JPS592617B2 - インク噴射装置 - Google Patents

インク噴射装置

Info

Publication number
JPS592617B2
JPS592617B2 JP52154638A JP15463877A JPS592617B2 JP S592617 B2 JPS592617 B2 JP S592617B2 JP 52154638 A JP52154638 A JP 52154638A JP 15463877 A JP15463877 A JP 15463877A JP S592617 B2 JPS592617 B2 JP S592617B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
frequency
vibrator
parallel
semiconductor switching
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.)
Expired
Application number
JP52154638A
Other languages
English (en)
Other versions
JPS5486334A (en
Inventor
久八郎 岩崎
豊 小玉
孝一郎 陣内
正紀 堀家
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP52154638A priority Critical patent/JPS592617B2/ja
Priority to US05/970,736 priority patent/US4228440A/en
Publication of JPS5486334A publication Critical patent/JPS5486334A/ja
Publication of JPS592617B2 publication Critical patent/JPS592617B2/ja
Expired legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D15/00Component parts of recorders for measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D15/16Recording elements transferring recording material, e.g. ink, to the recording surface
    • G01D15/18Nozzles emitting recording material
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/02Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet
    • B41J2/025Ink jet characterised by the jet generation process generating a continuous ink jet by vibration

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は静電偏向型のインクジェット印写装置に用いる
インク噴射装置に関する。
静電偏向型のインクジェット印写装置は一般に、インク
噴射装置より連続的にインク粒子を噴射しつつインク粒
子を帯電して偏向電極により所望の偏向をインク粒子に
与える。
その一例構成を第1図に示す。第1図において、1はイ
ンクジェットヘッド、2は荷電電極、3は偏向電極、4
は記録紙、5はガタ−である。
インクジェットヘッド1には、一定圧力でインクが与え
られ、インク噴射ノズルの手前には、インクの粒子化を
容易にするため1個の超音波振動子が設置されており、
これによりインク流に、圧力変調または速度変調が与え
られて、超音波振動子の駆動周波数でノズルよ)噴射し
たインクの粒子化が行なわれる。このようなイックジェ
ット印写装置においては、インク粒子生成の効率を上け
るために、例えばヘツドの機械共振点を励振周波数に一
致させるなどの工夫が成されているが、ヘツドには他の
いろいろな制約があり、機械的な設定で共振点を定める
ことは容易ではない。
特開昭51−140519号においては、1個の振動子
を備えるインク噴射ヘツドに機械的な工風をこらして機
械的な共振周波数を所定に定めると共に、振動子に直列
共振電気回路を接続して電気的な励振付勢も効率を高く
するようにしている。
しかし、インクに振動子で与える粒子化用の圧力振動の
周波数は振動子の構造で定まり、機械振動であるので高
くするのに限度があり、また、振動圧力を大きくしよう
とすると振動子を大きくしなければならず、振動子を大
きくすると圧力振動の周波数が小さく高速(形成インク
粒子数/Sec)でインク粒子を形成できないという問
題がある。更には、共振回路が直列共振回路であるので
、励振信号を1つのトランジスタで増幅してから、直列
共振回路に接続した2組のトランジスタ回路(計4個の
トランジスタ)の導通、遮断付勢をするなどと、励振回
路要素が多く、回路が複雑になつている。また、たとえ
ば実開昭51−98031号には、複数個の振動子を並
列接続して、それらを同相で駆動するインク噴射ヘツド
が開示されているが、これはインクに与える振動圧力を
高くしようとするものであるので、複数個の振動子が噴
射ノズルに至るインク流に沿う方向に一体にして配列さ
れ、しかもそれらが同相で駆動されるので振動圧力は大
きくなるが、振動子全体が機械的に一体で1つの大きな
振動子と同様になるので、機械的共振周波数が低下し、
