JPH05116334A - Jet recording method - Google Patents
Jet recording methodInfo
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- JPH05116334A JPH05116334A JP3279855A JP27985591A JPH05116334A JP H05116334 A JPH05116334 A JP H05116334A JP 3279855 A JP3279855 A JP 3279855A JP 27985591 A JP27985591 A JP 27985591A JP H05116334 A JPH05116334 A JP H05116334A
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- Japan
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- recording
- recording medium
- ink
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- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14016—Structure of bubble jet print heads
- B41J2002/14169—Bubble vented to the ambience
Landscapes
- Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、常温で固体の記録媒体
を、被記録材に対して飛翔させて記録を行なう噴射記録
方法に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a jet recording method in which a recording medium which is solid at room temperature is flown onto a recording material to perform recording.
【0002】[0002]
【従来の技術】噴射記録方法は、記録媒体(インク)の
小滴を飛翔させ、紙などの被記録材に付着させて記録を
行なうものである。噴射記録方法の中でも特に、本出願
人が特公昭61−59911号公報、特公昭61−59
912号公報、特公昭61−59914号公報において
開示した、常温で液体のインクを用い、熱エネルギーを
このインクに作用させてインク内に泡を発生させ、イン
ク内に発生した泡により液滴を吐出口(オリフィス)か
ら吐出させる方法によれば、記録ヘッドの高密度マルチ
オリフィス化が容易に実現でき、高解像度、高品質の画
像を高速で記録できる。2. Description of the Related Art A jet recording method is one in which a droplet of a recording medium (ink) is ejected and adhered to a recording material such as paper for recording. Among the jet recording methods, the applicant of the present invention has disclosed in Japanese Patent Publication No. 61-59911 and Japanese Patent Publication No. 61-59.
As disclosed in Japanese Patent Publication No. 912 and Japanese Patent Publication No. 61-59914, an ink that is liquid at room temperature is used, and thermal energy is applied to the ink to generate bubbles in the ink, and the droplets are generated by the bubbles generated in the ink. According to the method of ejecting from the ejection port (orifice), it is possible to easily realize the high density multi-orifice of the recording head, and it is possible to record an image with high resolution and high quality at high speed.
【0003】常温で液体のインクを用いた噴射記録方法
によれば、上記のもの以外に例えば以下のものがある。According to the jet recording method using an ink which is liquid at room temperature, there are the following other than the above.
【0004】特公昭54−161935号公報では、図
13に示すように発熱体30によって液室内のインク3
1をガス化させ、該ガス32をインク滴33と共に吐出
口より吐出させる方法が開示されている。該方法によれ
ば、ガス32をノズルより噴出させることによってオリ
フィスの目詰まりを防止できるとしている。尚、35は
電極である。In Japanese Patent Publication No. 54-161935, as shown in FIG. 13, the ink 3 in the liquid chamber is heated by a heating element 30.
There is disclosed a method in which 1 is gasified and the gas 32 is ejected together with the ink droplet 33 from the ejection port. According to this method, the clogging of the orifice can be prevented by ejecting the gas 32 from the nozzle. In addition, 35 is an electrode.
【0005】また特開昭61−185455号公報で
は、図14に示すように小開口40を有する板状部材4
1と発熱体ヘッド42との微小間隔部43に満たされた
液状インク44を該発熱体ヘッドによって加熱し(図1
4(a),(b))、発生した気泡45によって小開口
40からインク滴46を飛翔させると共に、該気泡を形
成していたガスをも該小開口40より噴出させて(図1
4(c))記録紙上に面像を形成する記録方法に関する
記載がある。特開昭61−249768号公報では、図
15に示すように液状インク50に熱エネルギーを作用
させて気泡を形成し、気泡の膨張力に基づいてインク小
滴58を形成飛翔させると同時に該気泡を形成していた
ガスをも大開口52より大気中に噴出させる記録方法に
ついて記載されている。尚、51は発熱体である。In Japanese Patent Laid-Open No. 61-185455, a plate member 4 having a small opening 40 as shown in FIG.
1 and the heating element head 42, the liquid ink 44 filled in the minute gap 43 is heated by the heating element head (see FIG.
4 (a) and (b), the generated bubbles 45 cause ink droplets 46 to fly from the small openings 40, and the gas forming the bubbles is also ejected from the small openings 40 (FIG. 1).
4 (c)) There is a description regarding a recording method for forming a surface image on a recording paper. In Japanese Unexamined Patent Publication No. 61-249768, as shown in FIG. 15, thermal energy is applied to the liquid ink 50 to form bubbles, and the ink droplets 58 are formed and fly based on the expansion force of the bubbles, and at the same time, the bubbles are formed. The recording method is also described in which the gas forming the gas is ejected into the atmosphere through the large opening 52. In addition, 51 is a heating element.
【0006】特開昭61−197246号公報には、図
16に示すようにフィルム60に設けられた複数の孔6
1に充填されたインク62を、発熱素子63を有する記
録ヘッド64で加熱してインク62中に泡67を発生さ
せ、インク滴65を被記録材66に飛翔させる記録方法
について記載されている。In Japanese Patent Laid-Open No. 61-197246, a plurality of holes 6 are provided in a film 60 as shown in FIG.
The recording method is described in which the ink 62 filled in 1 is heated by the recording head 64 having the heating element 63 to generate bubbles 67 in the ink 62, and the ink droplets 65 fly to the recording material 66.
【0007】一方、噴射記録方法に用いられるインクに
は、被記録材上で速やかに乾燥定着するのに対し、ノズ
ル内では乾燥しにくくノズル詰まりを起こしにくい、と
いう矛盾した特性が要求される。On the other hand, the ink used in the jet recording method is required to have contradictory characteristics that it quickly dries and fixes on a recording material, but does not easily dry in a nozzle and is unlikely to cause nozzle clogging.
【0008】この要求に対し、従来の常温固体のインク
には一般に水を主成分とし、これに乾燥防止、目詰まり
防止などの目的でグリコールなどの水溶性高沸点溶剤を
含有したものが一般的で、このようなインクを用いて普
通紙に記録を行なった場合、インクが速やかに乾燥定着
せず、印字直後の文字を手で触れるとインクが手につい
たり、文字が擦れて印字品位が低下するなどの問題があ
った。To meet this requirement, conventional inks which are solid at room temperature generally contain water as a main component and a water-soluble high-boiling solvent such as glycol for the purpose of preventing drying and clogging. When recording on plain paper with such ink, the ink does not dry and fix quickly, and if you touch the character immediately after printing with your hand, the ink may get in your hand or the character may be rubbed and the print quality may deteriorate. There was a problem such as doing.
【0009】また、記録紙の種類によって、インクの浸
透性が大きく異なるため、従来の水を主成分としたイン
クを使用する場合、特定の記録紙しか使用できないとい
う問題点があった。特に近年は、オフィスで多く使用さ
れているコピー用紙、レポート用紙、ノート、便箋等の
いわゆる普通紙に対しても良好な記録を行なえることが
要求されている。Further, since the penetrability of the ink varies greatly depending on the type of recording paper, there is a problem that only a specific recording paper can be used when the conventional ink containing water as a main component is used. Particularly in recent years, it has been required to perform good recording on so-called plain paper such as copy paper, report paper, notebooks, and notepapers that are often used in offices.
【0010】この要求に対して、米国特許5,006,
170号、特開昭58−108271号公報、特開昭6
1−83268号公報、特開昭61−159470号公
報、特開昭62−48774号公報、あるいは特開昭5
5−54368号公報には、常温で固体状のホットメル
ト型インクを加熱溶融して飛翔される噴射記録方法が開
示されている。In response to this demand, US Pat. No. 5,006,006
170, JP-A-58-108271, JP-A-6-
1-83268, JP 61-159470, JP 62-48774, or JP 5
Japanese Patent Laid-Open No. 5-54368 discloses a jet recording method in which a solid hot-melt ink is heated and melted at room temperature to fly.
【0011】しかしながら、常温で固体のインクは、加
熱溶融したとしても、常温で液体の水系インクに比べ粘
度が高く、泡の発生及び膨張に対して大きな抵抗とな
る。このため、常温で固体のインクを用いた従来の噴射
記録方法では、インク中に泡が発生しても、十分な吐出
エネルギーが得られずインクの吐出速度が遅かったり、
あるいは泡の形状が不均一になったりした。その結果、
インクの小滴の体積が不均一になったりした。最悪の場
合には、インクが吐出口から吐出しない場合もあった。However, the ink that is solid at room temperature has a higher viscosity than the water-based ink that is liquid at room temperature even if it is heated and melted, and has a large resistance to the generation and expansion of bubbles. Therefore, in the conventional ejection recording method using solid ink at room temperature, even if bubbles are generated in the ink, sufficient ejection energy cannot be obtained and the ejection speed of the ink is slow,
Or the shape of bubbles became non-uniform. as a result,
The volume of ink droplets became uneven. In the worst case, the ink may not be ejected from the ejection port.
