JPH1178024A

JPH1178024A - インクジェット記録装置

Info

Publication number: JPH1178024A
Application number: JP9235620A
Authority: JP
Inventors: Koji Ikeda; 浩二池田; Atsushi Sogami; 淳曽我美; 祐二 ▲たか▼島; Yuuji Takashima
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1997-09-01
Filing date: 1997-09-01
Publication date: 1999-03-23

Abstract

(57)【要約】【課題】圧電方式やサーマル方式に静電方式を融合し
た方式のインクジェット記録装置において、記録紙に形
成されたインク像の持つ電荷による悪影響を防止するこ
とを目的とする。【解決手段】インクジェットヘッド用キャリッジ２に
搭載されたインクジェットヘッド１はキャリッジ軸３に
ガイドされながら往復動作し、また、除電ブラシ用キャ
リッジ６に保持された除電ブラシ４も、インクジェット
ヘッド１と共に同方向に同速度で往復動作するように構
成されている。また、対向電極７とインクジェットヘッ
ド１との間には、電源８によって−２ＫＶ程度の高電圧
が印加され、かつ、除電ブラシ４も対向電極７と同電位
になるようにしている。この構成により、記録紙５に記
録したインク像の持つ電荷を除電ブラシ４により除去で
きる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、微小ノズルからイ
ンクなどの液体を吐出させ、記録紙やシート上に液体パ
ターンを形成することにより文字や図形を描くプリンタ
などに用いられるインクジェット記録装置に関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】近年、パソコンなどの印刷装置としてイ
ンクジェット記録装置を用いたプリンタが、取り扱いが
簡単、印字性能が良い、低コストなどの理由から広く普
及している。このインクジェット記録装置には、熱エネ
ルギーによってインク中に気泡を発生させ、その気泡に
よる圧力波によりインク液滴を吐出させるサーマル方
式、静電力によりインク液滴を吸引吐出させる静電方
式、圧電素子のような振動子による圧力波を利用した圧
電方式等、種々の方式がある。

【０００３】また、サーマル方式と静電方式とを組み合
わせた方式や、圧電方式と静電方式とを融合させた方式
も提案されている。例えば、圧電方式と静電方式とを融
合させた方式は、特開平５−２７８２１２公報に提案さ
れており、この提案を図１４を用いて説明する。図１４
において、１１４はインクを吐出する吐出口、１１５は
吐出口１１４に連通してインクを収容する圧力室であ
る。１１８は圧力室１１５に圧力を印加するための圧電
素子、１４０は吐出口１１４の先端部に形成されたイン
クメニスカスである。また、１１２はインクメニスカス
１４０を形成しているインク部を帯電させる帯電用電
極、１１７はこの帯電用電極１１２に記録紙を介して対
向配置された対向電極である。そして、帯電用電極１１
２と対向電極１１７との間には、高圧電源１０８により
高圧を印加する構成になっている。

【０００４】この構成において、まず、圧電素子１１８
に電圧を印加し、圧電素子１１８による発生力で圧力室
１１５の体積を縮小させ、吐出口１１４にインクメニス
カス１４０を形成する。次に、このインクメニスカス１
４０が帯電用電極１１２によって帯電されると、このイ
ンクメニスカス１４０が帯電用電極１１２と対向電極１
１７とで形成された電界によって対向電極１１７に向け
て吐出される。このとき、対向電極１１７との間には記
録紙１０５が配置されているため、この記録紙１０５に
インク像が形成される。

【０００５】ここで、圧電素子１１８には、インクメニ
スカス１４０を形成するだけでよく、圧電素子１１８の
発生出力は、小さくて良い。

【０００６】また、図１４において、圧電素子１１８に
よりインクメニスカス１４０を形成したが、これは、イ
ンク液滴を吐出させても構わない。この場合も、インク
液滴の吐出速度は低速でも良く、圧電素子１１８の発生
出力は、小さくて良い。つまり、圧電方式に静電方式を
融合したことにより、インク液滴の吐出速度が低速であ
っても、静電力によりインク液滴が加速され、記録紙の
所望の位置に正確に着弾させることができるというもの
である。したがって、圧電素子１１８の出力が小さくて
済み、ノズルの高密度化、高速駆動化を行うことができ
る。

【０００７】また、サーマル方式と静電方式とを組み合
わせた場合も同様に、サーマル方式だけの場合と比べ発
熱体の出力を小とすることができ、ノズルの高密度化、
高速駆動化を実現することができる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図１４
の方法では、圧電素子１１８の出力が小さくてすみ、ノ
ズルの高密度化、高速駆動化を行うことはできるが、イ
ンク液滴は帯電しているため、インク液滴の持つ電荷に
よる悪影響が生じてしまう。記録紙１０５にインク像を
形成していく場合、インク像の持つ電荷により、帯電用
電極１１２と対向電極１１７とで形成した電界が弱ま
り、これにより、次のインク液滴の加速が弱くなる。電
界の弱まり方は、電界の強さ、インクの物性、記録画像
等により異なるが、電界が弱まると、記録紙１０５の所
望の位置へのインク液滴の記録ができなくなる。以後、
この現象を着弾位置ずれと呼ぶ。この着弾位置ずれが大
きいと、画質の劣化となってしまう。

【０００９】本発明は上記課題に鑑み、帯電されたイン
ク液滴によるインク画像が記録紙に形成されても、イン
クジェットヘッドと対向電極とで形成する電界強度の変
動が少なく、着弾位置ずれが生じにくい、インクジェッ
ト記録装置を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この課題を解決するため
に請求項１の本発明は、インク滴をノズルから突出させ
るインクジェットヘッドと、このインクジェットヘッド
に対向させて配置した対向電極と、このインクジェット
ヘッドと対向電極との間に電圧を印加して、インクジェ
ットヘッドから突出されたインク滴を静電引力によって
対向電極側に加速飛翔させて、インクジェットヘッドと
対向電極との間に挿入された記録紙上に着弾させる電圧
印加手段と、記録紙上の荷電インクによる電荷を減少も
しくは除去させるための除電手段とを備えたものであ
る。

