JPS61135751A - 相変換インク噴射装置 - 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】 〔発明の背景〕 本発明はインク噴射装置に関し、噴射装置内で用いられ
ているインクは相変化タイプであり％該インクは例えば
熱可溶性インクである。

インク噴射装置に用いられる該タイプの相変化又は熱可
溶インクは室温で固形特性を有する。加熱された時、該
インクは噴射出来るような粘稠性のものに溶融する。

不適当な加熱はインクとインク噴射の遂行の機能を退化
することが見出された。このような長期の加熱による機
能退化を避けんがために、貯蔵器は、待機中でヘッドの
みが加熱される間、冷やし、それによって加熱されるイ
ンク量を限定し、且つ作業上の不利な性質ゆえのインク
の機能退化を最小にすることを可能にする。

インク噴射装置で極端に高く局部にとどめられた温度が
１局部にとどめられたインクを好ましくない条件に委ね
ることになシ、該条件は、勿論、作業にも影響する機能
退化を局部にとどめられたインクに生ずることも又見出
された。

更にその上、インク噴射装置内での温度勾配、即ち１方
の位置から他方の位置への温度の変化、がインク噴射の
作業に不利に影響する。作業性を退化することに加えて
、上に述べた温度効果は信頼性にも不利に影響する。

以下余白 〔発明の概要〕 相変換インク噴射装置に於ける作業性と信頼性への加熱
の影響を最小にすることが本発明の１つの目的である。

本発明の他の目的は、相変換インク噴射装置に於いて高
い信頼度を提供することである。

本発明の更に特別な目的は、局部にとどめられた加熱場
所を含んだこのようなインク噴射装置で温度勾配を最小
にすることである。

本発明の更に他の目的は、待機状態では冷たくすること
が可能で且つ所望作業温度に急速に高められる相変換ス
イスのインク噴射装置を提供することＫある。

本発明の更に他の目的は、装置内に入れられた　　□イ
ンクと不利な反応をしない材料から成っている相変換タ
イプのインク噴射装置を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、インク噴射装置に関連してい
る重量を最小にし、それによって走査されている表面に
対してインク噴射口の迅速な運動を達成することにある
。

これらの本発明の目的に従って、インクの小滴を噴出す
るためのインク噴射装置は１つのチャンバー％１つのオ
リアイス及び１つの引入口を含んでいるインク噴射口を
少くとも１つ含んでいる。

ヒーター手段が、固形状態から液状に相変換を受けるよ
うにインクを加熱するため、インク噴射口に接合されて
いる。

本発明に従って、インク噴射口は少くとも０．０３Ｉ　
ｃｄ／ｓ　ｅ　ｅ　ｃｍ”　（’Ｃ７ｃｍ　）の熱伝導
率を有する材料から成っている。好ましくは、該材料は
少なくとも０、２１／　ｃｄ／ｓ　ｅ　６５１”　（’
Ｃ１０ｎ　）の熱伝導率である。本発明によれば、多数
の高熱伝導材料は、アルミニウムが好ましいが、ステン
レススチールをも含めて使用可能である。

更に本発明の目的に捉って、本装置は又ヒーター手段と
接合された貯蔵器を含んでいる。この貯蔵器は又熱伝導
率が少くとも０．０３ｊ’ａｌ’５ｅｅｃＩｎ”（’Ｃ
／譚）で好ましくはＯ１２ＩＩｃｒ１１／ｓｅｃｃｍ”
（℃／３）以上である材料から成っている。

〔実施例〕

第１図の参照で、インク噴射装置は少くとも１つのイン
ク噴射口１２を含んでいる描写ヘッド１０と１つの貯蔵
器１４とを包含している。本インク噴射装置は熱溶融又
は相変換インクの小滴を噴出するのに適用される。本発
明によれば、溶融インクと接触している描写へ、ド１０
及び貯蔵器の大体全部が高熱伝導性材料から成り、それ
によって熱勾配を最小べし、インクの機能退化を避け。

インク噴射装置の高い性能及び信頼性を得るようになっ
ている。

第１図に示される如く、固形状態のインクのプロ、り１
６はトラフ１８の開口に並置されている。

ペレット１６がトラフ１８中に落下すれば　ｄレット１
６は貯蔵器１４の底の傾斜表面２２下方に位置したヒー
ター２０によって発生される熱に応じて溶融を始める。

第１図に示される如く、インク噴射口１２はイシクの小
滴を噴出するためのオリスイス２６を有するチャンバー
（ｃｈａｍｂｅｒ）　２４と、貯蔵器１４の傾斜底２２
にＲ接した最下端の先端３０に′ｆｇびている引入口２
８とを含んでいる。

