飛跡がハウジングの外部とな
るナイフエッジの内側の斜面と非平衡でかつ接触しない
角度となり、インク滴が霧化することがない。
【0014】更に、請求項5の発明の場合、回転する糸
状のインクに対しては同じ溝幅でもナイフエッジの間の
隙間は大きくなり、インクの表面張力によってナイフエ
ッジの溝が詰まることがない。
状のインクに対しては同じ溝幅でもナイフエッジの間の
隙間は大きくなり、インクの表面張力によってナイフエ
ッジの溝が詰まることがない。
【0015】更に、請求項6の発明の場合、回転ドラム
から噴出するインクが回転ドラムを囲繞するハウジング
の内周面に衝突しても弾かれることがなく、インクが霧
化することがない。
から噴出するインクが回転ドラムを囲繞するハウジング
の内周面に衝突しても弾かれることがなく、インクが霧
化することがない。
【0016】
【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【0017】図1〜図3に本発明をフルライン型のイン
クジェットヘッドとして構成した実施例を示す。このイ
ンクジェットヘッドは、インクを連続的に噴出させなが
らそのインクの飛跡を制御することによって、記録に必
要なインクを記録媒体上に付着させ、記録に不要なイン
クを回収・再使用するようにしたものである。このイン
クジェットヘッドは、インク滴を形成するインク粒子発
生部30と、必要なインク滴だけを用紙に衝突させるべ
くインク滴の飛跡を偏向させるインク滴制御部31とか
ら構成されている。
クジェットヘッドとして構成した実施例を示す。このイ
ンクジェットヘッドは、インクを連続的に噴出させなが
らそのインクの飛跡を制御することによって、記録に必
要なインクを記録媒体上に付着させ、記録に不要なイン
クを回収・再使用するようにしたものである。このイン
クジェットヘッドは、インク滴を形成するインク粒子発
生部30と、必要なインク滴だけを用紙に衝突させるべ
くインク滴の飛跡を偏向させるインク滴制御部31とか
ら構成されている。
【0018】インク粒子発生部30は、内側にインクが
供給されるインク供給孔2を有しこのインク供給孔2と
連通するインク噴出孔3が外周面に螺旋状に穿孔された
回転ドラム1と、この回転ドラム1を所定の間隔をあけ
て囲繞して回転自在に支持し回転ドラム1の外周面のイ
ンク噴出孔3から噴出されるインクを受けとめるハウジ
ング4と、ハウジング4の円周上の一部において回転ド
ラム1から噴出される糸状のインクを通過させる幅の溝
を設けてインク滴29を形成する仕切部材5とで構成さ
れている。
供給されるインク供給孔2を有しこのインク供給孔2と
連通するインク噴出孔3が外周面に螺旋状に穿孔された
回転ドラム1と、この回転ドラム1を所定の間隔をあけ
て囲繞して回転自在に支持し回転ドラム1の外周面のイ
ンク噴出孔3から噴出されるインクを受けとめるハウジ
ング4と、ハウジング4の円周上の一部において回転ド
ラム1から噴出される糸状のインクを通過させる幅の溝
を設けてインク滴29を形成する仕切部材5とで構成さ
れている。
【0019】回転ドラム1は、本実施例の場合、十分な
強度を確保しかつ製作を容易にするため、コアドラム1
0とその表面を覆う極薄肉のパイプ11とから構成され
ている。コアドラム10は高速回転に耐えうる十分な剛
性を有する肉厚の中空パイプから成り、その内側の空間
がインク供給孔2として使用される。また、コアドラム
10の外周面には螺旋状の溝12が形成され、この螺旋
溝12と内側のインク供給孔2とは径方向に穿孔される
連通孔13によって連通されている。螺旋溝12は回転
ドラム1の1回転で1ライン分の印字・描画が可能とな
るように回転ドラムの端から端まで連続的に形成されて
いる。一方、パイプ11としては、広がりのない細い糸
状にインクを噴出できるインク噴射孔3を形成可能とす
るため、極薄例えば40μm程度の厚みのNi製パイプ
が採用されている。そして、例えば35μm程度のイン
ク噴射孔3が所定ピッチ例えば300DPIに相当する
軸方向ピッチpでコアドラム10の螺旋溝12に沿って
螺旋状に穿孔されている。即ち、インク噴射孔3はコア
ドラム10の外周面の螺旋溝12と同じリードとなるよ
うに穿孔されている。このような構成のパイプ11は例
えば電鋳法によって製造され、レーザ加工などによって
孔が開けられる。また、場合によっては薄膜材を丸めて
溶接し研削によってシーム部分を除去するようにして得
ることもできる。したがって、コアドラム10とパイプ
11とを嵌め合わせ螺旋溝12とインク噴射孔3とが一
致するように位置決めしてから接着ないし圧入などで固
着することによって、回転ドラム1が構成される。
強度を確保しかつ製作を容易にするため、コアドラム1
0とその表面を覆う極薄肉のパイプ11とから構成され
ている。コアドラム10は高速回転に耐えうる十分な剛
