JP2001088290A - Recorder and driving method therefor - Google Patents

Recorder and driving method therefor

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JP2001088290A
JP2001088290A JP26518099A JP26518099A JP2001088290A JP 2001088290 A JP2001088290 A JP 2001088290A JP 26518099 A JP26518099 A JP 26518099A JP 26518099 A JP26518099 A JP 26518099A JP 2001088290 A JP2001088290 A JP 2001088290A
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JP
Japan
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recording
recording liquid
liquid
heater
recording apparatus
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Application number
JP26518099A
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Japanese (ja)
Inventor
Kenji Shinozaki
研二 篠崎
Eiki Hirano
栄樹 平野
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Sony Corp
Original Assignee
Sony Corp
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Publication date
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  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To facilitate halftoning in a pixel in recording and to eject ink surely in reproducing an image of high image quality in a short time. SOLUTION: In a recorder and a recording method for recording a recording body 13 by ejecting recording liquid held in a group of columnar bodies 6 or flying vaporaized recording liquid, the transfer part 1 of the recording liquid is connected with means 30, 31 for controlling the flying energy by controlling the pulse voltage, pulse time or pulse interval depending on the magnitude of capillarity of the group of columnar bodies 6.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、毛管構造に保持さ
れた記録液を抵抗加熱手段による加熱等によって飛翔さ
せ、被記録体に記録を行う記録装置(特にプリンタヘッ
ド)及びその駆動方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a recording apparatus (especially a printer head) for flying a recording liquid held in a capillary structure by heating with a resistance heating means or the like to perform recording on a recording medium, and a driving method thereof. It is.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、ビデオカメラ、コンピュータグラ
フィックス等のカラー化が進むにつれ、モノカラーの記
録は勿論のこと、ハードコピーのカラー化に対するニー
ズが高まっている。
2. Description of the Related Art In recent years, as colorization of video cameras, computer graphics, and the like has progressed, the need for colorization of hard copies as well as monocolor recording has increased.

【0003】そして、パーソナルコンピュータ等で処理
したカラー画像や、ビデオカメラ、電子スチルカメラ等
で撮像したカラー画像をプリントアウトして、鑑賞その
他の目的に供することが行われている。このため、高品
位なフルカラー画像が得られるプリンタに対するニーズ
も高まっており、特に、個人向けや、例えば、「スモー
ルオフィス」或いは「ホームオフィス」と呼ばれる小規
模なオフィス向けの比較的廉価なプリンタに対しても、
高品位なフルカラー画像が得られることが要求され始め
ている。
[0003] A color image processed by a personal computer or the like, or a color image picked up by a video camera, an electronic still camera, or the like is printed out for viewing and other purposes. For this reason, there is a growing need for a printer capable of obtaining high-quality full-color images. In particular, relatively inexpensive printers for individuals and small offices called, for example, "small offices" or "home offices" have been developed. Again,
It is beginning to be required to obtain high-quality full-color images.

【0004】これに対応して、昇華型熱転写方式、溶融
熱転写方式、インクジェット方式、電子写真方式、熱現
像銀塩方式等のカラーハードコピー方式が提案されてい
る。これらの方式の中で、高画質の画像を簡単な装置で
手軽に出力する方法は、染料拡散熱転写方式(昇華型熱
転写方式)とインクジェット方式に大きく分類できる。
In response to this, color hard copy systems such as a sublimation type thermal transfer system, a melt thermal transfer system, an ink jet system, an electrophotographic system, and a thermally developed silver salt system have been proposed. Among these methods, methods for easily outputting high-quality images with a simple device can be broadly classified into a dye diffusion thermal transfer method (sublimation type thermal transfer method) and an ink jet method.

【0005】こられの記録方式の中で、染料拡散熱転写
方式とは、適当なバインダ樹脂中に高濃度の転写染料が
分散しているインク層が塗布されたインクリボン又はシ
ートと、転写された染料を受容する染着樹脂がコーティ
ングされた印画紙等の被転写体とを一定の圧力で密着さ
せ、インクシート上に位置する感熱記録ヘッドから画像
情報に応じた熱が加えられ、インクシートから染料受容
層に加えられた熱量に応じて転写染料を熱転写させる方
式である。
[0005] Among these recording methods, the dye diffusion thermal transfer method refers to an ink ribbon or sheet coated with an ink layer in which a high-concentration transfer dye is dispersed in an appropriate binder resin. A transfer medium such as photographic paper coated with a dye-resin that accepts a dye is brought into close contact with a given pressure, and heat is applied in accordance with image information from a thermal recording head located on the ink sheet. In this method, the transfer dye is thermally transferred according to the amount of heat applied to the dye receiving layer.

【0006】そして、上記の方式を、減法混色の三原色
であるイエロー、マゼンタ、シアンに分解された画像信
号についてそれぞれ繰り返すことによって、連続的な階
調を持つフルカラー画像を得るこを特徴とした、いわゆ
る染料拡散熱転写方式は、小型化や保守が容易で、即時
性を備え、銀塩カラー写真並の高品位な画像を得る優れ
た技術として注目を集めている。
The above method is repeated for image signals decomposed into three subtractive primary colors, yellow, magenta, and cyan, thereby obtaining a full-color image having continuous gradation. The so-called dye diffusion thermal transfer method has attracted attention as an excellent technology for easily miniaturizing and maintaining, having immediacy, and obtaining high-quality images comparable to silver halide color photographs.

【0007】しかし、この方式はインクシートの使い捨
てによる多量の廃棄物の発生と、高いランニングコスト
が大きな欠点であり、その普及が妨げられている。これ
は溶融熱転写方式でも同様である。
However, this method is disadvantageous in that a large amount of waste is generated due to disposable ink sheets and high running cost is a major drawback. This is the same in the fusion heat transfer system.

【0008】このように、従来の熱転写方式は高画質で
はあるが、専用印画紙と使い捨てのインクリボン又はシ
ートを使用するためにランニングコストが高い。
As described above, the conventional thermal transfer system has high image quality, but has a high running cost due to the use of a dedicated photographic paper and a disposable ink ribbon or sheet.

【0009】一方、インクジェット方式として知られて
いるものは、特公昭61−59911号や特公平5−2
17号公報等に示されるように、画像情報に応じて、静
電引力方式、連続振動発生方式(ピエゾ方式)、サーマ
ル方式(バブルジェット方式)等の方法で記録液の小滴
を記録ヘッドに設けられたノズルから飛翔させて、記録
部材に付着させ、記録を行うものである。
On the other hand, those known as ink jet systems are disclosed in JP-B-61-59911 and JP-B-5-5-2.
As disclosed in Japanese Patent Application Publication No. 17-173, small droplets of a recording liquid are applied to a recording head by a method such as an electrostatic attraction method, a continuous vibration generation method (piezo method), or a thermal method (bubble jet method) according to image information. The recording is performed by flying from a provided nozzle and attaching to a recording member.

【0010】従って、普通紙転写が可能であり、インク
リボンを使用する場合の廃棄物の発生がほとんどなくラ
ンニングコストは低い。最近では、特にサーマル方式が
簡易にカラー画像を出力できることから、普及が拡大し
ている。
Therefore, transfer of plain paper is possible, and there is almost no waste when using the ink ribbon, and the running cost is low. Recently, the thermal method has been widely used because it can easily output a color image.

【0011】しかし、インクジェット方式は、画素内の
濃度階調が原理的に困難であり、染料拡散熱転写方式で
得られるような、銀塩写真に匹敵する高画質な画像を短
時間で再現することは困難である。
However, in the ink-jet method, the density gradation in a pixel is difficult in principle, and a high-quality image comparable to a silver halide photograph, which can be obtained by a dye diffusion thermal transfer method, can be reproduced in a short time. It is difficult.

【0012】即ち、従来のインクジェット記録では、イ
ンクの1液滴が1画素を形成するので、原理的に画素内
階調が困難であり、高画質の画像形成ができない。それ
でもインクジェットの高解像度を利用してディザ法によ
る疑似階調の表現も試みられているが、昇華型熱転写方
式と同等の画質は得られず、さらに転写速度は著しく低
下している。
That is, in the conventional ink jet recording, since one droplet of ink forms one pixel, gradation in a pixel is difficult in principle, and a high quality image cannot be formed. Nevertheless, attempts have been made to express the pseudo gradation by the dither method using the high resolution of the ink jet, but the image quality equivalent to that of the sublimation type thermal transfer system cannot be obtained, and the transfer speed has been significantly reduced.

【0013】これらの問題点を解決するために、インク
ジェット記録方式に於いて、吐出液滴を微小化するため
に、いわゆるミストを用いる方法が提案されている。こ
れには大きく分けて、超音波振動法とサテライト液滴使
用法の二種類がある。
In order to solve these problems, a method using a so-called mist has been proposed in the ink jet recording system in order to miniaturize the discharged droplet. These are roughly classified into two types, the ultrasonic vibration method and the satellite droplet use method.

【0014】超音波振動法は、主にピエゾ振動子を用い
て超音波振動を吐出部に生ぜしめ、これによって生じた
表面張力振動によりインク液がぶつかり合うことによっ
て生じた微小液滴(インクミスト)を転写するというも
のである。
In the ultrasonic vibration method, ultrasonic vibrations are mainly generated using a piezoelectric vibrator in a discharge portion, and fine droplets (ink mist) generated by collision of ink liquids due to surface tension vibrations generated by the ultrasonic vibrations. ) Is transferred.

【0015】そしてサテライト液滴使用法は、主液滴の
形成直後に派生的に生ずる微小液滴を画像形成に利用す
るもので、主液滴の方は画像形成には利用しない方法で
行なわれる。
[0015] The satellite droplet use method uses minute droplets which are generated immediately after the main droplet is formed for image formation, and the main droplet is not used for image formation. .

【0016】しかし、超音波振動法においては、一般に
使用されるピエゾ素子の微細化が難しいことと、さらに
そのラインヘッド化が困難であることで印画速度が遅い
というピエゾ素子共通の問題がある。また、超音波振動
を局在させるのは難しいので、ミストのさらなる微細化
は困難であり、クロストークの弊害も大きい。
However, in the ultrasonic vibration method, there is a problem common to piezo elements in that it is difficult to miniaturize a piezo element which is generally used, and furthermore, it is difficult to form a line head, so that the printing speed is low. Further, since it is difficult to localize the ultrasonic vibration, further miniaturization of the mist is difficult, and the adverse effect of crosstalk is great.

