JPH07156378A - 静電吸着装置及び記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 小型、低価格で加熱作用を有する静電吸着装
置及び前記静電吸着装置を用いた記録装置を提供する。 【構成】 電極間に電圧を印加して静電気吸着力を発生
させる静電吸着装置において、間隔を隔てて配置した複
数の電極と、前記電極間に電圧を印加するための回路
と、前記複数の電極の少なくとも１つの電極に電流を流
すための回路とを有し、前記電流が流れた電極が発熱す
るよう構成したことを特徴としてなる。また前記静電吸
着装置を被記録媒体の保持固定手段として用いてインク
ジェット記録装置を構成したことを特徴としてなるもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は静電気力を利用して吸着
作用を行わせる静電吸着装置及び前記静電吸着装置を用
いた記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】静電吸着装置は、複数の電極間に電圧を
印加して静電気力を発生させて被吸着物を吸着するもの
であり、従来から主としてインクジェット記録装置やペ
ンプロッタ記録装置等においては被記録媒体を保持する
ために用いられている。

【０００３】特にインクジェット記録装置にあっては被
記録媒体の固定精度や平滑度が保たれていないと、記録
される画像にズレが生じ、画像品位が著しく低下するた
めに、被記録媒体の保持が必要である。このように被記
録媒体を保持する構成としては、静電吸着構成以外に
も、例えばファンによって生じた負圧を利用して被記録
媒体を吸着する構成等があるが、静電吸着構成は、構
成が簡単、可動部が存在しない、装置の小型化が容
易、騒音を発生しない、等の理由によって近年ではイ
ンクジェット記録装置における被記録媒体の固定保持に
多く利用されている。

【０００４】前記インクジェット記録装置にあっては、
画像品位を高めるために、前記被記録媒体の固定保持を
確実にする以外にも、記録後の被記録媒体を加熱するこ
とも行われている。これは加熱によってインクの定着を
促進し、インクの滲みを減少させるためである。

【０００５】従って、記録品位の高いインクジェット記
録装置を実現するためには、被記録媒体に対する静電吸
着と熱定着を併用することが望ましい。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
静電吸着と熱定着とを併用したインクジェット記録装置
にあっては、被記録媒体の吸着を静電吸着装置で行い、
熱定着は前記静電吸着装置とは別体で構成した電熱線ヒ
ータ、或いはヒータを内蔵した熱ローラを用いていた。
このため、装置が大型化し、また装置コストが増大して
しまうという課題があった。

【０００７】本発明は従来の前記課題を解決するもので
あり、その目的とするところは、小型、低価格で加熱作
用を有する静電吸着装置及び前記静電吸着装置を用いた
記録装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の本発明に係る代表的な構成は、電極間に電圧を印加し
て静電気吸着力を発生させる静電吸着装置において、間
隔を隔てて配置した複数の電極と、前記電極間に電圧を
印加するための回路と、前記複数の電極の少なくとも１
つの電極に電流を流すための回路とを有し、前記電流が
流れた電極が発熱するよう構成したことを特徴としてな
るものである。

【０００９】また前記静電吸着装置を被記録媒体の保持
固定手段として用いてインクジェット記録装置を構成し
たことを特徴としてなるものである。

【００１０】

【作用】前記構成にあっては、複数の電極間に電圧を印
加することにより、電極間に静電気吸着力が発生して被
吸着物を吸着することが可能となる。そして前記電極の
少なくとも１つに電流を流すと、該電極が発熱する。こ
のため、インクジェット記録装置に使用した場合には、
被記録媒体の吸着保持と、インクの加熱定着が同時にな
し得る。

【００１１】

【実施例】

〔第一実施例〕次に本発明に係る一実施例を図１及び図
２を参照して具体的に説明する。尚、図１はインクジェ
ット記録装置の模式説明図であり、図２はその記録装置
で記録する被記録媒体を固定保持する静電吸着装置の構
成説明図である。

【００１２】このインクジェット記録装置は、図１に示
すように、被記録媒体１は搬送手段２によって搬送さ
れ、記録手段３によって記録される。そして記録に際し
て被記録媒体１を、記録手段３と対向した位置に搬送ベ
ルト２ｄを挟んで配置した静電吸着装置４によって固定
保持するように構成している。

【００１３】（搬送手段）搬送手段２の構成は、ローラ
２ａ，２ｂ，２ｃに搬送ベルト２ｄが架け渡されてい
る。そして、前記搬送ベルト２ｄには記録手段３を挟ん
で被記録媒体１の搬送方向上下流位置に、搬送ベルト２
ｄの回転に従動するピンチローラ２ｅ，２ｆが接触して
いる。従って、ローラ２ａ，２ｂ，２ｃの何れかに図示
しないモータを連結して駆動回転させることにより、搬
送ベルト２ｄが回転し、被記録媒体１は搬送ベルト２ｄ
の回転に伴って図１の矢印方向へ搬送される。

