JPS61219659A - リキツドジエツト記録装置 - Google Patents

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〕 本発明は液状インクを搬送して記録を行なう新規な電子
印刷技術であるリキッドジェット記録装置に関する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、熱によりインクを選択的に飛翔させ記録を行なう
サーマルインクジェット記録方式として矢の方式がある
。その１つは、ノズル室内に設けられた圧電素子の発熱
抵抗素子の発熱によってバブル（気泡）を瞬間的に発生
させ、その生ずるバブルの圧力によりインクをオリフィ
ス（あるいはノズル）より押し出す。加熱を止めるとバ
ブルは収縮しインクを引き戻す。するとインクの一部は
戻れずに外へ飛んでいくことによって記録を行う方式（
特公昭５６−９４２９号公報参照）がある。又これは、
インクを必要な時だけ噴出させるオンディマント方式と
呼ばれもので、むだなインクの消費がなく記録スピード
も比較的速いという特長を有している。しかしながら、
その反面ノズルの穴加工やインク室内への圧電素子や発
熱抵抗素子の配設等記録ヘッドの製作が複雑であり、か
つ装置の休止ｌこ伴うインクの凝固が発生し、それに伴
ない目詰りを起こし動作不良を起こすという最大の問題
を有する為に上述した特長を有するにもかかわらず、サ
ーマルインクジェット記録方式を用いた・プリンターは
普及を見ないのである。

一方このようなノズルを使わずにインクを飛翔させて記
録を行なおうとした記録装置（特開昭５１−１３２０３
６号公報参照）が開示されている。これは、インク液面
下に発熱抵抗素子を設けて急激な加熱を行なりでバブル
を発生させ、このバブルの破壊にともなう衝撃により液
面からインク飛沫を飛翔させて記録を行なうものである
。この方式ではインクの目詰りという問題は本質的には
発生しないが、インクの蒸発による環境汚染（悪臭等）
や装置として構成上の制約が多い。さらには、運搬、移
動に伴なうインクのこぼれ、及び画質的にインク面と発
熱部の距離を一定に保つ事は困難である等多数の問題を
残したままでありだ。

つまり、前者のインクジェット記録方式のように記録エ
ネルギーの小さいこと、粗い面への記録が可能であるこ
と、さらに感熱転写のように取り扱いが容易であると言
うそれぞれの長所を有する新規な記録技術の出現を待つ
ものであった。

〔発明の目的〕

本発明は上記の要求に応えるべくなされたものでその目
的とするところは、多数孔を■するインク支持体を用い
て液状インクを搬送し、この液状インクを記録ヘッドか
ら発生したエネルギーによって吐出させることにより記
録媒体に対して記録媒体に対して記録を行なう新規ｆＡ
　’Ｊキッドジェット記記録置を提供するものであって
、特にインク支持体と記録媒体を密着させて記録がなさ
れても不必要な部ｙは何ら記録（汚れ）を生じないリキ
ッドジェット記録装置を提供するものである。

〔発明の概要〕

本発明は、液状インクを保持し、多数孔を有するインク
支持体と、このインク支持体に保持されたインクに選択
的に熱又は電界を付与する記録ヘッドとを備え。

この記録ヘッドによって与えられた熱又は電界により前
記支持体に保持されたインクを吐出し、このインク支持
体を挟んで記録ヘッドと対向するよう配置された記録媒
体に、付着させて記録を行なうリキッドジェット記録装
置であって、前記インク支持体はインクを保持するイン
ク保持１と、インクを記録媒体から隔離するインク隔離
用空間層とで購成し、このインク支持体のインク隔離用
空間＠側に前記記録媒体を密着させて記録することを特
徴とするリキッドジェット記録装置を提供する。

〔発明の効果〕

本発明によれば、ノズルを全く使用しない故、従来問題
となっていたノズルの目詰りを皆無に等しクシ、何らか
の原因によって起ったとしても、１つの記録画素に対し
て複数の孔が対応している故、記録画像の体勢には全く
影響はない。

