JPS61116549A - 液体噴射記録ヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は記録装置、殊には記録媒体を飛翔させで記録す
る記録装置に関する。

ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音の発生が
無視し得る程度に極めて小さいという点に於いて、！＆
近間心を集めている。その中で、高速記録が回走であり
、而も所謂普通紙に特別の定着も理を必要とせずに記録
の行える所謂インクジェット記録法は、極めて有力な記
録法であつて、これ迄にも様々な方式が考案され、改良
が加えられて商品化されたものもあれば、現在も尚実用
化への努力が続けられているものもある。

この様なインクジェット記録法は、所；謂インクと称さ
れる記録媒体の小滴（ｉｉｒｏｐｌｅｔ）流を飛翔させ
、記録部材に付着させて記録を行うものであって、この
記録媒体の小滴の発生法及び発生された記録媒体小滴の
飛翔方向を制御する為の制御方法によって幾つかの方式
に大別される。

先ず第１の方式は例えばυ５Ｐ３０６０４２９に開示さ
れているもの（Ｔｅｌｅ　　ｔｙｐｅ方式）であって、
記録媒体の小滴の発生を静電吸引的に行い１発生した記
録媒体小滴を記Ｒ＠号に応じて電界制御し、記録部材上
に記録媒体小滴を選択的に付着させて記録を行うもので
ある。

これに就いて、更に詳述すればノズルと加速電極間に電
界を掛けて、一様に帯電した記録媒体小滴をノズルより
吐出させ、該吐出した記録媒体小滴を記録信号に応じて
電界制御可能な様に構成されたｘｙ偏向電極間を飛翔さ
せ、電界の強度変化によって選択的に小滴を記無部材上
に付着させて記録を行うものである。

第２の方式は、例えばＵＳＰ３５９６２７５゜ＵＳＰ３
２９８０３０等に開示されている方式（Ｓｗｅｅｔ方式
）であって、連続振動発生法によって帯電量の制御され
た記録媒体の小滴を発生させ、この発生された帯電量の
制御された小滴を、一様の電界が掛けられている偏向電
極間を飛翔させることで、記録部材上に記録を行うもの
である。

具体的には、ピエゾ振動素子の付設されている記録ヘッ
ドを構成する一部、であるノズルのオリフィスの前に記
録信号が印加される様に構成した帯電電極な所定距離だ
け離して配置し、前記ピエゾ振動素子に一定周波数の電
気信号を印加することでピエゾ振動素子を機械的に振動
させ、前記オリアイスより記録媒体の小滴を吐出させる
。この時前記帯電電極によって吐出する記録媒体小滴に
は電荷が静電誘導されて、小滴は記録信号に応じた電荷
量で帯電される。帯電量の制御された記録媒体の小滴は
、一定の電界が一様に掛けられている偏向電極間を飛翔
する時、付加された帯電量に応じて偏向を受け、記録信
号を担う小滴のみが記録部材上に付着し得る様にされて
いる。

第３の方式は例えばＵＳＰ３４１８１５３に開示されて
いる方式（Ｈｅｒｔｚ方式）であって、ノズルとリング
状の帯電電極間に電界を掛け、連続振動発生法によって
、記録媒体の小滴を発生霧化させて記録する方式である
。即ちこ。

の方式ではノズルと＃Ｆ電電極間に掛ける電界強度を記
録信号に応じて変調することによって小滴の霧化状Ｓを
制御し、記録画像の階調性を出して記録する。

第１の方式は１例えばυ５Ｐ３７４７１２０に開示され
ている方式（Ｓｔｅｍｍｅ方式）で、この方式は前記３
つの方式とは根本的に原理が異なるものである。

即ち、前記３つの方式は、何れもノズルより吐出された
記録媒体の小滴を、飛翔している途中で電気的に制御し
、記録信号を担った小滴を選択的に記録部材上に付着さ
せて記録を行うのに対して、該Ｓｔｅｍｍｅ方式は、記
録信号に応じてオリフィスより記録媒体の小滴を吐出飛
翔させて記録するものである。

詰り、Ｓｔｅｍｍｓｔｙｐｅ方式体を吐出するオリフィ
スを有する記録ヘッドに付設されいるピエゾ振動子素子
に、電気的な記録信号を印加し、この電気的記録信号を
ピエゾ振動素子の機械的振動に変え、該機械的振動に従
って前記オリフィスより記録媒体の小職を吐出飛翔させ
て記録部材に付着させることで記録をＪテうものである
。

これ等、従来の４つの方式は各々に特長を有するもので
あるが、又、他方に於いて解決され得る可き点が存在す
る。

即ち、第１から、第３の方式は記録媒体の小滴の発生の
直接的エネルギーが電気的エネルギーであり、又小滴の
偏向制御も電界Ｍｍである。その為に第１の方式に於い
ては構成上はシンプルであるが、小滴の発生に高電圧を
要し。

又記録ヘッドのマルチノズル化が困難であるので高速記
録には不向きである。

第２の方式は、記録ヘッドのマルチノズル化が可能で高
速記録に向くが、構成上複雑であリ、又記録媒体小滴の
電気的制御が高度で困難であること、記録部材上にサテ
ライトドツトが生じ易いこと等の問題点がある。

ｗＳ３の方式は記録媒体小滴を霧化することによって階
調性に優れた画像が記録され得る特長を有するが、他方
霧化状態の制御が困難であること、記録画像にカブリが
生ずること及び記録ヘッドのマルチノズル化が困難で、
高速記録には不向きであること等の諸Ｍ題点が存する。

第１の方式は、第１乃至第３の方式に比べ利点を比較的
多く有する。即ち、構成上シンプルであること、オンデ
マンド（ａｎｄｅｍａｎｄ）で記録媒体をノズルより吐
出して記録を行う為に、第１乃至第３の方式の様に吐出
飛翔する小滴の中１画像の記録に要さなかった小滴を回
収することが不要である喜及び＠ｉ乃至第２の方式の様
に、導電性の記録媒体を使用する必要性がなく記録媒体
の物質上の自由度が大である事等の大きな利点を有する
。面乍ら、一方に於て、記録ヘッドの加工上に問題であ
ること、所望の共＆！数を有するピエゾ振動素子の小型
化が極めて困難である事等の理由から記録ヘッドのマル
チノズル化が難しく、又、ピエゾ振動素子の機械的振動
という機械的エネルギーによって記録媒体小滴の吐出飛
翔を行うので高速記録には向かない事、等の欠点を有す
る。

この様に従来法には、構成上、高速記録化上、記録ヘッ
ドのマルチノズル化上、サテライトドツトの発生及び記
録画像のカブリ発生等の点に於いて一長一短があって、
その長所を利する用途にしか適用し得ないという制約が
存在していた。

従って１本発明は、上記の諸点に鑑み、構造的にシンプ
ルであってマルチノズル化を容易にし、高速記録が可能
であって、サテライトドツトの発生がなく、カブリのな
い鮮明な記録画像の得られる新規な記録装置を提供する
ことを主たる目的とする。

本発明によれば記録液体を吐出し飛翔的液滴を形成する
為の所定の開口面積を有するオリフィスを有し、記録液
体で満たされ該記録液体の流れを生ずる互いに略々平行
に配列されたノズルの複数と、該ノズルの前記オリフィ
スの上流側に付設された電気熱変換体と、前記ノズルに
前記記録液体を供給する為の記録液体供給手段と、記録
情報信号の入力に応答して前記電気熱変換体を駆動する
為の信号を発生する信号処理手段と、を具備する事を特
徴とする記録装置が提供される。

１１立１１ 本発明の概要を第１図を以って説明する。

第１図は本発明の基本的原理を説明する為の説明図であ
る。

ノズル１内には、ポンプ等の適当な加圧手段によって、
それだけではオリフィス２より吐出されない程度で圧力
Ｐが加えられている記録媒体３が供給されている。今、
オリフィス２より見の距離のノズルｌ内にある記録媒体
３ａが熱エネルギーの作用を受けると記録媒体３ａの急
激な状態変化により、作用させたエネルギー量に応じて
ノズルｌの幅見内に存在する記録媒体３ｂの一部分又は
全部がオリフィス２により吐出されて記録部材４方向に
飛翔して、記録部材４上の所定位置に付着する。オリフ
ィス２より吐出されて飛翔する記録媒体の小滴５の大き
さは１作用させる熱エネルギー量、ノズル２内の存在す
る記録媒体の熱エネルギーの作用を受ける部分３ａの幅
Δ文の大きさ、ノズル２の内径ｄ、オリフィス２の位置
より熱エネルギーの作用を受ける位置迄の距離見、記録
媒体に加えられる圧力Ｐ、記録媒体の比熱、熱伝導率、
及び熱膨張係数等に依存する。従って、これ等の要素の
何れか一つ又は二つ以上を変化させることにより、小滴
５の大きざを容易に制御することが出来、所望に応じて
任意のドロプレット径、スポット径を以って記録部材４
上に記録することが可能である。殊に距離見を任意に変
化させ得ることは、記録時に熱エネルギーの作用位置を
所望に応じて適宜変更し得ることであって。

従って１作用させる熱エネルギーの単位時間当りの量を
変化させなくともオリフィス２より吐出飛翔する記録媒
体小滴５の大きさを記録時に任意に制御して記録するこ
とが出来１階調性のある記録画像が容易に得られる。

