JPS5912476B2 - インクジエツト発生装置 - Google Patents
インクジエツト発生装置Info
- Publication number
- JPS5912476B2 JPS5912476B2 JP48106733A JP10673373A JPS5912476B2 JP S5912476 B2 JPS5912476 B2 JP S5912476B2 JP 48106733 A JP48106733 A JP 48106733A JP 10673373 A JP10673373 A JP 10673373A JP S5912476 B2 JPS5912476 B2 JP S5912476B2
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- JP
- Japan
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- voltage
- charge
- nozzle
- droplet
- inkjet
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- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はインクジェット発生装置に関するものである。
従来、インクジェット発生装置、すなわちインク溜から
ノズル先端に適当に加圧した導電性インクを導いてメニ
スカスを形成させ、導電性ノズル（以下単にノズルと称
する）または導電性インク（以下単にインクと称する）
と、上記ノズルに対設する対向電極間に高圧直流電圧ま
たは高圧パルス電圧あるいはその両方を印加してインク
ジエツ卜を飛翔させるようにした装置は広く知られてお
り、これには種々の変形が提案されている。
ノズル先端に適当に加圧した導電性インクを導いてメニ
スカスを形成させ、導電性ノズル（以下単にノズルと称
する）または導電性インク（以下単にインクと称する）
と、上記ノズルに対設する対向電極間に高圧直流電圧ま
たは高圧パルス電圧あるいはその両方を印加してインク
ジエツ卜を飛翔させるようにした装置は広く知られてお
り、これには種々の変形が提案されている。
すなわち、その代表的なものは第１図に示すように、イ
ンク溜１内のインクを加圧装置２により適当に加圧し、
ノズル３の先端に第１図ｂに示すようなメニスカスＭを
形成するとともに、上記ノズル３の軸上に、このノズル
３と対向して対向電極４を位置させるようにし、その後
、上記ノズル３（またはインク）と対向電極４の間に高
圧直流電源５および高圧パルス電源６によつて電圧を印
加するようにしたものであり、このとき上記ノズル３か
らは高圧パルス電源６の信号に同期して微小液滴粒子が
断続飛翔するようになる。上記の場合の、高圧直流電源
５の電圧Ｖ１、高圧パルス電源６の振巾Ｖ２、加圧装置
２の圧力Ｐに”０＝：丁＝一ー＝：〒：＝一ー：明らか
なように、インクジェット発生装置の電圧、圧力等に変
動が生ずると液滴粒子の径ｄの大きさが変化し、そのた
め、このようなインクジェット発生装置をプリンターに
用いた場合、印字された文字がみにくく、またＸ−Ｙプ
ロッター等の画像を描くことを目的とした装置において
は、線の太りハクーさ、濃度が不均一になるという問題
があつた。
ンク溜１内のインクを加圧装置２により適当に加圧し、
ノズル３の先端に第１図ｂに示すようなメニスカスＭを
形成するとともに、上記ノズル３の軸上に、このノズル
３と対向して対向電極４を位置させるようにし、その後
、上記ノズル３（またはインク）と対向電極４の間に高
圧直流電源５および高圧パルス電源６によつて電圧を印
加するようにしたものであり、このとき上記ノズル３か
らは高圧パルス電源６の信号に同期して微小液滴粒子が
断続飛翔するようになる。上記の場合の、高圧直流電源
