JP4212273B2 - インク液滴偏向機構およびインク液滴の分岐の拡大方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インク液滴偏向機構およびインク液滴の分岐の拡大方法に係り、デジタル制御式印刷装置の分野において、より詳細には、連続式インクジェットプリンタにおいて、インク液流が液滴に分解し、それらの幾分かが選択的に偏向されるように成したインク液滴偏向機構およびインク液滴の分岐の拡大方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット印刷は、非衝撃的特性および低ノイズ特性を有し、普通紙を使用でき、トナー転写や定着を不要とする等の理由から、デジタル制御式の電子印刷の領域において卓越した競争力ある商品と認識されている。インクジェット印刷機構は、連続式インクジェットまたはオンデマンド式インクジェットの何れかとして分類することができる。
【０００３】
従来的な連続式インクジェットプリントヘッドは、液流の中において液滴が形成されるポイントに接近して配置される静電的な帯電トンネルを利用する。この様式において個々の液滴を帯電させることができる。帯電した液滴との間に大きな電位差を有する静電偏向板を設け、帯電した液滴を下流側で偏向させることができる。液滴捕捉機構（キャッチャ、ガター、インターセプタまたはコレクタとも呼ばれる）は、帯電した液滴または帯電していない液滴の何れかを捕捉でき、捕捉されない液滴はレシーバすなわち記録媒体に対し自由に衝突する。
【０００４】
イートンに対して１９７５年４月１５日付けで登録された米国特許第３，８７８，５１９号およびヤマダその他に対して１９７７年９月２０日付けで登録された米国特許第４，０５０，０７７号は、帯電トンネルおよび静電偏向板による静電偏向を使用し、同期した液滴形成のための装置を開示する。これらの装置は、帯電トンネルおよび静電偏向板を装置の内部に収容するために、プリントヘッドと記録媒体の間において大きな空間間隔（「インク液滴軌道間隔」とも呼ばれる）を必要とする。インク液滴の偏向の量が小さいので、インク液滴は、記録媒体（または液滴捕捉機構）に衝突するに足る長い距離を、この大きな空間間隔の全体に渡って移動する必要がある。インク液滴が大きな空間間隔の全体に渡って移動することは、液滴の通路を変化させるように液滴が妨害される危険がより大きくなるので、インク液滴の位置精度に対して不都合な影響がある。
【０００５】
代替的に、連続式インクジェットプリンタは、帯電トンネルおよび偏向板をその他のプリンタコンポーネントの中に組み込むことも可能である。フェイガークイストに対して１９９２年４月１４日付けで登録された米国特許第５，１０５，２０５号およびスティーブンに対して１９９５年１１月２１日付けで登録された第５，４６９，２０２号は、この種の装置を開示する。個々のインク液滴は、電荷を受け取る。逆極性の電荷が、インク液流の標準軌道に対し平行なキャッチャの表面に対して印加される。逆極性は、液滴をキャッチャの表面に向かう偏向引力を形成する。しかし、その偏向の量は小さいものである。この構成でもプリントヘッドと記録媒体の間において大きな空間間隔を必要とする。これは、上述したように、インク液滴の軌跡距離への不都合な影響を与える。そのような理由のため、インク液滴が印刷媒体に衝突する前に移動する距離を最小化し、高品質の画像を保証する必要がある。
【０００６】
図２（Ａ）を参照すると、プリントヘッド２００は、加圧インク供給源２０２と選択デバイス２０４とを包含する。プリントヘッド２００は、選択されるインク液滴２０６と、選択されないインク液滴２０８とを形成するようにして機能する。選択されるインク液滴２０６は、選択されるインク通路２１０に沿って流れ、最終的に記録媒体２１２に衝突するが、選択されないインク液滴２０８は、選択されないインク通路２１４に沿って流れ最終的にキャッチャ２１６に衝突する。選択されないインク液滴２０８は、キャッチャ２１６の中に設けられるインク除去チャネル２１８を介して再利用されあるいは廃棄される。シュヴァレックその他に対して２０００年６月２７日付けで登録された米国特許第６，０７９，８２１号は、この種のインクジェットプリンタを開示する。
【０００７】
