JPS61211048A

JPS61211048A - 記録方法

Info

Publication number: JPS61211048A
Application number: JP5240385A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Uehara; 上原　勤; Sakae Tamura; 栄田村
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1985-03-18
Filing date: 1985-03-18
Publication date: 1986-09-19

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】［発明の技術分野］本発明は記録方法に関し、更に詳しくは、インク滴を発
生させたのち、このインク滴を記録紙上に飛翔させて記
録を行なう、所謂、インクジェット方式において、従来
のようなノズルの目詰まり、気泡の混入などの問題がな
く、装置の小型・軽量化ならびに低価格化が可能な新規
な記録方法に関する。

［発明の技術的背景とその問題点］近年の情報化社会の進展に伴い、種々の記録方法が提案
されているが、とくに、ノンインパクト方式で、かつ、
普通紙へのカラー記録が可能な　　、インクジェット方
式、電子写真方式、転写型感熱方式などが注目されてい
る。中でも、インクジェット方式は他の２つに比べて消
費電力が少ないなど運転コストの面で優れているととも
に、小型−軽量化、低価格化を図る上でも有利である。

このインクジェット方式は、ノズル先端から機械的ある
いは静電的にインクを液滴化し、該インク滴を荷電して
静電偏向により記録紙上に印字するものである。

しかるに、このインクジェット方式にあっては、以下に
述べる２つの問題が存在する。すなわち、■使用するイ
ンクは染料または顔料などの色材を溶剤に溶解したもの
であるため、長時間放置したりすると、色材が再結晶化
したり、ノズルの先端で溶剤が蒸発して色材が固着する
、あるいはゴミ等が混入することなどが原因でノズルの
目詰まりが発生すること、および、■インク液滴が飛翔
したあとノズルに気泡が混入することの２点である。

第１の問題点であるノズルの目詰まりに対しては、色材
または溶剤を工夫することによって結晶化を防止し、蒸
発を防ぐ、あるいはインクがノズルに導入される前にフ
ィルタ等に通し目詰まりの原因となるものを除去する、
もしくは、使用しないときはノズル先端にキャップを被
せるなどの対策がとられている。しかしながら、記録紙
に付着したインクはできるだけ速やかに乾くことが望ま
しいことなどインク材料の特性上の要求と上記目詰まり
対策とは相矛盾する点が多いため充分な解決策とはなっ
ていない。

一方、第２の問題点である気泡の混入に対しても種々検
討がなされているが、現段階では満足な解決策を見出す
には至っていない。

［発明の目的］本発明は上記したインクジェット方式の問題点を解消し
、ノズルの目詰まり、あるいは気泡の混入などに対する
考慮を全く必要とせずにインクジェット方式の利点を充
分発揮せしめることが可能な新規な記録方法の提供を目
的とする。

［発明の概要］本発明者らは、上記目的を達成すべく鋭意研究を重ねる
中で、インクジェット方式の問題点。

すなわち、インク液滴形成工程でのノズルの目詰まり、
気泡の混入を解消するためには、該インク液滴形成工程
を従来のようなノズルを使用せずに行なえばよいとの着
想を得た０本発明者らは、この着想を具体化するために
、新規なインク液滴形成法について種々検討した結果、
ノズルに代わるものとして、後述するようなインクを充
填した微少な穴を有するインク支持体が有効であること
を見出して本発明を完成するに到った。

すなわち、本発明の記録方法は、複数の小さな穴を有す
るインク支持体の該穴にインクを充填する工程と、該穴
に充填されたインクを電界により記録紙上へ移動せしめ
る工程とを含むことを特徴とする。

以下、本発明の記録方法を図面を参照しながら詳述する
。

第１図は本発明の記録方法を適用した装置の基本構成の
一例を示す概念図であり、この装置は大きく分けて、イ
ンク液滴形成部（インク充填部）ｌと記録部２とから成
る。そして、インク充填用の例えば、小穴４ａを有する
インク支持体重がインク充填部１と記録部２へ、更に、
再びインク充填部ｌへと連続的に移動する。

すなわち、まず、インク支持体４はインク充填部１．具
体的には、例えばインク槽３を通過することによりその
各穴４ａ内にインクが充填される。

換言すれば、この工程により独立にインク液滴が形成さ
れることになる。

しかるのち、インクが充填されたインク支持体４は記録
部２へと移送され、ここで、微少な間隙２ａを介して記
録紙７と対向する。そして、記録紙７とインク支持体４
のそれぞれ裏面には例えば、アレイ状のピン電極５と対
向電極Ｂが配設されており、外部からの記録信号に応じ
て両者の間に電界が形成されるようになっている。この
電界の形成により、インク支持体４の穴４ａに充填され
ているインクは液滴となって鎖式４ａから記録紙７表面
に移動せしめられて記録が行なわれる。そして、該記録
部２を通過したインク支持体４は再びインク充填部１に
移送され上記の工程が繰り返される。

