JP2842330B2 - 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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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、静電式インクジェ
ット記録装置に係り、特に、電界の作用により液体イン
ク中の帯電トナーを吐出させて記録動作を行う静電式イ
ンクジェット記録装置に関する。
ット記録装置に係り、特に、電界の作用により液体イン
ク中の帯電トナーを吐出させて記録動作を行う静電式イ
ンクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、帯電された液体インクに電界を与
え、その電界の作用により当該帯電インクを記録紙に飛
翔させて直接的に記録を行う静電式インクジェット記録
装置があった。
え、その電界の作用により当該帯電インクを記録紙に飛
翔させて直接的に記録を行う静電式インクジェット記録
装置があった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例にあっては、液体インクを直接的に記録紙に付着さ
せて記録を行うので、印字に滲みを生じ記録解像度の向
上には一定の限界を伴う不都合があった。
来例にあっては、液体インクを直接的に記録紙に付着さ
せて記録を行うので、印字に滲みを生じ記録解像度の向
上には一定の限界を伴う不都合があった。
【０００４】一方、近年、液体インク中に個体の帯電ト
ナーを含有させた新式のインクが開発され、このインク
中の帯電トナーを電界により飛翔させ記録を行う新式の
静電式インクジェット記録装置の開発が進められてい
る。
ナーを含有させた新式のインクが開発され、このインク
中の帯電トナーを電界により飛翔させ記録を行う新式の
静電式インクジェット記録装置の開発が進められてい
る。
【０００５】しかしながら、如何に装置の小型化を図る
か，液体インク中の帯電トナーを如何に有効に吐出させ
るか，その吐出方向精度を如何に高めるか，如何に高速
印字を実現するか等の種々の課題が残されていた。
か，液体インク中の帯電トナーを如何に有効に吐出させ
るか，その吐出方向精度を如何に高めるか，如何に高速
印字を実現するか等の種々の課題が残されていた。
【０００６】
【発明の目的】本発明は、上記従来例の有する不都合を
改善し、特に、静電式インクジェット記録方式により、
電子写真方式と同等の高速高印字品質の記録を行うこと
ができる静電式インクジェット記録装置を提供すること
をその目的とする。
改善し、特に、静電式インクジェット記録方式により、
電子写真方式と同等の高速高印字品質の記録を行うこと
ができる静電式インクジェット記録装置を提供すること
をその目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、帯電トナーを含む透光性液体インクを貯留するイン
ク室と、このインク室と外部とを連通するインク吐出孔
と、このインク吐出孔に用紙搬送路を介して対面する接
地された対向電極と、インク吐出孔に装備され対向電極
との間に帯電トナーの吐出を付勢する電界を発生させる
吐出電極と、インク室に併設され吐出電極との間に帯電
トナーのインク吐出孔への電気泳動を付勢する電界を発
生させる泳動電極とを備えている。また、インク室に、
インクに所定光量の光を照射する発光手段と、この発光
手段より照射されインクを透過した光を受光する受光手
段とを有する。更に、発光手段の照射光量を設定する光
量設定部と、受光手段の出力が一定値以上の場合にトナ
ー残量不足信号を出力する判断部と、トナー残量不足信
号を受信して警告を表示する表示部とを備えている。そ
して、光量設定部が、インク中の帯電トナーが補給を要
する程度に減少して初めて受光手段に透過可能な光量を
設定する第１の光量設定機能を備えた、という構成を採
っている。
は、帯電トナーを含む透光性液体インクを貯留するイン
ク室と、このインク室と外部とを連通するインク吐出孔
と、このインク吐出孔に用紙搬送路を介して対面する接
地された対向電極と、インク吐出孔に装備され対向電極
との間に帯電トナーの吐出を付勢する電界を発生させる
吐出電極と、インク室に併設され吐出電極との間に帯電
トナーのインク吐出孔への電気泳動を付勢する電界を発
生させる泳動電極とを備えている。また、インク室に、
インクに所定光量の光を照射する発光手段と、この発光
手段より照射されインクを透過した光を受光する受光手
段とを有する。更に、発光手段の照射光量を設定する光
量設定部と、受光手段の出力が一定値以上の場合にトナ
ー残量不足信号を出力する判断部と、トナー残量不足信
号を受信して警告を表示する表示部とを備えている。そ
して、光量設定部が、インク中の帯電トナーが補給を要
する程度に減少して初めて受光手段に透過可能な光量を
設定する第１の光量設定機能を備えた、という構成を採
っている。
【０００８】このため、本発明では、光量設定部が発光
手段に、「インク中の帯電トナーが補給を要する程度に
減少して初めて受光手段に透過可能な光量」を設定し、
受光手段から一定値以上の出力を得られた場合には、表
示部にインク中のトナー残量が不足している旨が表示さ
れる。
手段に、「インク中の帯電トナーが補給を要する程度に
減少して初めて受光手段に透過可能な光量」を設定し、
受光手段から一定値以上の出力を得られた場合には、表
示部にインク中のトナー残量が不足している旨が表示さ
れる。
【０００９】ここで、帯電トナーを含む透光性液体イン
クとは、石油系有機溶媒（例えばイソパラフィン炭化水
素）中に、帯電制御剤とともに着色した熱可塑性樹脂の
微粒子（トナー）を分散させたものである。また、「イ
ンク室」には、当該インク室とチューブ等を介して接続