【００１４】（記録手段）また記録手段３の構成は、プ
ーリ３ａ，３ｂ間にベルト３ｃが架け渡されており、こ
のベルト３ｃにキャリッジ３ｄが連結し、キャリッジ３
ｄには記録ヘッド３ｅが搭載されている。従って、プー
リ３ａに連結したモータ３ｆを正逆駆動させると、キャ
リッジ３ｄが往復移動し、この移動と同期して記録ヘッ
ド３ｅを駆動して被記録媒体１に記録を行うものであ
る。尚、前記キャリッジ３ｄの往復移動をガイドするた
めのガイド部材（図示せず）が設けてある。

【００１５】前記記録ヘッド３ｅとして、本実施例では
インクを吐出して記録するインクジェット記録ヘッドを
用いている。即ち、この記録ヘッド３ｅは微細な液体吐
出口（オリフィス）、液路及びこの液路の一部に設けら
れるエネルギー作用部と、該作用部にある液体に作用さ
せる液滴形成エネルギーを発生するエネルギー発生手段
を備えている。

【００１６】このようなエネルギーを発生するエネルギ
ー発生手段としてはピエゾ素子等の電気機械変換体を用
いた記録方法、レーザー等の電磁波を照射して発熱さ
せ、該発熱による作用で液滴を吐出させるエネルギー発
生手段を用いた記録方法、あるいは発熱抵抗体を有する
発熱素子等の電気熱変換体によって液体を加熱して液体
を吐出させるエネルギー発生手段を用いた記録方法等が
ある。

【００１７】その中でも熱エネルギーによって液体を吐
出させるインクジェット記録方法に用いられる記録ヘッ
ドは、記録用の液滴を吐出して吐出用液滴を形成するた
めの液体吐出口（オリフィス）を高密度に配列すること
ができるために高解像度の記録をすることが可能であ
る。その中でも電気熱変換体をエネルギー発生手段とし
て用いた記録ヘッドは、コンパクト化も容易であり、且
つ最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の向上
が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術の長所を十二分に
活用出来、高密度実装化が容易で、製造コストも安価な
ことから有利である。

【００１８】（静電吸着装置）次に静電吸着装置４の構
成について説明すると、図２に示すように、高圧電極４
ａと接地電極４ｂとは微小間隔を隔てて配置されてお
り、両電極４ａ，４ｂ間には高圧電源４ｃが接続されて
いる。前記接地電極４ｂは電気抵抗を大きくするため
に、電流経路の長い形状をしており、且つ一端が接地さ
れている。

【００１９】また前記接地電極４ｂの両端には低圧電源
４ｄが接続されており、接地電極４ｂに電流が流れるよ
うに構成している。

【００２０】上記構成において、高圧電極４ａと接地電
極４ｂ間には高圧電源４ｃによって高電圧が印加される
ために、クーロン力による静電吸着力が発生する。この
吸着力により、被記録媒体１を搬送ベルト２ｄに吸着固
定する。

【００２１】一方、接地電極４ｃに低圧電源４ｄによっ
て低電圧が印加されると、その閉回路に電流が流れ、電
気抵抗が大きい電極４ｃはジュール熱が発生して発熱す
る。この発熱により、記録ヘッド３ｅからインク液滴を
吐出された被記録媒体１が加熱され、該インクが乾燥し
て定着する。即ち、この静電吸着装置４は記録手段３と
対向した被記録媒体１の固定保持と、インクの乾燥定着
とを同時に行うものである。

【００２２】前述のように静電吸着装置４によって、被
記録媒体１の固定保持と加熱定着とを同時に行うことに
より、装置が大型化し、或いは装置コストを増大させる
ことなく、高品位のインクジェット記録を行うことが可
能である。

【００２３】〔第二実施例〕次に静電吸着装置及びこれ
を用いた記録装置の第二実施例を、図３及び図４を参照
して説明する。尚、前述した第一実施例と同一部材は同
一符号を付して説明を省略する。

【００２４】図３に示す記録装置は、フルカラー記録用
のインクジェット記録装置であり、第一実施例と異なる
のは、記録ヘッド３ｅとしてそれぞれイエロー、マゼン
タ、シアン、ブラックの各色インクを吐出し得る４個の
記録ヘッドを具備している点である。前記各記録ヘッド
３ｅから画像信号に応じて前記４色のインクを吐出する
ことにより、フルカラー記録が行われる。

