JPH091824A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】インク中のトナー粒子の沈殿により記録電極の
先端部にトナー粒子が付着することを防止できるインク
ジェット記録装置を提供する。 【構成】インクを収容するキャビティ４は、その前面の
長手方向にインクを外部へ飛翔させるための開口部２を
有し、この開口部２内にほぼ等間隔に配列された複数の
記録電極３が設けられている。キャビティ４の上面には
インクを供給するインク供給孔Ｈ１が設けられ、下面に
はインクを回収するインク回収孔Ｈ２が設けられてい
る。インクは供給用パイプ５からインク供給孔Ｈ１を介
してキャビティ４内に流れ込み、キャビティ４内の規制
部材８と傾斜面４ａとに案内されて記録電極３の先端部
方向に流れる。記録電極３から飛翔しなかった余剰イン
クは、キャビティ４内の規制部材８と傾斜面４ｂとに案
内されて流れ、キャビティ４内の底部に設けられたイン
ク回収孔Ｈ２を介して回収される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、帯電された色剤粒子
（トナー粒子）を絶縁性液体中（液体キャリア）に分散
させてなるインクを用い、静電気力を作用させてインク
滴を生成し、この生成したインク滴を静電気力で記録媒
体上に飛翔させて画像を記録するインクジェット記録装
置に関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、パーソナルプリンタの分野では、
記録媒体上にインク滴を飛翔させることにより、記録媒
体上に所望の画像を形成するインクジェット記録装置と
称されるプリンタが広く普及している。

【０００３】このようなインクジェット記録装置には、
インク滴の発生駆動源として圧電素子や発熱体などが用
いられている。しかし、これらのインクジェット記録装
置では、色剤として染料を使用しているため、記録画像
の耐光性が悪い、記録画像の耐水性が悪いなどの画像の
保存性が充分でないという問題があった。

【０００４】また、生成されるインク滴のサイズを記録
信号に応じて幅広く変えることが難しく、そのため、画
点単位で濃度を変える階調方式を採用できず、二値記録
画点によるディザ法などの階調方式で階調画像記録が行
なわれている。このため、高精細で階調特性の滑らかな
記録画像を得るのが難しかった。

【０００５】また、現在普及しているインクジェット記
録装置はシリアルプリンタであり、電子写真方式を採用
したレーザプリンタや、ライン・サーマルヘッドを搭載
した熱転写プリンタと比較すると、記録媒体一枚を記録
出力する時間が長く、高速出力が難しいという問題があ
る。

【０００６】現在、実用化されているインクジェット記
録ヘッドでは、オリフィスからインク滴が形成される。
フルサイズのラインプリンタのインクジェット記録ヘッ
ドについては開発が進められているが、たとえば、Ａ４
サイズ用では数千のオリフィスが必要であり、この全て
のオリフィスが目詰まりなどを生じない高い信頼性が得
られていない。

【０００７】この問題に対処するために、オリフィスを
設けずに、電極アレイ板と平板で形成されたスリットに
油性インクを供給し、記録電極への給電により発生する
静電気力でスリットからインク滴を飛翔させる、いわゆ
るスリットジェット方式が検討されている。

【０００８】このスリットジェット方式では、微小な開
孔であるオリフィスを用いていないのでインク目詰まり
の心配はない。しかし、油溶性の染料の有機溶媒での溶
解度は低く、高い画像濃度が得にくい、あるいは、フル
カラー記録に適した各色のバランスの良いイエロウ、マ
ゼンタ、シアンの染料が無いなど、高品質の画像が得ら
れていないという問題がある。

【０００９】そこで、最近、これらの課題を解決するた
め、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてな
るインクを用いたスリットジェット方式の記録装置が開
発されている。

【００１０】ここで、このインクジェット記録装置につ
いて簡単に説明する。このインクジェット記録装置は、
導電性のインク供給チューブが導電性基台内にあり、帯
電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてなるイン
クは、インク供給チューブ内に供給される。インク供給
チューブの先端部は、インクの流れ方向に対して約３０
度の角度で切断され、インク供給チューブの先端部の吐
出位置は小さな曲率半径を有している。インク供給チュ
ーブには所定の記録電圧が印加される。

【００１１】さらに、インク供給チューブに対向して、
接地電位に保持された対向電極がある。また、インク供
給チューブに供給され、飛翔しなかった余剰インクは、
インク流れ誘導材により余剰インク回収路に誘導され
る。余剰インク回収路内のインクは、ポンプなどにより
インクタンクへ回収される。

【００１２】インク供給チューブに印加される記録電圧
と同極性に帯電された色剤粒子を含むインクが、インク
供給装置によりインク供給チューブ内に供給されると、
そのインクは飛翔ポイントであるインク供給チューブの
先端部の吐出位置に向かって移動する。

