JP2880983B2 - 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Info
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- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
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- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
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- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【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方式を利用した記録
装置のインク循環部におけるインク室内圧力調整手段を
有する静電式インクジェット記録装置に関する。
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方式を利用した記録
装置のインク循環部におけるインク室内圧力調整手段を
有する静電式インクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種のインクジェット記録装置
におけるインク室内の圧力調整手段としては、例えば、
特開平７−７６１０５号公報に示されるように、簡単な
機構でインクタンクのインク圧をほぼ一定に保つことが
でき、良好な印字品質を得ることができる。すなわち、
図４に示すように、インクタンク３内の多孔質体３ａか
ら、連通路８、マニホールド部５を通って、記録ヘッド
２にインクが供給される。インクタンク３は、弾性部材
にスリットを設けた圧力調整弁７が設けられた大気連通
孔６によりインクタンク３外の大気に連通されている。
印字が行われてインクが消費されると、大気圧とインク
タンク３内の圧力との圧力差が大きくなり、圧力調整弁
７のスリットが開いて、空気がインクタンク３内に供給
される。圧力差が小さくなると、スリットが閉じる。こ
れを繰り返すことによって、インクタンク３の内圧は、
一定幅をもった負の圧力範囲に調整される。低密度の多
孔質体を用いて、多孔質体のインク保持率を向上でき
る。
におけるインク室内の圧力調整手段としては、例えば、
特開平７−７６１０５号公報に示されるように、簡単な
機構でインクタンクのインク圧をほぼ一定に保つことが
でき、良好な印字品質を得ることができる。すなわち、
図４に示すように、インクタンク３内の多孔質体３ａか
ら、連通路８、マニホールド部５を通って、記録ヘッド
２にインクが供給される。インクタンク３は、弾性部材
にスリットを設けた圧力調整弁７が設けられた大気連通
孔６によりインクタンク３外の大気に連通されている。
印字が行われてインクが消費されると、大気圧とインク
タンク３内の圧力との圧力差が大きくなり、圧力調整弁
７のスリットが開いて、空気がインクタンク３内に供給
される。圧力差が小さくなると、スリットが閉じる。こ
れを繰り返すことによって、インクタンク３の内圧は、
一定幅をもった負の圧力範囲に調整される。低密度の多
孔質体を用いて、多孔質体のインク保持率を向上でき
る。
【０００３】また、特開昭６１−１１２６４８号公報
は、図５に示すように、インク室内に一端がインク室に
連通し、他端が密閉され、空気層が密閉された圧力調整
流路管を有するもので、インク室内の圧力変化を密閉さ
れた空気層の体積変化で吸収するものである。
は、図５に示すように、インク室内に一端がインク室に
連通し、他端が密閉され、空気層が密閉された圧力調整
流路管を有するもので、インク室内の圧力変化を密閉さ
れた空気層の体積変化で吸収するものである。
【０００４】
【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、インク循環時に
おいて外部から空気が混入することである。その理由
は、常にインクタンクとインク室内でインク循環を行っ
ているインクジェット記録装置においては、弾性部材の
弁機構等により外部から空気が混入することは循環の不
良を引き起こす原因となるため好ましくないからであ
る。
ット記録装置における第１の問題点は、インク循環時に
おいて外部から空気が混入することである。その理由
は、常にインクタンクとインク室内でインク循環を行っ
ているインクジェット記録装置においては、弾性部材の
弁機構等により外部から空気が混入することは循環の不
良を引き起こす原因となるため好ましくないからであ
る。
【０００５】第２の問題点は、圧力変動を吸収する効率
の問題である。圧力調整部の目的は、インク内に衝撃的
圧力変動が生じたときこれを速やかに吸収し、インク室
内の内圧を常に一定に保つものである。インク内に生じ
る衝撃的圧力変動は、スペーシング等において生じるイ
ンク室内インク自身の動きによる圧力変動と、ポンプ等
のインク循環部から生じる圧力変動とがあり、前述の密
閉された空気室を持つ構造では少なくとも後者の圧力変
動を完全に吸収するのは難しい。これはインク室とイン
