JP2000141699A - Image forming method, apparatus therefor and printing head - Google Patents
Image forming method, apparatus therefor and printing headInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、プリント媒体に対
して非接触状態のプリントヘッドを用い、プリント剤を
熱エネルギーにより発泡させて飛翔させ、プリント剤を
プリント媒体に付着させて画像を形成する形式の画像形
成方法およびその装置ならびにこれに用いるプリントヘ
ッドに関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses a print head in a non-contact state with a print medium, foams a print agent by thermal energy and flies it, and attaches the print agent to the print medium to form an image. TECHNICAL FIELD The present invention relates to an image forming method and an apparatus thereof, and a print head used for the method.
【０００２】[0002]
【従来の技術】インクジェットプリント方式の最も優れ
た利点の一つは、紙などのプリント媒体に非接触でプリ
ントできることであり、プリント媒体との接触がないこ
とからインクジェットヘッドが摩耗したり損傷したりす
ることがほとんどない。また、インクやプリント媒体に
対するインクのプリント性を調整するための処理液など
のインクをこれらの貯溜タンクから供給して使用するた
め、その取り扱い方法も至って簡単である。2. Description of the Related Art One of the most excellent advantages of an ink jet printing method is that it can print on a print medium such as paper without contact, and since there is no contact with the print medium, the ink jet head is worn or damaged. Hardly ever. Further, since ink such as ink or a processing liquid for adjusting the printability of the ink on the print medium is supplied from these storage tanks and used, the handling method is very simple.
【０００３】従来の典型的なインクジェットプリント方
式は、特公平６−５５７３２号公報に開示されているよ
うに、インクをインクジェットプリントヘッドに供給し
て吐出口からインクを噴射させる構成のため、インクジ
ェットプリントヘッドの内部に複雑なインク供給路や共
通液室などを配置し、内部に気泡や異物などが残留しな
いような設計を行っている。[0003] A conventional typical ink-jet printing method is, as disclosed in Japanese Patent Publication No. 6-55732, configured to supply ink to an ink-jet print head and eject ink from discharge ports. A complicated ink supply path, a common liquid chamber, and the like are arranged inside the head, and a design is made so that air bubbles and foreign substances do not remain inside.
【０００４】[0004]
【発明が解決しようとする課題】特公平６−５５７３２
号公報に開示されているような従来のインクジェットプ
リント方式においては、インクジェットプリントヘッド
の吐出口やこれに続く液路などの微細加工が必要な上に
インクの供給経路も複雑であるため、その製造コストが
嵩むという不具合がある。しかも、液路の通路断面積を
ある程度確保する必要があることから、隣接する吐出口
の間隔をあまり狭めることができず、何らかの工夫をし
ない限りプリント密度を上げることができない。[Problems to be Solved by the Invention]
In the conventional ink-jet printing method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. H11-270, the ink supply path of the ink is complicated because the ink ejection path of the ink-jet print head and the following liquid path are required to be finely processed. There is a problem that the cost increases. In addition, since it is necessary to secure a certain cross-sectional area of the liquid passage, the interval between the adjacent discharge ports cannot be reduced so much, and the print density cannot be increased unless some measures are taken.
【０００５】また、インクジェットプリントヘッド内の
インクの増粘化や残留気泡などに対処するため、吐出口
が開口するインクジェットプリントヘッドの吐出口面を
気密にキャッピングしたり、吐出口からインクジェット
プリントヘッド内のインクを吸引したり、あるいはプリ
ント作業に先立って予めすべての吐出口からインクを予
備吐出させる回復処理を頻繁に行う必要があった。特
に、プリント媒体のプリント領域の全幅に亙って吐出口
を配列したいわゆるフルラインタイプのインクジェット
プリント装置においては、吸引による回復処理に伴うイ
ンクの消費量が著しく多くなってしまう。Further, in order to cope with thickening of the ink in the ink jet print head and residual air bubbles, etc., the discharge port surface of the ink jet print head in which the discharge port is opened is airtightly capped, It is necessary to frequently perform a recovery process for sucking the ink or for preliminarily discharging the ink from all the discharge ports before the printing operation. In particular, in a so-called full-line type ink jet printing apparatus in which ejection ports are arranged over the entire width of a print area of a print medium, the amount of ink consumed by the recovery process by suction is significantly increased.
【０００６】[0006]
【発明の目的】本発明の第１の目的は、インクの無駄な
消費をできるだけ抑えることができ、且つ容易にインク
ジェットヘッドをプリント準備完了にすることができる
画像形成方法を提供することにある。SUMMARY OF THE INVENTION It is a first object of the present invention to provide an image forming method capable of minimizing wasteful consumption of ink and making it possible to easily prepare an ink jet head for printing.
【０００７】本発明の第２の目的は、このような画像形
成方法を実現し得る画像形成装置を提供することにあ
る。A second object of the present invention is to provide an image forming apparatus which can realize such an image forming method.
【０００８】本発明の第３の目的は、このような画像形
成装置に用いられる簡単な構造のプリントヘッドを提供
することにある。A third object of the present invention is to provide a print head having a simple structure used in such an image forming apparatus.
【０００９】[0009]
【課題を解決するための手段】本発明の第１の形態は、
プリント媒体もしくは、プリント中間転写体と隙間を隔
てて対向するプリント剤保持面に前記プリント媒体に形
成されるべき画像と対応したパターンにプリント剤を保
持させるステップと、前記プリント剤保持面に飛翔エネ
ルギーを与えて前記プリント剤を前記プリント媒体に向
けて飛ばし、前記プリント媒体に画像を形成するステッ
プとを具えたことを特徴とする画像形成方法にある。According to a first aspect of the present invention, there is provided:
Holding a printing agent in a pattern corresponding to an image to be formed on the printing medium on a printing medium or a printing medium holding surface facing a printing intermediate transfer body with a gap therebetween; and flying energy on the printing agent holding surface. And causing the print agent to fly toward the print medium to form an image on the print medium.
【００１０】本発明の第２の形態は、プリント媒体と隙
間を隔てて対向する疎インク性のプリント剤保持面が形
成されたプリントヘッドと、このプリントヘッドの前記
プリント剤保持面をプリント媒体に形成されるべき画像
と対応したパターンの親インク性に切り換える切り換え
手段と、この切り換え手段によって形成された前記プリ
ント剤保持面の親インク性の部分にインクを供給するイ
ンク供給手段と、前記プリントヘッドに設けられ、前記
プリント剤保持面に保持されたインクを前記プリント媒
体に向けて飛ばすための飛翔エネルギーを発生する飛翔
エネルギー発生部とを具えたことを特徴とする画像形成
装置にある。According to a second aspect of the present invention, there is provided a print head having an ink-phobic printing agent holding surface formed facing a printing medium with a gap therebetween, and using the printing agent holding surface of the print head as a printing medium. Switching means for switching to ink-philicity of a pattern corresponding to an image to be formed, ink supply means for supplying ink to the ink-philicity portion of the printing agent holding surface formed by the switching means, and the print head And a flying energy generator for generating flying energy for flying the ink held on the printing agent holding surface toward the print medium.
【００１１】なお、ここで言及する飛翔エネルギーと
は、加熱エネルギーであって、前記プリント剤を発泡さ
せて飛翔させるエネルギーのことであり、静電吸着や帯
電吸着により飛翔させるエネルギーではない。The flying energy referred to herein is heating energy, which is the energy that causes the printing agent to foam and fly, and is not energy that flies by electrostatic adsorption or electrification.
【００１２】本発明によると、プリントヘッドの疎イン
ク性のインク保持面に対し、切り換え手段によってプリ
ント媒体に形成されるべき画像と対応した親インク性の
パターンを形成し、プリント剤供給手段によりこの親イ
ンク性のパターンに重ねてプリントヘッドのプリント剤
保持面にインクを保持させた後、飛翔エネルギー発生部
を駆動してプリント剤保持面に保持されたインクをプリ
ント媒体に向けて飛ばし、プリントヘッドのプリント剤
保持面と対向するプリント媒体の表面に画像を形成す
る。According to the present invention, an ink-philic pattern corresponding to an image to be formed on a print medium is formed on the ink-phobic ink holding surface of the print head by the switching means, and this pattern is formed by the printing agent supply means. After the ink is held on the printing agent holding surface of the print head over the ink-philic pattern, the flying energy generating unit is driven to fly the ink held on the printing agent holding surface toward the print medium, and the print head An image is formed on the surface of the print medium facing the printing agent holding surface of the printing medium.
【００１３】本発明の第３の形態は、プリント媒体と隙
間を隔てて対向する親インク性のインク保持面が形成さ
れたプリントヘッドと、このプリントヘッドの前記イン
ク保持面の全域にインクを供給するインク供給手段と、
前記プリントヘッドの前記インク保持面に近接状態で対
向し得るインク回収面が形成された疎インク性のインク
除去部材と、このインク除去部材の前記プリント剤回収
面を前記プリント媒体に形成されるべき画像の反転画像
と対応し、前記インク保持面よりも高い親インク性のパ
ターンに切り換える切り換え手段と、前記プリントヘッ
ドの前記インク保持面から前記インク除去部材の前記イ
ンク回収面に前記プリント媒体に形成されるべき反転画
像と対応したパターンでインクを吸着させることによ
り、前記インク保持面に残留したインクを前記プリント
媒体に向けて飛ばすための飛翔エネルギーを発生する飛
翔エネルギー発生部とを具えたことを特徴とする画像形
成装置にある。According to a third aspect of the present invention, there is provided a print head having an ink-receptive ink-holding surface facing a print medium with a gap therebetween, and supplying ink to the entire ink-holding surface of the print head. An ink supply means,
An ink removing member having an ink-phobic property formed with an ink collecting surface which can be opposed to the ink holding surface of the print head in a close state, and the printing agent collecting surface of the ink removing member should be formed on the print medium. Switching means for switching to a pattern having higher ink affinity than the ink holding surface, corresponding to the inverted image of the image, and forming the print medium on the ink collecting surface of the ink removing member from the ink holding surface of the print head. A flying energy generating unit that generates flying energy for flying the ink remaining on the ink holding surface toward the print medium by adsorbing ink in a pattern corresponding to the inverted image to be performed. The image forming apparatus is characterized in that:
【００１４】ここで、インクとは、液体もしくは液体状
態の画像形成剤のことであり、固体インクではない。し
かし、液体と固体の混合物や懸濁物も含み、且つ使用時
に熱により液体になる固体インクも含むものである。Here, the ink is a liquid or an image forming agent in a liquid state, and is not a solid ink. However, it also includes a mixture or suspension of a liquid and a solid, and also includes a solid ink which becomes liquid when heated.
【００１５】本発明によると、インク供給手段によって
プリントヘッドのインク保持面の全域にインクを保持さ
せ、インク除去部材の疎インク性のインク保持面に対
し、切り換え手段によってプリント媒体に形成されるべ
き画像の反転画像と対応した親インク性のパターンを形
成する。そして、このインク除去部材のプリント剤保持
面とプリントヘッドのインク保持面とを近接させ、親イ
ンク性の差を利用してプリントヘッドのインク保持面か
らインク除去部材のインク回収面にプリント媒体に形成
されるべき反転画像と対応したパターンでインクを吸着
させ、これによってプリントヘッドのインク保持面にプ
リント媒体に形成されるべき画像と対応した親インク性
のパターンを形成する。しかる後、飛翔エネルギー発生
部を駆動してインク保持面に保持されたインクをプリン
ト媒体に向けて飛ばし、プリントヘッドのインク保持面
と対向するプリント媒体の表面に画像を形成する。According to the present invention, the ink is supplied to the entire area of the ink holding surface of the print head by the ink supply means, and is formed on the print medium by the switching means with respect to the ink-phobic ink holding surface of the ink removing member. An ink-philic pattern corresponding to the inverted image of the image is formed. Then, the printing agent holding surface of the ink removing member and the ink holding surface of the print head are brought close to each other, and the difference in ink affinity is used to transfer the printing medium from the ink holding surface of the print head to the ink collecting surface of the ink removing member. The ink is sucked in a pattern corresponding to the inverted image to be formed, thereby forming an ink-philic pattern corresponding to the image to be formed on the print medium on the ink holding surface of the print head. Thereafter, the flying energy generating unit is driven to fly the ink held on the ink holding surface toward the print medium, thereby forming an image on the surface of the print medium facing the ink holding surface of the print head.