されるインク貯蔵室を含む。更に、表示部は、視覚的に
表示するもののみならず、音により聴覚に訴えるものを
含む。
クとは、石油系有機溶媒（例えばイソパラフィン炭化水
素）中に、帯電制御剤とともに着色した熱可塑性樹脂の
微粒子（トナー）を分散させたものである。また、「イ
ンク室」には、当該インク室とチューブ等を介して接続
されるインク貯蔵室を含む。更に、表示部は、視覚的に
表示するもののみならず、音により聴覚に訴えるものを
含む。
【００１０】請求項２記載の発明では、光量設定部が、
インク中に十分な帯電トナーが含まれた状態で受光手段
に透過可能な正常動作確認用光量を設定する第２の光量
設定機能を備えた、という構成を採っている。
インク中に十分な帯電トナーが含まれた状態で受光手段
に透過可能な正常動作確認用光量を設定する第２の光量
設定機能を備えた、という構成を採っている。
【００１１】このため、本発明では、発光手段，受光手
段等の機能が正常であれば、発光手段から照射された光
は受光手段により十分に受光される。そして、判断部
は、受光手段の出力が一定値以上であることを判断し、
表示部では、例えば、トナー残量の不足を検出する系が
正常に動作している旨を液晶パネル等に表示する。
段等の機能が正常であれば、発光手段から照射された光
は受光手段により十分に受光される。そして、判断部
は、受光手段の出力が一定値以上であることを判断し、
表示部では、例えば、トナー残量の不足を検出する系が
正常に動作している旨を液晶パネル等に表示する。
【００１２】請求項３記載の発明では、帯電トナーを含
む液体インクを貯留するインク室と、このインク室と外
部とを連通するインク吐出孔と、このインク吐出孔に用
紙搬送路を介して対面する接地された対向電極と、イン
ク吐出孔に装備され対向電極との間に帯電トナーの吐出
を付勢する電界を発生させる吐出電極と、インク室に併
設され吐出電極との間に帯電トナーのインク吐出孔への
電気泳動を付勢する電界を発生させる泳動電極とを有す
る。また、インク室に、インクを介し所定間隔を隔てて
互いに対向する電極対を装備している。更に、電極対を
成す各電極のインクとの接触部分を絶縁部材で被覆して
いる。そして、電極対に所定の電圧を印加して当該電極
対間の静電容量を測定する静電容量測定部と、この静電
容量測定部の出力に応じてインク中のトナー残量を知ら
せる表示部とを備えた、という構成を採っている。
む液体インクを貯留するインク室と、このインク室と外
部とを連通するインク吐出孔と、このインク吐出孔に用
紙搬送路を介して対面する接地された対向電極と、イン
ク吐出孔に装備され対向電極との間に帯電トナーの吐出
を付勢する電界を発生させる吐出電極と、インク室に併
設され吐出電極との間に帯電トナーのインク吐出孔への
電気泳動を付勢する電界を発生させる泳動電極とを有す
る。また、インク室に、インクを介し所定間隔を隔てて
互いに対向する電極対を装備している。更に、電極対を
成す各電極のインクとの接触部分を絶縁部材で被覆して
いる。そして、電極対に所定の電圧を印加して当該電極
対間の静電容量を測定する静電容量測定部と、この静電
容量測定部の出力に応じてインク中のトナー残量を知ら
せる表示部とを備えた、という構成を採っている。
【００１３】このため、本発明では、トナー濃度に応じ
て変化する電極対間の静電容量が測定され、この静電容
量の変化に応じてインク中のトナー残量状態が表示部に
表示される。
て変化する電極対間の静電容量が測定され、この静電容
量の変化に応じてインク中のトナー残量状態が表示部に
表示される。
【００１４】請求項４記載の発明では、静電容量測定部
が、電極対に断続的な電圧を印加する機能を備えた、と
いう構成を採っている。このため、本発明では、静電容
量が継続的に測定される。
が、電極対に断続的な電圧を印加する機能を備えた、と
いう構成を採っている。このため、本発明では、静電容
量が継続的に測定される。
【００１５】これらにより、前述した目的を達成しよう
とするものである。
とするものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下、本発明の一実施形態を図１
乃至図２に基づいて説明する。
乃至図２に基づいて説明する。
【００１７】図１乃至図２に示す静電式インクジェット
記録装置は、帯電トナーを含む透光性液体インクＩを貯
留するインク室１と、このインク室１と外部とを連通す
るインク吐出孔２と、このインク吐出孔２に用紙搬送路
Ｐを介して対面する接地された対向電極３と、インク吐
出孔２に装備され対向電極３との間に帯電トナーの吐出
を付勢する電界を発生させる吐出電極４と、インク室１
に併設され吐出電極４との間に帯電トナーのインク吐出
孔２への電気泳動を付勢する電界を発生させる泳動電極
５とを備えている。また、インク室１には、インクＩに
所定光量の光を照射する発光手段１１と、この発光手段
１１より照射されインクＩを透過した光を受光する受光
手段１２とが配設されている。更に、発光手段１１に
は、当該発光手段１１の照射光量を設定する光量設定部
１３が併設されている。一方、受光手段１２には、受光
手段１２の出力が一定値以上の場合にトナー残量不足信
号Ｓを出力する判断部１４と、トナー残量不足信号Ｓを
受信して警告を表示する表示部１５とが併設されてい
る。ここで、符号１０は、記録ヘッドを示す。
記録装置は、帯電トナーを含む透光性液体インクＩを貯
留するインク室１と、このインク室１と外部とを連通す
るインク吐出孔２と、このインク吐出孔２に用紙搬送路
Ｐを介して対面する接地された対向電極３と、インク吐
出孔２に装備され対向電極３との間に帯電トナーの吐出
を付勢する電界を発生させる吐出電極４と、インク室１
に併設され吐出電極４との間に帯電トナーのインク吐出
孔２への電気泳動を付勢する電界を発生させる泳動電極
５とを備えている。また、インク室１には、インクＩに
