JPS6117666B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

本発明は、記録媒体液を液滴として飛翔させて
記録を行なう記録装置に用いられる記録媒体液の
貯蔵タンクに関する。 ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音
の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
に於いて、最近関心を集めている。その中で、高
速記録が可能であり、而も所謂普通紙に特別の定
着処理を必要とせずに記録の行える所謂インクジ
エツト記録法は、極めて有力な記録法であつて、
これ迄にも様々な方式が考案され、改良が加えら
れて商品化されたものもあれば、現在も尚実用化
への努力が続けられているものもある。 この様なインクジエツト記録法は、所謂インク
と称される記録媒体液の液滴（droplet）流を飛
翔させ、記録部材に付着させて記録を行うもので
ある。この方法に用いられる記録媒体液は、通
常、水或いは有機溶剤等を液媒体とし、これに染
料又は顔料等の記録剤を溶解，分散せしめて調合
されている。 そしてこの様な記録法は記録媒体の小滴の発生
法及び発生された記録媒体小滴の飛翔方向を制御
する為の制御方法によつて幾つかの方式に大別さ
れる。 例えば、第１図に示す装置は、ピエゾ振動子を
有する記録ヘツド部に記録信号を与え、該信号に
応じて記録媒体液の液滴を発生させて記録を行な
う方式に用いられる記録装置である。第１図に於
いて１は記録ヘツドで、ピエゾ振動子２ａ、振動
板２ｂ、室４及び吐出口（吐出オリフイス）５を
有している。室４内には貯蔵タンク６に貯えられ
た記録媒体液７が供給管８によつて導入されてい
る。尚、供給管８の途中には場合によつて、ポン
プ或いはフイルター等の中間処理手段９が設けら
れる。そしてピエゾ振動子２ａと振動板との間に
は、信号処理手段（例えばパルス変換器）１０に
よつてパルスに変換された記録信号が印加され、
該信号に応じて室４内の記録媒体液に圧力変化が
生ずる。その結果、記録媒体液７は、吐出オリフ
イス５から液滴１１となつて吐出し、記録部材１
２の表面に記録がなされる。又、この方式には、
室４をノズル状にし、その外周部に円筒状ピエゾ
振動子を設置したもの、室を複数設けたもの等い
くつかの変形タイプがある。 又、記録媒体液を静電吸引し、発生した液滴を
記録信号に応じて電界制御し記録を行なう方式、
連続振動発生法によつて帯電量の制御された記録
媒体液の液滴を発生させ、該液滴を一様の電界が
印加された偏向電極間を飛翔させて記録を行なう
方式、或いは吐出オリフイスとその前方に設置さ
れたリング状帯電電極間に電界を印加し、連続振
動発生法によつて液滴を発生霧化させて記録を行
なう方式等も知られている。 これらいずれの方式に於いても、記録信号に忠
実な記録を行なうには、液滴の発生及びその飛翔
が安定に、且つ記録信号に対応して起こる必要が
ある。その為に、先ず記録媒体液は適当な物性値
（粘度，表面張力，電気伝導度等）を有している
ことが要求される。 更に加うるに、記録媒体液中の溶存気体量がで
きる限り少ないことも重要な条件である。例え
ば、記録媒体液中に気体が溶存している場合、液
滴を発生させる為の信号パルスの周波数が高くな
ると、液滴の吐出が不安定になつたり、場合によ
つては吐出が停止することもある。又、酸素が溶
解している場合には、記録媒体液の保存時或いは
記録を休止して記録装置内に記録媒体液が滞留し
ている間に、記録媒体液の成分が化学変化を起こ
し、固形分を発生することがある。この時には吐
出オリフイスが目詰まりを起こし、液滴が全く発
生しなくなる。又、記録媒体液の成分が化学変化
