KR0126248B1 - 정착장치 및 이 정착장치를_사용하는 잉크제트기록장치와 정착방법 - Google Patents

Abstract

잉크제트기록장치는, 기록헤드로부터 토출된 기록지상의 잉크를, 기록지를 히이터의 위를 이동시킴으로써 건조시켜서 기록지에 정착시키도록 되어 있다.

이와같은 잉크제트기록장치는, 기록지가 히이터상을 이동하는 영역을 구비하고 있고, 이 영역은, 잉크를 정착시키기에 충분한 열이 기록지게 전달되는 정착영역과, 상기 정착영역으로부터 상기 기록헤드측에 위치해서, 상기 정착영역보다도 낮은 열이 기록지게 전달되는 예비가열영역으로 구성되어 있으며; 따라서, 농도 불균일이나 기록화상의 주름(수직선)의 발생없이 잉크의 정착을 신뢰성있게 행할 수 있다.

Description

정착기구를 구비한 잉크제트장치

제1도는 본 발명의 제1실시예의 구성을 표시한 도면.

제2도는 본 발명의 제2실시예의 구성을 표시한 도면.

제3도는 본 발명의 제3실시예의 구성을 표시한 도면.

제4도는 본 발명의 제4실시예의 구성을 표시한 도면.

제5도는 본 발명의 제5실시예의 구성을 표시한 도면.

제6도는 본 발명의 제6실시예의 주요부의 구성을 표시한 도면.

제7도는 본 발명의 제7실시예의 주요부의 구성을 표시한 도면.

제8도는 제7도의 사시도.

제9도는 본 발명의 제8실시예의 주요부를 표시한 측면도.

제10도는 본 발명의 잉크제트기록장치의 제9실시예의 주요부를 표시한 측면도.

제11도는 본 발명의 제10실시예의 주요부를 표시한 측면도.

제12도는 제11도의 사시도.

제13도는 본 발명의 각 실시예에 사용된 기록헤드의 구성을 표시하는 개략도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

1 : 기록지2 : 급지(給紙)로울러

3 : 급지가압로울러94 : 기록헤드

5 : 플래턴(platen)6 : 정착반송(定着搬送)로울러

7 : 저온히이터8 : 고온히이터

9 : 배지(排紙)로울러10 : 배지가압로울러

21 : 경사히이터22 : 정착가이드

31 : 단차(段差)히이터41 : 히이터

46 : 정착반송로울러51 : 정착반송벨트

52 : 벨트반송로울러61 : 돌기

102 : 잉크제트기록헤드103 : 플래턴

104 : 기록지이면가이드105 : 면상발열히이터

106a,106b : 배지로울러107a,107b,107c : 잉크방울

108 : 기록지입구가이드109 : 트레이

본 발명은, 잉크토출구로부터 피기록매체를 향해서 잉크를 토출해서 기록을 행하는 잉크제트기록장치에 관한 것이다. 특히, 잉크를 피기록매체에 양호하게 정착시키는 개량된 정착기구를 구비한 잉크제트장치에 관한 것이다.

잉크제트기록장치로 기록된 직후의 잉크가 건조되어 있지 않은 기록지에 접촉되면, 화상이 흐트러지거나 잉크가 손에 묻거나 하는 일이 없다. 기록속도가 빠른 잉크제트기록장치에는 1장째의 기록지의 잉크가 마르기 전에 2장째의 기록지가 겹쳐져서 2장째의 기록지의 뒤면에 더러워지는 일도 있다. 그러므로, 잉크제트기록장치중에도, 특히 기록을 고속으로 행할 수 있는 기종에서는, 화상형성후에 잉크를 건조시켜서 피기록매체에 정착시키는 수단이 필요하게 된다.

이러한 종류의 정착장치로는, 적외선 영역의 열선이 복사열로서 피기록매체상의 잉크에 직접 가해지는 구성 또는 잉크를 건조, 장착하기 위해 열풍을 피기록매체상의 잉크에 가하는 구성이 제안되어 있다.

그러나, 상기의 종래의 예에서는, 잉크가 상당한 양의 물을 포함하고 있고, 동시에 피기록매체로서의 종이의 주성분인 셀룰로오스와 물을 흡수하는 파장영역이 거의 같기 때문에, 단시간에 잉크를 건조시키기 위해서 복사열을 다량으로 복사하면, 피기록매체에 잉크가 닿지 않은 부분은 노랗게 변색하는 일이 있다. 또한, 역시 단시간에 잉크를 건조시키기 위해서 열풍을 다량으로 피기록매체에 가하면, 피기록매체상의 잉크방울이 흘러, 화상이 파괴하는 일이 있다. 더욱이, 이들 방식으로는, 열원으로부터 발생한 열에너지중 피기록매체 및 피기록매체상의 잉크방울에 흡수되는 비율이 낮다. 따라서, 소비전력이 커진다.

또한, 잉크제트기록의 경우에, 잉크가 건조되기 전에 기록면을 문지르면, 화상이 파괴될 가능성이 있다. 그 대책으로서, 기록지의 기록면의 두시면에 기록지이상의 폭을 면상히이터를 기록지의 전면에 걸쳐서 접촉시키는 장착부를 설치해서 전체의 잉크를 건조시키는 구성이 제안되어 있다.

그럼에도 불구하고, 매체와 열판사이에 공기층이 있으면, 단위시간당 기록매체에 전달되는 열량치는 급격히 감소함과 동시에, 피기록매체의 기록면을 열판에 접촉시키기 위하여 가압수단이 설치되면, 피기록매체는 잉크량들 때문에 팽창하여, 상기 가압수단과 단사이의 기록매체에 주름이 생겨서, 피기록매체를 균일하게 가열하기가 어렵게 된다. 따라서 이러한 경우에 화상의 농도의 불균일이 발생하게 된다.