所定光量の光を照射する発光手段１１と、この発光手段
１１より照射されインクＩを透過した光を受光する受光
手段１２とが配設されている。更に、発光手段１１に
は、当該発光手段１１の照射光量を設定する光量設定部
１３が併設されている。一方、受光手段１２には、受光
手段１２の出力が一定値以上の場合にトナー残量不足信
号Ｓを出力する判断部１４と、トナー残量不足信号Ｓを
受信して警告を表示する表示部１５とが併設されてい
る。ここで、符号１０は、記録ヘッドを示す。
【００１８】これを更に詳述すると、本実施形態におい
て、インク室１は、誘電体隔壁７で覆われている。この
誘電体隔壁７の一部には、上述のインク吐出孔２が設け
られると共に、インク貯蔵室（図示略）とチューブで接
続されるインク供給口６が設けられている。インク貯蔵
室内のインクとインク室１内のインクＩはポンプ等の循
環手段により循環されるようになっている。この際、イ
ンク室１内のインクＩには、所定の負圧が付勢されるよ
うになっている。
て、インク室１は、誘電体隔壁７で覆われている。この
誘電体隔壁７の一部には、上述のインク吐出孔２が設け
られると共に、インク貯蔵室（図示略）とチューブで接
続されるインク供給口６が設けられている。インク貯蔵
室内のインクとインク室１内のインクＩはポンプ等の循
環手段により循環されるようになっている。この際、イ
ンク室１内のインクＩには、所定の負圧が付勢されるよ
うになっている。
【００１９】吐出電極４は、インク吐出時にはインク中
の帯電トナーと同極性の高電圧が印加され、インク吐出
を行わないときは対向電極３と同電位に設定される。ま
た、吐出電極４は針状に形成され、そのインク側先端部
は電界が集中して発散するように針状に尖らせてある。
吐出電極４は、インク吐出方向と直行する方向に配置さ
れ、誘電体隔壁７の内部に埋め込まれている。
の帯電トナーと同極性の高電圧が印加され、インク吐出
を行わないときは対向電極３と同電位に設定される。ま
た、吐出電極４は針状に形成され、そのインク側先端部
は電界が集中して発散するように針状に尖らせてある。
吐出電極４は、インク吐出方向と直行する方向に配置さ
れ、誘電体隔壁７の内部に埋め込まれている。
【００２０】泳動電極５には、インクＩ中の帯電トナー
と同極性の高電圧が常時印加される。このとき、印加さ
れる電圧値は、吐出電極４に印加される電圧よりも大き
い値に設定されている。この泳動電極５は、インク吐出
孔２の部分を除きインク室１を囲むように誘電体隔壁７
の外縁に設けられている。
と同極性の高電圧が常時印加される。このとき、印加さ
れる電圧値は、吐出電極４に印加される電圧よりも大き
い値に設定されている。この泳動電極５は、インク吐出
孔２の部分を除きインク室１を囲むように誘電体隔壁７
の外縁に設けられている。
【００２１】発光手段１１は、例えば、発光ダイオード
を備え、一方、受光手段１２は、例えば、ホトダイオー
ドを備えている。発光手段１１の発光部分及び受光手段
１２の受光部分は、それぞれ誘電体隔壁７に挿通され、
透明な穴塞ぎ部材８，８を介しインクＩと対面してい
る。また、穴塞ぎ部材８，８により外部へのインク漏れ
が有効に防止されている。
を備え、一方、受光手段１２は、例えば、ホトダイオー
ドを備えている。発光手段１１の発光部分及び受光手段
１２の受光部分は、それぞれ誘電体隔壁７に挿通され、
透明な穴塞ぎ部材８，８を介しインクＩと対面してい
る。また、穴塞ぎ部材８，８により外部へのインク漏れ
が有効に防止されている。
【００２２】光量設定部１３は、発光手段１１に通電す
ることにより、インク中の帯電トナーが補給を要する程
度に減少して初めて受光手段１２に透過可能な光量（ト
ナー不足確認用光量）を設定する第１の光量設定機能
と、インク中に十分な帯電トナーが含まれた状態で受光
手段１２に透過可能な光量（正常動作確認用光量）を設
定する第２の光量設定機能とを備えている。ここで、
「インク中の帯電トナーが補給を要する程度に減少して
初めて受光手段１２に透過可能な光量」及び「インク中
に十分な帯電トナーが含まれた状態で受光手段１２に透
過可能な光量」は予め実験的に求める必要がある。
ることにより、インク中の帯電トナーが補給を要する程
度に減少して初めて受光手段１２に透過可能な光量（ト
ナー不足確認用光量）を設定する第１の光量設定機能
と、インク中に十分な帯電トナーが含まれた状態で受光
手段１２に透過可能な光量（正常動作確認用光量）を設
定する第２の光量設定機能とを備えている。ここで、
「インク中の帯電トナーが補給を要する程度に減少して
初めて受光手段１２に透過可能な光量」及び「インク中
に十分な帯電トナーが含まれた状態で受光手段１２に透
過可能な光量」は予め実験的に求める必要がある。
【００２３】また、光量設定部１３は、トナー不足確認
用光量または正常動作確認用光量を設定している旨を表
示する設定状況表示信号Ｇを判断部１４に入力する機能
を備えている。
用光量または正常動作確認用光量を設定している旨を表
示する設定状況表示信号Ｇを判断部１４に入力する機能
を備えている。
【００２４】ここで、光量設定部１３は、装置全体の動
作タイミングを制御する主制御部（図示略）の指令に従
い、装置の電源投入時には、正常動作確認用光量を設定
し、一方、装置の動作中は、トナー不足確認用光量を設
定するようになっている。また、装置外部にプッシュス
イッチ等を設け、当該プッシュスイッチの押下に連動し
て正常動作確認用光量が設定されるように構成しても良
い。かかる場合、装置のトラブル時における不良箇所の
切り分け等に便利である。
作タイミングを制御する主制御部（図示略）の指令に従
い、装置の電源投入時には、正常動作確認用光量を設定
し、一方、装置の動作中は、トナー不足確認用光量を設
定するようになっている。また、装置外部にプッシュス
イッチ等を設け、当該プッシュスイッチの押下に連動し