【００１１】また、請求項２の発明のインクジェット記
録装置は、インクジェットヘッドと、前記インクジェッ
トヘッドを往復動作させるインクジェットヘッド走査手
段と、前記インクジェットヘッドに対向する位置に配置
された対向電極と、前記インクジェットヘッドと前記対
向電極との間に前記インクジェットヘッド側を接地した
状態で電圧を印加する電圧印加手段と、前記対向電極と
同電位に設定され、記録紙上のその背面に前記対向電極
が存在する部分の電荷を除去する除電手段と、前記除電
手段を前記インクジェットヘッドの往復動作方向と同方
向に往復動作させる除電手段走査手段とを備えたもので
ある。

【００１２】また、請求項３の発明のインクジェット記
録装置は、請求項２記載のインクジェット記録装置にお
いて、電圧印加手段による電圧印加を断続する電圧印加
断続手段を備え、少なくとも、除電手段がその対向する
位置に対向電極が存在しない場所に移動している時は、
前圧印加断続手段により、インクジェットヘッドと対向
電極との間に電圧を印加しないようにしたものである。

【００１３】また、請求項４の発明のインクジェット記
録装置は、電圧印加断続手段により、電圧を印加してい
ない時に除電手段により記録紙上の電荷を除去するよう
にしたものである。

【００１４】また、請求項５の発明のインクジェット記
録装置は、請求項４記載のインクジェット記録装置にお
いて、除電手段は、記録紙に接触させることにより記録
紙上の電荷を除去するものであり、かつ除電手段を往復
動作させる除電手段走査手段と、除電手段の記録紙への
離接を行う除電手段離接手段とを備え、少なくとも、電
圧印加断続手段により、電圧を印加している時は除電手
段離接手段により除電手段は記録紙に対して離間状態に
するようにしたものである。

【００１５】また、請求項６の発明のインクジェット記
録装置は、請求項４記載のインクジェット記録装置にお
いて、除電手段を電気的な接地状態と浮遊状態とに切り
替える状態切り替え手段を備え、少なくとも、電圧印加
断続手段により、電圧を印加している時は状態切り替え
手段により、除電手段を電気的な浮遊状態に切り替える
ようにしたものである。

【００１６】また、請求項７の発明のインクジェット記
録装置は、請求項６記載のインクジェット記録装置にお
いて、電圧印加断続手段が、接地されたスイッチ手段に
電源がつながれ、かつ、この電源に対向電極が直列につ
ながれたものであり、電圧印加断続手段が状態切り替え
手段を兼ねるようにしたものである。

【００１７】また、請求項８の発明のインクジェット記
録装置は、請求項２〜７のいずれかに記載のインクジェ
ット記録装置において、インクジェットヘッドの往復動
作方向に対して、垂直方向に記録紙を搬送する記録紙搬
送手段を備え、インクジェットヘッドによるインク吐出
動作後は除電手段による記録紙上の電荷の除去を行って
から記録紙搬送手段による記録紙の搬送を行うようにし
たものである。

【００１８】また、請求項９の発明のインクジェット記
録装置は、請求項３〜８のいずれかに記載のインクジェ
ット記録装置において、インクジェットヘッド走査手段
によるインクジェットヘッドの往動作時は、記録紙への
インク吐出動作を行い、かつ復動作時は記録紙上の電荷
を除去する、または、往動作時は記録紙上の電荷を除去
し、かつ復動作時は記録紙へのインク吐出動作を行うよ
うにしたものである。

【００１９】また、請求項１０の発明のインクジェット
記録装置は、インクジェットヘッドと、インクジェット
ヘッドに対向する位置に配置された対向電極と、インク
ジェットヘッドと対向電極との間にインクジェットヘッ
ド側を接地した状態で電圧を印加する電圧印加手段とを
備え、対向電極は、長方形の板状体であり、かつ、イン
クジェットヘッドに対向する面は、インクジェットヘッ
ドによる記録範囲に対し、記録紙の搬送方向に対して少
なくとも６ｍｍ以上大きい形状であるようにしたもので
ある。

【００２０】また、請求項１１の発明のインクジェット
記録装置は、請求項１０記載のインクジェット記録装置
において、対向電極と同電位に設定され記録紙上の電荷
を除去する除電手段を備え、除電手段はインクジェット
ヘッドによる記録範囲の外側、かつ、記録紙搬送方向
側、かつ背面に対向電極が存在する部分の記録紙上の電
荷を除去するようにしたものである。

【００２１】また、請求項１２の発明のインクジェット
記録装置は、インクジェットヘッドと、インクジェット
ヘッドを往復動作させるインクジェットヘッド走査手段
と、インクジェットヘッドに対向する位置に配置され、
少なくとも記録紙に接する側は絶縁体、その反対側が導
電体の積層構成である対向電極と、インクジェットヘッ
ドと対向電極との間にインクジェットヘッド側を接地し
た状態で電圧を印加する電圧印加手段と、対向電極上の
電荷を除去する除電手段とを備えたものである。

【００２２】また、請求項１３の発明のインクジェット
記録装置は、請求項１２記載のインクジェット記録装置
において、対向電極上の電荷の除去は、対向電極と除電
手段との間に記録紙が介在しない時に行うようにしたも
のである。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図１から図１３を用いて説明する。

【００２４】（実施の形態１）図１は本発明にかかる第
１の実施の形態のインクジェット記録装置の概略構成図
である。

【００２５】図１において、１はインクジェットヘッド
であり、インクジェットヘッド用キャリッジ２に搭載さ
れキャリッジ軸３にガイドされながら図示なき駆動手段
により往復動作するように構成されている。このインク
ジェットヘッド用キャリッジ２とキャリッジ軸３により
特許請求の範囲におけるインクジェットヘッド走査手段
が構成されている。４は除電手段である除電ブラシであ
り、そのブラシ先端部分が記録紙５の表面に接触するよ
うに除電ブラシ用キャリッジ６により保持されている。
また、除電ブラシ４は除電ブラシ用キャリッジ６に保持
されキャリッジ軸３にガイドされながら図示なき駆動手
段により往復動作するように構成されている。この除電
ブラシ用キャリッジ６は、インクジェットヘッド用キャ
リッジ２と共に同方向に同速度で移動するように構成し
ている。７は金属からなる対向電極であり、インクジェ
ットヘッドとの距離が１mm程度に設定されている。ま
た、対向電極７とインクジェットヘッド１とは、インク
ジェットヘッド１が接地された状態で電源８によって−
２ＫＶ程度の高電圧が印加されている。この電源８によ
って電圧印加手段が構成されている。除電ブラシ４も対
向電極７と同電位となるように構成されている。また、
９は特許請求の範囲における電圧印加断続手段のスイッ
チでありこのスイッチ９により、対向電極７、除電ブラ
シ４への高電圧印加をＯＮ・ＯＦＦする。１０は記録紙
搬送手段であり、キャリッジ軸３に対して垂直方向に記
録紙５を搬送する。さらに、１１はインクジェットヘッ
ドクリーニング手段であり、ゴムブレード部材、強制吐
出部材等から構成される。

