JPH05220953A - ホットメルトインクジェット記録装置 - Google Patents

ホットメルトインクジェット記録装置

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JPH05220953A
JPH05220953A JP6139192A JP6139192A JPH05220953A JP H05220953 A JPH05220953 A JP H05220953A JP 6139192 A JP6139192 A JP 6139192A JP 6139192 A JP6139192 A JP 6139192A JP H05220953 A JPH05220953 A JP H05220953A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
hot melt
melt ink
nozzle
hot
Prior art date
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Pending
Application number
JP6139192A
Other languages
English (en)
Inventor
Takashi Kimura
隆 木村
Hiromichi Komai
博道 駒井
Minoru Morikawa
穰 森川
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Ricoh Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Ricoh Co Ltd filed Critical Ricoh Co Ltd
Priority to JP6139192A priority Critical patent/JPH05220953A/ja
Publication of JPH05220953A publication Critical patent/JPH05220953A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B41PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2202/00Embodiments of or processes related to ink-jet or thermal heads
    • B41J2202/01Embodiments of or processes related to ink-jet heads
    • B41J2202/12Embodiments of or processes related to ink-jet heads with ink circulating through the whole print head

Landscapes

  • Ink Jet (AREA)
  • Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ホットメルトインクの体積変化によって生じ
る残留気泡の問題を解決する。 【構成】 インク1をヒータ5により加熱すると、該イ
ンクは溶融し、液体化されて共通液室7a内に送られ
る。共通液室7a内のインク1は、一方の流路8aより
入り他方の流路8bへと抜け、もう一方の共通液室7b
を通ってインクタンク12にもどる。流路内の気泡は、
インク1の流れにより流路からインクタンク12へと運
ばれ、該インクタンク12内で大気へと放出される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【技術分野】本発明は、ホットメルトインクジェット記
録装置に関し、より詳細には、プリンター、FAX、複
写機等に用いられるホットメルトインクジェット記録装
置に関する。
【0002】
【従来技術】従来のインクジェット記録用のインクとし
ては、水等を基剤とする液体のインク組成物が使われて
いる。しかしながら、このいわゆる水性インクは、紙に
付着した後に浸透あるいは拡散してしまうため、にじみ
が生じ、記録ドットの周辺が不鮮明となり、印字品質が
低下するという欠点を有している。また、インクは紙の
繊維の方向にしみ込み易く、したがって、紙の種類によ
り記録ドットの大きさ、形状、濃度が異なってしまうと
いう欠点があった。
【0003】このため、紙質に関係なく、良好な印写品
質を得る手段として、常温で固体のワックス等を基剤と
したいわゆるホットメルトインクを用いて、常温より高
温下で固体状のホットメルトインクを加熱、溶融して液
体状にして飛翔させ、記録紙上で冷却固化し、記録ドッ
トを形成するホットメルトインクジェット記録装置が知
られている。しかしながら、従来のホットメルトインク
ジェット記録装置には、多くの改善すべき点がある。
【0004】例えば、ホットメルトインクジェット記録
装置においては、電源ON時等には、ヒータ等の加熱手
段により固体から液体へと相変化をし、印字終了時ある
いは電源OFF時には、加熱手段を切ることにより冷却
