打印头和打印机.pdf

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摘要
申请专利号:

CN02126830.4

申请日:

1998.08.27

公开号:

CN1426898A

公开日:

2003.07.02

当前法律状态:

终止

有效性:

无权

法律详情:

专利权的终止(未缴年费专利权终止)授权公告日:2005.10.19|||授权|||实质审查的生效|||公开

IPC分类号:

B41J2/335; B41J2/32

主分类号:

B41J2/335; B41J2/32

申请人:

索尼株式会社

发明人:

河野稔; 平野荣树

地址:

日本东京

优先权:

1997.08.29 JP 234522/1997; 1997.08.29 JP 234523/1997

专利代理机构:

中国国际贸易促进委员会专利商标事务所

代理人:

郑修哲

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内容摘要

加热油墨使之飞散并将油墨转移到被转印体上的热转印方式的打印头,在邻接转印部的供给通路内设置辅助壁,使供给通路内的油墨液面上升,以防止供给通路中油墨中断。由转印部消耗的油墨在毛细管现象作用下经供给通路自发地补充到转印部,能使油墨无障碍地连续供给转印部。另外,设置在转印部上的加热器正上方成为不流入必要以上油墨的结构。由此,即使在例如形成于加热器上部的油墨保持结构体的浸湿性由热恶化物的附着等变高时,多量油墨也难以侵入加热器上,转印油墨量不易急剧变化。

权利要求书

1: 一种打印头,具有加热油墨并使之飞散的加热器,和至少设 置在该加热器上、有多个微小间隙并且通过这些微小间隙中的毛细管 现象导入油墨加以保持的油墨保持构造体,其特征在于, 所述油墨保持结构体至少存在所述加热器的周缘部上,所述加热 器的中心部上构成比所述微小间隙要宽的空隙。
2: 按照权利要求1所述的打印头,其特征在于,所述的油墨保持 结构体设置在包含所述加热器上的规定区域。
3: 按照权利要求1所述的打印头,其特征在于,所述的油墨保持 结构体将多个柱状体相互邻接配置而成,所述多个微小间隙在这些柱 状体间相互连续状态形成。
4: 按照权利要求3所述的打印头,其特征在于,所述的多个柱状 体实质上矩阵状配置,包含所述加热器的中心部上的规定区域构成由 所述矩阵状配置少于规定数目的柱状体的状态的所述空隙。
5: 按照权利要求1所述的打印头,其特征在于,用所述加热器加 热油墨时所产生的油墨飞散,是由加热器加热引起油墨产生表面张力 梯度和/或界面张力梯度所导致的油墨流动作为驱动力的飞散,由加热 器加热引起油墨气化所导致的飞散,由加热器加热引起油墨蒸发所导 致的飞散中的至少一种。
6: 一种带有打印头的打印机,打印头具有加热油墨并使之飞散 的加热器,和至少设置在该加热器上、有多个微小间隙并且通过这些 微小间隙中的毛细管现象导入油墨并加以保持的油墨保持结构体,其 特征在于, 所述油墨保持结构体至少存在所述加热器的周缘部上,所述加热 器的中心部上构成比所述微小间隙要宽的空隙。
7: 按照权利要求6所述的打印机,其特征在于,所述的油墨保持 结构体设置在包含所述加热器上的规定区域。
8: 按照权利要求6所述的打印机,其特征在于,所述的油墨保持 结构体将多个柱状体相互邻接配置而成,所述多个微小间隙在这些柱 状体间相互连续状态形成。
9: 按照权利要求8所述的打印机,其特征在于,所述的多个柱状 体实质上矩阵状配置,包含所述加热器的中心部上的规定区域构成由 所述矩阵状配置缺少规定数目的柱状体的状态的所述空隙。
10: 按照权利要求6所述的打印机,其特征在于,用所述加热器 加热油墨时所产生的油墨飞散,是由加热器加热引起油墨产生表面张 力梯度和/或界面张力梯度所导致的油墨流动作为驱动力的飞散,由加 热器加热引起油墨气化所导致的飞散,由加热器加热引起油墨蒸发所 导致的飞散中的至少一种。

说明书


打印头和打印机

    【技术领域】

    本发明涉及一种加热油墨使之飞散状转印到打印纸张等被转印体上的、所谓热转印方式的打印头和打印机。

    背景技术

    近年来,例如,将个人计算机等处理的彩色图象或者由摄像机、电子静电摄像机等摄出的彩色图象作为打印输出,用于鉴赏以外目的。为此,对于打印机,要求能够获得高品位的全色图象,特别是,即使是对于个人,或者例如对于称作“小型办公室”或“家庭办公室”的小规模办公室用的打印机,也开始要求能够获得高品位的全色图象。

    作为彩色打印机的方式,以往,提出了升华型热转印方式(或染料扩散热转印方式)、熔融热转印方式、喷墨方式、静电照相方式、热显影银盐方式等,但是,这些方式中,作为能够用比较简单的装置简易输出高图象品质的图象的只是染料扩散热转印方式和喷墨方式。

    染料扩散热转印方式是,使墨层涂布在墨带或片材上,其中,油墨层中的适当的粘合剂树脂中分散有高浓度转印染料;在一定的压力下将带上述墨层地墨带或片材密贴在着上染色树脂的、所谓的热转印纸张上,该染色树脂能接收所转印的染料;通过感热头(热敏头)对墨带或片材加热,相应于其热量,使墨带或片材上的转印热量热转印到热转印纸张上。

    对于分解为混色三原色的黄(Y)、品红(M)、青绿(C)的图象信号,通过分别反复地进行上述操作,能够获得具有连续的色调浓淡的全色图象。

    图25示出这种方式的打印机的热敏头周边部分的结构。

    热敏头101与压印辊102对置,在这两者之间,例如具有将油墨层103a设置在基膜103b上的墨片材103和将染色树脂层(染料接收层)104a涂布在纸104b表面的热转印纸104,借助转动着的压印辊102使墨片材103和热转印纸104推压在热敏头101上的状态下运行。

    于是,根据要印刷的图象,由热敏头101有选择地加热的墨层103a中的油墨热扩散到与墨层103a相接并被加热的热转印纸104的染色树脂层104a中,进行如点式图形转印。

    这种染料扩散热转印方式是一种易使打印机小型化和易于维修,并且具有实时性,能够获得银盐彩色像片的高品位图象的先进技术。但是,这种方式的缺点在于,由于墨带或片材是一次性的,会产生大量的废弃物并且运行成本高。另外,必须使用热转印纸,这一点也提高了成本。

    熔融热转印方式可实现普通纸张转印,但是,由于同样使用墨带或片材,具有因它们的一次性使用导致废弃物多和运行成本高的问题。此外,图象品位也不及银盐像片。

    热显影银盐方式可得到高图象品质,但是,同样,由于使用专用的印像纸和一次性墨带或片材,运行成本高,特别是,这种方式中,也具有装置成本高的问题。

    另外,喷墨方式是如日本特公昭61-59911号公报或特公平5-217号公报所示的,用静电引力方式、连续振动方式(压电方式)、热方式(气泡喷射方式)等方法,从打印头上设置的喷嘴中喷出墨滴,将其附着在打印纸张上,以进行印刷。

