JPH11128774A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズル孔からの気泡の流入を防止すること
で、継続的な霧化を可能とする。 【解決手段】 噴射タンク３１２の外側部分のノズル孔
３２４の直径がφ₁ とされ、噴射タンク３１２の内側部
分のノズル孔３２４の直径がφ₂ とされ、ノズル孔３２
４内の体積がＶとされる。このノズル孔３２４の直径が
直径φ₁ ≦直径φ ₂ の関係を有するようにされ、Ｖ＋π
(２／３)(φ₂ ／２)³より一滴の霧化水量の体積Ｖ₁ が
小さくされる。噴射タンク３１２の外側部分のノズル孔
３２４の直径φ₁ は４０μｍ〜２００μｍとされる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、感光材料及び受像
材料等の画像記録材料に適切に画像形成用溶媒を噴射し
得る液体噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】二種の画像記録材料、例えば感光材料と
受像材料とを用いて画像記録処理を行う画像形成装置が
知られている。

【０００３】この種の画像形成装置内には、感光材料に
塗布するための画像形成用溶媒を溜めた槽を有する画像
形成用溶媒塗布部が配置されており、さらに、加熱ドラ
ムとこの加熱ドラムの外周に圧接し加熱ドラムと共に回
転する無端圧接ベルトから成る熱現像転写部が配置され
ている。

【０００４】画像形成装置内で挟持搬送されながら画像
が露光された感光材料は、画像形成用溶媒塗布部におい
て画像形成用溶媒としての水が溜められた槽内に漬けら
れて、水が塗布された後に、熱現像転写部へ送り込まれ
る。一方、受像材料は、感光材料と同様に熱現像転写部
へ送り込まれる。

【０００５】熱現像転写部においては、水塗布後の感光
材料が受像材料と重ね合わされ、この状態で加熱ドラム
の外周へ密着しつつ巻き付けられる。さらに、両材料は
加熱ドラムと無端圧接ベルトとの間で挟持搬送され、感
光材料が熱現像されると共に受像材料へ画像が転写され
て、所定の画像が受像材料に形成（記録）される。

【０００６】但し、画像形成用溶媒である水が溜められ
た槽内に感光材料を漬けて塗布する場合、感光材料に一
旦接触した水が槽内に常時保持されることになる。この
結果として、感光材料からわずかに溶出した有機物質を
栄養源として細菌が槽内に繁殖して水が汚れ、これが画
像形成装置自身の劣化及び画像品質の劣化の原因となる
虞を有していた。

【０００７】従って、槽等の水の供給側を感光材料と非
接触とし、ノズル孔を有したノズル板を振動することに
より、小さな水滴を霧化器である噴射器より感光材料に
噴出して塗布することが考えられる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかし、複数のノズル
孔から一括して小さな水滴を噴射して霧化する噴射器に
おいては、ノズル孔の一部または全体が詰まったり、機
能障害により部分的な加振不足が発生したりして、ノズ
ル孔から水滴が霧化されない場合がある。

【０００９】このように水滴が霧化されない場合、水滴
が霧化されないノズル孔から噴射器内に気泡が流入し
て、気泡により水を溜める為の噴射器内の空間に圧力損
が生じて、その周辺部分でさらに霧化圧力が得られなく
なるというような悪循環が発生する虞があった。

【００１０】本発明は上記事実を考慮し、ノズル孔から
の気泡の流入を防止することで、継続的な霧化を可能と
し得る液体噴射装置を得ることを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】請求項１による液体噴射
装置は、複数のノズル孔から画像形成用溶媒を噴射して
霧化させ、画像記録材料に画像形成用溶媒を塗布する液
体噴射装置であって、各ノズル孔の直径が４０μｍ〜２
００μｍの範囲の大きさに形成されることを特徴とし
た。

【００１２】請求項２による液体噴射装置は、請求項１
の液体噴射装置において、ノズル孔の液体噴射装置の外
側部分に対応する直径をφ₁ とし、前記ノズル孔の液体
噴射装置の内側部分に対応する直径をφ₂ とし、ノズル
孔内の体積をＶとしたとき、φ₁ ≦φ₂ とされ、 Ｖ＋π (２／３)(φ₂ ／２)³＞一滴の霧化液量の体積 とされたことを特徴とした。

【００１３】請求項１に係る液体噴射装置の作用を以下
に説明する。それぞれ直径が４０μｍ〜２００μｍの範
囲の大きさに形成される複数のノズル孔が液体噴射装置
に設けられる。また、これら複数のノズル孔が往復動さ
れて、これら複数のノズル孔から一括して画像形成用溶
媒を噴射して霧化させ、画像記録材料に画像形成用溶媒
を塗布する。

【００１４】つまり、一定圧以上の減圧により液体噴射
装置内に気泡が入るが、ノズル孔の直径が４０μｍ未満
である場合には、霧化に必要な画像形成用溶媒への加圧
に伴う反動の減圧よりも、小さな減圧で液体噴射装置内
に気泡が入るようになり、液体噴射装置として十分に機
能しなくなる。

【００１５】従って、水滴が霧化されずに液体噴射装置
内に戻ったときでも、その反動で気泡がノズル孔から液
体噴射装置内に入ってしまうことを、直径が４０μｍ以
上のノズル孔を採用することで、防止できる。

【００１６】一方、ノズル孔の直径が２００μｍを越え
る場合には、２ナノリットル以上の水滴がノズル孔から
噴出されて、画像形成用溶媒の塗布厚が７０μｍ以上と
なるが、通常、画像記録材料の画像形成用溶媒を吸収可
能な量は５０μｍの塗布厚に対応する液量までであるの
で、ノズル孔の直径が２００μｍを越えると液量が多く
なりすぎて実用上の意味をなさない。この為、２００μ
ｍがノズル孔の直径の実質的な上限となる。

