JPH0114874B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、記録紙に液状インクにより印字及び
画像印写を行うインク噴射式印刷装置に関するも
のである。

従来のインク噴射式印刷装置において、記録さ
れる文字及び画像の濃淡を表現する一方法とし
て、噴射されるインク粒の粒径を制御し、記録紙
上で大きな粒のところは濃く、小さな粒のところ
は淡く表現される方式がとられている。静電現象
を利用したインク噴射装置ではノズルに印加され
る電圧を制御し、圧電現象を利用したインク噴射
装置では圧電素子に印加される電気パルスの振幅
あるいは波形を変えることによりインク粒径を制
御しているが、いずれの方法も濃淡の変化幅が小
さいという欠点があつた。

本発明は、インク噴射式印刷装置のヘツドに複
数個のノズルと電気的な多重極電界を用い、記録
される文字及び画像の濃淡の変化幅を拡くできる
インク噴射式印刷装置を得ることを目的としてい
る。

本発明を図面に基づいて説明する。実施例１を
第１図及び第２図に示す。第１図は３個のノズル
と電気的な多重極電界を得るために四重極電極を
用いた場合である。ノズル１，２，３にはそれぞ
れ高電圧９，１０，１１が印加されており、それ
ぞれのノズルから噴射されたインク粒は１枚の加
速電極４の小孔７を通り抜け、第２図のように２
次曲線形の断面をもつ四重極電極５を通り記録紙
６に到達する。上記のように構成されたヘツドに
おいて濃淡表現は基本的には複数個のノズルから
同時あるいはタイミングをずらせて発射されるイ
ンク粒の個数によつて決定される。ノズルから発
射されるインク粒はノズルに印加されている電圧
と同極性に帯電されている。ノズル１，２，３か
ら発射されたインク粒は加速電極４の小孔７付近
で合体する。ノズル１からのみインク粒が発射さ
れた場合の粒径を最小とし、インク噴射ノズルが
増え発射されるインク粒の数が増加するに従い合
体してできるインク粒径は大きくなる。実施例１
の場合３つのノズルからインク粒を発射し３つの
インク粒が合体してできるインク粒径が最大とな
る。

インク粒は合体後、合体する前の個々のインク
粒の運動方向のベクトルの合成方向に進もうとす
るが、四重極電界中に入るとインク粒が帯電して
いるため第２図のように交流電源２によりある周
波数で刻々と変化している電界の作用を受けイン
ク粒は四重極電極１５の中心軸に向けて押し出さ
れる力を受けインク粒の軌道は修正され、四重極
電極１５の中心軸上を飛行し記録紙に到達しドツ
ト８を形成する。

合体粒子数の違いにより生ずる四重極電極通過
後のインク粒の飛行速度の相違をなくすために、
電気信号により個々のノズルに印加している電圧
９，１０，１１を変化させる。複数個のインク粒
が合体した場合合成されるインク粒の速度は速く
なるので個々のノズルに印加する電圧を低くし、
単一ノズルからインク粒を発射する場合は印加す
る電圧を高くしてインク粒の速度を速くすること
によりインク粒の飛行速度を調整し、四重極電極
通過後はインク粒径にかかわらずインク粒は同一
速度で飛行する。

加速電極４の小孔７付近でインク粒を合体させ
るために幾何学的にノズル１，２，３の位置を調
整するとともに、ノズルに印加する電圧のタイミ
ングをずらせ、速い速度で飛行するインク粒は遅
く発射される。

実施例２を第３図に示す。ノズル１５，１６，
１７から発射されたインク粒の合体後の速度を一
定にするために、幾何学的にノズルの位置を調整
するとともに、それぞれのノズルの加速電極１
８，１９，２０と電源２８，２９，３０を設けて
いる。

実施例１，２は静電現象を利用したインク噴射
装置のヘツドに関するものであるが、圧電現象を
利用したインク噴射装置のヘツドでは、インク粒
を帯電させるために第４図のようにインク室３２
内にインク帯電用電極３５をもうけ発射されるイ
ンク粒に帯電させる。

以上述べたように本発明によれば、帯電され噴
射されたインクの飛行経路となるべき中心軸に対
し点対称にしかも正極と負極とが隣り合わせに交
互に且つ正極同士、負極同士が対向して配置され
た複数の電極とを備え、該電極はそれぞれ断面が
二次曲線形状を成す曲面を前記中心軸に向け前記
インクの飛行方向を長手方向とした半円筒形状を
有し、更に電極は交流電源に接続されて正極と負
極とが交互に入れ替わるとともに正極から負極の
方向に電界を生じて前記インクを前記隣接する電
極に移動させながら前記中心軸上に引き寄せるよ
うに設けられている。従つて、隣接する電極間に
発生する電気力線は、断面が二次曲線形状の曲面
から垂直に出て隣接する同様の曲面に垂直にはい
るため、中心軸にインク粒を強く押し込むような
効果的な電界作用を生じる。そのため、複数のノ
ズルが駆動された時は、ノズルから噴射されたイ
ンク粒が電極間のどの位置に噴射されても中心軸
に引き寄せられ確実に同一点で合体して大きなイ
ンク粒となつて記録媒体上に付着し、単一のノズ
ルが駆動された時は小さなインク粒が電界の作用
で電極間の中心軸上を飛行して位置ずれなく記録
媒体上に付着する。従つて、中間調を確実に表現
できしかもドツトずれのない精度の良い文字・画
像の濃淡表現を実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示した図である。第
２図は四重極電極内の電気力線の様子を示した図
で、→−は電極の極性が＋，−の場合で、→−は
電極の極性が（＋），（−）の場合である。第３図
は本発明の他の実施例を示した図である。第４図
はヘツドに圧電素子３４を用いインク室３２内に
インク帯電用電極３５をもうけた実施例の図であ
る。 １，２，３，１５，１６，１６，１７……ノズ
ル、４，１８，１９，２０……加速電極、５……
四重極電極、６……記録紙、７，２１，２２，２
３……小孔、８……６…ドツト、９，１０，１
１，２８，２９，３０……可変高圧電源、３１…
…固定高圧電源、３４……圧電素子、１２……交
流電源、３６，３７……電極、３２……インク
室、３３，３８……リード線、３５……インク帯
電用電極。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 異なる方向から記録媒体方向の同一点に向け
   てインクを噴射するように配置された複数のノズ
   ルを有するインク噴射式印刷装置において、 前記複数のノズルに選択的に電圧を印加する手
   段と、 前記噴射されるインクを帯電する手段と、 前記帯電されたインクが前記ノズルから噴射さ
   れ前記記録媒体に到達する途中に前記インクの飛
   行経路となるべき中心軸に対し点対称にしかも正
   極と負極とが隣り合わせに交互に且つ正極同士、
   負極同士が対向して配置された複数の電極とを備
   え、該電極はそれぞれ断面が二次曲線形状を成す
   曲面を前記中心軸に向け前記インクの飛行方向を
   長手方向とした半円筒形状を有し、更に電極は交
   流電源に接続されて正極と負極とが交互に入れ替
   わるとともに正極から負極の方向に電界を生じて
   前記インクを前記隣接する電極に移動させながら
   前記中心軸上に引き寄せるように設けられている
   ことを特徴とするインク噴射式印刷装置。