JPH03247459A - 記録ヘッド用温度制御手段を備えたインクジェット記録装置 - Google Patents
記録ヘッド用温度制御手段を備えたインクジェット記録装置Info
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- JPH03247459A JPH03247459A JP4498290A JP4498290A JPH03247459A JP H03247459 A JPH03247459 A JP H03247459A JP 4498290 A JP4498290 A JP 4498290A JP 4498290 A JP4498290 A JP 4498290A JP H03247459 A JPH03247459 A JP H03247459A
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Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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、被記録材にインクを吐出させて記録を行なう
インクジェット記録装置に関する。
インクジェット記録装置に関する。
プリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置は、画像
情報に基づいて、紙やプラスチック薄板等の被記録材上
にドツトパターンから成る画像を記録していくように構
成されている。
情報に基づいて、紙やプラスチック薄板等の被記録材上
にドツトパターンから成る画像を記録していくように構
成されている。
前記記録装置は、記録方式により、インクジェット式、
ワイヤドツト式、サーマル式、レーザービーム式等に分
けることができ、そのうちのインクジェット式(インク
ジェット記録装置)は、被記録材にインクを吐出させて
記録を行なうように構成されている。
ワイヤドツト式、サーマル式、レーザービーム式等に分
けることができ、そのうちのインクジェット式(インク
ジェット記録装置)は、被記録材にインクを吐出させて
記録を行なうように構成されている。
インクジェット記録装置は、高密度で高速記録が可能で
あるとともに、ノンインパクト方式であるため騒音が少
なく、さらに、多色のインクを使用してカラー画像を記
録するのが容易であるなどの利点を有している。
あるとともに、ノンインパクト方式であるため騒音が少
なく、さらに、多色のインクを使用してカラー画像を記
録するのが容易であるなどの利点を有している。
通常、吐出される記録液(以下インクという)は、吐出
口へ通じる液路に配置された電気熱変換体(例えば、ヒ
ータ)により加熱され、膨張圧力を受けて吐出口から液
滴となって吐出される。
口へ通じる液路に配置された電気熱変換体(例えば、ヒ
ータ)により加熱され、膨張圧力を受けて吐出口から液
滴となって吐出される。
ところで、インクジェット記録装置においては、インク
の吐出状態の変化が直ちに記録画像の乱れとなって現れ
るので、安定した記録を行なうためには、インクの吐出
状態の安定化が重要となる。
の吐出状態の変化が直ちに記録画像の乱れとなって現れ
るので、安定した記録を行なうためには、インクの吐出
状態の安定化が重要となる。
一方、インクの吐出状態は、記録ヘッドの吐出口内部に
おけるインクの粘性、インクに熱エネルギーを供給した
時にその相変化により生じる気泡の生成過程および最大
容積に大きく依存し、また、インクの粘性変化は非記録
動作の時間とインク温度に、さらに、気泡の生成過程お
よびその最大容積もやはり主としてインク温度に依存し
ているので、インクの吐出状態の安定化を図るためには
、最終的にインク温度を制御することが重要となる。
おけるインクの粘性、インクに熱エネルギーを供給した
時にその相変化により生じる気泡の生成過程および最大
容積に大きく依存し、また、インクの粘性変化は非記録
動作の時間とインク温度に、さらに、気泡の生成過程お
よびその最大容積もやはり主としてインク温度に依存し
ているので、インクの吐出状態の安定化を図るためには
、最終的にインク温度を制御することが重要となる。
第4図は、温度に対するインク粘度の変化を例示するグ
ラフであり、同図において、インク粘度がη、〜η、の
間で安定吐出が得られるとすれば、通常の記録時には、
温度をT、〜Tcの間にセットすることにより、インク
粘度がη。〜η、になるように制御される。
ラフであり、同図において、インク粘度がη、〜η、の
間で安定吐出が得られるとすれば、通常の記録時には、
温度をT、〜Tcの間にセットすることにより、インク
粘度がη。〜η、になるように制御される。
第3図は、非記録時間をパラメータとして、温度に対す
るインク粘度の変化を例示するグラフであり、同図にお
いて、非記録時間がt(−点鎖線)の場合には、温度が
T、の時でも本来の粘度η、(第4図に示す適正粘度)
より高い粘度η。
るインク粘度の変化を例示するグラフであり、同図にお
いて、非記録時間がt(−点鎖線)の場合には、温度が
T、の時でも本来の粘度η、(第4図に示す適正粘度)
より高い粘度η。
(第4図中の限界粘度)となってしまう。
すなわち、非記録時間が延びるほどインク粘度が上がり
、非記録時間がある時間tを越えると、安定吐出限界粘
度η、を越えることを示している。
、非記録時間がある時間tを越えると、安定吐出限界粘
度η、を越えることを示している。
安定吐出可能な非記録時間を延ばすためには、温度を上
限の安定吐出可能限界温度(第4図中のT、)近(まで
、できるだけ高く設定するのが望ましい。
限の安定吐出可能限界温度(第4図中のT、)近(まで
、できるだけ高く設定するのが望ましい。
記録ヘッドの温度制御手段としては、特開昭61−21
1045号に開示されたような、ヒータおよびファンを