【００１７】以上より、ノズル孔からの気泡の流入を防
止しつつ実用的なノズル孔の直径を採用することで、液
体噴射装置からの継続的な霧化を可能とした。

【００１８】請求項２に係る液体噴射装置の作用を以下
に説明する。本請求項も請求項１と同様の作用を奏する
が、さらに本請求項では、液体噴射装置の外側部分に対
応するノズル孔の直径をφ₁ とし、液体噴射装置の内側
部分に対応するノズル孔の直径をφ₂ とし、ノズル孔内
の体積をＶとしたとき、φ₁≦φ₂ とされ、Ｖ＋π (２
／３)(φ₂ ／２)³＞一滴の霧化液量の体積とされた構成
となっている。

【００１９】つまり、液体噴射装置の外側部分のノズル
孔の位置に、霧化直前の画像形成用溶媒の液面を必ず配
置するように直径φ₁ ≦直径φ₂ とし、霧化直前のノズ
ル孔内に形成される液面の径の安定化を図った。

【００２０】また、霧化時の加圧に応じた減圧状態が霧
化の反動で発生して、液面が液体噴射装置内に入り込む
が、この際に、Ｖ＋π (２／３)(φ₂ ／２)³＞一滴の霧
化液量の体積の関係を満たすことにより、直径φ₁ ≦直
径φ₂ の関係と相まってノズル孔内の体積Ｖにより、液
面が括れて液体噴射装置内に気泡が発生する虞が一層無
くなる。

【００２１】

【発明の実施の形態】図１には、本発明の第１の実施の
形態に係る画像形成装置である画像記録装置１０の概略
全体構成図が示されている。

【００２２】この図に示される画像記録装置１０の機台
１２内には、感光材料１６を収納する感材マガジン１４
が配置されており、感材マガジン１４から引き出された
この感光材料１６の感光（露光）面が左方へ向くように
感光材料１６が感材マガジン１４にロール状に巻き取ら
れている。

【００２３】感材マガジン１４の感光材料取出し口の近
傍には、ニップローラ１８およびカッタ２０が配置され
ており、感材マガジン１４から感光材料１６を所定長さ
引き出した後に切断することができる。カッタ２０は、
例えば固定刃と移動刃から成るロータリータイプのカッ
タとされており、移動刃を回転カム等によって上下に移
動させて固定刃と噛み合わせ感光材料１６を切断するこ
とができる。

【００２４】カッタ２０に対して感光材料１６の搬送方
向下流側には、複数の搬送ローラ２４、２６、２８、３
０、３２、３４が順に配置されており、各搬送ローラの
間には図示しないガイド板が配設されている。所定長さ
に切断された感光材料１６は、まず搬送ローラ２４、２
６の間に設けられた露光部２２へ搬送される。

【００２５】この露光部２２の左側には露光装置３８が
設けられている。露光装置３８には、３種のＬＤ、レン
ズユニット、ポリゴンミラー、ミラーユニットが配置さ
れており（何れも、図示省略）、露光装置３８から光線
Ｃが露光部２２に送られて、感光材料１６が露光される
ようになっている。

【００２６】さらに、露光部２２の上方には、感光材料
１６をＵ字状に湾曲させて搬送するＵターン部４０及び
画像形成用溶媒を塗布する為の水塗布部５０が設けられ
ている。尚、本実施の形態において画像形成用溶媒とし
ては水が用いられる。

【００２７】感材マガジン１４から上昇し露光部２２に
て露光された感光材料１６は、搬送ローラ２８、３０に
よりそれぞれ挟持搬送されてＵターン部４０の上側寄り
の搬送経路を通過しつつ水塗布部５０へ送り込まれる。

【００２８】一方、図２に示す如く、水塗布部５０にお
ける感光材料１６の搬送経路Ｅと対向する位置には、液
体噴射装置である塗布装置３１０の一部を構成する噴射
タンク３１２が配置されている。

【００２９】また、図２に示すように、この噴射タンク
３１２の左下方には、この噴射タンク３１２に供給する
為の水を貯留する水ボトル３３２が配置されており、こ
の水ボトル３３２の上部に水を濾過する為のフィルタ３
３４が配置されている。そして、途中にポンプ３３６が
配置された送水パイプ３４２が、この水ボトル３３２と
フィルタ３３４との間を繋いでいる。

【００３０】さらに、噴射タンク３１２の右側には、水
ボトル３３２より送られた水を溜めるサブタンク３３８
が配置されており、フィルタ３３４から送水パイプ３４
４がサブタンク３３８にまで伸びている。

【００３１】従って、ポンプ３３６が作動すると、水ボ
トル３３２からフィルタ３３４側に水が送られると共
に、フィルタ３３４を通過して濾過された水がサブタン
ク３３８に送られて、サブタンク３３８に水が一旦溜め
られるようになる。

【００３２】また、サブタンク３３８と噴射タンク３１
２の一端側の側部との間を繋ぐ送水パイプ３４６が、こ
れらの間に配置されており、フィルタ３３４、サブタン
ク３３８、送水パイプ３４６等を介して、水ボトル３３
２よりポンプ３３６で送られた水がこの噴射タンク３１
２内に満たされることになる。

