KR20000029341A

KR20000029341A - 프린터 장치

Info

Publication number: KR20000029341A
Application number: KR1019990046767A
Authority: KR
Inventors: 리챈; 시노하라히데끼; 후지와라시게따까; 이마제끼슈지; 요네꾸라세이지; 나가에요시하루
Original assignee: 가나이 쓰토무; 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼
Priority date: 1998-10-27
Filing date: 1999-10-27
Publication date: 2000-05-25
Also published as: US6328426B1; EP0997282A2; EP0997282A3; CA2287665A1; JP2000127410A

Abstract

고속으로 고정밀·고계조 기록을 할 수 있는 프린터 장치를 제공한다.

토출 전극의 선단에 응집 영역(220)의 전계를 인가하면 토출 전극의 선단으로부터 구형의 안료 응집체(1)가 비상한다. 이 경우, 잉크 토출 주기는 비교적 길지만 토출 전극(11a)의 선단으로부터 여분의 대전 안료 입자가 비상하지 않기 때문에, 미세한 화소를 기록 매체 상에 형성할 수 있다. 토출 전극의 선단에 응축 영역(222)의 전계를 인가하면 토출 전극의 선단으로부터 반구형 또는 두께 쉘(shell)형의 안료 응집체(190)가 비상한다. 이 경우, 반구형 또는 두께 쉘형의 안료 응집체(190)와 함께, 대전 안료 입자를 포함하는 잉크 용매도 비상하기 때문에, 점착 영역(220)보다도 고농도의 화소를 고속으로 기록할 수 있다. 이러한 농축 영역(222)은 빽빽한 기록에 적합하다.

Description

프린터 장치{PRINTER DEVICE}

본 발명은 대전 안료 입자를 포함하는 잉크를 전계로 비상시키는 프린터 장치에 관한 것이다.

잉크 액적을 분무함으로써 기록 매체 상에 화소를 형성하는 잉크젯 기록 장치의 잉크 토출 방식으로서, (1) 가열 소자로 잉크를 가열할 때 생기는 기포의 압력으로 잉크를 노즐로부터 토출시키는 전기·열변환 방식, (2) 전계에 의해 분극시킨 절연 잉크 용매 또는 도전성 잉크 용매를 정전기로 당기는 정전 방식이 알려져 있다. 전기·열변환 방식의 잉크젯 기록 장치로서는 특공소 56-9429호 공보 기재의 잉크젯 기록 장치가 알려져 있으며, 정전 방식의 잉크젯 기록 장치로서는 특개소 56-4467호 공보 기재의 잉크젯 기록 장치, 특개평 8-174815호 공보 기재의 잉크젯 기록 장치가 알려져 있다.

그런데, 상기 전기·열변환 방식의 잉트 제트 기록 장치는 잉크 토출량이 인가 전압에 의존하지 않기 때문에 계조 기록에는 부적합하다. 또한, 개개의 노즐에 각각 가열 소자 등을 설치할 필요가 있기 때문에, 노즐의 고밀도화가 곤란하다. 또한, 해상도를 올리기 위해서 노즐 구멍 직경을 작게 하면 잉크의 고화 등에 의한 눈막힘 잉크의 토출 안정성이 저하하는 경우가 있다.

한편, 상기 정전 방식의 잉크젯 기록 장치는 노즐의 선단 부근의 전계의 변화에 잉크 토출량이 민감하게 반응하기 때문에, 잉크 토출량이 자주 불안정해진다. 또한, 도전성 잉크를 이용하는 경우에는 노즐로부터의 잉크 토출 주파수를 제한하여 비상 중의 잉크 액적 간의 서로 작용을 회피할 필요가 있기 때문에 기록 속도가 저하한다.

그래서, 본 발명은 잉크의 토출 안정성에 우수하고 더구나 고속으로 고정밀·고계조 기록을 할 수 있는 프린터 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명은,

대전 안료 입자를 포함하는 잉크가 공급되는 슬릿 내에 설치된 복수의 토출 전극과, 상기 복수의 토출 전극에 대향하는 대향 전극 간에 전계를 형성하고, 상기 복수의 토출 전극의 선단으로부터 각각 상기 대향 전극으로 향하여 잉크 액적을 비상시키는 프린터 장치에 있어서,

상기 잉크에 포함되고 있는 대전 안료 입자를 상기 각 토출 전극의 선단부에서 응집시키고, 상기 대전 안료 입자의 응집체를 50체적% 이상 포함하는 잉크 액적을 비상시키는 것을 특징으로 하는 프린터 장치를 제공한다.

또한, 본 발명에 따른 프린터 장치는, (1) 인쇄 도트의 직경이 약 1㎛ ∼ 10㎛일 것, (2) 각 토출 전극과 대향 전극 간에 펄스 전계를 인가하는 펄스 전계 인가 수단을 구비하고, 더욱 그 펄스 전계 인가 수단이, 펄스 전압 및 펄스폭을 변화시킴으로써 인쇄 도트 직경을 변화시키는 제어 수단을 구비할 것, (3) 각 토출 전극의 양측에 각각, 잉크의 흐름을 가이드하는 구획 부재를 설치하고, 그 구획 부재의 선단(상기 잉크 액적이 유출하는 선단)이 조여져 있을 것, (4) 각 토출 전극의 선단에 전계가 집중하도록 각 토출 전극의 선단이 삼각형으로 조여져 있으며, 그 선단각이 90도 이하, 바람직하게는 30도 ∼ 70도일 것의 4가지 조건 중 적어도 1개의 조건을 만족함으로써, 상기 잉크에 포함되어 있는 대전 안료 입자를 상기 토출 전극의 선단부에서 응집시켜서 상기 대전 안료 입자의 응집체를 포함하는 잉크 액적을 비상시킨다.

상기 잉크는, (1) 상기 대전 안료로서 단위 질량당의 전하량 10 ∼ 200mC/g 또한 입자 반경 0.1 ∼ 5㎛의 전하 안료를 2 ∼ 10vol% 함유할 것, (2) 단위 질량당 전하량 또는 입자 지름이 서로 다른 대전 안료 입자를 적어도 2종류 함유할 것, 중 적어도 하나의 조건을 만족할 것이 요구되고 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 프린터 장치의 개략 구성도.

도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기록 헤드의 사시도.

도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기록 헤드 및 잉크 순환계의 단면도.

도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기록 헤드의 토출 전극 선단부의 부분도.

