JP2692121B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
インクジェット記録装置Info
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- JP2692121B2 JP2692121B2 JP8430288A JP8430288A JP2692121B2 JP 2692121 B2 JP2692121 B2 JP 2692121B2 JP 8430288 A JP8430288 A JP 8430288A JP 8430288 A JP8430288 A JP 8430288A JP 2692121 B2 JP2692121 B2 JP 2692121B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ink
- nozzle
- piezoelectric element
- room temperature
- bubbles
- Prior art date
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- 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
- B41J2/135—Nozzles
- B41J2/14—Structure thereof only for on-demand ink jet heads
- B41J2/14201—Structure of print heads with piezoelectric elements
- B41J2/14282—Structure of print heads with piezoelectric elements of cantilever type
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/175—Ink supply systems ; Circuit parts therefor
- B41J2/17593—Supplying ink in a solid state
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2/17—Ink jet characterised by ink handling
- B41J2/19—Ink jet characterised by ink handling for removing air bubbles
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B41—PRINTING; LINING MACHINES; TYPEWRITERS; STAMPS
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- B41J2002/14346—Ejection by pressure produced by thermal deformation of ink chamber, e.g. buckling
Landscapes
- 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〕 本発明はインクジェット記録装置に係わり、特に常温
で固体または高粘度なインクを加熱溶融してノズルより
インクを射出して印字を行なうインクジェット記録装置
に関する。
で固体または高粘度なインクを加熱溶融してノズルより
インクを射出して印字を行なうインクジェット記録装置
に関する。
普通紙に高品位の印字をするインクジェットとしてホ
ットメルトインクを用いるものが特開昭61−110555等で
公知である。しかしホットメルトインクは常温への冷却
固化時に大きな体積収縮をし、ヘッド内のインク中にボ
イドを生成し、加熱再溶融時にボイド中の空気が気泡と
なる。このためインクを射出するための圧力室内の圧力
が気泡の圧縮に使われてしまいインク射出が不能となる
欠点があった。
ットメルトインクを用いるものが特開昭61−110555等で
公知である。しかしホットメルトインクは常温への冷却
固化時に大きな体積収縮をし、ヘッド内のインク中にボ
イドを生成し、加熱再溶融時にボイド中の空気が気泡と
なる。このためインクを射出するための圧力室内の圧力
が気泡の圧縮に使われてしまいインク射出が不能となる
欠点があった。
〔発明が解決しようとする課題〕 前記従来技術では、気泡発生に対する対策として、イ
