JPH0635179B2 - Inkjet recording device - Google Patents
Inkjet recording deviceInfo
- Publication number
- JPH0635179B2 JPH0635179B2 JP61163773A JP16377386A JPH0635179B2 JP H0635179 B2 JPH0635179 B2 JP H0635179B2 JP 61163773 A JP61163773 A JP 61163773A JP 16377386 A JP16377386 A JP 16377386A JP H0635179 B2 JPH0635179 B2 JP H0635179B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- electrostatic field
- slit
- width dimension
- recording sheet
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 claims description 21
- 238000000034 method Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 8
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 7
- 239000010408 film Substances 0.000 description 5
- 238000001454 recorded image Methods 0.000 description 4
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 4
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 3
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 3
- 238000007641 inkjet printing Methods 0.000 description 3
- 150000001336 alkenes Chemical class 0.000 description 2
- 238000009835 boiling Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 230000005499 meniscus Effects 0.000 description 2
- JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N olefin Natural products CCCCCCCC=C JRZJOMJEPLMPRA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229910004298 SiO 2 Inorganic materials 0.000 description 1
- 235000010724 Wisteria floribunda Nutrition 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000006247 magnetic powder Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 239000011241 protective layer Substances 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 1
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
- B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
- B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
- B41J2/005—Typewriters 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
- B41J2/01—Ink jet
- B41J2/015—Ink jet characterised by the jet generation process
- B41J2/04—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand
- B41J2/06—Ink jet characterised by the jet generation process generating single droplets or particles on demand by electric or magnetic field
- B41J2002/061—Ejection by electric field of ink or of toner particles contained in ink
Landscapes
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] この発明は、インクジェット記録装置に係り、特に、熱
エネルギと静電エネルギとを利用してインクを飛翔させ
る方式のインクジェット記録装置の改良に関する。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an inkjet recording apparatus, and more particularly, to an improvement of an inkjet recording apparatus that ejects ink by utilizing thermal energy and electrostatic energy.
[従来の技術] 従来のインクジェット記録装置としては、インクを密閉
する多数のインク吐出装置に画素密度に応じた吐出口
(オリフィス)を夫々設け、上記インク吐出装置に圧力
パルスを適宜印加して、吐出口からインクを噴射させる
ようにしたものが知られている。[Prior Art] As a conventional inkjet recording device, a large number of ink ejection devices for sealing ink are provided with ejection ports (orifices) according to the pixel density, and a pressure pulse is appropriately applied to the ink ejection device. It is known that ink is ejected from an ejection port.
このタイプにあっては、吐出口からのインクの噴射動作
を保つ上で吐出口とインク吐出装置との容積比を大きく
確保しなければならないため、インク吐出装置を小型化
することが難しく、その分、上記吐出口相互の配設ピッ
チをある程度大きくしなければならず、画像の記録密度
を高く設定することができないばかりか、圧力パルスを
印加するという機械的走査によりインクを吐出させるよ
うにしているため、必然的に記録速度の低下を招くとい
う問題がある。In this type, since it is necessary to secure a large volume ratio between the ejection port and the ink ejection device in order to maintain the ejection operation of the ink from the ejection port, it is difficult to miniaturize the ink ejection device. Therefore, the arrangement pitch between the ejection ports must be increased to some extent, and the recording density of the image cannot be set high, and the ink is ejected by mechanical scanning by applying a pressure pulse. Therefore, there is a problem that the recording speed is inevitably decreased.
このような問題を解決する手段として、磁性電極アレイ
近傍に磁性インクを配し、磁界によるインクの盛り上が
りを利用して画像密度に対応したインク吐出状態を形成
し、静電界で磁性インクを記録シート側へ飛翔させるよ
うにした所謂磁性インクジェット法を応用したもの(特
開昭55− 69469号公報)や、電極アレイと平行なスリッ
ト状のインク溜めにインクを充填し、記録シートを介し
て対向する電極と電極アレイとの間に形成される電界パ
ターンに応じてインクを記録シート側へ飛翔させる所謂
平面走査インクジェット法を応用した(特開昭56− 371
63号公報)、あるいは、インクに熱エネルギを与えるこ
とにより、インクを急激に加熱して膜面沸騰を生じさ
せ、吐出口(オリフィス)内に気泡(バブル)を急激に
成長させることにより圧力上昇で吐出口からインクを噴
射させるようにした所謂熱バブルジェット法を応用した
もの(特開昭55−161664号公報)が提供されている。As a means for solving such a problem, magnetic ink is arranged in the vicinity of the magnetic electrode array, an ink ejection state corresponding to the image density is formed by utilizing the ink rise due to a magnetic field, and the magnetic ink is recorded by an electrostatic field on the recording sheet. A so-called magnetic ink jet method that allows the ink to fly to the side (Japanese Patent Laid-Open No. 55-69469) or a slit-shaped ink reservoir parallel to the electrode array is filled with the ink and is opposed via a recording sheet. A so-called plane scanning ink jet method, in which ink is ejected toward a recording sheet according to an electric field pattern formed between an electrode and an electrode array, is applied (Japanese Patent Laid-Open No. 56-371).
