JPH11188878A - 微小機械的アクチュエータによる液滴偏向を備えた連続型インクジェットプリンタ - Google Patents

微小機械的アクチュエータによる液滴偏向を備えた連続型インクジェットプリンタ

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JPH11188878A
JPH11188878A JP10286936A JP28693698A JPH11188878A JP H11188878 A JPH11188878 A JP H11188878A JP 10286936 A JP10286936 A JP 10286936A JP 28693698 A JP28693698 A JP 28693698A JP H11188878 A JPH11188878 A JP H11188878A
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ink flow
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flow
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JP10286936A
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James Michael Chwalek
ジェイムズ・マイケル・クウォレク
Gilbert Allan Hawkins
ギルバート・アラン・ホーキンズ
Constantine N Anagnostopoulos
コンスタンティン・ニコラス・アナグノストポウロス
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Eastman Kodak Co
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Eastman Kodak Co
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    • B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/16—Nozzle heaters

Abstract

(57)【要約】 【課題】 連続型インクジェットプリンタの構成を簡略
化すること。 【解決手段】 ノズルからインク流６０が連続的に放出
されるような連続型インクジェットプリンタにおいてイ
ンクを制御するための装置であって、連続したインク流
６０を形成するためのインク流発生手段であり、このイ
ンク流発生手段から所定距離だけ離間した箇所において
インク流６０が複数の液滴へと分裂されるような、イン
ク流発生手段と；インク流発生手段とインク流６０の複
数の液滴への分裂箇所との間においてかつインク流６０
の近傍においてインク流６０に対して接触可能に配置さ
れた制御表面９０でありそのような接触によって引き起
こされた自由エネルギーの増加に基づいてインク流６０
が偏向されるような制御表面を９０備えてなるインク流
偏向手段と；を具備している。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、デジタル
的に制御されるプリントデバイスに関するものである。
さらに詳細には、単一基板上に複数のノズルを備えると
ともに、液体インク流の表面張力の周期的変調によって
液体インク流が液滴へと分裂されるような、連続型イン
クジェットプリントヘッドに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】多くの異なるタイプのデジタル的に制御
されるプリントシステムが開発されており、現在、多く
のタイプのものが製造されている。これらプリントシス
テムにおいては、様々な駆動機構、様々なマーキング材
料、および、様々な記録媒体が使用されている。現在使
用されているデジタルプリントシステムの例としては、
レーザー電子写真プリンタ、ＬＥＤ電子写真プリンタ、
ドットマトリクス型インパクトプリンタ、感熱紙プリン
タ、フィルムレコーダ、熱ワックスプリンタ、色素拡散
熱転写プリンタ、および、インクジェットプリンタがあ
る。しかしながら、現在のところ、このような電子写真
