JPH01114460A - 静電記録方法および静電記録装置 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、静電的な手段によりインクを制御して記録を
行うための新規な方法および装置に関し、特に、いわゆ
るノンインパクト方式のプリンタやファクシミリ装置用
として最適な記録方法および装置に関する。

（従来の技術） 液体インクを用いて電子的な記録を行うための代表的な
技術として種々のインクジェット方式が広く知られてい
る。これらは何れも微細な断面のノズルから噴射したイ
ンクの微小粒子を記録紙に打ち込み、記録紙上に形成さ
れた点の集合により文字や画像を表現するものであり、
低騒音であるとかカラー化が容易である等が期待され実
用化検討が進められている。

また最近では、網の目状に多数の孔を開けた金属フィル
ムを用い、これらの孔にインクを充填した４発熱素子を
用いて加熱しインクを沸騰させて記録紙に打ち込むイン
クジェット方式が、簡便さや実用性の観点から大いに注
目されている。

（発明が解決しようとする問題点） インクジェット方式の実用化のために最も重要なことは
、あらゆる状況のもとて常に安定にインクの噴射を行わ
せるための対策を施すことである。このために種々の装
置的な工夫がなされてきたが、それにもかかわらず、液
体インクを用いることに起因したノズル孔の目詰りの問
題や取り汲い性が良好でないといった問題はいまだ十分
に解決されてはいない。

また、記録紙としていわゆる普通紙を用いると、打ち込
まれたインクかにじんだり、紙の繊維に沿って不規則に
広がる等の現象が見られ画質が大幅に低下すると言う問
題があった。高画質の記録を行うためにはコート紙等の
専用紙を用いる必要があった。網目状に孔の開いた金属
フィルムを用いるインクジェット方式では、記録紙上に
形成された一つの画素は複数の孔から噴射したインク滴
から構成され、各インク滴の体積は小さく記録紙上での
にじみや不規則な広がりは少ないため、普通紙に対して
も良好な記録が期待されている。

しかし急激な加熱によりインクは孔から飛び出して飛散
するため、画素がぼけたり解像度が低下する等の問題が
あった。

さらに、従来のインクジェット方式ではノズル孔と記録
紙の間隔を０．１０ないし０．５ｍｍ程度に狭くする必
要があり、装置構成や取り扱いの上で注意が必要であっ
た。

本発明の目的は、前記の従来技術における問題点を解決
した新規の記録方法および記録装置を提供することにあ
る。

（問題を解決するための手段） 本発明によれば、内面が疎水性と親水性の二つの部分か
らなる貫通孔を多数形成したフィルム部材を用い、前記
貫通孔の親水性部分に液体インクを充填し、前記貫通孔
の疎水性の側に位置した前記フィルム部材の表面に記録
媒体の記録面を重ねると共に前記記録媒体の前記記録面
と反対の面に記録電極を接触させ、前記記録電極と前記
液体インクとの間に入力信号に従って電圧を印加するこ
とにより、前記記録電極の近傍にある前記貫通孔内の前
記液体インクを静電力の作用で前記記録媒体の前記記録
面に引き寄せ接触転写させて画像を形成することを特徴
とする静電記録方法が得られる。

さらに本発明によれば、内面が疎水性部分と親水性部分
とからなる貫通孔を多数形成してなるフィルム部材と、
前記貫通孔の親水性の部分にインクを充填するためのイ
ンク補給手段と、前記貫通孔の親水性部分側に接して配
置され充填されたインクと電気的結合を行う共通電極と
、前記フィルム部材の疎水性部分側に配置された記録電
極と、前記記録電極と前記共通電極との間に入力信号に
従って電圧を印加するための電気的手段とを備え、前記
電圧の印加により前記記録電極の近傍にある前記貫通孔
内の前記液体インクを静電力の作用で前記フィルムと記
録電極間に配置される記録媒体の記録面に引き寄せ接触
転写させて画像を形成することを特徴とする静電記録装
置と、少なくとも疎水性部材層と導電性の親水性部材層
とからなる二層構造を有しかつ前記積層方向に多数の貫
通孔を形成してなるフィルム部材と、前記貫通孔の親水
性の部分にインクを充填するためのインク補給手段と、
前記フィルム部材の疎水性部材層側に配置された記録電
極と、前記記録電極と前記導電性親水性部材層との間に
入力信号に従って電圧を印加するための電気的手段とを
備え、前記電圧の印加により前記記録電極の近傍にある
前記貫通孔内の前記液体インクを静電力の作用で前記フ
ィルムと記録電極間に配置される記録媒体の記録面に引
き寄せ接触転写させて画像を形成することを特徴とする
静電記録装置が得られる。