インク粒子の形成速度(生成インク粒子数/Sec)が
低下し、記録速度が遅くなるという問題がある。
本発明は、振動圧力を大きくし、しかも振動周波数は高
く維持しえて、励振信号に高調波等の歪成分が含まれて
いても、共振周波数成分にのみ増幅作用を有し振動子に
加わる励振付勢信号には高調波成分がなくて励振効率が
高く、更には励振付勢回路が簡単なインク噴射装置を提
供することを目的とする。
インクの粒子化は、超音波振動子の面積及び変位量を大
きくして変位容量を増すことにより確実となるが、反面
応答周波数が低減する。
そこで本発明においては、インダクタンス素子と半導体
スイツチング素子とを直列に接続してこの直列接続回路
を、振動子付勢電源に直列に接続し、振動子を複数個の
、機械的には互に分離した容量性の超音波振動子として
それらを電気的に並列に接続してこの並列接続回路を、
前記半導体スイツチング素子とインダクタンス素子の一
方に並列に接続して並列共振回路を構成し、この並列共
振回路の共振周波数を振動子励振信号の周波数と等しく
設定し、該振動子励振信号で前記半導体スイツチング素
子の導通、遮断付勢をする構成とする。
振動子としては、2個以上の超音波振動子を、第2a図
に示すように、超音波振動子81,82をインク流路の
まわりに並置した形、あるいは第2図に示すようにイン
ク流路に沿つて超音波振動子81〜811,82〜81
2をシリアルに配置した形で設置する。
なお9は振動板である。第2a図に示すように複数個の
振動子をノズルから等距離の所に配置してl組とする他
に、たとえば第5a図に示すように、更に紙面と直角な
方向にもう1組の振動子を配置したりしてl組の振動子
の数を多くすることができる。
このように複数個の振動子をノズルから等距離の所に並
置する場合には、すべての振動子を同相で駆動すればよ
い。すなわち、機械的には分離した振動子を、電気的に
はあたかも全体で1個の振動子のように実質上同じ位相
で駆動する。しかして、第2b図に示すように、ノズル
に至るインク流路に沿つて順次に複数組を配置し、イン
クが流れる方向にずれているもので隣り合う組のものは
異なつた位相で駆動し、第2a図に示すように1組とし
て同じ位置に並置されているものは同相で駆動する。
たとえば、振動子81,82と8,,8,を同相駆動と
L1振動子8,,84と89,810は振動子81,8
2,8,,88の駆動位相から2π/3だけ位相が遅れ
た同相駆動とし、更に振動子85,86と811,81
2は振動子81,82,8,,88の駆動位相から4π
/3だけ位相が遅れた同相駆動とすると、第6図のaに
示すように各振動板のインク接触面(黒点)がインク流
に沿つてサイン波状に分布し、これが、振動周波数のπ
/2(90波)相当の時間経過後には、第6図のbに示
す分布になり、以下更にπ/2の時間経過毎にC,d,
eと変化する。したがつて、ノズルに向かうインクには
、ノズルに近づくにつれて低圧部を更に低圧とし、高圧
部を更に高圧とする圧力増幅が加わる。つまり、1組の
振動子811,812が加えた圧力振動がそれ以後の組
の振動子で更に増幅される。駆動位相差は、インク流に
沿つて配置した振動子の組数、インク流速、所要インク
粒径、インク粒形成周波数等に基づいて適宜に定めれば
よい。
超音波振動子は通常電歪振動子が用いられ、駆動回路に
とつては容量(キヤパシタ)性の負荷となる。その容量
値は通常1000〜2000pF以上であるので、同期
信号発生器6の発振周波数が100KHzとすると、イ
ンピーダンスzは1KΩ以下となり、一方振動子の印加
電圧は100〜200Vが必要であるので、このような
負荷に電力を安定して供給する増幅器7(励振付勢回路
)の設計は容易でない。したがつて、振動子の変位容量
を大きくした場合には前述の従来例のように周波数応答
性が低くなつて粒子生成効率が悪くなるばかりでなく、
駆動回路の設計がきわめて困難になる。そこで、前述の
通り本発明では、振動子を複数個として、それらを機械
的には分離したものとすると共に、振動子を電気的には
並列に接続して、この並列回路と、インダクタンス素子
および半導体スイツチング素子で並列共振回路を構成し
、その共振周波数を励振信号の周波数と等しくする。
このようにすることにより、各振動子の振動周波数を低
下させる必要はなく、かつ各組毎に振動子を個別の駆動
回路で付勢しうるので、駆動回路の設計が更に困難とな
ることはない。また、並列接続された超音波振動子(同
じ組内)は常に同相振動となる。励振入力信号に高調波
等の歪成分が含まれていても、前述の共振回路は共振周
波数F。の成分に対してのみ増幅作用をもつため、振動
子に加わる信号は歪のないものとなる。第2b図に示す
例では、振動子のグループ81,82,8,,88,8
3,84,8,,810および8,,86,8,1,8
12のそれぞれを前述した共振回路構成として、それら
にたとえば2π/3,4π/3だけ位相のずれた励振信
号を与えるだけでよい。このような位相のずれた励振信
号は容易に安定して得られる。以上に加えて前述の通り
本発明では、振動子の並列接続回路は、インダクタンス
と半導体スイツチング素子の一方に並列接続する。
この並列共振回路によれば、励振付勢信号の周波数で半
導体スイツチング素子の負荷インピーダンスが最大とな
り増幅率が最大となるため、入力パルス中の基本成分の
正弦波が増幅抽出され、振動子に印加されることになる
振動子の容量(キヤパシタンス)が共振用コンデンサと
して作用するので、共振増幅された電圧が同時に振動子
に印加されることになり、励振付勢回路が1個のスイツ
チングトランジスタなどの、簡単な回路となる。第3図
に1組の超普波振動子を励振付勢する付勢回路の一実施
例を示す。これにおいては、振動子を半導体スイツチン
