JPH11245417A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ノズルを用いないインクジェット記録装置に
おいて、高解像度化や高速記録を妨げることなく、微小
インク液滴の飛翔方向を確実に一定方向に制御できるよ
うにする。 【解決手段】 透明支持体１１の外周に光吸収層１２を
形成した円筒状回転体１０の下部をインク室内のインク
に浸漬させ、回転体１０の外周面にインク液膜３２を形
成する。開口９１を回転体１０の軸方向に複数配列形成
し、下面に段差９０Ｃを形成した開口板９０を、回転体
１０の外周面から若干離して配置して、開口９１内に一
部が開口９１から盛り上がるようにインクを供給保持す
る。回転体１０の内側に光学手段を配置し、これからの
光４１を開口９１の直下の光吸収層１２に照射する。こ
れにより、光吸収層１２で熱エネルギーを発生させ、開
口９１の直下のインクを瞬間的に過熱させてインク内に
気泡を発生させ、その気泡を破裂させて開口９１から微
小インク液滴を飛翔させ、開口板９０に対向させた記録
材に付着させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、プリンタ、ファ
クシミリ、複写機などに用いる、ノズル（吐出口、オリ
フィス）を用いないインクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】被印字面に微小インク液滴を飛翔させて
印字を行うインクジェット記録装置の代表的なものとし
て、ノズルを用いる方式がある。しかし、ノズルを用い
る方式は、ノズル径を小さくすると、ゴミやチリ、また
はノズル内のインクの乾燥によるノズル詰まりを生じや
すい。そこで、ノズルを用いない方式が多数提案されて
いる。

【０００３】特開昭５１−１３２０３６号公報には、イ
ンク液面直下の微小発熱体に選択的に通電して、インク
容器内のインクを直接加熱することにより、インク液中
で気泡を発生させて液面で破裂させ、微小インク液滴を
放出させる方法が示されている。

【０００４】また、インク液に赤外線または近赤外線を
照射して、インク容器内のインクを直接加熱することに
より、インク液中で気泡を発生させて液面で破裂させ、
微小インク液滴を飛翔させる方法も考えられている。

【０００５】さらに、これらの原理を利用し、インク保
持部材を用いるものとして、特開昭６２−１８４８６０
号公報には、基体の一面にインクを塗布し、基体の他面
にレーザ光を照射してインクを加熱することにより、イ
ンク液滴を吐出させる方法が示されている。

【０００６】特開平７−１１７２３１号公報、特開平８
−２５２９１７号公報や、特開平７−２８５２２８号公
報には、回転ローラによってくみ上げられ、ローラ面に
形成されたインク層に、発熱体基板を接触させて、イン
ク層中に気泡を発生させ、その気泡の作用力でインク液
滴を飛翔させる方法が示されている。

【０００７】特開平４−９９６２９号公報には、円筒状
回転体の一部をインクに浸して回転体表面にインク液膜
を形成し、そのインク液膜にレーザ光を直接照射してイ
ンクを加熱し、インク液滴を飛翔させる方法が示されて
いる。

【０００８】特開昭６２−２８２９４２号公報や、特開
昭６２−８５９５０号公報には、インク保持用シートを
サーマルヘッド前方に固定し、そのシートに設けられた
小孔または凹部にインクを充填し、そのインクをサーマ
ルヘッドで加熱して、インク液滴を飛翔させる方法が示
されている。

【０００９】特開昭６１−２７３９７５号公報、特開昭
６３−２０９９４５号公報や、特開昭６３−２０９９４
６号公報には、インク保持用シートを搬送し、そのシー
トに設けられた小孔または凹部にインクを充填し、その
インクをサーマルヘッドで加熱して、インク液滴を飛翔
させる方法が示されている。

【００１０】また、特開平２−２１９６５７号公報に
は、インク保持用シートを搬送し、そのシートに設けら
れた小孔にインクを充填し、そのインクをサーマルヘッ
ドで加熱するとともに、サーマルヘッドと対向するイン
ク保持用シートの前方に、このシートに設けられた小孔
より小さい小孔を有する微細孔シートを固定して、その
微細孔シートの小孔からインク液滴を飛翔させる方法が
示されている。

