JPH05124222A - 画像記録装置 - Google Patents

画像記録装置

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JPH05124222A
JPH05124222A JP29133891A JP29133891A JPH05124222A JP H05124222 A JPH05124222 A JP H05124222A JP 29133891 A JP29133891 A JP 29133891A JP 29133891 A JP29133891 A JP 29133891A JP H05124222 A JPH05124222 A JP H05124222A
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ink
electric field
alternating electric
electrode
mist
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Hideo Yasutomi
英雄 保富
Osamu Hiruko
修 蛭子
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Abstract

(57)【要約】 【目的】良好な画像が得られると共に小型化および低コ
スト化できる画像記録装置を提供する。 【構成】圧電素子4は、スリット11を有するインク槽
2内のインク1を振動させてミスト化する。荷電電極5
は、圧電素子4によりミスト化されたインク1を荷電さ
せる。不平等交番電界発生電極8は、荷電電極5により
荷電されたミスト状のインクをスリット11に向けて搬
送するための不平等交番電界を発生させる。シャッター
電極12およびバイアスローラ16は、不平等交番電界
発生電極8によりスリット11に向けて搬送されたミス
ト状のインクを画像信号に応じてスリット11からイン
ク槽2の外部に射出させるための静電界を発生させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、ミスト化したインクを
利用して画像を記録紙に記録する画像記録装置に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】ミスト化したインクを利用して画像を記
録紙に記録する画像記録装置として、従来、記録紙の裏
面側に光導電層を配置し、画像信号に応じて光導電層に
光を照射し、静電像を形成すると共に、記録紙の表面側
にスプレーノズルによりミスト化し、線スクリーン電極
により荷電させたインクを吹き付けて、このインクを静
電的に吸引することによって記録紙の表面に吸着させる
構成のものがあった(例えば米国特許第 2,676,100号、
米国特許第 2,758,524号、米国特許第 2,758,525号、米
国特許第 2,808,328号参照)。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の画像記録装
置では、スプレーノズルからインクを噴霧するためのポ
ンプ等が必要であることから、装置が大型化し、しかも
製作コストが高価であった。また記録紙の表面にインク
を吹き付けるので、不要な箇所にインクが付着してかぶ
り現象を生じ、しかもミスト化したインクの粒径制御が
困難であることから、良好な画像が得られなかった。
【0004】本発明はかかる事情に鑑みて成されたもの
であり、良好な画像が得られると共に小型化および低コ
スト化できる画像記録装置を提供することを目的とす
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明は、開口を有する
インク槽と、このインク槽内のインクを振動させてミス
ト状にする振動波発生手段と、前記インクを荷電させる
荷電手段と、この荷電手段により荷電されたミスト状の
インクを前記開口に向けて搬送するための不平等交番電
界を発生させる不平等交番電界発生手段と、この不平等
交番電界発生手段により前記開口に向けて搬送されたミ
スト状のインクにおける前記開口から前記インク槽の外
部への射出の有無を制御するための静電界を発生させる
静電界発生手段とを備えたことを特徴としている。
【0006】
【作用】振動波発生手段は、開口を有するインク槽内の
インクを振動させてミスト化する。荷電手段は、振動波
発生手段によりインク槽内のインクまたはミスト化され
たインクを荷電させる。不平等交番電界発生手段は、荷
電されたミスト状のインクを開口に向けて搬送するため
の不平等交番電界を発生させる。静電界発生手段は、不
平等交番電界発生手段により開口に向けて搬送されたミ
スト状のインクにおける開口からインク槽の外部への射
出の有無を制御するための静電界を発生させる。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を用いて詳細に
説明する。図1は本発明の一実施例における画像記録装
置の概略断面図、図2は同画像記録装置の平面図で、イ
ンク1を貯溜するインク槽2の底部には、インク1を振
動させてミスト化するための超音波を発生する振動板3
が設置されている。この振動板3は、例えばセラミクス
圧電体からなり図外の振動波発生電源からパルス電圧あ
るいは交番電圧を印加される圧電素子4の振動を増幅す
るものである。インク槽2内のインク1の液面よりも下
側には、ミスト化したインク1を荷電させるための荷電
電極5が設置されており、荷電電極5には荷電用電源6
