JPH07137294A - インクジェット記録装置 - Google Patents

インクジェット記録装置

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JPH07137294A
JPH07137294A JP29022593A JP29022593A JPH07137294A JP H07137294 A JPH07137294 A JP H07137294A JP 29022593 A JP29022593 A JP 29022593A JP 29022593 A JP29022593 A JP 29022593A JP H07137294 A JPH07137294 A JP H07137294A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
ink
nozzle
recording apparatus
jet recording
temperature
Prior art date
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Pending
Application number
JP29022593A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuo Igari
光雄 猪狩
Masahiro Hirayama
雅弘 平山
Takatoshi Minegishi
孝壽 峯岸
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.)
Hitachi Ltd
Original Assignee
Hitachi Ltd
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Publication date
Application filed by Hitachi Ltd filed Critical Hitachi Ltd
Priority to JP29022593A priority Critical patent/JPH07137294A/ja
Publication of JPH07137294A publication Critical patent/JPH07137294A/ja
Pending legal-status Critical Current

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

Abstract

(57)【要約】 【目的】本発明は、インクジェット記録装置に関し、環
境温度変化に対応し、好適なインク粒子を作成し、安定
した印字品質を提供することにある。 【構成】インク保持容器17とノズル6間のインク供給
経路にインクの不純物を除去するフィルタブロック3に
PTCヒータ11を固定し、加温したインクをノズルに
供給し、更に、機械的共振を利用したノズルと組合せる
ことにより達成される。 【効果】インクをPTCヒータにて加温することによ
り、好適なインク粒子を作成することが出来、安定した
文字を印字することが出来る。また、使用環境温度を広
範囲にできる効果がある。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、産業用インクジェット
記録装置に係り、特にインク粒子の作成に好適なインク
温度制御に関する。
【0002】
【従来の技術】一般に帯電制御方式のインクジェット記
録方式においては、ノズルより噴出したインク粒子の均
一性,帯電量の安定性が文字品質に大きく影響する。こ
の文字品質の安定を図るためにインク温度を検知する温
度検知器と、このインクとの間での熱交換を行う熱交換
素子と、この熱交換素子の温度を制御する温度制御回路
を組合せたものについては、特開昭62−111750号公報に
て出願されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、ノズルから噴出するインクの温度が上限値と下限
値の範囲内になるように、熱交換素子と、この素子の温
度を制御する制御回路を用いて制御するために、部品点
数が多く高価である。またインクを効率良く熱交換を行
うためには、送風ファンを用いるため小形にするのは困
難であり、ノズル近傍のノズルヘッド内に熱交換素子を
配置するのは困難という問題がある。
【0004】本発明の目的は、部品点数を少なくし簡単
な構成で、また小形にしノズル近傍のノズルヘッド内に
配置し、加温したインクの放熱量が少なく効率良くノズ
ルから噴出し、好適なインク粒子を作成することにあ
る。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、機械的共振を利用したノズルのインク入口近傍のフ
ィルタブロックにPTCヒータを固定し、ノズルとフィ
ルタ間のチューブで接続しノズルヘッド内に配置する。
このPTCヒータは、温度検知器によりインク温度また
は周囲温度を検知し、制御回路を介してON,OFFを
する。
【0006】
【作用】インクボトルから供給されたインクは、チュー
ブ内を通ってフィルタブロック内に入る。この時温度検
知器によりインク又は周囲温度を検知し、温度制御回路
に入力され、設定温度より低い場合には、フィルタブロ
ックに固定されたPTCヒータをONし、フィルタブロ
ックを加温する。このブロックの熱によりインクを加温
し、加温されたインクは温度変化に影響の受けにくい機
械的共振を利用したノズルより噴出される。
【0007】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して説明
する。
【0008】図1から図3に本発明の一実施例に係るイ
ンクジェット記録装置のノズルヘッド1部の断面図と装
置の概略ブロック図を示す。
【0009】本発明の構成について説明する。
【0010】インク保持容器17内にインク18が充填
されており、インク18と供給ポンプ15,調圧弁1
4,フィルタブロック3,ノズル6は、それぞれインク
供給管5a,5b,5cで接続されており、またインク
粒子8を回収するためのガター10と回収ポンプ16,
インク保持容器17は、インク回収管20で接続されて
いる。フィルタブロック3は、供給インク内に含まれて
いる不純物を除去するためのフィルタ2とインクもれ防
