JPH03205158A - Recording device - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
[産業上の利用分野l
本発明は常温で固体のインク(ホットメルトインク)を
溶融し、液体状態でインク滴を飛翔させて記録紙等の媒
体上にインク像を形成するプリンタ等、インクジェット
方式の記録装置に関し、さらに詳しくはインク供給シス
テムに関する[従来の技術1
従来のホットメルトインクを用いたインクジェット記録
装置では紙種対応性が高く、休止時のインク蒸発がなく
、目詰まり等の発生もない装置が実現できるというメリ
ットを有する。この装置に用いられるインク供給システ
ムとしてはUSP4636803に示されるように、複
数の固体インクをカートリッヂ内に保持し、順次固体ブ
ロックをヘッドに供給する方式が一般的であった。Detailed Description of the Invention [Industrial Application Fields] The present invention melts solid ink (hot melt ink) at room temperature and flies ink droplets in a liquid state to form an ink image on a medium such as recording paper. Regarding inkjet recording devices, such as printers that print, and more specifically regarding ink supply systems [Conventional technology 1] Conventional inkjet recording devices using hot melt ink have high paper type compatibility and no ink evaporation during pauses. This has the advantage that it is possible to realize a device that does not cause clogging or the like. As shown in US Pat. No. 4,636,803, the ink supply system used in this apparatus is generally a system in which a plurality of solid inks are held in a cartridge and solid blocks are sequentially supplied to a head.
[発明が解決しようとする譚題1
しかし、かかる従来の供給方式では、インクが固体ブロ
ックで供給されるため、インクを固体から液体に変化さ
せるには多量のエネルギーが必要とされる。つまり、直
ちにインクを溶融したい場合には、短時間に大電力を印
加し大量の熱を加える、あるいは記録を一時停止して長
い時間をかけて溶かさねばならない。さらに、ヘッド上
にインクブロックを収容するスペースも必要であり必然
的にヘッドも大型化してしまう。インクを液体状態に保
つためにヘッドは高温に保つ必要があるため、ヘッドが
大きくなればなるほど印加電力は増加してしまうという
問題点を有していた。[Problem to be Solved by the Invention 1] However, in such conventional supply systems, ink is supplied in solid blocks, and therefore a large amount of energy is required to change the ink from solid to liquid. In other words, if you want to melt the ink immediately, you must apply a large amount of power and heat in a short period of time, or you must temporarily stop recording and melt it over a long period of time. Furthermore, a space is required to accommodate the ink blocks on the head, which inevitably increases the size of the head. Since the head needs to be kept at a high temperature in order to keep the ink in a liquid state, there is a problem in that the larger the head, the more power is applied.
そこで、本発明は従来のこのような問題点を解決するた
め、少ない電力で短時間にインクを固体から液体に変え
てインクジェットヘッドに供給するシステムを提供する
ことを目的とする。SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve these conventional problems, it is an object of the present invention to provide a system that changes ink from solid to liquid in a short time using less electric power and supplies the ink to an inkjet head.
[A!l!題を解決するための手段1
上記課題を解決するため、本発明の記録装置は、一定の
融点を持つ常温で固体のインクを帯状部材に一様に含浸
してなるインクリボンと、該インクリボンの一部を加熱
しインクを溶融液化させる加熱部と、該加熱部により溶
融液化された液体インクを飛翔させるインクジェットヘ
ッドと、該インクジェットヘッドに前記加熱部からの液
体インクを供給する供給部と、前記インクリボンを一方
向ヘ漸進させるリボン送り手段とを有することを特徴と
する。[A! l! Means for Solving the Problem 1 In order to solve the above problem, the recording device of the present invention includes an ink ribbon formed by uniformly impregnating a strip-like member with an ink that is solid at room temperature and having a constant melting point, and the ink ribbon. a heating section that heats a part of the ink to melt and liquefy the ink, an inkjet head that flies the liquid ink melted and liquefied by the heating section, and a supply section that supplies the liquid ink from the heating section to the inkjet head. The ink ribbon is characterized by comprising a ribbon feeding means for gradually advancing the ink ribbon in one direction.