本発明に於て、ノズル１内にある記録媒体３に作用させ
る熱エネルギーは時間的に連続して作用させても良いし
、又パルス的に０Ｎ−ＯＦＦして不連続に作用させても
良い。

パルス的に作用させる場合には、振動数、４１幅および
パルス幅を所望に応じて任意に選択し、又変化させるこ
とが容易に出来るので、小滴の大きさおよび単位時間当
りに発生する小滴の個数ＮＯを極めて容易に制御するこ
とが出来る。

記録媒体３に熱エネルギーを時間的に不連続化して作用
させる場合には１作用させる熱エネルギーに記録情報を
担わせることが出来る。

この場合、記録情報信号に従って、記録媒体３には熱エ
ネルギーが作用されるので、オリフィス２より吐出飛翔
する小滴５は何れも記録情報を担っており、従ってそれ
等の総てが記録部材４に付着する。

熱エネルギーに記録情報を担わせないで、不連続的に記
録媒体３に作用させる場合には、ある一定の周波数で不
連続化して作用させるのが好ましい。

この場合の周波数は、使用される記録媒体の種類及びそ
の物性、ノズルの形態、ノズル内の記録媒体体積、ノズ
ル内への記録媒体供給速度、オリフィス径、記録速度等
を考慮して所望に応じて適宜決定されるものであるが、
通常ｌ〜１ｏｏＯＫＨｚ好適には５０〜５００ＫＨｚと
されるのが望ましい。

熱エネルギーを時間的に連続して作用させる場合には、
小滴の大きさ及び単位時間当りに発生する小滴の個数Ｎ
Ｏは、単位時間当りに作用する熱エネルギー量、ノズル
ｌ内の記録媒体に加えられる圧力Ｐ、記録媒体の比熱、
熱膨張係数及び熱伝導率、小滴がオリフィス２から吐出
飛翔する為のエネルギーに主に依存することが木発明者
等によって確認されている。従って、これ他の中、単位
時間当りに作用する熱エネルギー量又は／及び圧力Ｐを
制御することによって、小滴の大きさ及び小滴の個数Ｎ
Ｏを制御することが出来る。

本発明に於いて、記録媒体３に作用させる熱エネルギー
は熱変換エネルギーを熱変換体に供給することによって
発生される。熱変換エネルｔ−としては、熱エネルギー
に変換し得るエネルギーであれば総て採用され得るが、
供給、伝達及び制御等の容易さから、通常、電気エネル
ギー、電磁波エネルギーが好ましいものとして採用され
る。電磁波エネルギーとしては、レーザー、メーザ−１
赤外線、紫外線、可視光線。

高周波、電子ビーム等のエネルギーを挙げることが出来
る。殊に、熱変換効率が大きい、伝達、供給及び制御が
容易である。装置的に小型化し得る事等の利点からレー
ザエネルギーの採用は好適とされる。

本発明に於いて熱変換エネルギーとして電気エネルギー
を採用する場合には、熱交換体は。

ノズルｌに直＋ａ接触して設けても良いし、又は、間に
熱伝導効率の良い物質を介在させて設けても良いが、何
れの場合にもノズル１に設けられＩ−熱交換体から発生
された熱エネルギーを記録媒体３に伝達して作用させる
。

又、更には、この電気エネルギーを採用する場合に於い
ては、ノズルｌの少なくとも電気エネルギーの作用部分
自体を熱変換体で構成しても良い。

熱変換エネルギーとして電磁波エネルギーを採用する場
合には、熱交換体は、記録媒体３自体とし得ることも出
来るし、又ノズル１に付設した構成としても良い。

例えば、記録媒体３に電磁波エネルギー吸収発熱体物質
を含有させておけば、電磁波エネルギーを記録媒体３が
直接吸収して発熱し、状態変化を起してノズルより記録
媒体の小滴が吐出飛翔し得るし、又、例えばノズルｌの
外部表面にｆ磁波エネルギー吸収発熱体層を設けて置け
ば、該層が電磁波エネルギーを吸収して発熱し、該発生
した熱エネルギーがノズルｌを仲介して記録媒体３に伝
達され、それによって記録媒体３が状態変化を起し、小
滴がノズルｌ外に吐出飛翔され得る。

本発明に於いて使用される記録部材４としては、本発明
の技術分野に於いて通常使用されているものは総て有効
である。

その様な記録部材としては１例えば１紙、プラスチック
シート、金属シート、或いはこれ等をラミネートしたシ
ートものが例示されるが。

これ等の中記録性、コスト上、取扱い上等の点ψら紙が
好適とされる。この様な紙としては。

普通紙、上質紙、軽量コート紙、コート紙。

アート紙等が挙げられる。

ｉ１ユ且１ 本発明の実施態様の典型的な例の幾つかを図面を以って
説明する。

（１）第２図には、熱変換エネルギーに電気エネルギー
を利用し、記録媒体オンデマンド（ｒｅｃｏｒｄｉｎｇ
　　　ｍｅｄｉｕｍ　　　ｏｎｄｅｍａｎｄ）で記録す
る場合の好適な実施態様の一例を模式的に説明する為の
説明図が示される。

第２図に於いて、記録ヘッド６は、ノズル７の所定位置
に例えば所謂サーマルヘッドの如き電気熱変換体８が付
設された構成とされている。ノズル７内には記録媒体供
給部９より、ポンプ１０によって、所定の圧力が加えら
れた液体状の記録媒体１１が供給されている。

バルブ１２は、記録媒体１１の流琶をｍ！Ｉしたり、或
いは記録媒体１１のノズル７側への流れを遮断する為に
設けられている。

第２図の実施態様に於いては電気熱変換体８はノズル７
の先端より所定の距離な隔ててノズル７の外壁に密着し
て設けられるが、この密着の度合を一層効果的に成す為
には、熱伝導性の良い媒゛体を介在させてノズル７に付
設させても良い。

第２図の実施態様に於いては、電気熱変換体８は、ノズ
ル７に固設させたものとして示しであるが、ノズル７上
を位置移動可能な状態でノズル７に付設させて置くか或
いは別の位置に別の電気熱変換体を設置するかしておけ
ば、その発熱位置を適宜所望に応じて移動させることに
よって、ノズル７より吐出する記録媒体１１の小滴の大
きさを適当に制御することが可能となる。

第２図に示される構成の実施態様の記録法を具体的に説
明すれば、記録情報信号を信号処理手段（ｓｉｇｎａｌ
　　ｐｒｏｕｓｓｉｎｇｍｅ　ａ　ｎ　ｓ）　ｌ　４に
入力し、該信号処理手段１４によって記録情報信号を０
Ｎ−ＯＦＦのパルス信号に変換して、該パルス信号を電
気熱変換体８に印加することによって成される。

電気熱変換体７に記録情報信号に応じて変換された前記
パルス信号が印加されると電気熱変換体８は瞬時に発熱
し、この発生した熱エネルギーが電気熱変換体８の付近
にある記録媒体１１に作用する。熱エネルギーの作用を
受けた記録媒体１１は瞬間的に状態変化を起し、該状態
変化によて、ノズル７のオリフィス１５より記録媒体１
１が小滴１３となって吐出飛翔し。

記録部材１６に付着する。

この時のオリフィス１５より吐出される小滴１３の大き
さは、オリフィス１５の径、電気熱変換体８の付設位置
からノズル７内に存在している記録媒体の量、記録媒体
の物性、パルス信号の大きさに依存する。

記録媒体の小滴１３がノズル７のオリフィス１５より吐
出すると、ノズル７内には、吐出した小滴に相当する量
の記録媒体が記録媒体供給部９より供給される。この時
の、この記録媒体の供給時間は、印加されるパルス信号
の０Ｎ−ＯＦＦの間の時間よりも短い時間であることが
必要である。

電気熱変換体８より発生された熱エネルギーが記録媒体
１１に伝達されて、電気熱変換体８の付近にある記録媒
体が状態変化を起し、電気熱変換体８の位置よりノズル
７の先端側にある記録媒体の一部又は全部が吐出される
と、記録媒体が記録媒体供給部９より瞬時に補給される
と共に、電気熱変換体Ｂ付近は、電気熱変換体８に次の
パルス信号が印加される迄、再び元の熱的定常状態に戻
る方向に進む。

記録ヘッド６が図の様にシングルノズルの場合、記録走
査法としては、記録ヘッド６の移動方向と記録部材１６
の移動方向を記録部材１６の平面内に於いて垂直となる
様にすることに成され、これによって記録部材１６の全
領域に記録を行うことが出来る。又、後述する様に記録
ヘッド６の有するノズルをマルチ化すれば記録スピード
は一段と向上し、又は或いは、記録ヘッド６のノズルを
記録部材１６の記録に要する幅の分だけ一部に並べた構
Ｉ＆（バー構成）とすれば、記録ヘッド６を移動させな
がら記録する必要はなくなる。

電気熱変換体８としては、電気エネルギーを熱エネルギ
ーに変換するものであれば大概の変換体が有効に使用さ
れ、殊に通常感熱記録分野に於いて使用されている所謂
サーマルヘッドが好適に使用される。

