JPS6264555A

JPS6264555A - インクジエツト記録装置

Info

Publication number: JPS6264555A
Application number: JP20480185A
Authority: JP
Inventors: Katsumi Suzuki; 克己鈴木; Sakae Tamura; 栄田村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-09-17
Filing date: 1985-09-17
Publication date: 1987-03-23

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】〔発明の技術分野〕本発明はたとえばプリンタやファクシミリに備えられる
インクジェット方式の記録装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

インクジェット方式の記録装置は現像、定着操作の不要
な普通紙記録装置として従来よりプリンタおよびファク
シミリに応用されているが、高速記録性、簡易性を向上
させるため電子平面走査化が望まれている。この電子平
面走査化は主にマルチノズルにする事によって検討がな
されているが、各記録ノズルのインク目づまりによる信
頼性の低下が問題となって実用化に至っていないのが現
状である。

そこで、上記ノズル方式の不都合点のない平面走査型の
インクジェット方式として以下に示すスリットジェット
方式が提案されている。

す々わち、第２図および第３図はすでに本発明者らが提
案しているスリットジェット記録方式の原理図を示す。

図中１は下側記録ヘッド部で、この下側記録ヘッド部１
は絶縁性の基板１ａを有し、この基板１ａ上にたとえば
８本／鶴または１６本／ｌＸＳでバターニングされた複
数本の個別電極３ａ　、３ｂがあシ、個別電極ｊａ。

３ｂは所定のギャップｄ、たけ離れて１対１で対向され
ている。前記ギャップｄｓ間には例えばアモルファスセ
レン（以後ａ−８ｅ）又はアモルファスシリコン＜ｍｖ
ｔａ−ｓｔと記す。）の光導電性膜１８が着膜されてい
る。又個別電極３ｂは第１の共通電極１４と電気的に接
続されている。

また、上記下側記録ヘッド部１と微小間隙ｄｔだけ離れ
て第２の共通電極４を有する上側記録ヘッド部２が設け
られている。これら下側および上側の各記録ヘッド部１
，２によシ記録ヘッド部Ｈが構成されている。前記記録
ヘッド部Ｈの先端はスリット微少間隙を有するスリット
状に開口している。また、記録ヘッド部Ｈと微小間隙ｄ
１だけ離れて対向したローラ状対向電柵８が設けられ、
記録ヘッド部Ｈと対向を極８の間には普通紙などの記録
体１１が設けられた構成となっている。

インク５はインク収納容器１３から記録ヘッドＨの先端
へ供給される。また、光導電性膜１８の上方にはレンズ
アレイ１７や光源１５、原稿台１６があり、原稿台１６
が矢印の方へ移動するにつれて原稿の光像がレンズアレ
イ１７を通って光導電性１１８へ照射される構成になっ
ている。

つぎに、スリットジェット記録方式の記録原理を説明す
る。原稿台１６および被記録体１１はスイッチＯＮによ
シ同期して動作し、光源１５が点灯し、原稿の光像はフ
ァイバーレンズアレイ１７を通して光導電体膜１８上に
照射される。

第Ｉの共通電極Ｉ４にはたとえばＯの直流電源６が接続
され、また、第２の共通電極４には■の直流電源７が接
続されていて、光が照射された部分の記録電極３ａには
記鉱ヘッドＨの先端ｊＣＫ□の電位が、暗部に対しては
ｅの電位が出力される。

上記信号出力の原理は第４図に示す等価回路で説明する
。すなわち、光導電体ｇ！１８の光照射時の抵抗をρｐ
ｈ、暗時の抵抗をρＤａｒｋ　。

第２の共通電極４と記録電極３ａの間のインク５の抵抗
５′＝ρＩＮＫとすると、ρｐｈ＜ρＩＮＫくρｐａｒ
ｋの関係が成り立つようにインク抵抗ρＩＮＫが調整さ
れているため、光照射時にはρ！ＮＫが支配的となシミ
源６によりｅの電位が記録電極先端３Ｃに出力され、暗
時にはρＤａｒｋが支配的となシミ源７によシ■の電位
が出力される。

つぎ罠、ローラ状対向電極８にはＯｖに対してｅ側にパ
ルス状の電圧が印加され、前述した記録電極先端ｊｃＫ
＄の電位が出力されたとき、インクメニスカス１２に■
の電荷が注入され、インク５が対向電極８側へ飛翔して
被記録体１１上に原稿画像に対応した選択的な記録が出
来る唄理となっている。