さらに、記録はインクを保持するインク支持体と記録媒
体が密着してなされる故に実際にインクが吐出して記録
媒体に付着した点が理想的な位置となるのである。

〔発明の実施例〕

以下本発明の一実施例を図面を参照して詳述する。

まず第３図を用いて本発明の記録原理について簡単に説
明する。図示しない記録紙はインク支持体（３のを挟ん
で熱ヘッド（３２）と対向する位置に配設される。

例えばこのインク支持体（３０）は電鋳によって作られ
たニッケル板にエツチング処理により多数の孔が形成さ
れる。そしてインク支持体（３０）は、熱ヘッド（３２
）上に到る前の工程で液体インク（インクと呼ぶ）をそ
の孔Ｉこ保持する。この孔に保持されたインクは、図中
矢印の方向に移動して行く。

インク支持体（３０）が複数の発熱素子（３４）を配設
してなる熱ヘッド（３２）に当接する。ここで画像信号
に応じて発熱素子（３４）が選択的に発熱される。この
発熱素子（３４）に接触したインクはその小内部に急激
に気泡を生じ、孔より吐出する。図中（３６）は吐出し
つつある状態を示している。このように吐出したインク
は、インク支持体（３のを挟んで熱へラド（３２）と対
間する記録紙に転写され、記録画点が得られるのである
。図中（３８）はインク吐出後の孔を示している。更に
インク支持体（３０）は図中矢印の方向へ進み、上記記
録工程を繰り返し、記録紙に所望の画像が得られるので
ある。このようにインク支持体（３のに多数の孔を設け
てインクを搬送する方法は、１つの画素は複数の孔に充
された・インクによってなされ、ノズルを使用しない記
録方法である。つまりノズルを使用しない故に目詰りは
皆無に等しい。又何らかの原因によりいくつかの孔が目
詰りしたとしても１画素は複数孔に対応している故印刷
の大勢には影響を及ぼさない。

さらに、常にインク支持体（３０）は新鮮なインクを搬
送する故インク内の気泡が発生することによる記録ミス
もないという新規な記録方法である。

次ｌこ第４図１こおいて、一実施例である上記記録原理
を使用したリキッドジェクト記婦装置をシリアルプリン
タとして用いた場合の全体構成とその動作について説明
する。記会紙（４０）はプラテンローラ（４１）に巻き
付けられている。このプラテンローラ 一う（４１）の回転により記録紙が自在に搬送される。

プラテンローラ（４１）の軸は、記録紙送りモータ（４
２）の軸とその各々の＠ｔこ設けられた各ブー１　（４
３）（４４）とベルト（４５）によって連結されている
。そして、プラテンローラ（４１）の回転は記録紙送り
モータ（４２）の駆動に伴なってなされる。一方護述す
るインク支持体（４６）を収納したインクタンク用カセ
ット（４７）は、キャリッジ（４８））こ取り付けられ
ており、着脱自在となっている。このインクタンク用カ
セット（４７）が取り付けられたキャリッジ（４８）は
シャフト（４９）によって案内移動される。モータ（５
０）の軸に設けられたブー１　（５１）とキャリッジ（
４８）とがベルト（５２）によって接続されているので
、キャリッジ（４８）の移動はモータ（５０）の駆動に
伴なりて行なわれる。又インクタンク用カセント（４７
）の中には、エンドレスのインク支持体（４６）が巻き
込まれて詔り、これにより順次新しいインクを送り出す
。この詳述は後段で示す。このインク支持体（４６）が
熱ヘッド（５３）と擬している。この熱ヘッド（５３）
の発熱素子が選択的に発熱され、インク内に気泡を生櫂
ツ じる。この気泡ｌこよりて吐出したインクが記録紙に向
い記録紙（４のに付着することにより、記録が行われる
。インク支持体（４６）の巻き取りはリール（５４）の
回転によって行われている。このリール（５４）の回転
により、インク支持体（４６）は逐次新しいインクを供
給するのである。

