JPH08258284A - インクジェット式印刷記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 所定量に調節されたホットメルトインクを充
填するインクタンクが密封された後に加熱することによ
り、一定量の溶融したホットメルトインクをインク吐出
孔から噴射することができるインクジェット式印刷記録
装置を提供すること。 【構成】 電源投入時において、インクタンク１２に接
続するインク流入チューブ２０に設けられた第３ヒータ
２４はＯＦＦの状態にあり、インクが固化されているた
め遮断されており、インクタンク１２に設けられたパイ
プ１３を密閉ゴム１６と密閉させた後に第１ヒータ１７
を駆動するので、溶融したホットメルトインク２７をイ
ンク吐出孔から噴射することが可能である。また、イン
クタンク１２内に設けられたサーミスタ２６の検出結果
に基づいて、第３ヒータ２４、ポンプ２５の駆動を制御
することにより、メインタンク２１内のホットメルトイ
ンク２９を供給してインクタンク１２内のホットメルト
インク２７を所定量に調節することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ホットメルトインクを
使用するインクジェット式印字ヘッドを搭載するインク
ジェット式印刷記録装置に関し、特に、密閉したインク
タンク内の空気を熱膨張させることにより、溶融したホ
ットメルトインクを印字ヘッドのインク吐出孔から噴射
させることを特徴とするインクジェット式印刷記録装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機、ファクシミリやパソ
コン等から転送されてくる印刷情報に基づいて紙やプラ
スチックシート等の被印刷体にドットパターン画像を記
録する印刷記録装置が使用されている。これらの印刷記
録装置の印字部分に搭載される印字ヘッドの一種とし
て、インク吐出孔よりインクの小滴を吐出飛翔させ、被
印刷体である印刷用紙等に付着させて印刷を行うインク
ジェット式印字ヘッドがある。

【０００３】かかるインクジェット式印字ヘッドでは、
液体インクの溶剤の蒸発によりできた乾燥物がインク吐
出孔に付着して目詰まりを起こすことにより、インクの
吐出が不良になることがある。そこで、乾燥物による目
詰まりを防止することを目的の１つとして、液体インク
に代わってホットメルトインクを使用するインクジェッ
ト式印字ヘッドを搭載した印刷記録装置が開発されてき
た。

【０００４】しかし、ホットメルトインクを使用した場
合でも、印刷中に印字ヘッド内部のインクにおいて気泡
が発生したり、紙粉等の異物がインク吐出孔に付着して
目詰まりを起こすことがあるので、インクの吐出が不良
になることを完全に防止することができなかった。そこ
で、インクジェット式印字ヘッドを搭載する印刷記録装
置では、これらの不良原因を除去してインク吐出孔を良
好な状態にするために、種々の清浄方法が行なわれてき
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】かかる清浄方法として
は、特公昭６１−５７１６９号に記載されたインク目づ
まり防止装置による方法がある。この装置は、チューブ
内のインクを直接または間接に加熱器によって加熱し、
インクの熱膨張による体積の増加を利用して噴射ノズル
付近に形成された膜状の固体物を破り目づまりを除去
し、あるいは目づまりの発生を防止することができるも
のである。しかしながら、この装置は液体インクを使用
するインクジェット式印字ヘッドを搭載した印刷記録装
置に対して開発されたものであり、ホットメルトインク
を使用するインクジェット式印字ヘッドを搭載した印刷
記録装置に対しては、電源オフ時におけるホットメルト
インクの収縮に備えてインクタンク内が大気と導通して
いるので、インクの熱膨張を利用できない問題があっ
た。

【０００６】その他の清浄方法には、シリコーンゴム等
の軟質材で作られたキャッピング部材を印字ヘッドにか
ぶせた後に、ポンプの負圧によりキャッピング部材を通
じてインク吐出孔からインクを強制的に吸引する方法が
ある。また、インク吐出孔以外は密封されたインクタン
クに、ポンプにより正圧をかけてインク吐出孔からイン
クを強制的に噴射させる方法もある。しかしながら、こ
れらの方法では、新しく正圧若しくは負圧を発生させる
ポンプ及びそれに付随する複雑な機構が必要となるの
で、これらの方法を採用した印刷記録装置は高価格化、
重量化、大型化となり問題であった。

