JPS6273953A - インクジエツトプリンタ用ヘツド - Google Patents
インクジエツトプリンタ用ヘツドInfo
- Publication number
- JPS6273953A JPS6273953A JP21399585A JP21399585A JPS6273953A JP S6273953 A JPS6273953 A JP S6273953A JP 21399585 A JP21399585 A JP 21399585A JP 21399585 A JP21399585 A JP 21399585A JP S6273953 A JPS6273953 A JP S6273953A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- temperature
- cooling
- heating
- head
- Prior art date
- 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.)
- Pending
Links
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
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17593—Supplying ink in a solid state
Landscapes
- Ink Jet (AREA)
- Particle Formation And Scattering Control In Inkjet Printers (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔発明の属する技術分野〕
本発明は固体または高粘度液体をインク成分として用い
、加熱溶融して低粘度液体とし、ノズルより噴出させて
印刷する固体インクジェットプリンタの分野に属するも
のであり、前記ヘッドを安定に動作させるための加熱・
冷却を効果的に行なうことができるヘッド構造に関する
ものである。
、加熱溶融して低粘度液体とし、ノズルより噴出させて
印刷する固体インクジェットプリンタの分野に属するも
のであり、前記ヘッドを安定に動作させるための加熱・
冷却を効果的に行なうことができるヘッド構造に関する
ものである。
従来の固体インクジェットプリンタでは、インクの冷却
・加熱溶解過程でインク中への気泡の取り込みなどがあ
りプリンタとしての信頼性に欠ける欠点があった。
・加熱溶解過程でインク中への気泡の取り込みなどがあ
りプリンタとしての信頼性に欠ける欠点があった。
第３図に従来の固体インクジェットプリンタの重大な問
題点であるプリンタ動作開始時および停止時に発生する
ノズル面のインクの不安定光テンについて示す。第３図
（α）においてプリンタ動作停止時にはスイッチ１０，
１４．２１を開け、ヘッドを冷却し流路内のインク２２
は溶融時の温度Ｔ１よりＴ、／に、インクだめ１７中の
インクも温度Ｔ２よりＴ！／に各々冷却され、固化する
。この時インク材料の熱膨張率が正で大きいためインク
が冷却されるとともに収縮し、溶融時のノズル部のイン
ク而２６は流路内部方向２９に引き込まれ固化時のイン
ク面２７となる。同様にインクだめ１７中のインクも溶
融時のインク面１８はインクの冷却固化に伴いインク面
２８となる。第５図（１，（Ｃ）は各々ヘッド冷却後お
よび再加熱後のノズル付近の状況を示したものである。
題点であるプリンタ動作開始時および停止時に発生する
ノズル面のインクの不安定光テンについて示す。第３図
（α）においてプリンタ動作停止時にはスイッチ１０，
１４．２１を開け、ヘッドを冷却し流路内のインク２２
は溶融時の温度Ｔ１よりＴ、／に、インクだめ１７中の
インクも温度Ｔ２よりＴ！／に各々冷却され、固化する
。この時インク材料の熱膨張率が正で大きいためインク
が冷却されるとともに収縮し、溶融時のノズル部のイン
ク而２６は流路内部方向２９に引き込まれ固化時のイン
ク面２７となる。同様にインクだめ１７中のインクも溶
融時のインク面１８はインクの冷却固化に伴いインク面
２８となる。第５図（１，（Ｃ）は各々ヘッド冷却後お
よび再加熱後のノズル付近の状況を示したものである。