[作用コ
上記の如く構成された記録装置では、わずかな電力で、
絶えずインクリボンに含浸されたインクが小量ずつ加熱
部により加熱溶融され、供給部を経てインクジェットヘ
ッドに供給されて所定の記録が行なわれる。[Operations] With the recording device configured as described above, with a small amount of electric power,
The ink constantly impregnated into the ink ribbon is heated and melted little by little by the heating section, and is supplied to the inkjet head via the supply section to perform predetermined recording.
[実施例1
以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。第1
図は本発明の一実施例を示す記録装置の斜視図である。[Embodiment 1] An embodiment of the present invention will be described below based on the drawings. 1st
The figure is a perspective view of a recording apparatus showing an embodiment of the present invention.
同図において、記録紙1はプラテン2番二巻き回され、
送りローラ3,4によって押圧される。ガイド軸5,6
に案内されプラテン軸に平行な方向に移動可能なキャリ
ッジ7上に、インクジェットヘッド8と、加熱部9と、
加熱部9からインクジェットヘッド8にインクを供給す
る供給部10とが搭載されている。インクジェットヘッ
ド8は独立にインク滴を噴出制御可能な複数のノズルを
有している。そして、プラテン軸方向に走査され、上記
ノズルから選択的にインク滴を吐出して記録紙1上にイ
ンク像を形成する。記録紙1はプラテン2、送りローラ
3、4の回転により、走査方向と直行する副走査方向に
搬送され、記録紙1上への印字が行われる。12はイン
クリボンで、耐熱性の無端帯状pJ雑にホットメルトイ
ンクを一様に含浸させたものである。インクリボンl2
は、リボンカセットll内に収容されている。13はイ
ンクリボン12のたるみをとるための巻取リノブ、14
はインクリボン12を一方向へ漸進させる巻取りモータ
である。In the figure, recording paper 1 is wound around platen 2 twice,
It is pressed by feed rollers 3 and 4. Guide shafts 5, 6
An inkjet head 8, a heating section 9,
A supply unit 10 that supplies ink from the heating unit 9 to the inkjet head 8 is mounted. The inkjet head 8 has a plurality of nozzles that can independently control the ejection of ink droplets. Then, the recording paper 1 is scanned in the axial direction of the platen, and ink droplets are selectively ejected from the nozzles to form an ink image on the recording paper 1. The recording paper 1 is conveyed in a sub-scanning direction perpendicular to the scanning direction by rotation of the platen 2 and feed rollers 3 and 4, and printing is performed on the recording paper 1. Reference numeral 12 denotes an ink ribbon, which is a heat-resistant endless strip of PJ material uniformly impregnated with hot melt ink. ink ribbon l2
is housed in ribbon cassette ll. 13 is a winding knob for taking up the slack of the ink ribbon 12; 14;
is a take-up motor that gradually advances the ink ribbon 12 in one direction.
