JPS61262130A - インクジエツト記録装置 - Google Patents

インクジエツト記録装置

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JPS61262130A
JPS61262130A JP10442485A JP10442485A JPS61262130A JP S61262130 A JPS61262130 A JP S61262130A JP 10442485 A JP10442485 A JP 10442485A JP 10442485 A JP10442485 A JP 10442485A JP S61262130 A JPS61262130 A JP S61262130A
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JP
Japan
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ink
electrode
head member
recording
inkjet recording
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Pending
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JP10442485A
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English (en)
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Katsumi Suzuki
克己 鈴木
Sakae Tamura
栄 田村
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPS61262130A publication Critical patent/JPS61262130A/ja
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • B41J2002/061Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink

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、たとえばプリンタ、ファクシミリ等に適用可
能なインクジェット記録装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
インクジェット記録装置は、現像、定着操作の不要な普
通紙記録装置として、従来よシプリンタ及びファクシミ
リに応用されているが、高速記録性、簡易性を向上させ
るための電子平面走査化が望まれている。
インクジェット記録装置の電子平面走査化は主にマルチ
ノズルにする事によって検討がなされているが、各記録
ノズルのインク目づまりによる信頼性の低下が問題と表
って実用化に至っていないのが現状である。
そこで上記ノズル方式の不具合点のない平面走査凰のイ
ンクシェツト装置として以下に示すスリット型インクジ
ェット方式が提案されている。
第3図ないし第7図を参照してすでに本発明者らが提案
しているスリット型インクジェ、ト記鎌装置の原理図を
示す。
第3図は記録ヘッドおよびその周辺部の構成を示した図
であり、図中1は記録ヘッドである。
この記録ヘッド1は、スリット状に開口するインク飛翔
口1at形成した先端側の辺を、インクの飛翔位置調整
を容易ならしめるためにくさび状に尖鋭化させた形状を
呈したものであり、板状の下側ヘッド部材2と、この下
側ヘッド部材2の上面で上記インク飛翔口1a側の面を
覆う如く設けられた上側ヘッド部材3とで構成されてい
る。
上記下側ヘッド部材2は、第4図に示すようにガラス、
セラミック等の絶縁基板4上に、Cr。
Au、At等の材料からなる微細な第1の個別電極(第
1の電極)5&・・・およびこれと所定の隙間Gを存し
て1対1で対向する第2の個別電極5b・・・を、例え
ば8本/、、または16本/wでパターニングするとと
もに、第1.第2の個別電極5a・・・、sb・・・の
隙間Gには、例えばアモルファスセレン(以後a −S
・)又はアモルファスシリコン(以後a−8tと記す。
)光導電性膜16が着膜されていて信号入力部(光スィ
ッチ)17を構成している。
