JPH0441242A - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
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- JPH0441242A JPH0441242A JP14734190A JP14734190A JPH0441242A JP H0441242 A JPH0441242 A JP H0441242A JP 14734190 A JP14734190 A JP 14734190A JP 14734190 A JP14734190 A JP 14734190A JP H0441242 A JPH0441242 A JP H0441242A
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Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
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]
本発明はインクジェット記録装置に関し、特に、インク
を熱エネルギーにより吐出させる記録ヘッドを用いたイ
ンクジェット記録装置に関する。
を熱エネルギーにより吐出させる記録ヘッドを用いたイ
ンクジェット記録装置に関する。
[従来の技術]
従来インクを熱エネルギーにより吐出させる記録ヘッド
を用いたインクジェット記録装置において高鯖細な画像
を形成するための微小なドツトを得ようとする場合には
ノズルの寸法が小さな記録ヘッドを用いて記録を行なっ
ていた。
を用いたインクジェット記録装置において高鯖細な画像
を形成するための微小なドツトを得ようとする場合には
ノズルの寸法が小さな記録ヘッドを用いて記録を行なっ
ていた。
例えば、30μm径の球体をしたドロップレットを得る
ためにはノズル寸法を20Hx30W X500L(μ
l11)程度にしなければならなかフた。さらに高精細
にし、15μI11径の球体のドロップレットを得るた
めにはノズル寸法をIOHx 15W x 2501(
μm)程度にする必要がある。こうした微細なノズルの
形成は、特開昭62−253457号公報に開示された
ようなエツチングを用いた方法で行なわれるか、この場
合ノズル壁が形成される際の形成条件のバラつきによっ
てノズル寸法もバラついてしまう。
ためにはノズル寸法を20Hx30W X500L(μ
l11)程度にしなければならなかフた。さらに高精細
にし、15μI11径の球体のドロップレットを得るた
めにはノズル寸法をIOHx 15W x 2501(
μm)程度にする必要がある。こうした微細なノズルの
形成は、特開昭62−253457号公報に開示された
ようなエツチングを用いた方法で行なわれるか、この場
合ノズル壁が形成される際の形成条件のバラつきによっ
てノズル寸法もバラついてしまう。
[発明が解決しようとする課題]
上述した従来のインクジェット記録装置は、微小なドツ
トを得るためにノズル寸法が小さな記録ヘッドを用いる
ものとしているが、その形成の際にノズル寸法がバラつ
くことがあった。ノズル幅バラつきが30±1μmの場
合と15±1μmの場合では後者の方かノズル幅の形成
ドツト径に与える作用の大きさが大きい。したがフて、
ドツト径バラつきの許容値から定まるノズル幅に対して
の要求公差が後者の方か厳しくなり、より鯖密な製造が
要求され製造コストが上かるという欠点かある。また、
ノズルが小さなものとなるので、ノズルによる管路抵抗
が増大し、吐出に必要なエネルギーも増大するという欠
点がある。
トを得るためにノズル寸法が小さな記録ヘッドを用いる
ものとしているが、その形成の際にノズル寸法がバラつ
くことがあった。ノズル幅バラつきが30±1μmの場
合と15±1μmの場合では後者の方かノズル幅の形成
ドツト径に与える作用の大きさが大きい。したがフて、
ドツト径バラつきの許容値から定まるノズル幅に対して
の要求公差が後者の方か厳しくなり、より鯖密な製造が
要求され製造コストが上かるという欠点かある。また、
ノズルが小さなものとなるので、ノズルによる管路抵抗
が増大し、吐出に必要なエネルギーも増大するという欠
点がある。
本発明は上記従来技術が有する欠点に鑑みなされたもの
であって、製造が容易であり、必要とされる吐出エネル
ギーも増大することなく高精細な画像を記録することの
できるインクジェット記録装置を提供することを目的と
する。
であって、製造が容易であり、必要とされる吐出エネル
ギーも増大することなく高精細な画像を記録することの
できるインクジェット記録装置を提供することを目的と
する。
[課題を解決するための手段]
本発明のインクジェット記録装置は、
記録用液体を記録ヘッドより吐出させて被記録媒体への
記録を行なうインクジェット記録装置において、 記録モードに応じて記録ヘッドと被記録媒体との距離を
調節する調節するギャップ調整手段を有する。
記録を行なうインクジェット記録装置において、 記録モードに応じて記録ヘッドと被記録媒体との距離を
調節する調節するギャップ調整手段を有する。
この場合、ギャップ調節手段は、記録モードが微小ドツ
トを形成するモードである場合には、記録ヘッドと被記
録媒体との距離を記録ヘッドより吐出される記録用液体
のドロップレット径の5倍以下に調節してもよい。
トを形成するモードである場合には、記録ヘッドと被記
録媒体との距離を記録ヘッドより吐出される記録用液体
のドロップレット径の5倍以下に調節してもよい。
[作用コ
被記録媒体に記録されるドツト径は記録ヘッドと被記録
媒体との距離に応じて異なるものとなる。これは、吐出
時に記録ヘッドより吐出される記録用液体を、該記録用
液体がドロップレットを形成するまえに被記録媒体に衝
突させることによる。この衝突によりエネルギーが消耗
されるので、被記録媒体に付着する記録用液体の量が少
なくなり、ドツト径も小さくなる。
媒体との距離に応じて異なるものとなる。これは、吐出
時に記録ヘッドより吐出される記録用液体を、該記録用
液体がドロップレットを形成するまえに被記録媒体に衝
