JP4919435B2 - 差別的インクジェット偏向によるプリント - Google Patents

差別的インクジェット偏向によるプリント Download PDF

Info

Publication number
JP4919435B2
JP4919435B2 JP2008535019A JP2008535019A JP4919435B2 JP 4919435 B2 JP4919435 B2 JP 4919435B2 JP 2008535019 A JP2008535019 A JP 2008535019A JP 2008535019 A JP2008535019 A JP 2008535019A JP 4919435 B2 JP4919435 B2 JP 4919435B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
jet
deflection
electric field
trajectory
electrode
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2008535019A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2009511302A (ja
Inventor
ブリューノ・バルベ
Original Assignee
マーケム−イマージュ
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by マーケム−イマージュ filed Critical マーケム−イマージュ
Publication of JP2009511302A publication Critical patent/JP2009511302A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4919435B2 publication Critical patent/JP4919435B2/ja
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • B41J2/02Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
    • B41J2/03Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by pressure
    • 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
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/095Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection electric field-control type
    • 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
    • B41J2/17Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/18Ink recirculation systems
    • B41J2/185Ink-collectors; Ink-catchers
    • 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
    • B41J2/02Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
    • B41J2002/022Control methods or devices for continuous ink jet
    • 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
    • B41J2/02Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
    • B41J2/03Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by pressure
    • B41J2002/033Continuous stream with droplets of different sizes