【００２６】次に、図２はインクジェットヘッド１の吐
出口とアクチュエータとを示した部分断面図である。

【００２７】図２において、１２はステンレスからなる
ノズル板であり、そのノズル板１２にはインク１３を吐
出する吐出口１４が設けられている。インク１３には水
性インクを用いている。１５はその吐出口１４に連通し
インクを収容する圧力室である。１６は樹脂からなる圧
力室構造体であり、この圧力室構造体１６とノズル板１
２とで圧力室１５が形成されている。圧力室構造体１６
には圧力室１５にインク１３を供給するためのインク供
給口１７が設けられている。１８は０．０２mm厚のＰＺ
Ｔからなる圧電素子であり、この圧電素子１８により
０．０１mm厚のステンレスからなる振動板１９を振動さ
せる。そして２０は吐出口１４より吐出されたインク液
滴である。図２は断面図であるため一つの圧力室１５に
一つの吐出口１４の図となったが、実際は、複数の圧力
室１５に対し各々一つの吐出口１３を備えたものであ
る。

【００２８】以上のように構成されたインクジェット記
録装置について、以下、その動作を図１〜図４を用いて
説明する。

【００２９】まず、図２を用いて吐出口１４よりインク
１３を飛翔させるインク液滴２０の吐出動作について説
明する。圧電素子１８に電圧を印加する。そうすると圧
電素子１８とともに振動板１９が圧力室１５の体積を減
少させる方向にたわむ。これにより圧力室１５の圧力が
高まり、インク１３がインク液滴２０となり吐出口１４
より記録紙５に向かって吐出する。この時、ノズル板１
２と対向電極７との間には静電界がかけられているた
め、インク１３がインク液滴２０となる前に正電荷が誘
起され、正に帯電したインク液滴２０となり吐出口１４
より吐出する。また、静電界の力により、インク液滴２
０は加速されながら記録紙５に向かって飛翔する。

【００３０】この時、インク液滴２０の吐出速度が低速
であっても、静電力によりインク液滴２０が加速され、
記録紙５の所望の位置に正確に着弾させることができる
というものである。したがって、圧電素子１８の出力が
小さくて済み、ノズルの高密度化、高速駆動化を行うこ
とができる。これが静電界付与の効果である。

【００３１】次に、インクジェット記録装置の動作につ
いて、図１、図３、図４を用いて説明する。図１におい
て、記録紙搬送手段１０にて記録紙５を所望の位置に搬
送する。その状態にて、スイッチ９を閉じ、対向電極７
と除電ブラシ４をインクジェットヘッド１に対し−２Ｋ
Ｖになるようにする。インクジェットヘッド用キャリッ
ジ２を図示なき手段にてＡ位置からＢ位置に移動させな
がら、吐出口１４よりインク液滴２０を吐出させる。こ
れにより、インクジェットヘッド１の一走査分の記録画
像を記録紙５上に記録することができる。次にインクジ
ェットヘッド用キャリッジ２をＢ位置からＡ位置にリタ
ーンさせながら、記録紙搬送手段１０により記録紙５を
所望量搬送する。さらに再度、インクジェットヘッド用
キャリッジ２をＡ位置からＢ位置に移動させながら、吐
出口１４よりインク液滴２０を吐出させる。これによ
り、インクジェットヘッド１の一走査分の記録画像を記
録紙５上に記録する。この動作の繰り返しによって記録
紙５への画像形成を実現することができる。また、除電
ブラシ４は、記録紙５にその先端部分が接触した状態で
インクジェットヘッド用キャリッジ２と共に同方向に同
速度で移動する。これにより、記録紙５に記録されたイ
ンク液滴２０の持つ電荷を除電することができ、着弾位
置ずれの生じない、常に安定した記録を行うことができ
る。

【００３２】また、インクジェットヘッド１は目詰まり
対策のため、クリーニングを行う必要がある。クリーニ
ング時は、図１のクリーニング手段１１の位置にインク
ジェットヘッド１を移動させ、ワイピングや強制吐出等
によるクリーニングを行う。この時、スイッチ９を開と
し、対向電極７と除電ブラシ４への電圧印加を止める。
必ずしも、対向電極７と除電ブラシ４への電圧印加を止
める必要はないが、その場合、クリーニング手段１１の
インクジェット記録装置との絶縁を完全に行う必要があ
り、実用的でない。また、インクジェットヘッド１がク
リーニング手段１１の位置にある時、対向電極７が人手
に触れやすいため、対向電極７も同時に電圧の印加を止
める構成が好ましい。そこで、一つのスイッチ９によ
り、対向電極７と除電ブラシ４との電圧印加を同時に開
閉する構成としている。

【００３３】次に、除電ブラシ４を備えていない場合の
課題について説明する。インク液滴２０は帯電してお
り、記録紙５に画像を形成していった場合、記録紙５上
のインク液滴２０のもつ電荷により対向電極７とインク
ジェットヘッド１との間の静電界が変化してしまう。

【００３４】静電界の変化は、静電界の強度の変化と、
静電界の方向の変化とであり、また、インク液滴２０が
帯電された状態の電荷量も変化してしまい、これらの変
化により着弾位置ずれが生じてしまう。この着弾位置ず
れの状態を図３−ａ、図３−ｂ、図４−ａ、図４−ｂを
用いて説明する。