５の電圧Ｖ１、高圧パルス電源６の振巾Ｖ２、加圧装置
２の圧力Ｐに”０＝：丁＝一ー＝：〒：＝一ー：明らか
なように、インクジェット発生装置の電圧、圧力等に変
動が生ずると液滴粒子の径ｄの大きさが変化し、そのた
め、このようなインクジェット発生装置をプリンターに
用いた場合、印字された文字がみにくく、またＸ−Ｙプ
ロッター等の画像を描くことを目的とした装置において
は、線の太りハクーさ、濃度が不均一になるという問題
があつた。
本発明は上記の欠点を除去するためになされたもので、
液滴粒子径が液滴のもつ電荷量に関係するという性質に
着目し、常に上記液滴の持つ電荷量を検出するとともに
、その電荷量を上記高圧直流電源、高圧パルス電源、加
圧装置に帰還させ、常に大きさの均一な液滴粒子のジニ
ットを得るようにしたジニット発生装置を提供するもの
である。以下、本発明を一実施例である図面にもとづい
て説明する。第５図は、本発明の基本となる液滴粒子の
電荷量ｑと、液滴粒子径ｄの関係を示したもので、液滴
粒子径ｄは、表面張力によつて液滴表面を圧縮しようと
する力と、液滴表面の電荷密度によつて膨張しようとす
る力の釣り合いによつてほぼ決まり、液滴粒子の持つ電
荷量をｑとすると、で表わされる。
液滴粒子径が液滴のもつ電荷量に関係するという性質に
着目し、常に上記液滴の持つ電荷量を検出するとともに
、その電荷量を上記高圧直流電源、高圧パルス電源、加
圧装置に帰還させ、常に大きさの均一な液滴粒子のジニ
ットを得るようにしたジニット発生装置を提供するもの
である。以下、本発明を一実施例である図面にもとづい
て説明する。第５図は、本発明の基本となる液滴粒子の
電荷量ｑと、液滴粒子径ｄの関係を示したもので、液滴
粒子径ｄは、表面張力によつて液滴表面を圧縮しようと
する力と、液滴表面の電荷密度によつて膨張しようとす
る力の釣り合いによつてほぼ決まり、液滴粒子の持つ電
荷量をｑとすると、で表わされる。
ここでＫは、インクの物性値（表面張力、粘度等）によ
つて決まる定数である。つぎにまず、液滴粒子の電荷量
を検出する手段について説明する。第６図、第７図はそ
の具体的構成例であり、特に第６図は１個の液滴粒子の
電荷量を検出する一例を示し、ノズル３の軸上で、かつ
上記対向電極４の後方に電荷捕集電極８を設け、放電抵
抗９を介して接地したものである。
つて決まる定数である。つぎにまず、液滴粒子の電荷量
を検出する手段について説明する。第６図、第７図はそ
の具体的構成例であり、特に第６図は１個の液滴粒子の
電荷量を検出する一例を示し、ノズル３の軸上で、かつ
上記対向電極４の後方に電荷捕集電極８を設け、放電抵
抗９を介して接地したものである。
このとき雑音の心配がある場合には液滴粒子の通路を除
いてシールドしておけばよい。したがつて、帯電した液
滴粒子が上記電荷捕集電極８に衝突すると、電荷ｑは放
電抵抗９を通つて大地に放電し、上記放電抵抗９の両端
には第６図ｂに示すような電圧波形Ｖ１が生ずる。
いてシールドしておけばよい。したがつて、帯電した液
滴粒子が上記電荷捕集電極８に衝突すると、電荷ｑは放
電抵抗９を通つて大地に放電し、上記放電抵抗９の両端
には第６図ｂに示すような電圧波形Ｖ１が生ずる。
また、上記電荷捕集電極８には積分ホールド回路１０が
接続されており、この積分ホールド回路１０は上記電圧
波形Ｖ１を積分し、そのピーク値を保持した後、つぎの
液滴粒子が電荷捕集電極８に衝突する直前にりセツトさ
れるようになつている。
接続されており、この積分ホールド回路１０は上記電圧
波形Ｖ１を積分し、そのピーク値を保持した後、つぎの
液滴粒子が電荷捕集電極８に衝突する直前にりセツトさ
れるようになつている。
したがつて、上記積分ホールド回路１０の出力は第６図
ｂの２のような波形となり、このピーク値は電荷ｑに比
例した値となる。
ｂの２のような波形となり、このピーク値は電荷ｑに比
例した値となる。
