JPH10244672A - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
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- JPH10244672A JPH10244672A JP9053071A JP5307197A JPH10244672A JP H10244672 A JPH10244672 A JP H10244672A JP 9053071 A JP9053071 A JP 9053071A JP 5307197 A JP5307197 A JP 5307197A JP H10244672 A JPH10244672 A JP H10244672A
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- JP
- Japan
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- voltage
- ink
- pigment
- meniscus
- electrode
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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
- B41J2/015—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
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- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
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- 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
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
- Ink Jet (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】パルス状の排出電圧なしに色材粒子の吐出が生
じる自発吐出を防止する。 【解決手段】このインクジェット記録装置は、顔料系イ
ンクが満たされているインク室と、この顔料系インク中
の色材粒子を電気泳動現象によりインク吐出口へ集中さ
せるための電気泳動電極と、インク吐出口へ集中した色
材粒子を排出させて記録媒体上に飛翔させるための複数
の排出電極と、電気泳動電極への印加電圧を制御する手
段とを設け、電気泳動電極印加電圧を目的電圧にするま
でに、顔料系インクのメニスカス変形時定数が常時顔料
系インク時定数ε／σよりも小さい電圧を階段状に印加
するように制御したり、顔料系インク時定数ε／σより
も大きい電圧を階段状に印加するように制御したり、ま
たは、顔料系インク時定数ε／σで立ち上がっていくよ
うに制御する。
じる自発吐出を防止する。 【解決手段】このインクジェット記録装置は、顔料系イ
ンクが満たされているインク室と、この顔料系インク中
の色材粒子を電気泳動現象によりインク吐出口へ集中さ
せるための電気泳動電極と、インク吐出口へ集中した色
材粒子を排出させて記録媒体上に飛翔させるための複数
の排出電極と、電気泳動電極への印加電圧を制御する手
段とを設け、電気泳動電極印加電圧を目的電圧にするま
でに、顔料系インクのメニスカス変形時定数が常時顔料
系インク時定数ε／σよりも小さい電圧を階段状に印加
するように制御したり、顔料系インク時定数ε／σより
も大きい電圧を階段状に印加するように制御したり、ま
たは、顔料系インク時定数ε／σで立ち上がっていくよ
うに制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はインクジェット記録
装置に関し、特に顔料系インク中の色材粒子を電気泳動
現象により制御するようにしたインクジェット記録装置
に関する。
装置に関し、特に顔料系インク中の色材粒子を電気泳動
現象により制御するようにしたインクジェット記録装置
に関する。
【０００２】
【従来の技術】ノンインパクト記録法は、記録時におけ
る騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
において、最近関心を集めている。その中で、簡単な機
構で記録媒体上に直接高速記録が可能であり、しかも普
通紙に記録の行えるインクジェット記録法は極めて有力
な記録法であって、これまでにも様々な方式が提案され
ている。
る騒音の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
において、最近関心を集めている。その中で、簡単な機
構で記録媒体上に直接高速記録が可能であり、しかも普
通紙に記録の行えるインクジェット記録法は極めて有力
な記録法であって、これまでにも様々な方式が提案され