グ素子であるトランジスタTrに並列接続している。第
3図において、81〜8nは同相駆動される容量性の超
音波振動子、Lは超音波振動子81〜8nの並列接続回
路と共振回路を構成するインダクタンス素子である。振
動子81〜8nの容量をそれぞれc1〜Cnlそれらの
合成容量をCd=c1+C2+・・・・・・・・・Cn
とするとき、インダクタンス素子Lのインダクタンスを
Lとし、励振入力信号の周波数をF。とするとき、なる
関係にLが設定されている。
トランジスタTrは、上記したLおよびCnで構成され
る共振回路を励振付勢するトランジスタであり1同期信
号発生回路6から与えられるF。
なる周波数の励振信号を増幅する。なお、インダクタン
ス素子LのインダクタンスLの設定を粗くしたい場合に
は、超音波振動子81〜8nに並列に共振調整用のコン
デンサを付加接続し、ヘツド容量のばらつきに対する微
調整を行なえばよい。第4図に、そのようにし、しかも
振動子をインダクタンス素子に並列接続した一例回路構
成を示す。第4図において、Caが共振設定微調整用の
可変コンデンサである。このように可変コンデンサCa
を用いる場合には、各振動子81〜8nの容量およびイ
ンダクタンス素子Lのインダクタンスのばらつきに対し
て、あるいはインダクタンス素子Lが可調整であるとき
にはそのインダクタンスの粗設定に対して、容易かつ確
実に共振回路の共振周波数を適切な値に調整設定しうる
。以上に説明したように本発明によれば、複数個の超音
波振動子を1組として、各々は機械的に分離したので、
高い圧力が得られるのは勿論、振動子の応答性が高く、
高い周波数で振動付勢することができる。
のみならず、並列共振回路を構成しているので、各振動
子は同期して、最もエネルギ効率が高い振動をするので
、付勢効率が高く、更には、励振回路の構成も極く簡単
となる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、従来の静電偏向型イックジェット印写装置を
示すプロツク図である。 第2a図および第2b図は、それぞれ本発明による超音
波振動子の配列例を示す断面図であり、第3図}よび第
4図はそれぞれ本発明において用いる励振付勢回路例を
示す回路図、第5図は本発明による超音波振動子の配置
例を示す斜視図、第6図は第2b図に示す振動子配置で
の、各振動子のインク接触面の振動中の位置を示すグラ
フであり、横軸はインクの流れる方向の距離を、縦軸は
振動子のインク接触面の位置を示す。1:インクジエツ
トヘツド、1N:インク噴射ノズル、2:荷電電極、3
:偏向電極、4:記録紙、5:ガタ一、81,82・・
・:超音波振動子、9:振動板、L:インダクタンス、
Tr:トランジスタ。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 インク噴射ノズルに至るインク流路にインクを供給
    し、インク流路のインクに振動子で一定周波数の圧力振
    動を加えてノズルより噴射するインク噴射装置において
    ;インダクタンス素子と半導体スイッチング素子とを直
    列に接続してこの直列接続回路を、振動子付勢電源に直
    列に接続し、振動子を複数個の、機械的には互に分離し
    た容量性の超音波振動子としてそれらを電気的に並列に
    接続してこの並列接続回路を、前記半導体スイッチング
    素子とインダクタンス素子の一方に並列に接続して並列
    共振回路を構成し、この並列共振回路の共振周波数を振
    動子励振信号の周波数と等しく設定し、該振動子励振信
    号で前記半導体スイッチング素子の導通、遮断付勢をす
    る構成とした、ことを特徴とするインク噴射装置。 2 インク噴射ノズルに至るインク流路にインクを供給
    し、インク流路のインクに振動子で一定周波数の圧力振
    動を加えてノズルより噴射するインク噴射装置において
    ;インダクタンス素子と半導体スイッチング素子とを直
    列に接続してこの直列接続回路を、振動子付勢電源に直
    列に接続し、振動子を複数個の、機械的には互に分離し
    た容量性の超音波振動子としてそれら、ならびに共振設
    定調整用のコンデンサを電気的に並列に接続してこの並
    列接続回路を、前記半導体スイッチング素子とインダク
    タンス素子の一方に並列に接続して並列共振回路を構成
    し、この並列共振回路の共振周波数を振動子励振信号の
    周波数と等しく設定し、該振動子励振信号で前記半導体
    スイツチング素子の導通、遮断付勢をする構成とした、
    ことを特徴とするインク噴射装置。
JP52154638A 1977-12-22 1977-12-22 インク噴射装置 Expired JPS592617B2 (ja)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52154638A JPS592617B2 (ja) 1977-12-22 1977-12-22 インク噴射装置
US05/970,736 US4228440A (en) 1977-12-22 1978-12-18 Ink jet printing apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP52154638A JPS592617B2 (ja) 1977-12-22 1977-12-22 インク噴射装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS5486334A JPS5486334A (en) 1979-07-09
JPS592617B2 true JPS592617B2 (ja) 1984-01-19

