JP4919435B2 - 差別的インクジェット偏向によるプリント - Google Patents
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Description
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
、この基準に従うことに限定するものではない。
・ 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。
Claims (22)
- 加圧液空洞(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 - 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。
- 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。
- 前記分離点の前記流体軌道(A)を遮蔽手段(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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。
- 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。 - 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。
- 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。
- 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。
- 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クチュエータ(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。
- 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。
- 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。
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