噴射記録方法
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体の小液を被記録材に対して飛翔させて記録を行う噴射記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】噴射記録方法は、記録媒体（インク）の小滴を飛翔させ、紙などの被記録材に付着させて記録を行うものである。噴射記録方法の中でも特に、本出願人が特公昭６１−５９９１１号、特公昭６１−５９９１２号、特公昭６１−５９９１４号において開示した、熱エネルギーをインクに作用させてインク内に泡を発生させ、インク内に発生した泡により液滴を吐出口（オリフィス）から吐出させる方法によれば、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化が容易に実現でき、高解像度、高品質の画像を高速で記録できる。
【０００３】噴射記録方法について、本出願人は、それまでのものとは違う噴射記録方法を提案した（特開平４−１０９４０号）。この噴射記録方法は、記録媒体に記録信号に応じた熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、この泡により記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う際に、この泡を外気を連通させるもので（以下、連通噴射記録方法）、この連通噴射記録方法によると、記録媒体のスプラッシュやミストを防ぐことができ、被記録材や装置内を汚すことがない。また、この連通噴射記録方法によると、発生した泡と吐出口との間の記録媒体は全て吐出するため、飛翔する記録媒体の量は、ノズルの形状とヒーターの位置によって決まり、従って飛翔する小滴量が常に一定な、安定した記録を行うことができる。
【０００４】また、本出願人は常温で固体の記録媒体を溶融して使用する噴射記録方法を提案した（特願平３−２４９２１７号）。常温固体の記録媒体によると、定着性に優れたにじみのない記録像が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】常温固体の記録媒体を用いた噴射記録方法の場合、常温液体の記録媒体を用いる場合に比べて、泡を発生させるために大きな熱エネルギーを付与する必要がある。常温固体の記録媒体に、効率よく多量の熱エネルギーを付与するには、例えば米国特許５，０６５，１６７号のように、発泡熱エネルギー（記録媒体内に泡を発生させるための熱エネルギー。以下同様）を付与する前に、予備熱エネルギー（記録媒体内に泡を発生させない程度に予め付与する熱エネルギー）を付与するとよい。米国特許５，０６５，１６７号に記載の予備熱エネルギーの付与は一定間隔でくり返される複数のパルス電圧を記録ヘッドのヒーターに付与するものであるが、大きな吐出圧力を安定して得るためにはまだまだ改良の余地があった。
【０００６】本発明は、上記のように予備熱エネルギーを付与する噴射記録方法を改良するもので、予備熱エネルギーを付与することの上述した利点をさらに確実なものとするとともに、大きな吐出圧力が安定して得られる噴射記録方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の噴射記録方法は、常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつ隣り合う２つの前記パルスの間隔である休止時間を、前記パルスの付与毎に広げるものであり、また常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつ複数の前記パルスが、パルス幅及び前記休止時間が一定である複数の前記パルスからなる第１のパルス群と、前記第１のパルス群よりも前記休止時間が長い複数の前記パルスからなる第２のパルス群とを有するものであり、更に常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつパルス幅及び前記休止時間が一定である複数の前記パルスからなる第１のパルス群と、前記第１のパルス群よりもパルス幅が短い複数の前記パルスからなる第２のパルス群とを有するものである。
【０００８】本発明の噴射記録方法は、常温（５℃〜３５℃）で固体の記録媒体（インク）を加熱溶融し、溶融した記録媒体を吐出口（オリフィス）から吐出させて記録を行なう。記録媒体の吐出は、溶融した記録媒体に予備熱エネルギーを付与した後、記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより行なう。
【０００９】図１に示す装置は、本発明の記録方法を実施するための装置で、タンク２１に収容された記録媒体は供給路２２を通って記録ヘッド２３に供給される。記録ヘッド２３は、図２に示す記録ヘッドが使用できる。タンク２１、供給路２２及び記録ヘッド２３には、加熱手段２０及び２４の熱により装置内の記録媒体が液状に保たれる。加熱手段２０及び２４は、温度制御手段２６により所定の温度に設定される。加熱手段２０及び２４は、記録媒体の融点よりも１０℃〜２０℃高い温度に設定するとよい。記録ヘッド２３には駆動回路２５より記録信号が送られ、記録信号に応じて記録ヘッド２３の吐出エネルギー発生手段（例えばヒーター）が駆動し、記録媒体の小滴を吐出して紙等の被記録材２７に記録が行なわれる。
【００１０】ヘッド２３は、図２に示すように、基板１上に平行に並べられた壁８と、液室１０を形成する壁１４とが設けられている。更に、壁８、１４の上には天板４が配置される。図２では、記録ヘッドの内部を見やすくするため、天板４を壁８、１４から離して示してある。天板４にはインク供給口１１が形成され、インク供給口１１より液室１０に溶融した記録媒体が流入する。壁と壁の間は、溶融した記録媒体が通るノズル１５となっており、各ノズル１５の途中の基板１上には記録媒体に記録信号に応じた熱エネルギーを付与するためのヒーター２が設けられている。ヒーター２からの熱エネルギーにより記録媒体に泡が発生し、記録媒体がノズル１５の吐出口５から吐出する。
【００１１】本発明の噴射記録方法のなかでも連通噴射記録方法は熱エネルギーの付与により記録媒体に発生した泡が膨張して所定の大きさになったところで吐出口５を突き抜け外気と連通する。以下、連通噴射記録方法について説明する。
【００１２】図３〜図６は記録ヘッド２３に設けられた１本のノズル１５の断面で、図３は発泡前の状態を示す。まず加熱手段２４に電流を流し、常温で固体の記録媒体３を溶解する。記録媒体３を液化した後、ヒーター２に瞬間的に電流を流しパルス的にヒーター２近傍の記録媒体３を加熱すると、記録媒体３は急激な沸騰を起こし勢いよく泡６が発生し、膨張を始める（図４）。泡６は膨張を続け、特にイナータンス（慣性）の小さい吐出口５側へ成長し、更に吐出口５から突き抜け外気と連通する（図５）。泡６より吐出口５側の記録媒体３は、この瞬間までに泡６から与えられた運動量のために前方へ飛び出し、やがて独立な小滴７となって紙などの被記録材へ飛翔する（図６）。記録媒体３が飛び出した後、ノズル１５先端部に生じた空隙には、後方の記録媒体３の表面張力とノズル壁との漏れによって新たな記録媒体３が満たされ、吐出前の状態に戻る。
【００１３】連通噴射記録方法でない噴射記録方法の場合、泡が最大に成長しても外気と連通せず、その後収縮する。
【００１４】連通噴射記録方法は、記録媒体中に生じた泡が外気と連通するため、泡と吐出口５との間にある記録媒体が実質的に全て吐出する。従って、吐出する小滴の体積は常に一定となる。また、連通噴射記録方法では、泡と吐出口との間にある記録媒体が全て吐出するためヒーター上に小泡が残ることがない。
