JPS6056629B2 - 画像記録方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録紙にインクを口答して画像を記録する方
法に関し、特に、記録紙の背面の電極とインクとの間に
選択的に電圧を印加することにより記録紙の表面に画像
を記録する方法に関する。

インクにより画像を記録するにおいては、従来、電荷
制御型や電界制御型のインク噴射ヘッドや、インクオン
デマンド型のインク噴射ヘッドが用いられているが、い
ずれもヘッドの振動子の１振動子当り１個の割合で生成
されるインク粒子で画像を形成するため記録速度が遅い
という問題がある。そのため従来においてはヘッド数あ
るいはノズル数を多くして、数画素又は１ライン分の画
素を同時に口答するマルチヘッドタイプのインク噴射装
置が提案されているが、このようにすると、装置価格が
高価となる、装置構成が複雑となり、かつインクによる
汚れが多くなる。記録画素密度が低くなる等の問題があ
る。 本発明の第１の目的は、インク印写記録において
記録速度を速くすることであり、第２の目的は機械的な
構造を簡単化してインク噴射ヘッドを単純なものとする
ことであり、第３の付加的な目的は、画素密度を高くす
ることである。

上記目的を達成するために本発明においては、振動を
良く伝達する板体にパルス状の振動（たとえば衝撃波）
を加えてその表面を振動させて該表面に接するインクに
振動を与え、かつ前記板体を振動が伝播している間に、
記録紙の背面電極とインクの間に選択的に電圧を印加し
て、この電圧の印加とインクの振動による盛り上がりと
の相乗効果により、ドット状にインクを記録する。

第１ａ図に本発明を実施する１つのインクジェット記録
ヘッドを示し、第１ｂ図にそのＩＢ−１Ｂ線断面図を示
す。

これらの図面において、１は、ガラス、プラスチック、
ゴムなどの振動を良く伝達する振動伝達板、２は外容器
、３はインク供給バイブである。なお、振動伝達板１は
、ガラス、プラスチック、ゴムなどの容器に水などの液
体を封入したものでもよい。外容器２にはスリット４が
形成されており、そのスリット４を取り囲む形にシール
ド電極５がメッキされており、シールド電極５の表面は
合成樹脂の薄い膜で被覆されている。６は導電性のドラ
ム、７はドラム６に巻回した記録紙である。

振動伝達板１の一端面には、ピエゾ素子を２枚の電極の
間に挾んだ電歪振動子８１〜８５が固着されており、ス
リット４直下の表面部には電極９がメッキされている。
この構成において、インク供給バイブ３を通して外容器
２内にインクを供給し、スリット４においてインクがメ
ニスカスを形成する程度に常時インク面の高さを保つて
、電歪振動子８１〜８５をパルス付勢して振動伝達板１
に振動を与えると、その振動がスリット４に沿つて伝播
する。電歪振動子８１〜８５のそれぞれに立上り勾配と
パルス幅が互に少しづつずれたパルスを印加することに
より、各電歪振動子８１〜８，の励振により、振動伝達
板１にはそれぞれ第２図のａ−ｅに示すような、周波数
が少しづつずれた振動が励起され、それらの合成波は第
２図のｆに示すような、立上−リが鋭いパルス波となり
、これがスリット４に沿つて振動伝達板１を伝播する。
これにより振動伝達板１のスリット４に対向する表面が
振動し、それに接するインクに振動を与える。この振動
は前述のようにスリット４に沿つて移動するので、ス．
リフト４の開口よりインクがスポット状にに盛り上がり
、この盛り上りがスリット４に沿つて移動する。この盛
り上がりがあるときにドラム６と電極９の間に電圧を印
加すると、スリット４内のインクにドラム６に向かう吸
引力が働らき、インクーの盛り上がりが記録紙７の表面
に近づき、スリット４内のインクから切れて記録紙７の
表面に付着する。盛り上がりがスリット４の一端から他
端まで伝播する間ドラム６と電極９の間に電圧を印加し
続けると、記録紙７にはスリット４に相当する直線が記
録され、ドラム６に極く幅が挾いパルスを印加すると、
そのときに盛り上がりがあつた位置に対応する記録紙の
一点にドットが記録される。したがつて、電歪振動子８
１〜８５の励振パルスに対して、ドラム６に印加するパ
ルスの位相を制御することにより、スリット４の長軸上
の任意の位置において記録紙７にドットを記録すること
ができる。これをインクオンデマンド型のイン″クジエ
ツト記録装置（単一ノズル）と比較すると、電歪振動子
８１〜８５の励振による振動の伝播がインクジェットヘ
ッドの主走査駆動に相当し、ドラム６と電極９間への電
圧印加がヘッドの噴射付勢に相当するが、本発明の場合
は、主走査速度が振動の伝播速度となるため記録速度が
きわめて速くなる。また、ドラム６に印加するパルス幅
を極く狭くすることにより、高い画素密度が得られる。
また、主走査方向には、連続した（つまりドット分割の
ない）記録をしうる。外容器２には、第３図に示すよう
に、ノズル１０を直線状に配列形成してもよい。