して液体から固体へと相変化する。固体から液体へ相変
化する時、ホットメルトインクの体積は増加し、逆に液
体から固体に変化する時には減少する。
【0005】液状のホットメルトインクが冷却固化する
とき、この体積収縮によりインクタンクおよび流路内の
随所に空隙が形成される。また、ノズル部においては、
この体積収縮により、ノズルから気泡を引き込んでしま
う。この状態で再び、ホットメルトインクを加熱し、溶
融してホットメルトインクの体積が膨張しても、気泡は
ノズルから全て出て行かずにノズル内に残ってしまう。
液室や流路内に残った気泡により、吐出圧力が効率良く
作用せず、吐出不良になったり、画像品質の低下という
問題が生じてしまう。特に、高粘度のホットメルトイン
クを高周波数駆動(例えば4KHz以上)するのに適し
たサイドシュータタイプ、すなわち液室や流路を挟ん
で、圧力発生源とノズルとが対向したタイプにおいては
気泡が流路内深くまで入り込んでしまい、残留気泡も多
くなる。
【0006】例えば、特開昭62−73953号公報や
特開平3−114839号公報のものは、加熱方法を工
夫して残留気泡が発生しないようにしてある。具体的に
は、流路、ノズル、インク収納部の加熱や冷却の順序を
制御したものである。しかしながら、これら技術によっ
て残留気泡の量は少なくなるもののインクの体積収縮が
生じる以上はその発生を完全に解消することはできな
い。
【0007】また、米国特許第4814786号明細書
には、ヒータ加熱により循環流を形成する方法が示され
ている。しかしながら、この方法は、対流を利用したも
のであり、速度が遅く、確実に気泡排出をすることがで
きない。さらに、ヘッドのノズル近傍のみを循環するた
め、流路の奥深く入った気泡をとり除くことはできない
という問題点があった。
【0008】
【目的】本発明は、上述のごとき実情に鑑みてなされた
もので、サイドシュータータイプで高周波駆動を可能に
した上に、ホットメルトインクの体積変化によって生じ
る残留気泡の問題を解決した高信頼のホットメルトイン
クジェット記録装置を提供することを目的としてなされ
たものである。
【0009】
【構成】本発明は、上記目的を達成するために、(1)
常温では固体であるホットメルトインクを加熱して液状
にし、記録ヘッドのノズルより噴射して、画像を形成す
るホットメルトインクジェット記録装置において、少な
くとも、前記ホットメルトインクが固体から液体に相変
化をした時に該ホットメルトインクを循環させる循環手
段を設けたこと、更には、(2)少なくとも、前記循環
手段によるホットメルトインクの循環中は、前記ノズル
にキャップを設けたことを特徴としたものである。以
下、本発明の実施例に基づいて説明する。
【0010】図1は、本発明によるホットメルトインク
ジェット記録装置の一実施例を説明するための構成図
で、図中、1はインク、2はノズル、3はノズルプレー
ト、4は振動板、5はヒータ、6は圧電素子、7a,7
bは共通液室、8a,8bは流路、9はヘッド基板であ
る。流路8a,8bと共通液室7a,7b内のインク1
は、ヒータ5により加熱され、印字状態では液状になっ
ている。したがって、ヘッド基板9は、ヒータ5の熱を
効率よくインク1に伝えるために、熱伝導率の良好な材
料で作られるのが好ましい。例えば、SUS:Al(ア
ルミニウム)などの金属が用いられる。
【0011】印字時において、印字信号に応じて圧電素
子6に電圧を印加すると該圧電素子6は厚み方向に延び
て長手方向に縮むように変位する。この変位により振動
板4が変位し、流路8a,8b内のインク1を加圧し、
ノズル2からインク1が液滴となって吐出する。
【0012】図2は、図1のA−A断面図で、図中、1
0は流路壁、11は供給パイプ、12はインクタンク
で、その他、図1と同じ作用をする部分は同一の符号を
付してある。共通液室7a,7bは、流路8a,8bを
挟み、該流路8a,8bと連通して2つ設けられてお
り、それぞれの流路8a,8bは、ヒータ5を設けた供
給パイプ11によりインクタンク12に通じている。一
方の供給パイプ11にはインク1を加圧してヘッドに送
るためのポンプPが設けられている。流路壁10は流路
を分離してマルチノズルを形成するためのものである。
【0013】図3(a),(b)は、インクの流れを示
す図で、図(a)は印字可能時、図(b)はインク加熱
時を各々示す。ここではヒータは図示していない。ま
た、流路も一部のみ図示している。
【0014】以上の図1〜図3に基づき、更に詳細に説
明する。電源がOFFされ、インク温度が低く、固化し
た状態から電源がONされると、ヘッド部のヒータ5及
びインク供給パイプ11及びインクタンク12のヒータ
5がONされてインク1を加熱する。加熱されるとイン
ク1が溶融して液体化した後に、ポンプPを作動し、イ
ンク1を共通液室7a内に送る。図3(b)に示すよう
に、共通液室7a内のインク1は、一方の流路8aより
入り、他方の流路8bへと抜け、もう一方の共通液室7
bを通って、インクタンク12にもどる。流路8a,8
b内の気泡は、インク1の流れにより流路8a,8bか
らインクタンク12へと運ばれ、インクタンク12内で
