JPH05116297A

JPH05116297A - 噴射記録方法

Info

Publication number: JPH05116297A
Application number: JP3279869A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Takizawa; ▲吉▼久滝沢; Katsuhiro Shirota; 勝浩城田; Hisao Yaegashi; 尚雄八重樫
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1991-10-25
Filing date: 1991-10-25
Publication date: 1993-05-14

Abstract

(57)【要約】（修正有）【構成】常温固体の記録媒体３を加熱溶融し、更に記
録信号に応じた熱エネルギーを付与することにより前記
記録媒体３内に泡６を発生させ、前記泡６を吐出口５よ
り外気と連通させて前記記録媒体３を吐出する少なくと
も１本のノズル手段１５を有し、非記録時には前記ノズ
ルの吐出口５を閉空間内に保持する。【効果】装置待機状態から記録に移行した際の不吐出
や不完全吐出を防止する効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、常温で固体の記録媒体
を、被記録材に対して飛翔させて記録を行なう噴射記録
方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】噴射記録方法は、記録媒体（インク）の
小滴を飛翔させ、紙などの被記録材に付着させて記録を
行なうものである。噴射記録方法の中でも特に、本出願
人が特公昭６１−５９９１１号公報、特公昭６１−５９
９１２号公報、特公昭６１−５９９１４号公報において
開示した、常温で液体のインクを用い、熱エネルギーを
このインクに作用させてインク内に泡を発生させ、イン
ク内に発生した泡により液滴を吐出口（オリフィス）か
ら吐出させる方法によれば、記録ヘッドの高密度マルチ
オリフィス化が容易に実現でき、高解像度、高品質の画
像を高速で記録できる。

【０００３】常温で液体のインクを用いた噴射記録方法
によれば、上記のもの以外に例えば以下のものがある。

【０００４】特公昭５４−１６１９３５号公報では、図
１３に示すように発熱体３０によって液室内のインク３
１をガス化させ、該ガス３２をインク滴３３と共に吐出
口より吐出させる方法が開示されている。該方法によれ
ば、ガス３２をノズルより噴出させることによってオリ
フィスの目詰まりを防止できるとしている。尚、３５は
電極である。

【０００５】また特開昭６１−１８５４５５号公報で
は、図２１に示すように小開口４０を有する板状部材４
１と発熱体ヘッド４２との微小間隔部４３に満たされた
液状インク４４を該発熱体ヘッドによって加熱し（図１
４（ａ），（ｂ））、発生した気泡４５によって小開口
４０からインク滴４６を飛翔させると共に、該気泡を形
成していたガスをも該小開口４０より噴出させて（図１
４（ｃ））記録紙上に面像を形成する記録方法に関する
記載がある。特開昭６１−２４９７６８号公報では、図
１５に示すように液状インク５０に熱エネルギーを作用
させて気泡を形成し、気泡の膨張力に基づいてインク小
滴５８を形成飛翔させると同時に該気泡を形成していた
ガスをも大開口５２より大気中に噴出させる記録方法に
ついて記載されている。尚、５１は発熱体である。

【０００６】特開昭６１−１９７２４６号公報には、図
１６に示すようにフィルム６０に設けられた複数の孔６
１に充填されたインク６２を、発熱素子６３を有する記
録ヘッド６４で加熱してインク６２中に泡６７を発生さ
せ、インク滴６５を被記録材６６に飛翔させる記録方法
について記載されている。

【０００７】一方、噴射記録方法に用いられるインクに
は、被記録材上で速やかに乾燥定着するのに対し、ノズ
ル内では乾燥しにくくノズル詰まりを起こしにくい、と
いう矛盾した特性が要求される。

【０００８】この要求に対し、従来の常温固体のインク
には一般に水を主成分とし、これに乾燥防止、目詰まり
防止などの目的でグリコールなどの水溶性高沸点溶剤を
含有したものが一般的で、このようなインクを用いて普
通紙に記録を行なった場合、インクが速やかに乾燥定着
せず、印字直後の文字を手で触れるとインクが手につい
たり、文字が擦れて印字品位が低下するなどの問題があ
った。

【０００９】また、記録紙の種類によって、インクの浸
透性が大きく異なるため、従来の水を主成分としたイン
クを使用する場合、特定の記録紙しか使用できないとい
う問題点があった。特に近年は、オフィスで多く使用さ
れているコピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋等の
いわゆる普通紙に対しても良好な記録を行なえることが
要求されている。

【００１０】この要求に対して、米国特許５，００６，
１７０号、特開昭５８−１０８２７１号公報、特開昭６
１−８３２６８号公報、特開昭６１−１５９４７０号公
報、特開昭６２−４８７７４号公報、あるいは特開昭５
５−５４３６８号公報には、常温で固体状のホットメル
ト型インク加熱溶融して飛翔される噴射記録方法が開示
されている。