シュヴァレックその他において開示されたインクジェットプリンタは、その意図される目的のためには非常に優れているが、選択されるインク液滴２０６と選択されないインク液滴２０８の間におけるインク液滴通路分岐（参照番号２２０で概略的に示される）と、一般にインク液滴分岐角度（角度Ａにおいて概略的に示される）と呼ばれるもの、すなわちインク液滴の弁別が小さい。これは、その他のプリントヘッド環境作動要因（加熱器である選択デバイス２０４の廻りに堆積するインクに起因する矛盾したインク液滴偏向２２１など）と相まって、インク２２２がキャッチャ２１６上に堆積する可能性を増大させる。インク２２２がキャッチャ２１６上に堆積すると、選択されるインク通路２１０に沿って流れる選択されるインク液滴２０６が、妨害され得ることになり、劣化した画像品質を結果として生じる。そのような理由のために、インク液滴通路の分岐を拡大させ、高品質の画像を保証する必要がある。
【０００８】
インク液滴軌道に影響を与えるために静電的な手段を使用する連続式インクジェットプリンタ（ページ幅印刷式、走査式など）はまた、キャッチャ表面上におけるインクの堆積を経験する。キャッチャ上に堆積したインクは、プリンタの作動環境下で、紙の粉塵、埃、破片などにより汚染され得る。これは、キャッチャの目詰まりを引き起こす。これが生じると、そのキャッチャは、インクジェット装置を作動させる前に徹底的に掃除されなければならない。さらに、汚染されたインクは、そのインクの再使用を可能とする前に不純物を除去されなければならず、インクジェット装置の全体のコストおよび経費を増大させる。そのような理由のために、インク液滴通路の分岐を拡大させ、プリントヘッドのメンテナンスおよびインクの不純物除去の作業を削減する必要がある。
【０００９】
ロバートソンに対して登録された米国特許第３，７０９，４３２号は、トランスデューサの使用により、作動流体のフィラメントを刺激し、その作動流体を一様間隔に離間した液滴に分離する方法ならびに装置を開示する。液滴に分離する前のフィラメントの長さは、トランスデューサに対して供給される刺激エネルギーを制御することにより調節され、高い振幅の刺激により短いフィラメントを生じ、低い振幅の刺激により長いフィラメントを生じる。長短のフィラメントの各端部に対する中間のポイントにおいて、流体の通路を横断する空気の流れが生成される。その空気流は、液滴自体の軌道に対して影響を与える以上に、液滴に分解する前におけるフィラメントの軌道に対して影響を与える。フィラメントの長さを制御することにより、液滴の軌道を制御することができ、あるいは一方の通路から他方の通路に切り換えることが可能になる。このようにして、所定の液滴はキャッチャの中に案内され、その他の液滴はレシーバ部材に対して当てることができる。
【００１０】
この方法は、液滴の軌道に影響を与えるために静電的な手段に依存せず、フィラメントの分解ポイントに関する精密な制御、および分解ポイント間の中間における空気流の配置に依存する。かかるシステムは製造が困難である。さらに、二つの液滴通路の間における物理的な分岐、すなわち弁別の量は小さく、印刷されるインク液滴および印刷されないインク液滴の制御の困難性が増大し、結果として少なくとも上述のようなインク液滴堆積の問題を生じる。
【００１１】
テイラーに対して１９８０年２月２６日付けで登録された米国特許第４，１９０，８４４号は、印刷されないインク液滴をキャッチャに向かって偏向させる第一の空気式偏向器と、印刷されるインク液滴を揺動させるための第二の空気式偏向器とを有する、連続式インクジェットプリンタを開示する。第一の空気式偏向器は、中央コントロールユニットからの二つの明確な電気信号のうちの一方に従い、「オン／オフ」または「開／閉」形式でノズルを開閉するダイアフラムを有する。これにより、そのインク液滴が印刷用かまたは印刷用でないかを決定する。第二の空気式偏向器は、連続的偏向器で、中央コントロールユニットからの電気信号の変化に従い、ダイアフラムがノズルの開く量を変化させる。これにより、印刷されるインク液滴を揺動させ、文字を一度に一文字ずつ印刷することができる。第一の空気式偏向器のみを使用するときは、プリントヘッドを繰返し並べ配置し、文字を一度に一列ずつ印刷できる。
【００１２】
この方法は、液滴の軌道に影響を与えるために静電的な手段に依存しないが、印刷されるインク液滴および印刷されないインク液滴を形成するための第一の（「開／閉」）空気式偏向器の精密な制御およびタイミングに依存する。そのようなシステムは製造が困難で、正確な制御を必要とすることは、少なくとも上述のインク液滴の堆積を結果として生じる。さらに、二本の液滴通路の間における物理的な分岐すなわち弁別の量は、その精密なタイミングが要求さればらつきが生じ、印刷されるインク液滴および印刷されないインク液滴を制御する困難が増大して、インク液滴の軌跡制御が貧弱となり、少なくとも上述のインク液滴の堆積とを結果として生じる。