【００１５】泡を外気と連通させるには、ヒーター２を吐出口５に近づけるとよい。これが、泡を外気と連通させるために最も簡便にとれる構成である。その他、ヒーター２の発生する熱エネルギー量、インク物性、記録ヘッド２３の各部の大きさ（吐出口５とヒーター２間の距離、吐出口５やノズル１５の幅及び高さ）などを所望に応じて選択することにより泡を外気と連通させることができる。
【００１６】ヒーター２を吐出口５にどのくらい近づけたら泡が外気と連通するかどうかについては一概には言えないが、ヒーター２の吐出口側の端から吐出口５までの距離が、５μｍ以上８０μｍ以下、更には１０μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】本発明は、上記の噴射記録方法（連通噴射記録方法も含む）において、記録媒体に発泡熱エネルギーを付与する前に、予備熱エネルギーを付与するもので、しかも予備熱エネルギーを付与する過程（以下、予備加熱過程）で、付与する予備熱エネルギーを連続的あるいは不連続的に減少させるものである。このようにすることにより、予備加熱過程で不要な泡を発生させずに多量の熱エネルギーを効率よく記録媒体に付与することができる。その結果、吐出口から飛翔する記録媒体小滴のスピードが増し、着弾位置が安定する。また、不吐出も発生しなくなる。
【００１８】１つの発泡加熱パルス（後述）に対し付与する予備熱エネルギーの総量は５〜５０００μＪ、更には１５〜３０００μＪが好ましい。付与する予備熱エネルギーの総量のうち６０〜９０％、更には６５〜８５％を予備加熱過程の前半分で付与することが好ましい。
【００１９】予備熱エネルギー付与も発泡熱エネルギー付与も、ノズル１５内に設けられたヒーター２により行なわれる。つまり、ヒーター２にパルス状の電圧を印加することにより、予備熱エネルギー付与及び発泡熱エネルギー付与が行なわれる。
【００２０】図７に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅一定のまま隣り合う２つのパルスの間隔（以下、休止時間）を、パルスＰｒの付与毎に徐々に広げるものである。
【００２１】図８に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりも休止時間が長い複数のパルスからなる第２のパルス群と、第２のパルス群よりも休止時間が長い複数のパルスからなる第３のパルス群とを有する。
【００２２】図９に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりも休止時間が長い複数のパルスからなる第２のパルス群とを有する。
【００２３】図１０に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりもパルス幅が短い複数のパルスからなる第２のパルス群と、第２のパルス群よりもパルス幅が短い複数のパルスからなる第３のパルス群とを有する。
【００２４】図１１に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりもパルス幅が短い複数のパルスからなる第２のパルス群とを有する。
【００２５】また、予備加熱パルスＰｒのパルス幅を、パルスＰｒの付与毎に徐々に狭くしてもよい。
【００２６】更に、図１２に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりもパルス幅の狭い複数のパルスからなる第２のパルス群と、第２のパルス群よりも休止時間が長い複数のパルスからなる第３のパルス群とを有する。
【００２７】また、予備加熱パルスＰｒの電圧を連続的あるいは不連続的に低くして予備熱エネルギー量を減少させてもよい。本発明においては、電圧の違うパルスは別のパルスと考える。従って、図１３のような休止時間のない階段状のパルスは、複数のパルスが連なったものである。
【００２８】発泡熱エネルギーの付与は、１つのパルス（以下、発泡加熱パルス）によって行なわれる。発泡加熱パルスは、複数のパルスでもかまわないが、１つで十分である。
【００２９】このように、本発明において予備熱エネルギー及び発泡熱エネルギーの付与は、一連の複数のパルスによって行なわれるが、このような一連の複数のパルスの最後の１つが発泡加熱パルスである。
【００３０】１つの予備加熱パルスはパルス幅０．２〜１．５μｓｅｃ．、更には０．３〜１．２μｓｅｃ．が好ましく、電圧は８〜３５Ｖ、更には１０〜２５Ｖが好ましい。休止時間は０．３〜５．０μｓｅｃ．、更には０．５〜４．０μｓｅｃ．が好ましい。
【００３１】１つの発泡加熱パルスは、パルス幅０．８〜５．０μｓｅｃ．、更には１．０〜４．０μｓｅｃ．が好ましい。電圧は１０〜３５Ｖ、更には１０〜２５Ｖが好ましい。
【００３２】予備加熱パルスの個数は、１０〜６０個、更には２０〜５０個が好ましい。
【００３３】本発明で使用する常温固体の記録媒体は、熱溶融性固体物質と着色剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて物性を調整するための添加剤あるいはアルコール等の常温で液体の有機溶剤等を含有するものである。
【００３４】常温固体の記録媒体は、その融点が３６℃〜２００℃の範囲にあるものが望ましい。３６℃を下回る場合には、室温の変化によっては記録媒体が溶けて手などを汚すおそれがあり、２００℃を越える場合には、記録媒体を液化するために大きなエネルギーが必要となる。より好ましくは、その融点が３６℃〜１５０℃の範囲が望ましい。
【００３５】常温固体の記録媒体に含有する熱溶融性固体物質としては、例えばアセトアミド、ｐ−バニリン、ｏ−バニリン、ジベンジル、ｍ−アセトトルイジン、安息香酸フェニル、２，６−ジメチルキノリン、２，６−ジメトキシフェノール、ｐ−メチルベンジルアルコール、ｐ−ブロモアセトフェノン、ホモカテコール、２，３−ジメトキシベンズアルデヒド、２，４−ジクロルアニリン、ジクロロキシリレン、３，４−ジクロロアニリン、４−クロロ−ｍ−クレゾール、ｐ−ブロモフェノール、シュウ酸ジメチル、１−ナフトール、ジブチルヒドロキシトルエン、１，３，５−トリクロロベンゼン、ｐ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェノール、デュレン、ジメチルｐフェニレンジアミン、トラン、スチレングリコール、プロピオンアミド、炭酸ジフェニル、２−クロロナフタレン、アセナフテン、２−ブロモナフタレン、インドール、２−アセチルピロール、ジベンゾフラン、ｐ−クロロベンジルアルコール、２−メトキシナフタレン、チグリン酸、ｐ−ジブロモベンゼン、９−ヘプタデカノン、１−テトラデカナミン、１，８−オクタンジアミン、グルタル酸、２，３−ジメチルナフタレン、イミダゾール、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、２−メチルインドール、４−メチルビフェニル、３，６−ジメチル−４−オクチン−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、エチレンカーボネート、１，８−オクタンジオール、１，１−ジエチル尿素、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ブチル、２−ヒドロキシ−ナフトエ酸メチル、８−キノリノール、ステアリルアミンアセテート、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン、ｍ−ニトロ安息香酸メチル、しゅう酸ジメチル、フタライド、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、８−キノリノール、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエタノールアミン、グリコール酸、ジアセチルモノオキシムおよびアセトキシム等の一種又は二種以上を混合して用いることができる。