突させることによる。この衝突によりエネルギーが消耗
されるので、被記録媒体に付着する記録用液体の量が少
なくなり、ドツト径も小さくなる。
この、記録用液体がドロップレットを形成する距離は、
本来形成されるドロップレット径の略5倍以下であるの
で、この程度記録ヘッドと被記録媒体を離すことにより
微小ドツトによる記録が行なわれる。
本来形成されるドロップレット径の略5倍以下であるの
で、この程度記録ヘッドと被記録媒体を離すことにより
微小ドツトによる記録が行なわれる。
[実施例]
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。
。
第1図は本発明によるインクジェット記録装置の一実施
例を示す模式的側面図である。
例を示す模式的側面図である。
第1図において、]01Bk、]01y、101n、1
01cはそれぞれブラック、イエロー、マセンタ、シア
ンのインク色に対応したバブルシェツト方式の記録ヘッ
ドてあり、組合わされて記録ヘッド101を構成するも
のである。これらは、400 dpiの密度で4736
個の吐出口か配列されたもので、内蔵する吐出エネルギ
ー発生体に発熱抵抗体を用い、通電時にインク中に生し
る気泡を圧力源として吐出口よりインク液滴を吐出させ
るものであり、ブロック102に固定されている。
01cはそれぞれブラック、イエロー、マセンタ、シア
ンのインク色に対応したバブルシェツト方式の記録ヘッ
ドてあり、組合わされて記録ヘッド101を構成するも
のである。これらは、400 dpiの密度で4736
個の吐出口か配列されたもので、内蔵する吐出エネルギ
ー発生体に発熱抵抗体を用い、通電時にインク中に生し
る気泡を圧力源として吐出口よりインク液滴を吐出させ
るものであり、ブロック102に固定されている。
103はキャッピングユニットであり、スタンバイ時等
、非記録時にブロック+02を図中−点鎖線で示す位置
まで引き上げることにより、キャッピングユニット10
3を対向させてキャップする。また、キャッピングユニ
ット103は、循環回復時には図示しない回復ポンプ、
インク供給系より送り込まれて吐出口から押し出された
廃インクの受は皿となる。廃インクは図示しない廃イン
クタンクに導かれる。
、非記録時にブロック+02を図中−点鎖線で示す位置
まで引き上げることにより、キャッピングユニット10
3を対向させてキャップする。また、キャッピングユニ
ット103は、循環回復時には図示しない回復ポンプ、
インク供給系より送り込まれて吐出口から押し出された
廃インクの受は皿となる。廃インクは図示しない廃イン
クタンクに導かれる。
104は記録ヘッドl018に、101y、1011I
+、101cの各々に所定間隔を有して対向配設され記
録シートを搬送するためのエンドレスの帯電吸着ベルト
、105は帯電吸着ベルト104を介して各記録ヘッド
に対向配設されるバックプラテンである。
+、101cの各々に所定間隔を有して対向配設され記
録シートを搬送するためのエンドレスの帯電吸着ベルト
、105は帯電吸着ベルト104を介して各記録ヘッド
に対向配設されるバックプラテンである。
106は普通紙などの記録シート107が収納され、装
置本体に着脱自在に装着される給紙カセット、108は
最上面の記録シート107を1枚だけ送り出して給紙す
るピックアップローラである。
置本体に着脱自在に装着される給紙カセット、108は
最上面の記録シート107を1枚だけ送り出して給紙す
るピックアップローラである。
109はピックアップローラ108より送り出された記
録シート107を搬送路110へ搬送する搬送ローラで
あり、111は搬送路110の出口側に配設された搬送
ローラである。
録シート107を搬送路110へ搬送する搬送ローラで
あり、111は搬送路110の出口側に配設された搬送
ローラである。
113および114は記録シート107に記録によって
付着したインク液滴を熱風により乾燥定着させるヒータ
およびファン、115は定着の終了した記録シート10
7を装置外に排出する排出ローラ、11Bは排出された
記録シート107を順次ストックするトレイである。
付着したインク液滴を熱風により乾燥定着させるヒータ
およびファン、115は定着の終了した記録シート10
7を装置外に排出する排出ローラ、11Bは排出された
記録シート107を順次ストックするトレイである。
この他に、第1図中には不図示であるが、記録ヘッド1
01と記録シート107との間の距離を調節するための
ギャップ調節手段が設けられてし\る。
01と記録シート107との間の距離を調節するための
ギャップ調節手段が設けられてし\る。
次に、以上の構成による実施例の動作について説明する
。
。
まず、記録動作について説明する。記録開始の操作が行
われると、指定されたサイズの記録シート107がピッ
クアップローラ108によって給紙カセット106から
送り出される。送り出された記録シート107は、搬送
ローラ109および搬送ローラ111によって、予め帯
電された状態で回転すると共にバックプラテン105に
よって平面形状とされている帯電吸着ベルト104に乗
せられる。記録シート107の先端部が記録ヘッド10
1c、 lolm。
われると、指定されたサイズの記録シート107がピッ
クアップローラ108によって給紙カセット106から
送り出される。送り出された記録シート107は、搬送
ローラ109および搬送ローラ111によって、予め帯
電された状態で回転すると共にバックプラテン105に
よって平面形状とされている帯電吸着ベルト104に乗
せられる。記録シート107の先端部が記録ヘッド10
1c、 lolm。
10]y、1018にの各々の下部に到着するのに連動
して、不図示の駆動回路が各記録ヘッドのエネルギー発
生体を画像データに応じて駆動する。この駆動により、
画像情報に応したインク液滴が吐出口より記録シート1
07の表面に吐出され記録が行われる。
して、不図示の駆動回路が各記録ヘッドのエネルギー発
生体を画像データに応じて駆動する。この駆動により、
画像情報に応したインク液滴が吐出口より記録シート1
07の表面に吐出され記録が行われる。
