JPH0464751B2 - - Google Patents

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JPH0464751B2
JPH0464751B2 JP57058578A JP5857882A JPH0464751B2 JP H0464751 B2 JPH0464751 B2 JP H0464751B2 JP 57058578 A JP57058578 A JP 57058578A JP 5857882 A JP5857882 A JP 5857882A JP H0464751 B2 JPH0464751 B2 JP H0464751B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
nozzle
droplets
liquid
electrode
voltage
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
JP57058578A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS58175668A (ja
Inventor
Masayuki Sato
Yoshio Kuroda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
NEC Corp
Original Assignee
Nippon Electric Co Ltd
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Publication date
Application filed by Nippon Electric Co Ltd filed Critical Nippon Electric Co Ltd
Priority to JP5857882A priority Critical patent/JPS58175668A/ja
Publication of JPS58175668A publication Critical patent/JPS58175668A/ja
Publication of JPH0464751B2 publication Critical patent/JPH0464751B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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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
    • B41J2/07Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/115Ink jet characterised by jet control synchronising the droplet separation and charging time

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Special Spraying Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は液体から均一な液滴を得るための液滴
生成方式に関し、特に電子写真式複写装置用のト
ナー、均一粒度のマイクロカプセルあるいはイン
クジエツトプリンター用のインク液滴等を得るた
めの液滴生成方式に関する。
従来、この種の粒子生成方式は、超音波あるい
は噴霧等により液滴を生成せしめていたが、これ
らから得られる液滴はその滴径に均一性がなく、
広い滴度(粒度)分布を有していて、均一な液滴
が得られないと云う欠点を有していた。
本発明の目的は、噴出する液体に交流電界を加
えることにより、従来の欠点を除去し、均一な液
滴が得られる交流電界による均一液滴の同期生成
方式を提供することにある。
本発明の他の目的は均一な粒度分布の粒子を得
るための均一液滴の同期生成方式を提供すること
にある。
本発明の他の目的は液相中で均一な液滴を得る
ための均一液滴の同期生成方式を提供することに
ある。更に本発明の他の目的はインクジエツトプ
リンタ等に用いられる均一な液滴を得るための均
一液滴の同期生成方式を提供することにある。
本発明によれば、液体を連続的に気体中に噴出
するノズルと、該ノズルの近傍に設けられた電極
と、前記ノズルと前記電極との間に交流電圧を供
給する交流電源とを含み、前記交流電源の周波数
に同期する液滴を生成することを特徴とする交流
電界による均一液滴の同期生成方式が得られる。
本発明によれば、特許請求の範囲第1項におい
て、前記電極は中央に液滴が通過するための穴を
有する電極であることを特徴とする交流電界によ
り均一液滴の同期生成方式が得られる。
更に本発明によれば特許請求の範囲第1項にお
いて、気体中に噴出する均一の液滴を乾燥硬化せ
しめるヒーターを設けたことを特徴とする交流電
界による均一液滴の同期生成方式が得られる。
更に、本発明によれば、第1の液体を入れる液
槽と、該液槽液体とは異なる第2の液体を連続的
