JPH0243053A

JPH0243053A - インクジエット記録装置

Info

Publication number: JPH0243053A
Application number: JP19359388A
Authority: JP
Inventors: Koichi Saito; 孝一斉藤; Yoshihiko Fujimura; 義彦藤村; Seiichi Kato; 誠一加藤; Nanao Inoue; 井上　七穂; Naoshi Kotake; 小竹　直志; Hiroshi Ikeda; 宏池田
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-08-04
Filing date: 1988-08-04
Publication date: 1990-02-13

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、インクジェット記録装置に係り、特に、少
なくとも静電エネルギが含まれたエネルギ信号によって
インクを飛翔させるようにしたインクジェット記録装置
の改良に関する。

［従来の技術］従来のインクジェット記録装置において静電エネルギを
利用したものとしては、例えば、ヘッド本体に所定のイ
ンクが充填されるスリット状のインク室を形成し、この
インク室の吐出口に而したインク吐出部の一側には画素
密度に応じた電極群が配列されてなる電極アレイを設け
る一方、上記インク室のインク吐出口に対向した部位に
は静電誘導用電極を設け、電極アレイの各電極と静Ｎ誘
導用電極との間に画像情報に応じた制御信号を印加する
ことにより、電極アレイに面したインクに静電エネルギ
を印加し、インク面と静電誘導用電極の間に画像パター
ンに対応した静電界を形成し、この静電誘引力によって
、静電誘導用電極の手前側に配置された記録シートに向
かってインクを飛翔させる静電型タイプが知られている
（特開昭５６−３７１６３号）。また他の例としては、
本願発明者らが開発した熱静電型タイプ、具体的には、
ヘッド本体に所定のインクが充填されるスリット若しく
は透孔状のインク室を形成し、このインク室のインク吐
出口に面したインク吐出部の一側には画素密度に応じた
発熱抵抗体群が配列されてなる発熱抵抗体アレイ等を設
ける一方、インク面から記録シート側へ向けて−様な静
電界を作用させるべくインクに対して静電エネルギが印
加される静電エネルギ印加手段を設け、発熱抵抗体アレ
イ等によって画像情報に応じた熱エネルギをインクの各
単位領域に印加すると共に、静電エネルギ印加手段から
の所定の静電誘引力によって加熱されたインクの各単位
領域を画像パターンに応じて記録シート側へ飛翔させる
様にしたもの（特開昭６２−２２５３８８号）が既に知
られている。

［発明が解決しようとする課題］ところで、この種のインクジェット記録装置においては
、第４図に示すように、記録ヘッドｂ側の電極アレイと
静電誘導用電極ａとの間に形成された静電界の静電誘引
力により、インク吐出部Ｃに保持されたインクをインク
吐出口ｄより柱状に隆起させ、このインク柱ｅの先端が
記録シートｆに接触付着することにより印字ドツトｑを
形成している。そのため、安定した印字ドツトＱを得る
には、インクが付着する記録シー８１面と、ヘッド本体
すのインク吐出口ｄとの距離Ｌ２を常に一定に保持し、
インク柱ｅを一定の断面直径で記録シートｆに接触付着
させる必要が生じる。

ところが、従来の装置においては、インク吐出口ｄと静
電誘導用電極ａとの間の空隙Ｌ１が一定となるように記
録ヘッドｂと静電誘導用電極ａを位置決めしているので
、インク吐出口ｄと静電誘導用電極ａの間を通過する記
録シートｆの種類が替わりシート厚Ｌ３が変化すると、
インクが付着する記録シー８１面とインク吐出口ｄの距
離が変化してしまう。このため、記録シートｆの厚さが
変わると印字ドツトｑの径が変化し、常に安定したドツ
ト径の印字を得られないという問題点を有していた。

また、上記装置においては、インク吐出口ｄに而して記
録シートｆが搬送され印字を行うので、記録シートｆの
紙粉等がインク吐出口ｄに付着して目づまりを起こし、
印字不能に陥ることがあるという問題点も有していた。

