JPH02134250A

JPH02134250A - インクミストプリンタ

Info

Publication number: JPH02134250A
Application number: JP28678488A
Authority: JP
Inventors: Jun Isozaki; 準磯崎; Yukihisa Koizumi; 幸久小泉; Hiroaki Sato; 博昭佐藤; Naoaki Ino; 直亮井野
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-11-15
Filing date: 1988-11-15
Publication date: 1990-05-23

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は、帯電したインクミストを発生させ、このイ
ンクミストの移動を電界により制御して画像の記録を行
なうインクミストプリンタに関するものである。

［従来の技術］従来、この種のインクミストプリンタとしては、特開昭
５２−２０１０３号公報に示すようなものがある。これ
は、第１４図に示すように、インクタンク１００内に収
容されているインク１０１に振動子１０２によって超音
波振動を印加し、インクミスト１０３を発生させる。そ
して、このインクミスト１０３に、電極１０４の放電に
よって発生したイオン１０５を、一対の電極１０６．１
０７が作る電界によって制御しながら選択的に衝突させ
、インクミスト１０３を所定の極性に帯電させる。この
帯電したインクミスト１０３を記録用紙１０８の背面に
設けられた電極１０９によって静電的に吸引して、記録
用紙１０８上にインクミスト１０３を選択的に付着させ
、画像の記録を行なうように構成されている。

［発明が解決しようとする課題］しかし、上記従来技術の場合には、次のような問題点を
有している。すなわち、インクミスト１０３に電極１０
４から発生したイオン１０５を衝突させて、インクミス
ト１０３を帯電させるものであるため、イオン１０５が
インクミスト１０３に確実に衝突するとは限らず、イン
クミスト１０３の帯電効率が悪く、しかもイオン１０３
の衝突状態によってインクミスト１０３の帯電状態が異
なり、インクミスト１０３を均一に帯電させることがで
きない。そのため、記録用紙１０８上に静電的に吸着す
るインクミスト１０３の通を十分確保することができな
かったり、付＠聞に部分的なバラツキが生じ、記録画像
に濃度低下や濃度ムラが生じ、良好な画像が得られない
という問題点があった。また、インクミスト１０３を発
生させるインクタンク１００、イオン１０５を発生させ
る電極１０４及びイオン１０５の通過を制御する一対の
電極１０６．１０７等の部材がそれぞれ別個に構成され
ているため、装置の構成が複雑であるとともに装置が大
型化するという問題点があった。

［課題を解決するための手段］そこで、この発明は、上記従来技術の問題点を解決する
ためになされたもので、その目的とするところは、イン
クミストを効率良くしかも均一に帯電させることができ
、画質を向上させることができるとともに、装置の小型
化が可能なインクミストプリンタを提供することにある
。

すなわち、この発明は、インクを滴化するインク滴形成
手段と、このインク滴形成手段によって形成されたイン
ク滴を帯電させる帯電手段と、この帯電手段によって帯
電されたインク滴に振動を印加して所定の極性に帯電し
たインクミストを生成する振動印加手段と、このインク
ミスト生成手段によって生成されたインクミストを封入
する封入手段と、この封入手段の内部に封入されたイン
クミストを電界により画像信号に応じて記録媒体上に選
択的に付着させるための電界印加手段とを具備するよう
に構成されている。

上記インク滴形成手段としては、例えばインクを収容す
るインクタンクを備え、このインクタンクの底壁に設け
られたノズルからインクを滴下するしのが用いられる。

また、上記帯電手段としては、例えば振動印加手段の表
面に設けられた電極が用いられるが、これに限定される
訳ではなく、インク滴形成手段によってインク滴が形成
されるのと同時に、インク滴を帯電させるようにしたも
のを用いても良い。

さらに、上記振動印加手段としては、例えば圧電振動子
を一対のピストン部材によって挟持したちのが用いられ
る。

また、封入手段としては、例えば内部に帯電したインク
ミストを封入する箱体が用いられ、箱体の内面にインク
ミストと同極性の電圧を印加することにより、インクミ
ストが封入される。この封入手段には、インクミストを
通過させるスリットが設けられる。

