JPS5811171A - 記録装置 - Google Patents

Abstract

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

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、熱エネルギーの作用で液室内のインクを吐出
するオリフィスを複数、配列して成るインクジェットヘ
ッドを略鉛直方向に立てて作動させる記録装置に関する
。

記録時に於ける騒音が極めて小さいことで関心を集めて
いるノンインパクト記録法の中でもインクジェット記録
方式は、高速記録が可能であり、しかも普通紙に特別の
定着処理を必要とすることなく記録が行えるという点で
、極めて有力な記録法だといえる。

このインクジェット記録方式には、インクを吐出させる
方法として、静電引力、機棹的振動による圧力変化、熱
エネルギーによる圧力変化等を用いた様々な種類のもの
が存在する。

最近、こうしたインクジェット方式の記録ヘッドを用い
たファクシミリ装置やプリンターなどが次々に開発され
商品化されているが、いずれもその高速化及び画質の向
上が課題となっている。

重要となる。そのだめ、インク吐出オリアイスをマルチ
アレイ構造とし、主走査方向（水平方向）に記録幅の長
さだけこれをならべて、副走査方向（鉛直方向）に記録
紙を送りながら記録を行う方法が考えられる。しかし、
この方法では、インク吐出オリフィスを非常に多数必要
とする。例えば、記録幅を２１０　ｔｒｒｍとし、吐出
オリスイスのピッチを１２５μｍとすると、その数は１
６８０本にも々る。これでは磯椋は大変島価々ものとな
って１７まり。

しだがって、より安価に高速記録を行うため、第１図の
ような構成で、マルチアレイ構造のインク吐出オリフィ
スを具えたヘッド１−１を副走査方向（鉛直方向）１−
５に立て、これを主走査方向（水平方向）１−４に走ら
せ、記録紙１−２を副走査方向１−５へそのロール１−
３から送り出して記録する方法が用いられる。この場合
、副走査方向の走査速度は、副走査に用いる機械系の駆
動能力等によって制約を受けるので、限界が存在する。

また、インクの吐出周期の短縮にも、現時点では限りが
ある。

そのため、マルチアレイにするインク吐出オリフィスの
数を多くシ、一時に記録できる記録量を増やす事が考え
られる。しかし、吐出オリフィスの数があまり多くなる
と、記録の上部と下部で、記録ドツトの大きさの違いが
目立つようになり画質にムラができる。これはヘッドを
垂直に立てるために、重力の影響を受け、ヘッドの上部
と下部で背圧が違ってくることによって起こる現象であ
る。背圧とインクドツト径の関係は、ノズルの形状、イ
ンク、記録紙などによっても違ってくるが、一般に背圧
が大きいほどドツト径が大きくなる傾向がある。しだが
って、記録ドツトはヘッドの上部では小さく、ヘッドの
下部へ行くほど大きくなる。

このような事情に鑑み、本発明はマルチアレイ構造のイ
ンクジェットヘッドを立てて走査させる記録装置に於い
て、記録ドツトを均一にする事を王たる目的とする。

上記の目的を達成するため、本発明は共通液室をオリフ
ィスの配列方向に於て複数個に分割し、各液室ごとにイ
ンクタンクを設け、個別にインク圧を制御することによ
り、記録ドツトを均一にするものである。

以下、図示実施例にしたがって詳細に説明する。

第２図は本発明の記録装置の記録ヘッド部のみを説明の
便宜上、分解図で描いたものであって、インクの供給系
、或はこのヘッドの駆動回路等の詳細は図示していない
。又、第２図の記録ヘッドでは、実際には、電機熱変換
体の発熱要素としての発熱抵抗体２−１．２−２・・・
・・・・・・２−　ｎを絶縁層９上に設置した基板１と
、記録液を収容する共通液室１１〜１．１１−２．・・
・・・・・・・。

１１−ｍと長尺溝状パターン３−１．３−２．・・・。

３−　ｎ　ｆ設けた溝付き板４とを互に発熱抵抗体と長
尺溝が対応位置にくるように接合し一体化されている。

そして基板１上に形成された発熱抵抗体２−１．２−２
．・・・、２−ｎには、更に該抵抗体に選択的に′電気
信号を印加する為の選択電極（リード）５−１．５−２
．・・・、５−ｎと、共通電極（リード）６が接続され
ている。

更に、信号印加用の手段として、基板１に於いて吐出オ
リフィスが形成される箇所と反対側には、共通電極（リ
ード）用のリード端子６′がすべての発熱抵抗体に共通
に設けられている。

この様にして、信号を印加する為の通電手段としての共
通電極（リード）端子６′と選択電極（リード）５−１
．５−２．・・・、５−ｎとが基板１上の絶縁層を挾む
形で形成されている。