システムは、それほど、機械的な印刷機に置き換わって
はいない。この従来的な機械的印刷方法が、非常に高価
な構成を必要とし、特定ページを数千部でも印刷するの
でもない限り、コスト的にはあまり見合わないにもかか
わらずである。したがって、デジタル的に制御されるプ
リントシステムを改良することが要望されている。例え
ば、標準紙を使用して、高速かつ低コストでもって、高
品質のカラーイメージを製造し得るように、改良するこ
とが要望されている。
【０００３】インクジェット印刷は、デジタル的に制御
される印刷の分野において、傑出した存在として認識さ
れつつある。その理由としては、例えば、インパクト式
ではないこと、低ノイズ特性であること、通常紙を使用
できること、トナー転写および固定が不要であること、
が挙げられる。インクジェットプリント機構は、連続型
インクジェットと、必要時液的放出型インクジェット
と、に分類することができる。連続型インクジェット印
刷は、少なくとも１９２９年にさかのぼる。Ｈａｎｓｅ
ｌｌ氏に対する米国特許第１，９４１，００１号を参照
されたい。
【０００４】１９６７年にＳｗｅｅｔ氏他に対して付与
された米国特許第３，３７３，４３７号には、印刷され
るべきインク液滴が選択的に供給されて記録媒体に向け
て偏向されるような連続型インクジェットノズルからな
るアレイが開示されている。この技術は、二方向偏向式
連続型インクジェットとして知られており、Ｅｌｍｊｅ
ｔやＳｃｉｔｅｘを含めて、いくつかの製造者において
使用されている。
【０００５】１９６６年にＨｅｒｔｚ氏他に対して付与
された米国特許第３，４１６，１５３号には、連続型イ
ンクジェット印刷において、小孔を通過する多数の液滴
を変調させるよう、供給された液滴流を静電的に分散さ
せることによって、プリントスポットの光学密度を変化
させ得るような方法が開示されている。この技術は、Ｉ
ｒｉｓによって製造されるインクジェットプリンタにお
いて使用されている。
【０００６】１９７４年にＥａｔｏｎ氏に対して付与さ
れた米国特許第３，８７８，５１９号には、供給トンネ
ルおよび偏向プレートによる静電偏向を使用して液体流
内における液滴形成を同期させる方法および装置が開示
されている。
【０００７】１９８２年にＨｅｒｔｚ氏に対して付与さ
れた米国特許第４，３４６，３８７号には、電位傾斜を
有した電界内に配置された液滴形成ポイントにおいて加
圧液流の分裂によって形成された液滴に対する印加電界
を制御するための方法および装置が開示されている。液
滴形成は、液滴形成ポイントにおいて液滴上に印加され
るべき所望の所定電界に対応した電界ポイントにおいて
なされる。電界印加用リングに加えて、実際に液滴を偏
向させるために、偏向プレートが使用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来の連続型インクジ
ェットは、液体流内における液滴形成ポイントに近接配
置された静電印加リングを使用している。このようにし
て、個々の液滴を供給することができる。供給された液
滴は、プレートどうしの間に大きな電位差が印加されて
いる複数の偏向プレートの存在によって、下流側へと偏
向させることができる。供給される液滴を遮蔽するため
に、ガター（時に、「キャッチャー」と称される）を使
用することができる。一方、遮蔽されなかった液滴は、
記録媒体へと自由に到達することができる。本発明にお
いては、静電印加プレートが不要である。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の目的は、高い繰
返し速度でもって液滴形成および偏向が可能であるよう
な連続型インクジェット方法を利用して、ページ幅印刷
を高速で行う装置および方法を提供することである。
【００１０】本発明の他の目的は、低コストかつ高密度
で製造できるというシリコンプロセス技術の利点を利用
したプリントヘッドを備えた液滴偏向手段を具備した連
続型インクジェット印刷のための装置および方法を提供
することである。
【００１１】本発明のさらに他の目的は、様々な種類の
インクを使用することができる高速印刷のための装置お
よび方法を提供することである。
【００１２】本発明のなおも他の目的は、静電印加プレ
ートが不要な連続型インクジェット印刷のための装置お
よび方法を提供することである。
【００１３】本発明による装置の特徴点によれば、連続