上記電界印加手段としては、例えば上記封入手段の前面
に配設される制御電極と、記録媒体の背面に設けられる
背面電極とからなるものが用いられる。そして、制御電
極は、画像信号に応じて電圧が印加されることによって
、インクミストの通過を制御する。

［作用Ｊこの発明においては、インク滴形成手段によってインク
滴を形成し、このインク滴を帯電手段によって所定の極
性に帯電させる。そして、この所定の極性に帯電したイ
ンク滴に、振動印加手段によって振動を印加してインク
ミストを生成し、このインクミストを封入手段の内部に
封入する。しかして、この封入手段の内部に封入された
インクミストを、電界印加手段によって画像信号に応じ
て記録媒体上に選択的に付着させることにより、画像の
記録を行なうようになっている。

［実施例］以下にこの発明を図示の実施例に基づいて説明する。

第１図はこの発明に係るインクミストプリンタの一実施
例を示すものである。このインクミストプリンタ１は、
インクを滴化するインク滴形成手段２と、このインク滴
形成手段２によって形成されたインク滴を帯電させる帯
電手段３と、この帯電手段３によって帯電されたインク
滴に振動を印加してインクミストを生成する振動印加手
段４と、この振動印加手段４によって生成されたインク
ミストを封入する封入手段５と、この封入手段５の内部
に封入されたインクミストを電界により画像信号に応じ
て記録媒体上に選択的に付着させるための電界印加手段
６とを具備するように構成されている。

上記インク滴形成手段２は、ステンレス等の金属からな
るノズル１０を有するインクタンク７を備えており、こ
のインクタンク７の内部には、インク８が収容されてい
る。このインクタンク７の底壁には、インク８の流出口
９が開口されており、このインク流出口９には、インク
８を滴下させるためのノズル１０が下向きに突設されて
いる。このノズル１０の径や良さは、インクタンク７内
のインク８を重力及びインクの表面張力によって、所定
の大きさ及び所定の周期で滴下させるように設定されて
いる。上記ノズル１０は、アースに接続されている。

また、インクタンク７の下方には、封入手段５としての
封入箱１１が配置されている。この封入箱１１は、第２
図に示すように、細長い直方体状に形成されており、そ
の天井壁１１ａには、インク滴りを内部に導入するため
の開口部１２が開口されているとともに、その前面側の
側壁１１ｂには、インクミストを通過させるためのスリ
ット１３が長手方向に沿って開口されている。また、上
記封入箱１１は、第１図に示すように、外側が合成樹脂
等により内部が中空の箱体状に形成されており、その内
面には、金属膜の蒸着や金属板の接着等の手段によって
導電体層１４が全面に亘って設けられている。そして、
この導電体層１４には、電源Ｇによって数ＫＶの正の高
電圧が印加されており、後述するように正に帯電された
インクミストを静電的な反発力によって内部に封入する
ようになっている。尚、上記封入箱１１は、金属製の箱
体の外周面を合成樹脂等によって被覆するなどして形成
しても勿論良い。

さらに、上記封入箱１１の底壁１１ｃの中央部には、帯
電手段３及び振動印加手段４が一体的に設けられている
。上記振動印加手段４は、第３図に示すように、薄い円
板状に形成された電極１５を一対の圧電振動子１６．１
６で挟持し、さらにその外側を電１ｆｉ１７．１７を介
してステンレス等からなるピストン１８．１８によって
挟持して構成されている。これらの電ｉ１５．１７、圧
電振動子１６及びピストン１８は、音響的に密な状態で
接着やビス止め等の手段によって互いに圧接するように
連結されている。また、上部のピストン１８の上端面に
は、絶縁板１９が固着されている。

しかして、上記電極１７．１７をアースに接続した状態
で、電極１５に電＃Ｑ２０によって数１００ＫＨ２の高
周波高電圧を印加することにより、圧電振動子１６．１
６を振動させて超音波振動を励起し、このようにして発
生した超音波振動によってピストン１８．１８を振動さ
せるようになっている。