【0017】又、サテライト液滴使用法は、主滴が記録
紙に転写しないようにするために、たとえば帯電させて
電場で曲げるといったような手段を必要とする。このよ
うな方法は実際上はいわゆるコンティニュアス方式のイ
ンクジェット記録方法に限定され、低コストで実現する
ことはできない。
The method of using satellite droplets requires means such as charging and bending in an electric field in order to prevent the main droplets from being transferred to the recording paper. Such a method is actually limited to a so-called continuous type ink jet recording method and cannot be realized at low cost.

【0018】このような問題点を解消し、画素内の濃度
階調を容易に実現できるプリント方式として、いわゆ
る、染料気化又は吐出型熱転写方式が提案されている
(例えば、特開平9−183239号公報参照)。
A so-called dye vaporization or ejection type thermal transfer system has been proposed as a printing system which can solve such a problem and can easily realize the density gradation in the pixel (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-183239). Gazette).

【0019】この染料気化又は吐出型熱転写方式は、プ
リンタヘッドの転写部においてインクを加熱して、気
化、アブレーション(ablation:溶発)、表面張力波等
によりインクを飛翔又は吐出させ、それを、例えば、5
0〜100μm程度のギャップを介して対向配置された
プリンタ用紙等の被転写体(印画紙)表面に付着させて
転写を行うものである。
In the dye vaporization or ejection type thermal transfer system, the ink is heated in a transfer portion of a printer head to fly or eject the ink by vaporization, ablation (ablation), surface tension wave, or the like. For example, 5
The transfer is performed by adhering to a surface of a transfer-receiving body (printing paper) such as a printer paper or the like, which is opposed to the apparatus via a gap of about 0 to 100 μm.

【0020】前記転写部には、例えば、幅又は径が2μ
m程度、高さ6μm程度の多数の柱状体を互いに2μm
程度の微小間隔で立設配置した凹凸構造(毛管構造)に
よるインク保持構造が設けられており、また、このイン
ク保持構造の下部にはヒータが設けられて、気化部(転
写部)が構成されている。
The transfer portion has a width or a diameter of 2 μm, for example.
m and a height of about 6 μm.
An ink holding structure is provided by an uneven structure (capillary structure) which is arranged upright at minute intervals, and a heater is provided below the ink holding structure to form a vaporizing section (transfer section). ing.

【0021】[0021]

【発明が解決しようとする課題】この染料気化又は吐出
型熱転写方式の記録装置によれば、インクを吐出または
気化せしめる部位が、インク液層が大気と接触してメニ
スカスを形成する部分と、インク液を接触保持する基板
部分とからなり、この基板側にヒータが設置されてい
て、このヒータ上からインク液層側に向かって毛管構造
が形成されている。
According to the recording apparatus of the dye vaporization or ejection type thermal transfer system, the portion for ejecting or vaporizing the ink includes a portion where the ink liquid layer contacts the atmosphere to form a meniscus, A heater is provided on the substrate side, and a capillary structure is formed from above the heater toward the ink liquid layer.

【0022】この記録装置においてヒータ加熱を行い、
インク液面(インクが外気と接触する面)に熱が伝わる
と、例えば、その部分の表面張力が低下して周囲の表面
張力が大きい部分に引っ張られ、いわゆる表面張力対流
が生ずる。その結果、インクはヒータ直上部から対流に
より流出し、加熱を続ければいずれ干上がってしまう。
従って、吐出を継続的に行わせるためには、加熱を断続
的に行わなければならない。
In this recording apparatus, heater heating is performed,
When heat is transmitted to the ink liquid surface (the surface where the ink comes into contact with the outside air), for example, the surface tension of the portion is reduced and the portion is pulled to the surrounding portion where the surface tension is large, and so-called surface tension convection occurs. As a result, the ink flows out from just above the heater by convection, and eventually dries up if heating is continued.
Therefore, in order to continuously perform the discharge, the heating must be performed intermittently.

【0023】こうした事情から、毛管構造の形状、サイ
ズによっては、インクの保持、及び逃げたインクの戻る
速度が種々に変動するため、確実な吐出を行うことがで
きない場合がある。
Under these circumstances, depending on the shape and size of the capillary structure, the retention of ink and the speed at which the escaped ink returns vary in various ways, so that reliable ejection may not be performed.

【0024】そこで、本発明の目的は、上記の染料気化
又は吐出型熱転写方式の特徴を生かしつつ、毛管構造に
応じて常に確実に吐出又は気化を行える記録装置及びそ
の駆動方法を提供することにある。
Accordingly, an object of the present invention is to provide a recording apparatus which can always reliably discharge or vaporize according to a capillary structure while utilizing the features of the above-described dye vaporization or discharge type thermal transfer system, and to provide a driving method thereof. is there.

【0025】[0025]

【課題を解決するための手段】即ち、本発明は、毛管構
造に保持された記録液を飛翔させることによって、被記
録体に記録を行う記録装置及び駆動方法において、前記
記録液の飛翔部に、前記毛管構造の毛管力の大きさに応
じて前記記録液の飛翔エネルギーを制御するための飛翔
エネルギー制御手段が接続されていることを特徴とする
記録装置、及びその駆動方法に係るものである。
That is, the present invention relates to a recording apparatus and a driving method for performing recording on a recording medium by flying a recording liquid held in a capillary structure. A flying energy control means for controlling the flying energy of the recording liquid in accordance with the magnitude of the capillary force of the capillary structure, and a driving method thereof. .

【0026】本発明の記録装置及びその駆動方法によれ
ば、毛管構造に保持された記録液を飛翔させることによ
って被記録体に記録を行うので、高速で容易に記録が可
能であり、濃度階調が容易になり、高画質な画像を短時
間で再現できる。しかも、毛管構造の毛管力の大きさに
応じて記録液の飛翔エネルギーを制御するので、例えば
毛管力が大きい毛管構造であれば、記録液の保持性及び
逃げた記録液の戻る速度が大きいために、高い飛翔エネ
ルギーを加えることができ、逆に、毛管力が小さい毛管
構造であれば、相対的に低い飛翔エネルギーを加えるこ
とができる。これによって毛管構造に応じて、常に安定
した吐出又は気化を行えることになる。
According to the recording apparatus and the driving method of the present invention, the recording is performed on the recording medium by flying the recording liquid held in the capillary structure. The tone can be easily adjusted, and a high-quality image can be reproduced in a short time. Moreover, since the flying energy of the recording liquid is controlled in accordance with the magnitude of the capillary force of the capillary structure, for example, in a capillary structure having a large capillary force, the retention of the recording liquid and the returning speed of the escaped recording liquid are large. In addition, a high flying energy can be applied, and conversely, if the capillary structure has a small capillary force, a relatively low flying energy can be applied. As a result, stable discharge or vaporization can always be performed according to the capillary structure.

【0027】なお、本発明において、前記「飛翔」と
は、抵抗加熱手段(つまり前記高抵抗部)等による加熱
時に、気化、蒸発、アブレーション(溶発)、記録液中
に生じる泡(マイクロバブル)又は表面張力波{加熱に
よって生じる記録液の表面張力対流(マランゴニ流)に
よるインクの衝突力}を利用して、記録液をガス状又は
ミスト状に吐出させることを含む意味である(以下、同
様)。
In the present invention, the term "flying" refers to vaporization, evaporation, ablation (ablation), and bubbles (microbubbles) generated in the recording liquid when heated by resistance heating means (that is, the high resistance portion) or the like. ) Or a surface tension wave {impact force of ink due to surface tension convection (Marangoni flow) of the recording liquid caused by heating}, which means discharging the recording liquid in a gaseous or mist form (hereinafter, referred to as “discharge”). Similar).

【0028】[0028]

【発明の実施の形態】本発明の記録装置及びその駆動方
法においては、前記記録液をヒーターのエネルギーで吐
出又は気化させるように構成し、毛管力の大きさに応じ
て、ヒーター駆動のためのパルス電圧又はパルス電流の
大きさ又は幅と、パルス間隔との少なくとも一方が調節
されるのが望ましい。この場合、前記毛管力が大きいほ
ど、前記パルス電圧又は前記パルス電流を大きくする
か、或いは前記パルス間隔を狭くするとよい。逆に、前
記毛管力が小さいと、前記パルス電圧又は前記パルス電
流を小さくするか、或いは前記パルス間隔を広くすると
よい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS In a recording apparatus and a method of driving the same according to the present invention, the recording liquid is discharged or vaporized by the energy of a heater, and the recording liquid for driving the heater is controlled in accordance with the magnitude of the capillary force. Preferably, at least one of the magnitude or width of the pulse voltage or pulse current and the pulse interval is adjusted. In this case, the pulse voltage or the pulse current may be increased or the pulse interval may be reduced as the capillary force increases. Conversely, when the capillary force is small, the pulse voltage or the pulse current may be reduced, or the pulse interval may be increased.

【0029】前記ヒーターの電力をP(単位:mW)、
前記パルス間隔をΔ(単位:μsec)、前記毛管構造
の毛管部の空隙内の間隔をd{但し、単位(μm)を除
いた数値とする。}(1/dを毛管力)とした場合、 110≦P≦{125(1/d)+85}、及び0.2
≦1/d 又は {−16.25(1/d)+21.25}≦Δ≦20、
及び0.2≦1/d とするのが望ましい。
When the electric power of the heater is P (unit: mW),
The pulse interval is Δ (unit: μsec), and the interval in the gap of the capillary portion of the capillary structure is d {, which is a numerical value excluding the unit (μm). When} (1 / d is the capillary force), 110 ≦ P ≦ {125 (1 / d) +85} and 0.2
≦ 1 / d or {−16.25 (1 / d) +21.25} ≦ Δ ≦ 20,
And 0.2 ≦ 1 / d.

【0030】そして、前記ヒーターの加熱が、コンピュ
ータで条件設定される駆動パルスによって制御されるこ
とができる。
The heating of the heater can be controlled by a drive pulse set by a computer.

【0031】また、前記毛管構造として、サイズ及び間
隔がそれぞれ0.1〜10μmである柱状体によって多
孔性構造体が形成され、記録情報に応じて前記記録液を
液滴化し、生成する液滴が、前記飛翔部と10〜500
μmの間隙を置いて対向配置された被記録体へ飛翔する
のがよい。
Further, as the capillary structure, a porous structure is formed by pillars having a size and an interval of 0.1 to 10 μm, respectively. However, the flying portion and 10 to 500
It is preferable to fly to a recording medium opposed to the recording medium with a gap of μm.