【０００７】そこで、本発明は前記従来の問題点を解消
するためになされたものであり、所定量に調節されたホ
ットメルトインクを充填するインクタンクが密封された
後に加熱することにより、一定量の溶融したホットメル
トインクをインク吐出孔から噴射することができ、もっ
て、吐出不良の原因を除去することができるインクジェ
ット式印刷記録装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明の請求項１に係るインクジェット式印刷記録装置
は、インク吐出孔を有するインクジェット式の印字ヘッ
ドと、印字ヘッドに連結されるインクタンクと、インク
タンク内を大気と導通するパイプと、インクタンク内に
充填された固形インクを溶融する第１ヒータと、充填さ
れた固形インクを溶融する第２ヒータが設けられたメイ
ンタンクと、メインタンクとインクタンクを接続するチ
ューブと、チューブ内の固形インクを溶融する第３ヒー
タと、第３ヒータを駆動してチューブ内の管路を開放し
た後にメインタンク内の溶融した固形インクをインクタ
ンクにチューブを介して供給するポンプとを有するイン
クジェット式印刷記録装置において、前記パイプを密閉
する密閉ゴムと、電源入力後から前記印字ヘッドで印刷
を開始する前において、前記パイプを前記密閉ゴムで密
閉した後に前記第３ヒータを駆動させることなく前記第
１ヒータを駆動させることにより、前記インクタンク内
の空気を膨張させて溶融した固形インクを前記インク吐
出孔から噴射させる噴射手段とを備えたことを特徴とす
る構成とされる。

【０００９】また、本発明の請求項２に係るインクジェ
ット式印刷記録装置は、請求項１に記載するインクジェ
ット式印刷記録装置において、前記インクタンク内に所
定量の固形インクが充填されているか否かを検出するサ
ーミスタと、前記サーミスタの検出結果に基づいて前記
第３ヒータ、前記ポンプの駆動を制御することにより、
前記インクタンク内に充填される固形インクを所定量に
調節する自動供給手段とを備えたことを特徴とする構成
とされる。

【００１０】

【作用】前記構成を有する本発明の請求項１に係るイン
クジェット式印刷記録装置の噴射手段は、電源入力後か
ら印字ヘッドで印刷を開始する前に、インクタンクに設
けられたパイプを密閉ゴムで密閉する。このとき、イン
クタンクとメインタンクを接続するチューブは第３ヒー
タがＯＦＦの状態にありインクが固化したままで遮断さ
れているので、インクタンク内は密封される。次に、イ
ンクタンクに設けられた第１ヒータを駆動して、インク
タンク内に充填された固形インクを溶融させることによ
り、インクタンクに連結された印字ヘッドに溶融した固
形インクを供給する。同時に、密封したインクタンク内
の空気も加熱されて熱膨張し、これに伴う体積の増加量
に基づいた圧力が、インクタンク内の溶融した固形イン
クに加わえられる。従って、かかる圧力により、印字ヘ
ッドに供給された溶融した固形インクが、印字ヘッドの
インク吐出孔から噴射される。

【００１１】また、本発明の請求項２に係るインクジェ
ット式印刷記録装置の制御手段は、インクタンク内に設
けられたサーミスタの検出結果から、インクタンク内に
充填されている固形インクが所定量を満たしていないと
判断した場合には、第３ヒータを駆動してチューブ内の
固形インクを溶融することによりチューブ内の管路を開
放する。その後に、ポンプを駆動することにより、第２
ヒータの駆動により溶融しているメインタンク内の固形
インクをインクタンク内に供給する。そして、サーミス
タの検出結果から、インクタンク内の溶融した固形イン
クが所定量に到達したと判断された場合には、ポンプの
駆動を停止して、メインタンク内からの溶融した固形イ
ンクの供給を終了する。

【００１２】

【実施例】以下、本発明に係るインクジェット式印刷記
録装置について、実施例に基づいて図面を参照しつつ詳
細に説明する。

【００１３】まず、本実施例に係るインクジェット式印
字ヘッド周辺部の構成について図１に基づき説明する。
図１はインクジェット式印字ヘッド周辺部の斜視図であ
る。図１において、インク吐出孔を有するノズル板１１
等で構成されるインクジェット式印字ヘッド１０は、第
１ヒータ１７（図２参照）を介して、ホットメルトイン
ク２７（図２参照）が充填されるインクタンク１２の下
部に連結されている。このインクタンク１２の側面に
は、インクタンク１２内を大気と導通させるために、パ
イプ１３が設けられている。パイプ１３は、インクタン
ク１２が図示しないベルト及びモータによってキャリッ
ジ軸１５に案内されて移動することにより、密閉ゴム１
６と密閉することができる。インクタンク１２の上部に
設けられているインク流入口１４は、インク流入チュー
ブ２０を介して、メインタンク２１（図２参照）と接続
されている。

【００１４】次に、メインタンク２１内に充填されたホ
ットメルトインクをインクタンク１２内に供給する系
（以下、「ホットメルトインク供給系」という）の構成
について図２に基づいて説明する。図２は電源オフ時の
ホットメルトインク供給系の断面図である。図２におい
て、ホットメルトインク２９が充填されるメインタンク
２１には、充填されたホットメルトインク２９を溶融す
るための第２ヒータ２２が設けられている。メインタン
ク２１の側面下部には、インク流出口２３が設けられて
おり、インク流入チューブ２０を介して、インクタンク
１２と接続されている。メインタンク２１の上部には、
メインタンク２１内の溶融したホットメルトインク２９
をインクタンク１２内に供給するポンプ２５が設けられ
ている。また、インク流入チューブ２０内部には第３ヒ
ータ２４が封入されており、インク流入チューブ２０内
のホットメルトインク２８を直接に加熱することができ
る。更に、インクタンク１２内に所定量のホットメルト
インク２７が充填されているか否かを判断するために、
サーミスタ２６がインクタンク１２内に設けられてい
る。

【００１５】次に、本発明に係るインクジェット式印刷
記録装置の制御系を図３のブロック図を参照して説明す
る。この制御系は、公知の演算処理装置であるＣＰＵ４
０が、サーミスタ２６の検出結果に基づいて、ポンプ２
５、第１ヒータ１７、第２ヒータ２２、第３ヒータ２４
の駆動を制御するものである。

【００１６】続いて、かかる構成を有するインクジェッ
ト式印刷記録装置の噴射手段の実行動作と制御手段の実
行動作について、図２、図４、図５に基づいて説明す
る。図４は噴射手段を実行している時のホットメルトイ
ンク供給系の断面図である。図５はポンプ２５を駆動し
ている時のホットメルトインク供給系の断面図である。

【００１７】先ず、噴射手段の実行動作について、図
２、図４に基づいて説明する。インクジェット式印刷記
録装置の電源オフ時におけるホットメルトインク供給系
は、図２に示すように、インクタンク１２に設けられた
パイプ１３が密閉ゴム１６と離れており、インクタンク
１２内の空気３０はパイプ１３を介して大気と導通され
ている。また、第１ヒータ１７、第２ヒータ２２、第３
ヒータ２４は駆動されておらず、インクタンク１２、メ
インタンク２２、インク流入チューブ２０内のホットメ
ルトインク２７、２９、２８は固化している。

【００１８】次に、インクジェット式印刷記録装置の電
源をオンすると、インクタンク１２が図示しないベルト
及びモータによってキャリッジ軸１６に案内されながら
移動して、図４に示すようにパイプ１３を密閉ゴム１６
と密閉させる。このとき、インク流入チューブ２０は、
第３ヒータ２４がＯＦＦの状態であり、固化したインク
で遮断されているので、インクタンク１２内の空気３０
は密封状態になる。その後、ＣＰＵ４０は第１ヒータ１
７と第２ヒータ２２を加熱して、インクタンク１２、メ
インタンク２２内のホットメルトインク２７、２９を溶
融させる。第１ヒータ１７による加熱は、インクタンク
１２内のホットメルトインク２７を溶融させるだけでな
く、インクタンク１２内の空気３０も加熱する。インク
タンク１２内の空気３０は密封状態にあるので、インク
タンク１２内の空気３０の熱膨張による体積の増加に基
づいた圧力がインクタンク１２内の溶融したホットメル
トインク２７に加わえられる。かかる圧力により、ノズ
ル板１１のインク吐出孔から溶融したホットメルトイン
ク２７が液滴３１として噴射される。これにより、イン
ク吐出孔等に付着した紙粉等の異物や気泡を含んだ溶融
した固形インク２７を液滴３１として除去することがで
きる。そして、インクタンク１２内の空気３０と大気の
圧力が等しくなった時に、液滴３１の噴射が終了する。

【００１９】次に、制御手段の実行動作について、図５
に基づいて説明する。インクタンク１２内のホットメル
トインク２７が消費されて、インクタンク１２内に充填
されているホットメルトインク２７が所定量に満たなく
なる。ＣＰＵ４０は、かかる場合をサーミスタ２６によ
り検出すると、以下の手順に従って、インク流入チュー
ブ２０を介してポンプ２５でメインタンク２１内の溶融
したホットメルトインク２９をインクタンク１２内に供
給する。

【００２０】初めに、第３ヒータ２４を加熱してインク
流入チューブ２０内の固形インク２８を溶融した後に、
ポンプ２５を駆動して、インク流入チューブ２０を介し
てメインタンク２１内から溶融したホットメルトインク
２９（液滴４０）をインクタンク２７内に供給する。最
後に、インクタンク１２内に設けられたサーミスタ２６
の検出結果から、インクタンク１２内の溶融インク２７
が所定量に到達したと判断された場合には、ポンプ２５
の駆動を停止した後に第３ヒータ２４をＯＦＦしインク
流入チューブ２０内の溶融インクを固化させることによ
り、メインタンク２１内からの溶融した固形インク２９
の供給を終了する。

【００２１】以上詳細に説明したように、本実施例に係
るインクジェット式印刷記録装置では、電源投入時にお
いて、インクタンク１２に接続するインク流入チューブ
２０に設けられた第３ヒータ２４はＯＦＦの状態にあ
り、インクが固化されているため遮断されており、イン
クタンク１２に設けられたパイプ１３を密閉ゴム１６と
密閉させた後に第１ヒータ１７を駆動するので、インク
タンク１２内を密封した後に加熱することができ、溶融
したホットメルトインク２７をインク吐出孔から噴射す
ることが可能である。従って、ホットメルトインク２７
の収縮に備えて内部を大気と導通させるパイプ１３がイ
ンクタンク１２に設けられていても、目づまりの発生等
を防止することが可能であり、また、密閉ゴム１６以外
に新しくポンプやそれに付随する複雑な機構を必要とし
ないので、高価格化、重量化、大型化を防止することが
可能である。

【００２２】また、インクタンク１２内に設けられたサ
ーミスタ２６の検出結果に基づいて、メインタンク２１
とインクタンク１２を接続するインク流入チューブ２０
に設けられた第３ヒータ２４、メインタンク２１に設け
られたポンプ２５の駆動を制御することにより、メイン
タンク２１内のホットメルトインク２９を供給してイン
クタンク１２内のホットメルトインク２７を所定量に調
節することができる。

【００２３】特に、インクタンク１２のホットメルトイ
ンク２７を所定量に調節した後に、インクタンク１２内
を密封して加熱することにより、インクタンク１２の空
気３０の熱膨張による体積の増加量を一定にすることが
でき、もって、一定量の溶融したホットメルトインク２
７をインク吐出孔から噴射することが可能となり、吐出
不良の原因を安定して除去することができる。

【００２４】尚、本発明は前記実施例に限定されるもの
ではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内で種々の改
良、変形が可能であることは勿論である。

【００２５】

【発明の効果】以上説明した通り本発明は、所定量に調
節されたホットメルトインクを充填するインクタンクが
密封された後に加熱することにより、一定量の溶融した
ホットメルトインクをインク吐出孔から噴射することが
でき、もって、吐出不良の原因を除去することができる
インクジェット式印刷記録装置を提供することができ、
その産業上奏する効果は大である。

【図面の簡単な説明】

【図１】インクジェット式印字ヘッド周辺部を示す斜視
図である。

【図２】電源オフ時のホットメルトインク供給系を示す
断面図である。

【図３】インクジェット式印刷記録装置の制御系を示す
ブロック図である。

【図４】噴射手段を実行している時のホットメルトイン
ク供給系を示す断面図である。

【図５】ポンプを駆動している時のホットメルトインク
供給系を示す断面図である。

【符号の説明】

１０ 印字ヘッド １２ インクタンク １３ パイプ １６ 密閉ゴム １７ 第１ヒータ ２０ インク流入チューブ ２１ メインタンク ２２ 第２ヒータ ２４ 第３ヒータ ２５ ポンプ ２６ サーミスタ ２７、２８、２９ ホットメルトインク

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インク吐出孔を有するインクジェット式
   の印字ヘッドと、印字ヘッドに連結されるインクタンク
   と、インクタンク内を大気と導通するパイプと、インク
   タンク内に充填された固形インクを溶融する第１ヒータ
   と、充填された固形インクを溶融する第２ヒータが設け
   られたメインタンクと、メインタンクとインクタンクを
   接続するチューブと、チューブ内の固形インクを溶融す
   る第３ヒータと、第３ヒータを駆動してチューブ内の管
   路を開放した後にメインタンク内の溶融した固形インク
   をインクタンクにチューブを介して供給するポンプとを
   有するインクジェット式印刷記録装置において、 前記パイプを密閉する密閉ゴムと、 電源入力後から前記印字ヘッドで印刷を開始する前にお
   いて、前記パイプを前記密閉ゴムで密閉した後に前記第
   ３ヒータを駆動させることなく前記第１ヒータを駆動さ
   せることにより、前記インクタンク内の空気を膨張させ
   て溶融した固形インクを前記インク吐出孔から噴射させ
   る噴射手段とを備えたことを特徴とするインクジェット
   式印刷記録装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載するインクジェット式印
   刷記録装置において、 前記インクタンク内に所定量の固形インクが充填されて
   いるか否かを検出するサーミスタと、 前記サーミスタの検出結果に基づいて前記第３ヒータ、
   前記ポンプの駆動を制御することにより、前記インクタ
   ンク内に充填される固形インクを所定量に調節する自動
   供給手段とを備えたことを特徴とするインクジェット式
   印刷記録装置。