つぎに上記積分ホールド回路１０に接続されたピーク値
検出ホールド回路１１により、上記出力Ｖ２のピーク値
が検出保持され（第６図ｂ参照）、この出力Ｖ３は平滑
回路１２によつて平滑され、第６図ＢＯ）Ｖのような波
形が得られ、この出力も上記、電荷ｑに比例した値とな
る。
検出ホールド回路１１により、上記出力Ｖ２のピーク値
が検出保持され（第６図ｂ参照）、この出力Ｖ３は平滑
回路１２によつて平滑され、第６図ＢＯ）Ｖのような波
形が得られ、この出力も上記、電荷ｑに比例した値とな
る。
また、第７図にはフアラデーケージを用いて液滴粒子の
電荷量を検出するようにしたものを示し、この場合、ノ
ズル３の軸上で、かつ対向電極４の後方にフアラデーケ
ージ１３を位置させ、その出力を微小電位計１４に接続
したものである。
電荷量を検出するようにしたものを示し、この場合、ノ
ズル３の軸上で、かつ対向電極４の後方にフアラデーケ
ージ１３を位置させ、その出力を微小電位計１４に接続
したものである。
なお、上記の場合、微小電位計１４はサンプリングパル
ス発生器１５によつて一定時間間隔でセツト、りセツト
が繰り返されるように、また、サンプリング信号４が０
Ｎの時のみ、上記微小電位計１４が動作状態になるよう
にしておくとＶ５のような波形が得られ、このピーク値
は一定時間（Ｖ４が０Ｎの時）の間に、フアラデーケー
ジ１３に捕集された液滴の電荷を積分した値となる。す
なわち、君い換えれば、一定時間経飛翔した液滴粒子の
電荷量の平均値に比例するはずである。従つてピーク値
検出・ホールド回路１６によつてＶ５のピーク値を検出
、保持し、その出力Ｖ６を平滑回路１７によつて、滑ら
かにすれば、Ｖが得られ、ｖは第６図の方式よりも、比
較的長い時間平均の液滴粒子の電荷量ｑに比例した値に
なる。つぎにイックジェット発生装置として第１図の構
成を用い、第２図乃至第５図に示す液滴粒子の性質に着
目するとともに、上記第６図もしくは第７図の如き装置
により液滴粒子の電荷量ｑを検出し（但し、変換された
電気量は電圧Ｖであると仮定する）、常に均一な大きさ
の液滴粒子を発生させるようにした本発明にかかるイッ
クジェット発生装置を第８図乃至第１０図にもとづいて
説明する。第８図はイックジェット発生装置の基本構成
を第１図と同様とし、対向電極４と記録媒体７の間に偏
向電極１８，１９、バイアス直流電源２０、パターン発
生器２１からなるパターン発生装置およびガタ−２２、
さらには放電抵抗９および電荷検出回路２３からなる電
荷検出装置を設けたものである。
ス発生器１５によつて一定時間間隔でセツト、りセツト
が繰り返されるように、また、サンプリング信号４が０
Ｎの時のみ、上記微小電位計１４が動作状態になるよう
にしておくとＶ５のような波形が得られ、このピーク値
は一定時間（Ｖ４が０Ｎの時）の間に、フアラデーケー
ジ１３に捕集された液滴の電荷を積分した値となる。す
なわち、君い換えれば、一定時間経飛翔した液滴粒子の
電荷量の平均値に比例するはずである。従つてピーク値
検出・ホールド回路１６によつてＶ５のピーク値を検出
、保持し、その出力Ｖ６を平滑回路１７によつて、滑ら
かにすれば、Ｖが得られ、ｖは第６図の方式よりも、比
較的長い時間平均の液滴粒子の電荷量ｑに比例した値に
なる。つぎにイックジェット発生装置として第１図の構
成を用い、第２図乃至第５図に示す液滴粒子の性質に着
目するとともに、上記第６図もしくは第７図の如き装置
により液滴粒子の電荷量ｑを検出し（但し、変換された
電気量は電圧Ｖであると仮定する）、常に均一な大きさ
の液滴粒子を発生させるようにした本発明にかかるイッ
クジェット発生装置を第８図乃至第１０図にもとづいて
説明する。第８図はイックジェット発生装置の基本構成
を第１図と同様とし、対向電極４と記録媒体７の間に偏
向電極１８，１９、バイアス直流電源２０、パターン発
生器２１からなるパターン発生装置およびガタ−２２、