Family

ID=15588574

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP52154638A Expired JPS592617B2 (ja) 1977-12-22 1977-12-22 インク噴射装置

Country Status (2)

Country Link
US (1) US4228440A (ja)
JP (1) JPS592617B2 (ja)

Families Citing this family (38)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5766974A (en) * 1980-10-10 1982-04-23 Ricoh Co Ltd Fluid spray method
US4354194A (en) * 1980-11-03 1982-10-12 International Business Machines Corporation Wideband ink drop generator
DE3048631A1 (de) * 1980-12-23 1982-07-22 Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München Stellglied mit piezokeramischem koerper
US4395719A (en) * 1981-01-05 1983-07-26 Exxon Research And Engineering Co. Ink jet apparatus with a flexible piezoelectric member and method of operating same
US4509059A (en) * 1981-01-30 1985-04-02 Exxon Research & Engineering Co. Method of operating an ink jet
US4646106A (en) * 1982-01-04 1987-02-24 Exxon Printing Systems, Inc. Method of operating an ink jet
US4646104A (en) * 1982-06-21 1987-02-24 Eastman Kodak Company Fluid jet print head
US4523199A (en) * 1982-09-29 1985-06-11 Exxon Research & Engineering Co. High stability demand ink jet apparatus and method of operating same
US4583101A (en) * 1982-12-27 1986-04-15 Eastman Kodak Company Fluid jet print head and stimulator therefor
US4563688A (en) * 1983-05-16 1986-01-07 Eastman Kodak Company Fluid jet printer and method of ultrasonic cleaning
US4554558A (en) * 1983-05-19 1985-11-19 The Mead Corporation Fluid jet print head
KR0165677B1 (ko) * 1989-01-20 1999-05-01 요하네스 야코부스 스모렌버그 잉크-제트 방식 인쇄기용 노즐
JP2995788B2 (ja) * 1990-03-01 1999-12-27 株式会社ニコン 超音波モータの駆動回路
JP3165701B2 (ja) * 1991-03-06 2001-05-14 キヤノン株式会社 振動波モーター
DE4328433A1 (de) * 1993-08-24 1995-03-02 Heidelberger Druckmasch Ag Tintenstrahl-Spritzverfahren, sowie Tintenstrahl-Spritzvorrichtung
US5969729A (en) * 1994-05-27 1999-10-19 Colorspan Corporation Ink jet printer with artifact-reducing drive circuit
US6309056B1 (en) * 1998-04-28 2001-10-30 Minolta Co., Ltd. Ink jet head, drive method of ink jet head, and ink jet recording apparatus
US20030020768A1 (en) * 1998-09-30 2003-01-30 Renn Michael J. Direct write TM system
US7108894B2 (en) * 1998-09-30 2006-09-19 Optomec Design Company Direct Write™ System
US6636676B1 (en) * 1998-09-30 2003-10-21 Optomec Design Company Particle guidance system
US8110247B2 (en) 1998-09-30 2012-02-07 Optomec Design Company Laser processing for heat-sensitive mesoscale deposition of oxygen-sensitive materials
US20050156991A1 (en) * 1998-09-30 2005-07-21 Optomec Design Company Maskless direct write of copper using an annular aerosol jet
US7045015B2 (en) * 1998-09-30 2006-05-16 Optomec Design Company Apparatuses and method for maskless mesoscale material deposition
US7938079B2 (en) 1998-09-30 2011-05-10 Optomec Design Company Annular aerosol jet deposition using an extended nozzle
US7294366B2 (en) * 1998-09-30 2007-11-13 Optomec Design Company Laser processing for heat-sensitive mesoscale deposition
US6296811B1 (en) * 1998-12-10 2001-10-02 Aurora Biosciences Corporation Fluid dispenser and dispensing methods
US7415236B2 (en) 2003-04-07 2008-08-19 Ricoh Company, Ltd. Cleaning unit, process cartridge, and image-forming apparatus
US7062212B2 (en) * 2003-04-17 2006-06-13 Ricoh Company, Ltd. Cleaning apparatus, image forming apparatus, and process cartridge
JP2005062809A (ja) * 2003-07-31 2005-03-10 Ricoh Co Ltd トナー搬送装置、現像装置、プロセスユニット、画像形成装置、トナー搬送方法及び画像形成方法
US7538473B2 (en) * 2004-02-03 2009-05-26 S.C. Johnson & Son, Inc. Drive circuits and methods for ultrasonic piezoelectric actuators
US7723899B2 (en) 2004-02-03 2010-05-25 S.C. Johnson & Son, Inc. Active material and light emitting device
US7674671B2 (en) 2004-12-13 2010-03-09 Optomec Design Company Aerodynamic jetting of aerosolized fluids for fabrication of passive structures
US7938341B2 (en) 2004-12-13 2011-05-10 Optomec Design Company Miniature aerosol jet and aerosol jet array
TWI482662B (zh) 2007-08-30 2015-05-01 Optomec Inc 機械上一體式及緊密式耦合之列印頭以及噴霧源
TWI538737B (zh) 2007-08-31 2016-06-21 阿普托麥克股份有限公司 材料沉積總成
US8887658B2 (en) 2007-10-09 2014-11-18 Optomec, Inc. Multiple sheath multiple capillary aerosol jet
EP3256308B1 (en) 2015-02-10 2022-12-21 Optomec, Inc. Fabrication of three-dimensional structures by in-flight curing of aerosols
US10632746B2 (en) 2017-11-13 2020-04-28 Optomec, Inc. Shuttering of aerosol streams