또한, 연상히이터를 사용하여 정착장치에서는, 복수개의 점이나 선등의 극히 작은 접촉영역을 가진 부분을 통해서 기록면을 면상히이터에 가압함으로써 면상히이터의 열을 기록지게 효과적으로 전달하도록 구성되어 있다.

상기의 종래의 예에서는, 면상히이터를 기록지의 전면에 걸쳐서 접촉시키고 있지만, 장치를 소형화하기 위해서, 기록직후의 기록지에 접촉하도록 면상히이터를 배치해서 급격히 고온을 가해서 열정착시키도록 하고 있다. 그러면, 잉크방울이, 기록지게 충분히 침투하기 전에 잉크가 건조해서 도트경이 작아져 버린다고 하는 문제점이 있다. 이를 해결하기 위해서, 면상히이터는 기록부분으로부터 어느정도의 거리를 두고 설치할 필요가 있으며; 따라서 장치를 소형화하는데 장해가 되고 있다.

또한, 기록지는 점이나 선등의 극히 작은 부분에 의해 면상히이터에 가압되지만, 이 가압부분에서는 면상히이터의 열의 전달이 좋기 때문에 건조가 빨라, 도트경이 작게되어 흰줄이 발생한다. 이에 대하여, 가압되어 있지않은 부분에서는 잉크방울이 충분히 침투하고나서 건조되기 때문에 도트경이 크게되어서, 가압부분과 비가압부분과의 도트경에 불균일이 생긴다. 이 불균일은 농도불균일이 되어 나타난다. 또한, 정착속도의 차이가 기록지의 팽창량의 차이를 가져와서, 기록지의 주름(수직선)의 원인이 되어 버린다. 다시 말하면, 정착장치에 의해 화상의 질이 떨어져 버린다고 하는 문제점이 있다.

또한, 기록화상의 잉크방울의 양에 의해서는, 기록직후의 기록지에 접촉하는 면상히이터의 열에너지양의 변동이 크게 된다. 이것에 의해서도 농도불균일이나 기록지의 주름(수평선)이 생긴다.

본 발명의 목적은, 화상의 농도불균일이 적고, 단시간에 피기록매체를 균일하게 가열할 수 있는 잉크제트기록의 정착기구를 제공하는데 있다.

또한, 본 발명은 종래의 기술이 가진 상술한 문제점을 해결하기 위한 것이다. 본 발명의 또다른 목적은, 농도불균일이나 기록지의 주름이 생기는 일없이, 소형화에 저갑한 잉크제트기록장치의 정착기구를 실현하는데 있다.

이하, 첨부도면을 참조해서, 본 발명에 의한 실시예를 설명한다.

제1도는 본 발명에 의한 제1실시예의 구성을 표시한 도면이며, 잉크제트기록장치의 기록부 및 정착부를 표시한 단면도이다.

본 실시예는 피기록매체(1)인 기록지에 대해서 기록 및 정착을 행하는 것이다.

기록부는 기록지(1)을 공급하기 위하여 구동되는 급지로울러(2), 급지로울러(2)에 반송력을 가하는 급지가압로울러(3); 기록지(1)에 잉크토출에 의한 기록을 행하여 화상을 형성시키는 기록헤드(4); 및 플래턴(5)으로 구성되어 있다.

정착부는, 정착부내에서 기록지(1)의 기록면에 점 또는 선으로 접촉해서 화상을 파괴하지 않도록 기록후의 기록지(1)를 반송하는 복수개의 정착반송로울러(6); 기록후의 기록지(1)를 예비가열하는 예비가열 영역을 형성하기 위한 저온히이터(7); 잉크를 건조, 정착시키는 정착영역을 형성하기 위한 고온히이터(8)로 구성되어 있다. 정착반송로울러(6)는 기록지(7)의 기록면축을 가압하도록 배치되어 있다. 저온히이터(7) 및 고온히이터(8)는 각각 기록지(1)의 기록폭전역에 걸친 발열부를 가지는 것으로, 기록지(1)를 사이에 두고 정착 반송로울러(6)와 대향하도록 배치되어 있다. 또한, 저온히이터(7)가 기록직후의 기록지(1)를 가열하도록 기록헤드(4)에 가까운 위치에 설치되어 있다. 이에 의해, 기록헤드(4)측의 전반부가 예비가열 영역이 되며, 이후의 후반부가 정착영역이 된다.

상기와 같은 기록부 및 정착부에서 기록, 정착이 행해진 기록지(1)는, 배지로울러(9) 및 배지로울러(9)에 반송력을 가지는 배지가압로울러(10)사이에 끼워져서 장치밖으로 배출된다.

다음, 본 실시예의 동작에 대해서 설명한다.

우선, 기록지(1)가 급지로울러(2)의 구동에 의해, 기록부내에 반송된다. 그래서, 기록지(1)가 플래턴(5)상의 기록위치까지 반송되었을때, 기록헤드(4)에 의해 기록이 행해진다. 기록지(1)에 기록된 직후의 잉크는, 표면장력에 의해 기록지(1)에 침투하지 않고 반구형상으로 부풀어 오른 상태로 되어 있다. 기록된 기록지(1)는 정착부내에 반송된다.

기록지(1)는 최초에 저온히이터(7)에 의해 가열된다. 저온히이터(7)의 온도는 기록지(1)에 기록된 잉크를 완전히 건조해서 정착하는 온도보다 낮게 설정되어 있다. 따라서, 기록지(1)는 잉크방울이 충분히 퍼져서 침투함과 동시에 균일하게 메워진 예비가열상태가 된다.

다음, 예비가열상태가 된 기록지(1)는, 고온히이터(8)의 영역에 반송된다. 고온히이터(8)의 온도는, 잉크가 정착하는 온도이상으로 설정되어 있다. 따라서, 기록지(1)에 기록된 잉크가 건조, 정착하는 온도로 가열된다.