도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기록 헤드의 토출 전극에 인가되는 전압 파형도.

도 6의 (a)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 대향 전극의 개략 구성이며, 도 6의 (b)는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기록 헤드의 전극 배치도.

도 7은 도 7a는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 기록 헤드의 토출 전극에 인가되는 안료 파형도이고, 도 7b는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 대향 전극에 인가되는 전압 파형도.

도 8은 기록 헤드부를 간략화한 모델도.

도 9는 도 8의 토출 전극의 선단 부근의 2차원 전계 해석도.

도 10은 도 8의 토출 전극의 선단 부근의 확대도.

도 11은 잉크 액면 부근에서 성장한 구형 대전 안료 입자가 받는 힘을 설명하기 위한 도면.

도 12는 도 8의 토출 전극의 선단의 전계과, 구형 안료 응집체의 반경과의 관계를 나타낸 도면.

도 13은 도 8의 토출 전극의 선단 부근의 확대도.

도 14는 구형 안료 응집체가 받는 힘과 그 반경과의 관계를 나타낸 도면.

도 15는 구형 안료 응집체의 비상 과정을 나타낸 도면.

도 16은 도 8의 토출 전극의 선단의 전계과, 구형 안료 응집체의 탈출 반경과의 관계를 나타낸 도면.

도 17은 구형 안료 응집체의 비상 개시점인 제1 임계치 전계를 설명하기 위한 도면.

도 18은 구형 안료 응집체의 주기적 비상 과정을 나타낸 도면.

도 19는 구형 안료 응집체의 주기적 비상 과정을 나타낸 도면.

도 20은 도 8의 토출 전극의 선단 부근의 확대도.

도 21은 반구형 안료 응집체의 비상 개시점인 제2 임계치 전계를 설명하기 위한 도면.

도 22는 반구형 안료 응집체의 비상 과정을 나타낸 도면.

도 23은 반구형 안료 응집체의 주기적 비상 과정을 나타낸 도면.

도 24는 토출 전극의 선단의 전계를 안료 응집체의 비상 형태에 의해 분류한 도면.

도 25는 단위 질량당 대전 안료 입자의 전하와, 제1 임계치 전계와의 관계를 나타낸 도면.

도 26은 잉크 유로 내에서의 대전 안료 입자의 운동을 설명하기 위한 모델도.

도 27은 잉크 유로 내에서의 대전 안료 입자의 운동을 설명하기 위한 모델도.

도 28은 잉크 유로 내에서의 대전 안료 입자의 운동을 설명하기 위한 모델도.

도 29는 펄스폭 1.0㎳로 인쇄한 인쇄 도트의 확대도.

도 30은 펄스 전압 18V로 인쇄한 인쇄 도트의 확대도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

1 : 안료 응집체

1a : 대전 안료 입자

10 : 대향 전극

11 : 기록 헤드

11a : 토출 전극

12 : 잉크 탱크

13 : 펄스 전압 발생 장치

14a, 14b : 펌프

15a, 15b : 파이프

20a : 잉크 공급부

20b : 잉크 회수부

21 : 잉크 유로

22 : 슬릿형 잉크 토출구

23 : 구획벽

60 : 보조 전극

61 : 대향 전극

100 : 잉크 매체

이하, 첨부한 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 일 실시 형태에 대하여 설명한다.

우선, 본 실시예에 따른 잉크 비상 원리에 대하여 설명한다. 단지, 여기에서는 설명의 편의상, 대전 안료 입자를 포함하는 잉크가 비축된 오리피스 내에 토출 전극(11a)이 1개만 배치된 간략화 모델(도 8 참조)을 이용하는 것으로 한다.

개요는 도 24에 도시한 바와 같이, 프린터 장치의 토출 전극의 선단으로부터 잉크 액적을 비상시킬 수 있는 전계 영역에는 잉크 액적의 비상 형태가 다른 3개의 영역이 존재하는 것이며 그 상세는 이하와 같다.

펄스 전압 발생 장치(13)로부터의 펄스 전압이 토출 전극(11a)에 인가되면, 도 9에 도시한 바와 같이 토출 전극(11a)측으로부터 대향 전극(10) 측으로 향하는 전계가 발생한다. 여기에서는 선단의 예리한 토출 전극(11a)을 이용하고 있기 때문에, 그 선단 부근에 가장 강한 전계가 발생하고 있다. 이러한 전계가 발생하면, 도 10에 도시한 바와 같이, 잉크 용매 중 개개의 대전 안료 입자(1a)는 각각, 이 전계로부터 미치게 되는 힘 f_E에 의해서 잉크 액면으로 향하여 이동한다. 이에 따라, 잉크 액면 부근의 안료 농도가 농축된다. 그리고, 도 11에 도시한 바와 같이 잉크 액면 부근에 복수의 대전 안료 입자(1a)가 전극의 반대측으로 밀려가서 응집하기 시작한다. 그리고, 잉크 액면 부근에 안료 응집체(1)가 구형으로 성장하기 시작하면, 개개의 대전 안료 입자(1a)에는 각각, 이 안료 응집체(1)로부터의 정전 반발력 f_con이 작용하기 시작한다. 즉, 개개의 대전 안료 입자(1a)에는 각각 안료 응집체(1)로부터의 정전 반발력 f_con과, 펄스 전압에 의한 전계 E에서부터의 힘 f_E와의 합력 f_total이 작용한다. 따라서, 대전 안료 입자 간의 정전 반발력이 서로의 응집력을 넘지 않는 범위 내에서는 안료 응집체(1)로 향한 합력 f_total이 작용하는 대전 안료 입자[1a ; 토출 전극(11a)의 선단과 안료 응집체(1)의 중심을 연결하는 직선 상에 있는 대전 안료 입자(1a)]에 전계로부터 미치게 되는 힘 f_E가 안료 응집체(1)로부터의 정전 반발력 f_con을 상회하면(f_E≥f_con), 안료 응집체(1a)는 안료 응집체(1)에 성장한다. 이에 의해, 이하와 같이 하여 잉크 액면 부근에 형성되는 구형의 안료 응집체(1)의 반경 R_con을 산출할 수 있다.

안료 응집체(1)의 형상을 완전한 구라고 가정하면, n개의 대전 안료 입자(1a)에 의해서 형성되는 구형의 안료 응집체(1)의 체적과, 대전 안료 입자 1개당 체적 간에는 다음 수학식 1에서 나타내는 관계가 있다.