することにより、調合時に適当な範囲に調整され
た諸物性値が適当な値から逸脱し、液滴の発生，
その飛翔方向が不安定になることもある。 このような観点から、従来、記録媒体液の成分
或いは記録媒体液供給部等に関して多くの提案が
なされている。 特に記録媒体液中の溶存気体を少なくする方法
としては、例えば記録媒体液中に第３成分として
酸素吸収剤を添加し、酸素を吸収し、結果的に溶
存気体の量を少なくする方法が知られている。 又、記録媒体液の調合時或いは調合後に、減圧
処理する方法或いは記録媒体液を煮沸して溶存気
体を追い出す方法等も知られている。 更に又、記録媒体液を気体透過係数の小さなフ
イルムから成る容器に収容し、該容器を更に硬質
部材から成る容器で保護した貯蔵タンクも知られ
ている。 ところが従来の方法には種々の欠点があつて、
必ずしも実用的でない。 例えば、記録媒体液中に第３成分を添加する
と、諸物性に好ましくない影響を与えること、或
いは第３成分を添加する必要上、第３成分の物質
によつて記録媒体液の構成成分の選択が制限され
やすいこと等の問題がある。 又、減圧或いは煮沸等により物理的に溶存気体
を除去する方法では、脱気処理後絶えず気体が記
録媒体液中に溶解してゆくので、使用するまでの
保存期間には気体が飽和値まで溶解してしまうこ
と、記録媒体液の調合時に特別な操作が必要なこ
と、そして特に煮沸による脱気処理の場合には記
録媒体液の諸物性或いは化学的性質が変化しやす
いという点で実用的でない。 更に又、記録媒体液を気体透過係数の小さなフ
イルム容器に収容した貯蔵タンクでは、該フイル
ムが有限の気体透過係数を有しており、又、該フ
イルムは外気に対して広い有効面積で接している
為に、気体がフイルムを透過して記録媒体液中に
溶解することが避けらない。 本発明は上記の様な事情に鑑みてなされたもの
であり、記録媒体液を長期間安定に保存でき、記
録性の低下を起こさない実用的な貯蔵タンクを提
供することを目的としている。上記目的を達成す
る本発明とは、記録媒体液を記録ヘツドに設けら
れた吐出口から吐出させ、液滴として飛翔させて
記録を行なう装置の前記記録媒体液を収容した貯
蔵タンクにおいて、該貯蔵タンク内の前記記録媒
体液と該貯蔵タンク内の外気との間に、前記記録
媒体液に対して非相溶性で該記録媒体液よりも比
重の小さな液体から成る層が前記記録媒体液及び
前記外気とに接触して設けられていることを特徴
とする貯蔵タンクにある。 この様に記録媒体液と外気との間に、記録媒体
液と相溶性を示さず、又記録媒体液よりも比重の
小さな液体の層を設けた貯蔵タンクは、記録媒体
液の長期保存性或いは装置の保守性、長期間の連
続記録性、吐出安定性、応答性等に有効に作用す
るばかりか、構成が簡単な点でも実用的である。 以下図面を参照して説明する。 第２図ａは、本発明貯蔵タンクの基本的構成を
示す。この図に於いて、１３は記録媒体液収容部
で、通常は非可撓性の部材で構成される。１４は
記録媒体液と非相溶性で、該媒体液より比重の小
さな液体であつて、調合時から記録を行なうまで
の保存期間中或いは記録が行なわれている際には
外気に対する保護層の役目をするものである。
又、１５は外気と記録媒体液との圧力を等しくす
る為に必要に応じて設けられる外気孔である。 又、第２図ｂは、本発明の貯蔵タンクの一つの
変形例を示しており、貯蔵タンクの内容物が振動
などによつて外気孔から漏れ出ることを防ぐ為に
延長した管に外気孔を設けたものである。 本発明に於いて、記録媒体液を外気から保護す
る液体としては、該媒体液と相溶性を示さず、又
該媒体液より比重が小さなものを適宜選択し、単
独で或いは２種以上を混合して用いられる。従つ
て、記録媒体液の組成、化学的性質、溶解性等に
よつて選択されるべき液体はいろいろ変化し必ず
しも一義的に定まらないが、例えば、記録媒体液
