JPS63120658A - インク記録方法 - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は、スリット状のインク噴出口を用いた静電加速
型インクジ、ット記録方法に関する。

（従来の技術） 従来より液体インクを記録体上に飛翔させ記録ドツトを
形成する７Ｎ！Ｔｌｌインクジエツト記録方法が知られ
ている。

このインクジェット記録方法は、他の記録方法と比べて
騒音が少なく、現像や定着などの処理が不要であるとい
う利点を有し、普通紙記録技術として注目されている。

現在までに、多くのインクジェット記録方法が考案、開
示されており、特にインク噴出口をスリット状に形成し
たスリットジェット記録方法と呼ばれるインク記録方法
は、スリット状インク噴出口の長手方向にインクの噴出
を制御するための記録［極を多数配設してあり高速記録
が可能であること、インクの目詰まりが生じにくいこと
などの利点が注目されている。

このスリットジェット記録方法による静電加速型インク
ジ、ット記録装置は、幅１００μｍ程度で長さが２００
Ｂ程度のスリット状インク噴出口内のスリット長手方向
に８本／關程度の割合で配設された多数の記録電極と、
スリット状インク噴出口と対向して設けられた背面電極
と、該背面電極と前記記録電極群から選択した記録電極
間に記録情報に対応した高電圧パルスを印加する手段と
を備えたものである。そして、選択的に高電圧が印加さ
れた記録電極近傍のインクが背面電極方向へ静電力によ
って吸引され、インク噴出口と背面電極間に配置された
記録体に付着し、記録情報に対応したインク画点が記録
体上に形成されるように構成されている。

多数の記録電極へ選択的に高電圧パルスを印加する方法
としては、多数の記録電極を各々高電圧パルス発生回路
に接続し、記録情報に対応して前記高電圧パルス発生回
路を選択的に駆動する方法の他に、近年、記録電極の各
々を光導電性絶縁体を介して第１の高電圧印加用電極に
共通接続し、固定抵抗体を介して前記記録電極の各々を
第２の高電圧印加用電極に共通接続し、第１の高電圧印
加用電極と第２の高電圧印加用電極間に直流高電圧を印
加しながら、記録情報に対応した光信号を前記光導電性
絶縁体に照射することにより、記録電極電位を記録情報
に対応させて変化させる方法（特開昭６０−２５０９６
２号）が考案された。

上記、光導電性絶縁体に光信号を照射することにより記
録電極電位を変化させる方法は、光導電性絶縁体が受光
した光量に対応して電気抵抗が変化する性質を利用した
ものである。

すなわち、光導電性絶縁体に光信号を照射することによ
り、記録電極と第１の高電圧印加電極間の電気抵抗が几
ｄからＲｐに変化し、記録電極と第２の高電圧印加電極
間の電気抵抗は一定でその値をＲｃとすれば、光導電性
絶縁体に・光が照射されていないときの記録電極電位Ｖ
ｄと光が照射されているときの記録電極電位Ｖｐは、そ
れぞれ次式で求められる値になる。

よって、光導電性絶縁体に光信号を照射する前後で記録
電極電位が変化し、インクの噴出を制御することができ
る。

尚、（１）式、（２）式は、第１の高電圧印加電極ｌこ
印加した電圧値をｖ１１第２の高電圧印加電極に印加し
た電圧値を−Ｖ１としたときのものである。

インクを多数の記録電極が配設されたスリット状インク
噴出口から背面電極方向へ静電力によって吸引加速する
に要する記録電極と背面電極との電位差は、インク噴出
口から背面電極までの距離やインクの表面張力等種々の
要因によって異なるが、インクを選択的に記録紙上に付
着させるためには、記録電極の電位を可能なかぎり大き
く変化させる必要がある。

光導電性絶縁体に光信号を照射することによって記録電
極の電位を変化させる前記従来技術による記録電極電位
変化幅ΔＶは、前記（１１式および（２）式から次式で
表わされる。

Δｖ＝ｖｐ−Ｖｄ よって、高電圧印加用電極間に印加される電圧２Ｖ１に
比例して増加するが、記録電極と高電圧印加電極間に介
在させた光導電性絶縁体および固定抵抗体の耐電圧に限
界があり、記録電極の電位変化幅を大きくすることがで
きず、インクの噴出制御が困難であった。

すなわち、従来技術では記録電極電位の変化幅を大きく
できないことから、インク噴出口と背面電極との間隔を
狭くする必要が生じ、背面電極とインク噴出口との間隔
が狭すぎるとインクが連続的に記録紙に付着するなどの
問題点があった。

