JPH04294153A - インクジェットヘッド - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、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のイ
ンクジェットヘッドに関し、さらに詳細には、ホットメ
ルトインクを用いたインクジェットヘッドに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、キャリッジ上にインク吐出部を有
した、ホットメルトインクを用いたインクジェットヘッ
ドとしては、米国特許４７４２３６４号明細書、特開昭
６１−１９２５５９号公報に開示されている。そこでは
、インク吐出部の上部の別の場所に、固体インク溜を設
け、必要に応じてインク吐出部が固体インク溜の下部に
動いていき、固体インク溜からインクを供給する機構が
公知になっている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記従来の
インクジェットヘッドは、インク吐出部のインクがイン
クエンドになった時、印字を中止し、別の場所にある固
体インク溜の下部に移動し、固体インク溜よりインクを
供給する必要がある。このため、印字に時間がかかると
いう欠点を有していた。また、固体インク溜を別に設け
るため、機構が複雑になり、製造コストも上昇するとい
う欠点も有していた。

【０００４】本発明の目的はこれらの問題点を解決し、
機構の簡単で、製造コストの上昇を抑え、印字速度を高
めたインクジェットヘッドを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
ヘッドは、常温で固体、高温で液体のホットメルトイン
クを用いたインクジェットヘッドにおいて、前記インク
を吐出させるインク吐出部と、このインク吐出部に連通
し前記インクを保持するインク保持手段と、このインク
保持手段の上部に設けられ前記インク保持手段と熱絶縁
された固体インク溜と、この固体インク溜の底部に接し
たヒータ部とを備えたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】本発明の上記構成によるインクジェットヘッド
は、印字を中断することなくインクを供給することが可
能であり、印字速度が向上する。

【０００７】

【実施例】次に実施例に基づき本発明を説明する。

【０００８】図１は、本発明のヘッドの一実施例の断面
図である。同図において、１は容器状のヘッドフレーム
であり、これにフタ９が設けられている。ヘッドフレー
ム１の内部は、中央部に連通路１３ａのある隔壁１３に
よって二部に仕切られており、隔壁１３の上部が固体イ
ンク１５を収容する固体インク溜１９、隔壁１３より下
部がインク吐出部１４になっている。そして、固体イン
ク溜１９とインク吐出部１４は、熱絶縁部材１２で熱絶
縁されている。この熱絶縁部材は、セラミック等の熱伝
導率の低い材料が有効である。隔壁１３の下部にはイン
ク供給用ヒータ２が接して設けられており、水平方向に
対して傾斜している。隔壁１３は、固体インク溜１９の
底部を構成している。

【０００９】ここで、インク供給動作について説明する
。まず、固体インク溜１９内のインク１５は、常温で固
体のインクであり、フタ９を開けて投入される。そして
、固体状態で保持される。一方、インク吐出部１４のイ
ンク１６は、常温で固体であるが、印字動作開始時から
、ノズルオリフィス２４近傍のヒータ１８によって融解
される。ノズルオリフィス２４近傍では、吐出特性との
関係から所望の粘度に達する１００℃ないし２００℃の
所定の温度にインクを保持する必要があるため、温度検
出センサ１７により温度を検出しながらノズルオリフィ
ス２４近傍のヒータ１８を断続的に通電し、インク吐出
部１４内のインクを所定の温度に制御する。液体インク
１６は、インク吐出部１４内のインク保持手段７によっ
て保持され、ノズル形成基板２７の近傍に配された圧電
変換器２８とノズルオリフィス２４との間に満たされる
。複数の圧電変換器のうち所望のものに電圧を印加する
ことによりノズルオリフィス２４から選択的にインク滴
を吐出させる。インク吐出原理及び圧電変換器の構成は
、特開昭６３−２９７０５２号公報に詳述してあり、本
発明の主旨と直接関連しないため詳細な説明は省略する
。