【００１３】
さらに、二つの空気式偏向器を使用することは、プリントヘッドの構造を複雑化させ、より多くのコンポーネントを必要とする。その追加的なコンポーネントおよび複雑な構造は、プリントヘッドと媒体の間において大きな空間間隔を必要とし、インク液滴の軌跡距離を拡大させるのである。液滴軌跡距離を拡大させることは、液滴の位置精度を低下させ、印刷の画像品質に影響を与える。ここでもまた、液滴が印刷媒体に衝突する前に移動する距離を最小化させて、高品質の画像を保証するという必要がある。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、簡単な構造で、プリントヘッドのメンテナンスを削減し、インク液滴の離間を拡大させ、画像品質を向上させ、インク液滴が移動する距離を削減し、印刷されないインク液滴を取り除くために必要とされる減圧の量を削減する、改良されたインク液滴偏向機構の必要が理解される。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明の一つの目的は、選択されるインク液滴と選択されないインク液滴の間におけるインク液滴通路の分岐を拡大させる、インク液滴偏向増幅器を提供することである。
【００１６】
本発明のもう一つの目的は、選択されるインク液滴が記録媒体に衝突する前に移動する距離を削減する、インク液滴偏向増幅器を提供することである。
【００１７】
本発明のもう一つの目的は、簡単な構造のインク液滴偏向増幅器を提供することである。
【００１８】
本発明のさらにもう一つの目的は、プリントヘッドのメンテナンスを削減するインク液滴偏向増幅器を提供することである。
【００１９】
本発明のさらにもう一つの目的は、インクの汚染を削減する、インク液滴偏向増幅器を提供することである。
【００２０】
本発明のさらにもう一つの目的は、画像の印刷品質を向上させるインク液滴偏向増幅器を提供することである。
【００２１】
上述の目的を達成するため、本発明に係るインク液滴偏向機構は、インク液滴供給源と、前記供給源から分岐している第一と第二の通路について、第一の状態では前記供給源から移動してキャッチャに衝突する第一の通路に沿う進路を前記液滴に与え、第二の状態では前記供給源から移動して記録媒体に衝突する第二の通路に沿う進路を前記液滴に与える操作ができる通路選択手段と、前記第一の通路または第二の通路の少なくとも一方に沿い移動する液滴に対して外力を加え、その外力は前記通路の分岐を拡大させる方向に加えられるシステムと、を備え、前記システムは、前記第一の通路と前記第二の通路の間に位置決めされるガス流を生起させるガス供給源を含み、前記ガス流は、前記通路の分岐を拡大方向に加えられることを特徴とする。
【００２３】
また、本発明に係るインク液滴の分岐の拡大方法は、インク液滴の供給源を提供する工程と、前記供給源から分岐している第一と第二の通路について、インク液滴に対し、第一の状態では前記供給源からキャッチャに至る第一の通路に沿って移動する進路を与え、第二の状態では前記供給源から記録媒体に至る第二の通路に沿って移動する進路を与える工程と、前記第一の通路または第二の通路の少なくとも一方に沿い移動する液滴に対して外力を加え、前記通路の分岐を拡大させる分岐拡大工程と、を備え、前記分岐拡大工程は、前記第一の通路と前記第二の通路の間に位置決めされるガス流をガス供給源によって生起させ、前記ガス流は、前記通路の分岐を拡大方向に加えられることを特徴とする。
【００２４】
本発明の一つの特徴に拠れば、インク液滴偏向機構は、インク液滴供給源と、第一の状態では前記供給源から移動してキャッチャに衝突する第一の通路に沿う進路を前記液滴に与え、第二の状態では前記供給源から移動して記録媒体に衝突する第二の通路に沿う進路を前記液滴に与える操作ができる通路選択手段を備える。前記第一と第二の通路は、前記供給源から分岐している。また、この機構は、前記第一の通路または第二の通路の少なくとも一方に沿い移動する液滴に対して外力を加え、その外力は前記通路の分岐を拡大させる方向に加えられるシステムを備える。
【００２５】
本発明のもう一つの特徴に拠れば、その機構は、前記通路の分岐を拡大方向に加えられるガス流を生起させるガス供給源を含む。ガス流は、第一および第二の通路の間に位置決めすることができる。ガス流は、実質的に層流にすることができる。また、ガス流は、そのコヒーレンスを喪失するにつれ、第一および第二の通路の少なくとも一方と相互作用することができる。
【００２６】