記録シート107が吸湿性の悪いものである場合、表面
に付着した液滴か乾燥せず、擦られて印字汚わを生じる
ので、ヒータ113およびファン114によって強制乾
燥を行って定着させる。定着の終了した記録シート10
7は、排出ローラ115によってトレイ116へ排出さ
れる。
に付着した液滴か乾燥せず、擦られて印字汚わを生じる
ので、ヒータ113およびファン114によって強制乾
燥を行って定着させる。定着の終了した記録シート10
7は、排出ローラ115によってトレイ116へ排出さ
れる。
以上のように、それぞれシアン、マゼンタ、イエロー、
ブラックのインクに対応した各記録ヘッドにそれぞれに
応した記録信号を与えることによりカラー画像が形成さ
れる。
ブラックのインクに対応した各記録ヘッドにそれぞれに
応した記録信号を与えることによりカラー画像が形成さ
れる。
次に、本実施例の装置に用いるインクジェット記録ヘラ
I”101の吐出原理について説明する。
I”101の吐出原理について説明する。
インクジェット記録装置に適用される記録ヘッドは、一
般に微細な液体吐出口(オリフィス)、液体流路および
この液体流路の一部に設けられるエネルギー作用部と、
該作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギーを
発生するエネルギー発生手段を具えている。
般に微細な液体吐出口(オリフィス)、液体流路および
この液体流路の一部に設けられるエネルギー作用部と、
該作用部にある液体に作用させる液滴形成エネルギーを
発生するエネルギー発生手段を具えている。
このようなエネルギーを発生するエネルギー発生手段と
してはピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた記録方法
、レーザ等の電磁波を照射して、そこにある液体に吸収
させて発熱させ、該発熱による作用で液滴を吐出、飛翔
させるエネルギー発生手段を用いた記録方法、あるいは
電気熱変換体によって液体を加熱して液体を吐出させる
エネルギー発生手段に用いた記録方法等がある。
してはピエゾ素子等の電気機械変換体を用いた記録方法
、レーザ等の電磁波を照射して、そこにある液体に吸収
させて発熱させ、該発熱による作用で液滴を吐出、飛翔
させるエネルギー発生手段を用いた記録方法、あるいは
電気熱変換体によって液体を加熱して液体を吐出させる
エネルギー発生手段に用いた記録方法等がある。
その中でも熱エネルギーによって液体を吐出させるイン
クジェット記録方法に用いられる記録ヘッドは、記録用
の液滴を吐出して飛翔用液滴を形成するための液体吐出
口(オリフィス)を高密度に配列することかできるため
に高解像力の記録をすることが可能である。また、電気
熱変換体をエネルギー発生手段として用いた記録ヘッド
は、記録ヘッドとして全体的なコンパクト化も容易で、
かつ、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の
向上か著しいIC技術やマイクロ加工技術の長所を十二
分に活用でき、長尺化および面状化(2次元化)が容易
であること等から、マルチノズル化/高密度実装化が容
易で、しかも大量に生産性よく、製造コストも安価なイ
ンクシェット記録用ヘッドを提供することが可能である
。
クジェット記録方法に用いられる記録ヘッドは、記録用
の液滴を吐出して飛翔用液滴を形成するための液体吐出
口(オリフィス)を高密度に配列することかできるため
に高解像力の記録をすることが可能である。また、電気
熱変換体をエネルギー発生手段として用いた記録ヘッド
は、記録ヘッドとして全体的なコンパクト化も容易で、
かつ、最近の半導体分野における技術の進歩と信頼性の
向上か著しいIC技術やマイクロ加工技術の長所を十二
分に活用でき、長尺化および面状化(2次元化)が容易
であること等から、マルチノズル化/高密度実装化が容
易で、しかも大量に生産性よく、製造コストも安価なイ
ンクシェット記録用ヘッドを提供することが可能である
。
このようにエネルギー発生手段に電気熱変換体を用い、
半導体製造プロセスを経て製造さゎたインクジェット用
記録ヘッドは、一般には各オリフィスに対応した液体流
路を設け、該液体流路毎に該液体流路を満たす液体に熱
エネルギーを作用させて、対応するオリフィスより液体
を吐出して飛翔用液滴を形成する手段としての電気熱変
換体が設けられ、各液体流路には、各液体流路に連通し
ている共通液室より液体が供給される構造となっている
。
半導体製造プロセスを経て製造さゎたインクジェット用
記録ヘッドは、一般には各オリフィスに対応した液体流
路を設け、該液体流路毎に該液体流路を満たす液体に熱
エネルギーを作用させて、対応するオリフィスより液体
を吐出して飛翔用液滴を形成する手段としての電気熱変
換体が設けられ、各液体流路には、各液体流路に連通し
ている共通液室より液体が供給される構造となっている
。
第2図は上述したインクジェット記録ヘッド101の概
略構成図であり、エツチング・蒸着・スパッタリング等
の半導体製造プロセス工程を経て、基板202上に成膜
された電気熱変換体203、電極204、ノズル壁2o
5、天板206がら構成されている。記録用液体212
は図示していない液体貯蔵室から液体供給管207を通
して記録ヘッド101の共通液室208内に供給される
。図中209は液体供給管用コネクタである。共通液室
208内に供給されだ液体212は毛管現象によりノズ
ル210内に供給され、ノズルの先端のオリフィス面で
メニスカスを形成することにより安定に保持される。こ
こで電気熱変換体203に通電することにより、電気熱
変換体面上の液体が加熱され、発泡現象が発生し、その
発泡のエネルギーによりオリフィス面211から液滴が
吐出する。上述したような構成により、ノズル密度40
0dpiといった高密度のノズル配管でマルチノズルの
インクジェット記録ヘッドを形成する。
略構成図であり、エツチング・蒸着・スパッタリング等
の半導体製造プロセス工程を経て、基板202上に成膜
された電気熱変換体203、電極204、ノズル壁2o
5、天板206がら構成されている。記録用液体212