性を有する肉厚の中空パイプから成り、その内側の空間
がインク供給孔2として使用される。また、コアドラム
10の外周面には螺旋状の溝12が形成され、この螺旋
溝12と内側のインク供給孔2とは径方向に穿孔される
連通孔13によって連通されている。螺旋溝12は回転
ドラム1の1回転で1ライン分の印字・描画が可能とな
るように回転ドラムの端から端まで連続的に形成されて
いる。一方、パイプ11としては、広がりのない細い糸
状にインクを噴出できるインク噴射孔3を形成可能とす
るため、極薄例えば40μm程度の厚みのNi製パイプ
が採用されている。そして、例えば35μm程度のイン
ク噴射孔3が所定ピッチ例えば300DPIに相当する
軸方向ピッチpでコアドラム10の螺旋溝12に沿って
螺旋状に穿孔されている。即ち、インク噴射孔3はコア
ドラム10の外周面の螺旋溝12と同じリードとなるよ
うに穿孔されている。このような構成のパイプ11は例
えば電鋳法によって製造され、レーザ加工などによって
孔が開けられる。また、場合によっては薄膜材を丸めて
溶接し研削によってシーム部分を除去するようにして得
ることもできる。したがって、コアドラム10とパイプ
11とを嵌め合わせ螺旋溝12とインク噴射孔3とが一
致するように位置決めしてから接着ないし圧入などで固
着することによって、回転ドラム1が構成される。
【0020】回転ドラム1は、その両端の軸部14,1
4が軸受部材例えばボールベアリング15,15を介し
てハウジング4に回転自在に支持されている。軸受部材
15,15には例えばオイルシールなどで密封された密
封型軸受部材が使用され、回収されたインクが漏洩しな
いように設けられている。
4が軸受部材例えばボールベアリング15,15を介し
てハウジング4に回転自在に支持されている。軸受部材
15,15には例えばオイルシールなどで密封された密
封型軸受部材が使用され、回収されたインクが漏洩しな
いように設けられている。
【0021】また、回転ドラム1の一方の軸部14はハ
ウジング4の外に突出し、駆動用モータ9に連結されて
いる。回転ドラム1とモータ9との連結は特に限定され
るものではないが、図3に示すように、U字形の切り欠
き19を周面に有する円板16を回転ドラム1の軸端に
ねじ止めなどで固着し、モータ9のドライブ軸に固着し
た円板17のピン18と回転方向にのみ係合させるよう
にしている。したがって、モータ9の回転中心と回転ド
ラム1の回転中心とが正確に一致していなくても振動な
どを発生させずに回転はなめらかに伝達できる。勿論、
このような連結構造に特に限定されず、弾性部材の介在
による直結やモータとの一体化なども場合によっては可
能である。
ウジング4の外に突出し、駆動用モータ9に連結されて
いる。回転ドラム1とモータ9との連結は特に限定され
るものではないが、図3に示すように、U字形の切り欠
き19を周面に有する円板16を回転ドラム1の軸端に
ねじ止めなどで固着し、モータ9のドライブ軸に固着し
た円板17のピン18と回転方向にのみ係合させるよう
にしている。したがって、モータ9の回転中心と回転ド
ラム1の回転中心とが正確に一致していなくても振動な
どを発生させずに回転はなめらかに伝達できる。勿論、
このような連結構造に特に限定されず、弾性部材の介在
による直結やモータとの一体化なども場合によっては可
能である。
【0022】また、回転ドラム1の他方の軸部14には
インク供給孔2が開口し、軸受部材15の外でインク導
入手段例えばタンク20と連結されるように設けられて
いる。
インク供給孔2が開口し、軸受部材15の外でインク導
入手段例えばタンク20と連結されるように設けられて
いる。
【0023】ハウジング4は、本実施例の場合、回転ド
ラム1よりも大径の円孔21を有し、回転ドラム1を回
転自在に支持すると共に該ドラム1を所定の間隔をあけ
て囲繞してその外周面のインク噴出孔3から噴出される
インクを円孔21の内周面22で受け底部に一時的に溜
めるように設けられている。このハウジング4の円孔2
1の内周面22には、例えばモルトプレーンなどの透液
性部材(図示省略)がライニングとして施されたり、あ
るいはハウジング4の内周面付近が焼結合金などのポー
ラスな素材で構成されることによって、回転ドラム1か
ら噴出するインクが衝突した際に霧化するのを防止して
いる。また、モルトプレーンなどに付着したインクはそ
の自重によって流下し底部に集められる。
ラム1よりも大径の円孔21を有し、回転ドラム1を回
転自在に支持すると共に該ドラム1を所定の間隔をあけ
て囲繞してその外周面のインク噴出孔3から噴出される
インクを円孔21の内周面22で受け底部に一時的に溜
めるように設けられている。このハウジング4の円孔2
1の内周面22には、例えばモルトプレーンなどの透液
性部材(図示省略)がライニングとして施されたり、あ