여기에서, α는 안료 응집체(1)의 체적에 대한 n개의 대전 안료 입자(1a)의 체적의 비율(충전율)이다(이하의 수학식에서 동일). 일정 용적 내에 임의 형상의 물건을 채워 넣은 경우의 충전율은 50% ∼ 90%이기 때문에, 본 실시예에 따른 잉크 비상 원리에 의해서 토출 전극으로부터 비상하는 잉크 액적의 충전율도 50% ∼ 90%가 된다. 예를 들면 면심입방 결정 구조(FCC)의 경우의 충전율 α는 74%이다.

또한, n개의 대전 안료 입자(1a)에 의해서 형성되고 있는 안료 응집체(1)의 전하에 의해서, 이 안료 응집체(1)의 중심으로부터 거리 S의 위치에 생기는 전계 E_con은 다음 수학식 2에 의해서 나타낸다.

여기에서, π는 원주율이며 ε는 잉크 용매의 유전체이고, q는 다음 수학식 3에 의해 나타내는 대전 안료 입자 1개당 대전량이다(이하의 수학식에서 동일).

여기에서, Q는 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당 전하량이며, ρ는 대전 안료 입자(1a)의 밀도이고, r은 대전 안료 입자(1a)의 반경이다(이하의 수학식에서 동일).

그리고, 안료 응집체(1)가 성장하기 위해서는, 그 안료 응집체(1)에 대전 안료 입자(1a)가 접촉할 때, 펄스 전압에 의한 전계 E로부터 대전 안료 입자(1a)가 받는 힘 f_E가 안료 응집체(1)와 대전 안료 입자(1a) 간에 활동하는 정전 반발력 f_con이상으로 되어 있어야만 한다. 즉, 안료 응집체(1)의 성장 개시 조건은 안료 응집체(1)에 대전 안료 입자(1a)가 접촉할 때 다음 수학식 4를 만족하는 것으로 한다.

여기에서, 접촉 상태에서의 대전 안료 입자(1a)와 안료 응집체(1)와의 거리 S가 안료 응집체(1)의 반경 R_con과 동일하다고 생각되면, 수학식 1, 2, 3 및 4로부터 안료 응집체(1)의 반경 R_con을 나타내는 수학식 5를 도출할 수 있다.

이 수학식 5를 참조하면, 잉크 액면 부근에 형성되는 안료 응집체(1)의 반경 R_con이 펄스 전압에 의해서 발생하는 전계 E에 비례하는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 수학식 3의 파라메터 ε, Q, ρ, α에 이하의 대표적 데이타를 대입하여, 그에 따라서 얻어진 R_con과 E와의 관계를 그래프화(도 12)하면, 이것은 시각적으로도 확인할 수 있다.

Q : 10(μC/g) 및 40(μC/g)

ρ : 1.4(g/㎤)

α : 0.7

1/(4·π·ε) : 8.98774×10⁹(C^-2·N·㎡)

그런데, n개의 대전 안료 입자(1a)로부터 형성된 안료 응집체(1)는 도 13에 도시한 바와 같이, 펄스 전압에 의한 전계 E로부터 정전 반발력 F_E를 받는 한편으로, 잉크 용매(100)로부터 구속력 F_esc를 받고 있다. 펄스 전압에 의한 전계 E로부터의 정전 반발력 F_E는 안료 응집체(1)의 반경 R의 삼차 함수(7)로 나타내며, 잉크 용매(100)로부터의 구속력 F_esc는 안료 응집체(1)의 반경 R의 일차 함수(6)로 나타낸다. 또, 각각의 그래프를 도 14에 도시해둔다.

여기에서, E는 펄스 전압에 의해서 안료 응집체(1)의 중심에 생기는 전계이고, ν는 잉크 용매의 표면 장력이다(이하의 수학식에서 동일).

정전 반발력 F_E와 구속력 F_esc가 균형이 잡히면, 안료 응집체(1)는 잉크 액면(100a)에서부터 약간 돌출한 상태로 안정된다. 이 때의 응집 응집체(1)의 반경은 도 14에 도시한 R_esc로, 수학식 6 및 수학식 7로부터 다음 수학식 8과 같이 도출된다.

또한 안료 응집체(1)가 성장하고, 정전 반발력 F_E가 구속력 F_esc를 상회하면, 도 15에 도시한 바와 같이, 안료 응집체(1)는 잉크 액면(100a)으로부터 탈출한다. 즉, 안료 응집체(1)는 수학식 8에 의해 나타내는 반경 R_esc(이하, 이것을 탈출 반경 R_esc라고 한다) 이상으로 성장하면 잉크 용매(100)에서부터 비상한다. 이 수학식 8을 참조하면, 안료 응집체(1)의 탈출 반경 R_esc가 펄스 전압에 의해서 발생하는 전계 E의 평방근√E에 반비례하는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 수학식 8의 파라메터 ν, α, Q, ρ에 이하의 대표적 데이타를 대입하고, 그에 의해서 얻어진 R_esc와 E와의 관계를 그래프화(도 16)하면 이것을 시각적으로도 확인할 수 있다.

ν : 20dyn/㎝

α : 0.7

Q : 10(μC/g) 및 40(μC/g)

ρ : 1.4(g/㎤)

이상의 결과에서부터, 토출 전극(11a)의 선단으로부터 안료 응집체(1)를 비상시키기 위해서는 토출 전극(11a)의 선단 부근에 소정 강도를 넘는 전계를 인가해야만 하는 것을 알 수 있다. 즉, 도 12 및 도 16에 도시한 특성 중 단위 질량당의 전하량 40μC/g의 대전 안료 입자(1a)에 대한 것을 1개의 그래프에 통합하면, 도 17에 도시한 바와 같이, 토출 전극(11a)의 선단 부근에 적어도 전계 E_c(이하, 제1 임계치 전계 E라고 한다)가 인가되면 안료 응집체(1)의 반경 R_con이 탈출 반경 R_esc를 넘어서, 토출 전극(11a)의 선단으로부터 안료 응집체(1)가 비상하기 시작하는 것을 알 수 있다. 이 제1 임계치 전계 E_c는 수학식 5 및 8에서 R_con=R_esc로 놓음으로써 수학식 9와 같이 도출된다.

그리고, 토출 전극(11a)의 선단에 제1 임계치 전계 E_c를 계속하여 인가하면, 도 18에 도시한 바와 같이, 토출 전극(11a)의 선단으로부터 안료 응집체(1)가 적당한 주기 (c) ∼ (f)로 반복 비상한다. 또, 도 18에 도시한 현상은 후술하는 점착 영역(도 24의 220)의 하부에 생긴다.

