JPH0624869B2 - インクジエツト記録方法 - Google Patents
インクジエツト記録方法Info
- Publication number
- JPH0624869B2 JPH0624869B2 JP61103132A JP10313286A JPH0624869B2 JP H0624869 B2 JPH0624869 B2 JP H0624869B2 JP 61103132 A JP61103132 A JP 61103132A JP 10313286 A JP10313286 A JP 10313286A JP H0624869 B2 JPH0624869 B2 JP H0624869B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- thermal energy
- recording method
- liquid surface
- recording
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
-
- 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
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- 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
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
- B41J2002/061—Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、インクヘッド内のインクを、熱エネルギと静
電界との協働により記録体に飛翔させて画像を形成する
インクジェット記録方法に関する。
電界との協働により記録体に飛翔させて画像を形成する
インクジェット記録方法に関する。
「従来の技術」 ノンインパクト記録法は、記録時における騒音が少ない
ため、電子的画像情報をハードコピー化する方法とし
て、関心を集めている。
ため、電子的画像情報をハードコピー化する方法とし
て、関心を集めている。
それらの中で、普通紙に記録でき、しかも定着という特
別な処理なしに記録のできるインクジェット法は、極め
て有用な記録法とされている。
別な処理なしに記録のできるインクジェット法は、極め
て有用な記録法とされている。
しかしながら、従来実用化されているインクジェット法
は、インクを密閉する部材に圧力パルスを印加して、吐
出口（オリフィス）からインクを噴射させて記録するも
のである。従って、動作機構上、インク吐出装置を小型
化することができない。また必要な画像密度の印字を行
うために、インク吐出装置を機械的に走査する必要があ
るので記録を高速化することができなかった。
は、インクを密閉する部材に圧力パルスを印加して、吐
出口（オリフィス）からインクを噴射させて記録するも
のである。従って、動作機構上、インク吐出装置を小型
化することができない。また必要な画像密度の印字を行
うために、インク吐出装置を機械的に走査する必要があ
るので記録を高速化することができなかった。
上述したインクジェットの欠点を改良し、高速記録を可
能にする方法として、磁性インクジェット法、平面イン
クジェット法および熱バブルジェット法等が提案されて
いる。
能にする方法として、磁性インクジェット法、平面イン
クジェット法および熱バブルジェット法等が提案されて
いる。
上記の磁性インクジェット法は、磁性電極アレイ近傍に
磁性インクを設け、磁界によるインクの盛り上がりを利
用し、画像密度に対応するインク、吐出状態を形成し、
静電界で磁性インクを飛翔させるものである。
磁性インクを設け、磁界によるインクの盛り上がりを利
用し、画像密度に対応するインク、吐出状態を形成し、
静電界で磁性インクを飛翔させるものである。
次に平面インクジェット法は、電極アレイと平行なスリ
ット状のインク溜めにインクを配し、記録紙を介して対
向する電極と電極アレイ間に形成される電界パターンに
応じて、インクを飛翔させるようにしている。
ット状のインク溜めにインクを配し、記録紙を介して対
向する電極と電極アレイ間に形成される電界パターンに
応じて、インクを飛翔させるようにしている。
さらに熱バブルジェット法は、熱エネルギを与えられた
インクが急激に加熱されて膜面沸騰を生じ、オリフィス
内に気泡（バルブ）が急激に形成されることによる圧力
上昇でインクを噴射するものである。
インクが急激に加熱されて膜面沸騰を生じ、オリフィス
内に気泡（バルブ）が急激に形成されることによる圧力
上昇でインクを噴射するものである。
一方、実開昭６１−７００３９号公報には、基板上に一