て正常動作確認用光量が設定されるように構成しても良
い。かかる場合、装置のトラブル時における不良箇所の
切り分け等に便利である。
【００２５】判断部１４は、例えばレベルコンパレータ
により受光手段１２の出力が一定値以上に達したことを
判断する。また、受光手段１２の出力が一定値以上であ
り、光量設定部１３から入力された設定状況表示信号Ｇ
がトナー不足確認用光量を表示していれば、表示部１５
にトナー残量不足信号Ｓを出力する。一方、受光手段１
２の出力が一定値以上であり、光量設定部１３から入力
された設定状況表示信号Ｇが正常動作確認用光量を表示
していれば、表示部１５に動作正常信号Ｑを出力する。
により受光手段１２の出力が一定値以上に達したことを
判断する。また、受光手段１２の出力が一定値以上であ
り、光量設定部１３から入力された設定状況表示信号Ｇ
がトナー不足確認用光量を表示していれば、表示部１５
にトナー残量不足信号Ｓを出力する。一方、受光手段１
２の出力が一定値以上であり、光量設定部１３から入力
された設定状況表示信号Ｇが正常動作確認用光量を表示
していれば、表示部１５に動作正常信号Ｑを出力する。
【００２６】表示部１５は、トナー残量不足信号Ｓを受
信した場合は、インクＩ中のトナー残量が不足している
旨を液晶パネル等に表示する。一方、動作正常信号Ｑを
受信した場合は、トナー残量の不足を検出する系が正常
に動作している旨を液晶パネル等に表示する。
信した場合は、インクＩ中のトナー残量が不足している
旨を液晶パネル等に表示する。一方、動作正常信号Ｑを
受信した場合は、トナー残量の不足を検出する系が正常
に動作している旨を液晶パネル等に表示する。
【００２７】インクＩは、石油系有機溶媒（例えばイソ
パラフィン炭化水素）中に、帯電制御剤とともに着色し
た熱可塑性樹脂の微粒子（トナー）を分散させたもので
ある。トナーは、ゼータ電位により見かけ上正極性に帯
電されている。
パラフィン炭化水素）中に、帯電制御剤とともに着色し
た熱可塑性樹脂の微粒子（トナー）を分散させたもので
ある。トナーは、ゼータ電位により見かけ上正極性に帯
電されている。
【００２８】次に、本実施形態の全体動作を説明する。
【００２９】装置全体を稼動状態に設定すると、泳動電
極５に電圧が印加され、吐出電極４との間に電界が形成
される。これにより、インクＩ中の帯電トナーは電気泳
動しインク吐出孔２の近傍では、特に帯電トナーが集中
する。この際、インク吐出孔２にはインクメニスカスが
形成されている。
極５に電圧が印加され、吐出電極４との間に電界が形成
される。これにより、インクＩ中の帯電トナーは電気泳
動しインク吐出孔２の近傍では、特に帯電トナーが集中
する。この際、インク吐出孔２にはインクメニスカスが
形成されている。
【００３０】次に、インク吐出を行うべく吐出電極４に
電圧が印加されると、対向電極３との間に電界が形成さ
れる。これにより、インク吐出孔２近傍の帯電トナー
は、対向電極３により近いインクメニスカスの先端に集
中し、帯電トナーにかかる静電力がインクメニスカスの
表面張力に打ち勝つと、トナー群となって対向電極３に
向かい飛翔する。このとき、トナー群は対向電極３の手
前に配設された記録紙に付着する。その後、当該記録紙
は、熱定着部（図示略）に搬送され電子写真方式と同様
に定着記録が行われる。
電圧が印加されると、対向電極３との間に電界が形成さ
れる。これにより、インク吐出孔２近傍の帯電トナー
は、対向電極３により近いインクメニスカスの先端に集
中し、帯電トナーにかかる静電力がインクメニスカスの
表面張力に打ち勝つと、トナー群となって対向電極３に
向かい飛翔する。このとき、トナー群は対向電極３の手
前に配設された記録紙に付着する。その後、当該記録紙
は、熱定着部（図示略）に搬送され電子写真方式と同様
に定着記録が行われる。
【００３１】一方、トナー群の吐出を行ったためにイン
ク吐出孔２の近傍で減少した帯電トナーは、泳動電極５
と吐出電極４との間に形成されている電界によって速や
かに補給される。
ク吐出孔２の近傍で減少した帯電トナーは、泳動電極５
と吐出電極４との間に形成されている電界によって速や
かに補給される。
【００３２】このように、本実施形態による静電式イン
クジェット記録装置は、主としてインクＩ中の帯電トナ
ーのみを吐出させて記録を行うので、記録動作を継続す
ることにより、インクＩ中の帯電トナーが減少し、濃度
が徐々に薄くなってゆく。濃度がある程度まで減少する
と、インク吐出孔２に集中する帯電トナーの量が減少す
るため、インクＩ中に帯電トナーがある程度残っている
にも拘らず正常なインク吐出を行うことができなくな
る。
クジェット記録装置は、主としてインクＩ中の帯電トナ
ーのみを吐出させて記録を行うので、記録動作を継続す
ることにより、インクＩ中の帯電トナーが減少し、濃度
が徐々に薄くなってゆく。濃度がある程度まで減少する
と、インク吐出孔２に集中する帯電トナーの量が減少す
るため、インクＩ中に帯電トナーがある程度残っている
にも拘らず正常なインク吐出を行うことができなくな
る。
【００３３】従来より、電子写真プリンタ等では光測定
や抵抗測定により帯電トナーの「有無」を検出しトナー
補給を警告する手法が提案されていたが、トナーの「有
無」を検出する２値的な判断に留まるため、本実施形態
のようにインクＩ中の帯電トナーが不足した状態の検出
を要する静電式インクジェット記録装置には、直接適用
できない不都合があった。
や抵抗測定により帯電トナーの「有無」を検出しトナー
補給を警告する手法が提案されていたが、トナーの「有
無」を検出する２値的な判断に留まるため、本実施形態
のようにインクＩ中の帯電トナーが不足した状態の検出
を要する静電式インクジェット記録装置には、直接適用
できない不都合があった。
【００３４】本実施形態では、装置を稼動状態に設定す
ると、まず、光量設定手段１３により、発光手段１１の
