JPS6246359B2 - - Google Patents
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- JPS6246359B2 JPS6246359B2 JP14673578A JP14673578A JPS6246359B2 JP S6246359 B2 JPS6246359 B2 JP S6246359B2 JP 14673578 A JP14673578 A JP 14673578A JP 14673578 A JP14673578 A JP 14673578A JP S6246359 B2 JPS6246359 B2 JP S6246359B2
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- 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
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明はノンインパクト記録方法及び装置に関
し、特に液体噴射複写機やフアクシミリプリンタ
ーの如き装置に用いるのに好適な小滴を吐出噴射
する形式の所謂液体噴射記録方法及び装置に関す
るものである。さらに云えば、太字の太さを変え
てプリントしたり、階調画像を再現記録する方法
及び装置に関する。
し、特に液体噴射複写機やフアクシミリプリンタ
ーの如き装置に用いるのに好適な小滴を吐出噴射
する形式の所謂液体噴射記録方法及び装置に関す
るものである。さらに云えば、太字の太さを変え
てプリントしたり、階調画像を再現記録する方法
及び装置に関する。
ノンインパクト記録法は、記録時に於ける騒音
の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
に於いて、最近関心を集めている。その中で高速
記録が可能であり、しかも普通紙に特別の定着処
理を必要とせずに記録の行える所謂インクジエツ
ト記録法は、極めて有力な記録法であつて、これ
迄にも様々な方式が考案され改良が加えられて、
商品化されたものもあれば現在も尚実用化への努
力が続けられているものもある。例えば記録媒体
液と吐出オリフイス前方に配置されている電極と
の間に電界を掛けて静電的に吐出オリフイスより
記録媒体液の小滴を吐出飛翔させる所謂電界制御
方式がある。又別の方式で、記録媒体液に連続振
動を与えて小滴を発生させるとともに、外部信号
に従つて小滴を帯電制御し、一様に電界が掛けら
れている偏向電極間を飛翔させて記録を行なう帯
電量制御方式がある。又別の方式でノズルと帯電
電極間に掛ける電界強度を記録信号に応じて変調
することによつて小滴の霧化状態を制御する所謂
霧化制御方式もある。さらには外部信号に従つて
ピエゾ振動素子の機械振動を記録媒体液に与えて
小滴吐出させる所謂オンデマンドピエゾ振動方式
もある。
の発生が無視し得る程度に極めて小さいという点
に於いて、最近関心を集めている。その中で高速
記録が可能であり、しかも普通紙に特別の定着処
理を必要とせずに記録の行える所謂インクジエツ
ト記録法は、極めて有力な記録法であつて、これ
迄にも様々な方式が考案され改良が加えられて、
商品化されたものもあれば現在も尚実用化への努
力が続けられているものもある。例えば記録媒体
液と吐出オリフイス前方に配置されている電極と
の間に電界を掛けて静電的に吐出オリフイスより
記録媒体液の小滴を吐出飛翔させる所謂電界制御
方式がある。又別の方式で、記録媒体液に連続振
動を与えて小滴を発生させるとともに、外部信号
に従つて小滴を帯電制御し、一様に電界が掛けら
れている偏向電極間を飛翔させて記録を行なう帯
電量制御方式がある。又別の方式でノズルと帯電
電極間に掛ける電界強度を記録信号に応じて変調
することによつて小滴の霧化状態を制御する所謂
霧化制御方式もある。さらには外部信号に従つて
ピエゾ振動素子の機械振動を記録媒体液に与えて
小滴吐出させる所謂オンデマンドピエゾ振動方式
もある。
霧化制御方式は階調再現には優れた特長を有す
るがカブリが生じること及び記録ヘツドが複雑に
なること、さらに記録に供されない記録媒体液の
回収が必要であること等の諸問題が存する。他の
方式で階調画像を再現する為には、単位面積当り
の記録媒体液滴数を変えるか又は液滴径を変える
必要があるが前者の方法では記録時間が長くかか
るといつた問題があるし、後者の方法では未だ充
分な階調が得られていないのが実状である。
るがカブリが生じること及び記録ヘツドが複雑に
なること、さらに記録に供されない記録媒体液の
回収が必要であること等の諸問題が存する。他の
方式で階調画像を再現する為には、単位面積当り