ク循環部とが流体として連続的につながっているため流
体中を圧力波が伝播するためである。すなわち、これら
の圧力変動を効率よく吸収するためには、インク室内の
インクとインク循環部のインクとが常に循環しつつも流
体として連続的につながっていないことが望ましい。
の問題である。圧力調整部の目的は、インク内に衝撃的
圧力変動が生じたときこれを速やかに吸収し、インク室
内の内圧を常に一定に保つものである。インク内に生じ
る衝撃的圧力変動は、スペーシング等において生じるイ
ンク室内インク自身の動きによる圧力変動と、ポンプ等
のインク循環部から生じる圧力変動とがあり、前述の密
閉された空気室を持つ構造では少なくとも後者の圧力変
動を完全に吸収するのは難しい。これはインク室とイン
ク循環部とが流体として連続的につながっているため流
体中を圧力波が伝播するためである。すなわち、これら
の圧力変動を効率よく吸収するためには、インク室内の
インクとインク循環部のインクとが常に循環しつつも流
体として連続的につながっていないことが望ましい。
【０００６】本発明の目的は、常にインク室の内圧が一
定となり記録品質が安定した、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。
定となり記録品質が安定した、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。
【０００７】
【課題を解決するための手段】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部と、前記吐出部付
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部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部近傍に集中さ
せる泳動電極と、前記インクを貯蔵するインクタンク
と、前記インク室と前記インクタンクとを管路で連通さ
せ前記インクタンクから前記インク室に向かって送り出
される前記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タンクに向かって戻ってきた前記
インクが通過するインク流出管路と、前記インクを循環
させるポンプと、前記インク流入管路および前記インク
流出管路経路内に空気室とを有する。
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部と、前記吐出部付
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部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部近傍に集中さ
せる泳動電極と、前記インクを貯蔵するインクタンク
と、前記インク室と前記インクタンクとを管路で連通さ
せ前記インクタンクから前記インク室に向かって送り出
される前記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タンクに向かって戻ってきた前記
インクが通過するインク流出管路と、前記インクを循環
させるポンプと、前記インク流入管路および前記インク
流出管路経路内に空気室とを有する。
【０００８】また、本発明の静電式インクジェット記録
装置は、前記空気室は前記インク室と前記ポンプとの間
に存在することを特徴とする。
装置は、前記空気室は前記インク室と前記ポンプとの間
に存在することを特徴とする。
【０００９】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録装置は、前記空気室について重力方向を下部としたと
き、前記空気室を通過する前記インクは前記空気室上部
から、前記空気室下部へ流れることを特徴とする。
録装置は、前記空気室について重力方向を下部としたと
き、前記空気室を通過する前記インクは前記空気室上部
から、前記空気室下部へ流れることを特徴とする。
【００１０】さらに、本発明の静電式インクジェット記
録装置は、前記空気室はインク流入口またはインク流出
口の２カ所以外は密閉されていることを特徴とする。
録装置は、前記空気室はインク流入口またはインク流出
口の２カ所以外は密閉され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、前記インク流入口または前記インク流出口と
前記空気室内壁はなめらかなテーパー形状の連続した面
で構成されていることを特徴とする。
録装置は、前記インク流入口または前記インク流出口と
前記空気室内壁はなめらかなテーパー形状の連続した面
で構成され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、前記インク流入管路内の前記ポンプ流量にお
ける諸圧力損失総量が、前記インク室内に形成されるイ
ンクメニスカスに発生する最も弱い毛細管力以下となる
ことを特徴とする。
録装置は、前記インク流入管路内の前記ポンプ流量にお
ける諸圧力損失総量が、前記インク室内に形成されるイ
ンクメニスカスに発生する最も弱い毛細管力以下となる
ことを特徴とする。
【００１３】
【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。