が水系媒体を主体にして調合されている場合に
は、高級脂肪族炭化水素、油脂、或いは高級有機
酸等を用いることができる。 更に、本発明の貯蔵タンクとしては、第２図ａ
及びｂに示す以外に種々の変形例が採用されても
良い。即ち、タンク内容物（記録媒体液及び該媒
体液を外気に触れさせない為に用いられる液体）
が外気孔から漏出或いは気化することを防ぐ為
に、例えば記録が行なわれる時以外には外気孔を
閉じることができるもの、或いは収容部をアンプ
ル状の封管とし、使用時に該封管部を切り取つて
外気孔として利用できるもの等を挙げることがで
きる。 そしてこの様にして構成された貯蔵タンクは、
記録媒体液を装置内へ円滑に供給する手段、例え
ば第２図ｃに示す様な受け部１６を併用すること
により着脱可能な一種のカートリツジ装置とされ
る。例えば図に示すように、受け部１６にタンク
を受ける為の筒体及び微細流通路を有する針１８
を設け、更に該流通路を供給管８に連通させたも
のが利用できる。又、記録媒体液収容部１３につ
いては、上記の様に、記録媒体液を装置内に供給
する為の針１８を使用する都合上、少なくともそ
の底部が弾性部材で構成されていることが望まし
い。 この様にして構成された本発明の記録媒体液貯
蔵タンクは、外気と記録媒体液との接触を効果的
に遮断することができる。即ち、記録媒体液収容
部の壁面及び該媒体液に対して非相溶性で比重の
小さな液体によつて記録媒体液を包み、記録媒体
液と外気との接触面を実質上なくすことができ
る。従つて、記録媒体液を安定に維持できるとい
う点で保存性或いは装置の保守性に優れているば
かりか、吐出安定性、応答性、長時間連続記録性
等に於いても優れている。更に、タンクとして構
成が簡単であるうえに、記録媒体液中に気体吸収
性の第３成分が混合しないので、記録媒体液の物
性値に悪影響を及ぼす恐れが少なく、又記録媒体
液の構成成分の選択の自由度が制限されにくいと
いう点でも実用的である。 又実用上の観点からすればこの様な記録媒体液
の貯蔵タンクでは、通常液量検出装置が設置され
ている。この様な液量検出装置は、記録媒体液の
残存量を検出し、記録媒体液を補充したり、或い
は記録媒体液で満たされた新しい貯蔵タンクに交
換する時期を知る上で重要なものである。 本発明の貯蔵タンクに於ては記録媒体液よりも
低比重の、該媒体液と性質の異なる液体を層状に
設けられている為に液量を検知しやすいこと、液
量検出装置の設置が容易であること、或いは貯蔵
タンクへの記録媒体液の補充が行なえること等が
特徴である。 第２図ｄは、液量を検出する手段１９を設けた
例を示す。検出手段が検知する量としては、光学
的、或いは電気的物性値等種々のものが挙げられ
る。例えば光学的な方法を用いる場合には、液量
検出手段として光源及び受光素子を用い、屈折率
或いは光透過率の変化を検知すれば良い。 本発明の貯蔵タンクは、従来のフイルム容器内
に記録媒体液を貯蔵するものに比べると、タンク
内に残存する記録媒体液と非相溶性液体との間に
明確な界面ができており、又液量の変化によつて
容器の形状が変化することもないので、液量の検
出が行ないやすいこと、検出手段の設置が容易で
あること等の利点がある。 更に、本発明の貯蔵タンクでは、上述の様に液
量を検出し液量が一定量以下である情報を得た
後、該情報に応じて記録媒体液を貯蔵タンク内に
補充することもできる。この場合には更に記録媒
体液をタンク内に供給する装置及び補充によつて
増加した記録媒体液量を検知する手段が設けられ
る。従来の貯蔵タンクでは、フイルム容器内に記
録媒体液が封入されている為に、貯蔵タンク内の
記録媒体液が消費されつくした時には、貯蔵タン
クを取りはずして新しいタンクを取り付けなけれ
ばならない。そしてこの間には、装置内に記録媒
体液が供給されず記録を中断しなければならない
