JP2783205B2 - インクジェットプリンタ装置 - Google Patents

インクジェットプリンタ装置

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JP2783205B2 JP21477195A JP21477195A JP2783205B2 JP 2783205 B2 JP2783205 B2 JP 2783205B2 JP 21477195 A JP21477195 A JP 21477195A JP 21477195 A JP21477195 A JP 21477195A JP 2783205 B2 JP2783205 B2 JP 2783205B2
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、インクジェットプ
リンタ装置に関し、詳しくは、顔料系インク内の色材粒
子を電気泳動現象により制御するようにしたインクジェ
ットプリンタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】図6は、電気泳動現象を利用した従来の
インクジェットプリンタ装置のヘッド部を示す断面図で
ある。図7は、図6における電気泳動電極及び排出電極
に印加される泳動電圧及び排出電圧を示す波形図であ
る。以下、これらの図面に基づき説明する。
【0003】ヘッド部50は、インク吐出口52を有す
るとともに顔料系インク54が満たされているインク室
56と、顔料系インク54中の色材粒子58を電気泳動
現象によりインク吐出口52へ集中させるための電気泳
動電極60と、インク吐出口52へ集中した色材粒子5
8を排出させて記録体62上へ飛翔させる排出電極64
とを備えたものである。電気泳動電極60には所定の泳
動電圧Vaが印加され、排出電極64には所定の排出電
圧Vbが印加される。
【0004】次に、ヘッド部50の動作を説明する。ヘ
ッド部50は、帯電している色材粒子58を含んでいる
顔料系インク54に電場を加えると、色材粒子58が電
場の下で一方向に動くという電気泳動現象を利用してい
る。すなわち、泳動電圧Vaとして図7に示す一定の電
圧V1 (高電圧)を電気泳動電極60に与えることによ
り、顔料系インク54が満たされているインク室56に
電場を加えると、顔料系インク54内の色材粒子58が
インク吐出口52へある速度で移動するため、インク吐
出口52に色材粒子58の集中が起こる。色材粒子58
の集中が起きる時に合わせて、排出電圧Vbとして図7
に示すパルス幅t2 及び電圧V2 のパルス状の高電圧を
排出電極64に加える。すると、多数の色材粒子58を
含む粒子群59が、飛翔して記録体62上に付着する。
続いて、顔料系インク54の補給が行なわれるととも
に、この様な動作が繰り返されて、記録体62上に画像
が形成される。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】これらの動作の中で電
気泳動電極60に電圧V1 を与え続けている間、色材粒
子58はインク吐出口52へ向かって移動し続ける。そ
のため、色材粒子58が粒子群59となってインク吐出
口52から排出されない場合は、色材粒子58の集中が
インク吐出口52付近で過剰になってしまう。その結
果、目詰まりが生じやすくなる等、安定した色材粒子5
8の排出ができなくなるため、画像の品質に悪影響を与
えるという問題点があった。
【0006】
【発明の目的】そこで、本発明の目的は、色材粒子がイ
ンク吐出口から排出されない時間が続く場合でも、色材
粒子を安定して排出でき、これにより画像の品質を向上
できるインクジェットプリンタ装置を提供することにあ
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、インク吐出口
を有するとともに顔料系インクが満たされているインク
室と、前記顔料系インク中の色材粒子を電気泳動現象に
より前記インク吐出口へ集中させる電気泳動電極と、前
記インク吐出口に集中した色材粒子を記録体上へ飛翔さ
せる排出電極と、上位装置から出力された印字情報に基
づき前記電気泳動電極又は前記排出電極に対する印加電
圧を制御する印加電圧制御部とを備えたインクジェット
プリンタ装置を改良したものである。すなわち、本発明
の特徴は、前記排出電極への印加電圧がオフとなってか
らの経過時間を計測するオフ時間計測手段が設けられ、
前記印加電圧制御部は、前記オフ時間計測手段で計測さ
れた前記経過時間に応じて、前記電気泳動電極又は前記
排出電極に対する印加電圧を変化させることにある。
【0008】また、前記印加電圧制御部は、前記オフ時
間計測手段で計測された前記経過時間に応じて、前記電
気泳動電極に対する印加電圧のみを変化させるものでも
よい。この場合の印加電圧制御部は、次の〜の機能
を有するものとしてもよい。 .前記印加電圧制御部は、前記経過時間が一定時間以
上であれば、前記印加電圧を逆極性にする。.前記印
