JPH11192708A - 静電インク滴偏向機能を備えたコンティニュアス・インクジェットプリンタ - Google Patents
静電インク滴偏向機能を備えたコンティニュアス・インクジェットプリンタInfo
- Publication number
- JPH11192708A JPH11192708A JP10304698A JP30469898A JPH11192708A JP H11192708 A JPH11192708 A JP H11192708A JP 10304698 A JP10304698 A JP 10304698A JP 30469898 A JP30469898 A JP 30469898A JP H11192708 A JPH11192708 A JP H11192708A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- stream
- continuous
- deflection
- printing
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
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
- B41J2/07—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
-
- 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
- B41J2/02—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
- B41J2/03—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by pressure
-
- 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
- B41J2/085—Charge means, e.g. electrodes
-
- 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
- B41J2/105—Ink jet characterised by jet control for binary-valued deflection
-
- 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
- B41J2/02—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
- B41J2/03—Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by pressure
- B41J2002/032—Deflection by heater around the nozzle
-
- 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
- B41J2202/00—Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
- B41J2202/01—Embodiments of or processes related to ink-jet heads
- B41J2202/16—Nozzle heaters
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 インク滴の形成及び偏向を高速で反復して行
うことができる、コンティニュアス・インクジェット法
を使用する、ページ幅の印刷を行う高速装置及び方法を
提供する。 【課題】 ストリーム内に一本のインクの流れを形成す
るインクストリーム発生装置を含み、ストリームがイン
クストリーム発生装置から離れた位置で、複数のインク
滴に変化する、ノズルからインクの連続しているストリ
ームが噴出するコンティニュアス・インクジェットプリ
ンタで、インクを制御するための装置及びプロセス。イ
ンクストリーム発生装置とストリームがインク滴に変化
する位置との間のストリームに隣接するストリーム偏向
装置が、印刷方向及び非印刷方向との間のストリームの
方向を制御する。
うことができる、コンティニュアス・インクジェット法
を使用する、ページ幅の印刷を行う高速装置及び方法を
提供する。 【課題】 ストリーム内に一本のインクの流れを形成す
るインクストリーム発生装置を含み、ストリームがイン
クストリーム発生装置から離れた位置で、複数のインク
滴に変化する、ノズルからインクの連続しているストリ
ームが噴出するコンティニュアス・インクジェットプリ
ンタで、インクを制御するための装置及びプロセス。イ
ンクストリーム発生装置とストリームがインク滴に変化
する位置との間のストリームに隣接するストリーム偏向
装置が、印刷方向及び非印刷方向との間のストリームの
方向を制御する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、概して、デジタル
制御印刷装置に関し、特に単一の基板上に複数のノズル
を内蔵し、その内部において、液体インクのストリーム
を周期的に外乱することにより、前記液体インクのスト
リームを小さなインク滴に変化させるコンティニュアス
・インクジェットプリントヘッドに関する。
制御印刷装置に関し、特に単一の基板上に複数のノズル
を内蔵し、その内部において、液体インクのストリーム
を周期的に外乱することにより、前記液体インクのスト
リームを小さなインク滴に変化させるコンティニュアス
・インクジェットプリントヘッドに関する。
【０００２】
【従来の技術】現在までに、多くの異なるタイプのデジ
タル制御印刷システムが発明されてきた。これら印刷シ
ステムは、種々の作動機構、種々の印刷材料、および種
々の記録媒体を使用する。現在使用されているデジタル
印刷システムとしては、レーザ電子写真プリンタ；ＬＥ
Ｄ電子写真プリンタ；ドットマトリックス衝撃式プリン
タ；感熱ペーパープリンタ；フィルム記録装置、感熱ワ
ックスプリンタ；ダイ拡散感熱転写プリンタ；およびイ
ンクジェットプリンタ等がある。しかし、現在のとこ
