JPH03239561A - 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１ 本発明は、常温で固体のインク（ホットメルトインク）
を溶融し、液体状態でインク粒を飛翔させ、記録紙等の
媒体上にインク像を形成するインクジェットプリンタの
インク供給システムに関する。

［従来の技術１ 一般に、ホットメルトインクを用いたインクジェット記
録装置によれば、紙種対応性が高く、休止時のインク蒸
発による目詰まりの発生が無い装置が実現できるという
メリットを有する。この種の装置に用いられるインク供
給システムとしては、キャリッジに搭載しないブロック
状インクを、−定量づつキャリッジ上のヘッドに供給す
るもの（アメリカ合衆国特許第４６３６８０３号公報に
記載）、キャリッジ上に搭載された棒状インクを前進さ
せてヘッドに供給し溶融させるもの（アメリカ合衆国特
許第４６８２１８５号公報に記載）、固体インクを収納
したカートリッヂをヘッドに装着し、ヘッド内ヒータで
溶融させるもの（アメリカ合衆国特許第４６３１５５７
号公報に記載）等がある。

［発明が解決しようとする課題］ 上記従来技術のインク供給方式では、固体インクを前進
させる機構と、固体インクを液化貯蔵するインクリザー
バと、インクリザーバ内のインク量を知るための検出手
段と、インクリザーバ内のインクを液体状態に保つため
の大きなヒータとが必要であり、装置が複雑且つ大型化
してしまうという問題点を有していた。更に、いずれの
方式もヘッド内、あるいはインクリザーバ内に、液体状
態で含まれるインク量が多いために、高温にさらされる
時間が長く、インクの劣下を招くという問題点をも有し
ていた。

本発明の目的は、上記問題点を解決して、簡素なインク
供給システムを備えたインクジェットプリンタを提供す
ることにある。

【課題を解決するための手段１ 本発明のインクジェットプリンタは、常温で固体のイン
クを加熱液化して飛翔させるインクジェットプリンタに
おいて、細粒化された固体インクと、前記固体インクを
収納する、熱伝導率の低い壁面を持つインク容器と、複
数のノズルからインクを吐出するインク吐出部と、加熱
手段と、液化インクを前記インク吐出部に供給するイン
ク供給部とを有し、前記インク吐出部の最下ノズルは、
前記インク容器内の液化インクより上方に位置すること
を特徴とする。

［作用　１ 本発明の上記構成によると、インク容器内部に温度勾配
を生じ、加熱手段近傍のインクのみが液化供給され、加
熱手段から離れたインクは固体状態に保たれる。そして
、最下ノズルをインク容器内の液化インクより高くする
ことで、インクの溢れを防止できる。

１実施例１ 以下に本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例を示すインクジェットプリン
タの断面図である。同図において、細粒状の固体インク
１が耐熱樹脂で成形されたインク容器３内に満たされて
いる。インク容器３は底面をヘッドフレーム６に密着し
ている。４は小孔を備えたキャップ、５はパツキン。熱
良導体であるアルミニウム合金からなるヘッドフレーム
６は、内部にヒータ８を格納し、インク容器３の底面を
加熱すると共に、インク供給路７及びインク吐出部Ａを
も加熱し、溶融した液体インク２（図中斜線部）が吐出
するまで液体状態に保つ。図中２点鎖線−で示したＢは
、固体インク１と液体インク２の境界である。９は、基
板２６と接続するヒータケーブル。１１は、ヘッドフレ
ーム６を、断熱板１４を介して搭載しているキャリッジ
である。１２は、キャリッジ１１をガイド軸１３に沿っ
て移動させるベルトである。記録紙３１は紙案内３４を
通って供給され、紙送りローラ３２と紙押えローラ３３
に挟持され、図中矢印（イ）方向へ搬送される。

第２図は、インク吐出部Ａの構成を詳細に示したもので
、電歪素子からなる、複数の片持ち梁状の振動子２３が
、セラミック部材からなるベース４３に接合されている
。絶縁材であるベース４３は、振動子２３とヘッドケー
ブル２４とを電気的に接続する電極パターン４４が上面
に施されている。ヘッドケーブル２４は、第１図に示し
た基板２６上のコネクタ２５に接続され、キャリッジケ
ーブル２７により制御回路と接続される。各振動子２３
に対応した複数のノズル２２を有するノズル板２１は、
スペーサ４１により、振動子２３と一定のギャップを保
ち、シール材４２を挟み込んで接合される。２２ａは、
ノズル２２の内、最も下にあるノズルである。

第３図は本発明のインクジェットプリンタの斜視図であ
る。同図において、１６は、ベルト１２を介して、キャ
リッジ１１をガイド軸１３に沿って往復させるキャリッ
ジモータ、１５はプーリ、３５は、紙送りローラ３２の
一端に固着された減速歯車３６を駆動する紙送りモータ
である。

次に動作について説明する。第１図において、ヒータ８
に電力が供給されてヘッドフレーム６を加熱する。これ
により、ヘッドフレーム６に接触するインク容器３の底
部が熱を受け、底部近傍にある固体インク１は速やかに
溶融液化し、液体インク２となる。液体インク２は、イ
ンク容器３の底面の小孔から、毛細管力により、インク
供給路７を経てインク吐出部Ａ内を充填する。一方、イ
ンク容器３においては、底部より上方へいく程、インク
容器３を形成する樹脂の熱伝導性の低さと、固体インク
１の細粒間に存在する空気層の熱絶縁と、放熱とにより
外気温に近づく。この温度勾配に従い、インク容器３内
部のインクは、底面から順に、粘度の低い液体インク２
、粘度の高い液体インク２ａ、固体インク１と状態を変
える。この際、粘度の高い液体インク２ａがインク容器
３の壁面と密着し、固体インク１の重量で粘度の低いイ
ンク２に圧力がかからぬようにダンパーの役目をする。

上記により形成される、液体インク２と固体インク１の
境Ｂより、第２図に示す最下ノズル２２ａが上方に位置
することで、全てのノズル２２のメニスカスは負圧とな
り、液体インク２は溢れ出さない。

液体インク２がインク吐出部Ａ内に充填された後、配線
２４を通じて振動子２３に電界を加えると、振動子２３
の先端は、ノズル板２１より遠ざかる方向に変位する。

次にこの電界を解除すると、振動子２３の弾性的な復元
力により発生する圧力で、ノズル板２１のノズル２２か
ら液体インク２が吐出する。この動作をノズルごとに、
記録信号に応じて繰り返す。このインク吐出動作を、第
３図に示す、キャリッジモータ１６を動力源とするキャ
リッジ１１の走査と、紙送りモータ３５を動力源とする
記録紙３１の搬送と同期して行うことで、所望の記録が
得られる。

記録の進行に連れ、インク容器３内の液体インク２が消
費されると、固体インク１が粘度の高い液体インク２ａ
に、粘度の高い液体インク２ａが粘度の低い液体インク
２にと、順次相変化してはインク供給が行われる。しか
し、固体インクｌと液体インク２の境Ｂは、常にインク
容Ｍ３の底面と最下ノズル２２ａの間で上下するため、
供給の過不足は生じない。やがて、インク容器３内のイ
ンクが空になった場合、固体インク１を追加するか、イ
ンク容器３を新しいものと取り替えればよい。

尚、本実施例では、インク容器３の底面を壁面と同一の
材質としたが、インクの種類や、インク吐出部Ａのノズ
ル数の増加に応じてインクの溶融速度を速めるために、
底面を熱良導体で形成してもよい。

［発明の効果１ 以上述べたように、細粒化された固体インクと、熱伝導
率の低い壁面を持つインク容器と、加熱手段と、インク
供給路と、液化インクより上方に位置する複数のノズル
を備えたインク吐出部とで構成される本発明は、動力を
用いて固体インクを移動させるような複雑な機構を必要
とせずに、インク容器内から、必要最少量のインクのみ
を溶融液化して供給するので、小電力で済む上、長時間
高温にさらされて生ずる、インクの劣化をも防止する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すインクジェットプリン
タの断面図。 第２図は同上のインクジェットプリンタの部分詳細斜視
図。 第３図は同上のインクジェットプリンタの斜視図。 固体インク 液体インク インク容器 ヘッドフレーム インク供給路 インク吐出部 ａ：最下ノズル 以上

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）常温で固体のインクを加熱液化して飛翔させるイ
   ンクジェットプリンタにおいて、細粒化された固体イン
   クと、前記固体インクを収納する、熱伝導率の低い壁面
   を持つインク容器と、複数のノズルからインクを吐出す
   るインク吐出部と、加熱手段と、液化インクを前記イン
   ク吐出部に供給するインク供給部とを有することを特徴
   とするインクジェットプリンタ。
2. （２）前記インク吐出部の最下ノズルは、前記インク容
   器内の液化インクより上方に位置することを特徴とする
   第１項記載のインクジェットプリンタ。