【0012】また、被記録材上でインクが盛り上がるの
を防止するために、特開平1−242672号公報、特
開平2−51570号公報には過冷却剤の添加された常
温固体のインクが開示されている。Further, in order to prevent the ink from rising on the recording material, JP-A-1-242672 and JP-A-2-51570 disclose a solid ink at room temperature to which a supercooling agent is added. Has been done.
【0013】[0013]
【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、過
冷却剤の添加された常温固体の従来のインクは、インク
の盛り上がりは防止できるが完全定着するために時間が
かかり、記録像を形成した後十分に時間をおかないと、
記録像で手が汚れたり記録像が乱れたりする問題があっ
た。However, the conventional ink, which is solid at room temperature and to which the supercooling agent is added, can prevent the ink swelling, but it takes time to completely fix the ink, and it takes a sufficient amount of time to form a recorded image. If you don't have time
There is a problem in that the recorded image may stain the hands or the recorded image may be disturbed.
【0014】また、噴射記録方法に使用する常温固体の
従来のインクとしては、上記のほか、特開平1−236
287号公報、特開平1−263170号公報及び特開
平1−263171号公報にそれぞれキシレノール、ジ
アセトアミド、2,2−ジメチル−1−プロパノールを
主要成分とするインクが開示されているが、これら従来
の固体インクでは、記録を行なわないまま加熱溶融状態
に放置したとき、インクの物性が変化したり、ノズル詰
まりが起こり易く、また、記録紙によっては記録像がに
じむことがあった。In addition to the above, conventional inks that are solid at room temperature used in the jet recording method include the above-mentioned JP-A-1-236.
Nos. 287, 1-263170, and 1-263171 disclose inks containing xylenol, diacetamide, and 2,2-dimethyl-1-propanol as main components, respectively. When the solid ink of No. 2 was left in a heated and melted state without recording, the physical properties of the ink changed, nozzle clogging was likely to occur, and the recorded image sometimes bleeded depending on the recording paper.
【0015】そこで本出願人は特願平3−249217
号公報により、前記従来知られている記録技術を改良す
る提案をすでに行なっている。Therefore, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 3-249217.
Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2003-242242 has already proposed to improve the previously known recording technique.
【0016】特願平3−249217号公報の方法によ
れば、ノズル内の泡だまりによる吐出不良や吐出したイ
ンク小滴の体積の不均一、またインク小滴の被記録材上
の着弾位置精度の悪さなど、従来知られている記録技術
による問題点を解決することができた。According to the method of Japanese Patent Application No. 3-249217, ejection failure due to bubble accumulation in the nozzle, non-uniform volume of ejected ink droplets, and accuracy of landing position of ink droplets on a recording material. It was possible to solve the problems caused by the conventionally known recording technology, such as poor recording quality.
【0017】本願は前記特願平3−249217号公報
を発展させたものであり、特願平3−249217号公
報の記録方法において記録目的以外の吐出を行うこと
で、記録中ある時間以上記録に関与しないノズル内のイ
ンクが乾燥することを防止し、インク乾燥が原因でおこ
る不吐出のない記録方法を提供するものである。The present application is a development of the above-mentioned Japanese Patent Application No. 3-249217, and in the recording method of Japanese Patent Application No. 3-249217, recording is performed for a certain time or more during recording by performing ejection other than the recording purpose. It is intended to provide a recording method that prevents the ink in the nozzle that does not participate in the above from being dried, and that does not cause ejection failure due to the ink drying.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】本発明の噴射記録方法
は、常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に
応じた熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体
内に泡を発生させ、前記泡を吐出口より外気と連通させ
て前記記録媒体を吐出する少なくとも1本のノズル手段
を有し、前記ノズルより記録目的以外の吐出を行う記録
方法である。In the jet recording method of the present invention, a recording medium that is solid at room temperature is heated and melted, and thermal energy corresponding to a recording signal is applied to generate bubbles in the recording medium. This is a recording method which has at least one nozzle means for ejecting the recording medium by communicating the bubbles with the outside air from an ejection port, and ejects from the nozzle for purposes other than the recording purpose.
【0019】本発明の噴射記録方法は、後に記述するよ
うに、常温(5℃〜35℃)で固体の記録媒体(イン
ク)を加熱溶融し、溶融した記録媒体に記録信号に応じ
た熱エネルギーを付与することにより吐出口(オリフィ
ス)から吐出させて記録を行なうものである。As will be described later, the jet recording method of the present invention heats and melts a solid recording medium (ink) at room temperature (5 ° C. to 35 ° C.), and heat energy corresponding to a recording signal is applied to the molten recording medium. Is applied to eject the ink from the ejection port (orifice) to perform recording.
【0020】溶融状態にある記録媒体に、記録信号に応
じた熱エネルギーが付与されると、記録媒体内に泡が発
生し、この泡の発生により記録媒体を吐出口から吐出さ
せる吐出エネルギーが生ずる。When heat energy corresponding to a recording signal is applied to the recording medium in a molten state, bubbles are generated in the recording medium, and the generation of the bubbles causes ejection energy for ejecting the recording medium from the ejection port. ..
【0021】図1に示す装置は、本発明の記録方法を実
施するための装置で(後に更に詳しく説明する)、タン
ク21に収容された記録媒体は供給路22を通って記録
ヘッド23に供給される。記録ヘッド23は図に示す記
録ヘッドが使用できる。タンク21、供給路22及び記
録ヘッド23には、加熱手段20及び24の熱により装
置内の記録媒体が液状に保たれる。加熱手段20及び2
4は記録媒体の融点よりも10℃〜50℃高い温度に設
定すると良い。記録ヘッド23には駆動回路25より記
録信号が送られ、記録信号に応じて記録ヘッド23の吐
出エネルギー発生手段(例えばヒーター)が駆動する。The apparatus shown in FIG. 1 is an apparatus for carrying out the recording method of the present invention (which will be described in more detail later). The recording medium accommodated in the tank 21 is supplied to the recording head 23 through a supply path 22. To be done. As the recording head 23, the recording head shown in the figure can be used. The recording medium in the apparatus is kept in a liquid state in the tank 21, the supply path 22 and the recording head 23 by the heat of the heating means 20 and 24. Heating means 20 and 2
4 is preferably set to a temperature higher by 10 to 50 ° C. than the melting point of the recording medium. A print signal is sent from the drive circuit 25 to the print head 23, and ejection energy generation means (for example, a heater) of the print head 23 is driven according to the print signal.
【0022】ヘッド23は図2に示すように、基板1上
に平行に並べられた壁8と、液室10を形成する壁14
とが設けられている。更に、壁8、14の上には天板4
が配置される。図2の(a)では記録ヘッドの内部を見
やすくするため、天板4を壁8、14から離して示して
ある。天板4にはインク供給口11が形成され、インク
供給口11より液室10に溶融した記録媒体が流入す
る。壁8と壁8の間は、溶融した記録媒体が通るノズル
15となっており、各ノズル15の途中の基板1上には
記録媒体に記録信号に応じた熱エネルギーを付与するた
めのヒーター2が設けられている。ヒーター2からの熱
エネルギーにより記録媒体に泡が発生し、記録媒体がノ
ズル15の吐出口5から吐出する。As shown in FIG. 2, the head 23 has a wall 8 arranged in parallel on the substrate 1 and a wall 14 forming a liquid chamber 10.
And are provided. Further, the top plate 4 is placed on the walls 8 and 14.
Are placed. In FIG. 2A, the top plate 4 is shown away from the walls 8 and 14 in order to make the inside of the recording head easier to see. An ink supply port 11 is formed in the top plate 4, and the melted recording medium flows into the liquid chamber 10 through the ink supply port 11. A nozzle 15 through which a molten recording medium passes is provided between the walls 8 and a heater 2 for applying heat energy according to a recording signal to the recording medium on the substrate 1 in the middle of each nozzle 15. Is provided. Bubbles are generated on the recording medium by the heat energy from the heater 2, and the recording medium is ejected from the ejection port 5 of the nozzle 15.
【0023】本発明の記録方法では、熱エネルギーの付
与により記録媒体に発生した泡が膨張して所定の大きさ
になったところで吐出口5を突き抜け外気と連通する。
以下、この点について説明する。In the recording method of the present invention, when the bubbles generated on the recording medium due to the application of heat energy expand to a predetermined size, the bubbles penetrate through the ejection port 5 and communicate with the outside air.
Hereinafter, this point will be described.