また、背面電極とインク噴出口との間隔が適切であって
もインクの表面張力等、インク物性が経時的に変化した
場合、記録特性が大幅に変化するという問題点があった
。

（発明が解決しようとする問題点） 本発明は上記した問題点を解決しようとするもので、記
録電極電位の変化幅を拡大することにより、インク噴出
口と背面電極間距離を従来よりも大きくシ、記録情報に
忠実なインク画点が形成できる静電加速型インクジェッ
ト記録方法を提供することを目的としたものである。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） すなわち本発明は、インク噴出部に設けた記録電極に、
光導電性絶縁体を介して高電圧印加用第１電極を接続す
るとともに、該記録電極に固定抵抗体を介して高電圧印
加用第２電極を接続し、前記高電圧印加用第１１！極と
高電圧印加用第２ｉｌ！ｃ極間に高電圧を印加しながら
前記光導電性絶縁体に記録情報と対応した光信号を照射
することにより、的記記録電極の電位を変化させ、前記
インク噴出部に記録紙を介して対向配置した背面電極方
向にインクを移動させ、記録情報に対応したインク画点
を記録紙上に形成するインク記録方式において前記高電
圧印加用第１電極と高電圧印加用第２電極のいずれか一
方、または両方に高電圧を周期的に印加することを特長
としたインク記録方式であり、具体的には例えばインク
噴出部に設けた記録電極に光導電性絶縁体を介して高電
圧印加用第１電極、及び前記記録電極に固定抵抗体を介
して高電圧印加用第２電極をそれぞれ接続して得られる
インク記録ヘッドの、前記高電圧印加用第１電極に所定
の極性の高電圧を周期的に印加する手段と、高電圧印加
用第１電極に高電圧が印加されていないとき高電圧印加
用第２電極に高電圧印加用第１電極へ印加した高電圧と
は逆極性の高電圧を印加する手段と、インク噴出部と対
向して設けた背面電極と、前記背面電極へ前記高電圧印
加用第１電極に印加する高電圧と同期した逆極性の高電
圧を印加する手段、もしくは前記高電圧印加用第２電極
に印加する高電圧と同期した逆極性の高電圧を印加する
手段と、前記光導電性絶縁体に記録情報と対応した光を
照射する手段とを設けることによりて実現される。

（作用） 本発明では、高電圧印加用第１電極と高電圧印加用第２
電極へ交互に高電圧を印加するので、両電極に極性が異
なる直流電圧を継続的ｌこ印加しながら光導電性絶縁体
に記録情報と対応した光信号を照射する従来技術に比較
して、記録電極電位の変化を大きくすることができる。

すなわち、光導電性絶縁体に光信号が照射されていない
ときの高電圧印加用第１電極と記録電極間の抵抗をＲｄ
とし、記録電極と高電圧印加用第２電極間の抵抗値几Ｃ
とすれば、高電圧印加用筒１［極電位をＶｌにしたとき
の記録電極電位Ｖｄ１はとなり、同４１ｆこ高電圧印加
用筒２を極ヘーＶｌの電圧が印加された時の記録電極電
位Ｖｄ２は次式のようになり また、光導電性絶縁体に光が照射され、高電圧印加用筒
ｘ’＃を極と記録電極間の抵抗がＲ，ｐまで低下したと
きに高電圧印加用第１電極へｖｌの電圧が印加された時
の記録電極電位Ｖｐｌおよび高電圧印加用第２！Ｉ！極
に−Ｖｌの電圧が印加された時の記録電極電位Ｖｐｚは
それぞれ次のように表わされ本発明による記録電極電位
の変化幅ΔＶ′は次式ΔＶ　’　＝Ｖｐ　ｔ　−Ｖｄ　
ｚ ようになり、従来技術で得られる記録電極電位の振幅Δ
Ｖよりも記録電極電位を大きく変化させることができる
。

したがって、インク噴出口と背面電極間の距離を従来よ
りも拡大することが可能となり、記録用光信号に忠実な
インク画点を記録紙上に形成することができる。

（実施例） 以下、本発明の一実施例を図面ｌこ基づいて説明する。

第１図は、本発明のインク記録方法を用いた記録装置の
主要部を断面略図的に示し、第２図は斜視図で示したも
のである。

インク記録ヘッド１はスリット状インク噴出口形成基板
１１とスリット状インク噴出口形成上板１２とから構成
されている。

第１図および第２図で示したスリット状インク噴出口形
成基板１１上の高電圧印加用第１電極１４および記録電
極１３は、スリット状インク噴出口形成基板１１に真空
蒸着したクローム金属をパターン状にエツチング除去し
て作成したもので記録電極１３の幅は６０μｍである。