本発明は、この様な問題点に鑑みてなされたものであり
、その目的とするところは、記録シートの厚みに関係な
く常に安定した印字が可能なインクジェット記録装置を
提供するものである。

［課題を解決するための手段］上記目的を達成する為に、本発明のインクジェット記録
装置は、インク吐出口が開設されたインク室を有するヘ
ッド本体と、上記インク室のインク吐出口に面したイン
ク吐出部に保持されたインクの各単位領域に対し画像情
報に応じた少なくとも静電エネルギを含むエネルギ信号
を印加するエネルギ印加手段と、上記記録ヘッドから所
定距離をおいて設けられ、画像情報に応じてヘッド本体
より飛翔するインクを一時的に受容した後に、このイン
クを記録シートへ転写する中間転写体とで構成されるこ
とを特徴とするものである。

この様な技術的手段において、上記記録ヘッドのヘッド
本体としては、インク室を有するものであればヘッド本
体の構成部材やインク室の形状等適宜設計変更して差支
えなく、インク室のインク吐出口の具体的態様について
もスリット、透孔のいずれでもよい。

また、上記エネルギ印加手段としては記録ヘッドのタイ
プに応じて適宜選定して差支えなく、例えば熱静電タイ
プであれば、熱エネルギ印加手段と静電エネルギ印加手
段とを組合せたものになり、この場合、熱エネルギ印加
手段としては、画素密度に応じて複数の発熱抵抗体が配
されてなる発熱抵抗体アレイを用いて間接的にインクを
加熱する様にしてもよいし、輻射線を加熱源として画素
密度毎にインクを加熱する様にしてもよいし、所定の抵
抗率を持つインク自体を直接通電加熱して加熱する等適
宜選択して差支えなく、一方、上記静電エネルギ印加手
段としても熱エネルギ印加手段で加熱されたインクの単
位領域を記録シート側へ飛翔させる程度の静電誘引力を
一様に生じさせるものであれば適宜設計変更して差支え
ない。また、静電タイプについては、インク吐出部のう
ち画素密度に対応したインクの単位領域を画像情報に応
じて選択的に飛翔させることができるものであれば、イ
ンク吐出部に画素密度に応じて制御電極を配設し、各電
極を介して対応するインクの単位領域に画像情報に応じ
た静電エネルギを印加するもの等適宜設計変更して差支
えない。

また、上記中間転写体としては、接触付着するインクを
受容し且つ記録シートへインクを転移する中間体として
の機能を有しているのであれば、形状又は構成等適宜設
計変更して差支えない。このとき、中間転写体としては
、静電エネルギ印加手段の一要素である静電誘導用電極
を搬送用駆動部材として兼用しても良いし、静電誘導用
電極と別個の搬送用駆動部材を設けるようにしてもよい
。

また、静電エネルギ印加手段の一要素である静電誘導用
電極は、通常、ヘッド本体のインク吐出口に対向する位
置に配設され、しかも、中間転写体の外周部材は静電誘
導用電極とヘッド本体との間に配置されるため、中間転
写体の外周部材に前記電極とヘッド本体側電極との間の
火花放電を抑止する処理を施すことが好ましい。例えば
、２０〜１００μｍ程度の厚みのテフロン、ポリエステ
ル、ポリウレタン、ポリカーボネート、ポリイミド等の
樹脂の絶縁層を設けたり、又はこれらの樹脂中にカーボ
ンブラックや酸化スズ等の導電性微粒子を分散させて、
体積抵抗率が１０　　Ωα〜１０１２Ωα程度になるよ
うな高抵抗層を設けることが挙げられるが、記録シート
との接触などに伴う中間転写体の外周部材への帯電を防
止するという観点からすれば、高抵抗層を設けることが
好ましい。さらに、上記外周部材のインク付着面につい
ては、インクの記録シートへの転移効率を良くすると共
に中間転写体へのインクの固着を防止するという観点か
ら、インク離型性の良い素材で形成することが好ましい
。また、中間転写体には、必要に応じて転写体表面を清
掃するためのクリーニング手段を設けることが好ましい
。