ろ、特定のページの数千枚のコピーを印刷するのでなけ
れば、従来の機械的印刷機械が非常に高価な設定を必要
とし、商業的には存続不能であるにも関わらず、このよ
うな機械式印刷機械の代わりに前記電子写真印刷システ
ムが盛んに使用されるには至っていない。それ故、例え
ば、標準的な紙を使用して、高速、低コストで、高品質
のカラー画像を作ることができる改良型のデジタル制御
印刷システムが必要になる。
タル制御印刷システムが発明されてきた。これら印刷シ
ステムは、種々の作動機構、種々の印刷材料、および種
々の記録媒体を使用する。現在使用されているデジタル
印刷システムとしては、レーザ電子写真プリンタ；ＬＥ
Ｄ電子写真プリンタ；ドットマトリックス衝撃式プリン
タ；感熱ペーパープリンタ；フィルム記録装置、感熱ワ
ックスプリンタ；ダイ拡散感熱転写プリンタ；およびイ
ンクジェットプリンタ等がある。しかし、現在のとこ
ろ、特定のページの数千枚のコピーを印刷するのでなけ
れば、従来の機械的印刷機械が非常に高価な設定を必要
とし、商業的には存続不能であるにも関わらず、このよ
うな機械式印刷機械の代わりに前記電子写真印刷システ
ムが盛んに使用されるには至っていない。それ故、例え
ば、標準的な紙を使用して、高速、低コストで、高品質
のカラー画像を作ることができる改良型のデジタル制御
印刷システムが必要になる。
【０００３】例えば、衝撃タイプではないので、ノイズ
が小さいという特性、普通紙を使用することができると
いう特性、およびトナーの転写および定着を必要としな
いという特性のために、インクジェットプリンタは、デ
ジタル制御電子印刷の分野において頭角を現してきた。
インクジェット印刷機構は、コンティニュアス・インク
ジェットタイプと、ドロップオンデマンド・インクジェ
ットタイプに分類することができる。最初にコンティニ
ュアス・インクジェット印刷が行われたのは少なくとも
１９２９年のころである。ハンセルの米国特許第１，９
４１，００１号参照。
が小さいという特性、普通紙を使用することができると
いう特性、およびトナーの転写および定着を必要としな
いという特性のために、インクジェットプリンタは、デ
ジタル制御電子印刷の分野において頭角を現してきた。
インクジェット印刷機構は、コンティニュアス・インク
ジェットタイプと、ドロップオンデマンド・インクジェ
ットタイプに分類することができる。最初にコンティニ
ュアス・インクジェット印刷が行われたのは少なくとも
１９２９年のころである。ハンセルの米国特許第１，９
４１，００１号参照。
【０００４】１９６７年付けのスイート他の米国特許第
３，３７３，４３７号は、コンティニュアス・インクジ
ェットノズルを開示しているが、この場合、印刷に使用
されるインクの滴には、選択的に電荷が掛けられ、記録
媒体の方に偏向される。この技術は、２進法偏向コンテ
ィニュアス・インクジェットと呼ばれ、エルムジェット
およびサイテックスを含む数社のメーカーにより使用さ
れた。
３，３７３，４３７号は、コンティニュアス・インクジ
ェットノズルを開示しているが、この場合、印刷に使用
されるインクの滴には、選択的に電荷が掛けられ、記録
媒体の方に偏向される。この技術は、２進法偏向コンテ
ィニュアス・インクジェットと呼ばれ、エルムジェット
およびサイテックスを含む数社のメーカーにより使用さ
れた。
【０００５】１９６６年付けのヘルツ他の米国特許第
３，４１６，１５３号は、小さな開口部を通過する滴の
数を変調するために、電荷を持つインクのストリームの
静電分散を使用するコンティニュアス・インクジェット
印刷において、印刷した点の光学的密度を変化させる方
法を開示している。この技術は、イリス (Iris) 社製の
インクジェットプリンタで使用されている。
３，４１６，１５３号は、小さな開口部を通過する滴の
数を変調するために、電荷を持つインクのストリームの
静電分散を使用するコンティニュアス・インクジェット
印刷において、印刷した点の光学的密度を変化させる方
法を開示している。この技術は、イリス (Iris) 社製の
インクジェットプリンタで使用されている。
【０００６】１９７４年付けのイートン他の米国特許第
３，８７８，５１９号明細書は、電荷を与えるためのト
ンネルおよび偏向プレートによる静電偏向を使用する、
液体のストリームの中での滴の形成を同期させるための
方法および装置を開示している。
３，８７８，５１９号明細書は、電荷を与えるためのト
ンネルおよび偏向プレートによる静電偏向を使用する、
液体のストリームの中での滴の形成を同期させるための
方法および装置を開示している。
【０００７】１９８２年付けのヘルツの米国特許第４，
３４６，３８７号明細書は、電位勾配を持つ電界内に位
置する滴の形成点で、加圧液体のストリームを分解する
ことにより形成された、小さな滴上の電荷を制御するた
めの方法および装置を開示している。滴形成は、その形
成点で小さな滴に与える必要な予め定めた電荷に対応す
る電界内の一点で行われる。電荷を与えるトンネルの他
に、滴を実際に偏向するために偏向プレートが使用され
る。
３４６，３８７号明細書は、電位勾配を持つ電界内に位
置する滴の形成点で、加圧液体のストリームを分解する
ことにより形成された、小さな滴上の電荷を制御するた
めの方法および装置を開示している。滴形成は、その形
成点で小さな滴に与える必要な予め定めた電荷に対応す
る電界内の一点で行われる。電荷を与えるトンネルの他
に、滴を実際に偏向するために偏向プレートが使用され
る。
【０００８】従来のコンティニュアス・インクジェット
は、ストリーム内で滴が形成される前記点の近くに設置
される静電電荷付与トンネルを使用する。この方法によ
り、個々のインク滴に電荷が与えられる。電荷を与えら
れたインク滴は、その間に高い電位差を持つ偏向プレー
トにより下方に偏向される。（「捕捉装置」とも呼ばれ
る）溝を、電荷を持ったインク滴を遮断するために使用
することができ、一方、電荷を持たないインク滴は記録
媒体に自由に衝突することができる。電界が存在しない
場合、またはインク滴の形成点が、電界から十分遠いと
ころにある場合（インク滴が形成される前の、インクの
ストリームの一部だけが、電界内に位置している場合）
には、インク滴に電荷は与えられない。本発明の場合に