    因而,可进行普通纸张转印,另外,由于不用使用墨带等,运行成本低,此外,几乎不会产生使用墨带等场合下的废弃物。特别是,最近,热方式能够简单地印刷彩色图象,扩大了普及范围。

    但是在这种喷墨方式中,原理上难以得到象素内的浓度等级。短时间难以再现由上述的染料扩散热转印方式得到的、与银盐照片相匹敌的高画质的图像。即在以往的喷墨方式中,由于油墨的1滴构成1象素,原理上难以获得象素内浓淡变化,为此不能形成高画质的图像。也尝试利用喷墨的高分辨率由高频振动法表现模拟浓淡变化,但不能得到与染料扩散热转印方式相同的图象品质,并且转印速度显著下降。

    最近,也出现了使用稀薄油墨得到象素内2至3等级的喷墨方式,但是特别在自然画这样的图像场合,难以获得与银盐照片或染料扩散热转印方式同样的图像品位。

    另外,静电照像方式的运行成本低,转印速度也快,但是图像品位不但不及银盐照片,装置成本也显著提高。

    即在以上说明的方式中,无法全部满足图像品质,运行成本,装置成本,转印时间等要求。

    在此,作为完全满足这些要求的彩色打印方式,提出了一种称为染料气化型热转印方式(例如,参见特开平7-89107和特开平7-89108公报)。

    在这种方式中,在打印头的转印部加热油墨,通过气化或蒸发(ablation),使油墨飞散并经过50至100μm的间隙使之附着在对置设置的打印纸张等被转印体表面上,进行转印。

    在转印部上,例如设有以相互为2μm的微小间隔、直立设置宽度或直径为2μm、高度6μm的多个柱状体的凹凸构造构成的墨保持结构,在该墨保持结构的下方设有加热器,以构成气化部。

    通过在转印部设有这样的墨保持结构,获得下述(1)-(4)效果。

    (1)利用毛细管现象使油墨自动地供至气化部。

    (2)由于有大的表面积,能够有效地加热油墨。

    (3)通过适当地选定柱状体的高度,能将规定量的油墨经常保持在气化部。

    (4)由于液体的表面张力一般有负的温度系数,局部加热的油墨虽受到朝向温度低的外周部的力,但由于墨保持结构能将其移动限制到最小,防止转印灵敏度下降。

    因而,通过设有这样的墨保持结构,使气化部所加热的相应量油墨飞出并能够转印到转印纸张上,可对油墨转印量进行连续的控制,即可实现像素内浓度等级。结果,例如能够得到与银盐彩色照片匹敌的高品质图像。

    另外,由于不必使用墨带等,降低了运行成本,又由于相对普通纸张使用了吸收性高的油墨,能进行普通纸转印,因使用普通纸,也能降低成本。

    再有,该方式因利用油墨即染料的气化或蒸发,当然要用高的压力将加热油墨的打印头的转印部推压打印纸张等的被转印体,也不必接触,因而,也不会发生往往由其他热转印方式所产生的、墨带等油墨加热部与打印纸张等发生热熔融的问题。

    上述的染料气化型热转印方式与已述的染料扩散热转印方式同样,具有打印机的小型化和维修容易、实时性,并且具有图象高品位性等特点,因不用墨带等能够实现消除废弃物和降低运行成本,再有,因使用普通纸张也能降低成本,是一种先进技术。

    然而,对于这种方式的以往打印机,还存在改善的余地。

    即,在这种方式的打印机中,正如上述,在打印头的转印部,气化部消耗的油墨通过上述墨保持结构中毛细管现象,自发地补充到该气化部,但是,在为将油墨供给到该转印部的、与该转印部邻接设置的墨供给通路中不能保持正常充足的油墨时,从该油墨供给通路朝转印部的油墨供给有间断,结果,相对油墨的气化量,供给量不足,使转印浓度下降,并且,油墨不能连续地供给,在转印图象上会发生油墨中断的脱墨(空白)现象。

    另外,在这种方式的打印机中,正如上述,打印头的转印部内的气化部中保持的油墨经气化或蒸发而被转印的,但是,转印稳定进行时,气化部的中心部处于几乎无油墨的状态,油墨的气化,其大部分是在气化部的边缘附近进行的。但是,例如,在热导致的恶化物附着等,使墨保持结构的柱状体的表面特性变化,与油墨之间的浸湿性变佳时,油墨侵入气化部的中心部,每每看到转印灵敏度急剧增大的现象。结果,连续经过一段时间,使印刷图象的浓度不匀变大,使图象品位降低。

    【发明内容】

    本发明的目的提供了一种应充分活用上述染料气化型热转印方式的特长、在为供给转印部油墨的油墨供给通路具有能够保持正常充足油墨的结构的打印头和打印机,并且,提供一种通过加热器的加热而飞出的油墨量不会随时间变化、防止经过长时间图象品位下降的打印头和打印机。

    本发明的打印头具有将油墨转印到对置设置的被转印体上的油墨转印部,和为把油墨供给到该油墨转印部的油墨供给通路。并且,所述的油墨转印部具有为加热油墨使之飞散的加热器和至少设置在该加热器上的、具有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象导入油墨并保持油墨的油墨保持结构,所述油墨供给通路具有利用油墨的表面张力将墨液面保持在规定高度的墨液面保持手段。

    另外,本发明的打印机是一种具有打印头的打印机,该打印头带有将油墨转印到对置设置的被转印体上的油墨转印部,和将油墨供给该油墨转印部用的油墨供给通路。并且,所述油墨转印部具有加热油墨使之飞散的加热器,和至少设置在该加热器上、具有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象侵入油墨并保持油墨的油墨保持结构体,所述油墨供给通路具有利用油墨的表面张力将墨液面保持在规定高度的墨液面保持手段。

    再有,本发明另一形式的打印头是一种具有加热油墨使之飞散的加热器,和至少设置在该加热器上、具有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象侵入油墨并保持油墨的油墨保持构造体的打印头,所述油墨保持结构至少存在所述加热器的周缘部上,所述加热器的中心部上构成比所述微小间隙要大的空隙。

    另外,本发明的再一形式的打印头是一种具有加热油墨使之飞散的加热器,和设置在包含该加热器的规定区域上、具有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象导入油墨并保持油墨的油墨保持结构体的打印头,所述油墨结构体是在所述加热器上方形成比该加热器上方以外部分中的所述微小间隙大的间隙。

    此外,本发明的又一形式的打印头是一种具有加热油墨使之飞散的加热器,和至少设置在该加热器上、具有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象导入油墨并保持油墨的油墨保持体的打印头,所述油墨保持体设置在所述加热器的周缘部内侧上,在所述加热器的中心部上方具有防止油墨侵入的防油墨侵入壁,所述微小间隙形成在该防油墨侵入壁的外侧。

    并且,本发明的另一形式的打印机是一种具有打印头的打印机,其中,打印头具有加热油墨使之飞散的加热器,和至少设置在该加热器上、具有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象侵入油墨并保持油墨的油墨保持结构,所述油墨保持构造体至少存在所述加热器的周缘部上,所述加热器的中心部上构成比所述微小间隙宽的空隙。