【００１６】なお、プリントヘッドの移動速度とプリン
ト媒体の移動速度は、必ずしも一致する必要はないの
で、プリント媒体に形成される画像に対して上記画像は
一致しない場合もある。Since the moving speed of the print head and the moving speed of the print medium do not necessarily have to match, the image may not match the image formed on the print medium.
【００１７】本発明の第４の形態は、疎インク性と親イ
ンク性とに可逆的に切り換え可能であって、プリント媒
体に形成されるべき画像と対応した親インク性のパター
ンが形成されるインク保持面と、このインク保持面をの
親インク性の部分に保持されたインクをプリント媒体に
向けて飛ばすための飛翔エネルギー発生部とを具えたこ
とを特徴とするプリントヘッドにある。According to a fourth aspect of the present invention, the ink-phobic pattern can be reversibly switched between ink-phobic and ink-philic, and an ink-philic pattern corresponding to an image to be formed on a print medium is formed. A print head comprising: an ink holding surface; and a flying energy generating unit for flying the ink held in the ink-philic portion of the ink holding surface toward a print medium.
【００１８】なお、上記のプリントヘッド上に形成され
る画像や反転画像は、プリント媒体上に形成される画像
と必ずしも一致するものではなく、適合した画像であ
る。Note that the image formed on the print head and the inverted image do not always match the image formed on the print medium, and are suitable images.
【００１９】[0019]
【発明の実施の形態】本発明の第１の形態による画像形
成方法において、プリント剤が使用時にインクであっ
て、この場合、プリント剤とプリント剤保持面との間の
界面張力を利用してプリント剤保持面にプリント剤を保
持することが有効である。これによると、プリント剤保
持面に対してプリント剤がその界面張力によって均等に
引っ張られているため、プリント剤保持面に対してイン
クの飛翔方向が垂直となり、飛翔方向が安定する。DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In an image forming method according to a first embodiment of the present invention, a printing agent is ink at the time of use, and in this case, an interfacial tension between the printing agent and the printing agent holding surface is utilized. It is effective to hold the printing agent on the printing agent holding surface. According to this, since the printing agent is evenly pulled by the interfacial tension with respect to the printing agent holding surface, the flying direction of the ink becomes perpendicular to the printing agent holding surface, and the flying direction is stabilized.
【００２０】また、プリント剤保持面にプリント剤を保
持させるステップに先立ち、疎インク性のプリント剤保
持面にプリント媒体に形成されるべき画像と対応した親
インク性のパターンを形成するステップをさらに具える
ようにしてもよく、この場合、プリント剤保持面の疎イ
ンク性から親インク性への移行は、プリント剤保持面を
構成する材料の光触媒反応によって行われ、親インク性
から疎インク性へは経時的に復帰するものであってもよ
い。ただし、経時的復帰するのは、環境温度（熱エネル
ギー）や、回収機構による接触復帰の影響もあるため
に、必ずしも経時復帰とは言及できない。このプリント
剤保持面の光触媒反応は、プリント剤保持面からの電子
の放出による現象であり、親インク性の状態が光強度や
プリント剤保持面を構成する材料の性質などに応じて例
えば０. １秒〜２秒程度保持されるだけであり、その後
は疎インク性の状態に戻って新たな画像の形成作業が繰
り返えされる。材料構成により、その時間は大きく異な
り、上記の時間枠にとらわれるものではない。Prior to the step of holding the printing agent on the printing agent holding surface, a step of forming an ink-philic pattern corresponding to the image to be formed on the print medium on the ink-phobic printing agent holding surface is further included. In this case, the transition from the ink-phobic property of the printing agent holding surface to the ink-philicity is performed by a photocatalytic reaction of the material constituting the printing agent holding surface. May return over time. However, the return with time is not necessarily referred to as the return with time because of the influence of the environmental temperature (thermal energy) and the contact return by the recovery mechanism. The photocatalytic reaction on the printing agent holding surface is a phenomenon caused by the emission of electrons from the printing agent holding surface, and the state of ink affinity is, for example, 0.1 in accordance with the light intensity and the properties of the material constituting the printing agent holding surface. It is only held for about 1 to 2 seconds, and thereafter, the state returns to the ink-phobic state, and the operation of forming a new image is repeated. The time varies greatly depending on the material composition, and is not limited to the above time frame.
【００２１】あるいは、プリント剤保持面にプリント剤
を保持させるステップは、親インク性のプリント剤保持
面の全域にプリント剤を保持させるステップと、プリン
ト剤保持面の全域に保持されたプリント剤がプリント媒
体に形成されるべき画像と対応したパターンで残留する
ように、プリント剤保持面に保持されたプリント剤を除
去するステップとを有するものであってもよく、この場
合、プリント剤保持面に保持されたプリント剤を除去す
るステップは、プリント媒体に形成されるべき画像の反
転画像と対応しかつプリント剤保持面よりも高親インク
性のパターンのプリント剤回収面に対し、プリント剤保
持面に保持されたプリント剤を移行させるステップを含
むことが有効である。つまり、プリント剤保持面のイン
ク吸着力をＫI とし、プリント剤回収面の高親インク性
の部分の吸着力をＫJ とし、プリント剤回収面の高親イ
ンク性ではない部分の吸着力をＫN とした場合、ＫN ＜
＜ＫI ＜ＫJ である必要があり、より望ましくはＫN ＜
＜ＫI ＜＜ＫJ である。Alternatively, the step of holding the printing agent on the printing agent holding surface includes the step of holding the printing agent over the entire region of the printing agent holding surface with ink affinity and the step of holding the printing agent held on the entire region of the printing agent holding surface. Removing the printing agent held on the printing agent holding surface so as to remain in a pattern corresponding to the image to be formed on the print medium, in which case the printing agent holding surface The step of removing the retained printing agent includes a printing agent holding surface corresponding to a reverse image of an image to be formed on the print medium and a printing agent collecting surface having a pattern having higher ink affinity than the printing agent holding surface. It is effective to include a step of transferring the printing agent held in the printer. In other words, the ink suction force of the printing agent holding surface is K I , the suction force of the highly ink-friendly portion of the printing agent collection surface is K J, and the suction force of the non-highly ink-friendly portion of the printing agent collection surface is If you have a K N, K N <
<K I <K J , and more preferably K N <
<< K I << K J.
【００２２】この場合、プリント剤保持面も光触媒反応
を若干起こす材質のもので構成し、インクに対する吸着
および排除を補助的に行うことで、不要部分からのイン
クの除去を容易に行うことができる。In this case, the printing agent holding surface is also made of a material that slightly causes a photocatalytic reaction, and the ink can be easily removed from unnecessary portions by assisting absorption and removal of the ink. .
【００２３】さらに、プリント剤保持面に飛翔エネルギ
ーを与えた後、プリント剤保持面を清掃するステップを
さらに具えるようにしてもよく、飛翔エネルギーがプリ
ント剤を沸騰させる熱エネルギーであってもよい。Further, the method may further include a step of cleaning the printing agent holding surface after applying flying energy to the printing agent holding surface, and the flying energy may be thermal energy for boiling the printing agent. .
【００２４】本発明の第２の形態による画像形成装置に
おいて、切り換え手段は、光源と、この光源からの光を
プリント媒体に形成されるべき画像と対応したパターン
でプリント剤保持面に照射する光シャッタとを有し、プ
リント剤保持面を構成する材料の光触媒反応を利用して
プリント剤保持面を疎インク性から親インク性へ移行さ
せ、経時的に親インク性から疎インク性へ復帰させるも
のであってもよい。In the image forming apparatus according to the second aspect of the present invention, the switching means includes a light source and a light for irradiating the light from the light source onto the printing agent holding surface in a pattern corresponding to an image to be formed on a print medium. A shutter is provided, and the printing agent holding surface is shifted from ink-phobic to ink-philic by utilizing a photocatalytic reaction of a material constituting the printing agent holding surface, and is returned from ink-philic to ink-phobic over time. It may be something.
【００２５】また、プリントヘッドのインク保持面が円
筒状をなしていてもよい。The ink holding surface of the print head may have a cylindrical shape.
【００２６】本発明の第３の形態による画像形成装置に
おいて、切り換え手段が、光源と、この光源からの光を
プリント媒体に形成されるべき画像の反転画像と対応し
たパターンでインク回収面に照射する光シャッタとを有
し、インク回収面を構成する材料の光触媒反応を利用し
てインク回収面を疎インク性から親インク性へ移行さ
せ、経時的に親インク性から疎インク性へ復帰させるも
のであってもよい。また、赤外線や熱線や帯電水の付着
であってもよい。In the image forming apparatus according to the third aspect of the present invention, the switching means irradiates the light from the light source and the light from the light source to the ink collecting surface in a pattern corresponding to an inverted image of the image to be formed on the print medium. An optical shutter that changes the ink recovery surface from ink-phobic to ink-phobic using the photocatalytic reaction of the material constituting the ink recovery surface, and returns from ink-phobic to ink-phobic over time It may be something. In addition, infrared rays, heat rays, or adhesion of charged water may be used.
【００２７】また、プリントヘッドのインク保持面が円
筒状をなしていてもよく、この場合、インク除去部材の
プリント剤回収面も円筒状をなしていることが好まし
い。Further, the ink holding surface of the print head may have a cylindrical shape. In this case, it is preferable that the printing agent collecting surface of the ink removing member also has a cylindrical shape.
【００２８】本発明の第２または第３の形態による画像
形成装置において、インク保持面を構成する材料が、酸
化チタン, 酸化亜鉛, 酸化錫, 酸化タングステン, 酸化
ビスマス, 酸化鉄, 酸化ケイ素, チタン酸ストロンチウ
ムの少なくとも１つを包含するものであってもよく、バ
インダなどを使用する場合には、光学的に透明なガラス
や樹脂などを用いることができる。特に、酸化チタンは
本発明の意図する光触媒反応が顕著であり、ルチル型お
よびアナターゼ型共に使用可能であり、粉粒状のものを
透明なポリエステル, ポリカーボネート, ポリプロピレ
ン, ポリエチレン, ポリスチレン, ポリサルフォンなど
に混練し、プリントヘッドのインク保持面として成形す
ることができる。この場合、光源からの光は、波長が約
５５０nm（ナノメートル）以下の可視光, 紫外線, エキ
シマレーザー光, 炭酸ガスレーザー光, 青色半導体レー
ザー光のうちの何れかであることが好ましいけれども、
波長が約５５０nmより長い光であっても光触媒反応を誘
起できさえすれば、これに限定されるものではない。好
ましくは、酸化チタンが表面に析出し、その表面粗さ
が、０．００５μｍから０．３μｍの範囲にあることが
望ましい。In the image forming apparatus according to the second or third aspect of the present invention, the material constituting the ink holding surface is titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, tungsten oxide, bismuth oxide, iron oxide, silicon oxide, titanium oxide. It may include at least one of strontium acid. When a binder or the like is used, optically transparent glass or resin can be used. In particular, titanium oxide has a remarkable photocatalytic reaction intended by the present invention, and can be used for both rutile type and anatase type. It can be molded as an ink holding surface of a print head. In this case, the light from the light source is preferably any one of visible light, ultraviolet light, excimer laser light, carbon dioxide laser light, and blue semiconductor laser light having a wavelength of about 550 nm (nanometer) or less,
The light is not limited to this as long as the photocatalytic reaction can be induced even with light having a wavelength longer than about 550 nm. Preferably, titanium oxide is deposited on the surface, and the surface roughness is desirably in the range of 0.005 μm to 0.3 μm.