は、静電電荷付与トンネルは必要ない。
は、ストリーム内で滴が形成される前記点の近くに設置
される静電電荷付与トンネルを使用する。この方法によ
り、個々のインク滴に電荷が与えられる。電荷を与えら
れたインク滴は、その間に高い電位差を持つ偏向プレー
トにより下方に偏向される。（「捕捉装置」とも呼ばれ
る）溝を、電荷を持ったインク滴を遮断するために使用
することができ、一方、電荷を持たないインク滴は記録
媒体に自由に衝突することができる。電界が存在しない
場合、またはインク滴の形成点が、電界から十分遠いと
ころにある場合（インク滴が形成される前の、インクの
ストリームの一部だけが、電界内に位置している場合）
には、インク滴に電荷は与えられない。本発明の場合に
は、静電電荷付与トンネルは必要ない。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】本発明の一つの目的
は、インク滴の形成および偏向を高速で反復して行うこ
とができる、コンティニュアス・インクジェット法を使
用する、ページ幅の印刷を行う高速装置および方法を提
供することである。
は、インク滴の形成および偏向を高速で反復して行うこ
とができる、コンティニュアス・インクジェット法を使
用する、ページ幅の印刷を行う高速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、低コストで、大量生
産を行うことができるシリコン処理技術の利点を使用す
る、プリントヘッドと一緒に内蔵させることができる、
インク滴の偏向手段により、コンティニュアス・インク
ジェット印刷を行う装置および方法を提供することであ
る。
産を行うことができるシリコン処理技術の利点を使用す
る、プリントヘッドと一緒に内蔵させることができる、
インク滴の偏向手段により、コンティニュアス・インク
ジェット印刷を行う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、種々のインク
を使用することができる、高速印刷を行うための装置お
よび方法を提供することである。
を使用することができる、高速印刷を行うための装置お
よび方法を提供することである。
【００１２】本発明のさらに他の目的は、静電電荷付与
トンネルを必要としない、コンティニュアス・インクジ
ェット印刷を行うための装置および方法を提供すること
である。
トンネルを必要としない、コンティニュアス・インクジ
ェット印刷を行うための装置および方法を提供すること
である。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の一つの特徴によ
れば、インクの連続したストリームが、ノズルから噴射
されるコンティニュアス・インクジェットプリンタで、
インクを制御するための装置は、ストリーム内で連続し
たインクの流れを形成するインクストリーム発生装置を
含む。前記ストリームは、前記インクストリーム発生装
置から離れた場所で複数のインク滴に変えられる。イン
クストリーム発生装置と、ストリームをインク滴に変え
る位置との間のストリームに隣接するストリーム偏向装
置は、印刷方向と非印刷方向との間でストリームの方向
を制御する。
れば、インクの連続したストリームが、ノズルから噴射
されるコンティニュアス・インクジェットプリンタで、
インクを制御するための装置は、ストリーム内で連続し
たインクの流れを形成するインクストリーム発生装置を
含む。前記ストリームは、前記インクストリーム発生装
置から離れた場所で複数のインク滴に変えられる。イン
クストリーム発生装置と、ストリームをインク滴に変え
る位置との間のストリームに隣接するストリーム偏向装
置は、印刷方向と非印刷方向との間でストリームの方向
を制御する。
【００１４】本発明の他の特徴によれば、前記装置は、
さらに、インクのストリームを偏向するための、インク
供給チャネルに関連する偏向装置を含む。前記ストリー
ム偏向装置は、少なくとも印刷方向および非印刷方向の
一方から、印刷方向および非印刷方向の他方へインク滴
を偏向するために、前記偏向電極にある電位を選択的に
掛けることができる、少なくとも一つの偏向電極と偏向
回路とを含む。
さらに、インクのストリームを偏向するための、インク
供給チャネルに関連する偏向装置を含む。前記ストリー
ム偏向装置は、少なくとも印刷方向および非印刷方向の
一方から、印刷方向および非印刷方向の他方へインク滴
を偏向するために、前記偏向電極にある電位を選択的に
掛けることができる、少なくとも一つの偏向電極と偏向
回路とを含む。
【００１５】本発明の好適な実施形態によれば、インク
ストリーム発生装置は、インク供給チャネル、前記イン
ク供給チャネルと連絡しているインク供給源を含み、こ
の場合、インクは大気圧以上に加圧され、ノズルの孔部
はインク供給チャネル内に開いている。インク滴発生装
置は、前記ノズル孔部に隣接するヒータである。インク
溝が、前記印刷方向および非印刷方向の一方だけに移動
するインク滴の通路に位置している。
ストリーム発生装置は、インク供給チャネル、前記イン
ク供給チャネルと連絡しているインク供給源を含み、こ
の場合、インクは大気圧以上に加圧され、ノズルの孔部
はインク供給チャネル内に開いている。インク滴発生装
置は、前記ノズル孔部に隣接するヒータである。インク
溝が、前記印刷方向および非印刷方向の一方だけに移動
するインク滴の通路に位置している。
【００１６】本発明およびその目的および利点は、下記
の好適ないくつかの実施形態についての詳細な説明を読
めば、もっとよく理解することができるだろう。
の好適ないくつかの実施形態についての詳細な説明を読
めば、もっとよく理解することができるだろう。
【００１７】
【発明の実施の形態】添付の図面を参照しながら、本発
明の好適な実施形態を以下に詳細に説明する。図１は、
本発明の一つの例示としての印刷装置の簡単なブロック
図；図２は、静電偏向手段を持つノズルの断面図；図３
は、静電偏向手段を持つノズルの平面図；図４は、電位
が掛かっていない静電偏向手段の実験により得た画像；
図５は、電位が掛かっている静電偏向手段の実験により
得た画像である。
明の好適な実施形態を以下に詳細に説明する。図１は、
本発明の一つの例示としての印刷装置の簡単なブロック