この様な電気熱変換体は１通電すると発熱するだけのタ
イプのものであるが、記録情報信号に応じた記録媒体へ
の熱エネルギーの作用の０Ｎ−ＯＦＦを一層効果的に行
うには、ある方向に通電すると発熱し、該方向とは逆方
向に通電すると吸熱する。所謂ベルチイエー効果（Ｐｅ
ｌｔｉｅｒ　　ｅｆｆｅｃｔ）を示すタイプの電気熱変
換体を使用すると良い。

その様な電気熱変換体としては、例えばＢｉとＳｂの接
合素子、（Ｂｉ−３ｂ）２Ｔｅ３とＢｉ２（Ｔｅ・５ｅ
）３の接合素子等が挙げられる。

更には又、電気熱変換体としてサーマルヘッドとベルチ
イエ素子を組合せて用いたものも有効である。

（２）第３図には本発明の別の好適な実施態様の模式的
説明図が示されている。

第３図に示されている記録ヘッド１７も、第２図で示し
うた場合と同様、ノズル１８に電気熱変換体１９が付設
された構成とされており。

ノズル１８は、記録媒体２１が吐出する為に所定の径の
オリフィスを有している。

記録ヘッド１７と記録媒体供給部２２とはポンプ２３を
介在させて記録媒体輸送管で連結されており、ノズル１
６内にはポンプ２３によって所望の圧力が加えられた記
録媒体２１が供給されている。

電気熱変換体１９には、記録媒体の小滴２４が所定の時
間間隔を於いてオリフィス２０より定常的に吐出する様
に電気熱変換体１９が発熱するために、電流電圧源２５
が接続されている。

記録ヘッド１７と記録部材２６との間には、ノズル１８
の前面から微小間隔を設けて、オリフィス２０より吐出
する記録媒体小滴２７を帯電する為の帯電電極２８、帯
電された小滴２７の飛翔方向を、その帯電量に応じて偏
向する為の偏向電極３０がノズル１８の中心を通る軸に
その中心が一致する様に配置されており、更に記録に不
要な記録媒体の小滴２９が回収する為のガター３１が偏
向電極３０と記録部材２６との間の所定位置に設置され
ている。ガター３１で回収された記録媒体は再使用され
る為に濾過器３２を通って再び記録媒体供給部２２に戻
される。

濾過器３２は、ガター３１によって回収された記録媒体
中に混在している記録に悪影響（ノズル１８の目詰まり
等）を及ぼす不純物を除去する為に設けられている。

帯電電極２８には、入力される記録情報信号を処理して
、その出力信号を帯電電極２８に印加する為の信号処理
手段３３が接続されている。

今、ノズル１８内にある記録媒体２１七帯電電極２８間
に、記録情報信号に応じた信号電圧を印加し、電気熱変
換体１９に連続的に又は。

一定時間間隔で不連続的に電流を流して熱エネルギーを
発生させると、記録情報信号に応じた帯電量を有する記
録媒体小滴がオリフィス２゜より吐出して帯電電極２８
間を記録部材２６方向に飛翔して行き偏向電極３０間を
通過する時に、その帯電量に応じて、高圧電源３４によ
って偏向電極３０間につくられている電界によって偏向
を受け、記録に要する記録媒体の小滴のみが記録部材２
６に付着して記録が行われる。

オリフィス２０より小滴２７の吐出する時間と帯電電極
２Ｂに印加する信号電圧の印加時とのタイミングを調整
することによって記録部材２６に付着する記録媒体の小
滴としては２電荷を担った小滴とすることも出来るし、
又、電荷を担っていない小滴とすることも出来る。

記録に使用する小滴としては、電荷を担う・Ｃいない小
滴毫使用する場合には、小滴の吐出方向は、！ｉ力方向
とし、各記録に要する手段は、その為に都合の良い様に
配置するのが好ましい。

（３）第１図には１本発明の更に別の好適な実施態様の
模式的説明図が示される。

第１図の実施態様の実施態様は、熱変換エネルギーとし
て電磁波エネルギーの一種であるレーザー光のエネルギ
ーを利用すること及び。

その為の構成上に相違がある以外は、第２図に示す実施
態様と根本的には同様である。

レーザー発振器４０より発生されたレーザー光は、光変
調器４１に於いて、光変調器駆動回路４２に入力されて
電気的に悪理を受けて出力される記録情報信号に従って
パルス変調される。パルス変調されたレーザー光は走査
器４３を通り、集光レンズ４４によって記録ヘッド３５
を構成する要素の一つであるノズル３６の所定位置に焦
点が合う様に集光され、ノズル３６のレーザー光の照射
を受けた部分を加熱するか又は／及びノズル３６内にあ
る記録媒体４５を直接加熱する。

レーザー光をノズル３６の壁に集光させて加熱し、この
時の熱エネルギーを／プル３５内部の記録媒体４４に作
用させて状態変化を起させる場合には、ノズル３６のレ
ーザー光照射部をレーザー光を効率良く吸収して発熱す
る物質で構成したり、或いは、その様な物質をノズル３
６の外表面に塗布又は巻きつける等の方法によって設け
ても良い。

この様な場合の具体的な例としては１例えばカーボンブ
ラック等の赤外線吸収発熱剤を適な樹脂結着剤と共に、
ノズル３６のレーザー光照射部に塗布して設ける等があ
る。

第１図に示す実施態様に於ける顕著な特長は、走査器４
３によってレーザー光の照射位置を任意に変更すること
により、ノズル３６より吐出される記録媒体の小滴４６
の大きさを制御することが出来、従って記録部材３９に
形成される画像濃度を任意に調整することが出来ること
である。

更に別の特長は、記録媒体の小満４６が記録情報信号に
従ってオリフィス３７より、帯電されることなく、吐出
飛翔そて記録部材３９上に付着する為、例えば記録部材
３９が移送によって帯電されている場合でも、その影響
を全く受けないということである。この点は第２図に示
される実施態様の場合と同様の特長である。

更に又、別には、熱変換エネルギーとして電磁波エネル
ギーの一種であるレーザー光エネルギーを非接触でノズ
ル３６又は／及び記録媒体４５に作用させ得るので、記
録ヘッド３５の構造は極めてシンプル化及び低コスト化
し得。

従って、殊に記録ヘッド３５のマルチノズル化の場合に
は、このメリットが最大限に発揮され得る。

このマルチノズル化記録ヘッドを使用する場合、複雑な
電気的回路を記録ヘッドの各ノズル毎に設けることなく
単に多数並べられたノズルの各々にレーザー光を照射す
るだけで各ノズル内の記録媒体に熱エネルギーを作用さ
せ得るので、記録ヘッドの保守の点からも極めてメリッ
トが大３い。

光変調器４１としては、一般的にレーザ記録分野に於い
て使用されている光変調器の多くを用いる事が出来るが
、高速２鎧の場合には、殊に音響光学光変調器（ＡＯＭ
）、電気光学変調器（ＲＯＭ）が有効であり、これ等に
は、変調器をレーザー共振器外部に置く外部光変調方式
と、その内部に置く内部変調方式があるが本発明に於い
ては、ｊ’！方式とも適用され得る。

走査器４３には、４ｍ械式と電子式があり、記録速度に
応じて各々適した方式のものが採用される。

機械式走査器としては、ガルバノメーターや電歪素子、
ａ１歪素子をミラーと連動させたもの、高速モータにミ
ラー（回転多面鏡）、レンズ或いはホログラムを連動さ
せたものがあり。

前者は低速記録、後者は高速２鎧に適している。

電子式走査器としては、音響光学素子、電気光学素子、
光ＩＣ素子等が挙げられる。

（４）第５図には１本発明の更に別の好適な実施態様の
模式的説明図が示される。

第５図の実施態様は、熱変換エネルギーとして第３図の
実施態様に於ける電気エネルギーの代りに１４４図に示
した実施態様で示した様な電磁波エネルギーの一種であ
るレーザー光エネルギーを利用するもので、この点によ
る構成上の差異以外は、第３図に示した実施態様の場合
と本質的には同じではあるが、第３図に示した実施態様
に較べ第１図に示した実施態様で述べた如くの利点を有
する。

第５図に於いて、４７は記録ヘッドで、記録媒体５０を
吐出する為のオリフィス４９を有するノズル４８から構
成されている。記録ヘッド４７内部には、記録媒体供給
部５１−よりポンプ５２によって所定の圧力が加えられ
た記録媒体５０が供給されている。

記録媒体５０に熱エネルギーを作用させて。

オリフィス４９より小滴５３を吐出飛翔させるにはレー
ザー発振器５４より出力されたレーザー光を、場合によ
っては光変調器５５によって所望の周波数のパルス光に
変調し、走査器５６及び集光レンズ５７によって記録ヘ
ッド４７の所定位置に集光する様に照射することによっ
て成される。

第５図の実施態様の場合、光変調器５５及び走査器５６
、集光レンズ５７は必ずしも要するものではなく、レー
ザー発振器５４より出力されたレーザー光を直接記録ヘ
ッド４７の所定位置に照射しても良い、レーザー発振器
５４としては、＋１続発振、パルス発振のいずれでも使
用することが出来る。

