JPH0236950A - インキジェットプリンタ - Google Patents

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、加圧インキか
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（ピエゾ振動子等）によりくびれ変形か与えられた
状態でインキか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÷１７電電
極を通過する。帯電電極はパルス電圧（帯電パルス）か
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粉ｒ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Ｉ：Ｊ　Ｉ電源から
一定の偏向用電圧か常に印加される。これにより、偏向
電極対間には偏向用゛電界か発生され、そこをインキ粒
子か通過する際に、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。

インキ粒子か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
・；１シ電／非帯電にしておけば、印字データに応して
インキ粒子を被印字用紙にイ・Ｉイ”ｉさせたり、力−
タを介して回収させたりてきる。

ここで、」二連したように、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′屯は
インキか粒子化される瞬間に行なう必要かあるので、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、粒子化信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常に一定になるとは限
らない。粒子化信号の電圧値や、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か固定
されていると、インキ粒子化のタイミングか変動した場
合、インキ粒子の一８＋電量か不安定になり、偏向角の
制御か不正確になり、印￥のかすれや偏向電極、ガータ
等の電極類を汚す等の問題を招く。

これを防くために、粒子化タイミンクか當に１ｉシ電ハ
ルスのパルス幅の中央イτｊ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て、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、帯電パルスと杓子化信号と
の位相関係を小刻みに変化させて、各状態におけるイン
キ粒子の帯電量を検出する必要かある。帯電量を検出す
る従来の方法としては、ノＪ夕にて回収されるインキ粒
子によりガータを流れる直流電流を検出することにより
帯電電荷量を検出する第１の方法かある。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〕

しかしなから、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、ガタ付近の機構の精度を高
く保つことかできず、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、印字の制御が正確に行なえ
なくなる不具合かある。

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が、直流増幅器はドリフ］・か問
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。

この発明は上述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。

〔問題点を解決するだめの手段〕

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咀をｔｌ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は、偏向
電極に静電誘導された゛電気信号を検出するので、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
のインキジエラ１−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５〜１、０　ｋｇ　／
　ｃｉＭ程度の圧力かインキに加えられ、加圧インキか
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の手前のインキ供給路中には超音波振動子、
例えばピエゾ振動子１２か設けられ、その超音波振動力
によりノズル１０の先端のオリフィス１４から噴出する
インキにくびれ変形か与えれる。ここでは、ピエゾ振動
子１２には３００〜４００ＫＨｚ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弓長刀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か印加され、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。

帯電電極１８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が接続され、他方の偏向電極２
０ｂは接地される。これにより、偏向電極２０ａ、２Ｏ
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
が発光ダイオド３２、フォトトランジスタ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
１６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回非印字期間かある。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、帯電量検出期
間になると、先ず、位相制御回路３８は９〕 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°つつ変えながら、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電
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かある。

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、印字ドラムが回転して、実際に被印字用紙か印
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
制御が正確に行なえる。さらに、帯電量の検出専用の電
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に、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」二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、インキ粒子の帯電量を検出するので、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がない。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（＝１近のフロック図、第２図は帯
電量検出波形を示す図である。 １０・・・ノズル、１２・・・ピエゾ振動子、１６・・
粒子化信号、１８・・・帯電電極、２０ａ　　２０ｂ　
　・偏向電極、２２・・帯電パルス、２４・高圧電源、
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

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 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、インキ
   粒子に印字時とは逆極性の帯電を行なった状態で、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
   に基づいて行うことを特徴とするインキジェットプリン
   タ。