本発明者らの検討の結果、下記に示すプロセス設定条件
であれば充分良好にインク飛翔による記録が可能である
ことが判明している。すなわち、第１の共通電極４の印加電圧６：Ｃ）５０〜１ＫＶ第２の共通電極１４の印加電圧７二〇〜■ＩＫＶローラ状対向電極８の印加電圧：０−０２．ＯＫＶ周波数　：１０〜１０ＫＨｚギャップｄ１１０μｍ〜５００μｍギ’ｒｙブｄｌ　　１０　μｍ　〜３００　μｍギャッ
プｄ３の値は光導電体膜１８の比抵抗によっても異なる
が、例えば光導電体膜１８がａ−８ｉ膜である場合は２
０μｍ〜８０μｍａ−８ｅ、ａ−８ｅＴｅである場合は
５μｍ〜５０μｍである。

光導電体膜１８が例えばａ−３ｉ膜である場合、ρｎａ
ｒｋは１０”〜１０”Ω譚、ρｐｈａ　ｔは１０５〜１
０１Ω信となるから、インク抵抗５′＝ρＩＮＫは１０
６〜１０　！　ＯΩ傷に選ばなければならない。

光導電体膜１８上に照射される光像の内、明部は５０　
Ｌｕｘ　〜５００　Ｌｕｘである。

しかしながら、前述した記録方法には次のような欠点が
あった。

すなわち、第５図に示すように、インク収納容器１３内
にインク５が多量に収容されていると、インク５の静圧
が高く、記録ヘッドＨの先端のインクメニカス１２が記
録電極３ａ・・・の先端３Ｃよ勺も背面電極８側へ飛び
出している。

このため、背面電極８に０１．ＯＫ　Ｖ程度のバイパス
を印加すると、電界の集中は記録電極３ａ・・・の先端
３Ｃと背面電極８の間で生ぜず、インクメニカス１２と
背面電極８との間に強電界が集中してしまう。

したがつて、第６図に示すように本来、光信号によって
Ｂ部のみ光導電性膜１８がオン、オフしてその先端に電
気信号が出力されるような実験では、一度その部分に対
応したインクメニスカス１２よりインク５が飛翔すると
、その近辺のインクメニカス１２すべてに電界が集中し
てしまい結果的には本来、点線で示すような状態になり
インク記録がペタ黒記録になってしまう。

そこで、上記不都合点を解消するため、第７図に示すよ
うなものが考えられている。すなわち、記録ヘッドＨの
上側記録ヘッド部２の先端を下側ヘッド部１の先端より
０．５〜１．５鶴後退させることによフ、インクメニカ
ス１２が記録電極３ａ・・・の先端より背面電極８へ膨
らむことなく、上方へ膨らむため、上記不都合点を解消
できるようにしたものである。

しかしながら、この場合には、次のような新たな欠点が
生じてしまうことが判明した。

すなわち、第８図に示すように、インク収納容器１３内
のインク５が少なくなるにつれて、今度はインク５の静
圧が低くなシ、結果的にインクメニカス１２が記録電極
３ａ・・・の先端まで供給されなくなシインクメニカス
１２が記録電極３ａ・・・の先端まで供給されなくなり
インク５が飛翔しなくなってしまう。

〔発明の目的〕

本発明は上記事情に着目してなされたもので。

その目的とするところは、インク収納容器内のインク量
の多少にかかわらず、記録ヘッド先端のインクメニカス
を安定化し、良好にインクを選択飛翔できるようにした
インクジェット記録装置を提供しようとするものである
。

〔発明の概要〕

本発明は上記目的を達成するため、上側記録ヘッド部の
先端を下側記録ヘッド部の先端から所定寸法後退させ、
前記上側記録ヘッド部の先端上面部を親液性物質で被覆
するとともＫＩＩｔｌ記下側記録ヘッド部の先端上面部
を疎液性物質で被覆することにより、インク量の多い俣
きにはインクメニスカスを背面電極側へ膨らませること
なく、インク量が少ないときは上側記録ヘッド部の上面
側にインクを廻シ込ませることのないようにしたもので
ある。

〔発明の実施例〕

以下、本発明を第１図に示す一実施例を参照して説明す
る。なお、第７図および第８図で示した部分と同一部分
については同一番号を付してその説明を省略する。記録
ヘッドＨの下側記録ヘッド部１の先端上面部には親油性
の物質２１が被覆され、また、上側記録ヘッド部２の先
端上面部には疎油性の物質２２が被覆されている。上記
親油性の物質２１としてはたとえばフッ素樹脂系のフロ
ロコーティング材が用いられ、１〜２μｍの厚さで被覆
されている。