レーザー光の熱作用による記録媒体５０の状態変化によ
ってオリフィス４９より吐出された小満５３は、記録情
報信号に応じて、帯電電極５８によって帯電される。

この時の小滴５３の帯電量は、記録情報信号を信号処理
手段５９で処理することによって。

該信号処理手段５９より出力され、帯電電極５８に供給
される信号に従って決定される。帯ｉｔ極５８間を通過
して来た小滴は偏光電極６０間を通過する時、該偏光電
極６０間に高圧電源６１によって・掛けられている電界
によって、その＃Ｆ電量に従って偏向を受ける。

第５図に於いては、偏向電極６０間で偏向を受けた小滴
が記録部材６３に付着され、偏向を受けなかった小滴は
ガター６２に衝突して、再使用される可く回収される。

ガター６２によって捕獲された記録媒体は濾過器６４に
よって不純物が除去され再び記録媒体供給部５１に回収
される。

【」［ｊＬ遵 本発明に於いて使用される記録媒体に要求される特性と
しては通常の記録法に於いて使用されている記録媒体と
同様化学的物理的に安定である他、応答性、忠実性、曳
糸化能に優れている事、ノズルのオリフィスに於いて固
らない事、ノズル中を記録速度に応じた速度で流通し得
る事、記録後、記録部材への定着が速やかである事、記
録濃度が充分である事、貯蔵寿命が良好である事、等々
である。

本発明に於いて採用される記録媒体としては、上記の品
持性を満足するものであれば総て有効に使用され得る。

その様な記録媒体としては、本発明に係わる２鎧分野に
於いて一般に使用されている記録媒体の多くのものが有
効である。

これ等の記録媒体は、記録剤の担体としての液媒体と記
録像を形成する記録剤及び所望の特性を得る為に必要に
応じて添加される添加剤より構成され、水性、非水性、
溶解性、導電性。

絶縁性に分類される。

液媒体としては、水性媒体と非水性媒体とに大別される
。

本発明に於いて、非水性媒体としては、通常知られてい
る多くのものが好適に使用される。

その様な非水性媒体として具体的には、例えばメチルア
ルコール、エチルアルコール、ｎ−プロピルアルコール
、イソプロピルアルコール、ｎ−ブチルアルコール、５
ｅｃ−ブチルアルコール、ｔｅｒＬ−ブチルアルコール
、イソブチルアルコール、ペンチルアルコール、ヘキシ
ルアルコール、ヘプチルアルコール、オクチルアルコー
ル、ノニルアルコール、デシルアルコール等の炭素数１
−１０のフルキルアルコール；例えば、ヘキサン、オク
タン、シクロペンタン、ベンゼン、トルエン、キジロー
ル等の炭化水素系溶剤；例えば、四塩化炭素、トリクロ
ロエチレン、テトラクロロエタン、ジクロロベンゼン等
のハロゲン化炭化水素系溶剤；例えば、エチルエーテル
、ブチルエーテル、エチレングリコールジエチルエーテ
ル、エチレングリコールモノエチルエーテル等のエーテ
ル系溶剤；例えば、７セトン、メチルエチルケトン。

メチルプロピルケトン、メチルアミルケトン、シクロヘ
キサノン等のケトン系溶剤：ギ酸エチル、メチルアセテ
ート、プロピルアセテート。

フェニルアセテート、エチレングリコールモノエチルエ
ーテルアセテート等のエステル系溶剤：例えばジアセト
ンアルコール等のアルコール系溶剤−石油系炭化水素溶
剤等が挙げられる。

これ等の列挙した液媒体は使用される記録剤や添加剤と
の親和性及び記録媒体としての前述の諸特性を満足し得
る様に適宜選択して使用されるものであるが更に、所望
の特性を有する記録媒体が調合され得る範囲内に於いて
、必要に応じて適宜二種以上を混合して使用しても良い
、又、上記の条件内に於いてこれ等非水性媒体と水とを
混合して使用しても良い。

上記の液媒体の中、公害性、入手の容易さ、調合のし易
さ等の点を考慮すれば、水又は水・アルコール系の液媒
体が好適とされる。

記録剤としては、長時間放置によるノズル内や記録媒体
供給タンク内での沈降、凝集、更には輸送管やノズルの
目詰まりを起さない様に前記液媒体や添加剤との関係に
於いて選択して使用される必要がある。この様な点から
して１本発明に於いては液媒体に溶解性の記録剤を使用
するのが好ましいが、液媒体に分散性又は難溶性の記録
剤であっても液媒体に分散させる時の記ｊ２剤の粒径を
充分小さくしてやれば使用され得る。

本発明に於いて使用され得る記録剤は記録部材によって
、その記録条件に充分適合する様に適宜選択されるもの
であるが、従来より知られている染料や顔料の多くのも
のが有効である。

本発明に於いて有効に使用される染料は、調合された記
録媒体の前述の諸特性を満足し得る様なものであり、好
適に使用されるのは１例えば水溶性染料としての直接染
料、塩基性染料。

醜性染料、可溶性建染メ染料、醜性媒染染料、媒染染料
、非水溶性染料としての硫化染料。

建染メ染料、酒精溶染料、油溶染料、分散染料等の他、
スレン染料、ナフトール染料、反応染料、クロム染料、
１：２型錯塩染料、ｔｉｔ型錯塩染料、アゾイック染料
、カチオン染料等である。

具体的には１例えばレゾリングリルブルーＰＲＬ、　レ
ゾリンイエローＰＧＧ、　レゾリンピンクＰＲＲ，レゾ
リングリーンＦＢ、（以上バイヤー製）、スミカロンブ
ルー５−ＢＧ、スミカロンレッドＥ−ＥＢＬ、スミカロ
ンイエローＥ−４ＧＬ、　スミカロンブリリアントブル
ー５−ＢＬ　（以上住友化学製）、ダイヤニックスイエ
ローＨＧ−５Ｅ、ダイヤニックスレッドＢＮ−５Ｅ　（
以上三菱化成！ｌ）、カヤロンポリエステルライトフラ
ピン４ＧＬ、カヤロンポリエステルブルー３Ｒ−５Ｆ、
カロヤンポリエステルイエローＹＬ−５Ｅ、カヤセット
ターキスブルー７７６、カヤセットイエロー９０２．カ
ヤセットレッド０２６．プロジオンレッド上−２Ｂ、プ
ロジオンブルーＨ−３Ｒ（以上日本化Ｉ製）、レバフィ
ックスゴールデンイエローＰ−Ｒ、レバフィックスプリ
ルレッドｐ−ｍ。

レバフィックスプリルオレンジＰ−ＧＲ（以上バイヤー
製）、スミフィックスイエローＧＲ５、スミフィックス
レッドＢ、スミフィックスプリルレッドＢＳ、スミフィ
ックスプリルブルーＲＢ、ダイレクトブラック４０（以
上住友化学！ｌ）、ダイヤミラーブラウン３Ｇ、ダイヤ
ミテーイエローＧ、ダイヤミテーブル−３Ｒ、ダイヤミ
ラープリルブルーＢ、ダイヤミラープリルレッドＢＢ（
以上三菱化成製）、レマゾールレツＦＢ、レマゾールブ
ルー３Ｒ，レマゾールイエローＧＮＬ、レマゾールプリ
ルグリーン６Ｂ、（以上ヘキスト社製）、チバクロンプ
リルイエロー、チバクロンプリルレッド４ＧＥ（以上チ
バガイギー社製）、インジコ、グイレクトデープブラッ
クＥ・Ｅｘ、グイアミンブラックＢＨ，フンゴーレッド
、シリアスブラック、オレンジ■、アミドブラックＩＯ
Ｂ、オレンジＲＯ，メタニールイエロー、ピクトリアス
カーレット、ニグロシン、ダイアモンドブラックＰＢＢ
　（以上イーター社製）、ダイアシトブルー３Ｇ、ダイ
アシトファスト・グリーンＧＷ、ダイアシト番ミーリン
グネービーブルーＲ，インダンスレン（以上三菱化成製
）、ザポン染料ＣＢＡＳＦ製）、オラゾール染料（ＣＩ
ＢＡ製）、ラナシンー染料（三菱化成製）、グイアクリ
ルオレンジＲＬ−Ｅ、グイアクリルブリリアントブルー
２１−Ｅ、グイアクリルｐ−キスブルーＢ’Ｇ−ＥＣ三
菱化成製）などが好ましく使用できる。

これ等の染料は、所望に応じて適宜選択されて使用され
る液媒体中に溶解又は分散されて使用される。

本発明に於いて有効に使用される顔料としては、無機顔
料、有機顔料の中の多くのものが使用され、殊に熱変換
エネルギーとして赤外線と使用する場合には赤外線吸収
効率の高いものが好適に使用される。その様な顔料とし
て具体的に例示すれば無機顔料としては、硫化カドミウ
ム、　！［餞、セレン、硫化亜鉛、スルホセレン化カド
ミウム、黄鉛、ジンククロメート、モリブデン赤、ギネ
ー・グリーン、チタン白、亜鉛華、弁柄、酸化クロムグ
リーン、鉛丹、酸化コバルト、チタン酸バリウム、チタ
ニウムイエロー、鉄黒、紺青、リサージ、カドミウムレ
ッド、硫化銀、硫酸鉛、硫酸バリウム、群青、炭厳カル
シウム、炭酸マグネシウム、鉛白、コバルトバイオレッ
ト、コバルトブルー、エメラルドグリーン、カーボンブ
ラック等が挙げられる。