冷却固化後のインク面２７は不均一であり、凹凸が大き
く、ノズル内部にインク残渣３０を形成する。
く、ノズル内部にインク残渣３０を形成する。
このために再加熱時に凹凸の大きいインク面２７とイン
ク残渣５０は互いに不均一に溶融し合って気泡３２のと
り込みを起こす。この気泡′５２は溶融後も安定して存
在し、印字しようとしてもインク滴が噴出できなかつた
り、噴射量が少なかったりして印字が非常に不安定にな
る。
ク残渣５０は互いに不均一に溶融し合って気泡３２のと
り込みを起こす。この気泡′５２は溶融後も安定して存
在し、印字しようとしてもインク滴が噴出できなかつた
り、噴射量が少なかったりして印字が非常に不安定にな
る。
本発明は従来技術の欠点であるノズル部での気泡の取り
込みを防ぐことを目的とする。
込みを防ぐことを目的とする。
上記の目的にもとづいて、本発明では固体インクジェッ
トプリンタ用ヘッドに、局所的に温度調節が可能な手段
をそなえ、固体インクの加熱・溶解および冷却・固化の
方向をコントロールできる構造を特徴とす−る。このフ
ントロールによって加熱冷却時にインク中への気泡の取
り込みを防止することを特徴とする。
トプリンタ用ヘッドに、局所的に温度調節が可能な手段
をそなえ、固体インクの加熱・溶解および冷却・固化の
方向をコントロールできる構造を特徴とす−る。このフ
ントロールによって加熱冷却時にインク中への気泡の取
り込みを防止することを特徴とする。
第１図に本発明のインクジェットプリンタ用ヘッドの一
例を示す。インク流路用の溝を有する基板１と振動板２
を接合しインク流路３とノズル４ならびにインク供給孔
５が形成され、インク流路に対応して振動板２の上に順
次金属板６．ピエゾ振動子７．薄膜電極８が接合され設
置されている。薄膜電極８上には半田バンプ９が形成さ
れ、金属板６と半田バンプ９とをスイッチ１０を介して
駆動電源１１が接続されている。固体インクを加熱融解
させるためにシート電極１２．１２−１゜１ｊ−２，１
２−３で各々はさんだヒータ板１５−１．１５−２ 、
１３−５が分割されインク流路５に沿って基板１の下面
に設置されている。ヒータ板ｔ ５−１ 、１３−２
、１３−５は各々スイッチ１４−１ 、１４−２ 、１
４−５によって電源１５に接続され、独立に温度コント
四−ル可能である。ヘッドのインク供給側にはインクだ
め１７が設置され、あらかじめ常温で固体となっていた
インク１８はインクだめ１７の下部に設置しであるヒー
タブロック１９とｔ源２０．スイッチ２１によって温度
Ｔ６に加熱溶融して低粘度に保たれている。スイッチ１
４−１ 、１４−２ 、１４−５を閉じ、前記ヒータ板
１５−１ 、１５−２ 、１３−３を加熱すると流路３
が加熱され溶融されたインク２２は低粘度となって印字
準備は完了する。
例を示す。インク流路用の溝を有する基板１と振動板２
を接合しインク流路３とノズル４ならびにインク供給孔
５が形成され、インク流路に対応して振動板２の上に順
次金属板６．ピエゾ振動子７．薄膜電極８が接合され設
置されている。薄膜電極８上には半田バンプ９が形成さ
れ、金属板６と半田バンプ９とをスイッチ１０を介して
駆動電源１１が接続されている。固体インクを加熱融解
させるためにシート電極１２．１２−１゜１ｊ−２，１
２−３で各々はさんだヒータ板１５−１．１５−２ 、
１３−５が分割されインク流路５に沿って基板１の下面
に設置されている。ヒータ板ｔ ５−１ 、１３−２
、１３−５は各々スイッチ１４−１ 、１４−２ 、１
４−５によって電源１５に接続され、独立に温度コント
四−ル可能である。ヘッドのインク供給側にはインクだ
め１７が設置され、あらかじめ常温で固体となっていた
インク１８はインクだめ１７の下部に設置しであるヒー
タブロック１９とｔ源２０．スイッチ２１によって温度
Ｔ６に加熱溶融して低粘度に保たれている。スイッチ１
４−１ 、１４−２ 、１４−５を閉じ、前記ヒータ板
１５−１ 、１５−２ 、１３−３を加熱すると流路３
が加熱され溶融されたインク２２は低粘度となって印字
準備は完了する。
スイッチ１０を閉じ、ピエゾ振動子７に電圧を加えると
接合されている金属板６との相互作用で振動板２を凹に
変形させ低粘度になっているインク２２を押し、インク
滴２５を噴射方向２４に噴射して印字を行なうことがで
