JPH0710597B2 - インクジエツト記録装置 - Google Patents
インクジエツト記録装置Info
- Publication number
- JPH0710597B2 JPH0710597B2 JP18136385A JP18136385A JPH0710597B2 JP H0710597 B2 JPH0710597 B2 JP H0710597B2 JP 18136385 A JP18136385 A JP 18136385A JP 18136385 A JP18136385 A JP 18136385A JP H0710597 B2 JPH0710597 B2 JP H0710597B2
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- JP
- Japan
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- ink
- nozzle
- recording apparatus
- flow path
- heat
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- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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Classifications
-
- 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
- B41J2/195—Ink jet characterised by ink handling for monitoring ink quality
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Quality & Reliability (AREA)
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、ホットメルトタイプのインクを利用した、イ
ンクジェット記録装置に関する。
ンクジェット記録装置に関する。
高速印字、低騒音、普通紙使用等の要求を満足するイン
クジェット記録装置の問題点として、印字の滲み易さ
と、乾燥しにくさがあげられる。この問題を解決する手
段として、固体インクを用いる記録法が考案されてお
り、その一例が、特開昭59−7052号公報に示されている
ような、ホットメルトタイプと呼ばれるインクジェット
記録法である。この記録法によれば、常温では固相状態
にある固体インクを加熱、融解して印字するので、吐出
したインクは、印字直後に凝固する。従って、従来の水
性インクに較べて、滲んだり、乾燥するまで時間がかか
ったりすることがない。
クジェット記録装置の問題点として、印字の滲み易さ
と、乾燥しにくさがあげられる。この問題を解決する手
段として、固体インクを用いる記録法が考案されてお
り、その一例が、特開昭59−7052号公報に示されている
ような、ホットメルトタイプと呼ばれるインクジェット
記録法である。この記録法によれば、常温では固相状態
にある固体インクを加熱、融解して印字するので、吐出
したインクは、印字直後に凝固する。従って、従来の水
性インクに較べて、滲んだり、乾燥するまで時間がかか
ったりすることがない。
ここで言うところのホットメルトタイプのインクジェッ
ト記録装置に使用する固体インクは、例えば、特開昭58
−108271に示されている、天然ワックスである。この固
体インクは、一般に、凝固時に体積が一割程度収縮す
る。また、自然冷却の場合、流路内のインクは、流路内
壁から、流路中央に向かって凝固してゆく。従って、凝
固時のインクの体積減少分を補償する手段を講じない限
り、流路内のインクが凝固してゆくにつれ、残されたま
だ凝固していないインク部の圧力は、大気圧よりも低下
してゆくことになる。ヘンリーの法則より、インクの空
気溶解度は、圧力に正比例するから、インク液相部の圧
力低下により、溶解していた空気が析出する。こうし
て、インクが凝固する際には、インク流路内のいたると
ころに、縮少したインクの体積の分だけ、気泡が発生す
ることになる。
ト記録装置に使用する固体インクは、例えば、特開昭58
−108271に示されている、天然ワックスである。この固
体インクは、一般に、凝固時に体積が一割程度収縮す
る。また、自然冷却の場合、流路内のインクは、流路内
壁から、流路中央に向かって凝固してゆく。従って、凝
固時のインクの体積減少分を補償する手段を講じない限
り、流路内のインクが凝固してゆくにつれ、残されたま