また、上記疎油性の物質２２としてはたとえば、ポリビ
ニルアルコールが用いられ約５〜１０μｍの厚さで均一
に被覆されている。

（実験例）しかして、上側記録ヘッド２の先端を下側ヘッド１の先
端よ＃）ｄ、＝１．Ｑｉｉｊ後退させて以下の条件でイ
ンク５の飛翔実験を行った。

Ｏ下側共通電極１４の印加電圧０３００ＶＯ上側共通電
柵４の印加を圧■３００ＶＯローラ状背面電極８の印加
パルス状電圧Ｃ）７００Ｖ、周ｆｌｌ数１．０　Ｋ　Ｈ
ｚ、ｆｘ−ティ０　下側記録ヘッド１の先端と背面電極
８との距離ｄ、＝１５０μｍＯ光導電性層１８としてはａ−８ｉ：Ｈ膜を用い第６図
に示す如（ａ−８ｉ：Ｈ膜１８上の所定の一箇所Ｂのみ
ＬＥＤによって先約１５０　ＪｕＸのオン、オフを行な
い、他の場所Ａは全面タングステン光によって露光した
。

Ｏインク５としては抵抗が１０　Ω備の油性インクを使
用した。

上記条件で、まず、インク収納容器１３にインク５を充
分満たした状態でインク５の飛翔実験を行ったところ、
インクメニスカス１２は第１図に示す如く適正な形状で
あシ、かつ、ＬＥＤのオン、オフしている部分に対応し
た記録電極３ａ・・・のみよシ選択的にインク５が飛翔
した。

また、同条件で、インク収納容器１３内のインク５がほ
とんどなくなるまで、インク５の飛翔実験を行）たが、
下側記録ヘッド２先端のインクメニスカス１２には何ら
変化もなく、しだがって、良好な選択的インクの飛翔記
録を維持することができた。

また、ＬＥＤ素子の代］［ａ−８ｉ：Ｈ光導電性層上に
集束性光ファイバーレンズ１７（商品セルフォックレン
ズ）トハロゲンランフ１５および移動原稿１６を設けた
第２図の構成で、複写工程を行ったが、インク収納容器
１３内のインク債が少なくなっても、解像度の優れたコ
ピー画像が得られた。

なお、上記実施例においては、インク抵抗の限定から油
性インクを用いたが、スリットジェット方式で水性イン
クを用いた場合には、前述の親油性物質を親水性物質に
、疎油性物質を疎水性物質にそれぞれおき替ればまった
く同様の効果が期待できることは言うまでもない。

その他、本発明はその要旨の範囲内で種々変形実施可能
なことは勿論である。

〔発明の効果〕

本発明は以上説明したように、上側記録ヘッド部の先端
を下側記録ヘッド部の先端から所定寸法後退させ、前記
上側記録ヘッド部の先端上面部を親液性物質で被覆する
とともに前記下側記録ヘッド部の先端上面部を疎液性物
質で被覆したから、インク収納容器内のインク量の多少
（インク静圧の大小）に関係なく、記録ヘッド先端のイ
ンクメニカスが絶えず安定な状態にあｐ、インクの選択
的飛翔による安定で良好な記録を維持できるという効果
を奏する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるインクジェット記録装
置を示す構成図、第２図乃至第６図は第１の従来例を示
すもので、第２図はインクジェット記録装置を示す概略
的構成図、第３図はその電極部を示す平面図、第４図は
電極部に対する信号出力を示す等価回路図、第５図はイ
ンクメニスカスを示す説明図、第６図は記録状態を示す
説明図、第７図および第８図は第２の従来例を示すもの
で、第７図はインク量の多い場合におけるインクメニス
カスを示す説明図、第８図はインク量の少ない場合にお
けるインクメニスカスを示す説明図でおる。Ｈ・・・記録ヘッド部、１・・・下側記録ヘッド部、２
・・・上側記録ヘッド部、３ａ・・・記録電極、１３・
・・インク収容部、５・・・液状インク、８・・・背面
電極、１１・・・被記録体、２ノ・・・親液性物質、２
２・・・疎液性物質。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）下側記録ヘッド部およびこの下側記録ヘッド部に
離間対向する上側記録ヘッドからなり、その先端開口部
に記録電極を有した記録ヘッド部を備え、前記記録電極
にインク収容部から液状インクを供給し、この液状イン
クを前記記録電極から背面電極に支持された被記録体に
飛翔させて情報を記録するものにおいて、前記上側記録
ヘッド部の先端を前記下側記録ヘッド部の先端から所定
寸法後退させ、前記上側記録ヘッド部の先端上面部を親
液性物質で被覆するとともに前記下側記録ヘッド部の先
端上面部を疎液性物質で被覆したことを特徴とするイン
クジェット記録装置。
（２）上側記録ヘッド部の先端が下側記録ヘッド部の先
端から０．１〜１．５ｍｍ後退されたことを特徴とする
特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記録装置。
（３）親液性物質はフッ素樹脂系のフロロコーティング
材で、疎液性物質はポリビニルアルコールであることを
特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項記載のイ
ンクジェット記録装置。