여기서, 기록지(1)를 상기의 2개의 히이터에 가압하는 수단이 필요불가열하게 된다. 본 실시예에 있어서는 정착반송로울러(6)에 의해 겸용되어 있다. 이 정착반송로울러(6)는 잉크가 정착하기 전의 기록면에 직접 접촉하고 있다. 따라서 화상에 영향을 줄 가능성이 있다. 그러므로, 정착반송로울러(6)는 기록면과의 접촉면적을 가능한 한 적게하기 위해서, 강성이 높은 재료를 사용하여, 점과 선으로 접촉시키고 있다.

본 실시예에 있어서는, 기록직후의 기록지(1)을 급격히 가열하지 않고 있다. 저온히이터(7)에 의해 잉크방울이 충분히 퍼져서 침투한 예비가열상태로 한 후에, 고온히이터(8)에 의해 잉크가 건조하는 온도로 가열하는 구성으로 하고 있다. 그결과, 정착속도를 크게 변경시키지 않고, 화상에 영향을 주지않는 정착부를 용이하게 실현하는 일이 가능하다. 또한, 예비가열영역에는, 저온히이터(7)를, 정착역에는 고온히이터(8)을 각각 설치하였기 때문에, 각 영역의 온도조절을 정도(精度)좋게 행할 수가 있다. 따라서, 화상을 양호하게 할 수가 있다. 또한 변경개소가 적기때문에, 대폭적인 코스트상승이나 장치의 대형화를 필요로 하지 않는다.

또한, 본 실시예에서 사용한 저온히이터(7)의 표면온도는 85℃, 고온히이터(8)의 표면온도는 160℃이다. 저온히이터(7)상의 기록지(1)의 기록면축의 온도는 70℃, 고온히이터(8)상의 기록지(1)의 기록면축의 온도는 120℃이다. 잉크의 투입량은 27ml/mm²이다.

제2도는 본 발명의 제2실시예의 구성을 표시한 도면이다.

본 실시예는 제1의 실시예중의 저온히이터(7) 및 고온히이터(8)대신에 경사히이터(21)가 배치되어 있다. 기록헤드(4)축에 가까운 전반부에, 기록직후에 있어서는 기록지(1)와 떨어지고, 기록지(1)의 반송에 따라서 기록지(1)에 서서히 가까워지는 경사가 형성된 경사히이터(21)가 설치되어 있다. 기록지(1)와 경사히이터(21)사이에, 열전도성이 높은 재료로 형성되어, 경사히이터(21)로부터 나오는 열을 기록지(1)에 전달함과 동시에, 정착부내에서 기록지(1)의 기록면의 이면을 안내하는 장착가이드(22)가 설치되어 있다. 그밖의 다른 구성은 제1도에 표시한 제1실시예와 동일하다. 이와같은 구성요소에 대해서, 제1도와 같은 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

본 실시예의 경사히이터(21)에서 발생하는 열은, 기록지(1)에 토출된 잉크방울을 건조, 정착시키는데 충분하다. 그러나, 경사가 형성된 전반부에 있어서는 기록지(1)와 떨어져 있기때문에, 잉크방울이 충분히 퍼져서 침투함과 동시에 균일하게 메워진 예비가열상태가 된다. 이와같이, 본 실시예에 있어서는, 경사가 형성된 경사히이터(21)의 전반부가 예비가열영역이 되고, 경사히이터(21)가 기록지(1)에 가까워지는 영역이 정착영역이 된다. 이에 의해, 제1도에 표시한 실시예와 같은 효과를 얻을 수 있다.

제3도는 본 발명의 제3실시예의 구성을 표시한 도면이다.

제3도에 표시한 제3실시예는, 제2도중의 경사히이터(21)를 전반부에 형성된 절단부를 가진 단차히이터(31)로 대체되어 있다. 이 이의의 구성은 제2도에 표시한 제2실시예와 동일하다. 그러므로, 이와같은 구성요소에 대해서는 제2도와 같은 부호를 부여하고 그 설명은 생략한다.

제3도에 표시한 제3실시예와 같이 절단부를 가진 단차히이터(31)에 의해, 제2도에 표시한 제2실시예의 경사히이터(21)와 같은 경사를 형성하지 않아도, 정착가이드(22)의 열분포를 제2도의 상태에 가까운 것으로 할 수가 있다. 따라서 잉크의 정착도 양호한 것으로 할 수 있다.

제4도는 본 발명의 제4실시예의 구성을 표시한 도면이다.

본 실시예는 제1도에 표시한 제1실시예의 정착반송로울러(6)를 위치조절수단으로 구성한다. 이들 복수개의 로울러는 각각 복수개의 정착반송로울러(46₁) 및 (46₂)로 하고, 저온히이터(7) 및 고온히이터(8) 대신에 히이터(41)을 설치한 것이다. 정착반송로울러(46₁)는 기록헤드(4)에 가까운 전반부의 예비가열영역에 설치되어 있다. 정착반송로울러(46₂)는 후반부의 정착영역에 설치되어 있다. 이 히이터(41)는 기록지(1)를 사이에 두고 각 정착반송로울러(46₁) 및 (46₂)와 대향하도록 배치되어 있다. 정착반송로울러(46₂)가 기록지(1)를 히이터(41)에 가압해서 반송시키는 것임에 대해서, 정착반송로울러(46₁)는 히이터(41)와 거리를 두고 배치되어 있다. 이 이외의 구성은 제1도에 표시한 제1실시예와 동일하다. 그러므로, 이와같은 구성에 대해 제1도와 동일한 부호를 부여하고, 그 설명은 생략한다.

