JPS62238755A - 液体噴射記録方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、液体吐出口から記録液を液滴として吐出、飛
翔させ、該液滴を紙などの記録媒体に着弾させて記録を
行なう液体噴射記録方法、特に印字信号が加えられたと
きに吐出が行なわれるオンデマシド型の液体噴射記録へ
・ンドを用いる液体噴射記録方法に関する。

［従来の技術］ 従来より、記録液を吐出、飛翔させて記録を行なう液体
噴射記録法（インクジェット記録法）が知られでいる。

該方法は、高速印字か可能であり、低騒音、且つ記録品
位が高く、しかもカラー画像記録が容易であり、また普
通紙等に記録できるといった優れた特長を有している。

このようなインクジェット記録方法に用いられるインク
ジェット記録装置は、一般に、記録液を飛翔液滴として
吐出噴射させるための液体吐出口（オリフィス）と、該
オリフィスに連通する液流路および該流路の一部に設け
られ、該流路内の記録液に飛翔液滴を形成するための吐
出エネルギーを与える吐出エネルギー発生手段を有する
インクジェット記録ヘッドを備えている。

第４図乃至第５図は、そのようなインクジェット記録ヘ
ッドの一例であり、第４図には該ヘッドの模式的斜視図
が、また第５図には該ヘッドの部分平面図がそれぞれ示
されている。これらの図において、２ａがオリフィス、
２ｂが液流路、３が吐出エネルキー発主手段である。記
録は、吐出エネルギー発生手段３を駆動して液流路２ｂ
内の記録液に吐出エネルギーを供給し、オリフィス２ａ
から記録液を飛翔液滴として吐出させ、この液滴を記録
媒体に着弾させることによって行なう。

ところで、インクジェット記録装置によって記録を行な
う際に使用される記録液は、一般に顔料や染料等の記録
剤部分と、これを溶解または分散するための主に木、ま
たは水と水溶性有機溶剤あるいは非水系溶剤とからなる
溶媒成分とによって形成されている。インクジェット記
録装置においては、記録液が吐出される液流路先端に設
けられたオリフィスは、装置の駆動の有無にかかわらず
絶えず装置外部の外気に向けて開放されでいることが多
い、そのために、記録が行なわれない状態が長時間にわ
たる場合には、溶媒の一部がオリフィスから外気中へ蒸
発し、記録剤成分や揮発しにくい溶媒成分が記録液中に
残存することにより、この部分に滞留した記録液の組成
が変化して粘度か増大し、結果として液流路の粘性抵抗
が増大する。そのため、印字体１復の記録再開時直接に
おいでは、吐出用信号が印加されているにもがかわらす
、液清か吐出されない液滴の吐出不良が起き易く、記録
画像の初期印字部等に欠陥を生じるという問題があった
。

［発明が解決しようとする問題点］ 本発明は、上記従来例の問題点に鑑みてなされたもので
、長時間放置後にも液滴の吐出不良を生じず、液滴の安
定吐出に基づく高品位な記録が可能な新規なインクジエ
・ント記録方法を提供することを目的とする。

［問題点を解決するための手段］ 本発明の上記目的は、以下の本発明によって達成される
。

記録液を吐出させるためのオリフィスと、該記録液に吐
出エネルギーを供給する吐出エネルギー発生手段とを備
えたインクジェット記録ヘッドを使用するインクジェッ
ト記録方法においで、前記オリフィスと前記吐出エネル
ギー発生手段との間に該吐出エネルギー発生手段とは別
に加熱手段を有し、該加熱手段の駆動と同時または駆動
開始後に該吐出エネルキー発生手段を駆動することを特
徴とするインクジェット記録方法。

すなわち本発明は、吐出エネルギー発生手段とは別に設
けた加熱手段を利用してオリフィス先端の記録液面を振
動させることにより、前述の如き長時間散型によって粘
″注増加した記録液の結社低下をはかって吐出を促進し
、長時間放置後の記録再開時にお（する記録液の吐出不
良を解消したものである。

以下、必要に応じて図面を参照しつつ、本発明の詳細な
説明する。

第１図乃至第２図は、本発明の方法を具現化するための
インクジェット記録ヘッドの好適な一実施態様の概略的
構成を説明するための図であり、第１図には該ヘッドの
模式的斜視図が、また第２図には該ヘッドの部分平面図
がそれぞれ示されでいる。