【0032】さらに、前記毛管構造として、高さが1〜
20μm、直径又は一辺が0.1〜5μm、間隔が0.
1〜5μmであって300℃以上の耐熱性を持つ突起
が、縦方向と横方向においてそれぞれ2〜100行と2
〜100列の範囲でマトリクス状に並んだパターンをな
した多孔性構造体が形成されているのが望ましい。
Further, the height of the capillary structure is 1 to 1.
20 μm, 0.1 to 5 μm in diameter or side, and 0.
Protrusions having a heat resistance of 1 to 5 μm and a temperature of 300 ° C. or more are formed in 2 to 100 rows and 2
It is desirable to form a porous structure having a pattern arranged in a matrix in a range of up to 100 rows.

【0033】また、前記飛翔部で消費された記録液が前
記飛翔部に連続的に補給されるとともに、その吐出にお
いて、吐出液滴の運動量が、ヒーターによる加熱によっ
て生じた前記記録液の対流の運動量によって生じるのが
好ましい。
Further, the recording liquid consumed in the flying section is continuously supplied to the flying section, and the momentum of the discharged liquid drops during the discharge, and the convection of the recording liquid generated by heating by the heater is reduced. It is preferably caused by momentum.

【0034】この場合、前記記録液の対流が、加熱によ
る記録液液面の表面張力の不均一によるものであり、或
いは、記録液構成成分の沸騰による記録液の体積膨張に
起因するものであってよい。
In this case, the convection of the recording liquid is caused by unevenness of the surface tension of the recording liquid surface due to heating or due to volume expansion of the recording liquid due to boiling of the components of the recording liquid. May be.

【0035】前記記録液の対流が、前記記録液内の溶存
空気の加熱による膨張、又は膨張及び破裂によるもので
あり、或いは前記記録液の熱膨張によるものであり、或
いは前記ヒーター又は前記毛管構造の熱膨張によるもの
であってよい。
The convection of the recording liquid is caused by expansion of the dissolved air in the recording liquid by heating, or by expansion and rupture, or by thermal expansion of the recording liquid, or by the heater or the capillary structure. May be caused by thermal expansion.

【0036】次に、本発明の好ましい実施の形態を図面
参照下に説明する。
Next, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0037】まず、図4には、給紙ローラ20で送られ
る印画紙13に対し所定の記録を行う100C(シア
ン)、100Y(イエロー)、100M(マゼンタ)用
のそれぞれのプリンターヘッドと、ヘッド駆動回路基板
14等により、本実施の形態によるプリンターの全体が
表されている。
First, FIG. 4 shows printer heads for 100C (cyan), 100Y (yellow) and 100M (magenta) for performing predetermined recording on the photographic paper 13 fed by the paper feed roller 20, The entirety of the printer according to the present embodiment is represented by the drive circuit board 14 and the like.

【0038】プリンタヘッド100C、100Y、10
0Mの内、例えばヘッド100Y(他のヘッドも同様)
を見ると、図5に示すように、プリンタヘッド100Y
は、ヒートシンクを兼ねたアルミニウム製のヘッドベー
ス16上に、画像情報に応じてヒータにより加熱される
転写部(飛翔部)と、その転写部へ毛細管作用により記
録液を導く記録液導入路とをシリコン基板上に一体的に
形成したヒータチップ17、さらにはドライバーIC
(集積回路)19を実装し、転写する画像データに合わ
せて各ヒータに電流を供給するように配線が形成された
フレキシブルプリント基板20を接続している。
The printer heads 100C, 100Y, 10
0M, for example, head 100Y (the same applies to other heads)
As shown in FIG. 5, the printer head 100Y
A transfer section (flying section) heated by a heater according to image information and a recording liquid introduction path for guiding the recording liquid to the transfer section by capillary action on an aluminum head base 16 also serving as a heat sink. Heater chip 17 integrally formed on a silicon substrate, and driver IC
(Integrated circuit) 19 is mounted, and a flexible printed circuit board 20 on which wiring is formed so as to supply a current to each heater in accordance with image data to be transferred is connected.

【0039】ここで、ヘッドベース16には、記録液を
プリンターヘッド100Y内に導入するための記録液導
入孔21が形成されている。又、ヒータチップ17の上
面には流路板22があり、その内側には記録液導入路を
設けるための流路が形成されている。
Here, a recording liquid introduction hole 21 for introducing a recording liquid into the printer head 100Y is formed in the head base 16. A flow path plate 22 is provided on the upper surface of the heater chip 17, and a flow path for providing a recording liquid introduction path is formed inside the flow path plate 22.

【0040】また、ヒータチップ17には、記録液を加
熱して表面張力による対流等を起こすための複数のヒー
タと、これらの各ヒータにそれぞれ画像信号に基づいた
信号電圧を印加しかつ通電するための配線とがリソグラ
フィープロセスにより形成されている。
The heater chip 17 has a plurality of heaters for heating the recording liquid to cause convection or the like due to surface tension, and applies a signal voltage based on an image signal to each of these heaters and energizes them. Are formed by a lithography process.

【0041】次に、図2に、本実施の形態に基づく記録
装置(特にプリンタヘッド)の転写部1の付近の拡大概
略平面図を示し、図1に、この転写部付近の拡大概略断
面図を示す(但し、図1は図2のI−I線断面図であっ
て、高さ方向に約5倍に拡大している)。
Next, FIG. 2 shows an enlarged schematic plan view near the transfer section 1 of the recording apparatus (particularly, a printer head) according to the present embodiment, and FIG. 1 shows an enlarged schematic sectional view near this transfer section. (However, FIG. 1 is a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2 and is enlarged about 5 times in the height direction).

【0042】図1に示すように、本実施の形態に基づく
プリンタヘッド100は、例えば、シリコンからなる基
板9を基体とし、この基板9上に断熱層10としての厚
さ例えば3μmの酸化シリコン(SiO2 )膜を介して
ポリシリコン膜が形成されている。このポリシリコン膜
は厚さ例えば0.15μmであって、ヒータとなる高抵
抗部2と、例えばアルミニウム(Al−Si、Al−C
uのように第二の元素を添加したものでもよい)の配線
パターンからなる厚さ例えば0.6μmの共通電極5及
び個別電極4にそれぞれ接続する低抵抗部3b、3a
(又は低抵抗部3)とになるものである。
As shown in FIG. 1, a printer head 100 according to the present embodiment has, for example, a substrate 9 made of silicon as a base, and a silicon oxide (thickness, for example, 3 μm) as a heat insulating layer 10 on the substrate 9. A polysilicon film is formed via an SiO 2 ) film. This polysilicon film has a thickness of, for example, 0.15 μm, and has a high resistance portion 2 serving as a heater and, for example, aluminum (Al—Si, Al—C).
low-resistance portions 3b and 3a connected to the common electrode 5 and the individual electrode 4 having a thickness of, for example, 0.6 μm, each of which has a second element added thereto, such as u.
(Or the low resistance portion 3).

【0043】また、高抵抗部2及び低抵抗部3a、3b
となるポリシリコン膜上には保護膜12として、例え
ば、SiO2 層が形成され、また、低抵抗部3a、3b
と個別電極4及び共通電極5との導通をとるための開口
部(又は電極接続孔:以下、同様)28a及び28bが
開口されている。
The high resistance section 2 and the low resistance sections 3a, 3b
For example, an SiO 2 layer is formed as a protective film 12 on the polysilicon film to be formed, and the low-resistance portions 3a, 3b
(Or electrode connection holes: the same applies hereinafter) 28a and 28b for opening electrical connection between the electrodes and the individual electrodes 4 and the common electrode 5 are provided.

【0044】さらに、アルミニウムを主成分とする電極
4及び5と低抵抗部3a、3bとの接続部分には、例え
ば、Ti、W、Cr等の高融点金属からなる例えばTi
(30nm)/TiON(50nm)/Ti(70n
m)のバリアメタル層11が形成されており、電極4及
び5の主成分であるアルミニウムが、低抵抗部の主成分
であるポリシリコンへ拡散するのを防止する働きをして
いると同時に、低抵抗部3a、3bと電極4及び5との
オーミックコンタクトを実現している。
Further, a connection portion between the electrodes 4 and 5 containing aluminum as a main component and the low-resistance portions 3a and 3b is made of, for example, Ti made of a high melting point metal such as Ti, W or Cr.
(30 nm) / TiON (50 nm) / Ti (70 n
m), a barrier metal layer 11 is formed, which functions to prevent aluminum, which is a main component of the electrodes 4 and 5, from diffusing into polysilicon, which is a main component of the low-resistance portion, and at the same time, Ohmic contact between the low resistance portions 3a and 3b and the electrodes 4 and 5 is realized.

【0045】また、本実施の形態においては、図1に示
すように、保護膜12、電極4及び5を含む全面に、電
極4及び5の保護効果を有するSiO2 層18が形成さ
れている。そして、転写部1を取り囲むと共に、転写部
1にインク(図示せず)を供給するための供給路15を
画定する隔壁7及び補助壁8と、転写部1においてイン
ク保持構造体(毛管構造)を形成する高さ例えば6μm
の柱状体6とが、このSiO2 膜18のそれぞれ一部と
して形成されている。
In the present embodiment, as shown in FIG. 1, an SiO 2 layer 18 having a protective effect for the electrodes 4 and 5 is formed on the entire surface including the protective film 12 and the electrodes 4 and 5. . The partition 7 and the auxiliary wall 8 that surround the transfer unit 1 and define a supply path 15 for supplying ink (not shown) to the transfer unit 1, and an ink holding structure (capillary structure) in the transfer unit 1. Height, for example, 6 μm
Are formed as a part of the SiO 2 film 18, respectively.

【0046】このプリンタヘッド100においては、イ
ンクを吐出または気化させることにより印画を行うに際
し、その吐出又は気化せしめる部位である転写部1は、
インク液層が大気と接触してメニスカスを形成する部分
とインク液を保持する部分とからなり、基板9側にヒー
タ2が配置されていて、ヒータ2上からインク液層側に
向かって柱状体6からなる毛管構造が形成されており、
ヒータ加熱を行うと、インク液面(インクが外気と接触
する面)に熱が伝わり、例えば、その部分の表面張力が
低下して周囲の表面張力が大きい部分に引っ張られる
(逃げる)ことでいわゆる表面張力対流が生ずる。その
結果、インクはヒータ2の直上部から前記対流などによ
り飛翔し始める。
In the printer head 100, when printing is performed by discharging or vaporizing ink, the transfer unit 1, which is a part that discharges or vaporizes the ink,
The ink liquid layer includes a portion that forms a meniscus in contact with the atmosphere and a portion that holds the ink liquid. The heater 2 is disposed on the substrate 9 side, and a columnar body is provided from above the heater 2 toward the ink liquid layer. A capillary structure consisting of 6 is formed,
When the heater is heated, heat is transmitted to the ink liquid surface (the surface where the ink comes into contact with the outside air). Surface tension convection occurs. As a result, the ink starts to fly from directly above the heater 2 due to the convection or the like.