【００３３】この噴射タンク３１２の下部には、水ボト
ル３３２に循環パイプ３４８で繋がれたトレー３４０が
配置されており、噴射タンク３１２より溢れ出した水を
トレー３４０が集め、循環パイプ３４８を介して水ボト
ル３３２に戻すようになっている。また、この循環パイ
プ３４８は、サブタンク３３８内にまで突出して伸びた
状態でサブタンク３３８に接続されており、サブタンク
３３８内に溜まった必要以上の水を水ボトル３３２に、
戻すようになっている。

【００３４】さらに、図４及び図６に示すように、この
噴射タンク３１２の壁面の一部である底壁面としての感
光材料１６の搬送経路Ｅに対向した部分には、弾性変形
可能な長方形状であって薄板状の板材（例えば板厚が６
０μｍ以下）により形成されたノズル板３２２が設置さ
れている。

【００３５】そして、図３から図５に示すように、この
ノズル板３２２には、一定の間隔で感光材料１６の搬送
方向Ａと交差する方向に沿って直線状に並べられる複数
のノズル孔３２４（直径４０μｍ〜２００μｍ）が、感
光材料１６の幅方向全体にわたって配置されている。こ
の為、これらノズル孔３２４よりそれぞれ噴射タンク３
１２内に満たされた水が感光材料１６側に噴射されるよ
うに放出可能とされている。

【００３６】さらに、図９及び図１０に示すように、噴
射タンク３１２の外側部分のノズル孔３２４の直径がφ
₁ とされ、噴射タンク３１２の内側部分のノズル孔３２
４の直径がφ₂ とされ、ノズル孔３２４内の体積がＶと
されたとき、このノズル孔３２４の直径が直径φ₁ ≦直
径φ₂ の関係を有するようにされ、Ｖ＋π (２／３)(φ
₂ ／２)³より一滴の霧化水量（霧化液量）の体積Ｖ₁ が
小さくされている。そしてこれに伴って、上記の４０μ
ｍ〜２００μｍの値は、噴射タンク３１２の外側部分
（図９の下側部分）のノズル孔３２４の直径φ₁ の大き
さとされる。

【００３７】また、このノズル板３２２には、複数のノ
ズル孔３２４が並ぶ方向であるノズル板３２２の長手方
向に沿った剛性を高めるように、複数のノズル孔３２４
が線状に並んだ方向に沿って延びる溝部３２２Ａが、屈
曲して形成されている。

【００３８】他方、図２及び図３に示すように、送水パ
イプ３４６が繋がれた部分と反対側の噴射タンク３１２
の上部から排気管３３０が伸びており、この排気管３３
０が噴射タンク３１２の内外を連通可能としている。ま
た、この排気管３３０の途中にこの排気管３３０を開閉
する図示しないバルブが設置されていて、このバルブの
開閉動により、噴射タンク３１２内を外気に対して連通
及び閉鎖し得るようにもなっている。

【００３９】線状に配列された複数のノズル孔３２４に
より形成されるノズル列の長手方向と直交する方向に位
置するノズル板３２２の端部であるノズル板３２２の両
端部は、図６に示すように、変位伝達部材である一対の
てこ板３２０にそれぞれ接着剤等で接着されている。そ
して、このように接着されて接続されることによって、
ノズル板３２２と一対のてこ板３２０とが連結されてい
る。これら一対のてこ板３２０は、噴射タンク３１２の
一対のタンク本体構成材３１２Ａの下側の壁部にそれぞ
れ形成される細幅で複数のノズル孔３２４が線状に並ん
だ方向に沿って延びる支持部３１２Ｂを介して、これら
一対のタンク本体構成材３１２Ａにそれぞれ固定されて
いる。

【００４０】一方、これら一対のタンク本体構成材３１
２Ａの対向面はそれぞれ凹凸のない滑らかな面とされて
いて、これらの対向面が相互に隙間無く当接して、噴射
タンク３１２の上側部分を形成している。また、この噴
射タンク３１２の外側に一段突出した段部３１２Ｃが、
一対のタンク本体構成材３１２Ａにそれぞれ設けられて
おり、噴射タンク３１２は、その上下方向中程から上部
が突出した形状となっている。

【００４１】この段部３１２Ｃの下側面には、アクチュ
エータとなる複数の圧電素子３２６（本実施の形態上で
は、片側に３本づつ）が接着されて配置されている。こ
の圧電素子３２６の下面には、複数のノズル孔３２４に
対して支持部３１２Ｂを挟んで位置するてこ板３２０の
部分であるてこ板３２０の外端側が接着されて、圧電素
子３２６とてこ板３２０とが連結されている。

【００４２】従って、これら圧電素子３２６、てこ板３
２０及び支持部３１２Ｂにより、てこ機構が構成される
ことになり、一対のてこ板３２０と一対のタンク本体構
成材３１２Ａとの間に、てこ板３２０の揺動を可能とす
る揺動用溝部３１２Ｄがそれぞれ設けられることにな
る。そして、この揺動用溝部３１２Ｄ内にそれぞれシリ
コンゴムにより構成された弾性部材３５２（例えば、シ
リコン系接着剤）が充填されている。

【００４３】以上より、圧電素子３２６によっててこ板
３２０の外端側が動かされると、てこ板３２０が支持部
３１２Ｂ廻りに揺動され、この動きと逆方向にてこ板３
２０の内端側が動くことになる。この際、弾性部材３５
２はこ板３２０の揺動に伴って圧縮及び引っ張られるこ
とがあるが、弾性変形しててこ板３２０の揺動を妨げな
い。