【００１１】さらに、特開昭６１−１１８２７３号公
報、特開昭６１−１８９９９３号公報や、特開昭６２−
１８４８６０号公報には、インク保持部材に設けられた
多数の凹部にインクを充填し、そのインクを凹部からレ
ーザ光で加熱して、インク液滴を飛翔させる方法が示さ
れている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のノズルを用いない各種の方式は、ノズルを持た
ないため、基本的に微小インク液滴の飛翔方向を制御す
ることが難しい。そのため、前記特開昭６２−１８４８
６０号公報の方法では、インク保持部材上のインク膜厚
を薄くし、さらにインク保持部材にインクを収容する多
数の凹部を設けることによって、気泡発生位置の変動を
抑えるようにしている。

【００１３】しかし、インク保持部材にインクを収容す
る多数の小孔または凹部を設ける場合には、一般に、小
孔または凹部にインクを供給充填しやすくするために、
表面張力が小さく粘度の低いインクを使用する必要があ
るが、その場合には、小孔にインクを充填したインク保
持用シートをサーマルヘッドに接触させると、小孔から
サーマルヘッド側にインクが漏れてしまう欠点がある。
また、高速記録のためには、小孔または凹部にインクを
充填したインク保持用シートを高速で搬送する必要があ
るが、その場合には、小孔または凹部からインクが飛び
散りやすくなる欠点がある。

【００１４】これに対して、前記特開昭６２−８５９５
０号公報の方法では、小孔を有するインク保持用シート
をインク液に液面すれすれに浸漬させ、サーマルヘッド
もインク保持用シートに接触させてインク液に浸漬さ
せ、毛管力とインク貯蔵部内のインクの循環とによっ
て、インク保持用シートの小孔にインクを迅速に供給す
る。また、前記特開昭６２−２８２９４２号公報の方法
では、サーマルヘッドと小孔を有するインク保持用シー
トとによって形成される空間にインク貯蔵部を形成し
て、毛管力によりインク保持用シートの小孔にインクを
供給する。さらに、前記特開昭６３−２０９９４５号公
報や、前記特開昭６３−２０９９４６号公報の方法で
は、小孔を有するインク保持用シートを搬送して、その
小孔にインクを供給し、そのインク保持用シートとサー
マルヘッドとの間にインクメニスカスを形成して、その
メニスカスからインクを補充する。

【００１５】これらの方法は、小孔内のインクの蒸発を
防止し、小孔へのインクの補充を円滑にする点で、一応
の有効性がある。しかしながら、上述した高速記録とい
う点では、インク補充の円滑化は不十分である。また、
小孔を有するインク保持用シートをサーマルヘッド前方
に固定する場合には、インク吐出後、小孔内のインク液
面が残留振動するため、連続して高速駆動すると、イン
ク吐出方向が不安定になる欠点がある。

【００１６】これに対して、前記特開平７−１１７２３
１号公報、前記特開平８−２５２９１７号公報や、前記
特開平７−２８５２２８号公報の方法では、発熱体とこ
れに通じるインク流路（凹溝）を設けた発熱体基板上の
インク流路を、回転ローラ上に形成されたインク層に接
触させて、接触部のインクを発熱体基板上のインク流路
を通じて発熱体に供給して加熱し、凹溝から回転ローラ
の回転接線方向または発熱体の真上方向にインク液滴を
飛翔させる。

【００１７】これらの方法は、回転ローラを１０００ｒ
ｐｍ程度の回転数で高速回転させることによって、イン
ク供給を迅速に行うことができるため、高速記録が可能
である。しかしながら、凹溝から発熱体の真上方向にイ
ンク液滴を飛翔させる場合には、インク吐出方向が不安
定になる欠点がある。また、高解像度化、高速記録のた
めに、大規模ラージアレイ方式にする場合には、個別に
駆動可能な複数個の発熱体列と、それらに通じる複数個
のインク流路を設ける必要があり、発熱体基板の加工が
複雑になる欠点がある。

【００１８】また、前記特開昭６１−１８９９９３号公
報や、前記特開昭６２−１８４８６０号公報には、イン
クと接する光熱変換層（光吸収層）に透明支持体を介し
てレーザ光を照射することや、インクと直接、接する透
明支持体を介して透明支持体とインクとの界面をレーザ
光で照射することが示されている。

【００１９】しかしながら、その透明支持体として用い
る一般的な透明樹脂は、耐熱性が高いものでも、耐熱温
度は１５０℃前後である。これに対して、微小インク液
滴が飛翔する条件であるインク過熱温度は、約３００℃
である。そのため、透明支持体として一般的な透明樹脂
を用いたのでは、熱的に耐えられない。