ている。
【０００３】従来、この種のインクジェット記録装置
は、例えば特開昭６０ー２２８１６２号公報に示される
ように、記録媒体背面に設けた電極と、これに対向した
針状の排出電極間に電圧を印加し、発生した電界の静電
力により、インク等の色材を飛翔せしめ、記録を行う方
法がある。
は、例えば特開昭６０ー２２８１６２号公報に示される
ように、記録媒体背面に設けた電極と、これに対向した
針状の排出電極間に電圧を印加し、発生した電界の静電
力により、インク等の色材を飛翔せしめ、記録を行う方
法がある。
【０００４】図６はこの従来のインクジェット記録装置
の概略図である。図６を参照すると、この従来のインク
ジェット記録装置は顔料系インク１０が満たされている
インク室１と、この顔料系インク１０中の色材粒子を電
気泳動現象によりインク吐出口２へ集中させるための電
気泳動電極３と、インク吐出口２へ集中した色材粒子を
排出させ記録媒体４上に飛翔させるための複数の排出電
極５と、この排出電極５に対向し記録媒体４の背面に配
設した対向電極９とを有している。
の概略図である。図６を参照すると、この従来のインク
ジェット記録装置は顔料系インク１０が満たされている
インク室１と、この顔料系インク１０中の色材粒子を電
気泳動現象によりインク吐出口２へ集中させるための電
気泳動電極３と、インク吐出口２へ集中した色材粒子を
排出させ記録媒体４上に飛翔させるための複数の排出電
極５と、この排出電極５に対向し記録媒体４の背面に配
設した対向電極９とを有している。
【０００５】インク吐出口２は各排出電極５の先端で凸
状の顔料系インク１０のメニスカスができるように、流
路壁８により各排出電極５毎に仕切られている。インク
室１は、インク供給口６とインク排出口７とで不図示の
インクタンクとチューブとにより接続されており、イン
ク室１内のインクに背圧を付与するとともにインク室１
内の顔料系インク１０は強制的に循環されている。
状の顔料系インク１０のメニスカスができるように、流
路壁８により各排出電極５毎に仕切られている。インク
室１は、インク供給口６とインク排出口７とで不図示の
インクタンクとチューブとにより接続されており、イン
ク室１内のインクに背圧を付与するとともにインク室１
内の顔料系インク１０は強制的に循環されている。
【０００６】図７はこの従来のインクジェット記録装置
の電気泳動電極と排出電極への印加電圧波形図である。
図６および図７を参照して、この従来のインクジェット
記録装置の動作について説明する。このインクジェット
記録装置は帯電している色材粒子を含んでいる顔料系イ
ンクに電界を加えると色材粒子が電界の下で一方向に動
くという電気泳動現象を利用したものである。
の電気泳動電極と排出電極への印加電圧波形図である。
図６および図７を参照して、この従来のインクジェット
記録装置の動作について説明する。このインクジェット
記録装置は帯電している色材粒子を含んでいる顔料系イ
ンクに電界を加えると色材粒子が電界の下で一方向に動
くという電気泳動現象を利用したものである。
【０００７】すなわち、電気泳動電極３に一定電圧Ｖ１
を与え、顔料系インク１０が満たされているインク室１
に電界を加えると顔料系インク１０中の色材粒子がイン
ク吐出口２へある電気泳動速度で移動し、排出電極５先
端に凸状の顔料系インク１０のメニスカスが形成され
る。色材粒子の排出を行う排出電極５に電圧Ｖ２、時間
Ｔ０のパルス状の排出電圧を印加すると、静電気力によ
って色材粒子は排出電極５の先端部に移動し集中する。
を与え、顔料系インク１０が満たされているインク室１
に電界を加えると顔料系インク１０中の色材粒子がイン
ク吐出口２へある電気泳動速度で移動し、排出電極５先
端に凸状の顔料系インク１０のメニスカスが形成され
る。色材粒子の排出を行う排出電極５に電圧Ｖ２、時間
Ｔ０のパルス状の排出電圧を印加すると、静電気力によ
って色材粒子は排出電極５の先端部に移動し集中する。
【０００８】色材粒子は、静電気力によってメニスカス
力、顔料系インクの表面張力や粘性力等に打ち勝って、
このパルス状の排出電圧に同期したタイミングで微小な
飛翔粒子群１１となって排出電極５の先端部から飛翔
し、記録媒体４上に付着する。色材粒子の補給が行わ
れ、この様な動作が繰り返されて記録媒体４上に画像が
形成される。
力、顔料系インクの表面張力や粘性力等に打ち勝って、
このパルス状の排出電圧に同期したタイミングで微小な
飛翔粒子群１１となって排出電極５の先端部から飛翔
し、記録媒体４上に付着する。色材粒子の補給が行わ
れ、この様な動作が繰り返されて記録媒体４上に画像が
形成される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】上述したインクジェッ
ト記録装置の問題点は、排出電極へのパルス状の排出電
圧なしに色材粒子が吐出するという自発吐出が生じてし
まい、画像の品質に影響を与える恐れがあるということ
である。
ト記録装置の問題点は、排出電極へのパルス状の排出電
圧なしに色材粒子が吐出するという自発吐出が生じてし
まい、画像の品質に影響を与える恐れがあるということ