다음, 본 실시예에 있어서의 잉크의 건조, 정착동작에 대해서 설명한다. 전반부의 예비가열영역에서는, 정착반송로울러(46₁)와 히이터(41)가 거리를 두고 배치되어 있다. 따라서, 기록지(11)가 히이터(41)와 밀착하는 일이 없기 때문에 기록지(1)는 잉크방울이 충분히 퍼져서 침투함과 동시에 균일하게 베워진 예비가열상태로 된다. 후반부의 정착영역에서는 기록지(1)는 정착반송로울러(46₂)에 가압되어 히이터(41)에 밀착한다. 따라서, 기록지(1)에 히이터(41)의 열이 양호하게 전달되어 가열된다. 이때 기록지(1)는 전반부의 예열가열 영역에서 미리 가열되어 있다. 따라서, 기록지(1)가 정착영역에 들어가면 곧 건조해서 기록지(1)에 정착한다.

이와같이, 본 실시예에 있어서는, 히이터(41)로부터 로울러까지의 거리를 전반부와 후반부에서 다르게 함으로써 정착부에서 기록지(1)에 전달되는 열의 상태를 제1도 내지 제3도의 각각에 표시한 실시예와 동일한 것으로 할 수 있어, 같은 효과를 얻을 수 있다.

또한, 히이터로서 단순한 면상의 것이 1개만 필요로 하기 때문에, 장치의 구성을 종래의 것과 거의 같게 할 수 있어서, 제조코스트가 상승하는 일은 없다.

제5도는 본 발명의 제5실시예의 구성을 표시한 도면이다.

본 실시예는 제4도에 표시한 정착반송로울러(46₁) 및 (46₂)대신에 3개의 벨트반송로울러(52₁) 내지 (52₃)와 정착반송벨트(51)을 설치해서, 기록지(1)의 반송기구로 한것이다.

정착반송벨트(51)는, 각 벨트반송로울러(52₁) 내지 (52₃)의 배치로부터 제4도에 표시한 제4실시예와 마찬가지로, 전반부의 예비가열영역에서는 기록지(1)를 히이터(41)에 가압하지 않도록 기록지(1)와 거리가 두어지고, 후반부의 정착영역에 근접함에 따라서 벨트는 기록지(1)에 근접하고, 후반부의 정착영역에서는 기록지(1)를 히이터(41)에 가압하는 것으로 되어 있다.

이 이외의 구성은 제4도에 표시한 제4실시와 동일하다. 그러므로, 이와 같은 구성요소에 대해 제4도와 동일한 부호를 부여하고, 그 설명을 생략한다.

상기와 같이 구성된 본 실시예에 있어서도, 제4도에 표시한 제4실시예와 마찬가지로 히이터(41)와 반송벨트사이의 거리를 전반부와 후반부에서 다르게 함으로써, 정착부에서 기록지(1)에 전달되는 열의 상태를 제1도 내지 제4도의 각각에 표시한 각 실시예와 같은 것으로 할 수가 있어, 동일한 효과를 얻을 수가 있다.

제6도는 본 발명의 제6실시예를 설명하기 위한 도면이다.

본 실시예는, 제1도에 표시한 제1실시예의 저온히이터(7) 및 고온히이터(8)를 한개의 히이터로하고, 정착반송로울러의 형상을 다르게 함으로써 정착부의 전반부와 후반부에서의 기록지에 전달되는 열의 양을 다르게 한 것이다.

정착반송로울러에는 제6도에 표시한 바와 같이 복수개의 돌기(61)가 형성되어 있지만, 이 돌기(61)가 형성되는 피치 P를, 전반부의 예비가열영역에 설치된 정착반송로울러에서는 넓게 하고, 후반부의 정착영역에 설치된 정착반송로울러에서는 좁게하고 있다. 이에 의해, 기록지가 히이터에 가압되는 상태가 전반부의 예비가열영역과 후반부의 정착영역에서 다른 것이 되고, 정착부에서 기록지에 전달되는 열의 상태를 제1도 내지 제5도의 각각에 표시한 각 실시예와 동일한 것으로 할수가 있어, 동일한 효과를 얻을 수 있다.

본 발명은 이상 설명한 바와 같이 구성되어 있으므로, 이하에 기재하는 바와같은 효과가 있다.

다시 말하면, 기록제에 전달되는 온도를, 기록헤드에 가까운 예비가열영역에서는 정착영역보다도 낮게함으로써, 예비가열영역에서 기록지에 잉크방울을 침투시키면서 서서히 가열하고, 이어서, 정착부에서 잉크를 건조시킨다. 이에 의해, 기록직후의 급격한 가열시에 생기는 정착이 농도불균일이나 기록지의 주름(수직선)을 방지하는 것을 대폭적인 코스트상승이나 대형화를 필요로 하지 않고 할 수 있는 효과가 있다.

다음, 첨부도면을 참조해서 본 발명의 다른 실시예를 설명한다.

제7도는 본 발명의 잉크제트기록장치의 정착기구의 제7실시예의 주요부를 표시하는 단면도이다. 제6도는 그 사시도이다.

잉크제트기록장치의 잉크제트기록헤드(102)는, 선단의 노즐부(102a)에서 잉크방출을 토출해서, 피기록매체인 기록지(101)상에 파상을 형성해 간다. 플래턴(103)은, 기록지(101)를 반송함과 동시에, 잉크제트기록장치(102)의 잉크의 토출에 동기한다.

기록지입구가이드(108)는, 기록지(101)의 기록면측을 안내함으로써 노즐(102a)과 기록지(101)와의 거리를 안정시킴과 동시에, 플래턴(103)과 기록지입구가이드(108)에 의해 기록지(101)의 화상형성부를 나오고 나서의 배출방향이 결정된다. 본 실시예에 있어서, 제7도중 화살선 a의 방향이 기록지(101)의 배출방향이다. 기록지이면가이드(104)는 알루미늄이나 스테인레스강등 열전도율이 높은 금속등으로 만들어져 있다.