の記録媒体液滴数を変えるか又は液滴径を変える
必要があるが前者の方法では記録時間が長くかか
るといつた問題があるし、後者の方法では未だ充
分な階調が得られていないのが実状である。
本発明出願人はこれ等従来とは根本的に思想を
異にする全く新規な記録媒体液小滴の発生法及び
装置を特願昭52−118798号に於て提示した。
異にする全く新規な記録媒体液小滴の発生法及び
装置を特願昭52−118798号に於て提示した。
本発明は上記発明に改良を加え、簡便に液滴径
を制御して記録する方法及び装置、さらには階調
画像を再現する方法及び装置を提供する事を目的
とする。
を制御して記録する方法及び装置、さらには階調
画像を再現する方法及び装置を提供する事を目的
とする。
すなわち、本発明は、記録媒体液を吐出するた
めに設けられた吐出オリフイスに連通する液室中
に供給された記録媒体液の一部に熱による状態変
化を与え、該状態変化に基づいて記録媒体液の一
部を前記吐出オリフイスより吐出して飛翔的液滴
を形成し、該液滴を記録部材に付着させて記録を
行なう熱エネルギーによる記録媒体吐出記録方法
であつて、前記一つの液室中に供給された記録媒
体液を熱する位置に設けられた発熱量の異なる複
数の発熱体から記録すべき情報を表わす信号のレ
ベルに応じた一つの発熱体を選択して駆動するこ
とにより記録を行なう熱エネルギーによる記録媒
体液吐出記録方法を提供することを目的とする。
めに設けられた吐出オリフイスに連通する液室中
に供給された記録媒体液の一部に熱による状態変
化を与え、該状態変化に基づいて記録媒体液の一
部を前記吐出オリフイスより吐出して飛翔的液滴
を形成し、該液滴を記録部材に付着させて記録を
行なう熱エネルギーによる記録媒体吐出記録方法
であつて、前記一つの液室中に供給された記録媒
体液を熱する位置に設けられた発熱量の異なる複
数の発熱体から記録すべき情報を表わす信号のレ
ベルに応じた一つの発熱体を選択して駆動するこ
とにより記録を行なう熱エネルギーによる記録媒
体液吐出記録方法を提供することを目的とする。
又、本発明は、記録媒体液を所定の方向に吐出
するための吐出オリフイスと記録媒体液を供給す
るための供給口とを有する液室と該一つの液室中
に供給された記録媒体液の一部に熱エネルギーを
作用させる位置に設けられ、前記液室中にある液
体の一部を熱して状態変化を生起させ該状態変化
に基づいて前記吐出オリフイスから記録媒体液を
吐出させて飛翔的液滴を形成するための発熱量の
異なる複数の発熱体とを備えた記録ヘツドと、記
録すべき情報を表わす信号のレベルに応じた一つ
の発熱体を選択して駆動するための制御回路とを
有する熱エネルギーによる記録媒体液吐出記録装
置を提供することを目的とする。
するための吐出オリフイスと記録媒体液を供給す
るための供給口とを有する液室と該一つの液室中
に供給された記録媒体液の一部に熱エネルギーを
作用させる位置に設けられ、前記液室中にある液
体の一部を熱して状態変化を生起させ該状態変化
に基づいて前記吐出オリフイスから記録媒体液を
吐出させて飛翔的液滴を形成するための発熱量の
異なる複数の発熱体とを備えた記録ヘツドと、記
録すべき情報を表わす信号のレベルに応じた一つ
の発熱体を選択して駆動するための制御回路とを
有する熱エネルギーによる記録媒体液吐出記録装
置を提供することを目的とする。
本発明の記録装置によれば、吐出液滴の径を可
変して記録出来るばかりでなく構造上極めて簡単
であつて、微細加工が容易に出来る為に記録ヘツ
ド自体を従来に較べて格段に小型化し得、又その
構造上の単純性と加工上の容易性とから高速記録
には不可欠なマルチノズル化が極めて容易に実現
し得る事、更に加うればマルチノズル化に於い
て、その記録ヘツドの吐出オリフイスのアレー
（array）構造を所望に従つて任意に設計し得、従
つて、記録ヘツドをバー状とすることも極めて容
易に成し得る事、等々顕著な特長を有する。さら
に記録速度を損なわずに、しかも簡便に液滴径を
変化させた記録、特に階調画像の再現記録が出来
る。
変して記録出来るばかりでなく構造上極めて簡単
であつて、微細加工が容易に出来る為に記録ヘツ
ド自体を従来に較べて格段に小型化し得、又その
構造上の単純性と加工上の容易性とから高速記録
には不可欠なマルチノズル化が極めて容易に実現
し得る事、更に加うればマルチノズル化に於い
て、その記録ヘツドの吐出オリフイスのアレー
（array）構造を所望に従つて任意に設計し得、従
つて、記録ヘツドをバー状とすることも極めて容
易に成し得る事、等々顕著な特長を有する。さら
に記録速度を損なわずに、しかも簡便に液滴径を
変化させた記録、特に階調画像の再現記録が出来
る。
以下本発明を図面に従つて具体的に詳述する。
第１図は本発明の記録ヘツドによる記録原理を