である。
【００１０】その理由について、説明する前に色材粒子
の移動度、電荷緩和時間、メニスカスの変形時定数につ
いて説明する。
の移動度、電荷緩和時間、メニスカスの変形時定数につ
いて説明する。
【００１１】色材粒子の移動度α［（ｍ／ｓ）／（Ｖ／
ｍ）］は一般にα＝εζ／６πμで与えられる。ここ
で、εは媒質の誘電率、ζはゼータ電位、μは粘度であ
る。この移動度αは顔料系インクが持つ特性値であり、
電気泳動電極へ印加した電圧によって生じる電界中で、
色材粒子がインク吐出口に向かってどれだけの速度で移
動し、集中するかを求めるために利用できる。
ｍ）］は一般にα＝εζ／６πμで与えられる。ここ
で、εは媒質の誘電率、ζはゼータ電位、μは粘度であ
る。この移動度αは顔料系インクが持つ特性値であり、
電気泳動電極へ印加した電圧によって生じる電界中で、
色材粒子がインク吐出口に向かってどれだけの速度で移
動し、集中するかを求めるために利用できる。
【００１２】電荷緩和時間は電気泳動電極へ印加した電
圧によって顔料系インクに生じる電界の影響が平衡状態
になるまでの時間であり、顔料系インクの電気伝導度σ
と誘電率εの比、時定数ε／σが目安を与える。この時
定数ε／σも移動度αと同様に顔料系インクが持つ特性
値である。例として、時定数ε／σは純水で約１μｓで
ある。
圧によって顔料系インクに生じる電界の影響が平衡状態
になるまでの時間であり、顔料系インクの電気伝導度σ
と誘電率εの比、時定数ε／σが目安を与える。この時
定数ε／σも移動度αと同様に顔料系インクが持つ特性
値である。例として、時定数ε／σは純水で約１μｓで
ある。
【００１３】メニスカスの変形時定数はメニスカスの形
状変化の状態の目安となり、顔料系インクの表面張力や
粘性力、色材粒子の移動速度や集中度合等に関係する。
顔料系インクの表面張力や粘性力は顔料系インクの特性
値であるため、一定であるので、メニスカスの変形時定
数を決定する主な要因は電気泳動電極への印加電圧で決
定する色材粒子の移動速度や集中度合である。従って、
電気泳動電極への印加電圧の制御方法によって、メニス
カスの変形時定数を変化させることができる。
状変化の状態の目安となり、顔料系インクの表面張力や
粘性力、色材粒子の移動速度や集中度合等に関係する。
顔料系インクの表面張力や粘性力は顔料系インクの特性
値であるため、一定であるので、メニスカスの変形時定
数を決定する主な要因は電気泳動電極への印加電圧で決
定する色材粒子の移動速度や集中度合である。従って、
電気泳動電極への印加電圧の制御方法によって、メニス
カスの変形時定数を変化させることができる。
【００１４】理由について説明する。電気泳動電極に目
的とする一定電圧Ｖ１を一気に印加した時に、顔料系イ
ンクに生じる電界の影響が平衡状態になるまでの様子を
示したものが図４であり、時定数ε／σで平衡状態に向
かう。目的とする一定電圧Ｖ１を一気に印加することに
よって、上述した移動度αから計算される速度で色材粒
子が一斉にインク吐出口に移動する。色材粒子が一斉に
インク吐出口に移動することによる色材粒子の急激な集
中によってメニスカスが形成され、そしてメニスカスの
形状が変化する。このメニスカスの形状の変化と何らか
の外的要因によって、色材粒子は吐出してしまう。この
時のメニスカスの形状変化の状態の目安となるメニスカ
スの変形時定数は図５に示すように時定数ε／σより小
さくなっている。
的とする一定電圧Ｖ１を一気に印加した時に、顔料系イ
ンクに生じる電界の影響が平衡状態になるまでの様子を
示したものが図４であり、時定数ε／σで平衡状態に向
かう。目的とする一定電圧Ｖ１を一気に印加することに
よって、上述した移動度αから計算される速度で色材粒
子が一斉にインク吐出口に移動する。色材粒子が一斉に
インク吐出口に移動することによる色材粒子の急激な集
中によってメニスカスが形成され、そしてメニスカスの
形状が変化する。このメニスカスの形状の変化と何らか
の外的要因によって、色材粒子は吐出してしまう。この
時のメニスカスの形状変化の状態の目安となるメニスカ
スの変形時定数は図５に示すように時定数ε／σより小
さくなっている。
【００１５】
【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、顔料系インクが満たされているインク室
と、この顔料系インク中の色材粒子を電気泳動現象によ
りインク吐出口へ集中させるための電気泳動電極と、前
記インク吐出口へ集中した前記色材粒子を排出させて記
録媒体上に飛翔させるための複数の排出電極とを備えた
インクジェット記録装置において、前記電気泳動電極へ
の印加電圧を制御する電圧制御手段を設けたことを特徴
とする。
記録装置は、顔料系インクが満たされているインク室
と、この顔料系インク中の色材粒子を電気泳動現象によ
りインク吐出口へ集中させるための電気泳動電極と、前
記インク吐出口へ集中した前記色材粒子を排出させて記
録媒体上に飛翔させるための複数の排出電極とを備えた
インクジェット記録装置において、前記電気泳動電極へ