【００３５】まず、図３−ａは、記録紙搬送手段１０に
より、インクジェットヘッド１の１走査記録幅分だけ記
録紙５を搬送する場合の記録像を示したものである。２
１は前走査記録像であり、２２は次走査記録像を示して
いる。この場合の次走査記録時の状態を図３−ｂに示
す。図３−ｂは図３−ａに対して拡大している。実線は
実際に飛翔する軌跡を描いたものであり、波線は本来着
弾させたい軌跡を示したものである。図３−ｂから分か
るように、前走査記録像２１による静電界の変化によ
り、着弾位置がずれてしまう。この図では、副走査方向
の着弾位置ずれを示したが、図３−ｂと垂直方向（主走
査方向）の着弾位置ずれも生じる。つまり、図３−ｂに
示した状態でのインクジェットヘッド１の上部の吐出口
１４付近は、静電界が弱まっており、これによりインク
液滴２０の電荷量も少なくなっている。したがってイン
ク液滴２０の記録紙５方向への加速力が弱くなっており
着弾位置ずれが生じてしまう。

【００３６】また、図４−ａは、記録紙搬送手段１０に
より、インクジェットヘッド１の１走査記録幅分より少
ない量だけ記録紙５を搬送する、いわゆる微小送りを行
う場合の前走査記録像２１と次走査記録像２２を示した
ものである。この場合の次走査記録時の状態を図４−ｂ
に示す。図４−ｂは図４−ａに対して拡大している。実
線は実際に飛翔する軌跡を描いたものであり、波線は本
来着弾させたい軌跡を示したものである。前走査記録像
２１による静電界の変化により、着弾位置がずれてしま
う。この図では、副走査方向の着弾位置ずれを示した
が、図４−ｂと垂直方向（主走査方向）の着弾位置ずれ
も生じる。つまり、図４−ｂに示した状態において、前
走査記録時に対し、次走査記録時は静電界が弱まってお
り、これによりインク液滴２０の電荷量も少なくなって
いる。したがってインク液滴２０の記録紙５方向への加
速力が弱くなっており着弾位置ずれが生じてしまう。

【００３７】しかしながら、実施の形態１では、除電ブ
ラシ４を備えているため、記録紙５上のインク液滴２０
の持つ電荷を除去することができ、静電界を常に一定に
保つことができる。また、記録紙５にその先端部分が接
触した状態でインクジェットヘッド用キャリッジ２と共
に同方向に同速度で移動する。これにより、前走査記録
によるインク液滴２０の電荷を確実に除去できるため、
前走査記録による影響を全く受けない記録を行うことが
できる。

【００３８】また、通常、除電ブラシ４は接地される場
合が多いが、実施の形態１では、−２ＫＶに設定されて
いる。これは、対向電極７が−２ＫＶにされているため
であり、もし、対向電極７が−２ＫＶの状態に除電ブラ
シ４が接地されている場合は、インク液滴２０の電荷を
除去することができず、インク液滴２０と記録紙５とを
正に帯電してしまう。また、インクジェットヘッド１側
を高圧に、そして対向電極７側を接地するという構成も
不可能ではないが、この場合、インクジェットヘッド１
の構成において絶縁を行うためにかなり厳しい制限があ
るため、実用的ではない。したがって、インクジェット
ヘッド１側を接地し、除電ブラシ４を対向電極７と同じ
電位にするという構成が必須となる。

【００３９】以上のように、この実施の形態１では、記
録紙５に記録されたインク液滴の持つ電荷を除電するこ
とにより、着弾位置ずれの生じない、常に安定した記録
を行うことができるインクジェット記録装置が提供でき
る。

【００４０】また、クリーニング手段をインクジェット
記録装置との絶縁を完全に行う必要がない装置構成が簡
素なインクジェット記録装置を提供できる。

【００４１】なお、実施の形態１では、除電ブラシ４
は、インクジェットヘッド１による記録時の走査方向に
対してインクジェットヘッド１の前側に設けたが、これ
は後方に設けても良く、さらには前後両方に設けたもの
でも良い。

【００４２】また、実施の形態１では、除電手段に除電
ブラシ４を用いたが、除電が可能なものであれば、例え
ば金属薄板からなり、その先端部がギザギザが設けられ
たもの等でも良い。

【００４３】また、実施の形態１では、ＡからＢへの移
動時にインクジェットヘッド１による記録を行ったが、
これはＢからＡへの移動時に記録を行っても良く、さら
には往復動作時両方とも記録を行うものでも構わない。

【００４４】また、実施の形態１では、除電ブラシ用キ
ャリッジ６を備え、この除電ブラシ用キャリッジ６で除
電ブラシ４の往復動作を行ったが、除電ブラシ４をイン
クジェットヘッド１またはインクジェットヘッド用キャ
リッジ２に保持させる構成にし除電ブラシ用キャリッジ
を省く構成も好ましく用いられる。

【００４５】また、実施の形態１では、インク吐出に圧
力発生手段として圧電素子１８と振動板１９を用いた
が、この圧力発生手段として、熱エネルギーによってイ
ンク中に気泡を発生させる手段や、圧電素子による高周
波エネルギー手段を用いたものや、固体インクを溶融
し、その溶融インクを圧電素子により吐出させるもので
も構わない。

【００４６】（実施の形態２）図５は本発明にかかる第
２の実施の形態のインクジェット記録装置の概略構成図
である。２３は回動軸であり、２４は偏心カムである。
この回動軸２３と偏心カム２４により特許請求の範囲に
おける除電手段離接手段を構成する。図１と異なるの
は、除電ブラシ４に電圧を印加する代わりに接地したこ
とと、除電ブラシ４を除電ブラシ用キャリッジ６に対し
て回動軸２３を中心に回動可能な構成としたことであ
る。また、図を分かりやすくするため、クリーニング手
段１１と記録紙搬送手段１０の図示を省略した。また、
図６は、除電ブラシ４が離間した状態を示す詳細図であ
る。

【００４７】以上のように構成されたインクジェット記
録装置の動作について説明する。実施の形態１において
は、除電ブラシ４は対向電極７と同電位になるように設
定した。除電ブラシ４は除電を目的とする以上、導電性
である必要があり、それがために、除電ブラシ４に人手
が触れ感電する可能性がある。記録紙５へ画像を形成す
るという点においては特に問題ないが、安全性という点
からは好ましくはない。また、人手に触れない様にする
ことも十分に可能ではあるが、完全に感電を防止するに
はかなり工夫をする必要がある。また、除電ブラシ４は
往復動作する構成になっており、動作するものに対して
高圧を印加する場合は、装置回路への電気的ノイズ対策
が課題となる。その対策として、回路部、配線部のシー
ルドを行うのが通常であるが、装置のコストＵＰにつな
がり好ましくはない。