【００２９】また、プリント剤保持面を清掃するための
プリントヘッド清掃部材をさらに具えるようにしてもよ
く、飛翔エネルギー発生部がインクを沸騰させるための
熱エネルギーを発生する電気熱変換体を有するものであ
ってもよい。Further, a print head cleaning member for cleaning the printing agent holding surface may be further provided, and the flying energy generating section has an electrothermal converter for generating thermal energy for boiling the ink. It may be something.
【００３０】本発明の第４の形態によるプリントヘッド
において、飛翔エネルギー発生部がインク保持面に対し
てマトリクス状に多数配列していてもよく、飛翔エネル
ギー発生部が、インクを沸騰させるための熱エネルギー
を発生する電気熱変換体を有するものであってもよい。
また、インク保持面は、光触媒反応によって疎インク性
から親インク性に可逆的に切り換わるものであってもよ
く、この場合、インク保持面を構成する材料は、酸化チ
タン, 酸化亜鉛, 酸化錫, 酸化タングステン,酸化ビス
マス, 酸化鉄, 酸化ケイ素, チタン酸ストロンチウムの
少なくとも１つを包含することが好ましい。本発明で言
及するプリント媒体とは、普通紙や上質紙などの画像を
形成する紙や、ＯＨＰシートなどの記録媒体のことであ
る。また、中間転写方式を用いる場合は、中間転写体の
ことを意味するものである。In the print head according to the fourth aspect of the present invention, a large number of flying energy generating portions may be arranged in a matrix with respect to the ink holding surface, and the flying energy generating portion may generate heat for boiling the ink. It may have an electrothermal converter that generates energy.
Further, the ink holding surface may be reversibly switched from ink-phobic to ink-philic by a photocatalytic reaction. In this case, the material constituting the ink holding surface is titanium oxide, zinc oxide, tin oxide. , Tungsten oxide, bismuth oxide, iron oxide, silicon oxide, and strontium titanate. The print medium referred to in the present invention is a paper on which an image is formed, such as plain paper or high-quality paper, or a recording medium, such as an OHP sheet. When the intermediate transfer method is used, it means an intermediate transfer member.
【００３１】[0031]
【実施例】本発明による画像形成方法を実現し得る画像
形成装置の実施例について、図１〜図５を参照しながら
詳細に説明するが、本発明はこのような実施例に限ら
ず、これらをさらに組み合わせたり、同様な課題を内包
する他の分野の技術にも応用することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS An embodiment of an image forming apparatus capable of realizing an image forming method according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 5, but the present invention is not limited to such an embodiment, and Can be further combined or applied to technologies in other fields that include similar problems.
【００３２】（実施例１）第１の実施例の概略構造を図
１に示す。すなわち、所定速度で図中、右回りに駆動回
転される円筒状をなすプリントヘッド１１の周囲には、
このプリントヘッド１１の表面１２にプリント媒体Ｐに
形成すべき画像に適合したパターンの光を照射するため
の光照射装置１３と、プリントヘッド１１の表面１２に
インクあるいはプリント媒体Ｐに対するインクのプリン
ト性を調整するための処理液などのインクＬを付着させ
るためのインク供給装置１４と、プリントヘッド１１と
の間にプリント媒体Ｐが供給されるプラテンローラ１５
と、プリントヘッド１１の表面１２を洗浄するための洗
浄装置１６と、洗浄したプリントヘッド１１の表面１２
を清掃するための清掃装置１７とが配置されている。(Embodiment 1) FIG. 1 shows a schematic structure of the first embodiment. That is, around the cylindrical print head 11 that is driven and rotated clockwise in the drawing at a predetermined speed,
A light irradiating device 13 for irradiating the surface 12 of the print head 11 with light having a pattern suitable for an image to be formed on the print medium P, and the printability of ink or ink on the print medium P Roller 15 to which print medium P is supplied between ink supply device 14 for adhering ink L such as a processing liquid for adjusting the pressure and print head 11.
A cleaning device 16 for cleaning the surface 12 of the print head 11;
And a cleaning device 17 for cleaning is provided.
【００３３】プリントヘッド１１の表面１２側の構造を
抽出拡大した図２に示すように、このプリントヘッド１
１の表面１２のプリント剤保持面（インク保持面）は、
弗化カーボンと酸化チタンとの混合スパッタ膜１８で構
成されており、その厚さは約３μm である。このプリン
ト剤保持面１２の下層には、飛翔エネルギー発生部とし
ての電気熱変換体１９がマトリクス状に所定間隔で設け
られており、各電気熱変換体１９は一辺がほぼ２０μm
の正方形をなす。これら電気熱変換体１９には上部電極
層２０と下部電極層２１とが接続しており、これらには
図示しない駆動装置が接続し、プリント媒体Ｐに対して
最接近するプリントヘッド１１の電気熱変換体１９の列
の部分（図１中、最下端に位置するプリントヘッド１１
の電気熱変換体１９）にのみ電流が流され、プリントヘ
ッド１１の回転軸線と平行に配列する電気熱変換体１９
の横一列が同時に発熱するようになっている。このよう
にすることで、上部電極層２０および下部電極層２１に
対する駆動装置の配線の複雑化を軽減することができ
る。ただし、プリント媒体の移動とプリントヘッドの回
転および移動とは一致しなくても良く、むしろプリント
ヘッドの回転移動の方が多い。As shown in FIG. 2 in which the structure on the front surface 12 side of the print head 11 is extracted and enlarged, FIG.
The printing agent holding surface (ink holding surface) of the first surface 12 is
It is composed of a mixed sputtered film 18 of carbon fluoride and titanium oxide, and its thickness is about 3 μm. In the lower layer of the printing agent holding surface 12, electrothermal transducers 19 as flying energy generating portions are provided at predetermined intervals in a matrix, and each electrothermal transducer 19 has a side of approximately 20 μm.
Form a square. An upper electrode layer 20 and a lower electrode layer 21 are connected to these electrothermal transducers 19, and a drive unit (not shown) is connected to these, and the electric heat of the print head 11 closest to the print medium P is connected thereto. A row portion of the converter 19 (the print head 11 located at the lowermost end in FIG. 1)
Current flows only through the electrothermal converters 19), and the electrothermal converters 19 arranged parallel to the rotation axis of the print head 11
Are arranged to generate heat simultaneously. This can reduce the complexity of wiring of the driving device for the upper electrode layer 20 and the lower electrode layer 21. However, the movement of the print medium and the rotation and movement of the print head do not need to coincide with each other, and the rotation movement of the print head is more common.
【００３４】本実施例におけるプリントヘッド１１は、
円筒状をなすアルミナセラミックスの表面に、めっきや
蒸着などによって下部電極層２１を形成した後、絶縁層
２２を介して上部電極層２０をフォトリソグラフィなど
の部分エッチングによって形成し、これら下部電極層２
１と上部電極層２０との間に白金抵抗体２３および窒化
ケイ素蓄熱層２４とからなる電気熱変換体１９を形成し
た。そして、この上にスパッタリングにより酸化チタン
膜を約０. ５μm の厚さで形成し、さらに、酸化チタン
が８０％で弗化カーボンが２０％程度の割合となる混合
スパッタ膜１８を２．５μm の厚みに蒸着することによ
り製造した。The print head 11 in this embodiment is
After the lower electrode layer 21 is formed on the surface of the cylindrical alumina ceramics by plating, vapor deposition, or the like, the upper electrode layer 20 is formed by partial etching such as photolithography via the insulating layer 22.
An electrothermal converter 19 composed of a platinum resistor 23 and a silicon nitride heat storage layer 24 was formed between the first and upper electrode layers 20. Then, a titanium oxide film having a thickness of about 0.5 μm is formed thereon by sputtering, and a mixed sputtered film 18 having a ratio of about 80% titanium oxide and about 20% carbon fluoride is formed to a thickness of 2.5 μm. Manufactured by vapor deposition to a thickness.
【００３５】光照射装置１３は、波長が５５０nm以下の
紫外線を放射する紫外線ランプ２５と、プリントヘッド
１１の回転軸線と平行に延在するスリット状の光路を形
成する光シャッタアレイ２６と、この光シャッタアレイ
２６を開閉してプリントヘッド１１のプリント剤保持面
１２に対する紫外線ランプ２５からの紫外線の照射を制
御するためのシャッタ駆動装置２７とを有し、このシャ
ッタ駆動装置２７はケーブル２８を介して光シャッタア
レイ２６に接続している。The light irradiation device 13 includes an ultraviolet lamp 25 that emits ultraviolet light having a wavelength of 550 nm or less, an optical shutter array 26 that forms a slit-like optical path extending parallel to the rotation axis of the print head 11, and A shutter driving device 27 for controlling opening and closing of the shutter array 26 to control the irradiation of the ultraviolet rays from the ultraviolet lamp 25 to the printing agent holding surface 12 of the print head 11, and the shutter driving device 27 is connected via a cable 28. It is connected to the optical shutter array 26.
【００３６】従って、紫外線がプリントヘッド１１のプ
リント剤保持面１２に照射されると、本来、疎インク性
であるプリント剤保持面１２がこれを構成する材料（弗
化カーボンと酸化チタンとの混合スパッタ膜１８）の光
触媒反応によって親インク性に変化し、このプリントヘ
ッド１１が１回転する間に疎インク性に復帰するように
なっている。本実施例では、プリントヘッド１１の表面
１２が親インク性に変化した場合、インクＬとの接触角
が１０°程度にもなり、極めて良好な親インク性とな
る。Accordingly, when the printing agent holding surface 12 of the print head 11 is irradiated with ultraviolet rays, the printing agent holding surface 12, which is originally ink-phobic, is made of a material (a mixture of carbon fluoride and titanium oxide). The photocatalytic reaction of the sputtered film 18) changes the ink-philicity, and the printhead 11 returns to the ink-phobic property during one rotation. In the present embodiment, when the surface 12 of the print head 11 changes to ink-philicity, the contact angle with the ink L becomes as large as about 10 °, and extremely good ink-philicity is obtained.
【００３７】プリントヘッド１１の表面１２に付着させ
るインクの厚みは、電気熱変換体１９の発熱能力や必要
とする画像品位などに応じて適時選択する必要がある
が、一般的には６〜１５μm 程度の厚みが望ましい。た
だし、この厚みはインクの粘度により大きく変化し、高
粘度のインクほど厚みが厚くなる傾向を持つので、従来
のインクジェットプリントヘッドに用いられるインクの
供給方法とは逆の傾向を示す。The thickness of the ink to be attached to the surface 12 of the print head 11 must be appropriately selected according to the heat generation capacity of the electrothermal transducer 19 and the required image quality, but is generally 6 to 15 μm. A certain thickness is desirable. However, this thickness greatly changes depending on the viscosity of the ink, and the higher the viscosity of the ink, the thicker the ink tends to be. Therefore, the ink shows a tendency opposite to that of the ink supply method used in the conventional inkjet print head.