【００３６】上記の熱溶融性固体物質は、種類によって吐出特性に特に優れたものや、保存性に特に優れたもの、あるいは被記録材上でのにじみが極端に少ないものなど色々と特徴がある。従って、使用目的に応じて上記熱溶融性固体物質の中から適宜選択して記録媒体に使用するとよい。
【００３７】熱溶融性固体物質の融点をＴｍ、沸点（１気圧における沸点。以下同様）Ｔｂとしたとき、前述の熱溶融性固体物質のうち下記の式（Ａ）および（Ｂ）をいずれも満たす熱溶融性固体物質を用いると、記録像の定着性に優れると共に熱エネルギーを吐出エネルギーへと効率よく変換できる常温固体の記録媒体が得られる。
【００３８】３６℃≦Ｔｍ≦１５０℃…（Ａ）
１５０℃≦Ｔｂ≦３７０℃…（Ｂ）
沸点Ｔｂは更に２００℃≦Ｔｂ≦３４０℃であることが好ましい。
【００３９】常温固体の記録媒体に含有する着色剤としては、従来公知の直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料、建染染料、硫化染料、油溶性染料等の各種染料及び顔料が有効である。特に好ましく使用しうる染料としては、次に示すカラーインデックス記載の油溶性染料が挙げられる。
【００４０】Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １，２，３，４，６，７，８，１０，１２，１３，１４，１６，１８，１９，２１，２５，２５：１，２８，２９等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ １，２，３，４，４：１，５，６，７，１１，１６，１７，１９，２０，２３，２５，３１，３２，３７，３７：１等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １，２，３，４，７，８，１３，１４，１７，１８，１９，２３，２４，２５，２６，２７，２９，３０，３３，３５等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２，３，８，９，１０，１１，１３，１４，２１，２１：１，２４，３１，３２，３３，３４，３６，３７，３８等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２，４，５，７，１０，１１，１２，２２，２５，２６，３５，３６，３７，３８，４３，４４，４５，４８，４９等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ １，３，４，５，７，８，９，２０，２６，２８，２９，３０，３２，３３等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ １，１：１，２，３，４，５，６，１２，１９，２０，２２，２５，２８，２９，３１，３７，３８，４２，４３等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ３，５，６，７，８，１３，２２，２２：１，２３，２６，２７，２８，２９，３３，３４，３５，３９，４０，４１等
【００４１】更に、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、リトボン、酸化チタン、クロムエロー、カドミウムエロー、ニッケルチタンエロー、ネーブルスエロー、黄色酸化鉄、ベンガラ、カドミウムレッド、硫化水銀カドミウム、紺青、群青等の無機顔料やカーボンブラック、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、バッド系顔料等の有機顔料も好ましく用いられる。
【００４２】また、常温固体の記録媒体には、必要に応じて常温で液体の有機溶剤、例えば１−ヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール等のアルキレングリコール類、その他ケトン類、ケトアルコール類、アミド類、エーテル類等のものを含有しても構わない。これら有機溶剤は、記録媒体中に発生する泡を大きく成長させる。
【００４３】上記有機溶剤の沸点は１５０℃以上のものが好ましい。
【００４４】以上のように、本発明によれば多量の熱エネルギーを記録媒体に付与することができるので、加熱溶融した常温固体の記録媒体小滴を勢いよく吐出口から吐出することができる。このため、記録媒体小滴の着弾位置が安定し、鮮明な記録画像が得られる。また、記録媒体の不吐出も防止できる。
【００４５】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
【００４６】（実施例１）図１の記録装置により記録を行なった。
【００４７】記録ヘッドの主要部分の寸法は、オリフィス面積約１０８０μｍ2（高さ２７μｍ）、ヒーター部でのノズル寸法（高さ２７μｍ、幅４０μｍ）、ヒーター２の面積約１２８０μｍ2、ヒーター２の中心とオリフィスとの間の距離が約２５μｍであった。ヒーターには、厚さ０．１３μｍのＨｆＢ2を用い、このヒーター上にＳｉＯ2保護層及びＴａ保護層をそれぞれ厚さ１．０μｍ及び０．１μｍで順に積層した。ヒーターの電気低抗は約２９Ωであった。ノズルの本数は、１インチ当たり４００本の密度で４８本であった。記録媒体は、下記成分を合有する常温固体の記録媒体を用いた。この記録媒体を８０℃以上に加熱溶融して記録を行なった。
【００４８】
ラウリン酸 ６７重量％カルナバワックス ３０重量％染料（ソルベントブラック３） ３重量％こうして、図９に示した予備加熱パルス及び発泡加熱パルスを、ヒーター２に印加した。図９に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを、０．８μｓｅｃ の休止時間で６個連ね、その後、パルス幅０．６μｓｅｃ、のパルスを、２．０μｓｅｃの休止時間で１４個連ねたものである。発泡加熱パルスは、パルス幅２．０μｓｅｃのもので、予備加熱パルスから１．０μｓｅｃの休止時間をおいて印加した。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。以上の予備加熱パルス及び発泡加熱パルスを、５００μｓｅｃの繰り返し周期（駆動周波数２ＫＨZ）で駆動した。以上の条件で、普通紙（市販のコピー紙）に市松模様の記録像を形成した。その結果、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。市松模様を構成する一つの四角の大きさは、縦１２ドット、横１２ドットとした。
【００４９】（実施例２）予備加熱パルスを、図８に示すものとし、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図８に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で６個連ね、その後パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを、１．６μｓｅｃの の休止時間で３個連ね、更にパルス幅０．６μｓｅｃのパルスを２．０μｓｅｃの休止時間で１１個連ねたものである。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。