    另外,本发明的另一形式的打印机是一种具有打印头的打印机,其中,打印头具有加热油墨使之飞散的加热器,和至少设置在该加热器上、具有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象导入油墨并保持油墨的油墨保持构造体,所述油墨保持构造体是在所述加热器上方,形成比该加热器上方以外部分中所述微小间隙要宽的间隙。

    此外,本发明再一形式的打印机是一种具有打印头的打印机,其中,打印头具有加热油墨使之飞散的加热器,和至少设置在该加热器上、具有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象导入油墨并保持油墨的油墨保持构造体,所述油墨保持构造体设置在所述加热器的周缘部内侧上,在所述加热器的中心部上方具有防止油墨侵入的防油墨侵入壁,所述微小间隙形成在该防油墨侵入壁的外侧。

    附图简介

    图1是本发明第1实施方案的打印头中转印部附近的示意的俯视图,

    图2A和图2B是本发明的第1实施方案的打印头和以往打印头的转印部附近的放大的示意俯视图,

    图3A-图3D示出墨液面变化的示意图,

    图4示出本发明的第1实施方案的打印头的电极图案模式的示意俯视图,

    图5示出本发明的第1实施方案的打印头前端部外观的局剖透视图,

    图6示出本发明的第1实施方案的打印头前端部构造的示意的剖视图,

    图7示出本发明的第1实施方案的打印头的转印部构造的放大的剖视图,

    图8示出本发明的第1实施方案的打印头外观的示意的透视图,

    图9示出本发明的第1实施方案的打印头的印刷方法的示意的剖视图,

    图10示出本发明的第1实施方案的打印头的示意的底视图,

    图11是拆下本发明的第1实施方案的打印头盖状态下的示意的底视图,

    图12是本发明的第2实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图,

    图13是本发明的第3实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图,

    图14是本发明的第4实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图,

    图15是本发明的第5实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图,

    图16是本发明的第6实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图,

    图17是本发明的第7实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图,

    图18是本发明的第8实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图,

    图19A-图19C是本发明的第1实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图和剖视图,

    图20A-图20C是本发明的第9实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图和剖视图,

    图21A和图21B是本发明的第10实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图,

    图22A-图22C是本发明的第11实施方案的打印头转印部附近的放大的示意的俯视图和剖视图,

    图23示出串联方式的彩色打印机结构示意图,

    图24示出串联方式的彩色打印机结构示意图,

    图25示出以往升华型热转印方式的打印机结构示意图。

    最佳实施例

    下面,说明本发明的实施方案。

    (第1实施方案)

    图8和图9分别示出本发明第1实施方案的打印头外观的示意的透视图和通过该打印头转印到打印纸等纸张上时的剖视示意图。另外,图10和图11分别示出打印头的底视图和拆下打印头的储墨部盖状态下的底视图。

    正如这些视图所示,打印头1具有兼作散热器的、如铝制(Al)打印头机座3。在打印头机座3的靠近下表面前端部的部分上,使形成在例如硅基片上的加热器芯片4通过例如硅酮系粘接剂,粘接后述的转印部等。图9点划线所示的位置为各转印部中油墨的飞散中心。并且,在加热器芯片4的粘接部,为了均匀粘接加热器芯片4,设有位于打印头机座3表面上的沟槽31,使粘接加热器芯片4之际多余的粘接剂释放到该沟槽31中。

    装载有驱动发热用的驱动器IC51(见图9和图11)的印刷电路板5同样通过如硅酮系粘接剂粘接到打印头机座3上。如图9所示,打印头机座3的印刷电路板5安装部形成比印刷电路板5的厚度浅一些的凹处,将印刷电路板5安装在该凹处时,使包含实际装有驱动器IC51的印刷电路板5的高度成为与平行于印刷电路板5安装的加热器芯片4的上表面大致同高。

    在加热器芯片4上的电极模式41(见图11)与驱动器IC51的连接部和驱动器IC51与印刷电路板5上的配线模式54(见图11)的连接部上,分别涂布、热硬化着硅酮系涂敷材JCR(Junction Coating Resin)52,以保护图中未示出的例如连接用的粘接线。

    如图8-图10所示,在覆盖印刷电路板5的一部分和加热器芯片4的一部分的区域上通过例如硅酮系粘接剂粘接着盖6。另外,如图9和图11所示,打印头机座3和印刷电路板5上设有贯通它们的油墨导入孔7。于是,从例如图外的墨盒,将经图中未示出的软管等供给的油墨8通过油墨导入孔7,供给到形成于盖6内的储墨部61,油墨8还从该储墨部61经过图11所示的、在加热器芯片4上、由多个隔壁42和盖件43构成的多个供墨通路,供给到加热器芯片4前端部的各转印部(图中未示出)。

    如图9所示,印刷时,例如,在设置加热器芯片4侧的、打印头机座3的前端部3a接触纸张2状态下,打印头1相对纸张2倾斜地保持在规定的角度上。因而,油墨飞散中心A中转印部(图中未示出)与纸张2之间的间隔一般保持一定,例如,保持50-500μm的间隙。

    此时,如图8和图9所示,装在打印头1上的盖6预设有与打印头1和纸张2之间倾斜角度相对应的倾斜面6a,以使盖6不妨碍印刷。

    另外,图9-图11中,符号53为连接器,用于将印刷电路板5的配线与图外的例如FPC(Flexible Print Circuit)连接。

    图1的俯视图详细地示出了设置在加热器芯片4前端部上的转印部及其附近的结构。另外,图5示出了安装在打印头机座3上的加热器芯片4的部分从盖6部分剖开状态下的透视图。再有,图6示出主要为加热器芯片4的部分的示意的剖视图,图7示出其转印部的放大的示意的剖视图。

    如图6和图7所示,加热器芯片4具有例如由硅构成的基板44,经过二氧化硅(SiO2)膜45,在基板44上形成成为加热器的高阻抗聚硅酮膜46。作为基板44,在使用例如石英基板类的绝缘基板时,不设置SiO2膜45等绝缘膜,可以直接在基板44上形成聚硅酮膜46。

    如图7所示,在聚硅酮膜46上分别形成由例如铝(Al)的配线模式构成的共用电极41a和独立电极41b。图4是对应于图1的俯视图,示出了公用电极41a和独立电极41b的模式形状。在图4中,各电极41a、41b下也形成聚硅酮膜46(参照图7)。即,聚硅酮膜46上存在电极的部分具有作为配线一部分的功能。而无电极部分46a具有作为电阻加热的加热器功能。于是,根据要印刷的图像信息,由公用电极41a和独立电极41b选择的加热部46a被加热,使其上的油墨气化或蒸发,转印到纸张2(参照图9)等被转印体上。

    在一个加热器芯片4内,例如在约84.7μm的周期形成256个大小为20μm×20μm的加热部46a,由此,因为1个加热器对应于1点的转印,实现300dpi的分辨率。

