JP2859236B2 - 静電式インクジェット記録装置 - Google Patents

静電式インクジェット記録装置

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Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は静電式インクジェッ
ト記録装置に関し、特にトナーを記録媒体に付着させ記
録を行う静電式インクジェット記録装置のインク循環部
におけるインク撹拌機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、液状インクを記録材として用いた
インクジェット記録装置は、液体の濃度を一様に保つた
め撹拌機構を必要とすることが多い。
【０００３】例えば特開平４−２１６９４０号公報で
は、インク中の顔料を効果的に再分散させるため、イン
ク吐出ヘッドの外壁に超音波アクチュエーターを設置し
ている。この超音波アクチュエーターによりヘッドのイ
ンク室内に超音波を発振させ、インク中の顔料の凝集物
を再分散させている。
【０００４】また、特開昭６０−１１０４５８号公報で
は、インクタンク内の第二の部屋にインクを撹拌する手
段を設けている。これは回転機構を持つ部材で構成され
ていて、部材の回転運動によりインクタンク内に流れを
起こしてインクを撹拌している。
【０００５】また、特開昭６１−２２７０５９号公報で
は、インク槽のインクに揺動を与える揺動手段を設けて
いて、インク噴射ノズルとインク槽の凹凸を用いるか、
またはインク揺動用のポンプ、スクリューまたはバイブ
レーター等を備えることを特徴としている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】この従来のインクジェ
ット記録装置における第１の問題点は、インク撹拌のた
めに特別な機構を設けているということである。その理
由は、インク撹拌動作自体は非常に簡単なもので、沈殿
した色材またはトナーが再び溶媒中に分散するよう溶媒
中にある程度強い流れを起こすだけで良い。そのためだ
けにスクリュー、バイブレーターのような特別な装置を
設けたり、圧電素子のような特殊な材料を用いることは
装置や材料のコストを考慮すると不利となる。
【０００７】第２の問題点は、撹拌装置の信頼性を要
し、メンテナンスの必要性を要するということである。
その理由は、これらの装置は必然的にインクに長時間さ
らされることとなり、その性能を常に保つためには信頼
性を有し、定期的なメンテナンスが必要となることにあ
る。
【０００８】本発明の目的は、常にインク中のトナーが
均一に分散するような信頼性の高い撹拌機構を簡単な構
造で安価に実現し、常にインク中のトナー濃度が一定
で、印字品質が安定した溶媒中のトナーを吐出させる静
電式インクジェット記録装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明の静電式インクジ
ェット記録装置は、帯電したトナーを含んだ絶縁性のイ
ンクで内部が満たされているインク室と、前記インク室
と外部とを連通する吐出孔と、前記吐出孔付近に位置し
パルス電圧をかけることにより周囲の電位を瞬間的に高
め前記トナーを外部に吐出させる吐出電極と、前記イン
ク室中の前記吐出孔と反対側面に位置し前記トナーを電
気泳動現象により前記吐出孔近傍に集中させる泳動電極
と、前記インクを貯蔵するインク貯蔵部と、前記インク
室と前記インク貯蔵部と管路で連通させ前記インクをポ
ンプにより循環させる循環部とを備える静電式インクジ
ェット記録装置において、前記循環部が、前記インク貯
蔵部からインク室に向かって送り出されるインクが通過
するインク流入管路と、前記インク室から前記インク貯
蔵部に向かって戻ってきたインクが通過するインク流出
管路と、前記インク流入管路と前記インク流出管路とを
つなぐインク撹拌管路と、前記インク流入管路または前
記インク流出管路中の前記インク撹拌管路との接続点と
前記インク貯蔵部との間に配設されたポンプと、前記イ
ンク流入管路中の前記インク撹拌管路との接続点と前記
インク室との間に配設されたインク流入弁と、前記イン
ク流出管路中の前記インク撹拌管路との接続点と前記イ
ンク室との間に配設されたインク流出弁と、前記インク
撹拌管路中に配設されたインク撹拌弁とを備える。
【００１０】また、本発明の静電式インクジェット記録