토출 전극(11a)의 선단의 전계를 더욱 강화하면, 대전 안료 입자(1a)의 응집력 및 응집 속도가 높아짐과 함께, 안료 응집체(1)의 탈출 반경 R_esc가 작아지기 때문에, 도 19에 도시한 바와 같이, 보다 소직경인 안료 응집체(1)가 보다 단주기(c) ∼ (e)에 반복 비상하게 된다. 또, 도 19에 도시한 현상은 후술하는 점착 영역(도 24의 220)의 상부에 생긴다.

그리고, 토출 전극(11a)의 선단의 전계가 제1 임계치 전계 E_c의 약 1.5배를 넘으면 대전 안료 입자(1a)의 응집력 및 응집 속도가 꽤 커지며, 도 11에 도시한 구형의 안료 응집체(1)와 함께, 도 20에 도시한 바와 같은 토출 전극(11a)측에 계속해서 반구형 혹은 두께 쉘형의 안료 응집체(190)가 성장하기 시작한다. 이러한 반구형 또는 두께 쉘형의 안료 응집체(190)를 토출 전극(11a)의 선단으로부터 비상시키기 위한 최소 전계(이하, 제2 임계치 전계 E_c라고 부른다)는 안료 응집체(190)의 형상을 반구라고 가정하면, 제1 임계치 전계 E_c와 마찬가지의 계산 순서에 따라서 도출할 수 있다. 예를 들면, 도 17의 그래프를 작성하기 위해서 이용한 파라메터치(ν : 20dyn/㎝, α : 0.7, Q : μC/g, ρ : 1.4g/㎤)와 동일한 파라메터치를 이용하여, 안료 응집체(190)의 반경 R'_esc및 탈출 반경 R'_con을 전계 E로 나타낸 수학식을 각각 산출하면, 도 21에 도시한 바와 같이, 이들 2개의 수학식이 나타내는 그래프의 교점으로서 제2 임계치 전계 E_c ^''를 도출할 수 있다. 또, 도 21에서 반구의 안료 응집체(190)의 반경 R'_esc및 탈출 반경 R'_esc의 그래프가 구의 안료 응집체(1)의 반경 R_esc및 탈출 반경 R_con의 그래프(도 17)보다도 우측 상측에 시프트하고 있는 것은 반구의 체적의 안료 응집체(190)가 이것과 동일 직경의 구의 안료 응집체의 체적의 1/2밖에 되지 않기 때문이다.

그리고, 토출 전극(11a)의 선단의 전계가 이 제2 임계치 전계 E_c'보다도 더욱 강해지면, 도 23에 도시한 바와 같이 반구형 또는 두께 쉘형의 안료 응집체(190)만이 단주기로 반복 성장·비상하게 된다. 또, 도 23에 도시한 현상은 후술하는 점착·농축 공존 영역(도 24의 221)으로 하부에 생긴다.

그런데, 도 20에 도시한 반구형 혹은 두께 쉘형의 응집 안료체(190)가 비상하면, 도 22에 도시한 바와 같이 응집 안료체(190)가 배면측에서 잉크 용매(100)를 빨아들이기 위해서, 잉크 액면 부근에서 농축된 잉크 용매(100)가 응집 안료체(190)의 배면측에 실형으로 끌려서 비상한다. 또, 도 22에 도시한 현상은 후술한 점착·농축 공존 영역(도 24의 221)의 상부에 생긴다.

도 11에 도시한 구형의 안료 응집체(1)는 그 배면측이 구형이기 때문에 잉크 용매를 빨아들이기 어렵고, 이러한 예사 현상(trial phenomenon)을 일으키지 않는다. 따라서, 토출 전극(11a)의 선단에 제2 임계치 전계 E_c이상의 전계를 인가하면 보다 큰 화소를 기록 매체 상에 기록할 수 있다. 또한, 기록 매체 상에 잉크 용매(100)도 부착하고, 그 표면 장력에 의해서 안료의 쓰레기가 끼는 것이 방지되기 때문에, 보다 고정밀한 기록을 할 수 있다. 또, 이와 같이 잉크 용매(100)가 절단되지 않고 연속적으로 비상하는 것은 잉크 용매(100)를 절단하고자 하는 표면 장력 ν에 의한 압력 P가 잉크 용매(100) 내부에 포함되고 있는 대전 안료 입자(1a) 간의 정전 반발력에 의해서 상쇄되기 때문이다. 잉크 용매(100)의 표면 장력 ν에 의한 압력 P는 다음 수학식 10에 의해 나타낸다.

여기에서, r₁은 잉크 용매(100)의 단부면의 반경이다.

이상 설명한 잉크 비상 원리를 통합하면 이하와 같다.

토출 전극(11a)의 선단으로부터 잉크 액적을 비상시킬 수 있는 전계 영역은 도 4에 도시한 바와 같이, 이하의 3개로 크게 구별할 수 있다.

1개는 제1 임계치 전계 E_c로부터 제2 비상 전계 E_c까지의 점착 영역(220)으로, 이 전계 영역 내에서는 잉크 액적으로서, 도 11에 도시한 구형의 안료 응집체(1)만이 비상한다. 또한, 잉크 토출 주기는 비교적 길지만, 토출 전극(11a)의 선단으로부터 여분의 대전 안료 입자가 비상하지 않기 때문에, 미세한 화소를 기록 매체 상에 형성할 수 있다. 이러한 점착 영역(220)은 고정밀 기록에 적합하다.

나머지 2개는 제2 비상 전계 E_c이상의 전계 영역에 속해 있다. 그 중 1개는 도 20에 도시한 반구형 또는 두께 쉘형의 안료 응집체(190)만이 비상하는 농축 영역(222)이며, 다른 하나는 점착 영역(220)으로부터 농축 영역(222)에 천이하기까지의 점착·농축 공존 영역(221)이다. 농축 영역(222)으로는 토출 전극(11a)의 선단으로부터, 반구형 또는 두께 쉘형의 안료 응집체(190)와 함께, 대전 안료 입자를 포함하는 잉크 용매도 비상하기 때문에, 점착 영역(220)보다도 큰 화소를 고속으로 기록할 수 있다. 이러한 농축 영역(222)은 밀집 기록에 적합하다.

