JPH07195699A - インキジェット印刷装置用偏向電極 - Google Patents

インキジェット印刷装置用偏向電極

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JPH07195699A
JPH07195699A JP6214786A JP21478694A JPH07195699A JP H07195699 A JPH07195699 A JP H07195699A JP 6214786 A JP6214786 A JP 6214786A JP 21478694 A JP21478694 A JP 21478694A JP H07195699 A JPH07195699 A JP H07195699A
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JP
Japan
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carbon black
polyethylene
ink jet
jet printing
weight
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Application number
JP6214786A
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English (en)
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Donald R Allred
ドナルド・アール・オールレッド
Thomas A Davis
トーマス・エイ・デイヴィス
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Iris Graphics Inc
Original Assignee
Iris Graphics Inc
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters 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
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/07—Ink jet characterised by jet control
    • B41J2/075—Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection
    • B41J2/08—Ink jet characterised by jet control for many-valued deflection charge-control type
    • B41J2/09—Deflection means

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  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Treatments Of Macromolecular Shaped Articles (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 連続インキジェット印刷に有用な新規な材質
構成の偏向電極を提供する。 【構成】 カーボンブラックと組合せたプラスチック
（好ましくは超高分子量ポリエチレン）粉末から成形さ
れ、酸素プラズマ処理に付された、連続インキジェット
印刷装置用の偏向電極。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は連続インキジェット印刷
に関し、さらにそのような印刷において有用な偏向電極
及びその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】連続インキジェット印刷においては、導
電性の、好ましくは水性系の、流体が限定路内を比較的
高圧で押し進められて、液体の細流を生じさせ、このも
のは次いで破壊されて液滴となる。生じた液滴流は選択
的に荷電され、次いで偏向電極によって、標識付けされ
るべき基体上のターゲット、または滴捕集器のいずれか
へ滴を導くように選択的に偏向される。
【０００３】先行技術においてはガラス様炭素またはス
テンレス鋼から形成された偏向電極が公知であり、この
ものは印刷工程サイクルの後段で減圧によって除去する
ために流体を電極内に滲み込ませる。そのような電極は
極めて脆くそして比較的低生産収量を示す。
【０００４】焼結鋼から形成され、高温度での後処理を
受けた偏向電極も公知であるが、不均一気孔率の欠点が
ある。
【０００５】米国特許第４，３０７，４０７号、同第
４，６５１，１６３号、同第４，６５８，２６９号、及
び同第４，３８９，６６４号、明細書には、流体ジェッ
ト印刷において有用な種々の電極形態が記載されてい
る。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、連続ジェッ
ト印刷装置における使用のための偏向電極、ならびに先
行技術の制限や欠点を克服するそのような偏向電極を製
造する方法を提出しようとするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】かくして、本発明の好ま
しい具体的態様によれば、連続インキジェット印刷装置
で使用するための偏向電極であって、カーボンブラック
と組合せた粉末超高分子量ポリエチレンから成形され、
酸素プラズマ処理に付された偏向電極が提供される。
【０００８】さらに、本発明の別の好ましい具体的態様
によれば：粉末超高分子量ポリエチレンをカーボンブラ
ックと組合せ；電極を成形し；そして成形電極の上に湿
潤性表面を生じさせるように酸素プラズマ処理を実施す