装置は、前記循環部において、通常吐出動作時には前記
インク撹拌弁のみが閉じていて、前記インク流入弁およ
び前記インク流出弁は開いていることを特徴とする。
【００１１】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録装置は、前記循環部において、前記インク貯蔵部内な
いのトナー撹拌動作時には前記インク撹拌弁のみが開い
ていて、前記インク流入弁および前記インク流出弁は閉
じていることを特徴とする。
【００１２】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録装置は、前記循環部において、前記インク貯蔵部内の
トナー撹拌動作時の前記インク流量は少なくとも通常吐
出動作時の設定流量以上であることを特徴とする。
【００１３】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録装置は、前記循環部において、長時間吐出動作をせず
前記インクの前記トナー濃度分布が一様でないと予想さ
れるとき、まず前記インク貯蔵部内ないのトナー撹拌動
作をするために、前記インク撹拌弁のみを開き前記イン
ク流入弁および前記インク流出弁は閉じ、前記インク貯
蔵部内の前記インク中の前記トナーが十分撹拌されるよ
う通常循環時の設定流量以上の流量で前記インクを循環
させ、次に前記インク撹拌弁を閉じ、前記インク流入弁
および前記インク流出弁を開いて、前記インク貯蔵部内
の一様な濃度となった前記インクを前記インク室に送り
込み、前記インク室内の濃度不均一な前記インクと置換
することを特徴とする。
【００１４】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録装置は、前記循環部において、前記インク室内のトナ
ー撹拌時の流量は少なくとも通常吐出動作時の設定流量
以上であることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施の形態につい
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施の形態の静電式イン
クジェット記録装置の概略図である。図１を参照する
と、この実施の形態の静電式インクジェット記録装置
は、帯電したトナーを含んだ絶縁性インク４０で内部が
満たされているインク室２３と、このインク室２３と外
部とを連通する吐出孔１４と、この吐出孔１４付近に位
置しパルス電圧をかけることにより周囲の電位を瞬間的
に高めトナーを外部に吐出させる吐出電極１２と、イン
ク室２３中の吐出孔１４と反対側面に位置しトナーを電
気泳動現象により吐出孔１４近傍に集中させる泳動電極
１３と、インク４０を貯蔵するインク貯蔵部５０と、イ
ンク室２３とインク貯蔵部５０とを管路で連通させイン
ク４０をポンプにより循環させる循環部とを備える静電
式インクジェット記録装置において、この循環部が、イ
ンク貯蔵部５０からインク室２３に向かって送り出され
るインクが通過するインク流入管路５１と、インク室２
３からインク貯蔵部５０に向かって戻ってきたインク４
０が通過するインク流出管路５２と、インク流入管路５
１とインク流出管路５２とをつなぐインク撹拌管路５３
と、インク流入管路５１またはインク流出管路５２中の
インク撹拌管路５３との接続点とインク貯蔵部５０との
間に配設されたポンプ５７と、インク流入管路５１中の
インク撹拌管路５３との接続点とインク室２３との間に
配設されたインク流入弁５４と、インク流出管路５２中
のインク撹拌管路５３との接続点とインク室２３との間
に配設されたインク流出弁５５と、インク撹拌管路５３
中に配設されたインク撹拌弁５６とを備える。
【００１７】インク貯蔵部５０内には絶縁性溶媒中に帯
電したトナーを含有したインク４０が貯蔵されている。
インク貯蔵部５０とヘッド部１１内のインク室２３と
は、インク室２３に流入する方向に流れるインク流入管
路５１とインク室５０から流出する方向に流れるインク
流出管路５２とで連通している。このうち少なくともイ
ンク流入管路５１とインク流出管路５２のどちらかは途
中ポンプ５７を経由しており、流入方向または流出方向
にインク４０を強制循環している。
【００１８】インク流入管路５１とインク流出管路５２
とは途中もう一つの管路、すなわちインク撹拌管路５３
で中継されている。インク撹拌管路５３は途中インク撹
拌弁５６を有し、またインク流入管路５１およびインク