【００１３】記録電圧がインク供給チューブに与えられ
ると、インク供給チューブの先端部の吐出位置では、強
い電界集中が生じる。吐出位置近傍のインク内の色剤粒
子は強い電界集中の作用により吐出位置に移動し、吐出
位置近傍のインクの色材粒子濃度は増加する。吐出位置
からバルクのインクよりも高濃度の色材粒子を含むイン
クがフィラメント状に引き出される。引き出されたイン
クフィラメントは高濃度の同極性の粒子を含んでいるの
で、粒子同士の静電的な反発力から分裂し、細かなイン
ク滴となり、対向電極に向かって飛翔する。

【００１４】このインクジェット記録装置では、インク
中の色剤粒子を本来のインクより高濃度化して飛翔させ
るのが特徴であり、色剤粒子の濃度の濃淡を利用するこ
とにより、従来よりもスリットからのインク滴発生の選
択性を向上させている。また、従来、インクジェット記
録のような飛翔小滴サイズに対応したノズルを用いない
ので、ノズル詰まりの心配がなく、顔料粒子を用いるこ
とができる。このため、従来のインクジェット記録の問
題点であった、画像の保存性、耐光性などの問題は解決
される。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
たインクジェット記録装置には以下のような問題点があ
る。すなわち、飛翔しなかった余剰インクは、インク流
れ誘導材により余剰インク回収路に誘導され、インクタ
ンクに回収される。しかし、一旦、インク供給チューブ
から流れ出たインクを細かいインク回収路に吸い込むこ
とは困難で、インクが導電性基台に付着したり、装置内
にこぼれ落ちたりする。

【００１６】また、インクは常にインク供給チューブか
らインク流れ誘導材を伝わって、回収路に流れている。
この流れはインク供給チューブの先端部で逆戻りするよ
うな流れであるので、流れが振動しやすく、インク供給
チューブの先端部のインク位置も移動する。この場合、
たとえば、インク供給チューブの先端部にインクが引っ
込んだ位置になると、先端部にインクがないので飛翔が
不安定になる。また、インク供給チューブの先端部にイ
ンクが飛び出した位置になると、インク先端がインク供
給チューブの先端部を越えてしまっているので、電界が
弱く、飛翔が不安定になる。

【００１７】そこで、本発明は、インク中の色剤粒子の
沈殿により記録電極の先端部に色剤粒子が付着すること
を防止でき、常に安定した記録特性が得られるインクジ
ェット記録装置を提供することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
記録装置は、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散
させてなるインクを収容し、かつ、そのインクを記録媒
体に対して飛翔させるための吐出部を有するインク収容
部と、このインク収容部に対して前記インクを供給する
インク供給手段と、前記インク収容部内に設けられ、か
つ、先端部が前記吐出部内に位置し、所定の記録電圧が
印加されることにより、前記インク収容部内のインクを
前記記録媒体に向かって飛翔させる記録電極と、前記イ
ンク収容部の重力方向最下点となる位置から前記インク
収容部内のインクを回収するインク回収手段とを具備し
ている。

【００１９】また、本発明のインクジェット記録装置
は、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてな
るインクを収容し、かつ、そのインクを記録媒体に対し
て飛翔させるための吐出部を有するインク収容部と、こ
のインク収容部に対して前記インクを供給するインク供
給手段と、前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端
部が前記吐出部内に位置し、所定の記録電圧が印加され
ることにより、前記インク収容部内のインクを前記記録
媒体に向かって飛翔させる記録電極と、この記録電極に
よって飛翔されなかった余剰インクを前記インク収容部
の重力方向最下点となる位置へ導くインク案内手段と、
前記インク収容部の重力方向最下点となる位置から、前
記インク案内手段で案内されてきた余剰インクを回収す
るインク回収手段とを具備している。

【００２０】また、本発明のインクジェット記録装置
は、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてな
るインクを収容し、かつ、そのインクを記録媒体に対し
て飛翔させるための吐出部を有するインク収容部と、こ
のインク収容部に対して前記インクを供給するインク供
給手段と、前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端
部が前記吐出部内に位置し、所定の記録電圧が印加され
ることにより、前記インク収容部内のインクを前記記録
媒体に向かって飛翔させる記録電極と、この記録電極に
よって飛翔されなかった余剰インクを前記インク収容部
の重力方向最下点となる位置へ導くインク案内手段と、
非記録時に動作し、前記インク収容部の重力方向最下点
となる位置から、前記インク案内手段で案内されてきた
余剰インクを回収するインク回収手段とを具備してい
る。

【００２１】また、本発明のインクジェット記録装置
は、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてな
るインクを収容し、かつ、そのインクを記録媒体に対し
て飛翔させるための吐出部を有するインク収容部と、こ
のインク収容部に対して前記インクを供給するインク供
給手段と、前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端
部が前記吐出部内に位置し、所定の記録電圧が印加され
ることにより、前記インク収容部内のインクを前記記録
媒体に向かって飛翔させる記録電極と、この記録電極に
よって飛翔されなかった余剰インクを前記インク収容部
の重力方向最下点となる位置へ導くインク案内手段と、
インク回収指示があったとき動作し、前記インク収容部
の重力方向最下点となる位置から、前記インク案内手段
で案内されてきた余剰インクを回収するインク回収手段
とを具備している。