る；工程を含む偏向電極の製造方法が提供される。
【０００９】好ましくは、ポリエチレンに対するカーボ
ンブラックの割合は５重量％未満であり、さらに好まし
くは０．２５ないし２．０重量％である。
【００１０】酸素プラズマ処理工程は、成形工程の前ま
たは次に実施されうる。好ましくは、酸素プラズマ処理
工程は成形工程に引き続いて実施される。
【００１１】さらに、本発明の好ましい具体的態様によ
れば、連続インキジェット印刷装置での使用のための偏
向電極であって、ポリエチレン及びカーボンブラックか
ら成形され、そして水性液体によって湿潤されうる表面
を有する偏向電極が提供される。
【００１２】図１を参照すると、液滴の流れ１１を生じ
させる滴発生器１０を含む典型的な連続インキジェット
印刷装置の部分が示されている。荷電トンネル１２は、
滴のうちの若干のもの、または全てに電荷を負わせる。
それぞれ符号１３及び１４で示されている一対の偏向電
極は滴１１の若干のものをナイフエッジ１５付き捕集具
中へ選択的に偏向させ、そして偏向されない滴を基体１
６上に衝突せしめる。
【００１３】本発明は偏向電極の製造に関連している。
本発明の好ましい具体的態様によれば、偏向電極を製造
するのに、プラスチック材料を用いるが、好ましくはチ
ーグラー法により製造された超高分子量ポリエチレン
（ＵＨＭＷＰＥ）を用いる。ＵＨＭＷＰＥは、例えば米
国オハイオ州シンシナチのクアンタム・ケミカル社から
「Ｍｉｃｒｏｔｈｅｎｅ」の商標で販売されているもの
があり、またその他の供給業者からも入手できる。ＵＨ
ＭＷＰＥまたはその他の適当な材料は、そのメルトフロ
ー値を極めて小さくするような数百万のオーダーの分子
量を有する。
【００１４】本発明によれば、プラスチック材料の限定
されたメルトフロー特性は、偏向電極の所望形状を画定
する金型キャビティにプラスチック材料の細かいペレッ
トを満たして加熱して、それらのそれぞれの接触点にお
いてビーズ（ペレット）同志の融合を生じさせるが、電
極中の細孔によって画定される流体通路を閉塞するおそ
れがあるメルトフローを実質的に生じさせないように実
施される本発明における一工程において利用される。こ
のような技法は、特定の寸法のペレットの選択ならびに
適当な圧力及び熱の適用によって予め定められた容隙率
及び細孔寸法の材料を製造するために本発明の好ましい
具体的態様に従って採用される。
【００１５】さらに本発明の好ましい具体的態様によれ
ば、成形の先立ってカーボンブラックを前記プラスチッ
ク材料のペレットと混合して、導電性ポリマーの均一ブ
レンドを与える。それはそのブレンドの中に形成される
カーボンブラックの鎖に沿って画定される導電性経路を
有する。成形された製品は導電性を有するほぼ均一な表
面を有する。
【００１６】ＵＨＭＷＰＥは水性インキによって湿潤さ
れ得ないので、本発明の好ましい具体的態様によれば、
成形された物品（偏向電極）を酸素プラズマによって処
理して、その成形物品の露出表面において、ある種の化
学反応を生じさせる。この化学反応、さらに特定的には
イオン性酸素衝撃は、極性カルボニル結合を生成させ、
成形物品の表面上に恒久的に位置するカルボン酸、エー
テル類およびエステル基を生じさせる。そのような基の
存在は物品の表面にある程度の極性を付与し、水性流体
によるその表面の湿潤を可能とさせ、それにより永久的
に湿潤性の偏向電極を創出する。
【００１７】〈実施例１〉ＵＨＭＷＰＥとカーボンブラ
ックとの一連のブレンド（カーボンブラックの割合は
０．５重量％から２重量％の範囲）を偏向電極構造体に
成形した。１％のカーボンブラック及び０．５％のカー
ボンブラックの含量のものについては３０〜４０ミクロ
ンの直径のプラスチック粒子を用いた。２％のカーボン
ブラックの含量のものについては６０ミクロンの直径の
プラスチック粒子を用いた。成形は圧縮金型キャビティ
中で１００〜１２０℃で約３０分間実施した。各ユニッ
ト（成形品）を慣用酸素プラズマ処理装置を用いて酸素
プラズマによって処理した。その酸素プラズマ装置は、
米国マサチューセッツ州ベレリカのアドバンスド・サー
フェス・テクノロジィズから販売されているものであっ
た。得られた偏向電極は水性インキのすぐれた滲み込み
性（すなわち湿潤）を示した。そして乾燥時には優れた
電場を与えた。このようにして得られたこれらの偏向電
極を、市販インキジェット印刷機で用いて満足すべき結
果を得た。この印刷機は、米国マサチューセッツ（０７
１３０）州ベッドフォードのシックス・クロスビィドラ
イブのアイリス・グラフィックス社から販売されてい
る。「Ｉｒｉｓ ３０２４」（商標）プリンターであっ
た。
【００１８】〈実施例２〉ＵＨＭＷＰＥ中に１％のカー
ボンブラックを含むブレンドを、鋭いエッジと薄い区分
とを有する形状に成形した。その鋭いエッジの最小半径
は０．００５インチ（０．１２７ｍｍ）であり、最も薄
い壁区分は０．０５１インチ（１．３０ｍｍ）であっ
た。成形構造体を実施例１に記載のものと同様な酸素プ
ラズマで処理した。得られた構造体は、類似の形態の焼
結ステンレス鋼構造体と比較して、気孔率の均一性及び
浸透性能において著しいい改善を示した。「アイリス４
０１２」プリンター（米国０７１３０マサチューセッツ
州ベッドフォードのシックス・クロスビィ・ドライブの
アイリス・グラフィックス社から市販されている）で使
用されたときに、観察された均一浸透性能及び増加した
空隙率は、観察された吐出（スピッテイング）及び孤光
発生の著しい低減を与え、かくして比較的多数の継続す
るプリントにわたって向上した像品質がもたらされた。
【００１９】当業者であれば、本発明が上記の特定的に
示され説明された事項によって限定されないことを了解
しよう。本発明の範囲は添付の請求の範囲によってのみ
画定される。
【図面の簡単な説明】
【図１】典型的な偏向電極を含むインキジェット印刷装
置の部分の縦断面図である。
【符号の説明】
液滴発生器 １０ 滴流 １１ 荷電トンネル １２ 変更電極対 １３、１４ 印刷基体 １６

