JPH023312A - インクジェット記録方法 - Google Patents
インクジェット記録方法Info
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- JPH023312A JPH023312A JP63150000A JP15000088A JPH023312A JP H023312 A JPH023312 A JP H023312A JP 63150000 A JP63150000 A JP 63150000A JP 15000088 A JP15000088 A JP 15000088A JP H023312 A JPH023312 A JP H023312A
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Classifications
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- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/045—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by pressure, e.g. electromechanical transducers
- B41J2/04501—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits
- B41J2/0458—Control methods or devices therefor, e.g. driver circuits, control circuits controlling heads based on heating elements forming bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2/14088—Structure of heating means
- B41J2/14112—Resistive element
- B41J2/14129—Layer structure
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。
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)
本発明は電気熱変換体の加熱によって発生した気泡の圧
力を利用して飛翔インク液滴を形成し、記録媒体にイン
ク液滴を付着させて画像等の記録を行なうインクジェッ
ト記録方法に関する。
力を利用して飛翔インク液滴を形成し、記録媒体にイン
ク液滴を付着させて画像等の記録を行なうインクジェッ
ト記録方法に関する。
この種の熱エネルギーを利用したインクジェット記録方
法としては、特開昭56−139970等に示されるよ
うな気泡の発生時に生ずる圧力を利用したもの、あるい
は特開昭61−189949等に示されるような発生さ
せた気泡が崩壊する際に生ずるマイクロジェットを利用
したものが知られている。
法としては、特開昭56−139970等に示されるよ
うな気泡の発生時に生ずる圧力を利用したもの、あるい
は特開昭61−189949等に示されるような発生さ
せた気泡が崩壊する際に生ずるマイクロジェットを利用
したものが知られている。
〔発明が解決しようとする課題)
しかしながら、上述した従来の方法においては、吐出さ
れるインク液滴の量が膨張した気泡の体積と同程度もし
くは数分の1程度の量になってしまい、微少画素によっ
て構成される高密度記録を行なうのに必要な微少インク
液滴を形成する上での障害となフていた。
れるインク液滴の量が膨張した気泡の体積と同程度もし
くは数分の1程度の量になってしまい、微少画素によっ
て構成される高密度記録を行なうのに必要な微少インク
液滴を形成する上での障害となフていた。
そこで、吐出されるインク液滴の量を少なくするための
方法として、発熱部を小さくすることや、極めて小さな
オリフィスもしくはノズルを用いてインクを吐出させる
ことが考えられるが、何れにしても製作技術上の限界か
らある程度以下の微少インク液滴な形成することは困難
であった。
方法として、発熱部を小さくすることや、極めて小さな
オリフィスもしくはノズルを用いてインクを吐出させる
ことが考えられるが、何れにしても製作技術上の限界か
らある程度以下の微少インク液滴な形成することは困難
であった。
そこで、本発明の目的は上述した従来の問題点を解消し
、記録ヘッド自体を過度に小さくすることなく微少イン
ク液滴を形成することのできるイそのために本発明では
、電気熱変換体に電気信号を入力して該電気熱変換体を
発熱させることによってインク液中に気泡を発生させ、
該気泡の膨張によるインク吐出または当該吐出による記
録を阻止し、前記気泡の膨張か最大に達した後の収縮再
膨張の際の圧力によってインク滴を吐出し、当該吐出し
たインク滴を被記録媒体に着弾させて記録を行なうこと
を特徴とする。
、記録ヘッド自体を過度に小さくすることなく微少イン
ク液滴を形成することのできるイそのために本発明では
、電気熱変換体に電気信号を入力して該電気熱変換体を
発熱させることによってインク液中に気泡を発生させ、
該気泡の膨張によるインク吐出または当該吐出による記
録を阻止し、前記気泡の膨張か最大に達した後の収縮再
膨張の際の圧力によってインク滴を吐出し、当該吐出し
たインク滴を被記録媒体に着弾させて記録を行なうこと
を特徴とする。
以上の構成によれば、気泡が最大体積に達した後収縮し
、再膨張するときの圧力を利用したインク吐出を行なう
ので、インク液の移動が小さなインク吐出が可能となる
。
、再膨張するときの圧力を利用したインク吐出を行なう
ので、インク液の移動が小さなインク吐出が可能となる
。