説明する為の説明図である。
説明する為の説明図である。
記録ヘツドを構成する先端をノズルに形成した
液室１１内には、ポンプ等の適当な加圧手段又は
静水圧によつて、それだけではオリフイス１２よ
り吐出されない程度で圧力Ｐが加えられて、記録
媒体液１３が供給されている。今オリフイス１２
よりｌの距離の液室１１内にある記録媒体液１3a
が幅△ｌの部分において、図示されない微小発熱
体から熱エネルギーの作用を受けると記録媒体液
１3aの発熱体に近接した部分に状態変化が生じ、
その結果液室１１内の圧力が高まり作用させたエ
ネルギー量に応じて液室１１の幅ｌ内に存在する
記録媒体液１3bの一部分又は全部がオリフイス１
２より吐出されて被記録部材１４方向に飛翔し
て、被記録部材１４上の所定位置に付着する。
液室１１内には、ポンプ等の適当な加圧手段又は
静水圧によつて、それだけではオリフイス１２よ
り吐出されない程度で圧力Ｐが加えられて、記録
媒体液１３が供給されている。今オリフイス１２
よりｌの距離の液室１１内にある記録媒体液１3a
が幅△ｌの部分において、図示されない微小発熱
体から熱エネルギーの作用を受けると記録媒体液
１3aの発熱体に近接した部分に状態変化が生じ、
その結果液室１１内の圧力が高まり作用させたエ
ネルギー量に応じて液室１１の幅ｌ内に存在する
記録媒体液１3bの一部分又は全部がオリフイス１
２より吐出されて被記録部材１４方向に飛翔し
て、被記録部材１４上の所定位置に付着する。
而して、発熱体の発熱が停められると記録媒体
液１3a中の前記幅△ｌの部分には後続記録媒体液
が補給される。
液１3a中の前記幅△ｌの部分には後続記録媒体液
が補給される。
記録媒体液１３に熱エネルギーを時間的に不連
続化して作用させ、この作用させる熱エネルギー
に記録情報を担わせることが出来る。すなわち記
録情報信号に従つて発熱体をパルス的に発熱させ
るので、記録媒体液１3a中に状態変化が発生して
オリフイス１２より吐出噴射する小滴１５は何れ
も記録情報を担つており、従つてそれ等の総てが
被記録部材１４に付着して所望の記録が行なわれ
る。この場合に、発熱体の発熱温度振幅及び発熱
パルス幅を所望に応じて任意に選択し、又変化さ
せることが容易に出来るので、小滴の大きさ及び
単位時間当りに発生する小滴の個数No.を極めて容
易に制御することが出来る。
続化して作用させ、この作用させる熱エネルギー
に記録情報を担わせることが出来る。すなわち記
録情報信号に従つて発熱体をパルス的に発熱させ
るので、記録媒体液１3a中に状態変化が発生して
オリフイス１２より吐出噴射する小滴１５は何れ
も記録情報を担つており、従つてそれ等の総てが
被記録部材１４に付着して所望の記録が行なわれ
る。この場合に、発熱体の発熱温度振幅及び発熱
パルス幅を所望に応じて任意に選択し、又変化さ
せることが容易に出来るので、小滴の大きさ及び
単位時間当りに発生する小滴の個数No.を極めて容
易に制御することが出来る。
オリフイス１２より吐出されて飛翔する記録媒
体液の小滴１５の大きさは、作用させる熱エネル
ギー量、ノズル１２内に存在する記録媒体液の熱
エネルギーの作用を受ける部分１3aの幅△ｌの大
きさ、ノズル１２の内径ｄ、オリフイス１２の位
置より熱エネルギーの作用を受ける位置迄の距離
ｌ、記録媒体液に加えられる圧力Ｐ、記録媒体液
の比熱、熱伝導率、及び熱膨張係数等に依存す
る。
体液の小滴１５の大きさは、作用させる熱エネル
ギー量、ノズル１２内に存在する記録媒体液の熱
エネルギーの作用を受ける部分１3aの幅△ｌの大
きさ、ノズル１２の内径ｄ、オリフイス１２の位
置より熱エネルギーの作用を受ける位置迄の距離
ｌ、記録媒体液に加えられる圧力Ｐ、記録媒体液
の比熱、熱伝導率、及び熱膨張係数等に依存す
る。
本発明は、上記原理に基づき、作用させる熱エ
ネルギー量の異なる複数の加熱エネルギーレベル
を持ち、該加熱エネルギーレベルを入力信号に従
つて選択制御して飛翔小滴の大きさを変えて記録
する具体的な方法及び装置を提供する。
ネルギー量の異なる複数の加熱エネルギーレベル
を持ち、該加熱エネルギーレベルを入力信号に従
つて選択制御して飛翔小滴の大きさを変えて記録
する具体的な方法及び装置を提供する。
次に本発明を第２図以下の実施例にもとづいて
説明する。
説明する。
第２図乃至第４図に示すように発熱体を含む発
熱板基板１はヒートシンク２上に設置され、表面
を溝付プレート３に被われて発熱体基板１と溝付
プレート３との接合部に於いて液室１１を形成し
ている。一方溝付プレート３にはインクを供給す
る為のインク供給口４と、インク供給時の気泡除
去及びベツド特にノズルの清掃を容易にすること
を目的とした栓５が設けられている。さらに液室
１１の先端にはオリフイス板６が設けられてい
る。