그래서, 본 실시예에서는 여기에서 도시한 3개의 전계 영역 중 2개, 즉, 점착 영역(220) 및 농축 영역(222)을 이용하므로써, 프린터 장치에 3종류의 기록 모드[점착 영역(220)을 이용하는 점착 모드, 농축 영역(222)을 이용하는 농축 모드]를 갖게 하는 것으로 하였다. 이하, 그 프린터 장치의 전체 구성에 대하여 설명한다. 단지, 여기에서는 설명의 편의상, 라인형의 모노크롬 프린터를 예로 든다.

본 프린터 장치의 케이싱 내부에는 도 1에 도시한 바와 같이, 저유전체 재료(아크릴 수지, 세라믹스 등)로 형성된 라인형 기록 헤드(11), 기록 헤드(11)의 잉크 토출구에 대향하도록 배치된 금속 또는 고유전체 제조의 대향 전극(10), 비도전성의 잉크 매체에 대전 안료 입자를 분산시킨 잉크를 비축해두기 위한 잉크 탱크(12), 잉크 탱크(12)와 기록 헤드(11) 간에 잉크를 순환시키는 잉크 순환계, 기록 화상의 1화소를 형성하는 잉크 액적을 밀기 위한 팔스 전압을 각 토출 전극(11a)에 각각 인가하는 펄스 전압 발생 장치(13), 화상 데이타에 따라서 펄스 전압 발생 장치(13)를 제어하는 구동 회로(도시되지 않음), 기록 헤드(11)와 대향 전극(10) 간에 설치된 간극에 기록 매체 A를 통과시키는 기록 매체 반송 기구(도시되지 않음), 장치 전체를 제어하는 컨트롤러(도시되지 않음) 등이 수용되고 있다.

그런데, 잉크 순환계는 기록 헤드(11)과 잉크 탱크(12) 간을 연결하는 2개의 파이프(15a, 15b), 컨트롤러의 제어에 의해서 구동되는 2대의 펌프(14a, 14b)에 의해서 구성되고 있다. 그리고, 기록 헤드(11)에 잉크를 공급하기 위한 잉크 공급계와, 기록 헤드(11)로부터 잉크를 회수하기 위한 잉크 회수계로 나누어져 있다. 잉크 공급계에서는 잉크 탱크(12) 내로부터 잉크가 펌프(14a)로 빨아 올려지며, 그것이 파이프(15a)를 통하여 기록 헤드(11)의 잉크 공급부(도 2 및 도 3의 20a)로 압송된다. 한편, 잉크 회수계에서는 기록 헤드(11)의 잉크 회수부(도 2 및 도 3의 20b)로부터 잉크가 펌프(15b)로 흡인되며, 그것이 파이프(15b)를 통하여 잉크 탱크(12)로 강제적으로 회수된다.

그리고, 기록 헤드(11)에는 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이 잉크 공급계의 파이프(15a)로부터 보내진 잉크를 라인폭으로 넓어지는 잉크 공급부(20a), 잉크 공급부(20a)로부터의 잉크를 산과 같은 형상에 유도하는 잉크 유로(21), 잉크 유로(21)와 잉크 회수계의 파이프(15b)를 연결하는 잉크 회수부(20b), 잉크 유로(21)의 정상부를 대향 전극(10)측에 개방하는 적당한 폭(약 0.2㎜)의 슬릿형 잉크 토출구(22), 소정의 피치(약 0.2㎜)로 잉크 토출구(22) 내에 배열된 복수의 토출 전극(11a), 각 토출 전극(11a)의 양측 및 상면에 각각 배치된 저유전체 제조(예를 들면, 세라믹 제조)의 구획벽(23)이 설치되고 있다. 각 토출 전극(11a)은 각각 동, 니켈 등의 금속으로 형성되며, 그 표면에는 습윤성이 좋은 안료 부착 방지용 저유전체막(예를 들면, 폴리이미드막)이 형성되고 있다. 또한, 각 토출 전극(11a)의 선단은 삼각형으로 성형되어 있으며 각각이 적당한 길이(70㎛ ∼ 80㎛)만큼 잉크 토출구(22)로부터 대향 전극(10)측으로 향하여 돌출하고 있다.

그리고, 구동 회로가 컨트롤러의 제어에 따라서 2종류의 제어 신호(제1 제어 신호, 제2 제어 신호) 중 어느 하나를 화상 데이타에 포함되고 있는 계조 데이타에 따른 시간만큼 펄스 전압 발생 회로(13)에 부여하면, 펄스 전압 발생 회로(13)는 그 제어 신호의 종류에 따른 펄스톱의 펄스 V_p를 바이어스 전압 V_b에 실은 고전압 신호 즉, 도 5의 (a)에 도시한 바와 같은 농축 영역의 전계를 발생시키는 최소 전위 V"를 넘는 펄스톱의 펄스 V_p가 태운 고전압 신호 또는 도 5의 (b)에 도시한 바와 같은 점착 영역의 전계를 발생시키는 최소 전위 V를 넘는 펄스톱의 펄스 V_p가 실어진 고전압 신호를 토출 전극(11a)에 인가한다. 또, 펄스 전압 발생 회로(13)는 서로 다른 전위를 발생하는 2개의 펄스 전원, 구동 회로로부터의 제어 신호에 따라서 2개의 전위를 스위칭하는 스위칭 회로, 스위칭 회로에 바이어스 전압 V_b를 인가하는 바이어스 전원 등으로 구성되고 있으며, 구동 회로로부터 펄스 전압 발생 회로(13)에 제1 제어 신호가 입력된 경우에는 그 입력 중 스위칭 회로가 제1 펄스 전원으로부터의 전위를 바이어스 전압 V_b에 중첩하여 출력하고, 구동 회로로부터 펄스 전압 발생 회로(13)에 제2 제어 신호가 입력된 경우에는 그 입력 중 스위칭 회로가 제2 펄스 전원으로부터의 전위를 바이어스 전압 V_b에 중첩하여 출력하도록 되어 있다.

