JPH0284344A

JPH0284344A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH0284344A
Application number: JP23470988A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Ikeda; 宏池田; Koichi Saito; 孝一斉藤; Yoshihiko Fujimura; 義彦藤村; Seiichi Kato; 誠一加藤; Nanao Inoue; 井上　七穂; Koichi Naito; 浩一内藤; Naoshi Kotake; 小竹　直志
Original assignee: Fuji Xerox Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Business Innovation Corp
Priority date: 1988-09-21
Filing date: 1988-09-21
Publication date: 1990-03-26

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、いわゆる、熱静電スリットジェットタイプ（
ＴＳＪ＞のインクジェット記録装置に係り、詳しくは、
スリット状のインク吐出部内に印字ドツトに対応して複
数配列したドツト対応発熱体と、インク吐出部内に充填
される導電性インクと接触するインク側電極と、記録用
紙を挟んでインク吐出部と対向配置される対面電極とを
有し、上記インク側電極と対面電極との間を所定電位差
にて保持した状態で、画像情報に基づく印字ドツト位置
に対応したドツト発熱体を発熱させることによって当該
ドツト対応発熱体近傍の導電性インクをインク吐出部か
ら記録用紙に向けて飛翔させるようにしたインクジェッ
ト記録装置に関する。

［従来の技術］従来この種のインクジェット記録装置の基本的な機構は
、例えば第５図に示すようになっている（特開昭６１−
６７３０１号公報参照）。これは、いわゆる熱静電スリ
ットジェットタイプ（ＴＳＪ）の記録装置であるが、そ
の印字ヘッド部においては、インク吐出部１０がスリッ
トＳ状に形成され、このスリットＳ部の内壁に印字ドツ
トに対応させて発熱抵抗体１１（ドツト対応発熱体）が
設けられている。この各発熱抵抗体１１に対しては、通
電用電極１２が接合され、更にこの接合状態となる発熱
抵抗体１１と通電用電極１２の上部に絶縁層１３、導電
層１４が積層された構造となっている。スリットＳ部内
には導電性インクエが充填され、この状態にて、各発熱
抵抗体１１に対して通電用電極１２を介した電圧印加が
なされると共に、導電層１４上が、導電性インクＩにて
満たされることにより、インク側電極を構成する。この
ような構造の印字ヘッド部に対向して、例えば記録用紙
１８の送りローラも兼ねる対面電極２０が配置され、こ
の対面電極２０に記録用紙１８が巻き掛けられている。

この熱静電スリットジェットタイプの記録装置では、画
像情報に基づく印字ドツト位置に対応した発熱抵抗体１
１への通電と同時に導電層１４と対面電極２０との間に
所定電圧を印加する。すると、発熱抵抗体１１の発熱に
よって粘度及び表面張力が低下したその近傍の導電性イ
ンクが、各電極１４．２０間の電圧印加によって導電性
インク■と対面電極２０との間に形成される電界からの
静電力によって当該吐出部１０から記録用紙１８に向け
て飛翔していく。このように、画像情報に基づいて発熱
抵抗体１１の通電切換えと同時に導電層１４と対面電極
２０との間に電圧印加を行ない、更に、記録用紙１８を
順次移動（ｎｌ走査）させることにより、記録用紙１８
上に当該画像情報に対応したドツト画像が描かれる。

［発明が解決しようとする課題］ところで、上記のような従来のインクジェット記録装置
では、用紙上における副走査方向のドツト印字位置のば
らつきが比較的大きくなり、また、ドツト印字画像の周
辺に細かい画像上のノイズが発生し易い。

これは、この種の記録装置ではインク側電極と対面電極
の間に電圧を印加した場合、インク側電極上を満す導電
性インクＩ自体が一種の電極とみなせるが、その電極と
対面電極２０との間に形成される電気力線ｆは、例えば
、第６図に示すように副走査方向に対して広がるように
なるからである。また、広がった電気力線ｆに従ってず
れて飛翔した後、発熱抵抗体１１に対する印加電圧を遮
断したときに、飛翔して残った糸状の導電性インク■（
曳糸）がスリット内にそのまま戻らず、吐出口の周りに
倒れてその先端部が導電性イク（ｅによって汚れる。こ
の状態で、再度各電極１４゜２０に所定電圧の印加を行
なうと共に、対蒙となる抵抗発熱体１１に通電を行なう
と、形成される広がった電気力線ｆによって吐出口周囲
に付着したインクｌｅまで飛翔して画像上のノイズとな
ってしまうのである。

