JPH0119347B2 - - Google Patents

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JPH0119347B2
JPH0119347B2 JP58191646A JP19164683A JPH0119347B2 JP H0119347 B2 JPH0119347 B2 JP H0119347B2 JP 58191646 A JP58191646 A JP 58191646A JP 19164683 A JP19164683 A JP 19164683A JP H0119347 B2 JPH0119347 B2 JP H0119347B2
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solution
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JP58191646A
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Yokogawa Hewlett Packard Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09D—COATING COMPOSITIONS, e.g. PAINTS, VARNISHES OR LACQUERS; FILLING PASTES; CHEMICAL PAINT OR INK REMOVERS; INKS; CORRECTING FLUIDS; WOODSTAINS; PASTES OR SOLIDS FOR COLOURING OR PRINTING; USE OF MATERIALS THEREFOR
    • C09D11/00—Inks
    • C09D11/30—Inkjet printing inks
    • C09D11/34—Hot-melt inks
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41J—TYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
    • B41J2/01—Ink jet
    • B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
    • B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
    • B41J2/17593—Supplying ink in a solid state

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Ink Jet (AREA)
  • Inks, Pencil-Leads, Or Crayons (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
  • Ink Jet Recording Methods And Recording Media Thereof (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はインク液を用いた印字装置に関する。
従来より、液体インク（例えば溶液中に顔料や
色素、染料等を溶かしたもの）が種々のプリンタ
に用いられている。この液体インクは貯蔵部に蓄
えられており、そして毛細管によりプリントノズ
ルに導かれる。インクジエツト・プリンタのよう
なノンインパクトプリンタにおいて、ノズル近傍
の抵抗素子を加熱することによつて、インクはノ
ズルからジエツト状の液滴の型で噴出される。そ
してインクは紙のような記録媒体に向つて進み、
線やドツトを形成する。そして染料が蒸発、吸収
により紙へ固定される。
しかしながら、インクはインク染料に対する輸
送体として使用される溶剤より成る液体であるの
で、その溶剤の蒸発により非プリント期間中にノ
ズルが詰まることがある。特に溶剤として純水の
ような早乾性のものを使用した場合には、５分以
内にノズルが詰まつてしまうことがある。一方乾
燥するのに長時間を要する溶剤を使用した場合に
は、紙面上のプリントが乾燥するのに長時間を要
する。また、乾燥性インク中の染料は、乾燥期間
中に、毛細管動作により紙の細孔中に運ばれるの
で、このインクのプリント濃度は紙面上に残る染
料の薄い層により制限される。
加えてインクは液体であるので、取扱中にこぼ
したり、漏れたりする可能性がある。
液体インクの使用に基づく種々の欠点を除去す
る一方法は、例えば米国特許第4349829号に述べ
られているように、固体インクを電気アークで侵
食させ、紙面上に供給することである。しかしな
がらこの方法は、導電性のインクを使用する必要
があること、また貯蔵部から紙へインクを移動す
るのに高圧で危険な電源を使用する必要があるこ
と等の欠点がある。
本発明は上述欠点を除去するためになされたも
ので、本発明は凍結した固体インクを使用する。
染料を紙面に固定するのにインクの凝固を利用す
る。染料に対する溶液は染料に対して良好な溶剤
であり且つ毒性の低いものが選択される。さらに
その溶剤は室温（25℃）において固体であるもの
が選択される。そしてこの固体インクは後述する
装置により溶解され、そして液体として利用され
る。溶解したインクは紙面と接触してすぐに凝固
するので、染料それ自身がオフセツト印刷のよう
に紙面上に残り、広範囲のプリント濃度が得られ
ると共に品質も優れている。
本発明の一実施例による印字装置は貯蔵部中の
インクの一部を溶解し、貯蔵部中の全インクを溶
解するものではない。加えて、インクが出力ノズ
ルまで輸送されるとき、インクが液体状態に保持
されるようにヒーターが設けられる。
ジエツト用抵抗器によつてノズルからインクを
噴出するためにサーマル・インクジエツト手段を
用いる場合には、ジエツト抵抗器に加わる不適当
な熱的ストレスを除去するために、低い臨界温度
（即ち液体に加わつた圧力には無関係に液体が蒸
発する温度）をもつて溶液を選択する必要があ
る。以下図面を用いて本発明を説明する。
図は本発明による印字装置の断面図であり、原
理的に各部を示したものである。インクとは溶剤
中に溶かされた染料を含んだものである。そして
溶剤はインクが記録媒体に到達するまでの輸送溶
液として働く。溶液は選択した特定の染料に対し
良好な溶剤である必要があり、また溶液はほとん
ど毒性を持たないことを保証する溶剤である必要
がある。本発明においては、インク溶液は、室温
（25℃）において固体状態に凍結するものが選択
される。固体インクは溶解され、そして通常のイ
ンクのように液体状態で使用される。プリント動