るいはハウジング4の内周面付近が焼結合金などのポー
ラスな素材で構成されることによって、回転ドラム1か
ら噴出するインクが衝突した際に霧化するのを防止して
いる。また、モルトプレーンなどに付着したインクはそ
の自重によって流下し底部に集められる。
【0024】ハウジング4の底部は、それ自体開口され
ているが、そこに仕切部材5が設置されて実質的に塞が
れている。仕切部材5は、回転ドラム1から吹き出る糸
状のインク32を切ってインク滴29を形成するための
もので、本実施例の場合、所望の粒径のインク滴29を
形成するに必要な幅の溝28を形成するように一対のナ
イフエッジ23,24を向かい合わせて配置することに
よって構成されている。ここで、回転ドラム1から噴出
するインク32が遠心力とドラムの回転力との合成方向
に飛び出すため、回転中心の直下に設置する場合にはナ
イフエッジに対するインク及びインク滴29の飛跡(図
中点線で示している)が大きく斜交する関係となるた
め、単純な形状のナイフエッジではその腹部分(ハウジ
ングの外部となるナイフエッジの内側の斜面部分)25
にインク滴が接触して霧化する虞がある。そこで、本実
施例の場合、一対のナイフエッジ23,24は回転ドラ
ム1の中心よりも回転方向の手前側にずらして配置され
ている。この場合、ナイフエッジの形状が単純であって
も、ナイフエッジ23,24の間を通過する際のインク
滴29の飛跡がナイフエッジ23の腹部分25と非平衡
でかつ接触しない角度となり、インク滴29が霧化する
ことがない。
ているが、そこに仕切部材5が設置されて実質的に塞が
れている。仕切部材5は、回転ドラム1から吹き出る糸
状のインク32を切ってインク滴29を形成するための
もので、本実施例の場合、所望の粒径のインク滴29を
形成するに必要な幅の溝28を形成するように一対のナ
イフエッジ23,24を向かい合わせて配置することに
よって構成されている。ここで、回転ドラム1から噴出
するインク32が遠心力とドラムの回転力との合成方向
に飛び出すため、回転中心の直下に設置する場合にはナ
イフエッジに対するインク及びインク滴29の飛跡(図
中点線で示している)が大きく斜交する関係となるた
め、単純な形状のナイフエッジではその腹部分(ハウジ
ングの外部となるナイフエッジの内側の斜面部分)25
にインク滴が接触して霧化する虞がある。そこで、本実
施例の場合、一対のナイフエッジ23,24は回転ドラ
ム1の中心よりも回転方向の手前側にずらして配置され
ている。この場合、ナイフエッジの形状が単純であって
も、ナイフエッジ23,24の間を通過する際のインク
滴29の飛跡がナイフエッジ23の腹部分25と非平衡
でかつ接触しない角度となり、インク滴29が霧化する
ことがない。
【0025】また、ナイフエッジ23,24は、先端に
向かうに従って回転ドラム1に向けて立ち上がりその先
端部分が突出するように設けられている。そして、ナイ
フエッジの背面(ハウジングの内側となる斜面部分)2
6とハウジング4との間で不要インクを貯留する空間2
7を形成するように設けられている。また、この空間2
7は僅かに負圧とすることが好ましく、公知のあるいは
新規の不要インク排出機構(図示省略)と接続されてい
る。この場合、ナイフエッジ23,24の間の溝28か
ら回転ドラム1側へ空気の流れが起こり、ナイフエッジ
23,24の溝28の周辺に付着する不要のインクがハ
ウジング4内へ向けて吹き飛ばされて紙面側へ落ちない
ようにできる。更に、回転ドラム1の回転方向の手前側
のナイフエッジ24の背面の傾斜角度は、インク滴29
の飛跡と直交する関係にあるとインクの霧化を起こし易
くなるので、インク滴29の飛跡に対しできるだけ斜交
する関係となるような立ち上がった斜面あるいはなだら
かな斜面とすることが好ましい。
向かうに従って回転ドラム1に向けて立ち上がりその先
端部分が突出するように設けられている。そして、ナイ
フエッジの背面(ハウジングの内側となる斜面部分)2
6とハウジング4との間で不要インクを貯留する空間2
7を形成するように設けられている。また、この空間2
7は僅かに負圧とすることが好ましく、公知のあるいは
新規の不要インク排出機構(図示省略)と接続されてい
る。この場合、ナイフエッジ23,24の間の溝28か
ら回転ドラム1側へ空気の流れが起こり、ナイフエッジ
23,24の溝28の周辺に付着する不要のインクがハ
ウジング4内へ向けて吹き飛ばされて紙面側へ落ちない
ようにできる。更に、回転ドラム1の回転方向の手前側
のナイフエッジ24の背面の傾斜角度は、インク滴29
の飛跡と直交する関係にあるとインクの霧化を起こし易
くなるので、インク滴29の飛跡に対しできるだけ斜交
する関係となるような立ち上がった斜面あるいはなだら
かな斜面とすることが好ましい。
【0026】ナイフエッジ23,24によって構成され
