JPH0226748A - ホットメルト式インクジェットプリンタ - 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】 産業上の利用分野 本発明はホットメルト式インクジェットプリンタに関す
るものであり、特に、インクの印字用紙への定着に関す
るものである。

従来の技術 インクジェットプリンタは、液状のインクを印字用紙に
噴射して文字２図形等を記録するものであり、その一種
にホットメルト式と称されるものがある。ホットメルト
式インクジェットプリンタは、常温で固形のインクを印
字時に加熱して溶融させ、その溶融インクを噴射して印
字を行うものであり、特開昭６２−１６１５４２号公報
に記載されているように、（ａ）印字用紙を支持するプ
ラテンと、（ｂ）常温で固形のインクを収容するととも
に、そのインクを加熱して溶融させるインク加熱器を有
するインク供給装置と、（Ｃ）そのインク供給装置から
供給される溶融インクを噴射して印字用紙に印字を行う
インク噴射ヘッドとを含むように構成される。このプリ
ンタによれば、インクのにじみがなく、鮮明な印字を得
ることができる。

しかし、インクシエンドプリンタにおいてインク噴射ヘ
ッドから噴射されるインク摘は掻めて少量であるため熱
容量が小さく、印字用紙に付着すれば直ちに熱を奪われ
て凝固し、印字用紙からの盛り上がりが大きい突起状の
インク塊となる。そのためインク塊が他の印字用紙やオ
ペレータの手等に引っ掛かって削れたり、剥離し易く、
印字が不鮮明になったり、あるいは印字用紙が複数枚重
ねられたとき、上に重ねられた印字用紙の裏面を汚す等
の問題があった。この問題を解決するために上記公報に
記載のプリンタにおいては、加圧部材を設け、印字用紙
表面の印字が為された印字部を支持部材との間で加圧し
、インク塊の盛り上がりを緩やかにするようにされてい
る。このようにすればインク塊が平坦になって引っ掛か
り難くなり、削れたり剥離したりし難（、印字品質の低
下が回避されるとともに、印字用紙を重ねても印字用紙
が汚れることがなくなる。

発明が解決しようとする課題 しかし、上記インクジェットプリンタにおいて加圧部材
は金属により作られていて凝着性が高く、インクが付着
し易い。金属製加圧部材と液状のインクとの接触角は小
さく、ぬれ性が良いため加圧部材に付着し易いのである
。したがって、インク塊を加圧すれば加圧部材にインク
が付着し、印字が薄くなったり、加圧部材が汚れて次に
印字用紙を加圧するとき、加圧部材に付着したインクが
印字用紙に転写されて印字用紙が汚れたりする問題があ
った。

また、金属製の加圧部材により押し潰されたインク塊の
周囲に亀裂が生ずるとともに印字用紙から浮き上がり、
密着性が低下して剥離し易くなる問題もあった。

本発明は、インクの加圧部材への付着が生ぜず、かつ、
インク塊の印字用紙への密着性を損なうことなくインク
塊を加圧することができるホットメルト式インクジェッ
トプリンタを提供することを課題として為されたもので
ある。

課題を解決するための手段 本発明は、上記の課題を解決するために、前記（ａ）プ
ラテン、（ｂ）インク供給装置、（Ｃ）インク噴射ヘッ
ド、（ｄ）加圧部材および（ｅ）支持部材を備えたホン
トメルト式インクジェットプリンタにおいて、加圧部材
の少なくとも印字用紙の印字部に接触する接触面を低凝
着性軟質合成樹脂材料により構成したものである。

作用および発明の効果 以上のように構成されたプリンタにおいて印字用紙の印
字部が加圧されるとき、インク塊には低凝着性軟質合成
樹脂材料製の接触面が接触する。

この接触面とインクとの接触角は大きくてぬれ性が悪い
ため、加圧部材がインク塊を加圧しても接触面にインク
が付着することがない上、接触面が軟質合成樹脂によっ
て構成されることによりインク塊を加圧するとき、接触
面がインク塊に沿って適度に弾性変形し、インク塊全体
をまんべんなく加圧することとなるため、インク塊の周
囲に亀裂が生ずることが回避され、しかもインク塊の比
較的薄い周辺部も加圧されて印字用紙から浮き上がるこ
とがなくなり、インク塊の印字用紙への密着力が向上す
る。

