JPS61209164A - 記録装置 - Google Patents

記録装置

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Publication number
JPS61209164A
JPS61209164A JP4932585A JP4932585A JPS61209164A JP S61209164 A JPS61209164 A JP S61209164A JP 4932585 A JP4932585 A JP 4932585A JP 4932585 A JP4932585 A JP 4932585A JP S61209164 A JPS61209164 A JP S61209164A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
holes
recording
ink
heating element
recording medium
Prior art date
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Pending
Application number
JP4932585A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuaki Kamiyama
神山 三明
Tadayoshi Ono
大野 忠義
Kazuhiko Higuchi
和彦 樋口
Tsutomu Kanai
努 金井
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.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP4932585A priority Critical patent/JPS61209164A/ja
Publication of JPS61209164A publication Critical patent/JPS61209164A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters 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
    • B41J2/01Ink jet
    • B41J2/135Nozzles
    • B41J2/14Structure thereof only for on-demand ink jet heads
    • B41J2/14016Structure of bubble jet print heads
    • B41J2/14161Structure having belt or drum with holes filled with ink

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Electronic Switches (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。

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の技術分野] 本発明は、インクジェット記録装置に係わり、特に熱的
にインクの飛翔を行なうインクジェット式の記録装置に
関する。
[発明の技術的背景とその問題点] 従来、記録方式としてインパクト方式からノンインパク
ト方式まで種々な方式が提案されてきた。
インパクト方式に比べて騒音の少ないノンインバクト方
式には、電子写真方式、静電方式、サーマル方式、イン
クジェット方式等があり、中でも静粛でかつ低パワー、
小型化が容易でカラー化も容易、しかも各構成要素が安
価であるという利点を多数兼備えたインクジェット方式
は非常に優れた記録方式である。
一般にインクジェット方式は微小なインク小滴を毛細管
ノズルから噴出させる事によって記録用紙に印字する方
式であり、インク室内の圧電素子の振動を利用してイン
ク液の圧力を瞬間的に高めてノズルよりインクを噴出さ
せる手段(特開昭48−9622号)、あるいはインク
室内に発熱素子を設けてインク室内に気泡を発生させて
インク液の圧力を上昇させてインクをノズルから噴出さ
せる手段(特公昭56−9429号)等が提案されてい
る。これらはインクを必要な時だけ噴出させるオンティ
マント方式と呼ばれるもので無駄なインクの消費がなく
記録スピードも比較的速い特徴を有している反面、ノズ
ルの孔加工やインク室内への川霧素子や発熱素子の配設
等、記録ヘッドの製作が?!雑であり更に装置の休止に
伴うインク液の凝固が発生し、目詰りによる動作不良を
起こすという大きな問題がある。
一方、このようなノズルを使わずにインクを飛翔させて
記録を行なう手段としては、特開昭551−132o3
号に開示されているようにインク液面下に発熱素子を設
けて急激な加熱を行なうことにより、気泡を発生させ、
この気泡の破裂に伴う衝撃により液面からインク滴を飛
翔させる方法が提案されている。この方式ではインクの
目詰りという問題は本質的に発生しないが、インクの蒸
発による環境汚染や装置構成上の制約が多く、運搬、移
動に伴うインクこぼれ等の問題があること、および画質
的にはインク面と発熱部の距離を一定に保つのが困難な
為、インク滴の状態が不安定となりやすい等の問題があ
り、不満足なものであった。
また、ノズルを使わない手段として、特願昭58−17
8201号にはフィルム中の孔をノズルとして用い、サ
ーマルヘッド等の発熱素子をフィルムに当接させ加熱を
行なうことにより、孔に入ったインク中に気泡を発生さ
せ、インクを噴出させる方法が提案されている。ところ
が、この方式では、サーマルヘッドの各発熱素子の温度
むらにより場所によってインクが全く噴出せず、その部
分が縞状に白地のパターンを形成してしまい画質が低下
するおそれがある。また、従来のインクジェット方式に
おける共通の大きな欠点としては、階調再現の為に、一
般にディザ法と呼ばれる網点化した画像形成手段をとり
、複数のドツトで一つの濃度情報を表わす画素を形成す
るために、解像力が低下するという問題があげられる。
[発明の目的] 本発明は上記事情に基づいてなされたもので、インク液
の目詰りやこぼれがなく、また、階調性。
緻密性に優れた画質を得ることもできる記録装置を提供
することを目的とする。
[発明の概要] 本発明は上記目的を達成するために、インク保持用の複
数の孔または凹部を有する記録媒体を用い、この記録媒
体の孔または凹部に各発熱素子が対向する記録装置にお
いて、上記記録媒体の多数の孔または凹部の径を種々異
ならせて配設した。
[発明の実施例] 以下、本発明を図示の一実施例を参照しながら説明する
第1図は、本発明の一実施例であるインクジェット装置
の主要部の基本構成を説明する図である。
記録媒体としてのフィルム1は、後で詳細説明を行なう
ベルト状のエンドレスフィルムであり、複数種の径の異
なる孔2が複数個形成されている。
このフィルム1はフィルム保持の為、移動機構としての
ローラ3A、3Bによって支えられて矢印方向に回転進
行する。フィルム1の孔2はインク供給部4を通過する
時に孔2の中に記録用インク(以下、単にインクと称す
)を充填する。この充填されたインクはインク15Aを
形成し、フィルム1の回転進行によって、発熱素子6を
配列してなる記録ヘッドとしてのサーマルヘッド7に対
応する記録部8に運ばれ、発熱素子6の発熱により孔2
内のインクが記録用紙(被記録材)9に次々と噴出、転
移して記録が行なわれる。サーマルヘッド7は、内部に
発熱素子6を選択的に発熱させる図示しない駆動回路(
駆動手段)を納めており、これにより回路構造が単純化
される。
記録用紙9は紙送り機構としての一プラテンローラ10
と紙ズレを防ぐための紙送り機構としてのロー511A
、11Bで支えられ、記録部8に対して0.1〜0.5
11111間して対向され、はぼフィルム1と等速で搬
送される。またブレード12はインク供給部4を通過後
にフィルム1に付着した不要なインクをかき落すための
ものである。カッター13はロール状の記録用紙9を所
望の長さに切断するためのものである。
この様に構成されたモノクロ・ラインプリンタにおいて
、フィルム1及び記録用紙9をそれぞれロー53A、3
B、プラテンロー510等によって矢印X、Y方向に搬
送しつつ、記録はライン方向、すなわちプラテンローラ
10の回転方向と垂直な方向に形成されたサーマルヘッ
ド7の素子列の選択された発熱素子6に電圧を印加する
ことにより行なわれる。
第2図は、第1図の記録部8を説明するための拡大図で
ある。フィルム1はニッケル板から成り、厚さは10〜
30μmである。このフィルム1はそのニッケル板に直
径10〜60μ−の範囲から選ばれる径の異なる複数種
の孔を複数個エツチング処理することにより形成したも
のである。この実施例では径が15μ謡、25μm、4
0μm。
55μmの4種類の孔が用いられている。これらの孔の
中にインク5が充填されて、フィルム1と等厚のインク
層5Aが形成される。このインク層5Aがサーマルヘッ
ド7の発熱素子6の発熱部に接触すると、加熱によりイ
ンク層5Aの内部に気泡が発生し、その圧力で孔2をノ
ズルとしてインク滴5Bが第1図に示す記録用紙9上に
噴出されて転移する。
このインク噴出の状態を概念的に示した図が、第3図で
ある。この実施例ではフィルム1は径の異なる3種類の
孔2a、2b、2cを有している。
第3図(a)ではサーマルヘッド7の発熱素子6は発熱
以前であり孔2a、2b、20内のインク層5Aa 、
5Ab 、5ACは変化していない。次の第3図(b)
において発熱が開始され、発熱素子6が130〜200
’ Cに達すると発熱部に接したインク層5Aa 、5
Ab 、5Acの一部に気泡14a 、 14b 、 
14cが発生し始める。以下、第3図(C)では気a1
4a 、 14b 、14cは各々生長速度は異なるが
、経済的にみると急激に増大しつつインクを孔外に押出
し、最も径の小さい孔2aではインク滴58aが形成さ
れ、第3図(d )では孔2aに入っていたインクから
先に噴出され、第3図(8)では、最も径の大きい孔2
Cのインク滴5Bcが噴出され、最後に第3図<f>で
記録用紙9に衝突、吸収される。これらはフィルム1に
漏れる熱を無視すれば、気a14a、14b、14Cの
生長速度は各孔内でほぼ同じであるにもかかわらず、イ
ンク層5Aa、5Ab、5Acの容積が異なる為に噴出
条件が異なるものと考えられる。以上のように噴出感度
の異なる孔2a、2b、2cをフィルム1上に分散配置
することにより、サーマルヘッド7の発熱素子6の発熱
ばらつきあるいは発熱素子6の表面での発熱温度むらが
生じた場合にもインクが全く飛ばないような事が極めて
少なくなり、いずれかの孔からインクが噴出するため、
従来に比べて緻密性の優れた記録が得られた。実際30
μ園の均一な径の孔を有するフィルムを用いた場合と比
較すると、画像の緻密性(ドツト族は等の発生)が明ら
かに異孔径フィルムを用いたものの方が優れていた。
第4図はサーマルヘッドとフィルム中の孔との位置関係
を゛示す説明図であり、サーマルヘッド47.1個につ
き種々の径を有する孔42が複数個対向することを示し
ている。1個のサーマルヘッドに対して複数個の孔を対
応させる方がノズルとなる孔の目詰りの発生に対して記
録の信頼性は高い。またサーマルヘッドとノズル用の孔
の位置の対応に気を配った機構とする必要もない。つま
り複数のどれかの孔が必ずサーマルヘッドに対応する位
置にくる為、タイミングミスに伴う記録の不良が発生し
ない。しかも8孔42は種々の径を有する為、対向する
発熱素子に温度むらが発生して規定値まで温度が上昇し
なくても小さい孔は熱せられ易いので少しのエネルギー
の供給でインクを噴出するため、全く発色しなくなると
いうおそれは少ない。
次に、上述した構成及びそれにともなって生ずる現象を
利用して階調性をコントロールする実施例を説明する。
第1図に示す記録装置においてサーマルヘッド7の発熱
素子6は約1500の抵抗体からできている。この発熱
をコントロールするための実験とその結果を第5図及び
第6図に示す。
第5図(a)は発熱素子6への印加パルスの印加電圧を
15Vに保ち印加時間をL If、 IIl、 rVの
ように各々100〜1000μsの範囲で変化させた場
合、第5図(b)は発熱素子6への印加パルスの印加時
間を150μsに保ち印加電圧をV。
■、■、■のように各々14〜25Vのfyeで変化さ
せた場合である。各々の場合の記録用紙に噴出したイー
ンクによる画像濃度IDを調べたところ、発熱素子6に
加えた電力Wと画@濃度IDとの関係は第6図のAのよ
うになった。また、第6図のBは、40μmの均一な径
を有するフィルムを用いて同条件で記録した場合の画像
濃度である。この第6図のグラフかられかるようにAは
Bに比べて良好な階調性を示し、従来のインクジェット
方式では得られない特徴を持つものであることが確認さ
れた。なお、第5図(a )は発熱素子へ供給する電力
のパルス幅を制御する方法であり、第5図(b)は発熱
素子へ供給する電力の電圧を制御する方法であるが、両
者とも値を適宜選ぶことによりほとんど差が生じなかっ
たため第6図では一本の測定線Aで代表させた。これら
はインクの種類や孔径あるいは記録スピード等を変えた
場合には必ずしも同じにはならないことも考えられるが
、いずれにしても異なる径の孔を複数種有し、少なくと
も複数個の孔が単一の発熱素子に同時に触れるように配
置することによりピット抜けの少ないm密性に優れ、か
つ階調性に優れた画像が得られる。
また以上の実施例においてフィルムの孔は第3図に示す
ような平行状であったが第7図(a)。
(b)のようなテーパ状の孔でもよく、また必ずしも貫
通している必要はなく第7図(C)、(d)、(e)の
ように凹部でもよい。孔または凹部の径の種類も上記実
施例に限らず、複数個であればいくつでもよく、密度は
記録する密度及びサーマルヘッドの密度に応じた適当に
決定することができる。そしてこれらの孔または凹部を
インクジェットのノズルとして用いる為、ノズルの目詰
りについては完全に解消できる。さらにフィルム中に孔
または凹部を複数形成する為、記録密度は従来のインク
ジェット方式に比べてはるかに高めることができる。さ
らに気泡の圧力を利用する為に、インクの噴出力は従来
のピエゾ等の圧電素子よりも大きく、記録スピードも高
まる。
なお、上記実施例においてはフィルムをベルト状にして
一方向に移動する構成としたが、往復移動式に構成して
も同じ効果が得られる。
[発明の効果] 以上説明したように本発明によれば、インク液の目詰り
やこぼれがなく、しかも階調性、緻密性に優れた画像を
も得ることができるインクジェット方式の記録装置を提
供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は、本発明の一実施例である記録装置の主要部の
基本構成の説明図、第2図は第1図における記録部の説
明図、第3図は第1図及び第2図におけるインクの噴出
状態を概念的に示す説明図。 第4図(a)、(b)は本発明の一実施例に適用される
フィルム中の孔と記録ヘッドの位置関係を示す説明図”
、第5図は記録ヘッドの発熱素子を制御する実験グラフ
、第6図は第5図の実験結果を示すグラフ、第7図は本
発明の一実施例に適用されるフィルムに形成される孔ま
たは凹部の断面図である。 1・・・フィルム(記録媒体)、2.2a 2b、2C
・・・孔(孔または凹部)、3A、3B・・・ローラ(
移動機構)、4・・・インク供給部、5・・・記録用イ
ンク、6・・・発熱素子、7・・・サーマルヘッド(記
録ヘッド、駆動手段)、9・・・記録用紙、10・・・
プラテンローラ(紙送り機構)、11A、11B・・・
ローラ(紙送り機構)。 代理人 弁理士 則近 憲佑(ほか1名)第  1  
図 第2図 第  3 図 第  4 図 (α)(b) (α)  時同エ  (6)(“3] 第  6 図 電力yv   (7FLY ) 第7 (α) 〜l (C’)   ((1) (e)

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)孔または凹部を複数形成した記録媒体と、この記
    録媒体を移動させる移動機構と、 前記記録媒体の孔または凹部に記録用インクを供給する
    インク供給部と、 前記記録媒体の一面に当接され、発熱素子を有する記録
    ヘッドと、 前記発熱素子を選択的に発熱させる駆動手段と、前記記
    録媒体に対向して設けられ、被記録材を送る機構と、 を具備する記録装置において、 上記記録媒体の孔または凹部は径の異なるものであるこ
    とを特徴とする記録装置。
  2. (2)前記駆動回路は、前記発熱素子の発熱温度を制御
    する制御手段を有することを特徴とする特許請求の範囲
    第1項記載の記録装置。
  3. (3)前記制御手段は、前記発熱素子へ供給する電力の
    パルス幅を変えるものであることを特徴とする特許請求
    の範囲第2項記載の記録装置。
  4. (4)前記制御手段は、前記発熱素子へ供給する電力の
    電圧を変えるものであることを特徴とする特許請求の範
    囲第2項記載の記録装置。
  5. (5)前記発熱素子は前記記録媒体の複数の孔または凹
    部に対応して設けられていることを特徴とする特許請求
    の範囲第1項記載の記録装置。
  6. (6)前記記録媒体の孔または凹部の断面形状は、平行
    状またはテーパ状に形成されていることを特徴とする特
    許請求の範囲第1項記載の記録装置。
JP4932585A 1985-03-14 1985-03-14 記録装置 Pending JPS61209164A (ja)

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JP4932585A JPS61209164A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 記録装置

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JPS61209164A true JPS61209164A (ja) 1986-09-17

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JP4932585A Pending JPS61209164A (ja) 1985-03-14 1985-03-14 記録装置

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JP (1) JPS61209164A (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021053860A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 株式会社リコー 立体造形装置、担持体、及び立体造形方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2021053860A (ja) * 2019-09-27 2021-04-08 株式会社リコー 立体造形装置、担持体、及び立体造形方法

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