【００４８】そこで実施の形態２においては、除電ブラ
シ４を接地するようにした。これにより、除電ブラシ４
に人手が触れても感電しない装置が提供できる。

【００４９】まず、記録紙搬送手段１０にて記録紙５を
所望の位置に搬送する。その状態にて、スイッチ９を閉
じ、対向電極７がインクジェットヘッド１に対し−２Ｋ
Ｖになるようにする。インクジェットヘッド用キャリッ
ジ２と除電ブラシ用キャリッジ６を図示なき手段にてＡ
位置からＢ位置に移動させながら、吐出口１４よりイン
ク液滴２０を吐出させる。これにより、インクジェット
ヘッド１の一走査分の記録画像を記録紙５上に記録する
ことができる。この時、除電ブラシ４は図６のように離
間した状態にしておく。

【００５０】次に、スイッチ９を開き、除電ブラシ４を
接触状態にする。この状態でインクジェットヘッド用キ
ャリッジ２と除電ブラシ用キャリッジ６をＢ位置からＡ
位置にリターンさせる。この時は、インクジェットヘッ
ド１でのインク吐出は行わない。これにより、記録紙５
上のインク液滴２０の持つ電荷を除去することができ
る。

【００５１】次に、記録紙５を所望量搬送する。さらに
再度、インクジェットヘッド用キャリッジ２をＡ位置か
らＢ位置に移動させながら、吐出口１４よりインク液滴
２０を吐出させる。これにより、インクジェットヘッド
１の一走査分の記録画像を記録紙５上に記録する。この
様に、往動作時は記録紙５へのインク像の記録、復動作
時は記録紙５の除電の動作の繰り返しによって記録紙５
への画像形成を実現することができる。

【００５２】Ｂ位置からＡ位置へのリターン時にはスイ
ッチ９を開いたが、このスイッチ９を閉じたまま除電ブ
ラシ４を接触状態にすると、記録紙５にインク液滴２０
のもつ電荷と同極性の電荷を与えてしまうことになる。

【００５３】また、除電手段離接手段を備えない構成も
考えられる。この場合、スイッチ９が閉じている間は、
対向電極７からの電界の影響を受けない場所まで除電ブ
ラシ用キャリッジ６により除電ブラシ４を移動させてお
く必要があり、移動時間、および移動場所が必要なた
め、記録速度の低下、および装置の大型化が生じてしま
う。よって好ましい方法ではない。

【００５４】また、実施の形態２では、記録紙搬送手段
１０による記録紙５の搬送のタイミングにも注意を払っ
ている。インクジェットヘッド１により、インク液滴２
０を記録した後、記録紙５上のインク液滴２０の電荷を
除電ブラシにより除電してから記録紙５を所望量搬送す
る構成としている。インク液滴２０の電荷が除去されず
に記録紙５を搬送しようとした場合、対向電極７の電荷
と記録紙５上のインク液滴２０の電荷とが引き合い、記
録紙５の搬送に大きな力が必要となる。記録紙搬送手段
１０の搬送力を大きくすれば問題はないが、エネルギー
の増大、装置の大型化につながるため好ましくはない。
しかしながら、実施の形態２では、インク液滴２０の電
荷を除去してから記録紙５を搬送する構成としているた
め、安定して記録紙５の搬送を行うことができる。

【００５５】以上のように、この実施の形態２では、除
電ブラシ４を接地した状態で記録紙５の除電を行うこと
ができるので、安全性が高く、かつ電気的ノイズの発生
し難いインクジェット記録装置を提供することができ
る。

【００５６】また、除電手段離接手段を備えたことによ
り、除電、非除電の動作をスイッチ９の開閉に連動して
素早く行え、かつ、装置の大型化にならないインクジェ
ット記録装置が提供できる。

【００５７】また、記録紙５上のインク液滴２０の電荷
を除去してから記録紙５を搬送する構成としているた
め、記録紙５の搬送に必要なエネルギーを増大させるこ
とない装置も大型にならない、安定して記録紙５の搬送
を行うことができるインクジェット記録装置を提供でき
る。

【００５８】なお、実施の形態２では、往動作時に記
録、復動作時に除電を行ったが、これは、スイッチ９が
閉じた状態では除電ブラシ４が離間状態でありさえすれ
ば、往復動作時とも記録を行い、時折除電動作を行うと
いうものでも構わない。

【００５９】（実施の形態３）図７は本発明にかかる第
３の実施の形態のインクジェット記録装置の概略構成図
である。２５は除電ブラシ４を接地状態と浮遊状態とに
切り替えるスイッチである。このスイッチ２５によって
特許請求の範囲における状態切り替え手段が構成されて
いる。図５と異なるのは、除電手段離接手段にかえ、状
態切り替え手段を備えたことである。

【００６０】以上のように構成されたインクジェット記
録装置の動作について説明する。動作も実施の形態２の
動作とほぼ同じであり、異なるのは除電ブラシ４による
除電の動作である。実施の形態２においては、スイッチ
９が閉じている間は除電ブラシ４は離間状態になるよう
にしたが、実施の形態３では、スイッチ９が閉じている
間はスイッチ２５が開いた状態になるようにした。これ
により、往動作時は記録を行い、復動作時は除電を行う
という動作を、スイッチ２５を備えるという、非常に簡
単な構成で実現できる。

【００６１】以上のように、この実施の形態３では、ス
イッチ２５を付加するだけという非常に簡単な構成で、
実施の形態２と同様の効果が得られる。

【００６２】（実施の形態４）図８は本発明にかかる第
４の実施の形態のインクジェット記録装置の概略構成図
である。図７と異なるのは、スイッチ９がスイッチ２５
を兼ねる構成としたことである。

【００６３】以上のように構成されたインクジェット記
録装置の動作について説明する。動作も実施の形態３の
動作とほぼ同じである。実施の形態３においては、スイ
ッチ９が閉じた状態においては必ずスイッチ２５は開い
た状態とした。これに対しては、スイッチ９のみで行っ
た場合も同様のことが実現できる。また、スイッチ９の
みで行った場合、実施の形態３において、スイッチ９が
開いた状態ではスイッチ２５は必ず閉じた状態となる
が、これは何等問題ない。