第５図は上記インクタンク用カセット内で行われるイン
クの搬送原理を示す図である。記録紙（６０）はプラテ
ンローラ（６１）の回転にともなって順次送られて来る
。そしてインク塗布ローラ（６２）と補助ローラ（６３
）はインク支持体（６９）が図中矢印Ａの方向に移動す
るように回転する。まず、インク支持体は図中（６４）
の位置ではインクは保持されておらず、インク溜め（６
５）に溜められているインクをインク塗布ローラ（６２
）によって塗布される。図中（６６）の位置ではインク
支持体（６９）にインクが保持されている状態を示して
いる。さらに矢印Ａ方向に進み熱ヘッド（６８）の発熱
素子上ｌこインクがインク支持体（６９）によって搬送
されると、インクが熱ヘッド（６８）の必示せぬ保護模
を通して発熱素子に接する。するさ、この発熱素子は信
号に応じて選択的に７７ＦＭされ、この発熱素子上のイ
ンク支持体（６９）のインクが急漱に突沸する。このよ
うに選択的に加熱突沸したインクはプラテンローラ（６
１）と熱ヘッド（６８）との協働関係ｌこより記録紙に
付着し、記録画像（７０）を形成するのである。又イン
ク支持体（６９）、記録紙（６のの移動は熱ヘッドの信
号に同期し、インク支持体（６９）はエンドレスに上記
工程を繰り返すのである。

次に′Ｗ、１図（ａ）（ｂ）の記録部分の断面図を用い
て上述したインク支持体の構造を明らかにする。

第１図（ａ）において、配置関係は、プラテンローラ（
１のと熱ヘッド（１１）との間に、記録紙（１２）を搬
入し、熱ヘッド（１υと記＝ｅ　舐（１２１との間にイ
ンク支持体（［３）を挟んでなる。この熱ヘッド（１１
）は、例えばセラミック基板の主平面上に発熱素子とし
て発熱抵抗体（１４）が設けられ、この発熱抵抗体（１
４）は保Ｍ＠（１５）で覆われている。

第１図（ｂ）は第１図（ａ）の部分を拡大した図である
。

記＠紙（１２）と熱ヘッド（１１）の間に設けられたイ
ンり支持体（１３）は断面が菱形であり、孔の部分がイ
ンクが保持されるインク支持１ｉ　（１７）とインクが
隔離される空間層（１６）からなっている。このため、
インク支持体（Ｌ３）と記録紙（１２）とが密着しても
、直、接インクは記録紙（１２）には付着しない。つま
りインクは、その液状性質である表面張力ｌこより、孔
の部分中央部あたりより上方（インク保持層αのより上
方）へは移動しない訳である。そしてインクを保持した
孔の部分が熱ヘッド（１１）の発熱抵抗体（１４）上に
くると、この熱ヘッド（１１）からの熱エネルギーによ
つてインクを飛翔させ記録紙（［２）上に記録画点を得
る。その状態が（１８）である。

このような構造のインク支持体（Ｌ３）を用いて記録紙
（１２）を密着させ記録を行うことは実際記録紙（［２
）に吐出したインクが理想の位置に付着するのである。

〔発明の他の実施例〕 上述した実施例は、インク支持体が断面菱形にし、イン
ク保持−とインク隔離用空間層をなすもので・ありたが
、本発明は、それに限定するものではない。例えば第２
図ｆａ）　（ｂ）　（ｃ）に示すような種々の形状でも
よい。（ａ）はインク支持体（２のの断面が円弧状ζこ
なるよう、孔の内部を筒抜かれている。ｔｂ＋は、イン
ク支持体（２１）のインク保持Ｉｆ　（２３）とインク
隔離用空間層（２２）の間にインク隔離板（２４）を設
けたもので、記録紙へのインクの浸み出しをなくしたも
のである。（Ｃ）はインク支持体（２５ン上に突起部（
２６）を設けたもので、この突起部（２６）によりイン
ク隔離用空間層が形成するものでもよい。

