JPS6054876B2 - インク飛翔記録装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインクに静電引力によるエネルギーを作用さ
せてインクを飛翔させ、記録体面上に印字を得るインク
飛翔記録装置に関するもので、記録装置内外の周囲温度
か変化しても、電圧を印加する電極間の距離を調節する
ことによつて、インクに加わる静電引力によるエネルギ
ーを変化させ常に一定量のインクが飛翔し、常に印字濃
度の一定した品質の高い印字を安定して得られる装置を
提供しようとするものである。

従来この種のインク飛翔記録装置では、記録装置内外
の温度変化によつてインクの温度が変化し、そのためイ
ンクの表面張力や粘度が変化するため、印字濃度が変化
してしまうという欠点があつた。

以下従来例を図と共に説明する。 第１図は従来の構成
の概要を示すもので、記録電極１にはインク２が、付着
力あるいは磁力（磁性インクを用いた場合）等の保持力
によつて、第１図に示されるような突起形状に保持され
ている。

記録電極１に対向して制御電極３が所定の間隔をもつて
配置されている。記録紙４は第１図のように制御電極の
表面に接触して配置されている。記録電極１と制御電極
３の間には高圧電源６及び、電圧のＯＮ−ＯＦＦを行な
う電圧駆動回路７によつて所定の高電圧が所定の時間印
加される。記録電極１と制御電極３の間に電圧が印加さ
れると記録紙４は適度の導電性を有しており、記録紙４
の記録面５は制御電極３とほぼ同電位になる。インク２
には記録電極１から電荷が与えられ、記録紙４の記路面
５との間て静電引力が働きインク２に静電引力によるエ
ネルギーが加えられ、インク２は液流となつて記録紙４
の記録面５に向かつて飛翔し、電圧の印加が終わると、
インクは飛翔しなくなり、一回の所定の印字が終わり、
記録紙が所定の距離だけ矢印の方向に移動し、新たに電
圧が印加され、順次印字が行われて行く。ここでインク
２は、電圧が印加されてから飛翔を完了するまでに第２
図に示されるような経過をへる。

電圧が印加されると記録電極１に保持されているインク
２の突起形状が、インク２の近傍の電界強度によつて決
まる静電引力に応じて図に示されるように、突起形状の
先端が尖がるように変形する（段階１）。次にインク２
の突起形状の先端の尖がつた部分での静電引力と、イン
クの保持力とが均合つたところでインク流２″がインク
２の突起形状の先端の尖がつた部分から引き出され、イ
ンクが飛翔し始める（段階■）電圧が印加されている間
はインクは飛翔を続け（段階■）電圧の印加が終るとイ
ンクは飛翔しなくなり、突起形状も元の状態にもどる（
段階■）。第２図に於いて段階１に於けるインク２の突
起形状の変形に要するエネルギーは第３図ａに示される
ようにインク２の粘度によつて大きく変化し、インク２
の粘度が高い程、インク２の突起形状の変形に要するエ
ネルギーＥＥｅは大きい。また段階■におけるインク流
２″をインク２の突起形状の先端の尖がつた部分から引
き出すために要するエネルギーＥｂは第３図ｂに示され
るように、インク２の表面張力によつて大きく変化し、
インク２の表面張力が大きい程、インク流２″をインク
２の突起形状の先端の尖がつた部分から引き出すために
要するエネルギーは大きい。一般に液体の粘度や表面張
力は温度によつて変化し、インクもその例外ではない。

第４図Ａ，ｂ．に示されるようにインク２の粘度及び表
面張力は、温度が高い程それぞれ値が小さくなる。従つ
て第５図に示されるように、インク２の温度が高い程突
起形状の変形段階１及び、インク流２″が、インク２の
突起形状の先端が尖がつた部分か．ら引き出される段階
■に要するエネルギーＥａ，Ｅｂは小さくなり、よつて
、段階１及び段階■で要するエネルギーの総和Ｅａ＋Ｅ
ｂは、温度が高い程小さくなる。第１図に示されるよう
なこの種の従来の装置で・は、記録電極１と制御電極３
の間の距離、電圧印加手段５によつて印加される印加電
圧及び電圧印加時間が一定であり、従つてインク２に加
えられる静電引力による総エネルギーは常に一定である
。