그리고, 컨트롤러는 화상 데이타가 전송되면 잉크 순환계의 2대의 펌프(14a, 14b)를 구동한다. 이에 따라, 잉크 공급부(20a)로부터 잉크가 압송됨과 함께 잉크 회수부(20b)가 마이너스가 되며, 도 4에 도시한 바와 같이, 잉크 유로를 흐르고 있는 잉크가 각 구획벽(23)의 간극을 모세관 현상으로 기어 올라가서, 각 토출 전극(11a)의 선단에까지 누설된다. 이 때 각 토출 전극(11a)의 선단 부근의 잉크 액면에는 마이너스가 걸려 있기 때문에, 각 토출 전극(11a)의 선단에는 각각 잉크 메니스커스가 형성된다. 또한, 컨트롤러는 기록 매체 반송 기구를 제어함으로써 소정의 방향으로기록 매체 A를 보냄과 함께, 구동 회로를 제어함으로써 토출 전극(11a) 간에 전술한 2종류의 고전압 신호 중 어느 하나를 인가한다. 이에 따라, 점착 모드 또는 농축 모드 중 어느 하나의 모드로 화상 기록이 행해진다.

또, 도 1에 도시한 구성은 본 실시예에 따른 잉크 비상 원리를 이용하는 프린터 장치로서의 필요 최소한의 것이다. 따라서, 다른 구성을 더욱 부가하여도 상관없다. 예를 들면, 도 6의 (b)에 도시한 바와 같이 각 토출 전극(11a)의 양측에 각각 보조 전극(60)을 설치하고, 각 토출 전극(11a) 간의 전기적 상호 작용을 상쇄하는 것과 같은 고저 전위를 이들의 보조 전극(60)에 걸치도록 하면, 서로 인접하는 토출 전극(11a)에 동시에 고전압 신호가 인가된 경우, 화소 농도를 높게 하기 위해서 펄스톱 전위를 높게 한 경우 등의 문제점(예를 들면, 잉크 액적을 비상시키면 안되는 다른 토출 전극(11a)의 선단으로부터도 잉크 액적이 비상하게 되는 등)을 회피할 수 있다. 이러한 보조 전극(60)은 각 토출 전극(11a)의 양측에 설치된 구획벽(23)을 적층체로 하고 그 중간층으로서 배치할 수 있다.

또한, 도 1에서는 1매의 대향 전극(10)을 어스에 접속하고 있는 것뿐이지만 도 6의 (a)에 도시한 바와 같이, 금속 또는 고유전체 제조의 대향 전극(61)을 각 토출 전극(11a) 마다 각각 설치하며, 대향 전극(61)의 전위와 토출 전극(11a)의 전위를 동기제어하도록 하면 잉크 액적의 비상을 촉진할 수 있다. 또한, 도 7에 도시한 바와 같이, 각 대향 전극(61)에 인가해야 할 펄스 전압의 펄스폭을 비상 중의 잉크 액적이 기록 매체 상에 도달하기까지의 시간을 가미하여 정하면 잉크 액적의 분산을 방지할 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 서로 펄스톱 전위가 다른 2종류의 펄스를 바이어스 전압에 중첩시키고 있지만, 펄스톱 전위를 보다 미세하게 제어하도록 하면, 보다 고계조인 기록을 실현할 수 있다. 또한 펄스폭 변조를 행하면 보다 고계조인 기록을 실현할 수 있는 것은 물론이다.

마지막으로, 본 실시예에 따른 프린터 장치로의 사용에 알맞은 잉크에 대하여 설명한다.

전술한 제1 임계치 전계 E_c는 잉크 액면 부근에서 구형 안료 응집체(1) 및 반구형 안료 응집체(190)를 탈출 반경까지 성장시키기 위한 필요 최소한의 전계이기 때문에, 이 정도의 전계를 토출 전극(11a)의 선단에 인가한 것만으로는 도 18에 도시한 바와 같이 안료 응집체(1)가 탈출 반경까지 성장하는 시간이 길고, 토출 전극(11a)의 선단으로부터의 잉크 토출 주기가 10초 이상이 되며, 충분한 기록 속도를 얻을 수 없다. 충분한 기록 속도를 얻기 위해서는 토출 전극(11a)의 선단의 전계를 제1 임계치 전계 E_c보다도 더욱 강화하고(제1 임계치 전계 E_c의 1.2배 ∼ 1.5배 정도), 대전 안료 입자(10a)의 응집력 및 응집 속도를 높임으로써, 도 19에 도시한 바와 같이 토출 전극 (11a)의 선단으로부터의 안료 응집체(1)의 비상 빈도를 증가시킬 필요가 있다. 그런데, 토출 전극(11a)의 선단의 전계를 강하게 하기 위해서는 비싼 파워 반도체 등이 필요해지기 때문에, 토출 전극(11a)의 선단의 전계에는 비용면으로부터의 상한이 있다. 이와 같이 한정된 범위의 전계로 충분한 기록 속도를 얻기 위해서는 가능한 한 제1 임계치 전계 E_c를 억제하면 좋다.

그래서, 수학식 9를 검토하면 제1 임계치 전계 E_c가 잉크 용매의 표면 장력 ν의 삼승근³√ν에 비례하는 것, 즉 잉크 용매의 표면 장력 ν를 억제하면 그에 따라서 제1 임계치 전계 E_c가 억제되는 것을 알 수 있다. 이것에서부터, 잉크 용매의 표면 장력ν를 저하시키는 계면 활성제의 첨가가 제1 임계치 전계 E_c의 억제에 유효한 것을 도출할 수 있다. 예를 들면, 물질적으로는 잉크 매체에 적합하다고 취급되는 유기 용매의 표면 장력은 불소계 계면 활성제의 첨가에 의해 13 ∼ 14dyn/㎝까지 억제된다. 또한, 환경적인 면에서부터 잉크 매체로의 사용이 요구되는 물(단지, 본 실시예의 경우에는 비도전성을 확보하기 위한 순수한 물)의 표면 장력은 25℃에서 72.5dyn/㎝이지만, 비이온성 계면 활성제의 첨가에 의해 20dyn/㎝까지 억제된다. 또, 계면 활성제의 첨가는 잉크가 적당한 점도를 확보하는 데에서도 유용하다.