流出管路５２も同じく途中にそれぞれインク流入弁５４
およびインク流出弁５５を有する。インク撹拌管路５３
は、ポンプ５７とインク室２３との間でインク流入管路
５１およびインク流出管路５２と接続し、またインク流
入弁５４とインク流出弁５５とは、それぞれインク撹拌
管路５３との接続部とインク室２３との間に介在する。
またインク室２３内はインク４０中のトナーを吐出する
ため、外部とインク室２３とを連通する吐出孔１４が形
成されていて、非吐出時には吐出孔１４にはインク４０
の表面張力によりインクメニスカス４１が形成されてい
る。
【００１９】次に、この実施の形態の動作について説明
する。図２はインク貯蔵部５０内のインク４０を撹拌す
る状態の概略図である。このときは、インク撹拌弁５６
のみを開いて、インク流入弁５４およびインク流出弁５
５を閉じておく。この状態でポンプ５７によりインク循
環を行うと、インク４０は、インク流れ４２に示すよう
に、インク室２３を流れずインク撹拌管路５３を通って
循環する。インク室２３をインク４０が流れないため、
インク４０の流量はインク貯蔵部５０内の沈殿物が十分
に撹拌されるよう大きく設定できる。もし、インク流入
弁５４およびインク流出弁５５を閉じておかないと、大
きなインク４０流れがインク室２３内に起こり、インク
室２３内での圧力が高まり、吐出孔１４にできたインク
メニスカス４１がそれに耐えきれず、外部にインク４０
が流れ出る恐れがある。
【００２０】図３は通常のインク循環の状態の概略図で
ある。このときは、インク撹拌弁５６のみを閉じて、イ
ンク流入弁５４およびインク流出弁５５を開いておく。
この状態でポンプ５７によりインク循環を行うと、イン
ク４０は、インク流れ４３に示すように、インク撹拌管
路５３を流れずインク室２３を通って循環する。
【００２１】図４は長時間吐出動作をせずインク４０中
のトナー濃度分布が一様でないと予想されるときの撹拌
手順の流れ図である。まず、インク貯蔵部５０内のイン
ク４０を撹拌するため、インク撹拌弁５６を開き、イン
ク流入弁５４およびインク流出弁５５を閉じて、インク
貯蔵部５０内のインク４０中のトナーが十分撹拌される
よう通常循環時の設定流量以上の流量でインク４０を流
す（ステップ１）。次にインク撹拌弁５６を閉じ、イン
ク流入弁５４およびインク流出弁５５を開いて、インク
貯蔵部５０内の一様な濃度となったインク４０をインク
室２３に送り込み、インク室２３内の濃度不均一なイン
ク４０と置換する。このときの流量は通常循環時の設定
流量より多いことが望ましい（ステップ２）。そしてイ
ンク貯蔵部５０およびインク室２３のインク４０中のト
ナー濃度分布が全て均一になった時点で、流量を通常吐
出時の設定流量に戻し、吐出準備完了とする（ステップ
３）。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の静電式イ
ンクジェット記録装置の第１の効果は、装置のコストの
上昇を押さえることができるということである。その理
由は１本の管路と３個の弁という簡単な構造で、インク
貯蔵部内のインクを撹拌できるからである。
【００２３】第２の効果は、この撹拌機構は信頼性が高
いということである。その理由はインクと接する部材が
管路と弁のみに限られ、特別な材料や機構がインクによ
って侵される心配がないからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態の静電式インクジェット
記録装置の概略図である。
【図２】この実施の形態のインク貯蔵部内のインクを撹
拌する状態の概略図である。
【図３】この実施の形態の通常のインク循環の状態の概
略図である。
【図４】この実施の形態の長時間吐出動作をせずインク
中のトナー濃度分布が一様でないと予想されるときの撹
拌手順の流れ図である。
【符号の説明】