本例の記録ヘットは、吐出エネルギー発生手段３ａおよ
び該手段３ａとは別に加熱手段３ｂを設けた基板１上に
、更に流路壁４−１および外壁４−２を設け、これに天
板５を重ねで液流路２ｂおよび液室７を形成したもので
ある。２ａは液流路２ｂの先端に位冨し、記録液を飛翔
液滴としで吐出させるためのオリフィスであり、６は液
室７に記録ヘッド外部から記録液を供給するために必要
に応じて設（プられる液供給口である。

本発明では、吐出エネルギー発止手段３ａのとは別に加
熱手段３ｂを、オリフィス２ａ側から加熱手段３ｂおよ
び吐出エネルギー発生手段３ａの順に設けることが必要
であるが、このような加熱手段を設ける以外の記録ヘッ
ドの部材構成や形成方法は特に限定されるものではなく
、従来のインクジェット記録ヘッドにおけると同様の所
望のものとしでよい、もちろん、オリフィス数や流路形
状等は所望のものとしでよいことは言うまでもない。

本発明にあける吐出エネルギー発止手段３ａとしては、
従来例のインクジェット記録ヘッドにおけると同様に液
滴の吐出を行ない得るものであれば如何なるものでもよ
く、具体的には例えば各種の発熱抵抗体を利用した熱エ
ネルギー発生手段によるもの、あるいは各種の圧電体を
利用した圧力エネルギー発生手段によるものなどが代表
的なものとしで挙げられる。尚、第１図および第２図に
は吐出エネルギー発生手段３ａの例として発熱抵抗体が
例示されている。

加熱手段３ｂは、上記のような吐出エネルギー発生手段
３ａとは別に設けられるが、その材質や形状等、特に限
定されるものではなく、上記吐出エネルギー発生手段と
同様の発熱抵抗体などが利用し得る代表的なものとして
挙げられる。

以下、吐出エネルギー発生手段３ａおよび加熱手段３１
発熱抵抗体とした場合の記録時における動作例を示し、
本発明を更に説明する。

第３図（ａ）〜（Ｃ）は、吐出エネルギー発生手段３ａ
および加熱手段３ｂの動作を説明するために、時間を追
って示した第２図のＸ−Ｙ断面の概略部分図である。

第３図（ａ）は、吐出エネルギー発生手段３ａおよび加
熱手段３ｂが非動作状態、且つ液室７より液流路２ｂに
記録液か供給された印字可能な状態における記録ヘッド
の様子である。

このような非動作状態（ａ）から、オリフィス２ａ先端
の記録液面（メニスカス）　２ｃに撮動を与え液滴吐出
を促進すべく、まず加熱手段３ｂに所望周波数のパルス
記録信号を送り該手段３ｂを駆動する。

この加熱手段３ｂの駆動により記録液に熱エネルギーか
供給され、この熱エネルギーにより記録液に発泡現象を
生じ、該手段３ｂに接する部分の記録液に第３図（ｂ）
に示す如き蒸気泡３０が生成する。

この際、蒸気泡３０は加熱手段３ｂの駆動周波数に応し
た発泡、収縮を繰り返し、これに応じてメニスカス２ｃ
が振動する。そしてこの振動により増粘した記録液の粘
性低下がはかられ、記録液の吐出が促進される。

このように加熱手段３ｂの駆動目的はメニスカス２ｃ１
ｆｒ振動させることにあるので、加熱手段３ｂの駆動は
発泡に必要な最少エネルギー以上、且つ液滴吐出を生じ
ないエネルギーレベルの節囲内とし、駆動周波数は０．
０１〜１０ＫＨｚ程度としておくことか好ましい。駆動
時間としては、放言時間の長短などによる記録液の増粘
の程度等によっても異なるが、後述する吐出エネルギー
発生手段３ａの駆動に先立っで、１００μｓｅｃ〜５　
ｓｅｃ程度としでおくとよい。

上記の如き加熱手段３ｂの駆動に引き続いて吐出エネル
ギー発生手段（発熱抵抗体）　３ａに、液滴吐出に十分
なエネルギーレベルのパルス信号を送り該手段３ａを駆
動する。この吐出エネルギー発生手段３ａの駆動により
該手段３ａに接する部分の記録液に第３図（Ｃ）に示す
如き上記泡３１を生じ、オリフィス２ａから記録液が飛
翔液滴として吐出される。

このような吐出エネルキー発生手段３ａの駆動時期は、
加熱手段３ｂの動作終了直後、メニスカス２Ｇの振動が
生じている状態で行なうのが好都合であるが、吐出を更
に促進する等の目的で加熱手段３ｂを駆動したまま吐出
エネルギー発生手段３ａを駆動しでもよいものである。

もちろん、加熱手段３ｂの駆動と同時に吐出エネルギー
発生手段３ａソ動作さでも一層にざしつかえない。

尚、加熱手段３ｂの駆動開始と同時に吐出エネルギー発
生手段３ａｉ駆動する場合および加熱手段３ｂの駆動開
始後に加熱手段３ｂを駆動したまま吐出エネルギー発生
手段３ａｔ駆動する場合を含め、加熱手段３ｂと吐出エ
ネルギー発生手段３ａの同時駆動を行なう場合には、同
一位相の駆動信号を用いて両者を駆動することが好まし
い。またこのような同時駆動を行なう場合には、加熱手
段３ｂと吐出エネルギー発止手段３ａを近接させて該手
段３ａおよび３ｂによる蒸気泡を一体化させることによ
り、より一層の吐出の促進をはかることもできるもので
ある。もちろん、このような同時駆動に際しで、加熱手
段３ｂは吐出エネルギー発生手段３ａとともに、記録終
了まで駆動し続けることは必ずしも必要ではなく、粘性
増加した記録液の吐出が終り、記録が安定した所望の時
期に駆動を停止しでもよいし、引き続き吐出エネルギー
発生手段３ａとともに駆動させでも一層にさしつかえな
いものである。

［実施例］ 以下に本発明の実施例を示す。

実施例 第１図に例示のインクジェット記録ヘッドを用いで、第
１表に示す如き放言時間をおいた復に印字試験を行なっ
た。結果を第１表に示す。

尚、インクジェット記録ヘッドは、液流路２ｂ、吐出エ
ネルギー発生手段３ａおよび加熱手段３１それぞれ第１
表に示す大きざのものとし、このような構成の記録ヘッ
ドｌＦｒ２Ｏ個作成して該ヘッドのそれぞれについて印
字試験を実施した。また、印字試験は吐出エネルギー発
生手段３ａの駆動に先立っで、加熱手段３ｂに１にＨｚ
のパルス信号！０．１　ｓｅｃ印加して該手段３ｂＩＦ
ｒ駆動し、該手段３ｂの停止後、ただちに吐出エネルギ
ー発生手段３ａを駆動することによって行なった。

比較例 加熱手段３ｂを有しない第４図に例示の従来例のインク
ジェ・シト記録ヘッドを用い、該ヘッドの２０個につき
実施例と同様の印字試験を実施した。

結果を第１表に示す。

これら実施例および比較例から明らかなように、本発明
では２００時間の放置後にも吐出不良を生じることかな
く、液滴吐出の安定化によって高品位の記録を行なうこ
とかできた。

［発明の効果］ 以上に説明した如く、本発明によって、長時間放置後に
も液滴の吐出不良を生じず、液滴の安定吐出に基づく高
品位な記録が可能な新規なインクジェット記録方法を提
供し得るようになった。

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第２図は、本発明の方法を具現化するための
インクジェット記録ヘッドの一例の概略的構成を説明す
る図であり、それぞれ第１図は該ヘッドの模式的斜視図
、第２図は該ヘッドの部分平面図、第３図（ａ）〜（Ｃ
）は吐出エネルギー発生手段と加熱手段の動作例を説明
するために時間を追って示した第２図のＸ−Ｙ断面の部
分概略図、第４図乃至第５図は従来例のインクジェット
記録ヘッドの一例の概略的構成を説明する図であり、そ
れぞれ第４図は該ヘッドの模式的斜視図、第５図は該ヘ
ッドの部分平面図である。 １；基板 ２ａ；オリフィス　　　　２ｂ：液流路３．３ａ；吐出
エネルギー発生手段 ３ｂ；加熱手段

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）記録液を吐出させるための液体吐出口と、該記録
   液に吐出エネルギーを供給する吐出エネルギー発生手段
   とを備えた液体噴射記録ヘッドを使用する液体噴射記録
   方法において、前記液体吐出口と前記吐出エネルギー発
   生手段との間に該吐出エネルギー発生手段とは別に加熱
   手段を有し、該加熱手段の駆動と同時または駆動開始後
   に該吐出エネルギー発生手段を駆動することを特徴とす
   る液体噴射記録方法。