て図面を参照して詳細に説明する。
【００１４】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インク循環系の概略図である。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４
０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部１７と、この吐出部１
７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不図示の吐
出電極と、インク室２３中の吐出部１７と反対側面に位
置しトナーを電気泳動現象により吐出部１７近傍に集中
させる不図示の泳動電極と、インク４０を貯蔵するイン
クタンク５０と、インク室２３とインクタンク５０とを
管路で連通させインクタンク５０からインク室２３に向
かって送り出されるインク４０が通過するインク流入管
路５１と、インク室２３からインクタンク５０に向かっ
て戻ってきたインク４０が通過するインク流出管路５２
と、インク４０を循環させるポンプ５７とを有し、イン
ク流入管路５１およびインク流出管路５２経路内に空気
室５９を有している。
クジェット記録装置のインク循環系の概略図である。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４
０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部１７と、この吐出部１
７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不図示の吐
出電極と、インク室２３中の吐出部１７と反対側面に位
置しトナーを電気泳動現象により吐出部１７近傍に集中
させる不図示の泳動電極と、インク４０を貯蔵するイン
クタンク５０と、インク室２３とインクタンク５０とを
管路で連通させインクタンク５０からインク室２３に向
かって送り出されるインク４０が通過するインク流入管
路５１と、インク室２３からインクタンク５０に向かっ
て戻ってきたインク４０が通過するインク流出管路５２
と、インク４０を循環させるポンプ５７とを有し、イン
ク流入管路５１およびインク流出管路５２経路内に空気
室５９を有している。
【００１５】インクタンク５０とヘッドブロック２４内
のインク室２３の間をインク４０が常に循環する構造と
なっており、両者の間は少なくとも２本以上の管路でつ
ながっている。インク循環時にはインクタンク５０から
インク室２３にインク流れ４２に従って流れるインク４
０はインク流入管路５１を通過し、インク室２３からイ
ンクタンク５０に戻るインク４０はインク流出管路５２
を通る。インク流出管路５２中にはポンプ５７がある。
ポンプ５７がインク室２３内のインク４０を引き出し
て、インクタンク５０に送り込むことで、インク室２３
内の内圧が負圧となり、インク流入管路５１からインク
タンク５０内のインク４０が新た流れ込む。
のインク室２３の間をインク４０が常に循環する構造と
なっており、両者の間は少なくとも２本以上の管路でつ
ながっている。インク循環時にはインクタンク５０から
インク室２３にインク流れ４２に従って流れるインク４
０はインク流入管路５１を通過し、インク室２３からイ
ンクタンク５０に戻るインク４０はインク流出管路５２
を通る。インク流出管路５２中にはポンプ５７がある。
ポンプ５７がインク室２３内のインク４０を引き出し
て、インクタンク５０に送り込むことで、インク室２３
内の内圧が負圧となり、インク流入管路５１からインク
タンク５０内のインク４０が新た流れ込む。
【００１６】また、インク室２３は吐出部１７をもち、
外部大気と連通する箇所でインクメニスカスを形成す
る。よってインク室内２３に発生する負圧によってイン
クメニスカスが引き込まれないために、ポンプ５７の設
定流量におけるインク流入管路５１内諸圧力損失の総量
は吐出部１７に発生する最も弱い毛細管力よりも小さい
ことが必要である。
外部大気と連通する箇所でインクメニスカスを形成す
る。よってインク室内２３に発生する負圧によってイン
クメニスカスが引き込まれないために、ポンプ５７の設
定流量におけるインク流入管路５１内諸圧力損失の総量
は吐出部１７に発生する最も弱い毛細管力よりも小さい
ことが必要である。
【００１７】インク流入管路５１とインク流出管路５２
の経路中にはさらに空気室５９を内部に持つ圧力調整部
５８がある。またインク流出管路５２の圧力調整部５８
については特に経路中のポンプ５７とインク室２３との
間に存在する。圧力調整部５８は重力方向を下部とした
とき、上部にインク流入口２６、下部にインク流出口２
７がある。インク流入口２６およびインク流出口２７は
いずれも圧力調整部５８内で空気室５９のみと連通して
おり、また空気室５９は外部に対して、上記２つの穴で
のみ連通している。
の経路中にはさらに空気室５９を内部に持つ圧力調整部
５８がある。またインク流出管路５２の圧力調整部５８
については特に経路中のポンプ５７とインク室２３との
間に存在する。圧力調整部５８は重力方向を下部とした
とき、上部にインク流入口２６、下部にインク流出口２
７がある。インク流入口２６およびインク流出口２７は
いずれも圧力調整部５８内で空気室５９のみと連通して
