JPS6319350B2 - - Google Patents

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JPS6319350B2
JPS6319350B2 JP6287681A JP6287681A JPS6319350B2 JP S6319350 B2 JPS6319350 B2 JP S6319350B2 JP 6287681 A JP6287681 A JP 6287681A JP 6287681 A JP6287681 A JP 6287681A JP S6319350 B2 JPS6319350 B2 JP S6319350B2
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JP
Japan
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ink
air
porous material
air outlet
discharge port
Prior art date
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Expired
Application number
JP6287681A
Other languages
Japanese (ja)
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JPS57176173A (en
Inventor
Masayoshi Miura
Hiroyuki Naito
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP6287681A priority Critical patent/JPS57176173A/en
Priority to US06/359,352 priority patent/US4403228A/en
Priority to EP82301440A priority patent/EP0061327B1/en
Priority to DE8282301440T priority patent/DE3267647D1/en
Publication of JPS57176173A publication Critical patent/JPS57176173A/en
Publication of JPS6319350B2 publication Critical patent/JPS6319350B2/ja
Granted legal-status Critical Current

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    • 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
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • B41J2002/061Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/02Air-assisted ejection

Landscapes

  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は空気流により生じる圧力勾配を利用し
た新しいインクジエツト記録装置に関するもので
ある。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a new inkjet recording device that utilizes a pressure gradient created by an air flow.

第1図は、同一出願人による先行出願記載の新
しい方式によるインクジエツト記録ヘツドを示
す。以下、第1図に従い先行出願の簡単な説明を
行う。ノズル板2には空気吐出口1が穿孔されて
おり、該ノズル板2と平行して壁3が配置されて
おり、かつ壁3には空気吐出口1に対向してイン
ク吐出口4が穿孔されている。ノズル板2と壁3
により生じる空気層7には周辺から空気流が送ら
れ、空気吐出口1より流出している。この空気流
の流れの方向は、空気吐出口1の近傍で急激に変
化しているため、インク吐出口4より空気吐出口
1に至る空間には、急激な圧力勾配の変化が生じ
ている。
FIG. 1 shows a new type of inkjet recording head described in an earlier application by the same applicant. A brief explanation of the prior application will be given below with reference to FIG. The nozzle plate 2 has an air outlet 1 perforated therein, a wall 3 is arranged parallel to the nozzle plate 2, and an ink outlet 4 is perforated in the wall 3 opposite to the air outlet 1. has been done. Nozzle plate 2 and wall 3
An air flow is sent from the surrounding area to the air layer 7 created by this, and it flows out from the air discharge port 1. Since the direction of the air flow changes rapidly near the air outlet 1, a rapid change in pressure gradient occurs in the space from the ink outlet 4 to the air outlet 1.

一方、インク吐出口4内のインクには、一定圧
力が印加されており、インクジエツト記録ヘツド
の非駆動時には、インク吐出口4近傍の空気圧力
と、インク吐出口4内のインク圧力がほぼ等しく
インク吐出口4に生じるインクのメニスカスが静
止して保たれるように調整されている。
On the other hand, a constant pressure is applied to the ink inside the ink ejection port 4, and when the inkjet recording head is not driven, the air pressure near the ink ejection port 4 and the ink pressure inside the ink ejection port 4 are approximately equal. Adjustment is made so that the meniscus of ink generated at the ejection port 4 is kept stationary.

信号源5はノズル板2とインク吐出口4内のイ
ンクとの間に電位差が生じるように、ノズル板2
および、インク吐出口4に連通したインク供給管
6に連結している。信号源5により、ノズル板2
とインク吐出口4内のインクに電位差が生じる
と、この電位差による電界により、インク吐出口
4に生じるメニスカスが、空気吐出口1の方向に
引き伸ばされる。インク吐出口4から空気吐出口
1に至る空間には、急激な圧力勾配の変化が生じ
ており、かつこの変化の程度は空気吐出口1に近
い程大であるため、前記インク吐出口4に生じる
インクのメニスカスは、一定長さ以上引き伸ばさ
れるとこの圧力勾配の変化によつて引きちぎら
れ、空気吐出口1よりインク液滴となつて飛翔す
る。
The signal source 5 connects the nozzle plate 2 so that a potential difference is generated between the nozzle plate 2 and the ink inside the ink ejection port 4.
It is also connected to an ink supply pipe 6 that communicates with the ink discharge port 4 . The signal source 5 causes the nozzle plate 2 to
When a potential difference occurs between the ink in the ink discharge port 4 and the ink discharge port 4, the meniscus generated in the ink discharge port 4 is stretched in the direction of the air discharge port 1 due to the electric field caused by this potential difference. A rapid change in pressure gradient occurs in the space from the ink discharge port 4 to the air discharge port 1, and the degree of this change is greater as the distance to the air discharge port 1 increases. When the resulting ink meniscus is stretched beyond a certain length, it is torn off by this change in pressure gradient and flies out of the air discharge port 1 as ink droplets.