【0047】このインク吐出の機構は、吐出液滴の運動
量がヒータ2によるインクの加熱によって生じたインク
の対流の運動量によって生ずるものである。具体的に
は、インクの対流は、加熱によるインク液面の表面張力
の不均一によって生ずるか、インクを構成する成分の沸
騰によるインクの体積膨張に起因するものか、インク内
の溶存空気の加熱による膨張または膨張と破裂によるも
のか、インクの熱膨張によるものか、或いは、ヒータま
たは毛管構造の熱膨張によるもののいずれか、又はこれ
ら複数の要因の協同によって生ずるものである。
In the ink ejection mechanism, the momentum of the ejected droplet is generated by the momentum of the convection of the ink generated by the heating of the ink by the heater 2. Specifically, the convection of the ink is caused by unevenness of the surface tension of the ink liquid surface due to heating, due to the volume expansion of the ink due to the boiling of the components constituting the ink, or the heating of the dissolved air in the ink. The thermal expansion of the ink, or the thermal expansion of the heater or capillary structure, or a combination of these factors.

【0048】しかし、加熱を続ければ、転写部1のイン
クはいずれ干上がってしまうので、吐出を継続的に行わ
せるためには加熱を断続的に行わなければならない。こ
うした状況下で、本発明に基づいて、上記の毛管構造が
毛管力が大きい(即ち、毛管部内の間隙が小さい)ほ
ど、インクを十分に保持できまた逃げたインクが戻る速
度が大きいため、ヒータ2には高エネルギー(高電圧又
は高電流)のパルスを加えることができ、或いは/及
び、パルスの間隙を短くすればよい。逆に、毛管構造の
毛管力が小さい(即ち、毛管部内の間隙が大きい)場
合、ヒータ2には、相対的に低エネルギーのパルスを加
え、或いは/及び、パルス間隔を広げるとよい。図3に
は、ヒータ2に加える駆動パルスを示し、毛管力に応じ
て、パルス電圧(電流)T3 やパルス幅T1 、パルス間
隔T2 を制御し、更にはデューティ(T2 /T1 )によ
り記録液の吐出状態も制御する。
However, if the heating is continued, the ink in the transfer section 1 will eventually dry up. Therefore, the heating must be performed intermittently in order to continue the ejection. Under these circumstances, according to the present invention, the higher the capillary force of the above-mentioned capillary structure (that is, the smaller the gap in the capillary portion), the more sufficiently the ink can be held and the speed at which the escaped ink returns is increased. A high energy (high voltage or high current) pulse can be applied to 2 and / or the pulse gap can be shortened. Conversely, when the capillary force of the capillary structure is small (that is, the gap in the capillary portion is large), a relatively low-energy pulse may be applied to the heater 2 and / or the pulse interval may be widened. FIG. 3 shows a driving pulse applied to the heater 2, in accordance with the capillary forces, the pulse voltage (current) T 3 and the pulse width T 1, to control the pulse interval T 2, more duty (T 2 / T 1 ) Also controls the recording liquid ejection state.

【0049】ヒータ2による加熱、即ち、駆動パルスの
印加を行うには、図1に示すように、パーソナルコンピ
ュータ30でパルス発生条件(パルス電圧やパルス幅、
パルス間隔)を設定し、この設定条件で駆動パルスを発
生回路31で発生させ、個別電極4に印加する。
In order to perform the heating by the heater 2, that is, the application of the drive pulse, the pulse generation conditions (pulse voltage, pulse width,
(Pulse interval) is set, a drive pulse is generated by the generation circuit 31 under the set conditions, and is applied to the individual electrode 4.

【0050】こうして、毛管構造の毛管力に応じて、記
録液を常に安定して吐出又は気化させることができる。
Thus, the recording liquid can always be stably discharged or vaporized in accordance with the capillary force of the capillary structure.

【0051】前記毛管構造としては、高さが1〜20μ
m、直径又は一辺が0.1〜5μm、間隔が0.1〜5
μmであって300℃以上の耐熱性を持つ突起(例えば
柱状体6)が、縦方向と横方向においてそれぞれ2〜1
00行と2〜100列の範囲でマトリクス状に並んだパ
ターンをなした、多孔性構造体が例として挙げられる。
そしてこの毛管力の大小は突起間の間隙の大きさ(間
隔)によって制御することができ、その間隔を大きくす
れば、毛管力は小さくなり、間隔を狭くすれば、毛管力
は大きくなる。
The capillary structure has a height of 1 to 20 μm.
m, diameter or side is 0.1-5 μm, interval is 0.1-5
The protrusions having a heat resistance of 300 μm or more (for example, the columnar body 6) are 2 to 1 μm in the vertical direction and the horizontal direction, respectively.
An example is a porous structure having a pattern arranged in a matrix in the range of 00 rows and 2 to 100 columns.
The magnitude of the capillary force can be controlled by the size (spacing) of the gap between the projections. The larger the spacing, the smaller the capillary force, and the smaller the spacing, the larger the capillary force.

【0052】柱状体6の高さは、記録液収容部の底面か
らその上面に至るまでの高さ、即ち、各ヒータ2毎の記
録液収容部を取り囲む隔壁7の高さと同じ高さとなるよ
うに設けられており、しかも、柱状体6は互いに微小間
隙をもって設けられている。従って、多孔質構造が毛細
管作用を生じ、そのため柱状体6が記録液収容部内で記
録液を保持することができる。それと共に、ヒータ2で
記録液を加熱した場合、温度上昇に伴って記録液の表面
張力が低下するが、毛細管作用により、記録液がヒータ
2の表面付近から逃げることを防止することができる。
このため、画像転写の際に、必要な記録液が連続的に供
給される。
The height of the columnar body 6 is the same as the height from the bottom surface of the recording liquid storage section to the upper surface thereof, that is, the height of the partition wall 7 surrounding the recording liquid storage section for each heater 2. , And the columnar bodies 6 are provided with a minute gap therebetween. Therefore, the porous structure produces a capillary action, and thus the columnar body 6 can hold the recording liquid in the recording liquid storage section. At the same time, when the recording liquid is heated by the heater 2, the surface tension of the recording liquid decreases as the temperature rises. However, the recording liquid can be prevented from escaping from the vicinity of the surface of the heater 2 by the capillary action.
Therefore, at the time of image transfer, a necessary recording liquid is continuously supplied.

【0053】本実施の形態による画像形成方式に使用さ
れる記録液は染料、溶媒、及び必要に応じて添加される
添加剤から構成され、転写感度、熱安定性、画像品位、
保存安定性を最適化するように材料の選択と組成成分の
比が調合される。
The recording liquid used in the image forming method according to the present embodiment is composed of a dye, a solvent, and an additive added as required, and provides transfer sensitivity, heat stability, image quality,
The selection of materials and the ratio of the components are adjusted to optimize the storage stability.

【0054】本方式に適した染料は適当な気化速度を有
し、かつ十分な耐熱性があり、さらに後述する溶媒に対
する十分な溶解性を持ち、人体に対する毒性が低く、加
えて印画紙上での十分な保存安定性を有していれば、ど
のような染料でも使用できる。具体的には、分散染料、
油溶性染料、塩基性染料等が好ましい。
Dyes suitable for the present method have an appropriate vaporization rate, sufficient heat resistance, sufficient solubility in the solvents described below, low toxicity to the human body, and in addition to photographic paper. Any dye can be used as long as it has sufficient storage stability. Specifically, disperse dyes,
Oil-soluble dyes and basic dyes are preferred.

【0055】特に好ましい染料としては、特開平8−2
44364号、特開平8−244363号、特開平8−
244366号の各公報に記載されているジシアノスチ
リル系イエロー染料、トリシアノスチリル系マゼンタ染
料やアントラキノン系マゼンタ染料、アントラキノ系シ
アン染料が挙げられる。
Particularly preferred dyes are described in JP-A-8-2.
44364, JP-A-8-244363, JP-A-8-244
And dicyanostyryl-based yellow dyes, tricyanostyryl-based magenta dyes, anthraquinone-based magenta dyes, and anthraquino-based cyan dyes described in each publication of 244366.

【0056】これらの染料は、気化残滓の低減と熱分解
物の記録部への付着を防止するため、昇華精製法、再結
晶法、ゾーンメルティング法、カラム精製法等、何らか
の手段で精製してから使用することが望ましい。
These dyes are purified by any means such as a sublimation purification method, a recrystallization method, a zone melting method, and a column purification method in order to reduce the evaporation residue and prevent the thermal decomposition product from adhering to the recording portion. It is desirable to use it afterwards.

【0057】この記録方式に適した記録液の溶媒は、融
点が50℃未満で、沸点が150℃以上、500℃未満
の範囲にあり、かつ熱分解温度が沸点より高く、加えて
上記染料に対する相溶性が高く、人体に対する毒性が低
く、さらに無色であれば、どのような化合物でも使用で
きる。
The solvent of the recording liquid suitable for this recording system has a melting point of less than 50 ° C., a boiling point in the range of 150 ° C. to less than 500 ° C., and a thermal decomposition temperature higher than the boiling point. Any compound that has high compatibility, low toxicity to the human body, and is colorless can be used.

【0058】具体的には、フタル酸ジメチル、フタル酸
ジエチル、フタル酸ジブチル、フタル酸ジヘプチル、フ
タル酸ジオクチル、フタル酸ジイソデシル等のフタル酸
エステル類、セバシン酸ジブチル、セバシン酸ジオクチ
ル、アジピン酸ジオクチル、アジピン酸ジイソデシル、
アゼライン酸ジオクチル、テトラヒドロフタル酸ジオク
チル等の脂肪酸2塩基酸エステル類、リン酸トリクレジ
ル、リン酸トリオクチル等のリン酸エステル類、それに
アセチルクエン酸トリブチル、ブチルフタリルブチルグ
リコレート等、一般にプラスティック用可塑剤と称され
る有機化合物類等が使用できる。
Specifically, phthalate esters such as dimethyl phthalate, diethyl phthalate, dibutyl phthalate, diheptyl phthalate, dioctyl phthalate, diisodecyl phthalate, dibutyl sebacate, dioctyl sebacate, dioctyl adipate, Diisodecyl adipate,
Dibasic acid esters such as dioctyl azelate and dioctyl tetrahydrophthalate; phosphoric acid esters such as tricresyl phosphate and trioctyl phosphate; and plasticizers for plastics such as tributyl acetylcitrate and butylphthalylbutyl glycolate. And the like.