おり、また空気室５９は外部に対して、上記２つの穴で
のみ連通している。
【００１８】図２および図３は圧力調整部５８の拡大断
面図である。図２および図３に図１を併せて参照して、
この実施の形態の動作について説明する。
面図である。図２および図３に図１を併せて参照して、
この実施の形態の動作について説明する。
【００１９】ポンプ５７によりインク流出口２７から空
気室５９内の空気が引き出されると空気室５９内は負圧
となり、インク流入口２６よりインク４０を吸い込む。
吸い込まれたインク４０は空気室５９内の下部にたまる
ため、その後ポンプ５７により引き出されるのはインク
４０となる。この状態を維持することで、圧力調整部５
８内ではインク循環は絶え間なく起こっていながらも、
インク４０は流体的に連続でつながっておらず間に空気
の層を挟んだ状態を維持できる。このようにすることで
例えばポンプ５７からの振動波がインク４０内を伝播し
て来ても、空気室５９内でその振動波はすべて吸収され
ヘッドブロック２４内のインク室２３には伝わらない。
気室５９内の空気が引き出されると空気室５９内は負圧
となり、インク流入口２６よりインク４０を吸い込む。
吸い込まれたインク４０は空気室５９内の下部にたまる
ため、その後ポンプ５７により引き出されるのはインク
４０となる。この状態を維持することで、圧力調整部５
８内ではインク循環は絶え間なく起こっていながらも、
インク４０は流体的に連続でつながっておらず間に空気
の層を挟んだ状態を維持できる。このようにすることで
例えばポンプ５７からの振動波がインク４０内を伝播し
て来ても、空気室５９内でその振動波はすべて吸収され
ヘッドブロック２４内のインク室２３には伝わらない。
【００２０】また、図３は空気室５９の形状を改良した
例である。図２のような形状でも空気室５９はポンプ５
７からの振動波の遮断が可能であるが、インク流入口２
６よりインク４０が流れ込むとき、図２のような滴形状
となることで、一定周期の微少な圧力変動がインク室２
３内に伝播することがある。これは図３のようにインク
流入口２６の内壁面を、空気室５９の内壁面となめらか
に連続したテーパー形状でつなぐことで解消できる。す
なわちインク４０は空気室５９の内壁面を伝って落ちて
いく。またインク流出口２７側においても、空気室５９
の内壁をなめらかに連続したテーパー形状でつなぐこと
で空気室５９内のインク４０をインク流出口２７へ集め
ることができ、インク循環動作が安定する。
例である。図２のような形状でも空気室５９はポンプ５
７からの振動波の遮断が可能であるが、インク流入口２
６よりインク４０が流れ込むとき、図２のような滴形状
となることで、一定周期の微少な圧力変動がインク室２
３内に伝播することがある。これは図３のようにインク
流入口２６の内壁面を、空気室５９の内壁面となめらか
に連続したテーパー形状でつなぐことで解消できる。す
なわちインク４０は空気室５９の内壁面を伝って落ちて
いく。またインク流出口２７側においても、空気室５９
の内壁をなめらかに連続したテーパー形状でつなぐこと
で空気室５９内のインク４０をインク流出口２７へ集め
ることができ、インク循環動作が安定する。
【００２１】
【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出来ることである。その理由は、
管路内に空気室を設けるという簡単な構造で、効率よく
インク室内圧を一定に保てるためである。
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出来ることである。その理由は、
管路内に空気室を設けるという簡単な構造で、効率よく
インク室内圧を一定に保てるためである。
【００２２】第２の効果は、この圧力調整部は信頼性が
高いということである。その理由は、弾性部材等の特別
な材料や機構を要せず、空気の体積変化のみで圧力調整
を行うためである。
高いということである。その理由は、弾性部材等の特別
な材料や機構を要せず、空気の体積変化のみで圧力調整
を行うためである。
【００２３】第３の効果は、圧力調整効率が高いことで
ある。その理由は、インク室内のインクとインクタンク
のインクとが常に循環しつつも流体として連続的につな
がっていないため、インク内を伝播する圧力波がインク
室内に伝わらないためである。
ある。その理由は、インク室内のインクとインクタンク
のインクとが常に循環しつつも流体として連続的につな
がっていないため、インク内を伝播する圧力波がインク
室内に伝わらないためである。
【図１】本発明の一実施の形態の静電式インクジェット
記録装置循環系の概略図である。
記録装置循環系の概略図である。
【図２】この実施の形態の静電式インクジェット記録装
置循環系における空気室の断面拡大図例である。
置循環系における空気室の断面拡大図例である。
【図３】この実施の形態の静電式インクジェット記録装
置循環系における空気室の断面拡大図例である。
置循環系における空気室の断面拡大図例である。
【図４】従来例の概略図である。
【図５】従来例の概略図である。
１７ 吐出部 ２３ インク室 ２４ ヘッドブロック ２６ インク流入口 ２７ インク流出口 ４０ インク ４２ インク流れ ５０ インクタンク ５１ インク流入管路 ５２ インク流出管路 ５７ ポンプ ５８ 圧力調整部 ５９ 空気室