以上の説明のごとく、本出願人による先行出願
に係るヘツドは、静電力によつてインク吐出口4
に生じるインクのメニスカスの形状を変化させ、
空気流により生じる急激な圧力勾配の変化によつ
てインク液滴を吐出させるものである。
As explained above, the head according to the earlier application by the present applicant uses electrostatic force to
By changing the shape of the ink meniscus that occurs in
Ink droplets are ejected by a sudden change in pressure gradient caused by an air flow.

第2図は、第1図で示されたインクジエツト記
録ヘツドを複数のインク吐出口を有する、いわゆ
るマルチノズルヘツドとした例で、同図aは正面
図、bは断面側面図である。
FIG. 2 shows an example in which the inkjet recording head shown in FIG. 1 is made into a so-called multi-nozzle head having a plurality of ink ejection ports, and FIG. 2A is a front view and FIG. 2B is a sectional side view.

インク室8は複数のインク吐出口9に連通する
と共にインク溜りに通じる少なくとも1つのイン
ク供給管10に連通している。また空気供給管1
1より流入される空気流は空気室12において均
一化され、空気層13を介して、インク吐出口9
に各々対向した空気吐出口14より噴出されてお
り、インク吐出口9を急激な圧力勾配の変化が生
じている空間に配置されている。ノズル板18に
は空気吐出口14が設けられ、その周辺には、そ
れぞれ独立して電極15が設けられており、各々
独立した信号源16に電気的に連結されている。
信号源16は、一方ではインク吐出口9内のイン
クと電気的に連結されており、前記電極15とイ
ンク吐出口9内のインクとの間に、各々独立して
電位差が印加される構造になつている。17はボ
デイである。
The ink chamber 8 communicates with a plurality of ink discharge ports 9 and at least one ink supply pipe 10 leading to an ink reservoir. Also, air supply pipe 1
The airflow flowing in from the ink discharge port 9 is made uniform in the air chamber 12 and passes through the air layer 13.
The ink is ejected from air ejection ports 14 facing each other, and the ink ejection ports 9 are arranged in a space where a rapid change in pressure gradient occurs. The nozzle plate 18 is provided with an air discharge port 14, around which electrodes 15 are provided independently, each electrically connected to an independent signal source 16.
The signal source 16 is electrically connected to the ink in the ink ejection port 9 on the one hand, and has a structure in which a potential difference is independently applied between the electrode 15 and the ink in the ink ejection port 9. It's summery. 17 is the body.

第2図に示されたようなマルチノズルヘツドで
は、インク吐出口9および空気吐出口14の加工
及び組立工程において、高い寸法精度と熟練度が
要求される。特に第2図の構造では、インク吐出
口9が数μm〜数10μmを小さな値であるため、
加工自体が困難を伴ない、さらに、空気吐出口1
4との穴合せ精度をあげるためには、寸法精度に
加え、非常に高い熟練度が要求される。
In a multi-nozzle head as shown in FIG. 2, high dimensional accuracy and skill are required in the machining and assembly process of the ink discharge port 9 and the air discharge port 14. In particular, in the structure shown in FIG. 2, since the ink ejection port 9 has a small value of several μm to several tens of μm,
The processing itself is difficult, and the air outlet 1
In order to improve the accuracy of hole alignment with 4, a very high level of skill is required in addition to dimensional accuracy.

本発明は、このような欠点を解消し、簡単な構
造で、かつ安定した特性のインクジエツト記録装
置を提供するものである。
The present invention eliminates these drawbacks and provides an inkjet recording device with a simple structure and stable characteristics.

以下本発明の一実施例を詳細に説明する。 An embodiment of the present invention will be described in detail below.

第3図は、本発明の一実施例を示す。第3図の
実施例は、第2図のインク吐出口9の部分が多孔
質体19に置き換えられた点において、第2図と
異なる。第3図の構成では、インク吐出口が必要
ではなく、多孔質体19内に浸み込んだインクが
静電力によつて引き出され、空気吐出口14より
飛翔する構造となつている。この飛翔原理を第4
図によりさらに詳細に述べる。
FIG. 3 shows an embodiment of the invention. The embodiment shown in FIG. 3 differs from that shown in FIG. 2 in that the ink discharge port 9 in FIG. 2 is replaced with a porous body 19. In the configuration shown in FIG. 3, an ink discharge port is not necessary, and the ink that has permeated into the porous body 19 is drawn out by electrostatic force and is ejected from the air discharge port 14. The fourth principle of flight is
This will be explained in more detail with the help of figures.

