JPH0236949A

JPH0236949A - インキジェットプリンタ

Info

Publication number: JPH0236949A
Application number: JP18538588A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Koide; 小出　好夫; Taiichi Ono; 泰一小野; Nobuyasu Sugatani; 菅ケ谷　暢康; Terukazu Osawa; 大沢　輝和
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 1988-07-27
Filing date: 1988-07-27
Publication date: 1990-02-06

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〕この発明は連続方式（ＳＷＥＥＴ方式）のインキジェッ
トプリンタに関する。

〔従来の技術〕

このようなインキジェットプリンタでは、加圧インキが
ノズルに供給され、ノズルの近くに設けられた超音波振
動子（ピエゾ振動ｊ′等）によりくびれ変形が与えられ
た状態でインキがノズルから噴出される。ピエゾ振動子
は常時振動していてインキは常時噴出されている。噴出
後に、インキはその表面張力等の作用により粒子化され
る。この粒子化の周期はピエゾ振動子の振動周期と等し
い。

ノズルから噴出され、粒子化されたインキは帯電電極を
通過する。帯電電極はパルス電圧（帯電パルス）が印加
されることにより、インキ粒子を１粒子づつ帯電する。

このため、帯電パルスの周期もピエゾ振動子の振動周期
と同期している。ただし、帯電パルスのパルス幅は粒子
化信号の１周期に比べて非常に短い。

帯電電極を通過したインキ粒子は、さらに一対の偏向電
極間を通過する。偏向電極対間には高圧電源から一定の
偏向用電圧が常に印加される。これにより、偏向電極対
間には偏向用電界が発生され、そこをインキ粒子が通過
する際に、帯電インキ粒子は進行方向が偏向され、被印
字用紙上に付着され、文字を印字する。

インキ粒子が帯電されていなければ、偏向電極対間で偏
向を受けずに、直進する。そのため、ノズルの噴出方向
の延長線上にはガータ（インキ回収器）のナイフェツジ
が位置している。直進したインキ粒子はガータのナイフ
ェツジに当接し、インキタンクに回収される。インキタ
ンクへ回収されたインキは再びポンプにより加圧され、
再びノズルに供給される。

このため、インキ粒子を１粒子毎に印字データに応じて
帯電／非帯電にしておけば、印字データに応じてインキ
粒子を被印字用紙に付着させたり、ガータを介して回収
させたりできる。

ここで、上述したように、インキの粒子化周期はピエゾ
振動子の振動周期と同期している。そして、帯電はイン
キか粒子化される瞬間に行なう必要があるので、帯電パ
ルスの発生タイミングはピエゾ振動子に与えられる信号
（粒子化信号）の位相により決められている。

しかし、粒子化（ｌ１号の位相とノズルから噴出された
インキの粒子化タイミングとの関係は當に〒定になると
は限らない。粒子化伝号の電圧値や、インキの加圧力、
粘度、表面張力等の変動により、粒子化信号の位相に無
関係に粒子化タイミングは変動する。

そのため、粒子化信号に対する帯電パルスの位相が固定
されていると、インキ粒子化のタイミングが変動した場
合、インキ粒子の帯？Ｉｆ　ＨＡか不安定になり、偏向
角の制御が不正確になり、印字のかすれや偏向電極、ガ
ータ等の電極類をｔらず等の問題を招く。

これを防ぐために、粒子化タイミングか常に：；シｆ５
　パルスのパルス幅の中央付近となるように、帯電パル
スと粒子化信号との位相関係を調整し゛Ｃ１安定した帯
電を行わせる制御かある。このような制御は位相制御、
または帯電制御と呼ばれるか、ここでは、位相制御と称
する。

この位相制御を行なうには、帯電パルスと粒子化信号と
の位相関係を小刻みに変化させて、各状態におけるイン
キ粒子の帯′電量を険Ｌ］１する８四かある。帯電ごを
検出する従来のツノ法とし、すは、ガタにて回収される
インキ１〜７１゛により）ｆ−夕を流れる直流電流を検
出することにより帯電’ｒｈ　（：ｊ　ＩＡを検出する
第１の方法がある。あるいは、・インキ粒子の進行路の
近くに検出専用の電極を設ける第２の方法もある。

