JPH078573B2 - 電界カ−テンプリンタ - Google Patents
電界カ−テンプリンタInfo
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- JPH078573B2 JPH078573B2 JP60251688A JP25168885A JPH078573B2 JP H078573 B2 JPH078573 B2 JP H078573B2 JP 60251688 A JP60251688 A JP 60251688A JP 25168885 A JP25168885 A JP 25168885A JP H078573 B2 JPH078573 B2 JP H078573B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electric field
- ink
- printing material
- electrodes
- field curtain
- Prior art date
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Classifications
-
- 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
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
-
- 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
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- 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
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
- B41J2002/061—Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink
Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、電界カーテン力を利用したプリンタに関す
る。
る。
（従来の技術および発明の解決すべき問題点） 文字画像情報の出力機器として、従来から、インパクト
方式（ワイヤドット、シャトル方式）、静電記録方式、
感熱記録方式、インクジェット方式、レーザービーム電
子写真方式などのプリンタが実用化されている。出力機
器については、さらに、小型軽量化、カラー化、メイン
テナンスフリー、低コスト化、低ノイズ化、高速性、高
解像性が要求されている。インクジェット方式プリンタ
は、小型軽量化、カラー化、低コスト化、高速化等の要
求を最もよく満たす出力機器である。
方式（ワイヤドット、シャトル方式）、静電記録方式、
感熱記録方式、インクジェット方式、レーザービーム電
子写真方式などのプリンタが実用化されている。出力機
器については、さらに、小型軽量化、カラー化、メイン
テナンスフリー、低コスト化、低ノイズ化、高速性、高
解像性が要求されている。インクジェット方式プリンタ
は、小型軽量化、カラー化、低コスト化、高速化等の要
求を最もよく満たす出力機器である。
インクジェット方式プリンタには、オンデマンド方式
（パルス加圧方式）やバブルジェット方式などがある。
オンデマンド方式は、圧電素子による加圧波の変化によ
りノズルから粒子を噴出させ、無偏向のまま記録させる
方式である。また、バブルジェット方式は、ノズル内に
埋め込んだ発熱抵抗素子の発熱によりバブルを発生させ
て、そのバブルが広がる力を利用してノズルからインク
粒子を噴出させる方式である。
（パルス加圧方式）やバブルジェット方式などがある。
オンデマンド方式は、圧電素子による加圧波の変化によ
りノズルから粒子を噴出させ、無偏向のまま記録させる
方式である。また、バブルジェット方式は、ノズル内に
埋め込んだ発熱抵抗素子の発熱によりバブルを発生させ
て、そのバブルが広がる力を利用してノズルからインク
粒子を噴出させる方式である。
本発明の目的は、従来のインクジェット発生方式より
も、さらに小型軽量化等の要求に応えうる新規なジェッ
ト発生方式のプリンタを提供することである。
も、さらに小型軽量化等の要求に応えうる新規なジェッ
ト発生方式のプリンタを提供することである。
なお、本発明は、電界カーテン力を利用した新規なジェ
ット発生方式であり、２本の電極に交流電界を加えてイ
ンク等に電界カーテン力を作用させ、記録を行う。これ
に対し、スリットジェット記録方式（第14回画像工学コ
ンファレンス予縞集参照）においては、画素に対応して
記録電極を配列したスリット状の開口の内に油性インク
を充満し、記録電極と記録紙背面の対向電極との間に電