第4図は、第3図のインクジエツト記録装置の
多孔質体19及び空気吐出口14の部分を拡大図
示したもので、同図aは正面図、bはaのA−B
線断面側面図である。多孔質体19と空気吐出口
14を有するノズル板18は均一な間隔を保ち、
対向して設置され空気層13が形成されている。
空気室12に送り込まれた空気流は、前記空気層
13を通つて空気吐出口14より流出する。一
方、インク室8内及び多孔質体19に含まれたイ
ンクには、空気流によつて空気層13に生じる空
気圧力とほぼ等しい圧力が印加されており、多孔
質体19内にインクが保たれるように調整されて
いる。空気層13に生じる空気圧力は、ノズル板
18、空気吐出口14、空気層13、および空気
流速等によつて異なるが、一般に、空気吐出口1
4近傍でやゝ低く、他の部分でやゝ高くなる。そ
れに対して、インク室8および多孔質体19内の
インクの圧力は一定であるので、多孔質体19表
面では、空気吐出口14近傍で少し盛り上り、他
の部分で少し引き込まれた形のインク液面21が
生じる。電極15とインク室8および多孔質体1
9内のインクに電位差が生じると、電極15に最
も近いインク液面21の盛り上り部分に電気力線
が集中し、このインク液面21の盛り上り部分の
インクが引き伸ばされ、液滴となり空気吐出口1
4より飛翔する。
FIG. 4 is an enlarged view of the porous body 19 and air discharge port 14 of the inkjet recording device shown in FIG.
It is a line cross-sectional side view. The porous body 19 and the nozzle plate 18 having the air outlet 14 maintain uniform intervals,
They are placed facing each other to form an air layer 13.
The air flow sent into the air chamber 12 passes through the air layer 13 and flows out from the air outlet 14. On the other hand, a pressure approximately equal to the air pressure generated in the air layer 13 by the air flow is applied to the ink contained in the ink chamber 8 and the porous body 19, and the ink is retained within the porous body 19. It is adjusted to hang. The air pressure generated in the air layer 13 varies depending on the nozzle plate 18, the air outlet 14, the air layer 13, the air flow rate, etc., but generally, the air pressure generated in the air outlet 1
It is slightly lower in the vicinity of 4, and slightly higher in other parts. On the other hand, since the pressure of the ink in the ink chamber 8 and the porous body 19 is constant, the surface of the porous body 19 has a slight bulge near the air outlet 14 and a slight retraction in other parts. An ink level 21 is created. Electrode 15, ink chamber 8 and porous body 1
When a potential difference is generated in the ink in the ink 9, electric lines of force concentrate on the raised part of the ink liquid surface 21 closest to the electrode 15, and the ink in the raised part of the ink liquid surface 21 is stretched and becomes a droplet, which is released into the air. Discharge port 1
Fly from 4.

第5図は、本発明の他の実施例を示す。 FIG. 5 shows another embodiment of the invention.

第5図の実施例は、多孔質体19に電極22が
付加された点において、第4図と異なる。電極2
2は、各空気吐出口14に対応して設けられてお
り、かつ前記インク液面21の盛り上り部分に近
い個所に位置されている。第5図の構成では、電
極15と電極22の間に電位差が設けられるた
め、電気力線の集中が良好に行なわれ、インク液
面21の盛り上り状態等の影響が少なく、安定し
た特性のインクジエツト記録装置が得られる。
The embodiment shown in FIG. 5 differs from that shown in FIG. 4 in that an electrode 22 is added to the porous body 19. Electrode 2
No. 2 is provided corresponding to each air discharge port 14, and is located near the swollen portion of the ink liquid surface 21. In the configuration shown in FIG. 5, since a potential difference is provided between the electrode 15 and the electrode 22, the electric lines of force are well concentrated, and the influence of the swelling state of the ink liquid level 21 is small, resulting in stable characteristics. An inkjet recording device is obtained.

なお、多光質体19としては、微小な気孔より
なりさらに気孔率が高く、インクが容易に気孔内
に満たされかつ、表面張力によつて保つ力が強い
程良い。また多孔質体19は、複数ノズルの集ま
つたものでも良い。
Note that the multiphoton material 19 is preferably made of minute pores, has a high porosity, can easily fill the pores with ink, and has a strong surface tension retention force. Further, the porous body 19 may be a collection of a plurality of nozzles.