さらには放電抵抗９および電荷検出回路２３からなる電
荷検出装置を設けたものである。
したがつて、上記インク溜１より加圧装置２によつて適
当に加圧されたインクは、ノズル３と対向電極４の間に
印加した高圧直流電源５（電圧Ｖ１）と高圧パルス電源
６（電圧２）の作用によつて、上記高圧パルス電源６（
電圧Ｖ２）の発振周波数に同期して飛翔するようにする
。
当に加圧されたインクは、ノズル３と対向電極４の間に
印加した高圧直流電源５（電圧Ｖ１）と高圧パルス電源
６（電圧２）の作用によつて、上記高圧パルス電源６（
電圧Ｖ２）の発振周波数に同期して飛翔するようにする
。
この飛翔液滴は偏向電極１８，１９内に入り、偏向電極
１９に接続されているパターン発生器２１からの信号が
無い時には偏向電極１８に接続されたバイアス直流電源
２０による一様電場によつて偏向され、飛翔液滴粒子は
、ガタニ２２に吸いとられ、記録媒体７上には飛翔しな
い。
１９に接続されているパターン発生器２１からの信号が
無い時には偏向電極１８に接続されたバイアス直流電源
２０による一様電場によつて偏向され、飛翔液滴粒子は
、ガタニ２２に吸いとられ、記録媒体７上には飛翔しな
い。
一方、偏向電極１９にパターン発生器２１から信号が入
ると、これはバイアス直流電源２０による電場を解除し
、飛翔液滴粒子は記録媒体７に飛翔する。従つて、パタ
ーン発生器２１によつて、種々プログラムされた振巾を
有する電圧を発生すると、記録媒体上にドツトの０Ｎ−
０ＦＦおよび任意のパターンを画かせることができる。
すなわち、この実施例によると飛翔０滴粒子が記録媒体
７へ飛翔せず、ガタ−２２に吸いとられている時、この
ガタ−２２と大地間に接続された放電抵抗９を通して飛
翔液滴粒子の電荷ｑを放電させ、上記積分ホールド回路
１０、ピーク値検出ホールド回路１１、平滑回路１２を
含む電荷検出回路２３により、上記電荷ｑを検出（第６
図参照）し、それを電圧調整器付高圧直流電源５′に帰
還させ、上述した第２図、第５図の関係を用いて飛翔液
滴粒子の径ｄを常に均一とすることができる。
ると、これはバイアス直流電源２０による電場を解除し
、飛翔液滴粒子は記録媒体７に飛翔する。従つて、パタ
ーン発生器２１によつて、種々プログラムされた振巾を
有する電圧を発生すると、記録媒体上にドツトの０Ｎ−
０ＦＦおよび任意のパターンを画かせることができる。
すなわち、この実施例によると飛翔０滴粒子が記録媒体
７へ飛翔せず、ガタ−２２に吸いとられている時、この
ガタ−２２と大地間に接続された放電抵抗９を通して飛
翔液滴粒子の電荷ｑを放電させ、上記積分ホールド回路
１０、ピーク値検出ホールド回路１１、平滑回路１２を
含む電荷検出回路２３により、上記電荷ｑを検出（第６
図参照）し、それを電圧調整器付高圧直流電源５′に帰
還させ、上述した第２図、第５図の関係を用いて飛翔液
滴粒子の径ｄを常に均一とすることができる。
なお、第９図は上述のごとくして検出した飛翔液滴粒子
の電荷ｑを振巾調整器付高圧パルス電源６′に帰還させ
、第３図および第５図の関係を用いて飛翔液滴粒子の径
ｄを常に均一にするようにしたものを、また、第１０図
は上述の飛翔液滴粒子の電荷ｑを圧力調整器付加圧装置
γに帰還させ、第４図および第５図の関係を用いて飛翔
液滴粒子の径ｄを常に均一にするようにしたものを示す
。上述の実施例において（ま検出した飛翔液滴粒子の電
荷ｑを電圧または圧力等に単独で帰還させるようにした
が、これに限らず電圧、圧力の組合せに帰還させるよう
にしても良いし、また液滴粒子の電荷ｑの検出には第７
図の方式を用いても良い。さらに液滴粒子の電荷ｑを検
出する方法としては上述の実施例のごとく直接、電荷ｑ
を検出するようにしてもよいし、また上記電荷ｑに比例
するような物理量を用いるようにしても勿論可能である
。以上、説明したように本発明によれば液滴のもつ電荷