また記録電極１３の配列密度は８本／ｎになるように作
成し、記録電極１３と高電圧印加用第１電極１４の間隔
は、４０μｍになるように作成した。

高電圧印加用第１電極１４と記録電極１３を上記した形
状に作成後、高電圧印加用箔１を極１４と記録電極１３
との間部分にのみ光導電性絶縁体として水素化アモルフ
ァスシリコンを着膜した。

この水素化アモルファスシリコン膜はプラズマＣＶＤ　
（Ｃｈｅｒｎｉｃａｌ　Ｖａｐｏｒ　Ｄｅｐｏｓｉｔｉ
ｏｎ　）法で着膜したもので、水素化アモルファスシリ
コンが着膜されている部分の高電圧印加電極１４と記録
電極１３間の電気抵抗は水素化アモルファスシリコンに
光が照射されていないとき、約１０　Ωで水素化アモル
ファスシリコン表面の照度が１００　ｌｕｘのとき２．
５Ｘ１０　　Ωであった。

上記したように、高電圧印加用第１ｔ極１４、記録電極
１３光導電性絶縁体１６を設けたスリット状インク噴出
口形成基板１１上にスペーサ１７を介してスリット状イ
ンク噴出口形成上板１２を載置し、両板を接着固定しイ
ンク記録ヘッド１を得た。尚、スリット状インク噴出口
形成上板１２には記録！極工３と交叉する方向に高電圧
印加用第２電極１５が記録電極１３を設けたと同一の方
法であらかじめ設けである。

本実施例では、第１図の様にインク記録ヘッド１を構成
し記録電極１３と、高電圧印加用第２電極１５間に形成
されるインク層１８を固定抵抗体として用いたが、記録
電極１３と高電圧印加用箔２を極１５の電界で両電極が
腐蝕されるのを防止する目的で、アモルファス窒化シリ
コン膜を水素化アモルファスシリコン膜の着膜と同様に
して設けである。

スリット状インク噴出口形成基板１１とスリット状イン
ク噴出口形成上板工２は、厚さが１００４ｍのポリエス
テルフィルムをスペーサ１７として用い両者を固定しで
ある。

高電圧印加用箔２を極１５の幅は３ｍで、構成したイン
ク記録ヘッドにインクを充填後、記録電極１３と高電圧
印加用第２電極１５間の電気抵抗を測定したところ１．
５Ｘ１０９Ωであった。

上記したように構成したインク記録ヘッド１の高電圧印
加用第１電極１４に波高値＋１００ボルトパルス幅５　
ｍ５ｅｃ繰り返し周波数１００ｐｐＳの高電圧パルスを
印加し、高電圧印加用箔２に極には、波高値−１００ボ
ルトパルス＠５　ｍ５ｅｃ繰り返し周波数１００９ｐｓ
の高電圧パルスを印加しながら、光導電性絶縁体１６上
でＬＥＤを点滅させ記録電極１３の電位を測定した。

ＬＢＤが点灯しているとき記録電極１３の電位はもっと
も高くなり、＋ｓｓｖ、ＬＥＤが点灯していないとき記
録電極１３の電位は一８７Ｖであった。

第３図の特性図はこの様子を示したもので、第３図中（
イ）は高電圧印加用第１電極１４の電位、第３図（０）
は高電圧印加用第２電極１５の電位、第３図（ハ）はＬ
ＥＤの点滅による光導電性絶縁体１６上の明暗、第３図
に）は記録電極１３の電位、第３図（ホ）は背面電極２
０へ印加した高パルス、第３図（へ）は背面電極２０と
記録電極の電位差波形をそれぞれ示している。またｗＪ
４図に各電極へ高電圧を印加するタイミングを調整する
ための電子回路の一例を示した。これを用いて、上記し
たインク記録ヘッド１のインク噴出口ｐの先端から４０
０μｍの間隔を介して背面電極２０を対向配置し、イン
ク記録ヘッド１の高電圧印加用第１電極１４、高電圧印
加用第２電極１５に印加するパルス電圧の波高値をそれ
ぞれ＋３００ボルト、−３００ボルトまで高め、背面電
極２０へは高電圧印加用第２電極へ印加する一３００ボ
ルトのパルス電圧と同期させた＋極性の高電圧パルスを
印加し、徐々に背面電極２０へ印加するパルス電圧波高
値を高めたところ波高値が＋１７００　ボルトに達した
時、インク噴出口ｐと背面電極２０間に介在させた記録
紙３０上にＬＥＤの点滅に対応したインク画点が形成さ
れた。