このように構成されている振動印加手段４は、第１図に
示すように、絶縁板１９の表面が封入箱の底壁１１Ｃの
内面と面一となるように、しかもピストン１８等の部材
が自由に振動角能なように、封入箱１１の下側に取付け
られている。また、上記絶縁板１９は、ピストン１８と
同じ平面円形状に形成されているが、この絶縁板１９は
、その中心が封入箱１１の開口部１２の中心と一致する
ように、封入箱１１の底壁１１ｃに取付けられている。

すなわち、インク滴形成手段２から滴下したインク滴り
が絶縁板１９の中心に落下するように設定されている。

上記振動印加手段４には、上記のごとくインク滴りを帯
電させる帯電手段３が一体的に設けられている。すなわ
ち、振動印加手段４の上端部に設けられた絶縁板１９の
表面には、第３図に示すように、この絶縁板１９上にに
落下して、絶縁板１９の表面に薄く広がったインク滴り
を帯電させるための帯電手段３としての線状電極２１が
設けられている。この線状電極２１は、第４図に示すよ
うに、フォトマスク等を用いた金ａｍの蒸着や薄い金属
板の接着及びエツチング処理等により、所定のピッチを
有する格子状に形成されている。

この線状電極２１には、電源Ｇによって封入箱１１の導
電体層１４と同様数ＫＶの正の高電圧が印加されている
。したがって、絶縁板１９の表面に落下して広がったイ
ンク滴は、線状電極２１と接触し、正極性に所定面だけ
帯電される。その際、上記絶縁板１９には、ピストン１
８によって超音波振動が印加されているので、絶縁板１
９上で正極性に帯電されたインク滴は、超音波振動によ
って微粒子化してインクミスト２２となる。尚、線状電
極２１の形状としては、上記の格子状に限られるもので
はなく、例えば、第５図に示すように、平行線状であっ
ても勿論良い。

上記電界印加手段６は、第１図に示すように、封入箱１
１の前面側に配設される１、ＩＩ御電極２３と、記録用
紙２４の背面側に設けられる背面電極２５とから構成さ
れている。上記制御Ｉ電極２３は、絶縁基板２６上に形
成されており、この絶縁基板２６には、封入箱１１のス
リット１３と対応した位置に同形状のスリット２７が設
けられている。

そして、上記絶縁基板２６の表裏表面には、第６図に示
すように、プリンタの記録密度に対応したピッチ（例え
ば８本／ｍｍ）でセグメント電極２８ａ、２８ｂ・・・
が上下方向に互いに平行に形成されている。そして、上
側のセグメント電極２８ａ　　　２８ｔ）−・・・と下
側のセグメント電極２８ａ、２８ｂ・・・は、電気的に
接続されている。

セグメント電極には、制御回路２９によって画像を記録
する部分には封入箱内の導電体層１４と同電圧が、画像
を記録しない部分には高い電圧が画像信号に応じて印加
される。また、背面電極２５は、アースに接続されてい
る。こうすることにより、＾い電圧が印加されたセグメ
ント電極２８と導電体層１４間には、封入箱内に向かう
電界が形成され、この部分は、電界によってインクミスト２２の通過が阻止される。ま
た、導電体層１４と同じ電圧が印加されたセグメント電
極２８と導電体層１４間には電界が形成されないため、
インクミスト２２は、封入箱１１の導電体層１４から背
面電極２５側に向かう電界及びセグメント電極２８から
背面電極２５に向かう電界によって、背面電極２５に静
電的に吸引され、記録用紙２４の表面に付着して画像を
形成する。上記画像の記録を行なわない制御電極２８に
は、例えば封入箱１１の導電体層１４より数１００Ｖ高
い電圧が印加され、画像の記録を行なう制御電極２８に
は導電体層１４と同様数ＫＶの電圧が印加される。

このように、記録用紙２４へのインクミスト２２の付着
を、制御電極２８に印加する電圧値を変化させることに
よって制御するように構成されているので、制御電極２
８に印加する電圧を段階的に制御することによって、記
録用紙２４の表面に付着するインクミスト２２の量を段
階的に変化させることができ、階調を表現することもで
きる。

また、インクミスト２２の径は、従来のインクジェット
プリンタのインク滴の径が約３０〜１００μｍと大きい
のに対して、数μｍと非常に小さく記録用紙２４上に付
着するインクミスト２２の聞を変化させることにより、
広い範囲に亘って記録階調性を表現することができる。