    如图6和图7所示,在加热器芯片4上形成全面包含电极41a、41b并在其上的、作为保护膜的SiO2膜47。于是,如图1和图7所示,包围各转印部T的同时,划定将油墨供给各转印部T的供给通路S的隔壁47a,和在各转印部T构成油墨保持结构的柱状体47b分别作为SiO2膜47的一部分形成。即,例如由CVD(化学气相生长)法形成的规定膜厚的SiO2膜47,用规定模式的蚀刻掩膜达到规定深度,通过例如用RIE(Reactive IonEtching)法各向异性蚀刻,同时形成隔壁47a和各柱状体47b以及它们以外的保护膜的部分。

    如图1所示,在各转印部T上,形成9根×9根正方矩阵状的柱状体47b(但是,图1中示出了7根×7根),其中央的3根×3根位于加热部46a上。各柱状体47b的大小例如宽度为0.2-10μm,高度为2-15μm,将它们例如间隔为0.2-10μm设置。此外,各柱状体47b的形状并不限于图示例中的四方柱状,可以为如圆柱状等。

    如图1所示,将油墨供给各转印部T的供给通路S分别由与各转印部T中柱状体47b同高的隔壁47a界定。于是如图1和图6所示,由储墨部61将油墨供给这些供给通路S的油墨通道,分别由例如用片保护膜的模式构成的隔壁42和例如用镍(Ni)片构成的盖件43形成管路状(见图5)。

    此时,如图1和图6所示,在转印部T侧,片保护膜构成的隔壁42从转印部T的加热部46a的中心到达例如后退100μm的位置,另外,盖件43还从隔壁42端部到达例如后退100μm的位置。通过这样的结构,防止多余的油墨供给转印部T。即,如图6所示,从储墨部61供给的油墨8首先在盖件43的出口端附近,由于其浸润性和表面张力,沿盖件43的壁面液面上升,随之,逐步降低液面的状态下流动。并且,在隔壁42的端部附近也发生同样的现象,以从隔壁42的端部壁面逐步降低液面的状态下使油墨8流动。因而,这些隔壁42或盖件43过于接近转印部T时,多余的油墨会供给转印部T。在转印部T特别是加热部46a上供给超过所需的油墨时,气化或蒸发油墨所需的能量变大,使转印效率下降。使隔壁42和盖件43各自后退设置的结构也意味着,这些隔壁42和盖件43与对置于转印部T设置的纸张2(见图9)等被转印体不接触。

    如图1所示,由片保护膜构成的隔壁42划定的油墨通道中流入的油墨8随着其液面的降低,在划定各转印部T面前的供给通路S的隔壁47a上分离,流入各供给通路S。于是,各转印部T中,如图7所示,与隔壁47a和柱状体47b同高地保持着油墨8。这样,通过各转印部T上设置柱状体47b构成的墨保持结构,各转印部T上常能够保持一定量的油墨8。

    在各转印部T上,由加热部46a加热所消耗的油墨8因柱状体47b存在的毛细管现象作用下,自动地补充到加热部46a上。从上述的储墨部61到各转印部T的油墨8的流动全部源于油墨8自发的流动。

    如图1所示,在第1实施方案中,在各转印部T的面前的供给通路S内,在划分供给通路S的一对隔壁47a之间的大致中央位置设有辅助壁47c。该辅助壁47c例如通过SiO2膜47,与上述的隔壁47a和柱状体47b同时形成。因而,辅助壁47c的高度大致与上述的隔壁47a和柱状体47b相同。

    下面,对辅助壁47b的作用加以说明。

    各转印部T中油墨保持起因于相对的固体壁间的毛细管现象。例如,如图3A所示,存在于2个垂直的隔壁间的液体在其液体浸湿隔壁面时,将液面提升到由液体和隔壁面之间的接触角、液体的表面张力和隔壁间的距离决定的高度h。在第1实施方案的情况下,由于各转印部T中的隔壁47a和柱状体47b的高度比上述h要低,如图7所示,油墨的液面大致保持在隔壁47a和柱状体47b的高度上。

    此外,如图3B所示,在隔壁间的间隔宽的情况下,从各个垂直壁面中的液体与壁面之间的接触角和液体表面张力决定的高度h′起液面逐渐下降,成为在距壁面x处液面与底面相切的状态。这种状态发生在油墨供给通路中途时,在该部分会有油墨中途断开处,使油墨供给中断。

    如图2B所示,邻接各转印部T的供给通路S上不设有辅助壁时,为了使划定这些供给通路S的各一对隔壁47a间的间隔d1加宽,在供给通路S的中途,发生上述图3B所示的状态,会发生油墨相对转印部T的供给中断的现象。即,如图3C示出的油墨通道各部位中液面的变化,油墨从具有盖件部分的油墨通道,经过无盖件只有片保护膜的隔壁构成的油墨通道供给供给通路S,但为了加宽供给通路S的宽度,如图所示,与转印部T之间形成油墨中途断开部分,为此,油墨相对转印部T的供给会停顿。

    在此,在第1实施方案中,如图1和图2所示,在划分各供给通路S的一对隔壁47a之间的大致中央位置设有辅助壁47c。通过设置这样的辅助壁47c,如图2A所示,辅助壁47c和隔壁47a之间的间隔d2比不设置辅助壁47c时的一对隔壁47a间的间隔d1的一半还小。因而,如图3D所示,在供给通路S的中途油墨的液面上升,油墨可以连续地供给转印部T。

    实际上,试验原型的转印部T不设置柱状体47b的打印头,变更隔壁47a的各种高度,测定油墨距隔壁47a的下部宽度x(见图3B),其结果由“表1”示出。并且,供给通路S中的一对隔壁47a之间的距离约为60μm。

    表1   隔壁高度   油墨的下部宽度x    约3.0μm    约4.7μm    约7.2μm    约7.6μm    约20.7μm    约30μm

    隔壁47a的高度约为7.2μm时,从供给通路S直到转印部T无油墨中途中断的场所,不能正确地测定x。另外,如原来,油墨与隔壁相接点的液面高度h′(继而液面的下部宽度x)不取决于隔壁的高度而应当是一定的,但是,本实验的结构场合,与供给通路S的转印部T相反侧,因为液面与高(约25μm)管道状油墨通路连接,成为相应于隔壁47a的高度、使油墨液面的高度继而油墨的下部宽度x变化的结果。

    根据“表1”的结果,使隔壁47a等的高度例如为5μm时,很显然,不与隔壁47a隔开20μm×2=40μm以上,则设置柱状体47b和辅助壁47c是很理想的。但是,实际上,由于油墨的表面张力持有负的温度依存性,最好是与其更接近地设置。

    如使隔壁47a和柱状体47b的高度变高,在油墨供给方面是有利的,但因气化部中油墨液面上升、油墨量增加,气化所需的能量变大,并且,也有例如SiO2膜47的成膜或蚀刻困难的问题。因而,实际使用中,隔壁47a或柱状体47b等的高度例如在5-6μm时是适用的。

    用于第1实施方案的打印头1中的油墨8由染料、溶剂以及根据需要而添加的添加剂构成,使转印灵敏度、热稳定性、图象品位、保存稳定性等处于最适当状态地决定上述材料及其配比。