【００５０】（実施例３）予備加熱パルス及び発泡パルスを図７に示すものとして、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図７に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを２１個連ねたもので、休止時間が０．８μｓｅｃから２．８μｓｅｃまで、０．１μｓｅｃずつ徐々に増加するものである。発泡加熱パルスは、パルス幅２．０μｓｅｃのものとした。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。
【００５１】（実施例４）記録ヘッドとして、キヤノン社製ＢＪ１３ＯＪの記録ヘッドを用いると共に、記録媒体として下記成分を含有する常温固体の記録媒体を用い、その他は実施例１と同様にして記録を行なった。
【００５２】
エチレンカーボネート ６０重量％１，１２ードデカンジオール ３７重量％染料（ソルベントブラック３） ３重量％記録の結果、実施例１と同様に鮮明な記録像が得られた。
【００５３】（実施例５）予備加熱パルスを図１１に示すものとし、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図１１に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．９μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で６個連ね、その後パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを、０．８μｓｅｃの休止時間で１４個連ねたものである。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常していた。
【００５４】（実施例６）予備加熱パルスを、図１２に示すものとし、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図１２に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．９μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で４個連ね、その後パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを、０．８μｓｅｃの休止時間で１３個連ね、更にパルス幅０．６μｓｅｃのパルスを１．２μｓｅｃの休止時間で５個連ねたものである。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。
【００５５】（実施例７）予備加熱パルスを、図１０に示すものとし、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図１０に示した予備加熱パルスは、パルス幅１．０μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で６個連ね、その後パルス幅０．８μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で４個連ね、更にパルス幅０．６μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で１１個連ねたものである。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。
【００５６】（比較例）予備加熱パルスとしてパルス幅０．６μｓｅｃのパルスを１．０μｓｅｃの休止時間で２０個を連ねたものを用い、発泡加熱パルスとしてパルス幅２．０μｓｅｃのパルスを用い、予備加熱パルスと発泡加熱パルスとの間の休止時間を１．０μｓｅｃとして、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。その結果、記録媒体の記録紙上での着弾位置に多少バラツキが出て、実施例１に比べて鮮明さの劣る記録像が形成された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録方法に使用する記録装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す記録装置で使用する記録ヘッドの一例を示す概略図である。
【図３】記録媒体を供給した記録ヘッドの一例を示すもので、発泡前の状態を示す断面図である。
【図４】図３に示す記録ヘッドで、発泡直後の状態を示す断面図である。
【図５】図３に示す記録ヘッドで、発生した泡が外気と連通した状態を示す断面図である。
【図６】図３に示す記録ヘッドで、記録媒体の小滴がオリフィスから吐出した瞬間を示す断面図である。
【図７】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの一例を示す図である。
【図８】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図９】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図１０】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図１１】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図１２】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図１３】電圧が階段状に変化するパルスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ ヒーター
３ インク
４ 天板
５ オリフィス
６ 泡
７ 小滴
８ 壁
１０ 液室
１１ インク供給口
１４ 壁
１５ ノズル
２０、２４ 加熱手段
２１ タンク
２２ 供給路
２３ 記録ヘッド
２５ 駆動回路
２６ 温度制御手段
２７ 記録紙
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、記録媒体の小液を被記録材に対して飛翔させて記録を行う噴射記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】噴射記録方法は、記録媒体（インク）の小滴を飛翔させ、紙などの被記録材に付着させて記録を行うものである。噴射記録方法の中でも特に、本出願人が特公昭６１−５９９１１号、特公昭６１−５９９１２号、特公昭６１−５９９１４号において開示した、熱エネルギーをインクに作用させてインク内に泡を発生させ、インク内に発生した泡により液滴を吐出口（オリフィス）から吐出させる方法によれば、記録ヘッドの高密度マルチオリフィス化が容易に実現でき、高解像度、高品質の画像を高速で記録できる。
【０００３】噴射記録方法について、本出願人は、それまでのものとは違う噴射記録方法を提案した（特開平４−１０９４０号）。この噴射記録方法は、記録媒体に記録信号に応じた熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、この泡により記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う際に、この泡を外気を連通させるもので（以下、連通噴射記録方法）、この連通噴射記録方法によると、記録媒体のスプラッシュやミストを防ぐことができ、被記録材や装置内を汚すことがない。また、この連通噴射記録方法によると、発生した泡と吐出口との間の記録媒体は全て吐出するため、飛翔する記録媒体の量は、ノズルの形状とヒーターの位置によって決まり、従って飛翔する小滴量が常に一定な、安定した記録を行うことができる。