こともある。ところが本発明の貯蔵タンクでは、
外気に対して液体が介在しているだけであり、記
録中或いは記録休止中に例えば外気孔１５等の流
入口から適当量の記録媒体液を補充することがで
きる。 或いは又、本発明のタンクは、かなり多量の記
録媒体液を貯蔵することも容易に行なえるという
利点をも有している。 本発明の貯蔵タンクは、第１図に示した方式の
記録装置はもとより、静電的に液滴を発生する方
式による記録装置、連続振動発生法により帯電量
が制御された液滴を発生させる方式による記録装
置、或いはリング状帯電電極を用いて液滴を発生
霧化させる方式の記録装置等のインクジエツト記
録装置に利用される。 本発明について、以下の実施例で更に具体的に
説明する。 実施例 １ 下記組成の記録媒体液Ａを調合し、第２図ａに
示す貯蔵タンク（但し、その底部はゴムで構成さ
れている）に充填した。 〓イオン交換水 68重量部 ジエチレングリコール 30重量部 ダイレクト フアースト ブラツク Ｇコンク
２重量部 比重：1.03（25℃） 次に貯蔵タンク中の記録媒体液Ａの上に、ソル
ベツソ＃100（スタンダード・オイル社製、比重
0.84の芳香族炭化水素）による液体層を設けた。 この貯蔵タンクを第２図ｃに示す様な受け部と
組み合わせ、又第１図に示す記録装置（吐出オリ
フイス径約100μ）を用いて記録を行ない、該貯
蔵タンクによる記録媒体液の保存性、記録性につ
いて検討を行つた。 保存性としては６ケ月間放置後の記録媒体液の
色調変化、析出物の有無等の外観変化について検
討した。 次に、記録特性としては、６ケ月間放置後最初
の駆動信号に対する応答性、４時間以上の連続吐
出安定性、及び駆動信号を200μsec間隔で入力し
た場合の間欠吐出安定性について検討した。 尚、記録装置の駆動条件は電圧250V、周波数
20KHzであつた。 その結果、表１に示す如く、本発明による貯蔵
タンクを用いた記録性及び記録媒体液の保存性は
非常に優れていることが明らかとなつた。 尚、比較例１として、貯蔵タンク中の記録媒体
液の表面を低比重液媒体ソルベツソ＃100で覆わ
なかつた場合の記録性、保存性についての検討結
果を表１に示した。 更に、比較例２として、気体透過係数の小さい
塩化ビニリデン製のフイルムからなる貯蔵タンク
に記録媒体液Ａを充填し記録性、保存性について
検討し、その結果を表１に示した。 表１に示す様に良好な結果を得た。

【表】 又、液量検出装置及び液量に応じて記録媒体液
を供給する装置を設けて記録を行つたが良好な結
果を得た。

【図面の簡単な説明】

第１図は液滴を飛翔させて記録を行なう為の記
録装置の模式図、第２図ａ，ｂ，ｃ及びｄは本発
明の貯蔵タンクの実施態様を示す説明図である。 図に於いて、１……記録ヘツド、２ａ……ピエ
ゾ振動子、２ｂ……振動板、３……流入口、４…
…室、５……吐出オリフイス、６……貯蔵タン
ク、７……記録媒体液、８……供給管、９……中
間処理手段、１０……信号処理手段、１１……液
滴、１２……記録部材、１３……収容部、１４…
…液体、１５……外気孔、１６……受け部、１７
……筒体、１８……針、１９……液量検出手段、
Ｓ……記録信号である。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 記録媒体液を記録ヘツドに設けられた吐出口
   から吐出させ、液滴として飛翔させて記録を行な
   う装置の前記記録媒体液を収容した貯蔵タンクに
   おいて、該貯蔵タンク内の前記記録媒体液と該貯
   蔵タンク内の外気との間に、前記記録媒体液に対
   して非相溶性で該記録媒体液よりも比重の小さな
   液体から成る層が前記記録媒体液及び前記外気と
   に接触して設けられていることを特徴とする貯蔵
   タンク。