【００６４】以上のように、この実施の形態４では、一
つのスイッチで、実施の形態３ど同様の効果が得られる
ため、より簡素な構成のインクジェット記録装置を提供
することができる。

【００６５】（実施の形態５）図９は本発明にかかる第
５の実施の形態のインクジェット記録装置の概略構成図
である。図１と異なるのは、スイッチ９、除電ブラシ
４、除電ブラシ用キャリッジ６を省略したことと、対向
電極７の形状に工夫したことである。また、図１０は、
インクジェットヘッド１と対向電極７の部分詳細図であ
り、図９に対して横方向から見たものである。２６は記
録紙５上に記録されたインク像である。図を分かりやす
くするために、インクジェットヘッド用キャリッジ２、
キャリッジ軸３の記載を省略した。図１０において、Ａ
部はインクジェットヘッド１のノズルのある部分を示し
ており、このＡ部に対してＬの長さが６ｍｍ以上、好ま
しくは１０ｍｍ以上になるように対向電極７の幅を大き
くしている。

【００６６】以上のように構成されたインクジェット記
録装置の動作について説明する。図１１は通常の対向電
極を用いた場合の部分詳細図である。この場合は、イン
クジェットヘッド１にて記録を行いながら記録紙を矢印
の方向に搬送していくとインク像２６の持つ電荷が対向
電極の端に対応する部分に集まってくる。インク１３に
は水性インクを用いているためインク像２６中を電荷が
容易に移動できるためである。電荷が集まってくるとイ
ンクジェットヘッド１と対向電極７とで形成する電界が
弱まったり、また電界の方向が曲がったりしてしまう。
これにより、着弾位置ずれが生じてしまう。

【００６７】これに対し、図１０においては、対向電極
７の幅を記録紙５の搬送方向に長くしたため、電荷が集
まっても、インクジェットヘッド１と対向電極７とで形
成する電界が弱まったり、また電界の方向が曲がったり
しにくくなる。鋭意検討により、Ｌの長さは６ｍｍ以上
あれば着弾位置ずれはほとんど起こらなくなることが実
験より得られた。

【００６８】以上のように、この実施の形態５では、対
向電極７の幅を記録紙５の搬送方向に長くしたため、何
等特別な除電手段等を備えることなくインク像２６の持
つ電荷の悪影響のないインクジェット記録装置が提供す
ることができる。

【００６９】なお、インクジェットヘッド１は記録紙５
の全幅に対応した長さを持つ、ラインヘッドでも構わな
い。

【００７０】（実施の形態６）図１２は本発明にかかる
第６の実施の形態のインクジェット記録装置のインクジ
ェットヘッド１と対向電極７の部分詳細図である。実施
の形態５と異なるのは、対向電極７と同電位になるよう
に設定された除電ブラシ４を備えたことである。

【００７１】以上のように構成されたインクジェット記
録装置の動作について説明する。実施の形態５において
は、除電ブラシ４を備えていない。この場合、記録紙５
に、いわゆるインクジェット専用紙を用いた場合は全く
問題はないが、インク１３が非常に浸透しやすい記録紙
５を使用した場合、対向電極７の端に対応する部分に集
まってきた電荷と対向電極７との間で放電が起きる場合
がある。そこで、本実施の形態では、除電ブラシ４を備
えている。

【００７２】したがって、記録紙５を搬送しながら除電
を行うことができるため、放電の生じない安定したイン
クジェット記録装置が提供できる。

【００７３】なお、インクジェットヘッド１は、図１２
の紙面に対して垂直方向に往復動作するシリアルヘッド
であっても、記録紙５の前幅に対応した長さを持つ、ラ
インヘッドであってもどちらでも構わない。

【００７４】また、除電ブラシ４もインクジェットヘッ
ド１と同様に図１２の紙面に対して垂直方向に往復動作
するシリアルの形態であっても、記録紙５の前幅に対応
した長さを持つ、ラインの形態であってもどちらでも構
わない。

【００７５】（実施の形態７）本発明にかかる第７の実
施の形態のインクジェット記録装置は実施の形態１の図
１とほぼ同様である。また、図１３は本発明にかかる第
７の実施の形態のインクジェット記録装置の対向電極７
部の断面図である。７ａは金属板であり、この金属板７
ａにインクジェットヘッド１に相対する側に絶縁膜７ｂ
を形成している。この金属板７ａと絶縁膜７ｂとで対向
電極７を構成している。この絶縁膜７ｂの厚みは０．０
０５ｍｍ〜０．２ｍｍが好ましく、より好ましくは０．
０１ｍｍ〜０．０５ｍｍである。実施の形態１と異なる
のは対向電極７を２層の構成としたことである。

【００７６】以上のように構成されたインクジェット記
録装置の動作について説明する。実施の形態１と異なる
動作は、除電ブラシ４により記録紙５上の電荷の除去だ
けでなく、対向電極７上の電荷を除去することである。
記録紙５に、いわゆるインクジェット専用紙を用いた場
合は全く問題はないが、インク１３が非常に浸透しやす
い記録紙５を使用した場合、対向電極７の端に対応する
部分に集まってきた電荷と対向電極７との間で放電が起
きる場合がある。本実施の形態では対向電極７には絶縁
体７ｂを設けているため、放電は起きない。また、対向
電極７を手で触れた場合も絶縁体７ｂを備えているた
め、感電を防止することができ、安全性の高い装置が提
供できる。

【００７７】しかしながら、対向電極７に絶縁体７ｂを
設けた場合、１枚程度の記録紙５への記録であれば、さ
ほど問題がないが、何枚も連続して出力を行う場合は、
対向電極７上にどんどん電荷が貯まって、インクジェッ
トヘッド１と対向電極７とで形成する電界が弱まった
り、また電界の方向が曲がったりして、着弾位置ずれが
生じてしまう。本実施の形態では、１枚の記録紙５に記
録を行った後、除電ブラシ４を、対向電極７にその先端
部分が接触した状態でインクジェットヘッド用キャリッ
ジ２と共に同方向に同速度で移動する。これにより、対
向電極７上に貯まった電荷を除去することができる。