このように本発明に係るプリンタによれば、印字用紙上
において固まったインク塊を加圧しても加圧部材にイン
クが付着することがないため、印字用紙を汚すことはな
く、また、インク塊の印字用紙への密着性が損なわれな
いためインク塊は印字用紙から剥離し難く、印字品質の
低下が回避される。

実施例 第１図は本発明の一実施例であるホントメルト式インク
ジェットプリンタの要部を示す図であり、図において１
０はプラテンである。このプラテン１０はステンレスに
より作られた中空の円柱状を成し、軸１２によりフレー
ム１３に回転可能に取り付けられており、モータ１４に
よって駆動される。プラテン１０に対向してインク噴射
ヘッド１５が設けられている。インク噴射ヘッド１５は
、インク供給装置１６と共にキャリッジ１８上に載置さ
れている。キャリッジ１８はプラテン１０の中心線に平
行に配設された２本のガイドロッド２０に摺動可能に支
持されるとともに、一対のブーＩＪ２２に巻き掛けられ
たタイミングベルト２４が結合されており、一方のプー
リ２２がモータ２３によって回転させられ、タイミング
ベルト２４が送られることによりキャリッジ１８はプラ
テン１０に沿って移動させられる。

第３図に示されるように、インク噴射ヘッド１５の本体
２８には、複数の噴射孔３０が１１列に形成されている
。これら噴射孔３０はそれぞれ本体２日に形成されたイ
ンク室３２により、ヘッド後部に設けられたインク溜り
３４に連通させられている。各インク室３２のヘッド移
動方向において一方の側には短冊形の振動板（図示省略
）が配設されており、この振動板が電気的に変形させら
れるとき、それに伴って生ずる圧力変化によりインク室
３２内のインクが噴射孔３０から噴射されるのであり、
プラテン１０とインク噴射ヘッド１５との間に供給され
る印字用紙３６に印字が為される。

インク供給装置１６は、第４図に示されるように、有底
円筒状のインクケース４０を備えている。

インクケース４０内には常温で固形のインクブロック４
２が軸方向に摺動可能に嵌合されるとともに、インクケ
ース４０の底壁４４との間に配設された圧縮コイルスプ
リング４６によってインクケース４０の開口側に付勢さ
れている。インクケース４０の開口端には、インク加熱
器４８が取り付けられている。インク加熱器４８は、加
熱板５０とその加熱板５０を加熱する発熱抵抗体５２と
を備えており、インクブロック４２の一端部は加熱板５
０に接触させられている。インクブロック４２の加熱板
５０に接触する部分は加熱板５０からの熱により溶かさ
れ、加熱板５０内に設けられた通路５４を通ってインク
溜り５６に溜められる。

インク溜り５６には抵抗加熱板５８が取り付けられてイ
ンクが固まらないようにされており、インク溜り５６内
の液状の溶融インクは導管６０によりインク噴射ヘッド
１５のインク溜り３４に導かれる。なお、インク溜り５
６には、その中に溜められた溶融インク量を測定するイ
ンク量センサ（図示省略）が設けられており、インク溜
り５６内に溜められるインク量が一定とされ、余分に加
熱されることがないようにされるとともに、インクブロ
ック４２が必要なときにのみ加熱溶融されるようになっ
ている。６２は、インクブロック４２の残りが少なくな
ったことを検出するインクブロックセンサである。

第１図および第２図において、前記プラテン１０の上方
には、加圧部材としての加圧ローラ７０が配設されてい
る。加圧ローラ７０は、ステンレス鋼等の金属により作
られて中空の円柱状を成し、プラテン１０とほぼ同じ長
さを有する基材７２の表面にテフロン（ポリテトラフル
オルエチレンの商品名）がコーティングされて合成樹脂
層７４が形成されたものであり、合成樹脂層７４の表面
が印字用紙３６の印字が為された印字部に接触する接触
面７５を構成している。この加圧ローラ７０は、軸７６
によりフレーム１３にプラテン１０の回転中心線と平行
な中心線のまわりに回転可能に取り付けられており、左
右一対の板ばね７７により付勢され、プラテン１０に接
触させられている。

また、軸７６にはモータ１４の回転がギヤ列７８を介し
て伝達され、加圧ローラ７０がプラテンＩＯと同周速で
回転するようにされている。プラテン１０とインク噴射
ヘッド１５との間に供給された印字用紙３６は、印字後
、プラテン１０と加圧ローラ７０との間に送り込まれ、
プラテン１０により支持されつつ加圧ローラ７０により
加圧される。プラテン１０が加圧時に印字用紙３６を支
持する支持部材を兼ねているのである。

合成樹脂層７４を形成するテフロンは、凝着性が低く、
かつ、硬度が低い軟質性の合成樹脂であり、次のような
性質を有する。

引張弾性率：　４０．８ｋｇｆ　／ｍｒｄ硬さ（ショア
硬さ）　　：ＨｓＤ　５０〜ＨｓＤ　５５臨界表面張カ
ニ　１８．５ｄｙｎ　７０ｍ接触角（室温）：１１０〜
１２０度 静摩擦係数（鋼に対する）：０．０５ また、テフロンは厚さ０．５　ｍｍにコーティングされ
、加圧ローラ７０の接触面の硬度がテフロンの硬度とな
るようにされている。

以上のように構成されたインクジェットプリンタにおい
て、印字用紙３６はインク噴射ヘッド１５により印字が
為された後、プラテン１０と加圧ローラ７０との間に送
られる。インク噴射ヘッド１５から噴射されるインク滴
は直径が３０μｍ程度の球状を成し、熱容量が小さいた
め印字用紙３６に付着すると同時に冷やされて直ちに固
まり、第２図に示されるように半球状のインク塊７９と
なる。このインク塊７９はプラテン１０と加圧ローラ７
０との間を通るとき、加圧ローラ７０により加圧され、
平坦なインク塊７９′とされる。加圧ローラ７０の接触
面はテフロンにより構成されているため、インクが加圧
ローラ７０に付着することはなく、また、インク塊７９
′の印字用紙３６への密着性が保たれる。印字用紙３６
に噴射されて固まったインク塊７９は、第５図（ａ）お
よび（ｂ）に示されるように球冠状を成しているが、こ
のインク塊７９を金属製のローラによって加圧すれば、
金属ローラはプラテン１０との間でインク塊を強制的に
ほぼ均一な厚さに加圧するため、このときのインク塊８
０は第６図（ｂ）に示されるように周囲に亀裂が入ると
ともに、第６図（ａ）に示されるように印字用紙３６か
ら離れてしまい、印字用紙３６に対する密着性が損なわ
れる。しかし、軟質の合成樹脂層７４によってインク塊
７９を加圧すれば接触面７５がインク塊７９に沿って適
度に弾性変形し、インク塊７９全体をまんべんなく加圧
するため、第７図（ａ）、　（ｂ）に示されるようにイ
ンク塊７９′の周囲に亀裂が生ずることはないのであり
、また、周辺部が印字用紙３６から離れることもなく、
良好に密着した状態に保たれる。

このように本実施例のプリンタにおいては、インク塊が
加圧ローラ７０に付着することなく、また、印字用紙３
６への密着を保ちつつ加圧され、加圧ローラ７０や印字
用紙３６を汚すことがなく、印字用紙３６から剥離する
恐れもない。

また、本実施例においてプラテン１０が支持部材を兼ね
ているため部品点数が少なくて済み、さらに、加圧部材
がローラとされており、プラテン１０と共に印字用紙３
６を送る役割をも果たすため、印字用紙送り装置の構成
を簡単にすることができる。

さらに、加圧ローラ７０を構成する基材７２が金属によ
り形成されているため加圧ローラ７０の剛性が高く、加
圧力を大きくすることが可能である。しかし、加圧ロー
ラ全体を低凝着性軟質合成樹脂により形成してもよい。

本発明の別の実施例を第８図および第９図に示す。本実
施例は、加圧ローラ８１に付着したインクを除去するク
リーニングローラ８２を設けたものである。加圧ローラ
８１は前記加圧ローラ７０と同じ構成のものであり、ス
テンレス製の基材８４の表面にテフロンがコーティング
されて合成樹脂層８６が形成されている。したがって、
加圧ローラ８１の接触面８７にはインクが付着し難いの
であるが、付着した場合にそれを除去するためにクリー
ニングローラ８２を設けるのである。クリニングローラ
８２は、ステンレス鋼等、テフロンより凝着性の高い金
属により作られた円筒状の基材９０にヒータ９２が内蔵
されたものである。

また、このクリーニングローラ８２は、軸９４によって
フレームに加圧ローラ８１の回転中心線と平行な中心線
のまわりに回転可能に取り付けられ、図示しないスプリ
ングによって加圧ローラ８１を介してプラテンＩＯに圧
着させられるとともに、プラテン１０を駆動するモータ
により加圧ローラ８１と同周速で回転させられるように
なっている。

ヒータ９２は長手形状を成し、クリーニングローラ８２
の表面温度が、インクを加熱して軟化させる高さとなる
発熱量を有するものとされている。

その他の構成は前記実施例と同じであり、対応する部分
には同一の符号を付して詳細な説明は省略する。

印字用紙３６は印字後、加圧ローラ８１とプラテン１０
との間に送られ、加圧ローラ８１により加圧される。加
圧ローラ８１にインク９６が付着した場合にはそのイン
ク９６はクリーニングローラ８２に転着し、加圧ローラ
８１の表面は汚れのない状態に保たれ、印字用紙３６が
汚れることはない。特に、クリーニングローラ８２がテ
フロンより凝着性の高い金属により形成され、がっ、ク
リーニングローラ８２にヒータ９０が内蔵され、インク
を加熱して軟化させるようになっているため、インクは
クリーニングローラ８２に付着し易く、加圧ローラ８１
のクリーニングが容易である。

また、クリーニングローラ８２はステンレス鋼により作
られており、硬度が高く、付着したインクの除去が容易
である。加圧ローラ８１の接触面はテフロンにより構成
されているため、加圧ローラ８１を傷付けることなく付
着したインクを除去することは容易ではなく、加圧ロー
ラ自体を交換しなければならない場合もあってコストが
高くなるのに対し、クリーニングローラ８２を設けてこ
れをクリーニングするようにすれば加圧ローラ８１を交
換する必要がなく、コストの増大を抑えることができる
。

本発明の更に別の実施例を第１０図に示す。本実施例は
プラテンｌＯと加圧ローラ１００との間に、低凝着性軟
質合成樹脂であるポリエチレンにより作られた樹脂フィ
ルム１０２を介在させたものである。加圧ローラ１００
はステンレス鋼等の金属により作られた中空の円柱状を
成す。また、樹脂フィルム１０２は供給ローラ１０４に
巻き付けられてロール状を成し、プラテン１０と加圧ロ
ーラ１００との間を通って巻取ローラ１０６により巻き
取られるようにされており、この樹脂フィルム１０２の
プラテンＩＯ側の面が接触面１０８を構成している。樹
脂フィルム１０２は接触面１０８が十分な弾性を有する
厚さのものとされており、本実施例においては加圧ロー
ラ１００．樹脂フィルム１０２が加圧部材を構成してい
る。巻取ローラ１０６は図示を省略する摩擦伝達装置を
介してプラテン駆動用モータにより回転させられ、余分
な回転は摩擦伝達装置のスリップにより吸収されて巻取
り量がプラテン１０と加圧ローラ１００とによる印字用
紙３６の送り量と等しくなるようにされている。

樹脂フィルム１０２を構成するポリエチレンは、高密度
型のものであり、次のような性質を有する。

引張弾性率：　４２．２〜１２７ｋｇｆ　／ｍｒｒｆ硬
さ（ショア硬さ）：Ｄ６０〜Ｄ７０ 臨界表面張カニ　３１　ｄｙｎ　７ｃｍ接触角（室温）
ニア０〜８０度 静摩擦係数（鋼に対する）：０．０８〜０．１２樹脂フ
イルム１０２は低密度型のポリエチレンにより作っても
よい。低密度型のポリエチレンは次のような性質を有す
る。

引張弾性率：　９．８４〜２６．７ｋｇｆ　７ｍ％硬さ
（ショア硬さ）：Ｄ４１〜Ｄ５０ 臨界表面張カニ　３１　ｄｙｎ　７ｃｍ接触角２７０〜
８０度 静摩擦係数（鋼に対する）：０．２６ 本実施例のプリンタにおいて印字用紙３６は、樹脂フィ
ルム１０２とプラテン１０との間に送り込まれ、加圧ロ
ーラ１００により樹脂フィルム１０２を介して加圧され
る。したがって、インクが加圧ローラ１００に付着する
ことはなく、また、インクの印字用紙３６に対する密着
性が損なわれることなくインク塊が加圧されることとな
る。

なお、加圧ローラ１００は金属によって形成されていた
が、軟質合成樹脂によって形成してもよく、その場合に
は樹脂フィルム１０２は薄くても接触面１０８は弾性を
有するものとなり、樹脂フィルム１０２のコストが少な
くて済む。

また、加圧時にインクが転着した場合には樹脂フィルム
を交換すればよく、加圧ローラは交換する必要がないた
めコストの増大を抑えることができる。

なお、樹脂フィルムをエンドレスなものとし、循環させ
て使用するようにしてもよい。

上記各実施例において接触面７５．８８，１０８はテフ
ロン、高密度型、低密度型のポリエチレンにより構成さ
れていたが、それら以外の低凝着性軟質合成樹脂の採用
も可能である。その場合、引張弾性率は１０〜１３０ｋ
ｇｆ　／ｍｎ（であればよく、４０〜１００ｋｇｆ　／
ｍｎｒであることが望ましく、６０〜８０ｋｇｆ／ｍポ
が最適である。また、硬さはＤ４０〜Ｄ７０程度であれ
ばよく、Ｄ５０〜Ｄ７０であることが望ましく、Ｄ６０
〜Ｄ７０が最適である。さらに、臨界表面張力は１５〜
３５ｄｙｎ／ｃｍであればよく、１５〜３　Ｑｄｙｎ　
７ｃｍであることが望ましく、１５〜２０ｄｙｎ／ｃｍ
が最適である。さらにまた、接触角は７０〜１２０度で
あればよく、８０〜１２０度であることが望ましく、１
１０−１２０度が最適である。

また、上記各実施例においてはプラテン１０が支持部材
を兼ねるようにされていたが、プラテン１０とは別に支
持部材を設けてもよい。

さらに、加圧部材はローラに限らず、支持部材に対して
接近、離間するブロック状を成すもの等、種々のものが
採用可能である。

その他、いちいち例示することはしないが、当業者の知
識に基づいて種々の変形、改良を施した態様で本発明を
実施することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例であるホントメルト式インク
ジェットプリンタの要部を示す斜視図であり、第２図は
側面図である。第３図は上記プリンタのインク噴射ヘッ
ドを示す側面図（一部所面）であり、第４図はインク供
給装置を示す側面断面図である。第５図（ａ）は印字用
紙に付着したインク塊の加圧前の状態を示す正面図であ
り、第５図（ｂ）は平面図である。第６図（ａ）は印字
用紙に噴射されたインク塊を金属ローラにより加圧した
場合のインク塊を示す正面図であり、第６図（ｂ）は平
面図である。第７図（ａ）は印字用紙に噴射されたイン
ク塊を接触面が低凝着性軟質合成樹脂により構成された
加圧ローラにより加圧した場合を示す正面図であり、第
７図（ｂ）は平面図である。第８図は本発明の別の実施
例であるホットメルト式インクジェットプリンタの要部
を示す斜視図であり、第９図は側面図である。第１Ｏ図
は本発明のさらに別の実施例であるホットメルト式イン
クジェットプリンタの要部を示す斜視図である。 １０ニブラテン　　１５：インク噴射ヘッド１６：イン
ク供給装置　　３６：印字用紙７０：加圧ローラ　　　
　７４：合成樹脂層７５：接触面　　　　　　８１：加
圧ローラ８２：クリーニングローラ ８７：接触面 １００：加圧ローラ １０８：接触面 ８６：合成樹脂層 ９２：ヒータ １０２：樹脂フィルム 第８図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 印字用紙を支持するプラテンと、 常温で固形のインクを収容するとともに、そのインクを
   加熱して溶融させるインク加熱器を有するインク供給装
   置と、 そのインク供給装置から供給される溶融インクを噴射し
   て前記印字用紙に印字を行うインク噴射ヘッドと、 前記印字用紙の印字が為された印字部を加圧する加圧部
   材と、 前記加圧部材による加圧時に前記印字用紙を支持する支
   持部材と を備えたホットメルト式インクジェットプリンタにおい
   て、 前記加圧部材の少なくとも前記印字用紙の印字部に接触
   する接触面を低凝着性軟質合成樹脂材料により構成した
   ことを特徴とするプリンタ。