    油墨的溶剂使用例如融点不足50℃且沸点在250℃以上、不足500℃的范围内,热分解温度比沸点高的溶剂。当使用融点在50℃以上的溶剂时,混合该溶剂和染料作成的油墨如在室温下保存时有凝固的危险。而当溶剂的沸点不足250℃时,打印头的转印部附近与大气连通的露出部分中,油墨中的溶剂会有选择地挥发。再有,溶剂的沸点超过500℃时,油墨的气化效率变劣,不仅转印灵敏度下降,油墨气化前会有热分解过程。而且,溶剂的分子量最好在450以下。当分子量过大时,气化时的膨胀率过小,转印灵敏度会降低。再有,溶剂例如持有自发地吸收于美术纸的纤维质中的性质,但最好是要由普通纸张吸收的性质。

    另外,对于溶剂为了溶解5wt%以上的染料,25℃下溶解的溶解度参数(由J.H.Hildebrand定义)值最好在7.5-10.5的范围。该溶解度参数比10.5大时,染料的溶解度过低的同时,吸收水分,会使转印灵敏度再现性恶化。另外,该溶解度参数小于7.5时,同样染料的溶解度会过低。而且,溶剂最好是燃点在150℃以上、对人体毒性小无色的溶剂。

    作为这种溶剂可使用的材料具有例如邻苯二甲酸二甲酯、邻苯二甲酸二乙酯、邻苯二甲酸二丁酯、邻苯二甲酸二异丁酯、邻苯二甲酸二已酯、邻苯二甲酸二庚酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二异癸酯等邻苯二甲酸酯类;癸二酸二丁酯、癸二酸二辛酯、己二酸二辛酯、己二酸异癸酯、壬二酸二辛酯、四氢邻苯二甲酸二辛酯等二元脂肪酸酯类;磷酸三邻甲苯酯、磷酸三辛酯等磷酸酯类;乙酰柠檬酸三丁酯、乙醇酸丁基邻苯二甲酰基丁酯等,一般称作塑料用增塑剂的有机化合物类;由乙萘、丙萘、己萘、辛基苯等的芳环与烷基链组合的有机化合物类等。

    另外,用于油墨中的染料例如是沸点在250℃以上、不足500℃的范围内,热分解温度比沸点高的染料。当染料沸点不足250℃时,预加热打印头之际,油墨的一部分气化,会使纸张等被转印体底面变脏。另外,当染料的沸点超过500℃时,染料的气化效率变劣,不仅转印灵敏度下降,在油墨气化前,会进行热分解过程。再有,染料最好是作为颜色处理持有适当的色彩、相对上述溶剂的摩尔吸光系数在10000以上并且对人体毒性低、与上述溶剂共存时耐光性高的染料。

    另外,染料为上述25℃下的溶解度参数值在7.5-10.5范围内,并且在空气中加热200℃时的气化速度在1×10-4g/m2sec以上的染料,最好是,在该条件下不气化的残留部分的比例在0.1%以下。当该染料的溶解度参数在上述范围外时,染料在上述溶剂中5wt%以上不能溶解。另外,当染料的耐热性低、或者染料中不挥发性不纯物多、在空气中加热200℃时残留部分的比例处于0.1%以上时,在转印部的墨保持结构中蓄积油墨劣化物,会堵塞打印头。

    作为这种染料,能够使用例如在本申请人先前提出的特开平8-244363、特开平8-244364和特开平8-244366公报所提出的、下述(化1)一般式示出的二氰基苯乙烯基系黄色染料,或下述(化2)式示出的三氰基苯乙烯基系品红色染料,或下述(化3)式示出的蒽醌系青绿染料。

    (化1)

           R1,R2=-C2H5,-C4H9(n),-C4H9(i),-C6H13(n),

           R1=R2又はR1≠R2

           R3=-H,-CH3,-OCH3

    (化2)

           R1,R2=-C2H5,-C4H9(n),-C4H9(i),-C6H13(n),

           R1=R2又はR1≠R2

           R3=-H,-CH3,-OCH3

    (化3)

          R1,R2=-C2H5,-C3H7(n),-C3H7(i),-C4H9(n),-C4H9(i),-C6H13(n),

          R1=R2又はR1≠R2

    为了使这些染料中例如使空气中加热200℃时残留部分的比例控制在0.1%以下,希望通过升华精制法、再结晶法、区域熔炼法、动态离子交换精制法等手段精制而成这些染料。

    并且,为了调整油墨中的各种物理参数,根据需要,可以添加表面活性剂、粘度调整剂等适当的添加剂。但是,这些添加剂必须具有与溶剂或染料相同的沸点。如作为表面活性剂,能使用氟化脂肪酸脂、硅油等。

    油墨例如是在50℃以下的温度范围中,在上述溶剂中溶解上述染料5wt%以上、最好是溶解10wt%以上、更好的是溶解20wt%以上而作成。此时,为了提高溶解度,可以混合使用2种以上的染料。同时,也可以混合使用2种以上的溶剂。添加剂根据需要添加。为了使油墨在毛细管现象作用下有效地供给转印部,油墨的表面张力最好是25℃时为15mN/m以上。

    适用于打印方式的纸张例如为PPC纸等普通纸张、美术纸张等上等质量纸张,但是,特别是为了得到层次和浓度高的高品质的图象,也可以使用表面涂布树脂的专用纸张,上述树脂例如是促进分散染料或油溶性染料发色的树脂,该树脂可以是聚酯、聚碳酸酯、乙酸盐酯、CAB、聚氯乙烯等。另外,如为了提高油墨的吸收速度,添加硅石、铝氧粉等多孔质颜料也有效。

    图23和图24分别示出了将第1实施方案的打印头用于串联方式的打印机和行方式的打印机的例子。

    在图23的串联方式的打印机场合,如图所示,沿垂直于纸张2送进方向,配置黄(Y)、品红(M)、青绿(C)各色用的打印头1。另外,其上还可以加上黑色打印头。各打印头1通过连接部件15固定到送进轴13上装有的可动片14上。于是,通过图外驱动源带动进给杆13旋转,各打印头1沿图中Y向往复运动。另外,在各打印头1每扫描1行时,纸张2通过送进辊11在图中X方向送进,处于各打印头1与台板12夹持的位置上,以由各打印头1实施印刷。

    在图24行方式的打印机场合,如图所示,将垂直于纸张2送进方向延伸的打印头1配置黄(Y)、品红(M)、青绿(C)各色。另外,不用说也可以加上黑色打印头。纸张2通过送进辊11在图中X方向送进,在由各打印头1与台板12夹持的位置上,实施各打印头1行单位的印刷。

    在以上说明的第1实施方案的打印头中,如图1和图2所示,在邻接转印部T的供给通路S内,设有由辅助壁47c构成的油墨液面保持手段,在供给通路S内不会使油墨中途中断。因而,转印部T所消耗的油墨的补充也确实仅仅由油墨自发的流动进行,防止了油墨供给中断所至印刷不良的发生。

    (第2实施方案)

    图12示出本发明第2实施方案的打印头转印部附近的结构。

    在第2实施方案中,如图2所示的第1实施方案大致相同的构成中,如图12所示,转印部T中的柱状体47b构成的油墨保持结构的模式被设置成,延长到划定供给通路S的一对隔壁47a与辅助壁47c之间的部分。