【００４４】尚、この圧電素子３２６は、積層された例
えば圧電セラミックスで形成されていて、これにより圧
電素子３２６の軸方向の変位が大きくされたものであ
り、コントローラにより電圧の印加のタイミングが制御
される電源（それぞれ図示せず）に、この圧電素子３２
６は接続されている。そして、前述の排気管３３０の開
閉用のバルブも、このコントローラに接続されていて、
このコントローラがバルブの開閉動も制御することにな
る。

【００４５】他方、これらてこ板３２０、タンク本体構
成材３１２Ａ及び支持部３１２Ｂは、一体的に形成され
たフレーム３１４の一部をそれぞれ形成している。図６
に示すように、このフレーム３１４が一対重ね合わされ
て図示しないボルトでねじ止められることにより、一対
のてこ板３２０、一対のタンク本体構成材３１２Ａ及び
一対の支持部３１２Ｂが、それぞれ相互に対向して配置
された状態で、噴射タンク３１２の外枠を形成すること
になる。尚、このフレーム３１４は、アルミニウムの押
し出し成形による押し出し材により形成される。

【００４６】また、噴射タンク３１２の要部を拡大して
表す図８に示すように、噴射タンク３１２内であって一
対のてこ板３２０の先端部分間には、一対のタンク本体
構成材３１２Ａの底面、一対のてこ板３２０の先端面、
及びノズル板３２２の上面によって区画されて断面を略
矩形とした空間が形成されており、この空間内に水を貯
留する為の溶媒貯留空間３１６が配置されている。

【００４７】この空間内には、シリコンゴムにより構成
された弾性部材３５４（例えば、シリコン系接着剤）
が、凹凸のない滑らかな自由曲線を描くように充填され
て、溶媒貯留空間３１６の内壁面を形成しており、ま
た、この弾性部材３５４によって、揺動用溝部３１２Ｄ
周りの密閉性が確保される。

【００４８】さらに、ノズル板３２２に形成された溝部
３２２Ａにより図８上、上側に突出した部分と、一対の
てこ板３２０の先端面との間には、それぞれ溶媒貯留空
間３１６の一部を構成する一対の凹部３１８が形成され
ることになる。

【００４９】これら凹部３１８内には、てこ板３２０と
ノズル板３２２との間を隙間無く接合するための面接着
剤３５６（例えば、熱可塑型シート接着剤）が、この凹
部３１８から若干はみ出るように充填されており、この
面接着剤３５６及び弾性部材３５４によって、滑らかに
湾曲した表面で水を貯留する溶媒貯留空間３１６の内壁
面が形成されている。

【００５０】一方、噴射タンク３１２には、前述のよう
に圧電素子３２６が配置されているので、この圧電素子
３２６によって、複数のノズル孔３２４が線状に並んだ
方向に沿って均一で大きなノズル板３２２の振幅が得ら
れることになる。この為、感光材料１６の幅方向に沿っ
た振幅分布が均一であって、かつ各ノズル孔３２４の周
辺部分の水圧が霧化可能な圧力に達するような振幅にす
ることができる。この結果として、複数のノズル孔３２
４から感光材料１６の幅方向全体にほぼ均一に水を噴射
して霧化することが可能となる。

【００５１】また、図３及び図４に示すように、ノズル
孔３２４により形成されるノズル列の長手方向に位置す
るノズル板３２２の端部であるノズル板３２２の左右端
と、一対のフレーム３１４の端部とで、区画された部分
には、薄肉の封止板３２８が一対のフレーム３１４に接
着された状態で配置されている。

【００５２】さらに、この封止板３２８の内側には、ノ
ズル板３２２の左右端及び一対のフレーム３１４の端部
と、この封止板３２８との間の隙間を埋めて、これらの
間から水が漏れないようにする為、例えばシリコンゴム
系の接着剤である弾性接着剤が、充填されている。従っ
て、ノズル板３２２の左右端の動きを阻害せずに、噴射
タンク３１２の隙間が弾性接着剤により封止されること
になる。尚、薄肉の封止板３２８を用いず噴射タンク３
１２の左右端を弾性接着剤のみで封止するようにしても
良い。

【００５３】以上より、圧電素子３２６に電源より通電
されると、図７に示すように、圧電素子３２６が伸びて
てこ板３２０を支持部３１２Ｂ廻りに回動させる。これ
に伴って、この圧電素子３２６が、てこ板３２０を介し
てノズル板３２２の中央部を矢印Ｂ方向に沿って上昇さ
せるように、ノズル板３２２を変形させつつ変位させ
る。そして、このノズル板３２２の変形に伴って、噴射
タンク３１２内の水の圧力が高まり、ノズル孔３２４か
ら少量の水である水滴Ｌが一括してそれぞれ線状に噴射
されることになる。

【００５４】さらに、圧電素子３２６に繰り返して通電
し、繰り返して圧電素子３２６を伸ばすことで、ノズル
孔３２４より連続して水滴Ｌを噴射することが可能とな
る。

【００５５】一方、図１に示すように、機台１２内の左
上端部には受像材料１０８を収納する受材マガジン１０
６が配置されている。この受像材料１０８の画像形成面
には媒染剤を有する色素固定材料が塗布されており、受
材マガジン１０６から引き出された受像材料１０８の画
像形成面が下方へ向くように受像材料１０８が受材マガ
ジン１０６にロール状に巻き取られている。

【００５６】受材マガジン１０６の受像材料取出し口の
近傍には、ニップローラ１１０が配置されており、ニッ
プローラ１１０が受像材料１０８をニップして受材マガ
ジン１０６から受像材料１０８を引き出すと共にそのニ
ップを解除することができる。

