JPH04128045A

JPH04128045A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH04128045A
Application number: JP25064690A
Authority: JP
Inventors: Hajime Oda; 小田　元; Tomio Saito; 斉藤　富穂; Masayoshi Miura; 眞芳三浦
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1990-09-19
Filing date: 1990-09-19
Publication date: 1992-04-28
Anticipated expiration: 2010-07-12
Also published as: JPH0764062B2

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、微小開口のインク吐出口からインクを吐出し
て被記録シートに文字、画像等を記録するインクジェッ
ト記録装置に関するものである。

従来の技術周知のように、空気流と静電力を利用して、微小開口の
インク吐出口からインクを吐出して記録するインクジェ
ット記録装置が知られているが、従来の同インクジェッ
ト記録装置としては、例えば、特開昭５７−１２０４５
２号、特開昭６２−３９２５１号の公報に記載の構成が
ある。

即ち、第３図はこれらのインクジェット記録ヘッドの断
面図であり、ボディ部材１０１の外壁の先端に絶縁性の
空気ノズル板１０２が取付けられ、また、内壁の先端に
は絶縁性のインクノズル板１０３が取付けられている。

そして、ボディ部材１０１の外壁と内壁の間に空気室１
０４が形成され、空気ノズル板１０２とインクノズル板
１０３の間に空気室１０４に連通ずる空気流路１０５が
形成され、インクノズル板１０３の内側にインク室１０
６が形成される。

また、インクノズル板１０３にはインク吐出口１０７が
形成され、空気ノズル板１０２にはインク吐出口１０７
に対向して空気吐出口１０８が形成されている。空気ノ
ズル板１０２の外面において空気吐出口１０８の周囲に
は、電極１０９が設けられている。

前記空気室１０４は空気供給管１１０によシ空気供給源
（図示省略）に連通され、インク室１０６は導電性のイ
ンク供給管１１１によシインク供給源（図示省略）に連
通される。そして、前述した電極１０９とインク供給管
１１１は、信号源１１２に電気的に接続される。

したがって、このような構成においては、空気供給源か
ら空気が空気室１０４に送られると、この空気゛が空気
流路１０５に空気層として一定流速で流れ、この空気は
空気吐出口１０８及びインク吐出口１０７の近傍で急激
な曲がりを生じながら空気吐出口１０８よシ流出するこ
とになる。一方、インク室１０６はインク供給源からの
インクで常時溝たされておシ、前述した空気の圧力によ
りインク供給源とインク室１０６のインクには、一定の
圧力が加えられているので、インクジェット非記録時は
、空気流によるインク吐出口１０７近傍の空気圧力と、
インク吐出口１０７内部のインク圧力が略等しくなり、
インク吐出口１０７に生じるインクのメニスカスが静止
保持されることになる。

そして、信号源１１２により信号電圧を印加されると、
電極１０９とインク供給管１１１に電位差を生じ、この
電位差による静電気によってインク吐出口１０７のイン
クのメニスカスが、空気吐出口１０８の方向に引伸ばさ
れるが、インク吐出口１０７がら空気吐出口１０８に至
る空気流路１０５には、空気流によシ急激な圧力勾配の
変化を生じているため、インク吐出口１０７のインクの
メニスカスが一定長さ以上に引伸ばされると、急激に加
速される。このため、このインクのメニスカスが空気吐
出口１０８から吐出され、記録紙に記録が行なわれる。

第４図、第５図は、実際の駆動電圧の印加状態説明図で
あう、第４図のように電極１０９にはマイナスのバイア
ス電圧ｖｂが、インク供給管１１１にはプラス矩形彼状
の信号電圧ＶＳが印加される。

この場合のバイアス電圧ｖｂは、インク吐出口１０７に
おけるインクのメニスカスを略凸状にして、インク吐出
を容易に行い得る状態に設定しておく。

実際の駆動電圧としては、第５図Ｃａ”）に示すように
バイアス電圧ｖｂを一５００ｖであり、第５図（ｂ）に
示すように信号電圧Ｖｓを＋５００Ｖに設定しであるけ
れども、バイアス電圧ｖｂを＋５００Ｖ　、信号電圧Ｖ
ｓを一５００ｖとして駆動電圧を逆に設定しても、大差
なく同様の特性を得ることができる。

発明が解決しようとする課題しかしながら、前述した従来のインクジェット記録装置
における駆動電圧形態にあっては、空気ノズル板の表面
に記録紙の繊維、表面のコート材の粉、更には空気中に
浮遊するほこシやテリ等が付着し易い。

