KR19980080646A - 잉크젯 기록 장치 및 이것에 사용되는 정착 히터 - Google Patents

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Abstract

토출구로부터 기록 액체 방울을 기록재에 토출하여 기록재 상에 기록 액체 방울을 점착시켜 화상을 형성하므로써 기록하기 위한 잉크젯 기록 장치는 기록재를 이송하기 위한 이송로, 및 기록재와 기록 액체를 가열하기 위해 이송로에 대해 배치된 가열 수단을 포함한다. 이러한 가열 수단에는 4 μm 내지 10 μm 파장의 복사된 적외선 복사비의 범위 내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 갖는 히터가 제공된다. 이러한 가열 수단에 의해, 적은 양의 분사로도 고해상도의 착색을 실행할 수 있으며, 주름을 감소시키기 위해 액체 흐름을 억제할 수 있다. 그 결과, 기록된 화상의 질이 개선된다. 또한, 전력 낭비가 작아져서 전원 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 부속품 수가 작아져서, 히터부는 개인용 프린터 용도에 맞게 충분히 작게 만들어질 수 있다.

Description

잉크젯 기록 장치 및 이것에 사용되는 정착 히터
본 발명은 기록 액체(잉크) 방울의 부착을 위해 기록 헤드로부터 기록재로 기록 액체 방울을 방출시킴으로서 화상을 기록하는 잉크젯 기록 장치 및 이 장치에 사용되는 정착 히터에 관한 것이다.
잉크젯 기록 장치는 프린터, 복사기, 팩시밀리, 텍스타일 프린터, 및 플로터에 사용된다. 잉크젯 기록 장치는 일반 용지에서도 고속으로 인쇄할 수 있고, 컬러 인쇄도 용이하게 할 수 있다라는 다양한 이점이 있다. 따라서, 최근의 잉크젯 기록 장치는 퍼스널 컴퓨터를 이용함으로써 고속 처리가 가능해짐에 따라 점차 광범위하게 사용되고 있다.
한편, 잉크 흡수가 빠른 특수 처리된 용지보다는 일반 용지 상에 기록할 때의 잉크 흡수 속도가 느리기 때문에, 일반 용지의 기록 면의 불균일성에 따른 화상의 얼룩이 생기는 경향이 있다. 또한, 일반 용지는 세계 각 처의 용지 제조 회사에서 공급되기 때문에, 재료의 변동 및 제조 방법에 의해 잉크의 흡수력이 크게 변화한다. 특히, 컬러 화상을 기록할 경우, 잉크 사용량이 단색 기록의 것보다 많고, 긴 시간동안 정착해야 한다. 일반 용지 상에 고속으로 기록을 행하기 위해서는, 기록 용지에 열을 인가함으로써 잉크의 정착을 촉진하면 효과적인 수단이 될 수도 있다. 기록재와 기록 액체를 가열하여 정착시키는, 이른 바 가열 정착(heating fixation) 기술로서, 기록재가 열판과 접촉하도록 하는 열판 가열 방법과, 기록 액체에 열기(hot air)를 주입하는 열기법과, 적외선 램프, 적외선 히터 등을 사용하여 복사열을 인가함으로써 기록재를 가열하는 복사 가열법 등이 개발되어 있다. 이들의 종래 기술에서는, 상술한 각 열 정착 방법을 개별적으로 사용하고 있는 다양한 방법이 제안되어 있다. 그러나, 최근 컬러 기록이 넓게 이용됨에 따라, 증가된 기록 사용에 대처하기 위한 대응책으로서 특히 상기한 가열 수단을 결합해서 사용하는 예가 많다.
미국 특허 제 5,020,244 호의 명세서에는, 열기 가열과 복사열을 조합하는 기록 액체 정작 장치가 개시되어 있다. 이 장치가 개시되어 있는 기술은, 가열 장치의 위치에 배열된 순환로에, 또한 기록 용지의 이송로에 대부분의 열기를 순환시킴으로써 장치를 가열하여 에너지를 축적하도록 한 것이다. 미국 특허 제 5,428,384 호의 명세서에는, 컬러 잉크젯 프린터에 사용되는 히터 송풍 시스템이 개시되어 있다. 이 시스템은 복사 가열 방법과 함께 공기 분사 및 배기 수단을 조합하도록 한 것으로, 기록재에 부착되는 잉크 방울의 증발과 함께 고화질의 고속 기록을 실현하고, 생성된 증기를 효과적으로 제거하기 위한 것이다.
일본 특허 공개 공보 제 8-258254 호의 명세서에는, 기록 용지를 가열하기 위해 열 로울러를 이용하는 가열 수단, 및 송풍 수단이 개시되어 있고, 상기 수단들은 열 로울러의 원주 표면에 대하여 기록 용지의 접촉각을 크게 함으로써 인쇄 전후에 기록 용지에 열을 인가할 수 있는 동시에, 기록 용지의 이송 방향과 같은 방향으로 공기를 상하로 송풍시킬 수 있어, 발생된 증기를 제거함과 동시에 기록 헤드를 냉각한다. 미국 특허 제 5,479,199 호의 공보에는 각각의 가열 정착 수단으로서, 반사판에 도선 히터를 구비하여, 인쇄와 동시에 기록 매체의 반대측부터 가열시키는 복사 가열 방법이 개시되어 있다. 일본 특허 공개 공보 제 5-338126 호의 명세서에는, 용지의 반대측부터 열기를 인가하여 용지를 가열 및 건조시키는 방법이 개시되어 있다. 또한, 일본 특허 공개 공보 제 7-195683 호 및 제 7-314661 호의 명세서에는, 잉크의 진행을 방지하여 잉크젯 기록으로부터 야기되는 용지의 변형 (용지의 주름 잡힘 및 오그라짐) 을 억제하는 수단이 개시되어 있다.
그러나, 상술한 종래예에 따르면, 열판 가열형, 열기 가열형, 복사 가열형, 열기 및 복사 가열을 결합한 가열 방법, 또는 마이크로파 가열형 등에서 어느 하나를 채택하면, 과대한 전력 손실을 초래하고, 열을 인가하더라도 화질 향상의 기대 효과는 아직까지 불충분하다. 또한, 고속의 요구, 증기 발생에 따른 저화질, 및 정착 장치 자체의 대규모화에 대처하기가 아직까지는 곤란하다.
기록재를 열판과 접촉시키는 열판 가열 방법에는 도전형 및 열 전이형이 있다. 그러나, 고속의 가열이 곤란하여, 고속의 요구를 충족시킬 수 없다. 또한, 열판과 기록재간의 접촉 변경 조건을 추종하지 못해, 화상의 얼룩이 발생된다라는 문제를 초래한다.
기록재에 열기를 주입하는 열기 가열 방법에서는, 열기에 포함된 증기로부터 초래되는 결로(dew condensation)를 회피하기 위한 수단이 필요하다. 이는 결과적으로 비용 상승을 초래한다. 특히, 상기 방법에 잉크젯 기록에 자주 사용되는 수성 잉크를 사용하는 장치를 채용하면, 발생된 수증기에 의해 기록 장치의 내부에 결로가 생겨, 전기 부품이 부식되거나, 또는 회로가 단락된다. 또한, 인쇄면에 공기를 주입하면, 미세 잉크 방울이 분사되어, 결국에는 화질이 떨어지게 된다. 또한, 인쇄면의 반대측에 공기를 주입하면, 어떤 가열도 필요하지 않은 부분에 대한 공기 차단 수단을 설치할 필요가 있다. 그 결과, 장치의 소형화가 어렵게 된다라는 문제가 있다.
종래의 복사 가열 방법은 가열 수단으로서 적외선 램프 또는 적외선 히터를 사용한다. 그러나, 기록이 이루어지는 영역에 적외선을 집중시키기 위한 반사판을 배열할 필요가 있다. 그 결과, 장치의 소형화가 어렵게 된다라는 문제가 있다. 또한, 기록 용지를 투과해야 하는 잉크가 적외선으로 가열되기 때문에, 잉크에 대한 가열 효과가 불충분하게 된다. 따라서, 화질의 향상이 불충분하다.
열기 및 복사 가열이 조합되어 있는 가열 방법은 대부분의 열기가 순환로에서 순환되도록 해야만 한다. 그 결과, 기록이 진행됨에 따라 열기에 수분이 실리게 된다. 연속 사용 후에, 결로가 생겨 이슬 방울이 기록 화상에 부착되어, 화상에 얼룩이 생기거나, 또는 전기 부품들이 부식되어 회로의 단락이 생기게 된다.
잉크젯 기록 장치는 복사 가열 방법과 조합된 공기 흡입 및 배출 수단을 구비하고, 기록재(용지)의 표면에 부착되는 잉크를 즉시 건조시켜, 수성 잉크가 용지로 침투됨에 따른 화상의 저하를 방지할 수 있다. 그러나, 기록 영역에 부착되는 잉크 방울이 흡입 수단으로부터 드래프트에 의해 분사되게 된다. 따라서, 잉크 안개(mist)가 날려 드래프팅 방향으로 분사되고, 기록 화상의 주위에 부착되어, 화질이 저하된다. 또한, 잉크가 대량으로 필요한 큰 화상을 기록하려면, 발생된 수증기가 프린터의 외측으로 분사되어 안개로 됨으로써, 프린터의 주변 기구에 결로 등의 좋지 않은 효과가 생긴다.
미국 특허 제 5,479,199 호의 명세서에 개시된 기록 시스템은, 수증기 발생을 해결할 수 없을 뿐만 아니라, 보다 컴팩트하게 제조할 수 없기 때문에, 소형 프린터에 사용될 수 없다라는 문제가 있다.
마이크로파 가열은 수성 잉크에 효과적이라 생각되지만, 수증기가 발생되는 문제가 있다. 또한, 과대한 전력 손실 뿐만 아니라, 인체에 대한 안전성의 문제도 있다. 이런 관점에서, 이런 가열 방식은 개인용 잉크젯 프린터에는 적합하지 못하다.
또한, 일본 특허 공개 공보 제 57-120447 호의 명세서에는, 4㎛ ∼ 400㎛ 파장의 원적외선을 사용하는 가열 및 건조 장치에 의해 종이 펄프, 중합체, 또는 잉크 용제 등을 효율적으로 가열 할 수 있는 잉크젯 기록 장치가 개시되어 있다. 또한, 상기 명세서에는, 복사 에너지 강도의 최대값이 3.5㎛ 부근에 있는 원적외선을 상기 장치에 사용할 수 있도록 개시되어 있다. 그러나, 원적외선을 사용하면, 기록 용지와 잉크가 모두 가열되어, 소정의 가열 정착을 효율좋게 실시할 수 없게 된다. 여기서, 0.5 cm/초의 용지 공급 속도로 수분의 50%만을 건조시킬 수 있다.
