JPH02184450A - 熱バブルインクジェット記録装置 - Google Patents

熱バブルインクジェット記録装置

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JPH02184450A
JPH02184450A JP285689A JP285689A JPH02184450A JP H02184450 A JPH02184450 A JP H02184450A JP 285689 A JP285689 A JP 285689A JP 285689 A JP285689 A JP 285689A JP H02184450 A JPH02184450 A JP H02184450A
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thermal bubble
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門脇 秀次郎
Takeshi Doi
健 土井
Toshiyuki Yanaka
俊之 谷中
Makoto Takamiya
誠 高宮
Yoshihiko Takahashi
高橋 美彦
Tsunesuke Yamamoto
恒介 山本
Masafumi Wataya
雅文 綿谷
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は熱パズルインクジェット記録装置に関し、すな
わち記録信号に応じて熱エネルギーをインクに加え、該
インクに相変化を発生せしめ、そのとき生じる作用力に
よって液滴を吐出、飛翔させることによシ被記録材に記
録を行う熱バブルインクジェット記録装置に関する。
〔従来の技術〕
インクジェット記録法は、記録時の騒音が小なく、直接
記録紙上に文字2画像等の電子的画像情報をハード記録
できる極めて有用な記録法とされている。
そのうちで、記録信号に応じて熱エネルギーをインクノ
ズル内のインクに加え、インクに相変化を発生せしめ、
そのときに生じる作用力によって液滴を吐出、飛翔させ
ることにより被記録材に記録を行う、いわゆる熱パズル
インクジェット記録方法は、drop−on dema
nd型で構造が簡単で、高密度マルチノズル化が容易で
高解像度、高速度が計れる特徴を有している。
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、熱バブルインクジェット記録方法は、イ
ンク吐出スピードが低く、またヘッドノズル先端の形状
や空気の流れの影響を受けやすい等のため、吐出の方向
が全ノズルにおいてそろわず、スジムラや濃度ムラ等が
生じるという問題点を有していた。
また、この問題点を解消するために、ヘッドノズル先端
と記録紙間を狭くする等すれば、ヘッドノズル先端と記
録紙とが接触する等の新たな問題点が生ずる。
この発明の目的は上記問題点に鑑み、インクの吐出の方
向を安定させてスジムラや濃度ムラを少なくし、従って
ヘッドと記録紙間を広くすることも可能な貼バブルイン
クジェット記録装置を提供することにある。
〔課題を解決するための手段〕
上記目的を達成するために、記録信号に応じて熱エネル
ギーをインクに加え、該インクに相変化を発生せしめ、
そのとき生じる作用力によって液滴を吐出、飛翔させる
ことによシ被記録材に記録を行う熱バブルインクジェッ
ト記録装置において、前記インクと前記被記録材間に定
常的静電界を形成する手段を設けたことを特徴とする熱
パズルインクジェット記録装置が提供される。
〔作用〕
インクと被記録材間に定常的静電界を形成することによ
シ、吐出したインク液滴は被記録材に弓きよせられる。
〔実施例〕
以下、本発明の第1実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本実施例を説明するだめの説明図、第2図は記
録ヘッドの一部破断斜視図である。
記録ヘッドlは基部25及びオリフィスシレー)15よ
シ構成されている。
基部25は絶縁処理されたシリコン基板ll上にノズル
ピッチ(本実施例では16ノズル/鵬)で発熱体12が
ノズル個数分並べられている。各発熱体12には配線パ
ターン13が配されている。
各発熱体12及び配線・母ターン13の上には絶縁層1
4が施されている。また、シリコン基板11の後部(第
2図における右方)には発熱体12のドライバ19が取
シ付けられている。
オリフィスプレート15は所定手段によシ基部25へ固
定されておシ、オリフィスグレート15の基部25へ固
定される側の面には、断面矩形のノズル溝16がノズル
ピッチでノズル個数分、刻設され、またその後部にはイ
ンク溜17が、ノズル列と平行に刻設されている。そし
て、各ノズル溝16とインク溜17とは接続され、また
インク溜17には、インク溜17へのインク供給口24
が、基部25へ固定される側の面と反対側の面へ穿孔さ
れている。そして、インク供給口24には金属管18の
一端側が嵌着され、金属管18の他端側にはインク供給
チューブ23が嵌着されている。
オリフィスプレート15を基部25へ取り付けるとイン
ク流路が形成され、そのうちインク供給チューブ23.
金属管18i経てインク溜17までは各ノズル16に共
通のインク供給通路であり、インク20はインク溜17
より各ノズル16へ分流する。
インク20は本実施例では水を主成分としてエチレング
リコール、染料等を含有させることにより構成されてい
る。
次に、導電性の記録紙支掲板31が、その面がインク吐
出方向と直角になるように設けられており、記録紙32
は支持板31の上に載せられて移動するようになってい
る。なお、記録ヘッド1のオリフィス面と記録紙32と
の間が所定距離dに保持されている。
そして本実施例では金属管18と支持板31との間に高
圧電源33が本実施例では金属管18側が負となるよう
に、印加されるようになっている。
高圧電源33は、インク20と記録紙32との間に定常
的静電界を形成するためのものであシ、インクの表面張
力に抗してインクをノズルよシ引き出すために、インク
と被記録材間に瞬時の高圧・ぐルスを印加する場合のよ
うな高圧を要しない。
次に本実施例の作用を説明する。
インクをインク供給チューブ23よシ金属管18を介し
て、インク溜17及び各ノズル16へ充たしておく。そ
して、所定の高圧電源33を印加する。すると記録ヘッ
ドl内のインクは金属管18と接触しているため負に帯
電させられる。−方丈時板31は正に帯電させられる。
この状態で、記録信号に応じて、ドライバ19によシ所
定の発熱体12を急激に加熱すると、その発熱体20が
設けられたノズル16内のインクは発泡してバブル21
を形成し、その作用にょシノズル開口のインクの表面張
力に抗して、負に帯電しだ液滴22が吐出する。
一方、支持体31は正に帯電しているため、両者間の静
電誘導にょる力Fを受け、液滴22は支持体31に引き
つけられながら、液滴の吐出油シ等が抑えられて、記録
紙32へ着弾する。
次に本実施例に係る装置を用いて具体的に実験した結果
全説明する。
(具体的実施例) ノズル16の断面形状は一辺30μmの正方形とし、イ
ンク20は水70部に対してジエチレングリコール30
部及び染料からなるインクを使用した。また、記録ヘッ
ド−記録紙間隔dを1膿。
1.5mm、2mの3通シの場合について、また記録紙
−インク印加電圧V4. f OV 、 1500 V
/mmの2通シの場合について実験を行なった。
この実験において、連続した斜ラインを出力したサンプ
ルの拡大像を参考資料−1に示す。
参考資料−1に示されるように、記録ヘッド−記録紙間
隔dが小さいほど液滴が揃い、また3通シの間隔dそれ
ぞれにおいては、1500 V/amの記録紙−インク
間電圧vhを印加した場合の方が液滴が揃ったラインを
描き、従って液滴の飛翔方向が安定していることが示さ
れた。
第1表はこの評価を一覧にしたものであり、飛翔方向が
最も安定しているのが◎であり、以下○。
△、×と続く。同表に示すように、同一レベルの飛翔方
向の安定性全得るためには、電圧Vh’に印加した場合
は記録ヘッド−記録紙間隔dを広げてもよい。
第   1   表 なお、上記具体的実施例において、発熱体12に流す電
流を減じて、吐出が可能な最小の電流(シュレソシュホ
ールド)を調べた所、印加電圧vhがOvの場合と15
00V/iImの場合とでは差が生じなかった。このこ
とは、インクの表面張力(約60dyn/C1rL)に
抗して液滴を飛び出させる力(ノズルの開口の周の長さ
、 4X30μ=120X10−’1がインクを張つげ
る力と考えると120X10  X60’=; Q、7
 dyn )に比べて定常的な静電吸引力ははるかに小
さいためであるとみなされる。
上記実施例においては、インク20を負側に支時板31
を正側に帯電させたが、インク20を正側に支持板31
を正側に帯電させてもよい。
また、本実施例ではインクは水を主成分とするものを用
いたが、インクは帯電可能なあらゆる液体が使用可能で
ある。
更に本実施例では金属管18を介して、金属管18と接
触するインク20を帯電させたが、インク20に帯電さ
せる方法は他に種々考えられるものである。
更にまた、本発明は、インク液滴を鉛直下方向へ飛翔す
る場合のみならず、インク液滴を水平方向等、他の方向
へ飛翔する場合も適用可能である。
〔発明の効果〕
本発明に係る熱バブルインクジェット記録装置は、イン
クと被記録材間に定常的静電界を形成する手段を設けた
ため、静電誘導により、吐出した液滴が被記録材方向に
引きつけられ、インクの吐出方向を安定させて、空気の
流れ等の影響によるスジムラや濃度ムラ等をよシ防止す
ることができる。従って、その分ヘッドと被記録材間を
広くすることか可能である。
また、記録ヘッドのインクに適当な場所で電圧を印加さ
せるものであるため、ヘッドの構造が複雑にならず、ま
た静電界を発生させるための電圧はそれ程の高電圧は必
要としないため、放電の危険等が小さい。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の第1実施例を説明するための説明図、
第2図は第1図における記録ヘッドの一部破断斜視図で
ある。 1・・・記録ヘッド、12・・・発熱体、13・・・配
線ノ4ターン、16・・・ノズル、17・・・共通イン
ク供給通路、18・・・金属管、19・・・ドライバ 
20・・・インク、21・・・気泡、22・・・インク
液滴、31・・・支持板、32・・・記録紙、33・・
・電圧電源代理人 弁理士  山 下 穣 平