これは、空気ノズル板の表面の電極に高電圧が印加され
るので、この高電圧の静電気により紙粉や空気中のほこ
シ等が吸着されることによる。また、電荷を帯びたイン
クが記録紙に付着して文字や図形を描く際に、記録紙と
共に紙粉も電荷を帯びることになるので、この電荷を帯
びた紙粉が静電力によシミ位差の大きい空気ノズル板表
面に更に付着し易くなる。

したがって、前述のように空気ノズル板の表面に紙粉、
はこり、チリ等が多量に付着すると、それらの一部が空
気吐出口を覆うから、空気吐出口からの空気の流出状態
が変化し、インクの吐出方向が曲がって正常に記録でき
なくなる。また、この空気吐出口の被覆状態が激しくな
ると、その部分にインクが衝突して溜まシ、記録不能の
みならず、ヘッド自身のトラブルの原因にもなる等の課
題がある。

本発明の目的は、このような従来の課題に鑑み、紙粉、
はこシ等の〜ラド表面への付着を抑制して、常に安定し
た記録状態を確保することができるインクジェット記録
装置を得るにある。

課題を解決するための手段この目的を達成するため、本発明は、記録ヘッドの内部
のインク吐出口を有するインク室に設けられかつ常時印
加電圧と記録時のインク吐出電圧を重畳した信号電圧が
印加される第１の電極と、空気ノズル板の表面でインク
吐出口と対向した空気吐出口の周囲に設けられかつ略零
電圧に設定される第２の電極と、被記録シートの背面に
設けられかつ略零電圧に設定される第３の電極とを備え
るインクジェット記録装置を提案するものである。

作　　　　用前述した本発明の構成によると、第１と第２の電極の電
位差による静電力でインク室のインクが、空気吐出口空
の空気流と共に吐出されるから、被記録シートに付着し
て記録されるが、このとき第３の電極により被記録シー
トが略零電圧であるため、紙粉の帯電が抑制されること
になる。この場合、第２の電極によシヘッド表面も略零
電圧であるため、はこり等が静電力でヘッド表面に吸着
することも抑制され、これによシヘッド表面への紙粉、
はこシ等の付着を大幅に減少することが可能になる。

実施例以下、図面を用いて本発明の一実施例を詳細に説明する
。

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の断面図
であり、記録ヘッド１００は第３図と同様にボディ部材
１０１に、空気吐出口１０８を有する空気ノズル板１０
２と、インク吐出口１０７を有するインクノズル板１０
３が取付けられる。空気ノズル板１０２の内側には空気
流路１０５を介して空気室１０４が、インクノズル板１
０３の内側にはインク室１０６がそれぞれ形成されてい
る。そして、インク室１０６に連通ずる導電性のインク
供給管が第１の電極１２０を兼ねており、空気ノズル板
１０２表面の空、気吐出口１０８の周囲に第２の電極１
２１が装着されている。

また、前記記録ヘッド１００の前方に設置される記録紙
Ｓの背面には、第３の電極１２２が装着される。これら
の第１、第２、第３の電極１２０　、１２１゜１２２は
、信号源１２３に電気的に接続され、これらの電極１２
０　、１２］　、　１２２にはそれぞれ電圧が印加され
る。

第２図は駆動電圧形態を示す説明図であり、インク室１
０６の第１の電極１２０に印加する信号電圧Ｖｓ（第２
図（Ｃ）　）　、記録ヘッド１００表面の第２の電極１
２１に印加するバイアス電圧Ｖｂｌ（第２図（ａ））、
及び記録紙Ｓの第３の電極１２２に印加する帯電防止電
圧Ｖｂｚ　（第２図（ｂ））をもっていることを示して
いる。信号電圧Ｖｓは、例えば＋５００Ｖの常時印加電
圧が常に印加されるように設定され、この印加電圧はイ
ンク吐出口１０７のインクＩのメニスカスが略凸状にな
るような電圧値にしである。また、記録時には、インク
吐出に応じた同極性の電圧として、例えば＋５００ｖの
電圧が前記常時印加電圧に重畳されるから、信号電圧Ｖ
Ｓは全体として＋１００ＯＶに設定される。

よって、バイアス電圧■ｂ１としては、従来の電極間と
同様の電位差を得ることができるが、静電力の小さいも
のが望ましいので、例えばＯＶに設定される。帯電防止
電圧Ｖｂｚは、正極に帯電したインク液滴■０が記録紙
Ｓに付着しても、記録紙Ｓ及びその表面の紙粉が電荷を
帯びることが防止されるため、例えばＯｖが好ましい。