そこで、本発明の課題は、インク側電極側から対面電極
側に形成される電界の電気力線の分布を副走査方向に必
要以上広げないようにすることである。

［ｉ！２題を解決するための技術的手段］本発明は、ス
リットＳ状のインク吐出部内に印字ドツト玄に対応して
複数配列したドツト対応発熱体（１１）と、インク吐出
部内に充填される導電性インク■と接触するインク側電
極（１４）と、記録用ｔｆｉ（１８）を挟んでインク吐
出部と対向配置される対面電極（２１，２８）とを有し
、上記インク側電極（１４）と対面電極（２１，２８）
との間を所定電位差にて保持した状態で、画像情報に基
づく印字ドツト位置に対応したドツト対応発熱体（１１
）を発熱させることによって当該ドツト対応発熱体（１
４）近傍の導電性インクＩをインク吐出部から記録用紙
（１８）に向けて飛翔させるようにしたインクジェット
記録装置を前提としており、当該インクジェット記録装
置において、上記課題を解決するための技術的手段は、
対面電極（２１，２８）の副走査方向の副りをインク吐
出部のスリットＳ幅の１０倍以下に設定したことである
。

上記対面電極（２１，２８）を記録用紙（１８）の背面
を支持する用紙支持体内に埋設固定すると共に、用紙支
持体の記録用紙（１８）との摺接面側に耐摩耗層を成形
することは比較的幅の狭い対面電極（２１，２８）によ
る記録用紙４の損傷防止の点、また、用紙支持体の記録
用紙（１８）との摺接面が摩耗して対面電極（２１，２
８）が露出する事態を防止する点で好ましい。

上記用紙支持体の耐摩耗層が放電抑止部材にて形成する
ことは、インク側電極（１４）と対面電極（２１，２８
）との間の不要な放電を防止する点で好ましい。

また、放電抑止部材は、高抵抗材、あるいは、誘電体に
て構成される。

更に、記録用紙（１８）の背面に帯電抑止材を摺接配置
することは、静電界にさらされて記録用紙が帯電される
ことを防止する点で好ましい。

［作用］画像情報に基づくドツト印字位置に対応したドツト対応
発熱体（１１）を発熱させると共に、インク側電極（１
４）と対面電極（２１，２８）との間を所定電位差にす
る。すると、インク押出部内の導電性インクＩと対面電
極（２１，２８）との間に形成される電界の電気力線の
広がりは比較的小さな状態となる。

そして、ドツト対応発熱体（１１）の発熱によって粘度
及び表面張力が低下した導電性インクＩが、インク吐出
部１から上記のにように比較的狭い範囲に絞られた電気
力線ｆに沿って飛翔する。

［実施例］以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は、本発明に係るインクジェット記録装置の基本
構成例を示す図である。

同図において、１９は印字ヘッド本体であり、この印字
ヘッド本体１９の構造は、第５図に示した従来のものと
略同様で、インク室１５を有すると共にその先端側がス
リットＳ状に開口してインクの吐出部が形成されている
。そして、インク室１５内にはポンプ等（図示路）の作
用によりインク供給管１６を介して導電性のインクが供
給され、このインク室１５内はスリット開口端に至るま
で常時導電性インクＩが充填された状態となっている。

インク室１５の底板には印字画素密度（例えば、８ドツ
ト／　ｔｕｔｔｒ　）に対応した密度にて想定する用紙
幅相当分の幅に亘って発熱抵抗体１１が配設され（紙面
垂直方向）、各発熱抵抗体１１には通電用の電極、通電
用電極１２が接合されている。

更に、この接合状態となる発熱抵抗体１１と通電用電極
１２の上部に絶縁層１３、ＩＩ電層１４が積層された構
造となり、この導電層１４が発熱抵抗体１１及び通電用
電極１２と電気的に絶縁された状態でインク側の電極を
構成している。

一方、上記のような構造の印字ヘッド本体１９に対して
所定間隔の位置関係にて配置され、記録用紙１８の背面
にてその支持機能をも果す対面電極体３０についてみる
と、上記印字ヘッド本体１９のスリットＳ幅より薄い板
厚となる金属板（例えば、ステンレス、ニッケル、金、
銅、クロム等）で構成された対面電極２１がエポキシ、
ポリカーボネート、フッ素樹脂、アルミナ等のセラミッ
ク等で形成される絶縁性ブロック２２にて挟み込まれた
構造となっている。