ンクの再充填を行なう事を提供しているが、インクの再
充填によっても気泡の排出は完全でなく、しかも再充填
操作により流出孔より無駄なインクを多量に排出してし
まうという欠点があった。
ンクの再充填を行なう事を提供しているが、インクの再
充填によっても気泡の排出は完全でなく、しかも再充填
操作により流出孔より無駄なインクを多量に排出してし
まうという欠点があった。
従って本発明の目的は、ホットメルトインクの冷却固
化と再溶融によって気泡が発生してもインク射出不能と
ならず、再充填操作による無駄なインク排出の少ないイ
ンクジェット記録装置を得ることにある。
化と再溶融によって気泡が発生してもインク射出不能と
ならず、再充填操作による無駄なインク排出の少ないイ
ンクジェット記録装置を得ることにある。
本発明は、常温で固体または高粘度液体であり、かつ
常温より高温の所定温度で低粘度液体となるインクと、
該インクを所定温度に加熱溶融する加熱手段と、複数の
ノズル開孔を有するノズル形成部材と、該ノズル形成部
材と所定の間隔をもって前記ノズル開孔の各々と対向し
て前記インク中に設けられ、前記インクを加熱溶融後に
通電する事により圧力を発生し、該圧力により、前記ノ
ズル開孔から溶融した前記インクを射出するとともに、
前記インクの常温から所定温度への昇温に伴ない発生し
た空気を前記ノズル開孔部以外に移送する複数の電気機
械変換手段と、前記ノズル開孔部以外に移送された空気
を大気中に解放する大気連通部とを有することを特徴と
する。
常温より高温の所定温度で低粘度液体となるインクと、
該インクを所定温度に加熱溶融する加熱手段と、複数の
ノズル開孔を有するノズル形成部材と、該ノズル形成部
材と所定の間隔をもって前記ノズル開孔の各々と対向し
て前記インク中に設けられ、前記インクを加熱溶融後に
通電する事により圧力を発生し、該圧力により、前記ノ
ズル開孔から溶融した前記インクを射出するとともに、
前記インクの常温から所定温度への昇温に伴ない発生し
た空気を前記ノズル開孔部以外に移送する複数の電気機
械変換手段と、前記ノズル開孔部以外に移送された空気
を大気中に解放する大気連通部とを有することを特徴と
する。
本発明の上記構成によれば、ホットメルトインクの動
作温度への昇温に伴ない発生したヘッド内の気泡は、電
気機械変換手段の駆動により、ノズル開孔部以外へ移送
され、さらに大気連通部を通って大気に解放される。
作温度への昇温に伴ない発生したヘッド内の気泡は、電
気機械変換手段の駆動により、ノズル開孔部以外へ移送
され、さらに大気連通部を通って大気に解放される。
第１図は本発明の一実施例を示すヘッドの断面図であ
る。
る。
１はエレクトロフォーミングによって作られたニッケ
ルのノズル形成部材で、複数のノズル開孔２が設けられ
ている。３はノズル開孔２の各々に対向して配置された
厚さ100μのPZTからなる圧電素子で、ノズル形成部材１
と対向する表面に厚さ0.5ないし1.5μのニッケルの電極
４が、また逆の面に厚さ10ないし30μのニッケルの振動
板５が積層され電気機械変換手段を構成している。６は
圧電素子３と、ノズル形成部材１とのギャップＧを決め
るための金属薄板からなるスペーサである。７はFPC
で、個々の圧電素子３に対応し複数に分割された電極５
と、複数の圧電素子３の個々の振動板５を連結した共通
電極８とに電気的に接続されている。９はアルミダイキ
ャストのフレームで底部にポジスタ10が、上部側面に通
気孔11が設けられている。12はインク供給保持部材でア
ルミダイキャストで作られており、フレーム９に取付け
られている。インク供給保持部材12は圧電素子３を挟ん
でノズル形成部材１と0.3mmから1.5mmの間隔13で対向し
ている。インク供給保持部材12の下部にステンレススチ
ールのメッシュからなるフィルタ14が配置され、フレー
ム９内をヘッド部15とインクリザーバ部16に分けてい
る。インク供給保持部材12とフレーム９の間には幅約1m
m以下のスリット状のインクリターン部17が形成されて
いる。18はリザーバフタ部材で軸19により回動可能にフ
レーム９に取付けられている。20はリザーバフタ部材18
に設けられた通気孔である。ヘッド部およびインクリザ
ーバ部には常温で固体のインク21が入れられている。
ルのノズル形成部材で、複数のノズル開孔２が設けられ
ている。３はノズル開孔２の各々に対向して配置された
厚さ100μのPZTからなる圧電素子で、ノズル形成部材１
と対向する表面に厚さ0.5ないし1.5μのニッケルの電極
４が、また逆の面に厚さ10ないし30μのニッケルの振動