１１ ヘッド部 １２ 吐出電極 １３ 泳動電極 １４ 吐出孔 ２３ インク室 ４０ インク ４１ インクメニスカス ５０ インク貯蔵部 ５１ インク流入管路 ５２ インク流出管路 ５３ インク撹拌管路 ５４ インク流入弁 ５５ インク流出弁 ５６ インク撹拌弁 ５７ ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 峯本 仁史 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 竹本 人司 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 島 和男 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (72)発明者 薬師寺 徹 新潟県柏崎市大字安田7546番地 新潟日 本電気株式会社内 (56)参考文献 特表 平４−501987（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−261860（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/06

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 帯電したトナーを含んだ絶縁性のインク
    で内部が満たされているインク室と、前記インク室と外
    部とを連通する吐出孔と、前記吐出孔付近に位置しパル
    ス電圧をかけることにより周囲の電位を瞬間的に高め前
    記トナーを外部に吐出させる吐出電極と、前記インク室
    中の前記吐出孔と反対側面に位置し前記トナーを電気泳
    動現象により前記吐出孔近傍に集中させる泳動電極と、
    前記インクを貯蔵するインク貯蔵部と、前記インク室と
    前記インク貯蔵部と管路で連通させ前記インクをポンプ
    により循環させる循環部とを備える静電式インクジェッ
    ト記録装置において、前記循環部が、前記インク貯蔵部
    からインク室に向かって送り出されるインクが通過する
    インク流入管路と、前記インク室から前記インク貯蔵部
    に向かって戻ってきたインクが通過するインク流出管路
    と、前記インク流入管路と前記インク流出管路とをつな
    ぐインク撹拌管路と、前記インク流入管路または前記イ
    ンク流出管路中の前記インク撹拌管路との接続点と前記
    インク貯蔵部との間に配設されたポンプと、前記インク
    流入管路中の前記インク撹拌管路との接続点と前記イン
    ク室との間に配設されたインク流入弁と、前記インク流
    出管路中の前記インク撹拌管路との接続点と前記インク
    室との間に配設されたインク流出弁と、前記インク撹拌
    管路中に配設されたインク撹拌弁とを備えることを特徴
    とする静電式インクジェット記録装置。
  2. 【請求項２】 前記循環部において、通常吐出動作時に
    は前記インク撹拌弁のみが閉じていて、前記インク流入
    弁および前記インク流出弁は開いていることを特徴とす
    る請求項１記載の静電式インクジェット記録装置。
  3. 【請求項３】 前記循環部において、前記インク貯蔵部
    内ないのトナー撹拌動作時には前記インク撹拌弁のみが
    開いていて、前記インク流入弁および前記インク流出弁
    は閉じていることを特徴とする請求項１記載の静電式イ
    ンクジェット記録装置。
  4. 【請求項４】 前記循環部において、前記インク貯蔵部
    内のトナー撹拌動作時の前記インク流量は少なくとも通
    常吐出動作時の設定流量以上であることを特徴とする請
    求項３記載の静電式インクジェット記録装置。
  5. 【請求項５】 前記循環部において、長時間吐出動作を
    せず前記インクの前記トナー濃度分布が一様でないと予
    想されるとき、まず前記インク貯蔵部内ないのトナー撹
    拌動作をするために、前記インク撹拌弁のみを開き前記
    インク流入弁および前記インク流出弁は閉じ、前記イン
    ク貯蔵部内の前記インク中の前記トナーが十分撹拌され
    るよう通常循環時の設定流量以上の流量で前記インクを
    循環させ、次に前記インク撹拌弁を閉じ、前記インク流
    入弁および前記インク流出弁を開いて、前記インク貯蔵
    部内の一様な濃度となった前記インクを前記インク室に
    送り込み、前記インク室内の濃度不均一な前記インクと
    置換することを特徴とする請求項１記載の静電式インク
    ジェット記録装置。
  6. 【請求項６】 前記循環部において、前記インク室内の
    トナー撹拌時の流量は少なくとも通常吐出動作時の設定
    流量以上であることを特徴とする請求項５記載の静電式
    インクジェット記録装置。
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