【0059】加えて、記録液の物性値を調整するため
に、必要に応じて界面活性剤、粘度調整剤、防腐剤等の
適当な添加剤を添加できる。ただし、これらの添加剤は
溶媒および染料と同程度の沸点を持つ必要がある。
In addition, in order to adjust the physical properties of the recording liquid, if necessary, appropriate additives such as a surfactant, a viscosity modifier and a preservative can be added. However, these additives need to have the same boiling point as the solvent and the dye.

【0060】具体的には、界面活性剤としてフッ素化し
た脂肪酸エステル、シリル化した脂肪酸エステル、シリ
コーンオイル等が使用できる。粘度調整剤として、グリ
セリン、テトラエチレングリコール等が使用できる。
Specifically, fluorinated fatty acid esters, silylated fatty acid esters, silicone oil and the like can be used as the surfactant. Glycerin, tetraethylene glycol and the like can be used as a viscosity modifier.

【0061】記録液は、上記染料を5重量%以上、好ま
しくは10重量%以上、更に好ましくは20重量%以
上、上記の溶媒に溶解して作製する。この時、溶解度を
上げるために、2種以上の染料を混合して使用してもよ
い。同時に溶媒も2種以上を混合して使用してもよい。
なお、添加剤は必要に応じて添加する。
The recording solution is prepared by dissolving the above dye in an amount of 5% by weight or more, preferably 10% by weight or more, more preferably 20% by weight or more in the above-mentioned solvent. At this time, in order to increase the solubility, two or more dyes may be mixed and used. At the same time, two or more solvents may be used in combination.
Note that additives are added as needed.

【0062】又、この記録方式に適した印画紙は、PP
C(Plain paper copy)用紙などの普通紙、アート紙な
どの上質紙などであるが、特に階調性と濃度が高い高品
質の画像を得るためには分散染料または油溶性染料を発
色させる樹脂として、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、セルロースアセテート、CAB(セルロースアセテ
ートブチレート)、ポリ塩化ビニルなどを基紙上に塗布
して作製した専用紙も使用できる。
Further, photographic paper suitable for this recording method is PP
Plain paper such as C (Plain paper copy) paper, high-quality paper such as art paper, etc. In order to obtain high quality images with particularly high gradation and density, resins that disperse dyes or oil-soluble dyes A special paper prepared by applying polyester, polycarbonate, cellulose acetate, CAB (cellulose acetate butyrate), polyvinyl chloride, or the like on a base paper can also be used.

【0063】そして記録液の吸収速度を向上させるため
に、シリカ、アルミナのような多孔質顔料の添加が効果
大である。特に高品位で記録するためには、PET(ポ
リエチレンテレフタレート)フィルム等のように、フィ
ルムベースに光沢性を保つために0.1μm以下のサイ
ズの多孔質顔料を添加した受像層を有する印画紙が、平
滑性、発色性、光沢性、記録液の吸収速度の点で優れて
いる。
In order to improve the recording liquid absorption rate, it is effective to add a porous pigment such as silica or alumina. In particular, for high-quality recording, a photographic paper having an image-receiving layer, such as a PET (polyethylene terephthalate) film, to which a porous pigment having a size of 0.1 μm or less is added to maintain a glossiness on a film base. It is excellent in terms of smoothness, coloring, gloss, and recording liquid absorption speed.

【0064】又、得られた画像の保存安定性を向上させ
るために、受像層中に紫外線吸収剤や、ラジカルクエン
チャー等の添加物を入れるのも効果があるし、さらに転
写後の印画紙に樹脂フィルムをラミネートすることも有
効である。
In order to improve the storage stability of the obtained image, it is effective to add an additive such as an ultraviolet absorber or a radical quencher into the image receiving layer. It is also effective to laminate a resin film on the substrate.

【0065】[0065]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面参照下に説明す
る。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0066】まず、プリンターヘッドの毛管構造部を次
のような条件とした。即ち、図1(ヒータチップ17の
先端の吐出部及びその近傍の部分拡大図)に示すよう
に、図1の紙面垂直方向又は図2の上下方向にピッチL
p=84μmでヒータ2を合計で1216個形成した。
このとき、1個のヒータが1ドットを転写するので30
0DPI(Dot per inch) の解像度を実現できた。ちな
みに、個々のヒータは20μm×20μmの大きさのポ
リシリコンによって形成され、そしてこれには画像信号
に基づいた信号電圧を印加して通電するためのアルミニ
ウム製の個別電極4と共通電極5を接続した。
First, the capillary structure of the printer head was set under the following conditions. That is, as shown in FIG. 1 (an enlarged view of the discharge portion at the tip of the heater chip 17 and the vicinity thereof), the pitch L is set in the vertical direction in FIG. 1 or the vertical direction in FIG.
With p = 84 μm, a total of 1216 heaters 2 were formed.
At this time, since one heater transfers one dot, 30
A resolution of 0 DPI (Dot per inch) was realized. Incidentally, each heater is formed of polysilicon having a size of 20 .mu.m.times.20 .mu.m, and has an aluminum individual electrode 4 and a common electrode 5 for applying and applying a signal voltage based on an image signal. did.

【0067】ここで、吐出部は、隔壁7により互いに隔
てられており、隔壁7に囲まれた凹部(記録液収容部)
に記録液(図示せず)が収容された。また、ヒータ2上
及びその周辺には、保護膜であるSiO2 層18を介し
て微細な円柱状の小柱体6を13×13本の群として吐
出部の構成要素の一つとして設けた。
Here, the discharge portions are separated from each other by a partition wall 7 and a concave portion (recording liquid storage portion) surrounded by the partition wall 7.
, A recording liquid (not shown) was stored. On the heater 2 and on the periphery thereof, fine columnar small pillars 6 were provided as a component of a discharge section as a group of 13 × 13 via an SiO 2 layer 18 as a protective film. .

【0068】上記の柱状体6からなる毛管構造を備え、
さらにイエロー(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)
の各色毎に分けられたプリンタヘッド100Y、100
M及び100Cを備えた図4及び図5に示すようなライ
ン型プリンタを使用した。そして、各プリンタヘッド
は、フレキシブルハーネス20を介してヘッド駆動回路
基板14に接続した。プリンタヘッド100Y、100
M、100Cは、図4に示すように、プリンタに取り付
けられ、吐出部と印画紙13との間隔は1.0mmにな
るように調整した。
A capillary structure comprising the columnar body 6 is provided,
Furthermore, yellow (Y), magenta (M), and cyan (C)
Printer heads 100Y, 100 divided for each color
A line type printer as shown in FIGS. 4 and 5 equipped with M and 100C was used. Each printer head was connected to the head drive circuit board 14 via the flexible harness 20. Printer head 100Y, 100
M and 100C were attached to the printer as shown in FIG. 4, and the distance between the ejection unit and the printing paper 13 was adjusted to be 1.0 mm.

【0069】各プリンタヘッド100Y、100M及び
100Cにはそれぞれ、1216個のヒータ2が設けら
れているので、ここで使用したライン型プリンタは、1
回のスキャンで1216ライン分の印画を行う性能を有
していた。
Since each of the printer heads 100Y, 100M and 100C is provided with 1216 heaters 2, the line type printer used here is
It had the ability to print 1216 lines in each scan.

【0070】インクの調製については、イエローインク
は、特開平8−244364号公報に記載されているジ
シアノスチリル系イエロー染料のアミノ基をイソブチル
基に置換した染料をカラムで精製した後に、染料1部に
対して、溶媒としてセバシン酸ジブチルを7部(染料濃
度:12.5重量%)加えて、超音波攪拌機で完全に溶
解するまで攪拌して作製した。
Regarding the preparation of the ink, the yellow ink was prepared by purifying a dye in which the amino group of a dicyanostyryl yellow dye described in JP-A-8-244364 was substituted with an isobutyl group with a column, and then one part of the dye was used. To the mixture, 7 parts of dibutyl sebacate (dye concentration: 12.5% by weight) was added as a solvent, and the mixture was stirred with an ultrasonic stirrer until completely dissolved.

【0071】同様に、特開平8−244363号公報に
記載されているトリシアノスチリル系マゼンタ染料のア
ミノ基をブチル基に置換した染料をカラムで精製した後
に、染料1部に対して、セバシン酸ジブチルを7部(染
料濃度:12.5重量%)加えて、超音波攪拌機で完全
に溶解するまで攪拌しマゼンタインクを作製した。
Similarly, after purifying a dye in which the amino group of the tricyanostyryl magenta dye described in JP-A-8-244363 is substituted with a butyl group by a column, 1 part of the dye is added to sebacic acid. 7 parts of dibutyl (dye concentration: 12.5% by weight) was added, and the mixture was stirred with an ultrasonic stirrer until completely dissolved to prepare a magenta ink.

【0072】同様に、特開平8−244366号公報に
記載されているアントラキノン系シアン染料のアミノ基
をエチルヘキシル基に置換した染料をカラムで精製した
後に、染料1部に対してセバシン酸ジブチルを5部(染
料濃度:16.7重量%)加えて、超音波攪拌機で完全
に溶解するまで攪拌してシアンインクを作製した。
Similarly, after purifying a column in which an amino group of an anthraquinone cyan dye described in JP-A-8-244366 was substituted with an aminohexyl group, 5 parts of dibutyl sebacate was added to 1 part of the dye. (Dye concentration: 16.7% by weight) and stirred with an ultrasonic stirrer until completely dissolved to prepare a cyan ink.

【0073】これらのインクを対応するそれぞれのプリ
ンターヘッド100のカートリッジに導入すると、イン
クは毛管力により自発的にチューブを通過して、プリン
ターヘッド100の転写部1の柱状体6に達してメニス
カスを形成した。そして、ヒータ2中心部におけるイン
ク液面の厚さは6μmになった。又、印画紙として、表
面に数μmの多孔質構造を有し、上記油溶性染料および
溶媒と相性の良いバインダー樹脂が用いられているピー
チコート紙(日清紡社製)を使用した。
When these inks are introduced into the cartridges of the corresponding printer heads 100, the inks spontaneously pass through the tubes by the capillary force, reach the columnar body 6 of the transfer unit 1 of the printer head 100, and remove the meniscus. Formed. Then, the thickness of the ink liquid surface at the center of the heater 2 became 6 μm. Peach coated paper (manufactured by Nisshinbo Co., Ltd.) having a porous structure of several μm on the surface and using a binder resin having good compatibility with the oil-soluble dye and the solvent was used as the printing paper.