だ凝固していないインク部の圧力は、大気圧よりも低下
してゆくことになる。ヘンリーの法則より、インクの空
気溶解度は、圧力に正比例するから、インク液相部の圧
力低下により、溶解していた空気が析出する。こうし
て、インクが凝固する際には、インク流路内のいたると
ころに、縮少したインクの体積の分だけ、気泡が発生す
ることになる。
この気泡は、融解後、インク流路内に散在し、再びイン
ク液相中に融け込むまでに時間を要したり、永久的に残
留したりする。流路内に10μｍ程度以上の気泡が存在す
ると、オンデマンドタイプのインクジェット装置におい
ては、インク滴が、記録信号に応じてノズルから吐出し
なくなる原因となり、ドットヤトリックスで構成される
印字のドット抜けを起こす。
ク液相中に融け込むまでに時間を要したり、永久的に残
留したりする。流路内に10μｍ程度以上の気泡が存在す
ると、オンデマンドタイプのインクジェット装置におい
ては、インク滴が、記録信号に応じてノズルから吐出し
なくなる原因となり、ドットヤトリックスで構成される
印字のドット抜けを起こす。
従って、ホットメルトタイプのインクジェット記録装置
においては、固体インク融解後、インク中の残留気泡を
除去する手続きが必要となる。すなわち例えば印字を開
始する前に、毎回、流路内のインクを一度排出し、気泡
を含まないインクを充てんするといった手続きが必要と
なり、その結果、記録装置の機構や、取り扱いは非常に
複雑となる。
においては、固体インク融解後、インク中の残留気泡を
除去する手続きが必要となる。すなわち例えば印字を開
始する前に、毎回、流路内のインクを一度排出し、気泡
を含まないインクを充てんするといった手続きが必要と
なり、その結果、記録装置の機構や、取り扱いは非常に
複雑となる。
本発明の目的は、インクの凝固、融解の際に、インク流
路内に気泡を残留させない冷却、加熱方法を提供するこ
とにある。
路内に気泡を残留させない冷却、加熱方法を提供するこ
とにある。
上記問題を解決するため、本発明のインクジェット記録
装置は、常温で固相状態にある固体インクを加熱、融解
して印字するホットメルト型のインクジェット記録装置
において、インクタンクから印字ヘッドのノズルまでの
インク流路に、インクの凝固、融解を上記ノズル側から
上記インクタンク側へ向かうよう方向性を持たせた温度
勾配付与手段を有することを特徴とする。
装置は、常温で固相状態にある固体インクを加熱、融解
して印字するホットメルト型のインクジェット記録装置
において、インクタンクから印字ヘッドのノズルまでの
インク流路に、インクの凝固、融解を上記ノズル側から
上記インクタンク側へ向かうよう方向性を持たせた温度
勾配付与手段を有することを特徴とする。
〔作用〕 このような冷却、加熱方法により、凝固時においては、
常にインク液相の圧力が大気圧に保たれ、局所的な圧力
低下により空気を析出することなしに、流路内のインク
を全て固相状態にする。従って、流路内のインクを融解
した時には、インク流路内のインク中に気泡を含まな
い、印字可能な状態となっている。
常にインク液相の圧力が大気圧に保たれ、局所的な圧力
低下により空気を析出することなしに、流路内のインク
を全て固相状態にする。従って、流路内のインクを融解
した時には、インク流路内のインク中に気泡を含まな
い、印字可能な状態となっている。
それでは以下に本発明の一実施例を図面に基づき説明す
る。
る。
第１図は、本発明を適用したインクジェット記録装置の
一実施例を示すものであって、図中符号１は、ガイド部
材２に案内されてプラテン３の軸方向に移動するキャリ
ッジで、ここに印字ヘッド４およびインクタンク５を塔
載し、これを印字用紙Ｐの幅方向に移動させるように構
成されている。
一実施例を示すものであって、図中符号１は、ガイド部
材２に案内されてプラテン３の軸方向に移動するキャリ
ッジで、ここに印字ヘッド４およびインクタンク５を塔
載し、これを印字用紙Ｐの幅方向に移動させるように構
成されている。
第２図は、本発明の特徴部分をなす印字ヘッド部材の一
実施例を示すものであって、キャリッジの移動方向に対
し斜めに配置された複数のノズル６を有するガラス基板
11,12、ポジスタ等の熱変換素子からなる発熱体、13,16
および、銅等の熱伝導性の高い材料からなる伝導体14,
熱保持体15から構成されている。
実施例を示すものであって、キャリッジの移動方向に対
し斜めに配置された複数のノズル６を有するガラス基板
11,12、ポジスタ等の熱変換素子からなる発熱体、13,16
および、銅等の熱伝導性の高い材料からなる伝導体14,
熱保持体15から構成されている。
第３図は、第２図に示した印字ヘッド部材の断面図であ