に前記第1の液体中に噴出するノズルと、該ノズ
ルの近傍で、且つ前記第1の液体中に設けられる
電極と、前記ノズルと前記電極との間に交流電圧
を供給する交流電源とを含み、前記交流電源の周
波数に同期する均一液滴を生成することを特徴と
する交流電界による均一液滴の同期生成方式が得
られる。
更に又、本発明によれば、インク滴を噴出する
ノズルを有するインクジエツトプリンタにおい
て、前記ノズルの近傍に設けられた電極と、前記
ノズルと前記電極との間に交流電圧を供給する交
流電源とを有し、前記インク滴を均一にするよう
にしたことを特徴とする交流電界による均一液滴
の同期生成方式が得られる。
次に本発明の実施例について図面を参照して詳
細に説明する。
第1図は本発明の第1の実施例を示す。第1図
において、第1の実施例は液体10を供給するマ
イクロフイーダ11と、液体10を連続的に噴出
するノズル12と、このノズル12の近傍に設け
られている電極13と、前記ノズル12と電極1
3とに接続され、これらに交流電圧を供給するよ
うに接続される交流電源14とを含む。マイクロ
フイーダ11は液体10をパイプ15を通してノ
ズル12に供給するように構成されており、液体
10の流量はパイプ15に設けられた流量計16
により測定できるようになつている。ノズル12
はたとえば内径0.17mm、外径0.33mmの先端を有
し、なめらかに磨き上げた円筒状のものである。
電極13はたとえば直径60mm、厚さ2.5mmのアル
ミ円板で、中心に液滴が通過するための穴13′
があけてあり、この穴13′はたとえば約10mm程
度の直径を有している。ノズル12と電極13と
の距離Lは15mmの間隔が設けられている。交流電
源14はたとえば50Hzの周波数で、ノズル12お
よび電極13にたとえば約3000Vを供給するよう
になつている。これによりノズル近傍に交流電界
が生じ、交流電圧の周波数に同期した液滴17が
得られる。
次に第2図を参照して、第1の実施例の液滴生
成について説明する。まず、液体10の流速Qを
5.9×10-2ml/sで、交流電圧0Vを印加した場合
は第2図aに示すようにノズルからの液滴は直径
が2.4mmの大きな滴Aで毎秒0.8個の頻度でゆつく
りと生成される。これに対し交流電圧を上げ後述
する同期領域内の交流電圧を印加した場合は第2
図bに示すように液滴はその直径d=0.61mmの均
一な大きさの滴A′が毎秒50個生成される。この
液滴の生成状態は第2図b〜eに示すように成
る。すなわち、第2図cでは液滴がノズル先端か
ら離脱(第2図bに示す)した直後で、ノズル側
に残つた液体の表面に減衰振動が5〜7回ぐらい
生ずる。次に第2図dではノズル先端で液体が下
方にひきのばされ、「くびれ」の部分が生じ、第
2図eでは「くびれ」の部分が切れ分裂して小滴
となる。このように得られた小滴は交流電圧にお
ける同期領域内で生じる現象で、この同期生成現
象について第3図を参照して説明する。滴下状態
である交流電圧〔=0V〕から、徐々に電圧をあ
げていくと同期はしないが、滴下頻度が増加し、
小滴の直径が減少する。さらに交流電圧を上げる
と、2300V付近で同期領域に入り、小滴の直径は
一定となる。すなわち、小滴の直径が一定となる
領域は第3図に示す破線の内側の部分で、この部
分が同期領域となる。
以上のように第1の実施例においては交流電圧
として説明したが半波整流した交流電圧で、周波
数が50Hzのみの実施例であり、更に周波数、ノズ
ル径あるいはノズルと電極間の距離等を変えるこ
とにより所望の液滴が得られること云うまでもな
い。
再び第1図を参照して説明すると、ノズル12
からの均一液滴17はヒータ18を通すことによ
り、乾燥硬化し、固体粒体となつて落下し、粒体
の山19を作る。このように作られた固体粒体は
液体の組成によりインク粒体、マイクロカプセル
トナー等として得られる。
なお、第1の実施例において、電極13は中央
に穴をあけたアルミ円板を用いたが、この形状の
電極でなくともノズルと電極との間で、交流電圧
を印加することにより、ノズル近傍に交流電界が
発生する形状であれば何れも良い。
次に本発明の第2の実施例について、第4図を
参照すると、本実施例は第1の液体20を入れる
液槽21と、この液槽21の底部に設けられたノ
ズル22と、ノズル22に第2の液体23を供給
するためのマイクロフイーダー24と、液槽21
の液体20に挿入され、ノズル22の近傍に設け
られた電極25と、ノズル22と電極との間に交
流電圧を供給する交流電源26とを含む。マイク
ロフイーダー24はノズル22にパイプ27を介
して接続されており、パイプ27には流量計28
が設けられていて、パイプ27を通る液体の流量
を測定し得るようになつている。ノズル22は交
流電源に電気的に接続されるが、先端を除いて電
気的に絶縁被覆されている。更にノズル22はた
とえば内径0.23mm、外径0.40mmのステンレスチユ
ーブを用いており、電極25はステンレス製で、
ノズルとの距離たとえば40mmの間隔を有してい
る。交流電源26は可変周波数交流高電圧を用い
たが、用途による任意の電源を選択することがで
きる。
次に第5図を参照して、第2の実施例の液滴生