駆動光量として、正常動作確認用光量が設定される。こ
のとき、当該光量が設定された旨は設定状態表示信号Ｇ
によって判断部１４に通知される。ここで、発光手段１
１，受光手段１２等の機能が正常であれば、発光手段１
１から照射された光は受光手段１２により十分に受光さ
れる。そして、判断部１４は、受光手段１２の出力が一
定値以上であることを判断し、表示部１５に動作正常信
号Ｑを出力する。この動作正常信号Ｑを受信した表示部
１５は、トナー残量の不足を検出する系が正常に動作し
ている旨を液晶パネル等に表示する。
ると、まず、光量設定手段１３により、発光手段１１の
駆動光量として、正常動作確認用光量が設定される。こ
のとき、当該光量が設定された旨は設定状態表示信号Ｇ
によって判断部１４に通知される。ここで、発光手段１
１，受光手段１２等の機能が正常であれば、発光手段１
１から照射された光は受光手段１２により十分に受光さ
れる。そして、判断部１４は、受光手段１２の出力が一
定値以上であることを判断し、表示部１５に動作正常信
号Ｑを出力する。この動作正常信号Ｑを受信した表示部
１５は、トナー残量の不足を検出する系が正常に動作し
ている旨を液晶パネル等に表示する。
【００３５】続く所定時間後において、光量設定部１３
は、発光手段１１にトナー不足確認用光量を設定する。
このとき、判断部１４には、当該光量が設定された旨の
設定状況表示信号Ｇが入力され、また、発光手段１１か
らは所定の光量が照射される。ここで、インクＩ中に含
まれる帯電トナーの量が記録を行うのに十分であれば、
受光手段１２には光が透過せず、当該受光手段１２から
の出力は得られない。
は、発光手段１１にトナー不足確認用光量を設定する。
このとき、判断部１４には、当該光量が設定された旨の
設定状況表示信号Ｇが入力され、また、発光手段１１か
らは所定の光量が照射される。ここで、インクＩ中に含
まれる帯電トナーの量が記録を行うのに十分であれば、
受光手段１２には光が透過せず、当該受光手段１２から
の出力は得られない。
【００３６】一方、印字動作が進行し、インクＩ中の帯
電トナーの量が補給を要する程度にまで減少すると、イ
ンク中で光を遮る帯電トナーの濃度が減少するので、発
光手段１１により照射された光が受光手段１２により受
光され、当該受光手段１２から所定の出力が得られる。
判断部１４は、受光手段１２から得られた出力が一定値
以上であることを判断すると、表示部１５にトナー残量
不足信号Ｓを出力する。このトナー残量不足信号Ｓを受
信した表示部１５は、インクＩ中のトナー残量が不足し
ている旨（トナー補給を促す旨）を液晶パネル等に表示
する。
電トナーの量が補給を要する程度にまで減少すると、イ
ンク中で光を遮る帯電トナーの濃度が減少するので、発
光手段１１により照射された光が受光手段１２により受
光され、当該受光手段１２から所定の出力が得られる。
判断部１４は、受光手段１２から得られた出力が一定値
以上であることを判断すると、表示部１５にトナー残量
不足信号Ｓを出力する。このトナー残量不足信号Ｓを受
信した表示部１５は、インクＩ中のトナー残量が不足し
ている旨（トナー補給を促す旨）を液晶パネル等に表示
する。
【００３７】このように、本実施形態によれば、帯電ト
ナーを含む液体インクを用いて記録を行う静電式インク
ジェット記録装置を実現することができ、インクジェッ
ト方式でありながら電子写真方式と同等の高速高印字品
質の記録を行うことができる。
ナーを含む液体インクを用いて記録を行う静電式インク
ジェット記録装置を実現することができ、インクジェッ
ト方式でありながら電子写真方式と同等の高速高印字品
質の記録を行うことができる。
【００３８】また、光量設定部１３が発光手段１１に、
「インク中の帯電トナーが補給を要する程度に減少して
初めて受光手段１２に透過可能な光量」を設定し、受光
手段１２から一定の出力を得られた場合には、表示部１
５にインクＩ中のトナー残量が不足している旨が表示さ
れるので、オペレータは帯電トナーの補給時期を容易に
知ることができ、常時安定した状態での使用を図ること
ができる。
「インク中の帯電トナーが補給を要する程度に減少して
初めて受光手段１２に透過可能な光量」を設定し、受光
手段１２から一定の出力を得られた場合には、表示部１
５にインクＩ中のトナー残量が不足している旨が表示さ
れるので、オペレータは帯電トナーの補給時期を容易に
知ることができ、常時安定した状態での使用を図ること
ができる。
【００３９】更に、光量設定部１３は、「インク中に十
分な帯電トナーが含まれた状態で受光手段１２に透過可
能な光量」を設定する機能を備えているので、オペレー
タや修理作業者はトナー残量の不足を検出する系の正常
動作を確認することができ、装置のトラブル時におい
て、不良箇所を比較的容易に特定することができる。
分な帯電トナーが含まれた状態で受光手段１２に透過可
能な光量」を設定する機能を備えているので、オペレー
タや修理作業者はトナー残量の不足を検出する系の正常
動作を確認することができ、装置のトラブル時におい
て、不良箇所を比較的容易に特定することができる。
【００４０】ここで、本実施形態において、発光手段１
１及び受光手段１２は、インク室１と接続されたインク
貯蔵室（図示略）に装備されても良い。これによって
も、上記実施形態と同等の作用効果を奏することができ
る。また、光量設定部１３がトナー不足確認用光量の付
近で数段階の光量を切り替える機能を備えても良い。ト
ナーの濃度には状況により誤差が含まれるが、数段階の
異なる光量を用いてトナー不足の検出を行うことによ
り、トナー不足の検出の信頼性を向上することができ
る。一方、発光手段１１の光量は一定とし、受光手段１
２の出力を判断する判断部１４の一定値を数段階に変化
させても良い。また、表示部１５は、音によりトナー残
量の不足を警報しても良い。