［作用］上記の様に構成されたインクジェット記録装置によれば
、記録ヘッドのインク吐出口より飛翔したインクは一時
的に中間転写体に付着し、その後に中間転写体より記録
シートに転写される。このとき、中間転写体と記録ヘッ
ドとを正確に位置決め固定することにより、インク付着
面である中間転写体表面とインク吐出口の間の距離は常
に一定となり、中間体転写表面に形成されるインクドツ
ト径は一定となる。

また、記録シートは中間転写体を介して印字をされるの
で、インク吐出口に直接面して記録シートを搬送する必
要がなくなる。

［実施例］以下、添附図面に基づいてこの発明の詳細な説明する。

◎第−実施例第１図においては、熱静電型のインクジェット記録装置
にこの発明を適用したものであり、スリット状空間（１
）を有するヘッド本体（２）と、このスリット状空間（
１）に保持されるインク（３）に対して熱エネルギを印
加する熱エネルギ印加手段（４）と、インク（３）面と
中間転写体（１９）との間に所定の静電界を形成し、イ
ンク（３）に対して静電エネルギを印加する静電エネル
ギ印加手段（６）と、ヘッド本体（２）より飛翔したイ
ンク（３）を−時的に受容した後に、このインク（３）
を記録シート（５）へ転写するロール状の中間転写体（
１９）とで構成されている。

まず上記ヘッド本体（２）は、第１図及び第２図に示す
ように、ガラスからなる厚さ約３１＋１ＩＩＩの絶縁基
板（７）と、約６０μｍ厚の５ｉ０２層を形成したアル
ミナセラミックスからなる厚さ約１ｍの絶縁基板（８）
で持って構成されており、その上方側の絶縁基板（７）
の壁面には、第３図に示すようにサンドブラスト法によ
り深さ約１１ＮＲの凹部（９）が形成されている一方、
下方側絶縁基板（８）には、その先端側を除き外周縁に
沿って厚さ約５００μｍのポリエステルフィルム製のコ
字状スペーサ（図示せず）が配設されており、これら絶
縁基板（７，８）が上記スペーサを介して接着されてイ
ンク吐出部（１１）とインク保持部（１２）とで構成さ
れるスリット状空間（１）を確保すると共に、各絶縁基
板（７，８）のエツジ端部には研磨処理されて第１図に
示すように直線状となっている。

一方、上記熱エネルギ印加手段（４）は、反応性スパッ
タリング法により着膜し、フォトリソエツチング法によ
り形成して画素密度（例えば８ドツト／Ｓ）毎に約３０
０オングストローム厚のＴａ２Ｎ薄膜よりなる発熱抵抗
体（１３）を配列してなる発熱体アレイで構成され、各
発熱抵抗体（１３）はスリット状空間（１）の−側面開
口縁に面して配設されており、各発熱抵抗体（１３）に
は夫々、Ｎｉ−Ｃｒ約５００オングストローム、Ａｕ約
１μｍを順次連続的に一様蒸着し、これを７オトリソエ
ツチング法により形成した一対の通電用電極（１４）が
接続されている。そして、上記各通電用電極（１４）間
には画像制御信号に応じて開閉動作するスイッチング素
子（１５）が接続されている。尚、符号（１６）は高周
波スパッタリング法により形成されて上記発熱抵抗体（
１３）及び各通電用電極（１４）を絶縁被覆する２μｍ
厚み程度の５ｉ０２等の絶縁層、（１７）は各発熱抵抗
体（１３）への通電用電源である。