の印加電圧を制御する電圧制御手段を設けたことを特徴
とする。
【００１６】また、本発明のインクジェット記録装置
は、前記電気泳動電極への前記印加電圧を目的とする電
圧にするまでに、前記顔料系インクのメニスカス変形時
定数が常時、顔料系インク時定数ε／σ（ここに、σは
顔料系インクの電気伝導度、εは顔料系インクの誘電
率）よりも小さくなるような電圧を階段状に印加するよ
うに制御する前記電圧制御手段を備える。
は、前記電気泳動電極への前記印加電圧を目的とする電
圧にするまでに、前記顔料系インクのメニスカス変形時
定数が常時、顔料系インク時定数ε／σ（ここに、σは
顔料系インクの電気伝導度、εは顔料系インクの誘電
率）よりも小さくなるような電圧を階段状に印加するよ
うに制御する前記電圧制御手段を備える。
【００１７】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、前記電気泳動電極への前記印加電圧を目的とする電
圧にするまでに、前記顔料系インクのメニスカス変形時
定数が常時、前記顔料系インク時定数ε／σよりも大き
くなるような電圧を階段状に印加するように制御する前
記電圧制御手段を備える。
は、前記電気泳動電極への前記印加電圧を目的とする電
圧にするまでに、前記顔料系インクのメニスカス変形時
定数が常時、前記顔料系インク時定数ε／σよりも大き
くなるような電圧を階段状に印加するように制御する前
記電圧制御手段を備える。
【００１８】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、前記電気泳動電極への前記印加電圧を目的とする電
圧にするまでに、前記電気泳動電極への印加電圧が前記
顔料系インク時定数ε／σで立ち上がっていくように制
御する前記電圧制御手段を備える。
は、前記電気泳動電極への前記印加電圧を目的とする電
圧にするまでに、前記電気泳動電極への印加電圧が前記
顔料系インク時定数ε／σで立ち上がっていくように制
御する前記電圧制御手段を備える。
【００１９】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】図１は、本発明の第１の実施の形態におけ
る電気泳動電極への印加電圧波形図および顔料系インク
の電圧波形図である。図１を参照すると、メニスカス変
形時定数（図１中の太線）が顔料系インク時定数ε／σ
よりも常時小さくなるように電気泳動電極への印加電圧
を階段状に変化させている。図中、電気泳動電極への印
加電圧を最初に電圧Ｖｌ１をＴ１時間印加し、次に電圧
をＶｌ２に変化させ、Ｔ２時間印加する。最後に目的と
する電圧Ｖ１を印加するようにしている。
る電気泳動電極への印加電圧波形図および顔料系インク
の電圧波形図である。図１を参照すると、メニスカス変
形時定数（図１中の太線）が顔料系インク時定数ε／σ
よりも常時小さくなるように電気泳動電極への印加電圧
を階段状に変化させている。図中、電気泳動電極への印
加電圧を最初に電圧Ｖｌ１をＴ１時間印加し、次に電圧
をＶｌ２に変化させ、Ｔ２時間印加する。最後に目的と
する電圧Ｖ１を印加するようにしている。
【００２１】図２は、本発明の第２の実施の形態におけ
る電気泳動電極への印加電圧波形図および顔料系インク
の電圧波形図である。図２を参照すると、メニスカス変
形時定数（図２中の太線）が顔料系インク時定数ε／σ
よりも常時大きくなるように電気泳動電極への印加電圧
を階段状に変化させている。図中で、電気泳動電極への
印加電圧を最初に電圧Ｖｓ１をＴ３時間印加し、次に電
圧をＶｓ２に変化させ、Ｔ４時間印加する。最後に目的
とする電圧Ｖ１を印加するようにしている。但し、図
１、図２の中で、Ｖｌ１＞Ｖｓ１、Ｖｌ２＞Ｖｓ２であ
る。
る電気泳動電極への印加電圧波形図および顔料系インク
の電圧波形図である。図２を参照すると、メニスカス変
形時定数（図２中の太線）が顔料系インク時定数ε／σ
よりも常時大きくなるように電気泳動電極への印加電圧
を階段状に変化させている。図中で、電気泳動電極への
印加電圧を最初に電圧Ｖｓ１をＴ３時間印加し、次に電
圧をＶｓ２に変化させ、Ｔ４時間印加する。最後に目的
とする電圧Ｖ１を印加するようにしている。但し、図
１、図２の中で、Ｖｌ１＞Ｖｓ１、Ｖｌ２＞Ｖｓ２であ
る。
【００２２】初めに、図１に併せて図６を参照して、本
発明の第１の実施の形態の電気泳動電極への印加電圧波
形を用いた時の動作について説明する。
発明の第１の実施の形態の電気泳動電極への印加電圧波
形を用いた時の動作について説明する。
【００２３】電気泳動電極３に一定電圧Ｖｌ１の電圧を
Ｔ１時間与え、顔料系インク１０が満たされているイン
ク室１に電界を加える。顔料系インク１０中の色材粒子
はインク吐出口２へ移動度αと一定電圧Ｖｌ１の電圧に
よって生じる電界とから決定される電気泳動速度で移動
する。色材粒子は一斉にインク吐出口２へ移動し始め、
電荷緩和時間よりも速くメニスカスは変形し始めようと
する。しかし、色材粒子がインク吐出口２から飛翔する
だけの電界強度はまだない。その後、時定数ε／σに従
う時間で顔料系インク１０表面は平衡状態となり、色材