Description

本発明は、噴霧技術とは本質的に異なる液体射出の分野に関し、特にデジタル印刷等に使用される較正された小液滴の発生制御に関する。
本発明は、特にインク流に対し小液滴の相対的な選択的変位に関するものであり、インクジェットプリントに好適であるが、応用分野はこれに限るものではない。小液滴を生成する液ジェットのセグメントが偏向されないように、あるいは偏向されても僅かとなるようこのインク流を偏向することによって、小液滴を相対的に偏向する。本発明による装置および方法は、ドロップオンデマンド技術とは対照的に、連続ジェットの分野における非同期の液セグメントを発生するシステムに関する。
連続インクジェットプリンターの代表的な動作は、次のように述べることができる。すなわち、プリントヘッドの一部であり要部を構成するインク容器に、導電性インクが加圧保存される。特にこのインク容器は、励起インクを溜める空洞および周期的にインクを励起する励起装置の収納部を備える。この励起用空洞は、その内側から外に向かってノズル板に開口され、較正されたノズルに通じる少なくとも1つのインク通路を備え、加圧インクはこのノズルを通して流れ、励起により分離するインクジェットを形成する。インクジェットは、通常インク容器内のインク中に置かれた励起装置からの周期的な振動により、液滴分離点と呼ばれる点において強制的に細分される。
印刷面を拡大し印刷速度を上げるため、このような連続インクジェットプリンターは、同時かつ並列に動作する数個のプリントノズルを備えることもできる。
この分離点から、連続したジェットは連続したインク液滴に形を変える。液滴を選択的に、印刷基体または一般にガターと呼ばれる回収装置のいずれかに向かわせるために、さまざまな手段が利用される。このため、所望の印刷パターンを生成するためには、基体が印刷される時あるいは印刷されない時いずれにも、同一の連続ジェットが使用される。
従来から使用されてきた選択法は、連続ジェットから小液滴を静電偏向するものである。分離点に近接する帯電電極と呼ばれる第一の電極群が、所定の電荷を各液滴に選択的に転送する。ジェット内の全ての液滴は、そのうちのいくつかは帯電され、帯電量に応じて液滴の軌道を変化させ、電界を発生する偏向電極と呼ばれる第二の電極列を通過する。
連続ジェットが細分されて作られる液滴を静電偏向するこの方法は、インクジェットプリントにおいて広く使用されている手法である。例えば特許文献US3596275(スイート)に記述のように、変位した連続インクジェットの変形例は、複数の電圧を具備し、液滴の発生に同期して電圧を印加すると同時に、液滴に所定の電荷を帯電させるようにし、複数の液滴の軌道を正確に制御している。2つの帯電レベルに関連づけて2つの所望の軌道のみに小液滴を乗せる手法であり、特許文献US3373437(スイート)に記述されている2値連続インクジェットプリント技術に由来するものである。
これらの装置では全て、帯電信号は液滴が進む軌道およびその他の要因によって決定される。この原理を複数のジェットに使用したときの最大の不利点は、第一にそれぞれインクジェットに近接して異なる電極を配置する必要があること、第二にこれらの各電極を独立して制御しなければならないことである。
もう一つのアプローチとして、帯電電位を設定し励起信号を変化させて、インクジェットの分離位置を移動させる手法がある。各液滴、従って液滴の軌道を通して運ばれる電荷量は、その液滴が全てジェット列に共通の帯電電極から離れて形成されるか近くで形成されるかによって異なってくる。帯電電極群は、程度の差はあれ複雑なものになるであろう。数多くの構成が、特許文献US4346387(ヘルツ)において検討されている。このアプローチの最大の利点は、電極ブロックが機械的に簡単になることである。しかしながら2つの偏向レベル間の移行は簡単には行えない。一方の分離点から他方への移行によって、制御不能な中間の軌道上に連続した液滴が発生する。
この難問を解決するため、特許文献EP0949077(イマージュ)に記載のように、分離長を調整するという解決法が考えられてきたが、管理が困難で厳しい許容差(通常数10ミクロン)が要求された。また特許文献EP1092542(イマージュ)に記載のように、はっきりと定められた2つの分離位置間の距離と等価な長さで、部分的に帯電されたジェットの一部を管理する解決法が考えられてきた。しかしながら、この手法では2つの分離点の管理が必要であり、有効利用が不可能なジェットセグメントを発生させ、有効利用される液滴の発生頻度を減少させなければならなかった。
較正された液滴を選択的に偏向する代替案では、例えば静電界あるいは可変静電界により、連続ジェットを直接偏向する。例えば、特許文献GB1521889(トムソン)では、静電界の大きさを変化してジェットを十分に偏向し、マークの発生にこの技術を使用し、プリントの要求に応じて、ジェットはガターに入りあるいはガターから外れるようにしている。しかしながら、移行の管理には問題が多い。ジェットがガターの縁に衝突し、ガターを汚染する。US5070341(ウィルス)に記載されている代替方法では、位相シフトした電位を印加した一組の電極によって、ジェットを偏向しこの偏向を増幅している。ここでは、位相シフトはジェットの前進速度に応じて行われる。ガターに収集されるか印刷媒体上に射出されるかどちらかとなる液滴を、連続ジェットの終端で発生する。