板５が積層され電気機械変換手段を構成している。６は
圧電素子３と、ノズル形成部材１とのギャップＧを決め
るための金属薄板からなるスペーサである。７はFPC
で、個々の圧電素子３に対応し複数に分割された電極５
と、複数の圧電素子３の個々の振動板５を連結した共通
電極８とに電気的に接続されている。９はアルミダイキ
ャストのフレームで底部にポジスタ10が、上部側面に通
気孔11が設けられている。12はインク供給保持部材でア
ルミダイキャストで作られており、フレーム９に取付け
られている。インク供給保持部材12は圧電素子３を挟ん
でノズル形成部材１と0.3mmから1.5mmの間隔13で対向し
ている。インク供給保持部材12の下部にステンレススチ
ールのメッシュからなるフィルタ14が配置され、フレー
ム９内をヘッド部15とインクリザーバ部16に分けてい
る。インク供給保持部材12とフレーム９の間には幅約1m
m以下のスリット状のインクリターン部17が形成されて
いる。18はリザーバフタ部材で軸19により回動可能にフ
レーム９に取付けられている。20はリザーバフタ部材18
に設けられた通気孔である。ヘッド部およびインクリザ
ーバ部には常温で固体のインク21が入れられている。
以上の構成においてその動作を説明する。図示されて
いない記録装置の電源を入れると、ポジスタ10に通電さ
れ、フレーム９が加熱される。それにともないノズル形
成部材１、インク供給保持部材12、フィルタ14が加熱さ
れ、120℃に昇温する。その結果ノズル形成部材１とイ
ンク保持部材12の間に挟まれたインク21の全部と、フレ
ーム９、フィルタ14に接した部分のインクリザーバ部16
内のインク21の周辺部が溶融液化し液相インク21−Ｌと
なる。固相インク21−Ｓから液相インク21−Ｌの変化に
伴ない、固相インク21−Ｓ内に含まれるボイド22内の気
体は、気泡23となる。気泡23はインクリザーバ部16の中
にも、ヘッド部15の中にも多量に発生する。10秒ないし
30秒の所定時間経過し、必要な量の液相インク21−Ｌが
存在する時点で、図示していない制御回路からの信号で
圧電素子３に電圧が印加され、圧電素子３は矢印Ａの向
きに収縮する。片面に振動板５が接合されているため、
圧電素子３は矢印Ｂの向きに変位する。その変位によ
り、振動子３とノズル形成手段１との間のインク21の圧
力が高くなり、ノズル開孔からインク21の一部が液滴と
なって射出され、対向する図示されていない記録紙上に
付着し冷却固化して定着がおこなわれる。所定の駆動パ
ルスが与えられた後圧電素子３への電圧印加が解かれる
と、圧電素子の変位は初期状態にもどる。この一連の圧
電素子の振動動作により圧電素子３とインク供給保持部
材12の間の液相インク21−Ｌは激しく攪拌され、それに
よって気泡23Cは上昇し、インク供給保持部材12と圧電
素子３との間に形成されている毛細管力によるメニスカ
ス24で解放され、通気孔11を通して大気と連通する。圧
電素子３とノズル形成手段１とのギャップに存在する気
泡のうち、ノズル開孔２と離れた位置にある気泡23aは
圧電素子３の変位が少なく、しかもギャップが狭いため
移送されにくい。しかしこの部分はインク射出に際して
の圧力上昇が小さく、気泡が存在してもインク射出への
悪影響は殆んどない。一方ノズル開孔２の近くにある気
泡23bはインク射出への影響が大きいが、逆に圧電素子
３の変位が大きいため液相インク21−Ｌの動きが激し
く、移送排出され易い。
いない記録装置の電源を入れると、ポジスタ10に通電さ
れ、フレーム９が加熱される。それにともないノズル形
成部材１、インク供給保持部材12、フィルタ14が加熱さ
れ、120℃に昇温する。その結果ノズル形成部材１とイ
ンク保持部材12の間に挟まれたインク21の全部と、フレ
ーム９、フィルタ14に接した部分のインクリザーバ部16
内のインク21の周辺部が溶融液化し液相インク21−Ｌと
なる。固相インク21−Ｓから液相インク21−Ｌの変化に
伴ない、固相インク21−Ｓ内に含まれるボイド22内の気
体は、気泡23となる。気泡23はインクリザーバ部16の中
にも、ヘッド部15の中にも多量に発生する。10秒ないし
30秒の所定時間経過し、必要な量の液相インク21−Ｌが
存在する時点で、図示していない制御回路からの信号で
圧電素子３に電圧が印加され、圧電素子３は矢印Ａの向
きに収縮する。片面に振動板５が接合されているため、
圧電素子３は矢印Ｂの向きに変位する。その変位によ
り、振動子３とノズル形成手段１との間のインク21の圧
力が高くなり、ノズル開孔からインク21の一部が液滴と