【００１１】しかしながら、常温で固体のインクは、加
熱溶融したとしても、常温で液体の水系インクに比べ粘
度が高く、泡の発生及び膨張に対して大きな抵抗とな
る。このため、常温で固体のインクを用いた従来の噴射
記録方法では、インク中に泡が発生しても、十分な吐出
エネルギーが得られずインクの吐出速度が遅かったり、
あるいは泡の形状が不均一になったりした。その結果、
インクの小滴の体積が不均一になったりした。最悪の場
合には、インクが吐出口から吐出しない場合もあった。

【００１２】また、被記録材上でインクが盛り上がるの
を防止するために、特開平１−２４２６７２号公報、特
開平２−５１５７０号公報には過冷却剤の添加された常
温固体のインクが開示されている。

【００１３】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、過
冷却剤の添加された常温固体の従来のインクは、インク
の盛り上がりは防止できるが完全定着するために時間が
かかり、記録像を形成した後十分に時間をおかないと、
記録像で手が汚れたり記録像が乱れたりする問題があっ
た。

【００１４】また、噴射記録方法に使用する常温固体の
従来のインクとしては、上記のほか、特開平１−２３６
２８７号公報、特開平１−２６３１７０号公報及び特開
平１−２６３１７１号公報にそれぞれキシレノール、ジ
アセトアミド、２，２−ジメチル−１−プロパノールを
主要成分とするインクが開示されているが、これら従来
の固体インクでは、記録を行なわないまま加熱溶融状態
に放置したとき、インクの物性が変化したり、ノズル詰
まりが起こり易く、また、記録紙によっては記録像がに
じむことがあった。

【００１５】そこで本出願人は特願平３−２４９２１７
号公報により、前記従来知られている記録技術を改良す
る提案をすでに行なっている。

【００１６】特願平３−２４９２１７号公報の方法によ
れば、ノズル内の泡だまりによる吐出不良や吐出したイ
ンク小滴の体積の不均一、またインク小滴の被記録材上
の着弾位置精度の悪さなど、従来知られている記録技術
による問題点を解決することができた。

【００１７】本願は前記特願平３−２４９２１７号公報
を発展させたものであり、常温固体の記録媒体を加熱溶
融し、更に記録信号に応じた熱エネルギーを付与するこ
とにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡を吐出
口より外気と連通させて前記記録媒体を吐出する少なく
とも１本のノズル手段を有し、非記録時には前記ノズル
の吐出口を閉空間内に保持することにより、非記録時に
ノズル内のインクが乾燥することを防ぎ、記録に移行し
た際に、不吐出や不完全吐出の起こらない記録方法を提
供するものである。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の噴射記録方法
は、常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に
応じた熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体
内に泡を発生させ、前記泡を吐出口より外気と連通させ
て前記記録媒体を吐出する少なくとも１本のノズル手段
を有し、非記録時にノズルを閉空間内に保持するもので
ある。

【００１９】本発明の噴射記録方法は、後に記述するよ
うに、常温（５℃〜３５℃）で固体の記録媒体（イン
ク）を加熱溶融し、溶融した記録媒体に記録信号に応じ
た熱エネルギーを付与することで泡が発生し、この泡の
発生により記録媒体を吐出口から吐出させる吐出エネル
ギーが生ずる。

【００２０】図１に示す装置は、本発明の記録方法を実
施するための装置で（後に更に詳しく説明する）、タン
ク２１に収容された記録媒体は供給路２２を通って記録
ヘッド２３に供給される。記録ヘッド２３は、図に示す
記録ヘッドが使用できる。タンク２１、供給路２２及び
記録ヘッド２３には、加熱手段２０及び２４の熱により
装置内の記録媒体が液状に保たれる。加熱手段２０及び
２４は、記録媒体の融点よりも１０℃〜５０℃高い温度
に設定すると良い。記録ヘッド２３には駆動回路２５よ
り記録信号が送られ、記録信号に応じて記録ヘッド２３
の吐出エネルギー発生手段（例えばヒーター）が駆動す
る。

【００２１】ヘッド２３は、図２に示すように、基板１
上に平行に並べられた壁８と、液室１０を形成する壁１
４とが設けられている。更に、壁８、１４の上には天板
４が配置される。図２の（ａ）では、記録ヘッドの内部
を見やすくするため、天板４を壁８、１４から離して示
してある。天板４にはインク供給口１１が形成され、イ
ンク供給口１１より液室１０に溶融した記録媒体が流入
する。壁８と壁８の間は、溶融した記録媒体が通るノズ
ル１５となっており、各ノズル１５の途中の基板１上に
は記録媒体に記録信号に応じた熱エネルギーを付与する
ためのヒーター２が設けられている。ヒーター２からの
熱エネルギーにより記録媒体に泡が発生し、記録媒体が
ノズル１５の吐出口５から吐出する。

【００２２】本発明の記録方法では、熱エネルギーの付
与により記録媒体に発生した泡が膨張して所定の大きさ
になったところで吐出口５を突き抜け外気と連通する。
以下、この点について説明する。