用いたものが提案されている。
1045号に開示されたような、ヒータおよびファンを
用いたものが提案されている。
〔発明が解決しようとする技術的課題〕しかしながら、
従来のインクジェット記録装置では、待機時(スタンバ
イ時)に吐出安定温度T、(第4図)を中心に温度制御
していたので、記録開始信号が入力されてインク吐出が
始まり、急激な発熱量の増加があると、ファン等の冷却
手段による放熱量と平衡状態になるまでの間、発熱量過
多となり、記録ヘッド(したがって、インク)の温度が
上昇する。
従来のインクジェット記録装置では、待機時(スタンバ
イ時)に吐出安定温度T、(第4図)を中心に温度制御
していたので、記録開始信号が入力されてインク吐出が
始まり、急激な発熱量の増加があると、ファン等の冷却
手段による放熱量と平衡状態になるまでの間、発熱量過
多となり、記録ヘッド(したがって、インク)の温度が
上昇する。
第3図は、記録開始後の温度を例示するグラフであり、
同図において、従来の記録装置では、第3図中−点鎖線
で示すごとく、記録開始後のオーバーシュートによって
温度が安定吐出可能限界温度Tcを越えて略Tつにまで
達し、サテライトやスプラッシュを発生させる不安定吐
出となる場合があった。
同図において、従来の記録装置では、第3図中−点鎖線
で示すごとく、記録開始後のオーバーシュートによって
温度が安定吐出可能限界温度Tcを越えて略Tつにまで
達し、サテライトやスプラッシュを発生させる不安定吐
出となる場合があった。
また、安定吐出のための上限温度を越えないようにする
という制約と、前述したような待機(スタンバイ)中に
できるだけ高い温度設定にしたいという要請と、の両方
ともを満足させることは難しかった。
という制約と、前述したような待機(スタンバイ)中に
できるだけ高い温度設定にしたいという要請と、の両方
ともを満足させることは難しかった。
本発明は、このような技術的課題に鑑みてなされたもの
であり、記録開始後のオーバーシュートを防止するとと
もに温度の振れ幅を小さく抑えることができ、非記録時
間が長い場合でもインク吐出の安定性を維持し得るイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。
であり、記録開始後のオーバーシュートを防止するとと
もに温度の振れ幅を小さく抑えることができ、非記録時
間が長い場合でもインク吐出の安定性を維持し得るイン
クジェット記録装置を提供することを目的とする。
本発明は、記録ヘッドの温度制御手段を有し、熱エネル
ギーを利用してインクを吐出する、熱エネルギーを発生
するための電気熱変換体を備えているインクジェット記
録ヘッドを用いて、被記録材にインクを吐出させて記録
を行なうインクジェット記録装置において、上記制御手
段は、上記記録ヘッドの記録開始後の温度が待機中の温
度より低くなるように制御する温度低下手段を有する構
成とすることにより、記録開始後のオーバーシュートを
防止するとともに温度の振れ幅を小さく抑えることがで
き、非記録時間が長い場合でもインク吐出の安定性を維
持し得るインクジェット記録装置を提供するものである
。
ギーを利用してインクを吐出する、熱エネルギーを発生
するための電気熱変換体を備えているインクジェット記
録ヘッドを用いて、被記録材にインクを吐出させて記録
を行なうインクジェット記録装置において、上記制御手
段は、上記記録ヘッドの記録開始後の温度が待機中の温
度より低くなるように制御する温度低下手段を有する構
成とすることにより、記録開始後のオーバーシュートを
防止するとともに温度の振れ幅を小さく抑えることがで
き、非記録時間が長い場合でもインク吐出の安定性を維
持し得るインクジェット記録装置を提供するものである
。
上記本発明でいう温度低下手段は、加熱温度制御用ヒー
タの加熱の強制禁止またはこれに加えて、記録開始の積
極的遅延手段等による自然放熱や、ヘッド移動(スキャ
ン)やファン、ベルチェ素子等による強制冷却手段を用
いることができる。
タの加熱の強制禁止またはこれに加えて、記録開始の積
極的遅延手段等による自然放熱や、ヘッド移動(スキャ
ン)やファン、ベルチェ素子等による強制冷却手段を用
いることができる。
特に、本発明は、フルライン化した記録ヘッドやフルラ
イン記録可能にした複数記録ヘッドを並べたフルライン
タイプのものにおいては特に有効であり、電気熱変換体
の数としては、128以上好ましくは3000以上ある
ヘッドユニットに対して有効である。
イン記録可能にした複数記録ヘッドを並べたフルライン
タイプのものにおいては特に有効であり、電気熱変換体
の数としては、128以上好ましくは3000以上ある
ヘッドユニットに対して有効である。
請求項6の本発明は、特に、上述した構成のうちの好ま
しいものであって、記録遅延を大幅に無くしているので
実用化においては最適である。
しいものであって、記録遅延を大幅に無くしているので
実用化においては最適である。
加えて、請求項7の本発明は、後続する連続記録期間の
記録をより安定化するためのもので、設定温度としては
、即座に待機中温度に切り上げるものや、段階的に上げ
ていって待機中温度にするものが好ましい。
記録をより安定化するためのもので、設定温度としては
、即座に待機中温度に切り上げるものや、段階的に上げ
ていって待機中温度にするものが好ましい。
また、請求項8の本発明では、温度分布を均一化する上
で特に有効なヒートパイプを用いるだけでなく、規定さ
れた被記録材の搬送方向(第1図の例とは逆の方向)に
よって−層インク滴の被記録材に対する着弾精度を高め
ることができ、全体としての記録を相乗的に良質なもの
にできる。
で特に有効なヒートパイプを用いるだけでなく、規定さ
れた被記録材の搬送方向(第1図の例とは逆の方向)に
よって−層インク滴の被記録材に対する着弾精度を高め
ることができ、全体としての記録を相乗的に良質なもの