型インクジェットプリンタは、インク流発生手段からイ
ンク流を連続的に放出する。インク流は、インク流発生
手段から所定距離だけ離間した箇所において複数の液滴
へと分裂される。インク流偏向手段は、インク流発生手
段とインク流の複数の液滴への分裂箇所との間において
かつインク流の近傍においてインク流に対して接触可能
に配置された制御表面を備えている。そのようなインク
流と制御表面との間の物理的接触によって引き起こされ
た自由エネルギーのゲインに基づいて、インク流が偏向
される。装置は、プリント方向と非プリント方向とにわ
たってインク流の方向を切り換えるよう、制御表面の位
置を制御し得るよう構成することができる。
【００１４】本発明およびその目的さらにその利点は、
以下に示した、好ましい実施形態の詳細な説明により、
明瞭となるであろう。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に示す、本発明の好ましい実
施形態の詳細な説明においては、添付図面が参照され
る。
【００１６】図１は、本発明による印刷装置の一例を示
す簡略化された概略的なブロック図である。図２は、微
小機械的アクチュエータによって液滴が偏向されるノズ
ルを示す断面図である。図３は、微小機械的アクチュエ
ータによって液滴が偏向されるノズルを示す断面図であ
って、液滴流の方向が示されている。図４は、ドーナツ
形の微小機械的アクチュエータによって液滴が偏向され
るノズルを示す断面図である。図５は、交互嵌合形キャ
パシタからなる微小機械的アクチュエータによって液滴
が偏向されるノズルを示す断面図である。図６は、圧電
式の微小機械的アクチュエータによって液滴が偏向され
るノズルを示す断面図である。図７は、実験的に得られ
たものであって、微小機械的アクチュエータによる液滴
偏向が液体流に接触していない場合の、液体流からの液
滴分裂を示す図である。図８は、実験的に得られたもの
であって、微小機械的アクチュエータによる液滴偏向が
液体流に接触している場合の、液体流からの液滴分裂を
示す図である。
【００１７】以下、本発明による装置の一部を構成する
部材に関して、また、本発明による装置と直接的に関連
する部材に関して、特に説明する。特に規定したり例示
したりしない部材に関しては、当業者には周知の様々な
形態とすることができることは理解されるであろう。
【００１８】図１に示すように、連続型インクジェット
プリンタシステムは、イメージソース１０を備えてい
る。このイメージソース１０は、例えば、ラスターイメ
ージデータ、ページ表現言語（page description langu
age） の形態とされたアウトラインイメージデータ、あ
るいは、他の形態のデジタルイメージデータをもたらす
ようなスキャナーやコンピュータである。イメージデー
タは、イメージ処理ユニット１２によって、半階調ビッ
トマップイメージ（half-toned bitmap imagedata）へ
と変換される。イメージ処理ユニット１２においても、
メモリ内にイメージデータを貯蔵する。複数の液滴偏向
制御回路１３は、イメージメモリからの読出を行って、
液滴偏向手段１５に対して時間変化電気パルスを提供す
る。時間変化電気パルスは、プリントヘッド１６の一部
をなす１組のノズルヒータ５０（図２）に対して電気エ
ネルギーを供給する複数のヒータ制御回路１４へと供給
される。これらパルスは、適切なタイミングで適切なノ
ズルに対して供給される。そのため、連続型インクジェ
ット流から形成される液滴は、イメージメモリ内のデー
タによって規定された適正位置において、記録媒体１８
上にスポットを形成することとなる。
【００１９】記録媒体１８は、記録媒体搬送システム２
０によって、プリントヘッド１６に対して相対移動され
る。記録媒体搬送システム２０は、マイクロコントロー
ラ２４によって制御されている記録媒体搬送制御システ
ム２２により、電気的に制御される。図１に示す記録媒
体搬送システムは、概略的なものにすぎず、多くの他の
機械構成が可能である。例えば、記録媒体１８に対して
のインク液滴の転写を容易とするために、記録媒体搬送
システム２０として、転写ローラを使用することができ
る。そのような転写ローラに関する技術は、この分野に
おいては周知である。ページ幅のプリントヘッドの場合
には、固定状態とされたプリントヘッド上を記録媒体１
８を通過させることが、最も容易である。しかしなが
