JPS63500714A - 連続式インクジェットプリンタ用印刷ヘッド - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 連続式インクジェットプリンタ用印刷ヘッド技術的分野 この発明は、インクジェットフィラメントの点滴分離点に近接して配置された平 面形電極点滴荷電用装置、及び荷電インク点滴を捕獲装置へと偏向させるための 装置を備えた形式の連続式インクジェットプリンタ用印刷ヘッドに関係している 。

プリンタにおいては、導電性インクがオリフィスに押し通されてインクフィラメ ントが形成される。インクはこのフィラメントの端部から点滴が規則的に分離さ れるように一定周波数で振動させられる。点滴分離点の近傍に配置された点滴荷 電電翫は点滴分離の瞬間（（導電性インクフィラメントに電荷を選択的に誘起で るのに使用される、分離する点滴はフィラメントに誘起された電荷を捕え、そし て荷電した点滴は１例えば点滴捕獲器へと静電的に偏向させられる。

連続二進式インクジェットプリンタにおいては、−ｆべての荷電点滴は捕獲軌道 に活って点滴捕獲器へと偏向させられ、且つ非荷電点滴は印刷軌道に浴って紙の ような印刷受容面へと進む。

別形式のインクジェットプリンタにおいては７点滴をそれぞれの印刷軌道に活っ て又は捕獲軌道に泊って偏向されるために種種の量の電荷が点滴上に選択的に置 かれる、従来技術の連続式インクジェットプリンタの印刷ヘッドは一般テ、導電 性インクを圧力下でインクジェットオリフィスに供給するためのタンク、このタ ンクに取り付けられた圧電変換器のようなインクを振動させるための装置、フィ ラメントからインク点滴が分離するときにこれを選択的に荷電させるための荷電 用電極、荷電点滴を偏向させるための装置、及び非印刷点滴を捕獲するための装 置を備えている。

多くの従来技術の連続式インクジェット印刷用印刷ヘッドにおいては、荷電用電 極は、一般に絶縁シート材における顕微鏡的な穴の内側をめっきすることによっ て形成された小さい円筒形導体である。荷電インク点滴を偏向させるために準備 された装置は一般に、空気コンデンサの極板のように配置された一対の偏向Ｎ極 からなっていて、これに一定の偏向電圧が加えられて両極板間に偏向静電界が確 立される。インク点滴は両極板間を進行し、そして荷電点滴はこの電界によって 偏向させられる。

１９７２年４月】１日にジエイ・エイ・ロバートソン（Ｊ。

Ａ、　Ｒｏｂｅｒｔｓｏｎ　）に発行された米国特許第３６５６１７１号に開示 された連続式インクジェット印刷用インクジェット印刷ヘッドにおいては１点滴 荷電用電極は単に板であって点滴分離の近傍においてインクジェットフィラメン トの近（に配置されており、且つインク点滴を偏向させるための装置は簡単化さ れて、インク点滴の経路の一万側に活って配置された導電性の面てなっている。

このようなインクジェット印刷ヘッドの構造は従来技術のインクジェット印刷ヘ ッドより相当に簡単にな・っていた。

偏向装置の動作に関してロバートソンにより提案された理論は、荷電インク点滴 が導電性の面に鏡映電荷を誘起するということであった。荷電点滴は次にその鏡 像に引き付けられ、これにより偏向が生じる。この構成は、以前必要とされた偏 向電極構造物の一半部な除去することによってインクジェット印刷ヘッドの構造 を簡単化し、且つ又インクジェットプリンタ装置における偏向電極を荷電させる ために別個の高電圧電源の必要性をなくするという利点を持っていた。

ｏ　ハート：／ンによって更に注目されたことであるが、偏向装置は荷電用電極 の延長部からなることができ、これによりインクジェット印刷ヘッドの構造が更 に簡単化される。

そのような構成は第３図に示されており、この図でインクジェット印刷ヘッド１ ０は圧力下で導電性インク］４を収容したインクタンク１２を備えている。イン クはオリフィス】６から押し出されてインクフィラメント１８を形６１１する。

インクは図示されていない装置によって振動させられて、インクフィラメント１ ８からインク点滴２０が規則的て分離される。インク点滴２０は荷電用回路２４ から延長形点滴荷電用電極２２に加えられた電圧Ｖｃによって選択的に？ｉｆＴ 電させられる。荷電点滴は点滴捕獲器２６へと偏向させられ、且つ非荷電点滴は 印部り面２８に進む。

この万策は別個の偏向電極の必要性をすべて同時だなくするという利点を持って いるけれども、延長形荷電用電極は偏向した点滴が点滴捕獲器の垂直面に当たる がもじれない領域へと突出している。これは、導電性インク流がその場合荷電用 電極をインク供給源１／Ｉ−接地するか又は多ジェット印刷ヘッドの場合隣り合 った荷電用電極を短絡することがあるので、望ましくない。それゆえ前述の欠点 のない１点滴分離の領域においてインクジェットフィラメントに近接して配置さ れた簡単な平面形点滴荷電用電極を備えた形式の簡単化されたインクジェット印 刷ヘッドを提供することがこの発明の目的である。

発明の開示 この発明の目的は、インクジェット印刷ヘッドから点滴偏向のためのどのような 別個の装置をも除去することによって達成される。発明者は２点滴偏向を生じさ せるためて別個の点滴偏向電極又は延長形点滴荷電用電極を必要とすることなく １点滴と平面形点滴荷電用電極だけとの間のほとんど瞬間的な相互作用によって 荷電点滴の十分な偏向が達成されることを確定した。この発明による連続式イン クジェット印刷ヘッドはそれゆえ２点滴荷電用装置及び点滴偏向装置がインクジ ェットフィラメントの点滴分離点の領域の近くに配置され且つこの領域において のみ延長している平面形電極からなっていることによって特徴マけられている。