【００２３】図３は記録ヘッド２３に設けられた１本の
ノズル１５の断面で、図３は（ａ）は発泡前の状態を示
す。まず加熱手段２４に電流を流し、常温で固体の記録
媒体３を溶解する。記録媒体３を液化した後、ヒーター
２に瞬間的に電流を流しパルス的にヒーター２近傍の記
録媒体３を加熱すると、記録媒体３は急激な沸騰を起こ
し勢い良く泡６が発生し、膨張をはじめる（図３
（ｂ））。泡６は膨張を続け、特にイナータンス（慣
性）の小さい吐出口５側へ成長し、更に吐出口５から突
き抜け外気と連通する（図３（ｃ））。泡６より吐出口
５側の記録媒体３は、この瞬間までに泡６から与えられ
た運動量のために前方へ飛び出し、やがて独立な小滴７
となって紙などの被記録材へ飛翔する（図３（ｄ））。
記録媒体３が飛び出した後、ノズル１５先端部に生じた
空隙には、後方の記録媒体３の表面張力とノズル壁との
濡れによって新たな記録媒体３が満たされ、吐出前の状
態に戻る。

【００２４】記録ヘッド２３は従来の記録ヘッドに比
べ、ヒーター２の位置を吐出口５の方向に近づけた位置
に設けてある。これは泡を外気と連通させるために最も
簡便にとれる構成である。ヒーター２の発生する熱エネ
ルギー量、インク物性、記録ヘッド２３の各部の大きさ
（吐出口５とヒーター２間の距離、吐出口５や、ノズル
１５の幅及び高さ）などを所望に応じて選択することに
より泡を外気と連通させることができる。

【００２５】ヒーター２を吐出口５にどれくらい近づけ
たら泡が外気と連通するかについては一概には言えない
が、ヒーター２の吐出口側の端から吐出口５までの距離
（図９に示す記録ヘッドの場合は、ヒーター２の表面か
ら吐出口５までの距離）が５μｍ以上８０μｍ以下、更
には１０μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。

【００２６】泡を外気と確実に連通させるために、吐出
口の高さＨ（図２（ａ）参照）をヒーターのところで測
定したノズルの幅Ｗと等しいか、より小さくすることが
好ましい。

【００２７】また、泡を外気と連通させるためには、ヒ
ーター２の幅を、ノズルの幅の５０％〜９５％、更には
７０％〜９０％とするのが好ましい。更には加熱手段２
４によって溶融状態にあるインク粘度が１００ｃｐｓ以
下であることが好ましい。また、泡が外気と連通しない
場合に達するであろう泡の最大体積もしくは泡の最大体
積の７０％以上、より好ましくは８０％以上の体積のと
きに泡が外気と連通するようにすることは好ましいもの
である。

【００２８】本発明では、記録媒体中に生じた泡が外気
と連通するため、泡と吐出口５との間にある記録媒体が
実質的に全て吐出する。従って、吐出する小滴の体積は
常に一定となる。従来の噴射記録方法では、通常、記録
媒体中に生じた泡は外気と連通せず、最大に成長した後
は収縮して消滅する。従来のように、記録媒体中に生じ
た泡が外気と連通しない場合、泡と吐出口５との間にあ
る記録媒体は全てが吐出せず部分的に吐出するにすぎな
い。

【００２９】また、泡が外気と連通せずに最大に達した
後、収縮する噴射記録方法では、泡が収縮しても完全に
は消滅せずにヒーター上に残る場合があった。このよう
にヒーター上に小泡が残ると、次の小滴吐出の際に、ヒ
ーター上に残った小泡のために泡の発生及び成長が正し
く行なわれないという問題がある。この点、泡を外気と
連通させる本発明の噴射記録方法では、泡と吐出口の間
にある記録媒体が全て吐出するためヒーター上に小泡が
残ることがない。

【００３０】本発明の記録方法では、記録ヘッド２３の
ヒーター２から吐出口５までのイナータンスが小さいた
め、生起した泡の運動量が効率良く小滴７に享受され
る。このため、従来の記録方法では吐出しにくかったも
の、即ち常温で固体の記録媒体を融点以上に加熱して液
化したもののように、粘度の高いものでも安定的に吐出
することが可能である。また、本発明の記録方法では、
記録媒体内に発生した泡が記録媒体の吐出時に外気と連
通するため、記録媒体の吐出スピードが非常に速くな
る。このため、記録媒体の小滴は被記録材上の目的のポ
イントに正確に付着すると共に、固体の記録媒体でも被
記録材上でも盛り上がることがなく薄く付着する。固体
の記録媒体が、被記録材上で薄く付着するという利点
は、多色のカラー画像を形成するために記録媒体を被記
録材上で重ねて付着させる場合に特に有効である。