以上の構成において、この実施例に係るインクミストプ
リンタでは、次のようにして画像の記録が行なわれる。

すなわち、画像の記録を行なうには、第１図に示すよう
に、インクタンク７のノズル１０からインクを滴り状に
落下させるとともに、このインク滴りを封入箱１１の開
口部１２を通して内部に導入する。この封入箱１１の内
部に導入されたインク滴りは、振動印加手段４の絶縁板
１９上に落下して広がるとともに、絶縁板１９上に設け
られた線状電極２１と接触する。ところで、上記線状電
極２１には、電ｍＧによって正の高電圧が印加されてい
るため、絶縁板１９上に広がったインク滴は、正極性に
帯電される。その際、上記インク滴には、振動印加手段
４によって超音波振動が印加され、絶縁板１９の表面に
広がったインク滴は、微粒子化されて正極性に帯電され
たインクミスト２２となる。

上記インクミスト２２は、封入箱１１の内部に浮遊する
が、封入箱１１の内面に設けられた導電体１１１４には
、インクミスト２２と同じく正極性の高電圧が電ｍＧに
よって印加されているため、インクミスト２２は、封入
箱１１の内面に付着することなく、内部に封入された状
態となる。

この状態において、制御電極２３のセグメント電極２８
ａ、２８ｂ・・・に、制御回路２９によって画像信号に
応じて正の電圧を印加する。すると、封入箱１１の内部
に封入されたインクミスト２２は、第１２図に示すよう
に、導電体ｌ！１４と同じ電圧が印加されたセグメント
電極２８の部分において、封入箱１１の導電体層１４か
ら背面電極２５へ向かう電界及びセグメント電極２８か
ら背面電極２５へ向かう電界により背面電極２５側に吸
引され、封入箱１１及び制御電極２３のスリット１３．
２７を介して記録用紙２４上に付着する。

一方、高い電圧が印加されたセグメント電極２８の部分
においては、第１３図に示すように、セグメント電極２
８と背面電極２５間の電界によってインクミスト２２の
通過が阻止される。このように、インクミスト２２は、
封入箱１１のスリット１３を選択的に通過して記録用紙
２４上に付着し、画像の記録が行なわれる。

このように、インク８を微粒子化してから帯電させるの
ではなく、インク８をまず滴化してから、このインク滴
りを帯電させると同時に微粒子化するようにしたので、
インク８を滴状態で確実にしかも均一に帯電することが
でき、この均一に帯電したインク滴を微粒子化してイン
クミスト２２を生成するため、インクミスト２２を一様
に帯電させることができる。そのため、−様に帯電した
インクミスト２２によって画像の記録が行なわれるので
、記録画像に濃度の低下や濃度ムラ等が生じることなく
、良好な画像を得ることができる。また、封入箱１１内
において、インクミスト２２の発生と同時に帯電を行な
うようにしたので、インクミスト２２の発生と帯電を別
個に行なう装置に比べて、装置の構成を簡略化すること
ができ、装置の小型化及びコストダウンが可能となる。

なお、図示の実施例では、インク８をインクタンク７の
底壁に設けられたノズル１０から自然落下させ、インク
８の表面張力によってインク滴りを生成する場合につい
て説明したが、これに限定される訳ではなく、第７図に
示すように、ノズル１０の外周に円筒状の圧Ｗｆｆｉ勤
子３５を配置し、この圧電振動子３５にＮ源３６によっ
て交流電圧を印加することにより、圧電振動子３５によ
って振動を発生させ、この振動をノズル１０の先端から
落下するインク８に印加することにより、インク滴りを
強制的に生成するようにしても良い。こうすることによ
って、インク滴りが生成される周期を一定にすることが
でき、均一な大きさのインク滴りを確実に生成すること
ができる。そのため、インク滴りの帯電ｍも一定となり
、このインク滴りが微粒子化されたインクミスト２２の
帯ＩＩをも一定にすることができる。