本発明のもう一つの特徴に拠れば、その機構は、キャッチャを包含することもできる。その機構の少なくとも一部をキャッチャに隣接して配置することができる。また、偏向機構の少なくとも一部をキャッチャと一体的に形成し、またはキャッチャの内部に配置することもできる。
【００２７】
本発明のもう一つの特徴に拠れば、インク液滴の分岐の拡大方法は、インク液滴の供給源を提供する工程と、前記供給源から分岐している第一と第二の通路について、インク液滴に対し、第一の状態では前記供給源からキャッチャに至る第一の通路に沿って移動する進路を与え、第二の状態では前記供給源から記録媒体に至る第二の通路に沿って移動する進路を与える工程と、前記通路の分岐を拡大させる分岐拡大工程とを備える。この方法は、通路の分岐を拡大させるために、第一の通路または第二の通路の少なくとも一方に沿い移動する液滴に対して外力を加えることを含むことができる。
【００２８】
本発明のもう一つの特徴に拠れば、この方法は、ガス流を生起させること、および通路の分岐を拡大させる方向に、第一の通路または第二の通路の少なくとも一方に沿い移動する液滴に対してガス流を加えることを含むことができる。
【００２９】
本発明およびその目的および利点は、以下で提示される好適な実施の形態の詳細な説明においてさらに明らかになるであろう。以下で提示される本発明の好適な実施の形態の詳細な説明では、添付図面が参照されるものとする。
【００３０】
【発明の実施の形態】
本件の説明は、特には、本発明に従った機構の一部を形成するように成し、あるいはそれに対してより直接的に協働するように成した、各エレメントに関連するものであることになる。詳細には示されずあるいは説明されない各エレメントは、当業者にとって周知である様々な形態を採ることも可能であると理解されるべきである。
【００３１】
図１を参照すると、非対称加熱型の連続式インクジェットプリンタ装置１０は、ラスタ画像データ、ページ記述言語の形態におけるアウトライン画像データまたはデジタル画像データのその他の形態を提供するスキャナまたはコンピュータのような画像供給源（イメージソース）１１を包含する。この画像データは、画像データをメモリの中に記憶するものでもある画像処理ユニット１２により、ハーフトーン式のビットマップ画像データに変換される。また、画像処理ユニット１２は、画像データをメモリの中に記憶する。加熱器コントロール回路１４は、画像メモリからデータを読み取り、加熱器５０に対して電気的パルスを印加する。これにより、加熱器５０はプリントヘッド１６の一部であるノズルに対して熱を印加する。これらのパルスは、適切なタイミングで、適切なノズルに対して印加され、これにより連続式インクジェット液流から形成される液滴は、画像メモリ中のデータにより指定される適切な位置で、記録媒体１８上にスポットを印刷する。
【００３２】
記録媒体１８は、記録媒体搬送装置２０によりプリントヘッド１６に対して移動される。記録媒体搬送装置２０は、記録媒体搬送コントロール装置２２により電子的に制御され、記録媒体搬送コントロール装置２２は、マイクロコントローラ２４により制御される。図１において示された記録媒体搬送装置２０は、単なる概略的なものであり、これと異なる他の多くの機械的な構成も可能である。例えば、移動ローラ（トランスファーローラ）を、記録媒体搬送装置２０として使用し、記録媒体１８に対するインク液滴の移動を行うことができる。そのようなトランスファーローラ技術は、当該分野では周知である。ページ幅式プリントヘッドの場合には、固定式のプリントヘッドに対し記録媒体１８を通過させることが最も簡便である。しかし、走査式印刷装置の場合には、相対的なラスタ運動において、プリントヘッドを一方の軸（副次的な走査方向）に沿って移動させ、記録媒体をこれと直交する軸（主要な走査方向）に沿って移動させることが最も簡便で良く用いられる。
【００３３】
インクは、加圧されたインクリザーバ２８の中に収容される。非印刷状態では、連続式インクジェット液滴流は、その液流を阻止するインクガター１７により、記録媒体１８に到達することができない。阻止されたインクの一部は、インク再利用ユニット１９により再利用することができる。インク再利用ユニット１９は、そのインクを再調整しインクリザーバ２８に対し送り返す。このようなインク再利用ユニットは、当該分野では周知である。最適動作のための適当なインク圧力は、ノズルの幾何学的特性、ノズルの温度特性さらにインクの温度特性を包含する多くの要因に依存する。一定のインク圧力は、インク圧力調整器２６の制御の下においてインクリザーバ２８に対して圧力を掛けることにより達成することができる。