【００３１】また本発明では、ヒーター２より生起され
た泡が吐出口５より外気と連通するときに、泡の内圧が
外気圧以下の条件で連通させるのが好ましい。

【００３２】図４は、泡の内圧（グラフａ）と泡の体積
（グラフｂ）の関係を示したグラフである。但し、図４
は泡が外気と連通しない場合のグラフである。図４にお
いて、時刻Ｔ＝ｔ０で、ヒーター２にパルス電流を流す
と記録媒体中に泡が発生して泡の内圧が急激に上昇す
る。泡は発生と同時に膨張を開始する。

【００３３】泡の膨張は、ヒーター２への電流印加が終
了してもすぐには終らず、しばらくの間続く。その結果
泡の内圧は急激に低下して時刻Ｔ＝ｔ１で外気圧以下に
なる。泡はある程度膨張を続けた後、収縮し消滅する。

【００３４】従って、図５に示すように、時刻Ｔ＝ｔ１
以降の時間、例えば時刻ｔａで泡を外気と連通させれ
ば、連通する直前の泡の内圧は外気圧以下となる。

【００３５】泡の内圧が外気圧以下の条件で泡を外気と
連通させて小滴を吐出させると、記録に不要なミスト状
の記録媒体が飛散するのを防ぐことができ、被記録材や
装置内を汚すことがない。

【００３６】従来から、噴射記録方法では記録を行なう
小滴以外に、スプラッシュしたミスト状の記録媒体（以
下、スプラッシュあるいはミストという）がしばしば吐
出し問題となっていた。本発明によれば、泡外気と連通
する際に泡の内圧を外気圧よりも低くすることでスプラ
ッシュやミストを防ぐことができる。

【００３７】泡の内圧と外気圧との大小関係は、泡の内
圧を直接測定するのは難しいため、以下のようにして判
定するとよい。

【００３８】即ち、記録媒体が発泡を開始してから泡が
外気と連通するまでの時間における泡の体積Ｖｂを測定
し、Ｖｂの二次微分ｄ²Ｖｂ／ｄｔ²を求めることによっ
て泡の内圧と外気圧との大小関係を知ることができる。
ｄ²Ｖｂ／ｄｔ²＞０であれば泡の内圧は外気圧よりも高
く、ｄ²Ｖｂ／ｄｔ²≦０であれば泡の内圧は外気圧以下
である。図６で説明すると、発泡開始Ｔ＝ｔ０よりＴ＝
ｔ１までは泡の内圧は外気圧よりも高くｄ²Ｖｂ／ｄｔ²
＞０となり、Ｔ＝ｔ１より泡が外気と連通するまでの時
間Ｔ＝ｔａまでは泡の内圧は外気圧以下であり、ｄ²Ｖ
ｂ／ｄｔ²≦０となる。以上のようにＶｂの二次微分ｄ²
Ｖｂ／ｄｔ²を求めることで泡の内圧と外気圧との大小
関係を知ることができる。

【００３９】また、上記のＶｂを測定するかわりに、泡
が発生してから記録媒体の小滴が飛翔するまでの間（図
３の（ａ）から（ｃ）の間）において、吐出口５から突
出した記録媒体３ａ（図３（ｂ）参照。以下、記録媒体
吐出部３ａ）のＶｄを測定して、Ｖｄの二次微分ｄ²Ｖ
ｄ／ｄｔ²を求めることによっても泡の内圧と外気圧の
大小関係を知ることができる。即ち、ｄ²Ｖｄ／ｄｔ²＞
０であれば泡の内圧は外気圧よりも高く、ｄ²Ｖｄ／ｄ
ｔ²≦０であれば泡の内圧は外気圧以下である。

【００４０】各時刻における記録媒体突出部３ａの体積
は、図７のようにストロボやＬＥＤ、レーザーなどの光
源２００を用いて、パルス光で記録媒体突出部３ａを照
明しながら顕微鏡２０１で観察することによって測定す
ることができる。即ち、一定周波数で連続して小滴を吐
出している記録ヘッドに対して、その駆動パルスに同期
してかつ所定のディレイ時間をおいてパルス光を発行さ
せることにより、所定時刻における記録媒体突出部３ａ
の投影形状を測定できる。このときパルス光のパルス幅
は測定に十分な光量が確保できる範囲でできるだけ小さ
いほうがより正確に測定を行なうことができる。記録媒
体突出部３ａの体積は、一方向からの測定からでも換算
することができるが、さらに正確に求めるために、図７
に示すように、小滴の吐出方向をｘとしｘ軸と直交し、
しかも互いに直交する２方向ｙ、ｚ方向から同時に記録
媒体突出部３ａの投影形状を測定することが望ましい。
このとき顕微鏡２０１での測定方向ｙまたはｚの何れか
一方は、吐出口５の並び方向に平行な方向が望ましい。