【００５７】ニップローラ１１０の側方にはカッタ１１
２が配置されている。カッタ１１２は前述の感光材料用
のカッタ２０と同様に、例えば固定刃と移動刃から成る
ロータリータイプのカッタとされている。この為、カッ
タ２０の移動刃を回転カム等によって上下に移動させて
固定刃と噛み合わせることにより、受材マガジン１０６
から引き出された受像材料１０８を感光材料１６よりも
短い長さに切断できるようになっている。

【００５８】カッタ１１２の側方には、搬送ローラ１３
２、１３４、１３６、１３８及び図示しないガイド板が
配置されており、所定長さに切断された受像材料１０８
を熱現像転写部１２０側に搬送できるようになってい
る。

【００５９】図１及び図１１に示す如く、熱現像転写部
１２０は、それぞれ複数の巻き掛けローラ１４０に巻き
掛けられて、それぞれ上下方向を長手方向としたループ
状にされた一対の無端ベルト１２２、１２４を有してい
る。従って、これらの巻き掛けローラ１４０のいずれか
が駆動回転されると、これらの巻き掛けローラ１４０に
巻き掛けられた一対の無端ベルト１２２、１２４がそれ
ぞれ回転される。

【００６０】これら一対の無端ベルト１２２、１２４の
内の図上、右側の無端ベルト１２２のループ内には、上
下方向を長手方向とした平板状に形成された加熱板１２
６が、無端ベルト１２２の左側の内周部分に対向しつつ
配置されている。この加熱板１２６の内部には、図示し
ない線状のヒータが配置されており、このヒータによっ
て加熱板１２６の表面を昇温して所定の温度に加熱でき
るようになっている。

【００６１】従って、感光材料１６は、搬送経路の最後
の搬送ローラ３４により熱現像転写部１２０の一対の無
端ベルト１２２、１２４間に送り込まれる。また、受像
材料１０８は感光材料１６の搬送に同期して搬送され、
感光材料１６が所定長さ先行した状態で、搬送経路の最
後の搬送ローラ１３８により熱現像転写部１２０の一対
の無端ベルト１２２、１２４間に送り込まれて、感光材
料１６に重ね合わせられる。

【００６２】この場合、受像材料１０８は感光材料１６
よりも幅方向寸法および長手方向寸法がいずれも小さい
寸法となっているため、感光材料１６の周辺部は四辺と
も受像材料１０８の周辺部から突出した状態で重ね合わ
せられることになる。

【００６３】以上より、一対の無端ベルト１２２、１２
４によって重ね合わされた感光材料１６及び受像材料１
０８は、重ね合わせられた状態のままで一対の無端ベル
ト１２２、１２４によって挟持搬送されるようになる。
さらに、重ね合わされた感光材料１６と受像材料１０８
が、一対の無端ベルト１２２、１２４間に完全に収まっ
た時点で、一対の無端ベルト１２２、１２４は回転を一
旦停止し、挟持した感光材料１６と受像材料１０８を加
熱板１２６で加熱する。感光材料１６は、この挟持搬送
時及び停止時において無端ベルト１２２及び加熱板１２
６を介して加熱されることとなり、加熱に伴って、可動
性の色素を放出し、同時にこの色素が受像材料１０８の
色素固定層に転写されて、受像材料１０８に画像が得ら
れることになる。

【００６４】さらに、一対の無端ベルト１２２、１２４
に対して材料供給方向下流側には、剥離爪１２８が配置
されている。この為、この剥離爪１２８が一対の無端ベ
ルト１２２、１２４間で挟持搬送される感光材料１６と
受像材料１０８のうち、感光材料１６の先端部のみに係
合し、一対の無端ベルト１２２、１２４間より突出した
この感光材料１６の先端部を受像材料１０８から剥離さ
せることができる。

【００６５】剥離爪１２８の左方には感材排出ローラ１
４８が配置されており、剥離爪１２８に案内されながら
左方へ移動される感光材料１６を、更に廃棄感光材料収
容部１５０側へ搬送し得るようになっている。

【００６６】この廃棄感光材料収容部１５０は、感光材
料１６が巻き付けられるドラム１５２及び、このドラム
１５２に一部が巻き掛けられているベルト１５４を有し
ている。さらに、このベルト１５４は複数のローラ１５
６に巻き掛けられており、これらローラ１５６の回転に
よって、ベルト１５４が廻され、これに伴ってドラム１
５２が回転するようになっている。

【００６７】従って、ローラ１５６の回転によりベルト
１５４が廻された状態で、感光材料１６が送り込まれる
と、感光材料１６がドラム１５２の周りに集積できるよ
うになっている。

【００６８】他方、図１上、一対の無端ベルト１２２、
１２４の下方から左方に向かって受像材料１０８を搬送
し得るように、受材排出ローラ１６２、１６４、１６
６、１６８、１７０が順に配置されている。この為、一
対の無端ベルト１２２、１２４から排出された受像材料
１０８は、これら受材排出ローラ１６２、１６４、１６
６、１６８、１７０によって搬送されて、トレイ１７２
へ排出されることになる。

【００６９】次に本実施の形態の作用を説明する。上記
構成の画像記録装置１０では、感材マガジン１４がセッ
トされた後にニップローラ１８が作動され、感光材料１
６がニップローラ１８によって引き出されることにな
る。感光材料１６が所定長さ引き出されると、カッタ２
０が作動して、感光材料１６が所定長さに切断されると
共に、その感光（露光）面を左方へ向けた状態で露光部
２２へ搬送される。そして、この感光材料１６の露光部
２２の通過と同時に露光装置３８が作動し、露光部２２
に位置する感光材料１６へ画像が走査露光される。