圧（直流）パルスを印加することにより、記録電極先端
付近のインクを帯電させ、静電気的な力によりインクを
記録紙に向けて噴出し、記録を行う。また、電界カーテ
ン力は、電子写真複写機の現像機構において、トナーと
極性キャリアとを分離するために利用されている（特開
昭60−51558号公報参照） （問題点を解決するための手段） 本発明に係る電界カーテンプリンタは、イメージ信号に
対応して記録媒体上に印刷材料を付着させる電界カーテ
ンプリンタであって、予め帯電させた印刷材料を供給す
る供給手段と、供給された印刷材料を噴出する開口部を
有するノズル手段と、ノズル手段の開口部の近傍に、印
刷材料の噴出方向に関して両側に、印刷材料に接触しな
いように配置された少なくとも一対の電極と、上記イメ
ージ信号に対応して上記少なくとも一対の電極間に交番
電界を発生し、上記開口部近傍の印刷材料に対して電界
カーテン力を作用させることにより当該印刷材料を噴出
させる電源とを備えることを特徴とする。
ット発生方式であり、２本の電極に交流電界を加えてイ
ンク等に電界カーテン力を作用させ、記録を行う。これ
に対し、スリットジェット記録方式（第14回画像工学コ
ンファレンス予縞集参照）においては、画素に対応して
記録電極を配列したスリット状の開口の内に油性インク
を充満し、記録電極と記録紙背面の対向電極との間に電
圧（直流）パルスを印加することにより、記録電極先端
付近のインクを帯電させ、静電気的な力によりインクを
記録紙に向けて噴出し、記録を行う。また、電界カーテ
ン力は、電子写真複写機の現像機構において、トナーと
極性キャリアとを分離するために利用されている（特開
昭60−51558号公報参照） （問題点を解決するための手段） 本発明に係る電界カーテンプリンタは、イメージ信号に
対応して記録媒体上に印刷材料を付着させる電界カーテ
ンプリンタであって、予め帯電させた印刷材料を供給す
る供給手段と、供給された印刷材料を噴出する開口部を
有するノズル手段と、ノズル手段の開口部の近傍に、印
刷材料の噴出方向に関して両側に、印刷材料に接触しな
いように配置された少なくとも一対の電極と、上記イメ
ージ信号に対応して上記少なくとも一対の電極間に交番
電界を発生し、上記開口部近傍の印刷材料に対して電界
カーテン力を作用させることにより当該印刷材料を噴出
させる電源とを備えることを特徴とする。
（作用） 開口部近傍にある予め帯電された印刷材料は、電極間に
印加された交番電界によって電界カーテン力を受け、開
口部より噴出される。
印加された交番電界によって電界カーテン力を受け、開
口部より噴出される。
（実施例） 以下、添付の図面を参照して本発明の実施例を説明す
る。
る。
第２図（ａ），（ｂ）を用いて、電界カーテン力の発生
の原理を説明する。２本の棒電極1,2を平行に並べ、そ
の間に交番電源３を接続する。交番電源３により交流電
界（電気力線を破線で示す）を発生させると、両棒電極
1,2の近くにある荷電粒子（極性は問わない）４には、
第２図（ａ）にある瞬時の様子を示すように、電界の勾
配に平行なグラディエント力 これに垂直であり且つ両電極1,2を通る平面から遠ざか
る方向の が作用する。外力 帯電粒子４を両電極1,2から遠ざける方向に作用する。
（両電極1,2を通る平面の下側の荷電粒子は、下側に遠
ざかる。） 電気力線の方向は、交流電圧により交番するので、第２
図（ｂ）に示すように、帯電粒子は、ジグザグの運動を
行い、全体的には太い矢印で示す方向の電界カーテン力
を受けて空中に飛翔する。
の原理を説明する。２本の棒電極1,2を平行に並べ、そ
の間に交番電源３を接続する。交番電源３により交流電
界（電気力線を破線で示す）を発生させると、両棒電極
1,2の近くにある荷電粒子（極性は問わない）４には、
第２図（ａ）にある瞬時の様子を示すように、電界の勾
配に平行なグラディエント力 これに垂直であり且つ両電極1,2を通る平面から遠ざか
る方向の が作用する。外力 帯電粒子４を両電極1,2から遠ざける方向に作用する。
（両電極1,2を通る平面の下側の荷電粒子は、下側に遠
ざかる。） 電気力線の方向は、交流電圧により交番するので、第２
図（ｂ）に示すように、帯電粒子は、ジグザグの運動を
行い、全体的には太い矢印で示す方向の電界カーテン力
を受けて空中に飛翔する。
第１図（ａ），（ｂ）に、本発明に係るインクジェット
プリンタの記録ヘッド部を図式的に示す。オリフィス11
aを備えたノズル11を有する絶縁性のインクつぼ12の中
に予め帯電した荷電カラー粒子を分散した高抵抗のイン
ク又は帯電インク13を満たす。２個の電極14,15をオリ
フィス11aの近傍に、インク13に接触しないように、且
つ、ノズル11の中心線に関して相互に対向させて設け
る。一方の電極14には、低周波電源16を接続し、他方の
電極15は、スイッチ17を介して接地される。