【００４１】このように測定した２方向からの画像につ
いて、図８（ａ）及び図８（ｂ）に示すようにｘ座標値
に対する記録媒体突出部３ａの幅ａ（ｘ）、ｂ（ｘ）を
測定する。これらの値から次式に従って計算することに
よって所定時刻の記録媒体突出部３ａの体積Ｖｄを求め
ることができるのである。なお、下記の式は記録媒体突
出部３ａのｙ−ｚ断面を楕円で近似したもので、記録媒
体突出部３ａや泡６の体積計算には十分な精度で求める
ことができる。

【００４２】Ｖｄ＝（π／４）∫ａ（ｘ）・ｂ（ｘ）ｄｘ

【００４３】こうして、光源２００からのパルス光の点
灯ディレス時間を０から順に変えていくことによって、
泡が発生してから記録媒体の小滴が飛翔するまでの間に
おけるＶｄの変化を求めることができる。

【００４４】ノズル１５内の泡体積Ｖｂの測定も図７に
示した方法を応用して行なうことができる。但し、泡の
体積Ｖｂを測定するためには、記録ヘッドの外側から泡
が観察できるように、記録ヘッドの一部を透明な部材で
構成する必要がある。

【００４５】記録媒体突出部３ａや泡６の挙動を観察す
るためには、約０．１μｓｅｃ程度の時間分解能が必要
なため、パルス光源２００としては赤外ＬＥＤが好まし
く、また光源パルス幅は５０ｎｓｅｃが好ましい。顕微
鏡２０１には赤外線カメラを接続し画像を撮影するのが
好ましい。

【００４６】また、泡の吐出口５方向先端の移動速度の
一次微分値が負の条件で泡を該吐出口５より外気と連通
させることにより、更にインクミストやスプラッシュを
防止できる。

【００４７】更に、図３（ｂ）を参照して吐出エネルギ
ー発生手段であるヒーター２の吐出口５側端部から気泡
の吐出口とは反対側の端部までの距離１ａをヒーターの
吐出口５とは反対側の端部から気泡の吐出口とは反対側
の端部までの距離１ｂに対して泡が外気と連通する直前
において１ａ／１ｂ≧１、好ましくは１ａ／１ｂ≧２、
より好ましくは１ａ／１ｂ≧４とすることにより、記録
媒体吐出後に吐出口近傍に生じた空隙部に新たな記録媒
体が満たされるまでの時間を短縮することができ、より
一層の高速記録が可能になる。１ａ／１ｂは例えばヒー
ター２の位置を吐出口５に近付ければ大きくなる。

【００４８】図９は記録ヘッドの他の例をしめすもの
で、吐出口５がノズル１５の横方向に設けられている。
図９の記録ヘッドを使用した場合も、図３の記録ヘッド
と同様に泡６は外気と連通する。即ち、図９（ａ）に示
す発泡前の状態から、加熱手段２４により記録媒体３を
溶融した後、ヒーター２に通電するとヒーター２上に泡
６が発生する（図９（ｂ））。その後、泡６は膨張を続
け（図９（ｃ））、泡６と外気とが連通して小滴７が吐
出口５から飛び出す（図９（ｄ））。

【００４９】次に常温（５℃〜３５℃）で固体の記録媒
体（インク）について説明する。

【００５０】本発明では、先に詳述したように、常温固
体の記録媒体を加熱溶融し、溶融した記録媒体に記録信
号に応じた熱エネルギーを付与することにより吐出口５
から吐出させて記録を行なう。従って、本発明の常温固
体の記録媒体は、熱溶融性固体物質と着色剤とを少なく
とも含有し、更に必要に応じて物性を調整するための添
加剤或はアルコール等の常温で液体の有機溶剤等を含有
するものである。

【００５１】本発明の記録媒体は、その融点が３６℃〜
２００℃の範囲にあるものが望ましい。３６℃を下回る
場合は、室温の変化によっては記録媒体が溶けて手など
を汚すおそれがあり、２００℃を越える場合には、記録
媒体を液化するために大きなエネルギーが必要となる。
より好ましくは、その融点が３６℃〜１５０℃の範囲が
望ましい。

【００５２】更に本発明の記録方法は、熱エネルギーの
作用により記録媒体を吐出させ記録を行なうので、熱エ
ネルギーを吐出エネルギーへと効率良く変換させるため
の成分として沸点（７６０ｍｍＨｇ）が１５０℃〜３７
０℃の物質も含有させることが望ましい。