この発明を実施する採択された方法によれば１点滴荷電用電極は少なくとも荷電 器板の厚さと同じ長さがあるが、この電極と捕獲器板の面との間の残りの自由距 離より長くはないので、電極とインク供給源との間の接地（又は短絡）が避けら れる、 インク点滴捕＠器は底形されたプラスチック材料でｗｔ成さ第１図はこの発明に よるインクジェット印刷ヘッドの概略図である。

第２図はこの発明による多ジェット式インクジェット印刷ヘッドにおける点滴荷 電用電極構造物の平面図である。

第３図はインク点滴偏向のための延長形点滴荷電用電極を備えた従来技術のイン クジェット印刷ヘッドの概略図である。

第４図はこの発明による非延長形点滴荷電用電極を備えた電極の透視図である。

発明を実施する方法 第１図はこの発明による平面形弁延長式点滴荷電用電極を備えたインクジェット 印刷ヘッド】０を示しており、この図において第３図に示された従来技術の印刷 ヘッドにおける各素子に類似した各素子には類似の番号が付けられている。

印刷ヘッド】０は圧力下で導電性インク１４を収容したインクタンク１２を備え ている。インクはオリフィス１６から押し出されてインクフィラメント１８を形 成する。インクはインクジェットフィラメントが確実知破断されて点滴２０にな るように図示されていない装置によって振動させられる。インク点滴は荷電用回 路２４から非延長式平面形点滴荷電用電極２２に加えられた電圧Ｖｃによって選 択的に荷電させられる。荷電点滴は非延長式平面形点滴荷電用可極２２とのほと んど瞬間的な相互作用によって点滴捕獲器２８の面上へと偏向させられるが。

非荷電点滴は印刷面２８に進む。点滴を捕獲器２６の面上へと偏向させるために 非延長式平面形点滴荷電用電極２２以外の装置は準備されていない。この発明に 使用され得る点滴荷電用電極２２についての好適な範囲の長さは工ないし６点滴 間隔の長この発明を実施する現在採択された方法によれば、インクジェット印刷 −＼ラドは直径３１μｍで中心間間隔８４，６μｍの１行のオリフィスから６４ のインクジェットを発生する。インクジェットは７５．１　ｋｚで同期して刺激 されろ、非延長式平面形点滴荷電用電極は荷電板３０によって支持されている。

平面形弁延長式点滴荷電用電極２２を示した荷電板３０の端面図は≠２図に示さ れている。各電極は５０．８μｍの幅、９６５μｍの長さであって、８４．６μ ｍの中心間間隔で配置されている。

前述のよって発生さル且つ刺激されたインクジェットフィラメントに対しては、 電極のこの長さはほぼ６点滴離隔距離に相当する。実験により判明したことであ るが、１点滴離隔距離という小さい長さの電極を使用して荷電点滴を確実に偏向 させることができる。

第４図は荷電板３０の透視図であって、平面形弁延長式点滴荷電用電極２２及び これを電気的にアドレスてろための電気的導体３２を示している、 第１図（（言及すると、この発明を実施する採択された方法においては１点滴捕 獲器２６は成形プラスチックで形収されていて、これにより製造原価が減少して いる。すべての必要な点滴偏向は平面形弁延長式点滴偏向電極２２によって行わ れるので１点滴捕獲器が導電材料で作られる必赤ヒ点滴偏向のための導電性電極 を含む必要はない。

この発明を実施する採択された方法が連続式二進形インクジェットプリンタ用イ ンクジェット印刷ヘッドに関して説明されてきたけれども、この発明の原理は点 滴が幾つかの印刷軌道に宿って偏向させられる形式のインクジェットプリンタに も適用することができる。

産業上の適用上及び利点 この発明によるインクジェット印刷ヘッドは連続式インクジェット印刷装ｋｌて 有効である。このインクジェット印刷ヘッドは、別個の点滴偏向用装置の必要性 をなくてることによってインクジェット印刷ヘッドの構造を簡単化し、これによ りその製造原価を減少させるので、有利である。このインクジェット印刷ヘッド における点滴捕獲器は導電性である必要又は導電性電極を含む必要がないので、 簡単に成形プラスチックで構成することができる、 ＩＧ　２ ＩＧ　４ 国際調査報告 入ＮＮＥＸ　Ｔｏ　Ｔ！４Ｅ　ＩＮＴＥＲＮＡＴＩＯＮＡＬ　５ＥＡＲＣ！（Ｒ ＥＰＯＲＴ　ＯＮ

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. １．インクジエツトフイラメントの点滴分離点に近接して配置された平面形電極 点滴荷電用装置、及び荷電インク点滴を捕獲器装置へと偏向させるための装置を 備えた形式の連続式インクジエツトプリンタ用印刷ヘツドであつて、点滴荷電用 装置及び点滴偏向装置がインクジエツトフィラメント（１８）の点滴分離点の領 域の近くに配置され且つこの領域においてのみ延長している平面形電極（２２） からなつていることによつて特徴づけられている前記の印刷ヘツド。
2. ２．点滴荷電用電極（２２）が少なくとも荷電板（３０）の厚さと同じ長さであ り、且つこの電極と捕獲器板（２６）の面との間の残りの自由距離より長くなく 、従つて電極（２２）とインク供給源との間の接地（短絡）が避けられるように なつていることによつて特徴づけられている、請求の範囲第１項に記載の印刷ヘ ツド。
3. ３．点滴捕獲器（２６）が成形プラスチツク材料により作られていることによつ て特徴づけられている、請求の範囲第１項及び第２項に記載の印刷ヘツド。