にできる。
以下、図面を参照して本発明を具体的に説明する。
(実施例1)
第1図は、本発明の一実施例によるインクジェット記録
装置の要部構成を模式的に示す斜視図である。
装置の要部構成を模式的に示す斜視図である。
第1図において、記録ヘッド1と、該記録ヘッドを支持
する支持部材2と、インク室形成部材5とを組み付ける
ことにより、記録ヘッドユニット10が構成されている
。
する支持部材2と、インク室形成部材5とを組み付ける
ことにより、記録ヘッドユニット10が構成されている
。
この記録ヘッドユニット10に、ヒートバイブロが固定
されている。
されている。
前記記録ヘッドユニット10およびヒートバイブロは、
一体化されて、装置本体に取り付けられている。
一体化されて、装置本体に取り付けられている。
前記インクジェット記録ヘッド1は、熱エネルギーを利
用してインクを吐出する記録ヘッドであって、熱エネル
ギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである
。
用してインクを吐出する記録ヘッドであって、熱エネル
ギーを発生するための電気熱変換体を備えたものである
。
また、前記インクジェット記録ヘッド1は、前記電気熱
変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜
沸騰による気泡の成長によって、吐出口よりインクを吐
出させ、記録を行なうものである。
変換体によって印加される熱エネルギーにより生じる膜
沸騰による気泡の成長によって、吐出口よりインクを吐
出させ、記録を行なうものである。
9は、前記記録ヘッドユニット10の吐出口面(吐出口
が形成されたフェイス面)に沿って、不図示の搬送手段
により矢印A方向に送られるシート状の用紙またはプラ
スチック薄板等の被記録材である。
が形成されたフェイス面)に沿って、不図示の搬送手段
により矢印A方向に送られるシート状の用紙またはプラ
スチック薄板等の被記録材である。
11はフィン7を介して前記ヒートバイブロを冷却する
ためのファン、12はヒータ8およびファン11のオン
・オフを制御するコントローラ、13はヒートバイブロ
と支持部材2との間に設けられた温度センサ(温度検出
手段)、である。
ためのファン、12はヒータ8およびファン11のオン
・オフを制御するコントローラ、13はヒートバイブロ
と支持部材2との間に設けられた温度センサ(温度検出
手段)、である。
前記インクジェット記録装置において、記録動作開始の
スイッチがオンにされると、まず、温度センサ13によ
って支持部材2の温度が検出される。
スイッチがオンにされると、まず、温度センサ13によ
って支持部材2の温度が検出される。
コントローラ12は、検出温度が記録動作時に維持され
るべき所定の温度(以下、規定温度と称する)より低い
場合には、ヒータ8をオンにし、支持部材2を加熱する
。
るべき所定の温度(以下、規定温度と称する)より低い
場合には、ヒータ8をオンにし、支持部材2を加熱する
。
その場合、ヒートバイブロの支持部材2との接着面側は
、いわゆる凝縮部となり、ヒータ8からの加熱で蒸発し
たヒートバイブロ内の作動液体が均一に広がってこの凝
縮部に凝縮し、均一に潜熱を放出するため、支持部材2
は均一な熱流束を受け、均一に温度上昇する。
、いわゆる凝縮部となり、ヒータ8からの加熱で蒸発し
たヒートバイブロ内の作動液体が均一に広がってこの凝
縮部に凝縮し、均一に潜熱を放出するため、支持部材2
は均一な熱流束を受け、均一に温度上昇する。
前記支持部材2が規定温度に制御されると、不図示の回
復手段により、インク吐出口内部のインクの吐出調整が
行なわれ、被記録材9が矢印A方向に搬送される。
復手段により、インク吐出口内部のインクの吐出調整が
行なわれ、被記録材9が矢印A方向に搬送される。
被記録材9が記録ヘッドユニット10の吐出口面に対面
する位置に導かれると、液路内のインクに画像信号に応
した熱エネルギーが供給され、吐出口から吐出される液
滴によって記録が行なわれる。
する位置に導かれると、液路内のインクに画像信号に応
した熱エネルギーが供給され、吐出口から吐出される液
滴によって記録が行なわれる。
記録の進行に伴ない、インクに供給された熱エネルギー
のうち記録ヘッドlに残留した熱により、該記録ヘッド
1の温度が上昇し、支持部材2の温度も上昇する。
のうち記録ヘッドlに残留した熱により、該記録ヘッド
1の温度が上昇し、支持部材2の温度も上昇する。
温度センサ13の検出温度が基準温度からの許容範囲を
越えると、コントローラ12によってファン11が駆動
され、フィン7に風を当て、ヒートバイブロを介して記
録ヘッド1の放熱が開始される。
越えると、コントローラ12によってファン11が駆動
され、フィン7に風を当て、ヒートバイブロを介して記
録ヘッド1の放熱が開始される。
なお、この場合、ヒートバイブロの支持部材2との接触
面が蒸発部となり、支持部材2からの熱流束の流入が大
きい部分からは多くの作動液体が蒸発し、熱流束の流入
が小さい部分からは少量の作動液体が蒸発し、それぞれ
の蒸発量に応じて、多くの熱量、少量の熱量を奪い蒸気
となる。
面が蒸発部となり、支持部材2からの熱流束の流入が大
きい部分からは多くの作動液体が蒸発し、熱流束の流入
が小さい部分からは少量の作動液体が蒸発し、それぞれ
の蒸発量に応じて、多くの熱量、少量の熱量を奪い蒸気
となる。
また、全く熱流束の流入がない部分に対しては、−旦蒸
気となった作動流体が凝縮し、潜熱を出し、熱量を供給
する。
気となった作動流体が凝縮し、潜熱を出し、熱量を供給
する。
蒸気部分にはほとんど熱抵抗が無く、熱の移動が瞬時に
行なわれるため、蒸発部の作動液体と莫気部の界面温度
の均一化は瞬間的に行なわれ、ヒートバイブロに流入す
る熱流束にムラがある場合でも、この界面温度はほぼ均
一に保持される。