No. 63), or by applying heat energy to the ink, the ink is rapidly heated to cause film surface boiling, and bubbles are rapidly grown in the discharge port (orifice) to increase the pressure. There is provided a so-called thermal bubble jet method (JP-A-55-161664) in which ink is ejected from an ejection port.
上述した従来の各インクジェット記録方法にあっては、
いずれも、記録像の高密度化を図ることができるばかり
か、電子走査が可能になる分高速記録を行うことができ
る。In each of the conventional inkjet recording methods described above,
In either case, not only the density of the recorded image can be increased, but also high-speed recording can be performed because electronic scanning is possible.
[発明が解決しようとする問題点] しかしながら、上記磁性インクジェット法を応用したも
のにあっては、インクとして磁性粉が混入したものを用
いなければならないので、必然的にインクとして黒色の
ものになってしまい、インクを重ね刷りしてカラー像を
得ることが困難になるという問題が生ずる。また、上記
平面走査インクジェット法を応用したものにあっては、
微細なオリフィスが不要になる分インクの目詰まりを改
善することはできるが、インクを飛翔させる上で高い電
圧を印加しなければならないため、隣接、近傍の電極間
で電圧リークを防止するには、電極アレイを時分割駆動
することが必要になり、高速記録を図る上で好ましいも
のとは言えない。更に、上記熱バブルジェット法を応用
したものにあっては、膜面沸騰を生じさせるために発熱
体を急速に加熱昇温させることが必要であり、これに伴
って、インクの熱変質や加熱手段として設けられている
発熱低抗体保護層の熱劣化が生じ易くなるという問題を
有している。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the case of applying the above-mentioned magnetic ink jet method, it is necessary to use a mixture of magnetic powder as the ink, so that the ink is necessarily black. As a result, it becomes difficult to overprint the ink to obtain a color image. Further, in the application of the above-mentioned plane scanning inkjet method,
Although the clogging of the ink can be improved by eliminating the need for a fine orifice, a high voltage must be applied to cause the ink to fly, so to prevent voltage leakage between adjacent and nearby electrodes. However, it is necessary to drive the electrode array in a time-division manner, which is not preferable for high-speed recording. Further, in the application of the above thermal bubble jet method, it is necessary to rapidly heat and raise the temperature of the heating element in order to cause boiling on the film surface. There is a problem that the heat-induced low antibody protective layer provided as a means is likely to be thermally deteriorated.
このような問題を解決するために、本願発明者らは、ヘ
ッド本体のインク室内にインクを充填し、このインクに
画像情報に応じた熱エネルギを与えると共に、インク面
に所定の静電界を作用させ、静電界の誘引力に基づき加
熱されたインク部分を記録シート側へ飛翔させるように
した所謂熱静電インクジェット記録装置を既に提案して
いる。In order to solve such a problem, the inventors of the present application filled ink in the ink chamber of the head main body, applied thermal energy according to image information to the ink, and acted a predetermined electrostatic field on the ink surface. Then, a so-called thermal electrostatic ink jet recording apparatus has been already proposed in which the ink portion heated by the attracting force of the electrostatic field is caused to fly to the recording sheet side.
このタイプによれば、所謂磁性インクジェット法による
磁性インクを使用する必要がなくなり、その分、インク
の重ね刷りに基づくカラー化を容易に実現することがで
きるばかりか、所謂平面走査インクジェット法のように
静電界だけでインクを飛翔させる必要がなくなり、静電
界の強さを極端に大きくする必要がなくなる分、インク
の近傍間での電圧リークを有効に防止でき、更に、所謂
バルブジェット法のように熱エネルギだけでインクを飛
翔させる必要がなくなる分、熱エネルギ量をある程度抑
えることができ、インクの熱劣化等を有効に防止するこ
とができる。このため、従来の各方式の欠点を有効に防
止しながら、高速高密度の記録を行うことができるので
ある。According to this type, there is no need to use a magnetic ink by a so-called magnetic ink jet method, and accordingly, not only can colorization based on overprinting of ink be easily realized, but also a so-called plane scanning ink jet method is required. Since it is not necessary to fly the ink only by the electrostatic field and the strength of the electrostatic field need not be extremely increased, voltage leakage between the vicinity of the ink can be effectively prevented. Since it is not necessary to fly the ink only by the thermal energy, the amount of the thermal energy can be suppressed to some extent, and the thermal deterioration of the ink can be effectively prevented. Therefore, high-speed and high-density recording can be performed while effectively preventing the drawbacks of the conventional methods.
ところで、このような熱静電インクジェット記録装置に
おいて、上記インク室のインク飛翔用開口の幅寸法はイ
ンク実質的飛翔範囲を規制するものであり、記録画素の
配設密度やインクの飛翔動作の安定性に大きく影響する
ものと考えられるが、インク飛翔用開口の幅寸法をどの
程度に設定すべきかについては未だはっきりとした目安
が掴めていないのが現状であった。By the way, in such a thermal electrostatic ink jet recording apparatus, the width dimension of the ink flight opening of the ink chamber controls the actual flying range of the ink, and the arrangement density of the recording pixels and the stable flight operation of the ink are stable. However, it is the current situation that no clear standard has yet been grasped as to how much the width dimension of the ink flight opening should be set.
