JPH02238948A - インクジェット記録装置 - 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） 本発明はインクジェット記録装置に関し、特に、搬送ベ
ルトにより被記録材を搬送しながら、被記録材上にイン
クを吐出させて記録が行われるインクジェット記録装置
に関する． （従来の技術） インクジェット記録装置は記録時の騒音が小さく、直接
被記録材上に文字や画像等の電子的画像情報をハード記
録できる極めて有用な記録装置として知られている．な
かでも記録信号に応じて熱エネルギーをインクに加え、
インクに相変化を発生せしめ、そのときに生じる作用力
によって液滴な吐出飛翔させることにより被記録材上に
記録を行う、いわゆる熱バブルインクジェット記録装置
はドロップ・オン・デマンド型として構造が簡単で、高
密度マルチノズル化が容易であり高解像度、高速化が計
れる特徴を有する． 第ｌθ図および第１１図はこのような熱バブルインクジ
ェット用吐出口が記録幅全幅にわたって配設されている
ライン型記録ヘッドを複数本被記録材の搬送方向に並列
に配設したカラー記録装置の例でありいずれもエンドレ
スベルト４０１によって搬送される被記録材としての記
録シート（カット紙）４０２に対して並置されたライン
型記録ヘッド４０３＾、４０３Ｂ，　４０３Ｃおよび４
０３０からなる記録ヘッド群４０３によってワンバスで
カラー画像が記録されるものである． すなわち、第１０図において、エンドレスベルト４０１
は駆動ローラ４０４および複数のテンションローラ４０
５のまわりに張設されており、送給郎から所定のタイミ
ングでベルト４０１上に送給された記録シート４０２は
ベルト４０１に穿設された不図示の多数の吸引孔を介し
て吸引装置４０６によりベルト４０１上に吸引され、搬
送されながら記録ヘッド群４０３によクて記録がなされ
る． また，　３Ｋ１１図に示すエンドレスベルト４０１は少
なくともその表面が絶縁層で形成されていて、帯電器４
０７により帯電された導電性従動ローラ４０６と接地さ
れた導電性吸着ローラ４０９との間を通過するときにそ
の間に扶持される記録シ一ト４０２を静電吸着し、その
まま記録ヘッド群４０３の下に記録シ一ト４０２を搬送
して記録が行われる．（発明が解決しようとする課題） しかしながら、このような従来のインクジェット記録装
置では以下に述べるような問題点があった． ！》　一般に熱バブルジェット方式はインクの吐出スピ
ードが低く、ヘッドのインク吐出面の形状や空気の流れ
の影響を受けやすい上に、高密度化のためにヘッド吐出
面が平担に形成されているので水滴が附着し易く、各吐
出口からのインクの吐出方向が一致しない． ２》　上記の問題に対処するため各ヘッド４０３＾〜４
０３Ｄと記録シート４０２との間のすき間を狭（　（ｌ
ａｍ以下）する必要がある． ３》　そこで、上述例のようにしてカット紙を搬送する
場合、記録ヘッド群４０３にシートが接触し画像がみだ
れたり、搬送ジャムの発生する危険度が高い． 本発明の目的は、上述した問題点の解決を図り、インク
の吐出方向を安定させ、いわゆるすじむらや濃度むらを
少なくしかつ、ヘッドと被記録材との間を広くすること
を可能とすることで、搬送ジャムの発生を抑制すること
のできるインクジェット記録装置を提供することにある
．〔課題を解決するための手段》 かかる目的を達成するために、本発明は、静電吸着手段
によ７て搬送ベルト上に被記録材を吸着させて搬送し、
該被記録材上に記録ヘッドからインクを吐出させて記録
が行われるインクジェット記録装置において、静電吸着
手段により被記録材と吐出されるインクとの間にインク
滴を被記録材に向けて吸引可能な静電界が形成されるよ
うにしたことを特徴とするものである． （作　用） 本発明によれば、被記録材を搬送ベルトに静電吸着する
と同時に、記録ヘッド内のインクと被記録材との間に一
定の電圧を定常的に印加することにより、液滴の吐出曲
りを抑制することができ、吐出方向の安定性を図ること
ができる．特に、熱バブルジェット式に使用されるイン
クは水を主成分としてエチレングリコール、染料等から
構成されており、吐出の際に液滴を静電誘導によって被
記録材に向けて引きつけるもので、インクの表面張力に
抗してインクを吐出口から殊更に吸引する必要がない．
従って、高圧のパルスを印加するまでもなく、比較的低
い定常的な電圧を印加するだけで本発明による効果をあ
げることができる． （実施例） 以下に、図面に基づいて本発明の実施例を詳細かつ具体
的に説明する． 第１図および第２図は本発明にかかる記録ヘツドの構成
の一例を示す．これらの図において、１は記録ヘッドで
あり、本例では吐出口２が１６ノズル／ＩＩＩの間隔で
シリコン基板３に沿って一列に配置されており、絶Ｉｉ
ｉ処理されたシリコン基板３上には各吐出口２に対応し
て発熱体４、配線パターン５および絶縁層６が形成され
ている．７はガラスカバーであり、カバー７には吐出口
２と吐出口２に連通する液路８と共通液室９とが形成さ
れている。ｌＯは共通液室９にインク１１を供給するイ
ンク供給口である． またここで、インク供給口ｌＯは金属等の導電材で形成
されており、インク供給口１０と記録シートｌ２を保持
する搬送ベルトｌ３との間には第２図に示すように高圧
電源１４により所定の電圧ｖｈが印加される．また、第
１図において、ｌ５は発熱体４に選択的に電気信号を供
給して発熱させるためのドライバである． このように構成したインクジェット記録装置においては
、ドライバｌ５により発熱体４が加熱駆動され、インク
１１が液路８において発泡し、発生した気泡ｌ６の圧力
によりインク滴１７が吐出口２からその表面張力に抗し
て吐出される．しかしてこの場合、インク１ｌと記録シ
一ト１２を支持する搬送ベルトｌ３との間には一定電圧
ｖｈが印加されているので、搬送ベルトｌ３により矢印
八方向に移動される記録シ一トｌ２に対してインク滴１
７は静電話導による引力Ｆを受け、記録シ一ト１２に向
けて吸引付着される． ついで，このような記録ヘッド１を用いて実施『した第
１の実施例について説明する。