作にない場合には、インクは固体であり、こぼれ
たり漏れたりすることはない。加えて、溶液が固
体状態にある期間中の溶液の蒸気圧は低く選定さ
れる。固体状態における昇華速度（割合）は低い
ので、ノズルにキヤツプをしなくてもノズルが詰
まることはなく、長期間の非プリント動作を保つ
ことができる。
サーマル・インクジエツトプリンタにおいて
は、ジエツト抵抗器が溶液の臨界温度近くまで熱
せられたとき、インク溶液がジエツト・ノズルか
ら噴出するようにするので、溶液の選択に関して
もう一つの制約がある。即ち、ジエツト用抵抗器
の熱的劣化を防止するために、溶液は劣化温度以
下の臨界温度を持たねばならない。例えば、タン
タル／アルミニウム薄膜抵抗器の場合、臨界温度
は500℃を超えてはならない。一般にタンタル／
アルミニウム薄膜抵抗器の上には、100℃の温度
降下をもたらす1.0ミクロンのシリコン酸化膜
（パシベーシヨン層）が用いられるので、その溶
液は400℃以下の臨界温度を持つ必要がある。一
方、タンタル／アルミニウム薄膜抵抗器よりもは
るかに高い温度に耐えうる金属ガラス抵抗器を使
用し、パシベーシヨン層を必要としない場合に
は、溶液の臨界温度を800〜900℃になしうる。
タンタル／アルミニウムまたは金属ガラス抵抗
器のどちらに対しても使用可能な溶液は、例えば
モンタン・ワツクス（montan wax）に由来し、
77℃の融点をもつ“Ｅ”ワツクス（オランダの
BASF Wyandotte会社より入手可能である）に、
体積につき20〜70％の間でイソプロピル・アルコ
ールを付加した（臨界温度を400℃以下に下げる
ため）二成分混合物である。50％の割合でイソプ
ロピル・アルコールを加えた場合、この混合物は
固体であり、71℃の融点まで低い蒸気圧をもつ。
第２の適切な溶液は、体積につき30％のイソプロ
ピル・アルコールで飽和された、ポリビニル・エ
ーテル・ワツクスである“Ｖ”ワツクスである。
このワツクスも前述の会社より入手可能である。
溶液はまた、高い蒸気圧と低い臨界温度をもつも
の、例えば可溶解ワニス（例えばアルキード樹
脂）のような適切なる結合剤を含有した２，２―
ジメチル―１―プロパノール、（CH3）CCH2OH
（ネオペンチル・アルコール）、（融点＝52℃）ま
たは２，２―ジ・フルオロ・テトラ・クロロエタ
ン、CCl3CClF2（融点＝41℃）でもよい。なお上
述可溶解ワニスは、例えばオフセツト印刷におい
て、溶液が紙面から昇華しても染料を紙面に結合
させるために用いられる。
上述固体インクを記録媒体まで供給するには、
印字装置はこのインクを溶解することが必要であ
る。さらに、管路を介してインクを供給するため
に溶液の自由表面（free surface）を作ることが
必要である。そしてこれは固体インクの全部を溶
解するのではなく一部を溶かすようにして行うこ
とが必要である（全部を溶かすと、多量なパワー
とウオーム・アツプ時間を要するので）。
図において、凍結した固体インク１０は貯蔵部
２０中に蓄えられている。管路３０は貯蔵部２０
とヘツド４０とを接続する。ヘツド４０中には小
さなヘツド室部５０があり、そこでジエツト抵抗
器６０がインクを付勢する（例えば煮沸する）。
それにより、インクはジエツトの形８０でノズル
７０から噴出される。
印字期間中固体インク１０を溶解し、そしてそ
れを液体状態８５に保持するために、抵抗性加熱
線路９０がその一方は電源１００に、他方は固体
インク１０、管路３０、ヘツドの室部５０を介し
てヘツド４０中の電気的共通線路１１０に接続さ
れる。
通常ジエツト抵抗器６０はパルス状の電流で付
勢され、インクジエツト８０を作り出す。加え
て、印字期間中インクが液体であることを保証す
るために、ジエツト抵抗器６０を介して直流電流
を供給することによりまたはヘツドに別個な加熱
用抵抗器（図示せず）を付加して抵抗器６０を連
続的に加熱してもよい。
管路３０により、毛細管現象を利用してインク
を輸送するためには、管路入力部１３０の近傍に
液体インク８５の自由表面（固体状態から溶かさ
れた液体部分）１２０を作る必要がある。一般的
に、貯蔵部２０中の固体インク１０の全部を溶解
する必要はない。そのようにすると、電源１００
から余分な電力を必要とするし、ウオーム・アツ
プ時間も長くなる。さらに貯蔵部２０中のインク
溶剤が蒸発する可能性を増してしまう。抵抗性加
熱線路９０で消費される電力を適切に選択するこ
とによつて、液体インクの自由表面１２０は最少
に維持される。自由表面は、あたかも液体ワツク
スがろうそくの燈心となる形で管路入力部１３０
を満たすものである。
なお本発明はサーマルインクジエツトプリンタ
に限定されるものではなく他の種々の形式の印字
装置（図形処理も含む）に適用しうるものであ
る。
【図面の簡単な説明】
図は本発明の一実施例による印字装置の断面図
である。 １０：固体インク、２０：インク貯蔵部、３
０：管路、４０：ヘツド、５０：室部、７０：ノ
ズル、９０：抵抗性加熱線路。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. １ 25℃において固体状態にある固体インクを保
    持する貯蔵部と、液体インクを記録媒体に向つて
    噴出するためのノズル手段と、前記貯蔵部中の固
    体インクに接触された一方の端部と前記ノズル手
    段に接続された他方の端部とを有し、液体インク
    を前記貯蔵部から前記ノズル手段に輸送するため
    の管路と、前記貯蔵部内より前記管路中を通つて
    前記ノズル手段まで配置され、前記管路の一方の
    端部近傍の前記貯蔵部中の固体インクのみを液体
    状態の前記液体インクに溶解し、該液体インクを
    液体状態に保持しながら前記ノズル手段に供給す
    るための抵抗性加熱手段とを含む印字装置。
JP58191646A 1982-11-22 1983-10-13 印字装置 Granted JPS5995151A (ja)

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US443410 1982-11-22
US06/443,410 US4490731A (en) 1982-11-22 1982-11-22 Ink dispenser with "frozen" solid ink

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JPS5995151A JPS5995151A (ja) 1984-06-01
JPH0119347B2 true JPH0119347B2 (ja) 1989-04-11

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