【００２０】以上の点を考え、この発明は、第１に、ノ
ズルを用いず、インク液膜を局所的瞬間的に過熱させて
インク液膜内に気泡を発生させ、その気泡を破裂させて
微小インク液滴を飛翔させる方式のインクジェット記録
装置において、高解像度化や高速記録を妨げることな
く、微小インク液滴の飛翔方向を確実に一定方向に制御
することができるとともに、装置を容易に高精度に加工
することができるようにしたものである。

【００２１】第２に、第１に加えて、高速かつ連続的に
供給されたインクをインク保持飛翔部に確実かつ安定的
に供給保持することができるようにしたものである。

【００２２】第３に、第１に加えて、インク液膜の過熱
に耐えられるインク保持部材を確実かつ容易に実現する
ことができるようにしたものである。

【００２３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、透
明支持体およびその外周に設けた光吸収層からなる円筒
状回転体と、この円筒状回転体の外周に近接させて固定
して配置した、この円筒状回転体の軸方向に複数の開口
を配列形成した開口板と、前記円筒状回転体の外周にイ
ンク液膜を形成するインク液膜形成手段と、前記開口板
の開口内に向けて前記透明支持体側から前記円筒状回転
体に光を照射して、前記光吸収層から熱エネルギーを発
生させる光学手段とを設け、前記開口板は、その開口か
らインクを盛り上げて、その開口内にインクを保持する
ものとし、前記光吸収層からの熱エネルギーにより、前
記開口板の開口位置のインクを瞬間的に過熱させてイン
ク内に気泡を発生させ、その気泡を破裂させて前記開口
板の開口から微小インク液滴を飛翔させ、その微小イン
ク液滴を前記開口板に対向させた記録材に付着させる。

【００２４】請求項２の発明では、請求項１の発明にお
いて、前記開口板の開口領域部の厚み、および前記イン
ク液膜の搬送方向において前記開口領域部の後方側に位
置する後方板部の厚みを、前記インク液膜の搬送方向に
おいて前記開口領域部の前方側に位置する前方板部の厚
みの、２分の１から３分の２までの範囲として、前記開
口板の前記円筒状回転体と対向する面に前記前方板部が
突出した段差を形成する。

【００２５】請求項３の発明では、請求項２の発明にお
いて、前記後方板部の前記インク液膜の搬送方向の幅
を、前記開口板の開口径の３倍以上とし、前記前方板部
の前記インク液膜の搬送方向の幅を、前記開口径の１倍
から２倍までの範囲とする。

【００２６】請求項４の発明では、請求項２または３の
発明において、前記開口板の前記円筒状回転体と対向す
る面全面および前記開口の内壁を親水性とし、前記開口
板の前記記録材と対向する面全面を撥水性とする。

【００２７】請求項５の発明では、請求項２または３の
発明において、前記開口板の前記円筒状回転体と対向す
る面全面および前記開口の内壁を親水性とし、前記開口
板の前記記録材と対向する面のうちの前記前方板部の面
を親水性とし、残りの面を撥水性とする。

【００２８】請求項６の発明では、請求項１〜５のいず
れかの発明において、前記透明支持体を、耐熱温度が３
００℃を越える透明樹脂によって形成する。

【００２９】

【作用】上記のように構成した請求項１の発明のインク
ジェット記録装置においては、インク液膜形成手段によ
り外周にインク液膜が形成された円筒状回転体が回転し
て、その外周上のインク液膜が開口板の位置に到達する
と、開口板とインク液膜との間に生じるインク搬送圧力
によって、インクは一部が開口板の開口から盛り上がる
ように開口内に供給保持される。

【００３０】このようにインクが開口板の開口から盛り
上がって開口内に供給保持された状態で、画像情報によ
って変調された光学手段からの光が、開口板の開口内に
向けて透明支持体側から円筒状回転体に照射され、円筒
状回転体の外周側の光吸収層で熱エネルギーに変換され
ると、その熱エネルギーにより、開口板の開口直下のイ
ンクが瞬間的に過熱してインク内に気泡が発生し、その
気泡が破裂して開口板の開口から微小インク液滴が飛翔
して、記録材に付着する。

