JPH09141892A - インクジェット記録方法および装置 - Google Patents

インクジェット記録方法および装置

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JPH09141892A
JPH09141892A JP7300855A JP30085595A JPH09141892A JP H09141892 A JPH09141892 A JP H09141892A JP 7300855 A JP7300855 A JP 7300855A JP 30085595 A JP30085595 A JP 30085595A JP H09141892 A JPH09141892 A JP H09141892A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
viscosity
cps
recording
ink jet
Prior art date
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Pending
Application number
JP7300855A
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English (en)
Inventor
Arata Takagi
新 高木
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyo Ink Mfg Co Ltd
Original Assignee
Toyo Ink Mfg Co Ltd
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Publication date
Application filed by Toyo Ink Mfg Co Ltd filed Critical Toyo Ink Mfg Co Ltd
Priority to JP7300855A priority Critical patent/JPH09141892A/ja
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Abstract

(57)【要約】 (修正有) 【課題】種々の粘度特性を持つインクジェット用高粘度
インクに対応し、常に一定の適正インク粘度を保持し、
高画質の出力画像を高速で安定的に供給する。 【解決手段】インク供給タンク2を記録ヘッド3の隣接
に一体化させ、インク粘度を電気信号に変換し、電気信
号によってインク供給タンク2内と記録ヘッド3部に存
在するインク温度を制御することで、常に一定の適性粘
度特性を持つインクを記録ヘッド3から吐出させる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、簡便な構成によっ
て常に安定な液滴を形成し、高画質なインクジェット方
式による画像形成記録物を確保することに関する。
【0002】
【従来の技術】電子写真法を用いたレーザープリンター
をはじめとするノンインパクト記録方式のなかでも、高
速記録が可能であり普通紙に何等かの処理をせずとも印
字が可能であり、更に、コンパクト化、低コスト化が可
能であるインクジェット方式の記録方法は、最近特に注
目されてきており、これまでも多くの研究がなされ種々
の方式のインクジュット記録装置が開発、商品化されて
いる。また、現在も実用化への努力が続けられているも
のもある。
【0003】このインクジェット記録方式は、記録媒体
であるインクの小滴を飛翔させ、記録部材に付着させて
記録を行うものであって、このインク小滴の発生方法及
び発生させた小滴の飛翔方向を制御するための方法によ
って幾つかの方式に大別される。大きくは情報信号の有
無にかかわらずインク液滴を連続発生させ、この連続発
生させたインク液滴を印字情報信号に応じて選択的に利
用するコンティニュアス型と称する方法と情報信号に応
じてインク液滴を吐出、飛翔させるオンデマンド型と称
する方法に別けられる。
【0004】上記コンティニュアス型には、インク吐出
ノズルを噴射方向に超音波振動させ、一定圧で加圧され
たインクを連続噴射、粒子化させる。そのインク滴は荷
電電極内を通過して帯電され、そのあとにある偏向電極
内で偏向させられる。そのとき、その液滴の情報信号電
圧に対する帯電量に従って記録紙にインクが付着し、そ
の他のインク滴は回収されるという方式の荷電制御方
式、インクを高圧で噴霧状にして制御電極の電圧の大小
によってインクスプレーの収束度を変えて開口部を設け
ることで濃度階調をつくる発散制御方式、超音波振動素
子によってインクのミストを発生させ、空気流で紙送り
と同方向にほぼ同速度で送りだし、コロナ放電によるイ
オン流をインクミスト層を通過させて記録紙上へ送る。
その際、インクミストをイオンに付着させ記録紙上にイ
ンクを運ぶ、インクミスト方式等がある。
【0005】一方のオンデマンド型にはインクを吐出さ
せるオリフィスを持つ記録ヘッドにピエゾ振動素子を付
設して電気的な記録信号を印加し、この電気信号をピエ
ゾ振動素子の機械的振動に変換し、この振動によってイ
ンクをオリフィスから小滴にして、吐出、飛翔させて記