ら、走査式プリントシステムの場合には、通常、プリン
トヘッドをある軸（副走査方向）に移動させ、かつ、相
対ラスター運動として、記録媒体を直交方向（主走査方
向）に移動させることが、容易である。
【００２０】マイクロコントローラ２４は、また、イン
ク圧力制御器２６、液滴偏向制御回路１３、および、ヒ
ータ制御回路１４を制御することができる。インクは、
加圧状態でインク容器２８内に収容されている。非プリ
ント状態においては、連続型インクジェット液滴流は、
インクガター１７の存在のために、記録媒体１８へと到
達することができない。インクガター１７は、液滴流を
遮蔽するとともに、インクの一部がインク再循環ユニッ
ト１９によって再循環されることを可能としている。イ
ンク再循環ユニットは、インクの状態を再調整して、そ
のインクを容器２８へと戻す。このようなインク再循環
ユニットは、この分野においては周知である。最適動作
のために適切なインク圧力は、ノズルの形状や熱的特
性、および、インクの熱的特性、等といった、多数の要
因に依存することとなる。インク圧力を一定とすること
は、インク圧力調整器２６の制御のもとに、インク容器
２８に対して圧力を印加することによって、達成するこ
とができる。
【００２１】インクは、インクチャネルデバイス３０に
よって、プリントヘッド１６の背面に供給される。イン
クは、好ましくは、プリントヘッドの前面へと向けて、
プリントヘッド１６のシリコン基板を貫通してエッチン
グされたスロットおよび／または孔を通って流通する。
プリントヘッドの前面には、複数のノズルやヒータが配
置されている。プリントヘッド１６がシリコン製である
場合には、液滴偏向制御回路１３およびヒータ制御回路
１４を、プリントヘッドに組み込むことができる。
【００２２】図２は、本発明の好ましい実施形態をなす
図１の連続型インクジェットプリントヘッド１６を形成
するチップアレイのうちの、１つのノズルチップを示す
断面図である。インク搬送チャネル４０と複数のノズル
孔４６とが、この場合にはシリコン製とされている基板
４２にエッチングされている。搬送チャネル４０および
ノズル孔４６は、ノズル孔を形成することとなるｐ+ エ
ッチング停止層を使用してシリコンの異方性ウェットエ
ッチングによって形成することができる。搬送チャネル
４０内のインク７０は、大気圧以上に加圧されており、
液体流６０を形成する。ノズル孔４６からある距離だけ
上方のところにおいて、液体流６０は、ヒータ５０から
印加される熱のために、複数の液滴６６へと分裂する。
【００２３】図２に示すように、液体流６０と制御表面
９０とが接触することによって、あたかも制御表面９０
が液体流を引っ張るかのようにして、液体流の流れの方
向に関して、液体流の偏向が引き起こされる。液体流
は、静止液体が固体表面との接触によって変形するのと
同様に、インクと制御表面との間の物理的接触によって
引き起こされるシステムの自由エネルギーの増加に基づ
いて、制御表面の方に向けて偏向する。ノズルから、液
体流と表面層との間の接触のうちの最も遠いポイントま
での距離は、ノズルから、液体流のうちの、制御表面９
０がない場合にヒータ５０から加熱されることにより液
体流が液滴へと分離するようなポイントまでの距離より
も短いか、あるいは、同程度である。これにより、液体
流偏向手段をなす表面９０との当接時に、液体流は、円
柱形状を維持することができる。本発明の１つの意図
は、一様に相互隔離された複数の個別液滴への液体流の
分裂が、制御表面の存在によって妨害されないことであ
る。
【００２４】本発明においては、常に、液体流が偏向さ
れる。液体流の偏向調節は、図２において水平方向ある
いは鉛直方向のいずれかに制御表面９０を移動させるこ
とを通しての、偏向の変調により得られる。そのような
移動の結果が、図３に図示されている。図３において、
矢印は、図２に示す位置からの制御表面９０の微小変位
を表しており、この変位量は、典型的には、１μｍであ
る。図３における破線は、図２における液体流の方向に
対応している。このように、本発明においては、制御表
面９０によって、液体流の方向が制御されている。
【００２５】制御表面の与えられた移動に対しての偏向
の程度は、液体流の粘度、液体流の直径、液体流と制御
表面との間の接触面積の形状、および、ノズルからの制
御表面までの距離に関係している。制御表面の接触面積
が大きいこと、液体流の直径が小さいこと、および、制