以下、図面に示す実施例に基づき本発明の詳細な説明す
る。
る。
第1図は本発明の一実施例を示す図である。第1図はイ
ンクジェット記録ヘッドの断面図を示し、図において、
1は電気熱変換体、2はインク液、3は気泡、4はオリ
フィス板、4′は基板、5は吐出口をそれぞれ示す。オ
リフィス板4と基板4′とによって形成されるインク液
室にインク?fi、 2が充たされ、インク液2中に電
気熱変換体1により気泡3を発生させることによって、
オリフィス板4に形成された吐出口5から微少インク液
滴6を飛翔させる構成となっている。
ンクジェット記録ヘッドの断面図を示し、図において、
1は電気熱変換体、2はインク液、3は気泡、4はオリ
フィス板、4′は基板、5は吐出口をそれぞれ示す。オ
リフィス板4と基板4′とによって形成されるインク液
室にインク?fi、 2が充たされ、インク液2中に電
気熱変換体1により気泡3を発生させることによって、
オリフィス板4に形成された吐出口5から微少インク液
滴6を飛翔させる構成となっている。
第1図(A)に示すように、電気熱変換体1に電気パル
ス信号を入力すると電気熱変換体1は加熱され、インク
液2中に気泡3が発生し、膨張を開始して気泡3の最大
体積に至る。このとき、吐出口5からインク液2が吐出
しようとするが、表面張力等の要因によって定まり、後
述されるフルイデイクスインピーダンスが大であること
によフて吐出には至らない。従来のインクジェット記録
ヘッドにおいては、このときにインク液滴が吐出される
。
ス信号を入力すると電気熱変換体1は加熱され、インク
液2中に気泡3が発生し、膨張を開始して気泡3の最大
体積に至る。このとき、吐出口5からインク液2が吐出
しようとするが、表面張力等の要因によって定まり、後
述されるフルイデイクスインピーダンスが大であること
によフて吐出には至らない。従来のインクジェット記録
ヘッドにおいては、このときにインク液滴が吐出される
。
次に、第1図(B)に示すように、気泡3周囲のインク
液2の温度は冷たくなっているので、気泡が急激に収縮
し、これに伴なって吐出口5のメニスカスは後退する。
液2の温度は冷たくなっているので、気泡が急激に収縮
し、これに伴なって吐出口5のメニスカスは後退する。
気泡3の急激な収縮に伴ない、いわゆるキヤビテーショ
ンリバウント現象が発生する。すなわち、気泡3が急激
に収縮すると気泡中の気体の凝縮が間に合わなくなり、
気泡中の気体は急激に高圧となる。これにより、第1図
(C)に示すように気泡3は再膨張すると共に、衝撃波
を発生し、吐出口5のメニスカスに突起を生じさせる。
ンリバウント現象が発生する。すなわち、気泡3が急激
に収縮すると気泡中の気体の凝縮が間に合わなくなり、
気泡中の気体は急激に高圧となる。これにより、第1図
(C)に示すように気泡3は再膨張すると共に、衝撃波
を発生し、吐出口5のメニスカスに突起を生じさせる。
メニスカスに生じた突起は第1図(D)に示すように、
従来のインク液滴より小さな微少インク液滴6となって
飛翔し、被記録媒体上に付着して文字や画像を形成する
ための画素となる。
従来のインク液滴より小さな微少インク液滴6となって
飛翔し、被記録媒体上に付着して文字や画像を形成する
ための画素となる。
上述した衝撃波によるインク液滴吐出は、従来の気泡や
マイクロジェットを利用したものと異なり、多量のイン
ク液を移動させることなく、音波として圧力をメニスカ
スに伝達することができるので、少量のインク液を高速
で吐出させることが可能となる。
マイクロジェットを利用したものと異なり、多量のイン
ク液を移動させることなく、音波として圧力をメニスカ
スに伝達することができるので、少量のインク液を高速
で吐出させることが可能となる。
第2図(A)および(B)は第1図に示した電気熱変換
体の詳細を示すそれぞれ側面図および上面図である。厚
さ0.5mmのシリコン基板7の上面には熱処理によっ
て厚さ3μmの表面酸化層(Si20)8が形成され、
さらに表面酸化層8の上面にはスパッタリングによって
厚さ0,13μmの抵抗体層(HfB2) 9が形成
される。
体の詳細を示すそれぞれ側面図および上面図である。厚
さ0.5mmのシリコン基板7の上面には熱処理によっ
て厚さ3μmの表面酸化層(Si20)8が形成され、
さらに表面酸化層8の上面にはスパッタリングによって
厚さ0,13μmの抵抗体層(HfB2) 9が形成
される。
抵抗体層9の一部はエツチングによって除去され、除去
された部位には、厚さ0.5μmの電極層(i)10が
電子ビーム蒸着法で形成される。
された部位には、厚さ0.5μmの電極層(i)10が
電子ビーム蒸着法で形成される。
上記各層で形成される薄膜はエツチングによるバターニ
ングが施され、この面上に、スパッタリングによって厚
さ 1.9μmの絶縁層(Si02)11および厚さ0
.55μmの保護層(Ta)12か形成される。
ングが施され、この面上に、スパッタリングによって厚
さ 1.9μmの絶縁層(Si02)11および厚さ0
.55μmの保護層(Ta)12か形成される。
上述した構成により、1辺50μmの正方形をなす発熱
部13が形成され、発熱部13は電極10間に、電圧2
(IV 、パルス幅10μsecの短形パルスが印加さ
れることによって発熱する。
部13が形成され、発熱部13は電極10間に、電圧2
(IV 、パルス幅10μsecの短形パルスが印加さ
れることによって発熱する。
第3図は本発明の他の実施例を示すインクジェット記録
ヘットの断面図を示す。第1図に示す要素と同様の要素
には同一の符号を付してその説明は省略する。第1図に
示した構成とは、電気熱変換体1の配設位置か異なる。
ヘットの断面図を示す。第1図に示す要素と同様の要素
には同一の符号を付してその説明は省略する。第1図に
示した構成とは、電気熱変換体1の配設位置か異なる。
すなわち、第1図に示した実施例で、電気熱変換体1は