は図示していない液体貯蔵室から液体供給管207を通
して記録ヘッド101の共通液室208内に供給される
。図中209は液体供給管用コネクタである。共通液室
208内に供給されだ液体212は毛管現象によりノズ
ル210内に供給され、ノズルの先端のオリフィス面で
メニスカスを形成することにより安定に保持される。こ
こで電気熱変換体203に通電することにより、電気熱
変換体面上の液体が加熱され、発泡現象が発生し、その
発泡のエネルギーによりオリフィス面211から液滴が
吐出する。上述したような構成により、ノズル密度40
0dpiといった高密度のノズル配管でマルチノズルの
インクジェット記録ヘッドを形成する。
このマルチノズル化された長尺記録ヘッドとインクの供
給手段を示したのが第3図である。本図において、10
1は第1図に示した記録ヘッド、302は記録ヘッド1
01内の共通液室、303は記録液吐出面304に配列
された液体吐出用の吐出口(オリフィス)である。本図
に示した吐出口303は、対象とされる被記録材の記録
可能幅いっばいにその数が配列されており、その個々の
吐出口303に通じる不図示の液路に設けられた発熱素
子を選択的に駆動させることによって記録液を吐出させ
、ヘッド自体の主走査なしに記録を実施することができ
る。
給手段を示したのが第3図である。本図において、10
1は第1図に示した記録ヘッド、302は記録ヘッド1
01内の共通液室、303は記録液吐出面304に配列
された液体吐出用の吐出口(オリフィス)である。本図
に示した吐出口303は、対象とされる被記録材の記録
可能幅いっばいにその数が配列されており、その個々の
吐出口303に通じる不図示の液路に設けられた発熱素
子を選択的に駆動させることによって記録液を吐出させ
、ヘッド自体の主走査なしに記録を実施することができ
る。
305は記録液を記録ヘッド101に供給する記録液供
給タンク、306は記録液供給タンク305に記録液を
補充するためのメインタンクであり、供給タンク305
から供給管307により記録液を記録ヘッド301の共
通液室302に供給し、また、記録液補充のときにはメ
インタンク306から一方交通の補充用整流弁308を
介して回復用ポンプ309により記録液供給タンク30
5に記録液を補充可能である。
給タンク、306は記録液供給タンク305に記録液を
補充するためのメインタンクであり、供給タンク305
から供給管307により記録液を記録ヘッド301の共
通液室302に供給し、また、記録液補充のときにはメ
インタンク306から一方交通の補充用整流弁308を
介して回復用ポンプ309により記録液供給タンク30
5に記録液を補充可能である。
310は記録ヘッド101の吐出機能回復のためになさ
れる回復動作時に使用される一方通行の回復用整流弁、
311は回復整流弁310が介装されている循環用管、
さらにまた312は先に述べた第1の供給管307に介
装されている電磁弁、313は供給タンク用空気抜弁で
ある。
れる回復動作時に使用される一方通行の回復用整流弁、
311は回復整流弁310が介装されている循環用管、
さらにまた312は先に述べた第1の供給管307に介
装されている電磁弁、313は供給タンク用空気抜弁で
ある。
このように構成された記録ヘッド101 とその記録液
供給系および回復系においては、記録実施時において、
電磁弁312は開の状態に保たれており、供給タンク3
05から液の自重により記録液か共通液室302に補給
され共通液室302から不図示の液路を介してオリフィ
ス303に導かれる。
供給系および回復系においては、記録実施時において、
電磁弁312は開の状態に保たれており、供給タンク3
05から液の自重により記録液か共通液室302に補給
され共通液室302から不図示の液路を介してオリフィ
ス303に導かれる。
また、共通液室302や供給系に残留する気泡の除去と
共に記録ヘッド+01を冷却するために実施される回復
動作時には、回復ポンプ309を駆動して記録液を、循
環管311により共通液室302に送り込み、同時に該
記録ヘッドを駆動し、インクと共に気泡をオリフィスよ
り押し出し、共通液室302から第1供給管307によ
り記録液を供給タンク305に戻して循環させることが
できる。
共に記録ヘッド+01を冷却するために実施される回復
動作時には、回復ポンプ309を駆動して記録液を、循
環管311により共通液室302に送り込み、同時に該
記録ヘッドを駆動し、インクと共に気泡をオリフィスよ
り押し出し、共通液室302から第1供給管307によ
り記録液を供給タンク305に戻して循環させることが
できる。
さらにまた、液路等の初期充填時には電磁弁312を閉
成した状態てポンプ309により循環管3]1を紅で記
録液を共通液室302に圧送し、気泡の排出と共に記録
液をオリフィス303から吐出させることができる。
成した状態てポンプ309により循環管3]1を紅で記
録液を共通液室302に圧送し、気泡の排出と共に記録
液をオリフィス303から吐出させることができる。
従来、着弾誤差の軽減のために記録ヘッドと記録媒体の
間の距離を03〜0.4mm程度にし、これを保つよう
な手段を有する装置が提案されている。(例えば本出願
人による特開昭61−280941−@公報に記載され
たもの) 我々はヘッド・紙間距離と吐出されるドロップレットが
紙などの記録シートに着弾した後のドツト径との関係に
着目した。
間の距離を03〜0.4mm程度にし、これを保つよう
な手段を有する装置が提案されている。(例えば本出願
人による特開昭61−280941−@公報に記載され
たもの) 我々はヘッド・紙間距離と吐出されるドロップレットが
紙などの記録シートに着弾した後のドツト径との関係に
着目した。
第4図にヘッド(記録ヘッド)・紙(記録シート)間距
離と記録されるドツト径との関係を示した。通常の0.
3111mのギャップ設定値をaで示した。ここからヘ
ッド紙間を小さくしていくと距離kを境に急にドツト径
が小さくなる。この距@ILは記録ヘッドの構造やイン
クの組成によって異なるが、概ねドロップレット径の1
倍〜5倍程度である。
離と記録されるドツト径との関係を示した。通常の0.