きる。噴射後、不足するインクは供給口５より方向２５
に溶融インク１８が供給される。基板１と振動板２はホ
ウケイ酸ガラス製で、加熱可能な温度は最大約１２０℃
である。
接合されている金属板６との相互作用で振動板２を凹に
変形させ低粘度になっているインク２２を押し、インク
滴２５を噴射方向２４に噴射して印字を行なうことがで
きる。噴射後、不足するインクは供給口５より方向２５
に溶融インク１８が供給される。基板１と振動板２はホ
ウケイ酸ガラス製で、加熱可能な温度は最大約１２０℃
である。
以上のような構成となっているために、前記ヒータ板付
近の温度をコントロールして第１図に示すようにインク
溶融時流路中のインク温度を各々Ｔ３ ｅ ’ｒ４ｅ
Ｔｌ とすることができた。インクジェットプリンタ
の動作中は、Ｔｌ ＝’ｒ４＝’ｒ、となるように制御
してインク２２の流動を均一にして印字を安定にするこ
とができた。プリンタ停止時はスイッチ１４−１ 、１
４−２ 、１４−５ 。
近の温度をコントロールして第１図に示すようにインク
溶融時流路中のインク温度を各々Ｔ３ ｅ ’ｒ４ｅ
Ｔｌ とすることができた。インクジェットプリンタ
の動作中は、Ｔｌ ＝’ｒ４＝’ｒ、となるように制御
してインク２２の流動を均一にして印字を安定にするこ
とができた。プリンタ停止時はスイッチ１４−１ 、１
４−２ 、１４−５ 。
２１の順に開にして、インク噴出側を最初に冷却し、順
次インク供給口側に冷却を行なうとノズル面の放熱が効
果的に相剰しノズル部のインク面２６が最初に固化を開
始する。この時冷却に伴うインク体積の減少分は、まだ
溶融している流路内部お上ナインクだめ中のインクより
方向２５に供給されて順次流路内部がインク供給口側に
固化していった。溶融時のインク面２６は内部に移動す
ることなく安定に固化しノズル部での気泡の取り込みも
なかった。
次インク供給口側に冷却を行なうとノズル面の放熱が効
果的に相剰しノズル部のインク面２６が最初に固化を開
始する。この時冷却に伴うインク体積の減少分は、まだ
溶融している流路内部お上ナインクだめ中のインクより
方向２５に供給されて順次流路内部がインク供給口側に
固化していった。溶融時のインク面２６は内部に移動す
ることなく安定に固化しノズル部での気泡の取り込みも
なかった。
プリンタの再動作時にはスイッチ２１．１４−５ 、１
４−２ 、１４−１の暦に閉にすると、加熱溶融時のイ
ンクの熱膨張によるインク体積増加分がインクだめ１７
方向にノズルに最も遠い部分から溶融され放出されてい
つた。この後全流路が印字可能温度になっても、ノズル
部のインク面２６は正常に維持され安定となっており、
気泡の取り込みもなく非常に安定に印字できた。前記停
止時および再動作時の冷却の順序を変えて実験を行なっ
たが、気泡の取り込みが発生して安定な印字はできなか
った。
４−２ 、１４−１の暦に閉にすると、加熱溶融時のイ
ンクの熱膨張によるインク体積増加分がインクだめ１７
方向にノズルに最も遠い部分から溶融され放出されてい
つた。この後全流路が印字可能温度になっても、ノズル
部のインク面２６は正常に維持され安定となっており、
気泡の取り込みもなく非常に安定に印字できた。前記停
止時および再動作時の冷却の順序を変えて実験を行なっ
たが、気泡の取り込みが発生して安定な印字はできなか
った。
本発明の実験に用いたインクは炭素数２４および２６０
外−パラフィン、ならびに黒色染料（Ｂｌａｃｋ ５
： ＮｉｇｒｏＳｉｎｅ ）を体積比で各々１：１；α
０５を混合し、溶解させたものを用いた。前記インクは
軟化点が４５℃〜６０℃の間にあり、その間の体積膨張
は約２０ ＴＯ’１％であった。
外−パラフィン、ならびに黒色染料（Ｂｌａｃｋ ５
： ＮｉｇｒｏＳｉｎｅ ）を体積比で各々１：１；α
０５を混合し、溶解させたものを用いた。前記インクは
軟化点が４５℃〜６０℃の間にあり、その間の体積膨張
は約２０ ＴＯ’１％であった。
本発明の他の実施例を第２図に示す。第２図（α）は分
割ヒータ板の効果をより大きくするためノズル部分に設
置した冷却ノズル５５によってプリンタ停止時に冷却気
体３４を吹きつけ、ノズル前面の溶融インク面２６だけ
をすみやかに安定に冷却固化すること２目的としたもの
である。加熱時は冷却気体３４を吹きつけっつ流路内の
インクを前実施例と同様にインク供給口５側より安定的