【0024】図3は記録ヘッド23に設けられた1本の
ノズル15の断面で、図3は(a)は発泡前の状態を示
す。まず加熱手段24に電流を流し、常温で固体の記録
媒体3を溶解する。記録媒体3を液化した後、ヒーター
2に瞬間的に電流を流しパルス的にヒーター2近傍の記
録媒体3を加熱すると、記録媒体3は急激な沸騰を起こ
し勢い良く泡6が発生し、膨張をはじめる(図3
(b))。泡6は膨張を続け、特にイナータンス(慣
性)の小さい吐出口5側へ成長し、更に吐出口5から突
き抜け外気と連通する(図3(c))。泡6より吐出口
5側の記録媒体3は、この瞬間までに泡6から与えられ
た運動量のために前方へ飛び出し、やがて独立な小滴7
となって紙などの被記録材へ飛翔する(図3(d))。
記録媒体3が飛び出した後、ノズル15先端部に生じた
空隙には、後方の記録媒体3の表面張力とノズル壁との
濡れによって新たな記録媒体3が満たされ、吐出前の状
態に戻る。FIG. 3 is a cross section of one nozzle 15 provided in the recording head 23, and FIG. 3A shows a state before foaming. First, an electric current is applied to the heating means 24 to melt the solid recording medium 3 at room temperature. After the recording medium 3 is liquefied, when a current is momentarily applied to the heater 2 to heat the recording medium 3 near the heater 2 in a pulsed manner, the recording medium 3 abruptly boils and a bubble 6 is vigorously generated to expand the recording medium 3. Start (Figure 3
(B)). The bubble 6 continues to expand, grows particularly toward the discharge port 5 side having a small inertance (inertia), and further penetrates from the discharge port 5 to communicate with the outside air (FIG. 3C). The recording medium 3 on the ejection port 5 side of the bubble 6 jumps forward due to the momentum given from the bubble 6 up to this moment, and eventually becomes an independent droplet 7.
And fly to a recording material such as paper (FIG. 3D).
After the recording medium 3 is ejected, the gap created at the tip of the nozzle 15 is filled with the new recording medium 3 due to the surface tension of the recording medium 3 at the rear and the wetting of the nozzle wall, and the state before ejection is restored.
【0025】記録ヘッド23は従来の記録ヘッドに比
べ、ヒーター2の位置を吐出口5の方向に近づけた位置
に設けてある。これは泡を外気と連通させるために最も
簡便にとれる構成である。ヒーター2の発生する熱エネ
ルギー量、インク物性、記録ヘッド23の各部の大きさ
(吐出口5とヒーター2間の距離、吐出口5や、ノズル
15の幅及び高さ)などを所望に応じて選択することに
より泡を外気と連通させることができる。The recording head 23 is provided at a position closer to the position of the heater 2 than the conventional recording head in the direction of the ejection port 5. This is the most convenient configuration for communicating bubbles with the outside air. The amount of heat energy generated by the heater 2, the physical properties of the ink, the size of each part of the recording head 23 (the distance between the discharge port 5 and the heater 2, the width and height of the discharge port 5 and the nozzle 15), etc. can be selected as desired. The bubbles can be communicated with the outside air by selecting.
【0026】ヒーター2を吐出口5にどれくらい近づけ
たら泡が外気と連通するかについては一概には言えない
が、ヒーター2の吐出口側の端から吐出口5までの距離
(図9に示す記録ヘッドの場合は、ヒーター2の表面か
ら吐出口5までの距離)が5μm以上80μm以下、更
には10μm以上60μm以下であることが好ましい。Although it cannot be said unequivocally how close the heater 2 should be to the discharge port 5 for the bubbles to communicate with the outside air, the distance from the discharge port side end of the heater 2 to the discharge port 5 (the recording shown in FIG. 9). In the case of a head, the distance from the surface of the heater 2 to the ejection port 5) is preferably 5 μm or more and 80 μm or less, and more preferably 10 μm or more and 60 μm or less.
【0027】泡を外気と確実に連通させるために、吐出
口の高さH(図2(a)参照)をヒーターのところで測
定したノズルの幅Wと等しいか、より小さくすることが
好ましい。In order to ensure that the bubbles are in communication with the outside air, it is preferable that the height H of the discharge port (see FIG. 2A) is equal to or smaller than the nozzle width W measured at the heater.
【0028】また、泡を外気と連通させるためには、ヒ
ーター2の幅をノズルの幅の50%〜95%、更には7
0%〜90%とするのが好ましい。更には加熱手段24
によって溶融状態にあるインク粘度が100cps以下
であることが好ましい。また、泡が外気と連通しない場
合に達するであろう泡の最大体積もしくは泡の最大体積
の70%以上、より好ましくは80%以上の体積のとき
に泡が外気と連通するようにすることは好ましいもので
ある。Further, in order to make the bubbles communicate with the outside air, the width of the heater 2 is 50% to 95% of the width of the nozzle, and further 7
It is preferably 0% to 90%. Furthermore, heating means 24
It is preferable that the viscosity of the ink in the molten state is 100 cps or less. It is also possible to make the bubbles communicate with the outside air when the bubbles have a maximum volume of 70% or more, or more preferably 80% or more of the maximum volume of the bubbles that will be reached when the bubbles do not communicate with the outside air. It is preferable.
【0029】本発明では、記録媒体中に生じた泡が外気
と連通するため、泡と吐出口5との間にある記録媒体が
実質的に全て吐出する。従って、吐出する小滴の体積は
常に一定となる。従来の噴射記録方法では、通常、記録
媒体中に生じた泡は外気と連通せず、最大に成長した後
は収縮して消滅する。従来のように、記録媒体中に生じ
た泡が外気と連通しない場合、泡と吐出口5との間にあ
る記録媒体は全てが吐出せず部分的に吐出するにすぎな
い。In the present invention, the bubbles generated in the recording medium communicate with the outside air, so that the recording medium between the bubbles and the discharge port 5 is substantially entirely discharged. Therefore, the volume of the ejected droplet is always constant. In the conventional jet recording method, bubbles generated in the recording medium do not normally communicate with the outside air, and after the maximum growth, the bubbles contract and disappear. When the bubbles generated in the recording medium do not communicate with the outside air as in the conventional case, the recording medium between the bubbles and the ejection port 5 is not entirely ejected but only partially ejected.
【0030】また、泡が外気と連通せずに最大に達した
後、収縮する噴射記録方法では、泡が収縮しても完全に
は消滅せずにヒーター上に残る場合があった。このよう
にヒーター上に小泡が残ると、次の小滴吐出の際に、ヒ
ーター上に残った小泡のために泡の発生及び成長が正し
く行なわれないという問題がある。この点、泡を外気と
連通させる本発明の噴射記録方法では、泡と吐出口の間
にある記録媒体が全て吐出するためヒーター上に小泡が
残ることがない。Further, in the jet recording method in which the bubbles contract after reaching the maximum without communicating with the outside air, there are cases where the bubbles do not completely disappear even if they contract and remain on the heater. If the small bubbles remain on the heater in this way, there is a problem that the bubbles will not be generated and grown correctly due to the small bubbles remaining on the heater when the next small droplet is ejected. In this respect, in the jet recording method of the present invention in which bubbles are communicated with the outside air, the recording medium between the bubbles and the discharge port is entirely discharged, so that small bubbles do not remain on the heater.
【0031】本発明の記録方法では、記録ヘッド23の
ヒーター2から吐出口5までのイナータンスが小さいた
め、生起した泡の運動量が効率良く小滴7に享受され
る。このため、従来の記録方法では吐出しにくかったも
の、即ち常温で固体の記録媒体を融点以上に加熱して液
化したもののように、粘度の高いものでも安定的に吐出
することが可能である。また、本発明の記録方法では、
記録媒体内に発生した泡が記録媒体の吐出時に外気と連
通するため、記録媒体の吐出スピードが非常に速くな
る。このため、記録媒体の小滴は被記録材上の目的のポ
イントに正確に付着すると共に、固体の記録媒体でも被
記録材上でも盛り上がることがなく薄く付着する。固体
の記録媒体が、被記録材上で薄く付着するという利点
は、多色のカラー画像を形成するために記録媒体を被記
録材上で重ねて付着させる場合に特に有効である。In the recording method of the present invention, since the inertance from the heater 2 of the recording head 23 to the discharge port 5 is small, the momentum of the generated bubble is efficiently received by the droplet 7. Therefore, it is possible to stably eject even a high-viscosity recording medium such as a recording medium that is difficult to eject by the conventional recording method, that is, a recording medium that is solid at room temperature is heated to a temperature higher than the melting point to be liquefied. Further, in the recording method of the present invention,
Since the bubbles generated in the recording medium communicate with the outside air when the recording medium is ejected, the ejection speed of the recording medium becomes very fast. For this reason, the small droplets of the recording medium accurately adhere to the target point on the recording material, and they adhere thinly without rising on the solid recording medium or the recording material. The advantage that the solid recording medium adheres thinly on the recording material is particularly effective when the recording media are superposed on the recording material to form a multicolor color image.
【0032】また本発明では、ヒーター2より生起され
た泡が吐出口5より外気と連通するときに、泡の内圧が
外気圧以下の条件で連通させるのが好ましい。Further, in the present invention, when the bubbles generated by the heater 2 communicate with the outside air from the discharge port 5, it is preferable that the bubbles are communicated under the condition that the internal pressure of the bubbles is equal to or less than the outside atmospheric pressure.
【0033】図4は、泡の内圧(グラフa)と泡の体積
(グラフb)の関係を示したグラフである。但し、図4
は泡が外気と連通しない場合のグラフである。図4にお
いて、時刻T=t0で、ヒーター2にパルス電流を流す
と記録媒体中に泡が発生して泡の内圧が急激に上昇す
る。泡は発生と同時に膨張を開始する。FIG. 4 is a graph showing the relationship between the internal pressure of the foam (graph a) and the volume of the foam (graph b). However, FIG.