3111mのギャップ設定値をaで示した。ここからヘ
ッド紙間を小さくしていくと距離kを境に急にドツト径
が小さくなる。この距@ILは記録ヘッドの構造やイン
クの組成によって異なるが、概ねドロップレット径の1
倍〜5倍程度である。
第5図は本実施例におけるギャップ調節手段の構成を示
す図である。
す図である。
ギャップを変化させる手段は第1図中下図示であったが
記録シート107外でブロック102とつき当たる2個
のギャップ調整ネジ502..5022をバックプラテ
ンにネジ込み、2個のモータ501..5012で各ギ
ャップ調整ネジ502.,502□をまわしてバックプ
ラテン105とブロック+02との間隔、つまり記録シ
ート107と記録ヘッド101の間隔を変化させるもの
である。ギャップを変化させる手段はこれに限ったもの
ではなく、ブロック102側から長さ変化可能なつきあ
てピンを出してもよいし、ブロック102と記録ヘッド
101の位置をスライドさせる機構(例えばラックピニ
オンギアとモータによる)を設けてもよい。なお、上記
各モータ5011.5012の駆動は記録動作の制御を
行なう駆動回路により行なわれる。
記録シート107外でブロック102とつき当たる2個
のギャップ調整ネジ502..5022をバックプラテ
ンにネジ込み、2個のモータ501..5012で各ギ
ャップ調整ネジ502.,502□をまわしてバックプ
ラテン105とブロック+02との間隔、つまり記録シ
ート107と記録ヘッド101の間隔を変化させるもの
である。ギャップを変化させる手段はこれに限ったもの
ではなく、ブロック102側から長さ変化可能なつきあ
てピンを出してもよいし、ブロック102と記録ヘッド
101の位置をスライドさせる機構(例えばラックピニ
オンギアとモータによる)を設けてもよい。なお、上記
各モータ5011.5012の駆動は記録動作の制御を
行なう駆動回路により行なわれる。
上述の駆動回路は、不図示の人力装置により設定される
各モードに応して記録ヘッド101と記録シート107
の距離の調節を行なう。例えば、微小ドツト径にて記録
を行なう旨を示す微小ドツト径形成モードとされたとき
にヘッド・紙間距離を上述した距離lより小さい値(例
えばb)に設定する。bのときのドツト径Dbはaのと
きのドツト径Daの半分以下であった。
各モードに応して記録ヘッド101と記録シート107
の距離の調節を行なう。例えば、微小ドツト径にて記録
を行なう旨を示す微小ドツト径形成モードとされたとき
にヘッド・紙間距離を上述した距離lより小さい値(例
えばb)に設定する。bのときのドツト径Dbはaのと
きのドツト径Daの半分以下であった。
ヘッド・紙間距離を小さくするとステップ的にドツト径
が小さくなる原理を第6図および第7図を参照して説明
する。
が小さくなる原理を第6図および第7図を参照して説明
する。
第6図(a)乃至第6図(g)はヘッド・紙間距離がa
(第4図参照)のときの吐出動作を段階的に示す図てあ
り、通常の記録を行なうモードのときのものである。第
7図(a)乃至第7図(g)は微小ドツト径形成モード
とされ、ヘッド・紙間距離がb(第4図参照)のときの
吐出動作を段階的に示す図である。第6図(a)に示す
ごとくノズル内の電気熱変換体(ヒータ)203直上の
記録用液体(インク)212はヒータのパルス駆動によ
って瞬間的に300℃〜400℃の熱を受け、−気に気
化する[第6図(b)参照]。続いて、第6図(C)に
示す段階でヒータ駆動はストップするが泡は断熱膨張し
、第6図(d)にて最大となる。記録用液体212は慣
性力により記録シート107へ進行する方向の力を受け
、泡が第6図(d)に示した状態から、第6図(e)に
示すような以降縮んでいく際のインクの表面張力に打ち
勝って第6図(f)に示すようなドロップレット601
を形成する。第6図(f)にて吐出されたドロップレッ
ト601は記録シート!17に着弾する。この着弾時、
ドロップレット601 は広がり、記録シート1Ojl
−で浸透し、第6図(g)に示すようなドツトを形成す
る。
(第4図参照)のときの吐出動作を段階的に示す図てあ
り、通常の記録を行なうモードのときのものである。第
7図(a)乃至第7図(g)は微小ドツト径形成モード
とされ、ヘッド・紙間距離がb(第4図参照)のときの
吐出動作を段階的に示す図である。第6図(a)に示す
ごとくノズル内の電気熱変換体(ヒータ)203直上の
記録用液体(インク)212はヒータのパルス駆動によ
って瞬間的に300℃〜400℃の熱を受け、−気に気
化する[第6図(b)参照]。続いて、第6図(C)に
示す段階でヒータ駆動はストップするが泡は断熱膨張し
、第6図(d)にて最大となる。記録用液体212は慣
性力により記録シート107へ進行する方向の力を受け
、泡が第6図(d)に示した状態から、第6図(e)に
示すような以降縮んでいく際のインクの表面張力に打ち
勝って第6図(f)に示すようなドロップレット601
を形成する。第6図(f)にて吐出されたドロップレッ
ト601は記録シート!17に着弾する。この着弾時、
ドロップレット601 は広がり、記録シート1Ojl
−で浸透し、第6図(g)に示すようなドツトを形成す
る。
第6図(g)中、斜線部で示したのは記録シート107
への記録用液体212か浸透する部分を示すものである
。このときヘッド・紙間距離はaてドツト径はDaであ
る。
への記録用液体212か浸透する部分を示すものである
。このときヘッド・紙間距離はaてドツト径はDaであ
る。
一方、ヘッド・紙間距離かbの場合には第7図(a)乃
至第7図(g)に示す如くなる。
至第7図(g)に示す如くなる。
第7図(a)乃至第7図(C)は第6図(a)乃至第6
図(c)に示したものと同様の駆動、同様の発泡、同様
のインク流動を示している。続く、第6図(d)に示す
段階では、記録用液体212がドロップレットを形成す
る前に記録シート107に衡突し、記録用液体212の
運動エネルギーが失われる。このため本来泡が縮みはし
める前にオリフィス面の前に慣性力でとび出しているは
すたった記録用液体212の量は、第6図に示した場合
のものよりも小さくなる。そのため記録シート107上
に付着する量も小さくなり形成ドツト径も小さくなる。
図(c)に示したものと同様の駆動、同様の発泡、同様
のインク流動を示している。続く、第6図(d)に示す
段階では、記録用液体212がドロップレットを形成す
る前に記録シート107に衡突し、記録用液体212の
運動エネルギーが失われる。このため本来泡が縮みはし
める前にオリフィス面の前に慣性力でとび出しているは
すたった記録用液体212の量は、第6図に示した場合
のものよりも小さくなる。そのため記録シート107上
に付着する量も小さくなり形成ドツト径も小さくなる。
本発明において微小ドツトを形成するためのヘッド・紙
間距離の条件は吐出の際ドロップレットを形成する前に
記録シートに着弾するような距離であることである。ド
ロップレットが形成されない最大ヘッド・紙間距離は、
前述の第4図の1で示される。これは記録ヘッドの構造
やインクの組成によって異なるが、概ね2以上にギャッ
プを離した際に形成されるドロップレット径の1倍〜5
倍程度である。
間距離の条件は吐出の際ドロップレットを形成する前に
記録シートに着弾するような距離であることである。ド
ロップレットが形成されない最大ヘッド・紙間距離は、
前述の第4図の1で示される。これは記録ヘッドの構造
やインクの組成によって異なるが、概ね2以上にギャッ