Claims (27)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 カーボンブラックを組合せた粉末超高分
    子量 ポリエチレンから成形され、酸素プラズマ処理に
    付された、連続インキジェット印刷装置用の偏向電極。
  2. 【請求項２】 ポリエチレンに対するカーボンブラック
    の割合が５重量％未満である請求項１の偏向電極。
  3. 【請求項３】 ポリエチレンに対するカーボンブラック
    の割合が０．２５ないし２．０重量％である請求項１の
    偏向電極。
  4. 【請求項４】 ポリエチレン及びカーボンブラックから
    成形され、水性液体で湿潤されうる表面を有する、連続
    インキジェット印刷装置用偏向電極。
  5. 【請求項５】 ポリエチレンに対するカーボンブラック
    の割合が５重量％である請求項４の偏向電極。
  6. 【請求項６】 ポリエチレンに対するカーボンブラック
    の割合が０．２５ないし２．０重量％である請求項４の
    偏向電極。
  7. 【請求項７】 水性液体によって永久的に湿潤されうる
    表面を有する、連続インキジェット印刷装置用の成形プ
    ラスチック偏向電極。
  8. 【請求項８】 ポリエチレンに対するカーボンブラック
    の割合が５重量％未満である請求項７の偏向電極。
  9. 【請求項９】 ポリエチレンに対するカーボンブラック
    の割合が０．２５ないし２．０重量％である請求項７の
    偏向電極。
  10. 【請求項１０】 水性インキ滴の源及び該インキ滴の選
    択的偏向のための偏向電極を備えたインキジェット印刷
    装置であって、その偏向電極がポリエチレン及びカーボ
    ンブラックから成形され、その水性インキ滴によって湿
    潤されうる表面を有することを特徴とする上記インキジ
    ェット印刷装置。
  11. 【請求項１１】 ポリエチレンに対するカーボンブラッ
    クの割合が５重量％未満である請求項１０のインキジェ
    ット印刷装置。
  12. 【請求項１２】 ポリエチレンに対するカーボンブラッ
    クの割合が０．２５ないし２．０重量％である請求項１
    ０のインキジェト印刷装置。
  13. 【請求項１３】 インキ滴の源、及びそのインキ滴の選
    択的偏向のための偏向電極を備えたインキジェット印刷
    装置であって、その偏向電極がカーボンブラックと組合
    せた粉末超高分子量ポリエチレンから成形され、酸素プ
    ラズマ処理に付されたものであることを特徴とする上記
    インキジエット印刷装置。
  14. 【請求項１４】 ポリエチレンに対するカーボンブラッ
    クの割合が５重量％未満である請求項１３のインキジェ
    ト印刷装置。
  15. 【請求項１５】 ポリエチレンに対するカーボンブラッ
    クの割合が０．２５ないし２．０重量％である請求項１
    ３のインキジェット印刷装置。
  16. 【請求項１６】 インキ滴の源、及び連続インキジェッ
    ト印刷装置で使用するための成形プラスチック偏向電極
    を備えたインキジェット印刷装置であって、その偏向電
    極が水性液体によって永久的に湿潤されうる表面を有す
    ることを特徴とする上記インキジェット印刷装置。
  17. 【請求項１７】 ポリエチレンに対するカーボンブラッ
    クの割合が５重量％未満である請求項１６のインキジェ
    ット印刷装置。
  18. 【請求項１８】 ポリエチレンに対するカーボンブラッ
    クの割合が０．２５ないし２．０重量％である請求項１
    ６のインキジェット印刷装置。
  19. 【請求項１９】 粉末超高分子量ポリエチレンをカーボ
    ンブラックと組合せ；電極を成形し；そして湿潤性表面
    をその成形電極上に生じさせるように酸素プラズマ処理
    を実施する；ことを含む偏向電極の製造方法。
  20. 【請求項２０】 組合せの工程が、ポリエチレンに対す
    るカーボンブラックの５重量％未満の割合で、ポリエチ
    レンをカーボンブラックと組合せることからなる請求項
    １９の方法。
  21. 【請求項２１】 組合せの工程が、ポリエチレンに対す
    るカーボンブラックの０．２５ないし２．０重量％の割
    合で、ポリエチレンをカーボンブラックと組合せること
    からなる請求項１９の方法。
  22. 【請求項２２】 酸素プラズマ処理を成形の前に実施す
    る請求項１９の方法。
  23. 【請求項２３】 酸素プラズマ処理を成形の次に実施す
    る請求項１９の方法。
  24. 【請求項２４】 該ポリエチレンの粒子寸法を選択する
    ことにより偏向電極の気孔率、細孔寸法及び空隙率を決
    定することをも含む請求項１９の方法。
  25. 【請求項２５】 成形は二つ割り式金型キャビティを用
    いることを含む請求項１９の方法。
  26. 【請求項２６】 成形は、成形された電極がまだ金型内
    にあるときにその電極を室温にまで冷却することを含む
    請求項１９の方法。
  27. 【請求項２７】 粉末超高分子量ポリエチレンをカーボ
    ンブラックと組合せ；電極を成形し；そして成形電極上
    に湿潤性表面を生じさせるように酸素プラズマ処理を実
    施する；方法によって製造された、インキジェット印刷
    装置で使用するための偏向電極。
JP6214786A 1993-10-08 1994-09-08 インキジェット印刷装置用偏向電極 Pending JPH07195699A (ja)

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US13452193A 1993-10-08 1993-10-08
US134521 1993-10-08

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EP (1) EP0647526A3 (ja)
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