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 溝口 忠志 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 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 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 (72)発明者 佐伯 智也 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 特開 昭55−121074（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/06
Claims (6)
- 【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部と、前記吐出部付近に位置しパル
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
中の前記吐出部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部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タンクと、前記インク室と
前記インクタンクとを管路で連通させ前記インクタンク
から前記インク室に向かって送り出される前記インクが
通過するインク流入管路と、前記インク室から前記イン
クタンクに向かって戻ってきた前記インクが通過するイ
ンク流出管路と、前記インクを循環させるポンプとを有
する静電式インクジェット記録装置において、前記イン
ク流入管路および前記インク流出管路経路内に空気室を
有することを特徴とする静電式インクジェット記録装
置。 - 【請求項２】 前記空気室は前記インク室と前記ポンプ
との間に存在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。 - 【請求項３】 前記空気室について重力方向を下部とし
たとき、前記空気室を通過する前記インクは前記空気室
上部から、前記空気室下部へ流れることを特徴とする請
求項１または２記載の静電式インクジェット記録装置。 - 【請求項４】 前記空気室はインク流入口またはインク
流出口の２カ所以外は密閉されていることを特徴とする
請求項１，２または３記載の静電式インクジェット記録
装置。 - 【請求項５】 前記インク流入口または前記インク流出
口と前記空気室内壁はなめらかなテーパー形状の連続し
た面で構成されていることを特徴とする請求項１，２，
３または４記載の静電式インクジェット記録装置。 - 【請求項６】 前記インク流入管路内の前記ポンプ流量
における諸圧力損失総量が、前記インク室内に形成され
るインクメニスカスに発生する最も弱い毛細管力以下と
な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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17239397A JP2880983B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 静電式インクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17239397A JP2880983B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 静電式インクジェット記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1110911A JPH1110911A (ja) | 1999-01-19 |
| JP2880983B2 true JP2880983B2 (ja) | 1999-04-12 |
Family
ID=15941109
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17239397A Expired - Fee Related JP2880983B2 (ja) | 1997-06-27 | 1997-06-27 | 静電式インクジェット記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2880983B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4768724B2 (ja) * | 2004-04-30 | 2011-09-07 | フジフィルム ディマティックス， インコーポレイテッド | 再循環アセンブリ |
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-
1997
- 1997-06-27 JP JP17239397A patent/JP2880983B2/ja not_active Expired - Fee Related
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