【００３１】このとき、微小インク液滴は開口板の開口
から、円筒状回転体の外周面に垂直な方向に直進して、
微小インク液滴の飛翔方向が一定方向に制御される。し
かも、開口板の開口を微小にしても、上記のように開口
板とインク液膜との間に生じるインク搬送圧力によっ
て、開口板の開口内には一部が開口から盛り上がるよう
にインクが確実かつ安定的に供給保持されるので、従来
の多数の小孔または凹部が設けられたインク保持部材な
いしインク保持用シートを用いる場合のように、高解像
度化や高速記録に支障をきたすことがない。

【００３２】また、開口板の開口内に一部が開口から盛
り上がるようにインクが保持されるので、インク吐出
後、開口内のインク液面が残留振動するのを抑制するこ
とができ、連続して高速駆動したときでも、上述した従
来の小孔を有するインク保持用シートをサーマルヘッド
前方に固定する場合のように、インク吐出方向が不安定
になることもない。

【００３３】さらに、インクを供給保持する開口は、円
筒状回転体の軸方向に配列形成するだけであるので、従
来のようにインク保持部材ないしインク保持用シートに
個々に多数の小さな小孔または凹部を形成する場合に比
べて、装置を容易に高精度に加工することができる。

【００３４】開口板の円筒状回転体と対向する面がイン
ク液膜の搬送方向に平坦である場合には、開口板と円筒
状回転体との間のギャップを微妙に調整して、開口板と
インク液膜との間に生じるインク搬送圧力を微妙に調整
しないと、開口板の開口内に一部が開口から盛り上がる
ようにインクを安定的に供給保持することが困難とな
る。

【００３５】これに対して、請求項２の発明のインクジ
ェット記録装置においては、開口板の円筒状回転体と対
向する面に前方板部が突出した所要の段差を形成するこ
とによって、開口板と円筒状回転体との間のギャップ
に、開口板の開口内にインクが流れ込みやすいインク流
路を構成することができるので、開口板とインク液膜と
の間に生じるインク搬送圧力を容易に調整することがで
き、開口板の開口内に一部が開口から盛り上がるように
インクを確実かつ安定的に供給保持することができる。

【００３６】この場合、開口板の後方板部のインク液膜
の搬送方向の幅が短いと、インクが開口板の記録材と対
向する面に回り込んでしまう。後方板部のインク液膜の
搬送方向の幅を十分長くすれば、開口板と円筒状回転体
との間のギャップにインクメニスカスが形成されて、イ
ンクが開口板の記録材と対向する面に回り込むことはな
い。しかし、一部が開口から盛り上がるように開口内に
インクを供給すると、インクが開口から開口板の記録材
と対向する面に溢れ出ることがあり、その場合、開口板
の前方板部のインク液膜の搬送方向の幅も長いと、その
溢れ出た余分なインクが開口板の記録材と対向する面上
で行き場を失って溜まり、記録材に付着してしまう恐れ
がある。

【００３７】これに対して、請求項３の発明のインクジ
ェット記録装置においては、後方板部のインク液膜の搬
送方向の幅を、開口径の３倍以上と、十分長くするの
で、インクが開口板の記録材と対向する面に回り込むこ
とがないとともに、前方板部のインク液膜の搬送方向の
幅を、開口径の１〜２倍と、十分短くするので、開口か
ら開口板の記録材と対向する面に溢れ出た余分なインク
は、前方板部の記録材と対向する面を伝わって、インク
液膜の搬送方向に円筒状回転体の外周上まで、容易に逃
げることができ、余分なインクが開口板の記録材と対向
する面上で行き場を失うことはない。

【００３８】開口板のインク液膜に接する面が撥水性で
あると、インク流路に泡が混入しやすく、開口板の開口
からのインク飛翔が不安定になる。また、開口の内壁が
撥水性であると、開口内にインクを供給しにくくなる。
一方、開口板の記録材と対向する面の全面が親水性であ
ると、開口から盛り上がったインクが全方向に溢れ出る
可能性がある。

【００３９】請求項４の発明のインクジェット記録装置
においては、開口板の円筒状回転体と対向する面全面お
よび開口の内壁を親水性にし、開口板の記録材と対向す
る面全面を撥水性にするので、上述したような支障をき
たすことがない。特に、開口板の記録材と対向する面全
面を撥水性にすることによって、開口から盛り上がった
インクが周辺に溢れ出ることがない状態で、開口内に一
部が開口から盛り上がるようにインクを確実かつ安定的
に供給保持することができる。