本発明の記録方法は、インク充填用の複数の小穴を有す
るインク支持体にインクを充填する工程および該穴に充
填されたインクを電界により移動せしめる工程を必須工
程とすれば足りるので、その具体的な構成は上記第１図
に示したものにより何ら制限を受けることはない。

すなわち、先ず、複数の小さな穴を有するインク支持体
としては、例えば、板もしくはフィルムが好ましく、そ
の材質としては、アルミニウム、ニッケル、銅、鉄、コ
バルトあるいはこれらの合金などの金属やポリエステル
、ポリイミドなどの高分子材料などが使用できる。第２
図にかかるインク支持体の一例を断面図（ａ）と平面図
（ｂ）とにより示す０図において、４は上記した材料に
より形成された板またはフィルムであり、４ａは鎖板ま
たはフィルムに形成されたインク充填用の穴である。穴
４ａの形状、配置等は勿論これに限定されるものではな
く、穴の間隔、形状、寸法等はそれ程厳密に設定する必
要はない、但し、穴径は５〜２００−の範囲であること
が好ましく、とくに、記録部における電界発生手段とし
て第１図に示したようなビン電極を使用する場合は、穴
径がビン電極の電極径と同等かそれ以下であることが望
ましい、また、１つのビン電極に対して、複数個の穴を
対応させてもさしつかえない。

更に、第２ｖｌＪ（ａ）の断面図では穴４ａがインクの
移動方向に向って縮径しているが、穴の断面形状はこれ
に限定されるものではない、なお、この穴４ａは、板ま
たはフィルム４に対し、機械的加工、化学エツチングあ
るいはレーザ光による加工等を施すことによって容易に
形成することができる。

第３図（ａ）、（ｂ）はかかるインク支持体４の穴４ａ
にインクが充填された状態を示す断面図である。

この場合、各穴４ａに充填されたインクは、第３図（ａ
）に示すように完全に独立した状態となっていることが
最も好ましいが、第３図（ｂ）に示すように、少なくと
も、記録紙と対向する面、すなわち、表面はインクが連
続せず独立な状態が保持されることが好ましい、そのた
めには、インク支持体に表面処理を施すことが有効であ
る。具体的には１例えば、油溶性インクを使用する場合
は。

インク支持体４の裏面と穴４ａ内周面とを疎水性に、か
つ、表面を親水性にそれぞれ表面処理を施せばよい、更
に、適正量のインクを穴の中に充填するための規制手段
５例えば余剰のインクを拭き取る工程等を別途設けるこ
とは極めて効果的であ　　−る。

次いで１本発明方法において使用するインクは各種色材
を各種溶剤に溶解して得られるものであればとくに限定
されるものではない、その組み合わせは、使用するイン
ク支持体の材質あるいは記録部における電界形成手段に
より適宜決定されるが、水溶性のものであっても、油溶
性のものであってもよい、電気抵抗の値も他の条件によ
り種々の値のものを使用できるが、一般的には油溶性で
、比較的電気抵抗の大きなものが好適である。但し、水
溶性で、比較的電気抵抗の小さいインクであっても、上
記の記録部において、何らかの手段により電荷の注入を
行なえば電界による移動が可能となり、本発明方法に充
分適用することができる。又、インク支持体にインクを
充填する方法も、第１図に示したようなインク槽を通過
せしめる方法の他に１例えば、インクを浸み込ませたス
ポンジなどをインク支持体に接触させる方法など、種々
の方法を適用することが可能である。

さらに、記録部において、記録信号に応じた電界を形成
する手段としては、第１図に示したようなビン電極を利
用するほか、通常の電子写真複写機に用いる光導電性絶
縁体あるいは誘電体フィルムに形成された静電潜像を利
用する方法等があげられる。一方、ビン電極を利用する
場合も、第１図においてビン電極５と対向電極６の位置
関係を全く逆にすることも可能である。また、電極の形
状・配置等も何ら限定されるものではない。

尚、電界強度は、条件にもよるが、２０００Ｖ／ａｍ〜
２００００Ｖ／ａｍ程度とすることが好ましい。

このように、本発明の記録方法においては、１個１個の
独立したインク滴、云わば、インク滴を１個のみ内包す
る複数個のノズルが順次記録部へ搬送されてくるので、
従来のように１つのノズルから連続的にインク滴を送り
出す場合と異なり、ノズルの目詰まりあるいは気泡の混
入という問題は完全に解消される。尚、インク支持体は
使い捨てにしてもよいが、第１図に示したように繰り返
し使用することがコスト面で有利である。