る仕切部材5の下には、帯電電極6と制御電極7および
ガター8とから構成されるインク滴制御部31が設置さ
れている。本実施例の場合、回転中心直下よりも手前側
から飛行するインク滴29の飛跡に沿って帯電電極6と
制御電極7およびガター8がそれぞれ斜めに配置されて
いる。
る仕切部材5の下には、帯電電極6と制御電極7および
ガター8とから構成されるインク滴制御部31が設置さ
れている。本実施例の場合、回転中心直下よりも手前側
から飛行するインク滴29の飛跡に沿って帯電電極6と
制御電極7およびガター8がそれぞれ斜めに配置されて
いる。
【0027】帯電電極6は、印字しようとする紙幅に相
当する長さの一枚の電極板から構成されている。この帯
電電極6と回転ドラム1との間に電圧が印加され、ナイ
フエッジ23,24を通過して粒子となったインク滴2
9に所定の電荷を与えるように設けられている。尚、図
中の符号34は電気絶縁物である。
当する長さの一枚の電極板から構成されている。この帯
電電極6と回転ドラム1との間に電圧が印加され、ナイ
フエッジ23,24を通過して粒子となったインク滴2
9に所定の電荷を与えるように設けられている。尚、図
中の符号34は電気絶縁物である。
【0028】制御電極7は、螺旋状に穿孔されるインク
噴射孔3の1リード分毎に区画され、1リード毎に独立
して制御可能に設けられている。例えば、300DPI
のヘッドを構成する場合、1リードの間に回転角1°置
きに360個の孔を開け、1°毎の分解能で制御するよ
うに設けられている。この制御は、図示していないが、
例えば、回転ドラム1に回転位置を検出するエンコーダ
を備えてこのエンコーダの出力から回転ドラム1の回転
角を割り出し、インク滴が飛んでくるタイミングのずれ
を予め計算した上で制御電極7,7を制御することによ
って可能である。また、インク滴を挟んで相対向する制
御電極7は、一方が上述の如く分割されておれば足り、
他方の電極はグランド電極として1枚の電極板で通常構
成されている。尚、図中の符号35は電気絶縁物であ
る。
噴射孔3の1リード分毎に区画され、1リード毎に独立
して制御可能に設けられている。例えば、300DPI
のヘッドを構成する場合、1リードの間に回転角1°置
きに360個の孔を開け、1°毎の分解能で制御するよ
うに設けられている。この制御は、図示していないが、
例えば、回転ドラム1に回転位置を検出するエンコーダ
を備えてこのエンコーダの出力から回転ドラム1の回転
角を割り出し、インク滴が飛んでくるタイミングのずれ
を予め計算した上で制御電極7,7を制御することによ
って可能である。また、インク滴を挟んで相対向する制
御電極7は、一方が上述の如く分割されておれば足り、
他方の電極はグランド電極として1枚の電極板で通常構
成されている。尚、図中の符号35は電気絶縁物であ
る。
【0029】この制御電極7と帯電電極6の飛行するイ
ンク滴29と対向する面はインク滴29の飛跡に沿った
互いに平行な面を形成するように斜面に形成されてい
る。
ンク滴29と対向する面はインク滴29の飛跡に沿った
互いに平行な面を形成するように斜面に形成されてい
る。
【0030】以上のように構成されているインクジェッ
トヘッドは次のようにしてインク滴を形成しかつ印字作
動する。
トヘッドは次のようにしてインク滴を形成しかつ印字作
動する。
【0031】まず、駆動モータ9を立ち上げ、印字開始
に備える。このとき、回転ドラム1の回転が所定回転数
に達する前には、遠心力よりも回転力の影響の方が大き
く、インク滴の飛跡が立ち上げ時とは異なる場合があ
る。そこで、回転ドラム1の回転数が所定回転数に達す
るまでは、画信号とは無関係に帯電電極6で帯電させて
制御電極7でガター8へインク滴が確実に衝突して回収
されるように制御することが好ましい。
に備える。このとき、回転ドラム1の回転が所定回転数
に達する前には、遠心力よりも回転力の影響の方が大き
く、インク滴の飛跡が立ち上げ時とは異なる場合があ
る。そこで、回転ドラム1の回転数が所定回転数に達す
るまでは、画信号とは無関係に帯電電極6で帯電させて
制御電極7でガター8へインク滴が確実に衝突して回収
されるように制御することが好ましい。
【0032】そして、回転ドラム1が所定回転数に達し
た後、印字動作に入る。このとき、インク32は、回転
ドラム1の高速回転によって発生する遠心力で内側のイ
ンク供給孔2から供給されて回転ドラム1の周面のイン
ク噴射孔3から連続的に糸状に噴出する。このとき、噴
出したインク32は飛行させるに十分な初速度が与えら
れ、あたかも回転ドラム1の回転方向とは逆方向に向か
って飛行するように見える。このインク32は回転ドラ
ム1の回転に伴って回転方向へ移動するが、仕切部材5
を構成する一対のナイフエッジ23,24を横切る瞬間
に溝28でインクが切られ、溝28を通過する時間分の