該ヘッド１０は絶縁材から成る熱抵抗障壁３４とヘッド
メンバー３６間に位置した独自のヒーター３２を備えて
いる。ヒーター２０から独立したヒーター３２を備える
ことによって、ヘッド１０を貯蔵器１４と異なる温度に
維持することが可能である。この事は貯蔵器１４と貯蔵
器内のインクとを待機状態に冷たくされることを可能に
し、それによって大量のインクの加熱及び機能退化を避
けることが出来るが、しかし同時に描写ヘッド１０内で
インクを液状に維持してインクの不足充填を避けること
も可能である。

不足充填の防止に関しては、引入口２８が高熱伝導のヘ
ッドメンバー３６を貫通し、その結果端部３８の間近か
で液状にインクのたまシ４０を維持するための端部３８
に熱が導かれるが、ところが一方貯蔵器１４中の残シの
インクは装置が待機中の特に固形状態に冷やすことが出
来る。第１図に示される如く、液状インクのたまシ４０
はレベル４４まで延びるインクの固形状態の塊シ４２に
維持される。

第１図に示される如く、変換器４６がチャンバ゛−２４
の端部に並置されている。電極棒を備えた変換器はメン
バー３６上方に置かれたグリント回路盤４８を経て提供
される信号によってエネルギーが与えられる。変換器４
６とグリント回路盤４８とはしたがってヘッドメンノ４
−５０と５２内に収容されている。

又第１図に示す如く、ヘッドは変換器４６の端部に位置
した脚部５６と連絡しているチャンバー２４を形成して
いるチャンバーグレート５４を含んでいる。変換器が加
えられる信号に応じて状態を変化するにつれ１脚部５６
の位置はチャンバー２４内の容積を拡大したプ圧縮した
夛するように変化する。引入口２８は、噴出口１２のた
めに限られた引入口に結合された板６０内に設けられた
マニホルド（ｍａｎｉｆｏｌｄ）　５８に供給する。実
際に、マニホルド５８は第１図に示された噴射口１２に
対して同一のインク噴射口群の配列に複数の限られた引
入口を提供する。

第１図に示される如く貯蔵器１４は又、針パルプ６６に
よって開閉されるために適用されているポート（ｐｏｒ
ｔ）　６４下方に置かれたフィルター６２を含んでいる
。針パルプ６６は充填作用の間、１−トロ４を閉じるた
めに用いられる。

又第１図に示される如く、伝導経路に高い熱抵抗を提供
する絶縁障壁３４が、又適切な絶縁特性によって特徴づ
けられているＯ−リング７２を用いて、貯蔵器工４の部
分７０に対して密閉されている。好ましく−は、貯蔵器
１４内の最下方部分３０に向かって下方に延びているメ
ンバー３６が貯蔵器１４の部分７０かられずかな間隔を
離されている。この間隔は貯蔵器１４内の熱に比較して
ヘッド内でのインクの加熱を独自に達成するように適切
な熱障壁及び高い熱抵抗通路を引き受ける。

所属に、第１図は余分のレベル感知要素７４と７６とを
示しておシ、該感知要素はＦＲレベル感知器又は他の電
気的センサ一手段でも良い。調節装置７８も又貯蔵器１
４内に備えられる。

これまでに述べた如く、ヘッド１０が貯蔵器１４同様に
０．３１　ａｄ／ｓ＠ａ　ｃｍ”　（℃／　ｃｍ　）を
超過する熱伝導率を有することが好ましい。好ましくは
、ヘッド１０と貯蔵器１４との熱伝導率はＯ１２ｇｊ／
ｓ＠ａ　ｃ！Ｒ”（Ｃ／ｃｎｔ　）以上である。この点
について、アルミニウムを用いることが好ましいが、と
はいえ同様の伝導率を有する他の材料、例えば金属とグ
ラスチックの複合材と同じくステンレススチールも使用
可能である。

使用（適した種々の材料は下表で示されるコ銅　　　　
　　　　　　　　　　　　　　　０．９２アルミニウム
ー９９−　　　　　　　　　〇、５０アルミニウム　７
０７５　　　　　　　　　０．２８９アルミニウム　６
０６１　　　　　　　　　０．４０９アルミニウム　　
３５６　　　　　　　　　０．３６−０．４０アルミニ
ウム　　Ａ１３　　　　　　　　　０．２９アルミニウ
ム　　３８０　　　　　　　　　０．２３−０．２６真
ちゅう　　　　　　　　　　　　　　　０．２５−０．
３１４００シリーズ　ステンレススチール（４２０）　
　０．０５９５３００シリーズステンレススチール（３
１６）　　０．０３８９以下余白 アルミニウムの好適材料が用いられたところで、温度勾
配と熱い個所を最小にするような高熱伝導率に関連した
利点が、所望作用温度に急速に加熱することと同様にな
し遂げられた。