録部材に付着させる圧力制御方式、インクを吐出させる
オリフィスを持つ記録ヘッドのインク流路中に発熱抵抗
素子を付設して、電気的な記録信号に応じて素子を瞬間
的に高温に発熱させ、その時の膜沸騰現象を利用してイ
ンクに気泡を発生させ、その圧力でインクをオリフィス
から吐出、飛翔させ記録紙にインクを付着させる熱制御
方式等がある。
【0006】上述の各種インクジェット方式にはそれぞ
れ特徴があり、長所、短所を持合わせているが、インク
ジェット方式の記録方式で、基本的に要求される特性と
してはインクが粒子となって吐出、飛翔し、そのインク
粒子が狙い通りの大きさ、時間、及び位置に画像を形成
させることである。従って、インクジェット方式の画像
形成方法においては、記録媒体であるインクの物性が常
に一定であり、かつインク滴を形成し易い特性であるこ
とが重要になってくる。
【0007】一方、最近インクジェット方式を用いた画
像形成方法の用途は急速に拡大しており、それに伴って
記録部材の種類も多種多様になってきている。従って、
要求されるインク特性もインクジェット方式に最適なイ
ンク性能に加え、記録部材に対する密着性、耐候性等の
諸物性も合わせて要求される様になってきている。場合
によってはそれらの特性の方が優先されることもあり、
種々の物性値を持つインクを常に一定のインク滴を生
成、吐出、飛翔させる様なインクジェット用の特性値に
合わせることが要求されている。特に高粘度でタックを
持つインクをインクジェット方式を用いた画像形成方法
で使用し安定に画像を出力する要求は強くあるものの、
実現は非常に困難であった。
【0008】上記問題点について、特開昭63−172
657号公報等で固体インク、あるいは高粘度インクを
加熱して低粘度にし、インクジェット方式でインクを吐
出する方法が提案されているが、この方法では記録ヘッ
ドを加熱するだけであるために、記録ヘッド内にある一
定量のインクが吐出してしまうと、記録ヘッドへの低粘
度化されたインクの供給が間に合わない欠点があった。
さらに、温度の値だけで制御しているために、種々の記
録部材に対応するためにいくつかの粘度特性を持つイン
クを使用した場合には、その都度、インクの温度・粘度
特性を測定し、一定の粘度になる様にインク温度を設定
してからでないと対応できないのが現状であった。さら
には、フルカラーインクジェット出力画像を得るために
は当然4色のインクが必要だが、一般的にフルカラーイ
ンクジェット用インクはその着色剤等により4色のイン
クが同一の粘度特性にはならない場合が多い。従って、
それぞれ粘度特性の異なるインクの粘度を温度の値のみ
で一定の粘度に制御することには非常な困難が伴う。ま
た、その際の4色のインク粘度のバラツキがインク滴の
大きさ等のバラツキの原因となり、フルカラー画像出力
を行ったときの4色のカラーバランスのズレとして現れ
ることがあった。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】各種用途に応用展開さ
れている従来のインクジェット方式の画像形成方法にお
いて、従来記録ヘッドからの安定した吐出が難しく、高
品質な画像を高速に安定して、かつ長時間連続で出力す
ることが困難であった各種用途向けの500〜40,0
00CPSの範囲の粘度特性を有する高粘度インクを、
常に適正なインク粘度に保持して記録ヘッドから吐出
し、高画質の出力画像を高速で長時間連続に、安定的に
出力することである。
【0010】さらには、各色によって粘度特性が異な
り、粘度が500〜40,000CPSの範囲にあるフ
ルカラーインクジェット用高粘度インクに対して、4色
各色ごとに温度・粘度特性を確認して設定温度を個別に
調整し、4色同一のインク吐出条件を設定する困難さを
解消し、また、4色のインク粘度の違いによる各色イン
ク間でのインク滴状態のバラツキから発生する出力画像
の4色のカラーバランスのズレを解消するものである。
【0011】
【課題を解決するための手段】第一の発明は、インク滴
を印字情報信号に応じて記録紙に付着させて印字するイ
ンクジェット方式において、記録ヘッドとインク供給タ
ンクを隣接部に一体化し、その双方を加熱して、粘度が
500〜40,000CPSのインクを、記録ヘッドか
らインクを吐出させる粘度である0.1〜10CPSに
低下させ画像を形成することを特徴とするインクジェッ
ト記録方法である。第二の発明は、インク滴を印字情報
信号に応じて記録紙に付着させて印字するインクジェッ
ト方式において、インク供給タンク内のインク粘度を小
型振動型粘度測定器により常時電気信号として取り出
し、該信号によってインクが常に0.1〜10CPSの
範囲中で一定粘度を保つことを特徴とする第一発明のイ
ンクジェット記録方法である。
【0012】第三の発明は、インク滴を印字情報信号に
応じて記録紙に付着させて印字するインクジェット方式
において、500〜40,000CPSの粘度範囲でそ
れぞれ独自の粘度を持つ、YELLOW,MAGENT
A,CYAN,BLACK,の各色の高粘度インクそれ
ぞれ独立に粘度制御することを特徴とする第一発明ない
し第二発明いずれか記載のインクジェット記録方法であ
る。第四の発明は、インク滴を印字情報信号に応じて記
録紙に付着させて印字するインクジェット方式におい