加電圧制御部は、前記経過時間が一定時間以上であれば
前記印加電圧を逆極性にし、さらに一定時間後に当該印
加電圧をオフにする。.前記印加電圧制御部は、前記
経過時間が一定時間以上であれば前記印加電圧を逆極性
にし、さらに一定時間以内に上位装置から色材粒子排出
要求があれば当該印加電圧を元の極性に戻す。.前記
印加電圧制御部は、前記経過時間が一定時間以上であ
り、かつ上位装置から電源断要求があれば、前記印加電
圧を逆極性にする。.前記印加電圧制御部は、前記経
過時間が一定時間以上であり、かつ上位装置から電源断
要求があれば、前記印加電圧を逆極性にし、さらに一定
時間後に当該印加電圧をオフにする。
【0009】
【作用】インク室内には顔料系インクが満たされてお
り、顔料系インクには帯電した色材粒子が散在してい
る。ここで、印加電圧制御部は、泳動電圧を電気泳動電
極に印加することにより、顔料系インク中の色材粒子を
インク吐出口へ移動させる。続いて、排出電極に排出電
圧を印加することにより、多数の色材粒子を含む粒子群
をインク吐出口から飛翔させる。
【0010】オフ時間計測手段は、排出電極への印加電
圧がオフとなってからの経過時間を計測している。この
経過時間が長くなるほど、インク吐出口に集中する色材
粒子が過剰となる。そこで、印加電圧制御部は、オフ時
間計測手段で計測された経過時間に応じて、電気泳動電
極又は排出電極に対する印加電圧を変化させる。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は、本発明に係るインクジェ
ットプリンタ装置の一実施形態を示す構成図である。以
下、この図面に基づき説明する。
【0012】インクジェットプリンタ装置10は、ヘッ
ド部12と、印加電圧制御部14とから構成されてい
る。
【0013】ヘッド部12は、インク吐出口16を有す
るとともに顔料系インク54が満たされているインク室
18と、顔料系インク54中の色材粒子58を電気泳動
現象によりインク吐出口16へ集中させるための電気泳
動電極20と、インク吐出口16へ集中した色材粒子5
8を記録体62上へ飛翔させる排出電極22とを備えて
いる。
【0014】電気泳動電極20は、図示するとおり断面
U字状に形成されている。電気泳動電極20の開口部側
の中央部にインク吐出口16が設けられている。インク
室18は、合成樹脂等の誘電体からなり、インク吐出口
16へ向けてインク室18の断面積が徐々に小さくなる
ように形成されている。排出電極22は、インク吐出口
16に近接してインク室18内に配設されている。
【0015】印加電圧制御部14は、オフ時間計測手段
40,電圧印加回路42,制御回路44等から構成さ
れ、上位装置30から出力された印字情報30aに基づ
き、電気泳動電極20の泳動電圧Va及び排出電極22
の排出電圧Vbを制御するとともに、オフ時間計測手段
40で計測された経過時間Tに応じて泳動電圧Vaを変
化させる。上位装置30はパソコン等であり、印字情報
30aは印字データ及び印字制御信号である。
【0016】電圧印加回路42は、電気泳動電極20又
は排出電極22に直流電圧を印加するトランジスタ等か
ら構成され、制御回路44からの印字信号44aによっ
て泳動電圧Va又は排出電圧Vbを出力する。制御回路
44は、入出力インタフェース,CPU,ROM,RA
M等から構成され、ROM等に記憶されているプログラ
ムに従って所定の制御を行う。本実施形態におけるオフ
時間計測手段40は、制御回路44のROMに記憶され
たプログラムによって実現されており、排出電圧Vbが
オフとなってからの経過時間Tを計測する。排出電圧V
bに関する情報は、印字情報30aや印字信号44aに
含まれている。
【0017】次に、インクジェットプリンタ装置10の
一般的な動作を説明する。
【0018】電気泳動電極20に泳動電圧Vaとして直
流電圧V1 (図7)を印加することにより、インク室1
8に電場を加えると顔料系インク54内の色材粒子58
がインク吐出口16へ移動するため、インク吐出口16
に色材粒子58の集中が起こる。色材粒子58が集中し
ている状態で、上位装置30から印字情報30aが制御
回路44に入力される。制御回路44は、印字情報30
aに基づいて印字信号44aを電圧印加回路42へ出力
する。電圧印加回路42は印字信号44aに応答して、
排出電圧Vbとして直流電圧V2 ,時間t2 (図7)の
矩形波を排出電極22に印加する。排出電極22に排出
電圧Vbが印加されると、インク吐出口16近傍には記
録体62へ向う電界が働く。この電界に基づくクーロン
力により、インク吐出口16近傍の色材粒子58が粒子
群59となって飛翔し記録体62上に付着する。続い
て、顔料系インク54の補給が行なわれ、同様の動作が
繰り返されて記録体62上に画像が形成される。
【0019】図2及び図3は、インクジェットプリンタ
装置10の特徴的な動作の一例を示すフローチャートで
ある。以下、図1乃至図3に基づき説明する。