【００３８】インク供給装置１４は、インクＬを貯溜す
るインクタンク２９と、このインクタンク２９中に下端
部が浸るインク供給ローラ３０と、このインク供給ロー
ラ３０の表面に付着したインクＬの付着量を規定するド
クターブレード３１とを有する。インク供給ローラ３０
は、プリントヘッド１１のプリント剤保持面１２に近接
状態に保持され、プリントヘッド１１の駆動回転に連動
してこれらの周速度が同じとなるように図１中、左回り
に駆動される。The ink supply device 14 includes an ink tank 29 for storing the ink L, an ink supply roller 30 whose lower end is immersed in the ink tank 29, and an adhesion amount of the ink L adhered to the surface of the ink supply roller 30. And a doctor blade 31 defining the following. Ink supply roller 30
Are held close to the printing agent holding surface 12 of the print head 11, and are driven counterclockwise in FIG. 1 so that their peripheral speeds become the same in conjunction with the drive rotation of the print head 11.
【００３９】暗室中ではプリントヘッド１１の表面１２
が疎インク性のため、上述したプリントヘッド１１の表
面１２にインクＬは付着しないが、このプリントヘッド
１１の表面１２に紫外線ランプ２５のからの紫外線を光
シャッタアレイ２６を介して部分的に照射すると、光触
媒反応により照射された部分だけが親インク性に変化
し、この部分にインク供給ローラ３０からのインクＬが
転写されるようになっている。In a dark room, the surface 12 of the print head 11
Although the ink L does not adhere to the above-described surface 12 of the print head 11 because of the ink-phobicity, the ultraviolet light from the ultraviolet lamp 25 is partially irradiated on the surface 12 of the print head 11 via the optical shutter array 26. Then, only the portion irradiated by the photocatalytic reaction changes to ink-philicity, and the ink L from the ink supply roller 30 is transferred to this portion.
【００４０】プリント媒体Ｐは、プリントヘッド１１と
プラテンローラ１５との間に供給されて図１中、右方向
から左方向へと搬送される。プリントヘッド１１の表面
１２とプリント媒体Ｐとの間には隙間が形成されるた
め、プリント媒体Ｐの搬送速度は、プリントヘッド１１
の周速と同一であってもよいし、プリントヘッド１１の
周速よりも低速で搬送することも可能である。このた
め、プリント媒体Ｐに形成されるべき画像と１対１に対
応した親インク性のパターンをプリントヘッド１１の表
面１２に連続的に形成することが配線などの関係で不可
能な場合や、プリント媒体Ｐに対するプリント密度を向
上させる必要がある場合には、プリントヘッド１１の周
速度をプリント媒体Ｐの搬送速度よりも高速に設定する
とよい。また、本実施例ではプリントヘッド１１の表面
１２とプリント媒体Ｐとの間に０. １５mmの隙間が形成
されるように、プリントヘッド１１とプラテンローラ１
５との間隔を設定しているが、プリントヘッド１１とプ
リント媒体Ｐとの間隔を０. ５mmに設定しても特に問題
は発生しなかった。ただし、これらの間隔をｌ. ０mmに
設定した場合には、プリントヘッド１１からプリント媒
体Ｐの表面に飛翔するインクＬの付着位置が部分的にず
れる場合が発生した。The print medium P is supplied between the print head 11 and the platen roller 15 and is conveyed from right to left in FIG. Since a gap is formed between the surface 12 of the print head 11 and the print medium P, the transport speed of the print medium P
May be the same as the peripheral speed of the print head 11, or may be conveyed at a lower speed than the peripheral speed of the print head 11. For this reason, it is not possible to continuously form an ink-philic pattern corresponding to an image to be formed on the print medium P on the front surface 12 of the print head 11 on a one-to-one basis due to wiring or the like. When it is necessary to increase the print density on the print medium P, the peripheral speed of the print head 11 may be set to be higher than the transport speed of the print medium P. Further, in this embodiment, the print head 11 and the platen roller 1 are arranged such that a gap of 0.15 mm is formed between the surface 12 of the print head 11 and the print medium P.
5, the distance between the print head 11 and the print medium P was set to 0.5 mm, but no particular problem occurred. However, when these intervals were set to 1.0 mm, the position where the ink L flying from the print head 11 to the surface of the print medium P was partially shifted sometimes occurred.
【００４１】洗浄装置１６は、プリントヘッド１１の表
面１２を洗浄するための洗浄液Ｗを貯溜する洗浄液タン
ク３２と、この洗浄液タンク３２中に下端部が浸る洗浄
液供給ローラ３３とを有し、プリントヘッド１１の駆動
回転に連動して回転し、プリントヘッド１１の表面１２
に洗浄液Ｗを付着させる。The cleaning device 16 has a cleaning liquid tank 32 for storing a cleaning liquid W for cleaning the surface 12 of the print head 11, and a cleaning liquid supply roller 33 whose lower end is immersed in the cleaning liquid tank 32. 11 rotates in conjunction with the drive rotation of the print head 11 and
The cleaning liquid W is adhered to.
【００４２】清掃装置１７は、プリントヘッド１１に押
し付けられ、このプリントヘッド１１の表面１２に付着
した洗浄液Ｗなどを払拭する可撓性を持った多孔質の払
拭ローラ３４と、この払拭ローラ３４によって払拭され
た洗浄液Ｗなどを吸引管３５を介して吸引するための図
示しない吸引装置とを有する。回転自在に支持された払
拭ローラ３４は、プリントヘッド１１の表面１２に摺接
しながらこれらの間に発生する摩擦力によって、プリン
トヘッド１１の回転に伴って連れ回りする。The cleaning device 17 is pressed against the print head 11, and has a flexible porous wiping roller 34 for wiping the cleaning liquid W and the like adhered to the surface 12 of the print head 11, and the wiping roller 34. A suction device (not shown) for sucking the wiped cleaning liquid W and the like through the suction pipe 35 is provided. The rotatably supported wiping roller 34 slides on the surface 12 of the print head 11 and rotates with the rotation of the print head 11 due to the frictional force generated therebetween.
【００４３】なお、プリント媒体Ｐに形成される画像の
品位がそれほど問われない場合、上述した洗浄装置１６
や清掃装置１７を省略することも可能である。その理由
として、プリント媒体Ｐに向けてインクＬを飛翔させた
後のプリントヘッド１１の表面１２は、光照射装置１３
による紫外線の照射位置に達する前に疎インク性に戻っ
ており、プリントヘッド１１の表面１２に洗浄液Ｗが残
留していてもプリントヘッド１１の表面１２からはじか
れるため、次のプリント作業の際にそれほど悪影響を与
えるおそれがないことを挙げることができる。しかしな
がら、プリント作業時間の増大に伴ってプリントヘッド
１１の周囲の空間に浮遊している塵埃がプリントヘッド
１１の表面１２に付着してインクタンク２９内のインク
Ｌや洗浄液タンク３２内の洗浄液Ｗを汚損するため、定
期的にプリントヘッド１１の表面１２を払拭することが
好ましい。When the quality of the image formed on the print medium P is not so important, the above-described cleaning device 16 is used.
Alternatively, the cleaning device 17 can be omitted. The reason is that the surface 12 of the print head 11 after the ink L flies toward the print medium P
Before reaching the irradiation position of the ultraviolet light by the above, the cleaning liquid W is returned from the surface 12 of the print head 11 even if the cleaning liquid W remains on the surface 12 of the print head 11, so that the next printing operation is performed. It can be mentioned that there is no possibility of having such an adverse effect. However, as the printing operation time increases, dust floating in the space around the print head 11 adheres to the surface 12 of the print head 11 to remove the ink L in the ink tank 29 and the cleaning liquid W in the cleaning liquid tank 32. It is preferable to periodically wipe the surface 12 of the print head 11 for soiling.
【００４４】インクタンク２９に貯溜するインクＬとし
て、純水が８２％, イソプロピルアルコールが１０％,
黒染料が５％, ジエチレングリコールが３％からなるイ
ンク用い、このような画像形成装置によりプリント媒体
Ｐに対して所望の画像を形成する場合、プラテンローラ
１５に最接近する列のすべての電気熱変換体１９に電流
を流すことにより、対応するプリントヘッド１１の表面
１２に保持されているインクＬが沸騰してプリントヘッ
ド１１の表面１２から飛び出し、プリント媒体Ｐの表面
に着弾する。この場合、疎インク性が保持されているプ
リントヘッド１１の表面１２を電気熱変換体１９で加熱
しても、この部分にはインクＬが保持されていないの
で、プリントヘッド１１の表面１２が一時的に加熱され
るに止まる。As the ink L stored in the ink tank 29, pure water is 82%, isopropyl alcohol is 10%,
When a desired image is formed on the print medium P by such an image forming apparatus using an ink composed of 5% of black dye and 3% of diethylene glycol, all the electrothermal conversions in the row closest to the platen roller 15 are performed. When an electric current is applied to the body 19, the ink L held on the surface 12 of the corresponding print head 11 boils and jumps out of the surface 12 of the print head 11 to land on the surface of the print medium P. In this case, even if the surface 12 of the print head 11 holding the ink-phobic property is heated by the electrothermal converter 19, the ink L is not held in this portion, so that the surface 12 of the print head 11 is temporarily It only stops being heated.
【００４５】従って、インクＬを吐出するための吐出口
が形成された従来のインクジェットプリントヘッドのよ
うに、各吐出口に対応したすべての電気熱変換体を駆動
制御する必要がなくなり、その駆動制御を極めて簡略化
することができる。Therefore, it is not necessary to drive and control all the electrothermal transducers corresponding to each discharge port as in a conventional ink jet print head having discharge ports for discharging the ink L. Can be extremely simplified.
【００４６】上述した実施例では、プリントヘッド１１
の疎インク性の表面１２を光触媒反応によって一時的に
画像パターンに応じた親インク性に変えるようにした
が、プリントヘッド１１の表面１２全体を親インク性の
材料にて形成して全面にインクを付着させ、不要な部分
だけ、つまりプリント媒体に形成されるべき画像パター
ンの反転画像パターンをプリントヘッド１１の表面１２
から除去することによって、プリント媒体に形成される
べき画像パターンでインクを保持させ、これをプリント
媒体に飛ばすことによって画像を形成することも可能で
ある。In the embodiment described above, the print head 11
The ink-phobic surface 12 is temporarily changed to ink-philicity according to the image pattern by a photocatalytic reaction. Is adhered, and only an unnecessary portion, that is, an inverted image pattern of the image pattern to be formed on the print medium, is
, The ink can be held in an image pattern to be formed on a print medium, and the ink can be ejected onto the print medium to form an image.
【００４７】（実施例２）このような本発明の画像形成
装置の他の実施例の概略構造を図３に示すが、先の実施
例と同一機能の部材には、これと同一符号を記すに止
め、重複する説明は省略するものとする。すなわち、本
実施例におけるプリントヘッド３６の表面のプリント剤
保持面（インク保持面）３７は、親インク性の酸化チタ
ンにて形成されており、その全面にインク供給ローラ３
０からのインクＬが塗布される。このインク供給装置１
４とプラテンローラ１５との間には、プリントヘッド３
６の表面に保持されたインクＬを所望のパターンで除去
するためのインク除去装置３８が設けられている。(Embodiment 2) FIG. 3 shows a schematic structure of another embodiment of such an image forming apparatus of the present invention. Members having the same functions as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals. And a duplicate description will be omitted. That is, the printing agent holding surface (ink holding surface) 37 on the surface of the print head 36 in this embodiment is formed of ink-philic titanium oxide, and the entire surface thereof is covered with the ink supply roller 3.
Ink L from 0 is applied. This ink supply device 1
4 and the platen roller 15, the print head 3
6 is provided with an ink removing device 38 for removing the ink L held on the surface in a desired pattern.
【００４８】本実施例におけるプリントヘッド３６の表
面３７は、先の実施例の如き混合スパッタ膜１８ではな
く、酸化チタンのみによるスパッタ膜にて形成されてお
り、適度な親インク性を有している。The surface 37 of the print head 36 in this embodiment is formed not by the mixed sputtered film 18 as in the previous embodiment but by a sputtered film made of only titanium oxide, and has an appropriate ink-affinity. I have.