    因而,通过该延长部分E中的柱状体47b,即使在供给通路S中,也能够保持与转印部T大致同高的油墨液面,在供给通路S中的油墨保持量较多,能够使油墨确实地供给转印部T。

    (第3实施方案)

    图13示出本发明第3实施方案的打印头转印部附近的结构。

    在第3实施方案中,将例如图2所示的第1实施方案中的辅助壁部分如图13所示,由转印部T中柱状体47b构成的油墨保持结构模式的延长部分E构成。

    在这种构成中,在供给通路S内的相当上述第1实施方案中辅助壁的场所,能够保持与转印部T大致同高的油墨液面,并且,在相当其辅助壁的场所与隔壁47a之间的部分也能够使油墨液面上升。

    (第4实施方案)

    图14示出本发明第4实施方案的打印头转印部附近的结构。

    在第4实施方案中,如图所示,打印头的转印部T附近也包含在隔壁47a和供给通路S的部分,并且全部由柱状体47b构成的油墨保持结构的模式埋着。隔壁47a仅设置在转印部T的前端侧。

    在这种构成中,由于油墨能够保持在包括转印部T和供给通路S的相当宽的区域,油墨保持量非常多,并且,由于油墨基本上可在任意方向流动,油墨补充的灵活性得以提高,能够更确实地防止各转印部T中油墨的供给中断现象。反之,未使用的残留的未用的油墨较多,也具有易由该残留油墨发生堵塞等缺点。

    (第5实施方案)

    图15示出本发明第5实施方案的打印头转印部附近的结构。

    在第5实施方案中,如图所示,邻接转印部T的供给通路S自身的宽度变窄,实现其中油墨液面的保持。但是,在这种情况下,在供给通路S自身宽度过于狭窄时,因为保持在其中的油墨绝对量相反会减少,并且也会使油墨流动受阻,因此,供给通路S自身的宽度d3最好是至少确保40μm。

    (第6实施方案)

    图16示出本发明第6实施方案的打印头转印部附近的结构。

    在第6实施方案中,与例如图2所示的第1实施方案大致同样的结构中,如图16所示,辅助壁47c的前端部只能靠近转印部T中加热部46a地设置。此时,如图所示,形成于转印部T中的加热部46a正上方位置上的气化部和辅助壁47c的前端部之间最好插装至少1列柱状体47b。由此,能够正好补充气化部消耗的油墨。

    (第7实施方案)

    图17示出本发明第7实施方案的打印头转印部附近的结构。

    在第7实施方案中,与图16所示的第6实施方案大致相同的构成中,如图17所示,辅助壁47c的前端部构成尖细的形状。由此,油墨朝向气化部的流动能够平滑,能够很好地进行油墨的供给。

    (第8实施方案)

    图18示出本发明第8实施方案的打印头转印部附近的结构。

    在第8实施方案中,与例如图1所示的第1实施方案大致相同的结构中,如图18所示,无转印部T间的部分隔壁47a,使转印部T相互连通。通过这样的构成,油墨能够流入邻接的转印部T之间,例如,即使相对某转印部T的原来的油墨供给路径发生故障、油墨不能供给该转印部T时,由于来自邻接转印部T的油墨供给该转印部T,可避免印刷不良现象。

    采用以上说明的第1-第8实施方案,由于在邻接转印部T的供给通路S中也能保持规定高度的油墨8的液面,从该供给通路S朝向转印部的油墨供给即使只依赖于油墨8自发的流动,也确实能够顺畅地进行。因而,能够防止由油墨8供给转印部T的不足引起的浓度不匀或油墨8对转印部的供给中断导致的印刷时发生的脱墨现象。

    下面,参照图19-图22,说明本发明的第9-第11的实施方案。

    如图19所示,在转印部T中,加热部46a的正上方位置的气化部V上也定向配置着与转印部T的其他部分同样的柱状体47b,转印稳定进行时,如图19B所示,气化部V的中心部分几乎无油墨8,而油墨8的气化,大部分是在气化部V的边缘附近进行。即,在加热部46a的中心部,由于温度比其周围要高,因温度分布导致的表面张力不匀,加热部46a的中心部的油墨8移向外侧,结果,气化部V的中心部分几乎无油墨8。

    另外,在由于如热所至的恶化物的附着等,柱状体47b的表面性能变化,与油墨8之间的浸湿性变好时,例如,如图19C所示,油墨8侵入气化部V的中心部分,其转印部T的转印灵敏度急剧增大。又,如同图所示,在转印部T之间,油墨8的侵入前端位置、即无油墨8的部分的面积及其周围长度不匀。

    这样,当由转印部T朝向气化部V的油墨8的侵入程度不同时,印刷的象素间浓度不匀,使所得到的印刷图象的品质下降。另外,即使在各个转印部T,在油墨8的侵入前端位置无再现性时,各转印部T的转印灵敏度特性(灰度系数特性)变得不稳,同样,成为浓度不均匀的原因。

    以下说明的第9-第11实施方案的结构主要是解决上述问题的结构。

    (第9实施方案)

    图20示出本发明第9实施方案的打印头转印部附近的结构,但是在该第9实施方案中,如图所示,在转印部T的气化部V中,将柱状体47b以原来的配置模式少于规定数目地配置。

    即,在原来的配置模式中,如图19所示,在加热部46a上的稍内侧位置配置着3根×3根的柱状体47b,但是在该第9实施方案中,如图20所示,在其中的中央缺5根,只留四角的4根。由此,在气化部V的中心部形成比较宽的间隙,如图20B和图20C所示,油墨8几乎不会朝向该气化部V。另外,在气化部V的边缘部分,由柱状体47b将油墨8保持在规定高度,能长期均匀地转印。

    这样,在各转印部T中,通过在气化部V的中心部不打算有油墨8的结构,如图20所示,油墨8的侵入前端位置即使在任一转印部T也常常大致相同,并且,在各个转印部T中的其再现性也提高。结果,印刷图象中的浓度不匀大幅度降低。

    (第10实施方案)

    图21示出本发明第10实施方案的打印头转印部附近的结构,在该第10实施方案中,如图所示,气化部V及其周边中的柱状体47b的配置模式与其他部分的不同。

    即,转印部T中的柱状体47b的基本配置模式为9根×9根的正方形矩阵状,但是,在加热部46a上的气化部V中,配置着间距比基本配置模式的间距大的4根柱状体47b。并且,邻接该气化部V四边的9根柱状体47b中,位于各边中央的4根柱状体47b分别靠近气化部V偏位地设置,并调整与气化部V内的4根柱状体47b的间隔。

    即使是这样的结构,由于在气化部V的中心部形成比较宽的间隙,如图21所示,该气化部V中几乎不会进入油墨8,另外,在气化部V的边缘部分,由柱状体47b,将油墨8保持在规定的高度,能进行经常的均匀转印。

    (第11实施方案)

    图22示出本发明第11实施方案的打印头转印部附近的结构,在第11实施方案中,如图22所示,在气化部V的中心部设有比其他柱状体47b要大并且断面形状比加热部46a的大小稍小的四角柱体的实心的柱状体47d。