図；図２は、静電偏向手段を持つノズルの断面図；図３
は、静電偏向手段を持つノズルの平面図；図４は、電位
が掛かっていない静電偏向手段の実験により得た画像；
図５は、電位が掛かっている静電偏向手段の実験により
得た画像である。
【００１８】以下に、本発明の装置の一部を形成する素
子、またはもっと直接協力する素子について特に説明す
る。特に図示しまたは説明していない素子は、当業者で
あれば周知の種々の形をとることができることを理解さ
れたい。
子、またはもっと直接協力する素子について特に説明す
る。特に図示しまたは説明していない素子は、当業者で
あれば周知の種々の形をとることができることを理解さ
れたい。
【００１９】図１について説明すると、コンティニュア
ス・インクジェットプリンタシステムは、スキャナまた
はページ記述言語の形、またはデジタル画像データの他
の形による、ラスタ画像データ、外観画像データを提供
するコンピュータのような画像源１０を含む。この画像
データは、メモリに画像データも記憶している画像処理
ユニット１２によりハーフトーンのビットマップ画像デ
ータに変換される。
ス・インクジェットプリンタシステムは、スキャナまた
はページ記述言語の形、またはデジタル画像データの他
の形による、ラスタ画像データ、外観画像データを提供
するコンピュータのような画像源１０を含む。この画像
データは、メモリに画像データも記憶している画像処理
ユニット１２によりハーフトーンのビットマップ画像デ
ータに変換される。
【００２０】複数のインク滴偏向制御回路１３が、前記
画像メモリからデータを読み取り、インク滴偏向手段１
５に時変電気パルスを送る。前記時変電気パルスは、プ
リントヘッド１６の一部である、図２の一組のノズルヒ
ータ５０に電気的にエネルギーを供給する、複数のヒー
タ制御回路１４に供給される。前記パルスは、適当な時
間に、適当なノズルに供給され、その結果、コンティニ
ュアス・インクジェットストリームから形成されたイン
ク滴は、記録媒体１８上の画像メモリのデータにより指
定された適当な位置に点を形成する。
画像メモリからデータを読み取り、インク滴偏向手段１
５に時変電気パルスを送る。前記時変電気パルスは、プ
リントヘッド１６の一部である、図２の一組のノズルヒ
ータ５０に電気的にエネルギーを供給する、複数のヒー
タ制御回路１４に供給される。前記パルスは、適当な時
間に、適当なノズルに供給され、その結果、コンティニ
ュアス・インクジェットストリームから形成されたイン
ク滴は、記録媒体１８上の画像メモリのデータにより指
定された適当な位置に点を形成する。
【００２１】記録媒体１８は、記録媒体移送システム２
０により、プリントヘッド１６に対して移動するが、前
記移動は、記録媒体移送制御システム２２により電子的
に制御され、前記移送制御システム２２は、マイクロコ
ントローラ２４により制御される。図１の記録媒体移送
システムは略図であり、多くの異なる機械的構成が可能
である。例えば、記録媒体１８へのインク滴の移送を容
易にするために、前記記録媒体移送システム２０とし
て、移送ローラを使用することができる。前記移送ロー
ラ技術は当業者にとっては周知である。ページ幅プリン
トヘッドの場合には、固定プリントヘッドに接触させな
がら、記録媒体移送システム１８を移動させるのが一番
簡単な方法である。しかし、走査印刷システムの場合に
は、一つの軸（サブ走査方向）に沿って、プリントヘッ
ドを移動させ、相対的ラスタ運動により、直交軸（主走
査方向）に沿って記録媒体を移動させるのが、最も簡単
な方法である。
０により、プリントヘッド１６に対して移動するが、前
記移動は、記録媒体移送制御システム２２により電子的
に制御され、前記移送制御システム２２は、マイクロコ
ントローラ２４により制御される。図１の記録媒体移送
システムは略図であり、多くの異なる機械的構成が可能
である。例えば、記録媒体１８へのインク滴の移送を容
易にするために、前記記録媒体移送システム２０とし
て、移送ローラを使用することができる。前記移送ロー
ラ技術は当業者にとっては周知である。ページ幅プリン
トヘッドの場合には、固定プリントヘッドに接触させな
がら、記録媒体移送システム１８を移動させるのが一番
簡単な方法である。しかし、走査印刷システムの場合に
は、一つの軸（サブ走査方向）に沿って、プリントヘッ
ドを移動させ、相対的ラスタ運動により、直交軸（主走
査方向）に沿って記録媒体を移動させるのが、最も簡単
な方法である。
【００２２】マイクロコントローラ２４は、インク圧調
整装置２６、インク滴偏向制御回路１３、およびヒータ
制御回路１４も制御することができる。インクは加圧状
態でインクタンク２８に収容されている。印刷を行って
いない状態の場合には、コンティニュアス・インクジェ
ット滴のストリームは、前記ストリームを阻止し、イン
クの一部が、インク再循環ユニット１９により再循環す
ることができるようにするインク溝１７により記録媒体
に到着することができない。インク再循環ユニットは、
インクの状態を再度調整し、調整したインクをインクタ
ンク２８に送り返す。前記インク再循環ユニットは、当
業者にとっては周知である。最適な動作に適したインク
圧は、ノズルの幾何学的形状および熱特性およびインク
の熱特性を含む多数の要因により違ってくる。インク圧
調整装置２６の制御の下で、インクタンク２８に圧力を
加えることにより、インク圧を一定にすることができ
る。
整装置２６、インク滴偏向制御回路１３、およびヒータ
制御回路１４も制御することができる。インクは加圧状
態でインクタンク２８に収容されている。印刷を行って
いない状態の場合には、コンティニュアス・インクジェ
ット滴のストリームは、前記ストリームを阻止し、イン
クの一部が、インク再循環ユニット１９により再循環す
ることができるようにするインク溝１７により記録媒体
に到着することができない。インク再循環ユニットは、
インクの状態を再度調整し、調整したインクをインクタ
ンク２８に送り返す。前記インク再循環ユニットは、当
業者にとっては周知である。最適な動作に適したインク
圧は、ノズルの幾何学的形状および熱特性およびインク
の熱特性を含む多数の要因により違ってくる。インク圧
調整装置２６の制御の下で、インクタンク２８に圧力を
加えることにより、インク圧を一定にすることができ