【0074】実施例1 上記したプリンタヘッドにおいて、柱状体6の径を2μ
m、柱状体間の間隔を2μm、高さを6μmとした。そ
して、印加する電力を1つのヒータ当りイエロー93.
5mW、マゼンタ140mW、シアン220mWとし、
パルス時間を15μsec、パルス間隔を5μsecと
した。
Example 1 In the above-described printer head, the diameter of the columnar body 6 was 2 μm.
m, the interval between the columnar bodies was 2 μm, and the height was 6 μm. Then, the applied power is set to yellow 93.
5 mW, magenta 140 mW, cyan 220 mW,
The pulse time was 15 μsec and the pulse interval was 5 μsec.

【0075】このパルスをヒータに加えることにより、
吐出部から平均径で約3μmのインク滴が吐出し、約1
mmのギャップを飛翔して対向して置かれた印画紙に付
着した。印画紙に付着したインクは直ちに吸収、発色し
た。つまり、図8及び図9に示すように、毛管力(1/
柱状体間隔d)=0.5でパワー(マゼンタ用)P=1
02mWであって吐出良好であった。
By applying this pulse to the heater,
An ink droplet having an average diameter of about 3 μm is ejected from the ejection section, and about 1 μm
It flies over the gap of mm and adheres to the photographic paper placed opposite. The ink adhering to the printing paper was immediately absorbed and developed color. That is, as shown in FIG. 8 and FIG.
Power (for magenta) P = 1 with column spacing d) = 0.5
The discharge was good at 02 mW.

【0076】実施例2 本実施例では、上記したプリンタヘッドにおいて、柱状
体6の径を5μm、柱状体間の間隔を5μm、高さを6
μmとした。そして、印加する電力を1つのヒーター当
たりイエロー93.5mW、マゼンタ102mW、シア
ン220mWとし、パルス時間を15μsec、パルス
間隔を10μsecとした。
Embodiment 2 In this embodiment, in the above-described printer head, the diameter of the column 6 is 5 μm, the interval between the columns is 5 μm, and the height is 6 μm.
μm. The applied power was 93.5 mW for yellow, 102 mW for magenta, and 220 mW for cyan per heater, the pulse time was 15 μsec, and the pulse interval was 10 μsec.

【0077】このパルスをヒータに加えることにより、
吐出部から平均径で約3μmのインク滴が吐出し、約1
mmのギャップを飛翔して対向して置かれた印画紙に付
着した。印画紙に付着したインクは直ちに吸収、発色し
た。つまり、図8に示すように、毛管力(1/柱状体間
隔d)=0.2でパワー(マゼンタ用)P=110mW
であって吐出可能であった。
By applying this pulse to the heater,
An ink droplet having an average diameter of about 3 μm is ejected from the ejection section, and about 1 μm
It flies over the gap of mm and adheres to the photographic paper placed opposite. The ink adhering to the printing paper was immediately absorbed and developed color. That is, as shown in FIG. 8, the power (for magenta) P = 110 mW with the capillary force (1 / column spacing d) = 0.2.
And could be ejected.

【0078】比較例1 実施例1のプリンタヘッドにおいて、パルス時間を19
μsec、パルス間隔を1μsecとする以外は実施例
1と全く同様の試験を行ったところ、インク液滴の吐出
が起こらず、顕微鏡で吐出部を観察すると、ヒータ直上
部に相当する毛管構造部のインクが干上がっていた。
Comparative Example 1 In the printer head of Example 1, the pulse time was set to 19
When exactly the same test as in Example 1 was performed except that the pulse interval was set to 1 μsec, the ejection of the ink droplets did not occur. When the ejection portion was observed with a microscope, the capillary structure corresponding to the portion directly above the heater was observed. The ink was dry.

【0079】比較例2 実施例2のプリンタヘッドにおいて、パルス時間を15
μsec、パルス間隔を5μsecとする以外は実施例
2と全く同様の試験を行ったところ、インク液滴の吐出
が起こらず、顕微鏡で吐出部を観察すると、ヒータ直上
部に相当する毛管構造部のインクが干上がっていた。
Comparative Example 2 In the printer head of Example 2, the pulse time was set to 15
When exactly the same test as in Example 2 was performed except that the pulse interval was set to 5 μsec, the ejection of the ink droplets did not occur. When the ejection portion was observed with a microscope, the capillary structure corresponding to the portion immediately above the heater was observed. The ink was dry.

【0080】毛管力による駆動条件の設定 次に、上記したプリンタヘッドにおいて、ヒータのパワ
ーP(パルス電圧で、単位はmW)又はパルス間隔Δ
(単位はμsec)と毛管力1/d(dは柱状体の間隔
(dの単位はμmであるが、単位のない数値とす
る。))とによる、インクの吐出状態の変化を調べたと
ころ、図6又は図7の如くとなった。
Setting of Drive Condition by Capillary Force Next, in the above-described printer head, the heater power P (pulse voltage, unit is mW) or pulse interval Δ
When the change in the ink discharge state due to (unit: μsec) and the capillary force 1 / d (d is the distance between the columnar bodies (the unit of d is μm, but has no unit)) was examined. , FIG. 6 or FIG.

【0081】図6においては、パルス時間を15μse
c、パルス間隔を5μsecと固定したところ、の領
域はP<P* となり、パワーが小さすぎて発熱不足でイ
ンクが吐出せず、またの領域では(1/d)<(1/
* )となり、毛管力不足でヒータ直上にインクを保持
できないためにインクを吐出できず、更にの領域では
P>k1 (1/d)となり、パワーが大きすぎてインク
がマランゴニ効果でヒータ上から逃げてしまい、吐出で
きない。
In FIG. 6, the pulse time is set to 15 μs
c, when the pulse interval is fixed at 5 μsec, the area becomes P <P * , the power is too small, the ink is not discharged due to insufficient heat generation, and (1 / d) <(1/2) in the other area.
d * ), the ink cannot be ejected because the ink cannot be held directly above the heater due to insufficient capillary force, and P> k 1 (1 / d) in the further region, the power is too large and the ink is heated by Marangoni effect. Escaped from above, unable to eject.

【0082】このことから、インクの吐出可能域として
は、図6の、、の領域を除くP* ≦P≦k1 (1
/d)、及び1/d≧1/d* で示される領域である。
From this, as the ink dischargeable area, P * ≦ P ≦ k 1 (1
/ D) and 1 / d ≧ 1 / d * .

【0083】次に、図7においては、パルス間隔Δ及び
毛管力(1/d)とインクの吐出領域との関係におい
て、の領域(Δ>Δ* )は、吐出不能ではないが、パ
ルス間隔が長すぎて印画に時間がかかり、実用的ではな
く、またの領域は、(1/d)<(1/d* )とな
り、毛管力不足でヒータ直上にインクを保持できないた
めに、インクを吐出できず、更に、の領域は、Δ<k
2 (1/d)となり、パルス間隔が短かすぎてインクの
補給が間に合わず、インクが吐出しない。
Next, in FIG. 7, in the relationship between the pulse interval Δ and the capillary force (1 / d) and the ink ejection area, the area (Δ> Δ * ) is not incapable of ejection, but the pulse interval Is too long to print, is not practical, and the other area is (1 / d) <(1 / d * ), and ink cannot be held directly above the heater due to insufficient capillary force. No ejection was possible, and the area of Δ <k
2 (1 / d), and the pulse interval is too short to supply ink in time, and ink is not ejected.

【0084】このことから、インクの吐出可能域として
は、図7の、、の領域を除くk2 (1/d)≦Δ
≦Δ* 、及び1/d≧1/d* で示される領域である。
From this, the ink dischargeable area is k 2 (1 / d) ≦ Δ
≦ Δ * and 1 / d ≧ 1 / d * .

【0085】このように、一般的に言って、毛管力の大
小は毛管構造の突起の間隔dによって制御することがで
き、その間隔が大きければ毛管力は小さく、間隔が狭け
れば毛管力は大きくなるため、毛管力が大きい毛管構造
であるほど、インクを保持し、また逃げたインクの戻る
速度が速くなるため、高エネルーのパルスを加えること
ができ、かつパルスの間隔を短くすることができる。逆
に、毛管力が小さい場合には、相対的に低エネルギーの
パルスにするか、パルス間隔を広げなければならないこ
とも判明した。
As described above, generally speaking, the magnitude of the capillary force can be controlled by the distance d between the projections of the capillary structure. If the distance is large, the capillary force is small, and if the distance is small, the capillary force is small. The larger the capillary force is, the larger the capillary structure is, the more the ink is retained, and the faster the escaped ink returns, the higher the energy can be applied, and the pulse of high energy can be applied, and the pulse interval can be shortened. it can. Conversely, it has also been found that when the capillary force is small, it is necessary to use a relatively low-energy pulse or to increase the pulse interval.

【0086】こうした知見を踏まえて、次に示すような
種々のテストを行った。
Based on these findings, the following various tests were performed.

【0087】図8は、上記のプリンタヘッドにおいて、
インクをマゼンタ用とし、パルス時間を15μsec及
びパルス間隔を5μsecに固定して、毛管力(1/
d)とP(パワー:単位はmW)との関係によりインク
の吐出状態を調べた結果を示すものである。
FIG. 8 shows the above-described printer head.
The ink was used for magenta, the pulse time was fixed at 15 μsec, and the pulse interval was fixed at 5 μsec.
This shows the result of examining the ink ejection state based on the relationship between d) and P (power: unit is mW).

【0088】これによれば、1/d=0.2及びP=1
10mW、1/d=0.5及びP=160mW、1/d
=1.0及びP=210mWとすると、インクは吐出可
能であり、また、1/d=0.5、P=140mW、1
/d=1.0及びP=170mWとすると、インクは吐
出良好であった。
According to this, 1 / d = 0.2 and P = 1
10 mW, 1 / d = 0.5 and P = 160 mW, 1 / d
= 1.0 and P = 210 mW, ink can be ejected, and 1 / d = 0.5, P = 140 mW, 1
When /d=1.0 and P = 170 mW, the ink was ejected well.

【0089】図9は、インクをマゼンタ用とし、パルス
時間を15μsec、P(パワー)を160mWに固定
して、毛管力(1/d)とΔ(パルス間隔)との関係に
よりインクの吐出状態を調べた結果を示すものである。
FIG. 9 shows the ink ejection state based on the relationship between the capillary force (1 / d) and Δ (pulse interval) with the ink used for magenta, the pulse time fixed at 15 μsec, and P (power) fixed at 160 mW. 1 shows the result of the examination.