【００２２】また、本発明のインクジェット記録装置
は、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてな
るインクを収容し、かつ、そのインクを記録媒体に対し
て飛翔させるための吐出部を有するインク収容部と、こ
のインク収容部に対して前記インクを供給するインク供
給手段と、前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端
部が前記吐出部内に位置し、所定の記録電圧が印加され
ることにより、前記インク収容部内のインクを前記記録
媒体に向かって飛翔させる記録電極と、前記インク収容
部内において前記記録電極が設置され、前記記録電極の
先端が前記インク収容部の重力方向上方を向き、前記記
録電極の後端が前記インク収容部の重力方向を向くよう
傾斜している傾斜面と、前記インク収容部の重力方向最
下点となる位置から前記インク収容部内のインクを回収
するインク回収手段とを具備している。

【００２３】また、本発明のインクジェット記録装置
は、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてな
るインクを収容し、かつ、そのインクを記録媒体に対し
て飛翔させるための吐出部を有するインク収容部と、こ
のインク収容部に対して前記インクを供給するインク供
給手段と、前記インク収容部内に設けられ、かつ、各先
端部が前記吐出部内に直線状に並設され、それぞれ選択
的に所定の記録電圧が印加されることにより、前記イン
ク収容部内のインクを前記記録媒体に向かって飛翔させ
る複数の記録電極と、非記録時には前記吐出部および前
記各記録電極の先端部が重力方向上方を向き、記録時に
は前記吐出部および前記各記録電極の先端部が重力方向
と直交する方向を向くよう、前記インク収容部を回動さ
せる回動手段と、前記吐出部および前記各記録電極の先
端部が重力方向上方を向いている状態のとき、前記イン
ク収容部の重力方向最下点となる位置から前記インク収
容部内のインクを回収するインク回収手段とを具備して
いる。

【００２４】さらに、本発明のインクジェット記録装置
は、帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分散させてな
るインクを収容し、かつ、そのインクを記録媒体に対し
て飛翔させるための吐出部を重力方向最上点となる位置
に有するインク収容部と、このインク収容部に対して前
記インクを供給するインク供給手段と、前記インク収容
部内に垂直状態に設けられ、かつ、先端部が前記吐出部
内に位置し、所定の記録電圧が印加されることにより、
前記インク収容部内のインクを前記記録媒体に向かって
飛翔させる記録電極と、前記インク収容部の重力方向最
下点となる位置から前記インク収容部内のインクを回収
するインク回収手段とを具備している。

【００２５】

【作用】本発明によれば、インク収容部に対するインク
回収手段は、インク収容部の重力方向最下点にあるの
で、沈殿する色剤粒子はインク回収手段に流れ込む。さ
らに、記録電極を形成する面が記録電極の先端部が重力
方向上方を向くような傾斜を持っているので、沈殿する
色剤粒子が記録電極の先端部や、インク収容部の吐出部
近傍に付着することがない。

【００２６】また、非記録動作時や、記録動作が終了し
た直後でもインク回収の命令が実行された場合には、イ
ンク収容部内のインクが回収される。このとき、インク
回収手段によるインクの回収は、インク収容部の重力方
向最下点となる位置から行なわれるので、インク収容部
内のインクは全てインク回収手段に流れ込む。さらに、
記録電極を形成する面が記録電極の先端部が重力方向上
方を向くような傾斜を持っているので、インク中の色剤
粒子も記録電極の先端部に付着することなく、インク回
収手段に流れ込む。

【００２７】また、非記録動作時には、記録電極がほぼ
垂直方向で、記録電極の先端部が上方を向くように、イ
ンク収容部を回動させる。また、この状態で、インク回
収手段はインク収容部の下側にくるように配置されてい
ることにより、インク収容部内の色剤粒子は沈殿して
も、記録電極の先端部や吐出部の近傍に付着することは
なく、インクはインク収容部の下側からインク回収手段
に回収される。

【００２８】また、記録動作の有無に関わらず、記録電
極がほぼ垂直方向で、記録電極の先端部が上方を向くよ
うに配設され、さらに、インク回収手段はインク収容部
の下側にくるように配置されているので、インク収容部
内の色剤粒子は沈殿しても、記録電極の先端部や吐出部
の近傍に付着することはなく、インクは自重によりイン
ク収容部の下側からインク回収手段に回収される。

【００２９】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。まず、第１の実施例について説明する。図
１および図２は、本実施例に係るインクジェット記録装
置の要部を示すものである。すなわち、インクジェット
記録ヘッド１は、インク７を収容するインク収容部とし
てのインクキャビティ４を備えている。キャビティ４
は、縦断側面が多角形状で、かつ、主走査方向に長い形
状の筐体に形成されており、その前面の長手方向（主走
査方向）にインク７を外部へ飛翔させるための吐出部と
してのスリット状の開口部２を有している。この場合、
開口部２の上下に位置するキャビティ４の前面４ａ，４
ｂは、開口部２の方向に行くにしたがって互いに接近す
るよう傾斜する傾斜面となっている。