기록지이면가이드(104)의 형상은, 제7도에 표시한 바와 같이, 기록지(101)의 기록면과 이면축과 접촉해서 안내하고 있어, 기록지(101)에 강성에 대항해서 기록지(101)의 반송방향을 편향시키는 형상, 즉 오목면형상으로 되어 있으며, 이러한 형상은 연속적인 곡선형상으로 형성되어 있다. 상기와 같은 구성으로 되어 있기 때문에, 기록지(101)의 반송방향은, 화살선 a의 방향으로부터 연속적으로 변경, 전진되어, 화살선 b방향에까지 변경, 전진되게 되어 있다. 따라서, 기록지(101)의 강성에 의해 기록지(101)는 화살선 c방향, 즉, 기록지이면가이드(104)방향으로 탄성력이 가해지게 된다.

여기서, 기록지이면가이드(104)의 기록지(101)와의 미끄럼면은, 기록지(101)가 좌굴을 일으키지 않고 플래턴로울러(103)와 기록지입구가이드(108)에 의해 기록지(101)에 주어지는 반송력에 의해 용이하게 반송되도록 배치되어야만 한다. 다시말하면, 기록지(101)에 대해서 마찰계수가 작아야만 하며, 상기 미끄럼면상에 잘못해서 떨어진 잉크방울이나 먼지등에 의해 상기 미끄럼면의 마찰계수가 변화하는 것이 바람직하지 않다. 그러므로, 본 실시예에서는, 기록지이면가이드(104)의 기록지(101)와의 미끄럼면에는, 내열성이 있고, 마찰계수가 낮고, 먼지등의 제거능력이 뛰어난 불소코우팅을 해하고 있다.

또한, 본 실시예에 있어서는, 상기 미끄럼면에 불소코우팅을 행하고 있지만, 상기 마찰계수, 내열성등 상기의 조건이 만족되면, 상기 미끄럼면의 표면은 어떠한 상태라도 된다. 또한, 기록지이면 가이드(104)의 형상도 기록지(101)의 강성에 대항해서 기록지(101)의 반송방향을 변경시키는 형상이면, 연속적인 곡선형상이 아니고, 급변하는 형상이라도 관계없다. 그러나, 반송방향이 U-턴인 장치에 있어서는, 기록지가 반송되는 동안 헐거워질 가능성이 있다. 그러므로, 이와같은 형식은 본 발명의 범위에 포함되지 않는다.

기록지이면가이드(104)의 기록지(101)와의 미끄럼면의 뒤쪽에는, 면상발열히이터(105)가 기록지이면가이드(104)에 밀착해서 점착되어 있다. 본 실시예에 있어서는, 기록지이면가이드(104)의 형상을 따르기 쉬운 실리콘러버히이터를 사용하고 있으며, 기록지이면가이드(104)의 기록지(101)와의 미끄럼면의 온도가 50℃에서 180℃ 전후가 되도록 설정되어 있다. 여기서는, 본 실시예에 있어서는, 기록지이면가이드(104)와 면상발열히이터(105)는 서로 다른 부재로 형성되어 있지만, 면상발열히이터(5)를 직접 기록지이면가이드(104)로서 사용해도 된다.

다음, 상기와 같은 구성에 의해, 기록지(101)는, 기록지이면가이드(104)에 가압되어 있으면서도, 제7도의 길이방향에 대해서 기록지이면가이드(104)상에서 유연하게 미끄러질 수 있다. 그러므로, 기록지(101)가 잉크방울을 흡수해서 팽창하고, 기록지(101)가 반송방향과 직각방향으로 폭이 0. 수밀리로부터 수 밀리정도 넓어져도, 기록지(101)는 기록지이면가이드(104)와 밀착한 상태를 유지하면서 플래턴로울러(103)에 의해 기록지이면가이드(104)상을 미끄러져 가게 된다.

또한, 제7도중, 개략적으로 표시한 기록지(101)상에 놓인 직후의 잉크방울(107a)은, 기록지이면가이드(104)상을 반송되고 있는 사이에 잉크방울(107b)로부터 잉크방울(107c)에도 정착이 진행되어 가서, 잉크방송(107c)에서는 정착이 완료되고 있다. 배지로울러(108a) 및 (106b)는, 정착이 완료된 기록지(101)을 트레이(109)(tray)에 적재해 간다.

제9도는 본 발명의 제8실시예의 주요부를 표시하는 측면도이다. 본 실시예에 있어서는, 제7실시예에서 사용한 실리콘러비히이터(105)대신에 할로겐펌프히이터(110)를 사용하고, 할로겐펌프히이터(110)의 뒤면에 할로겐펌프(10)로부터의 열선을 반사하기 쉬운 반사판(111)을 하고 있다. 부재의 길이 관계는 제8도에 표시한 사시도와 동일하다. 할로겐펌프히이터(110) 및 반사판(11)의 깊이방향의 길이는 기록지(101)의 길이방향의 길이를 충분히 가열할 수 있는 길이이면 된다. 이 이외의 구성은 제7실시예와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

제10도는 본 발명에 제9실시예의 주요부를 표시한 측면도이다. 본 실시예에 있어서는, 제7실시예의 기록지이면가이드(104)에 비해서 곡율반경이 작은 곡선형상 및 직선으로 기록지이면가이드(114)의 형상을 형성하고 있다. 그래서, 기록지(101)가 가장 강하게 기록지이면가이드(114)에 가압되는 것은 상기 비교적 곡률 반경이 작은 곡선부근방이다. 따라서, 면상발열히이터(115)도 상기 비교적 곡률반경이 작은 곡선부분만 배치되어 있다. 이 이외의 구성은, 제7실시예와 같으므로, 그 설명은 생략한다.

제11도는 본 발명의 제10실시예의 주요부를 표시하는 측면도이다. 제12도는 그 사시도이다.