また、この対面電極体３０の記録用紙１８との摺接面に
は耐摩耗層２３が形成されている。この耐摩耗層２３は
記録用紙１８との摺接による当該対面電極体３０自身の
摩耗を防止するもので、更に、絶縁耐力の優れた材料を
選択することによりインク側電極１４と対面電極２１間
の放電を確実に抑止する効果が得られる。具体的には、
カーボン、５１０２、ＺｎＯ等をウレタン、エポキシ、
ポリエステル等のバインダ内に適宜分散させて対面電極
体３０の記録用紙摺接面に塗布することにより形成され
、あるいは、当該摺接面に、Ｓ＋０２−Ｔａ、Ｚｒ−Ｔ
ａ、５ｉ０２−８ｉＯ１Ｓ　ｉ　Ｎ−Ｔａ　、　Ｓ　ｉ
　０２−Ｃｕ、　Ｔａ２０５等を着膜する等して形成さ
れる。このように放電抑止を考慮した場合、耐摩耗層２
３を形成する材料の体積固有抵抗値は１０１４Ω・ｍ以
上が好ましい。

上記印字ヘッド本体１９及び対面電極体３０に対して、
インク側電極となる導電層１４と対面電極２１との間に
電圧印加（例えば、２．０ＫＶで導電層１４側が正）を
行なう高電圧電源２５と、各発熱抵抗体１１に対して通
電を行なう駆動用電源２６と、高電圧電源２５による電
圧印加及び駆動用電源２６による通電の同期をとる同期
制御回路２７とが設けられている。

上記のようなインクジェット記録装置において、例えば
、適当な周期にて印字ヘッド本体１９側の導電１１１４
と対面電極２３との間に電圧印加を行なう過程で、当該
電圧印加に同期させて画像情報に基づくドツトに対応し
た発熱抵抗体１１へのパルス通電を行なえば、当該通電
により発熱した発熱抵抗体１１周囲のインクＩの粘度及
び表面張力が低下し、そのインクｌが上記各電極１４．
２１への電圧印加によって形成される電界に治って記録
用紙１８に向って飛翔する。このとき、スリットＳ先端
のインク１面と対面電極２１との間に形成される電界の
電気力線ｆは、印字ヘッド本体１９のスリットＳ幅より
対面電極２１の板厚が薄く設定されていることから、例
えば、第２図に示すように、当該インク１面から対面電
極２１に向って絞られた形になる。従って、この対面電
極２１に向って絞られた電気力線ｆに沿って飛翔するイ
ンク滴の記録用紙１８上でのばらつきは少ないものとな
る。また、印字ヘッド本体１９のスリット開口先端部外
側に付着したインクｌｅも上記電気力線ｆに沿って飛翔
することから、画像上のノイズも低減される。

第３図は印字ヘッド本体１９に対向する対面電極体３０
の他の構造例を示す図である。

この例は、タングステンワイヤ２８にて対面電極を構成
するもので、このタングステンワイヤ２８の直径が印字
ヘッド本体１９のスリット幅より小さく設定される。そ
して、この対面電極としてのタングステンワイヤ２８は
絶縁ブロック２２先端に一部埋設されたかたちで保持さ
れ、更に、その表面に前述と同様の耐摩耗層２３が形成
されており、この耐摩耗層２３表面にて記録用紙１８を
支持している。

上記各実施例では、印字ヘッド本体１９のスリット幅Ｓ
が５０μｍに対して板状の対面電極２１の厚さが１００
μｍ程度に設定され、また、ワイヤ状の対面電極２８の
径が１２０μｍ程度に設定されたもので、夫々、べた画
像、５０％ハーフトーン画像、２５％ハーフトーン画像
ともに副走査方向の濃度むら等のない良好な印字結果が
得られた。

一部に、第１図に示す装置構成にて対面電極幅りを変え
た場合の印字画像状態を以下に示す。この場合、スリッ
ト幅Ｓが５０μｍ１発熱抵抗体１７に対する加熱パルス
が０．２５Ｗ、２ｍ５ＥＣ，１３電層１４と対面電極２
１間に印加する静電パルスが２．０ＫＶ、０．４ｍ５Ｅ
Ｃに夫々設定すｔ’Ｌ　Ｔ　イる。

上記のように対面電極の幅が６００μｍの場合には、べ
た画像、５０％ハーフトーン画像の各画像において副走
査方向に濃度むらが観察されたが、対面電極の幅が４０
０．　１００μｍ場合、べた画像、５０％ハーフトーン
画像、２５％ハーフトーン画像ともに副走査方向の濃度
むらのない良好な印字結果が得られた。この結果から、
対面電極幅がスリット幅の１０倍以下（この場合、５０
０μｍ以下）であるならば、スリット開目端と対面電極
との間に形成される電気力線の広がりが画像に悪影響を
及ぼす程度にはいたらず、副走査方向の濃度むら等のな
い良好な印字結果が得られる。