る。
【００２３】インクは、インクチャネル装置３０によ
り、プリントヘッド１６の裏面に供給することができ
る。インクは、好適には、その前面まで、プリントヘッ
ド１６のシリコン基板をエッチングにより貫通している
スロット、および／または孔部を通して流れることが好
ましい。この場合、複数のノズルおよびヒータが設置さ
れている。シリコンから作られたプリントヘッド１６を
使用しているので、プリントヘッドと一緒に、インク滴
偏向制御回路１３およびヒータ制御回路１４を内蔵する
ことができる。
り、プリントヘッド１６の裏面に供給することができ
る。インクは、好適には、その前面まで、プリントヘッ
ド１６のシリコン基板をエッチングにより貫通している
スロット、および／または孔部を通して流れることが好
ましい。この場合、複数のノズルおよびヒータが設置さ
れている。シリコンから作られたプリントヘッド１６を
使用しているので、プリントヘッドと一緒に、インク滴
偏向制御回路１３およびヒータ制御回路１４を内蔵する
ことができる。
【００２４】図２は、本発明の好適な実施形態の、図１
のコンティニュアス・インクジェットプリントヘッド１
６を形成する、前記チップのアレイの一つのノズルチッ
プの断面図である。複数のノズル孔部４６と一緒に、イ
ンク供給チャネル４０が、基板４２にエッチングされる
が、前記基板は、この実施形態の場合にはシリコンであ
る。インク供給チャネル４０およびノズル孔部４６は、
ノズル孔部を形成するために、Ｐ+エッチング阻止層え
を使用して、シリコンを異方性乾式エッチングすること
により形成することができる。インク供給チャネル４０
の導電性インク７０には、大気圧以上の圧力が加えら
れ、ストリーム６０が形成される。ノズル孔部４６上の
ある距離のところで、前記ストリーム６０は、ヒータ５
０により供給された熱により複数のインク滴６６に変化
する。
のコンティニュアス・インクジェットプリントヘッド１
６を形成する、前記チップのアレイの一つのノズルチッ
プの断面図である。複数のノズル孔部４６と一緒に、イ
ンク供給チャネル４０が、基板４２にエッチングされる
が、前記基板は、この実施形態の場合にはシリコンであ
る。インク供給チャネル４０およびノズル孔部４６は、
ノズル孔部を形成するために、Ｐ+エッチング阻止層え
を使用して、シリコンを異方性乾式エッチングすること
により形成することができる。インク供給チャネル４０
の導電性インク７０には、大気圧以上の圧力が加えら
れ、ストリーム６０が形成される。ノズル孔部４６上の
ある距離のところで、前記ストリーム６０は、ヒータ５
０により供給された熱により複数のインク滴６６に変化
する。
【００２５】電極８３は、導電性インク７０と電気的に
接触するために、孔部４６またはその近くに位置する。
別の方法としては、インク７０への電気的に接触は、イ
ンク供給チャネル４０の壁部を形成するために使用する
ことができる金属面のような導電面により作ることがで
きる。
接触するために、孔部４６またはその近くに位置する。
別の方法としては、インク７０への電気的に接触は、イ
ンク供給チャネル４０の壁部を形成するために使用する
ことができる金属面のような導電面により作ることがで
きる。
【００２６】一組の偏向電極６５が、偏向電極分離プレ
ート６２の表面上に位置している。好適には、偏向電極
分離プレート６２の厚さは、ノズルからヒータが加えた
熱によりストリームがインク滴に変化するストリーム内
の点までの距離より短いか、ほぼ同じであることが好ま
しい。それにより、ストリーム６０は、図１のインク滴
偏向制御回路１３が、一組の偏向電極６５とインク７０
との間に加えた電位差による電界により偏向される。こ
の技術は、その各ストリームから前に分離した電荷の偏
向を使用する、従来技術の静電コンティニュアス・イン
クストリーム偏向プリンタとは異なる。
ート６２の表面上に位置している。好適には、偏向電極
分離プレート６２の厚さは、ノズルからヒータが加えた
熱によりストリームがインク滴に変化するストリーム内
の点までの距離より短いか、ほぼ同じであることが好ま
しい。それにより、ストリーム６０は、図１のインク滴
偏向制御回路１３が、一組の偏向電極６５とインク７０
との間に加えた電位差による電界により偏向される。こ
の技術は、その各ストリームから前に分離した電荷の偏
向を使用する、従来技術の静電コンティニュアス・イン
クストリーム偏向プリンタとは異なる。
【００２７】偏向電極分離プレート６２は、シリコンま
たは他の適当な材料から形成することができる。孔部
は、ノズル孔部４６を形成した場合に使用したものと類
似の、エッチング技術により、偏向電極分離プレートに
形成することができる。金属電極６５は、当業者にとっ
て周知の技術により、表面上にパターン形成することが
できる。偏向電極分離プレートは、プリントヘッド１６
とは独立して加工することができ、その後でプリントヘ
ッドに整合および接着することができる。前記整合およ
び接着技術は、当業者にとって周知である。コンティニ
ュアス・インクジェットストリーム６０を偏向すること
ができる電界を発生するするために、他の材料および幾
何学的形状も使用することができる。
たは他の適当な材料から形成することができる。孔部
は、ノズル孔部４６を形成した場合に使用したものと類
似の、エッチング技術により、偏向電極分離プレートに
形成することができる。金属電極６５は、当業者にとっ
て周知の技術により、表面上にパターン形成することが
できる。偏向電極分離プレートは、プリントヘッド１６
とは独立して加工することができ、その後でプリントヘ
ッドに整合および接着することができる。前記整合およ
び接着技術は、当業者にとって周知である。コンティニ
ュアス・インクジェットストリーム６０を偏向すること
ができる電界を発生するするために、他の材料および幾
何学的形状も使用することができる。
【００２８】ストリーム６０が偏向されている場合、イ
ンク溝１７のような遮断装置により、インク滴６６が記
録媒体１８に到着するのを阻止することができる。偏向
は、偏向電極分離プレート６２の表面上に位置する、一
つまたはそれ以上の電極により行うことができる。偏向
電極６５およびインク７０に電位差をかけていない状態
の場合には、インク滴６７はインク溝１７により阻止さ