有機顔料としては、その多くが染料に分類されているも
ので染料と重複する場合が多いが。

具体的には次の様なものが本発明に於いて好適に使用さ
れる。

ａ）　不溶性アゾ系（ナラトール系） ブリリアントカーミンＢＳ、　レーキカーミンＦＢ、ブ
リリアントファストスヵーレッド、レー午レッド４Ｒ，
バラレッド、パーマネントレッドＲ、ファストレッドＦ
ＯＲ、レーキボｈドー５Ｂ、バーミリオンＮｏ、１゜バ
ーミリオンＮＯ，２，）ルイジンブルーンｂ）　不溶性
７ゾ系（７ニライド系） ジアゾイエロー、ファストイエローＧ、ファストイエロ
ー１０Ｇ、ジアゾオレンジ。

パルカンレンジ、ピラゾロンレッド Ｃ）　溶性アゾ系 レニキオレンジ、ブリリアントカーミン３Ｂ、　　ブリ
リアントカーミノ８Ｂ、ブリリアントスカーレツドＧル
−キレツドＣ、レーキレツＦＤ、レーキレッｌ’Ｒ，＋
オッチングレツド、レーキボルドーｌｏＢ、ボンマルー
ンＬ、ボンマルーンＭ ｄ）　フタロシアニン系 フタロシアニンブルー、ファストスカイブルー、フタロ
シアニングリーン ｅ）　染色レーキ系 イエローレーキ、エオシンレーキ、ローズレーキ、バイ
オレットレーキ、ブルーレーキ、グリーンレーキ、セピ
アレーキ ｆ）　媒染系 アリザリンレーキ、マダーカーミン ｇ）　建染系 インダスレン系、ファストブルーシーキ（ＧＧＳ） ｈ）　塩基染料レーキ、系 ローダミンレーキ、マラカイトグリーンレーキ ｉ）　酸性染料レーキ系 ファストスカイブルー、キノリンエローレーキ゛−、キ
ナクリドン系、ジオキサンジン系本発明に於ける上記液
媒体と記録剤との量的関係は、ノズルの目詰まり、ノズ
ル内での記録媒体の乾燥、記録部材への付与された時の
滲みや乾燥速度等の条件から、！１１部で液媒体１００
部に対して記録剤が通常１〜５０部、好適には３〜３０
部、最適には５〜１０部とされるのが望ましい。

記録媒体が分散系（記録剤が液媒体中に分散されている
系）の場合、分散される記録剤の粒径は、記録剤の種類
、２鎌条件、ノズルの内径、オリフィス径、記録部材の
種類等によって、適宜決定されるが、粒径が余り大きい
と。

貯蔵中に記録剤粒子の沈降が起って、濃度の不均一化が
生じたり、ノズルの目詰まりが起ったり或いは２鎚され
た画像に濃度斑が生じたり等して好ましくない。

この様なことを考慮すると本発明に於いては、分散系２
鎧媒体とされる場合の記録剤の粒径は、通常０．０００
１〜３０終、好適には０、０００１〜２０終、最適には
０．０００１〜８ＩＬとされるのが望ましい、更に分散
されている記録剤の粒径分布は、出来る限り狭い方が好
適であって１通常はＤ±３蜘、好適にはＤ±１．５．と
されるのが望ましい（但しＤは平均粒径を表わす）。

°　　　本発明に於いて使用される記録媒体は、上記の
様に液媒体と記録剤とを基体構成成分として調合ぐれ・
るが、一層顕著な前述の諸記綴特性を具備し得る様にす
る為に種々の添加剤が添加されても良い。

その様な添加剤としては、粘度調整剤２表面張力ｍｌ剤
、ｐＨ調整剤、比抵抗ｒＩＲＭ剤、湿潤剤及び赤外線吸
収発熱剤等が挙げられる。

粘度調整剤や表面張力調整剤は、主に、２鎧速度に応じ
て充分なる流速でノズル内を流通し得る事、ノズルのオ
リフィスに於いて２鎧媒体の回り込みを防止し得る事、
記録部材へ付与された時の滲み（スポット径の広がり）
を防止し得る事等の為に添加される。

粘度！Ｉｌ整剤及び表面張力ｍ！剤としては、使用され
る液媒体及び記録剤に悪影響を及ぼさないで効果的なも
のであれば通常知られているものの中の総てが使用可能
である。

具体的には、粘度ａｌｌ剤としては、ポリビニールアル
コール、ヒドロキシプロピルセルロース、カルボキシメ
チルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、メチル
セルロース、水溶性アクリル樹脂、ポリビニルピロリド
ン、アラビアゴムスターチ等が好適なものとして例示出
来る。

本発明に於いて好適に使用される表面張力調整剤として
は、７ニオン系、カチオン系及びノニオン系の界面活性
剤が挙げられ、具体的には、７ニオン系としてポリエチ
レングリコールエーテル硫酸、エステル塩等、カチオン
系としてポリ２−ビニルピリジン誘導体、ポリ４−ビニ
ルピリジン誘導体等、ノニオン系としてポリオキシエチ
レンアルキルエーテル、ポリオキシエチレンフルキルフ
ェニルエーテル、ポリオキシエチレンフルキルエステル
、ポリオキンエチレンソルビタンモノアルキルエステル
、ポリオキシエチレンアルキルアミン等が挙げられる。

これ等の界面活性剤の他、ジエタノール７ミ／、プロパ
ツールアミン、モルホリン酸等のアミン厳、水酸化アン
モニウム、水酸化ナトリウム等の塩基性物質、Ｎ−メチ
ル−２−ピロリドン等の置換ピロリドン等も有効に使用
される。

これ等の表面張力ａ整調は、所望の値の表面張力を有す
る記録媒体が調合される様に、互いに又は他の構成成分
に悪影響を及ぼさない範囲内に於いて必要に応じて二種
以上混合して使用しても良い。

これ等表面張力調整剤の添加量は種類、調合される記録
媒体の他の構成成分種及び所望される記録特性に応じて
適宜決定されるものであるが、記録媒体１重量部に対し
て、はｏ、ｏｏｏｔ〜０．１　ｇ歪部、好適には０．０
０１−０．０１　ｆｉ量部とされるのが望ましい。

ＰＨ調整剤は、調合された記録媒体の化学的安定性、例
えば、長時間の保存による物性の変化や記録剤その他の
成分の痺降や凝集を防止する為に所定のｐＨ値となる様
に適時適当量添加される。

本発明に於いて好適に使用されるｐＨ１４！！ｉ剤とし
ては、調合される記録媒体に悪影響を及ぼさずに所望の
ｐＨ値に制御出来るものであれば大概のものを挙げるこ
とが出来る。

その様なｐＨａ１９Ｍ剤として具体的に例示すれば低級
アルカノールアミン、例えばアルカリ金属水酸化物等の
一価の水酸化物、水酸化アンモニウム等が挙げられる。

これ等のｐＨｍ整剤整調Ｗ合される記録媒体が所望のＰ
Ｈ値を有する様に必要量添加される。記録媒体小滴を帯
電して記録する場合には、記録媒体の比抵抗が、その帯
電特性に重要な因子として作用する。＊ち、記録媒体小
滴が良好な記録が行える様に帯電される為には、比抵抗
値が通常１０−３〜１０１１Ωｃｍとなる様に記録媒体
が調合される必要がある。

従って、この様な比抵抗値を有する２儲媒体を得る為に
所望に応じて必要量添加される比抵抗調整剤としては、
例えば、塩化アンモニウム、塩化ナトリウム、＊化カリ
ウム等の無機塩、トリエタノールアミン等の水溶性アミ
ン類及び第１級アンモニウム塩等が具体的に挙げられる
。

記録媒体小滴に帯電を要しない記録の場合には、記録媒
体の比抵抗値は任意であって良いものである。

本発明に於いて使用される湿潤剤としては、本発明に係
わる技術分野に於いて通常知られているものの多くが有
効であるが、その様なものの中で殊に熱的に安定なもの
が好適に使用される。この様な湿潤剤としては具体的に
示せば。

例えばポリエチレングリコール、ポリプロピレンクリコ
ール等のポリアルキレングリコール例えばエチレングリ
コール、プロピレングリコール、ブチレンゲリコール、
ヘキシレングリコール等のアルキレン基が２〜６個の炭
素原子を含むアルキレングリコール；例えばエチレング
リコールメチルエーテル、ジエチレングリコールメチル
エーテル、ジエチレングリコールメチルエーテル、ジエ
チレングリコールエチルエーテル等のジエチレングリコ
ールの低級フルキルエーテル：グリセリン；例えばメト
オキシトリグリコール、エトオキシトリグリコール等の
低級アルコオキシトリグリコール：Ｎ−ビニル−２−ピ
ロリドンオリゴマー；等が挙げられる。

これ等の湿潤剤は、記録媒体に所望される特性を満足す
る様に所望に応じて必要量添加されるものであるが，そ
の添加量は記録媒体全重量に対して，通常は０．　１　
＃１　０　ｗ　ｔ％．好適には０、　１　〜８　ｗ　ｔ
％、最適には０．２　〜７ｗＬ％とされるのが望ましい
。