    因而,如图22B和图22C所示,该柱状体47d的外壁面作为阻止油墨8朝气化部V的中心部侵入的防油墨侵入壁功能,同时,其外壁面和其周围的柱状体47b之间保持规定高度的油墨8,能进行正常的均匀转印。

    另外,柱状体47d也可以是其中心部具有空隙的中空断面形状。

    在以上说明的第9-第11实施方案中,由设置在供给通路S内的辅助壁47c,能够获得与所述的第1实施方案同样的效果。再有,由于在这些第9-第11实施方案中,具有油墨8的气化只在气化部V的周缘部发生,在气化部V的中心部油墨8难以侵入,或者不侵入的结构,在气化部V气化的油墨量常常能够保持一定,能够防止其随时间的变化。结果,能使印刷时的象素间浓度的不匀减小,能够抑制图象产生随时间的品位下降。

    另外,以上的说明中,加热器加热油墨时生成的油墨飞散通过气化或蒸发加以解释,但是,该油墨飞散也可以是由加热器加热时在油墨中生成表面张力梯度或界面张力梯度引起的油墨流动(马栾哥尼流或表面张力对流等)作为驱动力而造成的。

    利用这样的原理飞散油墨场合,加热油墨时,具有转印部内的油墨产生温度分布的结构。对这种结构中的加热器加热时,加热器的热量传给油墨,加热器附近的油墨的表面张力下降。这样,加热器附近的油墨拉伸远离加热器的油墨(即,温度低、表面张力高的油墨),结果,加热器上朝向外侧的油墨发生前进波。该前进波冲撞保持油墨的壁面时,该前进波的速度分量向上,使油墨的一部分成液滴状飞出。

    另外,当停止加热加热器、油墨温度下降时,不会有上述那样的表面张力差。这样,液面返回到原来状态,与上述前进波相反,油墨中产生朝向加热器正上方向的前进波。当如此生成的前进波正好处于加热器中心部上时,该前进波的速度分支向上,使油墨的一部分成液滴状飞散。

    正如上述,由于加热器的加热,油墨上产生表面张力梯度或界面张力梯度,利用由此引起的油墨流动、飞散油墨时,与通过气化或蒸发使油墨飞散的情况相比,油墨能够成为比较大的液滴飞散。因而,每单位时间的转印灵敏度提高,能够实现转印灵敏度或转印速度等优秀的记录。

    并且,将表面张力梯度或界面张力梯度引起的油墨流动作为驱动力使油墨飞散的方法非常有效,加热油墨所需的能量与只利用气化或蒸发而使油墨飞散的场合相比,也只有其1/2-1/3。

    接着,对本发明具体实施例加以说明。

    (实施例1)

    根据已述的第1实施方案,制作具有图1和图2所示的柱状体配置的转印部T的打印头。各柱状体47b为长宽约3μm×3μm、高约6μm的长方体形状,将其以约6μm的中心间距配置成9根×9根的正方体矩阵状。邻接的转印部T彼此通过大致与柱状体47b相同的、高约6μm、宽约25μm的隔壁47a而相互分离,每个转印部T上设置供给通路S。再有,在各供给通路S的大致中央位置配置着高约6μm、宽约10μm的辅助壁47c。

    印刷用的油墨,是分别将下述(化4)所示的二氰基苯乙烯基系黄色染料,下述(化5)所示的三氰基苯乙烯基系品红色染料和下述(化6)所示的蒽醌系青绿色染料在室温下约10wt%溶解到邻苯二甲酸二丁酯中,以制作黄(Y)、品红(M)、青绿(C)各色油墨。

    (化4)

    (化5)

    (化6)

    制备3个打印头,将油墨导入各个打印头时,油墨从储墨部(图9中符号61)通过各供给通路自发地移动到各转印部。

    装有各色油墨的3个打印头以串联方式组装,并设置纸张。纸张使用松脂涂敷(ピ-チコ-ト)纸(日清纺社制)。将纸张与打印头的转印部之间的间隔调整为约150μm,进行印刷。

    印刷数据随着各打印头和纸张相对移动的同时,对各加热部的驱动脉冲的每1点的工作时间在16阶段中变化,由此,印刷出16等级的图象。

    用麦克贝思浓度计测定的最高灵敏度,对于黄色(Y)、品红色(M)、青绿色(C)各约为1.8,1.9,1.8。另外,在同一条件下驱动1个打印头的256个加热部时由显微光密度计(サカタィンクス社制)测定的最大浓度不匀约在1.9%以内。而邻接象素间的浓度不匀约在0.9%以内。

    即使在1-16等级的任一等级中,256个加热部间的浓度不匀也无大的差异,能够获得均匀的转印图象。

    另外,用A6换算转印100张后的最高灵敏度分别约为2.1、2.2、2.0,最大浓度不匀分别约为1.9%以内、2.6%以内、2.0%以内,邻接象素间的浓度不匀分别约为1.2%以内、1.9%以内、1.5%以内。

    (实施例2)

    根据已述的第2实施方案,制作具有图12所示的柱状体配置的转印部T的打印头。各柱状体47b为长宽约3μm×3μm、高约6μm的长方体形状,将其以约6μm的中心间距基本上配置成9根×9根的正方体矩阵状。邻接的转印部T彼此通过大致与柱状体47b相同的、高约6μm、宽约25μm的隔壁47a而相互分离,每个转印部T上设置供给通路S。再有,在各供给通路S的大致中央位置配置着高约6μm、宽约10μm的辅助壁47c。另外,柱状体47b配置成延长到与辅助壁47c的一部分并立的部分上。

    在与实施例1相同的条件下进行印刷时,用麦克贝思浓度计测定的最高灵敏度,对于黄色(Y)、品红色(M)、青绿色(C)各约为1.8,1.9,1.8。另外,在同一条件下驱动1个打印头的256个加热部时的最大浓度不匀约在1.9%以内。而邻接象素间的浓度不匀约在0.9%以内。

    并且,即使在1-16层次等级的任一等级中,256个加热部间的浓度不匀也无大的差异,能够获得均匀的转印图象。

    (实施例3)

    根据已述的第3实施方案,制作具有图13所示的柱状体配置的转印部T的打印头。各柱状体47b为长宽约3μm×3μm、高约6μm的长方体形状,将其以约6μm的中心间距基本上配置成9根×9根的正方体矩阵状。邻接的转印部T彼此通过大致与柱状体47b相同的、高约6μm、宽约25μm的隔壁47a而相互分离,每个转印部T上设置供给通路S。并且,在各供给通路S的大致中央位置配置着替代辅助壁的、延长的3列柱状体47b。

    在与实施例1相同的条件下进行印刷时,用麦克贝思浓度计测定的最高灵敏度,对于黄色(Y)、品红色(M)、青绿色(C)各约为1.8,1.9,1.8。另外,在同一条件下驱动1个打印头的256个加热部时的最大浓度不匀约在1.9%以内。而邻接象素间的浓度不匀约在0.9%以内。

    并且,即使在1-16层次等级的任一等级中,256个加热部间的浓度不匀也无大的差异,能够获得均匀的转印图象。

    (实施例4)