列に配置された発熱体の真上にオリフィスを設け、さら
にこのオリフィスの真上と近傍に電極を設けてこれらの
間に直流電圧を印加しておき、発熱体の発熱でオリフィ
スから突出したインク滴を電極間の静電界によって加速
飛翔させるインクバブルジェットヘッドが開示されてい
る。
列に配置された発熱体の真上にオリフィスを設け、さら
にこのオリフィスの真上と近傍に電極を設けてこれらの
間に直流電圧を印加しておき、発熱体の発熱でオリフィ
スから突出したインク滴を電極間の静電界によって加速
飛翔させるインクバブルジェットヘッドが開示されてい
る。
「発明が解決しようとする問題点」 前述した磁性インクジェット法においては、インクに含
有されている磁性粉の発色により、インクジェット本来
の特徴であるカラー化が難しいという問題点がある。
有されている磁性粉の発色により、インクジェット本来
の特徴であるカラー化が難しいという問題点がある。
次の平面インクジェット法は、微細なオリフィスが不要
となってインクの目詰まりを改善できるが、インク飛翔
のためにかける電圧が高いので、隣接、近傍電極間の電
圧リークを防止するために、電極アレイを時分割駆動す
る必要があって、それ程高速化が計れないという問題が
ある。
となってインクの目詰まりを改善できるが、インク飛翔
のためにかける電圧が高いので、隣接、近傍電極間の電
圧リークを防止するために、電極アレイを時分割駆動す
る必要があって、それ程高速化が計れないという問題が
ある。
さらに熱バブルジェット法においては、インクに膜面沸
騰を起こさせるために、発熱体を急速に加熱昇温させる
必要があり、インクの熱変質や、加熱手段として設けら
れている発熱抵抗体保護層の熱劣化を生じ易いという実
用上の欠点を有している。
騰を起こさせるために、発熱体を急速に加熱昇温させる
必要があり、インクの熱変質や、加熱手段として設けら
れている発熱抵抗体保護層の熱劣化を生じ易いという実
用上の欠点を有している。
そこで本発明の目的は、インクの加熱量が少なくても高
速かつＳ／Ｎ比の高い印字が可能なインクジェット法を
提供することにある。
速かつＳ／Ｎ比の高い印字が可能なインクジェット法を
提供することにある。
「問題点を解決するための手段」 本発明では、インク収容室のインクにパルス状の電圧を
印加すると同時またはこれに先行して画像情報に応じた
熱エネルギをインクに選択的に加え、上記エネルギに対
応した液面の変調をインクに発生させてエネルギ印加部
のインクを記録体に飛翔することにより画像が形成され
るようになっている。
印加すると同時またはこれに先行して画像情報に応じた
熱エネルギをインクに選択的に加え、上記エネルギに対
応した液面の変調をインクに発生させてエネルギ印加部
のインクを記録体に飛翔することにより画像が形成され
るようになっている。
「実施例」 以下、本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
第１図に示す記録ヘッドは、第１の板部材２と、左右の
壁板３ａ、３ｂを有する第２の板部材３とを備えてい
る。壁板３ａ、３ｂの後端面を第１の板部材２の内面に
固着させて、両板部材２、３を適宜の間隙をもって対向
させてスリットを形成することにより、記録ヘッド１に
は、吐出口（オリフィス）４を有するインク収容室５が
形成されている。
壁板３ａ、３ｂを有する第２の板部材３とを備えてい
る。壁板３ａ、３ｂの後端面を第１の板部材２の内面に
固着させて、両板部材２、３を適宜の間隙をもって対向
させてスリットを形成することにより、記録ヘッド１に
は、吐出口（オリフィス）４を有するインク収容室５が
形成されている。
第１の板部材２の吐出口４の近傍における内面２ａに、
複数の発熱体アレイ７が構成されている。各発熱体６に
は、板部材２の内面に設けられた複数の帰路電極８、９
の一端がそれぞれ接続されている。第２の板部材３の内
面３ｃには、複数の誘導電極１１が発熱体６と対向して
設けられている。
複数の発熱体アレイ７が構成されている。各発熱体６に
は、板部材２の内面に設けられた複数の帰路電極８、９
の一端がそれぞれ接続されている。第２の板部材３の内
面３ｃには、複数の誘導電極１１が発熱体６と対向して
設けられている。
記録ヘッド１の吐出口４の近傍には、矢印方向に回転自
在の対向電極１２が配設されており、この対向電極１２
は、インク収容室５内の誘導電極１１に電気的に接続さ
れている。記録体１３は、矢印方向に搬送されて記録ヘ
ッド１と対向電極１２との間を通過する。
在の対向電極１２が配設されており、この対向電極１２
は、インク収容室５内の誘導電極１１に電気的に接続さ
れている。記録体１３は、矢印方向に搬送されて記録ヘ
ッド１と対向電極１２との間を通過する。
前記発熱体アレイ７を形成するためには、第１の板部材