【００４９】また、インク除去装置３８は、プリントヘ
ッド３６の回転軸線と平行な軸線回りに回転自在に支持
されたインク除去ローラ３９と、このインク除去ローラ
３９に転接して当該インク除去ローラ３９に付着したイ
ンクＬを回収するインク回収ローラ４０と、インク除去
ローラ３９と対向する光照射装置１３とを有する。The ink removing device 38 includes an ink removing roller 39 rotatably supported about an axis parallel to the rotation axis of the print head 36, and an ink removing roller 39 which is in rolling contact with the ink removing roller 39 and contacts the ink removing roller 39. An ink collection roller 40 for collecting the attached ink L and a light irradiation device 13 facing the ink removal roller 39 are provided.
【００５０】インク除去ローラ３９の表面部は、上述し
た実施例におけるプリントヘッド２２と基本的な構造が
同じ弗化カーボンと酸化チタンとの混合スパッタ膜にて
形成されているが、本実施例では酸化チタンと弗化カー
ボンとの比率を９：１にしてある。また、その内部構造
は単なる空洞でよく、ここに電気熱変換体や電極層など
を設ける必要はない。The surface of the ink removing roller 39 is formed of a mixed sputtered film of carbon fluoride and titanium oxide having the same basic structure as the print head 22 in the above-described embodiment. The ratio of titanium oxide to carbon fluoride is set to 9: 1. The internal structure may be a simple cavity, and there is no need to provide an electrothermal converter or an electrode layer here.
【００５１】光照射装置１３により紫外線をインク除去
ローラ３９に照射した場合、照射された部分はプリント
ヘッド３６の表面３７の親インク性よりも十分に高い親
インク性を持つようになっており、これが一回転する間
にその表面に付着したインクＬがインク回収ローラ４０
によって回収されると共に元の疎インク性に復帰するよ
うになっている。When the light irradiating device 13 irradiates the ink removing roller 39 with ultraviolet rays, the irradiated portion has an ink affinity sufficiently higher than the ink affinity of the surface 37 of the print head 36. The ink L adhered to the surface of the ink collecting roller 40 during one rotation is
And is restored to the original ink-phobicity.
【００５２】従って、プリント媒体Ｐに形成されるべき
画像パターンに適合した反転画像と対応したパターンの
超親インク性領域をインク除去ローラ３９に形成するこ
とにより、この部分にプリントヘッド３６の表面３７に
保持されたインクＬが吸着される結果、プリントヘッド
３６の表面３７にはプリント媒体Ｐに形成されるべき画
像パターンに対応したパターンのインクが保持されるの
で、これをプリント媒体Ｐに飛翔させる。Accordingly, by forming a super-ink-philic region having a pattern corresponding to an inverted image conforming to an image pattern to be formed on the print medium P on the ink removing roller 39, the surface 37 of the print head 36 is formed on this portion. As a result of the suction of the ink L held on the print medium 36, the ink of the pattern corresponding to the image pattern to be formed on the print medium P is held on the surface 37 of the print head 36. .
【００５３】表面を酸化チタンで形成した本実施例のプ
リントヘッド３６においては、部分的にインクＬの凝集
が発生する傾向があるため、インク除去ローラ３９によ
って不要な部分のインクＬをプリントヘッド３６の表面
３７から除去した後、インクをプリント媒体Ｐに向けて
飛ばす前に、このプリントヘッド３６の表面３７に紫外
線を照射することにより、インクＬの凝集現象を抑制し
てインクＬの飛翔方向を安定させることも有効であり、
これによって、鮮明な画像をプリント媒体Ｐに形成する
ことができる。インクＬの調整によって、上記の如き凝
集がない場合、プリントヘッド３６の表面は、光触媒反
応を示さないアルミナや窒化ケイ素など親インク性材料
で形成することができる。In the print head 36 of the present embodiment in which the surface is formed of titanium oxide, since the ink L tends to partially aggregate, the ink removing roller 39 removes unnecessary portions of the ink L from the print head 36. After the ink is removed from the surface 37 of the print head 36 and before the ink is directed toward the print medium P, the surface 37 of the print head 36 is irradiated with ultraviolet rays to suppress the aggregation phenomenon of the ink L and change the flight direction of the ink L. Stabilizing is also effective,
Thus, a clear image can be formed on the print medium P. By adjusting the ink L, if there is no aggregation as described above, the surface of the print head 36 can be formed of an ink-philic material such as alumina or silicon nitride that does not show a photocatalytic reaction.
【００５４】上述した２つの実施例では、光照射装置１
３として光シャッタアレイ２６を用いて光の照射パター
ンを形成するようにしたが、エキシマレーザービームや
青色半導体レーザーなどのように光ビームの走査制御な
らびにそのオン／オフを制御可能であって、光触媒反応
を励起させることが可能なものであればよく、取り扱い
に注意しさえすればＸ線や炭酸ガスレーザーなども利用
可能である。また、上述した実施例では一種類のインク
を使用したが、多色カラープリントや明度の異なるイン
クを用いた多階調表現などのための画像形成装置を構成
することも当然可能である。In the above two embodiments, the light irradiation device 1
The light irradiation pattern is formed by using the optical shutter array 26 as the third step, but the scanning control of the light beam and the on / off thereof can be controlled by an excimer laser beam or a blue semiconductor laser, and the photocatalyst can be controlled. Any type can be used as long as it can excite the reaction, and an X-ray, a carbon dioxide laser, or the like can be used if care is taken in handling. Although one type of ink is used in the above-described embodiment, it is of course possible to configure an image forming apparatus for multi-color printing or multi-tone expression using inks having different lightness.
【００５５】（実施例３）本発明を多色カラープリント
を行うために応用した実施例の概略構造を図４に示す
が、先の実施例と同一機能の部材にはこれと同一符号を
記すに止め、重複する説明は省略するものとする。すな
わち、本実施例による画像形成装置は、図１に示した実
施例と基本的に同じ構成を有するものであるが、インク
供給装置１４を４つ用いてプリントヘッド２２に対しタ
レット式に交換できるようにし、各インク供給装置１４
のインクタンク２９には、インクとしてそれぞれ黄色,
マゼンタ色, シアン色, 黒色のインクＬY , ＬM ,
ＬC , ＬB が貯溜されている。(Embodiment 3) FIG. 4 shows a schematic structure of an embodiment in which the present invention is applied to perform multicolor printing. Members having the same functions as those in the previous embodiment are denoted by the same reference numerals. And a duplicate description will be omitted. That is, the image forming apparatus according to the present embodiment has basically the same configuration as the embodiment shown in FIG. 1, but can be replaced in a turret type with respect to the print head 22 by using four ink supply devices 14. So that each ink supply device 14
Each of the ink tanks 29 has yellow,
Magenta, cyan, black ink L Y of, L M,
L C and L B are stored.
【００５６】本実施例では、１枚のプリント媒体Ｐに対
して多色の画像を形成するためには、プラテンローラ１
５を少なくとも使用するインクＬY , ＬM , ＬC , ＬB
の種類の数だけ回転させる必要があり、このため先行す
るインクの付着によるプリント媒体Ｐの膨潤に伴って、
これがプラテンローラ１５の表面から浮き上がらないよ
うに、プリント媒体Ｐはプラテンローラ１５の表面に吸
着される構造となっている。この吸着手段としては、静
電気帯電や真空引きなどの方法を採用することが可能で
ある。ただし、インクＬY , ＬM , ＬC , ＬB が水分を
含まないものであるならば、このような膨潤現象が低減
するので、プラテンローラ１５の表面にプリント媒体Ｐ
を吸着させなくともよい。具体的には、インクＬY , Ｌ
M , ＬC, ＬB として紫外線硬化樹脂インクや熱硬化樹
脂インクを採用した場合には、この問題を回避すること
ができる。また、インクＬY , ＬM , ＬC , ＬB に含ま
れる水分の量を低下させると、その粘度が上昇して従来
のインクジェットプリントヘッドではプリント媒体に吐
出できなくなるけれども、本発明方法では、インクの粘
度が３００ポイズ程度まで問題なくプリントすることが
できるが、インクを構成する油などの使用可能な材料の
特性などを考慮すると、実際的には１００ポイズ程度で
ある。ちなみに、従来のインクジェットプリントヘッド
ではインクの粘度が３０センチポイズ程度までしかプリ
ントできない。なお、水の粘度は０.１ポイズであり、
通常のインクジェットプリントヘッドに用いられるイン
クの粘度も０. １〜０．３ポイズ程度である。In this embodiment, in order to form a multicolor image on one print medium P, the platen roller 1
Inks L Y , L M , L C , L B using at least 5
It is necessary to rotate the print medium P by the number of types. Therefore, with the swelling of the print medium P due to the preceding ink adhesion,
The print medium P is attracted to the surface of the platen roller 15 so that it does not float from the surface of the platen roller 15. As the suction means, it is possible to adopt a method such as electrostatic charging or vacuuming. However, if the inks L Y , L M , L C , and L B do not contain water, such a swelling phenomenon is reduced, so that the print medium P
Need not be adsorbed. Specifically, the inks L Y , L
M, L C, in the case of employing an ultraviolet curable resin ink or thermosetting resin ink as L B can avoid this problem. Further, when the amount of water contained in the inks L Y , L M , L C , and L B is reduced, the viscosity of the ink is increased, and the ink cannot be ejected to the print medium by the conventional ink jet print head. The ink can be printed without any problem up to a viscosity of about 300 poise, but is practically about 100 poise in consideration of characteristics of usable materials such as oil constituting the ink. Incidentally, a conventional ink jet print head can print only up to a viscosity of about 30 centipoise. The viscosity of water is 0.1 poise,
The viscosity of the ink used in a typical inkjet print head is also about 0.1 to 0.3 poise.
【００５７】本実施例によると、複数の色調や種類のイ
ンクを用いることができるので、複数の色調やカラーの
画像形成が可能となる。また、インク供給装置１４を変
更するだけで、多種類のインクを容易に使用することが
可能となり、高品位の画像を得ることができる。また、
図３に示した形式の画像形成装置を本実施例に転用する
ことも可能である。インクは、未使用状態において、固
体もしくは半固体（ゼリー上）であってもよく、使用時
に温度を上げることで液体状態となるホットメルト型の
インクでもよい。According to the present embodiment, since a plurality of colors and types of ink can be used, it is possible to form images of a plurality of colors and colors. Further, only by changing the ink supply device 14, various types of ink can be easily used, and a high-quality image can be obtained. Also,
An image forming apparatus of the type shown in FIG. 3 can be diverted to the present embodiment. The ink may be solid or semi-solid (on jelly) in an unused state, or may be a hot-melt ink that becomes a liquid state by increasing the temperature during use.
【００５８】上述した実施例では、インク供給装置１４
をタレット式に配列したが、図１や図３に示した個々の
画像形成装置を複数台直列に配列することにより、ウェ
ブ状のプリント媒体に多種類のインクを付着させること
も可能である。In the above-described embodiment, the ink supply device 14
Are arranged in a turret type, but by arranging a plurality of individual image forming apparatuses shown in FIGS. 1 and 3 in series, it is also possible to attach various types of ink to a web-shaped print medium.