て、記録ヘッドとインク供給タンクを隣接部に一体化
し、その双方を加熱して、粘度が500〜40,000
CPSのインクを、記録ヘッドからインクを吐出させる
粘度である0.1〜10CPSに低下させる構造を有す
ることを特徴とするインクジェット記録装置である。
【0013】第五の発明は、インク滴を印字情報信号に
応じて記録紙に付着させて印字するインクジェット方式
において、インク供給タンク内のインク粘度を小型振動
型粘度測定器により常時電気信号として取り出し、該信
号によってインクが常に0.1〜10CPSの範囲中で
一定粘度を保つことを特徴とする第四発明のインクジェ
ット記録装置である。第六の発明は、インク滴を印字情
報信号に応じて記録紙に付着させて印字するインクジェ
ット方式において、500〜40,000CPSの粘度
範囲でそれぞれ独自の粘度を持つ、YELLOW,MA
GENTA,CYAN,BLACK,の各色の高粘度イ
ンクそれぞれ独立に粘度制御することを特徴とする第四
発明ないし第六発明いずれか記載のインクジェット記録
装置である。
【0014】
【本発明の実施形態】以下本発明を図面によって、さら
に詳細に説明する。図1において、従来のインクジェッ
ト方式の画像形成方法では、記録ヘッドからの安定した
吐出が難しく、高品質な画像を高速に安定して、かつ長
時間連続で出力することが困難であった500〜40,
000CPSの粘度範囲にある高粘度インク1が一定の
レベルに満たされているインク供給タンク2とそれに直
接隣接して一体構造とした記録ヘッド3がある。インク
供給タンク2と記録ヘッド3の全体を温度制御している
加熱ヒータ4の構成のなかで、振動型小型粘度測定器の
センサー5をインク供給タンク2に設置し高粘度インク
1の粘度を測定する。電気信号として取込まれた粘度値
は、図2のごとく電気回路を経て加熱ヒータ4を制御
し、常に高粘度インク1の温度を制御し、インク滴生成
に適正である0.1〜10CPSに、望ましくは0.5
〜5CPSの範囲のインク粘度まで高粘度インク1の粘
度を低下させる。その後、適正粘度となったインキは記
録ヘッド3のノズル6からインク滴として吐出、飛翔し
て記録部材へ画像を形成する。また、使用可能なインク
の粘度範囲は前述の如くであるが、インク粘度が1,0
00CPS〜20,000CPSの粘度範囲にあるイン
クを使用した場合には、より容易に精度よく粘度制御す
ることが可能である。
【0015】粘度値によってインク温度を制御する際の
電気回路は、図2に示すごとくであり、振動型小型粘度
測定器のセンサー5から出力されるアナログ電気信号を
A/D変換器7でデジタル信号に変換し、CPU8を経
由して電圧制御回路9に取込む。これにより加熱ヒータ
4を制御することで、CPU8に与えた設定粘度値をリ
アルタイムコントロールすることができ、極めて精度よ
くPID制御をおこなうことができる。
【0016】本発明において使用できるインクジェット
方式はインク滴を連続噴射し、粒子化するコンティニュ
アス型の場合には荷電制御型、発散制御型等に適応可能
であるが、特には荷電制御型方式に適している。また、
オンデマンド型においてはピエゾ振動素子の機械的振動
により、オリフィスからインク滴を吐出する圧力制御方
式、発熱抵抗素子を使用した熱制御方式等に対応は可能
であるが、特には圧力制御方式のインクジュット記録方
式に適している。
【0017】さらに、本発明において使用したインク粘
度測定器は、測定方式を特定するものではないが、一体
化された記録ヘッドおよびインク供給タンクに装着し、
常時粘度を電気信号として取出すのには、小型であり常
時電気信号を取出すことのできる振動型粘度測定器が特
に適している。振動型粘度測定器はセンサー部が小型で
あり、本発明の装置に設置が可能なものであれば特に機
種を限定するものではない。
【0018】
【実施例】
実施例1 以下本発明の実施例を図面によって、説明する。図1に
おいて、高粘度インク1が一定のレベルに満たされてい
るインク供給タンク2とそれに直接隣接して一体構造と
した記録ヘッド3がある。インク供給タンク2と記録ヘ
ッド3の全体を温度制御している加熱ヒータ4の構成の
なかで、振動型小型粘度測定器のセンサー5をインク供
給タンク2に設置し高粘度インク1の粘度を測定する。
電気信号として取込まれた粘度値は、図2のごとく電気
回路を経て加熱ヒータ4を制御し、常に高粘度インク1
の温度を制御し、インク滴生成に最適な一定のインク粘
度まで高粘度インク1の粘度を低下させる。その後、適
性粘度となったインキを記録ヘッド3のノズル6からイ
ンク滴として吐出、飛翔させたところ、記録部材へ高画
質な画像を安定に、かつ長時間高速で形成することがで
きた。
【0019】粘度値によってインク温度を制御する際の
電気回路は、図2に示すごとくであり、振動型小型粘度
測定器のセンサー5から出力されるアナログ電気信号を
A/D変換器7でデジタル信号に変換し、CPU8を経
由して電圧制御回路9に取込む。これにより加熱ヒータ
4を制御することで、CPU8に与えた設定粘度値をリ
アルタイムコントロールすることができ、極めて精度よ
くPID制御をおこなうことができた。
【0020】本実施例で使用した高粘度インクは、常温
では約4,000CPSの粘度値を有しているが、イン