【0020】前述の動作が繰り返され、画像が形成され
ている間、オフ時間計測手段40は、排出電圧Vb(電
圧V2 、時間t2 )の印加終了後の経過時間Tを常時計
測している(ステップ101,102,103)。制御
回路44は、オフ時間計測手段40で計測された経過時
間Tが一定時間S1 以上になると、泳動電圧反転信号Va
inをオンにして電圧印加回路42へ出力する(ステップ
104,105)。電圧印加回路42は、オンとなった
泳動電圧反転信号Vainに応答して、電気泳動電極20に
逆極性の電圧−V3 を泳動電圧Vaとして印加する。電
気泳動電極20に電圧−V3 が印加されると、インク吐
出口16へ向かって移動していた色材粒子58やインク
吐出口16付近に集中していた色材粒子58は、インク
吐出口16から離れる方向へ移動する。
【0021】図4及び図5は、インクジェットプリンタ
装置10における泳動電圧Va及び排出電圧Vbの一例
を示す波形図である。以下、泳動電極20に逆極性の電
圧−V3 が印加された後の動作を、図1乃至図5に基づ
き説明する。
【0022】まず、図4を中心に説明する。電圧印加回
路42は、オンとなった泳動電圧反転信号Vainに応答し
て電気泳動電極20へ電圧−V3 を印加している(ステ
ップ105)。一定時間S2 内に上位装置30から色材
粒子58の排出要求信号が出力されなければ、制御回路
44は泳動電圧オフ信号Vaoff をオンにして電圧印加回
路42へ出力する(ステップ106,107,10
8)。電圧印加回路42は、オンとなった泳動電圧オフ
信号Vaoff に応答して、電気泳動電極20への泳動電圧
Vaをオフ(0V)にする。このように、インク吐出口
16付近の色材粒子58の濃度が低く保たれた状態で、
インクジェットプリンタ装置10は印字待機状態に移行
することができる。
【0023】続いて、図5を中心に説明する。電圧印加
回路42は、オンとなった泳動電圧反転信号Vainに応答
して、電気泳動電極20へ電圧−V3 を印加している
(ステップ105)。一定時間S2 経過しない間に上位
装置30から色材粒子58の排出要求信号が出力されれ
ば、制御回路44は泳動電圧反転信号Vainをオフにして
電圧印加回路42へ出力する(ステップ106,10
7,109)。電圧印加回路42は、オフとなった泳動
電圧反転信号Vainに応答して、電気泳動電極20へ再び
電圧V1 を印加する。電気泳動電極20に電圧V1 を印
加すると、色材粒子58がインク吐出口16へ移動する
ため、インク吐出口16に色材粒子58の集中が再び起
こる。続いて、電圧V2 、時間t2 のパルス状の排出電
圧Vbを排出電極22に印加すると、インク吐出口16
に集中している色材粒子58が、複数の粒子群59とな
って記録体62上へ向かって飛翔し記録体62上に付着
する。
【0024】また、排出電極22への排出電圧Vb印加
終了後、一定時間S1 経過前に、上位装置30から電源
断要求信号が出力されたとする(ステップ102,10
3,110,111,処理1)。すると、制御回路44
は、泳動電圧反転信号Vainをオンにして、電圧印加回路
42へ出力する(ステップ112)。電圧印加回路42
は、オンとなった泳動電圧反転信号Vainに応答して、電
気泳動電極20へ逆極性の電圧−V3 を一定時間S2
加する。すると、インク吐出口16へ向かって移動して
いた色材粒子58やインク吐出口16付近に集中してい
た色材粒子58は、インク吐出口16から離れる方向へ
移動する。さらに制御回路44は、一定時間S2 経過す
ると、泳動電圧オフ信号Vaoff をオンにして電圧印加回
路42へ出力する(ステップ113,114)。電圧印
加回路42は、オンとなった泳動電圧オフ信号Vaoff に
応答して、電気泳動電極20への泳動電圧Vaをオフに
する。その後、図示しない電源制御回路により実際にイ
ンクジェットプリンタ装置10の電源がオフされる。し
たがって、非動作時にもインク吐出口16付近の色材粒
子58の濃度が低く保たれるため、再び印字を開始する
場合の目詰まり等の不良を防ぐことができる。
【0025】なお、同様の作用・効果を奏するように、
泳動電圧Vaの代わりに、排出電圧Vbを変化させても
よい。
【0026】
【発明の効果】本発明に係るインクジェットプリンタ装
置によれば、排出電極への印加電圧がオフとなってから
の経過時間を計測するオフ時間計測手段を設け、オフ時
間計測手段で計測された経過時間に応じて、電気泳動電
極又は排出電極に対する印加電圧を変化させるようにし
たので、色材粒子がインク吐出口から排出されない時間
が続く場合でも、インク吐出口への色材粒子の過剰な集
中を防ぐことができる。したがって、色材粒子を安定し
て排出できることから、画像の品質を向上できる。
【0027】また、請求項6及び7記載のインクジェッ
トプリンタ装置によれば、装置の電源を切る前に、イン
ク吐出口への色材粒子の過剰な集中を解消するようにし
たので、再起動したときの目詰まり等の不良を防止でき