【００３０】ここで、インク７について説明する。本実
施例では、あらかじめ正電位に帯電したトナー粒子（色
剤粒子）を液体キャリア（絶縁性液体）中に分散させた
インク７を用いていて、静電気力でインク滴を生成す
る。具体的に説明すれば、たとえば、インク７は、石油
溶媒などの液体キャリア（絶縁性液体）中に、樹脂やワ
ックスからなるバインダ内もしくは表面にカーボンブラ
ックなどの色剤顔料、分散剤、帯電制御剤などを含有し
たトナー粒子を分散させたものを用いている。

【００３１】キャビティ４内の下側の傾斜面４ｂ上に
は、主走査方向にほぼ等間隔に配列された複数の記録電
極３が設けられているとともに、これら記録電極３の各
先端部は開口部２内に位置している。この場合、記録電
極３の各先端部は、主走査方向に一列に並ぶように揃え
て配設され、開口部２から僅かに外部へ突出した状態と
なっている。

【００３２】ここに、記録電極３は、記録幅および記録
解像度に応じた本数だけ設けられ、互いに電気的に独立
された状態で傾斜面４ｂ上に平行に配列されている。ま
た、記録電極３には、後述する記録ヘッド駆動回路から
所定の記録電圧（Ｖｅｊ）が選択的に印加される。

【００３３】このような構成により、記録電極３が配列
された傾斜面４ｂは、記録電極３の先端部が重力方向上
方を向くような傾斜を持つことになるので、インク７中
のトナー粒子も記録電極３の先端部に付着することな
く、後述するインク回収孔Ｈ２に容易に流れ込むように
なっている。

【００３４】キャビティ４内の開口部２と相対向する位
置には、インク７の流れを規制するための板状の規制部
材８がほぼ水平状態に設けられている。また、キャビテ
ィ４内の開口部２とほぼ対向する位置には、インク７中
のトナー粒子を搬送する搬送用電極９が設けられてい
る。搬送用電極９には、後述する記録ヘッド駆動回路か
ら、トナー粒子と同じ極性の電圧が印加される。たとえ
ば、本実施例では、トナー粒子が正電位に帯電している
ことから、搬送用電極９にも正の電位（Ｖｅｐ）が与え
られている。

【００３５】キャビティ４の上面には、キャビティ４内
にインク７を供給するインク供給孔Ｈ１が設けられ、下
面（底部）には、キャビティ４内のインク７を回収する
インク回収孔Ｈ２が設けられている。そして、インク供
給孔Ｈ１には供給用パイプ５が接続され、インク回収孔
Ｈ２には回収用パイプ６が接続されている。

【００３６】このような構成により、インク７は供給用
パイプ５からインク供給孔Ｈ１を介してキャビティ４内
に流れ込み、キャビティ４内の規制部材８と傾斜面４ａ
とに案内されて、記録電極３の先端方向に図示矢印Ａの
ように流れる。記録電極３から飛翔しなかった余剰イン
ク７は、キャビティ４内の規制部材８と傾斜面４ｂとに
案内されて、さらに図示矢印Ｂのように流れ、キャビテ
ィ４内の底部（キャビティ４の重力方向最下点となる位
置）に設けられたインク回収孔Ｈ２を介して回収用パイ
プ６から図示しない回収タンクに回収されるようになっ
ている。

【００３７】記録ヘッド１の前方で、記録ヘッド１から
所定距離離れた位置には、記録電極３（開口部２）と相
対向するように対向電極１１が配設されており、この対
向電極１１は接地電位に保持されている。そして、対向
電極１１と接触した状態で、対向電極１１と記録電極３
の先端部との間に記録媒体としての記録紙１２が配設さ
れるようになっている。

【００３８】図３は、インク７中の帯電しているトナー
粒子１０の動きを説明する図である。前述したように、
記録電極３に向かい合うように対向電極１１が配置され
ており、対向電極１１には記録紙１２が接触している。
記録電極３に記録電圧（Ｖｅｊ）が印加されることで、
記録電極３と対向電極１１との間に強い電界が生じ、記
録電極３の先端部から、帯電しているトナー粒子１０が
液体キャリアとともにインク７として記録紙１２に飛翔
する。

【００３９】キャビティ４内には、前述したように、開
口部２を中心として対向電極１１にほぼ向かい合う位置
に搬送用電極９が設けられていて、この搬送用電極９に
はトナー粒子１０と同じ極性の電圧（Ｖｅｐ）を印加す
る。これにより、搬送用電極９と対向電極１１との間で
電界が生じ、トナー粒子１０は電気泳動により開口部２
の方向、つまり、記録電極３の先端部に導かれる。この
動作により、インク７の流れだけでなく、トナー粒子１
０の搬送が可能になり、従来技術で説明したようなイン
クがインク供給チューブから流れ出すことなく、インク
７を記録電極３の先端部に供給することができる。

【００４０】図４は、記録電極３を説明する図である。
複数の記録電極３は、以下のように形成される。すなわ
ち、まず、板状の絶縁性基材１３上に厚さが１０〜５０
μｍの銅の膜を接着剤で張り付け、その上にフォトレジ
スト層を塗布形成し、所定の電極パターンのマスクを介
してフォトレジスト層を露光する。