また、上記個別電極5b・・・は共通電極19と接続し
た状態となっている。
また、上側ヘッド部材3は、その基端部に液体インク6
を収納するインク溜部7を有し、このインク溜部7から
インク飛翔口1aにかけて上記スリットと同一の幅で厚
みdlのインク流路8を形成すべく下側ヘッド部材2と
対向する間に微小深さの溝が形成された状態となってい
る。
さらに、インク飛翔口11側に位置する上面部には共通
電極(第2電極)9が設けられた状態となっている。
また、上記個別電極5b・・・と接続した下側の共通電
極19には信号電圧付与手段である直流電源10の正極
側が接続されているとともに上側の共通電極9には直流
電源11の負極側か接続されている。そして、直流電源
10の負極と直流電源11の正極とは接地されている。
一方、記録ヘッドのインク飛翔口1aと対向する位置に
は、プラテンとしてのローラ状対向電極12が、d!の
微小の間隙を存した状態かつその中心に軸を記録ヘッド
1のインク飛翔口1&と平行にして配置されている。こ
の対向電極12には交流電源13および直流電源14を
介して接地された状態となっている。
なお、このローラ状対向電極12には被記録材として普
通紙等の記録紙15が巻掛けられる構成となっている。
又、光導電性膜16の上方には光信号変換器22や光源
23.原稿台24があり、−原稿台24が矢印の方向へ
移動するにつれて、原稿の光像が光信号変換器22を通
って光導電性膜16へ照射される構成になっている。
原稿台24の光像信号が一光導電性膜16へ照射される
と暗部に対しては、記録ヘッド1の先端に電源10から
の■の直流電圧かったわシ、明部に対しては電圧が出な
い様に、光導電性膜16の明抵抗とインクの抵抗が調整
されている。
(光導電性膜の明抵抗りh中インク抵抗ρK)記録ヘッ
ド1の先端に、光のON 、 OFFによる電圧信号が
つたわると信号が出た時のみ液状インク6に■の電荷が
注入され、ローラ状対向電極12へ飛翔して、記録紙1
5上に記録が行なわれる原理となっている。
インク抵抗は通常10 Qts〜10 Ω鋼であれば、
光のON : OFFの信号に応じて飛翔する。
本発明者らの実験によると直流電源10の信号電圧が約
■100v〜5oov、共通電極9へ電圧を印加する直
流電源11の電圧がΦ100〜6+5oov、ローツ状
対向電極12へのバイアス電圧を付与する直流電源14
の電圧はeO〜e800v、交流電圧13がθ〜1kv
の時液体インク6に■電荷が注入され、記録紙15へ飛
翔して記録が行なえる事が確認されている。
しかし、上記スリットジェット方式の記録方法にも次の
様な欠点がある。
すなわち、(第5図)に示すごとく、インク溜部1中の
液体インク6の深さtが深いと、これによるインク静圧
が高くなシ、記録ヘッド1部先端の半月形のインク量(
以後インクメニスカスと記す。)6aが多くなシ、記録
ヘッド1の上側へ回り込んでしまう。この様な状態で記
録を行うと、インクメニスカス6aが不安定なため、イ
ンク飛翔に再現性がなく、光信号に応じた電気信号によ
る選択的インクの飛翔が出来ないという不具合点が有る
また、第6図、および第7図に示すごとく、液体インク
6の深さが浅く、記録ヘッド1の先端のインダメニスカ
ス6aが適正な場合であっても、光信号による電気信号
でいりたんインク6の飛翔が始まるとその近辺のインク
6bに電界が集中して一度に多量のインク6が飛翔して
しまい記録紙15上にはベタ状の記録Aの様になってし
まい、適正なインク6の飛翔が出来ないという不具合点
が有る。
〔発明の目的〕
本発明は、上記不具合点を改良するためになされたもの
で、絶縁性の基板上に第1の電極を配置した下側ヘッド
部材と、との下側ヘッド部材に微少の間隙を保つて設け
られるとともに上記第1の電極に対向する第2の電極を
有した上側ヘッド部材とを有し、これらヘッド部材によ
って形成された微少の間隙に液状インクを供給して上記
両電極間に電圧を印加することにより上記液状インクを
被記録材に向けて飛翔させ、被記録材に画像を形成する
インクジェット記録装置において、簡単な構成であシな
がら記録ヘッドの先端のインクメニスカスがインク静圧
に依存することなく安定したインク飛翔が行なえるイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕 本発明は上記目的を達成すべく、上側ヘッド部材のイン
ク飛翔口側の端が下側ヘッド部材のインク飛翔口側の端