熱板基板１はヒートシンク２上に設置され、表面
を溝付プレート３に被われて発熱体基板１と溝付
プレート３との接合部に於いて液室１１を形成し
ている。一方溝付プレート３にはインクを供給す
る為のインク供給口４と、インク供給時の気泡除
去及びベツド特にノズルの清掃を容易にすること
を目的とした栓５が設けられている。さらに液室
１１の先端にはオリフイス板６が設けられてい
る。
第３図は発熱体基板１を説明するもので、同図
中発熱体基板１上には保温特性と平滑性を目的と
した図示されないベース層があり、その上に複数
個の発熱体７１乃至７５、選択電極８１乃至８
５、共通電極９及び破線で示した絶縁保護層１０
が形成されている。具体的な一実施態様を説明す
れば、まずAl2O3基板上にベース層としSiO2をス
パツタリングし、次いで発熱体としてZrB2をマ
スキングによつて異なる厚さにスパツタリング
し、さらに電極としてAlを積層した後、選択ホ
トエツチングで発熱体を形成し、続いてSiO2を
スパツタリングして絶縁保護層として形成され
た。発熱体の大きさは例えば長さ（ノズルの幅方
向）150μｍ、幅（ノズルの吐出方向）200μｍ程
度の大きさである。
中発熱体基板１上には保温特性と平滑性を目的と
した図示されないベース層があり、その上に複数
個の発熱体７１乃至７５、選択電極８１乃至８
５、共通電極９及び破線で示した絶縁保護層１０
が形成されている。具体的な一実施態様を説明す
れば、まずAl2O3基板上にベース層としSiO2をス
パツタリングし、次いで発熱体としてZrB2をマ
スキングによつて異なる厚さにスパツタリング
し、さらに電極としてAlを積層した後、選択ホ
トエツチングで発熱体を形成し、続いてSiO2を
スパツタリングして絶縁保護層として形成され
た。発熱体の大きさは例えば長さ（ノズルの幅方
向）150μｍ、幅（ノズルの吐出方向）200μｍ程
度の大きさである。
選択電極８１乃至８５と共通電極９間に電圧が
印加されると発熱体７１乃至７５は通電され発熱
する。
印加されると発熱体７１乃至７５は通電され発熱
する。
第４図は、本発明の記録ヘツドの構造及び動作
を説明する為の図である。溝付プレート３には図
中誇調して示されているが微細な溝が設けられて
おり、この溝は、溝付プレート３と発熱体基板１
の接合によつて液室１１を形成する。また溝付プ
レート３上には供給口４が設けられている。供給
口４には微細なゴミ等を除去する為のフイルタ１
２、該フイルタを保持するためのフイルタ保持ブ
ロツク１３、外部からインクを供給する為のパイ
プ１４を保持するパイプ導入ゴム１５、及び該ゴ
ムを保持する為の保持部材１６とが図示の如く設
けられる。さらに溝付プレート３にはインク導入
時の気泡除去及び清掃を目的とした開口が設けら
れており、Ｏリング１７及び栓５によつて閉じら
れている。さらに液室１１の先端にはオリフイス
板６が設けられているが、該オリフイス板６は所
望の形状の小滴を得る為のもので液室１１の先端
自体をオリフイスに形成している場合は必ずしも
必要でない。
を説明する為の図である。溝付プレート３には図
中誇調して示されているが微細な溝が設けられて
おり、この溝は、溝付プレート３と発熱体基板１
の接合によつて液室１１を形成する。また溝付プ
レート３上には供給口４が設けられている。供給
口４には微細なゴミ等を除去する為のフイルタ１
２、該フイルタを保持するためのフイルタ保持ブ
ロツク１３、外部からインクを供給する為のパイ
プ１４を保持するパイプ導入ゴム１５、及び該ゴ
ムを保持する為の保持部材１６とが図示の如く設
けられる。さらに溝付プレート３にはインク導入
時の気泡除去及び清掃を目的とした開口が設けら
れており、Ｏリング１７及び栓５によつて閉じら
れている。さらに液室１１の先端にはオリフイス
板６が設けられているが、該オリフイス板６は所
望の形状の小滴を得る為のもので液室１１の先端
自体をオリフイスに形成している場合は必ずしも
必要でない。
第４図に於て誇張して示す如く発熱体は液室１
１の長手方向に抵抗値を異にする複数個７１乃至
７５が並べられ、これに通電されるとその発電に
より接しているインクが状態変化をおこす。この
状態変化は液体膨張および気化を含むもので、図
中これを模式的に気泡１８として示す。この気泡
１８が発生する事によつて、インクの容積変化の
為にオリフイス板６からはインクの小滴１９が吐
出する。しかも以下に述べる様な制御によつて異
なる径の小滴が吐出される事が確認された。
１の長手方向に抵抗値を異にする複数個７１乃至
７５が並べられ、これに通電されるとその発電に
より接しているインクが状態変化をおこす。この
状態変化は液体膨張および気化を含むもので、図
中これを模式的に気泡１８として示す。この気泡
１８が発生する事によつて、インクの容積変化の