【００４１】次に、露光したフォトレジスト層を現像し
て記録電極３のフォトレジストパターンを形成し、これ
をエッチング処理して、記録電極３に対応するストライ
プ状の電極パターンを形成する。この場合、個々の電極
パターンは電気的に独立するように形成されている。

【００４２】なお、記録電極３の先端部下側は、あらか
じめ絶縁性基材１３が取り除かれており、その替わりに
溶剤に溶融する補助材が埋め込まれている。この補助材
を、記録電極形成後に溶剤で溶融することで、記録電極
３の先端部は絶縁性基材１３から突出した構造となる。

【００４３】このように形成された複数の記録電極３
は、絶縁性基材１３上に設けられた駆動用ＩＣ（集積回
路）１４にそれぞれ接続されている。駆動用ＩＣ１４
は、記録情報に応じて個別に記録電極３を選択的に駆動
するもので、後述する記録ヘッド駆動回路に接続されて
いる。

【００４４】図５は、本実施例の作用を説明する図であ
る。すなわち、記録動作中は、記録電極３および搬送用
電極９に所定の電位が与えられているので、トナー粒子
１０は図３で説明したような挙動を示す。記録動作終了
後は、記録電極３および搬送用電極９の電位は接地電位
となるので、キャビティ４の内部が全て同電位になる。
インク７中のトナー粒子１０は、粒径が０．数μｍから
１０μｍ弱で、比重が液体キャリアよりも重い。このた
め、トナー粒子１０はキャビティ４内で沈殿する。沈殿
により、トナー粒子１０が記録電極３の先端部や近傍に
付着すると、以下のような問題が生じる。

【００４５】記録電極３は、記録解像度に対応している
ため、現状では数十μｍの幅であり、開口部２も高さ方
向には数百μｍである。ここに、トナー粒子１０が付着
すると、インク７の流れが阻害され、記録電極３の先端
部にインク７が安定して供給できなくなり、記録特性が
変動したり、インク７が飛翔しなくなる。

【００４６】しかし、本実施例では、回収用パイプ６が
接続されるインク回収孔Ｈ２が、キャビティ４の重力方
向最下点となる位置にあるので、沈殿したトナー粒子１
０は容易に回収用パイプ６に流れ込む。さらに、記録電
極３が設置される傾斜面４ｂは、記録電極３の先端部が
キャビティ４の重力方向上方を向くような傾斜を持って
いるので、沈殿するトナー粒子１０は記録電極３の先端
部に付着することなく、容易にインク回収孔Ｈ２に流れ
込む。また、キャビティ４内に設けられた規制部材８の
上側にはトナー粒子１０が沈殿するが、ここに沈殿した
トナー粒子１０はインク７やトナー粒子１０の搬送にほ
とんど影響を与えず、記録特性は変動しない。

【００４７】図６は、インク供給手段およびインク回収
手段と記録ヘッド１との接続例を示している。インク供
給用タンク１７内に収容されたインクは、インク供給用
ポンプ１８によりチューブ１９内を通って供給用パイプ
５からインク供給孔Ｈ１を介して記録ヘッド１のキャビ
ティ４内に供給される。回収用パイプ６には、チューブ
１９を介してインク回収用ポンプ２０の入口側が接続さ
れ、このインク回収用ポンプ２０の出口側は、チューブ
１９を介して回収タンク２２に接続されている。そし
て、インク回収用ポンプ２０には、バルブ２１が並列に
接続されている。

【００４８】記録動作中には、インク回収用ポンプ２０
は非動作状態で、バルブ２１が「開」の状態になってい
る。このため、記録電極３から飛翔しなかった余剰イン
クは、チューブ１９の経路ａを通って回収タンク２２に
流れ込む。

【００４９】図７は、記録ヘッド１と接続可能な別のイ
ンク供給手段およびインク回収手段を示した図である。
インクはインク供給・回収共用タンク２３に入ってお
り、インク供給用ポンプ１８により記録ヘッド１に供給
される。

【００５０】図６と同様、記録動作中には、インク回収
用ポンプ２０は非動作状態で、バルブ２１が「開」の状
態になっている。このため、記録電極３から飛翔しなか
った余剰インクは、チューブ１９の経路ａを通ってイン
ク供給・回収共用タンク２３に流れ込む。インク供給・
回収共用タンク２３には、インクを撹拌するフィン２４
が設けられ、このフィン２４はモータ２５で回転される
ようになっている。このようにすることで、飛翔しなか
った余剰インクを撹拌し、再利用することができる。

【００５１】図８は、本装置の動作を制御する制御部を
示すものである。すなわち、ＣＰＵ（セントラル・プロ
セッシング・ユニット）４１は、ＲＯＭ（リード・オン
リ・メモリ）４２に記憶されている制御プログラムにし
たがい、本装置全体の動作を制御する。ＲＡＭ（ランダ
ム・アクセス・メモリ）４３には、インタフェース（Ｉ
／Ｆ）４４を介して入力された、記録する画像情報が記
憶される。また、インタフェース４４に接続された図示
しないホスト装置から送られる記録動作開始命令やイン
ク回収指示命令が、インタフェース４４を介してＣＰＵ
４１に転送される。