第2図にインクジェットヘッドの分解斜視図を示す。片
持ち梁状の振動子21は、PZTよりなる、片面にAu
薄層の電極をもった圧電材層22と、PZTと熱膨張係
数がほぼ等しい合金であるインバー薄層よりなる金属層
23とを有する多層構造を成し、やはりPZTと熱膨彊
係数がほぼ等しいセラミック部材からなるベース24に
接合されている。それぞれ独立に駆動可能な複数の振動
子21を形成するために、ベース24に接合された平板
状態の振動子21をダイシング加工により溝21aをい
れて分割している。溝21aはベース24まで及ぶ深さ
とすることで相互干渉のない複数個の振動子2lが形成
されている。絶縁材であるベース24の上面には、電気
接続される電極パターン25が施されている。そして、
振動子21の圧電材層22の電極を、外部の駆動回路に
接続するために、前記電極パターン25と、この電極パ
ターン25に対向して対応する配線パターンを有するフ
レキシブル基板26とがそれぞれ導通をとりながら接合
されている。各振動子21とも共通電位に保つための電
極は、上述の面と反対側にある金属層23の面にスペー
サ27を接合する際に電気接続されて配線される。さら
にベース24はホルダー30上に配置される。ホルダー
30は熱良伝導材であるアルミ合金からなる。一方、N
iの電鋳加工により作成された、複数のノズル28aを
有するノズル形成基板28は、圧電変換器21に対して
スベーサ27により所定の間隙を保って固着されている
。29はカバーで、ノズル形成基板28、振動子21等
を保護するために設けられ、係合部29aをホルダー3
0の被係合部30aに係合させることにより固定されて
いる。FIG. 2 shows an exploded perspective view of the inkjet head. The cantilever-shaped vibrator 21 is made of PZT and has Au on one side.
It has a multilayer structure including a piezoelectric material layer 22 having a thin electrode and a metal layer 23 made of a thin layer of Invar, which is an alloy whose coefficient of thermal expansion is approximately the same as that of PZT. It is joined to a base 24 made of an equal ceramic member. In order to form a plurality of vibrators 21 that can be driven independently, the vibrator 21 in a flat plate state joined to the base 24 is divided by cutting grooves 21a. By making the groove 21a deep enough to reach the base 24, a plurality of vibrators 2l are formed without mutual interference. An electrode pattern 25 to be electrically connected is provided on the upper surface of the base 24 which is an insulating material. and,
In order to connect the electrodes of the piezoelectric material layer 22 of the vibrator 21 to an external drive circuit, the electrode pattern 25 and a flexible substrate 26 having a corresponding wiring pattern facing the electrode pattern 25 are electrically connected to each other. It is joined while taking it. The electrodes for keeping each vibrator 21 at a common potential are electrically connected and wired when bonding the spacer 27 to the surface of the metal layer 23 opposite to the above-mentioned surface. Furthermore, the base 24 is placed on the holder 30. The holder 30 is made of aluminum alloy, which is a good thermal conductor. On the other hand, N
A nozzle forming substrate 28 having a plurality of nozzles 28a created by the electroforming process of i is fixed to the piezoelectric transducer 21 by a spacer 27 with a predetermined gap maintained. A cover 29 is provided to protect the nozzle forming board 28, the vibrator 21, etc., and the engaging part 29a is connected to the holder 3.
It is fixed by being engaged with the engaged portion 30a of No. 0.
第3図は第1図に示した記録装置のインク供給路を主と
して示す断面図である。キャリッジ7上のヒータ41が
加熱部9、供給部1 0, インクジェットヘッド8
を加熱している。インクエは図中斜線で示した部分に溶
融して充填されている。3 is a sectional view mainly showing the ink supply path of the recording apparatus shown in FIG. 1. FIG. A heater 41 on the carriage 7 connects the heating section 9, the supply section 10, and the inkjet head 8.
is being heated. Inque is melted and filled in the shaded area in the figure.
第4図は第3図における加熱部9及び供給部10の詳細
図である。加熱部9内には、アルミ合金からなる回動す
る一対のローラ51が設けられている。ローラ51はそ
の外表面に毛細管力を発生する複数のスリット51aを
有し、インクリボン12に接している。供給部10はや
はりアルミ合金を材料とする上スリット61と下スリッ
ト62とからなり、この2つのスリットが互いに凹凸を
合せた状態で微小ギャップを構成している。加熱部9か
らの液化インクの受渡しは、上スリット61に開いた穴
61aに入り込んだローラ51の下部から供給部10の
微小ギャップに毛細管力のみで行われる。尚、ローラ5
1は外部に直接露出しないように図中2点鎖線で示した
ようにケーシングされている。FIG. 4 is a detailed view of the heating section 9 and supply section 10 in FIG. 3. A pair of rotating rollers 51 made of aluminum alloy are provided within the heating section 9 . The roller 51 has a plurality of slits 51a on its outer surface that generate capillary force, and is in contact with the ink ribbon 12. The supply section 10 is made up of an upper slit 61 and a lower slit 62 which are also made of aluminum alloy, and these two slits form a minute gap with their concavities and convexities aligned with each other. The liquefied ink from the heating section 9 is transferred from the lower part of the roller 51, which has entered the hole 61a formed in the upper slit 61, to the small gap in the supply section 10 using only capillary force. Furthermore, roller 5
1 is enclosed in a casing as shown by the two-dot chain line in the figure so as not to be directly exposed to the outside.