為にオリフイス板６からはインクの小滴１９が吐
出する。しかも以下に述べる様な制御によつて異
なる径の小滴が吐出される事が確認された。
第３図及び第４図に於て発熱体７１〜７５は、
異なる抵抗値をもつものである。すなわち例えば
発熱体７１の膜厚が厚く、順次薄くなるように
し、７５が最も薄くなるように形成することによ
り、抵抗値の最も低い７１から順次、抵抗値の最
も高い７５まで抵抗値が異なる様に複数の発熱体
が配列されている。
異なる抵抗値をもつものである。すなわち例えば
発熱体７１の膜厚が厚く、順次薄くなるように
し、７５が最も薄くなるように形成することによ
り、抵抗値の最も低い７１から順次、抵抗値の最
も高い７５まで抵抗値が異なる様に複数の発熱体
が配列されている。
発熱体７１乃至７５を選択して通電したところ
径の異なる吐出小滴が得られた。すなわち発熱体
７１が選択された時最も大きな小滴で、７５が選
択されたとき最も小さな小滴となつた。
径の異なる吐出小滴が得られた。すなわち発熱体
７１が選択された時最も大きな小滴で、７５が選
択されたとき最も小さな小滴となつた。
これは発熱体を選択して通電することにより抵
抗値に反比例したエネルギーが図示されない記録
媒体液に加えられ、加熱エネルギーに応じた気泡
が記録媒体液に生じ、従つて記録媒体液の体積が
加熱エネルギーに応じて変化し、異なる径の小滴
が発生したのである。
抗値に反比例したエネルギーが図示されない記録
媒体液に加えられ、加熱エネルギーに応じた気泡
が記録媒体液に生じ、従つて記録媒体液の体積が
加熱エネルギーに応じて変化し、異なる径の小滴
が発生したのである。
次に本実施例のドライブ方法について説明す
る。第５図は発熱体を選択して駆動する為の制御
回路を示すブロツク図である。入力端子２０から
入力したアナログ入力信号は各バツフア回路２１
１乃至２１５を経てコンパレータ２２１乃至２２
５に導かれる。コンパレーターの中で２２１は１
番低い入力信号レベルで出力状態となるもので、
以下入力信号レベルが高くなるに従つて２２２か
ら２２５まで順次レベルの高い出力状態となる。
る。第５図は発熱体を選択して駆動する為の制御
回路を示すブロツク図である。入力端子２０から
入力したアナログ入力信号は各バツフア回路２１
１乃至２１５を経てコンパレータ２２１乃至２２
５に導かれる。コンパレーターの中で２２１は１
番低い入力信号レベルで出力状態となるもので、
以下入力信号レベルが高くなるに従つて２２２か
ら２２５まで順次レベルの高い出力状態となる。
次に各コンパレータ２２１乃至２２５からの出
力はゲート選択回路２６に入力され入力信号のレ
ベルに相当するゲート信号を発する。一方パルス
駆動回路２７には例えば最低の規準レベル以上の
入力信号があるとコンパレータ２２１から出力信
号が出され、ゲート信号として入力され、所望の
パルス幅、パルス振幅の出力をスイツチング回路
２８１で行なう。スイツチング回路２８１乃至２
８５はゲート選択回路２６で選択されたゲートの
み導通状態となりパルス駆動回路２７からの出力
を出力端子２９１乃至２９５の一つに伝達する。
従つて端子２９１には最も膜厚の薄いすなわち最
も抵抗値の高い発熱体が接続され、端子２９５に
は最も厚いすなわち最も抵抗値の低い発熱体が接
続されているとすると、入力信号レベルに応じて
低い入力レベルでは最も抵抗値の高い発熱体が、
又最も高い入力レベルでは最も抵抗値の低い発熱
体が駆動される。入力信号をアナログの場合で説
明したが、レベルを示すデイジタルの信号が入力
される様な形態をとれば、コンパレータは不要で
あり、入力信号に従つてゲート回路が選択されそ
れに応じた発熱体が選択的に駆動される。又、抵
抗値の違いを膜厚で説明したが異なる抵抗材料
で、異なる抵抗値の発熱体を形成してもよい。
力はゲート選択回路２６に入力され入力信号のレ
ベルに相当するゲート信号を発する。一方パルス
駆動回路２７には例えば最低の規準レベル以上の
入力信号があるとコンパレータ２２１から出力信
号が出され、ゲート信号として入力され、所望の
パルス幅、パルス振幅の出力をスイツチング回路
２８１で行なう。スイツチング回路２８１乃至２
８５はゲート選択回路２６で選択されたゲートの
み導通状態となりパルス駆動回路２７からの出力
を出力端子２９１乃至２９５の一つに伝達する。
従つて端子２９１には最も膜厚の薄いすなわち最
も抵抗値の高い発熱体が接続され、端子２９５に
は最も厚いすなわち最も抵抗値の低い発熱体が接
続されているとすると、入力信号レベルに応じて
低い入力レベルでは最も抵抗値の高い発熱体が、
又最も高い入力レベルでは最も抵抗値の低い発熱
体が駆動される。入力信号をアナログの場合で説
明したが、レベルを示すデイジタルの信号が入力