また、上記静電エネルギ印加手段（６）は、第１図及び
第２図に示すように絶縁層（１６）上に、Ｃｒを約５０
０オングストローム、Ｃｕを約１００００オングストロ
ーム、及びＣｒを約５００オングストローム順次蒸着し
て形成されたヘッド側電極（１８）と、上記インク（３
）面から適宜離れて配置された直径２０ｒＩＩＭのロー
ル状のアルミニウム製静電誘導用電極（２１）と、ヘッ
ド側電極（１８）及び静電誘導用電極（２１）間に介装
されてインク（３）面から静電誘導用電極（２１）側へ
向かう静電界を形成する静電誘導用電源（２０）とで構
成されている。尚、上記ヘッド側電極（１８）はアース
されている。

また、上記中間転写体（１９）は、装置構成を簡略化す
るために、芯材として上記静電誘導用電極（２１）を用
い、その外周面にポリウレタン樹脂の絶縁層（２２）を
浸積法により約３０μｍの膜厚で塗膜形成したものであ
り、ヘッド本体（２）のインク吐出口（１０）に対し２
００μｍの距離をおいて対向配置され、ヘッド本体（２
）との対向位置以外の個所（本実施例ではヘッド本体（
２）の正反対側個所）で記録シート（５）と接触してこ
れと周速で回動する。

また、上記スリット状空間（１）に収容されるインク（
３）としては、室温く２０℃）で粘度３５ＣＰＳ、表面
張力３６ｄｙｎｅ／　ａｍ、体積抵抗率１×１０８０１
の値を示し、加熱時（１８０℃）に粘度ＩＣＰＳ　、表
面張力２０ｄｙｎｅ／υ、体積抵抗率３×１０６Ωαの
値に低下する導電性の油性インクが用いられている。

従って、この実施例に係るインクジェット記録装置によ
れば、記録すべき画像に対し鏡像関係にある画像の情報
に応じた駆動パルスが然エネルギ印加手段（４）の発熱
抵抗体（１３）に印加されると、発熱抵抗体（１３）が
発熱し、これに対応したインク（３）単位領域が然エネ
ルギを受けて加熱される。

すると、この加熱されたインク（３）単位領域において
は、インク（３）の粘度及び表面張力が低下すると共に
その導電率が向上する。一方、上記熱エネルギ印加手段
（４）の駆動タイミングに同期して、２．０にＶ、０．
４ｍ５ｅｃの静電制御パルスが静電エネルギ印加手段（
６）の静Ｎ誘導用電極（２１）に印加されると、インク
（３）面と静電誘導用電極（２１）との間に静電界が形
成され、この静電界に基づいて加熱されたインク（３）
単位領域が静Ｎ誘導用電極（２１）を芯材とする中間転
写体（１９）に向かって飛翔動作し、中間転写体（１９
）表面にインクドツト（３０）が形成される。中間転写
体（１９）表面に形成されたインクドツト（３０）は、
必要とする画像に対しａｍ関係にある画像に対応したも
のであり、記録シート（５）をゴム製押圧ロール（２３
）で中間転写体（１９）に圧接し、中間転写体（１９）
上に形成されたインクドツト（３０）を記録シート（５
）へ転写することによって必要とする記録画像を得るこ
とができる。

このとき、このインクジェット記録装置においては、記
録ヘッド本体（２）のインク吐出口（１０）より飛翔す
るインク（３）を直接記録シート（５）に付着させず、
中間転写体（１９）に付着させた後に記録シート（５）
へ転写するので、記録ヘッド本体（２）と中間転写体（
１９）を正確に位置決めすることにより、飛翔インクの
付着面である中間転写体（１９）表面とインク吐出口（
１０）とを常に一定の距離に保つことが可能である。

従って、中間転写体（１９）上には常に一定の安定した
インクドツト（３０）が形成され、これを記録シート（
５）へ転写することにより、記録シート（５）の厚さに
関係なく安定した画像が得られる。