行なわれるため、蒸発部の作動液体と莫気部の界面温度
の均一化は瞬間的に行なわれ、ヒートバイブロに流入す
る熱流束にムラがある場合でも、この界面温度はほぼ均
一に保持される。
したがって、記録信号に応じて、位置ムラのある熱流束
が支持部材2に流入しても、ヒートバイブロの内部の温
度均一化の作用によって、支持部材2をほぼ均一な温度
に保つことができる。
が支持部材2に流入しても、ヒートバイブロの内部の温
度均一化の作用によって、支持部材2をほぼ均一な温度
に保つことができる。
前記界面温度を均一化してもなおあり余る熱量は、瞬時
にフィン7の部分へ伝導され、ここで凝縮し、熱量を発
生し、発生した熱量はフィン7を介してファン11から
送られる空気流に伝達され、空気中に放出される。
にフィン7の部分へ伝導され、ここで凝縮し、熱量を発
生し、発生した熱量はフィン7を介してファン11から
送られる空気流に伝達され、空気中に放出される。
第2図は、本発明の実施例によるインクジェット記録装
置の記録ヘッド1の温度制御のシーケンスを示すフロー
チャートであり、第3図は待機中および記録中の記録ヘ
ラ′)1の温度変化を例示するグラフであり、以下第2
図および第3図を参照して温度制御動作を説明する。
置の記録ヘッド1の温度制御のシーケンスを示すフロー
チャートであり、第3図は待機中および記録中の記録ヘ
ラ′)1の温度変化を例示するグラフであり、以下第2
図および第3図を参照して温度制御動作を説明する。
第2図において、温度制御がスタートすると、待機中で
は、ヒータ8のオン・オフによって第3図中の待機状態
に示すような中心温度48°c(T、)に対して±1℃
程度の温度リップルを得る(ステップ81〜ステツプS
6)。
は、ヒータ8のオン・オフによって第3図中の待機状態
に示すような中心温度48°c(T、)に対して±1℃
程度の温度リップルを得る(ステップ81〜ステツプS
6)。
ステップS7で記録開始の信号があると、待機中と同じ
温度でファン11オンにする。
温度でファン11オンにする。
この場合、従来のインクジェット記録装置では、記録ヘ
ッド1全体の蓄熱残量と吐出によって付加される熱エネ
ルギーとがプラスされ、第3図中−点鎖線で示すように
記録ヘッド温度がオーバーシュートし、安定吐出限界の
上限温度である55゛C(T c )を越えて60°C
(Tゎ)まで上昇する場合があった。
ッド1全体の蓄熱残量と吐出によって付加される熱エネ
ルギーとがプラスされ、第3図中−点鎖線で示すように
記録ヘッド温度がオーバーシュートし、安定吐出限界の
上限温度である55゛C(T c )を越えて60°C
(Tゎ)まで上昇する場合があった。
そこで、本実施例においては、第2図中のステップ38
〜ステツプS15に示すように、待機中の制御温度(図
示の例では48°C±1℃)より記録開始後の制御温度
を低く(図示の例では44°C±1°C)設定し、この
低い温度を基準に記録ヘッド1の温度制御が行なわれる
。
〜ステツプS15に示すように、待機中の制御温度(図
示の例では48°C±1℃)より記録開始後の制御温度
を低く(図示の例では44°C±1°C)設定し、この
低い温度を基準に記録ヘッド1の温度制御が行なわれる
。
このように待機中より低い温度に制御することにより、
第3図中の実線で示すような安定した温度振れ幅に抑え
ることができた。
第3図中の実線で示すような安定した温度振れ幅に抑え
ることができた。
具体的には、記録開始後に5枚目の記録を終了するまで
のヒータ8およびファン11の制御温度を、待機中のヒ
ータ8およびファン11のオン・オフ制御温度よりも前
述のように低く設定し、5枚の記録を終了した後には、
ステップ38〜ステツプS21に示すように、待機中の
制御温度と同し温度(図示の例では48°C±1°C)
に戻して制御される。
のヒータ8およびファン11の制御温度を、待機中のヒ
ータ8およびファン11のオン・オフ制御温度よりも前
述のように低く設定し、5枚の記録を終了した後には、
ステップ38〜ステツプS21に示すように、待機中の
制御温度と同し温度(図示の例では48°C±1°C)
に戻して制御される。
ここで、待機中のヒータ8およびファン11のオン・オ
フ温度は、上記の値に限られるものでは無く、種々の条
件に応じて適当に変更することができる。
フ温度は、上記の値に限られるものでは無く、種々の条
件に応じて適当に変更することができる。
また、記録開始後に制御温度を下げる時の下げ幅、並び
に、連続何枚記録するまで下げるかなどの制御条件も、
オーバーシュート量に応じて適宜設定することができる
。
に、連続何枚記録するまで下げるかなどの制御条件も、
オーバーシュート量に応じて適宜設定することができる
。
例えば、記録ヘッド1の蓄熱量が大きい場合、あるいは
、熱源と冷却源との間の熱容量が大きい場合には、記録
開始後の制御温度の下げ幅を大きくしたり、待機時の制
御温度に戻すまでの記録枚数を多くしたりするように変
更することができる。
、熱源と冷却源との間の熱容量が大きい場合には、記録
開始後の制御温度の下げ幅を大きくしたり、待機時の制
御温度に戻すまでの記録枚数を多くしたりするように変
更することができる。
また、本実施例では、待機中に設定温度を高く維持し、
非記録時間が長くてもインク粘度が吐出限界をオーバー
シュートしないように設定されている。
非記録時間が長くてもインク粘度が吐出限界をオーバー
シュートしないように設定されている。
以下に示すような組成のインクを使用する場合は、設定
温度を48℃近傍あるいはそれ以上に設定することによ
り、吐出可能な放置時間を長くすることができた。
温度を48℃近傍あるいはそれ以上に設定することによ
り、吐出可能な放置時間を長くすることができた。
インク組成
ジエチレングリコール 36%
水 60%染料 FB2
4% なお、他の染料を使用する場合もほぼ同様の特性を示し
た。