次に、図示実施例によるインクジェット記録装置による
記録動作の実際を説明する。

先ず、非記録時には、記録ヘッド１００のインク吐出口
１０７においてインク■のメニスカスが空気圧で静止し
た状態に保持されている。

したがって、記録時に信号源１２３によりインク室１０
６の第１の電極１２０に＋１００ＯＶの高い信号電圧Ｖ
ｓを印加し、第２、第３の電極１２１　、１２２間には
ＯＶのバイアス電圧Ｖｂｚと帯電防止電圧Ｖｂ２を印加
すると、第１と第２の電極１２０　、１２１の１ｏｏｏ
ｖの電位差による静電力でインク吐出口１０７からイン
ク■が引出され、そのインク液滴Ｉ。

が空気吐出口１０８から流出する空気流中を飛んで吐出
され、前方の記録紙Ｓに付着される。そして、この場合
の電圧差は従来の場合と同様であるので、従来と同じ記
録特性で記録が行なわれる。

前述の記録時には、＋１０００Ｖの高い信号電圧Ｖｓ　
がインク■に印加するため、インク液滴Ｉ。

がプラスに帯電して、記録紙Ｓに付着した際に記録紙Ｓ
もプラスに帯電することになる。この場合、記録紙Ｓは
第３の電極１２２によシＯ■の帯電防止電圧Ｖｂ２に設
定されているので、前記インク液滴Ｉｏのプラスの電荷
は記録紙Ｓに付着すると同時にダウンして消失し、この
結果記録紙Ｓとその表面に付着している紙粉は、第３の
電極１２２で殆ど電荷を帯びない状態に保たれる。

一方、記録ヘッド１００表面の第２の電極１２１に印加
されるバイアス電圧ＶｂｌもＯｖであるから、この電極
による静電吸着力自体は非常に小さい。

そこで、電荷を帯びていない空気中のほこりやチリ、更
に前述の記録紙Ｓの紙粉は、記録ヘッド１００表面に殆
ど付着しないため、空気吐出口１０８が常に所定の開口
状態に確保されるので、正常なインク吐出状態を長時間
に亘って保つことができる。

なお、前述した図示実施例とは逆に、信号電圧Ｖｓの常
時印加電圧を一５００Ｖとし、記録時の電圧も一５００
Ｖにして、負極の極性にしても、同様の効果が得られる
。また、信号電圧Ｖｓ　、バイアス電圧Ｖｂｌ　１帯電
防止電圧ＶｂｚＯ値は、実施例に限定されないのは明ら
かである。

発明の効果以上に説明したように、本発明によるインクジェット記
録装置は、記録〜ノドの表面への空気中のほこり、記録
紙の紙粉等の付着が抑制されるので、空気吐出口のほこ
り等による変形等が防止され、安定した記録状態を得る
ことができるので、実用上の効果は大きい。また、本発
明においては、記録紙側にも電極が設けられて、記録紙
の紙粉の帯電も防止するから、はこり等の付着を大幅に
減少することができる。また、本発明においては、イン
ク側薬１の電極、記録ヘッド表面の第２の電極及び記録
紙の第３の電極の駆動電圧を、所定の印加状態に設定す
れば良いので、構造、制御が容易であシ、設定自由度も
大きい。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明によるインクジェット記録装置の断面図
、第２図は本発明の駆動電圧の説明図、第３図は従来例
の断面図、第４図は従来例の駆動電圧印加状態の断面図
、第５図はその駆動電圧の説明図である。１００・・・記録ヘッド、１ｏ２・・・空気ノ・・・イ
ンク室、１０７・・・インク吐出口、出口、１２０・・
・第１の電極、１２１・・・第１２２・・・第３の電極
、Ｓ・・・被記録シーズル板、１０６１０８・・・空気吐２の電極、ト（記録紙）。代理人の氏名　弁理士　小鍜治　　　明ほか２名第１図（ｂ）岡（ｅ）同Ｏｖｖ第図第図第５図（ａ）回ｖ −一一一一一一−５００ｖ（ｂ）逮−」肌−吉５００“

Claims

【特許請求の範囲】

（１）記録ヘッドの内部のインク吐出口を有するインク
室に設けられかつ常時印加電圧と記録時のインク吐出電
圧を重畳した信号電圧が印加される第１の電極と、空気
ノズル板の表面でインク吐出口と対向した空気吐出口の
周囲に設けられかつ略零電圧に設定される第２の電極と
、被記録シートの背面に設けられかつ略零電圧に設定さ
れる第３の電極とを備えることを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
（２）前記第１の電極には、正負の常時印加電圧と同極
性のインク吐出電圧を重畳した信号電圧を印加し、前記
第２、第３の電極には、ともに零の電圧を印加するよう
な駆動電圧形態に設定す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。