に溶解させる。
割ヒータ板の効果をより大きくするためノズル部分に設
置した冷却ノズル５５によってプリンタ停止時に冷却気
体３４を吹きつけ、ノズル前面の溶融インク面２６だけ
をすみやかに安定に冷却固化すること２目的としたもの
である。加熱時は冷却気体３４を吹きつけっつ流路内の
インクを前実施例と同様にインク供給口５側より安定的
に溶解させる。
第２図Ｃｂ）はプリンタ停止時にノズル前面に冷却用お
よび密封用ゴムキャップ３５？押しつける構成を特徴と
したものである。
よび密封用ゴムキャップ３５？押しつける構成を特徴と
したものである。
１ｇ２図（Ｃ）はヒータを分割することをせずに流路の
局部的な温度コン）ｏ−ルができるヒータ板１５−４を
設置したことを特徴とするものである。流路に沿って抵
抗または抵抗率の異なるヒータ板１５−４を用いたもの
で、ノズル４に近い部分が最吃抵抗が高く、インク供給
口５に向って連続的に抵抗が低くなっている。ヒータ板
１５−４はシー）１ｉｉ１２ 、１２−４によりてスイ
ッチ１４と可変抵抗器３６を介して電源１５に接続され
ており、可変抵抗器３６を適当な値に制御することによ
り加熱時はインク供給側を高温に保ち、冷却時はノズル
部から最初に冷却を開始することができる。したがって
、前実施例と同様に安定な印字を行なうことができた。
局部的な温度コン）ｏ−ルができるヒータ板１５−４を
設置したことを特徴とするものである。流路に沿って抵
抗または抵抗率の異なるヒータ板１５−４を用いたもの
で、ノズル４に近い部分が最吃抵抗が高く、インク供給
口５に向って連続的に抵抗が低くなっている。ヒータ板
１５−４はシー）１ｉｉ１２ 、１２−４によりてスイ
ッチ１４と可変抵抗器３６を介して電源１５に接続され
ており、可変抵抗器３６を適当な値に制御することによ
り加熱時はインク供給側を高温に保ち、冷却時はノズル
部から最初に冷却を開始することができる。したがって
、前実施例と同様に安定な印字を行なうことができた。
以上に述べたように本発明のインクジェットプリンタ■
ヘッドは熱膨張の大きな熱溶融性固体インクを用いたイ
ンクジェットプリンタにおいてもヘッドの加熱・冷却の
局部的なコントロールを行なうことにより、ノズル前面
のインク表面をほとんど変形させることなく安定に保持
することができるため、印字の停止、再稼動を安定に行
なうことができる利点がある。
ヘッドは熱膨張の大きな熱溶融性固体インクを用いたイ
ンクジェットプリンタにおいてもヘッドの加熱・冷却の
局部的なコントロールを行なうことにより、ノズル前面
のインク表面をほとんど変形させることなく安定に保持
することができるため、印字の停止、再稼動を安定に行
なうことができる利点がある。
第１図、第２図（α）、（ｂ）、（Ｃ）は本発明のヘッ
ドの実施例の断面図、第３図（α）、（ｂ）、（Ｃ）は
従来装置の説明図。 １・・・・・・基 板 ２・・・・・・振動板 ３・・・・・・流 路 ４・・・・・・ノズル ５・・・・・・インク供給口 ６・・・・・・金属板 ７・・・・・・ピエゾ振動子 ８・・・・・・薄膜電極 ９・・・・・・半田バンプ 以 上
ドの実施例の断面図、第３図（α）、（ｂ）、（Ｃ）は
従来装置の説明図。 １・・・・・・基 板 ２・・・・・・振動板 ３・・・・・・流 路 ４・・・・・・ノズル ５・・・・・・インク供給口 ６・・・・・・金属板 ７・・・・・・ピエゾ振動子 ８・・・・・・薄膜電極 ９・・・・・・半田バンプ 以 上
Claims (1)
- 固体ないし高粘度液体を溶融して低粘度液体とし、前記
低粘度液体をインク成分として使用するインクジェット
プリンタ用ヘッドにおいて、前記低粘度液体となったイ
ンクを冷却する際にインク噴出口側を最初に冷却し、順
次内側に冷却を行ない、また冷却固化した前記インクを
溶融する際は前記順番と逆に加熱を行なう温度調節手段
をそなえたことを特徴とするインクジェットプリンタ用