【００３４】
そのインクは、インクチャネル装置３０により、プリントヘッド１６の後部表面に対して供給される。好ましくは、インクは、プリントヘッド１６のシリコン基板を貫通してエッチングされた、スロットまたは孔のいずれか一方を通り、複数のノズルおよび加熱器が配置されるプリントヘッドの前部表面に向かって流れる。シリコンから製造されるプリントヘッド１６を用いることで、加熱器コントロール回路１４を、そのプリントヘッドに集積して組み込むこともできる。
【００３５】
図２（Ａ）は、先行技術における、作動中のノズルの先端を示す断面図である。ここに示すノズルをアレイ配列し、図１の連続式インクジェットのプリントヘッド１６が形成される。インク供給チャネル４０は、複数のノズル穴４６に沿い、基板４２の内部にエッチングされる。基板４２は、例えばシリコンである。インク供給チャネル４０およびノズル穴４６は、ノズル穴を形成するためにｐ⁺エッチング・ストッパ層を使用したシリコンの非等方性湿式エッチングにより、得ることができる。インク供給チャネル４０の中におけるインク７０は、大気圧以上に加圧され、液流６０を形成する。ノズル穴４６の上方の所定距離離れたところで、液流６０は、選択デバイス２０４により供給される熱のため、複数の液滴６６に分解する。
【００３６】
図２（Ｂ）を参照すると、選択デバイス２０４は、加熱器５０を包含することができる。加熱器５０は、ノズルの周囲の殆どすべてをカバーするようにして、一対の対向する半円形の加熱エレメント５１ａ，５１ｂを有する。複数の電源接続部５９ａ，５９ｂ，６１ａおよび６１ｂは、加熱エレメント５１ａ，５１ｂのそれぞれに対し、加熱器コントロール回路１４からの電気的なパルスを送る。加熱器５０の加熱エレメント５１ａ，５１ｂは、３０オーム／スクエアのレベルでドーピングされるポリシリコンにより形成することができる。その他の抵抗加熱器材料を用いることもできる。
【００３７】
加熱器コントロール回路１４は、電気的なパルス列の形で、加熱器５０に対して電力を供給する。加熱器コントロール回路１４は、加熱器５０の半円形の加熱エレメント５１ａ，５１ｂに対し、別個に電力を供給するプログラムを組むことができる。そのプログラムは、一様な振幅、幅および周波数のパルスの形で、新規な方法の各ステップを実行するようにできる。インク液滴の偏向は、電力パルスが加熱器５０の加熱エレメント５１ａ，５１ｂの一方に対して供給することで、いつでも起こる。
【００３８】
ここでまた、図２（Ａ）を参照すると、加熱器５０は、熱および電気の絶縁層５６により基板４２から分離され、基板に対する熱の損失を最小化する。ノズル出口オリフィスが絶縁層５６により限定されるようにエッチングし、ノズル穴４６を得ることもできる。インクと接触するそれらの層は、保護のための薄膜層６４によりパッシベーションされることができる。プリントヘッド表面は、プリントヘッドの前面部にまたがるインクの偶発的なぬれを防止するため、疎水化層６８によりコーティングすることができる。
【００３９】
加熱器の加熱エレメント５１ａを用いて、ノズル穴の左側に熱の非対称な印加を行うことで、液流６０は、印刷作業の間に周期的に偏向される。この技術は、液流から既に分離された帯電液滴の偏向に依存する、従来の静電偏向的な連続式液流偏向プリンタのものとは異なっている。液流６０を偏向することで、偏向されない液滴６７は、インクガター１７のような遮断装置により、記録媒体１８に到達することが阻止されることが可能である。他の代替的な印刷方式では、インクガター１７を、偏向される液滴６６を阻止するようにして配置することもでき、このときは、偏向されない液滴６７が記録媒体１８に到達できる。
【００４０】
図３に、インク液滴の偏向を増大させる偏向増幅手段であるインク液滴偏向増幅器８０を示す。システムであるインク液滴偏向増幅器８０は、外力発生器であるガス流生成機構８２を有するガス供給源８１と、ガス流供給チャネル８６を限界付けるハウジング８４とを包含する。ガス流供給チャネル８６は、移動するインク液滴に対する外力であるガス流８８を提供する。当初のガス流８８は、ガス流供給チャネル８６と実質的に同様な寸法を有する。例えば、長方形の形状のガス流供給チャネル８６は、実質的に長方形の形状を有するガス流８８を供給する。ガス流８８は、元々の通路に沿って移動する層流である。層流状のガス流８８は、結局はそのコヒーレンスを喪失する点９０において、元々の通路からの分岐を開始する。この文脈では、「コヒーレンス」とは、ガス流がその元々の通路からの展開、すなわち分岐を開始するときのガス流８８を説明するためのものとして使用される。