본 실시예에 있어서는, 제11도의 길이방향에 대해서 기록지이면가이드(24)의 형상을 기록지(101)과의 미끄럼면을 위에서 보아서 오목면형상으로 한예이다. 면상발열히이터(125)도 동일한 형상을 하고 있다. 본 실시예에서는, 기록지(101)의 강성을 기록지(101)의 반송방향의 강성을 이용할 뿐만아니라, 기록지(101)의 반송방향과 직각방향의 강성을 이용할 수 있게 되어 있다. 그러므로, 기록지(101)의 기록지이면가이드(124)에의 탄성력이 더욱 높아진다. 이 이외의 구성은 제7실시예와 동일하므로, 그 설명을 생략한다.

본 발명은, 기록지를 반송하기 위해서 기록면과 직접접촉을 필요로하는 반송수단이 없기 때문에 극히 바람직한 정착방법이다(정착처리완료후 기록면과 접촉하는 배지로울러를 제외하고).

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은, 피기록매체의 기록면과 이면축을 기록지의 반송방향을 변경, 전진시키기 위해서 안내하는 안내부재를 설치하고, 그 안내부재를 고온으로 함으로써, 열효율이 높고, 정착속도가 빠른 잉크제트기록장치의 정착기구를 실현할 수 있다. 동시에, 피기록매체의 반송방향과 직각방향으로 팽창하기 위하여 피기록매체자신이 유연성을 가지게 된다. 따라서, 잉크방울을 흡수함으로써 피기록매체가 팽창하더라도, 상기 안내부재와 피기록매체의 이면과의 밀착한 상태를유지하는 일이 가능하게 된다. 이리해서, 열효율이 높고, 정착속도도 빠르고, 게다가 피기록매체가 균일하게 가열됨으로써, 농도불균일이나 피기록매체의 주름등이 없는 양호한 기록화상을 얻을 수 있는 효과가 있다.

본 실시예에서는, 면상발열히이터가 가열수단으로서 사용된다. 그러나, 이 가열수단을, 제5실시예의 처음에 도시한 바와 같이, 기록직후의 정착온도를 낮게 설정하고, 배지로울러에의 정착온도를 높게 설정하는 구성으로 해도 된다.

상기에 설명한 구성을 채택함으로써, 정착급지로울러의 사용에 의해 국부적으로 발생할 수 있는 정착불균일을 해결할 수 있다. 또한, 기록지가 반송될때 잉크를 낮은 온도에서 서서히 건조하고, 고온을 가해서 완전히 정착상태에 설정함으로써, 정착처리를 신뢰성있게 행할 수가 있다.

또한, 기록지가 반송될때 기록지의 기록면을 가압하지 않도록 구성되어 있기 때문에, 잉크얼룩이 발생할 가능성이 전혀 없다.

본 실시예에 의하면, 상술한 바와 같이, 기록지에 가해지는 온도를 기록위치에 가까운 예비가열영역의 정착온도보다 낮게유지함으로써, 열을 기록지에 서서히 전달된다. 그러므로, 잉크방울은 이 영역에서 기록지에 침투된다. 동시에, 이것은 다음 정착영역에서 양호하게 잉크를 건조, 정착시키는데 기여한다. 따라서, 기록화상의 농도불균일 및 주름(수직선)이 발생하지 않는다.

또한, 본 발명에 의하면, 안내부재와 가열수단을 설치해서, 상기 안내부재의 형상을 피기록매체의 반송방향을 피기록매체의 강성에 대항해서 변경, 전진시키는 형상으로 형성함으로써, 피기록미체의 이면을 피기록매체의 반송중에도 가열시킬 수 있는 상기 고온의 안내부재에 밀착시키도록 한다. 이러해서 발열원으로부터의 열을 재빨리 피기록매체에 전달하는 것이 가능함과 동시에, 피기록매체에 자신의 잉크를 흡수함에 의한 팽창에 대해 자유로게 팽창시킬 수 있으면서도, 피기록매체와, 고온부재와의 밀착을 실현할 수 있게 되어, 피기록매체에 대한 균일한 가열을 실현한 것이다.

제13도는, 이상 설명한 본 발명의 각 실시예에 사용되는 기록헤드(102)의 구성을 표시한 개략구성도이다.

이 기록헤드(102)는 실리콘등으로 만들어진 기판(102)과; 잉크를 토출하기 위한 열에너지를 발생하는 열에너지발생소자인 복수개의 전기열변환소자(202)와; 전기열변환소자(202)를 격리하는 복수개의 노즐벽(203)과; 노즐벽(203)을 개재해서 기판(201)과 서로 대향하도록 배치된 천판(204)를 구비하고, 전기열변환소자(202)에 통전해서, 전기열변환소자(202)상의 잉크를 가열할때 발생하는 발포에너지를 이용해서 잉크방울을 복수개의 토출구(208)로부터 토출시키는 것이다. 또한, 상기 잉크는 공급관(205) 및 콘텍터(206)를 개재해서 잉크탱크(도시생략)로부터 공통액실(207)에 공급되고, 모세관현상에 의해 노즐(기관(201)과 노즐벽(203)과 천판(204)으로 둘러싸인 각 공간)에 공급된다.

본 발명은, 특히 잉크제트기록방식중에도 열에너지로 잉크를 토출시키는 방식의 잉크제트기록헤드, 잉크 제트기록장치에 있어서, 뛰어난 효과를 가져온다.