プを離した際に形成されるドロップレット径の1倍〜5
倍程度である。
なお、上述の実施例では、微小ドツト径形成モード際の
ヘッド駆動条件は通常のドロップレット形成モードと同
一としたか、本発明はこれに限られるものではない。
ヘッド駆動条件は通常のドロップレット形成モードと同
一としたか、本発明はこれに限られるものではない。
第8図(a)乃至第8図(d)は、本発明の第2の実施
例における吐出動作を段階的に示すものである。
例における吐出動作を段階的に示すものである。
本実施例における駆動回路は、記録ヘッドと記録シート
との距離を調節するとともに、微小ドツト径形成モード
時には発熱抵抗体における発熱量を通常の記録モード時
よりも小さなものとする。
との距離を調節するとともに、微小ドツト径形成モード
時には発熱抵抗体における発熱量を通常の記録モード時
よりも小さなものとする。
記録ヘッド・紙間を離した際には発泡によって液体がオ
リフィス側に盛り上がるかドロップレット形成までは行
なわないような小さなエネルキーの駆動(ヒータに与え
る電力の低減によって実現できる)を行ない、液体が盛
り上がった状態で記録シートに衝突させ[第8図(d)
参照コ、記録シート107への浸透によってドツトを形
成させる[第8図(e)参照コ様子を段階的に示すもの
である。
リフィス側に盛り上がるかドロップレット形成までは行
なわないような小さなエネルキーの駆動(ヒータに与え
る電力の低減によって実現できる)を行ない、液体が盛
り上がった状態で記録シートに衝突させ[第8図(d)
参照コ、記録シート107への浸透によってドツトを形
成させる[第8図(e)参照コ様子を段階的に示すもの
である。
これによって第7図に示したよりも小さなドツト径を得
ることができた。
ることができた。
また、上述の実施例では微小ドツト径形成モードの選択
によってヘッド・紙間距離を縮めるような構成としたが
本発明はこれに限られるものではない。
によってヘッド・紙間距離を縮めるような構成としたが
本発明はこれに限られるものではない。
ヘッド紙間を前述のに以下に固定しておき、小さなドツ
ト記録を行なう記録装置も本発明に含まれる。
ト記録を行なう記録装置も本発明に含まれる。
本発明は、特にインクジェット記録方式の中でもバブル
ジェット方式の記録ヘッド、記録装置に於いて、優れた
効果をもたらすものである。
ジェット方式の記録ヘッド、記録装置に於いて、優れた
効果をもたらすものである。
その代表的な構成や原理については、例えば、米国特許
第4723]29号明細書、同第4740796号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものか
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデ
マンド型の場合には、液体(インク)が保持されている
シートや液路に対応して配置されてい電気変換体に、記
録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を
与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによっ
て、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘ
ッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号
に一対一対応し液体(インク)内の気泡を形成出来るの
で有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口
を介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも一つ
の滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、
即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答
性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好ま
しい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第
4463359号明細書、同第4345262号明細書
に記載されているようなものが通している。尚、上記熱
作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4313
124号明細書に記載されている条件を採用すると、更
に優れた記録を行なうことかできる。
第4723]29号明細書、同第4740796号明細
書に開示されている基本的な原理を用いて行なうものか
好ましい。この方式は所謂オンデマンド型、コンティニ
ュアス型のいずれにも適用可能であるが、特に、オンデ
マンド型の場合には、液体(インク)が保持されている
シートや液路に対応して配置されてい電気変換体に、記
録情報に対応していて核沸騰を越える急速な温度上昇を
与える少なくとも一つの駆動信号を印加することによっ
て、電気熱変換体に熱エネルギーを発生せしめ、記録ヘ
ッドの熱作用面に膜沸騰させて、結果的にこの駆動信号
に一対一対応し液体(インク)内の気泡を形成出来るの
で有効である。この気泡の成長、収縮により吐出用開口
を介して液体(インク)を吐出させて、少なくとも一つ
の滴を形成する。この駆動信号をパルス形状とすると、
即時適切に気泡の成長収縮が行なわれるので、特に応答
性に優れた液体(インク)の吐出が達成でき、より好ま
しい。このパルス形状の駆動信号としては、米国特許第
4463359号明細書、同第4345262号明細書
に記載されているようなものが通している。尚、上記熱
作用面の温度上昇率に関する発明の米国特許第4313
124号明細書に記載されている条件を採用すると、更
に優れた記録を行なうことかできる。
記録ヘッドの構成としては、上述の各明細書に開示され
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成(直線状液流路又は直角液流路)の他に熱作用部か
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書、米国特許第4459600
号明細書に記載された構成のものでもよい。加えて、複
数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱
変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59年第1
23670号公報や熱エネルキーの圧力波を吸収する開
孔を吐出部に対応せる構成を開示する特開昭59年第1
38461号公報に基づいた構成としても本発明は有効
である。
ているような吐出口、液路、電気熱変換体の組み合わせ
構成(直線状液流路又は直角液流路)の他に熱作用部か
屈曲する領域に配置されている構成を開示する米国特許
第4558333号明細書、米国特許第4459600
号明細書に記載された構成のものでもよい。加えて、複
数の電気熱変換体に対して、共通するスリットを電気熱
変換体の吐出部とする構成を開示する特開昭59年第1
23670号公報や熱エネルキーの圧力波を吸収する開
孔を吐出部に対応せる構成を開示する特開昭59年第1
38461号公報に基づいた構成としても本発明は有効
である。
更に、記録装置が記録できる最大記録媒体の幅に対応し