１及び受光手段１２は、インク室１と接続されたインク
貯蔵室（図示略）に装備されても良い。これによって
も、上記実施形態と同等の作用効果を奏することができ
る。また、光量設定部１３がトナー不足確認用光量の付
近で数段階の光量を切り替える機能を備えても良い。ト
ナーの濃度には状況により誤差が含まれるが、数段階の
異なる光量を用いてトナー不足の検出を行うことによ
り、トナー不足の検出の信頼性を向上することができ
る。一方、発光手段１１の光量は一定とし、受光手段１
２の出力を判断する判断部１４の一定値を数段階に変化
させても良い。また、表示部１５は、音によりトナー残
量の不足を警報しても良い。
【００４１】次に、本発明の他の実施形態を図３に基づ
いて説明する。ここで、上述した第１の実施形態の構成
と同一部分については、同一符号を付して重複説明を省
略する。
いて説明する。ここで、上述した第１の実施形態の構成
と同一部分については、同一符号を付して重複説明を省
略する。
【００４２】図３に示す静電式インクジェット記録装置
は、帯電トナーを含む液体インクＩを貯留するインク室
１と、このインク室１と外部とを連通するインク吐出孔
２と、このインク吐出孔２に用紙搬送路Ｐを介して対面
する接地された対向電極３と、インク吐出孔２に装備さ
れ対向電極３との間に帯電トナーの吐出を付勢する電界
を発生させる吐出電極４と、インク室１に併設され吐出
電極４との間に帯電トナーのインク吐出孔２への電気泳
動を付勢する電界を発生させる泳動電極５とを有する。
また、インク室１には、インクＩを介し所定間隔を隔て
て互いに対向する電極対２１が装備されている。電極対
２１を成す各電極のインクＩとの接触部分は絶縁部材で
被覆されている。電極対２１には、当該電極対２１に所
定の電圧を印加して当該電極対２１間の静電容量を測定
する静電容量測定部２３と、この静電容量測定部２３の
出力に応じてインクＩ中のトナー残量を知らせる表示部
２５とを備えている。ここで、符号２０は記録ヘッドを
示し、符号２４は静電容量測定部２３の出力が一定値を
下回る場合に表示部２５にトナー残量不足信号Ｓを出力
する判断部を示す。
は、帯電トナーを含む液体インクＩを貯留するインク室
１と、このインク室１と外部とを連通するインク吐出孔
２と、このインク吐出孔２に用紙搬送路Ｐを介して対面
する接地された対向電極３と、インク吐出孔２に装備さ
れ対向電極３との間に帯電トナーの吐出を付勢する電界
を発生させる吐出電極４と、インク室１に併設され吐出
電極４との間に帯電トナーのインク吐出孔２への電気泳
動を付勢する電界を発生させる泳動電極５とを有する。
また、インク室１には、インクＩを介し所定間隔を隔て
て互いに対向する電極対２１が装備されている。電極対
２１を成す各電極のインクＩとの接触部分は絶縁部材で
被覆されている。電極対２１には、当該電極対２１に所
定の電圧を印加して当該電極対２１間の静電容量を測定
する静電容量測定部２３と、この静電容量測定部２３の
出力に応じてインクＩ中のトナー残量を知らせる表示部
２５とを備えている。ここで、符号２０は記録ヘッドを
示し、符号２４は静電容量測定部２３の出力が一定値を
下回る場合に表示部２５にトナー残量不足信号Ｓを出力
する判断部を示す。
【００４３】これを更に詳述すると、本実施形態におい
て、電極対２１は、図３の上下において、誘電体隔壁７
に挿通され、一定間隔を隔てて固定されている。各電極
には絶縁被膜が施されている。
て、電極対２１は、図３の上下において、誘電体隔壁７
に挿通され、一定間隔を隔てて固定されている。各電極
には絶縁被膜が施されている。
【００４４】静電容量測定部２３は、電極対２１に電圧
を印加し、電位差を生じさせる。そして、電極対２１の
表面にインクＩ中のそれぞれ逆極性の電荷が引き寄せら
れることで瞬間的に流れる電流を測定することにより、
当該電極対２１間の静電容量を測定する。ここで、イン
クＩ中の正電荷とは帯電トナーであり、負電荷とは帯電
トナーの吐出によりインクＩ中に生じたカウンターイオ
ンである。電極対２１間の帯電トナーの濃度により静電
容量が変化するため、この静電容量を測定することによ
りインクＩ中の帯電トナーの濃度が検出される。静電容
量はインクＩ中の帯電トナーの濃度が減少するにつれて
小さくなってゆく。
を印加し、電位差を生じさせる。そして、電極対２１の
表面にインクＩ中のそれぞれ逆極性の電荷が引き寄せら
れることで瞬間的に流れる電流を測定することにより、
当該電極対２１間の静電容量を測定する。ここで、イン
クＩ中の正電荷とは帯電トナーであり、負電荷とは帯電
トナーの吐出によりインクＩ中に生じたカウンターイオ
ンである。電極対２１間の帯電トナーの濃度により静電
容量が変化するため、この静電容量を測定することによ
りインクＩ中の帯電トナーの濃度が検出される。静電容
量はインクＩ中の帯電トナーの濃度が減少するにつれて
小さくなってゆく。
【００４５】また、静電容量測定部２３は、静電容量の
測定を継続的に行うべく、電極対２１に断続的な電圧を
印加する機能を備えている。ここで、断続的な電圧と
は、例えば、連続的に印加される直流電圧パルスや交流
電圧である。また、静電容量測定部２３は、測定した静
電容量を表示する信号を判断部２４に入力する機能を備
えている。
測定を継続的に行うべく、電極対２１に断続的な電圧を
印加する機能を備えている。ここで、断続的な電圧と
は、例えば、連続的に印加される直流電圧パルスや交流
電圧である。また、静電容量測定部２３は、測定した静
電容量を表示する信号を判断部２４に入力する機能を備
えている。
【００４６】判断部２４は、静電容量測定部２３より入
力された静電容量が一定値を下回ったか否かを判断し、
一定値を下回っていれば表示部２５にトナー残量不足信
号Ｓを出力する機能を備えている。ここで、一定値と
は、トナー残量の不足を判断するためのしきい値であっ
て、予め実験的に求めておく必要がある。