る。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るインクジェットプリンタ装置の一
実施形態を示す構成図である。
【図2】図1のインクジェットプリンタ装置の特徴的な
動作の一例を示すフローチャートである。
【図3】図1のインクジェットプリンタ装置の特徴的な
動作の一例を示すフローチャートである。
【図4】図1のインクジェットプリンタ装置における泳
動電圧及び排出電圧の一例を示す波形図である。
【図5】図1のインクジェットプリンタ装置における泳
動電圧及び排出電圧の一例を示す波形図である。
【図6】従来のインクジェットプリンタ装置のヘッド部
を示す断面図である。
【図7】図1又は図6のインクジェットプリンタ装置に
おける泳動電圧及び排出電圧の一例を示す波形図であ
る。
【符号の説明】
10 インクジェットプリンタ装置 12 ヘッド部 14 印加電圧制御部 16 インク吐出口 18 インク室 20 電気泳動電極 22 排出電極 40 オフ時間計測手段 54 顔料系インク 58 色材粒子 59 粒子群 62 記録体 Va 泳動電圧 Vb 排出電圧
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末次 淳一 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 島 和男 東京都港区芝五丁目7番1号 日本電気 株式会社内 (56)参考文献 特開 平9−1824(JP,A) 特開 平8−90825(JP,A) 特開 平2−160557(JP,A) 特開 昭56−40563(JP,A) 国際公開93/11866(WO,A) (58)調査した分野(Int.Cl.6,DB名) B41J 2/06 B41J 2/385

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インク吐出口を有するとともに顔料系イ
    ンクが満たされているインク室と、前記顔料系インク中
    の色材粒子を電気泳動現象により前記インク吐出口へ集
    中させる電気泳動電極と、前記インク吐出口に集中した
    色材粒子を記録体上へ飛翔させる排出電極と、上位装置
    から出力された印字情報に基づき前記電気泳動電極又は
    前記排出電極に対する印加電圧を制御する印加電圧制御
    部とを備えたインクジェットプリンタ装置において、 前記排出電極への印加電圧がオフとなってからの経過時
    間を計測するオフ時間計測手段が設けられ、 前記印加電圧制御部は、前記オフ時間計測手段で計測さ
    れた前記経過時間に応じて、前記電気泳動電極又は前記
    排出電極に対する印加電圧を変化させることを特徴とす
    るインクジェットプリンタ装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載のインクジェットプリンタ
    装置において、前記印加電圧制御部は、前記オフ時間計
    測手段で計測された前記経過時間に応じて、前記電気泳
    動電極に対する印加電圧のみを変化させることを特徴と
    するインクジェットプリンタ装置。
  3. 【請求項3】 請求項2記載のインクジェットプリンタ
    装置において、前記印加電圧制御部は、前記経過時間が
    一定時間以上であれば、前記印加電圧を逆極性にするこ
    とを特徴とするインクジェットプリンタ装置。
  4. 【請求項4】 請求項2記載のインクジェットプリンタ
    装置において、前記印加電圧制御部は、前記経過時間が
    一定時間以上であれば前記印加電圧を逆極性にし、さら
    に一定時間後に当該印加電圧をオフにすることを特徴と
    するインクジェットプリンタ装置。
  5. 【請求項5】 請求項2記載のインクジェットプリンタ
    装置において、前記印加電圧制御部は、前記経過時間が
    一定時間以上であれば前記印加電圧を逆極性にし、さら
    に一定時間以内に上位装置から色材粒子排出要求があれ
    ば当該印加電圧を元の極性に戻すことを特徴とするイン
    クジェットプリンタ装置。
  6. 【請求項6】 請求項2記載のインクジェットプリンタ
    装置において、前記印加電圧制御部は、前記経過時間が
    一定時間以上であり、かつ上位装置から電源断要求があ
    れば、前記印加電圧を逆極性にすることを特徴とするイ
    ンクジェットプリンタ装置。
  7. 【請求項7】 請求項2記載のインクジェットプリンタ
    装置において、前記印加電圧制御部は、前記経過時間が
    一定時間以上であり、かつ上位装置から電源断要求があ
    れば、前記印加電圧を逆極性にし、さらに一定時間後に
    当該印加電圧をオフにすることを特徴とするインクジェ
    ットプリンタ装置。
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