御表面がノズルから近いこと、が好ましい。そのような
構成は、高解像度ドットを印刷するのに有利である。こ
の場合の偏向角度は、主として、図２に示すように、ノ
ズルから所定位置のところに配置された制御表面のとこ
ろにおける、液体流の側方変位によって与えられる。好
ましい実施形態における制御表面９０は、図２におい
て、液体流６０と接触状態にあるフラット表面として示
されている。制御表面は、図４に示すように、流体流を
完全に取り囲むドーナツ形の制御表面９１も含めた、他
の形態とすることもできる。その場合には、ドーナツ形
状の内径９８ａは、液体流の直径９８ｂとほぼ同じであ
るか、あるいは、液体流の直径よりも、例えば２５％大
きいといったようにわずかに大きなものとされている。
表面自由エネルギーは、液体流の制御表面に対する衝突
の効果を支配する役割を果たし、また、液体流の制御表
面による擾乱を最小化する。
【００２６】本発明においては、液体流は、通常、あた
かも制御表面９０が液体流を接触によって引っ張るかの
ようにして、流れの方向が偏向される。偏向の程度は、
制御表面９０の水平方向位置（図２〜図４における左右
方向位置）を変えることにより、あるいは、制御表面９
０の鉛直方向位置（図２〜図４における上下方向位置）
を変えることにより、選択的に調節することができる。
偏向角度の調節は、インクと制御表面との間の接触に基
づくシステムの自由エネルギーの最小化の結果である。
図２における左方向への偏向は、制御表面を液体流の中
心方向へと移動させることにより得ることができる。一
方、制御表面を液体流から遠ざける向きに移動させたと
きには、図２に示されているような反対向きの角度偏向
（右向きの角度偏向）が得られる。この偏向方法は、液
体流から既に分裂した液滴を偏向させるとともに偏向の
ために液滴が帯電していなければならないような連続流
インクデバイスに関する従来形態とは、区別される。従
来より周知なように、そのような帯電は、引き続いて伝
搬される複数の液滴どうしの間において相互作用を引き
起こしてしまい、そのため、ノズルアレイを使用してい
るデバイス内におけるノズル密度を制限してしまう。
【００２７】制御表面の側方変位は、接触面積が大き
く、かつ、ノズルからの制御表面の離間距離８８が小さ
く、かつ、液体流の粘度が小さいときには、大きな角度
偏向をもたらす。接触面積が大きいときには、液体流と
制御表面との間の表面張力が最大化される。ノズルと制
御表面との間の離間距離８８が小さいときには、制御表
面の側方変位が増幅され、液体流と制御表面との連動が
もたらされる。液体流の粘度、すなわち、液体流の運動
量は、運動量変化のためにどれくらいの表面張力が必要
であるかを決定する。大きな運動量変化が必要とされれ
ばされるほど、偏向角度は小さくなる。これらのパラメ
ータは、デバイス構成や動作に際して重要であり、最大
の液体流の偏向角度を得るよう、制御することができ
る。
【００２８】制御表面９０の側方変位を引き起こすため
の手段は、好ましくは、電圧駆動によって微小構造の変
位を引き起こすのに通常使用される手段の中から、ま
た、微小変位に適した手段の中から、選択される。それ
により、ノズルアレイおよび関連する制御表面を、近接
配置することができる。そのような手段としては、静電
変位、差分熱膨張、相変化手段、および、圧電駆動手段
がある。
【００２９】図５には、微小変位モータの分野において
周知であるような交互嵌合キャパシタ９１，９２への電
圧印加によって駆動される、制御表面９０が示されてい
る。このような手段は、迅速に移動することができ、１
ミクロンの移動に対して１０マイクロ秒よりも小さな反
応時間を有しており、制御表面が液体流を保持する表面
張力が大きいことに基づいて、大きな力を有している。
静電モータの典型的な反応時間は、数マイクロ秒よりも
小さくすることができる。このような迅速な反応は、高
速印刷といったような応用に対しては有利である。同様
に集積回路技術を基礎とした、制御表面９０の移動を引
き起こすための代替手段は、「バイメタルストリップ」
の原理のもとに作製された微小変位モータである。バイ
メタルストリップの原理においては、近接配置された２
つの部材の熱特性の相違によって、部材の長さ方向とは
直交する方向に曲げ動作が引き起こされる。このような
デバイスの構成に関する記載は、T.P.Weihs,S.Hong,J.