【００４０】これに対して、請求項５の発明のインクジ
ェット記録装置においては、開口板の円筒状回転体と対
向する面全面および開口の内壁を親水性にし、開口板の
記録材と対向する面のうちの前方板部の面は親水性に
し、残りの面を撥水性にする。この場合には、前方板部
の記録材と対向する面を親水性にすることにより、開口
から盛り上がったインクが周辺に溢れ出ることがあって
も、その溢れ出た余分なインクは、親水性である前方板
部の記録材と対向する面を伝わって、インク液膜の搬送
方向に円筒状回転体の外周上まで、容易に逃げることが
できる。したがって、この場合も、一部が開口から盛り
上がるように開口内にインクを安定的に供給保持するこ
とができる。

【００４１】請求項６の発明のインクジェット記録装置
においては、円筒状回転体の透明支持体が、耐熱温度が
３００℃を越える透明樹脂によって形成される。微小イ
ンク液滴が飛翔する条件であるインク過熱温度は約３０
０℃であるから、請求項６の発明のインクジェット記録
装置によれば、透明支持体を耐熱温度が１５０℃前後の
一般的な透明樹脂によって形成する場合のように、透明
支持体が光吸収層で発生する熱によって劣化するような
ことがない。

【００４２】

【発明の実施の形態】図１は、この発明の記録装置の一
実施形態を示す。この発明では、インク液膜が形成され
る部材として、透明支持体１１の外周に光吸収層１２を
形成した円筒状回転体１０を用いる。

【００４３】透明支持体１１には、耐熱温度が３００℃
を越える透明樹脂を用い、透明支持体１１は、透明樹脂
層として形成する。具体的には、その透明樹脂層１１
は、フッ素化ポリイミド、例えば、ビス（ジカルボキシ
フェニル）ヘキサフルオロプロパン無水物を用いたポリ
イミドや、ビス（トリフルオロメチル）ジアミノビフェ
ニルを用いたポリイミドなどにより形成し、その厚み
は、透明支持体１１を剛体とする場合には、４ｍｍ程度
とする。また、透明支持体１１の両端を剛体のリングに
して無端ベルトを巻く構成にした場合には、そのベルト
は１００μｍ程度の厚みにしてもよい。

【００４４】光吸収層１２は、アルミやチタンなどの金
属蒸着膜またはカーボン蒸着膜により形成し、３ｎｍ以
上、１μｍ以下の範囲の厚みにする。また、図示しない
が、円筒状回転体１０の最外周、すなわち光吸収層１２
の外周に、保護層を１μｍ程度以内の厚さで形成しても
よい。保護層としては、例えば、酸化珪素またはその化
合物、窒化珪素や炭化珪素またはその化合物などを用い
ることができる。

【００４５】図１に示すように、円筒状回転体１０は、
その外周に接する駆動回転体２０によって、矢印１０ａ
の方向（図の反時計回り方向）に回転させる。図では省
略したが、駆動回転体２０は駆動モータにより駆動す
る。ただし、円筒状回転体１０を回転させる方法として
は、他の任意の方法を用いることができる。

【００４６】円筒状回転体１０の下部側にインク室３０
を設置し、その内部にインク３１を入れて、円筒状回転
体１０の下部の一部を常にインク室３０内のインク３１
に浸漬させる。インク３１としては、市販のインクジェ
ット用インクを用いることができる。

【００４７】このように円筒状回転体１０の下部の一部
がインク３１に浸漬することにより、円筒状回転体１０
の回転に連れて、円筒状回転体１０の外周面にはインク
液膜３２が形成される。そして、例えば、図１に示すよ
うにインク液膜３２の形成後の位置にブレード６０を設
けて、円筒状回転体１０の外周面から余分なインクを除
去することによって、インク液膜３２の厚みを１０〜１
００μｍ程度に調整する。

【００４８】図示しないが、インク３１と円筒状回転体
１０との間に複数個のロール（インク供給ロール、リバ
ースロール）を介在させて、インク液膜３２の厚みを調
整することもできる。

【００４９】円筒状回転体１０の内側には、光学手段４
０を配置し、これからの光４１を、図１の真上方向に、
透明支持体（透明樹脂層）１１を介して、円筒状回転体
１０の外周の光吸収層１２に照射する。光学手段４０
は、レーザ光源などの光源と、これからの光を集光する
集光レンズとによって構成する。