よりも5寸法だけ後退して設けることにより、インクメ
ニスカスの形状を絶えず適正の状態に整え、電気信号の
印加時、その電界がインクメニスカスの先端に集中する
のではなく電気信号が印加された第1の電極の先端部に
集中するようにしたものである。
〔発明の実施例〕
以下本発明の実施例を第1図および第2図を参照にしな
がら説明する。
本発明のスリットジェット方式の記録装置では下側ヘッ
ド部材2の先端2aより、距離りだけ後退して上側ヘッ
ド部材3の先端3aが設けられている。
この様な構成の記録ヘッド1のインク溜部7内に、イン
ク6を深さtまで入れた場合、インクメニスカス6aは
第1図に示すごとく上側にふくらむ事はふくらむが、個
別電極5aの先端5a1 よシも対向電極12側へ出る
事はない。
本発明者らは個別電極51−の先端5mlを記録紙15
へ突き当てた時に記録紙15上にほとんどインク6が付
着しない事でインク6が個別電極51の先端5&1より
図中右側へふくらんでいない事を確認した。
第1図に示す様なインクメニスカス6ILの状態で、光
導電性膜16上に光信号を照射して、個別電極5&・・
・の内−箇所に電気信号を与えると、電界は従来の様に
インクメニスカス61の先端に集中するのでなく、個別
電極5aの先端に集中するため、一度に多量のインク6
が飛翔する事がなく第2図に示すごとく安定した選択的
インクの飛翔が出来る。
下側ヘッド部材2の先端2aと上側ヘッド部材3の先端
3aとの間の距離りは、小さすぎると、インクメニスカ
ス6は、対向電極12側へふくらんでしまうし、大きす
ぎると、下側ヘッド部材2と上側ヘッド部材3との間を
微少間隙dlだけ離して構成したスリットの効果がなく
なりてしまうため、充分注意しなければならない。
本発明者らの実験の結果、距離りは、0.05■以上5
mm以下、好適には0.2m以上1.5 wm以下であ
れば、上記不具合点が生ずる事もなく、安定した良好な
スリットジェット方式の、記録が可能である事が判明し
た。
〈実施例の1〉 光導電性膜16としてa−8i膜を用い、第1図に示す
本発明によるスリットジェット方式の記録装置を用いて
、下側ヘッド部材2の先端ffa(個別電極5の先端5
 at)と上側ヘッド部材3の先端ja間の距離d4の
み変化させて、a−81膜16上に発光波長633 n
mのLEDをセ、トシ、このLEDのON 、 OFF
によるインク飛翔を行った結果を表に示す。その他のプ
ロセス設定条件は下記の通υ。
下側共通電極19への印加電圧−200V、d2=10
0μm* dB−70I’m 上側共通電極19への印加電圧+200V、Q=40μ
m ローラ状対向電極12へのA、C周波数1 kHz e
AC印加電圧振幅700V ローラ状対向電極12への直流印加電圧+400V〈実
施例の2〉 〈実施例の1〉と同じプロセス設定条件で距離d4を0
.5−に固定し、第1図に示す様にa−St光導電性膜
16上に光信号変換器22を設け、ハロダンランプを点
灯し、原稿台24を移動しながら実際の複写を行りたと
ころ、解儂度のすぐれた良好なコピー画像が得られた。
以上説明した様に上側ヘッド部材3のインク飛翔口側の
端3aを下側ヘッド部材2のインク飛翔口側の端jaよ
り0.055w+以上5W以下後退させて設けた本発明
のスリットジェット方式の記録装置では、記録ヘッド1
の先端のインクメニスカス6aが、インク静圧に依存す
る事なく、絶えず安定したインク飛翔による選択的記録
が可能となりた。
なお、上述の実施例の説明において、第1の電極への印
加電圧が、光導電性膜からなる信号入力部に照射された
光像信号が光電変換されて出力されたものに付いて説明
したが、本発明はこれに限らず、たとえば、イメージセ
ンサに入力された光像信号が光電変換されて出力された
ものであっても良いことは勿論である。
その他、本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能壜ことは勿論である。
また、本発明の一実施例(第1図およびfs2図)の説
明において、前述の先行技術例(第3図〜第7図)のも
のと同一部分は同一の符号を付して詳細な説明を省略す
る。
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、絶縁性の基板上に第1
の電極を配置した下側ヘッド部材と、この下側ヘッド部
材に微少の間隙保って設けられるとともに上記第1の電
極に対向する第2の電極を有した上側ヘッド離材とを有