또한, 일본 특허 공개 공보 제 2-182461 호의 명세서에는, 2㎛ 내지 1,000㎛의 파장을 갖는 원적외선을 사용하여 기록 용지 및 잉크를 동시에 가열 및 건조시키는 장치가 개시되어 있다. 그러나, 이런 종류의 잉크젯 기록 장치는 기록 용지 및 잉크 둘다를 가열시킨다. 또한, 상기 명세서에는, 특히 복사 에너지 강도를 나타내는 원적외선 상의 스펙트럼에 대하여 개시되어 있지 않다.
본 발명은 상술한 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 본 발명의 목적은 전력 손실을 보다 적게 함과 동시에 화질을 충분히 향상시킬 수 있으며, 증기의 발생에 따른 대미지에 거의 영향을 받지 않는 고효율 가열 수단을 구비한 소형의 잉크젯 기록 장치 및 이것에 사용되는 정착 히터를 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 4㎛ 내지 10㎛ 파장의 복사 적외선 복사비 ε의 범위내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 갖는 기록 헤드와 대향하는 위치에 배열된 히터가 설치된, 기록재와 기록 액체를 가열하는 가열 수단을 구비한 잉크젯 기록 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 4㎛ 내지 10㎛ 파장의 복사 적외선 복사비 ε의 범위내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 갖는 제1 히터와, 제1 히터와는 다른 복사 특성을 갖는 제2 히터가 설치된, 기록재 및 기록 액체를 가열하는 가열수단을 구비한 잉크젯 기록 장치를 제공함에 있다. 여기서, 제1 히터는 기록 헤드와 대향하는 위치에 있고, 제2 히터는 기록 전에 기록재를 가열하는 위치에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 4㎛ 내지 10㎛ 파장의 복사 적외선 복사비 ε 범위 내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 갖는 제1 히터와, 제1 히터와는 다른 복사 특성을 갖는 제2 히터가 설치된, 기록재 및 기록 액체를 가열하는 가열 수단을 구비한 잉크젯 기록 장치를 제공함에 있다. 여기서, 제1 히터는 기록 헤드와 대향하는 위치에 있고, 제2 히터는 기록 후에 기록재를 가열하는 위치에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 4㎛ 내지 10㎛ 파장의 복사 적외선 복사비 ε 범위 내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 갖는 제1 히터와, 제1 히터와는 다른 복사 특성을 갖는 제2 히터가 설치된, 기록재 및 기록 액체를 가열하는 가열 수단을 구비한 잉크젯 기록 장치를 제공함에 있다. 여기서, 제1 히터는 기록 헤드와 대향하는 위치에 있고, 제2 히터는 기록 후에 기록재를 가열하는 위치에 있으며, 제2 히터는 기록 전후에 기록재를 가열하는 각 위치에 있다.
도 1은 통전 히터의 적외선 복사비의 측정 데이터를 나타낸 그래프.
도 2a는 가열 대상의 적외선 흡수 스펙트럼의 측정 데이터를 나타낸 그래프.
도 2b는 도 2a에 나타낸 3개의 스펙트럼를 표시하는 그래프.
도 3a는 본 발명을 실시하는 통전 히터의 구조를 나타낸 평면도.
도 3b는 도 3a에 나타낸 히터의 단면도.
도 4는 가열 수단의 다양한 결합에 의해 얻어질 수 있는 효과를 설명하는 도면.
도 5는 본 발명을 실시하는 통전 히터의 배치를 설명하는 도면.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 기록재의 접촉 및 지지를 행하는 스크린 그리드의 구조를 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 기록재의 접촉 및 지지를 행하는 스크린 그리드의 구조를 나타낸 도면.
도 8은 본 발명을 실시하는 통전 히터의 구동 회로의 구조를 나타낸 도면.
도 9는 본 발명을 실시하는 통전 히터의 구동 회로의 구조를 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 통전 히터 자체에 구비된 안전 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 11은 본 발명을 실시하는 통전 히터 외측에 접속된 안전 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 12는 제1 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 13은 제1 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 주요부에 대한 관련 위치를 나타낸 단면도.
도 14는 제2 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 15는 제3 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 16은 제4 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 17은 제5 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 18은 제6 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타낸 도면.
도 19는 제7 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타낸 도면.
도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
10 : 통전 히터
11 : 전원
12, 13 : 온도 제어 수단
14 : 온도 검출 수단
15 : 프린터 제어용 CPU
16 : 안전 장치
25 : 검출 회로
26 : 온도 제어부
401 : 기록 헤드
402 : 기록 용지
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예에 대하여 설명한다.
종래 기술에서는 고려되지 않았던 적외선의 복사 및 흡수 특성을 고려해서, 본 발명자들는 상기 특성을 해석하여 이상적인 가열 수단을 구비한 잉크젯 기록 장치를 개발하게 되었다.
(제1 실시예)
도 1은 본 발명을 실시하는 통전 히터와, 참조예로 나타낸 통상 사용되고 있는 통전 히터의 적외선 복사비를 측정한 결과를 나타낸 도면이다. 상기 측정은 푸리에 변환 적외선 스펙트로미터 (이하, FT-IR 장치로서 표기함) 를 사용하여 이루어진다.
도 1에서, 곡선 A는 본 발명의 통전 히터(가열 수단)의 특성을 나타낸다. 이 히터는 이른 바 세라믹 히터의 표면 상에 Si, Fe, Zr, Ti, 및 Mn을 함유하는 복합 산화막을 제공하여 형성된다. 곡선 B는 종래 원적외선 복사 장치로서 사용되고, 표면 상에 Zr 산화막을 갖는 세라믹 히터로 형성된 통전 히터의 특성을 나타낸다.
각 곡선은 각 히터를 FT-IR 장치 상에 장착할 수 있는 크기로 한 조건에서 파장당 복사 스펙트럼의 형태로 나타낸다. 곡선 A, B로 표시된 세라믹 히터들에 대해, 9V 및 4A로 DC1을 인가하여 표면 온도를 156℃로 설정하고, 적외선 파장이 2㎛ 내지 35㎛인 영역과 샘플의 온도를 동일하게 설정하며, 샘플의 적외선 복사 강도와 이상적인 블랙 대상의 강도의 비를 복사비 ε으로 규정한다.
곡선 C로 표시된 적외선 램프에 대해, 특정 전력을 공급하고, 상술한 방법과 마찬가지로 측정을 행한다.
도 1에 나타낸 바와 같이, 곡선 B로 표시한 종래의 히터의 복사비는 단파장 측에서 낮고, 12㎛ 부근에서 피크에 도달한다. 곡선 A로 표시한 본 발명에 사용되는 히터는 측정된 파장이 3 내지 35㎛인 영역에서 ε= 0.8 이상을 나타내고, 7㎛부근에서 그 복사비의 피크에 도달한다. 곡선 C로 표시한 적외선 램프의 복사 특성은 세라믹 히터들의 복사 특성과 크게 다르다. 2㎛에서 복사비의 피크가 보이고, 포물선으로 분포된다. 5㎛ 이상의 파장에서 복사비는 거의 없다.
도 2a 및 도 2b는 FT-IR 장치를 사용하여 가열 대상의 적외선 흡수 특성 (이른 바, 적외선 흡수 스펙트럼) 을 측정한 결과를 나타낸 그래프이다. 여기서, 도 2b는 도 2a에 나타낸 3개의 스펙트럼을 나타낸다.
도 2에서, 곡선 A는 수용성 색소 C.I, 식용 흑색(food black) 23%, 및 나머지 부분이 H2O로 이루어진 잉크의 IR 스펙트럼을 표시하고, 곡선 B는 사무실용 일반 용지를 공급한 후에 KBr 타블렛(tablet) 형태로 제조된 기록 용지의 IR 스펙트럼을 표시하며, 곡선 C는 오일 색소 C.I, 흑색 용제 33%, 및 나머지 부분이 에틸 아세테이트로 이루어진 잉크의 IR 스펙트럼을 표시한다.
곡선 A에 따르면, 잉크의 적외선 흡수는 2.8㎛와 6.3㎛ 부근에서 주로 흡수된다. 전자는 H-H 직선 진동에 의해 일어나고, 후자는 H-O-H 변형 진동에 의해 일어난다. 곡선 B에 따르면, 3㎛ 내지 11㎛ 정도의 범위내에서 기록 용지의 적외선 흡수가 강하게 나타난다.
곡선 A와 B를 비교하면, 적외선이 3㎛ 부근에서 잉크와 용지 둘다에 의해 흡수되지만, 6㎛ 부근에서는 적외선이 잉크에 의해 보다 많이 흡수되고 용지에 의해 적게 흡수되는 것은 명백하다. 또한, 10 내지 11㎛ 부근에서 적외선이 잉크보다 용지에 의해 보다 많이 흡수되는 것은 명백하다.
곡선 C에 따르면, 5.8㎛와 7.5 내지 8.3㎛에서 비수성 잉크에 의한 흡수가 강하게 나타난다. 기록 용지 B와 비교하면, 잉크에 의한 흡수가 5.8㎛ 부근에서 가장 큰 반면에, 7.5 내지 8.3㎛ 부근에서는 용지와 잉크 둘다에 의해 적외선이 흡수된다.
수성과 비수성 잉크에 있어서, 적외선 흡수 스펙트럼을 결정하는 인자(factor)는 주로 용제에 의해 조절된다. A 및 B로 나타낸 바와 같이, 적외선 흡수 스펙트럼은 일반적으로 수성 잉크와 비수성 잉크 둘다에 적용될 수 있다. 또한, 기록 용지에 대해 잉크젯 기록을 사용할 경우, 그 적외선 흡수는 적외선 흡수 스펙트럼 B에 근접하게 된다.