【００５０】光源の出力パワーは、１００ｍＷ程度とす
る。また、集光レンズでは、その光源からの光を光吸収
層１２上のスポット直径が１０μｍ程度となるように集
光する。これにより、光吸収層１２に照射された光４１
は、熱エネルギーに変換されて、光吸収層１２の外周の
インク液膜３２に加えられる。

【００５１】円筒状回転体１０の上方位置には、図３に
示すように、開口９１を一方向に所定ピッチで複数、配
列形成した開口板９０を、その開口列９１ａが、円筒状
回転体１０の真上位置において、円筒状回転体１０の軸
方向に並ぶように、図では省略した固定用治具によっ
て、円筒状回転体１０の外周面から若干離して、固定し
て配置する。開口板９０と円筒状回転体１０との間のギ
ャップは、上記の固定用治具によって、インク液膜３２
の厚さの範囲内に調整する。開口板９０は、ＳＵＳ３０
３，３０４などのステンレスなどによって形成する。

【００５２】図４に示すように、開口板９０は、矢印１
０ａで示す円筒状回転体１０の回転方向、すなわち上記
のインク液膜３２の搬送方向において、開口領域部９０
ｃ、開口領域部９０ｃの後方側（手前側）の後方板部９
０ａ、および開口領域部９０ｃの前方側（先側）の前方
板部９０ｂからなるものとし、その開口領域部９０ｃお
よび後方板部９０ａの厚み９０Ａを前方板部９０ｂの厚
み９０Ｂの１／２から２／３までの範囲にして、開口板
９０の下面（円筒状回転体１０と対向する面）に前方板
部９０ｂが突出した所要の段差９０Ｃを形成する。段差
９０Ｃは、フォトエッチングなどの方法によって形成す
ることができる。前方板部９０ｂの厚み９０Ｂは、例え
ば、８０μｍ程度にする。

【００５３】また、後方板部９０ａのインク液膜３２の
搬送方向の幅を開口９１の径の３倍以上とし、前方板部
９０ｂのインク液膜３２の搬送方向の幅を開口９１の径
の１倍から２倍までの範囲とする。

【００５４】さらに、図５に示すように、開口板９０の
上面（後述する記録材５０と対向する面）全面に、撥水
処理層１００を形成し、または図６に示すように、開口
板９０の上面のうちの、上記の開口領域部９０ｃおよび
後方板部９０ａの面に、撥水処理層１００を形成する。
撥水処理層１００は、シリコン樹脂液やフッ素樹脂液な
どをコーティングして形成する。

【００５５】図では省略したが、いずれの場合も、開口
板９０の下面全面および開口９１の内壁には、親水処理
層を形成し、また図６の場合には、開口板９０の上面の
うちの、上記の前方板部９０ｂの面には、親水処理層を
形成する。親水処理層は、表面処理剤を塗布し、または
ガラスなどの材料をスパッタリングして形成する。

【００５６】図１に示すように、開口板９０に対向させ
て記録材５０を、開口板９０の表面から１ｍｍ程度の距
離を保つように配置する。記録材５０は、各種の移送方
法によって、図の左右方向に移送する。

【００５７】上述した記録装置では、円筒状回転体１０
の外周に形成されたインク液膜３２が、円筒状回転体１
０の回転に連れて開口板９０の位置に到達すると、上述
したように開口板９０の後方板部９０ａのインク液膜３
２の搬送方向の幅が十分長くされ、かつ開口板９０のイ
ンクと接触する下面には親水処理層が形成されているの
で、図５または図６に示すように、開口板９０と円筒状
回転体１０との間のギャップに、空気が入ることなく容
易かつ確実にインクメニスカスが形成される。

【００５８】このとき、開口板９０にはインク搬送圧力
が加わるとともに、開口板９０の下面の前方側には段差
９０Ｃが形成されているので、インクは、矢印３２ａで
示すようなインク流路を形成して、開口板９０の開口９
１の下方から開口９１内に、一部が開口９１から盛り上
がるように供給される。この場合の、開口９１から盛り
上がった隆起インク３３は、円筒状回転体１０の回転速
度に対して、開口板９０と円筒状回転体１０との間のギ
ャップを調整することによって、バランスさせることが
できる。