力された静電容量が一定値を下回ったか否かを判断し、
一定値を下回っていれば表示部２５にトナー残量不足信
号Ｓを出力する機能を備えている。ここで、一定値と
は、トナー残量の不足を判断するためのしきい値であっ
て、予め実験的に求めておく必要がある。
【００４７】表示部２５は、トナー残量不足信号Ｓを受
信すると共に、インクＩ中のトナー残量が不足している
旨を液晶パネル等に表示する。
信すると共に、インクＩ中のトナー残量が不足している
旨を液晶パネル等に表示する。
【００４８】次に、本実施形態の全体動作を説明する。
ここで、印字動作については、上述した第一の実施形態
と同一であるため、重複説明を省略する。
ここで、印字動作については、上述した第一の実施形態
と同一であるため、重複説明を省略する。
【００４９】装置を稼動状態に設定すると、静電容量測
定部２３から電極対２１に断続的な電圧が印加され、当
該電極対２１間の静電容量が測定される。印字動作が進
行しインク室１内の帯電トナーの濃度が減少するにつれ
て電極対２１間の静電容量は小さくなってゆく。静電容
量測定部２３で測定された電極対２１間の静電容量は判
断部２４に入力される。判断部２４は、入力された静電
容量が一定値を下回っているか否かを判断し、下回って
いれば表示部２５にトナー残量不足信号Ｓを出力する。
表示部２５は、トナー残量不足信号Ｓを受信すると、液
晶パネル等にインクＩ中のトナー残量が不足している旨
を表示する。
定部２３から電極対２１に断続的な電圧が印加され、当
該電極対２１間の静電容量が測定される。印字動作が進
行しインク室１内の帯電トナーの濃度が減少するにつれ
て電極対２１間の静電容量は小さくなってゆく。静電容
量測定部２３で測定された電極対２１間の静電容量は判
断部２４に入力される。判断部２４は、入力された静電
容量が一定値を下回っているか否かを判断し、下回って
いれば表示部２５にトナー残量不足信号Ｓを出力する。
表示部２５は、トナー残量不足信号Ｓを受信すると、液
晶パネル等にインクＩ中のトナー残量が不足している旨
を表示する。
【００５０】このように、本実施形態によれば、インク
室１に電極対２１を設け当該電極対２１間の静電容量か
らトナー残量の不足を判断し、その旨を表示する構成と
したので、本実施形態によっても、オペレータは帯電ト
ナーの補給時期を容易に知ることができ、常時安定した
状態での使用を図ることができる。
室１に電極対２１を設け当該電極対２１間の静電容量か
らトナー残量の不足を判断し、その旨を表示する構成と
したので、本実施形態によっても、オペレータは帯電ト
ナーの補給時期を容易に知ることができ、常時安定した
状態での使用を図ることができる。
【００５１】また、電極対２１を成す各電極には絶縁被
膜を施してあるため、帯電トナーが電極に固着してゆく
不都合を有効に防止することができる。
膜を施してあるため、帯電トナーが電極に固着してゆく
不都合を有効に防止することができる。
【００５２】更に、静電容量測定部２３は、静電容量を
測定するにあたり電極対２１に断続的な電圧を印加する
ので、静電容量を継続的に測定することができる。
測定するにあたり電極対２１に断続的な電圧を印加する
ので、静電容量を継続的に測定することができる。
【００５３】ここで、本実施形態では、表示部２５にト
ナー濃度の変化を連続的に表示する機能を持たせても良
い。具体的には、トナー濃度に応じて変化する静電容量
測定部２３の出力を変換後表示部２５に入力し、表示部
２５では、当該入力に応じてトナー濃度を数値や棒グラ
フ等で表示する構成とすれば良い。また、表示部２５
は、音によりトナー残量の不足を警告する機能を備えて
も良い。電極対は対面面積の広い板状電極の対としても
良い。
ナー濃度の変化を連続的に表示する機能を持たせても良
い。具体的には、トナー濃度に応じて変化する静電容量
測定部２３の出力を変換後表示部２５に入力し、表示部
２５では、当該入力に応じてトナー濃度を数値や棒グラ
フ等で表示する構成とすれば良い。また、表示部２５
は、音によりトナー残量の不足を警告する機能を備えて
も良い。電極対は対面面積の広い板状電極の対としても
良い。
【００５４】
【発明の効果】本発明は、以上のように構成され機能す
るので、これによると、所定の電位に設定される泳動電
極，吐出電極，対向電極をそれぞれ所定位置に配設する
ことにより、帯電トナーを含む液体インクを用いて記録
を行う静電式インクジェット記録装置を実現することが
でき、インクジェット方式でありながら電子写真方式と
同等の高速高印字品質の記録を行うことができる。
るので、これによると、所定の電位に設定される泳動電
極，吐出電極，対向電極をそれぞれ所定位置に配設する
ことにより、帯電トナーを含む液体インクを用いて記録
を行う静電式インクジェット記録装置を実現することが
でき、インクジェット方式でありながら電子写真方式と
同等の高速高印字品質の記録を行うことができる。
【００５５】特に、請求項１記載の発明では、光量設定
部が発光手段に、「インク中の帯電トナーが補給を要す
る程度に減少して初めて受光手段に透過可能な光量」を
設定し、受光手段から一定の出力を得られた場合には、
表示部にインク中のトナー残量が不足している旨が表示
されるので、オペレータは帯電トナーの補給時期を容易
に知ることができ、常時安定した状態での使用を図るこ
とができる。
部が発光手段に、「インク中の帯電トナーが補給を要す
る程度に減少して初めて受光手段に透過可能な光量」を
設定し、受光手段から一定の出力を得られた場合には、
表示部にインク中のトナー残量が不足している旨が表示
されるので、オペレータは帯電トナーの補給時期を容易
に知ることができ、常時安定した状態での使用を図るこ
とができる。
【００５６】請求項２記載の発明では、光量設定部は、
「インク中に十分な帯電トナーが含まれた状態で受光手