C.Bravman,and W.D.Nix，J.Mater.Res.3(5),Sep 1988,p
p.931において与えられている。図６は、微小変位モー
タの分野においては周知なような、圧電素子９５に対し
て対向電極９４ａ，９４ｂ間に電圧を印加することによ
って移動が引き起こされる制御表面９０が示されてい
る。ビームを大きく偏向させるためには、当業者には周
知なように、積層された圧電素子を使用することができ
る。あるいは、圧電アクチュエータの分野においては周
知なように、第１分極をなす圧電材料層１０２（例え
ば、図６における左側）と第２分極をなす圧電材料１０
４（例えば、図６における右側）とが貼り合わされてな
るバイモルフ素子を使用することができる。例えば、分
極されたＰＺＴ（チタン酸鉛ジルコニウム）から矩形部
材として形成されかつ反対側表面にそれぞれ電極が設け
られてなる圧電素子は、典型的には数マイクロ秒程度の
小さな反応時間でもって、迅速に移動する。そのような
迅速なレスポンスは、高速印刷を含めた応用にとって有
利である。制御表面９０を移動させるに際しては、他の
手段も、また使用可能であって、それらも、本発明の範
囲および精神の中にある。
【００３０】本発明の使用に際しては、液体流からなる
アレイは、必要ではないけれども、液体流アレイを備え
たデバイスは、印刷速度を向上させるために望ましい。
その場合、個々の液体流の偏向および変調は、単一の液
体流に対して上述したように、単純かつ物理的にコンパ
クトな態様で達成することができる。というのは、その
ような偏向が、例えばＣＭＯＳ技術といった通常の集積
回路技術によってもたらされるといった具合に、簡便な
技術のみを基礎としているからである。
【００３１】〔実験結果〕１６μｍ直径の複数のノズル
を備えたプリントヘッド１６が、上述のようにして製造
された。タングステン製の金属プローブが、液体流６０
の近傍に配置された。プローブの距離は、機械的アクチ
ュエータを使用して制御された。インク容器および圧力
制御手段が、液体流６０の圧力を制御するために使用さ
れた。高速ストロボおよびＣＣＤカメラが、移動中の液
滴像を撮影するために使用された。ヒータ電源が、ヒー
タ５０に対して電流パルスを供給するために使用され
た。インク容器が、ＤＩ水（脱イオン水）で充填され、
６８．９ｋＰａ（１０ｌｂｓ／in2） の圧力が印加され
た。これにより、液体流６０が形成された。９８ＫＨｚ
の繰返し速度および９６ｍＷのパワーを有した４００ｎ
ｓのパルスからなるパルス列が、ヒータ５０に対して適
用された。これにより、液体流が、図７に示すような、
規則的に離間された複数の一連の液滴へと分裂された。
プローブが液体流に接触したときには、液滴が偏向され
ることが確認された（図８）。
【００３２】本発明を好ましい実施形態を特に参照して
詳細に説明してきたけれども、本発明の精神の範囲を逸
脱することなく、変更や修正がなされ得ることは理解さ
れるであろう。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明による印刷装置の一例を示す簡略化さ
れた概略的なブロック図である。
【図２】 微小機械的アクチュエータによって液滴が偏
向されるノズルを示す断面図である。
【図３】 微小機械的アクチュエータによって液滴が偏
向されるノズルを示す断面図であって、液滴流の方向が
示されている。
【図４】 ドーナツ形の微小機械的アクチュエータによ
って液滴が偏向されるノズルを示す断面図である。
【図５】 交互嵌合形キャパシタからなる微小機械的ア
クチュエータによって液滴が偏向されるノズルを示す断
面図である。
【図６】 圧電式の微小機械的アクチュエータによって
液滴が偏向されるノズルを示す断面図である。
【図７】 実験的に得られたものであって、微小機械的
アクチュエータによる液滴偏向が液体流に接触していな
い場合の、液体流からの液滴分裂を示す図である。
【図８】 実験的に得られたものであって、微小機械的
アクチュエータによる液滴偏向が液体流に接触している
場合の、液体流からの液滴分裂を示す図である。
【符号の説明】
１６ プリントヘッド １７ インクガター ５０ ヒータ ６０ 液体流 ９０ 制御表面
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 コンスタンティン・ニコラス・アナグノス トポウロス アメリカ合衆国・ニューヨーク・14506・ メンドン・ドラムリン・ヴュー・ドライ ヴ・100

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 ノズルからインク流が連続的に放出され
    るような連続型インクジェットプリンタにおいてインク
    を制御するための装置であって、 液体流とされた連続したインク流を形成するためのイン
    ク流発生手段であり、該インク流発生手段から所定距離
    だけ離間した箇所において前記インク流が複数の液滴へ
    と分裂されるような、インク流発生手段と；該インク流
    発生手段と前記インク流の複数の液滴への前記分裂箇所
    との間においてかつ前記インク流の近傍において前記イ
    ンク流に対して接触可能に配置された制御表面でありそ
    のような前記インク流と前記制御表面との間の物理的接
    触によって引き起こされた自由エネルギーの増加に基づ
    いて前記インク流が偏向されるような制御表面を備えて
    なるインク流偏向手段と；を具備することを特徴とする
    装置。
  2. 【請求項２】 ノズルからインク流が連続的に放出され
    るような連続型インクジェットプリンタにおいてインク
    を制御するための方法であって、 前記ノズルから所定距離だけ離間した箇所において複数
    の液滴へと分裂されるような、液体流状の連続したイン
    ク流を形成し；前記インク流を、前記ノズルと前記イン
    ク流の複数の液滴への前記分裂箇所との間において前記
    インク流の近傍において前記インク流の近傍に配置され