4㎛ 미만의 파장 범위는 잉크의 흡수와 용지의 흡수가 오버레이되는 범위이다. 이 범위내의 적외선은 잉크와 용지 둘다를 가열할 수 있다. 그 결과, 이 파장의 미만에서는 용지의 가열 후에 용지를 통과하는 적외선 에너지에 의해 열이 발생되어 잉크에 인가된다. 따라서, 가열원에서 발생된 에너지가 잉크를 가열하는데 효율적으로 사용되지 않게 된다. 또한, 10㎛ 이상의 범위내에서는, 용지에 의한 흡수가 보다 강하다. 따라서, 용지에 부착되는 잉크가 적외선을 더욱 흡수하지 못하게 된다 (적외선은 잉크를 투과하는 경향이 있다). 그 결과, 10㎛ 이상의 파장에서는, 잉크에 열을 인가하는데 사용되는 에너지가 용지에 의해 거의 흡수된다. 따라서, 잉크의 가열 효율이 매우 좋지 않게 된다. 에너지 분포의 최대점에 피크 파형을 제공하기 위해서는 가열원의 파장 범위를 4 내지 10㎛로 배열하는 것이 바람직하다.
가열원의 복사 특성과 관련한 가열 대상의 흡수 특성에 대해서, A 및 B와, C 및 D에서 각 가열 대상의 조합이 다음과 같이 나타난다.
(X) 도 1에서 곡선 A로 표시한 특성을 갖는 가열원을 이용할 경우, 가열 효과는 잉크에서 높다.
(Y) 도 1에서 곡선 B로 표시한 특성을 갖는 종래의 가열원을 이용할 경우, 가열 효율은 용지에서 높다.
(Z) 도 1에서 곡선 C로 표시한 특성을 갖는 적외선 램프를 이용할 경우, 가열 효과는 잉크와 용지 둘다에서 좋지 않다.
열을 인가하여 가열 대상의 상태를 변화시킴으로써 기록 화질을 향상시키키 위해, 화상을 형성하는 기록 액체 또는 잉크에 보다 나은 열 작용을 제공할 수 있는 이상적인 가열 수단 (스프레딩을 억압함으로써 색 혼합을 방지하여 좀더 나은 색상을 생성하는 착색제를 이용할 수 있는) 이 공지되어 있다. 또한, 기록재에 대한 가열 온도의 상한성이 있다. 그 결과, 기록재로부터 잉크를 간접적으로 가열해야만 한다면, 그에 따라 가열 효과에 대한 제한도 있다. 이러한 관점에서, 발명자는, 이상적인 가열 수단은 가열원의 적외선 복사 특성이 잉크에 의한 적외선 흡수 특성과 일치하도록 배열될 수 있는 상술한 X의 경우에서만 실현될 수 있다는 결론에 도달했다.
통전 히터는 열 헤드와 마찬가지로 구성된다. 예를 들어, 알루미나, 유리와 같은 기판으로 형성된 것을 사용하는 것이 바람직하며, 금(Au), 은(Ag), 플라튬(Pt), 팔라듐(Pd) 또는 그 화합물 등의 도전체에 의한 저항으로 형성된 패턴을 갖는다. 또한, 상승 온도의 특성을 개선하기 위해, 저항과 기판 사이의 낮은 열 전송률을 갖는 폴리이미드와 같은 수지층을 구성할 수도 있다. 히터의 온도 분포가이 종방향 및 폭방향으로 작아지도록 저항 패턴을 설계하는 것이 바람직하다. 또한, 마멸, 침식, 충격 등으로부터의 내부 저항이 방지되도록 유리 또는 임의의 다른 세라믹 코팅을 사용하여 저항 표면에 대한 보호층을 구성하는 것이 바람직하다. 보호층 및 그 재료의 두께는 온도, 열 반응 등에 따라 선택된다.
본 실시예의 통전 히터는 파장 4 내지 10㎛ 범위내의 최대 복사비의 피크 파형을 갖는 스펙트럼을 복사할 수 있다. 이러한 히터를 얻기 위해, 적외선 복사막은 통전 히터의 표면층용으로 제공된다. 이 층의 배열은 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Ar의 원소 그룹으로부터 선택된 두개 이상의 원소들의 산화물을 포함하는 막이거나 상기 원소 그룹으로부터 선택된 탄소와 하나 이상의 원소를 함유하는 산화막일 수 있다. 보다 바람직하게는, 보호층 자체는 상술한 산화물을 함유하는 막이다.
상기 막의 조성으로서, Si, Fe, Zr 등의 원소를 주성분으로 만드는 것이 바람직하다. 여기서, 주성분 원소는 적어도 40 wt% 이상이 함유되어 있고, 다른 원소들은 적외선 복사비를 향상시키기 위해, 그리고 최대 복사비를 나타내는 파장을 조정하기 위해 선택된다.
바람직한 막의 조성예로서, Si 55, Fe 18, Zr 15, Ti 8 및 Mn 4(wt %)로 혼합된 산화막; Fe 45, Cr 12, Si 10, Mn 10, Cu 8, Ti 8, Zr 5, 및 Mg 2(wt%)로 구성된 다원소 산화막; 및 Si 70, Cl 5, 및 AL 15(wt%)로 혼합된 탄소를 함유하는 산화막을 들 수 있다.
여기서, 본 발명에 따른 원소 그룹을 표시했지만, 막이 막 형성 재료에 포함된 불순물 원소를 함유하더라도 그 효과에 영향을 미치는 일은 없다.
상기 막은 각 금속 미세 수지 페이스트들을 혼합하여 제조된 스크린 프로세스 프린팅, 스프레잉, 스핀 코팅 등에 의해 특정 비율의 기판 상에, 혼합 페이스트를 코팅한 다음 버닝(burning)함으로써 형성된다.
또한, 유리 등으로 이루어진 보호층 상에 상술한 막을 형성할 수도 있다. 막 두께가 대략 100㎛에 달한다면, 이것의 열 효율은 불리하게 영향을 미치지지는 않는다. 그러므로, 종래에 사용하던 저가의 세라믹 히터를 채용하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 사용된 재료를 종래의 히터의 표면 상에 코팅해도 된다. 도 3a 및 3b는 이러한 예를 나타내며, 이후에 이에 대해 설명한다.
도 3a는 상술한 바와 같이 구성된 통전 히터를 도시하는 평면도이다. 도 3b는 도 3a의 3B-3B선에 따른 단면도이다. 도 3a 및 3b에서, 참조 번호(20)는 Ag-Pd의 합금에 의해 형성된 열 발생 저항 패턴, 22는 두께가 0.6 mm인 알루미나 기판, 23은 전극, 50은 본 실시예에 사용된 적외선 복사막, 51은 융합 유리로 이루어진 보호층을 나타낸다. 이 방법에서는, 본 실시예에 사용된 적외선 복사막은 종래의 히터의 표면상에 형성되고, 따라서 저가의 비용으로 본 실시예의 효과를 입증하는 통전 히터를 생산할 수 있게 된다.
이제, 기록재를 가열하는 위치에 대하여 상세히 설명한다. 이 관점에서, 기록 용지가 대표적인 기록재로서 사용된다.
기록 용지가 가열되는 위치는 다음의 (1) 기록 전, (2) 기록 헤드부에서, (3) 기록 후의 3가지로 크게 나뉘어질 수 있다. 또한, 기록 용지의 표면 및 반대측에 가열 위치를 (1), (2), (3) 위치에서 각각 설정할 수 있게 된다. 조합 가능한 가열 위치는 전체 63개 있다. 그러나, 위치 (2)에서, 즉 기록 헤드부에서 기록 용지의 표면을 가열하기 위해서는, 본 발명에 사용되는 것과는 다른 기술이 요구된다. 그러므로, 이러한 기술은 본 발명의 주제에 포함되지 않는다. 도 4는 상술한 사상을 토대로 다양한 가열 수단을 여러 방법으로 조합할 때 얻을 수 있는 기대 효과를 설명한다. 도 4에서, 각 가열 위치는 위치 배열을 쉽게 이해할 수 있도록 알파벳 문자로 표시한다. 가열 수단 B는 기록 헤드와 대향하도록 배치되어 있다. 가열 수단 B 이외의 가열 수단들의 배치는 기록 헤드(401)의 투영이 가능하지 않는 곳에 배치된다. 이들 가열 수단은 서로 등간격으로 수평 방향에 배치되어 있는 것으로 가정한다. 또한, 모든 가열 수단은 똑같이 기록 용지(402: 복사 용지)와 접촉하도록 배열된다.
우선, 가열 수단 A 내지 E는 1 위치, 2 위치, 3 위치, 4 위치, 5 위치로 각각 분할되고, 어느 위치에서나 동일한 온도로 가열된다. 그 후, 기록 용지는 도 4의 화살표로 나타낸 방향으로 10 mm/sec로 이송되어, 잉크 젯 기록 헤드에 의해 문자들이 기록된다. 기록된 문자들이 보다 나은 질을 나타내도록, 기록된 문자들을 확대 관찰하여, 기록된 문자의 질을 검사하고, 1, 2, 3, 4, 5(5가 최상위) 등의 5개의 순위로 뷴류한다. 그 결과, 4 및 5 순위의 질을 제공하는 수단은 다음의 3개이다:
(K) 가열 수단 B
(L) 2 위치에서 동시에 가열되는 가열 수단 A와 가열 수단 B
(M) 2 위치에서 동시에 가열되는 가열 수단 C와 가열 수단 D
상술한 3 위치에서 미리 가열된 경우에는 기록된 문자의 질을 향상시키기 위해 가열 수단 C 및 E에 의한 분산은 없다. 그러나, 이 수단들은 인쇄 후 기록 용지의 열 변형을 정정하는 효과 뿐아니라 보다 나은 조건에서 충분히 건조시키는 효과를 발휘하는 것을 알 수 있다.
그 후, 가열 수단 B의 표면 온도는 매 10℃ 간격으로 60℃ 내지 300℃로 설정된다. 기록된 문자가 순위 5를 나타내는 온도 T5를 얻도록 각 조건에서 기록이 수행된다. 이 조건에서, T5는 180℃이다. 또한, 가열 위치 A, B, 및 D에서 (L) 및 (M)의 가열 성능에 대해, 각 가열 수단의 표면 온도가 T5를 중심으로 특정 온도 범위내에서 변하도록 배열하여, 기록된 문자의 질의 순위를 매긴다. 이러한 방법에서, 각 가열 수단의 표면 온도와 기록된 문자의 질과의 관계는 (K), (L), 및 (M)의 각 가열 위치의 조합으로 확인된다.