止用のOリング等を組合せてあり、底面には、インクを
加温するためのPTCヒータ11が固定されている。こ
のPTCヒータ11とインク温度検出器12は、温度制
御回路13に接続されている。ノズル6は、励振周波数
と機械的に共振するように設計された共振子23とこの
共振子23に振動を与える圧電素子24,インク粒子8
を噴出するオリフィス部6″,それらを保持するノズル
ボデー6′から構成されている。ノズル6とフィルタブ
ロック3は、互いに近い位置にあり、またノズルヘッド
1内に配置されている。ノズル6の前方には、帯電電極
7と偏向電極9及びガター10がベース22に一列に取
付けられている。
【0011】次に動作について説明する。
【0012】インク保持容器17内に充填されたインク
18は、供給ポンプ15によりインク供給管19を通
り、調圧弁14により任意の圧力に調圧され、フィルタ
ブロック3に供給される。このフィルタブロック3に供
給されたインク18は、フィルタ2により不純物が除去
されフィルタブロック3を通過する。このインク18
は、フィルタブロック3を通過するまでの時間内に、フ
ィルタブロック3に固定されたPTCヒータ11によ
り、温度制御回路にて設定した温度になるように加温さ
れる。このときの加温する制御方法をPTC温度制御概
略図(図5)を参照して説明する。温度検出器12によ
り、インク温度又は周囲温度を検知し、インク粒子化に
好適なインク温度に設定された温度と比較し、温度差Δ
TによってPTCヒータ11に通電する時間T1と通電
しない時間T2の割合を温度制御回路13より、リレー
スイッチ21を介して制御する。フィルタブロック3内
で加温されたインクは、供給管5Cを通過してノズル6
に供給される。この供給されたインクは、励振周波数の
近傍に機械的共振周波数を持つ共振子の振動により液柱
に腹と節を作り、ノズル6先端より噴出しインクの表面
張力によりインク粒子8になる。インク粒子8は、帯電
電極7により文字情報に合った電荷量が帯電されて、偏
向電極9により偏向し、図示せぬ被印字物に印字する。
また印字に使用されないインク粒子8は、ガター10に
入り、回収ポンプ16によりインク保持容器17に回収
される。
【0013】安定した文字を印字するためには、インク
温度の変化に対してインクの噴出速度に影響を及ぼすイ
ンク粘度の変化が小さく、また共振周波数の変化も小さ
くすることである。なぜなら安定した文字を印字するた
めには好適なインク粒子の作成が必要である。この粒子
作成の過程を図8と下記の数式により説明する。
【0014】
【数1】
【0015】
【数2】
【0016】
【数3】
【0017】
【数4】
【0018】インクを噴出するオリフィス孔でノズルの
励振により初期くびれ振幅h0 が与えられる。このくび
れが次第に増幅されt秒後には、数1の式になり、イン
クのくびれ振幅hが大きくなりインク粒子が出来る。こ
こで振幅の成長の度合いを表わす数値(振幅成長率)μ
は、インク粒子作成に影響を及ぼし、この振幅成長率μ
と粒子化定数kaの関係は一般的には数2で表わされ、
グラフで表わすと図9になり、振幅成長率μは粒子化定
数kaに影響される。次に粒子化定数kaとインク流速
(インク噴出速度)Vの関係は、一般的には数3で表わ
され、粒子化定数kaはインク流速に影響される。また
インク流速はインク粘度に影響される。すなわち、イン
ク粒子作成はインク粘度に影響されることが判る。共振
周波数の変化については、従来タイプの流体共振を利用
したノズルの共振周波数とインク音速の関係は、数4で
表わされ、インク音速の関係は図11で表わされる。こ
れらより、共振周波数はインク温度に影響されることが
判る。これに対し機械共振を利用したノズルは温度に対
し機械的特性の変化は無視できる程度のため、温度によ
る共振周波数の変化は無視できる。以上により、従来タ
イプの流体共振を利用したノズル25に比較し、温度の
影響を受けにくい機械的共振を利用した共振子23を組
み込んだノズル6にすることにより、使用温度範囲を広
くすることが可能である。しかし、インク温度と粘度の
関係の実験データ(図4)によると、インク粘度の変化
量は、低温ほど大きい。このことから機械的共振を利用
したノズル6は低温より高温の方が効果が大きいことが
判る。そこで、インクが高温の場合には、機械的共振を
利用したノズル6にて対応し、インクが低温の場合に
は、PTCヒータ11によりインクを加温することで対
応する。これらにより使用温度範囲を広くする効果があ
る。
【0019】その他の実施例として、PTCヒータ11
をノズルボデー6′に固定しても同様の効果がある。
【0020】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、フィルタ
ブロックにPTCヒータを固定しインクを加温すること
により、インク及び周囲温度の変化に対しても好適なイ
ンク粒子が出来、安定した文字を印字することが出来
る。また、機械的共振を利用したノズルにすることによ
り、更に安定した文字を印字することが出来る。
【0021】ノズル近傍にPTCヒータを固定したフィ
ルタブロックを配置し、更にそれらをノズルヘッド内に
配置することにより、加温されたインク温度の変化を少
なくすることが出来、安定した文字を印字することが出
来る。これらにより、使用環境温度を広範囲に出来る効
果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例に係るノズルヘッド部の要部
断面図。
【図2】本発明の一実施例に係るフィルタブロックの底
面図。
【図3】本発明の一実施例に係る系統図。
【図4】インク温度と粘度の関係を示すグラフ。
【図5】PTCによるインクの温度制御概要を示す図。
【図6】機械的共振を利用したノズルの構成を示す図。
【図7】流体的共振を利用したノズルの構成を示す図。
【図8】インク粒子の形成過程を示す図。
【図9】インク粒子の振幅成長率と粒子化定数の関係を
示す図。
【図10】流体共振モードを示す図。
【図11】インク温度と音速の関係を示す図。
【符号の説明】
1…ノズルヘッド、2…フィルタ、3…フィルタブロッ
ク、6…ノズル、11…PTCヒータ、12…温度検出
器、13…温度制御回路。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 B41J 2/015 B41J 3/04 103