【００５２】ＣＰＵ４１は、インク回収指示命令を受け
た場合や、たとえば、図示しないタイマで所定時間をカ
ウントし、所定時間内に記録動作開始命令を受けなかっ
た場合、先に説明したようなインク回収動作を実行し、
キャビティ４内からインク７を回収するようになってい
る。

【００５３】また、ＣＰＵ４１には、前記記録ヘッド１
の駆動用ＩＣ１４に駆動信号を送る記録ヘッド駆動回路
４５、前記記録紙１２を搬送する搬送用モータ４６を駆
動する搬送用モータドライバ４７、前記インク供給用ポ
ンプ１８を駆動するインク供給用ポンプドライバ４８、
前記インク回収用ポンプ２０を駆動するインク回収用ポ
ンプドライバ４９、および、前記バルブ２１を駆動する
バルブドライバ５０が接続されており、これらは必要に
応じて駆動制御されるようになっている。

【００５４】このような構成において、インク回収動作
について説明する。たとえば、図６に示したように、イ
ンク供給手段およびインク回収手段と記録ヘッド１とが
接続されているものとすると、記録動作中はインク回収
用ポンプ２０は非動作状態で、バルブ２１が「開」の状
態になっている。このため、飛翔しなかった余剰インク
７はチューブ１９の経路ａを通って回収タンク２２に流
れ込む。

【００５５】記録動作が終了し、所定時間記録動作を行
なう命令が実行されない場合や、記録動作が終了した直
後でも本装置の記録動作終了の命令が実行された場合に
は、以下の動作を行なう。まず、インク供給用ポンプ１
８は非動作状態で、バルブ２１を「閉」の状態にし、イ
ンク回収用ポンプ２０を動作させる。これにより、記録
ヘッド１へのインクの供給は遮断され、記録ヘッド１の
キャビティ４内のインク７が回収タンク２２内に回収さ
れる。

【００５６】このとき、キャビティ４のインク回収孔Ｈ
２が、キャビティ４の重力方向最下点の位置にあるの
で、キャビティ４内のインク７は全て回収用パイプ６に
流れ込む。さらに、記録電極３が設置された傾斜面４ｂ
が、記録電極３の先端部がキャビティ４の重力方向上方
を向くような傾斜を持っているので、トナー粒子１０も
記録電極３の先端に付着することなく、インク回収孔Ｈ
２に流れ込む。このように、記録動作が長時間行なわれ
ないときには、キャビティ４内にはインク７がないの
で、トナー粒子１０の沈殿は生じない。

【００５７】このように、第１の実施例によれば、キャ
ビティ４のインク回収孔Ｈ２がキャビティ４の重力方向
最下点の位置にあるので、沈殿するトナー粒子１０はイ
ンク回収孔Ｈ２に流れ込む。さらに、記録電極３が設置
された傾斜面４ｂが記録電極３の先端部がキャビティ４
の重力方向上方を向くような傾斜を持っているので、沈
殿するトナー粒子１０は記録電極３の先端部や開口部２
の近傍に付着することがない。

【００５８】また、記録動作が終了し、所定時間記録動
作を行なう命令が実行されない場合や、記録動作が終了
した直後でも本装置のインク回収の命令が実行された場
合には、インクが回収タンク２２内に回収される。この
とき、キャビティ４のインク回収孔Ｈ２がキャビティ４
の重力方向最下点の位置にあるので、キャビティ４内の
インク７は全て回収用パイプ６に流れ込む。さらに、記
録電極３が設置された傾斜面４ａが記録電極３の先端部
がキャビティ４の重力方向上方を向くような傾斜を持っ
ているので、トナー粒子１０も記録電極３の先端部に付
着することなく、インク回収孔Ｈ２に流れ込む。

【００５９】次に、第２の実施例について説明する。図
９は、本実施例に係るインクジェット記録装置の要部を
示すものである。なお、前述した第１の実施例と同一部
分には同一符号を付して説明は省略し、異なる部分につ
いてのみ説明する。すなわち、記録ヘッド１には、その
記録電極３の並び方向と平行に軸２６が固定されてい
て、この軸２６は支持部材２７で保持されており、記録
ヘッド１はこの軸２６を中心に回動可能になっている。
軸２６は、回転力を伝達する駆動系２８を介してモータ
２９と連結されていて、このモータ２９で回転駆動され
るようになっている。

【００６０】図１０、図１１は、図９に示したインクジ
ェット記録装置の動作を説明する図である。記録動作中
は、図１０に示すように、記録電極３がほぼ水平方向に
あり、対向電極１１と向かい合っている。この状態で、
キャビティ４内のインクは、開口部２から記録電極３の
先端部に達している。また、先に述べたように、記録動
作が終了し、所定時間記録動作を行なう命令が実行され
ない場合や、記録動作が終了した直後でも本装置の動作
終了の命令が実行された場合には、図１１に示すよう
に、記録電極３がほぼ垂直方向で、記録電極３の先端部
が上方を向くように、記録ヘッド１を回動させる。この
状態で、インク回収孔Ｈ２はキャビティ４の下側にくる
ように配置されている。このことにより、キャビティ４
内のトナー粒子は沈殿していても、記録電極３の先端部
や開口部２の近傍に付着することはなく、インクはイン
ク回収孔Ｈ２から回収タンク２２内に回収される。