れない。偏向電極６５およびインク７０間の電位差は、
時間の経過と共に変化するので、図２に示すように、個
々のインク滴をインク溝１７により阻止することができ
る。本発明の他の実施形態の場合には、インク溝１７
を、偏向を受けていないインク滴６７を阻止するように
設置することができる。その結果、偏向されたインク滴
６６は記録媒体１８に到達することができる。
ンク溝１７のような遮断装置により、インク滴６６が記
録媒体１８に到着するのを阻止することができる。偏向
は、偏向電極分離プレート６２の表面上に位置する、一
つまたはそれ以上の電極により行うことができる。偏向
電極６５およびインク７０に電位差をかけていない状態
の場合には、インク滴６７はインク溝１７により阻止さ
れない。偏向電極６５およびインク７０間の電位差は、
時間の経過と共に変化するので、図２に示すように、個
々のインク滴をインク溝１７により阻止することができ
る。本発明の他の実施形態の場合には、インク溝１７
を、偏向を受けていないインク滴６７を阻止するように
設置することができる。その結果、偏向されたインク滴
６６は記録媒体１８に到達することができる。
【００２９】本発明の図示の実施形態の場合には、ノズ
ルは円筒形をしていて、ヒータ５００と共に環を形成す
る。前記ヒータは、約３０オーム／平方のレベルでドー
ピングされたポリシリコンから作られる。しかし、他の
抵抗性ヒータ材料も使用することができる。この実施形
態の場合には、ヒータ５０の幅は約０．６〜０．８ミク
ロンである。基板への熱損失を最少限度に抑えるため
に、ヒータ５０は、熱的および電気的絶縁層５６により
基板４２から絶縁されている。インクと接触しているい
くつかの層は、保護のための薄いフィルム層６４により
不動態化することができる。プリントヘッドの前部を横
切って、インクが偶然拡散するのを防止するために、プ
リントヘッド面を疎水性層６８でコーティングすること
ができる。
ルは円筒形をしていて、ヒータ５００と共に環を形成す
る。前記ヒータは、約３０オーム／平方のレベルでドー
ピングされたポリシリコンから作られる。しかし、他の
抵抗性ヒータ材料も使用することができる。この実施形
態の場合には、ヒータ５０の幅は約０．６〜０．８ミク
ロンである。基板への熱損失を最少限度に抑えるため
に、ヒータ５０は、熱的および電気的絶縁層５６により
基板４２から絶縁されている。インクと接触しているい
くつかの層は、保護のための薄いフィルム層６４により
不動態化することができる。プリントヘッドの前部を横
切って、インクが偶然拡散するのを防止するために、プ
リントヘッド面を疎水性層６８でコーティングすること
ができる。
【００３０】図３は、図２のコンティニュアス・インク
ジェットプリントヘッド１６の一本のノズルの平面図で
ある。ヒータ環５０はノズル孔部４６を取り巻いてい
る。この図には、駆動回路からヒータ環５０への一組の
電力およびアース接続部５９を示しているが、前記接続
部は、偏向電極分離プレート６２の開口部の下のヒータ
面に近いところに位置している。
ジェットプリントヘッド１６の一本のノズルの平面図で
ある。ヒータ環５０はノズル孔部４６を取り巻いてい
る。この図には、駆動回路からヒータ環５０への一組の
電力およびアース接続部５９を示しているが、前記接続
部は、偏向電極分離プレート６２の開口部の下のヒータ
面に近いところに位置している。
【００３１】ヒータ制御回路１４は、図２に示すよう
に、ストリーム６０をインク滴６６に変化させるため
に、ヒータセクションに電力を供給する。最適動作の持
続時間は、ノズルの幾何学的形状および熱特性、インク
に掛けられる圧力、およびインクの熱特性により異な
る。ある幾何学的形状およびインクに対する最適な条件
を達成するには、実験により少し調整する必要がある。
に、ストリーム６０をインク滴６６に変化させるため
に、ヒータセクションに電力を供給する。最適動作の持
続時間は、ノズルの幾何学的形状および熱特性、インク
に掛けられる圧力、およびインクの熱特性により異な
る。ある幾何学的形状およびインクに対する最適な条件
を達成するには、実験により少し調整する必要がある。
【００３２】
【実施例】１６ミクロンの直径のノズルを持つプリント
ヘッドは、偏向電極分離プレート６２を除けば、上記の
ように製造することができる。偏向電極分離プレートの
代わりに、ストリーム６０の近くに金属プローブを設置
した。前記プローブとインク７０との間に電位差を掛け
て電界を発生させた。ストリーム６０の圧力を調整する
ために、インクタンクおよび圧力制御手段を使用した。
運動中のインク滴の動きを静止させるために、速いスト
ロボおよびＣＣＤカメラを使用した。ヒータ５０に電流
パルスを供給するために、ヒータ電源を使用した。前記
インクタンクにＤＩ水を満たし、約１０ポンド／平方イ
ンチ（６８．９ｋＰａ）の圧力を加え、ストリーム６０
を形成した。反復速度９８ＫＨｚおよび電力９６ｍＷの
４００ナノ秒のパルス列をヒータ５０に供給し、図４に
示すように、ストリームを一定の間隔を持つ一連のイン
ク滴に変化させた。プローブとストリーム６０との間に
４００ボルトの電位差を加えた場合、図５に示すよう
に、インク滴は約２０度の角度で偏向する。この大きな
偏向角度は、印刷装置で必要な角度より遥かに大きい。
偏向角度が小さければ小さいほど、使用電圧は低くてす
む。
ヘッドは、偏向電極分離プレート６２を除けば、上記の
ように製造することができる。偏向電極分離プレートの
代わりに、ストリーム６０の近くに金属プローブを設置
した。前記プローブとインク７０との間に電位差を掛け
て電界を発生させた。ストリーム６０の圧力を調整する
ために、インクタンクおよび圧力制御手段を使用した。
運動中のインク滴の動きを静止させるために、速いスト
ロボおよびＣＣＤカメラを使用した。ヒータ５０に電流
パルスを供給するために、ヒータ電源を使用した。前記
インクタンクにＤＩ水を満たし、約１０ポンド／平方イ
ンチ（６８．９ｋＰａ）の圧力を加え、ストリーム６０
を形成した。反復速度９８ＫＨｚおよび電力９６ｍＷの
４００ナノ秒のパルス列をヒータ５０に供給し、図４に
示すように、ストリームを一定の間隔を持つ一連のイン
ク滴に変化させた。プローブとストリーム６０との間に