またこれらのインク保遁層とインク隔離用空間層とを別
々の支持体に分離して構成してもよく、このときはイン
クを内泡したインク保持層とインク隔離用空間層を熱ヘ
ッドの記録部分上で電ね合せてもよい。さらにインク保
持用多孔性支持体のインク保持層は孔のかわりに凹部を
設けたものでもよいなどその形状、構造は本要旨を逸脱
しない範囲で種々変形できる。要は記録紙にインク支持
体を密着させても、インク支持体に保持されたインクが
不必要に付着しないようなものであればよい。

以上述べた実施例において、そのインク吐出方法として
熱ヘッドに設けられた発熱素子の熱エネルギーにより行
われていたが、第６図に示す方法でもよい。それは、次
の如くである。記録ヘッド（８４）には記録Ｉｔ極（８
２）が設けられてなる。この記録′電極（８２）は記録
信号に応じて１ｉ！ｌ電を制御する図示しない記録電極
駆動回路と電源に接続されている。インク支持体（８３
）は既番こ述べたような形状の多数孔を有し、絶縁性を
持たせたものを用いるものである。この孔はインク供給
手段によってインクを供給されると、インクを保持する
インク保持１　（８５）とインクを記録紙（８１）より
隔離するインク隔離空間層（８６）よりなる。記録紙（
８１）は導電性を有するプラテンローラ（８０）によっ
て順次搬送される。このプラテンローラ（８０）は接地
されている。

図中左側より、インク支持体の孔にインクが充たされ搬
送されてくる。この孔内でのインク保持ＩＩ　（８５）
とインク隔離空間Ｗ　（８６）との間で記録紙（８１）
に向って凸のメニスカスを形成する。記録ヘッド（８４
）の記録電極（８２）と、プラテンローラ（８０）を両
側から、記録紙（８１）及びインク支持体（８３）が互
いに密着するように加圧される。この時％記録電極（８
２）に電圧が印加されると、記録゛電極（８２）と接す
るインク保持１ｔｉ　（８５）の凸のメニスカスに４界
が集中する。この電界の作用により生じた静電力がイン
クの表面張力に打ち勝ち、インクは記録紙（８１）上に
飛翔し、記録画点を得ることができるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）　（ｂ）は本発明ｌこ係る一実施例装置の
記録部を示す断面図、第２図（ａ）　（ｂ）　（ｃ）は
インク支持体のその他の実施例を示す図、第３図は不発
面の記・祿原理を示す為の図、第４図は本発明に係る記
録原理を用いてなされたプリンターを示す略構成図、第
５図はインク搬送原理を示す図、第６図は本発明に係る
他の実施例装置の記録部を示す断面図を示す。 １０・・・プラテンローラ、１１・・・熱ヘッド、１２
・・・記録紙、１３・・・インク支持体、１４・・・発
熱抵抗素子、１５・・・保護膜、１６・・・インク隔離
用空間】、１７・・・インク保持層。 代理人弁理士　　則　近　憲　佑（ほか１名）第　　１
　図 第５図 Ｃα） 第２図 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液状インクを保持し多数孔を有するインク支持体と、こ
   のインク支持体に保持されたインクに選択的に熱又は電
   界を付与する記録ヘッドとを備え、この記録ヘッドによ
   って与えられた熱又は電界により前記インク支持体に保
   持されたインクを吐出し、このインク支持体を挟んで記
   録ヘッドと対向するよう配置された記録媒体に、付着さ
   せて記録を行なうリキッドジェット記録装置であって、
   前記インク支持体はインクを保持するインク保持層と、
   インクを記録媒体から隔離するインク隔離用空間層とで
   構成し、このインク支持体のインク隔離用空間層側に前
   記記録媒体を密着させて記録することを特徴とするリキ
   ッドジェット記録装置。