【００７８】したがって、対向電極７に貯まった電荷を
除去する構成を備えたことにより、インク液滴２０の持
つ電荷により放電する事がなく、かつ感電等起きない安
全性の高いインクジェット記録装置が提供できる。

【００７９】なお、実施の形態７では、記録紙５上の電
荷を除去する除電ブラシ４で対向電極７上の電荷も除去
したが、これは対向電極７上の電荷を除去する専用の手
段を備えても構わない。

【００８０】この２層構成の対向電極７は、実施の形態
１、実施の形態２、実施の形態３、実施の形態４に対し
て好ましく用いることができる。

【００８１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、インク滴
をノズルから突出させるインクジェットヘッドと、この
インクジェットヘッドに対向させて配置した対向電極
と、このインクジェットヘッドと対向電極との間に電圧
を印加して、インクジェットヘッドから突出されたイン
ク滴を静電引力によって対向電極側に加速飛翔させて、
インクジェットヘッドと対向電極との間に挿入された記
録紙上に着弾させる電圧印加手段と、記録紙上の荷電イ
ンクによる電荷を減少もしくは除去させるための除電手
段とを備えたことにより、帯電されたインク液滴による
インク像が記録紙に形成されても、インクジェットヘッ
ドと対向電極とで形成する電界強度の変動が少なく、着
弾位置ずれを生じ難くすることができる。

【００８２】また、インクジェットヘッドと、インクジ
ェットヘッドを往復動作させるインクジェットヘッド走
査手段と、インクジェットヘッドに対向する位置に配置
された対向電極と、インクジェット記録と対向電極との
間にインクジェットヘッド側を接地した状態で電圧を印
加する電圧印加手段と、対向電極と同電位に設定され記
録紙上のその背面に対向電極が存在する部分の電荷を除
去する除電手段と、除電手段を往復動作させる除電手段
走査手段とを設けたことにより、インクジェットヘッド
を接地した状態において、帯電されたインク液滴による
インク像が記録紙に形成されても、インクジェットヘッ
ドと対向電極とで形成する電界強度の変動が少なく、着
弾位置ずれを生じ難くすることができる。

【００８３】また、電圧印加手段による電圧印加を断続
する電圧印加断続手段を備え、少なくとも、除電手段が
その対向する位置に対向電極が存在しない場所に移動し
ている時は、電圧印加断続手段により、インクジェット
ヘッドと対向電極との間に電圧を印加しないようにした
ことにより、安全性の高い装置が提供できる。

【００８４】また、電圧印加手段による電圧印加を断続
する電圧印加断続手段を備え、電圧印加断続手段によ
り、電圧を印加していない時に除電手段により記録紙上
の電荷を除去するようにしたため、安全性が高く、かつ
電気的ノイズの発生し難いインクジェット記録装置を提
供することができる。

【００８５】また、除電手段離接手段を備えたことによ
り、除電、非除電の動作をスイッチの開閉に連動して素
早く行え、かつ、装置の大型化にならないインクジェッ
ト記録装置が提供できる。

【００８６】また、除電手段を電気的な接地状態と浮遊
状態とに切り替える状態切り替え手段を備えたことによ
り、スイッチを付加するだけという非常に簡単な構成で
除電手段離接手段を備えた場合と同様の効果が得られ
る。

【００８７】また、電圧印加断続手段が、状態切り替え
手段を兼ねるようにしたものであるため、何等特別な手
段を備えることなく、状態切り替え手段を備えた場合と
同様の効果が得られる。

【００８８】また、インクジェットヘッドによるインク
吐出動作後は除電手段による記録紙上の電荷の除去を行
ってから記録紙搬送手段による記録紙の搬送を行うよう
にしたため、安定した記録紙の搬送を行うことができ
る。

【００８９】また、対向電極は、長方形の板状体であ
り、かつ、インクジェットヘッドに対向する面は、イン
クジェットヘッドによる記録範囲に対し、記録紙の搬送
方向に対して少なくとも６ｍｍ以上大きい形状であるよ
うにしたことにより、何等特別な除電手段等を備えるこ
となくインク液滴の持つ電荷の悪影響のないインクジェ
ット記録装置を提供することができる。

【００９０】また、対向電極と同電位に設定され記録紙
上の電荷を除去する除電手段を備え、除電手段はインク
ジェットヘッドによる記録範囲の外側、かつ、記録紙搬
送方向側、かつ背面に対向電極が存在する部分の記録紙
上の電荷を除去するようにしたため、放電の生じない安
定したインクジェット記録装置が提供できる。

【００９１】また、記録紙に接する側は絶縁体、その反
対側が導電体の積層構成である対向電極と、対向電極上
の電荷を除去する除電手段とを備えたことにより、イン
ク液滴の持つ電荷により放電する事がなく、かつ感電等
起きない安全性の高いインクジェット記録装置が提供で
きる

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるインクジェット
記録装置の概略構成図

【図２】本発明の実施の形態１におけるインクジェット
ヘッドの吐出口とアクチュエータを示す部分断面図

【図３】本発明の実施の形態１における、インクジェッ
トヘッドの１走査記録幅分だけ記録紙を搬送する場合の
記録像を示す図

【図４】本発明の実施の形態１における、インクジェッ
トヘッドの１走査記録幅分より少ない量、記録紙を搬送
する場合の記録像を示す図

【図５】本発明の実施の形態２におけるインクジェット
記録装置の概略構成図

【図６】本発明の実施の形態２における除電ブラシを離
間させた状態を示す詳細図

【図７】本発明の実施の形態３におけるインクジェット
記録装置の概略構成図

【図８】本発明の実施の形態４におけるインクジェット
記録装置の概略構成図

【図９】本発明の実施の形態５におけるインクジェット
記録装置の概略構成図

【図１０】本発明の実施の形態５におけるインクジェッ
トヘッドと対向電極の部分詳細図

【図１１】本発明の実施の形態５における通常の対向電
極を用いた場合インクジェットヘッドと対向電極の部分
詳細図

【図１２】本発明の実施の形態６におけるインクジェッ
トヘッドと対向電極の部分詳細図

【図１３】本発明の実施の形態７における対向電極の部
分詳細図

【図１４】従来のインクジェット記録装置の概略断面図

【符号の説明】

１インクジェットヘッド２インクジェットヘッド用キャリッジ３キャリッジ軸４除電ブラシ５記録紙６除電ブラシ用キャリッジ７対向電極７ａ金属板７ｂ絶縁体８電源９スイッチ１０記録紙搬送手段１１インクジェットヘッドクリーニング手段１２ノズル板１３インク１４吐出口１５圧力室１６圧力室構造体１７インク供給口１８圧電素子１９振動板２０インク液滴２１前走査記録像２２次走査記録像２３回動軸２４偏心カム２５スイッチ２６インク像

