JPS5887067A - 磁性インク記録ヘツド - 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】 本発明は、磁性インクをインク溝から画像信号に対応し
て記録面に吐出・飛翔させて画像を得る画像記録装置に
おける記録ヘッドに関するもので磁性インクの供給が容
易で、かつ前記磁性インクの良好で安定した吐出特性が
得られる磁性インク供給装置を有する　磁性インク記録
ヘッドを提供することを目的とする。

従来、インクジェット記録法においては記録時に於ける
騒音が極めて小さく、丑だ普通紙が使用できるためラン
ニングコストが安価である等の点から各種の記録装置に
採用されている。−！た、近年、記録の高速化・高密度
化が９求されるのに伴って各種の記録ヘッドか提案され
ている。しかしこれらに共通する解決すべき問題点は以
下に示す項目に関するものであった。

（月　記録を高速化する目的から吐出ノズル（又はオリ
フィヌ等）ヲマルチアレイ化すること。

（２）印字品質及び記録密度の向」二の為、高密度（５
〜２ｏ本１　ｎｒｍ　）で、かつ安定して記録液（イン
ク）を吐出・飛翔さぞることが可能な記録ヘッドである
こと。

（３）　　記＠液（インク）中に発生する気市や、乾燥
及びゴミ・ホコリ舌に影響されずに安定した記録ならび
に記録液（インク）の供給が行える記録ヘッドであるこ
と。

（４）　　記録液（インク）の１Ｎ　ｏ＋　、又は飛翔
に際して各吐出ノズルの選択１ゾ置・分顯Ｉ　１’１（
１ｉｉ２録Ｓ／Ｎ）が良好で安定した記録か行λる記録
ヘッドて゛あること。

これらの問題にかんがみ、均・７１図及び第２図に示す
様に、基板１−１−に複数本設け／ζＵ字形断面形状の
インク溝２の底部にｆｉ＆、　（’ｌ剣電極３を配設す
ると共に、（磁化手段４に」：り前記イ１帽／１針電極
３を磁化し、インク溝２に配したイ嘱性インク５の隙起
メニスカスを形成せしめ、前記メニヌノノスから磁性イ
ンク６を記録面６に飛■させるイ１“ｒ４成により、前
述した様な問題点を〕９ｒ決した高速、高密１ｗ記録が
可能な（直性インク記録ヘッドが既に１是案されている
。

ｊ−かし前述の記録ヘッドにおいてｒｌｌ、インク室７
に７１；Ｉｄシたイ丑件インク６を、インク７ｉＩｉ”
２の毛細管現象と、磁化手段４によシ磁化された磁性針
電極３の磁力により、インク溝２の先端部に供給せしめ
インク溝壁８と磁性針電極３の先端との間で第３図ａ及
びｂに示す様なメニスカスを形成し７ているため、なお
以下に示す様な欠点を有していた。

すなわち、磁性剣電極３の先端に磁性インク６を供給す
るのに毛細管現象を利用しているため、インクタンク９
の液面位置変動や装置の傾きによって、磁性針電極３の
先端部のメニスカス形状が変動した。従って第４図及び
第６図に示す様に、となり合うインク溝２の磁性インク
５がつながってし捷い、隆起メニスカスができなくなっ
てし１つたり、磁性インク６が供給不足となり安定した
隆起メニスカスの形成ができなくなり、良好で安定した
記録画像を得ることができなかった。

本発明は、前述した様な欠点を解決し良好で安定した記
録面＠を得ることかできる磁性インク記録ヘッドを折供
するものである。

以下本発明の〜実施例の構成を図面に基ついて説明する
。

第６図及び第７図は本発明における一実施・１夕１］で
あり、本発明による両性インク記録−＼ノドを使用する
記録装置の概略４１４成を示す。記録部は、記録紙ａｎ
１１と対向して設けられて４つ・す、複数のインク溝１
４を設けた基台１６と、前記インクγＩＩｆ１４中に設
けた針状のイ直性体から成る’ｉｂ：　４ｉ気１５とか
ら構成さ扛ている。

また、前記（み外針？Ｌｉ：４曳１６１：ｌ、（１社化
手１ダ１３により磁化されている。

前記複数のインクγＨｔ（１４は、カラヌやプラスチッ
ク等の絶縁体から成る基台１６−、（、：、ＶＣ形成さ
扛ておりそのＵ字形断面の大きさは８〜１０本／　ｎｎ
ｎの密度で形成された場合、幅６０〜７０　／ｌ　ｍ、
深さ１００−２００　Ｉｔ　ｍである。

前記Ｕ字形−ｎｌｌのインクｔｔｌｊ　１４のＩｒ（部
には針状の（磁性体から成る磁性例ｔ’ｌｉ極１６か配
設されており、前記磁性針電極１６　（：Ｊ：、ヘッド
基台１６ｖｒＣ設けたインク溝１４の先姐旨耶より寧ｒ
−Ｆ　（イ勺０．１〜０．６ｍ＋）奥４った位置又は同
−曲」−に箱’、４ｉｉ３１５の先端部が位置する様設
けられている。