여기서, 가열 위치 D의 온도가 100℃ 이상이면, 기록 용지의 수분은 용지의 반대측에 결로(dew condensation)를 발생시키도록 증발된다. 그 후, 물방울은 이에 부착되기 쉽다. 어떤 경우에서, 부착된 물방울은 장치의 표면상의 용지의 반대측으로부터 떨어질 수 있고, 따라서 프린터의 내부에 손상을 준다. 그러므로, 상한선은 물방울이 발생하지 않도록 가열 위치 D에서 가열 온도용으로 설정되어야 한다.
가열 위치 B에서, 용지의 반대측부터 가열한다. 그 결과, 기록 용지 및 링크에서의 수분은 용지의 표면측으로 증발한 다음, 적절한 배기 수단을 준비하여 발생된 증기를 배기시킨다. 이런 방법으로, 가열 위치 D 이외에서는 프린터 내부의 결로 가능성은 훨씬 작아진다. 여기서, 발생된 증기의 일부가 기록 헤드의 표면에 부착되기도 한다. 그러나, 이 증기 부착은 헤드 와이핑 기구(hesd wiping mechanism)에 의해 제거될 수 있다. 또한, 기록 헤드의 노즐 내부에 부착된 증기는 미세 노즐로 잉크에 물을 공급해도 된다. 따라서, 이 부착력은 잉크 성분이 가열에 의해 노즐에서 고체화되는 것을 방지하는데 기여한다. 또한 이러한 관점에서 볼때, 이 가열 위치는 기록 신뢰도를 유지시키기 위해 선택된 것들 중에서 최선의 것이다.
상기 환경에서, 양질의 기록된 문자를 얻기 위해 다음의 배열이 이루어져야함을 이해할 수 있다.
가열 위치(K)에서 , 가열 수단 B의 표면 온도는 75℃ 이상이어야 한다.
가열 위치(L)에서, 가열 수단 B의 표면 온도는 T5 이상이어야 하고, 가열 수단 A의 표면 온도는 T5 미만이어야 한다.
가열 위치(M)에 있어서, 가열 수단(B)의 표면 온도는 T5 이상이어야 하며, 가열 수단(D)의 표면 온도는 T5보다 작아야 한다.
또한, 가열 수단(A) 또는 가열 수단(D)의 온도는 얻을 수 있는 가열 영역이 충분히 큰 영역으로 확보될 수 있다면 상술한 관계를 만족하는 범위 내에서 T5보다 훨씬 작게 설정될 수도 있으며, 왜냐하면 이러한 배치는 기록 용지 여러 장을 특정 사이즈로 일정하게 유지할 뿐만 아니라 기록지에 포함되어 있는 수분량을 일정하게 조절할 수 있기 때문이다.
달리 말하면, 가열 수단(B)이 각각 사용될 경우, 온도는 T5 이상이어야 한다. 가열 수단(A 및 B)이 결합되거나 가열 수단(B 및 D)이 결합될 경우, 각 표면 온도 간의 관계가 B≥A 또는 D 관계를 유지하도록 조절된다.
온도(T5)는 기록재의 종류, 잉크의 종류, 및 잉크의 분사량 비율에 따라 변한다. 하지만, 어떤 경우에도, 온도가 가열 위치에 상관없이 기록재의 임의의 열 분해를 유발하지 않도록 제어되어야 한다.
기록 헤드와 대향하는 위치에서 가열 수단(B)을 사용하여 기록지의 반대면이 가열될 때, 상술한 세라믹 히터는 통전 히터로서 사용된다. 하지만, 가열 수단(A)이나 가열 수단(C, D, E)에 대해서는 특정 온도를 얻을 수 있을 경우에만 충분하다. 따라서, 가열 방법에서 제한되는 것은 없다. 왜냐하면, 이는 기록지가 효과적으로 건조될 경우에만, 충분해지기 때문이다. 따라서, 열판 가열, 열기 가열, 복사 가열, 또는 이들 가열법의 조합을 채택하는 종래의 기술이 여전히 적용될 수 있다. 또한, 가열 수단(A, B, C, D, E)의 각 배치는 기록 헤드에 가해진 복사열을 다루는데 필요하거나 기록 헤드의 폭, 기록 속도, 기록 밀도, 잉크 방출량, 잉크의 용제량, 용지로의 잉크 침투 속도, 잉크의 점성률 등에 따른 척도들을 고려하여 결정된다. 특히, 가열 수단(B)에 있어서, 그 위치는 기록 헤드와 대향하도록 가정되지만, 히터에서 나온 복사열이 기록 헤드 위로 직접 복사되지 않도록 하기 위해 통전 히터의 위치를 기록 헤드의 중심으로부터 가열 수단(C)측이나 가열 수단(A)측 중의 하나로 오프셋 가능하다. 이 경우, 통전 히터의 가열 폭은 기록 헤드의 기록폭의 1/2보다 크고 (다수 경로를 이용하여 분할 기록을 행할 경우에 기록폭은 1 분할 부분에 대한 것임), 기록폭의 1/2 초과 부분은 이들 폭이 설계될 때 통전 히터의 가열폭에 중복되도록 히터를 배치하는 것이 바람직하다. 이에 대한 이유는 이하 설명할 것이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 이미 설명한 바와 같이 가열 수단의 가열 온도를 T5로 설정하여 다음의 3가지 조건을 연구하며, 기록폭을 dp로, 가열폭을 dh로, 기록폭과 가열폭의 중심간 거리를 Ic로, 기록폭의 중심을 가열폭의 중심 위치의 기준점=0으로, 기록지의 이동 방향의 가열 위치를 +로, 기록폭의 중심 위치의 정면을 -로 정의한다. 이에 관하여, 도 5는 기록폭과 가열폭 간의 상대적인 관계가 dp = dh인 경우를 나타낸다.
이제, dp 〈 dh 이면, 가열 효과는 조건이 - 1/2 dh〈 Ic 〈 1/2 dh가 되도록 성립될 경우에 인식될 수 있다. dp = dh이면, 가열 효과는 - 1/2 dh〈 Ic 1/2 dh 조건의 경우에 인식가능하다. dp 〉dh ≥ 1/2 dp이면, 가열 효과는 - dh ≤ Ic ≤ dh 조건에서 인식될 수 있다. 0 ≤ dh ≤ 1/2 dp이면, 가열 위치의 어느 곳에서도 가열 효과를 인식할 수 없다.
가열 수단(A 및 D) 및 가열 수단(C 및 D)은 열을 가하여 화질을 향상시키기 위한 보조 수단이다. 따라서, 이들은 반드시 서로 대향하고 있을 필요는 없다. 또한, 통전 히터는 가열 수단(A 및 B), 및 가열 수단(B 및 C)으로서 기판 상에 일체로 통합될 경우, 기록지에 대한 가열 거리는 길어진다. 결과적으로, 기록지의 평편성을 확보할 수 있으므로, 잉크 착색의 향상 효과를 높일 수 있다. 이에 따라 제조 비용도 감소시킬 수 있다.
지금부터 통전 히터가 기록재와 접촉하고 있는 모드에서 통전 히터 제조에 관하여 복사하기로 한다. 하지만, 그에 따른 구조로 배치되면, 통전 히터의 표면은 기록지 등에 의해 장기간 동안 닳아지고 사용 시간의 경과에 따라 가열 효과가 떨어지게 될 가능성이 있다. 상술한 구조에 있어서, 기록재와 통전 히터의 표면도 고르지 못하기 때문에, 기록 동작 동안 내내 기록지와 통전 히터를 완전하게 상호 접촉하고 있게 하는 것은 어렵다.
본 실시예에 있어서, 보기에 비접촉인 기록 구조에서, 통전 히터의 적외선 복사 특성을 고려하여 다음 기술에 의한 최적화를 시도한다.
통전 히터는 기록 용지 또는 다른 기록재를 접촉 상태에 있게 지지하면서, 히터로부터의 적외선의 복사 강도가 감쇠되지 않는 거리 내에서 설치된다. 기록재를 접촉 상태에 있게 지지할 수 있는 디바이스로서, 예를 들어, 네팅(netting) 모드에 있는 것을 배치하는 것이 바람직함과 동시에 전체 기록 영역 상에서 균일하게 가열될 수 있다. 또한, 이러한 지지 디바이스는 진행중에 있는 동안 기록재의 팁(tip) 부분이나 선단부(leading end)를 캐치할 수 없고 디바이스 자체가 안전(피부 화상 방지)을 위해 온도를 상승시켜 가열되지 않는 조건으로 설정되어야 한다. 예를 들면, 기록 용지가 기록을 위해 특정량 운반되어야 할 경우, 기록 용지의 이동 방향에서 개구각(opening angle)을 갖는 다수의 개구부를 포함한 스크린 그리드 형태로 지지 디바이스를 배치하는 것이 가능하다. 개구부의 개구각은 기록 용지의 이동 방향선에 대해 45°기준으로 설정되고 개구부의 긴측의 길이는 기록 헤드의 기록폭의 약 21/2배 (토출구의 수 n/기록 밀도 dpi) 로 설계되어야 한다.
도 6은 본 발명을 구현하는 양호한 스크린 그리드를 도시한 평면도이다. 도 6에 도시된 스크린 그리드는 0.1㎜의 판 두께를 갖는 SUS304에 의해 형성되며, 표면 조도(roughness)가 1.0㎛ 이하가 될 때까지 연마된다. 도 6에서, 화살표(→)는 기록 용지의 이동 방향을 나타낸다. 개구부(80)는 스크린 그리드의 중심으로부터 좌우 대칭되도록 에칭에 의해 형성된다. 개구부(80)의 개구각(81)은 43°이다. 그리드의 폭(82)은 0.4㎜이다. 하지만, 개구부(80)의 형상은 반드시 사각형일 필요는 없다. 계란형일 수도 있다.
도 7은 계란형 개구부의 스크린 그리드를 도시한 상세도이다. 이 그리드는 판 두께가 0.1㎜인 SUS304로 형성된다. 이는 표면 조도가 1.0㎛ 이하가 될 때까지 연마된다. 도 7에서, 화살표(→)는 기록 용지의 이동 방향을 나타낸다. 개구부(83)는 스크린 그리드의 중심에서 좌우 대칭이 되도록 에칭에 의해 형성된다. 개구부(83)의 개구각(84)은 45°이다.