又、上記の湿潤剤は，単独で使用される他、互いに悪影
を及ぼさない条件に於いて二種以上混用しても良い。

本発明に於いて使用される記録媒体には、上記の様な添
加剤が所望に応じて必要量添加されるが、更に記録部材
に付着する場合の．記録媒体被膜の形成性，被膜強度に
優れたものを得る為に、例えばアルキッド樹脂．アクリ
ル樹脂．アクリルアミド樹脂、ポリビニールアルコール
。

ポリビニルピロリドン等の樹脂重合体が添加されても良
い。

本発明に於いて、電磁波エネルギー、殊に赤外線を使用
する場合には、エネルギーの作用を一層効果的にする為
に記録媒体中に赤外線吸収発熱剤を添加するのが望まし
い、赤外線吸収発熱剤としては、その多くは前記の記録
剤に含まれるが殊に赤外線吸収度の高い染料や顔料が好
適なものとして挙げられ、具体的には染料として例えば
水溶性ニグロシン、変性水溶性ニグロシン、水溶性にさ
れ得るアルコール可溶性ニグロシン、等が、顔料として
はカーボンブラック、ｎ青、カドミウムイエロー、ベン
ガラ、クロムイエロー等の無機顔料、及びアゾ系、トリ
フェニルメタン系、キノリン系、アントラキノン系、フ
タロシアニン系等の有機顔料等が好適なものとして示さ
れる。

本発明に於いて、赤外線吸収発熱剤の添加量は記録剤と
別に添加する場合には、記録媒体の全重量に対して、通
常は０．０１〜Ｌｏｗ−ｔ％。

好適には０．１〜５ｗｔ％とされるのが望ましい。

殊に使用する液媒体に不溶性である場合には、その分散
させる場合の粒径にもよるが記録媒体の保存中や滞留時
に沈降や凝集及びノズルの目詰りを起こす恐れがあるの
で、Ｉｌ著な効果を示す範囲内に於いて最小限量とする
のが望ましい。

本発明に於いて使用される記録媒体は、前述した諸記録
特性を具備する為に、比熱、熱膨張係数、熱伝導率、粘
性９表面張力、ＰＨ及び帯電された２鐘媒体小滴を使用
して記録する場合には比抵抗等の特性値が特定の条件範
囲内にある様に調合される。

即ち、これ等の諸物性は、曳糸現象の安定性、熱エネル
ギー作用に対する応答性及び忠実性１画像濃度、化学的
安定性、ノズル内での流動性等に重要な関連性を有して
いるので１本発明に於いては記録媒体の調合の際、これ
等に充分注意を払う必要がある。

本発明に於いて有効に使用され得る記録媒体の上記諸物
性としては、下記の第１表に示される如きの値とされる
のが望ましいが１列挙された物性の総てが第１表に示さ
れる如き数値条件を満足する必要はなく、要求される記
録特性に応じて、これ等の物性の幾つかが第１表の条件
を満足する値を取れば良いものである。面乍ら比熱、熱
膨張係数、熱伝導率に関しては、第１表の値に規定され
る必要がある。勿論、調合された記録媒体の上記諸物性
の中で第１表に示される値を満足するものが多い程良好
な記録が行われることは云う迄も無い。

：ｊ４を表 本記録媒体小滴を帯電して使用する場合の条件社１ごと
乙ま 本発明に於いて使用され得る最も基本的な記録ヘッドの
構成を第６図と第７図に示す。

第６図は、熱変換エネルギーとして電気エネルギーを採
用する場合に使用される最も基本的な記録ヘッドの一実
施態様を説明する為の模式的構成図である。

第６図に示されている記録ヘッド６５は、記録媒体の小
滴が吐出する為のオリフィス６６を有するノズル６７と
、その外表面上に設けられた電気熱変換体６８を有して
いる。

電気熱変換体６８の最も一般的な構成は１次の様である
。ノズル！！６９の外表面上に発熱抵抗体７０を設け、
該発熱抵抗体７０の両側に各々１通電する為の電極７１
．７２を付設する。電極７１．７２の付設された発熱抵
抗体７０表面上には通常発熱抵抗体７０の酸化を防止す
る為の耐酸化層７３、機械的摺擦などによる殺傷を防止
する為の耐摩耗層７４が設けられる。

発熱抵抗体７０は、例えばＺｒＢ２等の硅素含有化合物
Ｔａ２Ｎ、Ｗ、Ｎｉ−Ｃｒ、５ｎ０２、或いはＰｄ−Ａ
ｇを主成分にしたものやＲｕを主成分としてたもの、更
にはＳｉ拡散抵抗体。

半導体のＰＮ結合体等から成り、これ等の発熱抵抗体は
例えば蒸着、スパッタリング等の方法で形成される。

耐酸化層７３としては１例えば５ｉ０２等とされスパッ
タリング等の方法で形成される。

耐摩耗層７４としては例えばＴａ２０５等とされ、これ
も又、スパッタリング等の方法で形成される。

第６図に示す記録ヘッド６５の様に電気熱変換体６８を
ノズル６７に固設した構成とする場合には、熱エネルギ
ーの作用部を変更出来る様に、ノズル６７に複数個の電
気変換体を設けても良い、更には発熱抵抗体７０に多数
のリード電極を設ける構成とすることにより、これ等リ
ード電極の中から必要なリード電極を選択してこれより
発熱抵抗体７０に通電することで、適当な発熱容量に分
割出来、熟エネルギーの作用部を変更することが出来る
ばかりか発熱容量も変化させることが出来る。

又、更には、第６図に於いては、電気熱変換体６８をノ
ズル６７の片側だけに設けであるが１両側に設けても良
く、或いはノズル６７の外周に沿って全域に設けても良
い。

ノズル６７を構成する材料としては、電気熱変換体６８
から発生される熱エネルギーによって非可逆的な変形を
受けずに効率良くノズル６７内にある記録媒体に伝達し
得るものであれば、大概のものが好ましく採用される。

その様な材料として代表的なものを挙げれば、セラミッ
クス、ガラス、金属、耐熱プラスチック等が好適な、も
のとして例示される。殊に、ガラスは加工上容易である
こと、適度の耐熱性、熱膨張係数熱伝導性を有している
ので好適な材料の１つである。

ノズル６７を構成する材料の熱膨張係数は比較的小さい
方がオリフィス６６より記録媒体の小滴を効果的に吐出
することが出来る。

ノズル６７のオリフィス６６の周り、殊にオリフィス６
６の周りの外表面は記録媒体で濡れて、記録媒体がノズ
ル６７の外側に回り込まない様に、記録媒体が水系の場
合には撥油処理を施した方が良い。

その様な処理を施す為の処理剤としては、ノズルの材質
及び記録媒体の種類によって種々選択して使用する必要
はあるが、通常その様な処理剤として市販されているも
のの多くが有効である。具体的には、例えば３Ｍ社製の
ＦＣ−７２１、ＦＣ−７０６等が挙げられる。

第７図は、熱変換エネルギーとして電磁波エネルギーを
採用する場合に使用される最も基本的な記録ヘッドの一
実施態様を説明する為の模式的構成図である。

第７図に示される記録ヘッド７５には、ノズル７６の外
周壁に電磁波エネルギーを吸収して発熱し、その熱エネ
ルギーをノズル７６の記録媒体に供給する為の発熱体７
７が設けられている、この発熱体７７は、記録媒体自体
が電磁波エネルギーを吸収し発熱しでオリフィス７８か
ら記録媒体小滴が吐出飛翔する程の状態変化を起すには
充分ではないか又は殆んど或いは全く吸収発熱しない場
合に設けられるもので、記録媒体自体が電磁波エネルギ
ーを吸収し発熱して、オリフィス７Ｂから記録媒体が吐
出飛翔する程充分状態変化を起す場合には必ずしも設け
ることはない。

発熱体７７は１例えば電磁波エネルギーとして赤外線エ
ネルギーを採用する場合には、赤外線吸収発熱剤を、そ
れ自体に被膜性、接着性がある場合には、そのままノズ
ル７６の外壁の所定部分に塗膜形成すれば良いし、又赤
外線吸収発熱剤だけでは被膜性、接着性がないが又は偶
い場合には、被膜性、ｖｔ着性があって且つ耐熱性のあ
る適当な結着剤中に混合分散させて塗膜゛形成すれば良
い、この時に使用される赤外線吸収発熱剤としては１例
えば記録媒体の添加剤として前記した赤外線吸収発熱剤
が挙げられ、又上記結着剤としては、ポリテトラフルオ
ルエチレン、ポリフルオルエチレンプロピレン、テトラ
フルオルエチレン、バーフルオルアルコキシ置換パーフ
ルオルビニル共重合体等の耐熱性弗素樹脂又はその他の
耐熱性合成樹脂が好適なものとして挙げられる。

発熱体７７の厚さは、採用される電磁波エネルギーの強
度、形成される発熱体の発熱効率及び使用される記録媒
体の種類等によって適宜決定されるが、通常の場合ｔ−
１０３１Ｌ、好適には１０〜５ｏｏｘとされるのが望ま
しい。

ノズル材料としては１発熱体が設けられる場合には第６
図の実施態様の場合に記したのと同様に適度の熱伝導性
及び熱膨張係数を有するものが使用され、ノズルの厚み
も電磁波エネルギーが作用した部分の直下にある記録媒
体に発生した熱エネルギーの殆んど総ての熱エネルギー
が伝達される様に、例えば薄く加工する等の工夫をする
のが好ましい。