２の内面に、ガラス層が乗ったセラミック基板（図示
略）を着設し、このセラミック基板上に、発熱抵抗体
６、通電用の帰路電極８、９および絶縁体層（図示略）
が順次積層される。
２の内面に、ガラス層が乗ったセラミック基板（図示
略）を着設し、このセラミック基板上に、発熱抵抗体
６、通電用の帰路電極８、９および絶縁体層（図示略）
が順次積層される。
上記発熱体としては、窒化タンタルを反応性スパッタリ
ング法により蒸着し、ホトリソエッチング法により、各
画素ドット毎に分離して形成したものである。帰路電極
８、９は、ニッケルクロム、金を、一様に順次蒸着した
のち、ホトリソエッチング法により分割して形成され
る。絶縁体層は、二酸化ケイ素をスパッタリング法によ
り蒸着してなっている。誘導電極１１は、クローム、銅
およびクロームを順次蒸着したのち、ホトリソエッチン
グして形成されている。
ング法により蒸着し、ホトリソエッチング法により、各
画素ドット毎に分離して形成したものである。帰路電極
８、９は、ニッケルクロム、金を、一様に順次蒸着した
のち、ホトリソエッチング法により分割して形成され
る。絶縁体層は、二酸化ケイ素をスパッタリング法によ
り蒸着してなっている。誘導電極１１は、クローム、銅
およびクロームを順次蒸着したのち、ホトリソエッチン
グして形成されている。
発熱体アレイの発熱体６には、画像情報に対応した電圧
が印加されて発熱し、画像情報に対応する位置のインク
を急激に昇温させる。発熱体６に対する通電は、短時間
内の大電流とする。加熱された位置のインクは、加熱に
より体積が膨張するとともに、インク内におけるインク
の気化、たとえば気泡の発生等によっても膨張して、イ
ンクの液面が隆起する液面変調が生ずる。
が印加されて発熱し、画像情報に対応する位置のインク
を急激に昇温させる。発熱体６に対する通電は、短時間
内の大電流とする。加熱された位置のインクは、加熱に
より体積が膨張するとともに、インク内におけるインク
の気化、たとえば気泡の発生等によっても膨張して、イ
ンクの液面が隆起する液面変調が生ずる。
インクに対する熱エネルギの供給と同時または順次に、
誘導電極１１と対向電極１２間に静電界が印加されて、
加熱された箇所のインクに作用する。
誘導電極１１と対向電極１２間に静電界が印加されて、
加熱された箇所のインクに作用する。
誘導電極１１と対向電極１２との間に電界を作用させた
ときに、インク収容室５内のインクに生じるＥＨＤ波
（電気流体力学波）の成長速度は、インクの粘性により
異なる。このインクの粘性は、インクの温度により左右
される。
ときに、インク収容室５内のインクに生じるＥＨＤ波
（電気流体力学波）の成長速度は、インクの粘性により
異なる。このインクの粘性は、インクの温度により左右
される。
前記インクの収容室５内の供給されるインクは、常温で
は大きな粘性を有し、かつ加熱されると粘性が減少する
特性を有している。十分なＳ／Ｎ比を有する印字を高速
で行うには、使用するインクの加熱時と非加熱時におけ
る粘性の変化が大きくかつ加熱による熱膨張が大きいこ
とが良い結果を得られるという事実が見出された。特に
発熱体６の位置する加熱部が、インクの表面に近い所に
存在するときにより大きい熱膨張効果が見られた。
は大きな粘性を有し、かつ加熱されると粘性が減少する
特性を有している。十分なＳ／Ｎ比を有する印字を高速
で行うには、使用するインクの加熱時と非加熱時におけ
る粘性の変化が大きくかつ加熱による熱膨張が大きいこ
とが良い結果を得られるという事実が見出された。特に
発熱体６の位置する加熱部が、インクの表面に近い所に
存在するときにより大きい熱膨張効果が見られた。
この原因としては、インクの液面が熱膨張して隆起の核
（隆起の中心部に形成される尖った突部）が液面に形成
され、この隆起の核に電界の集中を生じ、これによる静
電引力により液面の隆起速度が高められるためである。
（隆起の中心部に形成される尖った突部）が液面に形成
され、この隆起の核に電界の集中を生じ、これによる静
電引力により液面の隆起速度が高められるためである。
インク収容室５内のインクにおいて、加熱時のインクの
沸騰による気泡が発生するような状態においても同様
に、気泡の直上部において高速度で液面の隆起を生じ、
この隆起の核に対する電界の集中がインクの熱膨張を高
速化している。
沸騰による気泡が発生するような状態においても同様
に、気泡の直上部において高速度で液面の隆起を生じ、
この隆起の核に対する電界の集中がインクの熱膨張を高
速化している。
インクの記録に対応した画素状の電界集中の作用は、単
に電界をインクに強めたのに比べて、、加熱部と非加熱
部とのＳ／Ｎ比が高められる効果を有していて、インク
の粘度の変化が、従来のそれよりも小さくても、従来の