段に透過可能な正常動作確認用光量」を設定する機能を
備えているので、オペレータや修理作業者はトナー残量
の不足を検出する系の正常動作を確認することができ、
装置のトラブル時において、不良箇所を比較的容易に特
定することができる。
「インク中に十分な帯電トナーが含まれた状態で受光手
段に透過可能な正常動作確認用光量」を設定する機能を
備えているので、オペレータや修理作業者はトナー残量
の不足を検出する系の正常動作を確認することができ、
装置のトラブル時において、不良箇所を比較的容易に特
定することができる。
【００５７】請求項３記載の発明では、インク室に電極
対を設け当該電極対間の静電容量からトナー残量の不足
を判断し、その旨を表示する構成としたので、本実施形
態によっても、オペレータは帯電トナーの補給時期を容
易に知ることができ、常時安定した状態での使用を図る
ことができる。また、電極対を成す各電極には絶縁被膜
を施してあるため、帯電トナーが電極に固着してゆく不
都合を有効に防止することができる。
対を設け当該電極対間の静電容量からトナー残量の不足
を判断し、その旨を表示する構成としたので、本実施形
態によっても、オペレータは帯電トナーの補給時期を容
易に知ることができ、常時安定した状態での使用を図る
ことができる。また、電極対を成す各電極には絶縁被膜
を施してあるため、帯電トナーが電極に固着してゆく不
都合を有効に防止することができる。
【００５８】請求項４記載の発明では、静電容量測定部
は、静電容量を測定するにあたり電極対に断続的な電圧
を印加するので、静電容量を継続的に測定することがで
き、常時安定したトナー残量不足検出を行うことができ
る、という従来にない優れた静電式インクジェット記録
装置を提供することができる。
は、静電容量を測定するにあたり電極対に断続的な電圧
を印加するので、静電容量を継続的に測定することがで
き、常時安定したトナー残量不足検出を行うことができ
る、という従来にない優れた静電式インクジェット記録
装置を提供することができる。
【図１】本発明の一実施形態における記録ヘッドの一部
切り欠いた平面図である。
切り欠いた平面図である。
【図２】図１に示す記録ヘッドのＡ−Ａ断面図を一部に
含むブロック図である。
含むブロック図である。
【図３】本発明の他の実施形態を示すブロック図であ
る。
る。
１ インク室 ２ インク吐出口 ３ 対向電極 ４ 吐出電極 ５ 泳動電極 １０、２０ 記録ヘッド １１ 発光手段 １２ 受光手段 １３ 光量設定部 １４，２４ 判断部 １５，２５ 表示部 ２１ 電極対 ２３ 静電容量測定部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 末次 淳一 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (72)発明者 島 和男 東京都港区芝五丁目７番１号 日本電気 株式会社内 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) B41J 2/06 B41J 2/125 B41J 2/175
Claims (4)
- 【請求項１】 帯電トナーを含む透光性液体インクを貯
留するインク室と、このインク室と外部とを連通するイ
ンク吐出孔と、このインク吐出孔に用紙搬送路を介して
対面する接地された対向電極と、前記インク吐出孔に装
備され前記対向電極との間に前記帯電トナーの吐出を付
勢する電界を発生させる吐出電極と、前記インク室に併
設され前記吐出電極との間に前記帯電トナーの前記イン
ク吐出孔への電気泳動を付勢する電界を発生させる泳動
電極とを備え、 前記インク室に、前記インクに所定光量の光を照射する
発光手段と、この発光手段より照射され前記インクを透
過した光を受光する受光手段とを有すると共に、 前記発光手段の照射光量を設定する光量設定部と、前記
受光手段の出力が一定値以上の場合にトナー残量不足信
号を出力する判断部と、前記トナー残量不足信号を受信
して警告を表示する表示部とを備えた静電式インクジェ
ット記録装置において、 前記光量設定部が、前記インク中の帯電トナーが補給を
要する程度に減少して初めて前記受光手段に透過可能な
光量を設定する第１の光量設定機能を備えていることを
特徴とした静電式インクジェット記録装置。 - 【請求項２】 前記光量設定部は、前記インク中に十分
な帯電トナーが含まれた状態で前記受光手段に透過可能
な正常動作確認用光量を設定する第２の光量設定機能を
備えていることを特徴とした請求項１記載の静電式イン
クジェット記録装置。 - 【請求項３】 帯電トナーを含む液体インクを貯留する
インク室と、このインク室と外部とを連通するインク吐
出孔と、このインク吐出孔に用紙搬送路を介して対面す
る接地された対向電極と、前記インク吐出孔に装備され
前記対向電極との間に前記帯電トナーの吐出を付勢する
電界を発生させる吐出電極と、前記インク室に併設され
前記吐出電極との間に前記帯電トナーの前記インク吐出
孔への電気泳動を付勢する電界を発生させる泳動電極と
を有し、 前記インク室に、前記インクを介し所定間隔を隔てて互
いに対向する電極対を装備した静電式インクジェット記
録装置において、 前記電極対を成す各電極の前記インクとの接触部分を絶
縁部材で被覆すると共に、 前記電極対に所定の電圧を印加して当該電極対間の静電
容量を測定する静電容量測定部と、この静電容量測定部
の出力に応じて前記インク中のトナー残量を知らせる表
示部とを備えた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４】 前記静電容量測定部が、前記電極対に断
続的な電圧を印加することを特徴とした請求項３記載の
静電式インクジェット記録装置。
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