본 발명에 의한 기록헤드 및 기록장치의 대표적인 구성이나 원리에 대해서는, 미합중국특허 제4,723,129호 및 제4,740,796호에 기재되어 있는 기본적인 원리를 사용해서 행하는 것이 바람직하다. 이 방식은 소위 온디멘트(on-demand)형 기록장치, 콘티뉴어스(continuous)형 기록장치중의 어느것도 적용가능하다. 특히, 온멘드형의 경우에는, 액체(잉크)가 유지되어 있는 시이트나 액토에 배치되어 있는 전기열변환체에, 기록정보에 대응해서 핵(核)비등을 넘는 급속한 온도상승을 주는 적어도 한개의 구동신호를 인가함으로써, 전기열변환에체 열에너지를 발생시켜, 기록헤드의 열작용면에 막(膜)비동기시켜서, 결과적으로, 이 구동신호에 일대일로 대응하여 액체(잉크)내의 기포를 형성할 수 있기때문에 유효하다. 이 기포의 형성, 성장, 수축에 의해 토출용개구를 개재해서 액체(잉크)를 토출시켜서, 적어도 한개의 방울을 형성한다. 이 구동신호를 펄스의 형상으로 하면, 즉시 적절하게 기포의 성장, 수축이 행해지기 때문에, 특히 응답성이 뛰어난 액체(잉크)의 토출을 달성할 수 있어, 보다 바람직하다. 이 펄스형상의 구동신호로서는, 미합중국특허 제4,463,359호 및 제4,345,262호에 기재되어 있는 것과 같은 것이 바람직하다. 또한, 상기 열작용면의 온도상승율에 관한 발명의 미합중국 제4,313,244호에 기재되어 있는 조건을 채용하면, 더 뛰어난 기록을 행할 수가 있다,

미합중국 제4,558,333호 및 제4,459,600호를 사용하는 기록헤드의 구성도 본 발명에 포함되어 있다. 이들 각 특허의 명세서에는, 토출구, 액토, 전기열변환체의 조합구성(직선형상액유로 및 직각액유로)외에 열작용부가 굴곡하는 영역에 배치되어 있는 구성이 기재되어 있다. 또한, 복수개의 전기열변환체에 대해서 공통의 슬릿을 전기열변환체의 토출구로 사용하는 구성이 기재되어 있는 일본국 특허 공개공보 제59-123670호나 열에너지의 압력파를 흡수하는 개구부를 토출구에 대응시키는 구성이 기재되어 있는 일본국 특허공개공보59-138461호에 의거한 구성으로 해도 본 발명은 유효하다.

또한, 잉크제트기록장치가 기록할 수 있는 최대기록매체의 폭에 대응하는 길이를 가진 플라인형의 기록헤드로서는 상술한 특허명세서에 기재되어 있는 것과 같은 복수개의 기록헤드의 조합에 의해서, 그 길이를 만족하는 구성이나 일체적으로 형성된 1개의 기록헤드로서의 구성중의 어느 것이라도 된다. 본 발명은, 사용한 구성에 관계없이 상술한 효과를 한층 유효하게 발휘할 수 있다.

또한, 장치본체에 장착됨에 의해서, 장치본체와의 전기적인 접속이나 장치본체로부터의 잉크의 공급이 가능하게 되는 교환가능한 칩형의 기록헤드, 또는 기록헤드자체에 일체적으로 형성된 카트리지형의 기록헤드를 사용한 경우에도 본 발명은 유효하다.

또한, 본 발명의 잉크제트기록장치의 구성으로 설치되는, 기록헤드에 대해서의 회복수단, 예비적인 보조수단등을 부가하는 것이 바람직하다. 그것들은 본 발명의 효과를 한층더 안정시키는데 기여한다. 이것들을 구체적으로 에를 들면, 기록헤드에 대해서는 캡핑수단, 클리닝수단, 가압 또는 흡인 수단, 전기열변환체 혹은 이것들과는 다른 가열소자 혹은 이들의 조합에 의한 예비가열수단, 기록과는 다른 토출을 행하는 예비토출모우드를 행하는 것도 안정된 기록을 행하기 위해서 유효하다.

더욱이, 잉크제트기록장치의 기록모우드로서는 흑색등의 주류색만이 기록모우드뿐만 아니라, 기록헤드를 일체적으로 구성하든가 복수개의 조합에 의해도 되지만, 다른 색의 복색칼러 또는 혼색에 의해 풀칼러중의 적어도 1개를 구비한 장치에도 본 발명은 극히 유효하다.

또한, 본 발명에 관한 합금재료를 사용하면, 캐비레이션의 충격에 대한 내성, 캐비레이션에 의한 침식에 대한 내성, 전기화학적 안정성, 화학적 안정성, 내산화성, 내용해성, 내열성, 내열충격성, 기계적 내구성등에 있어서 뛰어난 발열저항체를 가진 전기열변환체를 구비한 잉크제트헤드 및 잉크제트장치를 얻을 수가 있다. 특히, 발열저항체의 열발생부가 잉크토중의 잉크와 직접접촉하는 구성의 잉크제트헤드 및 잉크제트장치를 얻을 수가 있다.

이와같은 구성의 잉크제트헤드 및 잉크제트장치에서는 발열저항체의 열발생부에서 발생한 열에너지를 잉크에 직접작용시킬 수 있다. 그러므로, 잉크에의 열전도효율이 좋다. 따라서, 발열저항체에 의한 소비전력을 낮게 할 수 있다. 잉크제트헤드의 승온(잉크제트헤드의 온도변화)을 아주 작게할 수 있기때문에, 화상농도 변환의 발생을 방지할 수가 있다. 또한, 발열저항체에 인가되는 토출신호에 대해서 한층 양호한 응답성을 얻을 수가 있다. 또한, 본 발명에 관한 발열저항에 의해, 소망의 비저항을 제어성좋게, 1개의 잉크제트헤드중에서의 저항치의 불균일이 극히 적도록 얻을 수 있다.

따라서, 본 발명에 의하면, 종래의 장치에 비해서 현저히 안정된 잉크토출을 행할 수가 있으며, 또 내구성에도 뛰어난 잉크제트헤드 및 잉크제트장치를 얻을 수 있다.