記録装置と同様のＳ／Ｎ比を有する印字を行うことがで
きる。これにより、インクに対する加熱量を小さくして
低い温度コントラストを可能とし、記録時における印字
エネルギの低減、および高速印字が可能となっている。
に電界をインクに強めたのに比べて、、加熱部と非加熱
部とのＳ／Ｎ比が高められる効果を有していて、インク
の粘度の変化が、従来のそれよりも小さくても、従来の
記録装置と同様のＳ／Ｎ比を有する印字を行うことがで
きる。これにより、インクに対する加熱量を小さくして
低い温度コントラストを可能とし、記録時における印字
エネルギの低減、および高速印字が可能となっている。
第２図は記録ヘッドの変形例を示している。記録ヘッド
１５は、第１の板部材２と、複数の壁板１６ａを画素単
位のピッチで内面に形成された第２の板部材１６を備え
ている。各壁板１６ａの端面を第１の板部材２の内面に
固着することにより、両板部材２、１６間には、複数の
独立したインク収容室１７が形成されている。第１の板
部材２の内面には、前記記録ヘッド１と同様に熱体６が
設けられている。また第２の板部材１６の内面にも各イ
ンク収容室１７毎に誘導電極１１が設けられている。
１５は、第１の板部材２と、複数の壁板１６ａを画素単
位のピッチで内面に形成された第２の板部材１６を備え
ている。各壁板１６ａの端面を第１の板部材２の内面に
固着することにより、両板部材２、１６間には、複数の
独立したインク収容室１７が形成されている。第１の板
部材２の内面には、前記記録ヘッド１と同様に熱体６が
設けられている。また第２の板部材１６の内面にも各イ
ンク収容室１７毎に誘導電極１１が設けられている。
第３図は前記ヘッドのさらに別の変形例を示している。
記録ヘッド１８の第２の板部材１９は、左右の壁板１９
ａと、板部材１９の内面に画素単位のピッチで形成され
た短い壁板１９ｂとを備えている。第２の壁板１９を上
記のように形成することにより、両板部材２、１９に
は、一部分が独立し、かつ全体としては一体となってい
る複数のインク収容室２１が形成されている。両板部材
２、１９の内面には前記記録ヘッド１と同様の発熱板６
および誘導電極がそれぞれ設けられている。
記録ヘッド１８の第２の板部材１９は、左右の壁板１９
ａと、板部材１９の内面に画素単位のピッチで形成され
た短い壁板１９ｂとを備えている。第２の壁板１９を上
記のように形成することにより、両板部材２、１９に
は、一部分が独立し、かつ全体としては一体となってい
る複数のインク収容室２１が形成されている。両板部材
２、１９の内面には前記記録ヘッド１と同様の発熱板６
および誘導電極がそれぞれ設けられている。
上記両記録ヘッド１５、１８のように複数のインク収容
室１７、２１を形成して画素単位の変調を付加したもの
においては、第１図の平行スリット状のインク収容室５
を有する記録ヘッド１に比べて、加熱時におけるインク
の液面の変調がより効果的に生じて、高速度で高品位の
記録を行うことができる。
室１７、２１を形成して画素単位の変調を付加したもの
においては、第１図の平行スリット状のインク収容室５
を有する記録ヘッド１に比べて、加熱時におけるインク
の液面の変調がより効果的に生じて、高速度で高品位の
記録を行うことができる。
「発明の効果」 以上説明したように本発明によれば、インク内部からイ
ンクの液面を貫通するようにパルス状の電界を印加する
とともに、これと同時またはこれに先立って、画像情報
に応じた熱エネルギを上記吐出口の長手方向に沿うイン
クに選択的に加えて、インクの熱膨張または気化により
液面が隆起する液面変調をインクに生じさせるようにし
たので、液面の隆起部に電界が集中してインクの効率的
な加速飛翔が可能となった。また、画像情報に基づいて
インクを飛翔させるとき以外は電界を印加しないので、
外乱等により誤ってインクが飛翔するのを防止できる。
従って、インクの加熱量が少なくても高速かつＳ／Ｎ比
の高い記録を実現できるという効果がある。
ンクの液面を貫通するようにパルス状の電界を印加する
とともに、これと同時またはこれに先立って、画像情報
に応じた熱エネルギを上記吐出口の長手方向に沿うイン
クに選択的に加えて、インクの熱膨張または気化により
液面が隆起する液面変調をインクに生じさせるようにし
たので、液面の隆起部に電界が集中してインクの効率的
な加速飛翔が可能となった。また、画像情報に基づいて
インクを飛翔させるとき以外は電界を印加しないので、
外乱等により誤ってインクが飛翔するのを防止できる。
従って、インクの加熱量が少なくても高速かつＳ／Ｎ比
の高い記録を実現できるという効果がある。
第１図は本発明に用いられるインクジェット記録ヘッド
の一実施例を示す斜視図、第２図は記録ヘッドの変形例
を示す平面図、第３図は記録ヘッドの別の変形例を示す