粒子は停止する（シーケンスａ）。
Ｔ１時間与え、顔料系インク１０が満たされているイン
ク室１に電界を加える。顔料系インク１０中の色材粒子
はインク吐出口２へ移動度αと一定電圧Ｖｌ１の電圧に
よって生じる電界とから決定される電気泳動速度で移動
する。色材粒子は一斉にインク吐出口２へ移動し始め、
電荷緩和時間よりも速くメニスカスは変形し始めようと
する。しかし、色材粒子がインク吐出口２から飛翔する
だけの電界強度はまだない。その後、時定数ε／σに従
う時間で顔料系インク１０表面は平衡状態となり、色材
粒子は停止する（シーケンスａ）。
【００２４】次に、電気泳動電極３に一定電圧Ｖｌ１の
電圧印加後、一定電圧Ｖｌ２の電圧をＴ２時間与え、顔
料系インク１０が満たされているインク室１に電界を加
える。顔料系インク１０中の色材粒子はインク吐出口２
へ移動度αと一定電圧Ｖｌ２の電圧によって生じる電界
とから決定される電気泳動速度でシーケンスａの状態か
ら移動する。色材粒子は再度一斉にインク吐出口２へ移
動し始め、電荷緩和時間よりも速くメニスカスは変形し
始めようとする。しかし、この時点でも色材粒子がイン
ク吐出口２から飛翔するだけの電界強度はまだないがメ
ニスカスは徐々に形成されつつある。その後、時定数ε
／σに従う時間で顔料系インク表面は平衡状態となり、
色材粒子は停止する（シーケンスｂ）。
電圧印加後、一定電圧Ｖｌ２の電圧をＴ２時間与え、顔
料系インク１０が満たされているインク室１に電界を加
える。顔料系インク１０中の色材粒子はインク吐出口２
へ移動度αと一定電圧Ｖｌ２の電圧によって生じる電界
とから決定される電気泳動速度でシーケンスａの状態か
ら移動する。色材粒子は再度一斉にインク吐出口２へ移
動し始め、電荷緩和時間よりも速くメニスカスは変形し
始めようとする。しかし、この時点でも色材粒子がイン
ク吐出口２から飛翔するだけの電界強度はまだないがメ
ニスカスは徐々に形成されつつある。その後、時定数ε
／σに従う時間で顔料系インク表面は平衡状態となり、
色材粒子は停止する（シーケンスｂ）。
【００２５】電気泳動電極３に一定電圧Ｖｌ２の電圧印
加後、目的とする電圧Ｖ１を印加し顔料系インク１０が
満たされているインク室１に電界を加える。顔料系イン
ク１０中の色材粒子はインク吐出口２へ移動度αと電圧
Ｖ１によって生じる電界とから決定される電気泳動速度
でシーケンスｂの状態から移動する。色材粒子は再度一
斉にインク吐出口２へ移動し始め、電荷緩和時間よりも
速くメニスカスは変形し、排出電極先端に凸状の顔料系
インク１０のメニスカスが形成される（シーケンス
ｃ）。
加後、目的とする電圧Ｖ１を印加し顔料系インク１０が
満たされているインク室１に電界を加える。顔料系イン
ク１０中の色材粒子はインク吐出口２へ移動度αと電圧
Ｖ１によって生じる電界とから決定される電気泳動速度
でシーケンスｂの状態から移動する。色材粒子は再度一
斉にインク吐出口２へ移動し始め、電荷緩和時間よりも
速くメニスカスは変形し、排出電極先端に凸状の顔料系
インク１０のメニスカスが形成される（シーケンス
ｃ）。
【００２６】この時、色材粒子の排出を行う排出電極５
に図７に示す電圧Ｖ２、時間Ｔ０のパルス状排出電圧を
印加する。色材粒子は、静電気力によってメニスカス
力、顔料系インク１０の表面張力や粘性力等に打ち勝っ
て、このパルス状排出電圧に同期したタイミングで微小
な飛翔粒子群１１となって排出電極５の先端部から飛翔
し、記録媒体４上に付着する。
に図７に示す電圧Ｖ２、時間Ｔ０のパルス状排出電圧を
印加する。色材粒子は、静電気力によってメニスカス
力、顔料系インク１０の表面張力や粘性力等に打ち勝っ
て、このパルス状排出電圧に同期したタイミングで微小
な飛翔粒子群１１となって排出電極５の先端部から飛翔
し、記録媒体４上に付着する。
【００２７】次に、図２に併せて図６を参照して、本発
明の第２の実施の形態の電気泳動電極への印加電圧波形
を用いた時の動作について説明する。
明の第２の実施の形態の電気泳動電極への印加電圧波形
を用いた時の動作について説明する。
【００２８】電気泳動電極３に一定電圧Ｖｓ１の電圧を
Ｔ３時間与え、顔料系インク１０が満たされているイン
ク室１に電界を加える。顔料系インク１０中の色材粒子
はインク吐出口２へ移動度αと一定電圧Ｖｓ１の電圧に
よって生じる電界とから決定される電気泳動速度で移動
する。色材粒子は一斉にインク吐出口２へ移動し始め
る。しかし、メニスカス変形時定数が時定数ε／σより
も大きいため、顔料系インク１０表面が平衡状態になっ
た時点で色材粒子は停止し、色材粒子のインク吐出口２
への集中によるメニスカスの形状変化は途中で停止して
しまう（シーケンスａ）。
Ｔ３時間与え、顔料系インク１０が満たされているイン
ク室１に電界を加える。顔料系インク１０中の色材粒子
はインク吐出口２へ移動度αと一定電圧Ｖｓ１の電圧に
よって生じる電界とから決定される電気泳動速度で移動
する。色材粒子は一斉にインク吐出口２へ移動し始め
る。しかし、メニスカス変形時定数が時定数ε／σより
も大きいため、顔料系インク１０表面が平衡状態になっ