【００５３】本発明の常温固体の記録媒体に含有する熱
エネルギーを吐出エネルギーへ効率良く変換する熱溶融
性固体物質としては、例えばアセトアミド、ｐ−バニリ
ン、ｏ−バニリン、ジベンジル、ｍ−アセトトルイジ
ン、安息香酸フェニル、２，６−ジメチルキノリン、
２，６−ジメトキシフェノール、ｐ−メチルベンジルア
ルコール、ｐ−ブロモアセトン、ホモカテコール、２，
３−ジメトキシベンズアルデヒド、２，４−ジクロルア
ニリン、ジクロロキシリレン、３，４−ジクロロアニリ
ン、４−クロロ−ｍ−クレゾール、ｐ−ブロモフェノー
ル、シュウ酸ジメチル、１−ナフトール、ジブチルヒド
ロキシトルエン、１，３，５−トリクロロベゼン、ｐ−
ｔｅｒｔ−ペンチルフェノール、デュレン、ヂメチル−
ｐ−フェニレンジアミン、トラン、スチレングリコー
ル、プロピオンアミド、炭酸ジフェニル、２−クロロナ
フタレン、アセナフテン、２−ブロモナフタレン、イン
ドール、２−アセチルピロール、ジベンゾフラン、ｐ−
クロロベンジルアルコール、２−メトキシナフタレン、
チグリン酸、ｐ−ジブロモベンゼン、９−ヘプタデカノ
ン、１−テトラデカナミン、１，８−オクタンジアミ
ン、グルタル酸、２，３−ジメチルナフタレン、イミダ
ゾール、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、２−メ
チルインドール、４−メチルビフェニル、３，６−ジメ
チル−４−オクチンージオール、２，５−ジメチル−３
−ヘキシン−２，５−ジオール、２，５−ジメチルー
２，５−ヘキサンジオール、エチレンカーボネート、
１，８−オクタンジオール、１，１−ジエチル尿素、ｐ
−ヒドロキシ安息香酸ブチル、２−ヒドロキシナフトエ
酸メチル、８−キノリノール、ステアリルアミンアセテ
ート、１，３−ジフェニルー１，３−プロパンジオン、
ｍ−ニトロ安息香酸メチル、しゅう酸ジメチル、フタラ
イド、２，２−ジエチルー１，３−プロパンジオール、
８−キノリノール、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエタノールア
ミン、グリコール酸、ジアセチルモノオキシム及びアセ
トンオキシム等の一種または二種以上を混合して用いる
ことができる。

【００５４】更に下記のようなワックス類、樹脂類等を
含有してもよい。

【００５５】カルナウバワックス、パラフィンワック
ス、サゾールワックス、マイクロクリスタリンワック
ス、エステルワックス等のワックス類、ステアリン酸、
パルミチン酸等の脂肪酸類、セチルアルコール、ステア
リルアルコール等の高級アルコール類、１，８−オクタ
ンジオール、１，１０−デカンジオール、１，１２−ド
デカンジオール等のジオール類、そのほか脂肪酸エステ
ル類、芳香族エステル、芳香族アルコール等の芳香族化
合物、ポリアミド樹脂類、ポリエステル樹脂類、ポリウ
レタン樹脂類、エポキシ樹脂類、ポリオレフィン樹脂
類、ポリアクリル樹脂類等。

【００５６】上記の熱溶融性固体物質は、種類によって
吐出特性に特に優れたものや、保存性に特に優れたも
の、あるいは被記録材上でのにじみが極端に少ないもの
など色々と特徴がある。従って、使用目的に応じて上記
熱溶融性固体物質の中から適宜選択して記録媒体に使用
することができる。

【００５７】また本発明の記録媒体には、必要に応じて
常温で液体の有機溶剤、例えば１−ヘキサノール、１−
ヘプタノール、１−オクタノール等のアルコール類、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレン
グリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコー
ル類、その他ケトン類、ケトアルコール類、アミド類、
エーテル類等のものを含有することもできる。これら有
機溶剤は、記録媒体中に発生する泡を大きく成長させ
る。

【００５８】本発明の記録媒体に含有する着色剤として
は、従来公知の直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散
染料、建染染料、硫化染料、油溶性染料等の各種染料お
よび顔料が有効である。特に好ましく使用しうる染料と
しては、次に示すカラーインデックス記載の油溶性染料
が挙げられる。

【００５９】Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＹｅｌｌｏｗ
１，２，３，４，６，７，８，１０，１２，１３，１
４，１６，１８，１９，２１，２５，２５：１，２８，
２９，３０，３２，３３，３４，３６，３７，３８，４
０，４２，４３，４４，４７，４８，５５，５６，５
８，６０，６２，６４，６５等Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｅｎｔＯｒａｎｇｅ１，２，３，
４，４：１，５，６，７，１１，１６，１７，１９，２
０，２３，２５，３１，３２，３７，３７：１，３８，
４０，４０：１，４５，５４，５６，５９，６０，６
２，６３，６７，６８，７１，７２，７３，７４，７５
等Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＲｅｄ１，２，３，４，
７，８，１３，１４，１７，１８，１９，２３，２４，
２５，２６，２７，２９，３０，３３，３５，３７，４
１，４２，４３，４５，４６，４７，４８，４９，４
９：１，５２，６８，６９，７２，７３，７４，８０，
８１，等Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＶｉｏｌｅｔ２，３，８，
９，１０，１１，１３，１４，２１，２１：１，２４，
３１，３２，３３，３４，３６，３７，３８，４５，４
６，４７Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌｕｅ２，
４，５，７，１０，１１，１２，２２，２５，２６，３
５，３６，３７，３８，４６，４４，４５，４８，４
９，５０，５１，６３，６４，６６，６７，６８，７０
等Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＧｒｅｅｎ１，３，４，
５，７，８，９，２０，２６，２８，２９，３０，３
２，３３等Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｒｏｗｎ１，１：１，
２，３，４，５，６，１２，１９，２０，２２，２５，
２８，２９，３１，３７，３８，４２，４３，４４，４
８，４９，５２，５３，５８等Ｃ．Ｉ．ＳｏｌｖｅｎｔＢｌａｃｋ３，５，６，
７，８，１３，２２，２２：１，２３，２６，２７，２
８，２９，３３，３４，３５，３９，４０，４１，４
２，４３，４５，４６，４７，４８，４９，５０等