により正の電圧が印加されている。インク槽2の内壁に
は、インク1とは絶縁されたリング状のアース電極7が
設置されており、アース電極7はアースされている。こ
のアース電極7は必ずしも設ける必要はなく、またアー
ス電極7を設ける代わりにインク槽2をアースしてもよ
い。インク槽2内のインク1の液面よりも上側には、ミ
スト化したインク1を上方向に搬送するための多数の線
状の不平等交番電界発生電極8と不平等交番電界発生用
アース電極9とが画像記録装置の幅方向に沿って交互に
設置されており、不平等交番電界発生電極8には図外の
不平等交番電界発生用電源により交番電圧が印加されて
いる。不平等交番電界発生用アース電極9はアースされ
ている。インク槽2の天壁には記録紙15の幅方向に沿
うスリット11が形成されており、スリット11の両側
には、ミスト化したインク1がスリット11から外部に
飛翔するのを阻止するための電界を生成する多数のシャ
ッター電極12とシャッター用アース電極13とが設置
されている。多数のシャッター電極12は、記録制御装
置14の多数の出力端に個別に接続されており、記録制
御装置14は、画像信号に応じて正の電圧をシャッター
電極12に印加する。シャッター用アース電極13はア
ースされており、このシャッター用アース電極13は必
ずしも設ける必要はない。インク槽2の上方には記録紙
15が所定間隙をあけて配置されており、この記録紙1
5は図外の搬送装置により所定のタイミングで矢印A方
向に搬送される。記録紙15の裏面にはバイアスプラテ
ンローラ16が設置されており、バイアスプラテンロー
ラ16にはバイアス用電源17により負の電圧が印加さ
れている。バイアスプラテンローラ16と記録紙15と
の接触部は、スリット11に対向している。
【0008】次に動作を説明する。圧電素子4の振動が
振動板3により増幅され、インク1が振動して、インク
1の液面からインク1の粒子がミスト状に飛散する。こ
のとき、インク1の内部には荷電電極5が露出している
ので、インク1の液面は荷電電極5とほぼ同電位であ
り、振動により液面から強制的に引き離されたインク1
の粒子は正に荷電される。この正に荷電されたミスト状
のインク1は、不平等交番電界発生電極8と不平等交番
電界発生用アース電極9とにより形成される不平等交番
電界による電界カーテン作用により、複雑な運動をしな
がら、全体として上方に搬送される。すなわち、インク
1の荷電粒子は、不平等交番電界発生電極8と不平等交
番電界発生用アース電極9とにより形成される電界の方
向に静電力を受けるが、この電界は交番するので、イン
ク1の荷電粒子は電界が交番する周期(周波数)に応じ
て蛇行しながら不平等交番電界発生電極8と不平等交番
電界発生用アース電極9とを結ぶ線分と直交する方向に
搬送される。そしてインク1の荷電粒子は液面から飛散
するときに上向きの慣性力を得ているので、全体として
上向きに移動する。ここで、シャッター電極12に記録
制御装置14から正の電圧が印加されているときには、
インク1の荷電粒子とシャッター電極12との間の静電
的な反発力により、インク1の荷電粒子がスリット11
に接近するのを阻止される。したがってミスト状のイン
ク1は、インク槽2の内部を雲のように漂いながら循環
する。このとき、インク槽2の内壁やインク1の液面等
に付着したインク1の荷電粒子は、表面張力や凝集力等
により液滴化し、インク1の液中に帰って再利用され
る。ただし、インク1の粒子同士は同極性に荷電されて
いるので、結合しにくく、したがってインク1の粒径は
均一に保たれる。一方、画像信号に応じてシャッター電
極12の印加電圧を零にすると、ミスト化したインク1
が電界カーテン作用によりスリット11付近まで搬送さ
れ、バイアスローラ16との間の静電的な吸引力により
スリット11からインク槽2の外部に飛翔し、記録紙1
5の表面に吸着される。以上の動作が記録紙15の矢印
A方向への移動に同期して繰り返され、記録紙15の表
面に画像が形成される。すなわち、多数のシャッター電
極12への電圧印加が画像信号に応じて選択的に中断さ
れることにより、スリット11のシャッター電極12に
対応する位置からインク1の荷電粒子が飛翔して、記録
紙15のバイアスローラ16との接触部分に対応する位
置に吸着され、画像が形成されるのである。
【0009】このように、ミスト化したインク1を不平
等交番電界発生電極8および不平等交番電界発生用アー
ス電極9による電界カーテン作用によりスリット11に
向けて搬送するので、装置を小型化および低コスト化で
きると共に、ミスト流を制御できることからかぶりが発
生せず、しかも電界カーテンのトラップ効果や選別効果
を利用してふるい分けることによりインク1の荷電粒子
の粒径を均一化できることから、良好な画像を得ること
ができる。また圧電素子4の振動によりインク1をミス
ト化するので、ミスト流の流量制御が容易であることか
ら良好に濃度を調整できると共に、容易にインク1の粒
子を荷電できることからも装置を小型化および低コスト
化できる。またミスト化したインク1が雲のようにイン
ク槽2内を循環するので、ミスト化したインク1が再利
用されることからインク1の無駄がない。 (別の実施例)図3および図4のように、インク槽2の
天壁を絶縁ベース19により構成し、絶縁ベース19に
先細り状のノズル孔20を所定ピッチで多数形成して、
ノズル孔20からインク1の荷電粒子を飛翔させるよう
に構成してもよい。絶縁ベース19は例えば厚さ25〜
300μm程度の平板状のポリイミドからなり、ノズル
孔20はエキシマレーザー加工により形成したもので、
ノズル孔20の直径は絶縁ベース19の外面側で30〜