た時点で色材粒子は停止し、色材粒子のインク吐出口２
への集中によるメニスカスの形状変化は途中で停止して
しまう（シーケンスａ）。
【００２９】次に、電気泳動電極３に一定電圧Ｖｓ１の
電圧印加後、一定電圧Ｖｓ２の電圧をＴ４時間与え、顔
料系インク１０が満たされているインク室１に電界を加
える。顔料系インク１０中の色材粒子はインク吐出口２
へ移動度αと一定電圧Ｖｓ２の電圧によって生じる電界
とから決定される電気泳動速度でシーケンスａの状態か
ら移動する。色材粒子は再度一斉にインク吐出口２へ移
動し始める。しかし、メニスカス変形時定数が時定数ε
／σよりも大きいため、顔料系インク１０表面が平衡状
態になった時点で色材粒子は再度停止し、色材粒子のイ
ンク吐出口２への集中によるメニスカスの形状変化は再
度途中で停止してしまう。しかし、メニスカスは徐々に
形成されつつある（シーケンスｂ）。
電圧印加後、一定電圧Ｖｓ２の電圧をＴ４時間与え、顔
料系インク１０が満たされているインク室１に電界を加
える。顔料系インク１０中の色材粒子はインク吐出口２
へ移動度αと一定電圧Ｖｓ２の電圧によって生じる電界
とから決定される電気泳動速度でシーケンスａの状態か
ら移動する。色材粒子は再度一斉にインク吐出口２へ移
動し始める。しかし、メニスカス変形時定数が時定数ε
／σよりも大きいため、顔料系インク１０表面が平衡状
態になった時点で色材粒子は再度停止し、色材粒子のイ
ンク吐出口２への集中によるメニスカスの形状変化は再
度途中で停止してしまう。しかし、メニスカスは徐々に
形成されつつある（シーケンスｂ）。
【００３０】次に、電気泳動電極３に一定電圧Ｖｓ２の
電圧印加後、目的とする電圧Ｖ１を顔料系インクが満た
されているインク室１に電界を加える。顔料系インク１
０中の色材粒子はインク吐出口２へ移動度αと電圧Ｖ１
によって生じる電界とから決定される電気泳動速度でシ
ーケンスｂの状態から移動する。色材粒子は再度一斉に
インク吐出口２へ移動し始める。しかし、メニスカスの
変形時定数が時定数ε／σよりも大きいため、顔料系イ
ンク１０表面が平衡状態になった時点で色材粒子は再度
停止し、色材粒子のインク吐出口への集中によるメニス
カスの形状変化は再度途中で停止してしまう（シーケン
スｃ）。
電圧印加後、目的とする電圧Ｖ１を顔料系インクが満た
されているインク室１に電界を加える。顔料系インク１
０中の色材粒子はインク吐出口２へ移動度αと電圧Ｖ１
によって生じる電界とから決定される電気泳動速度でシ
ーケンスｂの状態から移動する。色材粒子は再度一斉に
インク吐出口２へ移動し始める。しかし、メニスカスの
変形時定数が時定数ε／σよりも大きいため、顔料系イ
ンク１０表面が平衡状態になった時点で色材粒子は再度
停止し、色材粒子のインク吐出口への集中によるメニス
カスの形状変化は再度途中で停止してしまう（シーケン
スｃ）。
【００３１】しかし、この時点では、排出電極５先端に
色材粒子の排出に十分な凸状の顔料系インク１０のメニ
スカスが形成されるているので、この時、色材粒子の排
出を行う排出電極５に図７に示す電圧Ｖ２、時間Ｔ０の
パルス状排出電圧を印加する。色材粒子は、静電気力に
よってメニスカス力、顔料系インクの表面張力や粘性力
等に打ち勝って、このパルス状排出電圧に同期したタイ
ミングで微小な飛翔粒子群１１となって排出電極５の先
端部から飛翔し、記録媒体４上に付着する。このように
図２の電気泳動電極への印加電圧波形を用いた場合、イ
ンクメニスカスの形状変化は、ほぼ時定数ε／σに従う
のでメニスカスの形状変化の様子を予測できる。
色材粒子の排出に十分な凸状の顔料系インク１０のメニ
スカスが形成されるているので、この時、色材粒子の排
出を行う排出電極５に図７に示す電圧Ｖ２、時間Ｔ０の
パルス状排出電圧を印加する。色材粒子は、静電気力に
よってメニスカス力、顔料系インクの表面張力や粘性力
等に打ち勝って、このパルス状排出電圧に同期したタイ
ミングで微小な飛翔粒子群１１となって排出電極５の先
端部から飛翔し、記録媒体４上に付着する。このように
図２の電気泳動電極への印加電圧波形を用いた場合、イ
ンクメニスカスの形状変化は、ほぼ時定数ε／σに従う
のでメニスカスの形状変化の様子を予測できる。
【００３２】図３は、本発明の第３の実施の形態におけ
る電気泳動電極への印加電圧波形図である。図３のよう
に電気泳動電極３への印加電圧を時定数ε／σで徐々に
立ち上がるように制御する方法もある。
る電気泳動電極への印加電圧波形図である。図３のよう
に電気泳動電極３への印加電圧を時定数ε／σで徐々に
立ち上がるように制御する方法もある。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の効果は、
排出電極へのパルス状排出電圧なしに色材粒子が吐出す
るという自発吐出を防止でき、画像の品質を安定させる
ことができるということである。
排出電極へのパルス状排出電圧なしに色材粒子が吐出す
るという自発吐出を防止でき、画像の品質を安定させる
ことができるということである。
【００３４】その理由は、電気泳動電極への印加電圧を
制御する制御手段を設け、電気泳動電極への印加電圧を