また、記録シート（５）がインク吐出口（１０）に面し
て搬送されないので、記録シート（５）に付着している
紙粉等がインク吐出口（１０）に付着することがなく、
インク吐出口（１）の目づまりによる誤印字の防止を図
れる。

第１表は、上記の様に構成した本実施例のインクジェッ
ト記録装置において、記録ヘッド本体（２）と中間転写
体（１９）の間に、中間転写体（１９）に密着させて記
録シート（５）を送行させ、記録シート（５）に直接印
字した比較例と、中間転写体（１９）を介して記録シー
ト（５）に印字した本実施例とについて、その印字性の
試験を行った結果を示すものである。

第１表　　印字性の試験結果この試験結果から明らかなように、直接記録シート（５
）に印字を行ったものは、記録シート（５）の材質が同
一でも、記録シート（５）の厚さの違いによりインクド
ツト径は異なるが、中間転写体（１９）を介して記録シ
ート（５）へ印字を行えば、記録シート（５）の厚さの
違いに関係なく、インクドツト径は一定となることが確
認された。

◎第二実施例この実施例に係るインクジェット記録装置は、第３図に
示すように中間転写体（１９）が、ロール状の静電誘導
用電極（２１）と、転写体搬送ロール（２４）と、この
２本のロール（２１，２４）を包括して巻いている転写
体ベルト（２２）とで構成されている以外は第一実施例
に係るインクジェット記録装置と路間−である。

上記転写体ベルト（２２）は、絶縁体であるポリウレタ
ン樹脂を２０〜１００μｍ程度の厚みでベルト状に成形
したものであり、記録ヘッド本体（２）より飛翔するイ
ンク（３）を受容し搬送する機能と、静電誘導用電極（
２１）とヘッド側電極（１８）との間の火花放電を抑止
する機能とを有し、静電誘導用電極（２１）及び転写体
搬送ロール（２４）に搬送されて、記録シート（５）と
等速で回動自在である。

また、転写体搬送ロール（２４）は、転写体ベルト（２
２）を介して転写手段であるゴム製押圧ロール（２３）
と対向し、転写体ベルト（２２）を搬送するほかに、押
圧ロール（２３）から作用する圧力を受止める機能を有
している。

そして、この実施例に係るインクジェット記録装置にお
いても、ヘッド本体（２）のインク吐出口（１０）から
飛翔したインク４３）は直接記録シート（５）に付着せ
ず、転写体ベルト（２２）に付着した後に記録シート（
５）へ転写されるので、静電誘導用電極（２１）とヘッ
ド本体（２）を正確に位置決めすることにより、飛翔イ
ンクの付着面である転写体ベルト（２２）表面とインク
吐出口（１０）とを常に一定の距離に保つことが可能で
ある。

従って、転写体ベルト（２２）には常に一定の安定した
インクドツトが形成され、これを記録シート（５）へ転
写することにより、記録シート（５）の厚さに関係なく
安定した画像が得られる。

また、この実施例に係るインクジェット記録装置におい
ては、中間転写体（１９ンが転写体ベルト（２２）を用
いて、回転方向に長く構成されているので、転写体ベル
ト（２２）表面を清掃するクリーニング部材の設置場所
を確保し易く、更に、転写手段である押圧ロール（２３
）の圧力が静電誘導用電極（２１）に作用しないので、
静電誘導用電極（２１）の偏心によるインク吐出口（１
０）と転写体ベルト（２２）の間の空隙の変動の防止を
図れる。

［発明の効果］以上説明してきたように、本発明に係るインクジェット
記録装置によれば、記録ヘッドのインク吐出口に対向す
る位置に中間転写体を配し、記録ヘッドより飛翔するイ
ンクを中間転写体表面に付着させれば、中間転写体表面
には常に一定した径のインクドツトが形成されるので、
これを記録シートに・転写することにより、記録シート
の厚さに関係無く常に一定した径の印字ドツトを記録シ
ート上に得られるという効果を有している。