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複雑記録ヘッ
ドの組み合わせによフて、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。
た長さを有するフルラインタイプの記録ヘッドとしては
、上述した明細書に開示されているような複雑記録ヘッ
ドの組み合わせによフて、その長さを満たす構成や一体
的に形成された一個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でも良いが、本発明は、上述した効果を一層有効に発揮
することができる。
加えて、装置本体に装置されることで、装置本体との電
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
気的な接続や装置本体からのインクの供給が可能になる
交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あるいは記録ヘ
ッド自体に一体的に設けられたカートリッジタイプの記
録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効である。
又、本発明の記録装置の構成として設けられる、記録ヘ
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を補助手
段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるの
で好ましいものである。
ッドに対しての回復手段、予備的な補助手段等を補助手
段等を付加することは本発明の効果を一層安定できるの
で好ましいものである。
これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに対しての、キ
ャビング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、
電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組
み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行な
う予備吐出モードを行なうことも安定した記録を行なう
ために有効である。
ャビング手段、クリーニング手段、加圧或は吸引手段、
電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或はこれらの組
み合わせによる予備加熱手段、記録とは別の吐出を行な
う予備吐出モードを行なうことも安定した記録を行なう
ために有効である。
更に、記録装置の記録モードとしては黒色等の主流色の
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
みの記録モードだけではなく、記録ヘッドを一体的に構
成するか複数個の組み合わせによってでもよいが、異な
る色の複色カラー又は、混色によるフルカラーの少なく
とも一つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。
以上説明した本発明実施例においては、インクを液体と
して説明しているが、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体或いは、上述のイン
クジェットではインク自体を30℃以上70℃以下の範
囲内で温度調整を行フてインクの粘性を安定吐出範囲に
あるように温度制御するものが一般的であるから、使用
記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い
。加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの
固形状態から液体状態への悪変化のエネルギーとして使
用せしめることで防止するか又は、インクの蒸発防止を
目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、
いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与に
よってインクか液化してインク液状として吐出するもの
や記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの
等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質
のインク使用も本発明には通用可能である。このような
場合インクは、特開昭54−56847号公報あるいは
特開昭60−71260号公報に記載されるような、多
孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持
された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形
態としても良い。本発明においては、上述した各インク
に対しても最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実
行するものである。
して説明しているが、室温やそれ以下で固化するインク
であって、室温で軟化もしくは液体或いは、上述のイン
クジェットではインク自体を30℃以上70℃以下の範
囲内で温度調整を行フてインクの粘性を安定吐出範囲に
あるように温度制御するものが一般的であるから、使用
記録信号付与時にインクが液状をなすものであれば良い
。加えて、積極的に熱エネルギーによる昇温をインクの
固形状態から液体状態への悪変化のエネルギーとして使
用せしめることで防止するか又は、インクの蒸発防止を
目的として放置状態で固化するインクを用いるかして、
いずれにしても熱エネルギーの記録信号に応じた付与に
よってインクか液化してインク液状として吐出するもの
や記録媒体に到達する時点ではすでに固化し始めるもの
等のような、熱エネルギーによって初めて液化する性質
のインク使用も本発明には通用可能である。このような
場合インクは、特開昭54−56847号公報あるいは
特開昭60−71260号公報に記載されるような、多
孔質シート凹部又は貫通孔に液状又は固形物として保持
された状態で、電気熱変換体に対して対向するような形
態としても良い。本発明においては、上述した各インク
に対しても最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実
行するものである。
[発明の効果]
本発明は以上説明したように構成されているので、以下
に記載するような効果を奏する。
に記載するような効果を奏する。
請求項1に記載のものにおいては、記録ドツト径を記録
を行なうモードに応じたものとすることを容易に実現す
ることができる効果がある。
を行なうモードに応じたものとすることを容易に実現す
ることができる効果がある。
請求項2にM己載のものにおいては、記録ドツト径を小
さくすることができ、高精細な画像記録を行なうことが
できる効果がある。
さくすることができ、高精細な画像記録を行なうことが
できる効果がある。
第1図は本発明の一実施例の模式的側面図、第2図は第
1図中の記録ヘッド101の概略構成図、第3図は記録
ヘッドに対するインク供給手段の構成を示す図、第4図
は記録ヘッドと記録シートとの距離と記録されるドツト