【００５９】そして、図５に示すように、開口板９０の
上面全面に撥水処理層１００を形成した場合には、上記
のバランスによって、隆起インク３３は、開口９１から
開口板９０の上面に溢れ出ることなく、開口９１上に安
定的に保持される。

【００６０】これに対して、図６に示すように、後方板
部９０ａおよび開口領域部９０ｃの上面には撥水処理層
１００を形成し、前方板部９０ｂの上面には親水処理層
を形成した場合には、隆起インク３３が開口９１から前
方板部９０ｂの上面に溢れ出ることがある。しかし、前
方板部９０ｂのインク液膜３２の搬送方向の幅が十分短
くされているので、このとき、開口９１から前方板部９
０ｂの上面に溢れ出た余分なインクは、矢印３２ｂで示
すように、前方板部９０ｂの上面を伝わって、インク液
膜３２の搬送方向に円筒状回転体１０の外周上まで、容
易に逃げることができ、余分なインクが開口板９０の上
面で行き場を失うことはない。

【００６１】そして、上述した記録装置では、このよう
にインクが開口板９０の開口９１内に一部が開口９１か
ら盛り上がるように供給保持された状態で、光学手段４
０の光源を画像情報によって駆動して、上記のように集
光させた光４１を、開口板９０の開口９１内に向けて透
明支持体（透明樹脂層）１１側から円筒状回転体１０に
照射する。

【００６２】このように、図７（Ａ）に示すように光吸
収層１２に光４１が照射されていない状態から、同図
（Ｂ）に示すように光吸収層１２に光４１が照射される
と、その光４１が光吸収層１２で熱エネルギーに変換さ
れる。そして、その熱エネルギーによって、インク液膜
３２が０．５〜１０μ秒程度の時間内で室温から２８０
〜３００℃程度に加熱されると、インク液膜３２内に気
泡３４が発生する。そして、この気泡３４が、さらに成
長して破裂すると、同図（Ｃ）に示すように、微小イン
ク液滴３５が飛翔して、記録材５０に付着する。

【００６３】この場合、図５または図６、および図７
（Ｂ）（Ｃ）に示すように、光４１は開口板９０の開口
９１の直下に照射される。したがって、気泡３４も開口
９１の直下に発生し、微小インク液滴３５は開口９１か
ら飛翔する。したがって、微小インク液滴３５は円筒状
回転体１０の外周面に垂直な方向に直進して、微小イン
ク液滴３５の飛翔方向が一定方向に制御され、微小イン
ク液滴３５は記録材５０上の所定位置に付着する。

【００６４】円筒状回転体１０の軸方向の主走査は、光
学手段４０の光源をアレイ構成とし、またはポリゴンミ
ラーを用いるなどによって、光４１を円筒状回転体１０
の軸方向に走査させることによって行い、プロセス方向
の副走査は、円筒状回転体１０を矢印１０ａの方向に回
転させ、記録材５０を図１の左右方向に移送することに
よって行う。

【００６５】以上によって、記録材５０上に高速かつ高
精細に画像を形成することができる。なお、より高精細
な画像を形成するためには、開口９１の径を１０〜４０
μｍ程度にし、開口９１を４０μｍ程度のピッチで、直
線状または千鳥状に配列形成することが望ましい。

【００６６】

【発明の効果】上述したように、請求項１の発明によれ
ば、ノズルを用いず、インク液膜を局所的瞬間的に過熱
させてインク液膜内に気泡を発生させ、その気泡を破裂
させて微小インク液滴を飛翔させる方式のインクジェッ
ト記録装置において、高解像度化や高速記録を妨げるこ
となく、微小インク液滴の飛翔方向を確実に一定方向に
制御することができるとともに、装置を容易に高精度に
加工することができる。

【００６７】請求項２の発明によれば、特に、高速かつ
連続的に供給されたインクを、インク保持飛翔部である
開口板の開口内に、一部が開口から盛り上がるように、
確実かつ安定的に供給保持することができる。

【００６８】請求項３の発明によれば、特に、インク保
持飛翔部である開口板の開口から溢れ出た余分なインク
をインク液膜の搬送方向に容易に逃がすことができる。

【００６９】請求項４の発明によれば、特に、インク保
持飛翔部である開口板の開口から盛り上がったインクが
周辺に溢れ出ることがない状態で、開口内に一部が開口
から盛り上がるようにインクを確実かつ安定的に供給保
持することができる。