プリンタの記録ヘッド部を図式的に示す。オリフィス11
aを備えたノズル11を有する絶縁性のインクつぼ12の中
に予め帯電した荷電カラー粒子を分散した高抵抗のイン
ク又は帯電インク13を満たす。２個の電極14,15をオリ
フィス11aの近傍に、インク13に接触しないように、且
つ、ノズル11の中心線に関して相互に対向させて設け
る。一方の電極14には、低周波電源16を接続し、他方の
電極15は、スイッチ17を介して接地される。
いま、スイッチ17が開いていると、交番電界はインク13
に作用しない。オリフィス11aと電極対14,15との間にあ
るインクには、インク13をオリフィス11aの方向へ押す
押し出し力（重力など） と、これに対抗してインク13を押し戻す表面張力 とが作用する。両者 がつりあうようにしておくと、インク13は、オリフィス
11aから押しだされない。
に作用しない。オリフィス11aと電極対14,15との間にあ
るインクには、インク13をオリフィス11aの方向へ押す
押し出し力（重力など） と、これに対抗してインク13を押し戻す表面張力 とが作用する。両者 がつりあうようにしておくと、インク13は、オリフィス
11aから押しだされない。
次に、メモリ20のイメージ信号に対応して、ジェット制
御回路21によりスイッチ17を閉じると、インク13中の荷
電カラー粒子に電界が作用し、オリフィス11aと電極対1
4,15の間にあるインクは、第２図（ｂ）に示した電界カ
ーテン力 により解放端であるオリフィス11aから飛び出し、普通
紙18に付着する。なお、電極対14,15の左側のインクに
対して電界カーテン力は左側に作用し、インク13を若干
左側に押す。
御回路21によりスイッチ17を閉じると、インク13中の荷
電カラー粒子に電界が作用し、オリフィス11aと電極対1
4,15の間にあるインクは、第２図（ｂ）に示した電界カ
ーテン力 により解放端であるオリフィス11aから飛び出し、普通
紙18に付着する。なお、電極対14,15の左側のインクに
対して電界カーテン力は左側に作用し、インク13を若干
左側に押す。
いま、たとえば、ノズルの寸法を次のように定める。オ
リフィス内径：約100μｍ。ノズル外径：約400μｍ。ノ
ズル先端と記録紙との間隔：約4mm。ノズル先端と電極
中央との距離：約100μｍ。インク13には、高抵抗溶液
（導電率約１×10-12（Ω・cm）-1）の溶媒に顔料（粒
径0.5〜10μｍ）を分散したインクを用いる。インクの
粘度は約6cPであり、表面張力は約27dyn/cmである。ス
イッチ17を閉じ、電極14,15に、電圧約70V、周波数800H
zの交流電界を加えると、インク粒子19が噴出し、普通
紙18に転写された。ノズル径を絞り、インク粘度を調節
すると、約50μｍ径のドットが形成できる。
リフィス内径：約100μｍ。ノズル外径：約400μｍ。ノ
ズル先端と記録紙との間隔：約4mm。ノズル先端と電極
中央との距離：約100μｍ。インク13には、高抵抗溶液
（導電率約１×10-12（Ω・cm）-1）の溶媒に顔料（粒
径0.5〜10μｍ）を分散したインクを用いる。インクの
粘度は約6cPであり、表面張力は約27dyn/cmである。ス
イッチ17を閉じ、電極14,15に、電圧約70V、周波数800H
zの交流電界を加えると、インク粒子19が噴出し、普通
紙18に転写された。ノズル径を絞り、インク粘度を調節
すると、約50μｍ径のドットが形成できる。
ところで、第１図（ａ），（ｂ）に示したノズルでは、
インクの飛翔後の空きスペース13a（第３図（ｂ）参
照）に、後方のインクが重力と毛管現象により補充され
るのに時間がかかるので、スイッチングの周波数応答を
高くするには限界がある。
インクの飛翔後の空きスペース13a（第３図（ｂ）参
照）に、後方のインクが重力と毛管現象により補充され
るのに時間がかかるので、スイッチングの周波数応答を
高くするには限界がある。
そこで、第３図（ａ），（ｂ）に示すように、交番電源
側電極14a,14bと接地側電極15a,15bをそれぞれ２個設け
る。すなわち、ノズル11の外壁のオリフィス11aの近傍
に、インク13に接触しないように設け、且つ、電極14a
と15aとを対向させ、さらに適当に間を隔てて電極14bと
15bとを対向させる。
側電極14a,14bと接地側電極15a,15bをそれぞれ２個設け
る。すなわち、ノズル11の外壁のオリフィス11aの近傍
に、インク13に接触しないように設け、且つ、電極14a
と15aとを対向させ、さらに適当に間を隔てて電極14bと
15bとを対向させる。
電極14a,14b,15a,15bの近傍のインクには、第３図
（ｃ）に示すように電界カーテン力が作用する。電極対
14a,15aと14b,15bの間のインクに対しては、反対方向に
作用する電界カーテン力がつりあって、実質的には電界