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】インク粒子を噴出するノズルと、噴出され
    たインク粒子に文字や図形等の文字信号を帯電させる帯
    電電極と、帯電されたインク粒子を偏向させるための偏
    向電極と、文字や図形等の形成に供されないインク粒子
    を再度利用するように捕えられるガターとを備えている
    インクジェット記録装置において、インクを加温するこ
    とを特徴としたインクジェット記録装置。
  2. 【請求項2】請求項1記載のものにおいて、機械的共振
    を利用したノズルを用いることを特徴とするインクジェ
    ット記録装置。
  3. 【請求項3】請求項1において、インクを加温する手段
    に、PTCヒータを用いたことを特徴としたインクジェ
    ット記録装置。
  4. 【請求項4】請求項1において、インクを加温する手段
    は、ノズルヘッドのノズル近傍に設けることを特徴とす
    るインクジェット記録装置。
  5. 【請求項5】請求項1において、ノズルヘッドにインク
    内の不要物を除去するフィルタブロックを設け、フィル
    タブロックにインクを加温する手段を設けたことを特徴
    とするインクジェット記録装置。
  6. 【請求項6】請求項1〜5において、インクの加温量
    は、温度検出器によりインク温度又は、周囲温度を検出
    値に応じて制御することを特徴とするインクジェット記
    録装置。
  7. 【請求項7】請求項6において、インクの加温量の制御
    は加温ヒータの入力電圧を断続的にし、ON,OFFの
    時間を制御することを特徴としたインクジェット記録装
    置。
  8. 【請求項8】インク粒子を噴出するノズルと、噴出され
    たインク粒子に文字や図形等の文字信号を帯電させる帯
    電電極と、帯電されたインク粒子を偏向させるための偏
    向電極と、文字や図形等の形成に供されないインク粒子
    を再度利用するように捕えられるガターとを備えている
    インクジェット記録装置において、インク粘度が高い低
    温度のところでインクの加温を多くすることを特徴とす
    るインクジェット記録装置。
JP29022593A 1993-11-19 1993-11-19 インクジェット記録装置 Pending JPH07137294A (ja)

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JP29022593A JPH07137294A (ja) 1993-11-19 1993-11-19 インクジェット記録装置

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JP29022593A JPH07137294A (ja) 1993-11-19 1993-11-19 インクジェット記録装置

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JPH07137294A true JPH07137294A (ja) 1995-05-30

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ID=17753380

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JP29022593A Pending JPH07137294A (ja) 1993-11-19 1993-11-19 インクジェット記録装置

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JP (1) JPH07137294A (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7078250B2 (en) 2002-07-30 2006-07-18 Seiko Epson Corporation Method and apparatus for manufacturing organic electroluminescent device, electronic apparatus and method of removing ionic impurities
JP2015085513A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 株式会社日立産機システム インクジェット記録装置
JP2017007189A (ja) * 2015-06-19 2017-01-12 株式会社日立産機システム インクジェット記録装置およびそれに用いるインク温度の制御方法

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2015085513A (ja) * 2013-10-28 2015-05-07 株式会社日立産機システム インクジェット記録装置
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