よつてインクの温度が変化すれば、当然のことながら、
インク流２″の飛翔（段階■）に用いることのできるエ
ネルギーも変化し、温度が高い程、インク流３の飛翔（
段階■）に用いることのできるエネルギーは大きくなる
。実験によれば、単位時間当りのインクの飛翔量は、記
録電極１に保持されているインク２の突起形状によつて
決まり静電引力、粘度及び、表面張力にかかわらす一定
であり、第６図に示されるように温度が高い）程、イン
ク流３の飛翔時間が長くなり、従つて印字濃度が高くな
る。このように、第１図に示されるようなこの種の従来
の記録装置では、装置内外の温度変化によつてインクの
温度が変化すると、印字濃度が極端に変化し、常に印字
濃度の一定し；た品質の高い安定した印字を得ることが
できなかつた。本発明は以上のような従来の欠点をなく
し、記録装置内外の温度変化によつてインクの温度が変
化しても常に一定濃度の安定した印字が得られる”装置
を提供しようとするものてある。

以下に本発明の一実施例を第７図及び第８図にもとづい
て説明する。

インク２は第１図の従来例と同様に付着力や磁力（磁性
インクを用いた場合）等の保持力によつて記録電極１に
保持されており、また記録紙４も第１図の従来例と同様
に制御電極３に密着して配置されている。モーター９及
び制御電極３は基台８に取付けられている。記録電極１
はヘッド基台１２に取付けられており、モーター９に連
結されたボールネジ１０によつて基台８上を矢印の方向
にスライドして移動し、記録電極１と記録紙４の表面５
との間隔を変化できるようになつている。高圧電源６の
出力電圧及び電圧駆動回路７の電圧印加時間は所定の一
定値にあらかじめ設定されており、インク２の温度が常
温（たとえば２０℃）の状態て印字濃度が最も適当とな
るように、記録電極１と記録紙４の表面５との間の距離
が調整されている。ヘッド基台１２には位置検出片１１
が、基台８には位置検出素子１３が取付けられており、
位置検出素子によつて検出された位置検出片１１の位置
は電気信号に変換されてモーター制御回路１５にフィー
ドバックされている。記録電極１の近傍には、温度検出
素子１４が、インク２の温度を検出できるようにインク
２に接触して設けられており、温度検出素子１４によつ
て検出された温度は電気信号に変換されて、モーター制
御回路１５にフィードバックされる。温度検出素子１４
によつて検出された温度が常温２０℃よりも高い場合に
は記録電極１と記録紙４の表面５との距離を遠ざけ、イ
ンク２に働く静電引力を弱くすることによつてインク２
に加わる静電引力による総エネルギーが小さくなるよう
に、又、常温よりも低い場合には、記録電極１と記録紙
４の表面５との距離を近づけ、インク２に働く静電引力
を強くすることによつてインク２に加わる静電引力によ
る総エネルギーが大きくなるようにモーター制御回路１
５はモーターを駆動して、記録電極１と記録紙４の表面
５との距離を調整し、インク２の突起形状の変形及びイ
ンク２の突起形状の先端の尖がつた部分からインク流を
引き出すのに要するエネルギーガインク２の温度によつ
て変化しても、インク２の飛翔に用いられるエネルギー
が常に一定となるように、インクに加えられる静電引力
による総エネルギーを制御する。第８図はインク２の温
度が変化してもインク２の飛翔に用いられるエネルギー
が一定になるようにした時の、位置検出素子１３によつ
て検出される位置検出片１１の位置とインクの温度との
関係を示したものであり、インク２の温度が２０′Ｃの
場合には、Ａ点て位置検出片１１が検出されている。