４００ボルトの電位差を加えた場合、図５に示すよう
に、インク滴は約２０度の角度で偏向する。この大きな
偏向角度は、印刷装置で必要な角度より遥かに大きい。
偏向角度が小さければ小さいほど、使用電圧は低くてす
む。
【００３３】本発明を実行するにはストリームのアレイ
は必要ないが、印刷速度を増大するには、ストリームの
アレイを備える装置が望ましい。この場合、個々のスト
リームの偏向および変調は、例えば、ＣＭＯＳ技術のよ
うな従来の集積回路技術により行うことができる、簡単
で物理的にコンパクトな方法で、一本のストリームのと
ころで説明したように行うことができる。
は必要ないが、印刷速度を増大するには、ストリームの
アレイを備える装置が望ましい。この場合、個々のスト
リームの偏向および変調は、例えば、ＣＭＯＳ技術のよ
うな従来の集積回路技術により行うことができる、簡単
で物理的にコンパクトな方法で、一本のストリームのと
ころで説明したように行うことができる。
【００３４】本発明の好適な実施形態を特に参照しなが
ら本発明を説明してきたが、本発明の精神および範囲か
ら逸脱することなしに、種々の変更および修正を行うこ
とができることを理解されたい。
ら本発明を説明してきたが、本発明の精神および範囲か
ら逸脱することなしに、種々の変更および修正を行うこ
とができることを理解されたい。
【図１】 本発明の一つの例示としての印刷装置の簡単
なブロック図である。
なブロック図である。
【図２】 静電偏向手段を持つノズルの断面図である。
【図３】 静電偏向手段を持つノズルの平面図である。
【図４】 電位が掛かっていない静電偏向手段の実験に
より得た画像である。
より得た画像である。
【図５】 電位が掛かっている静電偏向手段の実験によ
り得た画像である。
り得た画像である。
１０ 画像源 １２ 画像処理ユニット １３ インク滴偏向制御回路 １４ ヒータ制御回路 １５ インク滴偏向手段 １６ プリントヘッド １７ インク溝 １８ 記録媒体 １９ インク再循環ユニット ２０ 記録媒体移送システム ２２ 移送制御システム ２４ マイクロコントローラ ２６ インク圧調整装置 ２８ インクタンク ３０ インクチャネル装置 ４０ インク供給チャネル ４６ ノズル孔部 ５０ ノズルヒータ ６０ コンティニュアス・インクジェットストリーム ６２ 偏向電極分離プレート ６５ 偏向電極 ６７ インク滴 ６８ 疎水性層 ７０ 導電性インク
Claims (2)
- 【請求項１】 連続したインクの流れがノズルから噴射
される、コンティニュアス・インクジェットプリンタで
インクを制御するための装置であって、 ストリーム内に連続的なインクの流れを作り、前記イン
クの流れが、インクストリーム発生装置から離れた位置
で、複数のインク滴に変化する前記インクストリーム発
生装置と、 印刷方向と非印刷方向の間でストリームの方向を制御す
るために、前記インクストリーム発生装置と前記ストリ
ームがインク滴に変化する位置との間で、ストリーム隣
接するストリーム偏向装置とを備える装置。 - 【請求項２】 連続したインクの流れがノズルから噴射
される、コンティニュアス・インクジェットプリンタで
インクを制御するためのプロセスであって、 ストリーム内で、前記ノズルから離れた位置で複数のイ
ンク滴に変化する、連続したインクの流れを形成するス
テップと、 印刷方向と非印刷方向との間で、ストリームの方向を制
御するために、ストリームがインク滴に変化する位置の
前で、インクのストリームを偏向させるステップとを含
むプロセス。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US95556297A | 1997-10-17 | 1997-10-17 | |
| US955,562 | 1997-10-17 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11192708A true JPH11192708A (ja) | 1999-07-21 |
Family
ID=25497002
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10304698A Withdrawn JPH11192708A (ja) | 1997-10-17 | 1998-09-21 | 静電インク滴偏向機能を備えたコンティニュアス・インクジェットプリンタ |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP0911166A3 (ja) |
| JP (1) | JPH11192708A (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7057138B2 (en) * | 2004-04-23 | 2006-06-06 | Eastman Kodak Company | Apparatus for controlling temperature profiles in liquid droplet ejectors |
| FR2890596B1 (fr) | 2005-09-13 | 2007-10-26 | Imaje Sa Sa | Dispositif de charge et deflexion de gouttes pour impression a jet d'encre |
| FR2892052B1 (fr) | 2005-10-13 | 2011-08-19 | Imaje Sa | Impression par deflexion differentielle de jet d'encre |
| FR2906755B1 (fr) | 2006-10-05 | 2009-01-02 | Imaje Sa Sa | Impression par deflexion d'un jet d'encre par un champ variable. |
| US7735981B2 (en) * | 2007-07-31 | 2010-06-15 | Eastman Kodak Company | Continuous ink-jet printing with jet straightness correction |
Family Cites Families (9)