    た制御表面に対して接触させ；これにより、前記インク
    流と前記制御表面との間の物理的接触によって引き起こ
    された自由エネルギーの増加に基づいて前記インク流を
    偏向させることを特徴とする方法。
JP10286936A 1997-10-17 1998-10-08 微小機械的アクチュエータによる液滴偏向を備えた連続型インクジェットプリンタ Withdrawn JPH11188878A (ja)

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US08/954,681 US5963235A (en) 1997-10-17 1997-10-17 Continuous ink jet printer with micromechanical actuator drop deflection
US954,681 1997-10-17

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Families Citing this family (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6364470B1 (en) * 1999-12-30 2002-04-02 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printer with a notch deflector
US6412910B1 (en) * 2000-06-02 2002-07-02 Eastman Kodak Company Permanent alteration of a printhead for correction of mis-direction of emitted ink drops
US6520629B1 (en) 2000-09-29 2003-02-18 Eastman Kodak Company Steering fluid device and method for increasing the angle of deflection of ink droplets generated by an asymmetric heat-type inkjet printer
US6386680B1 (en) 2000-10-02 2002-05-14 Eastman Kodak Company Fluid pump and ink jet print head
US6561616B1 (en) * 2000-10-25 2003-05-13 Eastman Kodak Company Active compensation for changes in the direction of drop ejection in an inkjet printhead
US6390610B1 (en) * 2000-10-25 2002-05-21 Eastman Kodak Company Active compensation for misdirection of drops in an inkjet printhead using electrodeposition
US6435840B1 (en) 2000-12-21 2002-08-20 Eastman Kodak Company Electrostrictive micro-pump
US6382782B1 (en) * 2000-12-29 2002-05-07 Eastman Kodak Company CMOS/MEMS integrated ink jet print head with oxide based lateral flow nozzle architecture and method of forming same
US6450619B1 (en) * 2001-02-22 2002-09-17 Eastman Kodak Company CMOS/MEMS integrated ink jet print head with heater elements formed during CMOS processing and method of forming same
US6505922B2 (en) * 2001-02-06 2003-01-14 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printhead and method of rotating ink drops
US6508543B2 (en) * 2001-02-06 2003-01-21 Eastman Kodak Company Continuous ink jet printhead and method of translating ink drops
KR100612017B1 (ko) 2004-09-20 2006-08-11 삼성전자주식회사 감열방식 화상형성장치
US7549298B2 (en) * 2004-12-04 2009-06-23 Hewlett-Packard Development Company, L.P. Spray cooling with spray deflection
FR2890596B1 (fr) 2005-09-13 2007-10-26 Imaje Sa Sa Dispositif de charge et deflexion de gouttes pour impression a jet d'encre
US7364276B2 (en) * 2005-09-16 2008-04-29 Eastman Kodak Company Continuous ink jet apparatus with integrated drop action devices and control circuitry
FR2892052B1 (fr) 2005-10-13 2011-08-19 Imaje Sa Impression par deflexion differentielle de jet d'encre