〔発明か解決しようとする問題点〕

しかしながら、第１の方法では、ガータを接地から浮か
して絶縁する必要がある。絶縁するための機構は金属を
用いることができないので、ガータ付近の機構の精度を
高く保つことができず、不要なインキ粒子を回収できな
くなったり、偏向して被印字用紙へ付着すべきインキ粒
子を回収してしまったりして、印字の制御か正確に行な
えなくなる不具合がある。

また、ガータを流れる直流電流を検出するためには、直
流増幅器が必要であるか、直流増幅器はドリフトが問題
になる欠点もある。

第２の方法は、専用電極を設なくてはならないため、小
型化に適さない。

この発明は」二連した事情に対処すべくなされたもので
、その目的は小型の連続方式のインキジェットプリンタ
において、インキの粒子化タイミングの制御のためのイ
ンキ粒子の帯電量を簡単な構成で正確に検出することで
ある。

〔問題点を解決するための手段〕

この発明によるインキジェットプリンタは偏向電極に偏
向電界生成用の電圧を印加しない状態、またはインキ粒
子に印字時とは逆極性の帯電をｊＪなった状態で、イン
キ粒子の通過により偏向電極に静電誘導された電気信号
に基づいてインキ粒子の帯電量を検出する手段を具備す
る。

〔作用〕

この発明によるインキジェットプリンタによれば、偏向
電極に静電誘導された電気信郊を検出するので、簡単な
構成で精度良くインキ粒子の帯電量を検出でき、小型の
インキジェットプリンタに適する。

〔実施例〕

以下、図面を参照してこの発明によるインキジェットプ
リンタの一実施例を説明する。

第１図はその印字ヘッド付近のブロック図である。図示
しないポンプ等の加圧手段により５〜１０ｋｇ／ｃＪ程
度の圧力がインキに加えられ、加圧インキがノズル１０
に供給される。ノズル１０の内部、もしくはノズル１０
の手１１１１のインキ供給路中には超音波振動子、例え
ばピエゾＩｌ＋４動子１２が設けられ、その超音波振動
力によりノズル１０の先端のオリフィス］４から噴出す
るインキにくびれ変形が与えれる。ここでは、ピエゾ振
動子１２には３００〜４００ＫＩｌｚの粒子化信号１６
が印加され、ピエゾ振動子１２は常時振動している。

噴出されたインキはその表面張力等の作用により粒子化
される。そのため、粒子化周期は超音波振動と同期して
いる。

ノズル１０から噴出されたインキは筒状の帯電電極１８
の中を通過される。帯電電極１８には印字データに応じ
た帯電パルス２２が印加される。

例えば、印字データが“１“レベルの時に帯電パルス２
２が印加され、インキ粒子が帯電される。

帯電電極１８はインキが粒子化される点の近傍に位置し
、粒子化される瞬間に帯電する。

帯電量Ｆｆｉ１８を通過したインキ粒子は、さらに一対
の偏向電極２０ａ、２Ｏｂ間を通過される。

一方の偏向電極２０ａには偏向電界生成用の高圧電源（
例えば１００ＯＶ）２４か接続され、他方の偏向電極２
０ｂは接地される。これにより、偏向電極２０ｇ、２０
ｂ間には一定の偏向電界が生成され、インキ粒子がそこ
を通過する際に、帯電インキ粒子は偏向され、被印字用
紙上に付着され、文字が印字される。

帯電されていないインキ粒子は偏向電極２０ａ２Ｏｂ間
を通過しても、偏向されずに直進する。

直進したインキはガータ２６のナイフェツジ２８に当接
し、ガータ２６の下部に設けられたインキタンク（図示
せず）に回収される。インキタンクへ回収されたインキ
は再びポンプにより加圧され、再使用される。

偏向電極２０ａに高電圧を印加する線路の中途に、演算
増幅器３０等から構成される電流／電圧変換器が接続さ
れる。インキ粒子の通過により偏向電極２０ａに静電誘
導されたインキ粒子の帯電電荷量に比例する電流がこの
電流／電圧変換器によって電圧に変換される。この電圧
か発光ダイオード３２、フォー・トランジスタ３４で接
地側に供給され、プリアンプ３６を介して位相制御回路
３８に供給される。位相制御回路３８はプリアンプ３６
の出力に基づいてインキ粒子の帯電量を検出し、粒子化
信号］６に対する帯電パルス２２の位相を、この検出帯
電量に基づいて制御する。