【００１０】インク吐出部１４内には、インクレベル検
出装置が設けられている。この実施例では、インク保持
手段７と兼用しているが、別に設けてもよい。インクレ
ベル検出装置は、ヘッド内に残留する液体状態のインク
レベルが所定値以下であることを検出すると、インク補
給要求信号を出力する。インクレベル検出装置からイン
ク補給要求信号が出力されると、インク供給用ヒータ２
がオンして、固体インク溜１９内のインク１５の、イン
ク供給用ヒータ２に接している部分が液化して、インク
吐出部１４内にたれる。液化した部分は、上部にある未
液化のインク１５自身の重みと、固体インク溜１９の底
部の水平方向に対する傾斜によって、液化したインクが
全部インク吐出部１４に投入される。従って、インク補
給信号が出てから、インク供給が終了するまでの待ち時
間が短く、インク供給用ヒータの容量も小さくて済む。

【００１１】ある一定時間後、または、インク補給要求
信号の出力が止まったとき、インク供給用ヒータ２をオ
フして、インク供給用ヒータ２に接している固体インク
１５の液化が止まり、固体インク溜１９からインク吐出
部１４への補給が止まる。従って、インクジェットヘッ
ド中の大部分を占める固体インク１５は、常時加熱され
ることがなく、一部のみ加熱されるため劣化することが
少ない。また、印字しながらインク供給が可能である。

【００１２】図２は、本発明の一実施例であるプリンタ
のヘッド部を示す斜視図である。同図において記録紙２
０は、インクジェットヘッド２３（以下ヘッドと略記す
る）との距離を保たれて搬送される。ヘッド２３は、記
録紙２０と対向する面に二列状に複数個のノズルオリフ
ィス２４を有しヘッド案内軸２５、２６に案内され、図
示しない駆動部材により記録紙上を走査する構造になっ
ている。

【００１３】図３は、インク保持手段の一実施例である
。ここで、７は複数の電極板であり、静電容量を用いた
インクレベル検出装置を兼用している。インクが、ノズ
ルオリフィス２４よりたれていかないための、水頭差ｈ
は、インクの比重をρ、表面張力をσ、接触角をθ、間
隙をｄとすると次式（ヤングラプラスの式）から得られ
る。

【００１４】２σｃｏｓθ／ｄ≧ρｇｈこの実施例では
、σ＝２×１０−２Ｎｍ、θ＝１０ｄｅｇ、ｄ＝０．１
ｍｍ、ρ＝７５０ｋｇ／ｍ３、ｇ＝９．８ｍ／ｓ２であ
り、ｈ＝約５０ｍｍが得られる。ｈが５０ｍｍ以下の場
合、このような構成でインク保持が可能になる。

【００１５】

【発明の効果】上に述べたように本発明は、インク吐出
部と、固体インク溜と固体インク溜に接したヒータ部と
を一体化したため、機構の簡単で、製造コストの上昇を
抑え、印字速度を高めたインクジェットヘッドを構成す
ることが可能である。また、固体インク溜の底部を、水
平方向に対して傾斜させたため、固体インク溜からイン
ク吐出部への供給がスムーズに行われ、ヒータの容量を
小さくし、消費電力を小さくできるという効果を有する
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のインクジェットヘッドの断面図。

【図２】本発明のインクジェットヘッドを用いたインク
ジェット記録装置の構成図。

【図３】インク保持手段の構成図。

【符号の説明】

２　　インク供給用ヒータ ７　　インク保持手段兼インクレベル検出装置１４　　
インク吐出部 １５　　固体インク １６　　液体インク １８　　ヒータ １９　　固体インク溜 ２４　　ノズルオリフィス ２８　　圧電変換器

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　常温で固体、高温で液体のホットメル
   トインクを用いたインクジェットヘッドにおいて、前記
   インクを吐出させるインク吐出部と、このインク吐出部
   に連通し前記インクを保持するインク保持手段と、この
   インク保持手段の上部に設けられ前記インク保持手段と
   熱絶縁された固体インク溜と、前記インク保持手段の上
   部に設けられ前記固体インク溜の底部に接するヒータ部
   とを備えたことを特徴とするインクジェットヘッド。
2. 【請求項２】　　前記固体インク溜の底部が、水平方向
   に対して傾斜していることを特徴とした、請求項１記載
   のインクジェットヘッド。