なって射出され、対向する図示されていない記録紙上に
付着し冷却固化して定着がおこなわれる。所定の駆動パ
ルスが与えられた後圧電素子３への電圧印加が解かれる
と、圧電素子の変位は初期状態にもどる。この一連の圧
電素子の振動動作により圧電素子３とインク供給保持部
材12の間の液相インク21−Ｌは激しく攪拌され、それに
よって気泡23Cは上昇し、インク供給保持部材12と圧電
素子３との間に形成されている毛細管力によるメニスカ
ス24で解放され、通気孔11を通して大気と連通する。圧
電素子３とノズル形成手段１とのギャップに存在する気
泡のうち、ノズル開孔２と離れた位置にある気泡23aは
圧電素子３の変位が少なく、しかもギャップが狭いため
移送されにくい。しかしこの部分はインク射出に際して
の圧力上昇が小さく、気泡が存在してもインク射出への
悪影響は殆んどない。一方ノズル開孔２の近くにある気
泡23bはインク射出への影響が大きいが、逆に圧電素子
３の変位が大きいため液相インク21−Ｌの動きが激し
く、移送排出され易い。
ノズル開孔２からの射出により消費されたインクを補
うためにインク21がフィルタ14を通ってインクリザーバ
部16から供給される。なおメニスカス24と、インクリタ
ーン部17のインクは共に毛細管力によりその位置が保持
され、インクリザーバ部16内の液相インク21−Ｌの液面
25がインク消費に伴ない下がっていく。一方固相インク
21−Ｓは周囲が液相のため、自重によりインクリザーバ
部16内のフレーム９に当接し、加熱されて液相インク21
−Ｌへと少しずつ変化していく。液面25が下がるにつ
れ、通気孔20を通って外気がインクリザーバ部16内に入
り負圧上昇を防ぐ。
うためにインク21がフィルタ14を通ってインクリザーバ
部16から供給される。なおメニスカス24と、インクリタ
ーン部17のインクは共に毛細管力によりその位置が保持
され、インクリザーバ部16内の液相インク21−Ｌの液面
25がインク消費に伴ない下がっていく。一方固相インク
21−Ｓは周囲が液相のため、自重によりインクリザーバ
部16内のフレーム９に当接し、加熱されて液相インク21
−Ｌへと少しずつ変化していく。液面25が下がるにつ
れ、通気孔20を通って外気がインクリザーバ部16内に入
り負圧上昇を防ぐ。
なお第１図の実施例のヘッドは、記録媒体に対し相対
的に移動して印字を行なうが、特にヘッド自身が移動す
る場合にはその移動による衝撃のためメニスカス24がこ
われ、一部の液相インク21−Ｌはインク供給保持部材12
を乗りこえる。しかしインクリターン部17からインクリ
ザーバ部16内に回収される。前述したようにインクリタ
ーン部17は毛細管力によりメニスカスを形成しているか
ら、インクリターン部17の上部にインクが累積して行く
ことはない。さらにインクが消費され、インクリザーバ
部16内のインクが無くなると、メニスカス24が下降して
印字を続け、最終的に印字不能となった時点でインク終
了となる。インク終了後、装置使用者は、リザーバフタ
部材18を開け、別に用意された固相インクをインクリザ
ーバ部16内に投入する。加熱された固相インク21−Ｓが
液相インク21−Ｌに変化するにつれ、液相インク21−Ｌ
はフィルタ14を通り、インク供給保持部材12と、ノズル
形成部材１または圧電素子３との間の間隙による毛細管
力によりヘッド部15内に満たされ、印字を再開できる状
態にもどる。
的に移動して印字を行なうが、特にヘッド自身が移動す
る場合にはその移動による衝撃のためメニスカス24がこ
われ、一部の液相インク21−Ｌはインク供給保持部材12
を乗りこえる。しかしインクリターン部17からインクリ
ザーバ部16内に回収される。前述したようにインクリタ
ーン部17は毛細管力によりメニスカスを形成しているか
ら、インクリターン部17の上部にインクが累積して行く
ことはない。さらにインクが消費され、インクリザーバ
部16内のインクが無くなると、メニスカス24が下降して
印字を続け、最終的に印字不能となった時点でインク終
了となる。インク終了後、装置使用者は、リザーバフタ
部材18を開け、別に用意された固相インクをインクリザ
ーバ部16内に投入する。加熱された固相インク21−Ｓが
液相インク21−Ｌに変化するにつれ、液相インク21−Ｌ
はフィルタ14を通り、インク供給保持部材12と、ノズル
形成部材１または圧電素子３との間の間隙による毛細管
力によりヘッド部15内に満たされ、印字を再開できる状
態にもどる。
なお印字操作を終了後、使用者が電源を切るとヘッド
は冷却され、液相インク21−Ｌは徐々に固相インク21−
Ｓに変化する。この時、体積が約20％収縮し、ヘッド部
15、インクリザーバ部16内の各所にボイド22が生成す
る。生成時点ではボイド内にはインク21中に含まれてい
た空気が析出するだけで、内部は比較的低圧に保たれて
いるが、時間経過と共に外部から空気が拡散し、やがて
ボイド内は大気とほぼ同じ圧力の空気で満たされ、次の
運転再開時、確実に気泡となる。
は冷却され、液相インク21−Ｌは徐々に固相インク21−
Ｓに変化する。この時、体積が約20％収縮し、ヘッド部
15、インクリザーバ部16内の各所にボイド22が生成す
る。生成時点ではボイド内にはインク21中に含まれてい
た空気が析出するだけで、内部は比較的低圧に保たれて
いるが、時間経過と共に外部から空気が拡散し、やがて
ボイド内は大気とほぼ同じ圧力の空気で満たされ、次の
運転再開時、確実に気泡となる。
しかしながら、前述したように本発明では加熱溶融時
に発生した液相インク中の気泡を、液相インク中の電気
機械変換素子を高周波振動することで、インク射出をし
ながら、ノズル開孔部以外に強制的に移送し、さらに移
送した空気を大気と連通する大気連通部から開放するこ
とで、多数のボイドを含むホットメルトインクを使いな
がら、射出安定性を高めることが可能となる。
に発生した液相インク中の気泡を、液相インク中の電気
機械変換素子を高周波振動することで、インク射出をし
ながら、ノズル開孔部以外に強制的に移送し、さらに移
送した空気を大気と連通する大気連通部から開放するこ
とで、多数のボイドを含むホットメルトインクを使いな
がら、射出安定性を高めることが可能となる。
第２図は、第１図の実施例のNN′断面を示す断面図で
ありこの図により気泡の動きを更に詳しく説明する。圧
電素子３の矢印Ｂの向きの変位により液相インク21−Ｌ
の一部はノズル開孔部２から矢印Ｃの向きに射出され、
一部は矢印Ｄの向きに逃げる。この時矢印Ｄ方向へのイ
ンクの逃げ量が、矢印Ｃ方向へのインク射出量にくらべ
多ければ、気泡23bをより良くノズル開孔部２から遠く
に移送することができる。
ありこの図により気泡の動きを更に詳しく説明する。圧
電素子３の矢印Ｂの向きの変位により液相インク21−Ｌ
の一部はノズル開孔部２から矢印Ｃの向きに射出され、
一部は矢印Ｄの向きに逃げる。この時矢印Ｄ方向へのイ
ンクの逃げ量が、矢印Ｃ方向へのインク射出量にくらべ
多ければ、気泡23bをより良くノズル開孔部２から遠く
に移送することができる。
逃げインク量をQb、射出インク量をQnとすると、その
比Ｋ＝Qb/Qnを３以上にとれば、気泡23bを効果的に移送
できるが、一時的に気泡をノズル開孔２から射出し、印
字ドットが抜ける事がある。インク逃げ射出比Ｋ≧10と
すれば気泡の殆んどはノズル開孔部以外に移送され、印
字安定性が増す。インク逃げ射出比Ｋは逃げ側のインク
の流体インピーダンスとノズル開孔側の流体インピーダ
ンスの比に反比例するが、流体インピーダンスはインク
の慣性分と、粘性抵抗分で表わせ、逃げ側とノズル開孔
側の慣性分の比と粘性抵抗分の比をそれぞれ所定の値以
上にすれば良い事になる。一般的に駆動周波数が高いヘ
ッドでは慣性分の影響が高く、周波数の低いヘッドでは
粘性分が効いて来る。また〔粘性抵抗〕∝〔流路長さ〕
÷〔流路断面積〕２、〔慣性分〕∝〔流路長さ〕÷〔流
路断面積〕の関係があり、これらの式と、我々が実験し
た範囲では、粘性抵抗分の比Krは 慣性抵抗分の比Kiは として概略表わせることが判った。
比Ｋ＝Qb/Qnを３以上にとれば、気泡23bを効果的に移送
できるが、一時的に気泡をノズル開孔２から射出し、印
字ドットが抜ける事がある。インク逃げ射出比Ｋ≧10と
すれば気泡の殆んどはノズル開孔部以外に移送され、印
字安定性が増す。インク逃げ射出比Ｋは逃げ側のインク
の流体インピーダンスとノズル開孔側の流体インピーダ
ンスの比に反比例するが、流体インピーダンスはインク
の慣性分と、粘性抵抗分で表わせ、逃げ側とノズル開孔
側の慣性分の比と粘性抵抗分の比をそれぞれ所定の値以
上にすれば良い事になる。一般的に駆動周波数が高いヘ
ッドでは慣性分の影響が高く、周波数の低いヘッドでは
粘性分が効いて来る。また〔粘性抵抗〕∝〔流路長さ〕
÷〔流路断面積〕２、〔慣性分〕∝〔流路長さ〕÷〔流
路断面積〕の関係があり、これらの式と、我々が実験し
た範囲では、粘性抵抗分の比Krは 慣性抵抗分の比Kiは として概略表わせることが判った。
ただし、W:圧電素子幅、g:ノズル圧電素子ギャップ、
t:圧電素子総厚さ、S:厚電素子間隙、1:ノズル開孔長
さ、r:ノズル開孔半径である。
t:圧電素子総厚さ、S:厚電素子間隙、1:ノズル開孔長
さ、r:ノズル開孔半径である。
前述したようにインク逃げ射出比Ｋを３以上にとると
いう条件をあてはめれば、Kr≧３、Ki≧３となり、例え
ば、ノズル長さ１＝50μｍ、ノズル開孔直径ｄ＝60μ
ｍ、圧電素子幅Wp＝100μｍ、圧電素子厚さｔ＝50μ
ｍ、ノズル圧電素子ギャップｇ＝50μｍとする圧電素子
間隙ｓ＝50μｍで粘性分比Kr＝6.2、慣性分比Ki＝3.5と
なり条件を満たし、実験の結果も気泡による印字不安定
さの無い事が確認できた。また例えば、ノズル間孔直径
ｄ＝100μｍ、ノズル圧電素子ギャップｇ＝10μｍ、圧
電素子間隙50μｍでは、Kr＝0.06、Ki＝0.36となりKr≧
３、Ki≧３の条件を満たさず、実験の結果も気泡による
印字の不安定さが認められた。
いう条件をあてはめれば、Kr≧３、Ki≧３となり、例え
ば、ノズル長さ１＝50μｍ、ノズル開孔直径ｄ＝60μ
ｍ、圧電素子幅Wp＝100μｍ、圧電素子厚さｔ＝50μ
ｍ、ノズル圧電素子ギャップｇ＝50μｍとする圧電素子
間隙ｓ＝50μｍで粘性分比Kr＝6.2、慣性分比Ki＝3.5と
なり条件を満たし、実験の結果も気泡による印字不安定
さの無い事が確認できた。また例えば、ノズル間孔直径
ｄ＝100μｍ、ノズル圧電素子ギャップｇ＝10μｍ、圧
電素子間隙50μｍでは、Kr＝0.06、Ki＝0.36となりKr≧
３、Ki≧３の条件を満たさず、実験の結果も気泡による
印字の不安定さが認められた。
なおインク逃げ射出比Ｋを大きくした方が気泡の移送
効果はより大きくなり、気泡に対して強くなるが、射出
効率という点では不利であり、例えば駆動電圧の上昇と
いうデメリットが生じる。従ってインク逃げ射出比Ｋは
100をこえない事が必要で、実用上は50以下にするこの
が望ましい。
効果はより大きくなり、気泡に対して強くなるが、射出
効率という点では不利であり、例えば駆動電圧の上昇と
いうデメリットが生じる。従ってインク逃げ射出比Ｋは
100をこえない事が必要で、実用上は50以下にするこの
が望ましい。
以上の実施例では、常温で固体のホットメルトインク
について述べたが、常温で極めて高粘度状態のインクも
普通紙ににじまずに印字することが可能であり本発明に
適用できる。この場合冷却固化によるボイドのために気
泡が発生することはないが、常温から100℃付近への昇
温に伴ないインク中に溶解した空気が、インク中への溶
解度が急激に低下するため気泡となって成長する。従っ
て本発明は高粘度のインクを高温に加熱して用いる場合
にも有効である。
について述べたが、常温で極めて高粘度状態のインクも
普通紙ににじまずに印字することが可能であり本発明に
適用できる。この場合冷却固化によるボイドのために気
泡が発生することはないが、常温から100℃付近への昇
温に伴ないインク中に溶解した空気が、インク中への溶
解度が急激に低下するため気泡となって成長する。従っ
て本発明は高粘度のインクを高温に加熱して用いる場合
にも有効である。
また前述した実施例では通気孔11は常時開放されてい
るが、通常は閉じておき、必要時にのみ開放し大気と連
通させても良い。
るが、通常は閉じておき、必要時にのみ開放し大気と連
通させても良い。
また通気孔11を設けず、メニスカス24を直接大気中に
開放しても良い。またメニスカス24はインク供給保持部
材12と圧電素子３との間に形成しているが、インク供給
保持部材12をさらに上に延長し、フレーム９の上部との
間でメニスカスを形成し、圧電素子３を全てインク中に
入れても良い。
開放しても良い。またメニスカス24はインク供給保持部
材12と圧電素子３との間に形成しているが、インク供給
保持部材12をさらに上に延長し、フレーム９の上部との
間でメニスカスを形成し、圧電素子３を全てインク中に
入れても良い。
なお、本発明に用いられるインクは50℃以上では低粘
度の液体であるが、50℃以下では固体または高粘度であ
るため、通常の生活環境の中では記録後のインクが記録
紙ににじんでしまうということがない。
度の液体であるが、50℃以下では固体または高粘度であ
るため、通常の生活環境の中では記録後のインクが記録
紙ににじんでしまうということがない。
なお本実施例ではインク供給保持部材とノズル形成部
材とが1.5mm以下の間隙を持って配置されているため、
インクが固体になってからの熱膨張率差による圧電素子
への応力集中をおさえる事ができる。すなわち、インク
の熱膨張率は圧電素子にくらべ２桁ないし３桁近く大き
いが、ノズル形成部材とインク供給保持部材は比較的圧
電素子に近い熱膨張率を持っているためインクからの応
力を緩和することができる。例えばインク層の厚さを3m
m以上にすると常温固化時のインクからの応力によって
圧電素子が破壊され極めて寿命が短かくなってしまう。
材とが1.5mm以下の間隙を持って配置されているため、
インクが固体になってからの熱膨張率差による圧電素子
への応力集中をおさえる事ができる。すなわち、インク
の熱膨張率は圧電素子にくらべ２桁ないし３桁近く大き
いが、ノズル形成部材とインク供給保持部材は比較的圧
電素子に近い熱膨張率を持っているためインクからの応
力を緩和することができる。例えばインク層の厚さを3m
m以上にすると常温固化時のインクからの応力によって
圧電素子が破壊され極めて寿命が短かくなってしまう。
以上述べたように、本発明によれば、常温で固体また
は高粘度液体であり、かつ常温より高温の所定温度で低
粘度液体となるインクと、該インクを所定温度に加熱溶
融する加熱手段と、複数のノズル開孔を有するノズル形
成部材と、該ノズル形成部材と所定の間隔をもって前記
ノズル開孔の各々と対向して前記インク中に設けられ、
前記インクを加熱溶融後に通電する事により圧力を発生
し、該圧力により、前記ノズル開孔から溶融した前記イ
ンクを射出するとともに、前記インクの常温から所定温
度への昇温に伴ない発生した空気を前記ノズル開孔部以
外に移送する複数の電気機械変換手段と、前記ノズル開
孔部以外に移送された空気を大気中に開放する大気連通
部とから構成されているため、ホットメルトインクを使
う際もっとも問題となる気泡によるインク射出安定性の
低下が殆んど無視でき、従って複雑なインク再充填構成
が簡略化でき、無駄なインク排出も無く、プリンタ、プ
ロッタ等各種の記録装置に応用することができる。
は高粘度液体であり、かつ常温より高温の所定温度で低
粘度液体となるインクと、該インクを所定温度に加熱溶
融する加熱手段と、複数のノズル開孔を有するノズル形
成部材と、該ノズル形成部材と所定の間隔をもって前記
ノズル開孔の各々と対向して前記インク中に設けられ、
前記インクを加熱溶融後に通電する事により圧力を発生
し、該圧力により、前記ノズル開孔から溶融した前記イ
ンクを射出するとともに、前記インクの常温から所定温
度への昇温に伴ない発生した空気を前記ノズル開孔部以
外に移送する複数の電気機械変換手段と、前記ノズル開
孔部以外に移送された空気を大気中に開放する大気連通
部とから構成されているため、ホットメルトインクを使
う際もっとも問題となる気泡によるインク射出安定性の
低下が殆んど無視でき、従って複雑なインク再充填構成
が簡略化でき、無駄なインク排出も無く、プリンタ、プ
ロッタ等各種の記録装置に応用することができる。
第１図は本発明のインクジェットヘッドの断面図、第２
図は第１図の実施例のNN′断面図である。 １……ノズル形成部材、２……ノズル開孔、３……圧電
素子、９……フレーム、10……ボジスタ、11……通気
孔、12……インク供給保持部材、14……フィルタ、15…
…ヘッド部、16……インクリザーバ部、21……インク、
22……ボイド、23……気泡、24……メニスカス
図は第１図の実施例のNN′断面図である。 １……ノズル形成部材、２……ノズル開孔、３……圧電
素子、９……フレーム、10……ボジスタ、11……通気
孔、12……インク供給保持部材、14……フィルタ、15…
…ヘッド部、16……インクリザーバ部、21……インク、
22……ボイド、23……気泡、24……メニスカス
Claims (1)
- 【請求項１】常温で固体または高粘度液体であり、かつ
常温より高温の所定温度で低粘度液体となるインクと、
該インクを所定温度に加熱溶融する加熱手段と、複数の
ノズル開孔を有するノズル形成部材と、該ノズル形成部
材と所定の間隔をもって前記ノズル開孔の各々と対向し
て前記インク中に設けられ、前記インクを加熱溶融後に
通電する事により圧力を発生し、該圧力により、前記ノ
ズル開孔から溶融した前記インクを射出するとともに、
前記インクの常温から所定温度への昇温に伴ない発生し
た空気を前記ノズル開孔部以外に移送する複数の電気機
械変換手段と、前記ノズル開孔部以外に移送された空気
を大気中に解放する大気連通部とからなることを特徴と
するインクジェット記録装置。
Priority Applications (9)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8430288A JP2692121B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | インクジェット記録装置 |
| US07/274,873 US4998120A (en) | 1988-04-06 | 1988-11-23 | Hot melt ink jet printing apparatus |
| KR1019880015543A KR930004842B1 (ko) | 1988-04-06 | 1988-11-25 | 잉크제트 기록장치 |
| SG1995907259A SG28401G (en) | 1988-04-06 | 1988-11-25 | Ink jet printing apparatus |
| DE88311202T DE3882696T2 (de) | 1988-04-06 | 1988-11-25 | Tintenstrahldrucker. |
| EP88311202A EP0336043B1 (en) | 1988-04-06 | 1988-11-25 | Ink jet printing apparatus |
| CN88109221A CN1036362A (zh) | 1988-04-06 | 1988-11-26 | 喷墨记录装置 |
| US07/664,280 US5105209A (en) | 1988-04-06 | 1991-03-04 | Hot melt ink jet printing apparatus |
| HK72095A HK72095A (en) | 1988-04-06 | 1995-05-11 | Ink jet printing apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8430288A JP2692121B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | インクジェット記録装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01255548A JPH01255548A (ja) | 1989-10-12 |
| JP2692121B2 true JP2692121B2 (ja) | 1997-12-17 |
Family
ID=13826687
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8430288A Expired - Lifetime JP2692121B2 (ja) | 1988-04-06 | 1988-04-06 | インクジェット記録装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2692121B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004154763A (ja) | 2002-09-12 | 2004-06-03 | Seiko Epson Corp | 製膜装置とその駆動方法、及びデバイス製造方法とデバイス製造装置並びにデバイス |
| US6773098B2 (en) * | 2002-09-26 | 2004-08-10 | Eastman Kodak Company | Method of filling ink supply bag for ink cartridge |
| EP1775131B1 (en) * | 2005-10-17 | 2009-05-13 | Océ-Technologies B.V. | Ink jet device with ventilation conduit |
| JP4892308B2 (ja) | 2005-10-17 | 2012-03-07 | オセ−テクノロジーズ ビーブイ | 通気導管付きインクジェット装置 |
| JP5741786B2 (ja) * | 2009-11-27 | 2015-07-01 | セイコーエプソン株式会社 | 液体噴射装置 |
-
1988
- 1988-04-06 JP JP8430288A patent/JP2692121B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH01255548A (ja) | 1989-10-12 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
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