径との関係を示す図、第5図は第1の実施例におけるギ
ャップ調節手段の構成を示す図、第6図(a)乃至第6
図(g)および第7図(a)乃至第7図(g)のそわぞ
れは、第1の実施例における通常の記録モード時および
微小ドツト形式モード時における吐出動作を段階的に示
す図、第8図(a)乃至第8図(g)は本発明の第2の
実施例における吐出動作を段階的に示す図である。 101.1018に、101y、101m、101c・
・・記録ヘッド102−ブロック 103−キャッピングユニット 105−バックプラテン 106−・・給紙カセット1
07−・記録シート 108− ピックアップローラ 109.111−・・搬送ローラ 111−・搬送路1
13−ヒータ 114−・・ファン115−排
出口−ラ 116−)レイ202一基板
203−・電気熱変換体204・−電極
205−・・ノズル壁206・−天板 20
7−・・液体供給管208.302−・共通液室 2
09−・コネクタ210−・ノズル 211−
・・オリフィス面303・−オリフィス 305−・記録液供給タンク 306・−メインタンク 307−・・供給管308
.320−一瞥流弁 309−・・回復ポンプ31
1−・・循環管 312−・・電磁弁5011
.5012 ””モータ 5021.5C112 ・・・ギャップ調整ネジ 601・・・ドロップレット。 特許出願人 キャノン株式会社 代 理 人 弁理士 若株 忠 第3図 兜4辺 (b) (CI (d) yA6図 第7図
1図中の記録ヘッド101の概略構成図、第3図は記録
ヘッドに対するインク供給手段の構成を示す図、第4図
は記録ヘッドと記録シートとの距離と記録されるドツト
径との関係を示す図、第5図は第1の実施例におけるギ
ャップ調節手段の構成を示す図、第6図(a)乃至第6
図(g)および第7図(a)乃至第7図(g)のそわぞ
れは、第1の実施例における通常の記録モード時および
微小ドツト形式モード時における吐出動作を段階的に示
す図、第8図(a)乃至第8図(g)は本発明の第2の
実施例における吐出動作を段階的に示す図である。 101.1018に、101y、101m、101c・
・・記録ヘッド102−ブロック 103−キャッピングユニット 105−バックプラテン 106−・・給紙カセット1
07−・記録シート 108− ピックアップローラ 109.111−・・搬送ローラ 111−・搬送路1
13−ヒータ 114−・・ファン115−排
出口−ラ 116−)レイ202一基板
203−・電気熱変換体204・−電極
205−・・ノズル壁206・−天板 20
7−・・液体供給管208.302−・共通液室 2
09−・コネクタ210−・ノズル 211−
・・オリフィス面303・−オリフィス 305−・記録液供給タンク 306・−メインタンク 307−・・供給管308
.320−一瞥流弁 309−・・回復ポンプ31
1−・・循環管 312−・・電磁弁5011
.5012 ””モータ 5021.5C112 ・・・ギャップ調整ネジ 601・・・ドロップレット。 特許出願人 キャノン株式会社 代 理 人 弁理士 若株 忠 第3図 兜4辺 (b) (CI (d) yA6図 第7図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 1、記録用液体を記録ヘッドより吐出させて被記録媒体
への記録を行なうインクジェット記録装置において、 記録モードに応じて前記記録ヘッドと被記録媒体との距
離を調節するギャップ調節手段を有することを特徴とす
るインクジェット記録装置。 2、請求項1記載のインクジェット記録装置において、 ギャップ調節手段は、記録モードが微小ドットを形成す
るモードである場合には、記録ヘッドと被記録媒体との
距離を前記記録ヘッドより吐出される記録用液体のドロ
ップレット径の5倍以下に調節することを特徴とするイ
ンクジェット記録装置。 3、記録ヘッドは、記録シートの記録領域の全幅にわた
って吐出口が形成されているフルラインタイプであるこ
とを特徴とする請求項第1項または第2項記載のインク
ジェット記録装置。 4、記録ヘッドは、熱エネルギーを利用してインクを吐
出するものであって、該熱エネルギーを発生するための
電気熱変換体を備えていることを特徴とする請求項第1
項、第2項または第3項記載のインクジェット記録装置
。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14734190A JPH0441242A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | インクジェット記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14734190A JPH0441242A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | インクジェット記録装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0441242A true JPH0441242A (ja) | 1992-02-12 |
Family
ID=15427993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14734190A Pending JPH0441242A (ja) | 1990-06-07 | 1990-06-07 | インクジェット記録装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH0441242A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002192714A (ja) * | 2000-10-17 | 2002-07-10 | Seiko Epson Corp | インクジェット式記録装置 |
JP2009166338A (ja) * | 2008-01-15 | 2009-07-30 | Ricoh Co Ltd | 画像形成装置 |
KR20100016061A (ko) * | 2007-05-18 | 2010-02-12 | 무사시 엔지니어링 가부시키가이샤 | 액체 재료 토출 방법 및 장치 |
JP2013202990A (ja) * | 2012-03-29 | 2013-10-07 | Fujifilm Corp | 液体吐出装置及びその制御方法 |
-
1990
- 1990-06-07 JP JP14734190A patent/JPH0441242A/ja active Pending
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US9393787B2 (en) | 2007-05-18 | 2016-07-19 | Musashi Engineering, Inc. | Method and apparatus for discharging liquid material |
US9701143B2 (en) | 2007-05-18 | 2017-07-11 | Musashi Engineering, Inc. | Method and apparatus for discharging liquid material |
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