JPS61286150A - インジエツト記録装置 - Google Patents

インジエツト記録装置

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JPS61286150A
JPS61286150A JP12920185A JP12920185A JPS61286150A JP S61286150 A JPS61286150 A JP S61286150A JP 12920185 A JP12920185 A JP 12920185A JP 12920185 A JP12920185 A JP 12920185A JP S61286150 A JPS61286150 A JP S61286150A
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JP
Japan
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electrode
ink
electrodes
inkjet recording
head member
Prior art date
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Pending
Application number
JP12920185A
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English (en)
Inventor
Katsumi Suzuki
克己 鈴木
Mitsuaki Kamiyama
神山 三明
Sakae Tamura
栄 田村
Tsutomu Uehara
上原 勤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JPS61286150A publication Critical patent/JPS61286150A/ja
Pending legal-status Critical Current

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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/015Ink jet characterised by the jet generation process
    • B41J2/04Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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    • B41J2/06Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
    • B41J2002/061Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink

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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は、たとえばプリンタ、ファクシミリ等に適用可
能なインクジェット記録装置の改良に関する。
〔発明の技術的背景とその問題点〕
インクジェット記録装置は、現像、定着操作の不要な普
通紙記録装置として、従来よシグリンタ及びファクシミ
’)に応用されているが、高速記録性、簡易性を向上さ
せるための電子平面走査化が望まれている。
インクジェット記録装置の電子平面走査化は主にマルチ
ノズルにする事によって検討がなされているが、各記録
ノズルのインク目づまシによる信頼性の低下が問題とな
って実用化に至っていないのが現状である。
そこで上記ノズル方式の不具合点のない平面走査型のイ
ンク−)エツト装置として以下に示すxリツ)!(ンク
ジェット方式が提案されている。、 第3図ないし第6図を参照してすでに本発明者らが提案
しているスリット匿インクジェット記録装置の原理図を
示す。
第3図は記録ヘッドおよびその周辺部の構成を示した図
であシ、図中1は記録ヘッドである。
この記録ヘッド1は、スリット状に開口するインク飛翔
口1aを形成した先端側の辺を、インクの飛翔位置調整
を容易ならしめるためにくさび状に尖鋭化させた形状を
呈したものであシ、板状の下側ヘッド部材2と、この下
側ヘッド部材2の上面で上記インク飛翔口IIL側の面
を覆う如く設けられた上側ヘッド部材3とで構成されて
いる。
上記下側ヘッド部材2は、第4図に示すようにガラス、
セラミック等の絶縁基板4上に、Cr、Au、AA等の
材料からなる微細な第1の個別電極(第1の電極)51
L・・・およびこれと所定の隙間Gを存して1対1で対
向する第2の個別電極5b・・・を、例えば8本/−ま
九は16本/鵡でノJ?ターニングするとともに、第1
.第2の個別電極5a・・・、5b・・・の隙間Gには
、例えばアモルファスセレンC以後&−8@)又ハアモ
/I/7アスシリコン(以後*−8iと記す。)光導電
性膜16が着膜されていて信号入力部(光スィッチ)1
7を構成している。
また、上記個別電極5b・・・は共通電極19と接続し
た状態となっている。
また、上側ヘッド部材3は、その基端部に液体インク6
を収納するインク溜部7を有し、このインク溜部7から