【００６０】更に、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸
化亜鉛、リトポン、酸化チタン、クロムエロー、カドミ
ウムエロー、ニッケルチタンエロー、ネープルスエロ
ー、黄色酸化鉄、ベンガラ、カドミウムレッド、硫化水
銀カドミウム、紺青、群青等の無機顔料やカーボンブラ
ック、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニ
ルメタル系顔料、バッド系顔料等の有機顔料も好ましく
用いられる。好ましく使用できる顔料のカラーインデッ
クスＮｏ．を以下に示す。Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＹｅｌｌｏｗ１，２，３，
５，１２，１３，１４，１５，１７，８３Ｃ．Ｉ．ＶａｔＹｅｌｌｏｗ１，Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＯｒａｎｇｅ１，５，１
３，１６，１７，２４Ｃ．Ｉ．ＶａｔＯｒａｎｇｅ３Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＲｅｄ１，２，３，４，
５，７，９，１２，２２，２３，３７，３８，４８，４
９，５０，５１，５３，５７，５８，６０，６３，８
１，８３，８８，１１２Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＶｉｏｌｅｔ１，３，１
９，２３Ｃ．Ｉ．ＶａｔＶｉｏｌｅｔ２Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌｕｅ１，２，１５，１
６，１７Ｃ．Ｉ．ＶａｔＢｌｕｅ４Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＧｒｅｅｎ２，７，８，１
０Ｃ．Ｉ．ＰｉｇｍｅｎｔＢｌａｃｋ１

【００６１】

【実施例】次に本発明の記録方法について説明する。

【００６２】図１０は本発明の記録方法を実施するため
の装置の全体を表す斜視図、図１１はヘッドとインクタ
ンクの詳細図である。図において、２３は記録ヘッドで
あり図２で示したものと同様である。この記録ヘッド
は、基板１上に各液流路１５を隔てるように配置された
壁８と、この壁に接するガラスの透明天板４と、各液流
路に設けられたヒーター２より構成されている。ヒータ
ー２は不図示の電極によって画信号に応じて通電され
る。流路１５、ヒーター２、オリフィス５で構成される
ノズルの寸法は高さ２７μｍ、幅４０μｍ、ヒーターサ
イズは幅３２μｍ、長さ４０μｍ、ヒーター２の位置は
そのもっともオリフィス５側の端からオリフィス５まで
の距離が２０μｍであり、１インチ当り４００ノズルの
密度で６４ノズル配置してある。

【００６３】Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔｂｌａｃｋ３５．０重量部エチレンカーボーネート（融点３９℃）４２．５重量部１、１２−ドデカンジオール（融点８２℃）４２．５重量部

【００６４】上記成分を１００℃で容器中で撹拌し、均
一に混合溶解させ、加熱したまま孔径０．４５μｍのテ
フロン製フィルタで濾過した後、冷却し固体状態のイン
クを得た。

【００６５】記録ヘッド２３のヒーター２への通電条件
は印加電圧１６．０Ｖ、パルス幅２．５μｓｅｃ、駆動
周波数１ＫＨｚとした。

【００６６】記録ヘッド１はアルミベース７２に接着さ
れている。記録ヘッド２３の上面にはインク供給口１１
があり、ここからノズル内にインクが供給される。２１
は液化したインクを貯蔵するインクタンクである。イン
クタンク２１内にはアルミ製のインク供給管２２が直立
し、その上端はインク供給口１１に接続している。イン
クはインクタンク２１からインク供給管２２を経てイン
ク供給口に到りノズル内に供給される。インクタンク２
１にはタンクフタ７０が固定される。タンクフタ７０に
は固体インク投入口７１が存在し、ここから不図示の補
給装置により固体インク７３を補給できる。アルミベー
ス２の裏面には加熱手段２４がありインクタンク２１及
びノズル内のインクを液化した状態に保つ。７４はキャ
リッジであり上述した構成部品がキャリッジ上面に固定
される。キャリッジ７４はガイド７５と７６に案内され
て記録紙７７の紙面に平行に移動できる。キャリッジ７
４にはワイヤ７８が係合している。ワイヤ７８はモータ
ープーリー７９とテンションプーリー８０の間で張られ
る。キャリッジモーター８１によりキャリッジは駆動さ
れる。記録紙７７はローラー対８２に挟持される。ロー
ラー対８２は紙送りモーター８３により駆動される。８
４はキャップであり、不図示の手段により記録ヘッドの
オリフィス面に対し圧接離隔可能である。またキャップ
は不図示の加熱手段によりインク融点以上に保たれる。
図１２に示したように、キャップのノズルに対向する側
には開口部があり、開口部のまわりにはシールゴム８６
が貼付されている。非記録時に、吐出エレメントのオリ
フィス面にキャップが圧接すると、シールゴムがたわ
む。それによりノズルは外部環境から遮断され、ノズル
内のインクは乾燥を起こさない。８５は空吐出箱で内部
に多孔質体を有し記録目的以外の吐出インクを受け止め
る。