4% なお、他の染料を使用する場合もほぼ同様の特性を示し
た。
インク組成は、上記に限定されるものではなく、ジエチ
レングリコールと水との2種混合系で水分率が40%〜
90%程度のインクでは、同様の特性を示した。
レングリコールと水との2種混合系で水分率が40%〜
90%程度のインクでは、同様の特性を示した。
また、溶削をトリエチレングリコールに置き換えてた場
合も、40%〜90%程度のインクでは同様の特性を示
した。
合も、40%〜90%程度のインクでは同様の特性を示
した。
本実施例では、温度制御手段として、ヒートバイブロ、
ファン11およびヒータ8を使用したが、温度制御手段
もこれに限定されるものではなく、例えば、ヒートバイ
ブロが無い系、冷却手段がファンではなく水である系、
あるいは、ファンが無い系などを使用して同様の温度制
御を行なうこともできる。
ファン11およびヒータ8を使用したが、温度制御手段
もこれに限定されるものではなく、例えば、ヒートバイ
ブロが無い系、冷却手段がファンではなく水である系、
あるいは、ファンが無い系などを使用して同様の温度制
御を行なうこともできる。
また、本実施例では、待機中と5枚記録後の温度制御設
定温度を同じにしたが、これは同じである必要は無く、
例えば、記録中に高い温度を維持するのは吐出安定性に
とって必ずしも最適ではないので、5枚記録後でも記録
中の設定温度は待機中より低く設定した方が良い場合も
ある。
定温度を同じにしたが、これは同じである必要は無く、
例えば、記録中に高い温度を維持するのは吐出安定性に
とって必ずしも最適ではないので、5枚記録後でも記録
中の設定温度は待機中より低く設定した方が良い場合も
ある。
(実施例2)
以上の実施例1では、本発明をバブルジェット記録ヘッ
ドに適用する場合を例示したが、本発明は、これに限定
されるものではなく、記録することにより熱を発止する
記録ヘッドであれば、種々のタイプの記録ヘッドに対し
て適用することができる。
ドに適用する場合を例示したが、本発明は、これに限定
されるものではなく、記録することにより熱を発止する
記録ヘッドであれば、種々のタイプの記録ヘッドに対し
て適用することができる。
例えば、特開昭60−71260号に開示された方式や
、特開昭62−85950号に開示された方式の記録ヘ
ッドに対しても、同様に適用することができる。
、特開昭62−85950号に開示された方式の記録ヘ
ッドに対しても、同様に適用することができる。
(実施例3)
以上の実施例1では、記録開始後に制御温度を下げる下
げ幅を一定としたが、オーバーシュート量は記録ヘッド
1の発熱量に応じて決まることから、記録時の記録デユ
ーティに応して制御温度を変化させることにより、温度
制御の精度を一層高めることもできる。
げ幅を一定としたが、オーバーシュート量は記録ヘッド
1の発熱量に応じて決まることから、記録時の記録デユ
ーティに応して制御温度を変化させることにより、温度
制御の精度を一層高めることもできる。
この場合の記録デユーティを検出する手段としては、例
えば、本出願人による特願平1−58932号に記載さ
れている手段を用いることができる。
えば、本出願人による特願平1−58932号に記載さ
れている手段を用いることができる。
以上説明した各実施例によれば、温度検出手段13の検
出信号に基づいて、加熱手段6および/または冷却手段
11の駆動を制御し、記録ヘッド1の温度を、待機中の
温度より記録開始後の温度が低くなるように制御したの
で、待機中に記録ヘッド1の温度を高く維持して記録開
始後のオーバーシュートを防止するとともに温度の振れ
幅を小さく抑えることができ、非記録時間が長い場合で
もインクの吐出安定性を確保することができ、もって、
安定した記録動作を保証し得るインクジェット記録装置
が得られた。
出信号に基づいて、加熱手段6および/または冷却手段
11の駆動を制御し、記録ヘッド1の温度を、待機中の
温度より記録開始後の温度が低くなるように制御したの
で、待機中に記録ヘッド1の温度を高く維持して記録開
始後のオーバーシュートを防止するとともに温度の振れ
幅を小さく抑えることができ、非記録時間が長い場合で
もインクの吐出安定性を確保することができ、もって、
安定した記録動作を保証し得るインクジェット記録装置
が得られた。
なお、以上の各実施例では、本発明を、フルマルチタイ
プの記録ヘッド1を用いたインクジェ・7ト記録装置に
適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、記録
ヘッドがキャリツジに搭載されて被記録材上を移動する
シリアル方式のインクジェット記録装置においても、同
様に実施することができ、同様の効果を得ることができ
た。
プの記録ヘッド1を用いたインクジェ・7ト記録装置に
適用する場合を例に挙げて説明したが、本発明は、記録
ヘッドがキャリツジに搭載されて被記録材上を移動する
シリアル方式のインクジェット記録装置においても、同
様に実施することができ、同様の効果を得ることができ
た。
また、本発明は、カラー記録のように複数個の記録ヘッ
ドを用いる場合など、記録ヘッドの数に関係無〈実施す
ることができ、同様の作用効果を達成し得るものである
。
ドを用いる場合など、記録ヘッドの数に関係無〈実施す
ることができ、同様の作用効果を達成し得るものである
。
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式のインクジェット記録ヘッドおよび該記録
ヘッドを用いるインクジェット記録装置において、優れ
た効果をもたらすものである。
ジェット方式のインクジェット記録ヘッドおよび該記録
ヘッドを用いるインクジェット記録装置において、優れ
た効果をもたらすものである。
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第4723129号明細書、同第4740796号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうのが好