150μm程度、内面側で40〜200μm程度であ
る。
【0010】また図5のように、不平等交番電界発生電
極8および不平等交番電界発生用アース電極9の代わり
に2本の螺旋状のコイル22,23を用い、2相電源2
4によりコイル22,23に2相交流を印加して不平等
交番電界を発生させてもよい。また図6のように、不平
等交番電界発生電極8および不平等交番電界発生用アー
ス電極9の代わりに3本の螺旋状のコイル26,27,
28を用い、3相電源29によりコイル26,27,2
8に3相交流を印加して不平等交番電界を発生させても
よい。
【0011】また図7のように、バイアスプラテンロー
ラ16の代わりに静電潜像によりミスト化したインク1
を吸引してもよい。ここで図1に示す構成要素と同一の
構成要素には同一の符号を付して説明を省略する。この
実施例ではローラー37,38間に光導電層を備えた無
端状のベルト31を掛け渡し、その下方に4個のインク
槽2を設け、これらインク槽2にシアンとマゼンタとイ
エローとブラックとのインク1を個別に貯溜しておき、
ベルト31を回動させながら、ベルト31に帯電チャー
ジャー32とレーザー光33とにより静電潜像を形成し
て、静電潜像を例えばシアンのインク1を貯溜している
インク槽2のスリット11に対向させる。これによりミ
スト化したシアンのインク1がベルト31の静電潜像に
吸着される。このとき記録制御装置14は、図1の実施
例のようにシャッター電極12への印加電圧を画像信号
に応じてオン・オフさせるのではなく、シアンのインク
1を貯溜しているインク槽2の全てのシャッター電極1
2への電圧印加をオフしており、他の全ての色のインク
1を貯溜しているインク槽2の全てのシャッター電極1
2への電圧印加をオンしている。すなわちシャッター電
極12は、色の選択のために設けられている。シアンの
現像が完了すると、クリーナー34を実線のように上げ
た状態でさらにベルト31を回動させ、除電装置35に
より除電した後、残りの各色のインク1について同様の
動作を順次行う。4色の現像が完了すれば、記録紙15
を図外の搬送装置により搬送しながら、転写ローラー3
6により記録紙15をベルト31に押し付けて、ベルト
31上の4色のインクを記録紙15に転写する。なお、
各インク槽2内部におけるインク1の挙動は図1の実施
例と同様である。
【0012】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ミ
スト状のインクを不平等交番電界発生手段による電界カ
ーテン作用により開口に向けて搬送するので、装置を小
型化および低コスト化できると共に、ミスト流を制御で
きることからかぶりが発生せず、しかも電界カーテンの
トラップ効果や選別効果を利用してふるい分けることに
よりインクの荷電粒子の粒径を均一化できることから、
良好な画像を得ることができる。また振動波発生手段に
よりインクを振動させてミスト化するので、ミスト流の
流量制御が容易であることから良好に濃度を調整できる
と共に、容易にインクの粒子を荷電できることからも装
置を小型化および低コスト化できるという優れた効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例における画像記録装置の奥行
き方向に沿う概略断面図である。
【図2】本発明の一実施例における画像記録装置のイン
ク槽の平面図である。
【図3】本発明の別の実施例における画像記録装置のイ
ンク槽の平面図である。
【図4】本発明の別の実施例における画像記録装置のイ
ンク槽の天壁の断面図である。
【図5】本発明の別の実施例における画像記録装置の不
平等交番電界発生手段の正面図である。
【図6】本発明の別の実施例における画像記録装置の不
平等交番電界発生手段の正面図である。
【図7】本発明の別の実施例における画像記録装置の概
略構成図である。
【符号の説明】
2 インク槽 3 振動板 4 圧電素子 5 荷電電極 6 荷電用電源 7 アース電極 8 不平等交番電界発生電極 9 不平等交番電界発生用アース電極 11 スリット 12 シャッター電極 13 シャッター用アース電極 14 記録制御装置 16 バイアスローラ 17 バイアス用電源 20 ノズル孔 22 コイル 23 コイル 24 2相電源 26 コイル 27 コイル 28 コイル 29 3相電源 31 ベルト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 9012−2C B41J 3/04 103 Z

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 開口を有するインク槽と、 前記インク槽内のインクを振動させてミスト状にする振
    動波発生手段と、 前記インクを荷電させる荷電手段と、 前記荷電手段により荷電されたミスト状のインクを前記
    開口に向けて搬送するための不平等交番電界を発生させ
    る不平等交番電界発生手段と、 前記不平等交番電界発生手段により前記開口に向けて搬
    送されたミスト状のインクにおける前記開口から前記イ
    ンク槽の外部への射出の有無を制御するための静電界を
    発生させる静電界発生手段とを備えたことを特徴とする
    画像記録装置。
JP29133891A 1991-11-07 1991-11-07 画像記録装置 Expired - Fee Related JP3123152B2 (ja)

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