概して、例外的な液滴生成法に配慮し、熱励起技術に基づいて開発されたコダック社の液滴生成器のような最近の開発に対してでさえ、提案されているジェットの偏向に関する解決策(熱 EP0911167、静電気 EP0911161、流体力学 EP0911165、コアンダ効果 EP0911161、等々)は、全て例外なく偏向されたジェットの一部と偏向されないジェットの一部間の移行問題を抱えている。
本発明の利点の一つは、従来のプリントヘッドの不利を克服することであり、本発明は液ジェットセグメントの偏向管理に関する。
さらに概括的に言えば、本発明は、連続した導電性ジェットから液セグメントを発生しそれをプリントするプリント技術に関する。連続ジェットの軌道は、ジェットの形成および励起手段の下流に配置された一組の電極によって、プリント可能セグメントの軌道から分離される。本発明によれば、プリントに利用される液滴ばかりでなく、連続ジェットそれ自体も偏向される。この技術に関連する方法および装置は、偏向のレベルが好適にも2値であるので、特にマルチジェットプリントに適している。
この一実施例によれば、本発明は、特にインクなど導電性または非導電性の液体用の加圧空洞のノズルから離れて行く流体軌道に沿って、所定の速度の連続ジェットの生成を含み、差別的且つ選択的にインクジェットの一部を偏向する方法に関する。ジェットは、揺動されてジェット分離点で分離し、好ましくは調整可能な一定の長さのセグメントを生成する。この揺動は、特に液空洞のレベルに設置されたピエゾ素子によって引き起こすことが可能である。特にこの揺動は、好ましくは励起装置上で同一形状の一対のパルスによって引き起こされ、この2つのパルスを隔てる時間間隔によって、ジェットの残り部分から分離されるジェットセグメントの長さを決定することができる。分離点は、発生するセグメントの大きさとは無関係であり、ノズルから略一定の距離にある。
分離点の下流では、ジェットは例えば電極を高電位にすることによって発生する電界に曝され、流体軌道から偏向される。この偏向は、連続ジェットと電極の上流で形成される短いセグメントでは異なる。好ましくはこの偏向差を増大するため、偏向電極の上流で分離点のレベルに遮蔽が設けられる。この遮蔽は、例えば偏向電極の上流で流体と同電位にある電極によって作られ、流路に沿って、好ましくはセグメント長より長いかそれに等しい長さだけ縦方向に延伸する。このようにして、ジェットの残り部分は電界により偏向されるが、セグメントは偏向を受けず流体軌道に残る。好ましくは2つの連続するセグメントを分離する距離、すなわち2対の連続パルスを隔てる時間間隔は、ジェットの残り部分が全面的に電界に曝され、その結果その偏向が最大となるように決められる。一旦このジェットの残り部分が偏向されると、好ましくは偏向電極の下流において、ジェットの残り部分を細分し液滴を形成することが可能である。
本発明によれば、プリントへの応用では、表面張力によってセグメントは球状の液滴を形成し、この液滴はプリント基体に向かい、ジェットの残り部分は、連続ジェットのようにインク収集ガターに向かう。
本方法は、マルチジェットへの応用に特に好適である。すなわち複数の平行ノズルによって複数のジェットを形成し、これらを個別に揺動するのに適している。複数のジェットに共通の手段によって、遮蔽および偏向を行うことができる。
他の実施例においては、本発明は特にこの方法に適した装置に関わる。特にこの装置はジェットを放出するノズルを持つ加圧液空洞を備え、好ましくは複数の空洞およびノズルを備え、インクジェットプリントヘッドの一部を形成する。流動するジェットを揺動する手段が各空洞のレベルに備えられる。この手段は、好ましくは低電圧のパルス状の励起手段と協働するピエゾアクチュエータの形態をしている。
本発明に関わる装置はまた遮蔽手段も備える。この手段は、好ましくは例えば複数のノズルに対し単一の電極であり、空洞から放出されるインクと同電位に維持され、その厚みはジェット出口下流側からある長さの範囲に延伸する。さらに、好ましくは高電位に維持され、複数のノズルに対し単一の電極形態の偏向手段が、遮蔽手段の下流に配置され、遮蔽手段を通過して行くジェットの各部分を偏向する電界を発生する。このようにジェットを分離することによって形成されたセグメントは、それらの長さに応じて選択的に偏向され、小さいセグメントは印刷基体に向かい、連続ジェットの残り部分は収集ガターに向かう。
本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照し以下の説明を読むことによってより明らかとなろう。これらは説明のために供するものであり、いかなる制限も意図するものではない。