【００４１】
選択デバイス２０４を上述のように機能する一次的な選択デバイスとして使用すれば、プリントヘッド１６は、分岐する複数のインク液滴通路に沿って移動するインク液滴の液流を提供するように機能する。選択されないインク液滴９２は、選択されない（第一の）インク液滴通路９４に沿って移動するが、選択されるインク液滴９６は、選択される（第二の）インク液滴通路９８に沿って移動する。選択されるインク液滴９６および選択されないインク液滴９２は、概ね、層流状のガス流８８がそのコヒーレンスを喪失し分岐９０するときに、層流状のガス流８８と相互作用する。結果として、選択されないインク液滴９２および選択されるインク液滴９６は、元々のコースを変えられて、結果として生じる選択されないインク液滴通路１００および結果として生じる選択されるインク液滴通路１０２に沿ってそれぞれ移動する。選択されないインク液滴９２は、それらがキャッチャ１０６の表面１０４に衝突するまで、結果として生じる選択されないインク液滴通路１００に沿って移動する。選択されないインク液滴９２は、その後、キャッチャ１０６から取り除かれ、インク再利用ユニット１９に搬出される。選択されるインク液滴９６は、記録媒体１８の表面１０８に衝突するまで、結果として生じる選択されるインク液滴通路１０２に沿って移動し続けることが許容される。
【００４２】
一つの好適な実施の形態では、選択されるインク液滴９６は、記録媒体１８に衝突することを許容され、選択されないインク液滴９２は、最終的にキャッチャ１０６に衝突するものとして示される。しかし、この実施の形態は、特別に示された例示であって、選択されるインク液滴９６が最終的にキャッチャ１０６に衝突し得、その一方で、選択されないインク液滴９２が記録媒体１８に衝突することが許容される場合も、本件開示の範囲内に含まれる。
【００４３】
再び、図３を参照すると、選択されるインク液滴９６と選択されないインク液滴９２の間における結果として生じるインク液滴通路の分岐１１０は、拡大されている（図２（Ａ）におけるインク液滴通路の分岐２２０と比較して）。さらに、選択されるインク液滴９６と選択されないインク液滴９２の間における結果として生じるインク液滴の分岐角度（角度Ｄとして示される）もまた、拡大されている（図２（Ａ）における角度Ａと比較して）。選択されるインク液滴９６は、ここでは、不都合にキャッチャ１０６に衝突する可能性がより少なくなり、キャッチャ１０６上に堆積されるインクが削減される結果となる。堆積されるインクが削減されるので、プリントヘッドのメンテナンスおよびインクの清掃作業もまた削減される。拡大されたインク液滴の分岐角度Ｄは、選択されるインク液滴９６が記録媒体１８に衝突する前に移動する距離を削減する。何故なら、選択されるインク液滴９６が記録媒体１８に衝突する前に、プリントヘッド１６を偏向させてそこから離れるに足る十分に大きな空間間隔が、もはや必要でなくなるからである。そのような理由のために、インク液滴の位置精度が、改善される。
【００４４】
インク液滴偏向増幅器８０は、帯電トンネルまたは静電偏向板を必要とせず、簡単な構造である。そのような理由のために、インク液滴偏向増幅器８０は、これらのコンポーネントを収容するための大きな空間間隔を必要としない。これは、選択されるインク液滴９６が記録媒体１８に衝突する前に移動する距離を削減するのに役立ち、液滴位置の精度が結果として改善される。
【００４５】
一つの好適な実施の形態において、インク液滴偏向増幅器８０は、キャッチャ１０６と一体の構造で形成される。しかし、上述の実施の形態は、特別な例示であって、インク液滴偏向増幅器８０が、キャッチャ１０６に対して取り付けられる独立したユニットの場合、あるいはキャッチャ１０６に近接して配置される場合も、本件開示の範囲内に含まれる。さらに、一つの好適な実施の形態において、ハウジング８４は、剛直な構造であるものとして示されている。しかし、この場合も特別な例示であって、ハウジング８４が、等しい効果を備える可撓性の構造（可撓性プラスチック、管状材料、可撓性ポリマー管材料など）により形成されることも、本件開示の範囲内に含まれる。また、可撓性の構造のハウジング８４が、等しい効果を備えるようにして、キャッチャ１０６と共に一体構造で形成され、あるいはキャッチャ１０６に対して取り付けられる場合も、本件開示の範囲内に含まれる。ハウジング８４が、剛直な材料と可撓性材料の組合せである場合もまた、本件開示の範囲内に含まれる。
【００４６】