【0090】これによれば、1/d=0.2及びΔ=1
8μsec、1/d=0.5及びΔ=10μsec、1
/d=1.0及びΔ=5μsecとすると、吐出可能と
なり、また1/d=0.5及びΔ=15μsec、1/
d=1.0及びΔ=10μsecとすると、吐出良好と
なる。
According to this, 1 / d = 0.2 and Δ = 1
8 μsec, 1 / d = 0.5 and Δ = 10 μsec, 1
If /d=1.0 and Δ = 5 μsec, ejection becomes possible, and 1 / d = 0.5 and Δ = 15 μsec, 1 /
When d = 1.0 and Δ = 10 μsec, the ejection becomes good.

【0091】図8及び図9の結果から、吐出可能なライ
ン及び所定のパワー又はパルス間隔より外側領域では吐
出不能又は吐出不適となるので、それらのラインより内
側領域で条件を設定することが望ましい。即ち、この望
ましい範囲は、 110≦P≦{125(1/d)+85}、及び0.2
≦1/d 又は {−16.25(1/d)+21.25}≦Δ≦20、
及び0.2≦1/d である。
From the results of FIG. 8 and FIG. 9, it is impossible to discharge or improper discharge in the area outside the dischargeable line and the predetermined power or pulse interval. Therefore, it is desirable to set the conditions in the area inside these lines. . That is, this desirable range is: 110 ≦ P ≦ {125 (1 / d) +85}, and 0.2
≦ 1 / d or {−16.25 (1 / d) +21.25} ≦ Δ ≦ 20,
And 0.2 ≦ 1 / d.

【0092】以上に説明した本発明の実施の形態及び実
施例は、本発明の技術的思想に基づき更に変形が可能で
ある。
The embodiments and examples of the present invention described above can be further modified based on the technical concept of the present invention.

【0093】例えば、上述したヒータの駆動パルスにつ
いて、そのパルス電圧(又は電流)の大きさ又は幅とパ
ルス間隔の双方を変化させてよいし、一方のみを変化さ
せてもよい。即ち、パルス時間、パルス間隔、P(パワ
ー)を制御してよいが、更に柱状体の幅、高さ、間隔も
様々に変更できる。
For example, with respect to the above-described heater driving pulse, both the magnitude or width of the pulse voltage (or current) and the pulse interval may be changed, or only one of them may be changed. That is, the pulse time, the pulse interval, and P (power) may be controlled, but the width, height, and interval of the columnar body can also be variously changed.

【0094】また、インクを加熱するのに、ヒータの他
にも、レーザー等による加熱もできるし、転写部の構造
も上述したものに限定されることはなく、種々変更して
よい。インクの吐出も、機械的な機構を併用して行うこ
ともできるし、各ドット毎に駆動パルスを加える以外に
もブロック化してブロック単位で駆動パルスを与えるこ
ともできる。更には、上記したプリンタヘッドをライン
型以外にも、シリアル型とすることもできる。
Further, in addition to the heater, the ink may be heated by a laser or the like, and the structure of the transfer portion is not limited to the above-described one, and may be variously changed. Ink ejection can also be performed by using a mechanical mechanism together, or, besides applying a drive pulse for each dot, a drive pulse can be given in block units by block. Further, the printer head described above can be of a serial type in addition to the line type.

【0095】[0095]

【発明の作用効果】本発明は上述したごとく、毛管構造
に保持された記録液を飛翔させることによって、被記録
体に記録を行う記録装置及びその駆動方法において、前
記毛管構造の毛管力の大きさに応じて記録液の飛翔エネ
ルギーを制御するので、毛管力が大きい毛管構造であれ
ば、記録液の保持性及び逃げた記録液の戻る速度が大き
いために、高いエネルギーを加えることができ、逆に、
毛管力が小さい毛管構造であれば、相対的に低い飛翔エ
ネルギーを加えることができる。これによって毛管構造
に応じて、常に安定した吐出又は気化を行えることにな
る。
As described above, the present invention relates to a recording apparatus for recording on a recording medium by flying a recording liquid held in a capillary structure, and a method of driving the recording apparatus. Since the flying energy of the recording liquid is controlled in accordance with the above, if the capillary structure has a large capillary force, a high energy can be applied because the retention of the recording liquid and the returning speed of the escaped recording liquid are large, vice versa,
With a capillary structure having a small capillary force, relatively low flying energy can be applied. As a result, stable discharge or vaporization can always be performed according to the capillary structure.

【0096】しかも、記録液の飛翔による記録を行うの
で、転写速度が早くなり、画素内での濃度階調も容易に
なり、高画質の画像が得られる。
Further, since the recording is performed by the flying of the recording liquid, the transfer speed is increased, the density gradation within the pixel is facilitated, and a high quality image is obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明に基づくプリンタヘッドの転写部付近の
概略拡大断面図(図2のI−I線断面図である。
FIG. 1 is a schematic enlarged cross-sectional view (a cross-sectional view taken along line II of FIG. 2) of a vicinity of a transfer portion of a printer head according to the present invention.

【図2】同、プリンタヘッドの転写部付近の概略拡大平
面図である。
FIG. 2 is a schematic enlarged plan view of the vicinity of a transfer portion of the printer head.

【図3】同、パルス時間とパルス間隔及びパルス電圧の
一例を示す駆動パルス図である。
FIG. 3 is a drive pulse diagram showing an example of a pulse time, a pulse interval, and a pulse voltage.

【図4】同、プリンターの斜視図である。FIG. 4 is a perspective view of the same printer.

【図5】同、プリンターヘッドの斜視図である。FIG. 5 is a perspective view of the printer head.

【図6】同、パワーPと毛管力1/dとの相関図であ
る。
FIG. 6 is a correlation diagram between the power P and the capillary force 1 / d.

【図7】同、パルス間隔Δと毛管力1/dとの相関図で
ある。
FIG. 7 is a correlation diagram between the pulse interval Δ and the capillary force 1 / d.

【図8】同、パワーPと毛管力1/dとの具体的な相関
図である。
FIG. 8 is a specific correlation diagram between the power P and the capillary force 1 / d.

【図9】同、パルス間隔Δと毛管力1/dとの具体的な
相関図である。
FIG. 9 is a specific correlation diagram between the pulse interval Δ and the capillary force 1 / d.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…転写部、2…高抵抗部(ヒータ、抵抗加熱手段)、
3a、3b…低抵抗部、4…個別電極、5…共通電極、
6…柱状体、7…隔壁、8…補助壁、9…基板、10…
断熱層、11…バリアメタル層、12…保護膜、30…
パーソナルコンピュータ、31…駆動パルス発生回路、
100Y、M、C…プリンターヘッド、T1 …パルス
幅、T2 …パルス間隔、T3 …パルス電圧、P…パワ
ー、d…柱状体間隔、1/d…毛管力、Δ…パルス間隔
1. Transfer part, 2. High resistance part (heater, resistance heating means),
3a, 3b: low resistance portion, 4: individual electrode, 5: common electrode,
6 ... columnar body, 7 ... partition wall, 8 ... auxiliary wall, 9 ... substrate, 10 ...
Heat insulating layer, 11: barrier metal layer, 12: protective film, 30 ...
Personal computer, 31 ... drive pulse generation circuit,
100Y, M, C: printer head, T 1 : pulse width, T 2 : pulse interval, T 3 : pulse voltage, P: power, d: columnar interval, 1 / d: capillary force, Δ: pulse interval

フロントページの続き Fターム(参考) 2C057 AF39 AF71 AG21 AG40 AG42 AG46 AG91 AG99 AJ10 AL40 AM03 AM15 AM21 AM22 AN01 AN05 AP02 AP14 AP56 AQ02 AR04 AR08 BF06 Continued on front page F-term (reference) 2C057 AF39 AF71 AG21 AG40 AG42 AG46 AG91 AG99 AJ10 AL40 AM03 AM15 AM21 AM22 AN01 AN05 AP02 AP14 AP56 AQ02 AR04 AR08 BF06