本実施例では記録ヘッド１と記録シート１２との間の間
隔ｄ（第２図参照）をｌａｍ，ｌ．５ａｕｅ，２ｍ＋ｓ
に変化させると共に印加電圧ｖｈをｏｖ，ｔｓｏｏｖの
２種類に変化させてその他は同一条件の元に画像を形成
した．なお、吐出口２はピッチが１６ノズル／ＩＩ一、
大きさが３０μ一角のものを、またインクは水７０部に
対してジエチレングリコール３０部と染料を交えたもの
を使用した． 第３図は上述のような条件の元で連続した斜ラインを出
力した画像を模式的に拡大してテーブルとして示した図
であり、この図から明らかなように、記録へッドー記録
シート間の間隔ｄが小さいほど、また電界電圧ＶｈがＯ
ｖよりは１５００Ｖの方が斜ラインにおいてドットが整
然と記録されており、液滴の飛翔方向が安定しているこ
とが分る．次の第１表は以上の評価を一覧にしたもので
、間隔ｄが一定であれば定常的な静電界によって画質の
向上が期待でき、また、定常的な静電界によって間隔ｄ
を拡げることが許容されることを示している。

第１表 ここで、◎は良好、○はや工良、Δはや工不良、Ｘは不
良の状態を示す． なお、第１の実施例に関連して発熱体４に供給する電流
を変化させ、吐出が得られるしきい値を調べたところ、
電界電圧がＧＶ／ａｍのときとｌ５００Ｖ／一膳のとき
とでは差がなかった．このことは、インクの表面張力（
約６０ｄｙｎ／ｃｍ）に抗してインク滴を吐出させる力
（吐出口が３０μ自×３０μｌであるから４　ｘ　３０
μ一Ｘ　６０ｄｙｎ／ｃｓｖＯ．７ｄｙｎ）−に比して
定常的な静電吸引力が十分に小さいためと考えられる． 続いて上述したような記録ヘッド１の複数を配列させた
カラーインクジェット記録装置の具体例を第４図および
第５図によって説明する。