[問題点を解決するための手段] この発明は、以上の問題点に着目して為されたものであ
って、所謂熱静電インクジェット法の利点を生かしなが
ら、記録画素を高密度で記録することができ、しかも、
インクの飛翔動作を安定させて記録画像品質を良好に保
てるようにしたインクジェット記録装置を提供するもの
である。[Means for Solving the Problems] The present invention has been made by paying attention to the above problems, and records the recording pixels at high density while taking advantage of the so-called thermal electrostatic inkjet method. You can, and
(EN) An ink jet recording apparatus that stabilizes the ink flying operation and maintains good recorded image quality.
すなわち、この発明は、インク飛翔用開口がスリットで
ある幅狭のインク室を有するヘッド本体と、上記インク
室のインク飛翔用開口近傍に充填される画素密度に応じ
た各インク単位領域に対して画像情報に対応した熱信号
を適宜印加する熱信号印加手段と、インク面と記録シー
トとの間に所定の静電界を形成する静電界形成手段とを
備え、上記静電界に基づき熱信号が印加されたインク単
位領域を記録シート側へ飛翔させるようにしたインクジ
ェット記録装置であって、画素密度が8ドット/mm以
上という条件下にて、上記インク飛翔用開口の幅寸法を
200μm以下に設定したものである。That is, the present invention relates to a head main body having a narrow ink chamber whose ink flight openings are slits, and an ink unit area corresponding to the pixel density filled in the vicinity of the ink flight openings of the ink chambers. A thermal signal applying unit for appropriately applying a thermal signal corresponding to image information and an electrostatic field forming unit for forming a predetermined electrostatic field between the ink surface and the recording sheet are provided, and the thermal signal is applied based on the electrostatic field. The ink jet recording apparatus is configured to fly the formed ink unit area to the recording sheet side, and the width dimension of the ink flight opening is set under the condition that the pixel density is 8 dots / mm or more.
It is set to 200 μm or less.
このような技術的手段において、ヘッド本体として、例
えば記録シート面に略直交する一対の基板を対向させ、
インク飛翔用開口がスリットである幅狭のインク室を形
成するようにしたものが用いられる。そして、上記イン
ク飛翔用開口の幅寸法については、 200μm以下に設定
されていればよいが、インクの飛翔動作の安定化を確実
にしながら、記録画素の配設密度を充分高いものに設定
するには 100μm以下に設定することが望ましい。この
場合において、上記インク飛翔用開口がスリットで構成
されるときには、上記スリットは全域に亘って均一であ
る必要はなく不均一であってもよいが、スリットの最大
幅が 200μm以下になるように設定することが必要であ
る。In such a technical means, as the head body, for example, a pair of substrates that are substantially orthogonal to the recording sheet surface are opposed to each other,
A device is used in which the ink ejection opening is a slit and forms a narrow ink chamber. The width of the ink jetting opening may be set to 200 μm or less, but it is necessary to set the density of recording pixels to be sufficiently high while ensuring stable ink jetting operation. Is preferably set to 100 μm or less. In this case, when the ink jetting opening is composed of slits, the slits need not be uniform over the entire area and may be non-uniform, but the maximum width of the slits should be 200 μm or less. It is necessary to set.
また、熱信号印加手段としては、画素密度に応じて複数
の発熱低抗体を配してなる発熱アレイを用いて間接的に
インクを加熱するようにしたものでもよいし、所定の抵
抗率を持つインク自体に直接通電して加熱するようにし
たもの、レーザビームのような輻射線を用いてインクを
加熱するようにしたもの、あるいは、ヘッド本体の一区
画部材を適宜の樹脂材に適宜の導電粉が分散含有されて
なる有機抵抗膜で構成し、この有機抵抗膜を通電加熱す
る等適宜設計変更することができる。そして、発熱アレ
イや有機抵抗膜の配設部位については、飛翔用のインク
部分を加熱できる位置であれば、インク飛翔面に隣接す
る壁部でもよいし、インク飛翔面に対向する壁部でもよ
い。Further, the heat signal applying means may be one that indirectly heats the ink by using a heat generating array in which a plurality of heat generating low antibodies are arranged according to the pixel density, or has a predetermined resistivity. The one that heats the ink itself by directly energizing it, the one that heats the ink by using a radiation beam such as a laser beam, or the one partition member of the head body is made of a suitable resin material and made of a suitable conductive material. It is possible to appropriately change the design by forming an organic resistance film in which powder is dispersed and contained, and heating the organic resistance film by applying electricity. The heat generating array and the organic resistance film may be provided at a wall portion adjacent to the ink flying surface or at a wall portion facing the ink flying surface as long as the ink portion for flying can be heated. .
更に、上記静電界形成手段のうちヘッド本体側に形成さ
れる導電層については、インク面の電位を基準電位と等
しいものに設定できればよいので、インク室に面した一
部に設けるようにすればよい。また、静電誘導用電極に
ついても導電性部材で構成したものであれば、配線位
置、形状、大きさ等適宜設計変更して差支えないが、装
置構成を簡略にするという観点からすれば、記録シート
の支持面をも兼用する円筒状電極を用い、この円筒状電
極を間欠的に回動させて記録シートを走行させるように
することが望ましい。更に、駆動制御器についても、イ
ンクが飛翔できる程度の静電界を生じさせる静電信号を
印加できれば適宜設計変更して差支えない。Further, of the electrostatic field forming means, the conductive layer formed on the head body side may be set so that the potential of the ink surface is equal to the reference potential. Therefore, if it is provided in a part facing the ink chamber. Good. Also, the electrostatic induction electrode may be appropriately designed by changing the wiring position, shape, size, etc. as long as it is made of a conductive member, but from the viewpoint of simplifying the device configuration, recording It is desirable to use a cylindrical electrode that also serves as a supporting surface of the sheet, and intermittently rotate the cylindrical electrode so that the recording sheet can run. Further, the drive controller may be appropriately changed in design as long as it can apply an electrostatic signal that generates an electrostatic field to the extent that ink can fly.
更にまた、使用するインクについても、所定の熱信号を
印加した際に飛翔可能な状態に達するものであれば適宜
選択して差支えない。この場合において、具体的なイン
クの飛翔条件としては、作用している静電界によってイ
ンクが飛翔し得る程度まで、インクの粘度及び表面張力
が低下し、しかも、インクの導電率が向上するものであ
ることが必要である。Furthermore, the ink to be used may be appropriately selected as long as it can fly when a predetermined heat signal is applied. In this case, as a specific ink flight condition, the viscosity and surface tension of the ink are reduced to such an extent that the ink can fly due to the electrostatic field acting, and the conductivity of the ink is improved. It is necessary to be.
[作用] 上述したような技術的手段によれば、インク飛翔用開口
の幅寸法が 200μm以下に設定されているので、インク
の実質的飛翔範囲が充分に狭められる分、記録画素の大
きさを充分小さいものに設定することができるばかり
か、インク飛翔用開口内のインク部分は熱信号印加手段
の熱エネルギによって画素密度毎に確実に加熱され、イ
ンクの温度分布傾向が顕著なものとして与えられる分、
加熱されたインク部分の粘度、表面張力、導電率等が飛
翔可能な状態まで確実に変化し、この加熱されたインク
部分が所定の静電界によって記録シート側へ向かって確
実に飛翔するのである。[Operation] According to the technical means as described above, since the width dimension of the ink flight opening is set to 200 μm or less, the substantial flight range of the ink is sufficiently narrowed, so that the size of the recording pixel is reduced. Not only can it be set to a sufficiently small value, but the ink portion in the ink ejection opening is surely heated for each pixel density by the heat energy of the heat signal applying means, and the ink temperature distribution tendency is given as a remarkable one. Minutes,
The viscosity, surface tension, conductivity, etc. of the heated ink portion surely changes to a flyable state, and the heated ink portion reliably fly toward the recording sheet by a predetermined electrostatic field.
[実施例] 以下、添附図面に示す実施例に基づいてこの発明を詳細
に説明する。[Embodiment] The present invention will be described in detail below based on an embodiment shown in the accompanying drawings.
第1図及び第2図において、インクジェット記録装置
は、インク室2を有するヘッド本体1と、インク室2に
収容されるインク3に対して画像情報に応じた熱信号を
印加する熱信号印加手段4と、インク3面と記録シート
5との間に所定の静電界を形成する静電界形成手段6と
を備えている。In FIG. 1 and FIG. 2, the ink jet recording apparatus includes a head main body 1 having an ink chamber 2, and a heat signal applying means for applying a heat signal according to image information to the ink 3 contained in the ink chamber 2. 4 and an electrostatic field forming means 6 for forming a predetermined electrostatic field between the surface of the ink 3 and the recording sheet 5.
この実施例において、上記ヘッド本体1は、特に第2図
に示すように、一対のアルミナセラミックスからなる絶
縁基板11、12をいずれかに設けられたスペーサ部13を介
して離間配置し、両絶縁基板11、12間に幅狭のインク室
2を確保するようにしたものである。そして、上記イン
ク室2の出口部分は幅寸法l、具体的には 200μm以下
のスリット2aとして形成されている。そしてまた、上記
インク室2に収容されるインク3としては、例えば、パ
ラフィン、オレフィン等の油性溶媒に染料を溶解してな
る油性インクが用いられ、その物性としては、常温(例
えば20℃)で40cps 、加熱時(例えば 150℃)で1cps
程度の粘度を有する一方、表面張力が常温で30〜40dyne
/cm程度であって、しかも、体積弾性率が1012Ωcm程度
になっている。また、上記インク室2にはインク供給パ
イプ14が連通接続されており、このインク供給パイプ14
にはインクポンプ及びインクタンク(いずれも図示せ
ず)が連通配設され、インクポンプがインクタンク内の
インク3をインク供給パイプ14を介してインク室2に順
次供給するようになっている。In this embodiment, as shown in FIG. 2, in particular, the head body 1 has a pair of insulating substrates 11 and 12 made of alumina ceramics, which are spaced apart from each other via a spacer portion 13 provided on either side of the insulating bodies 11 and 12. The narrow ink chamber 2 is secured between the substrates 11 and 12. The outlet portion of the ink chamber 2 is formed as a slit 2a having a width dimension l, specifically 200 μm or less. Further, as the ink 3 contained in the ink chamber 2, for example, an oil-based ink obtained by dissolving a dye in an oil-based solvent such as paraffin or olefin is used, and its physical properties are room temperature (eg, 20 ° C.). 40cps, 1cps when heated (eg 150 ℃)
While having a viscosity of about 30-40 dyne at room temperature
/ Cm and the bulk modulus is about 10 12 Ωcm. An ink supply pipe 14 is connected to the ink chamber 2 so as to communicate therewith.
An ink pump and an ink tank (both not shown) are provided in communication with each other, and the ink pump sequentially supplies the ink 3 in the ink tank to the ink chamber 2 through the ink supply pipe 14.
また、上記熱信号印加手段4は、画素密度(例えば8ド
ット/mm)毎にTa2N薄膜からなる発熱低抗体21を配
列してなる発熱アレイで構成され、各発熱低抗体21は一
方の絶縁基板11の内面側に形成したアンダグレース層22
上に形成され、インク室2の一側面開口縁に面して配設
されるもので、各発熱抵抗体21には夫々一対の通電用電
極23が接続されている。そして、上気各通電用電極23に
は所定のタイミングで画像情報信号Gに応じた駆動信号
Kを出力する駆動回路24が接続されている。尚、符号26
は上気発熱抵抗体21及び各通電用電極23を絶縁被覆する
SiO2等の絶縁層である。The heat signal applying means 4 is composed of a heat generating array in which heat generating low antibodies 21 made of a Ta 2 N thin film are arranged for each pixel density (for example, 8 dots / mm). Undergrace layer 22 formed on the inner surface side of insulating substrate 11
It is formed on the upper surface and is disposed so as to face the opening edge of one side surface of the ink chamber 2. Each heating resistor 21 is connected to a pair of energizing electrodes 23. A drive circuit 24 that outputs a drive signal K according to the image information signal G at a predetermined timing is connected to each of the upper air energizing electrodes 23. Incidentally, reference numeral 26
Is an insulating layer such as SiO 2 for insulatingly covering the upper air heating resistor 21 and each current-carrying electrode 23.
更に、上記静電界形成手段6は、上気絶縁層26上に積層
されたCr/Au等からなる導電層31と、上記インク3面か
ら所定距離だけ離間配置され且つ記録シート5の支持面
としても機能する静電誘導用の円筒状電極32と、導電層
31及び円筒状電極32間に介装されて静電信号Bを印加す
る駆動制御器33とで構成されている。この実施例におい
て、上気駆動制御器33には上気駆動信号Kに同期した画
像情報信号Gが入力され、駆動制御器33からは画像情報
信号Gに応じた静電信号Bが出力されるようになってい
る。また、上気円筒状電極32には駆動用のステップモー
タ(図示せず)の回転が図示外の駆動ベルトを介して伝
達されるもので、1ライン分の画像情報の記録動作が終
了したタイミングで上気駆動モータが適宜ステップ回転
し、円筒状電極32がその円周方向における記録ドットピ
ッチ分だけステップ回転するようになっている。Further, the electrostatic field forming means 6 is provided with a conductive layer 31 made of Cr / Au or the like laminated on the upper insulating layer 26, and is separated from the surface of the ink 3 by a predetermined distance and serves as a support surface of the recording sheet 5. A cylindrical electrode 32 for electrostatic induction that also functions as well as a conductive layer
31 and a drive controller 33 which is interposed between the cylindrical electrode 32 and applies an electrostatic signal B. In this embodiment, an image information signal G synchronized with the upper air drive signal K is input to the upper air drive controller 33, and an electrostatic signal B corresponding to the image information signal G is output from the drive controller 33. It is like this. Further, the rotation of the driving step motor (not shown) is transmitted to the upper air cylindrical electrode 32 via a driving belt (not shown), and the timing when the recording operation of the image information for one line is completed. Thus, the upper air drive motor is appropriately rotated in steps, and the cylindrical electrode 32 is rotated in steps by the recording dot pitch in the circumferential direction.
従って、この実施例に係るインクジェット記録装置によ
れば、記録すべき画像情報信号Gが駆動回路24に入力さ
れると、この駆動回路24から駆動信号Kが出力されて対
応する発熱抵抗体21に印加される。すると、第2図に示
すように、発熱抵抗体21が発熱し、これに対応したイン
ク単位領域Mが熱エネルギQを受けて加熱される。この
加熱されたインク単位領域Mにおいては、インク3の粘
度及び表面張力が低下すると共にその導電率が向上す
る。一方、上気熱信号印加手段4の駆動タイミングに同
期して駆動制御器33に画像情報信号Gが入力されると、
駆動制御器33から静電信号Bが出力されて円筒状電極32
に印加される。すると、導電層31に面したインク3面と
円筒状電極32との間に静電界Sが形成され、この静電界
Sに基づいて加熱されたインク単位領域Mが静電誘導用
電極32の手前側を通過する記録シート5に向かって飛翔
動作することになる。このとき、第2図に仮想線で示す
ように、上気飛翔動作に伴って隆起したインク柱3aの端
部が記録シート5に接触すると、インク3が記録シート
5に付着転移され、記録シート5上にインクドットDが
形成されるのである。Therefore, according to the ink jet recording apparatus of this embodiment, when the image information signal G to be recorded is input to the drive circuit 24, the drive circuit 24 outputs the drive signal K to the corresponding heating resistor 21. Is applied. Then, as shown in FIG. 2, the heating resistor 21 generates heat, and the ink unit area M corresponding thereto receives the heat energy Q and is heated. In the heated ink unit area M, the viscosity and the surface tension of the ink 3 are lowered and the conductivity thereof is improved. On the other hand, when the image information signal G is input to the drive controller 33 in synchronization with the drive timing of the upper air heat signal applying means 4,
The electrostatic signal B is output from the drive controller 33, and the cylindrical electrode 32
Applied to. Then, an electrostatic field S is formed between the surface of the ink 3 facing the conductive layer 31 and the cylindrical electrode 32, and the ink unit region M heated based on this electrostatic field S is in front of the electrostatic induction electrode 32. The flying operation is performed toward the recording sheet 5 passing by the side. At this time, as shown by the phantom line in FIG. 2, when the end portion of the ink column 3a that is raised due to the upward flight operation comes into contact with the recording sheet 5, the ink 3 is attached and transferred to the recording sheet 5, and the recording sheet 5 is transferred. Ink dots D are formed on the surface of the ink.
このような記録動作過程において、上記スリット2aの幅
寸法lを適宜に変化させて、良好な状態で記録し得るイ
ンクドットDのピッチ間隔mを調べてみたところ、第3
図に示すような結果が得られた。同図によれば、スリッ
ト2aの幅寸法lが 200μm以下であれば、インクドット
Dのピッチ間隔mが1/8 mm程度まで良好な記録画像品質
になっており、特にスリット2aの幅寸法lが 100μm以
下であれば極めて良好な記録画像品質になっているのに
対し、スリット2aの幅寸法lが200 μmを越えると、イ
ンクドットDのピッチ間隔mが急激に荒くなるというこ
とが確認された。このような結果について考察してみる
に、スリット2aの幅寸法lを狭く設定すると、第一に、
スリット2a内のインク3の温度分布が発熱抵抗体21の発
熱状態に対し忠実であり、第二に、スリット2a部で発生
するインクメニスカスの波長の最大値が専らスリット2a
の極小の幅寸法lによって規定されることになり、これ
ら両者によって、インクドットD群が発熱パターンに忠
実な高密度のものとして形成されるのである。In such a recording operation process, the width dimension 1 of the slit 2a was appropriately changed to examine the pitch interval m of the ink dots D that can be recorded in a good state.
The results shown in the figure were obtained. According to the figure, when the width dimension l of the slit 2a is 200 μm or less, the pitch interval m of the ink dots D is about 1/8 mm, and the recorded image quality is good. When the width dimension 1 of the slit 2a exceeds 200 μm, the pitch interval m of the ink dots D suddenly becomes rough. It was Considering such a result, when the width dimension l of the slit 2a is set narrow, firstly,
The temperature distribution of the ink 3 in the slit 2a is faithful to the heat generation state of the heating resistor 21, and secondly, the maximum value of the wavelength of the ink meniscus generated in the slit 2a portion is exclusively the slit 2a.
Is defined by the extremely small width dimension l of the ink dot D, and the ink dot D group is formed as a high-density one that is faithful to the heat generation pattern.
また、上記スリット2aの幅寸法lを適宜変化させて、ス
リット2a部に充填されるインク3の下限の圧力Pmin と
インク3が流出する際の上限の圧力Pmax との差ΔPを
調べてみたところ、ΔPはスリット2aの幅寸法lに略反
比例したものになっており、スリット2aの幅寸法lが狭
い程上記圧力差ΔPが大きくなることが判明した。これ
はスリット2aの幅寸法lが狭い程毛管現象に基づく毛管
力が強くなることに起因するもので、上記圧力差ΔPを
大きく設定すれば、第一に、インクの供給制御を行う際
にインクの供給圧をある程度ラフに設定することが可能
になり、第二に、外乱に対してもインクメニスカスが安
定したものに保たれるのである。そして、上記圧力差Δ
Pとしては少なくとも1cmH2O程度であることが望ま
しく、本願発明者らの実験において用いたインクにあっ
ては、上記スリット2aの幅寸法lが 200μmのときに上
記圧力差ΔPが1cmH2O程度になることが確認され
た。Further, by appropriately changing the width dimension 1 of the slit 2a, the difference ΔP between the lower limit pressure P min of the ink 3 with which the slit 2a is filled and the upper limit pressure P max when the ink 3 flows out is examined. As a result, it was found that ΔP is substantially inversely proportional to the width dimension 1 of the slit 2a, and the narrower the width dimension 1 of the slit 2a is, the larger the pressure difference ΔP becomes. This is because the narrower the width dimension 1 of the slit 2a is, the stronger the capillary force due to the capillary phenomenon is. Therefore, if the pressure difference ΔP is set to be large, first, the ink is controlled when the ink supply is controlled. It is possible to set the supply pressure of the ink to a rough level to some extent, and secondly, the ink meniscus is kept stable even against disturbance. Then, the pressure difference Δ
It is desirable that P is at least about 1 cmH 2 O. In the ink used in the experiments by the inventors of the present invention, the pressure difference ΔP is about 1 cmH 2 O when the width dimension 1 of the slit 2a is 200 μm. Was confirmed.
尚、使用インク3として、パラフィン、オレフィン等の
油性媒体に顔料を分散あるいは染料を溶解してなる油性
インクであって、常温(例えば20℃)で粘度が20〜300c
ps、加熱時(例えば 150℃)において粘度が1桁程度低
下し、一方、表面張力が常温で30〜40dyne/cm程度で、
しかも、体積抵抗率が106〜1013Ωcm程度の物性を有す
るものに対し、上述したのと同様な実験を行ったとこ
ろ、上述したのと同様に、スリット2aの幅寸法lが 200
μm以下であれば、高品質高密度の画像が得られること
が確認されている。また、第5図に示すように、上記ス
リット2aの幅寸法lが発熱抵抗体21の配設位置に応じて
波状に変化しているようなタイプに対して上述したのと
同様な実験を行ったところ、スリット2aの最大幅寸法
が200μm以下の場合に、高品質高密度の画像を得る
ことが可能になることも確認されている。The used ink 3 is an oil-based ink in which a pigment is dispersed or a dye is dissolved in an oil-based medium such as paraffin or olefin and has a viscosity of 20 to 300 c at room temperature (eg, 20 ° C.).
ps, when heated (eg 150 ℃), the viscosity decreases by about one digit, while surface tension is about 30-40dyne / cm at room temperature,
Moreover, when the same experiment as described above was conducted for the one having the physical properties of volume resistivity of about 10 6 to 10 13 Ωcm, the width dimension 1 of the slit 2a was 200 as similar to the above.
It has been confirmed that a high quality and high density image can be obtained if the thickness is less than or equal to μm. Further, as shown in FIG. 5, the same experiment as described above was performed for the type in which the width dimension 1 of the slit 2a changes in a wave shape according to the arrangement position of the heating resistor 21. It has also been confirmed that when the maximum width dimension of the slit 2a is 200 μm or less, a high quality and high density image can be obtained.
[発明の効果] 以上説明してきたように、この発明に係るインクジェッ
ト記録装置によれば、所謂熱静電インクジェット法を前
提とし、インク飛翔用開口の幅寸法を 200μm以下に設
定し、インクの実質的飛翔範囲を狭めた状態で規制する
ようにしたので、インクドット径を小さくすることが可
能になる分、記録画素の高密度化を図ることができるば
かりか、熱信号印加手段からの熱エネルギによって対応
インク部分を確実に加熱することができる分、発熱パタ
ーンに応じてインクの温度分布パターンを正確なものに
してインクの飛翔動作を安定させることができ、もっ
て、記録画像品質を良好に保つことができる。[Effects of the Invention] As described above, according to the inkjet recording apparatus of the present invention, the width dimension of the ink ejection opening is set to 200 μm or less on the premise of the so-called thermal electrostatic inkjet method, and Since the target flying range is restricted, the ink dot diameter can be reduced, so that not only the density of recording pixels can be increased, but also the thermal energy from the heat signal applying unit can be increased. Since the corresponding ink portion can be reliably heated by the above, the ink temperature distribution pattern can be made accurate according to the heat generation pattern, and the ink flying operation can be stabilized, thus maintaining good recorded image quality. be able to.
第1図はこの発明に係るインクジェット記録装置の一実
施例を示す斜視説明図、第2図はその断面説明図、第3
図は実施例に係るインクジェット記録装置においてスリ
ットの幅寸法とインクドットの画素密度との関係を示す
グラフ図、第4図は実施例に係るインクジェット記録装
置においてスリットの幅寸法並びにインクの上限圧力と
下限圧力との差圧の関係を示すグラフ図、第5図はこの
発明に係るインクジェット記録装置の変形例を示す説明
図である。 [符号の説明] (1)……ヘッド本体、(2)……インク室 (2a)……スリット、(3)……インク (4)……熱信号印加手段、(5)……記録シート (6)……静電界形成手段 (l)……スリットの幅寸法FIG. 1 is a perspective explanatory view showing an embodiment of an ink jet recording apparatus according to the present invention, FIG. 2 is a sectional explanatory view thereof, and a third embodiment.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the width dimension of the slit and the pixel density of the ink dots in the inkjet recording apparatus according to the embodiment, and FIG. 4 is the width dimension of the slit and the upper limit pressure of the ink in the inkjet recording apparatus according to the embodiment. FIG. 5 is a graph showing the relationship between the lower limit pressure and the differential pressure, and FIG. 5 is an explanatory view showing a modified example of the ink jet recording apparatus according to the present invention. [Explanation of Codes] (1) ... head body, (2) ... ink chamber (2a) ... slit, (3) ... ink (4) ... thermal signal applying means, (5) ... recording sheet (6) …… Electrostatic field forming means (l) …… Slit width dimension
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 誠一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 内藤 浩一 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (72)発明者 堀江 潔 神奈川県海老名市本郷2274番地 富士ゼロ ックス株式会社海老名事業所内 (56)参考文献 特開 昭59−12858(JP,A) 特開 昭62−251150(JP,A) 特開 昭63−17054(JP,A) ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (72) Seiichi Kato 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Prefecture Fuji Xerox Co., Ltd.Ebina Business Office (72) Inventor Koichi Naito 2274, Hongo, Ebina City, Kanagawa Fuji Xerox Co., Ltd.Ebina Business In-house (72) Inventor Kiyoshi Horie 2274 Hongo, Ebina City, Kanagawa Fuji Xerox Co., Ltd. Ebina Works (56) References JP-A-59-12858 (JP, A) JP-A-62-251150 (JP, A) JP-A-63-17054 (JP, A)
Claims (1)
インク室を有するヘッド本体と、上記インク室のインク
飛翔用開口近傍に充填される画素密度に応じた各インク
単位領域に対して画像情報に対応した熱信号を適宜印加
する熱信号印加手段と、インク面と記録シートとの間に
所定の静電界を形成する静電界形成手段とを備え、上記
静電界に基づき熱信号が印加されたインク単位領域を記
録シート側へ飛翔させるようにしたインクジェット記録
装置であって、画素密度が8ドット/mm以上という条
件にて、上記インク飛翔用開口の幅寸法を200μm以
下に設定したことを特徴とするインクジェット記録装
置。1. A head main body having a narrow ink chamber having an ink ejection opening as a slit, and an image for each ink unit region corresponding to a pixel density filled in the vicinity of the ink ejection opening of the ink chamber. A heat signal applying means for appropriately applying a heat signal corresponding to information and an electrostatic field forming means for forming a predetermined electrostatic field between the ink surface and the recording sheet are provided, and the heat signal is applied based on the electrostatic field. An ink jet recording apparatus in which an ink unit area is made to fly to the recording sheet side, and the width dimension of the ink flight opening is set to 200 μm or less under the condition that the pixel density is 8 dots / mm or more. Characteristic inkjet recording device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163773A JPH0635179B2 (en) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | Inkjet recording device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61163773A JPH0635179B2 (en) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | Inkjet recording device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6319262A JPS6319262A (en) | 1988-01-27 |
| JPH0635179B2 true JPH0635179B2 (en) | 1994-05-11 |
Family
ID=15780442
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61163773A Expired - Lifetime JPH0635179B2 (en) | 1986-07-14 | 1986-07-14 | Inkjet recording device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0635179B2 (en) |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5764559A (en) * | 1980-10-07 | 1982-04-19 | Ricoh Co Ltd | Ink jet recorder |
| JPS5912858A (en) * | 1982-07-14 | 1984-01-23 | Fujitsu Ltd | Non-impact type printer |
-
1986
- 1986-07-14 JP JP61163773A patent/JPH0635179B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6319262A (en) | 1988-01-27 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4748458A (en) | Thermal electrostatic ink-jet recording apparatus | |
| US4710780A (en) | Recorder with simultaneous application of thermal and electric energies | |
| US4737803A (en) | Thermal electrostatic ink-jet recording apparatus | |
| JPS62225361A (en) | Image-recording head | |
| JPH02208057A (en) | Liquid jet recorder | |
| JP2810142B2 (en) | Inkjet recording method | |
| JP2004074802A (en) | Printer | |
| JPS62225358A (en) | Image-recording head | |
| JP2885994B2 (en) | Ink jet recording device | |
| JP2927266B2 (en) | Droplet ejector | |
| JPH0635179B2 (en) | Inkjet recording device | |
| JP3127646B2 (en) | Ink jet recording device | |
| JPS62225355A (en) | Image-recording head | |
| JP2658020B2 (en) | Ink jet recording device | |
| JPH05131621A (en) | Ink-jet recording device | |
| JP2883151B2 (en) | Ink jet recording device | |
| JP3298442B2 (en) | Inkjet head | |
| JPH0583373B2 (en) | ||
| JPH0717065B2 (en) | Inkjet recording device | |
| JPH0717062B2 (en) | Image recording method | |
| JP3046061B2 (en) | Ink jet recording head and recording apparatus using the recording head | |
| JPH10202881A (en) | Electrostatic ink jet recording head | |
| JP4562248B2 (en) | Inkjet head | |
| JPH0199849A (en) | Color ink jet recorder | |
| JPS63172657A (en) | Ink jet recording apparatus |