ましい。
第4723129号明細書、同第4740796号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうのが好
ましい。
この方式は、所謂オンデマンド型、コンティニュアス型
のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型
の場合には、液体(インク)が保持されているシートや
液路に対して配置されている電気熱変換体に、記録情報
に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える
少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電
気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの
熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対
一対応し液体(インク)内の気泡を形成出来るので有効
である。
のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデマンド型
の場合には、液体(インク)が保持されているシートや
液路に対して配置されている電気熱変換体に、記録情報
に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を与える
少なくとも一つの駆動信号を印加することによって、電
気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘッドの
熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号に一対
一対応し液体(インク)内の気泡を形成出来るので有効
である。
この気泡の成長、収縮により吐出用開口を介して液体(
インク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する
。
インク)を吐出させて、少なくとも一つの滴を形成する
。
この駆動信号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の
成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体(
インク)の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス
形状の駆動信号としては、米国特許第4463359号
明細書、同第4345262号明細書に記載されている
ようなものが通している。
成長収縮が行なわれるので、特に応答性に優れた液体(
インク)の吐出が達成でき、より好ましい。このパルス
形状の駆動信号としては、米国特許第4463359号
明細書、同第4345262号明細書に記載されている
ようなものが通している。
尚、上記熱作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、更に優れた記録を行なうことができる。
第4313124号明細書に記載されている条件を採用
すると、更に優れた記録を行なうことができる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成(直線状液流路又は直角液流路)の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書、米国特許第4459600
号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成(直線状液流路又は直角液流路)の他に熱作用部が
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書、米国特許第4459600
号明細書を用いた構成も本発明に含まれるものである。
加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通するスリッ
トを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭
59年第123670号公報や熱エネルギーの圧力波を
吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開
昭59年第138461号公報に基づいた構成としても
本発明は有効である。
トを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭
59年第123670号公報や熱エネルギーの圧力波を
吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示する特開
昭59年第138461号公報に基づいた構成としても
本発明は有効である。
更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複数記録ヘッ
ドの組み合わせによって、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。
加えて、装置本体に装着されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘ
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので好ましいも
のである。
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので好ましいも
のである。
これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての、キ
ャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段
、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの
組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行
なう予備吐出モードを行なうことも安定した記録を行な
うために有効である。
ャッピング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段
、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの
組み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行
なう予備吐出モードを行なうことも安定した記録を行な
うために有効である。
更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色の
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
以上説明した本発明実施例においては、インクを液体と
して説明しているが、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体、あるいは上述のイ
ンクジェットではインク自体を30℃以上70゛C以下
の範囲で温度調整を行なってインク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、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。
して説明しているが、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体、あるいは上述のイ
ンクジェットではインク自体を30℃以上70゛C以下
の範囲で温度調整を行なってインク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、
使用記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば
よい。
加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの固
形状態から液体状態への態度化のエネルギーとして使用
することで防止するか、または、インクの蒸発防止を目
的として放置状態で固化するインクを用いるかして、い
ずれにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与に
よってインクが液化してインク液状として吐出するもの
や、被記録材に到達する時点で既に固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インク使用も本発明には適用可能である。
形状態から液体状態への態度化のエネルギーとして使用
することで防止するか、または、インクの蒸発防止を目
的として放置状態で固化するインクを用いるかして、い
ずれにしても、熱エネルギーの記録信号に応じた付与に
よってインクが液化してインク液状として吐出するもの
や、被記録材に到達する時点で既に固化し始めるもの等
のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質の
インク使用も本発明には適用可能である。
このような場合、インクは、特開昭54−56847号
公報のように、多孔質シートの凹部または貫通孔に液状
または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に
対して対向するような形態としてもよい。
公報のように、多孔質シートの凹部または貫通孔に液状
または固形物として保持された状態で、電気熱変換体に
対して対向するような形態としてもよい。
本発明においては、上述したインクに対して最も有効な
ものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
ものは、上述した膜沸騰方式を実行するものである。
以上の説明から明らかなごとく、本発明によれば、記録
ヘッドの温度制御手段を有し、熱エネルギーを利用して
インクを吐出する、熱エネルギーを発生するための電気
熱変換体を備えているインクジェット記録ヘッドを用い
て、被記録材にインクを吐出させて記録を行なうインク
ジェット記録装置において、上記制御手段は、上記記録
ヘッドの記録開始後の温度が待機中の温度より低くなる
ように制御する温度低下手段を有する構成としたので、
記録開始後のオーバーシュートを防止するとともに温度
の振れ幅を小さく抑えることができ、非記録時間が長い
場合でもインク吐出の安定性を維持し得るインクジェッ
ト記録装置が提供される。
ヘッドの温度制御手段を有し、熱エネルギーを利用して
インクを吐出する、熱エネルギーを発生するための電気
熱変換体を備えているインクジェット記録ヘッドを用い
て、被記録材にインクを吐出させて記録を行なうインク
ジェット記録装置において、上記制御手段は、上記記録
ヘッドの記録開始後の温度が待機中の温度より低くなる
ように制御する温度低下手段を有する構成としたので、
記録開始後のオーバーシュートを防止するとともに温度
の振れ幅を小さく抑えることができ、非記録時間が長い
場合でもインク吐出の安定性を維持し得るインクジェッ
ト記録装置が提供される。
第1図は本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例の要部構成を模式的に示す斜視図、第2図は第1図の
インクジェット記録装置の記録ヘッドの温度制御のシー