以上の実施例による説明のごとく、本発明によ
ればインク吐出口を多孔質な物質で置き換えるこ
とによつて、非常に簡単な構造で、かつ製作上困
難の少ないインクジエツトヘツドが実現できるも
のである。
As explained in the above embodiments, according to the present invention, by replacing the ink ejection opening with a porous material, an ink jet head with a very simple structure and less difficulty in manufacturing can be realized. be.

特に、本出願人による先行出願のような、電界
を利用した、マルチノズルヘツドにおいては、そ
の効果が大である。
This effect is particularly great in a multi-nozzle head that utilizes an electric field, as in the earlier application filed by the present applicant.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は本出願人による先行出願におけるイン
クジエツト記録装置の構成を示す断面図、第2図
aは同正面図、同bは同断面図、第3図a,bは
それぞれ本発明の一実施例におけるインクジエツ
ト記録装置の構成を示す正面図および断面側面
図、第4図a,bはそれぞれ第3図の要部拡大正
面図および断面図、第5図は本発明の他の実施例
におけるインクジエツト記録装置の構成を示す断
面側面図である。 1,14……空気吐出口、2,18……ノズル
板、3……壁、4,9……インク吐出口、5,1
6……信号源、6,10……インク供給管、7,
13……空気層、8……インク室、11……空気
供給管、12……空気室、15,22……電極、
17……ボデイ、19……多孔質体、21……イ
ンク液面。
FIG. 1 is a sectional view showing the configuration of an inkjet recording device in a previous application filed by the present applicant, FIG. 2 a is a front view of the same, FIG. 2 b is a sectional view of the same, and FIGS. FIGS. 4a and 4b are respectively an enlarged front view and a sectional view of the main parts of FIG. 3, and FIG. 5 is an inkjet in another embodiment of the present invention. FIG. 1 is a cross-sectional side view showing the configuration of a recording device. 1,14...Air discharge port, 2,18...Nozzle plate, 3...Wall, 4,9...Ink discharge port, 5,1
6... Signal source, 6, 10... Ink supply pipe, 7,
13... Air layer, 8... Ink chamber, 11... Air supply pipe, 12... Air chamber, 15, 22... Electrode,
17...Body, 19...Porous body, 21...Ink liquid level.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1 液状インクが満された多孔性物質に対向して
空気吐出口を設置し、多孔性物質と空気吐出口の
間隙部分において急激な曲りを生じさせながら空
気吐出口より空気流を送出させ、多孔性物質から
空気吐出口に至る方向に空気の圧力の減少するよ
うな圧力勾配の変化する空間を形成する第1の手
段と、空気吐出口の周辺部に設けられた電極と多
孔性物質に満たされた液状インクとの間に信号に
応じて選択的に電位差を生じさせる第2の手段を
有し、第2の手段の電位差による誘引力により多
孔性物質内のインクを引き伸ばし、前記第1の手
段により、圧力勾配の変化する空間に生じる空気
流の加速力を作用させ、多孔性物質内のインクを
空気吐出口を経て外方に吐出させることを特徴と
するインクジエツト記録装置。 2 多孔性物質内に、空気吐出口に対向した位置
に電極を有することを特徴とする特許請求の範囲
第1項記載のインクジエツト記録装置。
[Scope of Claims] 1. An air outlet is installed facing a porous material filled with liquid ink, and air is discharged from the air outlet while creating a sharp bend in the gap between the porous material and the air outlet. a first means for sending out a flow and forming a space in which the pressure gradient changes such that the pressure of the air decreases in the direction from the porous material to the air outlet; and an electrode provided around the air outlet; and the liquid ink filled in the porous material, the ink in the porous material is Inkjet recording characterized in that the ink in the porous material is ejected outward through an air ejection port by applying an accelerating force of an air flow generated in a space where the pressure gradient changes by the first means. Device. 2. The inkjet recording device according to claim 1, further comprising an electrode within the porous material at a position opposite to the air discharge port.
JP6287681A 1981-03-19 1981-04-24 Ink jet recorder Granted JPS57176173A (en)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
JP6287681A JPS57176173A (en) 1981-04-24 1981-04-24 Ink jet recorder
US06/359,352 US4403228A (en) 1981-03-19 1982-03-18 Ink jet printing head having a plurality of nozzles
EP82301440A EP0061327B1 (en) 1981-03-19 1982-03-19 Ink jet printing head having a plurality of nozzles
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Applications Claiming Priority (1)

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JP6287681A JPS57176173A (en) 1981-04-24 1981-04-24 Ink jet recorder

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPS57176173A JPS57176173A (en) 1982-10-29
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IL106803A (en) 1993-08-25 1998-02-08 Scitex Corp Ltd Ink jet print head

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JPS57176173A (en) 1982-10-29

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