（作用） 本発明においては、網の目状に多数の孔を開けたフィル
ム部材を用いる。孔は疎水性の部分と親水性の部分とか
ら成り、親水性の部分にインクを充填する。インクは親
水性の側がち毛細管現象により孔の中に充填される。こ
のとき充填されたインクは疎水性の部分には容易に入り
込めないので、記録紙の記録面をインク充填後のフィル
ム部材の疎水性の開に重ねてもインクで汚れることはな
い。

次に、記録紙の背面に接触する記録電極と充填インクと
の間に選択的に電圧を印加すると、孔の親水性と疎水性
の境界部分に形成されている充填インクのメニスカスは
その表面が帯電する。その結果、メニスカスにはインク
を疎水性の部分に引き込むような静電引力が作用する。

また、メニスカス表面が帯電するとその部分の表面張力
は低下し、その結果としてインクは疎水性部分にもなじ
むようになる。以上の結果、電圧が印加された部分では
、充填インクが孔の疎水性の部分を通って記録紙に引き
寄せられ記録面に接触転写される。

ここで、転写はインクが記録面に接触した後毛細管現象
により記録紙に吸い込まれることにより行われる。その
後、記録紙と複合フィルムとを引き剥がすことにより、
記録が達成される。

（実施例） 以下に、本発明について図面を参照しながら詳細に説明
する。

第１図は、本発明による静電記録方法の記録手順を示し
たものである。この記録方法は、同図（ａ）に示したよ
うに疎水性部材層１０１と親水性部材層１０２から成り
かつ多数の貫通孔１０３を形成したフィルム部材１０４
を用いる。従って貫通孔１０３は疎水性の部分１０５と
親水性の部分１０６とから構成される。この貫通孔１０
３の親水性部分１０６に同図（ｂ）に示したようにイン
ク補給手段１０７によってインクを充填する。

インク補給手段１０７は例えばスポンジ状の弾性多孔質
部材１０８にインクを十分に含ませたもので構成され、
このものをフィルム部材１０４の親水性の側に擦りつけ
ることによりインク充填を行なう。充填インク１０９は
毛細管現象により親水性部分１０６に入り込むが、疎水
性部分１０５にははじかれて入り込まない。従ってこの
状態で同図（Ｃ）に示したようにフィルム部材１０４の
疎水性の側に記録媒体１１０を重ねても、記録媒体表面
がインクで汚れることは全くない。記録媒体１１０の背
面にはさらに記録電極１１１を接触させる。記録媒体１
１０としては普通紙等の用紙が使用出来る。また、フィ
ルム部材１０４の親水性の側には充填インク１０９と電
気的結合を行う共通電極１１２を接触させる。これら二
つの電極は共に入力信号に従って駆動電圧を発生する電
気的手段１１３に接続されており、必要時に記録電極１
１１と充填インク１０９との間に電圧が印加できるよう
になっている。電圧が印加された部分では充填インク１
０９は静電引力によって疎水性の部分１０５を通して記
録媒体１１０へ引き寄せられ、その表面１１４に接触し
た後は毛細管現象により記録媒体１１０の内部に浸透す
る。充填インク１０９が記録媒体１１０に転写し浸透し
ていくのを妨げないようにするために、共通電極１１２
には通気性を持たせることが必要であり、そのために共
通電極材料としては金属メツシュや多孔性の焼結金属等
が適している。記録電極１１１と記録媒体１１０との相
対的な位置関係を変化させながら、記録電極１１１に画
像信号に対応した電圧パルスを印加してインク転写を行
わせた後記録媒体１１０をフィルム部材１０４より引き
剥がすことにより、記録媒体１１０の表面に文字や画像
等の記録が得られる。貫通孔１０３の形状寸法および隣
接貫通孔の間隔を一定にそろえることにより、インクの
充填をフィルム部材１０４の全面に亘って極めて均一に
行うことができる。この充填インクを選択的に記録紙に
付着させるのであるから、記録紙へのインクの付着転写
も極めて均一性良く行うことができる。従って、本記録
方式により高画質記録が容易に実現できた。