ケンスを示すフローチャート、第3図は待機時および記
録時の記録ヘッドの温度変化を例示するグラフ、第4図
は温度に対するインク粘度の変化を例示するグラフ、第
5図は非記録時間をパラメータとして温度に対するイン
ク粘度の変化を例示するグラフである。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙する
。 1・−・−記録ヘッド、6−−−−−−ヒートバイブ、
7フイン、8−・〜・ヒータ(加熱手段)、9・・−一
一一一被記録材、10−・−”記8 ヘットユニット、
11フアン(冷却手段)、1 :L−−−−−−−コン
トローラ、13・・〜・・・−温度センサ(温度検出手
段)。 =/監友−
例の要部構成を模式的に示す斜視図、第2図は第1図の
インクジェット記録装置の記録ヘッドの温度制御のシー
ケンスを示すフローチャート、第3図は待機時および記
録時の記録ヘッドの温度変化を例示するグラフ、第4図
は温度に対するインク粘度の変化を例示するグラフ、第
5図は非記録時間をパラメータとして温度に対するイン
ク粘度の変化を例示するグラフである。 以下に、図面中の主要な構成部分を表す符号を列挙する
。 1・−・−記録ヘッド、6−−−−−−ヒートバイブ、
7フイン、8−・〜・ヒータ(加熱手段)、9・・−一
一一一被記録材、10−・−”記8 ヘットユニット、
11フアン(冷却手段)、1 :L−−−−−−−コン
トローラ、13・・〜・・・−温度センサ(温度検出手
段)。 =/監友−
Claims (8)
- (1)記録ヘッドの温度制御手段を有し、熱エネルギー
を利用してインクを吐出する、熱エネルギーを発生する
ための電気熱変換体を備えているインクジェット記録ヘ
ッドを用いて、被記録材にインクを吐出させて記録を行
なうインクジェット記録装置において、上記制御手段は
、上記記録ヘッドの記録開始後の温度が待機中の温度よ
り低くなるように制御する温度低下手段を有することを
特徴とするインクジェット記録装置。 - (2)前記インクの組成が水分率で40%〜90%であ
ることを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記
録装置。 - (3)記録ヘッドに対しての上記温度制御手段による記
録ヘッド温度設定基準を、待機中の設定温度よりも記録
開始後の温度を低い可変設定値にすることを特徴とする
請求項1または2に記載のインクジェット記録装置。 - (4)記録ヘッドの記録開始後の温度の可変設定値を、
画像信号の量に応じて、変化させることを特徴とする請
求項3に記載のインクジェット記録装置。 - (5)前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギ
ーにより生じる膜沸騰による気泡の成長によって、吐出
口よりインクを吐出させることを特徴とする請求項1〜
請求項4のいずれかに記載のインクジェット記録装置。 - (6)インク滴を形成するための電気熱変換体を複数備
えた記録ヘッドを、被記録材搬送手段による搬送方向に
関しての記録可能幅に対して記録できるフルラインタイ
プとして備え、該記録ヘッドの長手方向の温度分布を調
整する温度制御手段を有するインクジェット記録装置に
おいて、上記温度制御手段は、記録ヘッドを加熱する手
段と、記録ヘッドを冷却する手段と、記録ヘッドの温度
設定基準を定める温度設定手段と、を有し、設定された
温度設定基準に基づいて該加熱手段および/または冷却
手段を作用させるとともに、記録ヘッドの待機中の設定
温度に対して、記録開始後の設定温度を低くして記録を
行なう記録開始モードを有することを特徴とするインク
ジェット記録装置。 - (7)上記温度制御手段は、上記記録開始モードに続い
て、上記記録ヘッドの温度設定基準を上記待機中の設定
基準へ高めて記録を行なう記録モードを有する請求項6
に記載のインクジェット記録装置。 - (8)上記温度制御手段は、上記記録ヘッドの電気熱変
換体に近接した位置に設けられたヒートパイプを有し、
上記被記録材搬送手段は、上記被記録材の搬送方向を記
録ヘッドよりも該ヒートパイプが下流側になるようにす
る請求項6または請求項7に記載のインクジェット記録
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4498290A JPH03247459A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 記録ヘッド用温度制御手段を備えたインクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4498290A JPH03247459A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 記録ヘッド用温度制御手段を備えたインクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03247459A true JPH03247459A (ja) | 1991-11-05 |
Family
ID=12706670
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4498290A Pending JPH03247459A (ja) | 1990-02-26 | 1990-02-26 | 記録ヘッド用温度制御手段を備えたインクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03247459A (ja) |
-
1990
- 1990-02-26 JP JP4498290A patent/JPH03247459A/ja active Pending
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