第３図に示すインクジェット記録ヘッドにおいては、電
歪振動子８１〜８５は、表面弾性波を励起するように振
動伝達板１の表面に接合されている。表面弾性波を伝播
する態様の振動伝達板１は、第４ａ図に示すように、ほ
ぼ垂直に配置してもよい。

士のようにするときには第４ｂ図（第４ａ図の■Ｂ−■
Ｂ線断面図）に示すように、スリット４の壁面に連続す
る形に垂直壁１１を形成して、その壁面に振動伝達板１
の振動面を対向させる。以上に説明した実施例において
は、背面電極としてドラム６を示したが、背面電極とし
てはこの外に板状あるいはナイフエッジ状の導電体やマ
ルチスタイラスを用いうる。マルチスタイラスを用いる
ときには、各針状電極をスリット４に対向させ、各針状
電極に１ライン分の印写信号に対応した電圧を印加した
状態て電歪振動子８１〜８５をパルス励振し、次いで各
針状電極に次のラインの印写信号に対応したマイナス電
圧を印加するという具合に、各針状電極に電圧を印加す
ればよい。針状電極をグループに区分し、異るグループ
の針状電極を共通に接続する場合には、振動伝達板１に
おける振動の伝播に合わせて、共通接続線に時分割で印
写信号に応じて電圧を印加すればよい。以上説明したよ
うに、本発明は振動伝達板の振動伝播を利用してスリッ
ト又はノズルよりインクを噴射させるので、記録速度が
きわめて速くなると共に、ヘッドはきわめて簡単な構造
にしうる。また、画素密度が高い記録をしうる。

【図面の簡単な説明】 第１ａ図は本発明を実施するインクジェット記録ヘッド
を示す斜視図、第１ｂ図はそのＩＢ−１Ｂ線断面図、第
２図は第１ａ図に示す振動伝達板１を伝播する振動を示
す波形図である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 長手方向に直線状にスリット又は小孔群等の開口を
   形成した容器内に振動伝達部材を収納し、該容器内にイ
   ンクを供給し、前記開口に記録紙の記録面を対向させて
   その裏面に背面電極を配置し、前記振動伝達部材に前記
   開口の配列方向に伝播する振動を与えて開口部のインク
   に上下動をする振動を与え、かつ、前記開口部のインク
   と背面電極の間に電圧を印加することにより前記開口か
   らインクを引き出して記録紙に印写する画像記録方法。 ２ 背面電極を前記開口に対向する１つの共通電極とし
   、振動伝達部材にパルス状に振動を印加し、この振動が
   前記開口に沿つて前記部材を伝播している間に、前記共
   通電極と開口部のインクとの間にパルス状の電圧を印加
   して、このパルス状の電圧が印加された時点に振動が伝
   播している位置のインクを記録紙に印写する前記特許請
   求の範囲第１項記載の画像記録方法。３ 背面電極を開
   口に対向する複数個の針状電極とし、各針状電極とイン
   クの間に、振動伝達部材を伝播する振動が少なくともそ
   の直下を通過するとき選択的に電圧を印加し、この電圧
   と前記振動の相乗作用によりインクを記録紙に印写する
   前記特許請求の範囲第１項記載の画像記録方法。 ４ 振動伝達部材に、それに固着した電歪振動子のパル
   ス状の励振により、振動を与える前記特許請求の範囲第
   １項、第２項又は第３項記載の画像記録方法。