図４から図７（Ｂ）に、本発明の代替的な実施の形態が示されている。図４（Ａ）および図４（Ｂ）は、任意の周知のアタッチメントデバイス１１２を使用してキャッチャ１０６に対して取り付けられるインク液滴偏向増幅器８０を示す。アタッチメントデバイス１１２は、ネジ、クランプ、ボルト、クギ、接着剤、膠、エポキシなどを包含することもできる。図５（Ａ）および図５（Ｂ）は、任意の周知のアタッチメントデバイス１１２を使用し、キャッチャ１０６に対して取り付けられる、剛直な材料および可撓性材料により形成されるインク液滴偏向増幅器８０を示す。図６（Ａ）および図６（Ｂ）は、可撓性材料により形成されかつキャッチャ１０６と一体構造のインク液滴偏向増幅器８０を示す。図７（Ａ）および図７（Ｂ）は、キャッチャ１０６の内部に配置された、インク液滴偏向増幅器８０を示す。この実施の形態では、ガス流供給チャネル８６は、任意の周知のアタッチメントデバイス１１２を使用しキャッチャ１０６の内側表面に隣接して配置される。
【００４７】
一つの好適な実施の形態において、層流状のガス流８８は、空気である。しかし、上記実施の形態は特別な例示であって、等しい効果を備えた、その他のガスを使用できることもまた、本件開示の範囲内に含まれる。これらのガスは、窒素、種々の密度および粘度を有するガスなどをも包含する。さらに、ガス流８８は、層流状として示されている。しかし、これも特別な例示であって、ガス流８８が、等しい成果を備えた、その他の形状で供給されることができるということもまた、本件開示の範囲内に含まれる。これは、一連の円形の管、連続する長方形のトラフ（樋）、一連の個別的なトラフなどの形態を採って供給されるガス流８８を包含する。
【００４８】
一つの好適な実施の形態において、ガス流生成機構８２は、送風機である。しかし、これは特別な例示であって、等しい効果を備えた、任意の周知形式のガス流生成機構８２も使用することができることもまた、本件開示の範囲内に含まれる。これらのガス流生成機構は、ファン、タービン、静電的な空気移送装置、空気を移送するその他の供給設備などを包含する。
【００４９】
図８に、インク液滴偏向増幅器８０の一つの代替的な実施の形態を示す。上述のような選択デバイス２０４を使用すれば、プリントヘッド１６は、分岐する複数のインク液滴通路に沿って移動するインク液滴の液流を提供するように機能する。選択されないインク液滴９２は、選択されない（第一の）インク液滴通路９４に沿って移動するが、選択されるインク液滴９６は、選択される（第二の）インク液滴通路９８に沿って移動する。インク供給チャネル４０の中に配置された第一の電極１１４は、インク７０がノズル穴４６から噴射される前に、任意の周知の様式によりインク７０を正に帯電させる。選択されるインク液滴９６が、選択されるインク液滴通路９８に沿って移動するとき、選択されるインク液滴９６は、負に帯電される第二の電極１１６の傍を通り抜ける。正に帯電した選択されるインク液滴９６は、選択されるインク液滴９６が、第二の電極１１６の傍を通り抜けるとき、第二の電極１１６に向かって引き付けられる。その際、選択されるインク液滴９６は、そのコースを変え、結果として生じる選択されるインク液滴通路１０２に沿った移動を開始する。ここでもまた、選択されるインク液滴９６と選択されないインク液滴９２の間における、結果として生じる選択されるインク液滴通路の分岐１１０が拡大される（図２（Ａ）におけるインク液滴通路の分岐２２０と比較して）。さらに、選択されるインク液滴９６と選択されないインク液滴９２の間における、結果として生じるインク液滴の分岐角度（角度Ｄとして示される）もまた、拡大される（図２（Ａ）における角度Ａと比較して）。これは、帯電した選択されるインク液滴９６に対し印加される、逆極性に帯電した第二の電極１１６の引力によるものである。
【００５０】
この実施の形態では、選択されるインク液滴９６は、記録媒体１８に衝突するものとして示され、選択されないインク液滴９２は、最終的にキャッチャ１０６に衝突するものとして示される。しかし、これは特別な例示であって、選択されるインク液滴９６が最終的にキャッチャ１０６に衝突し得て、その一方で、選択されないインク液滴９２が記録媒体１８に衝突することもまた、本件開示の範囲内に含まれる。さらに、第一の電極１１４および第二の電極１１６における電荷を逆にして、等しい効果を備えることもまた可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に従った一つの例示的な印刷装置を示す簡略的且つ概略的なブロック・ダイアグラムである。