【００７０】露光が終了すると、露光後の感光材料１６
は、水塗布部５０に送られる。水塗布部５０では、搬送
された感光材料１６が、搬送ローラ３２の駆動によって
図４に示すように、噴射タンク３１２側へ送り込まれ
る。

【００７１】そして、搬送経路Ｅに沿って搬送される感
光材料１６は、噴射タンク３１２よりの噴射により水が
付着されるが、この際の動作、作用を以下に説明する。

【００７２】水を貯留した噴射タンク３１２が、感光材
料１６の搬送経路Ｅに対向して搬送経路Ｅの上部に配置
されている。そして、水を噴射する複数のノズル孔３２
４が直線状に配列されたノズル板３２２が、感光材料１
６の搬送経路Ｅと対向する噴射タンク３１２の底壁面と
して噴射タンク３１２に設置されている。

【００７３】さらに、複数のノズル孔３２４が線状に並
んだ方向と直交する方向のノズル板３２２の両方の端部
側に、細長い一対のてこ板３２０がそれぞれ連結され、
これら一対のてこ板３２０が、複数のノズル孔３２４が
線状に並んだ方向に沿ってそれぞれ延びる一対の支持部
３１２Ｂに、それぞれ揺動可能に支持される。

【００７４】そして、噴射タンク３１２より水を噴射す
る際には、まずポンプ３３６を作動し、フィルタ３３
４、サブタンク３３８、送水パイプ３４６等を介して、
水ボトル３３２より送られる水を噴射タンク３１２内に
充填する。このように噴射タンク３１２内に水が充填さ
れて貯留された後に、コントローラによって排気管３３
０のバルブを閉じた状態とする。

【００７５】さらに、水を霧化しつつ噴射する際には、
コントローラに制御された電源よりの通電により圧電素
子３２６に電圧を印加して、全ての圧電素子３２６を同
時に伸ばすように変形させる。

【００７６】複数の圧電素子３２６が同時に伸びるよう
に伸縮すると、一対のてこ板３２０が支持部３１２Ｂ廻
りにそれぞれ揺動されるのに伴って、一対のてこ板３２
０に挟まれて位置するノズル孔３２４の周辺のノズル板
３２２の部分が搬送経路Ｅ上の感光材料１６に向かう方
向に沿って往復動され（この場合、図７の矢印Ｂ方向に
移動する）、噴射タンク３１２の溶媒貯留空間３１６内
の水をこのノズル板３２２が加圧する。

【００７７】以上より、圧電素子３２６の動作に伴っ
て、噴射タンク３１２の溶媒貯留空間３１６内に充填さ
れた水が複数のノズル孔３２４から噴出される。この結
果、噴射タンク３１２に充填された水を図７に示すよう
に、ノズル孔３２４から噴出しつつ霧化させて、搬送中
の感光材料１６上に付着させることができる。

【００７８】一方、複数のノズル孔３２４それぞれの最
小部分の直径φ₁ が４０μｍ〜２００μｍの範囲の大き
さに形成される。

【００７９】つまり、一定圧以上の減圧により噴射タン
ク３１２の溶媒貯留空間３１６内にノズル孔３２４から
気泡が入るが、ノズル孔３２４の直径φ₁ が４０μｍ未
満である場合には、霧化に必要な水への加圧に伴う反動
の減圧よりも、小さな減圧で溶媒貯留空間３１６内に気
泡が入るようになり、塗布装置３１０として十分に機能
しなくなる。

【００８０】具体的には、４０μｍ未満である場合に
は、４Ｔ／ｒにほぼ等しい値の霧化に必要な加圧力と、
１／πｒ² に比例する気泡の入り易さが勝り、塗布装置
として機能しなくなる。尚、ここでＴは水の表面張力で
あり、ｒはノズル孔３２４の半径である。

【００８１】さらに、これを裏付ける実験の結果として
下記の表１が得られ、上記の４０μｍなるノズル孔３２
４の直径φ₁ のしきい値が見い出された。

【００８２】

【表１】

【００８３】従って、水滴Ｌが霧化されずに噴射タンク
３１２の溶媒貯留空間３１６内に戻ったときでも、その
反動で気泡がノズル孔３２４から溶媒貯留空間３１６内
に入ってしまうことを、直径φ₁ が４０μｍ以上のノズ
ル孔３２４を採用することで、防止できる。

【００８４】一方、ノズル孔３２４の直径φ₁ が２００
μｍを越える場合には、２ナノリットル以上の水滴Ｌが
各ノズル孔３２４から噴出されて、水の塗布厚が７０μ
ｍ以上となる。つまり、ノズル孔３２４の半径をｒとす
れば、下記の数１の半球の体積の式から２ナノリットル
の水量が得られる。

【００８５】

【数１】π (４／３) ｒ³ × (１／２) ＝π (４／３)
(１００μｍ)³× (１／２) ＝２（ナノリットル） これに対して通常、感光材料１６の水を吸収可能な量
は、５０μｍの塗布厚に対応する液量までであるので、
ノズル孔３２４の直径φ₁ が２００μｍを越えると水量
が多くなりすぎて実用上の意味をなさない。この為、２
００μｍがノズル孔３２４の直径φ₁ の実質的な上限と
なる。

【００８６】以上より、ノズル孔３２４からの気泡の流
入を防止しつつ実用的なノズル孔３２４の直径を採用す
ることで、塗布装置３１０からの継続的な霧化を可能と
した。