量を常に検出するとともに、その検出電荷量を高圧直流
電源、高圧パルス電源、さらには加圧装置等に個々別個
に、もしくは同時に帰還させるようにし、上記高圧直流
電源および高圧パルス電源の電圧、さらには加圧装置に
よる圧力を個々別個にもしくは同時に制闘させるように
したため、常に大きさの均一な液滴粒子のジニットを得
ることができ、プリンターもしく１Ｊプロツタ一等へ使
用しても文字が鮮明でかつ濃度、太さの一定な画線が記
録できるものである。
の電荷ｑを振巾調整器付高圧パルス電源６′に帰還させ
、第３図および第５図の関係を用いて飛翔液滴粒子の径
ｄを常に均一にするようにしたものを、また、第１０図
は上述の飛翔液滴粒子の電荷ｑを圧力調整器付加圧装置
γに帰還させ、第４図および第５図の関係を用いて飛翔
液滴粒子の径ｄを常に均一にするようにしたものを示す
。上述の実施例において（ま検出した飛翔液滴粒子の電
荷ｑを電圧または圧力等に単独で帰還させるようにした
が、これに限らず電圧、圧力の組合せに帰還させるよう
にしても良いし、また液滴粒子の電荷ｑの検出には第７
図の方式を用いても良い。さらに液滴粒子の電荷ｑを検
出する方法としては上述の実施例のごとく直接、電荷ｑ
を検出するようにしてもよいし、また上記電荷ｑに比例
するような物理量を用いるようにしても勿論可能である
。以上、説明したように本発明によれば液滴のもつ電荷
量を常に検出するとともに、その検出電荷量を高圧直流
電源、高圧パルス電源、さらには加圧装置等に個々別個
に、もしくは同時に帰還させるようにし、上記高圧直流
電源および高圧パルス電源の電圧、さらには加圧装置に
よる圧力を個々別個にもしくは同時に制闘させるように
したため、常に大きさの均一な液滴粒子のジニットを得
ることができ、プリンターもしく１Ｊプロツタ一等へ使
用しても文字が鮮明でかつ濃度、太さの一定な画線が記
録できるものである。
第１図ａ（は従来のイックジェット発生装置を示す概略
説明図、第１図ｂはａのノズル先端部のインクの状態を
示す図、第２図乃至第４図（１それぞれ第１図における
高圧直流電源の電圧Ｖ１、高圧パルス電源の振巾Ｖ２、
加圧装置Ｐに対する飛翔液滴粒子の径ｄの関係を示す図
、第５図は本発明の基本となる液滴粒子の電荷量ｑと粒
子の径ｄの関係を示す図、第６図ａは本発明にかかるイ
ックジェット発生装置における液滴の電荷検出装置を示
す概略説明図、ｂはａにおける出力図、第７図ａは第６
図の変形を示す説明図、ｂはａにおける出力図、第８図
乃至第１０図（１本発明にかかるインタジェット発生装
置を示す概略説明図である。 １・・・・・・インク溜、２・・・・・・加圧装置、２
ｔ・・・・・圧力調整器付加圧装置、３・・・・・・ノ
ズル、５・・・・・・高圧直流電源、５シ・・・・・電
圧調整器付高圧直流電源、６“゜”・・・高圧パルス電
源、６ｔ・・・・・振巾調整器付高圧パル５ス電源、１
０・・・・・積分ボルト回路、１１・・・−・・ピーク
値検出回路、１２・・・・・平滑回路、１８，１９・・
・・・・偏向電極、２１・・・・・・パターン発生器、
２２・・・・・・ガタ− ２３・・・・・電荷検出回路
。
説明図、第１図ｂはａのノズル先端部のインクの状態を
示す図、第２図乃至第４図（１それぞれ第１図における
高圧直流電源の電圧Ｖ１、高圧パルス電源の振巾Ｖ２、
加圧装置Ｐに対する飛翔液滴粒子の径ｄの関係を示す図
、第５図は本発明の基本となる液滴粒子の電荷量ｑと粒
子の径ｄの関係を示す図、第６図ａは本発明にかかるイ
ックジェット発生装置における液滴の電荷検出装置を示
す概略説明図、ｂはａにおける出力図、第７図ａは第６
図の変形を示す説明図、ｂはａにおける出力図、第８図
乃至第１０図（１本発明にかかるインタジェット発生装
置を示す概略説明図である。 １・・・・・・インク溜、２・・・・・・加圧装置、２
ｔ・・・・・圧力調整器付加圧装置、３・・・・・・ノ
ズル、５・・・・・・高圧直流電源、５シ・・・・・電