이상과 같은 양호한 여러가지 특성을 가진 잉크제트헤드 및 잉크제트장치는, 토출구의 다중화에 따른 기록의 고속화나 고화질화에 대단히 적합한 것이 된다.

이상 설명한 본 발명의 실시에에 있어서는, 잉크를 액체로서 설명하고 있지만, 실온이하에서는 고화되지만, 실온에서는 액화되는 잉크재료로 해도된다. 잉크자체는 30°이상 70°이하의 범위내에서 온도조정을 행해서 잉크의 점성을 안정토출범위내에 있도록 온도제어하는 것이 일반적이기 때문에, 사용기록신호부여시에 잉크가 액상을 이룬것이면 된다. 또한, 적극적으로 열에너지에 의한 승온을 잉크의 고형상태로부터 액체상태에의 상태변화의 에너지로서 사용시키는 것으로 방지하든가 또는, 잉크의 증발방지를 목적으로서 방치상태에서 고화하는 잉크를 사용하든가해서, 어느쪽이든간에 열에너지의 기록신호에 응한 부여에 의해서 잉크가 악화해서 잉크액상으로서 토출하는 것이나 기록매체에 도달하는 시점에서는 이미 고화하기 시작하는 것등과 같은 열에너지에 의해 처음으로 액화하는 성질의 잉크사용도 본 발명에는 적용가능하다. 이와같은 경우에, 잉크는 일본국 특허공개공보 제54-56847호 또는 일본국 특허공개공보 제60-71260호에 기재되어 있는 것과 같은, 다공질시이트 오목부 또는 관통구멍에 액상 또는 고형물로서 유지된 상태에서, 전기열변환에 대해서 대향하는 것같은 형태로 해도 된다. 본 발명에 있어서는, 상술한 각 잉크에 대해서 가장 유효한 것은 상술한 막비동방식을 실현하는 것이다.

Claims (11)

1. 기록수단(4,102)에 의해 피기록매체상에 토출되는 잉크를 상기 피기록매체상에 정착하는 정착장치에 있어서, 제1정착영역과 제2정착영역을 구비하고, 상기 제1정착영역은 상기 제2정착영역보다 상기 기록수단에 더 가깝게 위치하고, 상기 제2정착영역에서는 잉크를 정착하기 위하여 상기 피기록매체에 충분한 열이 공급되고, 상기 제1정착영역에서는 상기 제2정착영역에서 상기 피기록매체에 주어진 열보다 더 적은 열이 상기 피기록매체에 공급되며; 상기 피기록매체를 상기 제1정착영역에 반송하고, 그리고 상기 피기록매체를 상기 제2정착영역에서 부터 반송하는 반송수단(2,3; 52,52); 을 구비한 것을 특징으로 하는 정착장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 기록수단(4)은, 상기 피기록매체의 기록영역의 전폭에 걸쳐서 잉크를 토출하는 토출구가 형성되어 있는 잉크제트기록헤드인 것을 특징으로 하는 정착장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 기록헤드(4,102)는, 토출구(208)를 통해서 잉크를 토출시키는 열에너지를 발생하는 수단으로서 전기열변환기(202)를 구비한 잉크제트기록헤드인 것을 특징으로 하는 정착장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 피기록매체의 반송속도와 같은 속도로 상기 피기록매체의 반송방향으로 이동하는 부재(6,51)가 상기 정착영역의 상기 피기록매체의 반송면과 대향하는 쪽에 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 정착장치.
5. 잉크를 사용해서 피기록매체상에 기록하는 잉크제트기록장치에 있어서, 잉크를 토출해서상기 피기록매체상에 기록하는 잉크제트기록헤드를 유지하는 유지수단과; 제1항에 의한 정착장치를 구비한 것을 특징으로 하는 정착장치.
6. 잉크를 사용해서 피기록매체상에 기록하는 잉크제트기록장치에 있어서, 잉크를 토출해서 상기 피기록매체상에 기록하는 잉크제트기록헤드를 유지하는 유지수단과; 제2항에 의한 정착장치를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치
7. 잉크를 사용해서 피기록매체상에 기록하는 잉크제트기록장치에 있어서, 잉크를 토출해서 상기 피기록매체상에 기록하는 잉크제트기록헤드를 유지하는 유지수단과; 제3항에 의한 정착장치를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치
8. 잉크를 사용해서 피기록매체상에 기록하는 잉크제트기록장치에 있어서, 잉크를 토출해서 상기 피기록매체상에 기록하는 잉크제트기록헤드를 유지하는 유지수단과; 제4항에 의한 정착장치를 구비한 것을 특징으로 하는 잉크제트기록장치
9. 기록수단(4,102)에 의해 피기록매체상에 토출되는 잉크를 상기 피기록매체상에 정착하는 방법에 있어서, 상기 피기록매체를 제1정착영역에 반송하는 단계와; 잉크를 장착하기 위해서 상기 제1정착영역내의 상기 피기록매체에 불충분한 열을 주는 단계와; 상기 피기록매체를 상기 제1정착영역으로부터 반송하고, 그리고 상기 피기록매체를 반송방향으로 상기 제1정착영역의 하류에 위치한 제2정착영역에 반송하는 단계와; 잉크를 정착하기 위하여 상기 제2정착영역내의 상기 피기록매체에 충분한 열을 주고, 상기 피기록매체를 상기 제2정착영역으로부터 반송하는 단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 정착방법.
10. 제9항에 있어서, 상기 기록수단(4)은, 상기 피기록매체의 기록영역의 진폭에 걸쳐서 잉크를 토출하는 토출구가 형성되어 있는 잉크제트기록헤드인 것을 특징으로 하는 정착방법.
11. 제9항에 있어서, 상기 기록헤드(4,102)는, 토출구(208)를 통해서 잉크를 토출시키는 열에너지를 발생하는 수단으로서 전기열변환기(202)를 구비한 잉크제트기록헤드인 것을 특징으로 하는 정착방법.