また、前記インク溝１４中に設けられた磁性針電極１６
を磁化せしめる磁化手段１３は、記録面１１の背後に設
けた対向電極１２の近傍に配設した永久磁石（電磁石等
でも良い。）から構成されている。

なお、本実施例においては磁化手段１３を対向電極１２
の近傍に設けたが、インク溝１４中の磁性針電極１５を
磁化せしめる最適の位置であれば、その位置は限定され
るものではない。

インク供給部２９は第６図及び第７図に示す様にインク
供給室１７を構成する枠体２了とインク保持部材２４及
び、前記インク保持部材２４の外側に設けた電極基板２
５とから構成されており、共にヘッド基台１６土に設け
られている。前記インク保持部材２４はその厚み方向の
みに磁性インク２０を通過させる様に、毛細管束の配列
方向を一方向にそろえて構成した紙やヌボンジ等の繊維
材や多孔質体で構成されている。

丑だ前記インク保持部月２４と接して設けた電極基板２
６は第８図に示す様にエツチング等により複数の微細孔
の加工を施した金属ノ、（、根から構成されている。

なお、前記インク保持部Ａ′Ａ’　２４　ｒｊ：ヘッド
基台１６に密着させると共に、その端面がヘッド基台端
ｉ７＋１２３と同−而もしくは、端面から才、干（０，
６〜２ｍｍ程度）引込んだ位置に取（Ｎ１けら７１．で
いる、。

磁性インク供給パイプＩＪｙＪ、インクタンク１８から
磁性インク２０をインク供給室１７に供給するものであ
る。インク供給室１７内にＱ−１゛、＾ｉｌ記インク供
給パイプ１９に接続するインク供給部４３２８が配設さ
れている。！に、た、前記インク供給部材２８はスポン
ジ等の多孔質体で４１７１成すると共に電極２１（板２
５に接して設けられている。

丑だ、前記のＳ性Ｑ］電極１５にｉＪ、−イア　りＹｉ
ｔ＃　１４内の磁性インク２０を両信号に利応（７て記
録紙向１１上に吐出、飛翔中しめろ両信号’ｌｌ−＋’
、　Ｉ臼］１加手段２２が接続されると共に、対向電極
１２との間にはバイアス電圧が電源２１によって印加さ
れ、る様になっている。

ざらに前記磁性針電極１６と電極９１１反２６とのる。

ポンプ３２はメインタンク（図示せず）から磁性インク
２０をインク供給室１７に供給するものである。

以下、本実施例において、記録紙面１１に磁性インク２
０を吐１」つ・飛翔させて画像記録を行う記録動作及び
、これに伴う磁性インク２０の流、７１−について説明
する。なお、図中の矢印はｉＩ代性インク２０の流れを
示す。

第６図及び第７図Ｉｒ（おいて、磁性インク２０はイン
クタンク１８からインク供給バイブ１９を通じて、ヘッ
ド基板１６土に設けたインク供給部２９のインク供給室
１了に供給される。このときインクタンク１８の液面は
一定に保つか、インク供給室１７内に適宜圧力（低圧）
か〃・かる様に設定しても良い。

インク供和室１７内に供給さｒした磁性インク２０は、
多孔質材料から成るインク供給都杓２８中に毛細管現象
により綬逍抹持さ扛ろ。

この時、スイッチ３１をＯＮにして電極基板２６と磁性
針電極１６との間にｎｃ電圧を印加せしめると磁性イン
ク２０ｄ１．１）ｊｊ記インク供給部材２８から電極基
板２５の微細孔２６を辿って、前記２つの電極間で構成
される空間に配設した４ｆｌ性インク保持部材２４中に
ｉ’ｊｌａされ保持される。これは、２つの電極１５．
２５間にＴＩｊＸ比を印加すると、磁性インク２０の比
誘電率が空気ｊ：す大きい）／ζめ電界による静電気力
が磁１イ１インク２０に作用し、この力が２つの電極１
５　、２５間に１ｅｆｔ　ｌ’ｌインタ２０を吸引・保
持させるからである。

また２つの電極１５．２５間に配設した磁性インク保持
部４′Ａ’２４にイ蔽性インク２０がｉｉ：（ａされる
と同時に、磁性インク保持Ｗｌ（月２４の毛細管束を辿
ってヘッド基台１６に汲けたインク１１″１７１４中に
も磁性インク２０が供給される。

このとき、ヘッド基台１６の表面に毛１１．ｌｌｌ管束
を密着させているため、（ｌｆｉ（２１インク２０　Ｆ
、Ｊ：ヘッド基台１６上のインク溝１４の１）１５分し
か通過するＣとができず、寸た磁性インク保持部４Ａ’
　２４　ｉｑＪ、その厚み方向のみに磁性インク２０を
通過させる様に毛細管束の配列方向をそろえた構成の為
、となり合うインク溝１４間において磁性インク２０が
つながることなく保持される。従って磁性インク２０は
インク溝１４の各々に分割性よく供給されると共に、毛
細管現象及び前述した静電気力によってしっかりと保持
される。