Is a graph when bubbles do not communicate with outside air. In FIG. 4, when a pulse current is passed through the heater 2 at time T = t0, bubbles are generated in the recording medium, and the internal pressure of the bubbles rises sharply. The bubbles start to expand as soon as they occur.
【0034】泡の膨張は、ヒーター2への電流印加が終
了してもすぐには終らず、しばらくの間続く。その結果
泡の内圧は急激に低下して時刻T=t1で外気圧以下に
なる。泡はある程度膨張を続けた後、収縮し消滅する。The expansion of bubbles does not end immediately after the application of the current to the heater 2 ends, but continues for a while. As a result, the internal pressure of the bubble drops sharply and becomes lower than the external pressure at time T = t1. The bubble continues to expand to some extent, then contracts and disappears.
【0035】従って、図5に示すように、時刻T=t1
以降の時間、例えば時刻taで泡を外気と連通させれ
ば、連通する直前の泡の内圧は外気圧以下となる。Therefore, as shown in FIG. 5, time T = t1
If the bubbles are made to communicate with the outside air at a subsequent time, for example, at time ta, the internal pressure of the bubbles immediately before they are made to be equal to or lower than the outside atmospheric pressure.
【0036】泡の内圧が外気圧以下の条件で泡を外気と
連通させて小滴を吐出させると、記録に不要なミスト状
の記録媒体が飛散するのを防ぐことができ、被記録材や
装置内を汚すことがない。When the bubbles are communicated with the outside air to eject small droplets under the condition that the internal pressure of the bubbles is equal to or lower than the external pressure, it is possible to prevent the mist-like recording medium unnecessary for recording from scattering, and Does not pollute the inside of the device.
【0037】従来から、噴射記録方法では記録を行なう
小滴以外に、スプラッシュしたミスト状の記録媒体(以
下、スプラッシュあるいはミストという)がしばしば吐
出し問題となっていた。本発明によれば、泡を外気と連
通する際に泡の内圧を外気圧よりも低くすることでスプ
ラッシュやミストを防ぐことができる。Conventionally, in the jet recording method, a splashed mist-like recording medium (hereinafter referred to as splash or mist) is often ejected in addition to the small droplets for recording. According to the present invention, splash and mist can be prevented by lowering the internal pressure of the foam below the atmospheric pressure when communicating the foam with the outside air.
【0038】泡の内圧と外気圧との大小関係は、泡の内
圧を直接測定するのは難しいため、以下のようにして判
定するとよい。Since it is difficult to directly measure the internal pressure of the bubble, the magnitude relationship between the internal pressure of the bubble and the external atmospheric pressure may be determined as follows.
【0039】即ち、記録媒体が発泡を開始してから泡が
外気と連通するまでの時間における泡の体積Vbを測定
し、Vbの二次微分d2Vb/dt2を求めることによっ
て泡の内圧と外気圧との大小関係を知ることができる。
d2Vb/dt2>0であれば泡の内圧は外気圧よりも高
く、d2Vb/dt2≦0であれば泡の内圧は外気圧以下
である。図6で説明すると、発泡開始T=t0よりT=
t1までは泡の内圧は外気圧よりも高くd2Vb/dt2
>0となり、T=t1より泡が外気と連通するまでの時
間T=taまでは泡の内圧は外気圧以下であり、d2V
b/dt2≦0となる。以上のようにVbの二次微分d2
Vb/dt2を求めることで泡の内圧と外気圧との大小
関係を知ることができる。That is, the volume Vb of the bubble from the time when the recording medium starts to bubble until the bubble communicates with the outside air is measured, and the second derivative of Vb, d 2 Vb / dt 2 , is calculated to determine the internal pressure of the bubble. It is possible to know the magnitude relationship between and the atmospheric pressure.
If d 2 Vb / dt 2 > 0, the internal pressure of the bubble is higher than the external pressure, and if d 2 Vb / dt 2 ≦ 0, the internal pressure of the bubble is the external pressure or less. Referring to FIG. 6, the foaming start T = t0 to T =
Up to t1, the internal pressure of bubbles is higher than the external pressure, d 2 Vb / dt 2
> 0, the internal pressure of the bubble is equal to or lower than the external pressure until T = ta from T = t1 until the bubble communicates with the outside air, and d 2 V
b / dt 2 ≦ 0. As described above, the second derivative d 2 of Vb
By obtaining Vb / dt 2 , it is possible to know the magnitude relationship between the internal pressure of the bubble and the external pressure.
【0040】また、上記のVbを測定するかわりに、泡
が発生してから記録媒体の小滴が飛翔するまでの間(図
3の(a)から(c)の間)において、吐出口5から突
出した記録媒体3a(図3(b)参照。以下、記録媒体
吐出部3a)のVdを測定して、Vdの二次微分d2V
d/dt2を求めることによっても泡の内圧と外気圧の
大小関係を知ることができる。即ち、d2Vd//dt2
>0であれば泡の内圧は外気圧よりも高く、d2Vd/
dt2≦0であれば泡の内圧は外気圧以下である。Instead of measuring the above Vb, the discharge port 5 is provided from the time when the bubble is generated until the droplet of the recording medium is ejected (between (a) and (c) in FIG. 3). The recording medium 3a (see FIG. 3B) protruding from the recording medium 3a (hereinafter referred to as the recording medium ejection portion 3a) is measured to obtain a second derivative d 2 V of Vd.
It is also possible to know the magnitude relationship between the internal pressure and the external atmospheric pressure of the bubble by obtaining d / dt 2 . That is, d 2 Vd // dt 2
> 0, the internal pressure of the bubble is higher than the external pressure, and d 2 Vd /
If dt 2 ≦ 0, the internal pressure of the bubbles is below the atmospheric pressure.
【0041】各時刻における記録媒体突出部3aの体積
は、図7のようにストロボやLED、レーザーなどの光
源200を用いて、パルス光で記録媒体突出部3aを照
明しながら顕微鏡201で観察することによって測定す
ることができる。即ち、一定周波数で連続して小滴を吐
出している記録ヘッドに対して、その駆動パルスに同期
してかつ所定のディレイ時間をおいてパルス光を発行さ
せることにより、所定時刻における記録媒体突出部3a
の投影形状を測定できる。このときパルス光のパルス幅
は測定に十分な光量が確保できる範囲でできるだけ小さ
いほうがより正確に測定を行なうことができる。記録媒
体突出部3aの体積は、一方向からの測定からでも換算
することができるが、さらに正確に求めるために、図7
に示すように、小滴の吐出方向をxとし、x軸と直交
し、しかも互いに直交する2方向y、z方向から同時に
記録媒体突出部3aの投影形状を測定することが望まし
い。このとき顕微鏡201での測定方向yまたはzの何
れか一方は、吐出口5の並び方向に平行な方向が望まし
い。The volume of the recording medium protruding portion 3a at each time is observed by the microscope 201 while illuminating the recording medium protruding portion 3a with pulsed light using a light source 200 such as a strobe, an LED or a laser as shown in FIG. Can be measured by That is, by causing the recording head, which ejects small droplets continuously at a constant frequency, to emit pulsed light in synchronization with the drive pulse and after a predetermined delay time, the recording medium is projected at a predetermined time. Part 3a
The projected shape of can be measured. At this time, the pulse width of the pulsed light can be more accurately measured if the pulse width is as small as possible within a range in which a sufficient amount of light can be secured for measurement. The volume of the recording medium protruding portion 3a can be converted from the measurement from one direction, but in order to obtain it more accurately, FIG.
As shown in, it is desirable to measure the projected shape of the recording medium projecting portion 3a at the same time from two directions, y and z, which are orthogonal to the x-axis and are orthogonal to the x-axis, and the ejection direction of the droplet is x. At this time, it is desirable that either the measurement direction y or z in the microscope 201 be parallel to the direction in which the ejection ports 5 are arranged.
【0042】このように測定した2方向からの画像につ
いて、図8(a)及び図8(b)に示すようにx座標値
に対する記録媒体突出部3aの幅a(x)、b(x)を
測定する。これらの値から次式に従って計算することに
よって所定時刻の記録媒体突出部3aの体積Vdを求め
ることができるのである。なお、下記の式は記録媒体突
出部3aのy−z断面を楕円で近似したもので、記録媒
体突出部3aや泡6の体積計算には十分な精度で求める
ことができる。As to the images measured in the two directions thus measured, as shown in FIGS. 8A and 8B, the widths a (x) and b (x) of the recording medium protrusion 3a with respect to the x coordinate value. To measure. The volume Vd of the recording medium protruding portion 3a at a predetermined time can be obtained by calculating from these values according to the following equation. The following formula is obtained by approximating the yz cross section of the recording medium protrusion 3a with an ellipse, and can be obtained with sufficient accuracy for calculating the volume of the recording medium protrusion 3a and the bubble 6.