【０００４】また、本出願人は常温で固体の記録媒体を溶融して使用する噴射記録方法を提案した（特願平３−２４９２１７号）。常温固体の記録媒体によると、定着性に優れたにじみのない記録像が得られる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】常温固体の記録媒体を用いた噴射記録方法の場合、常温液体の記録媒体を用いる場合に比べて、泡を発生させるために大きな熱エネルギーを付与する必要がある。常温固体の記録媒体に、効率よく多量の熱エネルギーを付与するには、例えば米国特許５，０６５，１６７号のように、発泡熱エネルギー（記録媒体内に泡を発生させるための熱エネルギー。以下同様）を付与する前に、予備熱エネルギー（記録媒体内に泡を発生させない程度に予め付与する熱エネルギー）を付与するとよい。米国特許５，０６５，１６７号に記載の予備熱エネルギーの付与は一定間隔でくり返される複数のパルス電圧を記録ヘッドのヒーターに付与するものであるが、大きな吐出圧力を安定して得るためにはまだまだ改良の余地があった。
【０００６】本発明は、上記のように予備熱エネルギーを付与する噴射記録方法を改良するもので、予備熱エネルギーを付与することの上述した利点をさらに確実なものとするとともに、大きな吐出圧力が安定して得られる噴射記録方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の噴射記録方法は、常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつ隣り合う２つの前記パルスの間隔である休止時間を、前記パルスの付与毎に広げるものであり、また常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつ複数の前記パルスが、パルス幅及び前記休止時間が一定である複数の前記パルスからなる第１のパルス群と、前記第１のパルス群よりも前記休止時間が長い複数の前記パルスからなる第２のパルス群とを有するものであり、更に常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつパルス幅及び前記休止時間が一定である複数の前記パルスからなる第１のパルス群と、前記第１のパルス群よりもパルス幅が短い複数の前記パルスからなる第２のパルス群とを有するものである。
【０００８】本発明の噴射記録方法は、常温（５℃〜３５℃）で固体の記録媒体（インク）を加熱溶融し、溶融した記録媒体を吐出口（オリフィス）から吐出させて記録を行なう。記録媒体の吐出は、溶融した記録媒体に予備熱エネルギーを付与した後、記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより行なう。
【０００９】図１に示す装置は、本発明の記録方法を実施するための装置で、タンク２１に収容された記録媒体は供給路２２を通って記録ヘッド２３に供給される。記録ヘッド２３は、図２に示す記録ヘッドが使用できる。タンク２１、供給路２２及び記録ヘッド２３には、加熱手段２０及び２４の熱により装置内の記録媒体が液状に保たれる。加熱手段２０及び２４は、温度制御手段２６により所定の温度に設定される。加熱手段２０及び２４は、記録媒体の融点よりも１０℃〜２０℃高い温度に設定するとよい。記録ヘッド２３には駆動回路２５より記録信号が送られ、記録信号に応じて記録ヘッド２３の吐出エネルギー発生手段（例えばヒーター）が駆動し、記録媒体の小滴を吐出して紙等の被記録材２７に記録が行なわれる。
【００１０】ヘッド２３は、図２に示すように、基板１上に平行に並べられた壁８と、液室１０を形成する壁１４とが設けられている。更に、壁８、１４の上には天板４が配置される。図２では、記録ヘッドの内部を見やすくするため、天板４を壁８、１４から離して示してある。天板４にはインク供給口１１が形成され、インク供給口１１より液室１０に溶融した記録媒体が流入する。壁と壁の間は、溶融した記録媒体が通るノズル１５となっており、各ノズル１５の途中の基板１上には記録媒体に記録信号に応じた熱エネルギーを付与するためのヒーター２が設けられている。ヒーター２からの熱エネルギーにより記録媒体に泡が発生し、記録媒体がノズル１５の吐出口５から吐出する。
【００１１】本発明の噴射記録方法のなかでも連通噴射記録方法は熱エネルギーの付与により記録媒体に発生した泡が膨張して所定の大きさになったところで吐出口５を突き抜け外気と連通する。以下、連通噴射記録方法について説明する。
【００１２】図３〜図６は記録ヘッド２３に設けられた１本のノズル１５の断面で、図３は発泡前の状態を示す。まず加熱手段２４に電流を流し、常温で固体の記録媒体３を溶解する。記録媒体３を液化した後、ヒーター２に瞬間的に電流を流しパルス的にヒーター２近傍の記録媒体３を加熱すると、記録媒体３は急激な沸騰を起こし勢いよく泡６が発生し、膨張を始める（図４）。泡６は膨張を続け、特にイナータンス（慣性）の小さい吐出口５側へ成長し、更に吐出口５から突き抜け外気と連通する（図５）。泡６より吐出口５側の記録媒体３は、この瞬間までに泡６から与えられた運動量のために前方へ飛び出し、やがて独立な小滴７となって紙などの被記録材へ飛翔する（図６）。記録媒体３が飛び出した後、ノズル１５先端部に生じた空隙には、後方の記録媒体３の表面張力とノズル壁との漏れによって新たな記録媒体３が満たされ、吐出前の状態に戻る。
【００１３】連通噴射記録方法でない噴射記録方法の場合、泡が最大に成長しても外気と連通せず、その後収縮する。
【００１４】連通噴射記録方法は、記録媒体中に生じた泡が外気と連通するため、泡と吐出口５との間にある記録媒体が実質的に全て吐出する。従って、吐出する小滴の体積は常に一定となる。また、連通噴射記録方法では、泡と吐出口との間にある記録媒体が全て吐出するためヒーター上に小泡が残ることがない。
【００１５】泡を外気と連通させるには、ヒーター２を吐出口５に近づけるとよい。これが、泡を外気と連通させるために最も簡便にとれる構成である。その他、ヒーター２の発生する熱エネルギー量、インク物性、記録ヘッド２３の各部の大きさ（吐出口５とヒーター２間の距離、吐出口５やノズル１５の幅及び高さ）などを所望に応じて選択することにより泡を外気と連通させることができる。
【００１６】ヒーター２を吐出口５にどのくらい近づけたら泡が外気と連通するかどうかについては一概には言えないが、ヒーター２の吐出口側の端から吐出口５までの距離が、５μｍ以上８０μｍ以下、更には１０μｍ以上６０μｍ以下であることが好ましい。
【００１７】本発明は、上記の噴射記録方法（連通噴射記録方法も含む）において、記録媒体に発泡熱エネルギーを付与する前に、予備熱エネルギーを付与するもので、しかも予備熱エネルギーを付与する過程（以下、予備加熱過程）で、付与する予備熱エネルギーを連続的あるいは不連続的に減少させるものである。このようにすることにより、予備加熱過程で不要な泡を発生させずに多量の熱エネルギーを効率よく記録媒体に付与することができる。その結果、吐出口から飛翔する記録媒体小滴のスピードが増し、着弾位置が安定する。また、不吐出も発生しなくなる。
【００１８】１つの発泡加熱パルス（後述）に対し付与する予備熱エネルギーの総量は５〜５０００μＪ、更には１５〜３０００μＪが好ましい。付与する予備熱エネルギーの総量のうち６０〜９０％、更には６５〜８５％を予備加熱過程の前半分で付与することが好ましい。
【００１９】予備熱エネルギー付与も発泡熱エネルギー付与も、ノズル１５内に設けられたヒーター２により行なわれる。つまり、ヒーター２にパルス状の電圧を印加することにより、予備熱エネルギー付与及び発泡熱エネルギー付与が行なわれる。
【００２０】図７に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅一定のまま隣り合う２つのパルスの間隔（以下、休止時間）を、パルスＰｒの付与毎に徐々に広げるものである。