또한, 수학식 9를 검토하면, 제1 임계치 전계 E_c는 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당의 전하량 Q의 삼승근인³√Q에 비례하는 것 즉 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당의 전하량 Q를 억제하면 그에 따라 제1 임계치 전계 E_c가 억제되는 것을 알 수 있다. 예를 들면, 수학식 9의 파라메터 수학식 ν, α, ρ에 전술한 대표적 데이타를 대입하고, 그에 의해 얻어진 Q와 E_c와의 관계를 그래프화(도 25)하면, 이것은 시각적으로 확인할 수 있다. 충분한 기록 속도를 얻기 위해서는 토출 전극(11a)의 선단에 제1 임계치 전계 E_c의 1.2배 ∼ 1.5배 정도의 전계를 인가할 필요가 있는 것을 고려하면, 토출 전극(11a)의 선단이 최적 형상(삼각추 형상)인 경우에 파워 반도체를 사용하지 않고서 해결되는 것은, 도 25에서 제1 임계치 전계 E_c가 약 20MV/m 이하인 경우 즉, 잉크 중의 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당 전하량 Q가 200μC/g 이하인 경우이다. 이것을 넘으면, 토출 전극(11a)에 최저라고 하여도 6㎸ ∼ 12㎸ 정도의 전위의 인가가 필요해지며, 파워 반도체를 사용하지 않을 수 없게 된다. 따라서, 저비용으로 충분한 기록 속도를 얻기 위해서는 잉크 중의 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당 전하량 Q를 약 200μC/g 이하로 할 필요가 있다. 그러나, 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당 전하량을 지나치게 억제하면, 대전 안료 입자(1a) 서로의 정전 반발력이 지나치게 작으며, (1) 잉크 탱크나 잉크 유로 등으로 대전 안료 입자(1a)가 응집하여, 일정 농도의 잉크가 순환하지 않게 된다, (2) 잉크 유로 등으로 눈 막힘이 일어나고 잉크 토출 안정성이 저하한다, (3) 대전 안료 입자(1a)의 응답 속도가 저하하고, 기록 속도가 저하하는 등의 문제점이 생긴다. 특히 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당 전하량 Q가 10μC/g 보다도 작아지면 이러한 문제점이 생기기 쉬워진다. 그래서, 저비용으로 충분한 기록 속도의 확보 및 상기 문제점 (1), (2), (3)의 발생 회피의 양쪽을 달성할 수 있는 범위 즉, 10μC/g 이상 200μC/g 이하의 범위에서 잉크에 분산시키는 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당 전하량 Q를 정할 필요가 있다.

또한, 잉크 중의 대전 안료 입자(1a)의 반경 r이 작아지면 전하 안료 입자 1개당 전하는 작아지며, 대전 안료 입자 서로의 정전 반발력이 작아지기 때문에, 대전 안료 입자(1a)의 단위 질량당의 전하 중 Q가 지나치게 작은 경우와 마찬가지의 문제점 (1), (2), (3)이 생기는 경우가 있다. 특히 대전 안료 입자(1a)의 반경 r이 0.1㎛보다도 작아지면, 그와 같은 문제점이 생길 가능성이 높아진다. 그 반대로 대전 안료 입자(1a)의 반경 r이 지나치게 크면, 잉크 용매로부터 받는 저항이 커지며, 잉크 용매 중에서의 대전 안료 입자(1a)의 이동 속도가 저하하기 때문에, 기록 속도가 저하한다. 특히 대전 안료 입자(1a)의 반경 r이 5㎛보다도 커지면, 기록 속도의 저하가 현저해진다. 그래서, 기록 속도의 저하 방지 및 상기 문제점 (1), (2), (3)의 발생 회피의 양쪽을 달성할 수 있는 범위, 즉, 0.1㎛ 이상 5㎛ 이하의 범위에서 잉크에 분산시키는 대전 안료 입자(1a)의 반경 r을 정할 필요가 있다.

또, 대전 안료 입자 간의 정전 반발력이 작기 때문에 일어나는 상기 문제점 (1), (2), (3)을 보다 효과적으로 방지하기 위해서는 화소 형성에 기여하는 상기 대전 안료 입자(1a) 외에 잉크 유로 등으로의 대전 안료 입자(1a)의 부착·응집을 방지하는 1종류 또는 2종류 이상의 대전 안료 입자, 예를 들면, 대전 안료 입자(1a)보다도 전하량이 큰 대전 안료 입자, 또는 대전 안료 입자(1a)보다도 입자 지름이 큰 대전 안료 입자를 50vol% 미만 분산시키면 좋다.

또한, 잉크 중의 대전 안료 입자의 비율은 약 2% ∼ 10%인 것이 바람직하다. 여기에서, 잉크 중의 대전 안료 입자의 비율을 10vol% 이하로 하고 있는 것은 잉크 중의 대전 안료 입자의 비율이 이 값을 넘으면 점도가 지나치게 커지고 응답 속도가 느려지기 때문이다. 한편, 잉크 중의 대전 안료 입자의 비율을 약 2vol% 이상으로 한 것은 잉크 중의 대전 안료 입자의 비율을 약 2vol% 이상이라고 하면, 이하에 도시한 바와 같이 약 1 ∼ 10㎑ 정도의 응답 주파수를 실현할 수 있기 때문이다. 도 26에 도시한 바와 같이, 대전 안료 입자(1a)를 비도전성 잉크 용매에 2vol% 미만 분산시킨 잉크가 2매의 전극판(260a, 260b) 간에 봉입된 상태에서 1㎸의 전원(261)의 ON·OFF를 반복하면, 각각의 대전 안료 입자(1a)는 정지한 잉크 용매(100) 중에서 겨우 0.1 ∼ 2㎜/sec 정도로 전기 영동한다. 이 정도의 운동 속도로는 약 1 ∼ 10㎑ 정도의 응답 주파수를 실현할 수는 없다. 그런데, 잉크 중의 대전 안료 입자(1a)의 비율을 약 2vol% 이상으로 한 경우에는 잉크 중에 생긴 안료 농도차에 의해서 잉크 용매(100)에 복수의 소용돌이가 발생하고, 대전 안료 입자(1a)는 이 소용돌이의 흐름을 타서, 약 1 ∼ 10㎑ 정도의 응답 주파수를 실현 가능한 정도로 고속 이동하게 된다. 예를 들면, 단위 질량당 전하량 40μC/g, 밀도 1.4g/㎤, 반경 0.25㎛의 고분자 대전 안료 입자를 유기 용매에 4% 분산시킨 잉크의 경우, 당초 잉크 용매 중에서의 대전 안료 입자(1a)의 분포는 도 27에 도시한 바와 같이 똑같지만 1㎸의 전압이 인가되면 그 전위차를 상쇄하도록 도 28에 도시한 바와 같이 변화한다. 이 변화 과정에서 대전 안료 입자(1a)는 이하와 같이 이동한다. 잉크 용매 중에서의 대전 안료 입자의 분포에는 어느 정도의 변동이 있다. 여기에 강전계가 인가되면, 안료 농도가 크든 작든 외력차에 의해서 잉크 용매에 소용돌이가 발생한다.