次に動作について説明する。印刷動作開始時は第3図及
び第4図において、ヒータ41に電力が供給されて加熱
部9、供給部10、インクジェットヘッド8が加熱され
る。これにより加熱部9内のローラ51に接触するイン
クリボン12が加熱部9より熱を受け、内部に含浸され
ている固体インクは溶融液化する。液化したインクはロ
ーラ51表面のスリット51aにその毛細管力により引
き込まれ、次いで上スリット61と下スリット62で構
成される微小ギャップからなる供給部10に浸透し、や
がてインクジェットヘッド8内を充填する。本実施例の
場合、ワックスを主成分とした固体インクが用いられ、
吐出特性との関係から所望の粘度を有する100℃ない
し200℃の所定温度に保持される。Next, the operation will be explained. At the start of the printing operation, as shown in FIGS. 3 and 4, power is supplied to the heater 41 to heat the heating section 9, the supply section 10, and the inkjet head 8. As a result, the ink ribbon 12 in contact with the roller 51 in the heating section 9 receives heat from the heating section 9, and the solid ink impregnated inside is melted and liquefied. The liquefied ink is drawn into the slit 51a on the surface of the roller 51 by its capillary force, and then permeates into the supply section 10, which is formed by a minute gap formed by an upper slit 61 and a lower slit 62, and eventually fills the inside of the inkjet head 8. In the case of this example, a solid ink containing wax as the main component is used,
The temperature is maintained at a predetermined temperature of 100° C. to 200° C., which has a desired viscosity in view of the discharge characteristics.
次に第2図において、フレキシブル基板26を介して振
動子21を構成する圧電材層22と金属層23との間に
電圧を印加する。すると、圧電材層22が収縮し、金属
層23は収縮しないため、曲げモーメントが生じ、振動
子21の先端は厚さ方向(ノズル形成基板28より遠ざ
かる方向)に変位する。次にこの電圧を解除すると、振
動子21の弾性的な復元力により発生する圧力でノズル
形成基板28のノズル28aからインクが吐出する。こ
の動作を印刷信号に応じて繰り返すことにより所望の印
刷が行える。Next, in FIG. 2, a voltage is applied via the flexible substrate 26 between the piezoelectric material layer 22 and the metal layer 23 that constitute the vibrator 21. As shown in FIG. Then, since the piezoelectric material layer 22 contracts and the metal layer 23 does not contract, a bending moment is generated, and the tip of the vibrator 21 is displaced in the thickness direction (direction away from the nozzle forming substrate 28). Next, when this voltage is released, ink is ejected from the nozzle 28a of the nozzle forming substrate 28 due to the pressure generated by the elastic restoring force of the vibrator 21. By repeating this operation according to the print signal, desired printing can be performed.
こうして記録の進行とともにインクが消費されると、キ
ャリッジ7の移動及び巻取りモータ14によるインクリ
ボン12の漸進により次々と加熱部9がインクリボン1
2からインクを取り込んでいく。尚、供給部10及び加
熱部9がインクで満たされてしまった場合には加熱部9
で溶融したインクはインクリボン12の繊維の毛細管力
で保持され供給過多にならぬように調整される。よって
、インクリボン12は一度に僅かな量のインクを供給す
るだけでよいため繰り返し使用が可能である。When the ink is consumed as printing progresses, the heating section 9 is heated one after another by the movement of the carriage 7 and the gradual advancement of the ink ribbon 12 by the take-up motor 14.