【００２５】前記フルカラー記録にあっては、単色記録
の場合に比べてインク吐出量が多いため、この実施例で
は静電吸着装置４の発熱量を高めるようにしている。即
ち、この実施例における静電吸着装置４の構成は、図４
に示すように、高圧電極４ｅと接地電極４ｂを微小間隔
をもって配置し、両電極４ｅ，４ｂ間に高電圧を印加し
て静電吸着力を発生させる点では第一実施例と同様であ
る。しかし、この実施例では高圧電極４ｅも低圧電極４
ｂと同様に電気抵抗が大きくなるように電流経路を長く
構成し、高圧電極４ｅの両端に低圧電源４ｆを接続して
いる点が第一実施例と異なっている。

【００２６】これにより、高圧電極４ｅも接地電極４ｂ
と同様に閉回路に電流が流れるようになり、ジュール熱
が発生する。即ち、第一実施例で説明したように、接地
電極４ｂによる発熱のみならず、高圧電極４ｅも発熱す
るようになり、発熱量が大きく、フルカラー記録に際し
て被記録媒体１へのインク吐出量が多くても、単色記録
の場合と同様に速やかにインクが乾燥して定着するもの
である。

【００２７】〔他の実施例〕前述した第一実施例及び第
二実施例では記録手段としてインクジェット記録方式を
用いたが、記録信号に応じて電気熱変換体に通電し、前
記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーによ
り、インクに生ずる膜沸騰を利用してインクに生ずる気
泡の成長，収縮により、インクを吐出口より吐出して記
録を行うように構成すると更に好ましい。

【００２８】その代表的な構成や原理については、例え
ば米国特許第 4723129号明細書、同第 4740796号明細書
に開示されている基本的な原理を用いて行うものが好ま
しい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニュア
ス型の何れにも適用可能であるが、特にオンデマンド型
の場合には、液体（インク）が保持されているシートや
液路に対応して配置されている電気熱変換体に、記録情
報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与え
る少なくとも１つの駆動信号を印加することによって、
電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッド
の熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結果的にこの駆動信
号に一対一で対応した液体内の気泡を形成出来るので有
効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介
して液体を吐出させて、少なくとも１つの滴を形成す
る。この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気
泡の成長収縮が行われるので、特に優れた液体の吐出が
達成出来、より好ましい。

【００２９】前記パルス形状の駆動信号としては、米国
特許第 4463359号明細書、同第 4345262号明細書に記載
されているようなものが適している。

【００３０】尚、前記熱作用面の温度上昇率に関する発
明の米国特許第 4313124号明細書に記載されている条件
を採用すると、更に優れた記録を行うことが出来る。

【００３１】記録ヘッドの構成としては、前述の各明細
書に開示されているような吐出口、液路、電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路又は直角液流路）の他に熱
作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示する
米国特許第 4558333号明細書、同第 4459600号明細書を
用いた構成も本発明に含まれるものである。

【００３２】また複数の電気熱変換体に対して、共通す
るスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示す
る特開昭59−123670号公報や熱エネルギーの圧力波を吸
収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開昭
59−138461号公報に基づいた構成としても本発明の効果
は有効である。即ち、記録ヘッドの形態がどのようなも
のであっても、本発明によれば記録を確実に効率良く行
うことが出来るようになるからである。

【００３３】更に、記録装置が記録出来る記録媒体の最
大幅に対応した長さを有するフルラインタイプの記録ヘ
ッドに対しても本発明は有効に適用出来る。

【００３４】そのような記録ヘッドとしては、複数記録
ヘッドの組合せによって、その長さを満たす構成や、一
体的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいず
れでも良い。

【００３５】加えて、前述したシリアルタイプのもので
も、キャリッジに固定された記録ヘッド、或いはキャリ
ッジに装着されることで装置本体との電気的な接続や装
置本体からのインクの供給が可能になる交換自在のチッ
プタイプの記録ヘッド、或いは記録ヘッド自体に一体的
にインクタンクが設けられたカートリッジタイプの記録
ヘッドを用いても良い。

【００３６】また本発明の記録装置の構成として設けら
れる、記録ヘッドの回復手段、予備的な補助手段等を付
加することは本発明の効果を一層安定出来るので好まし
いものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッド
に対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧
或いは吸引手段、電気熱変換タイプ或いはこれとは別の
加熱素子或いはこれらの組合せによる予備加熱手段、記
録とは別の吐出を行う予備吐出モードを行うことも安定
した記録を行うために有効である。