される様な形態をとれば、コンパレータは不要で
あり、入力信号に従つてゲート回路が選択されそ
れに応じた発熱体が選択的に駆動される。又、抵
抗値の違いを膜厚で説明したが異なる抵抗材料
で、異なる抵抗値の発熱体を形成してもよい。
以上抵抗値の異なる発熱体を選択することで加
熱エネルギーを制御させ吐出小滴を変えた記録を
行なう実施例について説明したが、次に別の実施
例について説明する。
熱エネルギーを制御させ吐出小滴を変えた記録を
行なう実施例について説明したが、次に別の実施
例について説明する。
第６図以下はマルチノズル化した別の実施例を
説明する為の図である。
説明する為の図である。
第６図は全体の構成を説明する為の分解斜視図
である。第６図に於て発熱体基板３０の表面には
前の実施例と同様に発熱体３１１乃至３１７、共
通電極３２及び選択電極３３１乃至３３７が形成
されている。しかし前述した実施例と異なるのは
複数の発熱体３１１乃至３１７は同一面積、同一
抵抗値であり、後述する１つの液室に対し、１個
の発熱体が対応している。発熱体基板３０はさら
に溝付プレート３４に覆われ発熱体基板３０との
接合部に於て複数の液室を形成している。一方溝
付プレート３４にはインクを供給する為のインク
供給口３５が設けられ、また前記液室を形成する
為の微細な溝及び各溝にインクを供給する為の共
通インク供給溝が形成されている。また発熱体基
板３０と溝付プレート３４の接合された１端に於
てはオリフイスプレート３６が設けられている。
である。第６図に於て発熱体基板３０の表面には
前の実施例と同様に発熱体３１１乃至３１７、共
通電極３２及び選択電極３３１乃至３３７が形成
されている。しかし前述した実施例と異なるのは
複数の発熱体３１１乃至３１７は同一面積、同一
抵抗値であり、後述する１つの液室に対し、１個
の発熱体が対応している。発熱体基板３０はさら
に溝付プレート３４に覆われ発熱体基板３０との
接合部に於て複数の液室を形成している。一方溝
付プレート３４にはインクを供給する為のインク
供給口３５が設けられ、また前記液室を形成する
為の微細な溝及び各溝にインクを供給する為の共
通インク供給溝が形成されている。また発熱体基
板３０と溝付プレート３４の接合された１端に於
てはオリフイスプレート３６が設けられている。
溝付プレート３４について第７図を用いて詳細
に説明する。溝付プレート３４はガラスからな
り、共通インク供給溝３７をエツチングにより形
成され、さらに同様にして液室となる複数の溝３
８が形成されている。穴３９はインクを外部から
供給させる為のものである。各溝３８は発熱体基
板３０と接合されて、複数個の液室を形成する。
従つて溝３８は各発熱体上に対応する様に接合さ
れる。
に説明する。溝付プレート３４はガラスからな
り、共通インク供給溝３７をエツチングにより形
成され、さらに同様にして液室となる複数の溝３
８が形成されている。穴３９はインクを外部から
供給させる為のものである。各溝３８は発熱体基
板３０と接合されて、複数個の液室を形成する。
従つて溝３８は各発熱体上に対応する様に接合さ
れる。
第６図に戻つて各発熱体３１１乃至３１７は外
部からの入力信号の有無によつて選択されて導通
される。かつ導通される時の印加されるエネルギ
ーは入力信号のレベルによつて異なる。その制御
方法は各発熱体３１１乃至３１７について同じで
あるから以下ある１つの発熱体にのみ着目して説
明する。
部からの入力信号の有無によつて選択されて導通
される。かつ導通される時の印加されるエネルギ
ーは入力信号のレベルによつて異なる。その制御
方法は各発熱体３１１乃至３１７について同じで
あるから以下ある１つの発熱体にのみ着目して説
明する。
まず、発熱体に同じパルス幅で振幅の異なる電
圧を順次印加したところ振幅が大きくなるに従つ
て吐出される小滴の径は大きくなつた。また発熱
体のピーク温度は一定であるけれど、パルス幅が
異なる様に発熱体に電圧を印加したところパルス
幅が大きくなるに従つて吐出される小滴の径は大
きくなつた。これらの制御方法を第８図及び第９
図を使つて説明する。第８図は振幅を変えた場合
の説明図でａは発熱体に印加したパルス波形、ｂ
は発熱体表面の温度、ｃは記録媒体液内に発生す
る気泡の体積ｄはそれぞれの場合の小液滴径に対
応する記録ドツトの大小関係を示す。すなわち、
パルス振幅が大きくなるに従つて、表面温度も高
くなり、従つて加熱エネルギーも大きくなつて気
泡も大きくなりそれに従つて吐出する液滴も大き
くなる。又第９図はパルス幅を変えた場合を説明
する為の図を示す。ａは印加パルス波形、ｂは発
熱体表面温度、ｃは発生気泡体積、ｄは吐出液滴
の大小関係を示す。すなわちパルス振幅を変え、
表面温度の最大値が等しくなる様にパルス振幅を
設定して発熱抵抗体を駆動したところパルス幅が