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)記録信号に応じて熱エネルギーをインクに加え、
    該インクに相変化を発生せしめ、そのとき生じる作用力
    によって液滴を吐出飛翔させることにより被記録材に記
    録を行う、熱バブルインクジェット記録装置において、 前記インクと前記被記録材間に定常的静電界を形成する
    手段を設けたことを特徴とする熱バブルインクジェット
    記録装置。
  2. (2)前記インクは水を主成分とすることを特徴とする
    請求項1記載の熱バブルインクジェット記録装置。
  3. (3)複数のインクジェットノズルと、前記複数のイン
    クジッエットノズルに共通のインク供給通路と、前記共
    通のインク供給通路の適宜な場所で前記インクに電圧を
    印加する手段を有することを特徴とする請求項1又は請
    求項2記載の熱バブルインクジェット記録装置。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6513909B1 (en) 1996-09-26 2003-02-04 Xerox Corporation Method and apparatus for moving ink drops using an electric field and transfuse printing system using the same
JP2006088711A (ja) * 2002-04-16 2006-04-06 Sony Corp 液体吐出装置及び液体吐出方法
EP1780016A1 (en) * 2005-10-26 2007-05-02 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus, recording apparatus, and field generating unit

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US7735975B2 (en) 2005-10-26 2010-06-15 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus, recording apparatus, and field generating unit
US8282195B2 (en) 2005-10-26 2012-10-09 Seiko Epson Corporation Liquid ejecting apparatus, recording apparatus, and field generating unit

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