【００６７】次に装置の記録方法について説明する。電
源がＯＮすると加熱手段２４に通電する。加熱手段２４
の近傍に設けられた不図示の温度センサーが融点より１
０℃高い温度を検知すれば通電はストップする。以後は
センサーの検知温度が融点より１０℃高い温度を中心に
±５℃の範囲に入るようＯＮ・ＯＦＦ制御を行う。イン
クタンク内の液化インクはインク融点より１０℃高い温
度に保温され液化インクに接触しているインク供給管５
も熱容量が小さく熱伝導率が高いため短時間でインクと
ほぼ同温度まで昇温する。したがって供給管の途中でイ
ンクが固化することなくスムーズにノズルまでインク供
給ができる。プリント信号が入力されるとキャップが退
避し記録紙７７がセットされる。キャリッジが記録紙面
に沿って移動し記録ヘッド１のノズルから画像信号に応
じて吐出し１ライン分の記録を行う。１ラインの記録が
終れば記録紙が６４ノズル分送られ、２ライン目の記録
に移る。以下同様に記録を行い１枚分の記録が終了すれ
ば排紙する。記録を続けるなら給紙され上と同様に１ラ
イン目から記録を行い、記録を終了するならキャリッジ
がキャップに対向する位置まで移動してオリフィス面に
キャップが圧接する。なお、排吐出ノズル内のインクの
乾燥による目詰まりを防ぐ為、２ライン印字ごとにキャ
リッジが空吐出箱の前まで移動し５０発の空吐出を行
う。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、常温固体の記録媒
体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた熱エネルギーを
付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前
記泡を吐出口より外気と連通させて前記記録媒体を吐出
する少なくとも１本のノズル手段を有し、非記録時には
前記ノズルの吐出口を閉空間内に保持することにより、
装置待機状態から記録に移行した際の不吐出や不完全吐
出を防止する効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録方法に使用する記録装置の一例を
示す概略図である。

【図２】図１に示す記録装置で使用する記録ヘッドの一
例を示す概略図である。

【図３】本発明の記録方法の原理を示すために、記録媒
体を供給した記録ヘッドの一例を示す断面図である。

【図４】泡が外気と連通しない場合の、泡の内圧変化と
泡の体積変化の例を示したグラフである。

【図５】泡が外気と連通する場合の、泡の内圧変化と泡
の体積変化の例を示したグラフである。

【図６】泡が外気と連通する場合の、泡の内圧変化、泡
の体積変化更に泡の体積変化率の例を示したグラフであ
る。

【図７】吐出口から突出した記録媒体の体積を測定する
方法の一例を示す斜視図である。

【図８】図７に示した測定方法による測定結果の一例を
示す図である。

【図９】本発明の記録方法の原理を示すために、記録媒
体を供給した記録ヘッドの他の例を示す断面図である。

【図１０】本発明の記録方法を実施するための装置の全
体をあらわす斜視図である。

【図１１】記録ヘッドとタンクの詳細図である。

【図１２】キャップの詳細図である。

【図１３】従来の記録方法の一例を示す断面図である。

【図１４】従来の記録方法の他例を示す断面図である。

【図１５】従来の記録方法の他例を示す断面図である。

【図１６】従来の記録方法の他例を示す断面図である。

【符号の説明】

１基板２ヒーター３インク４天板５オリフィス６泡７小滴８壁１０液室１１インク供給口１４壁１５ノズル１６、２０１顕微鏡１７ストロボ１８ストロボ駆動回路１９遅延回路２０、２４加熱手段２１タンク２２供給路２３記録ヘッド２５駆動回路２６温度制御手段２７記録紙７３固体インク８４キャップ８５空吐出箱２００光源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に
記録信号に応じた熱エネルギーを付与することにより前
記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡を吐出口より外気
と連通させて前記記録媒体を吐出する少なくとも１本の
ノズル手段を有し、非記録時には前記ノズルの吐出口を
閉空間内に保持することを特徴とする噴射記録方法。
【請求項２】前記泡の内圧が外気圧以下であるとき、
前記泡が外気と連通する請求項１記載の噴射記録方法。