【００２１】図８に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりも休止時間が長い複数のパルスからなる第２のパルス群と、第２のパルス群よりも休止時間が長い複数のパルスからなる第３のパルス群とを有する。
【００２２】図９に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりも休止時間が長い複数のパルスからなる第２のパルス群とを有する。
【００２３】図１０に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりもパルス幅が短い複数のパルスからなる第２のパルス群と、第２のパルス群よりもパルス幅が短い複数のパルスからなる第３のパルス群とを有する。
【００２４】図１１に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりもパルス幅が短い複数のパルスからなる第２のパルス群とを有する。
【００２５】また、予備加熱パルスＰｒのパルス幅を、パルスＰｒの付与毎に徐々に狭くしてもよい。
【００２６】更に、図１２に示す予備加熱パルスＰｒは、パルス幅及び休止時間が一定である複数のパルスからなる第１のパルス群と、第１のパルス群よりもパルス幅の狭い複数のパルスからなる第２のパルス群と、第２のパルス群よりも休止時間が長い複数のパルスからなる第３のパルス群とを有する。
【００２７】また、予備加熱パルスＰｒの電圧を連続的あるいは不連続的に低くして予備熱エネルギー量を減少させてもよい。本発明においては、電圧の違うパルスは別のパルスと考える。従って、図１３のような休止時間のない階段状のパルスは、複数のパルスが連なったものである。
【００２８】発泡熱エネルギーの付与は、１つのパルス（以下、発泡加熱パルス）によって行なわれる。発泡加熱パルスは、複数のパルスでもかまわないが、１つで十分である。
【００２９】このように、本発明において予備熱エネルギー及び発泡熱エネルギーの付与は、一連の複数のパルスによって行なわれるが、このような一連の複数のパルスの最後の１つが発泡加熱パルスである。
【００３０】１つの予備加熱パルスはパルス幅０．２〜１．５μｓｅｃ．、更には０．３〜１．２μｓｅｃ．が好ましく、電圧は８〜３５Ｖ、更には１０〜２５Ｖが好ましい。休止時間は０．３〜５．０μｓｅｃ．、更には０．５〜４．０μｓｅｃ．が好ましい。
【００３１】１つの発泡加熱パルスは、パルス幅０．８〜５．０μｓｅｃ．、更には１．０〜４．０μｓｅｃ．が好ましい。電圧は１０〜３５Ｖ、更には１０〜２５Ｖが好ましい。
【００３２】予備加熱パルスの個数は、１０〜６０個、更には２０〜５０個が好ましい。
【００３３】本発明で使用する常温固体の記録媒体は、熱溶融性固体物質と着色剤とを少なくとも含有し、更に必要に応じて物性を調整するための添加剤あるいはアルコール等の常温で液体の有機溶剤等を含有するものである。
【００３４】常温固体の記録媒体は、その融点が３６℃〜２００℃の範囲にあるものが望ましい。３６℃を下回る場合には、室温の変化によっては記録媒体が溶けて手などを汚すおそれがあり、２００℃を越える場合には、記録媒体を液化するために大きなエネルギーが必要となる。より好ましくは、その融点が３６℃〜１５０℃の範囲が望ましい。
【００３５】常温固体の記録媒体に含有する熱溶融性固体物質としては、例えばアセトアミド、ｐ−バニリン、ｏ−バニリン、ジベンジル、ｍ−アセトトルイジン、安息香酸フェニル、２，６−ジメチルキノリン、２，６−ジメトキシフェノール、ｐ−メチルベンジルアルコール、ｐ−ブロモアセトフェノン、ホモカテコール、２，３−ジメトキシベンズアルデヒド、２，４−ジクロルアニリン、ジクロロキシリレン、３，４−ジクロロアニリン、４−クロロ−ｍ−クレゾール、ｐ−ブロモフェノール、シュウ酸ジメチル、１−ナフトール、ジブチルヒドロキシトルエン、１，３，５−トリクロロベンゼン、ｐ−ｔｅｒｔ−ペンチルフェノール、デュレン、ジメチルｐフェニレンジアミン、トラン、スチレングリコール、プロピオンアミド、炭酸ジフェニル、２−クロロナフタレン、アセナフテン、２−ブロモナフタレン、インドール、２−アセチルピロール、ジベンゾフラン、ｐ−クロロベンジルアルコール、２−メトキシナフタレン、チグリン酸、ｐ−ジブロモベンゼン、９−ヘプタデカノン、１−テトラデカナミン、１，８−オクタンジアミン、グルタル酸、２，３−ジメチルナフタレン、イミダゾール、２−メチル−８−ヒドロキシキノリン、２−メチルインドール、４−メチルビフェニル、３，６−ジメチル−４−オクチン−ジオール、２，５−ジメチル−３−ヘキシン−２，５−ジオール、２，５−ジメチル−２，５−ヘキサンジオール、エチレンカーボネート、１，８−オクタンジオール、１，１−ジエチル尿素、ｐ−ヒドロキシ安息香酸ブチル、２−ヒドロキシ−ナフトエ酸メチル、８−キノリノール、ステアリルアミンアセテート、１，３−ジフェニル−１，３−プロパンジオン、ｍ−ニトロ安息香酸メチル、しゅう酸ジメチル、フタライド、２，２−ジエチル−１，３−プロパンジオール、８−キノリノール、Ｎ−ｔｅｒｔ−ブチルエタノールアミン、グリコール酸、ジアセチルモノオキシムおよびアセトキシム等の一種又は二種以上を混合して用いることができる。
【００３６】上記の熱溶融性固体物質は、種類によって吐出特性に特に優れたものや、保存性に特に優れたもの、あるいは被記録材上でのにじみが極端に少ないものなど色々と特徴がある。従って、使用目的に応じて上記熱溶融性固体物質の中から適宜選択して記録媒体に使用するとよい。
【００３７】熱溶融性固体物質の融点をＴｍ、沸点（１気圧における沸点。以下同様）Ｔｂとしたとき、前述の熱溶融性固体物質のうち下記の式（Ａ）および（Ｂ）をいずれも満たす熱溶融性固体物質を用いると、記録像の定着性に優れると共に熱エネルギーを吐出エネルギーへと効率よく変換できる常温固体の記録媒体が得られる。
【００３８】３６℃≦Ｔｍ≦１５０℃…（Ａ）
１５０℃≦Ｔｂ≦３７０℃…（Ｂ）
沸点Ｔｂは更に２００℃≦Ｔｂ≦３４０℃であることが好ましい。
【００３９】常温固体の記録媒体に含有する着色剤としては、従来公知の直接染料、酸性染料、塩基性染料、分散染料、建染染料、硫化染料、油溶性染料等の各種染料及び顔料が有効である。特に好ましく使用しうる染料としては、次に示すカラーインデックス記載の油溶性染料が挙げられる。
【００４０】Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｙｅｌｌｏｗ １，２，３，４，６，７，８，１０，１２，１３，１４，１６，１８，１９，２１，２５，２５：１，２８，２９等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｏｒａｎｇｅ １，２，３，４，４：１，５，６，７，１１，１６，１７，１９，２０，２３，２５，３１，３２，３７，３７：１等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｒｅｄ １，２，３，４，７，８，１３，１４，１７，１８，１９，２３，２４，２５，２６，２７，２９，３０，３３，３５等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｖｉｏｌｅｔ ２，３，８，９，１０，１１，１３，１４，２１，２１：１，２４，３１，３２，３３，３４，３６，３７，３８等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌｕｅ ２，４，５，７，１０，１１，１２，２２，２５，２６，３５，３６，３７，３８，４３，４４，４５，４８，４９等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｇｒｅｅｎ １，３，４，５，７，８，９，２０，２６，２８，２９，３０，３２，３３等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｒｏｗｎ １，１：１，２，３，４，５，６，１２，１９，２０，２２，２５，２８，２９，３１，３７，３８，４２，４３等Ｃ．Ｉ．Ｓｏｌｖｅｎｔ Ｂｌａｃｋ ３，５，６，７，８，１３，２２，２２：１，２３，２６，２７，２８，２９，３３，３４，３５，３９，４０，４１等