目的とする電圧にするまでに、顔料系インクメニスカス
の変形時定数が常時、顔料系インク時定数ε／σよりも
小さくなるような電圧を階段状に印加するように制御し
たり、または電気泳動電極への印加電圧を目的とする電
圧にするまでに、顔料系インクのメニスカスの変形時定
数が常時、顔料系インクの時定数ε／σよりも大きくな
るような電圧を階段状に印加するように制御したり、ま
たは電気泳動電極への印加電圧を目的とする電圧にする
までに、電気泳動電極への印加電圧が顔料系インク時定
数ε／σで立ち上がっていくように制御するようにした
からである。
制御する制御手段を設け、電気泳動電極への印加電圧を
目的とする電圧にするまでに、顔料系インクメニスカス
の変形時定数が常時、顔料系インク時定数ε／σよりも
小さくなるような電圧を階段状に印加するように制御し
たり、または電気泳動電極への印加電圧を目的とする電
圧にするまでに、顔料系インクのメニスカスの変形時定
数が常時、顔料系インクの時定数ε／σよりも大きくな
るような電圧を階段状に印加するように制御したり、ま
たは電気泳動電極への印加電圧を目的とする電圧にする
までに、電気泳動電極への印加電圧が顔料系インク時定
数ε／σで立ち上がっていくように制御するようにした
からである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態における電気泳動電
極への印加電圧波形図および顔料系インクの電圧波形図
である。
極への印加電圧波形図および顔料系インクの電圧波形図
である。
【図２】本発明の第２の実施の形態における電気泳動電
極への印加電圧波形図および顔料系インクの電圧波形図
である。
極への印加電圧波形図および顔料系インクの電圧波形図
である。
【図３】本発明の第３の実施の形態における電気泳動電
極への印加電圧波形図である。
極への印加電圧波形図である。
【図４】電気泳動電極へ一定電圧を印加した時の顔料系
インクの電圧変化図である。
インクの電圧変化図である。
【図５】メニスカスの変形時定数の変化図である。
【図６】インクジェット記録装置の概略図である。
【図７】電気泳動電極と排出電極への印加電圧波形図で
ある。
ある。
１ インク室 ２ インク吐出口 ３ 電気泳動電極 ４ 記録媒体 ５ 排出電極 ６ インク供給口 ７ インク排出口 ８ 流路壁 ９ 対向電極 １０ 顔料系インク １１ 飛翔粒子群
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝口 忠志 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内 (72)発明者 竹本 人司 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内 (72)発明者 島 和男 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内 (72)発明者 薬師寺 徹 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内 (72)発明者 佐伯 智也 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日本 電気株式会社内
Claims (4)
- 【請求項１】 顔料系インクが満たされているインク室
と、この顔料系インク中の色材粒子を電気泳動現象によ
りインク吐出口へ集中させるための電気泳動電極と、前
記インク吐出口へ集中した前記色材粒子を排出させて記
録媒体上に飛翔させるための複数の排出電極とを備えた
インクジェット記録装置において、前記電気泳動電極へ
の印加電圧を制御する電圧制御手段を設けたことを特徴
とするインクジェット記録装置。 - 【請求項２】 前記電気泳動電極への前記印加電圧を目
的とする電圧にするまでに、前記顔料系インクのメニス
カス変形時定数が常時、顔料系インク時定数ε／σ（こ
こに、σは顔料系インクの電気伝導度、εは顔料系イン
クの誘電率）よりも小さくなるような電圧を階段状に印
加するように制御する前記電圧制御手段を備えることを
特徴とする請求項１記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項３】 前記電気泳動電極への前記印加電圧を目
的とする電圧にするまでに、前記顔料系インクのメニス
カス変形時定数が常時、前記顔料系インク時定数ε／σ
よりも大きくなるような電圧を階段状に印加するように
制御する前記電圧制御手段を備えることを特徴とする請
求項１記載のインクジェット記録装置。 - 【請求項４】 前記電気泳動電極への前記印加電圧を目
的とする電圧にするまでに、前記電気泳動電極への印加
電圧が前記顔料系インク時定数ε／σで立ち上がってい
くように制御する前記電圧制御手段を備えることを特徴
とする請求項１記載のインクジェット記録装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9053071A JP2957509B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | インクジェット記録装置 |