【図２】 図２（Ａ）は、非対称加熱偏向を備えた作動中の先行技術のノズルを示す断面図で、図２（Ｂ）は、１対の加熱エレメントをその対向側面に配設せしめた先行技術のノズルを示す平面図である。
【図３】 本発明に従って製造される改良したインク液滴偏向を示す断面図である。
【図４】 図４（Ａ）は、図３において示された本発明の一つの代替的な実施の形態を示す断面図で、図４（Ｂ）は、図４（Ａ）において示された本発明のその代替的な実施の形態を示す底面図である。
【図５】 図５（Ａ）は、図３において示された本発明の一つの代替的な実施の形態を示す断面図で、図５（Ｂ）は、 図５（Ａ）において示された本発明のその代替的な実施の形態を示す底面図である。
【図６】 図６（Ａ）は、図３において示された本発明の一つの代替的な実施の形態を示す断面図で、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）において示された本発明のその代替的な実施の形態を示す底面図である。
【図７】 図７（Ａ）は、図３において示された本発明の一つの代替的な実施の形態を示す断面図で、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）において示された本発明のその代替的な実施の形態を示す底面図である。
【図８】 本発明の一つの代替的な実施の形態を示す概略的な断面図である。
【符号の説明】
１０ 連続式インクジェットプリンタ装置、１１ 画像供給源、１２ 画像処理ユニット、１４ 加熱器コントロール回路、１６，２００ プリントヘッド、１７ インクガター、１８，２１２ 記録媒体、１９ インク再利用ユニット、２０ 記録媒体搬送装置、２２ 記録媒体搬送コントロール装置、２４ マイクロコントローラ、２６ インク圧力調整器、２８ インクリザーバ、３０ インクチャネル装置、４０ インク供給チャネル、４２ 基板、４６ ノズル穴、５０ 加熱器、５１ａ，５１ｂ 加熱エレメント、５６ 絶縁層、５９ａ，５９ｂ，６１ａ，６１ｂ 電源接続部、６０ 液流、６４ 薄膜層、６６，６７ 液滴、６８ 疎水化層、７０、２２２ インク、８０ インク液滴偏向増幅器、８１ ガス供給源、８２ ガス流生成機構、８４ ハウジング、８６ ガス流供給チャネル、８８ ガス流、９０ コヒーレンスを喪失する点、９２，９６，２０６，２０８ インク液滴、９４，９８，１００，１０２ インク液滴通路、１０４ キャッチャの表面、１０６，２１６ キャッチャ、１０８ 記録媒体の表面、１１０，２２０ 分岐、１１２ アタッチメントデバイス、１１４ 第一の電極、１１６ 第二の電極、２０２ 加圧インク供給源、２０４ 選択デバイス、２１０，２１４ インク通路、２１８ インク除去チャネル、２２１ インク液滴偏向。

Claims (2)

1. インク液滴偏向機構であって、
   インク液滴供給源と、
   前記供給源から分岐している第一と第二の通路について、第一の状態では前記供給源から移動してキャッチャに衝突する第一の通路に沿う進路を前記液滴に与え、第二の状態では前記供給源から移動して記録媒体に衝突する第二の通路に沿う進路を前記液滴に与える操作ができる通路選択手段と、
   前記第一の通路または第二の通路の少なくとも一方に沿い移動する液滴に対して外力を加え、その外力は前記通路の分岐を拡大させる方向に加えられるシステムと、
   を備え、
   前記システムは、
   前記第一の通路と前記第二の通路の間に位置決めされるガス流を生起させるガス供給源を含み、
   前記ガス流は、前記通路の分岐を拡大方向に加えられることを特徴とする、インク液滴偏向機構。
2. インク液滴の分岐を拡大する方法であって、
   インク液滴の供給源を提供する工程と、
   前記供給源から分岐している第一と第二の通路について、インク液滴に対し、第一の状態では前記供給源からキャッチャに至る第一の通路に沿って移動する進路を与え、第二の状態では前記供給源から記録媒体に至る第二の通路に沿って移動する進路を与える工程と、
   前記第一の通路または第二の通路の少なくとも一方に沿い移動する液滴に対して外力を加え、前記通路の分岐を拡大させる分岐拡大工程と、
   を備え、
   前記分岐拡大工程は、
   前記第一の通路と前記第二の通路の間に位置決めされるガス流をガス供給源によって生起させ、
   前記ガス流は、前記通路の分岐を拡大方向に加えられることを特徴とするインク液滴の分岐の拡大方法。

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