これに対し、比較例として高電圧印加用第１電極１４に
＋３００Ｖの直流電圧を印加し、高電圧印加用第２電極
１５に−３００Ｖの直流高電圧を印加した状態で、光導
電性絶縁体１６の部分でＬＥＤを点滅させる実験を行な
ったところ、インクを噴出させるに要した背面電極２０
への印加パルス電圧は＋１８００ボルトと、本発明実施
例より１００ボルト高い電圧を要した。また、インク噴
出口ｐと記録紙３０間にインク柱が形成され易かった。

第５図（イ）乃至に）に、この時の電位変化を第３図の
場合と同様にして示した。この第３図及び第５図を比較
すれば、第３図（へ）で背面電極電位と記録電極電位と
の差で示したように、インクを背面電極方向へ吸引する
電界と、記録電極方向へ吸引する電界とが交互に働らき
、記録信号が途切れてもインクが噴出する現象を防止子
る効果がある。これに対して、第５図（へ）に従来技術
の背面電極電位と記録電極電位との差を示したが、この
図からも判るようにインクが噴出しているときは、イン
クを記録電極方向へ吸引する電気的力は印加されない。

また本実施例では、光導電性絶縁体を介して記録電極と
接続されている高電圧印加電極には背面電極へ印加する
高電圧パルスと同一極性の高電圧を周期的に印加してお
り、光導電性絶縁体に光が照射されていないときインク
が噴出するが、固定抵抗体を介して記録電極と接続され
た高電圧印加電極に背面電極と同一極性の高電圧パルス
を印加するようにすれば光が光導電性絶縁体に照射され
た時、インクを噴出させることができる。

すなわち、ネガ画像とポジ画像を容易に記録することが
できる。

〔発明の効果〕

本発明により、インク噴出口内の記録電極電位変化幅を
増大することが可能となり、これよりインク噴出口と背
面電極との間１ｔｌＲ８広くして、記録情報に忠実なイ
ンク画点が形成できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例に係るインク記録装置の主要
部断面略図、第２図は同装置の斜視図、Ｋ３図は本発明
の一実施例に係る高電圧印加タイク記録装置各部の電位
変化図である。 １・・・インク記録ヘッド、１１・・・スリット状イン
ク噴出口形成基板、１２・・・スリット状インク噴出ロ
形成工板、１３・・・記録電極、１４・・・高電圧印加
用第１電極、１５・・・高電圧印加用第２電極、１６・
・・光導電性絶縁体、１７・・・スペーサ、１８・・・
インク、２０・・・背面電極、３０・・・記録紙。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）インク噴出部に設けた記録電極に、光導電性絶縁
   体を介して高電圧印加用第１電極を接続するとともに、
   該記録電極に固定抵抗体を介して高電圧印加用第２電極
   を接続し、前記高電圧印加用第１電極と高電圧印加用第
   ２電極間に高電圧を印加しながら前記光導電性絶縁体に
   記録情報と対応した光信号を照射することにより、前記
   記録電極の電位を変化させ、前記インク噴出部に記録紙
   を介して対向配置した背面電極方向にインクを移動させ
   、記録情報に対応したインク画点を記録紙上に形成する
   インク記録方式において、前記高電圧印加用第１電極と
   高電圧印加用第２電極のいずれか一方または両方に高電
   圧を周期的に印加することを特長としたインク記録方式
   。
2. （２）高電圧印加用第１電極に印加する高電圧と、高電
   圧印加用第２電極に印加する高電圧とは互いに極性が逆
   であり、かつ一方の高電圧印加用電極に高電圧が印加さ
   れているときは他方の高電圧印加用電極電位が略々大地
   電位であることを特長とした特許請求の範囲第１項記載
   のインク記録方式。
3. （３）インク噴出部に対向して設けた背面電極に、高電
   圧印加用第１電極もしくは高電圧印加用第２電極に印加
   する高電圧パルスと同期した高電圧パルスを周期的に印
   加することを特長とした特許請求の範囲第１項もしくは
   第２項のいずれかに記載のインク記録方式。