JPS62151349A - 液体噴射記録方法 - 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】 く技術分野〉 本発明は記録液滴を吐出して記録を行う液体噴射記録方
法に関する。特に吐出記録液滴の量を可変制御し得る液
体噴射記録方法に関する。

く従来技術〉 従来より種々のインクジェット記録装置が提案されてい
る。

例えば圧電素子を用いてインクジェットノズル内の圧力
を変位させて吐出する方法がある。

この方法に依ればＥＥ電素子に回訓する電圧を可変する
ことに依シ、記録謀体上のドツト径をある種度可変する
ことができる。しかしながら多数のインクジェットノズ
ルを高密度に実装することが困難であシ、記録に長時間
を要していた。

又、本出願人が特開昭５２−１１８７９８号公開にて提
案した記録方法がある。この方法はサーマルヘッドに依
シ記録液を加熱し、気泡を発生させ、その圧力に依シ記
録液を吐出させるものである。大幅なこの記録方法は高
密度実装に好適で、記録時間の短縮を図ることができる
。

しかしながらかかる記録方法では気泡の大きさを制御す
るのが困待である為に吐出液滴の先・を可変制御するこ
とができなかった。

く目的〉 本発明は上水の如き従来技術の欠点に鑑み、高密度実装
が可能でしかも吐出液滴の量を可変制御しイＩＩる液体
噴射記録方法の提供を目的としている。

〈実施例〉 ８ｇ１図は本実施例のインクジェット記篭ヘッドの断面
図である。

図において１０はノズル先端部（オリフィス）１２は水
性記録インクが充てんされた液室、１４は油性磁性流体
が充てんされたノズル部、１６は磁性流体と記録インク
の境界線２６の位置を矢印Ａの方向に可変制御する薄膜
コイル、１８は記録インクを吐出する為に気泡を発生さ
せるサーマルヘッド、２０ｄサーマルヘツ）”　２０　
全保護する保護層、２２はサーマルヘッド２０の温度上
昇を助ける蓄熱層、２４は記録インクの供給路、２８は
ノズル全体を構成する磁性のノズル外壁である。以下、
動作説明する。

磁性流体は油性であシ、記録インクは水性である為に磁
性流体と記録インクは混じり合わないで境界面２６を構
成する。

まず境界面２６の位置を薄膜コイル１６に流す電流の向
き及び電流惜に依シ矢印Ａの方向に可変制御する。

次にサーマルヘッド１８に電流を流すことによシ、第２
図に示す様々気泡２８が発生する。

気泡２日の発生によシサーマルヘッド１８の前方の磁性
流体がオリフィス１０に向かって押しだされ、磁性流体
の前方に位置する記録インクだけがオリフィス１０から
押し出される。

次に気泡２８が凝縮することによシ収縮し、液滴！１０
が分離し、液滴３０のみが記録媒体に向って飛翔し、記
録媒体に付着する。

ここでサーマルヘッド１８の加熱前に記録インクと磁性
流体の境界面の位置を制御しているので液室１２内のイ
ンク量が可変制御され、最終的に吐出インク量が可変制
御される。又、境界面Ａの位置を制御することＫよυサ
ーマルヘッド１Ｂの前方に位置する磁性流体の量が可変
制御される。一般に配録インクに対して磁性流体の粘性
が高いので、サーマルヘッド１８の前方に位置する溶性
流体の量を可変することに依シ、吐出インク量を大きな
幅で制御することができる。例えば境界面２６をサーマ
ルヘッド１８のノズル後方部まで下げれば、サーマルヘ
ッド１Ｂの前方には記録インクだけとな夛、気泡による
圧力は、磁性流体が抵抗となシ、／ズル前方罠向かう圧
力が太きくな）、多量のインク滴が吐出される。

一方、境界面２６をサーマルヘッド２６のノズル前方に
位置させた場合には、ノズル前方の磁性流体が抵抗とな
り、少量のインク滴が吐出される。

次に、上述の記録ヘッドを駆動する駆動回路を第３図の
回路図及び第４図のタイミング波形図を参照して説明す
る。

第３図において３０はクロック発生器、３２は分周器、
３４は薄膜コイルドライバ回路、３６は三角波形成回路
、３Ｂは比較器、３９はアンドゲート、４０け波形姫形
回路、４１は遅延回路、４２はサーマルヘッドドライバ
回路である。

以下、第４図のタイミング波形図と参照して回路動作を
説明する。

クロック発生器５０の発生クロックは分周器３２で分周
され、第４図ａに示す如き矩形波を得る。この矩形波は
コイルドライバ回路５４に入力され、第４図すに示す如
き、コイル１６の駆動波形を得る。駆動波形すの前半周
期と、後半周期の駆動電流の向きが反対なので、コイル
の磁界の向きが反転し、磁性流体と記録インクの境界面
２６は第１図の矢印Ａに示す如く前後に移動を繰り返す
。

分周器３２の出力は三角波形成回路３６にも入力され、
第４図Ｃの三角波形を形成する。

この三角波は若干の遅延はあるがほぼ境界面２６の位置
と対応する。＠４図Ｃにおいて一側が境界面がオリフィ
スに近い方、＋（１＋１１がオリフィスと反対側に対応
している。

この三角波形Ｃは比較器３Ｂの一方の入力端子に入力さ
れる。比較器３８のもう一方の入力端子には、濃度信号
が入力される。そして成度信号レベルｄと三角波Ｃのレ
ベルが一致すると、比較器３８からパルスが発生する。

このパルスは一周期内に三角波の立よ、立下がりで２度
、発生するが、その内の立上９時のパルスだけをアンド
ゲート５９で増υ出す。この一致パルスは単安定マルチ
バイブレータ等で構成される波形役形回路４０で波形金
形され、第４図ｅの波形を得る。

そして磁性流体の動き、即ち境界面の動きはコイルに流
す電流に対して時間遅れを持つのでその遅れを遅延回路
４１で補償し、最終的にパルス薄帯ｆを得る。このパル
ス信号ｆをサーマルヘッドドライバ４２に印加し、サー
マルヘッド１８を駆動する。

この様に構成することによし、＃度信号レベルに応じて
、境界面の位置を制御して記録インクを吐出させること
ができる。

本実施例においては、境界１而２６が後方に移動してい
る後半周期で記録インクを吐出する様構成したが、前方
に移動している前半周期で吐出する様構成してもよいし
、両周期共に用いる様にしでもよい、 又、半周期のみ用いる場合には、残りの周期の時間を短
かくする為に、記録インクの液室への再充てんに要する
時間だけより大きな電流をコイル１６に流す様にしても
よい。

以上の様に、配録インクの吐出量を大きく可変できるの
で、階調記録に好適な記録方法を提供できる。

更に、本実施例ではサーマルヘッド、コイル保護層等を
薄膜技術で作製できるので記録ヘッドの高密度化に寄与
し、高速の記録の方法を提供できる。

尚、本実施例においてはコイルを境界面の位置制飢にの
み用いたが、急激な電流印加により、記録インクの吐出
だ兼用して用いても良い。その際は、サーマルヘッド１
８を用いる必要がない。

又サーマルヘッド１８を吐出用に用いているが、圧１！
素子を吐出用に用いても良い。

又、境界面の制御用の磁界をノズルに設けた薄膜コイル
で発生させたが、記録媒体側に磁界発生用コイルを設け
ても良い。

〈効果〉 以上の如く本発明の液体噴射記録方法に依れば、記録イ
ンクの吐出量を大きく可変できるので階調記録に好適表
記録方法を提供できる。

更に必要な部材、例えばコイル、サーマルヘッド等を薄
膜で構成する事により多くのノズルを高密度で実装する
ことが可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本実施例のインクジェットヘッドの断面図、第
２図は第１図のヘッドの記録インク吐出時の状態を示す
断面図、第３図は２ｇ１図のヘッドの駆動回路図、第４
図は第３図の各部の信号波形図である。 図において１０はオリフィス、Ｉ　Ｓ’は液室、１４は
ノズル部、１６は薄膜コイル、１８はサーマルヘッド、
２０は保護層、２２は蓄熱層、２４はインク供給路、２
６は油性磁性流体と水性記録インクの境界面、２日は母
性ノズル外壁を夫々示す。 手糸売ネ甫正書く自発） １．事件の表示 昭和６０年特許願第２９４４５７号 ２、発明の名称 液体１噴射記録方法 ３　補正をする者 事件との関係　　　　　特許出願人 住所　東京都大田区下丸子３−３０−２名称　（１００
）　　キャノン株式会社代表者　賀　　来　　龍　三　
部 ４、代理人 居所　〒１４６東京都大田区下丸子３−３０−２キャノ
ン株式会社内（電話７５８−２１１１）５　補正の対象 明　　細　　書　Ｒひ゛　ン　面 ６　補正の内容 （１）以下の箇所にある［サーマルヘラ］〜Ｊを全て「
電気熱変換体」と補正する。 明細告該当箇所 至第７行目にある「サーマルヘッド１−ライハ幽菱」を
「ドライ八回路」に補正する。 （３）第３図を別紙のとおりに補正する。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ノズル後方部に磁性流体を配置し、ノズル前方部に記録
   液を供給し、磁性流体と記録液の境界位置を制御した後
   、記録液を吐出させることを特徴とする液体噴射記録方
   法。