도 6 및 도 7에 도시된 스크린 그리드의 표면 및 개구부의 에지는 기록 용지의 접촉 마찰이 가능한 한 적게 이루어지도록 외형을 매끄럽게 하기 위하여 연마, 에칭 등에 의해 처리되어야 한다. 스테인레스 강철, 코팅 강철판 등에 의해 스크린 그리드를 형성하는 것이 바람직하다. 그리고 나서, 스크린 그리드 자체의 온도 상승을 막기 위하여, 표면은 적외선 복사비를 0.1 이하로 설정하도록 완성된 거울이다. 달리 말하면, 이 장치는 대부분의 적외선이 반사되도록 제조된다. 스크린 그리드가 상기 재료 및 상기 구성에 의해 형성될 경우, 상술한 안전성 요구 조건을 충족시키는 것이 가능하다.
여기서, 도 6에 도시된 스크린 그리드에 관하여 온도 상승 특성을 조사하기 위한 실험을 행하였다. 도 6에 도시된 스크린 그리드는 본 발명을 실현하는 통전 히터로부터 0.35㎜ 떨어져 있는 위치에 설치된다. 그 후, 25℃ 실내 온도의 환경에서, 통전 히터는 170℃ 표면 온도를 유지하도록 통전된다. 이 조건에서, 스크린 그리드의 표면 온도는 50℃로 일정하게 유지된다. 적외선 복사비가 0.1 이하인 것이 효과적이다. 이에 비하면, 1개의 샘플 스크린 그리드는 도 6에 도시된 것과 같은 구성의 롤식 스테인레스 강철판에 의해 형성되지만, 스크린 그리드의 표면은 광택이 나도록 처리되지 않는다. 이러한 비교 그리드는 동일 환경하에서 배치된다. 그 후, 통전 히터의 표면 온도가 170℃에 도달할 때, 이 샘플 스크린 그리드의 온도는 140℃로 상승한다. 결과적으로, 이미지의 얼룩이 발생되어 안전성 문제에 당면하게 된다.
지금부터, 본 실시예에 따라 가록 용지가 변형(주름 잡힘)되는 것을 방지시키기 위한 메카니즘에 대해 기술하기로 한다.
본 발명을 구체화하는 통전 히터를 기록 헤드에 대향하는 위치에 사용할 경우, 기록 용지에 순간적으로 수성 잉크가 부착되어 기록 용지의 변형(주름 잡힘)이 발생한다. 통상적으로, 기록재의 표면에 약 1㎜의 간극을 두고 잉크젯 기록 헤드가 설치된다. 따라서, 주름 잡힘이 과도하면, 기록 헤드의 표면과 기록재는 서로 접촉하게 되어 어떠한 경우에는 정상적인 잉크의 토출이 곤란해진다. 본 실시예에 따르면, 기록 용지의 이송을 원조하면서 기록재과의 접촉을 지지하기 위한 장치에 대향하는 위치에서 기록 용지를 위로부터 압착시키지만 기록 헤드의 동작을 방해하지 않는 가이드가 제공된다. 가이드를 기록 용지의 전체 폭을 압착시키는 구성의 평판으로 형성하는 것이 바람직하다. 또한 가이드의 단부를 직선으로 형성하기 보다는 기록 용지의 이송 방향으로 개구각이 제공된 다수의 파형을 갖는 엣지로 구성으로 하는 것이 바람직하다. 이것은 상술한 스크린 그리드에서와 같이, 가이드에 의해 기록 용지가 포착되지 않아야 하고, 가이드의 이러한 구성에 의해 비규칙적인 주름 잡힘의 발생을 억제시켜야 하기 때문이다.
또한, 기록 용지가 대각선으로 이송되는 것을 방지하기 위해 기록 용지를 기록 용지의 폭 방향으로 각 단에서 핀치(pinch)시키는 다른 가이드를 설치할 수 있다. 그러나, 이 경우에는 가이드가 기록 용지를 너무 과도하게 압착하지 않도록 시프트될 수 있어야 한다. 기록 용지 표면의 주름 잡힘으로 인한 기록 용지의 융기를 방지하기 위해서는 이러한 장치들이 필요하다. 가이드의 재질은 반드시 한정할 필요는 없지만, 기록 전의 위치가 가열되는 것을 고려하여 스크린 그리드와 같이 적외선 복사비가 0.1이거나 낮은 것을 사용하는 것이 바람직하다. (예를 들어, 가열 수단 D 및 B에서와 같이 구조를 배치하면, 가열 수단 D에 의해 가열된 기록 용지가 가열 수단 B가 배치되어진 기록 위치로 이송되는 주기 동안 발생할 수 있는 냉각 정도를 줄일 수 있다. 가이드의 특정 실시예가 도 8에서 도시되어 있다.
도 8은 기록재를 지지하여 지록 재질의 이송을 원조하는 장치에 대향하는 위치에 배치된 가이드를 도시한다. 이 가이드는 판 두께가 0.1㎜이고 표면 조도가 1.0㎛나 또는 그 이하로 될 때까지 연마되어진 SUS304로 형성된다.
지금부터, 기록 헤드에 대향하는 위치에 설치된 통전 히터의 온도 제어에 대해 기술하기로 한다.
각 종 기록 매체는 잉크젯 기록 장치의 목적이 될 수 있다. 임의 기록 조건 하에 최적의 기록 결과를 얻는 것이 필요하다. 가열 정착의 주 목적은 잉크에 함유된 염료의 색소만이 가능한 많이 기록 용지 상에 남아 있도록 하기 위한 것이다.
본 발명자들은 가열에 필요한 전력과 단위 시간당 기록재에 제공되어질 기록 액체량의 결합(이하에서 잉크 분사량의 비 R이라 함)에 의해, 특정 온도를 제어할 수 있고, 이러한 제어에 의해 임의 기록 조건 하에서 최적의 인쇄를 얻을 수 있다는 것을 발견하였다. 이러한 발견을 토대로 하여, 본 발명자들은 통전 히터의 온도를 제어하기 위한 방법으로서 이러한 결합을 확정하였다.
여기서, 기록 헤드의 해상도를 D(dpi)로, 기록 헤드의 노즐수를 N으로, 기록 헤드의 구동 주파수를 F(Hz)로, 잉크의 액적량을 V(ml)로, 노즐 전체수에 대한 동시성 잉크 토출 노즐수의 비를 n으로, 기록 헤드로부터 토출된 모든 잉크를 T℃의 물(물 1ml = 1g이고, 물의 증발열은 h로)로 주어지면, 순간 토출이 행해지고, 기록 용지에 잉크가 부착되고, 순간 잉크가 기록 용지에 부착되는 조건이 정의되어, 모두 증기로 변환된다(여기서, 써멀 워크와 등가인 볼륨을 J로 정의하고, 잉크에 대한 열 효율을 η로 정의한다.)
이러한 점에서, 열 효율 η는 (흡수 에너지)/ (입력 에너지)로 정의된다. 종래 잉크젯 기록 장치에서 채용한 가열 방법에 따르면, 흡수 에너지는 잉크와 용지에 분배되고, 잉크는 용지를 통과한 열에 의해 가열된다. 그러므로, 잉크 온도의 상승은 용지의 온도 상승과 같거나 낮다. 이로써, 입력 에너지 모두 가열된 물체 내로 흡수되어야 하지만, 잉크의 최대 열 효율은 50%인 것으로 추정된다.
여기서는, (1) 시리얼 프린터의 경우, 잉크의 분사량과 가열 전력 Ws의 비 Rs는 다음과 같이 정의된다. 즉
Rs = N×F×V×n (ml/sec)
Ws = Rs×[(100 - T) + h]×J/η (W)
통전 히터의 가열 전력 Ws와 표면 온도 간의 관계식 T(Ws)는 개별적으로 얻어지므로, 기록은 온도 Tr이 유일하게 잉크의 분사량 비 Rs로만 결정되는 조건으로 행해져야 한다. 일례로서, N = 64, F = 10KHz, 4V = 3×10-8ml, n = 1.0, T = 25℃, η = 0.5로 주어지면, 잉크의 분사량 비 Rs는 0.0192ml/sec이고, 가열 전력 Ws는 98.9W이다.
(2) 풀-라인 프린터의 경우, 기록폭이 L(인치)로 정의되면, 잉크의 분사량 비 Rs 및 가열 전력 Ws는 다음과 같이 얻어진다. 즉
RL= L×D×F×V (ml/sec)
WL= RL×[(100 - T) + h]×J/η(W)
일례로서, L = 8, D = 600, F = 5KHz, V = 2×10-8ml, T = 25℃, η = 0.5로 주어지면, 잉크의 분사량 비 Rs는 0.48ml/sec이고, 가열 전력 Ws는 2471W이다.
시리얼 프린터의 경우에서와 같이, 풀-라인 프린터에서도 통전 히터의 WL와 표면 온도 간의 관계식 T(WL)는 개별적으로 얻어지므로, 기록은 온도 Tr이 유일하게 RL로만 결정되는 조건으로 행해져야 한다.
상기 계산의 예는 기록재로서 보통의 용지에 대한 것이다. 보통의 용지와는 다른 투명 필름, 코팅 용지, 또는 광택지 등의 기록 용지의 경우에는, 보통 용지와는 다른 잉크 흡수 특성을 가져, 히터에 대해 상이한 온도를 설정함으로써 기록이 양호하게 된다. 따라서, 히터의 온도는 기록 매체의 재질에 따라 적정하게 설정할 수 있다.
최종적으로, 잉크 분사량의 각종 비 Rs에 대한 온도 함수 Tr이 얻어진다. 또한, 기록재의 종류에 따라 온도 지정이 조합된다. 따라서, 이러한 정보를 통전 히터의 구동 회로 상의 ROM 등에 제어 조건의 테이블로서 기억시킨다. 이와 같이 하여, 잉크젯 기록 장치에 설치된 프린터 구동기 등에 의해 지정된 인쇄 모드 및 기록재에 따른 최적의 가열 조건으로 기록을 행할 수 있다.
이후에서는, 특정의 가열 조건들을 얻기 위한 실험과 이 실험의 결과에 대해 행해진 연구 내용에 대해 기술하기로 한다.
실험을 행하기 위해, 15Ω의 전기 저항을 갖는 통전 히터를 프린터 BJC-610(캐논사에서 제조: 360dpi의 기록 헤드, 64개 노즐, 30pl의 토출량, 6KHz의 구동 주파수, 및 사용되는 수성 칼라 잉크를 갖추고 있음)에 내장시켰다. 기록 용지와 통전 히터 간의 간격은 0.35㎜로 설정하였다. DC 전력원 PMC-352A(Kikusui Electronics, Inc.에서 제조)로부터 전력을 공급하였다. 보통의 모든 용지 상에 화상이 기록된다(잉크의 분사량 비 Rs =0.01152ml/sec). 다음에, 기록된 화질과 가열 전력 간의 관계식을 연구하였다, 그 결과, 전력 소산은 상기 수학식 2 (η =0.5이면)에서 계산된 최대 전력 소산 59..3W에 대비되어 전력 소산은 24.8W이다. 화질의 증강(확산 및 브리딩의 억제 및 광 집중의 개선 등)이 관찰되었다. 그 시점에서의 통전 히터의 표면 온도는 170℃이었다.