インク飛翔口1aにかけて上記スリットと同一の幅で厚
みdlのインク流路8を形成すべく下側ヘッド部材2と
対向する間に微小深さの溝が形成された状態となってい
る。さらに、インク飛翔口1a側に位置する上面部には
共通電極(第2電極)9が設けられた状態となっている
また、上記個別電極5b・・・と接続した下側の共通電
極19には信号電圧付与手段である直流電源10の正極
側が接続されているとともに上側の共通電極9には直流
電源11の負極側が接続されている。そして、直流電源
1oの負極と直流電源11の正極とは接地されている。
一方、記録ヘッドのインク飛翔口1aと対向する位置に
は、プラテンとしてのローラ状対向電極12が、d2の
微小の間隙を存した状態かつその中心に軸を記録ヘッド
1のインク飛翔口1aと平行にして配置されている。こ
の対向電極12には交流電源13および直流電源14を
介して接地された状態となっている。
なお、このローラ状対向電極12には被記録材として普
通紙等の記録紙15が巻掛けられる構成となっている。
又、光導電性膜1θの上方には光信号変換器22や光源
23、原稿台24があシ、原稿台24が矢印の方向へ移
動するにつれて、原稿の光像が光信号変換器22を通っ
て光導電性膜16へ照射される構成になっている。
原稿台240光像信号が光導電性膜16へ照射されると
暗部に対しては、記録ヘッド1の先端に電源1oからの
■の直流電圧がつたわり、明部に対しては電圧が出ない
様に、光導電性膜16の明抵抗とインクの抵抗が調整さ
れている。
(光導電性膜の明抵抗 ρ、h#インク抵抗ρ、)記録
ヘッド1の先端に、光のON 、 OFFによる電圧信
号がつたわると信号が出た時のみ液状インク6に■の電
荷が注入され、ローラ状対向電極12へ飛翔して、記録
紙15上に記録が行なわれる原理となっている。
インク抵抗は通常1050cm〜1010Ω備であれば
、光のON : OFFの信号に応じて飛翔する。
本発明者らの実験によると直流電源10の信号電圧が約
■100v〜500v、共通電極9へ電圧を印加する直
流電源1ノの電圧が■100〜□5oov、ローラ状対
向電極12へのバイアス電圧を付与する直流電源14の
電圧は□。
〜e800v、交流電圧13がθ〜1kvの時液体イン
ク6に■電荷が注入され、記録紙15へ飛翔して記録が
行なえる事が確認されている。
ところが第5図に示すごとく例えば個別電極5a・・・
の内Aの電極のみが光のON OFFによシミ気信号が
出力されている場合にインク6の抵抗が100国以下の
低抵抗であると、電極Aの電気信号がとなシの電極B、
Cへもリークしてしまい本来インク6が飛翔するべきな
位置以外にもインク6が飛翔してしまうという不具合点
がある。
又、インク抵抗が107Ωα以上の高抵抗である時、例
えば個別電極A、B、Cの全部に光のON 、 OFF
によシ同じ電気信号が出力されている場合は今度は同じ
電荷をもったインク同士が静電反発力によシ互いに反発
し合って結果的に第6図に示すように個別電極5*、5
h間間隔よシも広い幅でインク6が飛翔してしまい解像
度が悪くなりたシ?ケたシするという不具合点を生ずる
〔発明の目的〕
本発明は、上記不具合点を改良するためになされたもの
T:、絶縁性の基板上に複数本の個別電極からなる第1
の電極を配置した下側ヘッド部材と・この下側ヘッド部
材に微少の間隙保って設けられるとともに上記第1の電
極に対向する第2の電極を有した上側ヘッド部材とを有
し・これらヘッド部材によって形成された微少の間隙に
液状インクを供給して上記両電極間に電圧を印加するこ
とにより上記液状インクを被記録材に向けて飛翔させ、
被記録材に画像を形成するインクシェツト記録装置にお
いて、簡単な構成でありながらインク抵抗値のいかんを
問わず、個別電極端の電気信号と飛翔インク滴が1対1
で対応し、かつ解像度の優れた鮮明記録の行なえるイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。
〔発明の概要〕
本発明は上記目的を達成すべく、下側ヘッド部材のイン
ク飛翔口側の端を凹凸形状とし、この凹凸形状の凸部表
面にその先端部が位置するように個別電極からなる第1
の電極を配置し、この個別電極間相互の電気信号のリー
クを無くし・安定したインクの飛翔状態が得られるよう
にしたものである。
以下本発明を一実施例を参照にしながら説明する。
第1図に本発明の要部である下側個別電極5 m −−
−の配置状態を示す。
本発明では下側個別電極5&・・・の先端は個別電極5
亀のあるところのみが下側絶縁基板4よシ距離d4だけ
飛び出ている。この様な先端形状の下側個別電極5a・
・・を用いて例えば電極Eのみ光のON OFFによシ
ミ気信号を出力すると、それぞれの個別電極端に形成さ
れたインク6の被膜は、分離しているため電気信号がと
なシの電極D−?Fヘリークする事がなく、電極Eに対
応した部分のインク6のみが飛翔し、正確な記録が出来
る。
又例えば個別電極り、E、Fに同時に同じ電気信号が出
力された場合には、ローラ状対向電極12と個別電極端
5 m’との間には強電界がかかつているためたとえイ
ンク抵抗が10Ω譚以上の高抵抗であっても同じ極性の
インク同士の反発によって記録幅が広くなる事もない。
この様に記録ヘッド先端に8本/s−程度の微細加工が
出来る材料としては、感光性がラス(商品名フォトセラ
ム)があシ、実際〈実施際で示すごとく60μm幅単位
で記録ヘッド先端に凹凸を形成する事が出来る。