【００８７】さらに本実施の形態では、図９に示すよう
に、噴射タンク３１２の外側部分に対応するノズル孔３
２４の直径をφ₁ とし、噴射タンク３１２の内側部分に
対応するノズル孔３２４の直径をφ₂ とし、ノズル孔３
２４内の体積をＶとしたとき、直径φ₁ ≦直径φ₂ とさ
れ、Ｖ＋π (２／３)(φ₂ ／２)³＞一滴の霧化水量の体
積Ｖ₁ と、された構成となっている。

【００８８】つまり、図９に示すような噴射タンク３１
２の外側部分のノズル孔３２４の位置に、霧化直前の水
の液面を必ず配置するように直径φ₁ ≦直径φ₂ とし、
霧化直前のノズル孔３２４の内に形成される水面の径の
安定化を図った。

【００８９】また、霧化時の加圧に応じた減圧状態が霧
化の反動で噴射タンク３１２の溶媒貯留空間３１６内に
発生して、図１０に示すように水面が溶媒貯留空間３１
６内に入り込むが、この際に、Ｖ＋π (２／３)(φ₂ ／
２)³＞一滴の霧化水量の体積Ｖ₁ の関係を満たすことに
より、体積Ｖと、直径φ₂ の球の二分の一となる半球の
体積と、を加えた体積より、一滴の霧化水量の体積Ｖ₁
が小さくなる。

【００９０】この為、直径φ₁ ≦直径φ₂ の関係と相ま
ってノズル孔３２４内の体積により、水面が括れて噴射
タンク３１２の溶媒貯留空間３１６内に気泡が発生する
虞が一層無くなる。

【００９１】そして、この結果として、感光材料１６と
非接触の噴射タンク３１２によっても、均一に感光材料
１６の上面に水を塗布することが可能となる。

【００９２】さらに、圧電素子３２６の動作に伴って、
複数のノズル孔３２４が線状に並んだ方向に沿って延び
る支持部３１２Ｂ廻りにてこ板３２０が揺動されるの
で、ノズル板３２２の複数のノズル孔３２４が設けられ
た部分全体が均一に変位する。

【００９３】この為、直線状に配列された複数のノズル
孔３２４により形成されるノズル列の長手方向に沿って
ノズル孔３２４を一括して同一の変位量で安定して変位
させることができ、噴射タンク３１２に充填された水が
複数のノズル孔３２４から均一に噴出される。従って、
より一層感光材料１６上に水が付着されない部分が生じ
難くなる。

【００９４】他方、噴射タンク３１２がノズル孔３２４
を有し、このノズル孔３２４から水を噴射させるので、
水が溜められた槽内に感光材料等を漬けて塗布する塗布
装置と比較して、少量の水で塗布することが可能となる
と共に、短時間で感光材料１６を乾燥できるようにな
る。

【００９５】また、噴射タンク３１２が感光材料１６の
幅方向全体にわたって配置される複数のノズル孔３２４
を有し、圧電素子３２６による一度の変位により、これ
らのノズル孔３２４から水が同時に噴射されるので、一
度の噴射で、感光材料１６の幅方向全体にわたって広範
囲に水を塗布することができる。この為、ノズル板３２
２を二次元平面上で走査する必要が無くなると共に、短
時間で大面積の塗布が可能となって、塗布時間を短縮す
ることが可能になる。

【００９６】さらに、感光材料１６の搬送速度と相まっ
て、任意のタイミングで多数回ノズル孔３２４より水を
噴射することにより、感光材料１６の全面にわたって水
が塗布される。そして、ノズル板３２２のノズル孔３２
４から水が噴射されると、噴射タンク３１２内の水が順
次減少するものの、サブタンク３３８が水を供給して噴
射タンク３１２内の水位を一定にする機能を有している
ので、サブタンク３３８側より水が供給されて、霧化中
の噴射タンク３１２内の水圧を一定値に保つことが可能
となり、連続的な水の噴射が確保される。

【００９７】この後、水塗布部５０において画像形成用
溶媒としての水が塗布された感光材料１６は、搬送ロー
ラ３４によって熱現像転写部１２０の一対の無端ベルト
１２２、１２４間へ送り込まれる。

【００９８】他方、感光材料１６へ走査露光されるに伴
って、受像材料１０８も受材マガジン１０６からニップ
ローラ１１０によって引き出されて搬送される。受像材
料１０８が所定長さ引き出されると、カッタ１１２が作
動して受像材料１０８が所定長さに切断される。

【００９９】カッタ１１２の作動後、切断された受像材
料１０８がガイド板によって案内されながら搬送ローラ
１３２、１３４、１３６、１３８によって搬送される。
受像材料１０８の先端部が搬送ローラ１３８によって挟
持されると、受像材料１０８は熱現像転写部１２０の直
前で待機状態となる。

【０１００】そして、前述のように感光材料１６が搬送
ローラ３４によって一対の無端ベルト１２２、１２４間
へ送り込まれるのに伴って、受像材料１０８の搬送が再
開されて、一対の無端ベルト１２２、１２４間へ受像材
料１０８が感光材料１６と一体的に送り込まれる。

【０１０１】この結果、感光材料１６と受像材料１０８
が重ねられ、感光材料１６と受像材料１０８とが加熱板
１２６により加熱されつつ挟持搬送されることにより、
熱現像転写を行って画像を受像材料１０８に形成する。

【０１０２】さらに、一対の無端ベルト１２２、１２４
からこれらが排出されると、受像材料１０８よりも所定
長さ先行して搬送される感光材料１６の先端部に剥離爪
１２８が係合し、感光材料１６の先端部を受像材料１０
８から剥離する。この感光材料１６は、さらに感材排出
ローラ１４８によって搬送され、廃棄感光材料収容部１
５０内に集積される。この際、感光材料１６はすぐに乾
燥するので、感光材料１６を乾燥させる為に、ヒータ類
をさらに設ける必要もなくなる。