大気へと放出される。十分インク1が循環し、流路8
a,8b内の気泡が排出された後に(適度な時間、循環
させた後に)ポンプをOFFする。このとき、図3
(a)に示すように、共通液室7a,7b側のインク供
給管11とインクタンク12側のインク供給管11とは
連通状態とする。
【0015】次に、印字時において、印字信号に応じて
圧電素子6に電圧を印加すると、圧電素子6は厚み方向
に延びて長手方向に縮む。その変位により振動板4が変
位して流路8内のインク1を加圧する。その加圧力によ
りノズル2からインク1が液滴となって吐出する。その
後、両方の共通液室7a,7bよりインク1が供給され
てもとの状態にもどる。このように、サイドシューター
タイプのヘッドでは、印字時においては、図3(a)に
示すように、複数方向よりインクが流路8a,8bに供
給されるため、高粘度のホットメルトインクでも供給速
度が向上して高周波数応答が可能となる。また、インク
加熱時には、図3(b)に示すように、複数方向の流路
8a,8bを利用してインクを循環させるようにし、流
路内より気泡を排出するようにしたので、吐出不良を起
こすことがなくなった。
【0016】一般に、液状のホットメルトインクは表面
張力が低く濡れやすい。そのため、循環のためにポンプ
Pで加圧した場合にノズルよりダレたり、ノズル表面に
盛り上がったり、さらには装置内にこぼれ汚したりす
る。それを防ぐために、ポンプ加圧力を低くすると、十
分に残留気泡が取り除けない場合がある。また取り除く
のに時間を要したりする。
【0017】図4は、本発明によるホットメルトインク
ジェット記録装置の他の実施例を示す図で、図中、13
はキャップ、14はキャップ駆動手段で、その他、図1
と同じ作用をする部分は同一の符号を付してある。ホッ
トメルトインク1が溶融した後に、キャップ駆動手段1
4(例えば、ソレノイド)を駆動してノズル部にキャッ
プ13を施す。キャップ13はノズル2との接合により
ノズル部から熱をうばい、ノズル部のインク1が固化し
ないように、加熱しておくのが良い。したがって、キャ
ップ部材としてはヒータ5を設けた金属板等が用いられ
る。その後、ポンプPを駆動し、流路8a,8b内のイ
ンク1を循環させて気泡を排出する。この時、加圧力を
上げてもノズル2からインク1がもれることがないた
め、循環速度を速くすることができ、確実に速く気泡を
排出することができる。
【0018】
【効果】以上の説明から明らかなように、本発明による
と、以下のような効果がある。 (1)請求項1及び2に共通の効果:サイドシューター
タイプのホットメルトインクジェット記録装置でインク
を加熱し、固体から液体に相変化したときに、インクを
循環するようにしたので、冷却時に混入する気泡を排出
することができ、信頼性が高くすることができる。 (2)請求項2の効果:循環時のノズルを加熱したキャ
ッピング手段で密閉したので、低表面張力のホットメル
トインクを循環させることができ、速度も上げられるた
め、確実にかつ高速に気泡が排出できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるホットメルトインクジェット記
録装置の一実施例を説明するための構成図である。
【図2】 図1のA−A断面図である。
【図3】 インクの流れを示す図である。
【図4】 本発明によるホットメルトインクジェット記
録装置の他の実施例を示す図である。
【符号の説明】
1…インク、2…ノズル、3…ノズルプレート、4…振
動板、5…ヒータ、6…圧電素子、7a,7b…共通液
室、8a,8b…流路、9…ヘッド基板。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 常温では固体であるホットメルトインク
    を加熱して液状にし、記録ヘッドのノズルより噴射して
    画像を形成するホットメルトインクジェット記録装置に
    おいて、少なくとも、前記ホットメルトインクが固体か
    ら液体に相変化をした時に、該ホットメルトインクを循
    環させる循環手段を設けたことを特徴とするホットメル
    トインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】 少なくとも、前記循環手段によるホット
    メルトインクの循環中は、前記ノズルにキャップを設け
    たことを特徴とする請求項1記載のホットメルトインク
    ジェット記録装置。
JP6139192A 1992-02-14 1992-02-14 ホットメルトインクジェット記録装置 Pending JPH05220953A (ja)

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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07164640A (ja) * 1993-12-15 1995-06-27 Ricoh Co Ltd インクジェット記録装置
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