本発明に於いて使用される更に別の記録ヘッドのノズル
の断面図が第８図に示される。

第８図（＆）の記録ヘッド７９は、ノズル８０内に複数
本の中空細管８１（例えばファイバーガラス管等）を有
する構成とされているもので、各、中空細管８１には記
録媒体が供給される。この記録ヘッド７９の特長とする
ところは１作用させる熱エネルギーの量に応じてノズル
８０のオリフィスより吐出する記録媒体自体の大きさを
制御することが出来る為に、記録情報信号に応じて作用
させる熱エネルギー量を制御し１階調性に優れた記録画
像を得ることが出来ることである。

詰り、ｆ！４えば作用させる熱エネルギー量が小さい場
合には、ノズル８０内の中空−管８１の中の一部の中空
細管の中の記録媒体がノズルのオリフィスより吐出され
るが１作用させる熱エネルギー量が充分大きいとノズル
８０内の全部の中空細管８１の中の記録媒体がノズル外
に吐出される。

第８図（ａ）に於いては、ノズル８０の断面は丸形とさ
れているが、これに限定されることはなく１例えば正方
形、長方形等の角形、半円弧形等とされても良い、殊に
、ノズル８０の外表面に熱変換体を付設する場合には、
少なくとも熱変換体を付設するノズルの外表面部は平面
状とする方が熱変換体を付設し易いもので好適とされる
。

第８図（ｂ）の記録ヘッド８２は、第８図（＆）の記録
ヘッド７９とは異なり、ノズル８３内に複数本の内部の
詰った円柱状細棒Ｂ４が設けられているものである。こ
の様な構成の２課ヘッド８２とすることによって１例え
ばノズル８３をガラス等の比較的破損し易い材料で形成
した場合の機械的強度を増大させたものとすることが出
来る。

この記録ヘッド８２では、ノズル８３内の中空部８５に
記録媒体が供給され、これかｉ熱エネルギーの作用を受
けてノズル８３外に吐出する。

第８図（Ｃ）に示される記録ヘッド８６は。

エツチング等の加工法によって凹形に加工された部材８
７の溝の開放部を熱変換体８８で覆ったもので、この様
な構成とすることによって。

記録媒体に熱変換体より発生された熱エネルギーを直接
作用させることが出来るので、熱エネルギーの浪費を少
なくし得る。

尚、第８図（Ｃ）に示される断面構造は、少なくとも記
録ヘッド８６の熱変換体８８を設ける部分が、その様に
設計−されていれば良いもので；必ずしも記録ヘッド８
６全体構造が図示される断面構造毫してなくても良い。

即ち、記録ヘッド８６のノズルの記録媒体の吐出するオ
リフィス近傍は、部材８７に相当する部分が凹形ではな
く凹形の又はＯ形の形状等としても良いものである。

本発明に於いては、これ迄に説明して来た様に記録ヘッ
ドの構造、殊に熱変換エネルギーとして電磁波エネルギ
ーを採用する堝の記録ヘッドの構成は、従来の記録ヘッ
ドに較べ、極めてシンプルな為に、記録ヘッド及びその
ノズルの形状を種々設定し得、それに伴って記録画像の
画質向上を工することが出来る利点がある。

殊に１本発明に於いては、記録ヘッドのマルチノズル化
が極めて容易で、且つ、その構造自体もシンプルな為、
加工上、量産上に於いてその多大なる有利がある。

第９図には、マルチノズル化記録ヘッドの好適な実施態
様の一例が示される。

（ａ）図は、記録ヘッド８９の記録媒体の吐出する側（
オリフィス側）の模式的正面図であり、（ｂ）図は記録
ヘッド８９の模式的側面図、（Ｃ）図は記録ヘッド８９
のｘＹ部に於ける模式的断面図である。　　　　　　・
記録ヘッド８９は、（ａ）図に示される様に記録媒体の
吐出部が１５本のノズルが一３行５列に配列されている
一方、ＸＹ部に於いては（Ｃ）図に示される様に各ノズ
ルが一列に配列されている。この様な構造の記録ヘッド
は、記録時に記録ヘッドそのものをそれ程移動させるこ
となく、或いはノズル数を更に殖すことによって全く移
動させることなく記録を行うことが出来、高速記録に極
めて向くのものである。

更に、この記録ヘッドの特長はｘＹ部に於いて各ノズル
を一列に配することによって熱変換体９１の角ノズルへ
の付設を容易にしであることである。

即ち、各ノズルに熱変換体を付設する場合。

記録ヘッド８９の熱変換体を付設する部分が（１ｋ）図
の様な構造となっていると、その付設が困難であるばか
りか、付設されたとしても構造上複雑となって加工上に
問題が生ずるが、記録ヘッド８９のｘＹ部を（Ｃ）図に
示す様に各ノズルを一列に配列した構造とすれば、各ノ
ズルへ付設する熱変換体（Ａ　ｌ　、　Ａ　２　、−−
−−−−Ｂ　１−−−−−−ＣＩ　−−−−−−Ｄ　Ｉ
　−−−−−−Ｅ　ｔ　−−−−−−）は、シングルノ
ズル記録ヘッドを作成するのと同様な技術的程度を以っ
て各ノズルに付設することが出来るので甚だ右利である
。

又、熱変換体９１を設ける場合の電気配線的Ｊ［もシン
グルノズル記録ヘッドとそれ程の差違がない等の利点も
有する。

第９ｒ１４に示される記録ヘッド８９の各ノズルの配列
は、記録媒体吐出部側がＣ１ｋ）図の様になっていると
した時に、熱変換体９１の付設されるｘＹ部に於いては
、各ノズルの配列順は（ａｚａ２ａ３ｂｔｂ２ｂ３ｃｔ
ｃ２ｃ３ｄｘｄ２ｄ３ｓｔｅ２ｅ３）となっているもの
であるが、更には、又別に（ａｒｂｔｃｔｄｘｓｔａ２
ｂ２ｃ２ｄ２ｅ２ａ３ｂ３ｃ３ｄ３ｅ３）と０った配列
順とすることも出来る。この様な各ノズルの配列順は、
各記録走査法に従って適宜設定変更され得るものである
。

ｘＹ部に於いて各ノズル間が極めて狭く、隣接するノズ
ルに付設され、た熱変換体の発生する熱エネルギーの影
響（クロストーク）を受ける恐れがあると思われる、場
合には、各ノズル間又は各ノズル間及び各熱変換体間に
断熱体９２を設けても良い、この様にすると、各ノズル
には、各ノズルに付設された熱変換体の発生する熱エネ
ルギーのみが作用し得る様になって、所謂、カブリのな
い良好な記録画像が得られる様になる。

第９図に示した記録ヘッド８９の記録媒体吐出部側の各
ノズルの配列は、第９図（ａ）に示す様に各ノズルが行
列ともに揃った配列とされているが、これに限定されけ
ることはなく、例えば、千鳥格子状に配列する。路行、
各列のノズルの数を変えて配列する等、各々所望に応じ
て適宜構造設計すれば良い。

第１Ｏ図には１本発明に於いて使用される更に別の好適
な記録ヘッドが示される。

第１θ図に於いて、（＆）は記ゑヘッド９３の構成を模
式的に示した斜視図、（ｂ）は記録ヘッド９３の点線ｘ
’ｙ”で示した部分に於ける断面を示す模式的断面図で
ある。

第１０図に示される記録ヘッド９３は、オリフィス９５
を有するノズル９４と、ノズル９４・に連結されている
記録媒体収容室９６とノズル９４偏に記録媒体が流入す
る為の流入路９７と熱変換体９８とを有するシングルノ
ズル記録へラドが樅数個−列に連結されたマルチノズル
化構造となっている。記録ヘッド９３を構成する各シン
グルノズル記録ヘッドの熱変換体には各々独立して熱変
換エネルギーが与えられ、各オリフィスより記録媒体の
小滴が吐出する。

この記録ヘッド９３の特長とするところは記録媒体収容
室９６を設けると共に記録媒体収容室９６の容積をノズ
ル９４の容積に対して比較的大きくとって、記録媒体収
容室９６の背面に熱変換体９８を設けることによって、
熱エネルギーの作用を受けて状態変化する記録媒体の体
積が大きくなり応答性が改良されるこ２である。

尚、熱変換エネルギーとして電磁波エネルギーを採用す
る場合には、熱変換体９８は必ずしも付設することはな
く１ｇ４えばレーザー光等を記録媒体収容室９６の背面
から照射じて、記録媒体収容室９６内にある記録媒体に
熱エネルギーを作用させて状態変化を起させても良いも
のである。

実施例１ 第１１図に模式的に示しである装置を用いて画像記録を
行った。第１１図に於いて、ノズル９９はその先端部に
於いて電気熱変換体ｌＯＯの発熱部と接触して設置され
、その一方の端部には記録媒体をノズル９９内に供給す
る為のポンプ１０１が連結されている。１０２は記録媒
体を、記録媒体貯蔵タンク（図示されていない）よりポ
ンプ１０１に輸送する為のパイプである。電気熱変換体
１０Ｇには、ノズル９９への熱エネルギー作用位置を変
動させる為に、ノズル９９の中心軸方向に６個の発熱体
（ノズル９９の下部で図面では見えない）が独立して一
例に付設され各発熱体には選択電極１０３（Ａ１．Ａ２
．Ａ３．Ａ４．Ａ５．Ａ６）と共通電極１０４が接続さ
れている。１０５は記録部材を取付けて回転させる為の
回転自在なドラムであって、ノズル９９の走査スピード
とその回転スピードは適度にタイミングがとれる様にな
っている。