りインク９は、インクタンク５から、インク供給路８を
通り圧力室７を経て、ノズル６までを満たしている。本
記録装置は、印字動作をしていない、定常状態において
は、ノズル６においてインクの表面張力とインク圧との
バランスにより良好なメニスカス状態が形成されるよう
なここには示さないインク圧力調整機能を有している。
また、印字は、圧力室７上端のガラス基板12に接着され
たピエゾ素子10に印加される記録信号により、ピエゾ素
子10がたわみ、流路内インクの圧力上昇により、ノズル
６より、インク滴が形成され、図上、右方向に飛翔す
る。
りインク９は、インクタンク５から、インク供給路８を
通り圧力室７を経て、ノズル６までを満たしている。本
記録装置は、印字動作をしていない、定常状態において
は、ノズル６においてインクの表面張力とインク圧との
バランスにより良好なメニスカス状態が形成されるよう
なここには示さないインク圧力調整機能を有している。
また、印字は、圧力室７上端のガラス基板12に接着され
たピエゾ素子10に印加される記録信号により、ピエゾ素
子10がたわみ、流路内インクの圧力上昇により、ノズル
６より、インク滴が形成され、図上、右方向に飛翔す
る。
以上の、インクジェット装置としての、基本的構成に加
えて、本装置は室温で、固相状態をとる固体インクを使
用するため、インクを常に融点以上に保つ保温用発熱体
を必要とする。インクタンク用発熱体17と流路の保温用
発熱体16が、その役割を担っている。
えて、本装置は室温で、固相状態をとる固体インクを使
用するため、インクを常に融点以上に保つ保温用発熱体
を必要とする。インクタンク用発熱体17と流路の保温用
発熱体16が、その役割を担っている。
そして本発明による構成上の特徴は、ノズル６、圧力室
７、インク供給路８、にわたるインク流路上側面に配置
された、温度勾配付与手段である、熱保持体15、融解用
発熱体13及び伝熱体14にある。これら構成要素の動作手
順は、以下の通り。まず、印字終了後、固体インクを融
点以上に保持するための、保温用発熱体16の発熱が停止
し、流路全体が自然冷却により冷却し始める。熱保持体
15は、ノズル側から、タンクに向けて熱容量が多くなる
ように素材の肉厚が形成されているため、流路には、温
度勾配が生ずる。すなわちノズル６から、圧力室７、イ
ンク供給路８の順に、流路内インクの冷却速度が遅くな
り、ノズルから順に、流路内のインクの固相と液相の単
一界面が、インクタンク５に向って除々に移動してゆく
形態で、凝固した領域が成長する。
７、インク供給路８、にわたるインク流路上側面に配置
された、温度勾配付与手段である、熱保持体15、融解用
発熱体13及び伝熱体14にある。これら構成要素の動作手
順は、以下の通り。まず、印字終了後、固体インクを融
点以上に保持するための、保温用発熱体16の発熱が停止
し、流路全体が自然冷却により冷却し始める。熱保持体
15は、ノズル側から、タンクに向けて熱容量が多くなる
ように素材の肉厚が形成されているため、流路には、温
度勾配が生ずる。すなわちノズル６から、圧力室７、イ
ンク供給路８の順に、流路内インクの冷却速度が遅くな
り、ノズルから順に、流路内のインクの固相と液相の単
一界面が、インクタンク５に向って除々に移動してゆく
形態で、凝固した領域が成長する。
インクは凝固する際に、体積縮少するが、インクタンク
５から、液相状態のインクが、常に、供給されるため、
凝固していない液相インク領域の圧力が、減ずる事はな
く、従って、流路内のインク中に溶解している空気が、
析出して気泡を形成することはなくなる。
５から、液相状態のインクが、常に、供給されるため、
凝固していない液相インク領域の圧力が、減ずる事はな
く、従って、流路内のインク中に溶解している空気が、
析出して気泡を形成することはなくなる。
また、流路に温度勾配を形成する役割を担う熱保持体15
は、インク凝固開始前には、保温用発熱体16から、与え
られた熱を自然冷却により放出するだけでよく、流路内
インクを一方向的に凝固させるために、電力等のエネル
ギー供給を必要としない。
は、インク凝固開始前には、保温用発熱体16から、与え
られた熱を自然冷却により放出するだけでよく、流路内
インクを一方向的に凝固させるために、電力等のエネル
ギー供給を必要としない。
次に、本記録装置を始動する際の加熱手段について説明
する。インク流路中に満たされている固体インクが、全
て融解して液相となった時には、前述したように１割前
後の体積膨張が生ずる。つまり、融解手順によっては、
流路内圧を急激に高める事になり、流路を破損する恐れ
がある。そこで、まず融解用発熱体13を発熱させること
により、固体インクの融解をノズル６から開始する。そ
して、融解用発熱体13の熱が、伝熱体14に伝わってゆく