| 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 |
| US3878519A (en) * | 1974-01-31 | 1975-04-15 | Ibm | Method and apparatus for synchronizing droplet formation in a liquid stream |
| US4274100A (en) * | 1978-04-10 | 1981-06-16 | Xerox Corporation | Electrostatic scanning ink jet system |
| JPS5619763A (en) * | 1979-07-25 | 1981-02-24 | Canon Inc | Ink-jet recording method |
| 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 |
| DE3787807T2 (de) * | 1986-08-28 | 1994-02-10 | Commw Scient Ind Res Org | Methode und apparat zum drucken durch ablenkung eines flüssigkeitsstroms. |
| WO1988006525A1 (en) * | 1987-03-02 | 1988-09-07 | Commonwealth Scientific And Industrial Research Or | Stream deflection jet body for liquid jet printers |
-
1998
- 1998-09-21 JP JP10304698A patent/JPH11192708A/ja not_active Withdrawn
- 1998-10-05 EP EP98203345A patent/EP0911166A3/en not_active Withdrawn
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0911166A2 (en) | 1999-04-28 |
| EP0911166A3 (en) | 1999-12-15 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6509917B1 (en) | Continuous ink jet printer with binary electrostatic deflection | |
| EP0911168B1 (en) | Continuous ink jet printer with asymmetric heating drop deflection | |
| US6746108B1 (en) | Method and apparatus for printing ink droplets that strike print media substantially perpendicularly | |
| US6474795B1 (en) | Continuous ink jet printer with micro-valve deflection mechanism and method of controlling same | |
| JP4130715B2 (ja) | 可変接触のインク粒子偏向による連続式インクジェットプリンタ | |
| JP4615651B2 (ja) | 複数セグメントのヒータを有する連続インクジェットプリントヘッド | |
| US5963235A (en) | Continuous ink jet printer with micromechanical actuator drop deflection | |
| JP2002210981A (ja) | 増幅された非対称加熱小滴偏向量を有するインクジェット装置 | |
| JP2000190509A (ja) | パワ―調節可能にセグメント化されたヒ―タを備えた連続型インクジェットプリントヘッド | |
| US6364470B1 (en) | Continuous ink jet printer with a notch deflector | |
| US6588890B1 (en) | Continuous inkjet printer with heat actuated microvalves for controlling the direction of delivered ink | |
| US6520629B1 (en) | Steering fluid device and method for increasing the angle of deflection of ink droplets generated by an asymmetric heat-type inkjet printer | |
| US6498615B1 (en) | Ink printing with variable drop volume separation | |
| EP1142718B1 (en) | Continuous ink jet printer with asymmetric drop deflection | |
| JPH11192708A (ja) | 静電インク滴偏向機能を備えたコンティニュアス・インクジェットプリンタ | |
| US6578955B2 (en) | Continuous inkjet printer with actuatable valves for controlling the direction of delivered ink | |
| US6402305B1 (en) | Method for preventing ink drop misdirection in an asymmetric heat-type ink jet printer | |
| JPH0557907A (ja) | インクジエツト記録装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060110 |