大きい程発生気泡の体積は大きくなり、それに従
つて吐出液滴の径は大きくなつた。
圧を順次印加したところ振幅が大きくなるに従つ
て吐出される小滴の径は大きくなつた。また発熱
体のピーク温度は一定であるけれど、パルス幅が
異なる様に発熱体に電圧を印加したところパルス
幅が大きくなるに従つて吐出される小滴の径は大
きくなつた。これらの制御方法を第８図及び第９
図を使つて説明する。第８図は振幅を変えた場合
の説明図でａは発熱体に印加したパルス波形、ｂ
は発熱体表面の温度、ｃは記録媒体液内に発生す
る気泡の体積ｄはそれぞれの場合の小液滴径に対
応する記録ドツトの大小関係を示す。すなわち、
パルス振幅が大きくなるに従つて、表面温度も高
くなり、従つて加熱エネルギーも大きくなつて気
泡も大きくなりそれに従つて吐出する液滴も大き
くなる。又第９図はパルス幅を変えた場合を説明
する為の図を示す。ａは印加パルス波形、ｂは発
熱体表面温度、ｃは発生気泡体積、ｄは吐出液滴
の大小関係を示す。すなわちパルス振幅を変え、
表面温度の最大値が等しくなる様にパルス振幅を
設定して発熱抵抗体を駆動したところパルス幅が
大きい程発生気泡の体積は大きくなり、それに従
つて吐出液滴の径は大きくなつた。
以上説明した事から明らかな様に入力信号に従
つて加熱エネルギーのレベルを変える事により吐
出液滴の径を変化させた記録が可能である。さら
に本実施例で示した様にノズルのマルチ化も簡単
に行ない得るので高速性にも適している。
つて加熱エネルギーのレベルを変える事により吐
出液滴の径を変化させた記録が可能である。さら
に本実施例で示した様にノズルのマルチ化も簡単
に行ない得るので高速性にも適している。
第１図は本発明の記録ヘツドによる記録原理
図、第２図は本発明のシングル記録ヘツドの外観
斜視図、第３図は本発明における発熱体基板平面
図、第４図は本発明による記録ヘツドの液室に沿
う縦断面図、第５図は本発明における発熱体の制
御回路図、第６図は本発明のマルチ化した記録ヘ
ツドの分解斜視図、第７図は溝付プレートの平面
図、第８図ａ乃至ｄおよび第９図ｅ乃至ｄは発熱
体ドライブの制御態様説明図である。 １１……液室、１２……オリフイス、１３……
記録媒体液、１４……被記録部材、１５……記録
液滴、１……発熱体基板、２……ヒートシンク、
３……溝付プレート、４……インク供給口、５…
…栓、６……オリフイス板、７１〜７５……発熱
抵抗体、８１〜８５……選択電極、９……共通電
極、１０……絶縁保護層、１１……液室、１２…
…フイルタ、１３……保持ブロツク、１４……イ
ンク供給パイプ、１５……パイプ導入ゴム、１６
……保持部材、１７……Ｏリング、１８……状態
変化部（気泡）、１９……小滴、２０……入力端
子、２１１〜２１５……バツフア回路、２２１〜
２２５……コンパレータ、２６……ゲート選択回
路、２７……パルス駆動回路、２８１〜２８５…
…スイツチング回路、２９１〜２９５……出力端
子、３０……発熱体基板、３１１〜３１７……発
熱抵抗体、３２……共通電極、３３１〜３３７…
…選択電極、３４……溝付プレート、３５……イ
ンク供給口、３６……オリフイスプレート、３７
……共通インク供給溝、３８１〜３８７……溝、
３９……穴。
図、第２図は本発明のシングル記録ヘツドの外観
斜視図、第３図は本発明における発熱体基板平面
図、第４図は本発明による記録ヘツドの液室に沿
う縦断面図、第５図は本発明における発熱体の制
御回路図、第６図は本発明のマルチ化した記録ヘ
ツドの分解斜視図、第７図は溝付プレートの平面
図、第８図ａ乃至ｄおよび第９図ｅ乃至ｄは発熱
体ドライブの制御態様説明図である。 １１……液室、１２……オリフイス、１３……
記録媒体液、１４……被記録部材、１５……記録
液滴、１……発熱体基板、２……ヒートシンク、
３……溝付プレート、４……インク供給口、５…
…栓、６……オリフイス板、７１〜７５……発熱
抵抗体、８１〜８５……選択電極、９……共通電
極、１０……絶縁保護層、１１……液室、１２…
…フイルタ、１３……保持ブロツク、１４……イ
ンク供給パイプ、１５……パイプ導入ゴム、１６
……保持部材、１７……Ｏリング、１８……状態
変化部（気泡）、１９……小滴、２０……入力端
子、２１１〜２１５……バツフア回路、２２１〜
２２５……コンパレータ、２６……ゲート選択回
路、２７……パルス駆動回路、２８１〜２８５…
…スイツチング回路、２９１〜２９５……出力端
子、３０……発熱体基板、３１１〜３１７……発
熱抵抗体、３２……共通電極、３３１〜３３７…
…選択電極、３４……溝付プレート、３５……イ
ンク供給口、３６……オリフイスプレート、３７
……共通インク供給溝、３８１〜３８７……溝、