종래의 가열 정착 수단에 따르면, 가열되어진 기록 용지를 통해 열이 잉크로 전달된다. 그러므로, 열을 과도하게 제공할 필요가 있으므로, 잉크의 액체(물)이 완전하게 증발될 수 있는 가열 조건에서만 화질을 충분히 양호하게 증강시킬 수 있다. 그러나, 본 발명을 구체화하는 통전 히터는 잉크에 대한 가열 효율이 높아, 종래의 히터에 비해 50% 이상 에너지를 절약할 수 있다. 가열 정착을 위해, 기록 용지에 부착되는 잉크가 정착되는 동작은 아직 완전하게 명백한 것은 아니지만, 칼라 용매가 일반적으로 낮은 열적 안정성을 가지므로, 가열에 의해 색소가 추출되어 기록 용지의 표면 상에 응고될 수 있고, 응고된 물질의 점성이 매우 높아 다른 어떠한 요인 중에서도 특히 이동성이 기록 용지의 표면 상에서 작아 질 수 있다.
본 발명을 구체화하는 가열 정착 수단은 기록된 물체의 잉크에 대해 증가된 적외선 흡수 특성을 갖는다. 상술된 이 수단의 효과는 종래의 것에 비해 높기 때문에, 적은 양의 에너지를 사용하고도 화질을 증강시킬 수 있다는 것을 인식할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 가열 정착 수단은 습기가 완전히 증발되지 않을 경우에도 충분한 효과를 나타내므로, 가열 수단의 유닛을 콤팩트하게 설계할 수 있어 이에 따라 프린터를 소형으로 할 수 있다.
또한, 용매(습기)를 완전히 증발시키지 않고도 화질을 충분히 개선시킬 수 있다. 그러므로, 배기 팬을 제공해야 할 경우에도 배기 팬을 유효하게 사용하면서도 그 구조를 소형화시킬 수 있다.
통전 히터의 구동 회로로서, 일례로서는 블럭도인 도 9에서 도시된 것을 참조할 수 있다.
도 9에서, 참조 부호(10)는 통전 히터를, 참조 부호(11)는 전원을, 참조 부호(12)는 온도 제어 회로를, 참조 부호(13)는 온도 제어기를, 참조 부호(14)는 온도 검출 수단을, 참조 부호(15)는 프린터 제어용 CPU를, 참조 부호(16)는 통전 히터의 안전 장치(이하에서 상세히 기술함)를 나타낸다. 전원(11)은 교류 공급 또는 직류 공급용일 수 있다. 그러나, 전원의 용량은 최대 전력 소산에 대해 약 10%의 마진을 갖는 것이 바람직하다.
온도 제어 회로(12)는 기술된 온도 제어 조건을 기억하는 ROM이다. ROM 상에는, 기록시 통전 히터의 작동 온도뿐아니라, 다른 것 중에서도 특히 인쇄 명령이 주어지기 전의 인쇄 대기에 대한 가열 조건 등의 정보, 인쇄 명령이 발생될 때 히터가 주어진 온도까지 상승하는 데 필요한 전력 정보, 연속 기록 중에 한 기록 용지와 다른 기록 용지 간의 제어 온도, 및 특정 위치에서 가열 수단을 선택하는 데 필요한 정보가 기억되어 있다. 이러한 정보를 토대로 하여, CPU(15)는 통전 히터의 온도 제어를 행한다.
여기서는, 제어기가 단지 외부 신호에 따라 부하의 온 및 오프를 행하기만 한다면 어떠한 종류의 제어기(13)라도 채용할 수 있다.
온도 검출 수단은 통전 히터의 표면 온도를 감지하기 위한 것이다. 이 수단은 써모 커플, 써미스터, 등으로 형성될 수 있다.
지금부터, 도 9에서 도시된 가열 정착 시스템의 동작에 대해 기술하기로 한다. 우선, 기록재의 화상 기록 신호 및 정보가 PC(퍼스널 컴퓨터) 등으로부터 프린터로 전달되면, CPU(15)는 이와 같이 공급된 신호에 포함된 내용에 따라 온도 제어 회로(ROM)로부터 최적의 가열 조건을 선택한다. 계속하여, CPU(15)는 전원(11)으로부터 필요한 전력을 통전 히터(10)에 공급한다. 이러한 점에서, 전원(11)의 온-오프 제어는 온도 제어기(13)를 통해 제어된다. CPU(15)는 온도 검출 수단(14)으로부터 전달된 신호에 따라 통전 히터(10)의 온도를 모니터한다. 통전 히터의 온도가 온도 제어 회로(12)에서 선택된 온도에 도달하면, CPU(15)는 용지 공급 신호를 용지 이송 장치(도시 안됨)에 전달함으로써 기록 용지가 기록 영역으로 이송된다. 다음에, CPU(15)는 기록 신호를 기록 헤드(도시 안됨)에 전달하여 인쇄가 시작된다.
전원이 제1 시간 동안 프린터를 위해 턴 온되면, CPU(15)는 통전 히터(10)에 대한 가열을 온도 제어 회로(12)에 기억된 따뜻한 공기 조건으로 제어한다. 프린터가 온도 상승 시간을 보다 단축시킬 필요가 있는 휴지 상태에서 화상 기록 신호를 수신하면, CPU(15)는 또한 온도 제어 회로(12)에 기억된 전력 상승의 정보에 따라 통전 히터를 가열시킨다. 다음에, 히터의 온도가 온도 검출 수단으로부터의 신호에 따른 소정의 온도에 도달한 것이 확인되면, CPU(15)는 전원(11)으로부터 온도 제어기(12)를 통해 통전 히터(10)로의 전력 공급에 대한 온-오프를 제어함으로써 기록시 동작 온도가 일정하게 유지된다. 기록이 완료되면, CPU(15)는 온도 제어 회로(12)로부터의 따뜻한 공기 조건을 판독하여 따뜻한 공기 작업에 필요한 전력을 통전 히터(10)에 공급해야 하는지 또는 통전 히터로의 전력 공급을 중단해야 하는 가를 판단한다.
지금부터, 도 9에서 도시된 안전 장치(16)에 대해 기술하기로 한다.
히터는 장치에 대한 제어가 불가능이면, 히터가 고장날 수 있고, 장치는 기록 용지의 잼으로 인해 히터 상에 존재할 수 있는 기록 용지에 제공된 열적 손상으로 인한 온도의 급상승으로 손상을 입을 수 있거나, 또는 최악의 경우에는 화재가 날 수 있다는 위험이 잠재적으로 존재한다. 이러한 잠재적인 위험에 대응하기 위해서는, 안전 장치를 제공하는 것이 효과적으로 적합할 수 있다. 본 발명을 구체화하는 통전 히터의 경우, 히터 자체가 전기 전류를 차단시키기 위한 수단, 온도가 특정 온도 이상으로 상승할 때 외부 회로에 의해 전기 전류를 차단시키기 위한 메카니즘 또는 이들을 함께 갖고 있는 복합 수단을 구비하는 것이 바람직하다.
통전 히터 자체에 제공된 전기 전류 차단 수단으로서는 도 10에서 도시된 바와 같이 구성된 것이 있다.
도 10에서는, 히터의 저항 패턴(20)의 일부 상에 온도 퓨즈(21)를 배열한다. 온도 퓨즈는 히터 온도가 블가능 제어로 인해 급격하게 상승할 때 작동한다. 온도 퓨즈가 작동하기 전에 응답 시간을 가능한 짧게 하기 위해, 온도 퓨즈의 일부를 후막으로 형성하여 열 감응 면적을 크게 만든다. 이러한 점에서, 참조 부호(22)는 통전 히터의 알루미나 기판을, 참조 부호(23)는 전력을 인가하기 위한 전극을 나타낸다. 종래에는, 이러한 장치를 충전시키기 위해 대전력의 공급을 필요로 하는 장치에서 온도 퓨즈를 사용하였다. 그러므로, 온도 퓨즈가 용융되기 전에 응답 시간을 짧게 하는 것이 곤란하다. 여기서는, 온도 퓨즈(21)로서는 Sn, 땜납, 또는 임의 다른 금속이나 저융점을 갖는 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 융해 온도는 통전 히터에서 채용한 최대 온도에 기초하고, 융해 온도는 이러한 최대 온도보다 약간 높게 설정하는 것이 바람직하다.
도 11은 장치의 외부에 설치된 안전 장치의 구조를 나타낸 블럭도이다.
도 11에서, 참조 부호(24)는 적외선 광 센서를, 참조 부호(25)는 검출 회로를, 참조 부호(26)는 온도 제어기를, 참조 부호(27)는 SSR(고상 릴레이)를, 참조 부호(28)는 자기 클러치를, 참조 부호(10)는 통전 히터를 나타낸다.
지금부터, 본 실시에의 동작에 대해 기술하기로 한다. 검출 회로(25)는 수신된 광량에 비례하여 변화하여 적외선 광 센서(24)를 통해 흐르는 전기 전류를 전압으로 변환시킨다. 온도 제어기(26)는 검출된 전압이 특정값 이하일 때 통전 히터가 작동중인가를 판단한다. 온도 제어기(26)가 통전 히터로의 전력 공급을 인식할 때 비정상적인 온도의 상승이 발생하면, 적외선 광 센서(24)가 즉시 이러한 비정상 온도 상승을 감지한다. 검출 회로(25)는 정상적으로 검출된 전압보다 높은 전압을 온도 제어기(26)로 전달시킨다. 이러한 전압을 수신하면, 온도 제어기(26)는 아래에서 주어진 바와 같이 동작한다.
온도 제어기(26)가 정상 검출 전압 이상의 전압을 수신하면, 온도 제어기(26)는 통전 히터(10)의 전력 공급 라인에 직접 연결된 자기 클러치(28)를 턴 오프시킨다. 따라서 통전 히터로의 전력 공급이 차단되어 고장을 방지시킬 수 있다.