Claims (28)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 毛管構造に保持された記録液を飛翔させ
ることによって、被記録体に記録を行う記録装置におい
て、前記記録液の飛翔部に、前記毛管構造の毛管力の大
きさに応じて前記記録液の飛翔エネルギーを制御するた
めの飛翔エネルギー制御手段が接続されていることを特
徴とする記録装置。
In a recording apparatus for performing recording on a recording medium by causing a recording liquid held in a capillary structure to fly, a flying portion of the recording liquid is applied to a flying portion of the recording liquid in accordance with the magnitude of the capillary force of the capillary structure. A recording apparatus, wherein flying energy control means for controlling the flying energy of the recording liquid is connected.
【請求項2】 前記記録液をヒーターのエネルギーで吐
出又は気化させるように構成し、前記毛管力の大きさに
応じて、ヒーター駆動のためのパルス電圧又はパルス電
流の大きさ又は幅と、パルス間隔との少なくとも一方が
調節される、請求項1に記載した記録装置。
2. The method according to claim 1, wherein the recording liquid is discharged or vaporized by the energy of a heater, and the magnitude or width of a pulse voltage or a pulse current for driving the heater is determined in accordance with the magnitude of the capillary force. The recording device according to claim 1, wherein at least one of the interval is adjusted.
【請求項3】 前記毛管力が大きいほど、前記パルス電
圧又は前記パルス電流が大きくされるか、或いは前記パ
ルス間隔が狭くされる、請求項2に記載した記録装置。
3. The recording apparatus according to claim 2, wherein the pulse voltage or the pulse current is increased or the pulse interval is reduced as the capillary force increases.
【請求項4】 前記ヒーターの電力をP(単位:m
W)、前記パルス間隔をΔ(単位:μsec)、前記毛
管構造の毛管部の空隙内の間隔をd{但し、単位(μ
m)を除いた数値とする。}(1/dは毛管力)とした
場合、 110≦P≦{125(1/d)+85}、及び0.2
≦1/d 又は {−16.25(1/d)+21.25}≦Δ≦20、
及び0.2≦1/d とする、請求項2に記載した記録装置。
4. The power of the heater is represented by P (unit: m
W), the pulse interval is Δ (unit: μsec), and the interval in the gap of the capillary portion of the capillary structure is d {, where unit (μ)
m). When {(1 / d is the capillary force)}, 110 ≦ P ≦ {125 (1 / d) +85} and 0.2
≦ 1 / d or {−16.25 (1 / d) +21.25} ≦ Δ ≦ 20,
3. The recording apparatus according to claim 2, wherein 0.2 and 1 / d.
【請求項5】 前記ヒーターの加熱がコンピューターで
条件設定される駆動パルスによって制御される、請求項
2に記載した記録装置。
5. The recording apparatus according to claim 2, wherein heating of the heater is controlled by a drive pulse set by a computer.
【請求項6】 前記毛管構造として、サイズ及び間隔が
それぞれ0.1〜10μmである柱状体によって多孔性
構造体が形成され、記録情報に応じて前記記録液を液滴
化し、生成された液滴が、前記飛翔部と10〜500μ
mの間隙を置いて対向配置された前記被記録体へ飛翔す
る、請求項1に記載した記録装置。
6. A liquid produced by forming a porous structure by columnar bodies each having a size and an interval of 0.1 to 10 μm as the capillary structure, and forming the recording liquid into droplets according to recording information. The drop is 10-500μ with the flying part
The recording apparatus according to claim 1, wherein the recording apparatus flies to the recording medium that is opposed to the recording medium with a gap of m.
【請求項7】 前記毛管構造として、高さが1〜20μ
m、直径又は一辺が0.1〜5μm、間隔が0.1〜5
μmであって300℃以上の耐熱性を持つ突起が、縦方
向と横方向においてそれぞれ2〜100行と2〜100
列の範囲でマトリクス状に並んだパターンをなした多孔
性構造体が形成されている、請求項1に記載した記録装
置。
7. The capillary structure has a height of 1 to 20 μm.
m, diameter or side is 0.1-5 μm, interval is 0.1-5
The protrusions having a heat resistance of not less than 300 ° C. are 2 to 100 rows and 2 to 100 rows in the vertical and horizontal directions, respectively.
The recording apparatus according to claim 1, wherein a porous structure having a pattern arranged in a matrix in a range of a row is formed.
【請求項8】 前記飛翔部で消費された記録液が前記飛
翔部に連続的に補給される、請求項1に記載した記録装
置。
8. The recording apparatus according to claim 1, wherein the recording liquid consumed in the flying unit is continuously supplied to the flying unit.
【請求項9】 前記記録液の吐出において、吐出液滴の
運動量が、ヒーターによる加熱によって生じた記録液の
対流の運動量によって生じる、請求項1に記載した記録
装置。
9. The recording apparatus according to claim 1, wherein, in the ejection of the recording liquid, the momentum of the discharged droplet is generated by the convection momentum of the recording liquid generated by heating by the heater.
【請求項10】 前記記録液の対流が、加熱による記録
液の液面の表面張力の不均一によって生じる、請求項9
に記載した記録装置。
10. The convection of the recording liquid is caused by uneven surface tension of the liquid surface of the recording liquid due to heating.
The recording device described in 1.
【請求項11】 前記記録液の対流が、記録液構成成分
の沸騰による前記記録液の体積膨張に起因するものであ
る、請求項9に記載した記録装置。
11. The recording apparatus according to claim 9, wherein the convection of the recording liquid is caused by volume expansion of the recording liquid due to boiling of the components of the recording liquid.
【請求項12】 前記記録液の対流が、前記記録液内の
溶存空気の加熱による膨張、又は膨張及び破裂によるも
のである、請求項9に記載した記録装置。
12. The recording apparatus according to claim 9, wherein the convection of the recording liquid is caused by expansion of the dissolved air in the recording liquid due to heating, or expansion and rupture.
【請求項13】 前記記録液の対流が、前記記録液の熱
膨張によるものである、請求項9に記載した記録装置。
13. The recording apparatus according to claim 9, wherein the convection of the recording liquid is caused by thermal expansion of the recording liquid.
【請求項14】 前記記録液の対流が、前記ヒーター又
は前記毛管構造の熱膨張によるものである、請求項9に
記載した記録装置。
14. The recording apparatus according to claim 9, wherein the convection of the recording liquid is caused by thermal expansion of the heater or the capillary structure.
【請求項15】 毛管構造に保持された記録液を飛翔さ
せることによって、被記録体に記録を行う記録装置の駆
動方法において、前記毛管構造の毛管力の大きさに応じ
て前記記録液の飛翔エネルギーを制御することを特徴と
する、記録装置の駆動方法。
15. A method of driving a recording apparatus for performing recording on a recording medium by causing a recording liquid held in a capillary structure to fly, wherein the recording liquid flies in accordance with the magnitude of the capillary force of the capillary structure. A method for driving a recording device, comprising controlling energy.
【請求項16】 前記記録液をヒーターのエネルギーで
吐出又は気化させるように構成し、前記毛管力の大きさ
に応じてヒーター駆動のためのパルス電圧又はパルス電
流の大きさ又は幅と、パルス間隔との少なくとも一方を
調節する、請求項15に記載した、記録装置の駆動方
法。
16. The recording liquid is discharged or vaporized by energy of a heater, and a magnitude or width of a pulse voltage or a pulse current for driving the heater according to the magnitude of the capillary force; The method according to claim 15, wherein at least one of the following is adjusted.
【請求項17】 前記毛管力が大きいほど、前記パルス
電圧又は前記パルス電流を大きくするか、或いは前記パ
ルス間隔を狭くする、請求項16に記載した、記録装置
の駆動方法。
17. The method according to claim 16, wherein the pulse voltage or the pulse current is increased or the pulse interval is reduced as the capillary force increases.
【請求項18】 前記ヒーターの電力をP(単位:m
W)、前記パルス間隔をΔ(単位:μsec)、前記毛
管構造の毛管部の空隙内の間隔をd{但し、単位(μ
m)を除いた数値とする。}(1/dは毛管力)とした
場合、 110≦P≦{125(1/d)+85}、及び0.2
≦1/d 又は {−16.25(1/d)+21.25}≦Δ≦20、
及び0.2≦1/d とする、請求項16に記載した、記録装置の駆動方法。
18. The power of the heater is represented by P (unit: m
W), the pulse interval is Δ (unit: μsec), and the interval in the gap of the capillary portion of the capillary structure is d {, where unit (μ)
m). When {(1 / d is the capillary force)}, 110 ≦ P ≦ {125 (1 / d) +85} and 0.2
≦ 1 / d or {−16.25 (1 / d) +21.25} ≦ Δ ≦ 20,
The method according to claim 16, wherein 0.2 and 1 / d.
【請求項19】 前記ヒーターの加熱を、コンピュータ
ーで条件設定される駆動パルスによって制御する、請求
項16に記載した、記録装置の駆動方法。
19. The method according to claim 16, wherein heating of the heater is controlled by a drive pulse set by a computer.
【請求項20】 前記毛管構造として、サイズ及び間隔
がそれぞれ0.1〜10μmである柱状体によって多孔
性構造体を形成し、記録情報に応じて前記記録液を液滴
化し、生成された液滴を、前記飛翔部と10〜500μ
mの間隙を置いて対向配置された前記被記録体へ飛翔さ
せる、請求項15に記載した、記録装置の駆動方法。
20. As the capillary structure, a porous structure is formed by columnar bodies each having a size and an interval of 0.1 to 10 μm, and the recording liquid is formed into droplets according to recording information, and the generated liquid is formed. Drop the droplets with the flying part by 10 to 500 μm.
16. The driving method of a recording apparatus according to claim 15, wherein the recording apparatus is caused to fly to the recording medium which is disposed to face the recording medium with a gap of m.
【請求項21】 前記毛管構造として、高さが1〜20
μm、直径又は一辺が0.1〜5μm、間隔が0.1〜
5μmであって300℃以上の耐熱性を持つ突起が、縦
方向と横方向においてそれぞれ2〜100行と2〜10
0列の範囲でマトリクス状に並んだパターンをなした多
孔性構造体を形成する、請求項15に記載した、記録装
置の駆動方法。
21. The capillary structure has a height of 1 to 20.
μm, diameter or side is 0.1-5 μm, interval is 0.1-
The protrusions having a heat resistance of 5 μm and 300 ° C. or more are formed in 2 to 100 rows and 2 to 10 rows in the vertical and horizontal directions, respectively.
The method according to claim 15, wherein the porous structure having a pattern arranged in a matrix in a range of 0 columns is formed.
【請求項22】 前記飛翔部で消費された記録液を前記
飛翔部に連続的に補給する、請求項15に記載した、記
録装置の駆動方法。
22. The driving method of a recording apparatus according to claim 15, wherein the recording liquid consumed in the flying unit is continuously supplied to the flying unit.
【請求項23】 前記記録液の吐出において、吐出液滴
の運動量を、ヒーターによる加熱によって生じた記録液
の対流の運動量によって生じさせる、請求項15に記載
した、記録装置の駆動方法。
23. The method of driving a recording apparatus according to claim 15, wherein, in discharging the recording liquid, the momentum of the discharged droplet is generated by the convection momentum of the recording liquid generated by heating by the heater.
【請求項24】 前記記録液の対流を、加熱による記録
液の液面の表面張力の不均一によって生じさせる、請求
項23に記載した、記録装置の駆動方法。
24. The method of driving a recording apparatus according to claim 23, wherein the convection of the recording liquid is caused by uneven surface tension of the liquid surface of the recording liquid due to heating.
【請求項25】 前記記録液の対流を、記録液構成成分
の沸騰による前記記録液の体積膨張に起因して生じさせ
る、請求項23に記載した、記録装置の駆動方法。
25. The method for driving a recording apparatus according to claim 23, wherein the convection of the recording liquid is caused by volume expansion of the recording liquid due to boiling of the components of the recording liquid.
【請求項26】 前記記録液の対流を、前記記録液内の
溶存空気の加熱による膨張、又は膨張及び破裂によって
生じさせる、請求項23に記載した、記録装置の駆動方
法。
26. The driving method of a recording apparatus according to claim 23, wherein the convection of the recording liquid is caused by expansion of the dissolved air in the recording liquid due to heating, or expansion and rupture.
【請求項27】 前記記録液の対流を、前記記録液の熱
膨張によって生じさせる、請求項23に記載した、記録
装置の駆動方法。
27. The method according to claim 23, wherein the convection of the recording liquid is generated by thermal expansion of the recording liquid.
【請求項28】 前記記録液の対流を、前記ヒーター又
は前記毛管構造の熱膨張によって生じさせる、請求項2
3に記載した、記録装置の駆動方法。
28. The recording liquid according to claim 2, wherein the convection of the recording liquid is generated by thermal expansion of the heater or the capillary structure.
3. The method for driving a recording device according to item 3.
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