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インク滴をノズルから突出させるインクジ
ェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに対向させ
て配置した対向電極と、前記インクジェットヘッドと前
記対向電極との間に電圧を印加して、前記インクジェッ
トヘッドから突出されたインク滴を静電引力によって前
記対向電極側に加速飛翔させて、前記インクジェットヘ
ッドと前記対向電極との間に挿入された記録紙上に着弾
させる電圧印加手段と、前記記録紙上の荷電インクによ
る電荷を減少もしくは除去させるための除電手段とを備
えたことを特徴とするインクジェット装置。
【請求項２】インクジェットヘッドと、前記インクジェ
ットヘッドを往復動作させるインクジェットヘッド走査
手段と、前記インクジェットヘッドに対向する位置に配
置された対向電極と、前記インクジェットヘッドと前記
対向電極との間に前記インクジェットヘッド側を接地し
た状態で電圧を印加する電圧印加手段と、前記対向電極
と同電位に設定され、記録紙上のその背面に前記対向電
極が存在する部分の電荷を除去する除電手段と、前記除
電手段を前記インクジェットヘッドの往復動作方向と同
方向に往復動作させる除電手段走査手段とを備えたこと
を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項３】電圧印加手段による電圧印加を断続する電
圧印加断続手段を備え、少なくとも、前記除電手段がそ
の対向する位置に対向電極が存在しない場所に移動して
いる時は、前記電圧印加断続手段により、前記インクジ
ェットヘッドと前記対向電極との間に電圧を印加しない
ことを特徴とする請求項２記載のインクジェット記録装
置。
【請求項４】インクジェットヘッドと、前記インクジェ
ットヘッドを往復動作させるインクジェットヘッド走査
手段と、前記インクジェットヘッドに対向する位置に配
置された対向電極と、前記インクジェットヘッドと前記
対向電極との間に前記インクジェットヘッド側を接地し
た状態で電圧を印加する電圧印加手段と、前記電圧印加
手段による電圧印加を断続する電圧印加断続手段と、記
録紙上のその背面に前記対向電極が存在する部分の電荷
を除去する除電手段とを備え、前記電圧印加断続手段に
より、電圧を印加していない時に前記除電手段により記
録紙上の電荷を除去することを特徴とするインクジェッ
ト記録装置。
【請求項５】除電手段は、記録紙に接触させることによ
り記録紙上の電荷を除去するものであり、かつ前記除電
手段を往復動作させる除電手段走査手段と、前記除電手
段の記録紙への離接を行う除電手段離接手段とを備え、
少なくとも、電圧印加断続手段により、電圧を印加して
いる時は前記除電手段離接手段により前記除電手段は記
録紙に対して離間状態にすることを特徴とする請求項４
記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】除電手段を電気的な接地状態と浮遊状態と
に切り替える状態切り替え手段を備え、少なくとも、電
圧印加断続手段により、電圧を印加している時は前記状
態切り替え手段により、前記除電手段を電気的な浮遊状
態に切り替えることを特徴とする請求項４記載のインク
ジェット記録装置。
【請求項７】電圧印加断続手段は、接地されたスイッチ
手段に電源がつながれ、かつ前記電源に対向電極が直列
につながれたものであり、前記電圧印加断続手段が状態
切り替え手段を兼ねることを特徴とする請求項６記載の
インクジェット記録装置。
【請求項８】インクジェットヘッドの往復動作方向に対
して、垂直方向に記録紙を搬送する記録紙搬送手段を備
え、前記インクジェットヘッドによるインク吐出動作後
は除電手段による記録紙上の電荷の除去を行ってから前
記記録紙搬送手段による記録紙の搬送を行うことを特徴
とする請求項１〜７のいずれかに記載のインクジェット
記録装置。
【請求項９】インクジェットヘッド走査手段によるイン
クジェットヘッドの往動作時は、記録紙へのインク吐出
動作を行い、かつ復動作時は記録紙上の電荷を除去す
る、または、往動作時は記録紙上の電荷を除去し、かつ
復動作時は記録紙へのインク吐出動作を行うことを特徴
とする請求項３〜８のいずれかに記載のインクジェット
記録装置。
【請求項１０】インクジェットヘッドと、前記インクジ
ェットヘッドに対向する位置に配置された対向電極と、
前記インクジェットヘッドと前記対向電極との間に前記
インクジェットヘッド側を接地した状態で電圧を印加す
る電圧印加手段とを備え、前記対向電極は、長方形の板
状体であり、かつ、前記インクジェットヘッドに対向す
る面は、前記インクジェットヘッドによる記録範囲に対
し、記録紙の搬送方向に対して少なくとも６ｍｍ以上大
きい形状であることを特徴とするインクジェット記録装
置。
【請求項１１】対向電極と同電位に設定され記録紙上の
電荷を除去する除電手段を備え、前記除電手段はインク
ジェットヘッドによる記録範囲の外側、かつ、記録紙搬
送方向側、かつ背面に対向電極が存在する部分の記録紙
上の電荷を除去することを特徴とする請求項１０記載の
インクジェット記録装置。
【請求項１２】インクジェットヘッドと、前記インクジ
ェットヘッドを往復動作させるインクジェットヘッド走
査手段と、前記インクジェットヘッドに対向する位置に
配置され、少なくとも記録紙に接する側は絶縁体、その
反対側が導電体の積層構成である対向電極と、前記イン
クジェットヘッドと前記対向電極との間に前記インクジ
ェットヘッド側を接地した状態で電圧を印加する電圧印
加手段と、対向電極上の電荷を除去する除電手段とを備
えた事を特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項１３】対向電極上の電荷の除去は、前記対向電
極と除電手段との間に記録紙が介在しない時に行うこと
を特徴とする請求項１２記載のインクジェット記録装
置。