本発明によれば、プリントヘッドで形成された連続ジェットは偏向され、その大部分はプリントに供しない。プリントでは、インクジェットから可変長のセグメントが非同期で取り出され基体に向かう。これらの部分は、高電圧の電極と対向する前にジェットから分離され、従って帯電されず最終的に主ジェットと異なった偏向を受ける。このシステムは2値モードで動作する。
図1Aに示すように、特にプリントしない状態では、例えばピエゾ装置で駆動される液滴発生装置1は、連続した液ジェット2を形成する。発生装置1のノズル4から所定の速度Vで放出されたジェット2は、電界Eによってノズル軸方向Aから偏向され、偏向された軌道Bに沿ってインク収集ガター6に向かう。好ましくは高電位に維持された電極8は電界Eを発生し、ジェット2との間でコンデンサを形成する。ジェットおよび電極の2つのコンデンサ面2および8間に働く吸引力は、主にその電位差およびジェット2と電極8間の距離で決まる。2つのコンデンサ面2および8間に働く吸引力は、電圧HTの2乗に比例する。
ジェットの速度Vに応じて、偏向軌道Bと流体軌道Aが作る角度およびプリントヘッドの長さまたはノズル4とガター6間の距離も決定することができる。通常ジェットは35ミクロンの半径を持ち、速度V=10メートル/秒で放出され、電極8は1000ボルトに維持され、ノズル4の軸Aから約400ミクロンの距離、すなわちノズル4から放出される連続ジェット2の半径の約8〜9倍の距離に配置される。同じ比率が保たれれば異なるパラメータの組み合わせでも、別の動作点を得ることが可能であろう。
基体上にインク液滴を印刷するには、液体セグメントを区切り表面張力によってこの液滴を形成するように、ジェットを2回分離する必要がある。
図1Bに示すように、励起信号は、ノズル板4から既知で制御された距離dでジェット2を分離する第一のパルスτ1を備え、このパルスτ1は、ピエゾ発生器に対して所定の電圧、例えば30ボルトを約2マイクロ秒間印加する短い指令を具備する。第二のパルスτ2は、好ましくは第一のパルスτ1と同一形状(持続時間、振幅が)であり、ノズル板4から同一距離dでジェット2の2回目の分離を行う。2つのパルスτ1、τ2を隔てる時間間隔Tの間は、図1Cに示すように、ジェット2は距離l=V・Tだけ前進する。この距離は、ジェット2から分離されるセグメント10の長さに対応し、それから形成される液滴12の直径に直接関係する。ジェット2の残り部分もまた2および2´に細分され、電界Eの影響を受けいずれもガター6に向かう。
好ましくはパルスτの極性は、その作用によってジェット2を局部的に細くし、分離を促すように決められる。パルスの持続時間は、ジェット2の励起された(細くなった)部分がジェット2の直径より小さくなるように選ばれ、通常ジェットの半径のオーダーである。すなわちR≒V・τである。
セグメント10は短く、電界Eの影響を受けない。電極8によって偏向されないことが望ましい。従ってジェット2の分離点は、偏向電極8が発生する電界Eから分離点を遮蔽する遮蔽14と同一レベルの位置に配置される。この遮蔽は、板状の1つの電極14で構成することができ、好ましくは液ジェットおよびノズル4と同電位に維持され、短いセグメント10の電荷qはゼロまたは極めて小さい値となる。この結果、ジェットセグメント10は、偏向電極8の前面を通過時偏向されないかされても極めて微少であり、その軌道は、ノズル4から放出されるジェット2の流体軌道Aに近づく。このためこの形成されたセグメント10およびこれから生成される液滴12は、インク収集ガター6に捕えられることなく印刷基体16に向かうことができる。
特に2〜40マイクロ秒の間で、2つの励起パルスτ1およびτ2を隔てる時間間隔Tを変化することによって、セグメント10の長さlは容易に調整可能であり、これによって印刷基体16上に、希望通りに大きさを可変できる液滴を衝突させることができる。
分離点それ自体は移動せず、ノズル4からほぼ一定の距離dにそのまま残る。
セグメント10の長さlは、好ましくは分離点と遮蔽電極14の下流端を隔てる距離と等しいかまたはこれより短くする。この結果、セグメント10の中立性が確保され、連続ジェット2と印刷に供する液滴間で差別的な偏向を助長することができる。しかしながら
、この基準に従うことに限定するものではない。
偏向電極8の高電位HTは、正または負の一定値であることが望ましい。しかしながら、誘起される静電気力Pの平均値は高電圧の2乗に比例するので(P∝HT)、可変電位または交流電位(図2に示す)がジェットの偏向に適している。この場合、平均偏向レベル付近でジェットの波動振幅を最小にするために、好ましくは電極8の前面を通過中のジェット2が、複数の高電圧の期間電界に曝される。通常振動周波数は、電極8の長さに対するジェット2の進行速度Vの比より高くなければならない。さらに、例えば正弦波の高電圧を用いる等によって、平均電位はゼロであることが望ましい。このような可変電位の利点は、平均値がゼロの電界Eを発生し、これにより帯電量がゼロでない、すなわちq≠0の液滴12が偏向されないようにする。これらの液滴は、P=q・Eaverage(図2参照)で表わされる正味の力を受ける。例えばV=10メートル/秒、電極8の長さを1ミリメートルとすると、高電位HTの振動周波数は10キロヘルツ以上となる。