【0043】 Vd=(π/4)∫a(x)・b(x)dxVd = (π / 4) ∫a (x) · b (x) dx
【0044】こうして、光源200からのパルス光の点
灯ディレイ時間を0から順に変えていくことによって、
泡が発生してから記録媒体の小滴が飛翔するまでの間に
おけるVdの変化を求めることができる。Thus, by changing the lighting delay time of the pulsed light from the light source 200 from 0,
It is possible to obtain the change in Vd from the generation of the bubble to the flight of the droplet of the recording medium.
【0045】ノズル15内の泡体積Vbの測定も図7に
示した方法を応用して行なうことができる。但し、泡の
体積Vbを測定するためには、記録ヘッドの外側から泡
が観察できるように、記録ヘッドの一部を透明な部材で
構成する必要がある。The bubble volume Vb in the nozzle 15 can also be measured by applying the method shown in FIG. However, in order to measure the bubble volume Vb, it is necessary to configure a part of the recording head with a transparent member so that the bubble can be observed from the outside of the recording head.
【0046】記録媒体突出部3aや泡6の挙動を観察す
るためには、約0.1μsec程度の時間分解能が必要
なため、パルス光源200としては赤外LEDが好まし
く、また光源パルス幅は50nsecが好ましい。顕微
鏡201には赤外線カメラを接続し画像を撮影するのが
好ましい。In order to observe the behavior of the recording medium protruding portion 3a and the bubble 6, a time resolution of about 0.1 μsec is required, so an infrared LED is preferable as the pulse light source 200, and the light source pulse width is 50 nsec. Is preferred. An infrared camera is preferably connected to the microscope 201 to take an image.
【0047】また、泡の吐出口5方向先端の移動速度の
一次微分値が負の条件で泡を該吐出口5より外気と連通
させることにより、更にインクミストやスプラッシュを
防止できる。Further, ink mist and splash can be further prevented by making the bubbles communicate with the outside air through the discharge ports 5 under the condition that the first differential value of the moving speed of the bubbles toward the discharge port 5 is negative.
【0048】更に、図3(b)を参照して吐出エネルギ
ー発生手段であるヒーター2の吐出口5側端部から気泡
の吐出口とは反対側の端部までの距離1aをヒーターの
吐出口5とは反対側の端部から気泡の吐出口とは反対側
の端部までの距離1bに対して泡が外気と連通する直前
において1a/1b≧1、好ましくは1a/1b≧2、
より好ましくは1a/1b≧4とすることにより、記録
媒体吐出後に吐出口近傍に生じた空隙部に新たな記録媒
体が満たされるまでの時間を短縮することができ、より
一層の高速記録が可能になる。1a/1bは例えばヒー
ター2の位置を吐出口5に近付ければ大きくなる。Further, referring to FIG. 3 (b), the distance 1a from the end of the heater 2 which is the discharge energy generating means to the end on the discharge port 5 side to the end on the side opposite to the discharge port of bubbles is set to the discharge port of the heater. For a distance 1b from the end on the side opposite to 5 to the end on the side opposite to the discharge port of the bubbles, 1a / 1b ≧ 1, preferably 1a / 1b ≧ 2, immediately before the bubbles communicate with the outside air.
More preferably, by setting 1a / 1b ≧ 4, it is possible to shorten the time until the new recording medium is filled in the voids formed in the vicinity of the ejection port after the recording medium is ejected, and higher speed recording is possible. become. 1a / 1b becomes larger when the position of the heater 2 is brought closer to the discharge port 5, for example.
【0049】図9は記録ヘッドの他の例をしめすもの
で、吐出口5がノズル15の横方向に設けられている。
図9の記録ヘッドを使用した場合も、図3の記録ヘッド
と同様に泡6は外気と連通する。即ち、図9(a)に示
す発泡前の状態から、加熱手段24により記録媒体3を
溶融した後、ヒーター2に通電するとヒーター2上に泡
6が発生する(図9(b))。その後、泡6は膨張を続
け(図9(c))、泡6と外気とが連通して小滴7が吐
出口5から飛び出す(図9(d))。FIG. 9 shows another example of the recording head, in which the ejection port 5 is provided in the lateral direction of the nozzle 15.
Even when the recording head of FIG. 9 is used, the bubbles 6 communicate with the outside air as in the recording head of FIG. That is, when the recording medium 3 is melted by the heating means 24 from the state before foaming shown in FIG. 9A and the heater 2 is energized, bubbles 6 are generated on the heater 2 (FIG. 9B). Thereafter, the bubble 6 continues to expand (FIG. 9 (c)), the bubble 6 communicates with the outside air, and the droplet 7 is ejected from the ejection port 5 (FIG. 9 (d)).
【0050】次に常温(5℃〜35℃)で固体の記録媒
体(インク)について説明する。Next, a solid recording medium (ink) at room temperature (5 ° C. to 35 ° C.) will be described.
【0051】本発明では、先に詳述したように、常温固
体の記録媒体を加熱溶融し、溶融した記録媒体に記録信
号に応じた熱エネルギーを付与することにより吐出口5
から吐出させて記録を行なう。従って、本発明の常温固
体の記録媒体は、熱溶融性固体物質と着色剤とを少なく
とも含有し、更に必要に応じて物性を調整するための添
加剤或はアルコール等の常温で液体の有機溶剤等を含有
するものである。In the present invention, as described in detail above, the recording medium which is solid at room temperature is heated and melted, and thermal energy corresponding to the recording signal is applied to the melted recording medium to discharge 5
The ink is discharged from and recorded. Therefore, the room-temperature solid recording medium of the present invention contains at least a heat-melting solid substance and a colorant, and is an organic solvent which is liquid at room temperature such as an additive or alcohol for adjusting physical properties as necessary. And the like.
【0052】本発明の記録媒体は、その融点が36℃〜
200℃の範囲にあるものが望ましい。36℃を下回る
場合は、室温の変化によっては記録媒体が溶けて手など
を汚すおそれがあり、200℃を越える場合には、記録
媒体を液化するために大きなエネルギーが必要となる。
より好ましくは、その融点が36℃〜150℃の範囲が
望ましい。The recording medium of the present invention has a melting point of 36.degree.
It is preferably in the range of 200 ° C. When the temperature is lower than 36 ° C., the recording medium may melt depending on the change in room temperature and stain hands, and when the temperature is higher than 200 ° C., a large amount of energy is required to liquefy the recording medium.
More preferably, the melting point is desirably in the range of 36 ° C to 150 ° C.
【0053】更に本発明の記録方法は、熱エネルギーの
作用により記録媒体を吐出させ記録を行なうので、熱エ
ネルギーを吐出エネルギーへと効率良く変換させるため
の成分として、沸点(760mmHg)が150℃〜3
70℃の物質も含有させることが望ましい。Further, in the recording method of the present invention, recording is performed by ejecting the recording medium by the action of heat energy, so that a component having a boiling point (760 mmHg) of 150 ° C. or higher is a component for efficiently converting heat energy into ejection energy. Three
It is desirable to include a substance at 70 ° C.