し、これらヘッド部材によって形成された微少の間隙に
液状インクを供給して上記両電極間に電圧を印加するこ
とにより上記液状インクを被記録材に向けて飛翔させ、
被記録材に画像を形成するインクジェット記録装置にお
いて、上側ヘッド部材のインク飛翔口側の端が下側ヘッ
ド部材のインク飛翔口側の端よりも所定距離だけ後退し
て設けることにより、インクメニスカスの形状を整え、
電気信号の印加時、その電界がインクメニスカスの先端
に集中するのではなく電気信号が印加された第1の電極
の先端部に集中するようにしたものである。したがって
、簡単な構成でありながら記録ヘッドの先端のインクメ
ニスカスがインク静圧に依存することなく安定したイン
ク飛翔が行なえるインクジェット記録装置を提供できる
といった効果を奏する・
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のインクジェット記録装置の概略的構成
図、第2図は同じく平面図、第3図〜第7図は本発明者
等がすでに提案しているインクジェット記録装置の先行
技術例を示すもので、第3図は概略的構成図、第4図は
下側へ。 ド部材の平面図、第5図はインク静圧が高い時の記録ヘ
ッド先端のインクメニスカスの状態を示す図、第6図は
インクメニスカスが適正であっても安定した記録が行な
えない例を示す側面図、第7図は同じく平面図である。 1・・・記録ヘッド、1a・・・インク飛翔口、2・・
・下側ヘッド部材、21・・・下側ヘッド部材のインク
飛翔口側端、3・・・上側ヘッド部材、Jm・・・上側
ヘッド部材のインク飛翔口側端、5m、5b・・・個別
電極(第1の電極)、511・・・第1の電極の先端、
6・・・液状インク、6a・・・インクメニスカス、9
・・・共通電極(第2の電極)、15・・・記録紙(被
記録体)、16・・・光導電性膜、L・・・上側ヘッド
部材のインク飛翔口側端と下側ヘッド部材のインク飛翔
口側端との距離。

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性の基板上に第1の電極を配置した下側ヘッ
    ド部材と、この下側ヘッド部材に微少の間隙を保って設
    けられるとともに上記第1の電極に対向する第2の電極
    を有した上側ヘッド部材とを有し、これらヘッド部材に
    よって形成された微少の間隙に液状インクを供給して上
    記両電極間に電圧を印加することにより上記液状インク
    を被記録材に向けて飛翔させ、被記録材に画像を形成す
    るインクジェット記録装置において、 上記上側ヘッド部材のインク飛翔口側の端が下側ヘッド
    部材のインク飛翔口側の端よりも所定の距離だけ後退し
    て設けられていることを特徴とするインクジェット記録
    装置。
  2. (2)所定の距離を、0.05mm以上5.0mm以下
    に設定したことを特徴とする特許請求の範囲第1項記載
    のインクジェット記録装置。
  3. (3)第1の電極が複数本の個別電極からなることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のインクジェット記
    録装置。
  4. (4)第2の電極が、共通電極であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のインクジェット記録装置。
  5. (5)インクの飛翔口が、スリット状であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のインクジェット記録
    装置。
  6. (6)第1の電極への印加電圧が、イメージセンサに入
    力された光像信号が光電変換されて出力されたものであ
    ることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載のインク
    ジェット記録装置。
  7. (7)第1の電極への印加電圧が、光導電性膜からなる
    信号入力部に照射された光像信号が光電変換されて出力
    されたものであることを特徴とする特許請求の範囲第1
    項記載のインクジェット記録装置。
JP10442485A 1985-05-16 1985-05-16 インクジエツト記録装置 Pending JPS61262130A (ja)

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