好ましくは印刷に供する2つの連続するジェットセグメントは、遮蔽電極14の軌道方向Aの下流端と偏向電極8の下流端とを隔てる距離と少なくとも等しい長さのジェットの一部2´によって分離され、ジェットの一部2´を正しくガター6に向かわせる。このため、特に電極8の長さより長い残留ジェットを形成するよう、2対のパルスを隔てる時間間隔を調整する。通常この長さは1ミリメートル以上である。
この基本的な印刷原理の有効性を確実にするため、ジェットを偏向する高電圧の電極8と対向した状態でジェット2を分離しないことが望ましい。この状態では、流体軌道Aおよび偏向軌道Bの2つの基準軌道と異なる軌道上に小液滴(図示せず)が形成されることになりかねない。小液滴が誤った方向に向かえばプリントヘッドを汚染する。
しかしながら、ジェット2(またはジェットの一部2´)は、偏向電極8の下流側で分離することができる。外部の力を受けない限り、生成された小液滴はいずれも偏向ジェットの軌道Bに沿って進む。この選択肢では特にインクをガター6で収集する際に、その飛散を制限することが可能になる。多くの可能な解決方法の中で、例えばこの目的のピエゾアクチュエータは、液滴発生器1に取り付けることができる。低圧の電気信号がアクチュエータに印加され、液滴発生器全体に機械的振動を発生し、こうしてジェット列はごく僅か励起され、ジェットはノズル板から所定の距離において、電気信号が強制する速度で較正された液滴に細分される。
本発明による方法は、好ましくは特に図に示すような液滴発生器1を具備するマルチジェットプリントヘッドにおいて実施される。例えば、直径35ミクロンのジェット100個を250ミクロン間隔で1枚の板に配列し、それぞれ個別の流路を通して空洞からノズル列4a、4b、4cにインクを供給する。各流路は特に励起空洞18a、18b、18cを備え、その一つの面はたとえば一枚の膜であり、ピエゾアクチュエータ20a、20b、20cによって変形される。空洞18iに溜められるインク量は、ピエゾ素子20iの動作に応じて変化する。ピエゾ素子それ自体は、特に図1Bに示すような励起信号電圧によって制御される。この指令信号の振幅は、30ボルト程度のオーダーでよく、インクを劣化させる恐れがある過熱は起こらない。
遮蔽電極14は、好ましくはl+d以上の厚みを持った板状であり、ノズル板4にその出口側から直接取り付けられ、ノズル4i全てに共通である。また装置は、好ましくは遮蔽電極14に平行で且つ設定距離だけ離れた縦板状の単一の偏向電極8を備える。
本発明による装置は、このようにして連続ジェットから液滴を生成しその印刷を可能にする。ジェットの偏向によるこの基本的なプリント原理には、既存の技術と比べ下記のような利点がある。
・ 印刷状態以外では装置はほとんど静止状態にある。ジェットの励起および収集機能は
分離されている。励起に不具合が生じても、インクジェットが正常に収集されなくなることはない。さらに、ジェット励起装置には常時電気信号が供給されているわけではなく、寿命が永くなり信頼性が向上する。
・ セグメント10は非同期プロセスで形成され、これにより希望通り、すなわち励起お
よび帯電プロセスの両方またはいずれか一方に同期させる必要はなく、印刷品質の要求に応じて、セグメントを形成することが可能となる。液滴を発生するパルスの印加時刻を調整することによって、ジェット間の速度と衝突直径の差を補正できる可能性があり、この利点は、マルチジェットにおいて特に注目すべきである。
・ ジェットの一部を偏向電極8と対向させ帯電する速度は、ジェット2の進行速度Vに
関係し、液滴12の形成速度1/Tには無関係である。帯電時間の長さは、マイクロ秒のオーダーではなく通常ミリ秒のオーダーである。事実、本発明による基本的なプリント原理は、連続インクジェットプリンターによって正常に射出される液体の導電率よりも明らかに低い導電率の液体にも対応できる。
・ ジェットセグメント10の長さlは希望通りに調整可能であるが、セグメント10の
発生点および終点は、常に同一点にある。これにより衝突直径を連続的に変化させることが可能となり、異なる階調の画像印刷を可能にし、また異なった種類の基体16上で衝突直径を維持することを可能にする。
・ ノズル4によって決まる方向でジェット2と同じ側に機能素子(遮蔽14、偏向電極
8、ガター6)を配置し、保守点検作業に際しプリントヘッドにアクセスし易くできる。
・ 不要な付随的小液滴は、ジェットを偏向させる静電気力にごく僅か曝され、ごく僅か
偏向されるだけで、その発生はそれほど問題でなくなる。付随的な液滴の軌道は、印刷に供するセグメントの軌道に揃えられ、プリントヘッドを汚染することはない。
本発明に関わる偏向の基本原理を示し、1Aは非印刷状態を示す図、1Bは1Cに略示する液滴を生成する励起信号を示す図である。 偏向電極に正弦波状の高電圧HTを印加した時のジェットまたは液滴への影響を示す図である。 好適な実施例によるプリントヘッドの一部である本発明に関わる液滴生成装置の断面図である。