US7413293B2 (en) * 2006-05-04 2008-08-19 Eastman Kodak Company Deflected drop liquid pattern deposition apparatus and methods
FR2906755B1 (fr) 2006-10-05 2009-01-02 Imaje Sa Sa Impression par deflexion d'un jet d'encre par un champ variable.
US7303265B1 (en) 2006-10-06 2007-12-04 Eastman Kodak Company Air deflected drop liquid pattern deposition apparatus and methods
US8016395B2 (en) 2009-04-09 2011-09-13 Eastman Kodak Company Device for controlling direction of fluid

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1941001A (en) * 1929-01-19 1933-12-26 Rca Corp Recorder
US3373437A (en) * 1964-03-25 1968-03-12 Richard G. Sweet Fluid droplet recorder with a plurality of jets
GB1143079A (en) * 1965-10-08 1969-02-19 Hertz Carl H Improvements in or relating to recording devices for converting electrical signals
NL6818587A (ja) * 1967-12-28 1969-07-01
US3709432A (en) * 1971-05-19 1973-01-09 Mead Corp Method and apparatus for aerodynamic switching
SE378212B (ja) * 1973-07-02 1975-08-25 Hertz Carl H
US3878519A (en) * 1974-01-31 1975-04-15 Ibm Method and apparatus for synchronizing droplet formation in a liquid stream
US3979756A (en) * 1974-12-18 1976-09-07 International Business Machines Corporation Method and apparatus for merging satellites in an ink jet printing system
JPS5319891A (en) * 1976-06-10 1978-02-23 Coulter Electronics Method and apparatus for folling drop formation and separation
US4230558A (en) * 1978-10-02 1980-10-28 Coulter Electronics, Inc. Single drop separator
GB2041831B (en) * 1979-02-14 1983-04-13 Marconi Co Ltd Arrangements for steering fluid jets
US4318483A (en) * 1979-08-20 1982-03-09 Ortho Diagnostics, Inc. Automatic relative droplet charging time delay system for an electrostatic particle sorting system using a relatively moveable stream surface sensing system
CA1158706A (en) * 1979-12-07 1983-12-13 Carl H. Hertz Method and apparatus for controlling the electric charge on droplets and ink jet recorder incorporating the same
US4646106A (en) * 1982-01-04 1987-02-24 Exxon Printing Systems, Inc. Method of operating an ink jet
WO1988006525A1 (en) * 1987-03-02 1988-09-07 Commonwealth Scientific And Industrial Research Or Stream deflection jet body for liquid jet printers
FR2636884B1 (fr) * 1988-09-29 1990-11-02 Imaje Sa Dispositif de controle et de regulation d'une encre et de son traitement dans une imprimante a jet d'encre continu

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Publication number Publication date
EP0911161A2 (en) 1999-04-28
EP0911161A3 (en) 1999-12-08
US5963235A (en) 1999-10-05

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