平面図である。 １……記録ヘッド、 ２……第１の板部材、 ３……第２の板部材、 ４……吐出口、 ５……インク収容室、 ６……発熱体、 ７……発熱体アレイ、 ８、９……帰路電極、 １１……誘導電極、 １２……対向電極、 １３……記録体。
の一実施例を示す斜視図、第２図は記録ヘッドの変形例
を示す平面図、第３図は記録ヘッドの別の変形例を示す
平面図である。 １……記録ヘッド、 ２……第１の板部材、 ３……第２の板部材、 ４……吐出口、 ５……インク収容室、 ６……発熱体、 ７……発熱体アレイ、 ８、９……帰路電極、 １１……誘導電極、 １２……対向電極、 １３……記録体。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 井上 七穂 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 堀江 潔 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 実開 昭61−70039（ＪＰ，Ｕ)
Claims (3)
- 【請求項１】適宜の間隔をもって対向している一対の板
部材の両側端を接合することにより、長尺のインク吐出
口を有するスリット状のインク収容室を形成し、このイ
ンク収容室内であってインクに埋没するような位置とイ
ンク吐出口に対向した位置とに電極を設け、インクにパ
ルス状の電界を印加すると同時またはこれに先行して、
画像情報に応じた熱エネルギを、上記吐出口の長手方向
に沿うインクに選択的に加え、上記熱エネルギに対応し
た液面の変調をインクに発生させて熱エネルギ印加部の
インクを記録体に飛翔させて画像を形成することを特徴
とするインクジェット記録方式。 - 【請求項２】印加した熱エネルギによるインクの液面の
変調が、インクの熱膨張によることを特徴とする特許請
求の範囲第１項記載のインクジェット記録方法。 - 【請求項３】印加した熱エネルギによるインクの液面の
変調が、加熱により生ずるインクの気化によることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載のインクジェット記
録方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103132A JPH0624869B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | インクジエツト記録方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61103132A JPH0624869B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | インクジエツト記録方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62259862A JPS62259862A (ja) | 1987-11-12 |
| JPH0624869B2 true JPH0624869B2 (ja) | 1994-04-06 |
Family
ID=14346013
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61103132A Expired - Lifetime JPH0624869B2 (ja) | 1986-05-07 | 1986-05-07 | インクジエツト記録方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0624869B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02198855A (ja) * | 1989-01-27 | 1990-08-07 | Fuji Xerox Co Ltd | インクジェット記録装置 |
| JPH02269367A (ja) * | 1989-04-10 | 1990-11-02 | Nec Corp | 電子写真現像方法及びその現像装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6170039U (ja) * | 1984-10-15 | 1986-05-13 |
-
1986
- 1986-05-07 JP JP61103132A patent/JPH0624869B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62259862A (ja) | 1987-11-12 |
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