３９……穴。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 記録媒体液を吐出するために設けられた吐出
オリフイスに連通する液室中に供給された記録媒
体液の一部に熱による状態変化を与え、該状態変
化に基づいて記録媒体液の一部を前記吐出オリフ
イスより吐出して飛翔的液滴を形成し、該液滴を
記録媒体に付着させて記録を行なう熱エネルギー
による記録媒体液吐出記録方法であつて、前記一
つの液室中に供給された記録媒体液を熱する位置
に設けられた発熱量の異なる複数の発熱体から記
録すべき情報を表わす信号のレベルに応じた一つ
の発熱体を選択して駆動することにより記録を行
なうことを特徴とする熱エネルギーによる記録媒
体液吐出記録方法。 ２ 記録媒体液を所定の方向に吐出するための吐
出オリフイスと記録媒体液を供給するための供給
口とを有する液室と該一つの液室中に供給された
記録媒体液の一部に熱エネルギーを作用させる位
置に設けられ、前記液室中にある液体の一部を熱
して状態変化を生起させ該状態変化に基づいて前
記吐出オリフイスから記録媒体液を吐出させて飛
翔的液滴を形成するための発熱量の異なる複数の
発熱体とを備えた記録ヘツドと、記録すべき情報
を表わす信号のレベルに応じた一つの発熱体を選
択して駆動するための制御回路とを有することを
特徴とする熱エネルギーによる記録媒体液吐出記
録装置。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14673578A JPS5573569A (en) | 1978-11-28 | 1978-11-28 | Method and apparatus for recording through ejection of recording medium liquid by using thermal energy |
| DE19792945658 DE2945658A1 (de) | 1978-11-14 | 1979-11-12 | Fluessigkeitsstrahl-aufzeichnungsverfahren |
| US06/093,851 US4251824A (en) | 1978-11-14 | 1979-11-13 | Liquid jet recording method with variable thermal viscosity modulation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP14673578A JPS5573569A (en) | 1978-11-28 | 1978-11-28 | Method and apparatus for recording through ejection of recording medium liquid by using thermal energy |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5573569A JPS5573569A (en) | 1980-06-03 |
| JPS6246359B2 true JPS6246359B2 (ja) | 1987-10-01 |
Family
ID=15414396
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP14673578A Granted JPS5573569A (en) | 1978-11-14 | 1978-11-28 | Method and apparatus for recording through ejection of recording medium liquid by using thermal energy |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5573569A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3071869B2 (ja) * | 1991-05-13 | 2000-07-31 | 株式会社リコー | 液体噴射記録装置及び記録方法 |
| JP3179834B2 (ja) * | 1991-07-19 | 2001-06-25 | 株式会社リコー | 液体飛翔記録装置 |
-
1978
- 1978-11-28 JP JP14673578A patent/JPS5573569A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5573569A (en) | 1980-06-03 |
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