【００５９】（実施例４）このような本発明の他の実施
例の概略構造を図５に示すが、先の実施例と同一機能の
部材にはこれと同一符号を記すに止め、重複する説明は
省略するものとする。すなわち、本実施例の光照射装置
１３には、ラムダ社製のＮＬ１０００タイプのエキシマ
レーザー走査ユニットを組み込み、１ミリワットの発振
出力で照射時間を１スポット当たり２マイクロ秒とし、
偏向ＰＬＺＴによる光シャッタアレイを用いて行った。
１スポットの大きさは、長径が３５μm で短径が２５μ
m の楕円形とした。そして、このスポットが電気熱変換
体１８の列の直上に位置するプリントヘッド１１の表面
１２を通過するように、プリントヘッド１１の回転速度
と光照射装置１３のによるレーザースポットの走査速度
とをサーボ同期させて行った。(Embodiment 4) FIG. 5 shows a schematic structure of another embodiment of the present invention. Members having the same functions as those of the previous embodiment are denoted by the same reference numerals, and are duplicated. Description is omitted. That is, the light irradiation device 13 of this embodiment incorporates an excimer laser scanning unit of the NL1000 type manufactured by Lambda, and the irradiation time is 2 microseconds per spot at an oscillation output of 1 milliwatt,
This was performed using an optical shutter array using deflection PLZT.
The size of one spot has a major axis of 35 μm and a minor axis of 25 μm.
m ellipse. The rotation speed of the print head 11 and the scanning speed of the laser spot by the light irradiation device 13 are servo-controlled so that this spot passes through the surface 12 of the print head 11 located immediately above the row of the electrothermal transducers 18. Synchronized.
【００６０】この結果、紫外線を光シャッタアレイにて
制御して行った図１, 図３に示す実施例よりも、良好な
画像が得られた。これは、レーザースポットの出力が安
定しており、光シャッタアレイの開閉のばらつきを拾う
ことのない１ビーム方式の本実施例の方が均一性が高い
ことのためと考えられる。As a result, a better image was obtained than in the embodiment shown in FIGS. 1 and 3 in which ultraviolet rays were controlled by an optical shutter array. This is considered to be because the output of the laser spot is stable and the uniformity is higher in this embodiment of the one-beam system which does not pick up the variation in opening and closing of the optical shutter array.
【００６１】このエキシマレーザー走査ユニットに代え
て青色半導体レーザーユニットを用いた場合も良好な画
像を得ることができるが、半導体レーザーの場合には、
発振自体を電気信号で制御できるので偏向ＰＬＺＴなど
の偏向遮断シャッタを用いる必要がなく、装置をより小
型化することができる。その制御レベルは約１ギガヘル
ツまで可能であり、上述した１クロック２マイクロ秒の
制御は極めて容易である。その出力を１ミリワットと
し、レーザースポットの大きさも長径が３５μmで短径
が２５μm のスポットとした。Although a good image can be obtained when a blue semiconductor laser unit is used instead of the excimer laser scanning unit, in the case of a semiconductor laser,
Since the oscillation itself can be controlled by an electric signal, it is not necessary to use a deflection blocking shutter such as a deflection PLZT, and the size of the apparatus can be further reduced. The control level can be up to about 1 GHz, and the control of one clock and two microseconds described above is very easy. The output was 1 milliwatt, and the size of the laser spot was 35 μm in major axis and 25 μm in minor axis.
【００６２】なお、上述した実施例ではインクを飛翔さ
せるようにしたが、プリント媒体の種類やプリントモー
ドに応じてインクのプリント性を調整するための処理液
を飛翔させるようにしてもよい。また、これらの液体状
インクに代えて室温やそれ以下で固化し、室温で軟化も
しくは液化するものをプリント剤として用いても良く、
あるいはインクジェット方式では液体自体を３０℃以上
７０℃以下の範囲内で温度調整を行って液体の粘性を安
定吐出範囲にあるように温度制御するものが一般的であ
るから、使用プリント信号付与時に液状をなすものを用
いてもよい。加えて、熱エネルギーによる昇温を、固形
状態から液体状態への状態変化のエネルギーとして使用
させることで積極的に防止するため、または液体の蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るものを用いてもよい。何れにしても熱エネルギーのプ
リント信号に応じた付与によって液化し、インクが吐出
されるものや、プリント媒体に到達する時点ではすでに
固化し始めるものなどのような、熱エネルギーの付与に
よって初めて液化する性質のプリント剤を使用する場合
も本発明は適用可能である。In the above-described embodiment, the ink is made to fly. However, the processing liquid for adjusting the printability of the ink may be made to fly according to the type of print medium and the print mode. Also, instead of these liquid inks, those that solidify at room temperature or below and soften or liquefy at room temperature may be used as printing agents,
Or, in the ink jet method, the liquid itself is generally temperature-controlled within a range of 30 ° C. or more and 70 ° C. or less to control the temperature so that the viscosity of the liquid is in a stable ejection range. May be used. In addition, in order to positively prevent the temperature rise due to thermal energy by using it as the energy of the state change from the solid state to the liquid state, or to prevent the liquid from evaporating, it is solidified in a standing state and liquefied by heating May be used. In any case, it liquefies by applying thermal energy according to the print signal, and liquefies for the first time by applying thermal energy, such as one where ink is ejected or one that already starts solidifying when it reaches the print medium. The present invention is also applicable when a printing agent having a property is used.
【００６３】本発明にかかる画像形成装置の形態として
は、コンピュータなどの情報処理機器の画像出力端末と
して用いられるものの他、リーダなどと組合せた複写装
置、さらには送受信機能を有するファクシミリ装置や捺
染装置の形態を採るものなどであっても良く、プリント
媒体としては、シート状あるいは長尺の紙や布帛、ある
いは板状をなす木材や石材, 樹脂, ガラス, 金属などの
他に、３次元立体構造物などを挙げることができる。The form of the image forming apparatus according to the present invention is not only used as an image output terminal of an information processing apparatus such as a computer, but also a copying apparatus combined with a reader or the like, and a facsimile apparatus or textile printing apparatus having a transmitting / receiving function. The print medium may be a sheet or long paper or cloth, or a plate-like wood or stone, resin, glass, metal, etc., or a three-dimensional solid structure. Things and the like.
【００６４】[0064]
【発明の効果】本発明の第１の形態による画像形成方法
によると、プリント媒体と隙間を隔てて対向するプリン
ト剤保持面にプリント媒体に形成されるべき画像と対応
したパターンにプリント剤を保持させ、プリント剤保持
面にプリント剤インクが発泡して、飛翔エネルギーを与
えてプリント剤をプリント媒体に向けて飛ばし、プリン
ト媒体に画像を形成するようにしたので、プリントへッ
ドの構造を単純化することができ、プリント剤保持面を
円筒状に形成することで高速プリント作業が可能となる
上、プリント剤保持面に対するプリント剤の供給が簡単
となり、従来のインクジェットプリントヘッドのような
気泡の残留がなくなり、吸引回復処理などの長時間に亙
る予備的作業時間が不要となる。また、プリントヘッド
とプリント媒体とが非接触状態に保持されているので、
プリントヘッドの摩耗が発生せず、プリント媒体の搬送
速度に対してプリントヘッドのプリント剤保持面の移動
速度を高速化することも可能となり、高品位の画像を形
成することができる。さらに、プリント剤保持面に保持
されるプリント剤として、比較的流動性の良好なインク
の他に、粘調性を持ったインクを使用することも可能で
あり、インクの乾燥による影響を受けにくくすることが
できる。また、プリント剤の吐出口を設ける必要がない
ので、プリント剤を安定してプリント剤保持面に供給す
ることができ、その洗浄作業も容易に行うことができ
る。According to the image forming method of the first aspect of the present invention, the printing agent is held in a pattern corresponding to the image to be formed on the printing medium on the printing agent holding surface facing the printing medium with a gap therebetween. The printing agent ink foams on the printing agent holding surface and gives flying energy to fly the printing agent toward the print medium and form an image on the print medium, so that the structure of the print head is simplified. By forming the printing agent holding surface in a cylindrical shape, high-speed printing work is possible, and the supply of the printing agent to the printing agent holding surface is simplified, and bubbles such as those in the conventional ink jet print head are generated. There is no residue, and a long preparatory working time such as a suction recovery process is not required. Also, since the print head and the print medium are kept in a non-contact state,
Since the print head does not wear out, the moving speed of the printing agent holding surface of the print head can be increased with respect to the transport speed of the print medium, and a high-quality image can be formed. Further, as the printing agent held on the printing agent holding surface, in addition to the ink having relatively good fluidity, it is also possible to use an ink having a viscous property, and is not easily affected by drying of the ink. can do. Further, since there is no need to provide a discharge port for the printing agent, the printing agent can be stably supplied to the printing agent holding surface, and the cleaning operation can be easily performed.
【００６５】プリント剤として液体インクを用い、プリ
ント剤の固体への吸着力を利用してプリント剤保持面に
プリント剤を保持するようにした場合には、プリント剤
の取り扱いが容易な上、光触媒反応により、前記吸着力
をさらに高めたのでプリント剤の飛翔方向をプリント剤
保持面に対して垂直に指向させることができる。When a liquid ink is used as the printing agent and the printing agent is held on the printing agent holding surface by utilizing the attraction of the printing agent to the solid, the printing agent can be easily handled and the photocatalyst can be used. Since the adsorption force is further increased by the reaction, the flying direction of the printing agent can be directed perpendicular to the printing agent holding surface.
【００６６】プリント剤保持面にプリント剤を保持させ
る前に、疎インク性のプリント剤保持面にプリント媒体
に形成されるべき画像と対応した親インク性のパターン
を形成した場合には、プリント剤保持面に対してプリン
ト剤を無駄なく任意のパターンに保持させることができ
る。Before the printing agent is held on the printing agent holding surface, if an ink-philic pattern corresponding to the image to be formed on the print medium is formed on the ink-phobic printing agent holding surface, the printing agent The printing agent can be held in an arbitrary pattern on the holding surface without waste.
【００６７】プリント剤保持面を構成する材料の光触媒
反応によってプリント剤保持面の疎インク性から親イン
ク性への移行を行い、親インク性から疎インク性へは経
時的に復帰させるようにした場合には、プリント剤保持
面に対してプリント剤を任意のパターンに保持させるこ
とができる上、プリント剤保持面に対するインクの供給
および除去を連続的に行うことが可能となり、プリント
作業の高速化を企図し得る。The photocatalytic reaction of the material constituting the printing agent holding surface causes the printing agent holding surface to shift from ink-phobic to ink-philic, and to return from ink-philic to ink-phobic over time. In this case, the printing agent can be held in an arbitrary pattern on the printing agent holding surface, and ink can be continuously supplied and removed from the printing agent holding surface, thereby speeding up the printing operation. Can be contemplated.
【００６８】プリント剤保持面にプリント剤を保持させ
る際に、親インク性のプリント剤保持面の全域にプリン
ト剤を保持させた後、プリント媒体に形成されるべき画
像と対応したパターンで残留するように、プリント媒体
に形成されるべき画像に適合した反転画像と対応しかつ
プリント剤保持面よりも高親インク性のパターンのプリ
ント剤回収面に対し、プリント剤保持面に保持されたプ
リント剤を移行させる場合には、プリント剤保持面に対
するインクの供給および除去を連続的に行うことが可能
となり、プリント作業の高速化を企図し得る。When the printing agent is held on the printing agent holding surface, the printing agent is held on the entire area of the ink-friendly printing agent holding surface and then remains in a pattern corresponding to the image to be formed on the print medium. As described above, the printing agent held on the printing agent holding surface corresponds to the inverted image conforming to the image to be formed on the printing medium and corresponds to the printing agent collecting surface of the pattern having higher ink affinity than the printing agent holding surface. In this case, the supply and removal of the ink to and from the printing agent holding surface can be performed continuously, which can speed up the printing operation.
【００６９】プリント剤保持面に飛翔エネルギーを与え
た後、プリント剤保持面を清掃するようにした場合に
は、繰り返し良好な画像を形成することができる。When the printing agent holding surface is cleaned after the flying energy is applied to the printing agent holding surface, a good image can be repeatedly formed.