なおその上、アルミニウムは、その比較的に低い比重に
よって、比較的に軽い描写へ、ド１０と貯蔵器１４とを
提供してそれらの慣性を小さくし、それによって走査面
（画像再現面）Ｋ関する噴出口の急速移動を可能くする
。その上アルミニウムはインクと化学反応しない。

勿論、全描写ヘッド１０と全貯蔵器１４が高熱伝達性材
料を意味しない事は明らかである。例えば、熱抵抗障壁
３４は０．００５１ａｄ／ｓｅｃｃｍ”　（Ｃ１５ｔ）
以下の熱伝達率を有する材料から成っても良い。熱障壁
は又ヘッド１０と貯蔵器１４との間の金属接触を最小に
することによシ絶縁材の恩恵にあず゛からなくても達成
される。しかしながら、インクと直接又は間接に接触し
ているヘッド１０と貯蔵器１４の大体全部が高い熱伝導
性材料から成や％顕著な例外がフィルター６２を含んで
いる。

銅のような材料がインクとのどのような反応をも最小に
するように被覆されている所で１間接接触がなし遂げら
れる。インク噴射装置では１つよシも多い高熱伝導の材
料を用いることも又可能である。例えば、ヘッド１０の
一部をアルミニウムから作シ、貯蔵器１４の一部又は全
部をステンレススチールから作ることが可能である。

本発明の好適実施例が種々の材料を包含して示され記載
されているとはいえ、発明の精神とクレームの゛範囲内
の他の実施例も当業者にとって思い浮かぶだろう。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明を実施したインク噴射装置の断面図で
ある。 １０・・・描写ヘッド、１２・・・インク噴射口、１４
・・・貯蔵器、１６・・・インクブロック、１８・・・
トラフ。 ２０．３２・・・ヒーター、２４・・・チャンバー、２
６・・・オリフィス、２８・・・引入口、３４・・・熱
障壁。 ３６・・・ヘッドメンバー、４２・・・インクの固形状
悪魔、４６・・・変換器、４８・・・グリントハ路盤、
５０゜５２・・・ヘッドメンバー、５４・・・チャンバ
ーグレー）、５６・・・脚部、５８・・・マニホルド、
６２・・・フィルター、６６・・・針パルプ、７４．７
６・・・レヘ、ＩＩ／　感知器、７８・・・調節製蓋。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、チャンバー、オリフィス及び引入口を含む少くとも
   １つのインク噴出口と； 固体から液体に相変換を受けるように該噴出口中でイン
   クを加熱するためのヒーター手段とを含み；該噴出口が
   少なくとも０．０３ｇｃａｌ／ｓｅｃｃｍ＾２（℃／ｃ
   ｍ）の熱伝導率を有する材料から成っている相変換イン
   クの小滴を噴出するためのインク噴射装置。 ２、材料が少くとも０．２ｇｃａｌ／ｓｅｃｃｍ＾２（
   ℃／ｃｍ）の熱伝導率を有している特許請求の範囲第１
   項の装置。 ３、材料がステンレススチールを含んでいる特許請求の
   範囲第１項の装置。 ４、材料がアルミニウムを含んでいる特許請求の範囲第
   １項の装置。 ５、装置がヒーター手段に結合された貯蔵器を含み、該
   貯蔵器が又少くとも０．０３ｇｃａｌ／ｓｅｃｃｍ＾２
   （℃／ｃｍ）の熱伝導率を有する材料を含んでいる特許
   請求の範囲第１項の装置。 ６、材料が少くとも０．２ｇｃａｌ／ｓｅｃｃｍ＾２（
   ℃／ｃｍ）の熱伝導率を有している特許請求の範囲第５
   項の装置。 ７、材料がステンレススチールを含んでいる特許請求の
   範囲第５項の装置。 ８、材料がアルミニウムを含んでいる特許請求の範囲第
   ５項の装置。 ９、インクと接触状態のインク噴射口と貯蔵器との材料
   の大体全部が少くとも０．０３ｇｃａｌ／ｓｅｃｃｍ＾
   ２（℃／ｃｍ）の熱伝導率を有している特許請求の範囲
   第５項の装置。