長さのインクがインク滴29として溝28からハウジン
グ4外へ飛び出す。一方、ナイフエッジ23,24を通
過するときを除いた領域では、回転ドラム1から糸状に
噴出するインク32は回転ドラム1を囲繞するハウジン
グ4の内周面22に衝突して不要なインクとして回収・
再使用される。この不要インクの回収は、本発明におい
て特に重要ではないので詳細な説明を省いているが、公
知ないし新規の不要インク排出機構を使って行われる。
例えば不要インクを貯留する空間27に公知ないし新規
の不要インク排出機構を連通させて不要インクの排出を
行う。その後、ナイフエッジ23,24の間の溝28か
らから飛び出たインク滴29は、帯電電極6による帯電
と制御電極7,…,7による制御によって必要に応じて
偏向されその飛跡が変えられる。そして、記録に不要な
インク滴はガター8で回収され、記録に必要なインク滴
は紙面に付着する。そこで、画信号に基づいて制御電極
を制御して任意の記録を行う。
た後、印字動作に入る。このとき、インク32は、回転
ドラム1の高速回転によって発生する遠心力で内側のイ
ンク供給孔2から供給されて回転ドラム1の周面のイン
ク噴射孔3から連続的に糸状に噴出する。このとき、噴
出したインク32は飛行させるに十分な初速度が与えら
れ、あたかも回転ドラム1の回転方向とは逆方向に向か
って飛行するように見える。このインク32は回転ドラ
ム1の回転に伴って回転方向へ移動するが、仕切部材5
を構成する一対のナイフエッジ23,24を横切る瞬間
に溝28でインクが切られ、溝28を通過する時間分の
長さのインクがインク滴29として溝28からハウジン
グ4外へ飛び出す。一方、ナイフエッジ23,24を通
過するときを除いた領域では、回転ドラム1から糸状に
噴出するインク32は回転ドラム1を囲繞するハウジン
グ4の内周面22に衝突して不要なインクとして回収・
再使用される。この不要インクの回収は、本発明におい
て特に重要ではないので詳細な説明を省いているが、公
知ないし新規の不要インク排出機構を使って行われる。
例えば不要インクを貯留する空間27に公知ないし新規
の不要インク排出機構を連通させて不要インクの排出を
行う。その後、ナイフエッジ23,24の間の溝28か
らから飛び出たインク滴29は、帯電電極6による帯電
と制御電極7,…,7による制御によって必要に応じて
偏向されその飛跡が変えられる。そして、記録に不要な
インク滴はガター8で回収され、記録に必要なインク滴
は紙面に付着する。そこで、画信号に基づいて制御電極
を制御して任意の記録を行う。
【0033】尚、上述の実施例は本発明の好適な実施の
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図4に示すように、一対のナイフエッジ2
3,24を上下方向に段差をつけて配置することにより
インク滴の表面張力によって溝28が詰まるのを防止す
るようにしても良い。
一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の
要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能であ
る。例えば、図4に示すように、一対のナイフエッジ2
3,24を上下方向に段差をつけて配置することにより
インク滴の表面張力によって溝28が詰まるのを防止す
るようにしても良い。
【0034】また、図5に示すように、ナイフエッジ2
3,24並びに帯電電極6、制御電極7並びにガター8
は回転ドラム1の中心直下に鉛直線上に配置しても良
い。この場合には、ナイフエッジ23,24の腹部分2
5の角度を開くことによってインク滴の霧化を防止する
ようにしても良い。尚、符号33は記録媒体たる紙であ
る。
3,24並びに帯電電極6、制御電極7並びにガター8
は回転ドラム1の中心直下に鉛直線上に配置しても良
い。この場合には、ナイフエッジ23,24の腹部分2
5の角度を開くことによってインク滴の霧化を防止する
ようにしても良い。尚、符号33は記録媒体たる紙であ
る。
【0035】また、回転ドラム1の周面に形成されるイ
ンク噴出孔3は、本実施例の場合、1条の螺旋を構成す
るように穿孔されているが、場合によっては2条以上の
螺旋を構成するようにしても良い。例えば、2条の螺旋
を形成する場合には1回転で2ライン分の印字が可能と
なる。
ンク噴出孔3は、本実施例の場合、1条の螺旋を構成す
るように穿孔されているが、場合によっては2条以上の
螺旋を構成するようにしても良い。例えば、2条の螺旋
を形成する場合には1回転で2ライン分の印字が可能と
なる。
【0036】更に、本実施例の場合、インク噴射孔が形
成する螺旋の1リード毎に制御電極7を区画している
が、これに特に限定されずリード毎にインク噴射孔3の
位置を円周方向にずらせば複数のリードに跨って1つの