第８図はこの発明の他の実施例を示すものであり、前記
実施例と同一の部分には同一の符号を付して説明すると
、この実施例では、インク滴を落下させてから帯電させ
るのではなく、インク滴を予め帯電させた状態で振動印
加手段の表面に落下させるように構成されている。すな
わち、インクタンク７のノズル１０の下方には、ノズル
１０から流出するインク８がインク滴りに分離する位置
が内部に位置するように、帯電電極４０が設けられてい
る。この帯電電極４０は、第９図に示すように、絶縁性
円筒４１の内周面に金属円筒４２を積層して構成されて
おり、この金属性内！１１４１には、電源４３によって
所定の負の電圧が印加されるようになっている。そして
、インク８は、ノズル１０から流出し、インク滴りに分
離される瞬間に、帯電電極４０の金属円筒４２に印加さ
れている電圧に対応した正の電荷が誘起され、インク滴
りは、渦状に分離される瞬間に金属内６１４２に印加さ
れた電圧に対応した量の電荷が帯電されるようになって
いる。このように、インク滴りは、インクタンク７から
滴下する際に帯電されるので、振動印加手段４の絶縁板
１９上には、第１０図に示すように、線状電極が設けら
れていない。

こうすることによって、インク滴りは、常に一定の電荷
量だけ確実に帯電されるので、常により一定した電荷量
だけ帯電したインクミスト２２を生成させることができ
る。

その他の構成及び作用は、前記実施例と同一であるので
、その説明を省略する。

なお、第１１図に示すように、ノズル１０の外周に円筒
状の圧電振動子３５を配置し、この圧電振動子３５に電
源３６によって交流電圧を印加することにより、圧電振
動子３６によって振動を発生させ、この振動をノズル１
０の先端から落下するインク８に印加することにより、
インク滴りを強制的に生成するようにしても良い。こう
した場合には、インク滴りの生成と帯電をより確実にし
かも均一に行なうことができる。

［発明の効果］この発明は、インクを滴化するインク滴形成手段と、こ
のインク滴形成手段によって形成されたインク滴を帯電
させる帯電手段と、この帯電手段によって帯電されたイ
ンク滴に振動を印加してインクミストを生成する振動印
加手段と、このインクミスト生成手段によって生成され
たインクミストを封入する封入手段と、この封入手段の
内部に封入されたインクミストを電界により画像信号に
応じて記録媒体上に選択的に付着させるための電界印加
手段とを置端するようにしたので、インクミストを効率
良くしかも均一に帯電させることができ、画質を向上さ
せることができるとともに、装置の小型化が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明に係るインクミストプリンタの一実施
例を示す断面構成図、第２図は封入箱を示す斜視図、第
３図は振動印加手段を示す斜視図、第４図は線状電極を
示す平面図、第５図は線状電極の他の例を示す平面図、
第６図は制ｍ＋電極を示す斜視図、第７図はインクタン
クの他の例を示す断面図、第８図はこの発明の伯の実施
例を示す断面構成図、第９図は帯電電極を示す斜視図、
第１０図は振動印加手段を示す斜視図、第１１図はイン
クタンクの他の例を示す断面図、第１２図及び第１３図
はこの実施例の動作をそれぞれ示す説明図、第１４図は
従来のインクミストプリンタを示す構成図である。［符号の説明］１・・・インクミストプリンタ２・・・インク滴形成手段３・・・帯電手段４・・・振動印加手段５・・・封入手段６・・・電界印加手段特　許　出　願　人　　富士ゼロックス株式会社代　理
　人　弁理士　　中村　智廣（外３名）第図第図第図Ｄ−Ｃ）第図第１０図第図第１１図Ｄ（）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インクを滴化するインク滴形成手段と、このイン
ク滴形成手段によつて形成されたインク滴を帯電させる
帯電手段と、この帯電手段によつて帯電されたインク滴
に振動を印加してインクミストを生成する振動印加手段
と、このインクミスト生成手段によって生成されたイン
クミストを封入する封入手段と、この封入手段の内部に
封入されたインクミストを電界により画像信号に応じて
記録媒体上に選択的に付着させるための電界印加手段と
を具備することを特徴とするインクミストプリンタ。
（２）前記帯電手段と振動発生手段とを一体的に設けた
ことを特徴とする請求項第１項記載のインクミストプリ
ンタ。