【0054】本発明の常温固体の記録媒体に含有する熱
エネルギーを吐出エネルギーへ効率良く変換する熱溶融
性固体物質としては、例えばアセトアミド、p−バニリ
ン、o−バニリン、ジベンジル、m−アセトトルイジ
ン、安息香酸フェニル、2,6−ジメチルキノリン、
2,6−ジメトキシフェノール、p−メチルベンジルア
ルコール、p−ブロモアセトン、ホモカテコール、2,
3−ジメトキシベンズアルデヒド、2,4−ジクロルア
ニリン、ジクロロキシリレン、3,4−ジクロロアニリ
ン、4−クロロ−m−クレゾール、p−ブロモフェノー
ル、シュウ酸ジメチル、1−ナフトール、ジブチルヒド
ロキシトルエン、1,3,5−トリクロロベゼン、p−
tert−ペンチルフェノール、デュレン、ヂメチル−
p−フェニレンジアミン、トラン、スチレングリコー
ル、プロピオンアミド、炭酸ジフェニル、2−クロロナ
フタレン、アセナフテン、2−ブロモナフタレン、イン
ドール、2−アセチルピロール、ジベンゾフラン、p−
クロロベンジルアルコール、2−メトキシナフタレン、
チグリン酸、p−ジブロモベンゼン、9−ヘプタデカノ
ン、1−テトラデカナミン、1,8−オクタンジアミ
ン、グルタル酸、2,3−ジメチルナフタレン、イミダ
ゾール、2−メチル−8−ヒドロキシキノリン、2−メ
チルインドール、4−メチルビフェニル、3,6−ジメ
チル−4−オクチン−ジオール、2,5−ジメチル−3
−ヘキシン−2,5−ジオール、2,5−ジメチル−
2,5−ヘキサンジオール、エチレンカーボネート、
1,8−オクタンジオール、1,1−ジエチル尿素、p
−ヒドロキシ安息香酸ブチル、2−ヒドロキシナフトエ
酸メチル、8−キノリノール、ステアリルアミンアセテ
ート、1,3−ジフェニル−1,3−プロパンジオン、
m−ニトロ安息香酸メチル、しゅう酸ジメチル、フタラ
イド、2,2−ジエチル−1,3−プロパンジオール、
8−キノリノール、N−tert−ブチルエタノールア
ミン、グリコール酸、ジアセチルモノオキシム及びアセ
トンオキシム等の一種または二種以上を混合して用いる
ことができる。Examples of the heat-fusible solid substance for efficiently converting the heat energy contained in the recording medium of the present invention, which is a solid at room temperature, into the ejection energy include, for example, acetamide, p-vanillin, o-vanillin, dibenzyl, m-acetotoluidine. Phenyl benzoate, 2,6-dimethylquinoline,
2,6-dimethoxyphenol, p-methylbenzyl alcohol, p-bromoacetone, homocatechol, 2,
3-dimethoxybenzaldehyde, 2,4-dichloroaniline, dichloroxylylene, 3,4-dichloroaniline, 4-chloro-m-cresol, p-bromophenol, dimethyl oxalate, 1-naphthol, dibutylhydroxytoluene, 1 , 3,5-trichlorobenzene, p-
tert-pentylphenol, durene, dimethyl-
p-phenylenediamine, tolan, styrene glycol, propionamide, diphenyl carbonate, 2-chloronaphthalene, acenaphthene, 2-bromonaphthalene, indole, 2-acetylpyrrole, dibenzofuran, p-
Chlorobenzyl alcohol, 2-methoxynaphthalene,
Tiglic acid, p-dibromobenzene, 9-heptadecane, 1-tetradecanamine, 1,8-octanediamine, glutaric acid, 2,3-dimethylnaphthalene, imidazole, 2-methyl-8-hydroxyquinoline, 2-methylindole , 4-methylbiphenyl, 3,6-dimethyl-4-octyne-diol, 2,5-dimethyl-3
-Hexyne-2,5-diol, 2,5-dimethyl-
2,5-hexanediol, ethylene carbonate,
1,8-octanediol, 1,1-diethylurea, p
-Butyl hydroxybenzoate, methyl 2-hydroxynaphthoate, 8-quinolinol, stearylamine acetate, 1,3-diphenyl-1,3-propanedione,
methyl m-nitrobenzoate, dimethyl oxalate, phthalide, 2,2-diethyl-1,3-propanediol,
One or a mixture of 8-quinolinol, N-tert-butylethanolamine, glycolic acid, diacetylmonooxime, acetone oxime and the like can be used in combination.
【0055】更に下記のようなワックス類、樹脂類等を
含有してもよい。Further, the following waxes and resins may be contained.
【0056】カルナウバワックス、パラフィンワック
ス、サゾールワックス、マイクロクリスタリンワック
ス、エステルワックス等のワックス類、ステアリン酸、
パルミチン酸等の脂肪酸類、セチルアルコール、ステア
リルアルコール等の高級アルコール類、1,8−オクタ
ンジオール、1,10−デカンジオール、1,12−ド
デカンジオール等のジオール類、そのほか脂肪酸エステ
ル類、芳香族エステル、芳香族アルコール等の芳香族化
合物、ポリアミド樹脂類、ポリエステル樹脂類、ポリウ
レタン樹脂類、エポキシ樹脂類、ポリオレフィン樹脂
類、ポリアクリル樹脂類等。Waxes such as carnauba wax, paraffin wax, sazol wax, microcrystalline wax and ester wax, stearic acid,
Fatty acids such as palmitic acid, higher alcohols such as cetyl alcohol and stearyl alcohol, diols such as 1,8-octanediol, 1,10-decanediol and 1,12-dodecanediol, and other fatty acid esters and aromatics Aromatic compounds such as esters and aromatic alcohols, polyamide resins, polyester resins, polyurethane resins, epoxy resins, polyolefin resins, polyacrylic resins and the like.
【0057】上記の熱溶融性固体物質は、種類によって
吐出特性に特に優れたものや、保存性に特に優れたも
の、あるいは被記録材上でのにじみが極端に少ないもの
など色々と特徴がある。従って、使用目的に応じて上記
熱溶融性固体物質の中から適宜選択して記録媒体に使用
することができる。The above-mentioned heat-fusible solid substances have various characteristics such as ones having particularly excellent discharge characteristics, ones having particularly excellent storability, and those having extremely little bleeding on the recording material, depending on the type. .. Therefore, the heat-melting solid substance can be appropriately selected from the above-mentioned heat-fusible solid substances and used for the recording medium.
【0058】また本発明の記録媒体には、必要に応じて
常温で液体の有機溶剤、例えば1−ヘキサノール、1−
ヘプタノール、1−オクタノール等のアルコール類、エ
チレングリコール、ジエチレングリコール、プロピレン
グリコール、トリエチレングリコール等の多価アルコー
ル類、その他ケトン類、ケトアルコール類、アミド類、
エーテル類等のものを含有することもできる。これら有
機溶剤は、記録媒体中に発生する泡を大きく成長させ
る。In the recording medium of the present invention, if necessary, an organic solvent which is liquid at room temperature, such as 1-hexanol or 1-hexanol.
Alcohols such as heptanol and 1-octanol, polyhydric alcohols such as ethylene glycol, diethylene glycol, propylene glycol and triethylene glycol, other ketones, keto alcohols, amides,
Ethers and the like can also be contained. These organic solvents greatly grow bubbles generated in the recording medium.
【0059】本発明の記録媒体に含有する着色剤として
は、従来公知の直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散
染料、建染染料、硫化染料、油溶性染料等の各種染料お
よび顔料が有効である。特に好ましく使用しうる染料と
しては、次に示すカラーインデックス記載の油溶性染料
が挙げられる。As the colorant contained in the recording medium of the present invention, various dyes and pigments such as direct dyes, acid dyes, basic dyes, disperse dyes, vat dyes, sulfur dyes and oil-soluble dyes known in the art are effective. Is. The dyes that can be particularly preferably used include the oil-soluble dyes described in the following Color Index.
【0060】C.I.Solvent Yellow
1,2,3,4,6,7,8,10,12,13,1
4,16,18,19,21,25,25:1,28,
29,30,32,33,34,36,37,38,4
0,42,43,44,47,48,55,56,5
8,60,62,64,65等 C.I.Solent Orange 1,2,3,
4,4:1,5,6,7,11,16,17,19,2
0,23,25,31,32,37,37:1,38,
40,40:1,45,54,56,59,60,6
2,63,67,68,71,72,73,74,75
等 C.I.Solvent Red 1,2,3,4,
7,8,13,14,17,18,19,23,24,
25,26,27,29,30,33,35,37,4
1,42,43,45,46,47,48,49,4
9:1,52,68,69,72,73,74,80,
81,等 C.I.Solvent Violet 2,3,8,
9,10,11,13,14,21,21:1,24,
31,32,33,34,36,37,38,45,4
6,47 C.I.Solvent Blue 2,4,5,7,
10,11,12,22,25,26,35,36,3
7,38,43,44,45,48,49,50,5
1,63,64,66,67,68,70等 C.I.Solvent Green 1,3,4,
5,7,8,9,20,26,28,29,30,3
2,33等 C.I.Solvent Brown 1,1:1,
2,3,4,5,6,12,19,20,22,25,
28,29,31,37,38,42,43,44,4
8,49,52,53,58等 C.I.Solvent Black 3,5,6,
7,8,13,22,22:1,23,26,27,2
8,29,33,34,35,39,40,41,4
2,43,45,46,47,48,49,50等C. I. Solvent Yellow
1,2,3,4,6,7,8,10,12,13,1
4,16,18,19,21,25,25: 1,28,
29, 30, 32, 33, 34, 36, 37, 38, 4
0, 42, 43, 44, 47, 48, 55, 56, 5
8, 60, 62, 64, 65, etc. C.I. I. Solent Orange 1, 2, 3,
4,4: 1,5,6,7,11,16,17,19,2
0,23,25,31,32,37,37: 1,38,
40,40: 1,45,54,56,59,60,6
2, 63, 67, 68, 71, 72, 73, 74, 75
Etc. C. I. Solvent Red 1, 2, 3, 4,
7,8,13,14,17,18,19,23,24,
25, 26, 27, 29, 30, 33, 35, 37, 4
1, 42, 43, 45, 46, 47, 48, 49, 4
9: 1, 52, 68, 69, 72, 73, 74, 80,
81, etc. C.I. I. Solvent Violet 2, 3, 8,
9, 10, 11, 13, 14, 21, 21, 1: 1, 24
31, 32, 33, 34, 36, 37, 38, 45, 4
6,47 C.I. I. Solvent Blue 2, 4, 5, 7,
10, 11, 12, 22, 25, 26, 35, 36, 3
7,38,43,44,45,48,49,50,5
1, 63, 64, 66, 67, 68, 70, etc. C.I. I. Solvent Green 1, 3, 4,
5,7,8,9,20,26,28,29,30,3
2, 33 etc. C.I. I. Solvent Brown 1,1: 1,
2, 3, 4, 5, 6, 12, 19, 20, 22, 25,
28, 29, 31, 37, 38, 42, 43, 44, 4
8, 49, 52, 53, 58, etc. C.I. I. Solvent Black 3, 5, 6,
7,8,13,22,22: 1,23,26,27,2
8, 29, 33, 34, 35, 39, 40, 41, 4
2,43,45,46,47,48,49,50 etc.
【0061】更に、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、酸
化亜鉛、リトポン、酸化チタン、クロムエロー、カドミ
ウムエロー、ニッケルチタンエロー、ネープルスエロ
ー、黄色酸化鉄、ベンガラ、カドミウムレッド、硫化水
銀カドミウム、紺青、群青等の無機顔料やカーボンブラ
ック、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニ
ルメタル系顔料、バッド系顔料等の有機顔料も好ましく
用いられる。好ましく使用できる顔料のカラーインデッ
クスNo.を以下に示す。Further, inorganic pigments such as calcium carbonate, barium sulfate, zinc oxide, lithopone, titanium oxide, chromium yellow, cadmium yellow, nickel titanium yellow, naples yellow, yellow iron oxide, red iron oxide, cadmium red, mercury cadmium sulfide, navy blue, and ultramarine blue. Organic pigments such as carbon black, azo pigments, phthalocyanine pigments, triphenyl metal pigments and bad pigments are also preferably used. Color index No. of the pigment that can be preferably used. Is shown below.
【0062】C.I.Pigment Yellow
1,2,3,5,12,13,14,15,17,83 C.I.Vat Yellow 1, C.I.Pigment Orange 1,5,1
3,16,17,24 C.I.Vat Orange 3 C.I.Pigment Red 1,2,3,4,
5,7,9,12,22,23,37,38,48,4
9,50,51,53,57,58,60,63,8
1,83,88,112 C.I.Pigment Violet 1,3,1
9,23 C.I.Vat Violet 2 C.I.Pigment Blue 1,2,15,1
6,17 C.I.Vat Blue 4 C.I.Pigment Green 2,7,8,1
0 C.I.Pigment Black 1C. I. Pigment Yellow
1, 2, 3, 5, 12, 13, 14, 15, 17, 83 C.I. I. Vat Yellow 1, C.I. I. Pigment Orange 1, 5, 1
3, 16, 17, 24 C.I. I. Vat Orange 3 C.I. I. Pigment Red 1, 2, 3, 4,
5,7,9,12,22,23,37,38,48,4
9,50,51,53,57,58,60,63,8
1,83,88,112 C.I. I. Pigment Violet 1, 3, 1
9,23 C.I. I. Vat Violet 2 C.I. I. Pigment Blue 1, 2, 15, 1
6,17 C.I. I. Vat Blue 4 C.I. I. Pigment Green 2,7,8,1
0 C. I. Pigment Black 1
【0063】[0063]
【実施例】次に本発明の記録方法について説明する。EXAMPLES Next, the recording method of the present invention will be described.
【0064】図10は本発明の記録方法を実施するため
の装置の全体を表す斜視図、図11はヘッドとインクタ
ンクの詳細図である。図において、23は記録ヘッドで
あり図2で示したものと同様である。この記録ヘッド
は、基板1上に各液流路15を隔てるように配置された
壁8と、この壁に接するガラスの透明天板4と、各液流
路に設けられたヒーター2より構成されている。ヒータ
ー2は不図示の電極によって画信号に応じて通電され
る。流路15、ヒーター2、オリフィス5で構成される
ノズルの寸法は高さ27μm、幅40μm、ヒーターサ
イズは幅32μm、長さ40μm、ヒーター2の位置は
そのもっともオリフィス5側の端からオリフィス5まで
の距離が20μmであり、1インチ当り400ノズルの
密度で64ノズル配置してある。FIG. 10 is a perspective view showing the entire apparatus for carrying out the recording method of the present invention, and FIG. 11 is a detailed view of the head and the ink tank. In the figure, reference numeral 23 is a recording head, which is similar to that shown in FIG. This recording head is composed of a wall 8 arranged on the substrate 1 so as to separate each liquid flow path 15, a transparent top plate 4 of glass in contact with this wall, and a heater 2 provided in each liquid flow path. ing. The heater 2 is energized according to an image signal by an electrode (not shown). The dimensions of the nozzle composed of the flow path 15, the heater 2 and the orifice 5 are 27 μm in height and 40 μm in width, the heater size is 32 μm in width and 40 μm in length, and the position of the heater 2 is from the end closest to the orifice 5 to the orifice 5. Is 20 μm, and 64 nozzles are arranged at a density of 400 nozzles per inch.
【0065】 C.I.Solvent black 3 5.0重量部 エチレンカーボネート(融点39℃) 42.5重量部 1、12−ドデカンジオール(融点82℃) 42.5重量部C. I. Solvent black 3 5.0 parts by weight Ethylene carbonate (melting point 39 ° C.) 42.5 parts by weight 1,12-dodecanediol (melting point 82 ° C.) 42.5 parts by weight
【0066】上記成分を100℃で容器中で撹拌し、均
一に混合溶解させ、加熱したまま孔径0.45μmのテ
フロン製フィルタで濾過した後、冷却し固体状態のイン
クを得た。The above components were stirred in a container at 100 ° C., uniformly mixed and dissolved, filtered with a Teflon filter having a pore diameter of 0.45 μm while still heated, and then cooled to obtain a solid ink.
【0067】記録ヘッド23のヒーター2への通電条件
は印加電圧16.0V、パルス幅2.5μsec、駆動
周波数1KHzとした。The conditions for energizing the heater 2 of the recording head 23 were an applied voltage of 16.0 V, a pulse width of 2.5 μsec and a driving frequency of 1 KHz.
【0068】記録ヘッド23はアルミベース72に接着
されている。記録ヘッド23の上面にはインク供給口1
1があり、ここからノズル内にインクが供給される。2
1は液化したインクを貯蔵するインクタンクである。イ
ンクタンク21内にはアルミ製のインク供給管22が直
立し、その上端はインク供給口11に接続している。イ
ンクはインクタンク21からインク供給管22を経てイ
ンク供給口に到りノズル内に供給される。インクタンク
21にはタンクフタ70が固定される。タンクフタ70
には固体インク投入口71が存在し、ここから不図示の
補給装置により固体インク73を補給できる。アルミベ
ース2の裏面には加熱手段24がありインクタンク21
及びノズル内のインクを液化した状態に保つ。74はキ
ャリッジであり上述した構成部品がキャリッジ上面に固
定される。キャリッジ74はガイド75と76に案内さ
れて記録紙77の紙面に平行に移動できる。キャリッジ
74にはワイヤ78が係合している。ワイヤ78はモー
タープーリー79とテンションプーリー80の間で張ら
れる。キャリッジモーター81によりキャリッジは駆動
される。記録紙77はローラー対82に挟持される。ロ
ーラー対82は紙送りモーター83により駆動される。
84はキャップであり、不図示の手段により記録ヘッド
のオリフィス面に対し圧接離隔可能である。またキャッ
プは不図示の加熱手段によりインク融点以上に保たれ
る。図12に示したように、キャップのノズルに対向す
る側には開口部があり、開口部のまわりにはシールゴム
86が貼付されている。非記録時に、吐出エレメントの
オリフィス面にキャップが圧接すると、シールゴムがた
わむ。それによりノズルは外部環境から遮断され、ノズ
ル内のインクは乾燥を起こさない。85は空吐出箱で内
部に多孔質体を有し記録目的以外の吐出インクを受け止
める。The recording head 23 is adhered to the aluminum base 72. The ink supply port 1 is provided on the upper surface of the recording head 23.
Ink is supplied from here. Two
An ink tank 1 stores liquefied ink. An ink supply pipe 22 made of aluminum stands upright in the ink tank 21, and its upper end is connected to the ink supply port 11. Ink reaches the ink supply port from the ink tank 21 through the ink supply pipe 22 and is supplied into the nozzle. A tank lid 70 is fixed to the ink tank 21. Tank lid 70
Has a solid ink inlet 71, from which solid ink 73 can be replenished by a replenishing device (not shown). There is a heating means 24 on the back surface of the aluminum base 2 and the ink tank 21.
And keep the ink in the nozzle liquefied. A carriage 74 has the above-described components fixed to the upper surface of the carriage. The carriage 74 is guided by guides 75 and 76 and can move in parallel to the paper surface of the recording paper 77. A wire 78 is engaged with the carriage 74. The wire 78 is stretched between the motor pulley 79 and the tension pulley 80. The carriage is driven by the carriage motor 81. The recording paper 77 is sandwiched by the roller pair 82. The roller pair 82 is driven by the paper feed motor 83.
Reference numeral 84 is a cap, which can be pressed against and separated from the orifice surface of the recording head by means not shown. Further, the cap is kept above the ink melting point by a heating means (not shown). As shown in FIG. 12, there is an opening on the side of the cap facing the nozzle, and a seal rubber 86 is attached around the opening. When the cap is pressed against the orifice surface of the discharge element during non-recording, the seal rubber bends. As a result, the nozzle is shielded from the external environment, and the ink inside the nozzle does not dry. Reference numeral 85 denotes an empty ejection box which has a porous body inside and receives ejected ink for purposes other than recording.