【０１０３】一方、感光材料１６と分離された受像材料
１０８は、受材排出ローラ１６２、１６４、１６６、１
６８、１７０によって搬送され、トレイ１７２へ排出さ
れる。

【０１０４】そして、複数枚の画像記録処理を実施する
場合には、以上の工程が順次連続して行なわれる。

【０１０５】このように、一対の無端ベルト１２２、１
２４に挟まれて熱現像転写処理されて所定の画像が形成
（記録）された受像材料１０８は、一対の無端ベルト１
２２、１２４から排出された後に、複数の受材排出ロー
ラ１６２、１６４、１６６、１６８、１７０によって挟
持搬送されて装置外へ取り出される。

【０１０６】次に、本発明の第２の実施の形態に係る噴
射タンク３１２のノズル板３２２の拡大図を図１２に示
し、以下に説明する。尚、第１の実施の形態で説明した
部材と同一の部材には同一の符号を付し、重複した説明
を省略する。

【０１０７】図１２に示すように、本実施の形態に係る
噴射タンク３１２のノズル板３２２には、水を噴射する
複数のノズル孔３２４を一定の間隔で感光材料１６の搬
送方向Ａと交差する方向に沿って直線状に並べたノズル
列が千鳥掛状に２列配置されている。

【０１０８】このようにノズル孔３２４を配列すること
により、第１の実施の形態と同様な作用、効果を奏する
だけでなく、一回の噴射により２列分の塗布ができ、圧
電素子３２６の伸縮回数を減らして効率的に塗布するこ
とが可能となる。

【０１０９】尚、上記第１及び第２の実施の形態におい
て、ノズル孔を円錐の先端部を切断したような円錐台形
状としたが、液体噴射装置の内外側部分のノズル孔の直
径を相互に同一として径が変化しないようなノズル孔で
あっても良い。

【０１１０】一方、上記第１及び第２の実施の形態にお
いて、ノズル列を１列或いは２列としたが、ノズル列は
１列或いは２列に限定されずに、３列以上の列数として
も良く、ノズル列数を増やすことによって、アクチュエ
ータの駆動回数をさらに減らすことが可能となる。

【０１１１】さらに、上記第１及び第２の実施の形態に
おいては、ノズル列を搬送方向に対して直角に配置した
が、直角に限定する必要はなく、搬送方向に対して斜め
に配置しても良い。

【０１１２】また、上記実施の形態においては、画像記
録材料として感光材料１６と受像材料１０８とを用い、
露光後の感光材料１６に塗布装置３１０の噴射タンク３
１２により水を塗布し、感光材料１６と受像材料１０８
とを重ね合わせて熱現像転写させる構成としたが、これ
に限らず、受像材料１０８に水を噴射して塗布しても良
い。

【０１１３】さらに、これらの材料に限らず他のシート
状あるいはロール状の画像記録材料であっても適用可能
であり、画像形成用溶媒を水以外の材料としても良い。
また、現像機における印画紙への現像液の塗布、印刷機
の浸し水の塗布、塗工機等へ応用することとしても良
い。

【０１１４】

【発明の効果】以上説明した如く本発明に係る液体噴射
装置は、ノズル孔からの気泡の流入を防止することで、
継続的な霧化を可能とし得るという優れた効果を有して
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係る画像記録装置
の概略全体構成図である。

【図２】本発明の第１の実施の形態に係る塗布装置の概
略全体構成図である。

【図３】本発明の第１の実施の形態に係る噴射タンクの
拡大斜視図である。

【図４】本発明の第１の実施の形態に係る噴射タンク下
を感光材料が搬送される状態を示す底面図である。

【図５】図４の要部拡大図である。

【図６】本発明の第１の実施の形態に係る噴射タンクの
断面図である。

【図７】本発明の第１の実施の形態に係る噴射タンクか
ら水を噴射する状態を示す断面図である。

【図８】本発明の第１の実施の形態に係る噴射タンクの
要部拡大断面図である。

【図９】本発明の第１の実施の形態に係る噴射タンクの
ノズル孔周辺の拡大断面図である。

【図１０】本発明の第１の実施の形態に係る噴射タンク
のノズル孔周辺の拡大断面図であって、噴射タンクから
水を噴射する状態を示す図である。

【図１１】本発明の第１の実施の形態に係る熱現像転写
部の拡大図である。

【図１２】本発明の第２の実施の形態に係る噴射タンク
のノズル孔の配列を表す要部拡大図である。

【符号の説明】

１０ 画像記録装置 １６ 感光材料（画像記録材料） ６２ 水塗布部 ３１０ 塗布装置 ３１２ 噴射タンク ３２２ ノズル板 ３２４ ノズル孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のノズル孔から画像形成用溶媒を噴
   射して霧化させ、画像記録材料に画像形成用溶媒を塗布
   する液体噴射装置であって、 各ノズル孔の直径が４０μｍ〜２００μｍの範囲の大き
   さに形成されることを特徴とした液体噴射装置。
2. 【請求項２】 ノズル孔の液体噴射装置の外側部分に対
   応する直径をφ₁ とし、前記ノズル孔の液体噴射装置の
   内側部分に対応する直径をφ₂ とし、ノズル孔内の体積
   をＶとしたとき、φ₁ ≦φ₂ とされ、 Ｖ＋π (２／３)(φ₂ ／２)³＞一滴の霧化液量の体積 とされたことを特徴とした請求項１記載の液体噴射装
   置。