カーテン力が作用しない。一方、電極対14a,15aの右側
のインクには、電界カーテン力が右方向に作用し、電極
対14b,15bの左側のインクには、電界カーテン力が左方
向に作用する。
（ｃ）に示すように電界カーテン力が作用する。電極対
14a,15aと14b,15bの間のインクに対しては、反対方向に
作用する電界カーテン力がつりあって、実質的には電界
カーテン力が作用しない。一方、電極対14a,15aの右側
のインクには、電界カーテン力が右方向に作用し、電極
対14b,15bの左側のインクには、電界カーテン力が左方
向に作用する。
スイッチ17が開いていると（第３図（ａ））、第１図
（ａ）の場合と同様にインク13には、 とがつり合って作用し、インク13はオリフィス11aから
押し出されない。
（ａ）の場合と同様にインク13には、 とがつり合って作用し、インク13はオリフィス11aから
押し出されない。
次に、スイッチ17を閉じると（第３図（ｂ））、電極対
14a,15aとオリフィス11aとの間のインクは、第１図
（ｂ）の場合と同様に付着する。一方、電極対14b,15b
の左側のインクには、左方向に電界カーテン力が作用
し、空洞13bを生じる。さらに、両電極14a,15aと14b,15
bとの間のインク13cは、電界カーテン力が実質的に作用
しないので、その位置にとどまり、次のインク粒子を生
成するためのパルス信号に対する補充用インクとなる。
飛翔インク粒19が飛び出した後、空洞13aは、補充用イ
ンク13cにより重力の作用と毛管現象によりただちに満
たされる。したがって、このインクノズルの飛翔応答性
は改良される。また、ドット径も微細化できる。
14a,15aとオリフィス11aとの間のインクは、第１図
（ｂ）の場合と同様に付着する。一方、電極対14b,15b
の左側のインクには、左方向に電界カーテン力が作用
し、空洞13bを生じる。さらに、両電極14a,15aと14b,15
bとの間のインク13cは、電界カーテン力が実質的に作用
しないので、その位置にとどまり、次のインク粒子を生
成するためのパルス信号に対する補充用インクとなる。
飛翔インク粒19が飛び出した後、空洞13aは、補充用イ
ンク13cにより重力の作用と毛管現象によりただちに満
たされる。したがって、このインクノズルの飛翔応答性
は改良される。また、ドット径も微細化できる。
一対以上の電極を設ける場合、オリフィス側に電界カー
テン力が作用し、且つ、電極近傍に次のパルス用のイン
ク溜まりができるようであればよい。
テン力が作用し、且つ、電極近傍に次のパルス用のイン
ク溜まりができるようであればよい。
また、インク13の代わりに、界面活性処理を施した小径
トナー31を帯電させて（８〜16μC/g）、絶縁性ノズル3
2に供給した場合も、電極33,34に交番電界を加えると、
電界カーテン力により荷電トナー31が粉煙状に飛翔し
た。オリフィスを絞り、印加時間をパルス的にすれば、
普通紙18の背面側に転写電極35を設けておくと、普通紙
18上にトナー像が形成できる。これを定着ローラ36で定
着すると、記録が行える。
トナー31を帯電させて（８〜16μC/g）、絶縁性ノズル3
2に供給した場合も、電極33,34に交番電界を加えると、
電界カーテン力により荷電トナー31が粉煙状に飛翔し
た。オリフィスを絞り、印加時間をパルス的にすれば、
普通紙18の背面側に転写電極35を設けておくと、普通紙
18上にトナー像が形成できる。これを定着ローラ36で定
着すると、記録が行える。
なお、画素に対応して微小ノズルを平行に一列に並べた
ラインヘッドも同様に作製できる。
ラインヘッドも同様に作製できる。
（発明の効果） 本発明によれば、電界カーテン力によって印刷材料を噴
出する新規なプリンタを提供することができる。このプ
リンタは、従来のプリンタと比べて装置の小型化を図る
ことができる。また、ヘッドは、交番電界を印加するだ
けで、物理的なストレスを受けない為、従来のプリンタ
に比べて長寿命である。また、電極が印刷材料に接触し
ないように設けられているため、印刷材料が電極に付着
することがなく、長時間にわたって安定した電界カーテ
ン力を発生することができる。
出する新規なプリンタを提供することができる。このプ
リンタは、従来のプリンタと比べて装置の小型化を図る
ことができる。また、ヘッドは、交番電界を印加するだ
けで、物理的なストレスを受けない為、従来のプリンタ
に比べて長寿命である。また、電極が印刷材料に接触し
ないように設けられているため、印刷材料が電極に付着
することがなく、長時間にわたって安定した電界カーテ
ン力を発生することができる。
第１図（ａ），（ｂ）は、電界カーテン力によるインク
粒子の噴出を説明するための図である。 第２図（ａ），（ｂ）は、電界カーテン力の発生の原理
を説明するための図である。 第３図（ａ）〜（ｃ）は、２対の電極を配置したインク