【００７０】本発明の第２または第３の形態の画像形成
装置によると、プリントへッドの構造を単純化すること
ができ、プリント剤保持面に対するプリント剤の供給が
簡単となり、従来のインクジェットプリントヘッドのよ
うな気泡の残留がなくなり、吸引回復処理などの長時間
に亙る予備的作業時間が不要となる。また、プリントヘ
ッドとプリント媒体とが非接触状態に保持されているの
で、プリントヘッドの摩耗が発生せず、プリント媒体の
搬送速度に対してプリントヘッドのプリント剤保持面の
移動速度を高速化することも可能となり、高品位の画像
を形成することができる。さらに、プリント剤保持面に
インクを保持させるようにしているため、従来のように
比較的流動性の良好なインクの他に、粘調性を持ったイ
ンクを使用することも可能であり、インクの乾燥による
影響を受けにくくすることができる。また、プリント剤
の吐出口を設ける必要がないので、プリント剤を安定し
てプリント剤保持面に供給することができ、その洗浄作
業も容易に行うことができる。According to the image forming apparatus of the second or third embodiment of the present invention, the structure of the print head can be simplified, the supply of the printing agent to the printing agent holding surface can be simplified, and the conventional ink jet printer can be used. There is no air bubbles remaining in the print head, and a long preparatory working time such as a suction recovery process is not required. Further, since the print head and the print medium are held in a non-contact state, wear of the print head does not occur, and the moving speed of the print agent holding surface of the print head with respect to the transport speed of the print medium is increased. It is also possible to form a high-quality image. Further, since the ink is held on the printing agent holding surface, it is possible to use ink having a viscous property in addition to ink having relatively good fluidity as in the related art. Can be made less susceptible to drying. Further, since there is no need to provide a discharge port for the printing agent, the printing agent can be stably supplied to the printing agent holding surface, and the cleaning operation can be easily performed.
【００７１】本発明の第２の形態において、切り換え手
段が、光源と、この光源からの光をプリント媒体に形成
されるべき画像と対応したパターンでプリント剤保持面
に照射する光シャッタとを有し、プリント剤保持面を構
成する材料の光触媒反応を利用してプリント剤保持面を
疎インク性から親インク性へ移行させ、経時的に親イン
ク性から疎インク性へ復帰させるようにした場合、プリ
ント剤保持面に対してプリント剤を任意のパターンに保
持させることができる上、プリント剤保持面に対するイ
ンクの供給および除去を連続的に行うことが可能とな
り、プリント作業の高速化を企図し得る。In a second embodiment of the present invention, the switching means has a light source and an optical shutter for irradiating the light from the light source to the printing agent holding surface in a pattern corresponding to an image to be formed on a print medium. When the printing agent holding surface is changed from ink-phobic to ink-philic by utilizing the photocatalytic reaction of the material constituting the printing agent holding surface, and is returned from ink-philic to ink-phobic over time. In addition, the printing agent can be held in an arbitrary pattern on the printing agent holding surface, and ink can be continuously supplied and removed from the printing agent holding surface. obtain.
【００７２】また、プリントヘッドのインク保持面を円
筒状にした場合には、これを回転させながらプリント作
業を連続的に行うことができ、プリント作業の高速化を
企図し得る。When the ink holding surface of the print head is formed in a cylindrical shape, the printing operation can be continuously performed while rotating the ink holding surface, thereby speeding up the printing operation.
【００７３】同様に、本発明の第３の形態において、切
り換え手段が、光源と、この光源からの光をプリント媒
体に形成されるべき画像の反転画像と対応したパターン
でインク回収面に照射する光シャッタとを有し、インク
回収面を構成する材料の光触媒反応を利用してインク回
収面を疎インク性から親インク性へ移行させ、経時的に
親インク性から疎インク性へ復帰させるようにした場合
にも、プリント剤保持面に対してプリント剤を任意のパ
ターンに保持させることができる上、プリント剤保持面
に対するインクの供給および除去を連続的に行うことが
可能となり、プリント作業の高速化を企図し得る。Similarly, in the third embodiment of the present invention, the switching means irradiates the light from the light source and the light from the light source to the ink collecting surface in a pattern corresponding to an inverted image of the image to be formed on the print medium. An ink shutter, wherein the ink recovery surface is shifted from ink-phobic to ink-philic by utilizing a photocatalytic reaction of a material constituting the ink recovery surface, and is returned from ink-philic to ink-phobic over time. In this case, the printing agent can be held in an arbitrary pattern on the printing agent holding surface, and ink can be continuously supplied and removed from the printing agent holding surface. Higher speeds can be contemplated.
【００７４】また、プリントヘッドのインク保持面を円
筒状にしたり、インク除去部材の液体回収面を円筒状に
することにより、これらを回転させながらプリント作業
を連続的に行うことができ、プリント作業の高速化を企
図し得る。Further, by making the ink holding surface of the print head cylindrical or the liquid collecting surface of the ink removing member to be cylindrical, the printing operation can be continuously performed while rotating these members. Can be speeded up.
【００７５】プリント剤保持面を清掃するためのプリン
トヘッド清掃部材をさらに設けた場合には、繰り返し良
好な画像を形成することができる。When a print head cleaning member for cleaning the printing agent holding surface is further provided, a good image can be repeatedly formed.
【００７６】本発明の第４の形態のプリントヘッドによ
ると、疎インク性と親インク性とに可逆的に切り換え可
能であって、プリント媒体に形成されるべき画像と対応
した親インク性のパターンが形成されるインク保持面
と、このインク保持面をの親インク性の部分に保持され
たインクをプリント媒体に向けて飛ばすための飛翔エネ
ルギー発生部とを設けたので、インクの吐出口が不要と
なり、インクをインク保持面に安定して供給することが
できる上、インク保持面の洗浄も容易となり、単純な構
造のプリントヘッドを容易かつ低コストにて製造するこ
とができる。According to the print head of the fourth embodiment of the present invention, it is possible to reversibly switch between the ink-phobic property and the ink-philic property, and the ink-philic pattern corresponding to the image to be formed on the print medium. No ink ejection port is required because the ink holding surface on which the ink is formed and the flying energy generating unit for flying the ink held in the ink-friendly portion of the ink holding surface toward the print medium are provided. Thus, the ink can be stably supplied to the ink holding surface, and the ink holding surface can be easily cleaned, so that a print head having a simple structure can be easily manufactured at low cost.
【図１】本発明による画像形成方法を実現し得る画像形
成装置の一実施例の概略構造を表す概念図である。FIG. 1 is a conceptual diagram showing a schematic structure of an embodiment of an image forming apparatus capable of realizing an image forming method according to the present invention.
【図２】図１に示した実施例におけるプリントヘッドの
主要部の概略構造を表す斜視図である。FIG. 2 is a perspective view showing a schematic structure of a main part of a print head in the embodiment shown in FIG.
【図３】本発明による画像形成方法を実現し得る画像形
成装置の他の実施例の概略構造を表す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view illustrating a schematic structure of another embodiment of an image forming apparatus capable of realizing the image forming method according to the present invention.
【図４】本発明による画像形成装置の別な実施例の概略
構造を表す概念図である。FIG. 4 is a conceptual diagram illustrating a schematic structure of another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
【図５】本発明による画像形成装置のさらに別な実施例
の概略構造を表す概念図である。FIG. 5 is a conceptual diagram illustrating a schematic structure of still another embodiment of the image forming apparatus according to the present invention.
１１ プリントヘッド １２ プリントヘッドの表面（プリント剤保持面） １３ 光照射装置 １４ インク供給装置 １５ プラテンローラ １６ 洗浄装置 １７ 清掃装置 １８ 混合スパッタ膜 １９ 電気熱変換体 ２０ 上部電極層 ２１ 下部電極層 ２２ 絶縁層 ２３ 白金抵抗体 ２４ 窒化ケイ素蓄熱層 ２５ 紫外線ランプ ２６ 光シャッタアレイ ２７ シャッタ駆動装置 ２８ ケーブル ２９ インクタンク ３０ インク供給ローラ ３１ ドクターブレード ３２ 洗浄液タンク ３３ 洗浄液供給ローラ ３４ 払拭ローラ ３５ 吸引管 ３６ プリントヘッド ３７ プリント剤保持面（インク保持面） ３８ インク除去装置 ３９ インク除去ローラ ４０ インク回収ローラ Ｐ プリント媒体（紙） Ｌ インク Ｗ 洗浄液 ＬY 黄色インク ＬM マゼンタ色インク ＬC シアン色インク ＬB 黒色インクReference Signs List 11 print head 12 print head surface (printing agent holding surface) 13 light irradiation device 14 ink supply device 15 platen roller 16 cleaning device 17 cleaning device 18 mixed sputtered film 19 electrothermal transducer 20 upper electrode layer 21 lower electrode layer 22 insulation Layer 23 Platinum resistor 24 Silicon nitride thermal storage layer 25 Ultraviolet lamp 26 Optical shutter array 27 Shutter driver 28 Cable 29 Ink tank 30 Ink supply roller 31 Doctor blade 32 Cleaning liquid tank 33 Cleaning liquid supply roller 34 Wiping roller 35 Suction tube 36 Print head 37 Print agent holding surface (ink holding surface) 38 ink removal device 39 the ink removal roller 40 ink recovery roller P print medium (paper) L ink W cleaning liquid L Y yellow ink L M magenta ink L C cyan Iroi Click L B black ink
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2C056 EA25 FA03 FA13 FD20 HA01 JB03 JB15 2C057 AF99 AG21 AG46 AG99 AN05 BA13 2H086 BA01 BA03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 2C056 EA25 FA03 FA13 FD20 HA01 JB03 JB15 2C057 AF99 AG21 AG46 AG99 AN05 BA13 2H086 BA01 BA03
Claims (25)
面もしくは曲面よりなる平滑なプリント剤保持面に前記
プリント媒体に形成されるべき画像と対応したパターン
にプリント剤を保持させるステップと、 前記プリント剤保持面に加熱によりプリント剤の発泡に
て発生する飛翔エネルギーを与えて前記プリント剤を前
記プリント媒体に向けて飛ばし、前記プリント媒体に画
像を形成するステップとを具えたことを特徴とする画像
形成方法。A step of holding a printing agent in a pattern corresponding to an image to be formed on the printing medium on a smooth printing agent holding surface formed of a flat surface or a curved surface facing a printing medium with a gap therebetween; Applying a flying energy generated by the foaming of the printing agent by heating the agent holding surface to fly the printing agent toward the printing medium, thereby forming an image on the printing medium. Forming method.
とを特徴とする請求項１に記載の画像形成方法。2. The image forming method according to claim 1, wherein the printing agent is a liquid ink.
との間に発生する界面張力を利用して平滑な前記プリン
ト剤保持面に前記プリント剤を保持することを特徴とす
る請求項２に記載の画像形成方法。3. The printing agent according to claim 2, wherein the printing agent is held on the smooth printing agent holding surface using an interfacial tension generated between the printing agent and the printing agent holding surface. Image forming method.
を保持させるステップに先立ち、疎インク性の前記プリ
ント剤保持面に前記プリント媒体に形成されるべき画像
と対応した親インク性のパターンを形成するステップを
さらに具えたことを特徴とする請求項２または請求項３
に記載の画像形成方法。4. An ink-philic pattern corresponding to an image to be formed on the print medium is formed on the ink-phobic printing agent holding surface prior to the step of holding the printing agent on the printing agent holding surface. 4. The method according to claim 2, further comprising the step of:
2. The image forming method according to 1.,
親インク性への移行は、前記プリント剤保持面を構成す
る材料の光触媒反応によって行われることを特徴とする
請求項４に記載の画像形成方法。5. The image according to claim 4, wherein the transition from the ink-phobic property to the ink-philic property of the printing agent holding surface is performed by a photocatalytic reaction of a material constituting the printing agent holding surface. Forming method.