インク液室に設けられていたのに対し、本例では吐出口
5を有するノズル内に設けられている。これにより、入
力パルスに対するインク吐出応答が速やかになる。
インク液室に設けられていたのに対し、本例では吐出口
5を有するノズル内に設けられている。これにより、入
力パルスに対するインク吐出応答が速やかになる。
第1図および第3図に示した実施例においては、1回目
の気泡発生およびこれに引き続く気泡膨張時にはインク
液は吐出されない。すなわち、従来例では、この時イン
ク液が吐出され、吐出されたインク液滴によって画素を
形成して記録を行なうのであるが、本発明では、このと
きインク液滴を飛翔させないようにするものであり、上
述した二実施例ではフルイデイクスインピーダンスを犬
とすることによって実現している。
の気泡発生およびこれに引き続く気泡膨張時にはインク
液は吐出されない。すなわち、従来例では、この時イン
ク液が吐出され、吐出されたインク液滴によって画素を
形成して記録を行なうのであるが、本発明では、このと
きインク液滴を飛翔させないようにするものであり、上
述した二実施例ではフルイデイクスインピーダンスを犬
とすることによって実現している。
フルイデイクスインピーダンスはインク液の粘性、質量
あるいはインク液室、ノズルおよびオリフィスの形状、
さらには気泡の圧力等て定まる量であり、電気回路のイ
ンピーダンスに類似される概念である。
あるいはインク液室、ノズルおよびオリフィスの形状、
さらには気泡の圧力等て定まる量であり、電気回路のイ
ンピーダンスに類似される概念である。
しかしながら、本発明の目的を達成するには、1回目の
気泡発生時にインク液滴が吐出されたとしても、吐出さ
れたインク液滴が画素を形成しないようにすればよい。
気泡発生時にインク液滴が吐出されたとしても、吐出さ
れたインク液滴が画素を形成しないようにすればよい。
この目的を達成する手段として、例えば吐出された液滴
を遮蔽する技術か特開昭54−934に開示されている
。
を遮蔽する技術か特開昭54−934に開示されている
。
以上の説明から明らかなように気泡が最大体積に達した
後収縮し、再膨張するときの圧力を利用したインク吐出
を行なうので、インク液の移動が小さなインク吐出が可
能となる。
後収縮し、再膨張するときの圧力を利用したインク吐出
を行なうので、インク液の移動が小さなインク吐出が可
能となる。
これにより、吐出されるインク液滴を微少にすることが
でき、従って微少画素による高密度記録が可能となり、
より高精細な画像を実現できるという効果が得られた。
でき、従って微少画素による高密度記録が可能となり、
より高精細な画像を実現できるという効果が得られた。
第1図は本発明の一実施例に係る記録ヘッドの断面図、
第2図(A)および(B)は第1図に示した電気熱変換
体の詳細を示すそれぞれ側面図および上面図、 第3図は本発明の他の実施例に係る記録ヘッドの断面図
である。 1・・・電気熱変換体、 2・・・インク液、 3・・・気泡、 4・・・オリフィス板、 5・・・吐出口、 6・・・微少インク液滴、 7・・・シリコン基板、 8・・・表面酸化層、 9・・・抵抗体層、 lO・・・電極層、 11・・・絶縁層、 12・・・保護層、 13・・・発熱部。 区 v−m 昧
体の詳細を示すそれぞれ側面図および上面図、 第3図は本発明の他の実施例に係る記録ヘッドの断面図
である。 1・・・電気熱変換体、 2・・・インク液、 3・・・気泡、 4・・・オリフィス板、 5・・・吐出口、 6・・・微少インク液滴、 7・・・シリコン基板、 8・・・表面酸化層、 9・・・抵抗体層、 lO・・・電極層、 11・・・絶縁層、 12・・・保護層、 13・・・発熱部。 区 v−m 昧
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1)電気熱変換体に電気信号を入力して該電気熱変換体
を発熱させることによってインク液中に気泡を発生させ
、 該気泡の膨張によるインク吐出または当該吐出による記
録を阻止し、 前記気泡の膨張が最大に達した後の収縮再膨張の際の圧
力によってインク滴を吐出し、 当該吐出したインク滴を被記録媒体に着弾させて記録を
行なうことを特徴とするインクジェット記録方法。
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63150000A JPH023312A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | インクジェット記録方法 |
DE3919991A DE3919991A1 (de) | 1988-06-20 | 1989-06-19 | Verfahren zur tintenstrahlaufzeichnung |
GB8914028A GB2220618B (en) | 1988-06-20 | 1989-06-19 | Ink jet recording method |
US08/303,000 US5548312A (en) | 1988-06-20 | 1994-09-12 | Ink jet recording method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP63150000A JPH023312A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | インクジェット記録方法 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH023312A true JPH023312A (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=15487278