ジェット発生を説明するための図である。 第４図は、トナーの噴出を示す図である。 11……ノズル、12……インクつぼ、 13……インク、14,15;14a,14b,15a,15b……電極、 16……交番電源、31……トナー、 33,34……電極。
粒子の噴出を説明するための図である。 第２図（ａ），（ｂ）は、電界カーテン力の発生の原理
を説明するための図である。 第３図（ａ）〜（ｃ）は、２対の電極を配置したインク
ジェット発生を説明するための図である。 第４図は、トナーの噴出を示す図である。 11……ノズル、12……インクつぼ、 13……インク、14,15;14a,14b,15a,15b……電極、 16……交番電源、31……トナー、 33,34……電極。
Claims (1)
- 【請求項１】イメージ信号に対応して記録媒体上に印刷
材料を付着させる電界カーテンプリンタであって、 予め帯電された印刷材料を供給する供給手段と、 供給された印刷材料を噴出する開口部を有するノズル手
段と、 ノズル手段の開口部の近傍に、印刷材料の噴出方向に関
して両側に、印刷材料に接触しないように配置された少
なくとも一対の電極と、 上記イメージ信号に対応して上記少なくとも一対の電極
間に交番電界を発生し、上記開口部近傍の印刷材料に対
して電界カーテン力を作用させることにより当該印刷材
料を噴出させる電源とを備えることを特徴とする電界カ
ーテンプリンタ。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251688A JPH078573B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 電界カ−テンプリンタ |
| US06/927,104 US4717926A (en) | 1985-11-09 | 1986-11-05 | Electric field curtain force printer |
| DE3638019A DE3638019C2 (de) | 1985-11-09 | 1986-11-07 | Farbstrahldrucker mit vorhangartiger, elektrischer Feldstärke |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60251688A JPH078573B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 電界カ−テンプリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62111754A JPS62111754A (ja) | 1987-05-22 |
| JPH078573B2 true JPH078573B2 (ja) | 1995-02-01 |
Family
ID=17226529
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60251688A Expired - Fee Related JPH078573B2 (ja) | 1985-11-09 | 1985-11-09 | 電界カ−テンプリンタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH078573B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2861041B2 (ja) * | 1989-04-28 | 1999-02-24 | ミノルタ株式会社 | 記録装置 |
| TWI736949B (zh) * | 2019-04-16 | 2021-08-21 | 南韓商恩傑特股份有限公司 | 感應電流體動力學噴射打印裝置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60251687A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
-
1985
- 1985-11-09 JP JP60251688A patent/JPH078573B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60251687A (ja) * | 1984-05-29 | 1985-12-12 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 半導体レ−ザ装置の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62111754A (ja) | 1987-05-22 |
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