インク溝１４に供給された磁性インク２０は、インク溝
１４の毛細管現象と磁化手段１３により磁化された磁性
針電極１６の磁力に」：リインク溝１４の先端部に供給
されると共に、インク溝１４の壁面と磁性針電極１６の
先端との間で第３図ｄ及びｂに示す様々メニヌカヌを形
成する。

上述した様なメニヌカスを形成した状態において磁性針
電極１６と対向電極１２との間に電源２１によシバイア
スミ圧を印加すると共に、画信号電圧印加手段２２によ
り画信号に対応したパルス電圧を磁性針電極１６に印加
すると、インク帥１４の先端部から磁性インク滴が吐出
・飛翔する。′ｆＶ＆翔した磁性インクン薗は、記録面
１１に付着し所望の画像を形成する。

画像形成による磁性インク２０の消費に伴って、インク
供給バイブ１９からインク供給ｉ′１１（４ｇ’　２　
ｇ、電極基板２５、インク保持部口２４及びインク溝１
４を経て、インクｒｔ（ｔ　１４の先端部へ（敵性イン
ク２０が供給される。

本実施例によれＣ：、ヘッド）、１台尺面に設けたＵ字
形断面形状をしたインク溝内に配設したｒＩｎ性針電極
と、前記溝上部に’ｌ’ＰＦ　Ａ′’ｌさせて毛細管の
配列方向をそろえた毛細管束から成るインク保持部材と
、前記インク保持部材を斤して前記（蔽性釧電極と対向
する位置に設けた微細化を有４−る電極基板とから成る
インク供給部を）１１゛ｑ成し、インク保４・、１部材
の毛細管束の毛細１管現象及び前記２つの電極間に′電
圧を印加したとき磁１／１、インクに作用するＷＰ電気
力を利用して（Ｉ蝕ｐ＋、インタの供給△りび保（、′
ｒを行っている。

したがって、磁性インクを１庁ｈ′戊するインクタンク
の液面位置の変動や装置６′の１１」１き等があっても
、記録ヘッド部にＪ・・けるインク室内の／＆ｎｌｉ変
動は極めて少なく、安定した液位を保つことができるた
め、メニスカスの形状も常に安定し良好な記録画像を得
ることができる。

寸だ毛細管の配列方向をそろえた毛細１管束から成るイ
ンク保持部桐をインク溝を設けたヘッド基台に密着させ
て設けているため、となり合うインク溝間のインク′の
つながりによるメニスカス形状の変化等がなく、各イン
ク溝の各々に対応してインクが供給きれ分Ｍｔ性の良い
メニスカス形成及びインク供給が行える。

さらに、前述のインク保持部材を挾む様に対向して設け
た磁性針電極と、微細孔を有する電極基板との間に電圧
を印力ｌせしめ、インク保持部材内の磁性インクに當時
、静電気力にょる峡引力を作用せしめているため、高速
・高密度記録に伴う磁性インクの高速・多量消費に対し
ても、十分な供給を行うことができる。

以」−述べた隊に本発明によれは、インク液面位の変動
や装置の傾きに対して、これらの影響が極めて少ない記
録ヘットを提供できると共に、高速高密度記録に適した
（面性インク供給部を具備した良好で安定した記録画像
を１１することができる磁性インク記録ヘッドを提（Ｊ
（できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の磁）〈１．インク記録ヘッドの斜視肉、
第２図は同ヘッドを用いた記録装置の棚１略構成を示す
側面断面図、第３図ａは同ヘッドの先Ａ１１１部を示す
断面図、第３図すは同平面図、第４図、第６図は同ヘッ
ドにおけるメニスカス形状の変動状態を示す平面図、第
６図は本発明の−・実施例である磁性インク記録ヘッド
の一部切欠斜祝図、第７図は同へノドを用いた記録装置
の概略構成図、第８囚は同ヘッドの電極基板の部分斜視
商を示す。 １．１６　・・　ヘッド基板、２．１４・・・・インク
溝、３，１６・・・・磁性針電極、４．１３・・・・低
化手段、１２・・・・対向電極、６，２０　・・・磁性
インク、６，１１・・・・・・記録面、２４　・・・磁
性インク保持部拐、２６・・・・・・電極基板、２６・
・・・微油１孔、２８・・・・・インク供給部材。 代」」１８人の氏名　−Ｔｆ’埋ト　中　尾　敏　男　
ほか−１名＠１図 勇　２　図 第３図　　　　　　　第 ４図 ５図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 非磁性体基台表面に、先端を基台端面に臨ませると共に
   等間隔に複数本のインク溝を構成し、前記インク溝の各
   々の底部に少なくともその先端部近傍１で延在させて配
   設した、磁性体から成る針状電極と、前記針状電極を磁
   化せしめる磁石と、前記インク溝に磁性インクを供給す
   る供給手段を有し、前記供給手段を、基台表面に密着し
   、かつ基台表面に対し直角方向に複数の微細孔を有する
   インク保持部拐と、前記インク保持部材を弁して前記針
   状電極と対向して設けた複数の微細孔を有する電極基板
   で構成すると共に前記針状電極と前記電極基板間に電圧
   を印加せしめる電圧印加手段とを設けたことを特徴とす
   る磁性インク記録ヘッド。