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP63150000A Pending JPH023312A (ja) | 1988-06-20 | 1988-06-20 | インクジェット記録方法 |
Country Status (4)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5548312A (ja) |
JP (1) | JPH023312A (ja) |
DE (1) | DE3919991A1 (ja) |
GB (1) | GB2220618B (ja) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2842320B2 (ja) * | 1995-08-22 | 1999-01-06 | 日本電気株式会社 | 液滴噴射装置および液滴噴射方法 |
JP3408060B2 (ja) * | 1995-09-22 | 2003-05-19 | キヤノン株式会社 | 液体吐出方法および装置とこれらに用いられる液体吐出ヘッド |
DE19806807A1 (de) | 1997-02-19 | 1998-09-03 | Nec Corp | Tröpfchenausstoßvorrichtung |
JP3675272B2 (ja) * | 1999-01-29 | 2005-07-27 | キヤノン株式会社 | 液体吐出ヘッドおよびその製造方法 |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3582954A (en) * | 1969-02-24 | 1971-06-01 | Stephen F Skala | Printing by selective ink ejection from capillaries |
CA1127227A (en) * | 1977-10-03 | 1982-07-06 | Ichiro Endo | Liquid jet recording process and apparatus therefor |
JPS5693564A (en) * | 1979-12-28 | 1981-07-29 | Canon Inc | Recording method by jetting of liquid droplet |
JPS56139970A (en) * | 1980-04-01 | 1981-10-31 | Canon Inc | Formation of droplet |
IT1144294B (it) * | 1981-07-10 | 1986-10-29 | Olivetti & Co Spa | Dispositivo di stampa getto selettivo d inchiostro |
US4503444A (en) * | 1983-04-29 | 1985-03-05 | Hewlett-Packard Company | Method and apparatus for generating a gray scale with a high speed thermal ink jet printer |
US4593291A (en) * | 1984-04-16 | 1986-06-03 | Exxon Research And Engineering Co. | Method for operating an ink jet device to obtain high resolution printing |
US4580148A (en) * | 1985-02-19 | 1986-04-01 | Xerox Corporation | Thermal ink jet printer with droplet ejection by bubble collapse |
US4580149A (en) * | 1985-02-19 | 1986-04-01 | Xerox Corporation | Cavitational liquid impact printer |
DE3618534A1 (de) * | 1985-06-10 | 1986-12-11 | Canon K.K., Tokio/Tokyo | Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf und diesen fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungskopf enthaltendes aufzeichnungssystem |
-
1988
- 1988-06-20 JP JP63150000A patent/JPH023312A/ja active Pending
-
1989
- 1989-06-19 DE DE3919991A patent/DE3919991A1/de not_active Ceased
- 1989-06-19 GB GB8914028A patent/GB2220618B/en not_active Expired - Fee Related
-
1994
- 1994-09-12 US US08/303,000 patent/US5548312A/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB8914028D0 (en) | 1989-08-09 |
DE3919991A1 (de) | 1989-12-21 |
GB2220618B (en) | 1993-02-03 |
US5548312A (en) | 1996-08-20 |
GB2220618A (en) | 1990-01-17 |
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