につれ、ノズル６からインクタンク５に向かって流路内
インクの融解領域が成長する。それと同時に、インク融
解時の体積膨張分は常に、ノズル６から吐出してゆくた
め、流路内のインク圧を上昇させることなく、インクの
融解が進行する。そして流路内のインクが全て融解した
時には、ノズル６において、自然に良好なメニスカス状
態が形成され、印字を開始することができる。
する。インク流路中に満たされている固体インクが、全
て融解して液相となった時には、前述したように１割前
後の体積膨張が生ずる。つまり、融解手順によっては、
流路内圧を急激に高める事になり、流路を破損する恐れ
がある。そこで、まず融解用発熱体13を発熱させること
により、固体インクの融解をノズル６から開始する。そ
して、融解用発熱体13の熱が、伝熱体14に伝わってゆく
につれ、ノズル６からインクタンク５に向かって流路内
インクの融解領域が成長する。それと同時に、インク融
解時の体積膨張分は常に、ノズル６から吐出してゆくた
め、流路内のインク圧を上昇させることなく、インクの
融解が進行する。そして流路内のインクが全て融解した
時には、ノズル６において、自然に良好なメニスカス状
態が形成され、印字を開始することができる。
ところで、インクタンク５は、凝固時にインク内に気泡
を発生するが、融解後、浮力で上昇するため、印字する
際に、気泡を含んだインクを印字ヘッド内流路に供給す
ることはない。
を発生するが、融解後、浮力で上昇するため、印字する
際に、気泡を含んだインクを印字ヘッド内流路に供給す
ることはない。
また印字を開始する際には、印字ヘッド内流路全体を均
一に加熱する保温用発熱体15が、発熱を開始し、融解用
発熱体13の発熱は停止するように、各発熱体の制御が行
なわれる。
一に加熱する保温用発熱体15が、発熱を開始し、融解用
発熱体13の発熱は停止するように、各発熱体の制御が行
なわれる。
以上が、本発明による、ホットメルトタイプのインクジ
ェット記録装置における、使用停止時、及び、使用開始
時の凝固、融解方法の一実施例の詳細な手順である。
ェット記録装置における、使用停止時、及び、使用開始
時の凝固、融解方法の一実施例の詳細な手順である。
第４図は、本発明の温度勾配付与手段についての第２の
実施例を示すものであって、熱保持体15は、銅等、熱伝
導性の良い楔型部材18と、ガラス等、熱伝導性の悪い楔
型部材19のサンドイッチ構造からなり、この実施例によ
れば、熱保持体15の形状を小さくすることができる。
実施例を示すものであって、熱保持体15は、銅等、熱伝
導性の良い楔型部材18と、ガラス等、熱伝導性の悪い楔
型部材19のサンドイッチ構造からなり、この実施例によ
れば、熱保持体15の形状を小さくすることができる。
第５図は、本発明の温度勾配付与手段についての第３の
実施例を示すものであって、熱保持体15は、ノズル部に
近い部位程、表面積の大きい、ひだ構造をとっており、
この実施例によれば、積極的に放熱を行ない冷却するた
め、インクが一方向的に凝固し終えるまでの時間を効果
的に短かくすることができる。
実施例を示すものであって、熱保持体15は、ノズル部に
近い部位程、表面積の大きい、ひだ構造をとっており、
この実施例によれば、積極的に放熱を行ない冷却するた
め、インクが一方向的に凝固し終えるまでの時間を効果
的に短かくすることができる。
以上述べたように、本発明によれば、ホットメルトタイ
プのインクジェット記録装置において、流路内の固体イ
ンク融解時に、インク中に気泡が残留せず、印字を直ち
に開始することができるという、格別な効果を生み出
す。
プのインクジェット記録装置において、流路内の固体イ
ンク融解時に、インク中に気泡が残留せず、印字を直ち
に開始することができるという、格別な効果を生み出
す。
従って、流路中の気泡を除去するための機構を特に必要
とせず、記録装置の構成、動作手順が簡単になるという
利点を有する。
とせず、記録装置の構成、動作手順が簡単になるという
利点を有する。
また、実施例で示したように、本発明は本発明によるイ
ンク凝固法を達成するために、自然冷却を利用するの
で、特に電力等のエネルギー供給による制御を必要とし
ない長所を有する。
ンク凝固法を達成するために、自然冷却を利用するの
で、特に電力等のエネルギー供給による制御を必要とし
ない長所を有する。
第１図は、本発明による一実施例を示す、ホットメルト
タイプのインクジェット記録装置の概要を示す斜視図、
第２図は、本発明の特徴部分をなす印字ヘッド部材の斜
視図、第３図は、第２図の断面図である。第４図は、本
発明による第２の実施例を示す印字ヘッド部材の断面図
であり、第５図は、本発明による第３の実施例を示す印