〈実施例〉 絶縁性の感光ガラス(商品名フォトセラム)の先端を光
によ〕エツチングして、先端形状が第2図の寸法、すな
わち、凹凸部の幅a#b#Cはa =6μmmb=6μ
m 、 C=0.5 mになる様微細加工した。
次いでフォトエングリ−ソングプロセス(p、g、p)
処理によって感光性ガラス表面に第1図の様なCrの個
別電極5a・・・を/4ターニングした。
第3図の16に当る光導電性膜としてはa−3i;H膜
を用いインクは表面張力20 dyn/m粘度17cp
、抵抗10Ω創のものを用いた。
同様に作成された上側ヘッド部材3と感光がラス性基板
4を有した下側ヘッド部材2とを約100μmの絶縁性
マイラーのスペンサーをはさんで組み立て、記録ヘッド
とした。
この記録ヘッドを用いて、第1図−A、Hに示す様なス
リットジェット方式の直接記録装置内に組み込んでまず
光信号変換器としてのセルフオークレンズ22を取シ除
き、a−8t:H光導電体膜16上の所定の場合でLE
DをON 、 OFFさせ丸。この時のその他のプロセ
ス条件は下記の通シ 下側共通電極19への印加電圧 +300V上側共通電
極9への印加電圧  −300vローラ状対向電極12
への印加電圧 AC300/ 、 1 kHz 、 DC−1kV 。
ギャップdt−100μm ギャッグd2冨100μm ギャッfG  ==  50μm その結果、第1図に示すとと(IJDのON OFF’
している部分にのみ選択的にインクが飛翔している事が
確認された。
次いでLEDを取シ除き、a−8t光導電体膜18に再
度セルフォックレンズ22を取シ付け、光源としてのハ
ロダンラング23を点灯し一原稿台24を矢印の方向に
移動しながら記録紙15も同じ速さで移動した。この時
のプロセス条件はローラ状対向電極12に印加する、電
流電圧i+1kVにした以外は、前述とまったく同じで
ある。
この結果、インク飛翔による記録画像は8本/■の鮮明
なコピーであった。
又、本発明者らの検討の結果、先端の凹凸の距離d4は
0.05acmでは凹凸にした効果がなく、2目以上で
は先端へのインクの供給が不充分になる事が判明した。
以上説明した通り本発明による複数本の個別電極51・
・・に設けられたギャップセル型の光導電体膜16に光
熱を照射し、光像に応じた電気信号を直接スリット状の
記録ヘッドへ出力してローラ状対向電極12へ設けられ
た紙等の記録本15ヘインク6を飛翔させて記録を行う
スリットジェット方式の直接記録装置において、前記複
数本の個別電極5a・・・が)臂ターニングされている
絶縁性の下側記録ヘッド2の先端を凹凸に微細加工し凸
の部分に個別電極が有る様に構成したスリットジェット
方式の直接記録装置では、個別電極5a・・・間の電気
信号のリークがなくかつ飛翔したインク滴同士の反発が
起る事もなく鮮明で良好なコピー画像を得る事が出来る
なお、上述の実施例の説明において、複数の個別電極か
らなる第1の電極5a・・・への印加電圧が、光導電性
膜16からなる信号入力部に照射された光像信号が光電
変換されて出力されたものに付いて説明したが、本発明
はこれに限らず、たとえば、イメージセンサに入力され
た光像信号が光電変換されて出力されたものであっても
良いことは勿論である。
その他、本発明は本発明の要旨を変えない範囲で種々変
形実施可能なことは勿論である。
また、本発明の一実施例(第1図および第2図)の説明
において、前述の先行技術例(第3図〜第6図)のもの
と同一部分は同一の符号を付して詳細な説明を省略する
〔発明の効果〕
本発明は、以上説明したように、絶縁性の基板上に複数
本の個別電極からなる第1の電極を配置した下側ヘッド
部材と、この下側ヘッド部材に微少の間隙保って設けら
れるとともに上記第1の電極に対向する第2の電極を有
した上側ヘッド部材とを有し、これらヘッド部材によっ
て形成された微少の間隙に液状インクを供給して上記両
電極間に電圧を印加することにより上記液状インクを被
記録材に向けて飛翔させ、被記録材に画像を形成するイ
ンクジェット記録装置において、前記下側ヘッド部材の
インク飛翔口側の端を凹凸形状とし、この凹凸形状の凸
部表面にその先端部が位置するように個別電極からなる
第1の電極を配置し、この個別電極間相互の電気信号の
リークを無くし、安定したインクの飛翔状態が得られる
ようにしたものである。
したがって、簡単な構成であシながらインク抵抗値のい
かんを問わず、個別電極端の電気信号と飛翔インク滴が
1対1で対応し、かつ解像度の優れた鮮明記録の行なえ
るインクシェツト記録装置を提供できるといった効果を
奏する。
【図面の簡単な説明】
第1図および第2図は本発明の一実施例を示すもので、
第1図はインクジェット記録装置の主要部の概略的構成
図、第2図は同じく一部拡大図、第3図〜第6図は本発
名者等がすでに提案しているインクジェット記録装置の
先行技術例を示すもので、第3図は概略的構成図、第4
図は下側ヘッド部材の平面図、第5図はインク抵抗がひ
くい場合の個別電極間の電流リークによるインク飛翔の
様子を示す説明図、第6図はインク抵抗が高い場合の隣
合せの3つの個別電極に同じ電気信号が出力された場合
のインク飛翔の様子を示す説明図である。 1・・・記録ヘッド、11・・・インク飛翔口、2・・
・下側ヘッド部材%5*、5b・・・個別電極(第1の
電極)、6・・・液状インク、9・・・共通電極(第2
の電極)、15・・・記録紙(被記録体)、16・・・
光導電性膜。 出願人代理人  弁理士 鈴 江 武 彦第1図 第2ii1

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)絶縁性の基板上に複数本の個別電極からなる第1
    の電極を配置した下側ヘッド部材と、この下側ヘッド部
    材に微少の間隙保つて設けられるとともに上記第1の電
    極に対向する第2の電極を有した上側ヘッド部材とを有
    し、これらヘッド部材によって形成された微少の間隙に
    液状インクを供給して上記両電極間に電圧を印加するこ
    とにより上記液状インクを被記録材に向けて飛翔させ、
    被記録材に画像を形成するインクジェット記録装置にお
    いて、前記下側ヘッド部材のインク飛翔口側の端を凹凸
    形状とし、この凹凸形状の凸部表面にその先端部が位置
    するように前記個別電極からなる第1の電極を配置した
    ことを特徴とするインクジェット記録装置。
  2. (2)下側記録ヘッドの先端の凹凸部の深さを0.01
    mm〜2.0mmに設定したことを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載のインクジェット記録装置。
  3. (3)第2の電極が、共通電極であることを特徴とする
    特許請求の範囲第1項記載のインクジェット記録装置。
  4. (4)インクの飛翔口が、スリット状であることを特徴
    とする特許請求の範囲第1項記載のインクジェット記録
    装置。
  5. (5)下側記録ヘッドの絶縁性基板の材質が感光性ガラ
    スからなり、前記凹凸部はフォトエッチングによって形
    成されることを特徴とする特許請求の範囲第1項記載の
    インクジェット記録装置。
  6. (6)第1の電極への印加電圧が、イメージセンサに入
    力された光像信号が光電変換されたものであることを特
    徴とする特許請求の範囲第1項記載のインクジェット記
    録装置。
  7. (7)第1の電極への印加電圧が、光導電性膜からなる
    信号入力部に照射された構造信号が光電変換されたもの
    であることを特徴とする特許請求の範囲第1項または第
    1項記載のインクジェット記録装置。
JP12920185A 1985-06-14 1985-06-14 インジエツト記録装置 Pending JPS61286150A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0786344A1 (en) * 1996-01-29 1997-07-30 Nec Corporation Simple electrostatic ink jet printing head having low cost
EP0813969A3 (en) * 1996-06-17 1998-08-19 Nec Corporation Method of producing a record head for an electrostatic ink jet recorder

Cited By (4)

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