ク供給タンク内、記録ヘッド内で加熱、温度制御される
ことで、吐出時には吐出適性粘度である3CPSに保
ち、インキ供給タンクに存在するインクが全部消費する
まで長時間連続で吐出することができた。その際のイン
ク温度を測定したところ80℃±2℃に制御されてい
た。
【0021】
【実施例2】実施例1で使用した装置を用い、常温では
約12,000CPSの粘度値を有する高粘度インクを
インク供給タンク内、記録ヘッド内で加熱、温度制御さ
せることで、吐出時には吐出適性粘度である5CPSに
保ち、インキ供給タンクに存在するインクが全部消費す
るまで長時間連続で吐出することができた。その際のイ
ンク温度を測定したところ150℃±2℃に制御されて
いた。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェット方式を用いた画像形成方法では、種々の粘度特性
を有する高粘度インクに対応し、常に記録ヘッドからの
インクの吐出に適正な一定のインク粘度を保持し、高画
質の出力画像を高速で安定的に、長時間高速で供給する
ことが可能となった。さらには、フルカラーインクジェ
ット画像出力においては4色のカラーバランスの安定し
た高画質の画像を安定に供給することができるようにな
った。
【図面の簡単な説明】
【図1】は、本発明のインク供給部と記録ヘッド部の概
念図である。
【図2】は、本発明の粘度測定器から取出した電気信号
を用いて、インクの温度制御を行なうためのブロック図
である。

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 インク滴を印字情報信号に応じて記録紙
    に付着させて印字するインクジェット方式において、記
    録ヘッドとインク供給タンクを隣接部に一体化し、その
    双方を加熱して、粘度が500〜40,000CPSの
    インクを、記録ヘッドからインクを吐出させる粘度であ
    る0.1〜10CPSに低下させ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法。
  2. 【請求項2】 インク滴を印字情報信号に応じて記録紙
    に付着させて印字するインクジェット方式において、イ
    ンク供給タンク内のインク粘度を小型振動型粘度測定器
    により常時電気信号として取り出し、該信号によってイ
    ンクが常に0.1〜10CPSの範囲中で一定粘度を保
    つことを特徴とする請求項1記載のインクジェット記録
    方法。
  3. 【請求項3】 インク滴を印字情報信号に応じて記録紙
    に付着させて印字するインクジェット方式において、5
    00〜40,000CPSの粘度範囲でそれぞれ独自の
    粘度を持つ、YELLOW,MAGENTA,CYA
    N,BLACK,の各色の高粘度インクそれぞれ独立に
    粘度制御することを特徴とする請求項1ないし2いずれ
    か記載のインクジェット記録方法。
  4. 【請求項4】 インク滴を印字情報信号に応じて記録紙
    に付着させて印字するインクジェット方式において、記
    録ヘッドとインク供給タンクを隣接部に一体化し、その
    双方を加熱して、粘度が500〜40,000CPSの
    インクを、記録ヘッドからインクを吐出させる粘度であ
    る0.1〜10CPSに低下させる構造を有することを
    特徴とするインクジェット記録装置。
  5. 【請求項5】 インク滴を印字情報信号に応じて記録紙
    に付着させて印字するインクジェット方式において、イ
    ンク供給タンク内のインク粘度を小型振動型粘度測定器
    により常時電気信号として取り出し、該信号によってイ
    ンクが常に0.1〜10CPSの範囲中で一定粘度を保
    つことを特徴とする請求項4記載のインクジェット記録
    装置。
  6. 【請求項6】 インク滴を印字情報信号に応じて記録紙
    に付着させて印字するインクジェット方式において、5
    00〜40,000CPSの粘度範囲でそれぞれ独自の
    粘度を持つ、YELLOW,MAGENTA,CYA
    N,BLACK,の各色の高粘度インクそれぞれ独立に
    粘度制御することを特徴とする請求項4ないし5いずれ
    か記載のインクジェット記録装置。
JP7300855A 1995-11-20 1995-11-20 インクジェット記録方法および装置 Pending JPH09141892A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000103048A (ja) * 1998-09-30 2000-04-11 Dainippon Printing Co Ltd 高粘度物質の記録方法及び装置
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US6994415B2 (en) 2002-07-18 2006-02-07 Seiko Epson Corporation Cartridge and printing apparatus
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