又、第３図には、この記録ヘッドの第２図におけるＸ−
Ｙ断面図を示す。

第２図に示す記録ヘッドの駆動状況を簡単に述べると、
不図示のインク供給系から管８−１゜８−２．−．８−
ｍにより共通液室１１−１．１１−２．・・・、　１１
−ｍを経て長尺溝状パターン３−１゜３−２．・・・、
３−ｎにインクが導入された後、上記端子５−１．５−
２、・・・、５−ｎ及び６′を介して、発熱抵抗体２−
１．２−２．・・・、２−ｎに選択的に信号を入力する
。すると信号の入力に従って、発熱抵抗体２−１．２−
２．・・・。

２−　ｎが熱パルスを発生し、インクは該熱エネルギー
の作用を受けて体積膨張・気化等の状態変化を生じる。

該状態変化による圧力変化は、基板１の前縁部７及び溝
伺き板４の溝状パターンの端部で形成される吐出オリフ
ィスの方向に伝わり、該圧力変化がインクを吐出させる
為の作用力となって、吐出オリフィスからインクが液滴
として吐出・飛翔する。

ここで共通液室を鉛直方向に対して、複数個に分割し、
各液室１１−１　、１１−２　、・・・、１１−ｍ＋ご
とにインク供給用のパイプ８−１．．８−２゜・・・、
８−ｍを介してタンク１２−１　、１２−２　、・・・
。

１２−ｍを設け、個別にインク圧を制御することによっ
て、ヘッドを垂直に立てたことによって生ずる重力の影
響、即ちヘッド上部と下部におけるインクの圧力差を調
整し記録ドツトを均一にすることができる。

本実施例では、分割間隔りを４．　ｍｒｎとした。これ
は、実験よりＬ　ｉ　５　ｗｎであれば実際上良好な記
録が得られたことに基づき決定した値である。

また各液室１１−１　、１１−２　、−　、１１−ｍご
とにインク供給用のタンク１２−１　、１２−２　、・
・・、１２−ｍを設け、タンクのインク液面の高さをタ
ンク１２−１から下位のタンクに於て段階的に適当量低
くすることによって各液室１１−１　、１１−２゜・・
・、　１１−ｍのインク圧力差を調整した。この様子は
、第４図に示した。このヘッドを用いて第１図のような
構成で記録を行った結果、記録ドツトの大きさの差異は
ほとんど無視できる程度となり、良好な記録が得られた
。

なお、本実施例ではインク供給用タンクの液面の高さを
制御することによって圧力を調整したが、他の圧力制御
手段を用いても、同様の効果が得られるものと思われる
。

また、本実施例では熱エネルギー発生手段として発熱抵
抗体を用いたものについて説明したが、この他レーザー
照射手段を用いたものについても同様のことがいえる。

本発明は、以上説明１〜だ如く、マルチアレイ構造の吐
出オリフィスを鉛直に立て、これを水平方向に走査し、
記録紙を鉛直方向に送ることによって記録を行う高速イ
ンクジェット１己碌に於いて、記録ドツトの大きさを均
一にし、画質の向上を可能にする効果を有する。

壕だ、ヘッド上部と下部の背圧の差によって生ずるその
他の困難、たとえばオリフィス周縁のヌレ及びインクメ
ニスカスの後退等に対しても、本発明は十分な効果を有
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の記録装置の外観を示す説明図、第２
図乃至第４図は、本発明に係る記録ヘッドの要部構造を
示す説明図である。図において、１−１・・・・・・記
録ヘッド、１−２・・・・・・記録紙、１−３・・・・
・記録紙ロール、１−４・・・・・・主走査方向、１−
５副走査方向、１・・・・・・基板、２−１．２−２．
・・・、２−ｎ・・・・・・発熱抵抗体、３−１．３−
２．・・・、３−ｎ・・・・・溝状パターン、４・・・
・・・溝付き板、５−１．５−２．・・・、５−ｎ・・
・・・・選択電極（リード）、６・・・・・・共通電極
（リード）、６′・・・・・・共通電極用端子、７・・
・・・・前縁部、ｓ−ｉ。 ８−２．・・・、８−ｍ・・・・・・インク供給パイプ
、９・・・・・・絶縁層、１０・・・・・・導電層、１
１−１　、１１−２゜・・・、　１１−ｍ・・・・・・
共通液室、１２−１　、１２−２　、・・・。 １２−ｍ・・・・・・インクタンクである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 液室内のインクを吐出するオリスイスを複数、配列して
   成るインクジェットヘッドを略鉛直方向に立てて作動さ
   せる記録装置に於て、前記ヘッド内の共通液室を前記オ
   リフィスの配列方向に於て複数に分割し、各室毎にイン
   クタンクを接続して各室個別にインク圧を制御する様に
   成したことを特徴とする記録装置っ