字ヘッド部材の断面図である。 1:キャリッジ 4:印字ヘッド 5:インクタンク 13:融解用発熱体 14:伝熱体 15:熱保持体 16:保温用発熱体 17:インクタンク用発熱体
タイプのインクジェット記録装置の概要を示す斜視図、
第２図は、本発明の特徴部分をなす印字ヘッド部材の斜
視図、第３図は、第２図の断面図である。第４図は、本
発明による第２の実施例を示す印字ヘッド部材の断面図
であり、第５図は、本発明による第３の実施例を示す印
字ヘッド部材の断面図である。 1:キャリッジ 4:印字ヘッド 5:インクタンク 13:融解用発熱体 14:伝熱体 15:熱保持体 16:保温用発熱体 17:インクタンク用発熱体
Claims (4)
- 【請求項１】常温で固相状態にある固体インクを加熱、
融解して印字するホットメルト型のインクジェット記録
装置において、 インクタンクから印字ヘッドのノズルまでのインク流路
に、インクの凝固、融解を上記ノズル側から上記インク
タンク側へ向かうよう方向性を持たせる温度勾配付与手
段を有することを特徴とするインクジェット記録装置。 - 【請求項２】前記温度勾配付与手段を上記ノズル側から
上記インクタンク側に向けて熱容量が徐々に増大する部
材と、ノズル近傍から徐々に加熱する部材により構成し
たことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のインク
ジェット記録装置。 - 【請求項３】前記温度勾配付与手段を上記ノズル側から
上記インクタンク側に向けて放熱作用が徐々に減少する
部材と、ノズル近傍から徐々に加熱する部材により構成
したことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載のイン
クジェット記録装置。 - 【請求項４】前記ノズル近傍から徐々に加熱する部材が
融解用発熱体と伝熱材により構成されていることを特徴
とする特許請求の範囲第２項又は第３項記載のインクジ
ェット記録装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18136385A JPH0710597B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | インクジエツト記録装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18136385A JPH0710597B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | インクジエツト記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6241044A JPS6241044A (ja) | 1987-02-23 |
| JPH0710597B2 true JPH0710597B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=16099412
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18136385A Expired - Lifetime JPH0710597B2 (ja) | 1985-08-19 | 1985-08-19 | インクジエツト記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0710597B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5621444A (en) * | 1994-12-07 | 1997-04-15 | Hewlett-Packard Company | Controlled heating of solid ink in ink-jet printing |
| US8419157B2 (en) * | 2010-02-26 | 2013-04-16 | Palo Alto Research Center Incorporated | Apparatus for controlled freezing of melted solid ink in a solid ink printer |
-
1985
- 1985-08-19 JP JP18136385A patent/JPH0710597B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6241044A (ja) | 1987-02-23 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |