JPH0437553A - インクジェット記録装置 - 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】 ［産業上の利用分野１ 本発明は、インク流路中に設置された圧力発生部から発
生する圧力によってインクドロップを噴射し、記録を行
うインクジェット記録装置に関する。

［従来の技術１ 従来、上記インクジェット記録装置として、特開昭５４
−５９１３９に圧力発生手段として電気−熱変換素子（
ヒーター）をインク流路中に設置し、このヒーターの発
熱により発生する蒸気バブルの圧力によってインクドロ
ップを噴射させ記録を行う装置（以下サーマルインクジ
ェット記録装置と記す）が開示されている。この記録装
置はその構造的特徴から高密度で高速記録が十分可能で
あり、かつマルチノズルの実現が極めて容易であるため
近年注目を集めている。

しかしながら上記従来技術の場合には次のような問題点
を有−している。すなわち噴射されたインクドロップ量
が一定であると、例えば異なる記録媒体に記録を行う場
合、記録媒体によってドツトが形成される表面の状態、
及び表面構造が違うのでドツトの広がり方が異なり、あ
る所望の解像度に対応したピッチでノズルが複数配置さ
れている場合や、走査手段がピッチに対応して移動する
場合、画像の抜けやインクのにじみが生じ、結果として
著しい画質の劣化が生じてしまう。

上記の問題点を解決し得るものとして特開昭６３−６４
３１６には、ドロップの広がりが比較的小さい記録媒体
（例えば０）−ＩＰレシートに対しては、２個以上のド
ロップで１つのドツトを形成する方法が開示されている
。しかし、この場合には複数のドロップを同一場所に噴
射させるため記録速度の低下を招くことになる。

また、特開昭５４−１２３０３４には、一つの記録装置
が径の異なるノズルを複数持ち、噴射されるドロップ量
を変える方法が示されている。この方法に従って、記録
媒体上でのドツトの広がり方に対応したドロップ量を噴
射する径の異なるノズルを複数用意することによって、
記録速度を低下させることなく上記問題を解決すること
ができる。しかし、この場合には常時使用しないノズル
を複数用意しなければならず、製造コストの上昇や装置
の大型化につながる。対応できる記録媒体の種類を増加
させればこの傾向はさらに強くなる。

」発明が解決しようとする課題】 そこで本発明は、上記従来技術の問題点を解決しようと
するもので、その目的とするところは、ドツトの広がり
方が異なる記録媒体においても、画像の抜けやにじみが
生じない高画質な画像を形成できるインクジェット記録
装置を提供することにある。

［課題を解決するための手段１ このため本発明は、インクドロップ噴射部（以下プリン
トヘッドと記す）の温度によってインク物性や圧力発生
状態が異なり、噴射ドロップ量が変化することを利用し
て、画像信号に応じてインク流路中に発生する圧力によ
ってインク滴をノズルから噴射し、記録を行うプリント
ヘッドを有するインクジェット記録装置において、前記
プリン＼／、 トヘトの温度を制御する温度制御手段と、この温度制御
手段の制御温度を設定する温度設定手段とを具備したこ
とを特徴とするインクシェド記録装置。

Ｌ作用Ｊ 本発明においでは温度設定手段によって設定された温度
に、温度制御手段によってプリントヘッドの温度を制御
し、インク物性変化や圧力発生状態変化を起こし噴射ド
ロップ量を変化させ、ドツトの広がり方が異なる記録媒
体においても最適な大きさのドツト径を得るものである
。

［実施例］ 以下に本発明を実施例に基づいて説明する。

第１図は実施例のサーマルインクジェットプリントドツ
トの断面図、第２図はその斜視図、第３図は温度制御手
段と温度設定手段との接続を示すブロック図である。図
において１はプリントヘッドであり、インク供給口２か
らインク流路９にインク１０を供給し、電極（図示せず
）からの電圧パルスを流路中に設置されたヒーター７に
印加する。

ヒーターの発熱により発生する蒸気バブルの圧力によっ
てノズル６よりインクドロップ８が噴射し、記録媒体（
図示せず）に到達して記録を行う。

プリントヘッドにはインク流路近傍に温度検出部１１と
発熱部１２を備えられ、この温度検出部１１がらの信号
により、コントロール部１４はプリントヘッド１の温度
が設定された制御温度になるように発熱部に信号を送る
。この温度制御の具体的方法については、同業者によっ
て容易に実施可能であるのでここでは省略する。コシト
ロール部１４にはブリシト制御部（図示せず）、あるい
は記録装置の操作パネル（図示せず）なとの温度設定部
１６から制御温度切り換え信号１５が入力され、制御温
度が設定される。

次にサーマルインクジェット記録装置における具体的実
施例を説明する。

解像度４０００ＰＩに対応するピッチ（６３，ｓｌｌｍ
）で１２８個のノズルが配列されたブリシトヘッドを作
製した。このプリントヘッドは温度３５°Ｃにおいて２
４．３ρ１（ρ１＝１０　　ｍ）のドロップ量を噴射す
るよう、また、サーマルインクジェット記録装置に必要
な伯の特性を満足するようにヒーターの太きさや流路に
おける位置、ノズル径などが実験的回帰手法によって以
下のように決められた。ノズル径２７￥１ｍ、ヒーター
からノズルまでの距離１２０￥１ｍ、ヒーター　がらイ
ンク室までの距離１１０ｐｍ、ヒーター幅２５ｐｍ、ヒ
ーター長さ１０５ｐ１０５ｐ、３ｐｌというドロップ量
はドツトの広がり係数（ドロップ径とドツト径の比）が
２．５である紙（普通紙）において、４００ＤＰＩのピ
ッチ６３．５μｍをドツトですき間なく埋めるのに最適
なドロップ量である。

このプリントヘッドにおけるヘッド温度と噴射されるド
ロップ量との関係を第４図に示す。すなわち温度１°Ｃ
の上昇に対し、ドロップ体積は２．２ρ１増加する。

次にこのプリントヘッドを搭載した記録装置を使用して
、上記広がり係数２．５の普通紙の他にシリカコート紙
、それにインクジェット用○ＨＰシートを採用した。そ
れぞれの記録媒体のドツトの広がり係数の平均実測値と
、これより算出される最適ドロップ量は次表のようにな
る。

従って第４図と上記表よりシリカコート紙に対してはヘ
ッド温度を４０°Ｃに設定すれば最適なドロップ量が得
られ、すき間なく画像を埋めることが出来る。同様にＯ
ＨＰシートに対しては４９°Ｃにヘッド温度を設定すれ
ば良い。

温度検出部として白金測温抵抗体（ｐｔｉｏｏΩ）、発
熱部として面状発熱体を用い、温度設定手段として、記
録装置上に手動で上記３つの温度を選択、設定できるス
イッチを設けた（スイッチには温度ではなく対応する記
録媒体名が表示しである）。

このようにして装置オペレーターは使用する３つの記録
媒体のうちどれを使用するがを判断し、ヘッド温度を選
択することができる。

尚、いずれの制御温度下においでも流路中のヒーターに
印加する電圧パルスの条件は電圧２７Ｖ、パルス幅３ｐ
ｓｅｃ、パルス間隔２５０ｐｓｅｃである。インクは水
６０ｗｔ％、ジエチレングリコール３９ｗｔ％、染料１
　ｗｔ％で構成されるものを使用した。

この実施例では３つの記録媒体に対して３つの温度設定
を行ったが、記録媒体と設定温度の数はこれに限定され
るものではない。また、さまざまな広がり係数を持つ記
録媒体に対応するため、設定温度を連続的に変えられる
ようにしてもかまわない。

また、温度設定手段として、記録媒体の厚み、光透過度
などから自動的に記録媒体の種類を判別し、コントロー
ル部に制御温度を設定こともできる。

さらには中間滴記録の濃度をインク滴の大きさによって
制御す゛る時には、温度設定手段は画像の濃度信号によ
って、設定温度を変えるものでもよい ここではヒフターの発熱によって発生する蒸気バブルの
圧力によってインクドロップを噴射するサーマルインク
ジェット記録装置を実施例にあげたが、圧力発生手段と
して電気−機械変換素子（電歪素子）を使用するピエゾ
オンデマンドイシクジェット記録装置など、温度によっ
て噴射されるドロップ量が変化するインクジェット記録
装置であれば方式によらず、本発明が適用できる。

［比較例１ 上記実施例で用いた言己録装置と同じ記録装置において
、ヘッド温度の制御温度選択手段（手動スイッチ）を設
置せず、あらかじめコントロール部に４０°Ｃの制御温
度のみを設定した記録装置を製作した。この記録装置で
実施例と同じように普通紙、シリカコート紙、ＯＨＰシ
ートに画像を印字したところ、シリカコート紙に対して
は高品質な画像が得られたが、普通紙に対しては画像の
にじみが生じ、又ＯＨＰシートではドツトが小さくなり
、ラインがつながらなかったり、ベタ画像にすき間が多
くみられた。

尚、温度制御手段としては、プリントヘッド内部のイン
ク流路に接して、各インク流路に共通の加熱手段を設け
てもよいし、また圧力発生のためのモーターを電気的に
制御してもよい。

Ｌ発明の効果］ 本発明は以上の構成及び作用よりなるもので、ドツトの
広がり方が異なる記録媒体に対しても簡単一な方法で最
適のドロップ量を噴射することができるので、ドツトの
抜けやにじみのない高品質な画像の印字が行える。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るインクジェット記録装置の一実施
例を示すプリントヘッドの断面図、第２図は同ブリシト
ヘッドの斜視図、第３図は温度制御の方法を示す説明図
、第４図はヘッド温度と噴射されるドロップ量との関係
を示すグラフである。 ［符号の説明］ １１０．プリントヘッド ３０８．チャネル基板 ４０１．ヒーター基板 ５１１．インク室 ６０９．ノズル ７５０．ヒーター ８９０．インクドロップ ９０６．インク流路 １１　、、、温度検出部 １２　、、、発熱部 １３　、、、　　リード線 １４　、、、　　コントロール部 １５　、、、制御温度切り換え信号 １６　、、、温度設定手段 特許出願人　富士ゼロックス株式会社 代　理　人　小１）富士雄 半周　　明 第１図 第３図 第２図 第４図 噴射ドロップｊｌ　（ｐｉ） ヘッド温度（０ｃ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）画信号に応じてインク流路中に発生する圧力によ
   ってインク滴をノズルより噴射し、記録を行うプリント
   ヘッドを有するインクジェット記録装置において、前記
   プリントヘッドの温度を制御する温度制御手段と、この
   温度制御手段の制御温度を設定する温度設定手段とを備
   えたことを特徴とするインクジェット記録装置。