【００４１】更に、炭酸カルシウム、硫酸バリウム、硫化亜鉛、リトボン、酸化チタン、クロムエロー、カドミウムエロー、ニッケルチタンエロー、ネーブルスエロー、黄色酸化鉄、ベンガラ、カドミウムレッド、硫化水銀カドミウム、紺青、群青等の無機顔料やカーボンブラック、アゾ系顔料、フタロシアニン系顔料、トリフェニルメタン系顔料、バッド系顔料等の有機顔料も好ましく用いられる。
【００４２】また、常温固体の記録媒体には、必要に応じて常温で液体の有機溶剤、例えば１−ヘキサノール、１−ヘプタノール、１−オクタノール等のアルコール類、エチレングリコール、プロピレングリコール、トリエチレングリコール等のアルキレングリコール類、その他ケトン類、ケトアルコール類、アミド類、エーテル類等のものを含有しても構わない。これら有機溶剤は、記録媒体中に発生する泡を大きく成長させる。
【００４３】上記有機溶剤の沸点は１５０℃以上のものが好ましい。
【００４４】以上のように、本発明によれば多量の熱エネルギーを記録媒体に付与することができるので、加熱溶融した常温固体の記録媒体小滴を勢いよく吐出口から吐出することができる。このため、記録媒体小滴の着弾位置が安定し、鮮明な記録画像が得られる。また、記録媒体の不吐出も防止できる。
【００４５】
【実施例】以下、実施例を用いて本発明を具体的に説明する。
【００４６】（実施例１）図１の記録装置により記録を行なった。
【００４７】記録ヘッドの主要部分の寸法は、オリフィス面積約１０８０μｍ2（高さ２７μｍ）、ヒーター部でのノズル寸法（高さ２７μｍ、幅４０μｍ）、ヒーター２の面積約１２８０μｍ2、ヒーター２の中心とオリフィスとの間の距離が約２５μｍであった。ヒーターには、厚さ０．１３μｍのＨｆＢ2を用い、このヒーター上にＳｉＯ2保護層及びＴａ保護層をそれぞれ厚さ１．０μｍ及び０．１μｍで順に積層した。ヒーターの電気低抗は約２９Ωであった。ノズルの本数は、１インチ当たり４００本の密度で４８本であった。記録媒体は、下記成分を合有する常温固体の記録媒体を用いた。この記録媒体を８０℃以上に加熱溶融して記録を行なった。
【００４８】
ラウリン酸 ６７重量％カルナバワックス ３０重量％染料（ソルベントブラック３） ３重量％こうして、図９に示した予備加熱パルス及び発泡加熱パルスを、ヒーター２に印加した。図９に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを、０．８μｓｅｃ の休止時間で６個連ね、その後、パルス幅０．６μｓｅｃ、のパルスを、２．０μｓｅｃの休止時間で１４個連ねたものである。発泡加熱パルスは、パルス幅２．０μｓｅｃのもので、予備加熱パルスから１．０μｓｅｃの休止時間をおいて印加した。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。以上の予備加熱パルス及び発泡加熱パルスを、５００μｓｅｃの繰り返し周期（駆動周波数２ＫＨZ）で駆動した。以上の条件で、普通紙（市販のコピー紙）に市松模様の記録像を形成した。その結果、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。市松模様を構成する一つの四角の大きさは、縦１２ドット、横１２ドットとした。
【００４９】（実施例２）予備加熱パルスを、図８に示すものとし、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図８に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で６個連ね、その後パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを、１．６μｓｅｃの の休止時間で３個連ね、更にパルス幅０．６μｓｅｃのパルスを２．０μｓｅｃの休止時間で１１個連ねたものである。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。
【００５０】（実施例３）予備加熱パルス及び発泡パルスを図７に示すものとして、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図７に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを２１個連ねたもので、休止時間が０．８μｓｅｃから２．８μｓｅｃまで、０．１μｓｅｃずつ徐々に増加するものである。発泡加熱パルスは、パルス幅２．０μｓｅｃのものとした。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。
【００５１】（実施例４）記録ヘッドとして、キヤノン社製ＢＪ１３ＯＪの記録ヘッドを用いると共に、記録媒体として下記成分を含有する常温固体の記録媒体を用い、その他は実施例１と同様にして記録を行なった。
【００５２】
エチレンカーボネート ６０重量％１，１２ードデカンジオール ３７重量％染料（ソルベントブラック３） ３重量％記録の結果、実施例１と同様に鮮明な記録像が得られた。
【００５３】（実施例５）予備加熱パルスを図１１に示すものとし、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図１１に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．９μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で６個連ね、その後パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを、０．８μｓｅｃの休止時間で１４個連ねたものである。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常していた。
【００５４】（実施例６）予備加熱パルスを、図１２に示すものとし、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図１２に示した予備加熱パルスは、パルス幅０．９μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で４個連ね、その後パルス幅０．６μｓｅｃのパルスを、０．８μｓｅｃの休止時間で１３個連ね、更にパルス幅０．６μｓｅｃのパルスを１．２μｓｅｃの休止時間で５個連ねたものである。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。
【００５５】（実施例７）予備加熱パルスを、図１０に示すものとし、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。図１０に示した予備加熱パルスは、パルス幅１．０μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で６個連ね、その後パルス幅０．８μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で４個連ね、更にパルス幅０．６μｓｅｃのパルスを０．８μｓｅｃの休止時間で１１個連ねたものである。パルス電圧は、予備加熱パルス及び発泡加熱パルス共に１０．５Ｖとした。こうして記録を行なったところ、鮮明な記録像が得られた。記録媒体の吐出も非常に安定していた。