【００６１】このように、第２の実施例によれば、記録
動作が終了し、所定時間記録動作を行なう命令が実行さ
れない場合や、記録動作が終了した直後でも本装置の動
作終了の命令が実行された場合には、記録電極３がほぼ
垂直方向で、記録電極３の先端部部が上方を向くよう
に、記録ヘッド１を回動させる。また、この状態でイン
ク回収孔Ｈ２はキャビティ４の下側にくるように配置さ
れていることにより、キャビティ４内のトナー粒子は沈
殿しても記録電極３の先端部や開口部２の近傍に付着す
ることはなく、インクはインク回収孔Ｈ２から回収タン
ク２２内に回収される。

【００６２】次に、第３の実施例について説明する。図
１２は、本実施例に係るインクジェット記録装置の要部
を示すものである。なお、前述した第１の実施例と同一
部分には同一符号を付して説明は省略し、異なる部分に
ついてのみ説明する。すなわち、記録電極３は、先端部
を上側にしてほぼ垂直方向を向いており、記録電極３と
開口部２がキャビティ４のほぼ最上点に位置している。
対向電極１１は、記録電極３に向き合うように配置さ
れ、記録ヘッド１の上方に位置している。この配置は、
記録動作の有無に関わらず固定されている。

【００６３】記録動作中は、インク供給用ポンプ１８に
より、インク供給用タンク１７からインクがキャビティ
４内に供給され、キャビティ４内では、搬送用電極９に
電圧を印加することによる電気泳動で、トナー粒子１０
を記録電極３の先端部に供給する。記録動作が行なわれ
ないときには、インク回収孔Ｈ２はキャビティ４の下側
にくるように配置されているので、キャビティ４内のト
ナー粒子１０は沈殿しても、記録電極３の先端部や開口
部２の近傍に付着することはなく、インクは自重により
インク回収孔Ｈ２から回収タンク２２内に回収される。

【００６４】このような配置では、インクの記録電極３
の先端部への供給は、電気泳動による搬送と記録電極３
とインクとの濡れ性で行なっているので、記録電極３を
水平方向に配置する場合に比べると、インク供給能力が
若干低下するが、記録ヘッド１を回動させる機構などが
不要になり、装置が小形化できる。

【００６５】このように、第３の実施例によれば、記録
動作の有無に関わらず、記録電極３がほぼ垂直方向で、
記録電極３の先端部が上方を向くように配置され、さら
に、インク回収孔Ｈ２はキャビティ４の下側にくるよう
に配置されているので、キャビティ４内のトナー粒子１
０は沈殿しても、記録電極３の先端部や開口部２の近傍
に付着することはなく、インクは自重によりインク回収
孔Ｈ２から回収タンク２２内に回収される。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように本発明によれば、イ
ンク中の色剤粒子の沈殿により記録電極の先端部に色剤
粒子が付着することを防止でき、常に安定した記録特性
が得られるインクジェット記録装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係るインクジェット記
録装置の要部を概略的に示す斜視図。