| US09/037,054 US6142610A (en) | 1997-03-07 | 1998-03-09 | Precision ejection ink-jet printing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9053071A JP2957509B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | インクジェット記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH10244672A true JPH10244672A (ja) | 1998-09-14 |
| JP2957509B2 JP2957509B2 (ja) | 1999-10-04 |
Family
ID=12932594
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9053071A Expired - Fee Related JP2957509B2 (ja) | 1997-03-07 | 1997-03-07 | インクジェット記録装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6142610A (ja) |
| JP (1) | JP2957509B2 (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US8016884B2 (en) * | 2008-04-09 | 2011-09-13 | Active Implants Corporation | Tensioned meniscus prosthetic devices and associated methods |
| US7611653B1 (en) * | 2008-04-09 | 2009-11-03 | Active Implants Corporation | Manufacturing and material processing for prosthetic devices |
| US7991599B2 (en) * | 2008-04-09 | 2011-08-02 | Active Implants Corporation | Meniscus prosthetic device selection and implantation methods |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60228162A (ja) * | 1984-04-26 | 1985-11-13 | Tokyo Electric Co Ltd | インクジエツトプリンタヘツド |
| DE68914208T2 (de) * | 1988-07-26 | 1994-08-18 | Seiko Epson Corp | Nassaufzeichnungsgerät. |
| JPH04220352A (ja) * | 1990-12-20 | 1992-08-11 | Mutoh Ind Ltd | 静電吸引型インクジェット記録装置 |
| JPH05124187A (ja) * | 1991-10-31 | 1993-05-21 | Canon Inc | インクジエツト式記録装置および該装置におけるインク液滴制御方法ならびにインクミスト吸着方法 |
| JP2734403B2 (ja) * | 1995-05-18 | 1998-03-30 | 日本電気株式会社 | インクジェット式プリントヘッド |
| JP2783209B2 (ja) * | 1995-08-30 | 1998-08-06 | 日本電気株式会社 | 静電式インクジェット記録装置 |
| JP2783223B2 (ja) * | 1995-11-14 | 1998-08-06 | 日本電気株式会社 | 静電式インクジェット記録ヘッド及びこれを利用した静電式インクジェット記録装置 |
-
1997
- 1997-03-07 JP JP9053071A patent/JP2957509B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1998
- 1998-03-09 US US09/037,054 patent/US6142610A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2957509B2 (ja) | 1999-10-04 |
| US6142610A (en) | 2000-11-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 19990706 |
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