【００３７】またキャリッジに搭載される記録ヘッドの
種類ないし個数についても、例えば単色のインクに対応
して１個のみが設けられたものの他、記録色や濃度を異
にする複数のインクに対応して複数個数設けられるもの
であって良い。即ち、例えば記録装置の記録モードとし
ては黒色等の主流色のみの記録モードでなく、記録ヘッ
ドを一体的に構成する複数個の組合せによるかいずれで
も良いが、異なる色の複色カラー、または混色によるフ
ルカラーの少なくとも一つを備えた装置にも適用し得
る。

【００３８】更に加えて、前述した実施例に於いてはイ
ンクを液体として説明しているが、室温やそれ以下で固
化するインクであって、室温で軟化若しくは液化するも
の、或いはインクジェット記録方式ではインク自体を30
℃以上70℃以下の範囲内で温度調整を行ってインクの粘
性を安定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般
的であるから、使用記録信号付与時にインクが液状をな
すものであれば良い。加えて、積極的に熱エネルギーに
よる昇温をインクの固形状態から液体状態への状態変化
のエネルギーとして使用せしめることで防止するか、ま
たはインクの蒸発防止を目的として放置状態で固化する
インクを用いるかして、いずれにしても熱エネルギーの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録シートに到達する時点で
はすでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギーに
よって初めて液化する性質のインクを使用する場合も適
用可能である。

【００３９】このような場合のインクは、特開昭54− 5
6847号公報或いは特開昭60− 71260号公報に記載される
ような、多孔質シート凹部または貫通孔に液状又は固形
物として保持された状態で、電気熱変換体に対して対向
するような形態としても良い。上述した各インクに対し
て最も有効なものは、前述した膜沸騰方式を実行するも
のである。

【００４０】更に、前述したインクジェット記録装置の
形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の画像出
力端末装置として用いられるものの他、リーダ等と組み
合わせた複写装置、更には送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態をとるもの等であっても良い。

【００４１】尚、前述した記録手段としてインクジェッ
ト記録方式を用いた例を説明したが、本発明の記録方式
はインクジェット記録方式に限定する必要はない。また
シリアル記録方式に限定する必要もなく、所謂ライン記
録方式を用いても良い。

【００４２】

【発明の効果】本発明は前述したように、複数の電極間
に電圧を印加することにより、電極間に静電気吸着力が
発生して被吸着物を吸着することが出来る。そして前記
電極の少なくとも１つに電流を流すことにより、該電極
が発熱するようにしたために、これを記録装置等に用い
た場合には被記録媒体の吸着保持と、記録像の加熱定着
とを同時に行うことが可能となる。従って、従来のよう
に被記録媒体の保持と加熱とを別部材で構成する必要が
ないために、記録装置を小型化することが可能となると
共に、コストダウンを図ることが可能となるものであ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一実施例に係る記録装置の模式説明
図である。

【図２】第一実施例に係る静電吸着装置の構成説明図で
ある。

【図３】本発明の第二実施例に係る記録装置の模式説明
図である。

【図４】第二実施例に係る静電吸着装置の構成説明図で
ある。

【符号の説明】

１…被記録媒体 ２…搬送手段 ３…記録手段 ３ｅ…記録ヘッド ４…静電吸着装置 ４ａ…高圧電極 ４ｂ…接地電極 ４ｃ…高圧電源 ４ｄ…低圧電源

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電極間に電圧を印加して静電気吸着力を
   発生させる静電吸着装置において、 間隔を隔てて配置した複数の電極と、 前記電極間に電圧を印加するための回路と、 前記複数の電極の少なくとも１つの電極に電流を流すた
   めの回路と、 を有し、 前記電流が流れた電極が発熱するよう構成したことを特
   徴とする静電吸着装置。
2. 【請求項２】 記録手段により被記録媒体に記録を行う
   記録装置において、 被記録媒体を搬送するための搬送手段と、 前記被記録媒体に記録を行うための記録手段と、 前記記録手段と対峙した被記録媒体を固定するための静
   電吸着装置と、 を有し、 前記静電吸着装置は、間隔を隔てて配置した複数の電極
   と、前記電極間に電圧を印加するための回路と、前記複
   数の電極の少なくとも１つの電極に電流を流すための回
   路とを有し、前記電流が流れた電極が発熱するよう構成
   したことを特徴とする記録装置。
3. 【請求項３】 前記記録装置は、記録手段が信号に応じ
   てインクを吐出して記録を行うインクジェット記録方式
   である請求項２記載の記録装置。
4. 【請求項４】 前記記録装置は、記録手段がインク吐出
   用の熱エネルギーを発生するための電気熱変換体を備え
   ていることを特徴とする請求項３記載の記録装置。
5. 【請求項５】 前記記録装置は、記録手段が前記電気熱
   変換体によって印加される熱エネルギーにより、インク
   に生ずる膜沸騰を利用して吐出口よりインクを吐出させ
   ることを特徴とする請求項４記載の記録装置。