帯電量の検出動作を説明する。上述したように、高圧側
の偏向電極２０ａはインキ粒子の帯電量を検出するため
のアンテナとして動作する。ただし、検出期間中は、最
適位相を求めるために、帯電パルス２２の位相を順次変
化させているので、検出は印字期間以外に行なう必要が
ある。通常、インキジェットプリンタでは、印字ドラム
に被印字用紙を巻つけるための咥部があるので、ドラム
の１回転中に必ず１回非印字期間がある。そのため、こ
の期間を検出期間とすればよい。勿論、これ以外の期間
、例えば装置の電源オン直後の印字開始前に、専用の帯
電量検出期間を設けてもよい。

ドラムの咥部を検出期間として使う場合、帯電ｍ検出期
間になると、先ず、位相制御回路３８は粒子化信号１６
に対する帯電パルス２２の位相を所定角度、例えば４５
°づつ変えながら、各角度においてインキ粒子の帯電量
を検出する。ここで、この時の帯電インキ粒子は偏向を
受けて被印字用紙に付着させてはならない。このため、
偏向電極２０ａへの偏向電界生成用の゛重圧印加を中断
させ、全てのインキ粒子を直進させるか、または帯電パ
ルス２２の極性を反転させ、インキ粒子へ帯電される電
荷の極性を印字時とは逆にしておき、被印字用紙とは反
対側へ偏向させる必要がある。

なお、専用の帯電量検出期間を設ける場合は、被印字用
紙ではない用紙をドラムへ巻き付けておけば、帯電イン
キ粒子は偏向して用紙に付着しても構わないので、上述
のような制御をする必要はない。

検出期間中に、プリアンプ３６から出力される帯電量検
出波形を第２図に示す。このように、各位相の帯電パル
スによる帯電インキ粒子群の通過開始時と終了時にそれ
ぞれ正、負のパルスか発生される。これにより、帯電量
検出波形中で最も振幅の高いパルスを呈する時の位相が
帯電パルスの最適位相であることがわかる。

そして、印字トラムか回転して、実際に被印字用紙が印
字ヘッドに対向する印字期間になると、帯電パルス２２
の位相をこの最適位相に設定する。

これにより、インキは粒子化する瞬間に帯電され、印字
制御か正確に行なえる。さらに、帯電量の横用専用の電
極等の余分なものを付加する必要や、ガータを絶縁する
必要かなく、機械的精度を高く保つことかできる。

なお、この発明は上述した実施例に限定されずこ、その
趣旨を変えない範囲内で種々変更可能である。

〔発明の効果〕

以上説明したようにこの発明によれば、偏向電極をアン
テナとして使い、そこに静電誘導された信号に基づいて
、インキ粒子の帯ｆｆ１ｆｆｉを検出するので、ガータ
を絶縁したり、直流ドリフトを含む直流増幅器を使用し
たり、専用の検出電極を設ける必要かない。このため、
機構的な精度を高く保つことかできるとともに、検出の
ための構造か簡単であり、小型化に適している。

【図面の簡単な説明】第１図はこの発明によるインキジェットプリンタの一実
施例の印字ヘッドのト］近のブロック図、第２図は帯電
量検出波形を示す図である。１０・・ノズル、１２・・ピエゾ娠動子、１６・↑Ｉ′
Ｌ子化信帰化信号・帯電電極、２０ａ、２０１つ　偏向
電極、２２・帯電パルス、２４　高月、電源、２６・・
・ガータ、３０・・演算増幅器、３８・位相制御回路。出願人代理人　弁理士　鈴江武彦］　２

Claims

【特許請求の範囲】

連続方式のインキジェットプリンタにおいて、粒子化位
相の制御のためのインキ粒子の帯電量の検出を、偏向電
極に偏向電界生成用の電圧を印加しない状態で、インキ
粒子の通過により偏向電極に静電誘導された電気信号に
基づいて行うことを特徴とするインキジェットプリンタ
。