ｍ像記録を行うに際し９使用した記録媒体は商品名Ｂ１
ａｃｋ１６−１０００　（Ａ、Ｂ。

［１ｉｃｋ社製）であり又、記録条件は第２表に示す。

第３表には、電気熱変換体１００の各発熱体を駆動して
画像記録を行った場合に得られた記録部材上の記録媒体
上のスポット径を示す、第３表の結果よりノズル９９の
熱エネルギー作用位置を変化させることによって記録部
材上に形成される記録媒体のスポット径な変えることが
出来ることが判った。

次に、記録情報信号の入力レベルに応じて６個の発熱体
の何れか所定の発熱体一つに、その入力信号に応じた信
号が入力される様に、電気熱変換体１００を！Ｉ！ＩＩ
して画像記録を行ったところ、極めて階調性に優れた鮮
明な画質を有する画像が得られた。

実施例２ 第１２１＃ｌｉに模式的に示しであるプリンター装置を
用いて画像記録を行ったところ鮮明な画像が得られた。

第１２図に於いて、１０６は記録ヘッドであって記録媒
体を吐出させる為のオリフィスを有するノズル１０８と
該ノズル１０８の一部を包囲して設けられた電気熱変換
体１０７とで構成されている。記録ヘッド１０６は、パ
イプ継手１０９で記録媒体奄ノズル１０８に供給する為
のポンプ１１０と接続され、ポンプ１１０には図の矢印
方向より記録媒体が輸送されて来る様になっている。

１１１はノズル１０８のオリフィスより吐出飛躍する記
録媒体の小満を記録情報信号に応じて帯電する為の帯電
電極であり、１１２ａ、１１２ｂは帯電された記録媒体
の小滴の飛翔力１を偏向する偏向電極である。１１３は
記録に不要の記録媒体小滴を回収する為のガター、１１
４は記録部材である。

画像記録を行うに際し使用した記録媒体は、Ｃａ５ｉｏ
Ｃ，Ｊ、Ｐ用インクであり、又、記録条件は第１表に示
す。

１４表 実施例３ 第１３図によって本実施例で用いられた装置に就て説明
する。

第１３図は１本実施例に於いて用いられた装置の構成を
説明する為の模式的斜視図である。

図に於いてレーザー発振器１１５より発振されたレーザ
ービームは、音響光学豹変ｇｌｉｌ１６の入口開口に導
かれる。変調１！１１６に於いてレーザービームは変調
器１１８への記録情報信号の入力に従って強弱の変調を
受ける。変調を受けたレーザービームは反射光１１７に
よってその光路毫ビームエキスパンダー１１８方向に屈
曲され、ビームエキスパンダー１１８に入射する。変調
を受けたレーザービームはビームエキスパンダー１１８
により平行光のままビーム径が拡大される０次いでビー
ム径の拡大されたレーザービームはポリゴン１１９に入
射される。ポリゴン１１９はヒステリシスシンクロナス
モーター１２０の回転軸に取付けられていて定速回転す
る様になっている。ポリゴン１１９により水平に掃引さ
れるレーザービームはｆ−θレンズにより１反射鏡１２
２を介してマルチノズル記録ヘッド１２３の先端に整列
されているノズル列１２４の各ノズルの所定位置に結像
される。レーザービームのノズル列１２４への結像によ
って、各ノズル内にある記Ｒ＆体は熟エネルギーの作用
を受け、ノズルのオリフィスから記録媒体の小滴が吐出
飛翔して記録部材１２５上に記録が行われる。記録ヘッ
ド１２３の各ノズルには輸送管１２６を介して記録媒体
が供給される０本実施例で用いられた記録ヘッド１２３
はノズル列の全長２０ｃｍ、ノズル数４木／　ｍ　ｍ、
オリフィス径約４０ＪＬであった。その他の記録条件を
第５表に又、使用した録媒体を下記に示す。

第　　５　　表 記録媒体：エチレングリフール４重量部に対しアルコー
ル可溶性ニグロシン染料（オリエント化学社製５ｐｉｒ
ｆｔ　　Ｂｌａｃｋ　　５Ｂ）１重量部を加えて混合溶
解した。この溶液６０重量部を０−ＩＷ％ジオキシン（
商品名）含有水９４重量部中に注ぎ充分攪拌した。この
様にして得られた溶液を平均孔径１０ｐのミリポアフィ
ルタ−濾過器を使用して２度濾過し水性の記録媒体とし
た。

実施例４ 本実施例は、第１４図に模式的に部分斜視図として示し
たマルチノズル記録ヘッド１２７を使用して画像記録を
行った。

第１４図に就で説明すれば、記録ヘッド１２７は記録媒
体を吐出する為のオリフィスを有するノズル１２８を多
数本平行に整列させてノズル保持部材１２９，１３０，
１３１，１３２によって保持して形成されたノズル列１
３３を有し、各ノズルには共通の記録媒体供給室１３４
が連絡されている。記録媒体供給室１３４には輸送管１
３５によって図の矢印方向より記録媒体が供給される。

今、第１４図の点線Ｘ″Ｙ″で切断した場合の部分断面
図が第１５図に示される。

ノズル１２Ｂの表面にはノズル毎に独立して電気熱変換
体１３６は付設されている。

電気熱変換体１３６は、ノズル１２８の表面に発熱体１
３７、該発熱体１３７の両端に電極１３８．１３９．電
極１３８より各ノズル間で共通する共通リード電極１４
０．電［１３９より選択リード電極１４１及び耐酸化１
１ｉ１４２で構成されている。

１４３．１４４は電気絶縁性シート、１４５゜１４８．
１４７，１４８はノズル１２ｇの機械的破壊を防止する
為のゴムクッションである。

今、電気熱変換体１３Ｂに記録情報に応じた信号が入力
されると発熱体１３７が発熱し、該熱エネルギーの作用
でノズル１２８内にある記録媒体１４９が状態変化を起
してノズル１２Ｂのオリフィスより記録媒体の小滴１５
Ｇが吐出して記録部材１５１に付着し記録が行われる。

本実施例に於ける記録条件を第６表に示す。

本実施例に於いて得られた配縁画像も極めて鮮明で画、
質の良好なものであった。又記録画像の平均スポット径
は約６０．であった。

？ｌＳ６表 実施例５〜９ 下記に示される記録媒体（Ｎｏ、５〜Ｎ　ｏ　、　９）
を各冬用い、第１１図の記録装置を使用して画像記録を
行ったところ何れの場合も極めて素晴しい画質の記録画
像が普通紙土に得られた。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の詳細な説明する為の模式的説明図、第
２図乃至第５図は１本発明の好適な実施態様を各々説明
する為の模式的説明図、：ｉ４６図、第７図は本発明に
於いて使用される記録ヘッドの典型的な例を示す模式的
構成図、第８図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は各々本発明に
使用される別の好適な記録ヘッドのノズルの模式的断面
図、第９図は１本発明に於いて使用される好適なマルチ
ノズル記録ヘッドの一態様別を示す模式図で、（ａ）は
正面図、（ｂ）は側面図、（Ｃ）は（ｂ）図に於けるｘ
Ｙで切断した場合の切断面図、ｓｉｏ図は更に別の好適
なマルチノズル記録ヘッドの態様を示す模式図で、（ａ
）は模式的斜視図、（ｂ）は（ａ）図に於けるＫＹ’で
切断した場合の切断面図、第１１図乃至第１３図は本件
実施例に於いで用いた本発明の記録装置の構成を示す為
の模式的斜視図、第１４図は本件実施例に於いて用いた
本発明に係わる記録ヘッドの構成を示す為の部分斜視図
、第１５図は！！１４図のＸ″Ｙ“切断面図である。 ｌ・・・・・・ノズル、　２・・・・・・オリフィス、
　３・・・−・記録媒体　。 ４・・・・・・記録部材、　５・・・・・−４−ａ。 ６．１７，３５．４７・・・・・・記録ヘッド。 ８．１９，６８，７７．８８，９１．９８・−・・蟻変
検体。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録液体を吐出し飛翔的液滴を形成する為の所定
   の開口面積を有するオリフィスを有し、記録液体で満た
   され該記録液体の流れを生ずる互いに略々平行に配列さ
   れたノズルの複数と、該ノズルの前記オリフィスの上流
   側に付設された電気熱変換体と、前記ノズルに前記記録
   液体を供給する為の記録液体供給手段と、記録情報信号
   の入力に応答して前記電気熱変換体を駆動する為の信号
   を発生する信号処理手段と、を具備する事を特徴とする
   記録装置。
2. （２）前記ノズルは、少なくともその一部がセラミック
   スで構成されている特許請求の範囲第１項に記載の記録
   装置。
3. （３）前記ノズルは、少なくともその一部がガラスで構
   成されている特許請求の範囲第１項に記載の記録装置。
4. （４）前記ノズルより吐出される記録に要しない記録液
   体を捕獲するガターを有する特許請求の範囲第１項に記
   載の記録装置。