【0069】次に装置の記録方法について説明する。電
源がONすると加熱手段24に通電する。加熱手段24
の近傍に設けられた不図示の温度センサーが融点より1
0℃高い温度を検知すれば通電はストップする。以後は
センサーの検知温度が融点より10℃高い温度を中心に
±5℃の範囲に入るようON・OFF制御を行う。イン
クタンク内の液化インクはインク融点より10℃高い温
度に保温され液化インクに接触しているインク供給管5
も熱容量が小さく熱伝導率が高いため短時間でインクと
ほぼ同温度まで昇温する。したがって供給管の途中でイ
ンクが固化することなくスムーズにノズルまでインク供
給ができる。プリント信号が入力されるとキャップが退
避し記録紙77がセットされる。キャリッジが記録紙面
に沿って移動し記録ヘッド1のノズルから画像信号に応
じて吐出し1ライン分の記録を行う。1ラインの記録が
終れば記録紙が64ノズル分送られ、2ライン目の記録
に移る。以下同様に記録を行い1枚分の記録が終了すれ
ば排紙する。記録を続けるなら給紙され上と同様に1ラ
イン目から記録を行い、記録を終了するならキャリッジ
がキャップに対向する位置まで移動してオリフィス面に
キャップが圧接する。なお、非吐出ノズル内のインクの
乾燥による目詰まりを防ぐ為、2ライン印字ごとにキャ
リッジが空吐出箱の前まで移動し50発の空吐出を行
う。この措置により記録中の不吐出や不完全吐出を防止
できる。Next, the recording method of the apparatus will be described. When the power is turned on, the heating means 24 is energized. Heating means 24
The temperature sensor (not shown) installed near the
If 0 ° C higher temperature is detected, the power supply is stopped. After that, ON / OFF control is performed so that the temperature detected by the sensor is within a range of ± 5 ° C centering on a temperature 10 ° C higher than the melting point. The liquefied ink in the ink tank is kept at a temperature 10 ° C. higher than the melting point of the ink and is in contact with the liquefied ink.
Since the heat capacity is small and the heat conductivity is high, the temperature rises to almost the same temperature as the ink in a short time. Therefore, the ink can be smoothly supplied to the nozzle without solidifying the ink in the middle of the supply pipe. When a print signal is input, the cap retracts and the recording paper 77 is set. The carriage moves along the recording paper surface and ejects from the nozzles of the recording head 1 according to an image signal to perform recording for one line. When the recording of one line is completed, the recording paper is fed by 64 nozzles, and the recording of the second line is started. The same recording is performed thereafter, and when the recording for one sheet is completed, the sheet is ejected. If printing is continued, the paper is fed and printing is performed from the first line as above. If printing is finished, the carriage moves to a position facing the cap and the cap comes into pressure contact with the orifice surface. In order to prevent clogging due to drying of ink in the non-ejection nozzle, the carriage moves to the front of the idle ejection box and performs 50 idle ejections every two lines of printing. By this measure, it is possible to prevent non-ejection or incomplete ejection during recording.
【0070】[0070]
【発明の効果】常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に
記録信号に応じた熱エネルギーを付与することにより前
記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡を吐出口より外気
と連通させて前記記録媒体を吐出する少なくとも1本の
ノズル手段を有し、前記ノズルより記録目的以外の吐出
を行うことにより、不吐出のない信頼性の高い記録を実
現できる。EFFECTS OF THE INVENTION A recording medium solid at room temperature is heated and melted, and thermal energy corresponding to a recording signal is applied to generate bubbles in the recording medium, and the bubbles are communicated with outside air through an ejection port. By having at least one nozzle means for ejecting the recording medium, and ejecting for any purpose other than the recording purpose from the nozzle, highly reliable recording without ejection failure can be realized.
【図1】本発明の記録方法に使用する記録装置の一例を
示す概略図である。FIG. 1 is a schematic view showing an example of a recording apparatus used in a recording method of the present invention.
【図2】図1に示す記録装置で使用する記録ヘッドの一
例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic view showing an example of a recording head used in the recording apparatus shown in FIG.
【図3】本発明の記録方法の原理を示すために、記録媒
体を供給した記録ヘッドの一例を示す断面図である。FIG. 3 is a cross-sectional view showing an example of a recording head supplied with a recording medium to show the principle of the recording method of the present invention.
【図4】泡が外気と連通しない場合の、泡の内圧変化と
泡の体積変化の例を示したグラフである。FIG. 4 is a graph showing an example of changes in the internal pressure of the foam and changes in the volume of the foam when the foam does not communicate with the outside air.
【図5】泡が外気と連通する場合の、泡の内圧変化と泡
の体積変化の例を示したグラフである。FIG. 5 is a graph showing an example of changes in the internal pressure of the foam and changes in the volume of the foam when the foam communicates with the outside air.
【図6】泡が外気と連通する場合の、泡の内圧変化、泡
の体積変化更に泡の体積変化率の例を示したグラフであ
る。FIG. 6 is a graph showing examples of changes in the internal pressure of the foam, changes in the volume of the foam, and the rate of change in the volume of the foam when the foam communicates with the outside air.
【図7】吐出口から突出した記録媒体の体積を測定する
方法の一例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing an example of a method for measuring the volume of the recording medium protruding from the ejection port.
【図8】図7に示した測定方法による測定結果の一例を
示す図である。FIG. 8 is a diagram showing an example of a measurement result by the measuring method shown in FIG.
【図9】本発明の記録方法の原理を示すために、記録媒
体を供給した記録ヘッドの他の例を示す断面図である。FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of a recording head supplied with a recording medium in order to show the principle of the recording method of the present invention.
【図10】本発明の記録方法を実施するための装置の全
体をあらわす斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing the entire apparatus for carrying out the recording method of the present invention.
【図11】記録ヘッドとタンクの詳細図である。FIG. 11 is a detailed view of a recording head and a tank.
【図12】キャップの詳細図である。FIG. 12 is a detailed view of the cap.
【図13】従来の記録方法の一例を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of a conventional recording method.
【図14】従来の記録方法の他例を示す断面図である。FIG. 14 is a cross-sectional view showing another example of a conventional recording method.
【図15】従来の記録方法の他例を示す断面図である。FIG. 15 is a cross-sectional view showing another example of a conventional recording method.
【図16】従来の記録方法の他例を示す断面図である。FIG. 16 is a cross-sectional view showing another example of a conventional recording method.
1 基板 2 ヒーター 3 インク 4 天板 5 オリフィス 6 泡 7 小滴 8 壁 10 液室 11 インク供給口 14 壁 15 ノズル 16、201 顕微鏡 17 ストロボ 18 ストロボ駆動回路 19 遅延回路 20、24 加熱手段 21 タンク 22 供給路 23 記録ヘッド 25 駆動回路 26 温度制御手段 27 記録紙 73 固体インク 84 キャップ 85 空吐出箱 200 光源 1 Substrate 2 Heater 3 Ink 4 Top Plate 5 Orifice 6 Bubble 7 Droplet 8 Wall 10 Liquid Chamber 11 Ink Supply Port 14 Wall 15 Nozzle 16, 201 Microscope 17 Strobe 18 Strobe Drive Circuit 19 Delay Circuit 20, 24 Heating Means 21 Tank 22 Supply path 23 Recording head 25 Drive circuit 26 Temperature control means 27 Recording paper 73 Solid ink 84 Cap 85 Empty ejection box 200 Light source
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41M 5/00 H 8305−2H 9012−2C B41J 3/04 103 S ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (51) Int.Cl. 5 Identification code Internal reference number FI Technical display location B41M 5/00 H 8305-2H 9012-2C B41J 3/04 103 S
Claims (2)
記録信号に応じた熱エネルギーを付与することにより前
記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡を吐出口より外気
と連通させて前記記録媒体を吐出する少なくとも1本の
ノズル手段を有し、前記ノズルより記録目的以外の吐出
を行うことを特徴とする噴射記録方法。1. A recording medium that is solid at room temperature is heated and melted, and thermal energy corresponding to a recording signal is applied to generate bubbles in the recording medium, and the bubbles are communicated with the outside air through an ejection port. An ejection recording method, comprising at least one nozzle means for ejecting a recording medium, and ejecting for purposes other than the recording purpose from the nozzle.
前記泡が外気と連通する請求項1記載の噴射記録方法。2. When the internal pressure of the foam is below atmospheric pressure,
The jet recording method according to claim 1, wherein the bubbles communicate with outside air.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3279855A JPH05116334A (en) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | Jet recording method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP3279855A JPH05116334A (en) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | Jet recording method |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05116334A true JPH05116334A (en) | 1993-05-14 |
Family
ID=17616887
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP3279855A Pending JPH05116334A (en) | 1991-10-25 | 1991-10-25 | Jet recording method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH05116334A (en) |
-
1991
- 1991-10-25 JP JP3279855A patent/JPH05116334A/en active Pending
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