制御電極で偏向制御することも可能となる。
成する螺旋の1リード毎に制御電極7を区画している
が、これに特に限定されずリード毎にインク噴射孔3の
位置を円周方向にずらせば複数のリードに跨って1つの
制御電極で偏向制御することも可能となる。
【0037】また、本実施例では、インク噴出孔3を螺
旋状に連続的に形成している場合について主に説明した
が、これに特に限定されるものではなく螺旋状に不連続
に形成しても良いし、また1リード分毎に異なる螺旋上
に形成しても良い。例えば、複数条の螺旋を想定し、円
周の1/4(1/4 リード)に亙って第1の螺旋にインク
噴射孔を形成し、次の1/4は隣る第2の螺旋に沿って
インク噴射孔を形成し、更に次の1/4を第3の螺旋に
沿って形成し、更に最後の1/4を第4の螺旋に沿って
インク噴射孔を形成するようにしても良い。また、1つ
の螺旋の1リード分の領域の全域にインク噴射孔を等間
隔で配置しなくとも、一部分にだけまとめてインク噴射
孔を形成するようにしても良い。
旋状に連続的に形成している場合について主に説明した
が、これに特に限定されるものではなく螺旋状に不連続
に形成しても良いし、また1リード分毎に異なる螺旋上
に形成しても良い。例えば、複数条の螺旋を想定し、円
周の1/4(1/4 リード)に亙って第1の螺旋にインク
噴射孔を形成し、次の1/4は隣る第2の螺旋に沿って
インク噴射孔を形成し、更に次の1/4を第3の螺旋に
沿って形成し、更に最後の1/4を第4の螺旋に沿って
インク噴射孔を形成するようにしても良い。また、1つ
の螺旋の1リード分の領域の全域にインク噴射孔を等間
隔で配置しなくとも、一部分にだけまとめてインク噴射
孔を形成するようにしても良い。
【0038】また、仕切部材5としては一対のナイフエ
ッジ23,24を用いた例について主に説明したがこれ
に特に限定されるものではなく、矩形断面の仕切板など
を使用しても可能である。
ッジ23,24を用いた例について主に説明したがこれ
に特に限定されるものではなく、矩形断面の仕切板など
を使用しても可能である。
【0039】また、本実施例では回転ドラム1をコアド
ラム10とパイプ11とで構成した例について主に説明
したがこれに特に限定されるものではない。例えば、図
示していないが、インク噴射孔3を穿孔するに好適な厚
さのパイプ(数十ミクロンの厚みが好ましい)とその両
端を塞ぐエンドディスクとでドラムを構成し、パイプの
内側に大きな空間を形成し、該空間から直接パイプのイ
ンク噴射孔に遠心力でインクを噴射させるようにしても
良い。この場合、パイプ内のインクに遠心力を効果的に
与えるためパイプの内側の空間にフェルトなどから成る
保液材を充填しインクがドラムと共に回転するように設
けることが好ましい。また、パイプの補強を図るため放
射状の補強骨材などでパイプの内側からバックアップす
るようにしても良い。
ラム10とパイプ11とで構成した例について主に説明
したがこれに特に限定されるものではない。例えば、図
示していないが、インク噴射孔3を穿孔するに好適な厚
さのパイプ(数十ミクロンの厚みが好ましい)とその両
端を塞ぐエンドディスクとでドラムを構成し、パイプの
内側に大きな空間を形成し、該空間から直接パイプのイ
ンク噴射孔に遠心力でインクを噴射させるようにしても
良い。この場合、パイプ内のインクに遠心力を効果的に
与えるためパイプの内側の空間にフェルトなどから成る
保液材を充填しインクがドラムと共に回転するように設
けることが好ましい。また、パイプの補強を図るため放
射状の補強骨材などでパイプの内側からバックアップす
るようにしても良い。
【0040】更に、本実施例ではフルライン型のヘッド
に適用した例について主に説明したが、これに特に限定
されるものではなく、紙面の幅方向にヘッドを往復移動
させることによって1ライン分の文字や画を印字するタ
イプのヘッドとして構成することも可能であることはい
うまでもない。
に適用した例について主に説明したが、これに特に限定
されるものではなく、紙面の幅方向にヘッドを往復移動
させることによって1ライン分の文字や画を印字するタ
イプのヘッドとして構成することも可能であることはい
うまでもない。
【0041】
【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
のインクジェットヘッドは、遠心力で内側のインク供給
孔からインクを供給して連続的に糸状に噴出するインク
噴出孔が穿孔された回転ドラムと、この回転ドラムを所
定の間隔をあけて囲繞して回転自在に支持し回転ドラム
の外周面のインク噴出孔から噴出されるインクを受けと
めるハウジングと、上記ハウジングの円周上の一部にお
いて上記回転ドラムから吐出されるインク柱を通過させ
る幅の溝を設けてインク滴を形成する仕切部材とでイン