今仮にインクの温度が上昇し、温度検出素子１４によつ
て、２０＋ｔ℃が検出された場合、位置検出片１１がＢ
点で検出されるまで、モーター制御回路１５はモーター
９をこの実施例の場合、制御電極側から見て時計方向に
駆動し、ヘッド基台１２を制御電極３から遠ざけ、また
逆にインクの温度が下降し、温度検出素子１４によつて
２０−Ｔ゜Ｃが検出された場合、位置検出片１１がＣ点
で検出されるまで、モーター制御回路１５は、モーター
９をこの実施例の場合制御電極側から見て反時計方向に
駆動し、ヘッド基台１２を制御電極３に近づけるもので
ある。従つて本実施例のインク飛翔記録装置を用いれは
、装置内外の温度変化によつてインクの温度が変化して
もインクの飛翔に用いられるエネルギーは常に一定であ
り、従つて常に一定量のインクが飛翔し、常に印字濃度
の一定した高品質の印字を安定して得ることができる。
なお、本実施例では、記録電極を移動させて記録電極と
制御電極との間の距離を変化させたが、逆に制御電極を
移動させても良く、本実施例とは全く同様の効果を得る
ことができる。以上のように本発明によれば、記録電極
に保持されているインクの温度を検出し、その温度に応
じて記録電極と制御電極の距離を変化させることによつ
て、インクに加わる静電力によるエネルギーを調整制御
でき、記録装置円外の温度変化によつて記録電極に保持
されているインクの温度が変化しても常に印字濃度の一
定した品質の高い印字を安定して得ることが可能な優れ
たインク飛翔記録装置を提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のインク飛翔記録装置を示す要部構成図、
第２図は記録電極に保持されたインクの突起形状が変化
する過程を説明するための上面図、第３図ａはインクの
突起形状の変形に要するエネルギーと粘度との関係を示
す線図、第３図ｂは、突起形状の先端の尖がつた部分か
らインク流を引き出すのに要するエネルギーと表面張力
との関係を示す線図、第４図Ａ，ｂはそれぞれインクの
粘度及び表面張力と温度との関係を示す線図、第５図は
総エネルギーと温度との関係を示す線図、第６図は温度
と印字濃度との関係を示す線ｌ図、第７図は本発明の一
実施例を示す要部構成図、第８図は位置検出片の位置と
インクの温度との関係を示す線図てある。 １・・・・・・記録電極、２・・・・・・インク、３・
・・・・・制御電極、４・・・・・・記録紙、５・・・
・・・記録紙の記録表面、６７・・・・・・電圧電源、
７・・・・・・電圧駆動回路、８・・・・・・基台、９
・・・・・・モーター、１０・・・・・・ボールネジ、
１１・・・・・・位置検出片、１２・・・・・・ヘッド
基台、１３・・・・・・位置検出素子、１４・・・・・
・温度検出素子、１５・・・・・・モーター制御回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 磁性インクを保持する単一又は複数の磁性記録電極
   と、前記磁性記録電極に対応して設けた単一又は複数の
   制御電極と、前記磁性記録電極と前記制御電極との間に
   所定の電圧を印加し、前記磁性記録電極に保持された磁
   性インクに静電力を働かせて磁性インクを飛翔させる電
   圧印加手段と、前記磁性記録電極に保持された磁性イン
   クの温度を検出する温度検出手段と、前記磁性記録電極
   と前記制御電極の間に電極間距離を変化させる電極間距
   離制御手段とを設け、前記温度検出手段によつて検出し
   た温度が所定の温度よりも高い場合には、前記電極間距
   離制御手段によつて前記磁性記録電極と前記制御電極と
   の間の距離を大きくするように、また温度が低い場合に
   は、前記電極間距離制御手段によつて前記記録電極と前
   記制御電極との間の距離を小さくするように調節するこ
   とを特徴とするインク飛翔記録装置。