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2676868A (en) * 1952-06-10 1954-04-27 Carlyle W Jacob Electronic signal controlled recording system and apparatus
FR1390283A (fr) * 1964-01-03 1965-02-26 Siderurgie Fse Inst Rech Perfectionnements aux dispositifs émetteurs et récepteurs d'énergie ultra-sonore
US3839698A (en) * 1973-05-29 1974-10-01 Raytheon Co Transducer compensation network
US3943847A (en) * 1974-08-07 1976-03-16 Oki Electric Industry Co., Ltd. High speed printing apparatus
US4019188A (en) * 1975-05-12 1977-04-19 International Business Machines Corporation Micromist jet printer
US4005435A (en) * 1975-05-15 1977-01-25 Burroughs Corporation Liquid jet droplet generator

Also Published As

Publication number Publication date
JPS5486334A (en) 1979-07-09
US4228440A (en) 1980-10-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS592617B2 (ja) インク噴射装置
US4632311A (en) Atomizing apparatus employing a capacitive piezoelectric transducer
JPH078565B2 (ja) インク噴射ヘッド用の制御回路
EP0943436A2 (en) Droplet generator and method of operating a droplet generator
EP1095776B1 (en) Improved ultrasonic cleaning system in ink jet printing systems
US4417255A (en) Ink-jet printer
JP4683256B2 (ja) 超音波霧化装置
JPS5843029B2 (ja) インク粒子の荷電量検出装置
JP3111202B2 (ja) 超音波霧化装置
JP3398870B2 (ja) 超音波霧化装置
JP3427608B2 (ja) インクジェット記録装置
JPH03155948A (ja) インクジェットヘッド
JP2672397B2 (ja) 超音波霧化装置
JPH03155953A (ja) インクジェットヘッド
JPH048115B2 (ja)
JPH02258347A (ja) インキジェットプリンタ
JPS6051571A (ja) 霧化装置
JPS591594B2 (ja) インクジエツト記録装置
JPS5831763A (ja) インクジエツトヘツド
JPS5830625Y2 (ja) 圧電形振動装置
JPS5930278B2 (ja) 圧電発音発振器
JPH02178056A (ja) ヘッド駆動制御方法
JP3438544B2 (ja) インクジェット記録ヘッド
JPS58197057A (ja) 荷電偏向型インクジエツトプリンタのインクジエツトヘツド
JPS59154159A (ja) 霧化装置