第４図は対面電極体３０の更に他の構造例を示すもので
ある。

この例は、基本的には第１図に示すものと同様、板状の
対面ｆｆｉ極２１を絶縁ブロック２２にて挟み込み、記
録用紙１８の摺接面に耐摩耗層２３が形成されている。

そして、更に、上記絶縁ブロック２２上下面に接地され
た導電層２９がその先端部にて記録用紙１８に摺接する
よう形成されている。

この接地された導電層２９は帯電抑止材として機能し、
記録用紙１８の電位を常にアースレベルに保持して、帯
電されることを防止している。これにより、静電界の状
態がより安定的となって印字状態がより安定化する。

［発明の効果］以上説明してきたように、請求項１記載の発明によれば
、対面電極の副走査方向の幅をインク吐出部のスリット
幅の１０倍以下に設定したため、導電性インク先端と対
面電極間に形成される電界の電気力線分布がある程度絞
られたものとなる。

その結果、記録用紙上における副走査方向のドツト印字
位置のばらつきが小さくなり、また、ドツト印字画像周
辺のノイズも低減される。従って、より良い画質での記
録がなされるようになる。

請求項２記載の発明によれば、対面電極を用紙支持体内
に埋設すると共に用紙支持体の記録用紙との摺接面側に
耐摩耗層を形成したため、比較的幅の狭い対面電極にる
記録用紙の損傷を防止すると共に、記録用紙との摺接に
よる摩耗にて対面電極が用紙支持体から露出する事態を
防止できる。

請求項３乃至請求項５いずれか記載の発明によれば、上
記耐摩耗層を放電抑止材で形成したため、インク側電極
と対面電極との間での放電を確実に防止することができ
、上記対面電極を露出させずに用紙支持体内に埋設した
ことと相俟って装置の安全性をより高める。

請求項６記載の発明によれば、記録用紙の背面に帯電抑
止材を摺接配置したため、印字前及び印字後における記
録用紙の帯電を抑えることができ、印字状態がより安定
したものとなる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインクジェット記録装置の基本構
成例を示す図、第２図は第１図に示す電極構成にて形成
される電気力線の状態を示す図、第３図及び第４図は対
面電極体の他の構成例を示す図、第５図及び第６図は従
来のインクジェット記録装置を示す図である。［符号の説明］１１・・・発熱抵抗体１２・・・通電様電極１３・・・絶縁層１４・・・導電層１８・・・記録用紙１９・・・印字ヘッド本体２１・・・対面電極２２・・・絶縁ブロック２３・・・耐摩耗層２５・・・高電圧電源２６・・・駆動用電源２７・・・同期制御回路３０・・・対面電極体

Claims

【特許請求の範囲】

（１）スリット（Ｓ）状のインク吐出部内に印字ドット
に対応して複数配列したドット対応発熱体（１１）と、
インク吐出部内に充填される導電性インク（Ｉ）と接触
するインク側電極（１４）と、記録用紙（１８）を挟ん
でインク吐出部と対向配置される、対面電極（２１、２
８）とを有し、上記インク側電極（１４）と対面電極（
２１、２８）との間を所定電位差にて保持した状態で、
画像情報に基づく印字ドット位置に対応したドット対応
発熱体（１１）を発熱させることによつて当該ドット対
応発熱体（１１）近傍の導電性インク（Ｉ）をインク吐
出部から記録用紙（１８）に向けて飛翔させるようにし
たインクジェット記録装置において、対面電極（２１、２８）の副走査方向の幅（ｈ）をイン
ク吐出部のスリット（Ｓ）幅の１０倍以下に設定したこ
とを特徴とするインクジェット記録装置。
（２）請求項１のインクジェット記録装置において、対
面電極（２１、２８）を記録用紙（１８）の背面を支持
する用紙支持体内に埋設設定すると共に、用紙支持体の
記録用紙との摺接面側に耐摩耗層を成形したことを特徴
とするインクジェット記録装置。
（３）請求項２のインクジェット記録装置において、用
紙支持体の耐摩耗層が放電抑止部材にて形成されたこと
を特徴とするインクジェット記録装置。
（４）請求項３のインクジェット記録装置において、放
電抑止部材が高抵抗材であることを特徴とするインクジ
ェット記録装置。
（５）請求項３のインクジェット記録装置において、放
電抑止部材が誘電体であることを特徴とするインクジェ
ット記録装置。
（６）請求項１乃至５のいずれか記載のインクジェット
記録装置において、記録用紙の背面に帯電抑止材を摺接
配置したことを特徴とするインクジェット記録装置。