次に、本発明による静電記録装置の一実施例を第２図に
示す。多数の貫通孔２０１を形成したフィルム部材２０
２が、定められた位置を周回するように二つの回転ロー
ラー２０３および２０４の周りに張り渡されている。従
って、本実施例ではフィルム部材２０２は無端ベルト状
に構成されている。また、このフィルム部材は外側は疎
水性部材２０５から成り内側は親水性部材２０６から成
る二層構造を有している。貫通孔２０１の親水性の部分
にインクを充填するためにインク補給手段２０７が無端
ベルト状フィルム部材２０２の内側に配置されている。

本実施例ではインク補給手段２０７としてはインクを含
ませたスポンジ状の弾性多孔質部材２０８を収納容器２
０９の内部に固定したものを用、い、多孔質部材２０８
をフィルム部材２０２を構成する親水性部材２０６に擦
りつけることによりインク補給が行われる。インクが補
給されたフィルム部材２０２の疎水性の表面に記録面が
接触するように記録媒体２１０が重ねられ、該記録媒体
の前記記録面とは反対の側には多数の一列に配置された
記録電極２１１を有する記録ヘッド２１２が設けられて
いる。貫通孔２０１に充填されたインクと電気的な接続
を果たすために、本実施例ではフィルム部材２０２の親
水性部材２０６に導電性のものを用い、親水性部材２０
６自体に共通電極２１３を兼ねさせている。各種の導電
性部材の中でも特にステンレスやニッケル等の金属フィ
ルムが適しており、この金属フィルムの片面に疎水性の
有機材料を塗布してフィルム部材２０２を構成できる。

多数の記録電極２１１は各々電気的手段２１４に接続さ
れている。共通電極２１３も導電性ローラー２０４を通
して電気的手段２１４に接続されている。電気的手段２
１４は文字や画像等の入力信号に従って選択された記録
電極２１１と共通電極２１３との間に電圧を印加する。

前記入力信号に従って前記電圧を印加する間にフィルム
部材２０２および記録媒体２１０をそれぞれ矢印２１４
および２１５の向きに移動させることにより、記録媒体
２１０の記録面に転写インクによる文字や画像が形成さ
れる。なお、本実施例ではフィルム部材として無端ベル
ト状に構成したものを示したが、本発明がこれに限定さ
れるものでないことは言うまでもない。例えば、予めロ
ール状に巻かれたフィルム部材を順次繰り出して使用し
た後、別の巻き取りローラーに巻き取る方式でも本実施
例と同様の記録装置が構成出来る。

第３図は、疎水性と親水性の二つの部分からなる貫通孔
を多数形成したフィルム部材の他の実施例を説明するた
めの断面図である。同図（ａ）に示すように親水性部材
層３０１の片面に共通電極層３０２を形成した後、同図
（ｂ）に示すように貫通孔３０３を形成し、その後同図
（ｃ）に示すように反対面に疎水性部材層３０４を形成
したものである。疎水性部材層３０４は貫通孔３０３内
部の一部分にまで形成される結果、貫通孔３０３は親水
性の部分３０５と疎水性の部分３０６がら構成される。

このフィルム部材は前記実施例で示した記録装置におい
て使用した結果、十分に良好な記録を得ることができた
。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によればインクはフ
ィルム部材の貫通孔を通して記録媒体に転写されるが、
転写の直前に貫通孔へのインクの充填が行われるため、
従来のインクジェット技術に見られた記録時にインクが
乾燥しているとか貫通孔が目詰りしている等の事態が生
じる事は無くなった。また、長期不使用時においてもフ
ィルム部材を巻き取る等の簡単な収納手段により貫通孔
内のインクの乾燥防止を十分に行うことができることか
ら信頼性が大幅に向上した。