Claims (22)

  1. 加圧空洞(18)のノズル(4)により、流体軌道(A)に沿って所定の速度(V)で放出される導電性液の連続ジェット(2)を形成し、
    ジェット揺動手段により励起信号電圧に応じて前記加圧液空洞を振動させ、前記ジェット(2)を揺動して前記ノズル(4)から所定の距離(d)にある単一のジェット分離点で前記ジェット(2)を分離して第一の長さ(l)のセグメント(10)を発生し、前記流体軌道(A)に沿って、前記ジェット分離点の下流に電界(E)を発生し、
    前記電界(E)で前記分離されたセグメント以外の前記ジェットの残り部分(2、2´)を、前記流体軌道(A)から偏向軌道Bへ偏向するようにしたインクジェットプリンターの連続ジェットの選択的偏向方法
  2. 前記電界(E)の発生は、偏向電極(8)を高電位にすることにより行う請求項1に記載の方法。
  3. 前記偏向電極(8)の高電位は、一定かまたは正弦波状である請求項2に記載の方法。
  4. 前記分離点の前記流体軌道(A)遮蔽手段(14)で前記電界(E)から遮蔽し、前記電界(E)は分離点に作用せず、前記遮蔽手段(14)の下流から偏向を開始する請求項1乃至請求項3のいずれか1項に記載の方法。
  5. 前記遮蔽手段(14)が、前記分離点の下流で前記第一の長さ(l)より長い第二の長さに亘って延伸し、前記セグメント(10)は前記電界(E)によって偏向されないようにした請求項4に記載の方法。
  6. 前記遮蔽手段(14)は、前記液体と同電位の電極によって構成した請求項4または請求項5に記載の方法。
  7. 前記セグメント(10)を発生するための前記ジェットの揺動が、前記加圧液空洞(18)に配置された励起装置(20)上で2つの連続パルス(τ1、τ2)の群(グループ)の形態で行われる請求項1乃至請求項6のいずれか1項に記載の方法。
  8. 前記2つのパルス(τ1、τ2)が同一のものである請求項7に記載の方法。
  9. 連続パルス(τ1、τ2)の2つの群が、前記ジェットが前記電界(E)に到達可能な時間間隔だけ離れている請求項7または請求項8に記載の方法。
  10. 各群の前記2つのパルス(τ1、τ2)を隔てる時間間隔(T)が調整可能である請求項7乃至請求項9のいずれか1項に記載の方法。
  11. 前記電界(E)の下流で第二のセグメントを形成するよう偏向ジェットの励起も行う請求項1乃至請求項10のいずれか1項に記載の方法。
  12. 前記加圧液空洞(18)に配置されたピエゾ手段(20)の駆動によって前記ジェット(2)を揺動する請求項1乃至請求項11のいずれか1項に記載の方法。
  13. 複数のノズル(4)により同時且つ独立して液滴(12)を射出し、各液滴は流体軌道(A)に沿って進み、各液滴を生じるジェット(2)に対し、請求項1乃至請求項12のいずれか1項に記載の方法によって偏向される液滴ジェット列の発生方法。
  14. 前記電界(E)および前記遮蔽(14)の両方またはいずれかが前記ジェット(2)の全てに対し共通である請求項13に記載の発生方法。
  15. 液滴を生じるジェット(2)に対し、請求項1乃至請求項14のいずれかに記載の方法で偏向される液滴を流体軌道(A)に沿って生成し、電界(E)によって偏向されるジェットの一部を収集することを含むインクジェットプリント方法。
  16. 液体を連続ジェット(2)の形態で所定の速度(V)で放出する少なくとも1つの放出ノズル(4)を具備する加圧液空洞(18)と、
    励起信号電圧に応じて前記加圧液空洞を振動させて前記ジェット(2)を揺動し、前記ノズル(4)から一定距離(d)にある単一のジェット分離点でそのジェットを分離し長さが可変のセグメント(10)を発生するジェット揺動手段と、
    前記分離点を起点とするジェット軌道(A)に沿って第一の厚みに亘って延伸し、一定電位に維持される遮蔽手段(14)と、
    一定電位に維持されて前記遮蔽手段(14)の下流に配置され、前記遮蔽手段(14)の下流において、前記分離されたセグメント以外の前記ジェットの残り部分(2)を前記流体軌道(A)から偏向可能にする偏向手段(8)を備えたインクジェットプリンターの連続ジェットの選択的偏向装置。
  17. 前記遮蔽手段が前記液体と同一電位に維持された電極(14)を備える請求項16に記載の装置。
  18. 前記偏向手段が前記遮蔽手段(14)より高電位に維持された電極(8)を備える請求項16または請求項17に記載の装置。
  19. 前記加圧液空洞(18)は、ジェット列の発生を可能にする複数のノズル(4)を備え、単一の偏向手段(8)がこのジェット列に使用される請求項16項乃至請求項18のいずれか1項に記載の装置。
  20. 前記ジェットを揺動する手段は、前記加圧液空洞(18)に設けられたピエゾアチュエータ(20)である請求項16乃至請求項19のいずれか1項に記載の装置。
  21. 前記ピエゾアクチュエータ(20)は、低電圧パルスを発生する励起手段からの励起信号電圧によって制御される請求項20に記載の装置。
  22. 前記請求項16項乃至請求項21のいずれか1項に記載の装置と、偏向されたジェットのインクを収集する手段(6)を備えたインクジェットプリンター
JP2008535019A 2005-10-13 2006-10-11 差別的インクジェット偏向によるプリント Expired - Fee Related JP4919435B2 (ja)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR0553117A FR2892052B1 (fr) 2005-10-13 2005-10-13 Impression par deflexion differentielle de jet d'encre
FR0553117 2005-10-13
US75048305P 2005-12-14 2005-12-14
US60/750,483 2005-12-14
PCT/EP2006/067268 WO2007042530A1 (en) 2005-10-13 2006-10-11 Printing by differential ink jet deflection