【００７０】請求項５の発明によれば、特に、インク保
持飛翔部である開口板の開口から盛り上がったインクが
周辺に溢れ出ても、その溢れ出た余分なインクが、開口
板上で行き場を失って開口板上に溜まることなく、イン
ク液膜の搬送方向に容易に逃げるように、開口内に一部
が開口から盛り上がるようにインクを確実かつ安定的に
供給保持することができる。

【００７１】請求項６の発明によれば、特に、インク液
膜の過熱に耐えられるインク保持部材を確実かつ容易に
実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の記録装置の一実施形態を示す図であ
る。

【図２】図１の記録装置の円筒状回転体の例を示す図で
ある。

【図３】図１の記録装置の開口板の例を示す図である。

【図４】図３の開口板のより具体的な例を示す図であ
る。

【図５】図４の開口板へのインク供給保持状態の具体的
な第１の例を示す図である。

【図６】図４の開口板へのインク供給保持状態の具体的
な第２の例を示す図である。

【図７】図１の記録装置での気泡の発生および微小イン
ク液滴の飛翔の様子を示す図である。

【符号の説明】

１０ 円筒状回転体 １１ 透明支持体（透明樹脂層） １２ 光吸収層 ２０ 駆動回転体 ３０ インク室 ３１ インク ３２ インク液膜 ３３ 隆起インク ３４ 気泡 ３５ 微小インク液滴 ４０ 光学手段 ４１ 光 ５０ 記録材 ６０ ブレード ９０ 開口板 ９１ 開口 ９０ａ 後方板部 ９０ｂ 前方板部 ９０ｃ 開口領域部

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】透明支持体およびその外周に設けた光吸収
   層からなる円筒状回転体と、 この円筒状回転体の外周に近接させて固定して配置し
   た、この円筒状回転体の軸方向に複数の開口を配列形成
   した開口板と、 前記円筒状回転体の外周にインク液膜を形成するインク
   液膜形成手段と、 前記開口板の開口内に向けて前記透明支持体側から前記
   円筒状回転体に光を照射して、前記光吸収層から熱エネ
   ルギーを発生させる光学手段とを備え、 前記開口板は、その開口からインクを盛り上げて、その
   開口内にインクを保持するものとし、 前記光吸収層からの熱エネルギーにより、前記開口板の
   開口位置のインクを瞬間的に過熱させてインク内に気泡
   を発生させ、その気泡を破裂させて前記開口板の開口か
   ら微小インク液滴を飛翔させ、その微小インク液滴を前
   記開口板に対向させた記録材に付着させることを特徴と
   するインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】請求項１のインクジェット記録装置におい
   て、 前記開口板の開口領域部の厚み、および前記インク液膜
   の搬送方向において前記開口領域部の後方側に位置する
   後方板部の厚みを、前記インク液膜の搬送方向において
   前記開口領域部の前方側に位置する前方板部の厚みの、
   ２分の１から３分の２までの範囲として、前記開口板の
   前記円筒状回転体と対向する面に前記前方板部が突出し
   た段差を形成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３】請求項２のインクジェット記録装置におい
   て、 前記後方板部の前記インク液膜の搬送方向の幅を、前記
   開口板の開口径の３倍以上とし、前記前方板部の前記イ
   ンク液膜の搬送方向の幅を、前記開口径の１倍から２倍
   までの範囲としたことを特徴とするインクジェット記録
   装置。
4. 【請求項４】請求項２または３のインクジェット記録装
   置において、 前記開口板の前記円筒状回転体と対向する面全面および
   前記開口の内壁を親水性とし、前記開口板の前記記録材
   と対向する面全面を撥水性としたことを特徴とするイン
   クジェット記録装置。
5. 【請求項５】請求項２または３のインクジェット記録装
   置において、 前記開口板の前記円筒状回転体と対向する面全面および
   前記開口の内壁を親水性とし、前記開口板の前記記録材
   と対向する面のうちの前記前方板部の面を親水性とし、
   残りの面を撥水性としたことを特徴とするインクジェッ
   ト記録装置。
6. 【請求項６】請求項１〜５のいずれかのインクジェット
   記録装置において、 前記透明支持体を、耐熱温度が３００℃を越える透明樹
   脂によって形成したことを特徴とするインクジェット記
   録装置。