記録媒体はフィルム部材に密着させるので貫通孔の開口
は記録面に密着し、この状態でインク転写が行われるの
で、インクの飛散等は生じない。

また、貫通孔の直径や長さを小さく形成して貫通孔内へ
のインク充填量を小さく押さえることにより転写インク
の記録媒体へのにじみを押さえることができる。インク
のにじみはフィルム部材の表面の疎水性によっても抑制
される。これらの結果、記録された文字や画像は極めて
高画質になった。

従来のインクジェット技術ではノズル孔と記録媒体との
間隔を微小な値に保持することが必要であったが、本発
明によればこのような精密さは不要であり装置設計や装
置調整の上で極めて高い実用性が得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による静電記録方法の記録手順を説明す
るための概略断面図、第２図は本発明による静電記録装
置の一実施例を示す概略図、第３図はフィルム部材の一
実施例を示す概略断面図であり、それぞれ、１０１・・
・疎水性部材層、１０２・・・親水性部材層、１０３・
・・貫通孔、１０４・・・フィルム部材、１０５・・・
疎水性部分、１０６川親水性部材、１０７・・・インク
補給手段、１０８　両弾性多孔質部材、１０９・・・充
填インク、１１０・・・記録媒体、１１１・・・記録電
極、１１２・・・共通電極、１１３・・・電気的手段、
１１４・・・記録媒体表面、２０１・・・貫通孔、２０
２・・・フィルム部材、２０３．２゜４・・・回転ロー
ラー、２０５・・・疎水性部材、２０６・・・親水性部
材、２０７・・・インク補給手段、２０８・・・弾性多
孔質部材、２０９・・・収納容器、２１０・・・記録媒
体、２１１・・・記録電極、２１２・・・記録ヘッド、
２１３・・・共通電極、２１４・・・電気的手段、２１
５および２１６・・・矢印、３０１・・・親水性部材層
、３０２・・・共通電極、３０３・・・貫通孔、３０４
・・・疎水性部材層、３０５・・・親水性部分、３０６
・・・疎水性部分、を表す。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. （１）内面が疎水性と親水性の二つの部分からなる貫通
   孔を多数形成したフィルム部材を用い、前記貫通孔の親
   水性部分に液体インクを充填し、前記貫通孔の疎水性の
   側に位置した前記フィルム部材の表面に記録媒体の記録
   面を重ねると共に前記記録媒体の前記記録面と反対の面
   に記録電極を接触させ、前記記録電極と前記液体インク
   との間に入力信号に従って電圧を印加することにより、
   前記記録電極の近傍にある前記貫通孔内の前記液体イン
   クを静電力の作用で前記記録媒体の前記記録面に引き寄
   せ接触転写させて画像を形成することを特徴とする静電
   記録方法。
2. （２）内面が疎水性部分と親水性部分とからなる貫通孔
   を多数形成してなるフィルム部材と、前記貫通孔の親水
   性の部分にインクを充填するためのインク補給手段と、
   前記貫通孔の親水性部分側に接して配置され充填された
   インクと電気的結合を行う共通電極と、前記フィルム部
   材の疎水性部分側に配置された記録電極と、前記記録電
   極と前記共通電極との間に入力信号に従って電圧を印加
   するための電気的手段とを備え、前記電圧の印加により
   前記記録電極の近傍にある前記貫通孔内の前記液体イン
   クを静電力の作用で前記フィルムと記録電極間に配置さ
   れる記録媒体の記録面に引き寄せ接触転写させて画像を
   形成することを特徴とする静電記録装置。
3. （３）少なくとも疎水性部材層と導電性の親水性部材層
   とからなる二層構造を有しかつ前記積層方向に多数の貫
   通孔を形成してなるフィルム部材と、前記貫通孔の親水
   性の部分にインクを充填するためのインク補給手段と、
   前記フィルム部材の疎水性部材層側に配置された記録電
   極と、前記記録電極と前記導電性親水性部材層との間に
   入力信号に従って電圧を印加するための電気的手段とを
   備え、前記電圧の印加により前記記録電極の近傍にある
   前記貫通孔内の前記液体インクを静電力の作用で前記フ
   ィルムと記録電極間に配置される記録媒体の記録面に引
   き寄せ接触転写させて画像を形成することを特徴とする
   静電記録装置。