また、記録シートが記録ヘッドのインク吐出口に面して
搬送されないので、記録シートの紙粉等がインク吐出口
に付着することがなく、インク吐出口の目づまりによる
誤印字を防止することができる。

また、請求項２記載のインクジェット記録装置によれば
、静電界だけでインクを飛翔させる必要がなくなり、静
電界の強さを極端に大きくする必要がなくなるので、隣
接するヘッド側電極間、又は、ヘッド側電極と静電誘導
用電極間の火花放電を有効に防止でき、ヘッド側電極を
時分割駆動する必要がないので、高速＾密度の記録を行
うことができる。

さらに、請求項３記載のインクジェット記録装置によれ
ば、ヘッド本体のインク吐出口に対向する位置に配設さ
れる静電エネルギ印加手段の一要素である静電誘導用電
極を、絶縁層又は高低抗層を備えた中間転写体の外周部
材によりによりヘッド側電極より遮蔽し、両電極間の火
花放電の発生を有効に抑えることが可能になるので、放
電ノイズに基づ（インクの誤飛翔や火花の熱に基づくイ
ンクの飛散、ヘッド本体の熱破損を有効に防止すること
ができる。特に、中間転写体の外周部材に高抵抗層を設
ける場合には、記録シートとの接触などに伴い上記外周
部材が一時的に帯電したとしても、高抵抗層を介して帯
電電荷を除去することができ、中間転写体の帯電現象に
よるインクドツトの転写効率の低下を防止することがで
きる。

【図面の簡単な説明】

第１図及び第２図は本発明におけるインクジェット記録
装置の第１実施例を示す概略斜視図及びその断面図、第
３図は第２実施例に係るインクジェット記録装置の概略
斜視図、第４図は従来のインクジェット記録装置におけ
る印字方法を示す要部新面図である。［符号説明１１；スリット状空間２；ヘッド本体３：インク４・熱エネルギ印加手段５：記録シート６；静電エネルギ印加手段７．８：絶縁基板９：凹部１０：インク吐出口１１：インク吐出部１２゛インク保持部１３：発熱抵抗体１８°ヘツド側電極１９：中間転写体２１：静電誘導用電極２２・絶縁層、又は転写体ベルト２３；押圧ロール２４：転写体搬送ロール特許出願人　　富士ゼロックス株式会社代　理　人　　
弁理士　中村　智廣（外３名）スリット状空間

Claims

【特許請求の範囲】

（１）インク吐出口が開設されたインク室を有するヘッ
ド本体と、上記インク室のインク吐出口に面したインク
吐出部に保持されたインクの各単位領域に対し画像情報
に応じた少なくとも静電エネルギが含まれたエネルギ信
号を印加するエネルギ印加手段と、上記ヘッド本体のイ
ンク吐出口と対向する位置に所定距離をおいて設けられ
、画像情報に応じてヘッド本体より飛翔するインクを一
時的に受容した後に、このインクを記録シートへ転写す
る中間転写体とで構成されることを特徴とするインクジ
ェット記録装置。
（２）エネルギ印加手段は、インク吐出部内のインクの
単位領域毎に画像情報に応じた熱エネルギを印加する熱
エネルギ印加手段と、前記熱エネルギに同期してインク
面から中間転写体側へ向かう静電誘引力を形成すべくイ
ンクに対して静電エネルギを印加する静電エネルギ印加
手段とを備えていることを特徴とする請求項１記載のイ
ンクジェット記録装置。
（３）中間転写体の外周部材は、静電エネルギ印加手段
の一部をなし且つヘッド本体のインク吐出口に対向する
位置に配設される静電誘導用電極を、ヘッド本体に対し
て遮蔽する絶縁層又は高抵抗層を備えていることを特徴
とする請求項１及び２記載のインクジェット記録装置。