【００５６】（比較例）予備加熱パルスとしてパルス幅０．６μｓｅｃのパルスを１．０μｓｅｃの休止時間で２０個を連ねたものを用い、発泡加熱パルスとしてパルス幅２．０μｓｅｃのパルスを用い、予備加熱パルスと発泡加熱パルスとの間の休止時間を１．０μｓｅｃとして、その他は実施例１と同様にして記録像を形成した。その結果、記録媒体の記録紙上での着弾位置に多少バラツキが出て、実施例１に比べて鮮明さの劣る記録像が形成された。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の記録方法に使用する記録装置の一例を示す概略図である。
【図２】図１に示す記録装置で使用する記録ヘッドの一例を示す概略図である。
【図３】記録媒体を供給した記録ヘッドの一例を示すもので、発泡前の状態を示す断面図である。
【図４】図３に示す記録ヘッドで、発泡直後の状態を示す断面図である。
【図５】図３に示す記録ヘッドで、発生した泡が外気と連通した状態を示す断面図である。
【図６】図３に示す記録ヘッドで、記録媒体の小滴がオリフィスから吐出した瞬間を示す断面図である。
【図７】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの一例を示す図である。
【図８】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図９】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図１０】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図１１】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図１２】予備加熱パルス及び発泡加熱パルスの他の例を示す図である。
【図１３】電圧が階段状に変化するパルスの一例を示す図である。
【符号の説明】
１ 基板
２ ヒーター
３ インク
４ 天板
５ オリフィス
６ 泡
７ 小滴
８ 壁
１０ 液室
１１ インク供給口
１４ 壁
１５ ノズル
２０、２４ 加熱手段
２１ タンク
２２ 供給路
２３ 記録ヘッド
２５ 駆動回路
２６ 温度制御手段
２７ 記録紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】 常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつ隣り合う２つの前記パルスの間隔である休止時間を、前記パルスの付与毎に広げることを特徴とする噴射記録方法。
【請求項２】 常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつ複数の前記パルスが、パルス幅及び前記休止時間が一定である複数の前記パルスからなる第１のパルス群と、前記第１のパルス群よりも前記休止時間が長い複数の前記パルスからなる第２のパルス群とを有することを特徴とする噴射記録方法。
【請求項３】 常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつパルス幅及び前記休止時間が一定である複数の前記パルスからなる第１のパルス群と、前記第１のパルス群よりもパルス幅が短い複数の前記パルスからなる第２のパルス群とを有することを特徴とする噴射記録方法。
【請求項４】 前記泡が外気と連通する請求項１、２又は３に記載の噴射記録方法。
【請求項１】 常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつ隣り合う２つの前記パルスの間隔である休止時間を、前記パルスの付与毎に広げることを特徴とする噴射記録方法。
【請求項２】 常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつ複数の前記パルスが、パルス幅及び前記休止時間が一定である複数の前記パルスからなる第１のパルス群と、前記第１のパルス群よりも前記休止時間が長い複数の前記パルスからなる第２のパルス群とを有することを特徴とする噴射記録方法。
【請求項３】 常温固体の記録媒体を加熱溶融し、更に記録信号に応じた発泡熱エネルギーを付与することにより前記記録媒体内に泡を発生させ、前記泡により前記記録媒体を吐出口から吐出させて記録を行う噴射記録方法で、前記発泡熱エネルギーを付与する前に、前記記録媒体に連続的あるいは不連続的に減少する予備熱エネルギーを付与する工程を有し、前記予備熱エネルギーの付与を、複数のパルスにより行ない、かつパルス幅及び前記休止時間が一定である複数の前記パルスからなる第１のパルス群と、前記第１のパルス群よりもパルス幅が短い複数の前記パルスからなる第２のパルス群とを有することを特徴とする噴射記録方法。
【請求項４】 前記泡が外気と連通する請求項１、２又は３に記載の噴射記録方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１３】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図１３】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【特許番号】特許第３１５５８６７号（Ｐ３１５５８６７）
【登録日】平成１３年２月２日（２００１．２．２）
【発行日】平成１３年４月１６日（２００１．４．１６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願平５−１７５５０３
【出願日】平成５年７月１５日（１９９３．７．１５）
【公開番号】特開平６−８７２１５
【公開日】平成６年３月２９日（１９９４．３．２９）
【審査請求日】平成１０年１１月２６日（１９９８．１１．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【参考文献】
【文献】特開 平３−１５５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−１８２１５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平１−１３２７２７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 昭６１−１１７２１２（ＪＰ，Ｕ）
【登録日】平成１３年２月２日（２００１．２．２）
【発行日】平成１３年４月１６日（２００１．４．１６）
【国際特許分類】
【出願日】平成５年７月１５日（１９９３．７．１５）
【公開番号】特開平６−８７２１５
【公開日】平成６年３月２９日（１９９４．３．２９）
【審査請求日】平成１０年１１月２６日（１９９８．１１．２６）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【参考文献】
【文献】特開 平３−１５５５６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開 昭６３−１８２１５２（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開 平１−１３２７２７（ＪＰ，Ｕ）
【文献】実開 昭６１−１１７２１２（ＪＰ，Ｕ）
[ Back to top ]