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2009511302A JP2009511302A (ja) 2009-03-19
JP4919435B2 true JP4919435B2 (ja) 2012-04-18

Family

ID=36838508

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2008535019A Expired - Fee Related JP4919435B2 (ja) 2005-10-13 2006-10-11 差別的インクジェット偏向によるプリント

Country Status (6)

Country Link
US (1) US8104879B2 (ja)
EP (1) EP1934051A1 (ja)
JP (1) JP4919435B2 (ja)
CN (1) CN101277819B (ja)
FR (1) FR2892052B1 (ja)
WO (1) WO2007042530A1 (ja)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2906755B1 (fr) * 2006-10-05 2009-01-02 Imaje Sa Sa Impression par deflexion d'un jet d'encre par un champ variable.
FR2938207B1 (fr) * 2008-11-12 2010-12-24 Imaje Sa Imprimante munie d'un generateur de gouttes a jet continu binaire a deflexion et vitesse d'impression optimales
FR2952851B1 (fr) * 2009-11-23 2012-02-24 Markem Imaje Imprimante a jet d'encre continu a qualite et autonomie d'impression ameliorees
FR2955801B1 (fr) 2010-02-01 2012-04-13 Markem Imaje Dispositif formant pupitre d'imprimante a jet d'encre continu, a concentrations de vapeur de solvant a l'interieur et autour du pupitre diminuees
JP2012228804A (ja) * 2011-04-26 2012-11-22 Seiko Epson Corp 液体噴射ヘッド、および、液体噴射装置
US8382259B2 (en) 2011-05-25 2013-02-26 Eastman Kodak Company Ejecting liquid using drop charge and mass
US8469496B2 (en) 2011-05-25 2013-06-25 Eastman Kodak Company Liquid ejection method using drop velocity modulation
US8657419B2 (en) 2011-05-25 2014-02-25 Eastman Kodak Company Liquid ejection system including drop velocity modulation
US8465129B2 (en) 2011-05-25 2013-06-18 Eastman Kodak Company Liquid ejection using drop charge and mass
US8876244B2 (en) * 2011-09-30 2014-11-04 Eastman Kodak Company Inkjet printing system with condensation control system
US8585189B1 (en) 2012-06-22 2013-11-19 Eastman Kodak Company Controlling drop charge using drop merging during printing
US8696094B2 (en) 2012-07-09 2014-04-15 Eastman Kodak Company Printing with merged drops using electrostatic deflection
US8888256B2 (en) 2012-07-09 2014-11-18 Eastman Kodak Company Electrode print speed synchronization in electrostatic printer
BR112015012272B1 (pt) 2012-11-29 2021-06-22 Hewlett-Packard Indigo B.V. Sistema de impressão, sistema de impressão colorido e método de impressão
DE102013002411A1 (de) * 2013-02-11 2014-08-14 Dürr Systems GmbH Beschichtungsvorrichtung mit Ablenkeinrichtung zum Ablenken eines Beschichtungsmittels
WO2021138023A1 (en) 2020-01-03 2021-07-08 Corning Incorporated Apparatus and methods for forming colored marks on an optical fiber using multiple ink streams