ク粒子発生部を構成しているので、回転ドラムを高速回
転させるだけで振動なしにインク滴を連続的に形成する
ことができる。したがって、インク噴出孔をスパイラル
状に配置することによって、回転ドラムなどを長く形成
するだけでフルラインのヘッドを構成することが可能と
なり、描画あるいは印字の大幅なスピードアップができ
る。
のインクジェットヘッドは、遠心力で内側のインク供給
孔からインクを供給して連続的に糸状に噴出するインク
噴出孔が穿孔された回転ドラムと、この回転ドラムを所
定の間隔をあけて囲繞して回転自在に支持し回転ドラム
の外周面のインク噴出孔から噴出されるインクを受けと
めるハウジングと、上記ハウジングの円周上の一部にお
いて上記回転ドラムから吐出されるインク柱を通過させ
る幅の溝を設けてインク滴を形成する仕切部材とでイン
ク粒子発生部を構成しているので、回転ドラムを高速回
転させるだけで振動なしにインク滴を連続的に形成する
ことができる。したがって、インク噴出孔をスパイラル
状に配置することによって、回転ドラムなどを長く形成
するだけでフルラインのヘッドを構成することが可能と
なり、描画あるいは印字の大幅なスピードアップができ
る。
【0042】また、請求項2の発明の場合、インク供給
孔とスパイラル状に配置されるインク噴射孔並びにこれ
らを連通させる径方向の連通孔とを有する回転ドラムが
コアドラムとパイプとの嵌合によって容易に実現でき
る。しかも、インク噴出孔をスパイラル状に容易に形成
することができ、フルラインのヘッドを構成することが
可能容易になって描画あるいは印字の大幅なスピードア
ップができる。
孔とスパイラル状に配置されるインク噴射孔並びにこれ
らを連通させる径方向の連通孔とを有する回転ドラムが
コアドラムとパイプとの嵌合によって容易に実現でき
る。しかも、インク噴出孔をスパイラル状に容易に形成
することができ、フルラインのヘッドを構成することが
可能容易になって描画あるいは印字の大幅なスピードア
ップができる。
【0043】また、請求項3の発明の場合、回転ドラム
から噴射される糸状のインクを定量的に明確に切ること
ができ、きれいなインク滴を得ることができる。
から噴射される糸状のインクを定量的に明確に切ること
ができ、きれいなインク滴を得ることができる。
【0044】また、請求項4の発明の場合、ナイフエッ
ジをずらして配置するという簡単な構成だけで、インク
滴の霧化を防止することができ、きれいなインク滴を得
ることができる。
ジをずらして配置するという簡単な構成だけで、インク
滴の霧化を防止することができ、きれいなインク滴を得
ることができる。
【0045】また、請求項5の発明の場合、ナイフエッ
ジを上下方向にずらして配置するという簡単な構成で不
要なインクの付着を防止し、目詰まりをなくしてきれい
なインク滴を得ることができる。
ジを上下方向にずらして配置するという簡単な構成で不
要なインクの付着を防止し、目詰まりをなくしてきれい
なインク滴を得ることができる。
【0046】また、請求項6の発明の場合、1リード毎
に制御可能となるので、フルラインヘッドを構成するこ
とが可能となる。
に制御可能となるので、フルラインヘッドを構成するこ
とが可能となる。
【0047】また、請求項7の発明の場合、ハウジング
内でのインクの霧化を防止して良質なインク滴を得るこ
とができる。
内でのインクの霧化を防止して良質なインク滴を得るこ
とができる。
【図1】本発明のインクジェットヘッドの概略構成を示
す分解斜視図である。
す分解斜視図である。
【図2】本発明のインクジェットヘッドの具体的構成を
示す図で、(A)は横断面図、(B)はインク噴射孔部
分の拡大断面図である。
示す図で、(A)は横断面図、(B)はインク噴射孔部
分の拡大断面図である。
【図3】本発明のインクジェットヘッドの具体的構成を
示す縦断面図である。
示す縦断面図である。
【図4】本発明のインクジェットヘッドの他の実施例を
示す横断面図である。
示す横断面図である。
【図5】本発明のインクジェットヘッドの更に他の実施
例を示す横断面図である。
例を示す横断面図である。
【図6】従来の連続噴射式インクジェットヘッドの原理
図である。
図である。
1 回転ドラム 2 インク供給孔 3 インク噴射孔 4 ハウジング 5 仕切部材 6 帯電電極 7 制御電極 8 ガター 9 モータ 10 コアドラム 11 パイプ 12 コアドラムの外周面の螺旋溝 13 径方向の連通孔 22 ハウジングの円孔の内周面 23,24 仕切部材を構成するナイフエッジ 25 ナイフエッジの腹部分 26 ナイフエッジの背面 28 ナイフエッジの間の隙間 30 インク滴発生部
Claims (7)
- 【請求項1】 インクを連続的に噴出させてそのインク
の飛跡を制御して記録に必要なインクを記録媒体上に付
着させると共に記録に不要なインクは回収・再使用する
連続噴射式インクジェットヘッドにおいて、内側にイン
クが供給されるインク供給孔を有し、外周面に上記イン
ク供給孔と連通するインク噴出孔が穿孔された回転ドラ
ムと、この回転ドラムを所定の間隔をあけて囲繞して回
転自在に支持し回転ドラムの外周面のインク噴出孔から
噴出されるインクを受けとめるハウジングと、上記ハウ
ジングの円周上の一部において上記回転ドラムから吐出
されるインク柱を通過させる幅の溝を設けてインク滴を
形成する仕切部材とでインク粒子発生部を構成している
ことを特徴とするインクジェットヘッド。 - 【請求項2】 内側にインクが供給されるインク供給孔
を有し外周面に上記インク供給孔と連通する螺旋溝が形
成されたコアドラムと、このコアドラムを隙間なく囲繞
して前記螺旋溝を塞ぎかつ上記インクを噴出させるため
の孔がコアドラムの螺旋溝に沿って穿孔されたパイプと
で前記回転ドラムが構成されていることを特徴とする請
求項1記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項3】 前記仕切部材は、インク滴が通過する幅
の隙間を開けて対向配置させた一対のナイフエッジで構
成されていることを特徴とする請求項1または2記載の
インクジェットヘッド。 - 【請求項4】 一対のナイフエッジを回転ドラムの中心
よりドラム回転方向の手前側にずらして配置したことを
特徴とする請求項3記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項5】 一対のナイフエッジを上下に段差を設け
て配置したことを特徴とする請求項3記載のインクジェ
ットヘッド。 - 【請求項6】 インク噴出孔が形成する螺旋の1リード
毎に制御電極を有したことを特徴とする請求項1または
2記載のインクジェットヘッド。 - 【請求項7】 ハウジングの内周面に透液性ライニング
を有することを特徴とする請求項1または2記載のイン
クジェットヘッド。
Priority Applications (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20931994A JP2952158B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | インクジェットヘッド |
PCT/JP1995/001495 WO1996005060A1 (en) | 1994-08-11 | 1995-07-26 | An ink jet printer |
AU30867/95A AU3086795A (en) | 1994-08-11 | 1995-07-26 | An ink jet printer |
US08/776,230 US5933171A (en) | 1994-01-11 | 1995-07-26 | Ink jet printer having rotary drum |
DE69508257T DE69508257T2 (de) | 1994-08-11 | 1995-07-26 | Tintenstrahldrucker |
EP95926510A EP0775056B1 (en) | 1994-08-11 | 1995-07-26 | An ink jet printer |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP20931994A JP2952158B2 (ja) | 1994-08-11 | 1994-08-11 | インクジェットヘッド |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0854260A JPH0854260A (ja) | 1996-02-27 |
JP2952158B2 true JP2952158B2 (ja) | 1999-09-20 |
Family
ID=16570985
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP20931994A Expired - Lifetime JP2952158B2 (ja) | 1994-01-11 | 1994-08-11 | インクジェットヘッド |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2952158B2 (ja) |
-
1994
- 1994-08-11 JP JP20931994A patent/JP2952158B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0854260A (ja) | 1996-02-27 |
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