Ink is taken in from step 2. Note that if the supply section 10 and the heating section 9 are filled with ink, the heating section 9
The melted ink is held by the capillary force of the fibers of the ink ribbon 12 and is regulated so as not to be oversupplied. Therefore, the ink ribbon 12 can be used repeatedly because only a small amount of ink needs to be supplied at one time.
[発明の効果1
以上述べたように本発明によれば、インクが連続的に供
給されるため加熱手段が小型低電力化でき、インク供給
に費やすロス時間もなくなる。しかも、インクを貯留し
ておく必要がないためヘッド全体も小型化できる。更に
、インクは記録に必要な最小量が加熱供給されるため、
例えばリザーバ等に蓄えられ長時間高温にさらされた場
合に生ずるインクの劣化をも防止することができる。[Advantageous Effects of the Invention 1] As described above, according to the present invention, since ink is continuously supplied, the heating means can be made smaller and consume less power, and there is no lost time spent on ink supply. Moreover, since there is no need to store ink, the entire head can be made smaller. Furthermore, since the minimum amount of ink required for recording is heated and supplied,
For example, it is also possible to prevent ink from deteriorating, which occurs when it is stored in a reservoir or the like and exposed to high temperatures for a long period of time.
第1図は本発明の一実施例を示す記録装置の斜視図。
第2図は第1図に示すインクジェットヘッドの分解斜視
図。
第3図は本発明の一実施例を示す記録装置のインク供給
路の断面図。
第4図は第3図に示す加熱部及び供給部の詳細図。
8: インクジェットヘッド
9:
加熱部
1
0:
供給部
1
2:
インクリボン
以上FIG. 1 is a perspective view of a recording apparatus showing an embodiment of the present invention. FIG. 2 is an exploded perspective view of the inkjet head shown in FIG. 1. FIG. 3 is a sectional view of an ink supply path of a recording apparatus showing an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a detailed view of the heating section and supply section shown in FIG. 3. 8: Inkjet head 9: Heating section 1 0: Supply section 1 2: Ink ribbon or more
Claims (1)
に含浸してなるインクリボンと、該インクリボンの一部
を加熱しインクを溶融液化させる加熱部と、該加熱部に
より溶融液化された液体インクを飛翔させるインクジェ
ットヘッドと、該インクジェットヘッドに前記加熱部か
らの液体インクを供給する供給部と、前記インクリボン
を一方向へ漸進させるリボン送り手段とを有することを
特徴とする記録装置。An ink ribbon formed by uniformly impregnating a band-shaped member with an ink that is solid at room temperature and has a constant melting point, a heating section that heats a part of the ink ribbon to melt and liquefy the ink, and an ink that is melted and liquefied by the heating section. A recording device comprising: an inkjet head that flies liquid ink; a supply unit that supplies liquid ink from the heating unit to the inkjet head; and ribbon feeding means that gradually advances the ink ribbon in one direction. .
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP118390A JPH03205158A (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Recording device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP118390A JPH03205158A (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Recording device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03205158A true JPH03205158A (en) | 1991-09-06 |
Family
ID=11494339
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP118390A Pending JPH03205158A (en) | 1990-01-08 | 1990-01-08 | Recording device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03205158A (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010208123A (en) * | 2008-03-26 | 2010-09-24 | Xerox Corp | Melting apparatus for improving formed quantity of meltable ink in solid ink printer |
JP2019142097A (en) * | 2018-02-20 | 2019-08-29 | 株式会社リコー | Liquid discharge head, liquid discharge unit, and liquid discharging device |
-
1990
- 1990-01-08 JP JP118390A patent/JPH03205158A/en active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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US8052264B2 (en) * | 2008-03-26 | 2011-11-08 | Xerox Corporation | Melting device for increased production of melted ink in a solid ink printer |
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