エンドレスの搬送ベルトｌ３は第４図に示すように導電
性基体１３Ｂ上に絶縁層１３＾を有するもので、ベルト
ｌ３の絶縁層ｌ３＾を第５図に示すようにプラスのコロ
ナ帯電器４０７によって帯電させることができる．なお
、プラスのコロナ帯電器４０７は一般的に知られている
ようにマイナスあるいは交流のコロナ帯電器に比してオ
ゾンの発生が少ない．４１０は高圧電源である． 一方、導電性ゴムで構成された吸着ローラ４０９はバイ
アス電源４ｆｔによりマイナス電圧−Ｖ，が帯電されて
おり、記録シ一トｌ２が吸着ローラ４０９により搬送ベ
ルトｌ３に押圧されて通過するときに記録シ一ト１２に
は吸着ローラ４０９からマイナス電荷が注入される．な
お、このとき、ベルトｌ３の表面は第４図に示すように
ミクロ的に見た場合凹凸を有しており、絶縁層１３Ａの
一部は記録シ一トｌ２と接触して除電されるが、非接触
部では注入されたプラス電荷が静電引力として作用し、
マイナスに電荷された記録シ一トｌ２を吸引する．また
、記録シ一トｌ２の表面電位はほぼバイアス電位一Ｖ，
に保たれるので、接地された記録ヘッド１（１＾〜１０
）内のインク１１との間に静電界が生じ、この静電界に
よりインク満１７が記録シート１２に導かれる．なお、
従動ローラ４０６は接地されており、搬送ベルトｌ３の
裏側から電荷を放電する． ついで、第４図および第５図に示したインクジェット記
録装置によって実施した第２の実施例について述べる．
本例においては、搬送ベルトｌ３の絶縁層ｌ３＾を１０
０μのポリエステル層で形成し、１００ｍａ＋／ｓｅｃ
の搬送速度で移動させた．また、導電性ゴムによる吸着
ローラ４０９の径を２０ｍｓ＋φとなして、−１７００
Ｖのバイアス電圧Ｖａを印加すると共に、コロナ帯電後
の表面電位を＋５００ｖに調整し、体積抵抗が〜ｌｏｌ
２Ω・ｃｍのインクジェット用記録紙を給紙し、吸着ロ
ーラ４０９通過後の記録紙の表面電位を測定したところ
約−１５００Ｖであった．また、このときの記録紙の吸
着力を水平方向の引っ張り強さで測った所ｌｏｇ／ｃｒ
ｒ？であり、記録紙全体が搬送ベルトｌ３に浮きなく吸
看されていることが観察された。

第６図〜Ｍ９図は本発明の更に他の具体例を示す．第６
図は搬送ベルトｌ３の不図示の絶縁層に吸看ローラ４０
９によってバイアス電圧一ν６が印加ざれるとぎに絶縁
層のピンホールやきす等の部分でダメージを受けないよ
うにするため、搬送ベルトｌ３の裏側の電圧にもバイア
ス電圧一ｖｓを印加させるようにした例である． また、第７図および第８図は記録シ一トｌ２の体積抵抗
が高い場合、あるいは記録の高速化を図る場合に対して
記録シ一トｌ２への電荷注入幅の増大を図ったもので第
７図は吸着ローラ４０９への巻きつけが大鮒く保たれる
ようにしたものであり、第８図は吸着ローラ４０９を導
電性スポンジローラとなして、その接触幅を広げるよう
にした例である．更にまた、第９図は複数の吸１ローラ
４０９＾．４０９Ｂおよび４０９Ｃを従勅ローラ４０８
＾，４０８Ｂおよび４０８Ｃと対にしてこれらにバイア
ス電圧一Ｖａを供給するもので同様の効果が期待で診る
． 〔発明の効果〕 以上説明してきたように、本発明によれば、搬送ベルト
に静電吸看手段により被記録材を吸着させて搬送し、被
記録材上に記録ヘッドからインク滴を吐出させて記録が
行われるインクジェット記録装置において、静電吸着手
段により被記録材と吐出されるインクとの間にインク滴
を被記録材に向けて吸引可能な静電界が形成されるよう
にしたので、駆動電圧の低電圧化が図られ、しかもイン
ク滴の吐出方向を安定させてすじむらや濃度むらのない
高品位の記録画像を形成することかでぎ、また、被記録
材に記録ヘッドが接触することなく安定した搬送をあわ
せて行わせることができる．

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明にかかる記録ヘッドの構成を一部破砕し
て示す斜視図、 第２図は第１図に示す記録ヘッドの記録動作の説明図、 第３図は第１図に示す記録ヘッドによる記録資料の一例
を模式的にテーブルにして示す比較図、 第４図は第１図に示す記録ヘッドによる記録動作の説明
図、 第５図は第１図の記録ヘッドを用いたカラーインクジェ
ット記録装置の構成の一例を示す説明図、 第６図〜第９図はそれぞれ本発明の更に他の実施例によ
る搬送手段の構成図、 第１０図および第１１図は従来のカラーインクジェット
記録装置の構成をそれぞれ示す説明図であ１・・・記録
ヘッド、 ２・・・吐出口、 ４・・・発熱体、 ８・・・液路、 １１…インク、 ｌ２・・・記録シート、 ｌ３・・・搬送ベルト、 ｌ３＾・・・絶縁層、 ｌ６・・・気泡、 １７・・・インク滴、 ４０７−・・帯電器、 ４０８・・・従動ローラ、 ４０９　−・・吸着ローラ、 ４１０・・・高圧電源、 ４１１・・・バイアス電源． 第２図 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）静電吸着手段によって搬送ベルト上に被記録材を吸
   着させて搬送し、該被記録材上に記録ヘッドからインク
   を吐出させて記録が行われるインクジェット記録装置に
   おいて、 前記静電吸着手段により前記被記録材と吐出されるイン
   クとの間にインク滴を前記被記録材に向けて吸引可能な
   静電界が形成されるようにしたことを特徴とするインク
   ジェット記録装置。