또, 본 실시예에 따른 프린터 장치에 사용하는 잉크는 이상 예를 든 조건 모두를 만족하도록 조정되고 있는 것이 바람직하지만, 그 중 적어도 1개를 만족하도록 조정되어 있는 것이어도 상관없다.

또한, 도 2에서 각 구획벽(23)의 선단을 예리한 삼각형으로 함과 함께, 토출 전극(11a)의 양측의 구획벽(23)의 간격을 선단으로 감에 따라서 서서히 조여짐으로써 토출 전극(11a)의 선단에 잉크 액적이 집중하도록 할 수 있다. 이러한 것에 대하여, 20 채널을 얻었다. 또한, 구획벽(23)의 선단을 평탄하게 한 것에 대하여 모두 20 채널을 얻었다. 실제로는 기록 매체의 폭에 따라서, 100 ∼ 수천 채널에도 형성한다. 본 실시예에서는 구획벽(23)으로 형성되는 출구의 슬릿폭은 5㎛ ∼ 30㎛로 바꿀 수 있으며 구획벽(23)의 전폭은 30㎛ ∼ 100㎛로 바꿀 수 있다. 각 토출 전극(11a)의 선단은 삼각형을 구비하고, 그 선단각은 약 60도이다. 또한, 각 토출 전극(11a)은 Cu, Ag, Au 등의 박막(막 두께 약 20㎛)이며, 구획벽(23)은 폴리이미드로 기판은 유리 기판이다. 도 29 및 도 30은 구획벽(23)의 선단부를 삼각형으로 한 프린터 장치에 의해 인쇄한 흑잉크의 인쇄 도트의 확대도이다. 도 29는 펄스폭을 1.0㎳로 한 경우의 인쇄 도트의 확대도이며 도 30은 펄스 전압을 1.8V로 한 경우의 인쇄 도트의 확대도이다. 또, 잉크는 대전량 40μC/g, 안료 입자 지름 약 0.5㎛, 용제 아이솔퍼 G이며 바이어스 전압은 1.0㎳, 대향 전극 간격은 1.0㎜이다.

이들의 도면에 도시한 바와 같이, 펄스 전압 및 펄스폭을 바꿈으로써, 인쇄 도트의 직경을 크게하거나 작게할 수 있다. 또한, 연속해서 전부 빽빽하게 칠하는 인쇄를 할 수도 있다. 특히, 본 실시예에서는 인쇄 도트의 대부분을 3㎛ ∼ 5㎛정도에까지 작게 할 수 있어 매우 선명한 기록 화상을 얻을 수 있었다. 이에 따라, 인쇄 도트는 10㎛ 이하의 미세한 입자의 모임에 의해서 형성되며 보다 선명한 인쇄가 가능해진다.

본 발명에 따르면, 잉크 토출 안정성이 높으며 더구나 고속으로 고정밀·고계조 기록을 할 수 있는 프린터 장치를 실현할 수 있다,

Claims

대전 안료 입자를 포함하는 잉크가 공급되는 슬릿 내에 설치된 복수의 토출 전극과 상기 복수의 토출 전극에 대향하는 대향 전극과의 사이에 전계를 형성하고, 상기 복수의 토출 전극의 선단으로부터 각각 상기 대향 전극을 향하여 잉크 액적을 비상시키는 프린터 장치에 있어서,

상기 잉크에 포함되어 있는 대전 안료 입자를 상기 각 토출 전극의 선단부에서 응집시키고, 상기 대전 안료 입자의 응집체를 50체적% 이상 포함하는 잉크 액적을 비상시키는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.
대전 안료 입자를 포함하는 잉크가 공급되는 슬릿 내에 설치된 복수의 토출 전극과, 상기 복수의 토출 전극에 대향하는 대향 전극과의 사이에 전계를 형성하고, 상기 복수의 토출 전극의 선단으로부터 각각 상기 대향 전극을 향하여 잉크 액적을 비상시키는 프린터 장치에 있어서,

상기 잉크에 포함되어 있는 대전 안료 입자를 상기 각 토출 전극의 선단부에 응집시키고, 상기 대전 안료 입자의 응집체를 포함하는 잉크 액적을 비상시켜서 직경 약 1㎛ ∼ 10㎛의 인쇄 도트를 형성하는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.
대전 안료 입자를 포함하는 잉크가 공급되는 슬릿 내에 설치된 복수의 토출 전극과, 상기 복수의 토출 전극에 대향하는 대향 전극과, 상기 복수의 토출 전극과 상기 대향 전극과의 사이에 펄스 전계를 형성하는 펄스 전계 인가 수단을 구비한 프린터 장치에 있어서,

상기 펄스 전계 인가 수단은 펄스 전압 및 펄스폭을 변화시켜서 인쇄 도트의 직경을 변화시키는 제어 수단을 구비하고,

상기 잉크에 포함되어 있는 대전 안료 입자를 상기 각 토출 전극의 선단부에 응집시키고, 상기 대전 안료 입자의 응집체를 포함하는 잉크 액적을 비상시키는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.
대전 안료 입자를 포함하는 잉크가 공급되는 슬릿 내에 설치된 복수의 토출 전극과 상기 복수의 토출 전극에 대향하는 대향 전극과의 사이에 전계를 형성하고, 상기 복수의 토출 전극의 선단으로부터 각각 상기 대향 전극을 향하여 잉크 액적을 비상시키는 프린터 장치에 있어서,

상기 각 토출 전극의 양측에 각각, 상기 토출 전극의 선단을 향하여 상기 잉크의 흐름을 가이드하는 구획 부재를 구비하고,

상기 잉크에 포함되어 있는 대전 안료 입자를 상기 각 토출 전극의 선단부에 응집시키고, 상기 대전 안료 입자의 응집체를 포함하는 잉크 액적을 비상시키는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.
대전 안료 입자를 포함하는 잉크가 공급되는 슬릿 내에 설치된 복수의 토출 전극과 상기 복수의 토출 전극에 대향하는 대향 전극과의 사이에 전계를 형성하고, 상기 복수의 토출 전극의 선단으로부터 각각 상기 대향 전극을 향하여 잉크 액적을 비상시키는 프린터 장치에 있어서,

상기 각 토출 전극의 선단은 상기 전계가 집중하도록 한정되어 있는 것을 특징으로 하는 프린터 장치.