【図２】同じく第１の実施例に係るインクジェット記録
装置の要部を概略的に示す断面図。

【図３】インク中の帯電しているトナー粒子の動きを説
明する図。

【図４】記録電極を説明する図。

【図５】第１の実施例の動作を説明する図。

【図６】インク供給手段およびインク回収手段と記録ヘ
ッドとの接続例を示す図。

【図７】インク供給手段およびインク回収手段と記録ヘ
ッドとの別の接続例を示す図。

【図８】制御部の構成を概略的に示すブロック図。

【図９】本発明の第２の実施例に係るインクジェット記
録装置の要部を概略的に示す斜視図。

【図１０】第２の実施例の動作を説明する図。

【図１１】第２の実施例の動作を説明する図。

【図１２】本発明の第３の実施例に係るインクジェット
記録装置の要部を概略的に示す構成図。

【符号の説明】 １……記録ヘッド、２……開口部（吐出部）、３……記
録電極、４……キャビティ（インク収容部）、４ａ，４
ｂ……傾斜面、５……供給用パイプ、６……回収用パイ
プ、７……インク、８……規制部材、９……搬送用電
極、１０……トナー粒子（色剤粒子）、１１……対向電
極、１２……記録紙（記録媒体）、Ｈ１……インク供給
孔、Ｈ２……インク回収孔、１７……インク供給用タン
ク、１８……インク供給用ポンプ、１９……チューブ、
２０……インク回収用ポンプ、２１……バルブ、２６…
…軸、２８……駆動系、２９……モータ、４１……ＣＰ
Ｕ、４２……ＲＯＭ、４３……ＲＡＭ、４４……インタ
フェース、４５……記録ヘッド駆動回路、４８……イン
ク供給用ポンプドライバ、４９……インク回収用ポンプ
ドライバ、５０……バルブドライバ。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを収容し、かつ、そのインクを記録
   媒体に対して飛翔させるための吐出部を有するインク収
   容部と、 このインク収容部に対して前記インクを供給するインク
   供給手段と、 前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端部が前記吐
   出部内に位置し、所定の記録電圧が印加されることによ
   り、前記インク収容部内のインクを前記記録媒体に向か
   って飛翔させる記録電極と、 前記インク収容部の重力方向最下点となる位置から前記
   インク収容部内のインクを回収するインク回収手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを収容し、かつ、そのインクを記録
   媒体に対して飛翔させるための吐出部を有するインク収
   容部と、 このインク収容部に対して前記インクを供給するインク
   供給手段と、 前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端部が前記吐
   出部内に位置し、所定の記録電圧が印加されることによ
   り、前記インク収容部内のインクを前記記録媒体に向か
   って飛翔させる記録電極と、 この記録電極によって飛翔されなかった余剰インクを前
   記インク収容部の重力方向最下点となる位置へ導くイン
   ク案内手段と、 前記インク収容部の重力方向最下点となる位置から、前
   記インク案内手段で案内されてきた余剰インクを回収す
   るインク回収手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを収容し、かつ、そのインクを記録
   媒体に対して飛翔させるための吐出部を有するインク収
   容部と、 このインク収容部に対して前記インクを供給するインク
   供給手段と、 前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端部が前記吐
   出部内に位置し、所定の記録電圧が印加されることによ
   り、前記インク収容部内のインクを前記記録媒体に向か
   って飛翔させる記録電極と、 この記録電極によって飛翔されなかった余剰インクを前
   記インク収容部の重力方向最下点となる位置へ導くイン
   ク案内手段と、 非記録時に動作し、前記インク収容部の重力方向最下点
   となる位置から、前記インク案内手段で案内されてきた
   余剰インクを回収するインク回収手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを収容し、かつ、そのインクを記録
   媒体に対して飛翔させるための吐出部を有するインク収
   容部と、 このインク収容部に対して前記インクを供給するインク
   供給手段と、 前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端部が前記吐
   出部内に位置し、所定の記録電圧が印加されることによ
   り、前記インク収容部内のインクを前記記録媒体に向か
   って飛翔させる記録電極と、 この記録電極によって飛翔されなかった余剰インクを前
   記インク収容部の重力方向最下点となる位置へ導くイン
   ク案内手段と、 インク回収指示があったとき動作し、前記インク収容部
   の重力方向最下点となる位置から、前記インク案内手段
   で案内されてきた余剰インクを回収するインク回収手段
   と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
5. 【請求項５】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを収容し、かつ、そのインクを記録
   媒体に対して飛翔させるための吐出部を有するインク収
   容部と、 このインク収容部に対して前記インクを供給するインク
   供給手段と、 前記インク収容部内に設けられ、かつ、先端部が前記吐
   出部内に位置し、所定の記録電圧が印加されることによ
   り、前記インク収容部内のインクを前記記録媒体に向か
   って飛翔させる記録電極と、 前記インク収容部内において前記記録電極が設置され、
   前記記録電極の先端が前記インク収容部の重力方向上方
   を向き、前記記録電極の後端が前記インク収容部の重力
   方向を向くよう傾斜している傾斜面と、 前記インク収容部の重力方向最下点となる位置から前記
   インク収容部内のインクを回収するインク回収手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
6. 【請求項６】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを収容し、かつ、そのインクを記録
   媒体に対して飛翔させるための吐出部を有するインク収
   容部と、 このインク収容部に対して前記インクを供給するインク
   供給手段と、 前記インク収容部内に設けられ、かつ、各先端部が前記
   吐出部内に直線状に並設され、それぞれ選択的に所定の
   記録電圧が印加されることにより、前記インク収容部内
   のインクを前記記録媒体に向かって飛翔させる複数の記
   録電極と、 非記録時には前記吐出部および前記各記録電極の先端部
   が重力方向上方を向き、記録時には前記吐出部および前
   記各記録電極の先端部が重力方向と直交する方向を向く
   よう、前記インク収容部を回動させる回動手段と、 前記吐出部および前記各記録電極の先端部が重力方向上
   方を向いている状態のとき、前記インク収容部の重力方
   向最下点となる位置から前記インク収容部内のインクを
   回収するインク回収手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。
7. 【請求項７】 帯電された色剤粒子を絶縁性液体中に分
   散させてなるインクを収容し、かつ、そのインクを記録
   媒体に対して飛翔させるための吐出部を重力方向最上点
   となる位置に有するインク収容部と、 このインク収容部に対して前記インクを供給するインク
   供給手段と、 前記インク収容部内に垂直状態に設けられ、かつ、先端
   部が前記吐出部内に位置し、所定の記録電圧が印加され
   ることにより、前記インク収容部内のインクを前記記録
   媒体に向かって飛翔させる記録電極と、 前記インク収容部の重力方向最下点となる位置から前記
   インク収容部内のインクを回収するインク回収手段と、 を具備したことを特徴とするインクジェット記録装置。