    根据已述的第4实施方案,制作具有图14所示的柱状体配置的转印部T的打印头。即,在包含转印部T和各供给通路S的区域的全部配置与实施例1同样的柱状体47b,并不设有分离转印部T间和供给通路S间的隔壁。但是,为了防止油墨流到尖的边缘,只在打印头的前端侧设置与柱状体47b相同的、高约6μm、宽约15μm的隔壁47a。

    在与实施例1相同的条件下进行印刷时,用麦克贝思浓度计测定的最高灵敏度,对于黄色(Y)、品红色(M)、青绿色(C)各约为2.1,2.2,2.1。另外,在同一条件下驱动1个打印头的256个加热部时的最大浓度不匀约在1.9%以内。而邻接象素间的浓度不匀约在0.9%以内。

    并且,即使在1-16层次等级的任一等级中,256个加热部间的浓度不匀也无大的差异,能够获得均匀的转印图象。

    (比较例1)

    除了在供给通路S内不设置辅助壁外,制作与上述实施例1同样结构的打印头,并且在与实施例1同样的条件下进行印刷。

    用麦克贝思浓度计测定的最高灵敏度,对于黄色(Y)、品红色(M)、青绿色(C)各约为1.8,1.9,1.8。

    1-16层次等级内,特别是,加热时间长的高浓度转印之际,会产生油墨供给中途中断的转印部,在转印图象上数处发生脱墨。结果,不能得到均匀的转印图象。

    (实施例5)

    根据已述的第9实施方案,制作具有图20A所示的柱状体配置的转印部T的打印头。即,在各转印部T中,将柱状体47b设置成加热部46a上的中央除去5根的模式外,制作与实施例1实质上相同构造的打印头。

    在与实施例1相同的条件下进行印刷,观察转印动作中油墨的运动时,如图20C所示,在全部转印部T中,油墨8只移动到大致相同面积的周围。

    另外,用麦克贝思浓度计测定的最高灵敏度,对于黄色(Y)、品红色(M)、青绿色(C)各约为1.7,1.8,1.6。另外,在同一条件下驱动1个打印头的256个加热部时的最大浓度不匀分别为约在0.6%以内、0.7%以内、0.6%以内。而邻接象素间的浓度不匀分别为约在0.4%以内、0.4%以内、0.3%以内。

    另外,用A6换算转印100张后的最高灵敏度分别约为1.8、2.0、1.7,最大浓度不匀分别约为0.8%以内、0.8%以内、0.7%以内,邻接象素间的浓度不匀分别约为0.5%以内、0.6%以内、0.4%以内。

    (实施例6)

    根据已述的第10实施方案,制作具有图21A所示的柱状体配置的转印部T的打印头。即,在各转印部T中,将加热部46b上和与之邻接的柱状体47b的配置模式改变外,制作与实施例1实质上相同构造的打印头。

    在与实施例1相同的条件下进行印刷,观察转印动作中油墨的运动时,如图21B所示,在全部转印部T中,油墨8只移动到大致相同面积的周围。

    另外,用麦克贝思浓度计测定的最高灵敏度,对于黄色(Y)、品红色(M)、青绿色(C)各约为1.6,1.7,1.6。另外,在同一条件下驱动1个打印头的256个加热部时的最大浓度不匀分别为约在0.7%以内、0.7%以内、0.6%以内。而邻接象素间的浓度不匀分别为约在0.4%以内、0.5%以内、0.3%以内。

    另外,用A6换算转印100张后的最高灵敏度分别约为1.8、1.9、1.6,最大浓度不匀分别约为0.9%以内、0.9%以内、0.7%以内,邻接象素间的浓度不匀分别约为0.6%以内、0.7%以内、0.5%以内。

    (实施例7)

    根据已述的第11实施方案,制作具有图22A所示的柱状体配置的转印部T的打印头。即,在各转印部T中,在加热部46a上,设置长宽约为16μm×16μm、高约为6μm的正方形状的柱状体47d外,制作与实施例1实质上相同构造的打印头。

    在与实施例1相同的条件下进行印刷,观察转印动作中油墨的运动时,如图20C所示,在全部转印部T中,油墨8只侵入加热部46a的周缘部上。

    另外,用麦克贝思浓度计测定的最高灵敏度,对于黄色(Y)、品红色(M)、青绿色(C)各约为1.8,1.9,1.7。另外,在同一条件下驱动1个打印头的256个加热部时的最大浓度不匀分别为约在0.5%以内、0.6%以内、0.5%以内。而邻接象素间的浓度不匀分别为约在0.3%以内、0.4%以内、0.3%以内。

    另外,用A6换算转印100张后的最高灵敏度分别约为2.0、2.0、1.8,最大浓度不匀分别约为0.8%以内、0.9%以内、0.7%以内,邻接象素间的浓度不匀分别约为0.5%以内、0.5%以内、0.4%以内。

    实用性

    本发明的打印头具有将油墨转印到对置设置的被转印体上的油墨转印部和将油墨供给该油墨转印部的油墨供给通路,前述的油墨转印部具有加热油墨使之飞散的加热器,和至少设置在该加热器上、带有多个微小间隙、并通过这些微小间隙中的毛细管现象导入的油墨加以保持的油墨保持结构体,在打印头的前述油墨供给通路上设有由油墨的表面张力将油墨液面保持在规定高度上的油墨液面保持手段。

    因而,油墨供给通路中也能够常常保持充足量的油墨,即使仅仅由油墨自发流动,也能够无障碍地将油墨连续地供给油墨转印部。结果,能够防止印刷图象中发生浓度不匀或脱墨等。

    另外,本发明的打印头具有加热油墨使之飞散的加热器,和设置在包含所述加热器的规定区域上、且有多个微小间隙并通过这些微小间隙中毛细管现象导入的油墨加以保持的油墨保持结构体,打印头的所述加热器的中心部上具有难以侵入油墨或不侵入油墨的结构。

    因而,油墨的加热实质上通常只在加热器的周缘部分发生,油墨不会大量侵入加热器上并且油墨转印量不会急剧变化。即,由加热器加热而飞散的油墨量不会有大的变化,结果,可防止印刷图象随时间发生浓度不匀,并且可防止印刷图象的品质下降。

    此外,根据要印刷的图象数据控制供给加热器的能量,可以连续地控制油墨的飞散量,能得到光学浓度非常高,并且多值浓淡度等级的高品位的图象。

    再有,本发明打印头以及打印机由于基本上是热转印方式,具有小型化、易维修、实时性、图象的高品位性和高等级性等特点。

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加热油墨使之飞散并将油墨转移到被转印体上的热转印方式的打印头,在邻接转印部的供给通路内设置辅助壁,使供给通路内的油墨液面上升,以防止供给通路中油墨中断。由转印部消耗的油墨在毛细管现象作用下经供给通路自发地补充到转印部,能使油墨无障碍地连续供给转印部。另外,设置在转印部上的加热器正上方成为不流入必要以上油墨的结构。由此,即使在例如形成于加热器上部的油墨保持结构体的浸湿性由热恶化物的附着等变高时,多量。

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