지금부터, 도 12를 참조하여 상술된 구조 각각을 갖는 잉크젯 기록 장치에 대해 기술하기로 한다.
도 12에서, 참조 부호(30)는 기록 헤드(100)에 대향하는 위치에 설치된 통전 히터를 나타낸다. 이 히터는 도 1에서 곡선으로 도시한 적외선 복사 특성을 갖는다. 통전 히터(30)는 10㎜의 폭과 0.6㎜의 두께를 갖는 알루미나 기판 상에 AG-Pd 저항 패턴을 가지며 이러한 패턴 상에 Si 55, Fe 18, Zr 15, Ti 8 및 Mn(중량 %)를 갖고 형성되며, 그 전기 저항은 15Ω이고, 최대 전력 소산은 35W이다. 통전 히터는 분당 A4 사이즈의 4개 풀 칼라 화상의 처리량까지 열 정착 효과를 나타낼 수 있다.
참조 부호(32)는 판 두께가 0.1㎜인 SUS(304)로 형성된 스크린 그리드를, 참조 부호(33)는 스크린 그리드(32)와 동일한 재질로 형성된 가이드를, 참조 부호(34)는 고무 롤러 구성으로 형성된 용지 이송 수단을, 참조 부호(35)는 기록 용지를 이송시키는 성상의 휠을 갖는 보조 가이드를, 참조 부호(36)는 구동 회로 및 특정 온도가 도 9에서 도시된 것과 동일한 온도 제어기로 형성된 유닛을 나타낸다.
도 13은 기록 헤드(100) , 통전 히터(30), 스크린 그리드(32), 가이드(33), 고무 롤러(34), 및 성상 휠 가이드(35)를 도시하는 단면도이고, 이들 간의 상대 위치 관계를 나타낸다. 본 실시예에 따르면, 통전 히터(30)와 스크린 그리드(32) 사이에는 0.35㎜의 간극이 있다.
본 발명을 구체화하는 잉크젯 기록 장치는 상술된 바와 같은 여러 효과를 나타낼 수 있다. 기본 특성은 기록 용지에 의해서는 열이 쉽사리 흡수되지 않도록 하면서 잉크에 의해 효율적으로 열이 흡수되도록 하는 데, 그 이유는 사용되는 통전 히터의 적외선 복사 특성이 4 내지 10㎛의 범위 내의 최대값을 갖기 때문이다. 이러한 효과를 확인하기 위한 실험으로서, 통전 히터 상에 보통 용지를 배치한 후 온도를 용지의 칼라가 변화하는 온도까지 상승시켰지만, 3분 후에도 칼라는 변하지 않았다. 그 후에, 기록 용지를 그대로 방치시킨다. 이후에, 칼라가 변화하더라도, 버닝이나 스모킹 현상은 발생하지 않는다. 한편, 종래의 적외선 복사 특성을 갖는 통전 히터에 대해 동일한 실험을 행하였는 바, 30초 후에 칼라가 변화하였다. 그 후 기록 용지를 그대로 방치시켰더니 스모킹 현상이 나타나 위험한 상태가 되었다.
상술된 바와 같이, 본 실시예의 기록 장치는 통전 히터의 고장을 피하기 위한 충분한 안전 장치를 구비하고 있지만, 통전 히터 자체는 용지에 대해 낮은 가열 효율을 갖는다. 그 결과, 장치의 안전이 더욱 개선된다.
(제2 실시예)
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 도시한 단면도이다.
본 실시예에서는 도 12에서 도시된 제1 실시예에 부가하여 기록 전에 일정한 위치에 용지 히터(37)를 더 설치하며, 기록 용지를 이 히터에 의해 이면측부터 가열시키도록 되어 있다. 본 실시예의 임의 다른 구조는 도 12에서 도시된 실시예와 동일하다.
본 실시예 따르면, 얻을 수 있는 화질은 제1 실시예와 동일하지만, 기록 용지의 열적 변형에 대한 방지 효과는 제1 실시예 비해 향상되었다.
(제3 실시예)
도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 실시예의 경우, 기록 용지를 그 이면측부터 가열시키기 위해 도 12에서 도시된 제1 실시예에 부가하여 기록 후에 일정한 위치에 할로겐 램프 히터(38)를 설치한다.
본 실시예에 따르면, 얻을 수 있는 화질은 제1 실시예와 동일하지만, 기록 후의 프린트 건성(dryness)은 제1 실시예에서보다 높다. 또한, 그 변형도 적다.
(제4 실시예)
도 16은 본 발명의 제4 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 실시예의 경우에는 도 10에서 도시된 패턴과 동일하게 두 통전 히터(39 및 40)를 병렬로 배열시키며, 이들은 도 12에서 도시된 제1 실시에에서와 같이 40㎜의 폭 및 0.6㎜의 두께를 갖는 알루미나 기판 상에 형성된다. 통전 히터(39)는 기록 헤드(100)에 대향하여 위치된다. 통전 히터(40)는 기록 후에 위치되어 기록 용지를 이면측부터 기열시킨다. 본 실시예의 다른 구조는 도 12에서 도시된 실시예의 것과 동일하다.
본 실시예에 따르면, 제3 실시예와 동일한 효과를 나타낼 수 있는 데, 즉 얻을 수 있는 화질은 제1 실시예와 동일하지만, 기록 후의 프린트 건성은 제1 실시예에서보다 높다. 또한, 그 변형도 적다. 본 발명에 따르면, 기록 장치를 제3 실시예의 것보다 작게 할 수 있다.
(제 5 실시예)
도 17은 본 발명의 제5 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 실시예에서는 기록 용지를 이면측부터 가열시키기 위해 기록 전에 일정한 위치에 용지 히터(41)를 설치하며 제1 실시예의 구조와 동일한 구조를 갖는 통전 히터(42)를 기록 헤드에 대향하는 위치에 설치하도록 되어 있다. 본 실시예의 임의 다른 구조는 도 12에서 도시된 실시예의 것과 동일하다.
본 실시예에 따르면, 얻을 수 있는 화질은 제1 실시예와 동일하지만, 기록 용지의 열적 변형에 대한 방지 효과는 제1 실시예보다 향상된다.
(제6 실시예)
도 18은 본 발명의 제6 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 실시예의 경우, 기록 용지를 이면측부터 가열시키기 위해 기록 후에 일정한 위치에 세라믹 히터(46)가 설치되며 제1 실시예의 구조와 동일한 구조를 갖는 통전 히터(30)가 기록 헤드에 대향하는 위치에 설치된다. 본 실시예의 임의 다른 구조는 도 12에서 도시된 실시예의 것과 동일하다.
본 실시예에 따르면, 얻을 수 있는 화질은 제1 실시예와 동일하지만, 기록 후 프린트의 건성은 침투성이 적은 잉크를 사용하는 경우에는 제1 실시예보다 높다. 또한, 기록 용지의 열적 변형에 대한 방지 효과도 제1 실시예보다 높다.
(제7 실시예)
도 19는 본 발명의 제7 실시예에 따른 잉크젯 기록 장치의 구조를 나타내는 단면도이다.
본 실시예의 경우, 두 통전 히터(43 및 44)를 병렬로 배열하되, 이들 각각은 제1 실시예의 구조와 동일하다. 통전 히터(43 및 44)는 A1 사이즈의 기록 용지의 좌측 및 우측 상에서 폭보다 10㎜만큼 큰 길이의 유닛으로 형성된다. 통전 히터(43 및 44)의전력 소산은 300W이다. 이들 각각은 개별적으로 제어될 수 있다. 참조 부호(45)는 대형 사이즈의 용지를 위한 스크린 그리드를 나타낸다. 본 실시예에 따르면, 어떠한 주름 잡힘이나 울퉁불퉁함이 없이 A1 사이즈 등의 대형 용지의 고화질 기록을 얻는 것이 바람직하다.
상기 실시예에 따르면, 잉크젯 기록 장치는 통전 히터에 주어지는 적외선 복사의 특성을 최적화시키고, 또한 가열 위치 및 제어 온도를 최적화시킴으로써 항상 최적의 조건에서 기록 화상을 얻을 수 있다. 그러므로, 잉크젯 기록 장치는 안전성이 높은 구성으로 아래에서 주어진 우수한 가열 정착을 나타낼 수 있다.
환언하자면, 상기 본 실시예에 따르면, 잉크젯 기록 장치는 적은 양의 확산없이도 높은 칼라링을 실현할 수 있으며 주름 잡힘의 감소를 위해 브리딩을 억제시키는 효과가 나타난다. 그 결과, 기록된 화질이 향상된다.
또한, 전력 소산이 낮아 전력 공급의 용량을 작게 할 수 있다. 또한, 반사판 등의 부착 부재수가 적어짐에 따라, 히터 유닛을 이에 따라 소형으로 할 수 있다. 그러므로, 이러한 가열 정착 장치는 개인용 소형 사이즈의 프린터에 적용가능하다.
비록 수성 잉크를 사용할 때라도 증기의 발생이 적어 진다. 그러므로, 증기 발생으로 인한 손상을 방지시킬 수 있다. 또한, 장치는 수성 잉크, 및 비수성 잉크에 대해서도 높은 가열 효과를 나타낼 수 있다.