［発明の実施例］実施例１第４図に概念的構成図を示した如き記録装置を試作した
０図において、第１図と同一のものには、第１図と同一
の符合を付した。この装置において、１３はインク８を
満たしたインクカートリッジであって、フェルト製のイ
ンク供給部９とインク拭き取り部１０とを有する。イン
ク８は導電率が５Ｘ１０−’Ω−１・Ｃｍ−’のものを
使用した。一方、インク支持体４は厚さ２４−のポリエ
ステルフィルムに直径１５〜３０ｐ１の穴を多数設けた
ものを使用した。また、ピン電極５は線径８０−のワイ
ヤを千鳥状に配列したアレイ型電極を使用し、電源１１
により一５００ｖの記録信号を印加した。また、対向電
極Ｂには別の電源１２から＋１５ＱＯＶを印加した。

尚、記録部２においては、記録紙７とフィルム４とのギ
ャップ２ａは０．２■■となるように設定した。

上記の条件で、記録紙７への記録を行なったところ、鮮
明な文字或いは記号を記録することができた。また、２
０日間の連続使用に対しても、数日間放置後の使用に対
しても全く問題はなく、極めて信頼性が高いことが確認
された。

実施例２インク支持体として第５図に示す如き円盤状の板１４を
使用した。この板１４は厚さ５０−のニッケル製であり
、ステンレススチール板上で電気メツキ法を適用して製
造したものである０図示のように半径方向に放射状に穴
１４ａが形成されている。穴径は約３０−とした。

かかるニッケル板！４を第６図に示したようなシリアル
プリンタ用の小型ヘッドに組み込んだ。

図において、ニッケル板１４は記録紙７と所定の間隔を
おいて、回転軸１７により回転自在に支承されている。

一方、インクカートリッジ！３にはインク３がわずかに
加圧された状態で導入され、インク充填部ｌにおいてイ
ンク供給部９を介して板１４の穴の中へ充填される。し
かるのち、板１４は回転して、インクが充填された穴は
記録部２まで移送され上記実施例１と同様に記録が行な
われる。

ビン電極１５は縦一列に３８本並んだものを使用し、１
本の径は８０鐸である。ピン電極１５には記録信号に応
じて電源１１から一〇５０Ｖを印加し、一方、対向電極
１Ｂには電源１２から＋１５００Ｖを印加した。記録部
におけるギャップ並びに使用したインクは実施例１と同
一とした。

かかる記録装置においても実施例１と同様に優れた記録
性能および高い信頼性が確認された。

［発明の効果］以上の説明から明らかなように１本発明の記録方法は、
インクジェット方式を基本思想とするとともに、従来の
ようなインクノズルを全く使用しない新規な方法である
ため、インクジェット方式の利点、すなわち、消費電力
が少なく、小型・軽量化および低価格化が容易であると
いう利点を充分に生かしながら、しかも、従来のような
ノズルの目詰まり、気泡の混入などの問題を完全に解消
することが可使である。しかも、様々なタイプの記録装
置に適用することができ、その結果得られた装置の信頼
性も非常に高いことからその工業的価値は極めて大であ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明方法の基本構成を示す概念的構成図、第
２図（ａ）、（ｂ）はインク支持体の一例を示す断面図
および平面図、第３図（ａ）　、（ｂ）はそれぞれイン
クが充填されたインク支持体を示す断面図、第４乃至第
６図は本発明の実施例を示す図で、第４図および第６図
は本発明方法を適用した装置の概念図、第５図はインク
支持体の平面図である。ｌ・・・インク充填部、　　２・・・記録部、４．１４
・・・インク支持体（板またはフィルム）、４ａ、１４
ａ・・・穴、　　　　　５．１５・・・ビン電極、ｅ、
ｔｅ・・・対向電極、　　　７・・・記録紙、８・・・
インク、　　　　　　１１．１２・・・電源。第１図第２図第３図（ｏ）　　　　　　　　　　　　　ＴＩ））第４図

Claims

【特許請求の範囲】１、複数の小さな穴を有するインク支持体の該穴にイン
クを充填する工程と、該穴に充填されたインクを電界に
より記録紙上へ移動せしめる工程とを含むことを特徴と
する記録方法。２、該インク支持体が、板もしくはフィルムである特許
請求の範囲第１項記載の方法。