ヘッド。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21399585A JPS6273953A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | インクジエツトプリンタ用ヘツド |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21399585A JPS6273953A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | インクジエツトプリンタ用ヘツド |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6273953A true JPS6273953A (ja) | 1987-04-04 |
Family
ID=16648512
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21399585A Pending JPS6273953A (ja) | 1985-09-27 | 1985-09-27 | インクジエツトプリンタ用ヘツド |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6273953A (ja) |
Cited By (4)
| 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 |
| JP2004327357A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 機能性素子の製造方法およびその製造装置 |
| JP2011178164A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Palo Alto Research Center Inc | 固体インクプリンタにおける溶融した固体インクの制御冷却用装置 |
| WO2011162152A1 (ja) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | インクジェット記録装置、インク供給方法、電源遮断方法及びインクジェット記録装置の温度調節部遮断方法 |
-
1985
- 1985-09-27 JP JP21399585A patent/JPS6273953A/ja active Pending
Cited By (8)
| 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 |
| JP2004327357A (ja) * | 2003-04-28 | 2004-11-18 | Dainippon Printing Co Ltd | 機能性素子の製造方法およびその製造装置 |
| JP4486316B2 (ja) * | 2003-04-28 | 2010-06-23 | 大日本印刷株式会社 | 機能性素子の製造方法およびその製造装置 |
| JP2011178164A (ja) * | 2010-02-26 | 2011-09-15 | Palo Alto Research Center Inc | 固体インクプリンタにおける溶融した固体インクの制御冷却用装置 |
| WO2011162152A1 (ja) * | 2010-06-23 | 2011-12-29 | コニカミノルタホールディングス株式会社 | インクジェット記録装置、インク供給方法、電源遮断方法及びインクジェット記録装置の温度調節部遮断方法 |
| JPWO2011162152A1 (ja) * | 2010-06-23 | 2013-08-22 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置、インク供給方法、電源遮断方法及びインクジェット記録装置の温度調節部遮断方法 |
| JP2015063139A (ja) * | 2010-06-23 | 2015-04-09 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置、インク供給方法、電源遮断方法及びインクジェット記録装置の温度調節部遮断方法 |
| JP5742842B2 (ja) * | 2010-06-23 | 2015-07-01 | コニカミノルタ株式会社 | インクジェット記録装置及びインクジェット記録装置の温度調節部遮断方法 |
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