Claims (52)

  1. 토출구로부터 기록 액체 방울을 기록재에 토출하여 상기 기록재 상에 상기 기록 액체 방울을 점착시켜 이미지를 형성하므로써 기록하기 위한 잉크젯 기록 장치에 있어서,
    상기 기록재를 이송하기 위한 이송로; 및
    상기 기록재와 기록 액체를 가열하기 위해 상기 이송로에 대해 배치되며, 4 μm 내지 10 μm 파장의 복사된 적외선 복사비 ε의 범위 내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 갖는 히터를 구비하는 가열 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 히터는 상기 기록재의 기록면의 배면측으로부터 상기 기록재와 기록 액체를 가열할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 적외선 복사비 ε가 작은 재료로 형성된 지지 부재는 히터에 의해 열을 제공할 수 있는 장소에 상기 기록재를 지지할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 기록재를 가열하기 위한 히터의 표면 온도는 기록재의 종류 및 단위 시간당 기록재에 제공되는 기록 액체량의 조합에 의해 설정된 온도인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  5. 제1항에 있어서, 히터에 의해 가열된 가열 폭은 기록 헤드에 의해 기록된 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이고, 상기 히터는 상기 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이 투영시에 상기 가열 폭과 중첩되게 하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 2 종류 이상의 산화물 원소를 함유하는 막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  7. 제1항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 1 종류 이상의 원소와 카본을 함유하는 산화막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 히터는 히터 자체 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  9. 제1항에 있어서, 히터 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위해 차단 회로가 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  10. 제3항에 있어서, 상기 기록재 지지 부재는 기록재의 진행 방향으로의 개구각을 갖는 다수의 개구부가 구비된 그리드형 평판인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 기록재 지지 부재의 적외선 복사비 ε는 0.1 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  12. 제3항에 있어서, 기록재의 이동 방향으로 개구각을 갖는 다수의 웨이비 에지(wavy edges)를 구비한 평판에 의해 형성된 가이드(guide)는 기록재를 지지하거나 기록재의 운반을 지원하는 부재에 대면할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  13. 제12항에 있어서, 상기 가이드의 적외선 복사비 ε는 0.1 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  14. 토출구로부터 기록 액체 방울을 기록재에 토출하여 상기 기록재 상에 상기 기록 액체 방울을 점착시켜 이미지를 형성하므로써 기록하기 위한 잉크젯 기록 장치에 있어서,
    상기 기록재를 이송하기 위한 이송로; 및
    상기 기록재와 기록 액체를 가열하기 위해 상기 이송로에 대해 배치되며, 4 μm 내지 10 μm 파장의 복사된 적외선 복사비 ε의 범위 내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 가지며 기록 헤드에 대면할 수 있도록 배치된 히터를 구비하는 가열 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  15. 제14항에 있어서, 상기 기록재를 가열하기 위한 히터의 표면 온도는 기록재의 종류 및 단위 시간당 기록재에 제공되는 기록 액체량의 조합에 의해 설정된 온도인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  16. 제14항에 있어서, 히터에 의해 가열된 가열 폭은 상기 기록 헤드에 의해 기록된 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이고, 상기 히터는 상기 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이 투영시에 상기 가열 폭과 중첩되게 하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  17. 제14항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 2 종류 이상의 산화물 원소를 함유하는 막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 1 종류 이상의 원소와 카본을 함유하는 산화막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  19. 제14항에 있어서, 상기 히터는 히터 자체 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  20. 제14항에 있어서, 히터 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위해 차단 회로가 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  21. 토출구로부터 기록 액체 방울을 기록재에 토출하여 상기 기록재 상에 상기 기록 액체 방울을 점착시켜 이미지를 형성하므로써 기록하기 위한 잉크젯 기록 장치에 있어서,
    상기 기록재를 이송하기 위한 이송로;
    상기 기록재와 기록 액체를 가열하기 위해 상기 이송로에 대해 배치되며, 4 μm 내지 10 μm 파장의 복사된 적외선 복사비 ε의 범위 내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 가지며 기록 헤드에 대면할 수 있는 제1 히터를 구비하는 가열 수단; 및
    상기 제1 히터와는 다른 복사 특성을 가지며 기록전에 상기 기록재를 가열할 수 있는 제2 히터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  22. 제21항에 있어서, 상기 기록재를 가열하기 위한 히터의 표면 온도는 기록재의 종류 및 단위 시간당 기록재에 제공되는 기록 액체량의 조합에 의해 설정된 온도인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  23. 제21항에 있어서, 히터에 의해 가열된 가열 폭은 상기 기록 헤드에 의해 기록된 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이고, 상기 히터는 상기 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이 투영시에 상기 가열 폭과 중첩되게 하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  24. 제21항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 2 종류 이상의 산화물 원소를 함유하는 막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  25. 제21항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 1 종류 이상의 원소와 카본을 함유하는 산화막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  26. 제21항에 있어서, 상기 히터는 히터 자체 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  27. 제21항에 있어서, 히터 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위해 차단 회로가 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  28. 제21항에 있어서, 기록재의 이동 방향으로 개구각을 갖는 다수의 웨이비 에지(wavy edges)를 구비한 평판에 의해 형성된 가이드(guide)는 기록재를 지지하거나 기록재의 운반을 지원하는 부재에 대면할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  29. 제28항에 있어서, 상기 가이드의 적외선 복사비 ε는 0.1 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  30. 제21항에 있어서, 상기 히터의 표면 온도는 기록전에 기록재를 가열하기 위한 상기 제2 히터의 표면 온도보다 높으며, 동시에 상기 제1 히터의 표면 온도와 상기 제2 히터의 표면 온도 중 어느 하나가 기록재의 변형을 야기하는 분해 온도를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  31. 토출구로부터 기록 액체 방울을 기록재에 토출하여 상기 기록재 상에 상기 기록 액체 방울을 점착시켜 이미지를 형성하므로써 기록하기 위한 잉크젯 기록 장치에 있어서,
    상기 기록재를 이송하기 위한 이송로;
    상기 기록재와 기록 액체를 가열하기 위해 상기 이송로에 대해 배치되며, 4 μm 내지 10 μm 파장의 복사된 적외선 복사비 ε의 범위 내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 가지며 기록 헤드에 대면할 수 있는 제1 히터가 제공를 구비하는 가열 수단; 및
    상기 제1 히터와는 다른 복사 특성을 가지며 기록후에 상기 기록재를 가열할 수 있는 제2 히터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  32. 제31항에 있어서, 상기 기록재를 가열하기 위한 히터의 표면 온도는 기록재의 종류 및 단위 시간당 기록재에 제공되는 기록 액체량의 조합에 의해 설정된 온도인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  33. 제31항에 있어서, 히터에 의해 가열된 가열 폭은 상기 기록 헤드에 의해 기록된 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이고, 상기 히터는 상기 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이 투영시에 상기 가열 폭과 중첩되게 하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  34. 제31항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 2 종류 이상의 산화물 원소를 함유하는 막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  35. 제31항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 1 종류 이상의 원소와 카본을 함유하는 산화막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  36. 제31항에 있어서, 상기 히터는 히터 자체 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  37. 제31항에 있어서, 히터 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위해 차단 회로가 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  38. 제31항에 있어서, 기록재의 이동 방향으로 개구각을 갖는 다수의 웨이비 에지(wavy edges)를 구비한 평판에 의해 형성된 가이드(guide)는 기록재를 지지하거나 기록재의 운반을 지원하는 부재에 대면할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  39. 제38항에 있어서, 상기 가이드의 적외선 복사비 ε는 0.1 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  40. 제31항에 있어서, 상기 히터의 표면 온도는 기록전에 기록재를 가열하기 위한 상기 제2 히터의 표면 온도보다 높으며, 동시에 상기 제1 히터의 표면 온도와 상기 제2 히터의 표면 온도 중 어느 하나가 기록재의 변형을 야기하는 분해 온도를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  41. 토출구로부터 기록 액체 방울을 기록재에 토출하여 상기 기록재 상에 상기 기록 액체 방울을 점착시켜 이미지를 형성하므로써 기록하기 위한 잉크젯 기록 장치에 있어서,
    상기 기록재를 이송하기 위한 이송로;
    상기 기록재와 기록 액체를 가열하기 위해 상기 이송로에 대해 배치되며, 4 μm 내지 10 μm 파장의 복사된 적외선 복사비 ε의 범위 내에서 최대값의 피크 파형을 갖는 복사 특성을 가지며 기록 헤드에 대면할 수 있는 제1 히터를 구비하는 가열 수단; 및
    상기 제1 히터와는 다른 복사 특성을 가지며 기록 전후에 상기 기록재를 가열할 수 있는 제2 히터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  42. 제41항에 있어서, 상기 기록재를 가열하기 위한 히터의 표면 온도는 기록재의 종류 및 단위 시간당 기록재에 제공되는 기록 액체량의 조합에 의해 설정된 온도인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  43. 제41항에 있어서, 히터에 의해 가열된 가열 폭은 상기 기록 헤드에 의해 기록된 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이고, 상기 히터는 상기 기록 폭의 1/2 또는 그 이상이 투영시에 상기 가열 폭과 중첩되게 하는 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  44. 제41항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 2 종류 이상의 산화물 원소를 함유하는 막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  45. 제41항에 있어서, 상기 히터는 Mg, Al, Si, Ti, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu 및 Zr의 원소 그룹 중에서 선택된 1 종류 이상의 원소와 카본을 함유하는 산화막에 의해 피복되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  46. 제41항에 있어서, 상기 히터는 히터 자체 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  47. 제41항에 있어서, 히터 온도가 특정 온도 이상이 될 때 가열을 위해 히터 자체로 흐르는 전류를 차단하기 위해 차단 회로가 제공되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  48. 제41항에 있어서, 기록재의 이동 방향으로 개구각을 갖는 다수의 웨이비 에지(wavy edges)를 구비한 평판에 의해 형성된 가이드(guide)는 기록재를 지지하거나 기록재의 운반을 지원하는 부재에 대면할 수 있도록 배치되는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  49. 제48항에 있어서, 상기 가이드의 적외선 복사비 ε는 0.1 또는 그 이하인 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  50. 제41항에 있어서, 상기 히터의 표면 온도는 기록전에 기록재를 가열하기 위한 상기 제2 히터의 표면 온도보다 높으며, 동시에 상기 제1 히터의 표면 온도와 상기 제2 히터의 표면 온도 중 어느 하나가 기록재의 변형을 야기하는 분해 온도를 초과하지 않는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 장치.
  51. 기록재에 기록 액체 방울을 점착시키므로써 이미지를 형성하기 위해 토출구로부터 기록 액체 방울을 토출하기 위한 기록 헤드를 사용하여 이미지를 형성하기 위한 잉크젯 기록 방법에 있어서,
    상기 기록재에 상기 기록 액체 방울을 점착시킴에 의해 이미지를 형성하는 단계; 및
    4 μm 또는 그 이상과 10 μm 또는 그 이하의 파장의 범위 내에서 최대값의 복사비 ε의 피크 파형을 갖는 복사 특성이 있는 적외선을 사용하여 상기 기록재와 기록 액체 방울을 가열하는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 잉크젯 기록 방법.
  52. 기록재에 기록 액체 방울을 점착시키므로써 이미지를 형성하기 위해 토출구로부터 상기 기록 액체 방울을 토출하기 위한 기록 헤드를 사용하는 잉크젯 기록 장치에 사용되는 히터에 있어서,
    잉크젯 기록 장치 설치부; 및
    4 μm 또는 그 이상과 10 μm 또는 그 이하의 범위 내에서 최대값의 복사비 ε의 피크 파형을 갖는 복사 특성이 있는 적외선을 발생하기 위한 열 발생부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 히터.
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