圧調整器付高圧直流電源、６“゜”・・・高圧パルス電
源、６ｔ・・・・・振巾調整器付高圧パル５ス電源、１
０・・・・・積分ボルト回路、１１・・・−・・ピーク
値検出回路、１２・・・・・平滑回路、１８，１９・・
・・・・偏向電極、２１・・・・・・パターン発生器、
２２・・・・・・ガタ− ２３・・・・・電荷検出回路
。
Claims (1)
- １ インク溜からノズル先端に適当に加圧したインクを
導いてメニスカスを形成させ、ノズルもしくはインクと
上記ノズルに対向して設けられた対向電極間に高圧直流
電圧または高圧パルス電圧、もしくはそれら両方を印加
してインクジェットを飛翔させるインクジェット発生装
置において、飛翔液滴粒子の帯電量を検出し、該検出帯
電量を上記電圧、またはノズル先端に印加される圧力、
もしくはそれら両者に帰還させ液滴粒子の径を一定にす
るように制御することを特徴とするインクジェット発生
装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48106733A JPS5912476B2 (ja) | 1973-09-21 | 1973-09-21 | インクジエツト発生装置 |
| US05/655,614 US4085408A (en) | 1973-09-07 | 1976-02-05 | Liquid jet recording apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP48106733A JPS5912476B2 (ja) | 1973-09-21 | 1973-09-21 | インクジエツト発生装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5057712A JPS5057712A (ja) | 1975-05-20 |
| JPS5912476B2 true JPS5912476B2 (ja) | 1984-03-23 |
Family
ID=14441122
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP48106733A Expired JPS5912476B2 (ja) | 1973-09-07 | 1973-09-21 | インクジエツト発生装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5912476B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| IE53454B1 (en) * | 1981-02-04 | 1988-11-23 | Burlington Industries Inc | Random droplet liquid jet apparatus and process |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830942A (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-23 |
-
1973
- 1973-09-21 JP JP48106733A patent/JPS5912476B2/ja not_active Expired
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS4830942A (ja) * | 1971-08-25 | 1973-04-23 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5057712A (ja) | 1975-05-20 |
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