成について説明する。第5図において、液体流量
Qは12-2ml/s、交流電源26の周波数νは1200
Hzとし、交流電源26の電圧Uを上げていくと、
電圧300V程度までは滴径は徐々に小さくなつて
いくが、均一ではなく多少の大小を有する。電圧
420Vの同期領域に入ると、滴径は均一になり、
電圧420Vを越え電圧550Vになると、細かい滴が
生成する分散状態になつて、滴径に分布が生じて
くる。この実施例では液槽内の第1の液体は蒸留
水系で、マイクロフイーダ24からの第2の液体
23は灯油を用いたものである。
また、液体と液体との他の組合せはたとえば水
に対して四塩化炭素、ベンゼン、n−ヘキサンの
分散に対しても同期現象が生ずる。更に又、第1
の液体として灯油にして第2の液体を水とした場
合には油相に界面活性剤Span−80を加えて、導
電率を上げることによつて同期現象を生じさせる
ことができた。
このようにして得られた液滴のうち、同期生成
可能な液滴は直径が3mmから140μmの範囲のも
のが得られたが、交流電源の周波数ν、電圧、あ
るいは流量を変えることにより同期領域に変化が
生じ、またノズルの大きさあるいは形状にも影響
があることは云うまでもない。
このようにして得られた液滴は均一なエマルジ
ヨンを作ることができ、また熱移動、物質移動等
にも優れ、抽出化学反能においても装置の設計を
容易にする効果を有する。
次に本発明の第3の実施例について第6図を参
照して説明する。第6図は本実施例によるインク
ジエツトプリンタを示す。第6図において、本イ
ンクジエツトプリンタはインクジエツトノズル6
0と、ノズル60からのインク滴を帯電させる帯
電電極61と、帯電したインク滴を偏向せしめる
偏向電極62と、記録用紙63と、インク滴のう
ち不要なインク滴を入れるガータ64と、帯電電
極61および偏向電極62を各々制御する制御部
65および66とを有し、更にインクジエツトノ
ズル60の近傍に設けられた交流電極67と、ノ
ズル60と交流電極67との間に交流電圧を供給
する交流高圧電源28とを有する。ノズル60の
近傍に設けられた交流電極67はたとえばインク
滴が通過するように中央部に穴があけられてい
る。今、インクジエツトノズル60はインクポン
プ(図示せず)から矢印70方向へ送られ、ノズ
ル先端から送出される。一方ノズル60と交流電
極67との間に高い交流電圧が供給されると、ノ
ズル先端から噴出するインク液が第1の実施例で
説明したように同期生成現象が起り、インク滴6
9として送り出される。このインク滴69は前述
の交流電極67により帯電されるが、帯電電極6
1により更に帯電されたものは偏向電極62によ
りガータ64に落されインク滴が回収される。一
方帯電電極61により帯電されなかつたインク滴
は用紙の所望の位置に供し、印字される。
なお、本実施例では帯電電極61を用いて説明
したが交流電極67により帯電されたインク滴を
そのまま利用することも可能である。
本発明は以上説明したようにノズル付近に交流
電圧を印加することによりノズルから送出する液
滴を均一にする効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1の実施例を示す図、第2
図は第1の実施例における液滴の生成状態を示す
図、第3図は第1の実施例における液滴の直径と
交流電圧の関係を示す図、第4図は本発明の第2
の実施例を示す図、第5図は第2の実施例におけ
る液滴の生成状態を示す図、第6図は本発明の第
3の実施例を示す図である。 10,23……液体、11,24……マイクロ
フイーダ、12,22,60……ノズル、13,
25,67……電極、14,26,68……交流
電圧、15,27……パイプ、16,28……流
量計、17……液滴、18……ヒータ、19……
粒子の山、20……液体、62……偏向電極、6
3……用紙、64……ガータ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 水からなる第一の液体中に設けられ先端の内
    径が約0.23mmのノズルにほぼ12-2ml/sの流量で
    灯油、四塩化炭素、ベンゼン、またはn−ヘキサ
    ンのいずれかひとつからなる第二の液体を供給す
    る工程と、 前記ノズルの先端側に設けられた電極と前記ノ
    ズルとの間に周波数約1200Hzのとき電圧420V〜
    550Vとなる同期領域内の交流電圧を供給し前記
    ノズル先端の前記第二の液体から前記周波数に同
    期させて液滴を離脱させる工程とを有することを
    特徴とする交流電界による均一液滴の生成方法。
JP5857882A 1982-04-08 1982-04-08 交流電界による均一液滴の同期生成方式 Granted JPS58175668A (ja)

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JPS5355123A (en) * 1976-10-29 1978-05-19 Ricoh Co Ltd Ink jet device

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