を保持させるステップは、親インク性の前記プリント剤
保持面の全域にプリント剤を保持させるステップと、前
記プリント剤保持面の全域に保持されたプリント剤が前
記プリント媒体に形成されるべき画像と対応したパター
ンで残留するように、前記プリント剤保持面に保持され
た前記プリント剤を除去するステップとを有することを
特徴とする請求項２または請求項３に記載の画像形成方
法。6. The step of holding the printing agent on the printing agent holding surface includes the step of holding the printing agent over the entire region of the printing agent holding surface having ink affinity, and the step of holding the printing agent on the entire region of the printing agent holding surface. Removing the printing agent held on the printing agent holding surface such that the printing agent remaining in a pattern corresponding to an image to be formed on the print medium is provided. Alternatively, the image forming method according to claim 3.
プリント剤を除去するステップは、前記プリント媒体に
形成されるべき画像に適合した反転画像と対応しかつ前
記プリント剤保持面よりも高親インク性のパターンのプ
リント剤回収面に対し、前記プリント剤保持面に保持さ
れた前記プリント剤を移行させるステップを含むことを
特徴とする請求項６に記載の画像形成方法。7. The step of removing the printing agent held on the printing agent holding surface corresponds to an inverted image suitable for an image to be formed on the print medium and has a higher affinity than the printing agent holding surface. 7. The image forming method according to claim 6, further comprising the step of transferring the printing agent held on the printing agent holding surface to a printing agent collecting surface of an ink pattern.
を与えた後、前記プリント剤保持面を清掃するステップ
をさらに具えたことを特徴とする請求項１から請求項７
の何れかに記載の画像形成方法。8. The method according to claim 1, further comprising a step of cleaning the printing agent holding surface after giving flying energy to the printing agent holding surface.
The image forming method according to any one of the above.
を沸騰させる熱エネルギーであることを特徴とする請求
項１から請求項８の何れかに記載の画像形成方法。9. The image forming method according to claim 1, wherein the flying energy is heat energy for boiling the printing agent.
疎インク性のプリント剤保持面が形成されたプリントヘ
ッドと、 このプリントヘッドの前記プリント剤保持面をプリント
媒体に形成されるべき画像と対応したパターンの親イン
ク性に切り換える切り換え手段と、 この切り換え手段によって形成された前記プリント剤体
保持面の親インク性の部分にインクを供給するインク供
給手段と、 前記プリントヘッドに設けられ、前記プリント剤保持面
に保持されたインクを前記プリント媒体に向けて飛ばす
ための飛翔エネルギーを発生する飛翔エネルギー発生部
とを具えたことを特徴とする画像形成装置。10. A print head having an ink-phobic printing agent holding surface formed facing a printing medium with a gap therebetween, and the printing agent holding surface of the print head corresponding to an image to be formed on the printing medium. Switching means for switching to the ink-affinity of the formed pattern; ink supply means for supplying ink to the ink-affinity portion of the printing agent body holding surface formed by the switching means; and An image forming apparatus, comprising: a flying energy generating unit that generates flying energy for flying ink held on an agent holding surface toward the print medium.
源からの光をプリント媒体に形成されるべき画像と対応
したパターンで前記プリント剤保持面に照射する光シャ
ッタとを有し、前記プリント剤保持面を構成する材料の
光触媒反応を利用して前記プリント剤保持面を疎インク
性から親インク性へ移行させることを特徴とする請求項
１０に記載の画像形成装置。11. The printing device according to claim 1, wherein the switching unit includes a light source, and an optical shutter that irradiates the printing agent holding surface with light from the light source in a pattern corresponding to an image to be formed on a print medium. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the printing agent holding surface is shifted from ink-phobic to ink-friendly by utilizing a photocatalytic reaction of a material forming the holding surface.
面が円筒状をなしていることを特徴とする請求項１０ま
たは請求項１１に記載の画像形成装置。12. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the printing agent holding surface of the print head has a cylindrical shape.
親インク性のプリント剤保持面が形成されたプリントヘ
ッドと、 このプリントヘッドの前記プリント剤保持面の全域にイ
ンクを供給するプリント剤供給手段と、 前記プリントヘッドの前記プリント剤保持面に近接状態
で対向し得るプリント剤回収面が形成された疎インク性
のプリント剤除去部材と、 このプリント剤除去部材の前記プリント剤回収面を前記
プリント媒体に形成されるべき画像に適合した反転画像
と対応し、前記プリント剤保持面よりも高い親インク性
のパターンに切り換える切り換え手段と、 前記プリントヘッドの前記プリント剤保持面から前記プ
リント剤除去部材の前記プリント剤回収面に前記プリン
ト媒体に形成されるべき反転画像と対応したパターンで
インクを吸着させることにより、前記プリント剤保持面
に残留したインクを前記プリント媒体に向けて飛ばすた
めの飛翔エネルギーを発生する飛翔エネルギー発生部と
を具えたことを特徴とする画像形成装置。13. A print head having an ink-philic printing agent holding surface facing a printing medium with a gap therebetween, and printing agent supply means for supplying ink to the entire printing agent holding surface of the print head. An ink-phobic printing agent removing member formed with a printing agent collecting surface that can be opposed to the printing agent holding surface of the print head in a close state, and the printing agent collecting surface of the printing agent removing member is printed. Switching means for switching to a pattern having higher ink affinity than the printing agent holding surface, corresponding to an inverted image adapted to an image to be formed on a medium, and the printing agent removing member from the printing agent holding surface of the print head Ink is applied to the printing agent collecting surface of the printing medium in a pattern corresponding to a reverse image to be formed on the printing medium. By wearing, the image forming apparatus being characterized in that comprises a flying energy generator for generating a flying energy to fly toward the ink remaining in the print agent holding surface in the print medium.
源からの光をプリント媒体に形成されるべき画像の反転
画像と対応したパターンで前記プリント剤回収面に照射
する光シャッタとを有し、前記プリント剤回収面を構成
する材料の光触媒反応を利用して前記プリント剤回収面
を疎インク性から親インク性へ移行させることを特徴と
する請求項１３に記載の画像形成装置。14. The switching means includes a light source, and an optical shutter for irradiating the printing agent collecting surface with light from the light source in a pattern corresponding to an inverted image of an image to be formed on a print medium, 14. The image forming apparatus according to claim 13, wherein the printing agent recovery surface is shifted from ink-phobic to ink-friendly by utilizing a photocatalytic reaction of a material constituting the printing agent recovery surface.
は、酸化チタン, 酸化亜鉛, 酸化錫, 酸化タングステ
ン, 酸化ビスマス, 酸化鉄, 酸化ケイ素, チタン酸スト
ロンチウムの少なくとも１つを包含することを特徴とす
る請求項１１または請求項１４に記載の画像形成装置。15. The material forming the printing agent holding surface includes at least one of titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, tungsten oxide, bismuth oxide, iron oxide, silicon oxide, and strontium titanate. The image forming apparatus according to claim 11, wherein:
線, エキシマレーザー光, 炭酸ガスレーザー光, 青色半
導体レーザー光のうちの何れかであることを特徴とする
請求項１５に記載の画像形成装置。16. The image forming apparatus according to claim 15, wherein the light from the light source is any one of visible light, ultraviolet light, excimer laser light, carbon dioxide laser light, and blue semiconductor laser light. apparatus.
面が円筒状をなしていることを特徴とする請求項１３か
ら請求項１６の何れかに記載の画像形成装置。17. The image forming apparatus according to claim 13, wherein the printing agent holding surface of the print head has a cylindrical shape.
ト剤回収面が円筒状をなしていることを特徴とする請求
項１７に記載の画像形成装置。18. The image forming apparatus according to claim 17, wherein the printing agent collecting surface of the printing agent removing member has a cylindrical shape.
のプリントヘッド清掃部材をさらに具えたことを特徴と
する請求項１０から請求項１８の何れかに記載の画像形
成装置。19. The image forming apparatus according to claim 10, further comprising a print head cleaning member for cleaning the printing agent holding surface.
沸騰させるための熱エネルギーを発生する電気熱変換体
を有することを特徴とする請求項１０から請求項１９に
記載の画像形成装置。20. The image forming apparatus according to claim 10, wherein the flying energy generating section has an electrothermal converter for generating thermal energy for boiling the ink.
切り換え可能であって、プリント媒体に形成されるべき
画像と対応した親インク性のパターンが形成されるプリ
ント剤保持面と、 このプリント剤保持面をの親インク性の部分に保持され
たインクをプリント媒体に向けて飛ばすための飛翔エネ
ルギー発生部とを具えたことを特徴とするインクジェッ
ト吐出孔無しのプリントヘッド。21. A printing agent holding surface which is reversibly switchable between ink-phobic and ink-philic properties, and on which an ink-philic pattern corresponding to an image to be formed on a print medium is formed. A print head without an ink jet ejection hole, comprising: a flying energy generating unit for flying ink held on a printing agent holding surface in an ink-philic portion toward a print medium.
リント剤保持面に対してマトリクス状に多数配列してい
ることを特徴とする請求項２１に記載のプリントヘッ
ド。22. The print head according to claim 21, wherein a large number of the flying energy generating sections are arranged in a matrix with respect to the printing agent holding surface.
ンクもしくはプリント剤を沸騰させるための熱エネルギ
ーを発生する電気熱変換体を有することを特徴とする請
求項２１または請求項２２に記載のプリントヘッド。23. The print head according to claim 21, wherein the flying energy generator has an electrothermal converter that generates thermal energy for boiling the ink or the printing agent. .
によって疎インク性から親インク性に可逆的に切り換わ
ることを特徴とする請求項２１から請求項２３の何れか
に記載のプリントヘッド。24. The print head according to claim 21, wherein the printing agent holding surface is reversibly switched from ink-phobic to ink-philic by a photocatalytic reaction.
は、酸化チタン, 酸化亜鉛, 酸化錫, 酸化タングステ
ン, 酸化ビスマス, 酸化鉄, 酸化ケイ素, チタン酸スト
ロンチウムの少なくとも１つを包含することを特徴とす
る請求項２４に記載のプリントヘッド。25. A material forming the printing agent holding surface includes at least one of titanium oxide, zinc oxide, tin oxide, tungsten oxide, bismuth oxide, iron oxide, silicon oxide, and strontium titanate. The print head according to claim 24, wherein:
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10324231A JP2000141699A (en) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Image forming method, apparatus therefor and printing head |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10324231A JP2000141699A (en) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Image forming method, apparatus therefor and printing head |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000141699A true JP2000141699A (en) | 2000-05-23 |
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ID=18163512
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10324231A Pending JP2000141699A (en) | 1998-11-13 | 1998-11-13 | Image forming method, apparatus therefor and printing head |
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| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2000141699A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007290359A (en) * | 2006-03-10 | 2007-11-08 | Canon Inc | Liquid discharge head substrate, liquid discharge head using this substrate, and manufacturing method thereof |
| WO2014208411A1 (en) * | 2013-06-24 | 2014-12-31 | 富士フイルム株式会社 | Liquid-discharging head maintenance method and liquid-discharging head |
| US9134623B2 (en) | 2003-11-14 | 2015-09-15 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| CN109712517A (en) * | 2019-01-26 | 2019-05-03 | 东莞市驰铭海实业有限公司 | A kind of production method of antifalsification label |
-
1998
- 1998-11-13 JP JP10324231A patent/JP2000141699A/en active Pending
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| US9134622B2 (en) | 2003-11-14 | 2015-09-15 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US9952515B2 (en) | 2003-11-14 | 2018-04-24 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
| US10345712B2 (en) | 2003-11-14 | 2019-07-09 | Asml Netherlands B.V. | Lithographic apparatus and device manufacturing method |
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