Family Cites Families (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3373437A (en) 1964-03-25 1968-03-12 Richard G. Sweet Fluid droplet recorder with a plurality of jets
US3596275A (en) 1964-03-25 1971-07-27 Richard G Sweet Fluid droplet recorder
US4350986A (en) 1975-12-08 1982-09-21 Hitachi, Ltd. Ink jet printer
JPS5269628A (en) * 1975-12-08 1977-06-09 Hitachi Ltd Ink jet recorder
GB1521889A (en) 1975-12-31 1978-08-16 Post Office Ink jet printing apparatus
US4220958A (en) 1978-12-21 1980-09-02 Xerox Corporation Ink jet electrohydrodynamic exciter
CA1158706A (en) 1979-12-07 1983-12-13 Carl H. Hertz Method and apparatus for controlling the electric charge on droplets and ink jet recorder incorporating the same
JPS5914970A (ja) 1982-07-16 1984-01-25 Ricoh Co Ltd インクジエツト記録装置
JPS604065A (ja) 1983-06-23 1985-01-10 Hitachi Ltd インクジエツト記録装置
US4547785A (en) 1984-04-23 1985-10-15 The Mead Corporation Apparatus and method for drop deflection
JPS61263761A (ja) * 1985-05-20 1986-11-21 Ricoh Co Ltd 荷電制御型インクジエツト記録装置
US5070341A (en) 1986-08-28 1991-12-03 Commonwealth Scientific And Industrial Research Organisation Liquid stream deflection printing method and apparatus
JPH10217477A (ja) * 1997-02-07 1998-08-18 Fuji Xerox Co Ltd インクジェット記録装置
US6509917B1 (en) 1997-10-17 2003-01-21 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printer with binary electrostatic deflection
JPH11192708A (ja) 1997-10-17 1999-07-21 Eastman Kodak Co 静電インク滴偏向機能を備えたコンティニュアス・インクジェットプリンタ
US6012805A (en) 1997-10-17 2000-01-11 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printer with variable contact drop deflection
US5963235A (en) 1997-10-17 1999-10-05 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printer with micromechanical actuator drop deflection
FR2777211B1 (fr) * 1998-04-10 2000-06-16 Toxot Science Et Applic Procede de projection d'un liquide electriquement conducteur et dispositif d'impression par jet d'encre continu utilisant ce procede
FR2799688B1 (fr) * 1999-10-15 2001-11-30 Imaje Sa Imprimante et procede d'impression par jets d'encre
GB0011713D0 (en) 2000-05-15 2000-07-05 Marconi Data Systems Inc A continuous stream binary array ink jet print head
US6588888B2 (en) 2000-12-28 2003-07-08 Eastman Kodak Company Continuous ink-jet printing method and apparatus
FR2821291B1 (fr) * 2001-02-27 2003-04-25 Imaje Sa Tete d'impression et imprimante a electrodes de deflexion ameliorees
US6866370B2 (en) 2002-05-28 2005-03-15 Eastman Kodak Company Apparatus and method for improving gas flow uniformity in a continuous stream ink jet printer
FR2890596B1 (fr) 2005-09-13 2007-10-26 Imaje Sa Sa Dispositif de charge et deflexion de gouttes pour impression a jet d'encre
US7364276B2 (en) 2005-09-16 2008-04-29 Eastman Kodak Company Continuous ink jet apparatus with integrated drop action devices and control circuitry
US7273270B2 (en) 2005-09-16 2007-09-25 Eastman Kodak Company Ink jet printing device with improved drop selection control
FR2906755B1 (fr) 2006-10-05 2009-01-02 Imaje Sa Sa Impression par deflexion d'un jet d'encre par un champ variable.

Also Published As

Publication number Publication date
FR2892052A1 (fr) 2007-04-20
CN101277819A (zh) 2008-10-01
US8104879B2 (en) 2012-01-31
CN101277819B (zh) 2010-08-04
JP2009511302A (ja) 2009-03-19
WO2007042530A1 (en) 2007-04-19
US20090231398A1 (en) 2009-09-17
FR2892052B1 (fr) 2011-08-19
EP1934051A1 (en) 2008-06-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4919435B2 (ja) 差別的インクジェット偏向によるプリント
EP2331333B1 (en) Continuous printing system including common charge electrode
JP4918093B2 (ja) インクジェットプリント用液滴帯電偏向装置
US8696094B2 (en) Printing with merged drops using electrostatic deflection
US7673976B2 (en) Continuous ink jet apparatus and method using a plurality of break-off times
EP2828083B1 (en) Drop placement error reduction in electrostatic printer
US8585189B1 (en) Controlling drop charge using drop merging during printing
JP2010522105A (ja) 液滴吐出器の空気力学的エラーの低減
US8740359B2 (en) Continuous inkjet printing system and method for producing selective deflection of droplets formed from two different break off lengths
JP2014515324A (ja) 液滴速度変調を有する液体排出システム
EP2714405B1 (en) System and method for liquid ejection
EP2828084B1 (en) Drop placement error reduction in electrostatic printer
US9566798B1 (en) Inkjet printhead assembly with repositionable shutter
US8714676B2 (en) Drop formation with reduced stimulation crosstalk
US9623689B1 (en) Modular printhead assembly with common center rail
US9527319B1 (en) Printhead assembly with removable jetting module
US20120299998A1 (en) Liquid ejection using drop charge and mass
US8646882B2 (en) Drop placement error reduction in electrostatic printer
US20140307029A1 (en) Printhead including tuned liquid channel manifold
US20130235102A1 (en) Drop formation with reduced stimulation crosstalk
JP5541724B2 (ja) 液体吐出ヘッドおよび液体吐出装置
JP2013510020A (ja) 2つの速度による印刷のための位相シフト

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20090925

A711 Notification of change in applicant

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A711

Effective date: 20091216

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20091218

A072 Dismissal of procedure [no reply to invitation to correct request for examination]

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A073

Effective date: 20100713

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20110607

A601 Written request for extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A601

Effective date: 20110831

A602 Written permission of extension of time

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A602

Effective date: 20110907

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20111004

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20120110

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20120127

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150210

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees