JPH0356667B2

JPH0356667B2 -

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Publication number: JPH0356667B2
Application number: JP60227929A
Authority: JP
Priority date: 1984-10-15
Filing date: 1985-10-15
Publication date: 1991-08-28
Also published as: JPS6198548A; EP0178885A3; EP0178885B1; EP0178885A2; CA1262656A; DE3570396D1; US4609924A

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明はインク噴射装置に関し、特にこのイン
ク噴射装置内のインクは相変化を伴うホツトメル
トインクと言うことができる場合のインク噴射装
置に関する。

〔従来技術と問題点〕

インク噴射装置に利用される相変化型インク、
即ちホツトメルトインクは室温では特性上固体で
ある。このインクは熱せられると融解して噴射可
能な粘稠度になる。そして、このホツトメルトイ
ンクは本出願人の共同出願中に開示された種々の
装置から噴射させることができる。

液状態のインクを用いる場合は、インクの供給
は勿論液状態で行なう。普通には、インクはイン
ク噴射器への送出前にはある種の密閉容器に貯溜
されている。ホツトメルトインクを使用する場
合、信頼性のある供給を行ないかつ人の介入を最
小にするためには異なつたインク供給方式を要す
る。それと同時に、ホツトメルトインクを過度に
加熱し続けるとインクの劣化を来たす可能性があ
るので、供給したホツトメルトインク全てを常時
加熱することは望ましくない。

インク噴射式描写ヘツドに担持された貯溜器に
インクを供給する要時融解（要求あり次第融解す
る）機構においては、長期に亘る加熱を避け得る
と共にそのような加熱結果として起こるインクの
劣化も避けられるということは明らかである。そ
のような機構に使用され得るインク量はその描写
ヘツドに搭載できるインクの量によつて制限され
る。

例えば、ある応用々途においては、固定又は静
止供給部と固体状インクを要求あり次第定期的に
加熱し融解されたインクを描写ヘツドにより担持
された小さな貯溜器に供給するものである。その
ような装置では、固体状インク供給部を長期に亘
つて加熱することはない。同時に、描写ヘツドの
貯溜器は、固体状インク供給部に連結される位置
に移動することにより、定期的に液状インクの補
給を受けられるから描写ヘツドに担持された貯溜
器内に多量の固体状インクも液状インクも保持し
ている必要がない。然しながら、例えば、或るイ
ンク噴射装置において、描写ヘツドに担持された
貯溜器への補給は固体状インク供給部の固体状イ
ンクの加熱を待たなければならない。言い換える
と、融解されたインクは要求に応じすぐには描写
ヘツド貯溜器へ補給できない。

本発明の目的は、人によるインクの取り扱いを
最小限度にするホツトメルトインク供給機構を提
供することにある。

本発明の他の目的は、インク噴射装置への信頼
性のあるインク供給が可能なホツトメルトインク
供給機構を提供することにある。

本発明の更に他の目的は、長期に亘る加熱とそ
の結果のインクの劣化を最小限にすることにあ
る。

本発明の他の目的は、人が介入することなく多
量のインク供給をなし得るホツトメルトインク供
給機構を提供することにある。

本発明の他の目的は、液状インクが用意されて
おり、必要に応じて利用できるホツトメルトイン
ク供給機構を提供することにある。

〔解決手段と作用〕

これらの発明目的に鑑みて、好ましい実施例で
は定位置に固体状インクを貯えるインク噴射装置
と、少なくとも１個のインク噴射器とそれに連結
した貯溜器とを備えた走査ヘツドとを具備してい
る。本発明による装置は、必要に応じ融解インク
が満たされ、このインクを使い次いで走査ヘツド
の連結貯溜器を充満する中間貯溜器を具備し、こ
れによつていつでも融解したインクをスタンバイ
式に供給できるように保証すると同時に、全供給
量の固体状インクを無駄に長く加熱することを避
ける。

本発明によると、中間貯溜器は固体状態でイン
クを貯蔵しておく手段に対し定位置に維持され、
そして貯溜器を連結具備する描写ヘツドは、その
連結貯溜器にインクを満たすために、その中間貯
溜器に結合できる位置へ移動することができる。

本発明によると、更に中間貯溜器内のインクは
融解状態に保持される。これは中間貯溜器内のイ
ンクの液位を検知し、この検知に呼応して固体状
のインクを加熱することにより達成できる。

なお、本発明によると、更に描写ヘツドに連結
した貯溜器内のインクの液位が検知され、そして
この検知に呼応して連結貯溜器は中間貯溜器から
の融解したインクで充満される。好ましくは、連
結貯溜器のインク充満は、走査ヘツドの位置を検
知することに呼応してもなされる。

本発明の好ましい実施例においては、中間貯溜
器はそれ自体の内部の液状インクを液状態に維持
するための加熱装置を含んでいる。好ましくは、
その中間貯溜器はまた該貯溜器からのインクで、
描写ヘツドと連結した貯溜器を充満することの制
御用に液位検知手段と弁手段とを具備する。

〔実施例〕

第１図を参照すると、インク噴射装置は矢印１
２と１４により示された走査経路に沿つて動くよ
う配設されたインク噴射ヘツド１０を含むことが
開示されている。該ヘツド１０はオリフイス１６
を有する一列配置されたインク噴射器を提供する
インク噴射描写機構を含んでいる。このヘツド１
０は、該ヘツド１０の背部に位置する槽２０を有
した一体又は連結した貯溜器１８を含んでいる。

該貯溜器１８は容量が限定されている。言い換
えると、貯溜器１８は、妥当な印字速度に対して
妥当な時間に亘つてインク噴射作動ができるよう
保証することのできる量のインクを、図示されて
いない加熱器により加熱して貯えることができ
る。然しながらインク容量には限度がある。

ヘツド１０の該貯溜器１８へインクを更に供給
するために、ヘツド１０は鎖線図で示された補充
位置に移動することができる。補充位置では、ヘ
ツド１０はずつと大きなインク供給器の下に位置
していることになる。

本発明によると、比較的大きな供給器は中間貯
溜器１００と連結した固体状インク供給器２２を
具備している。図示の如く固体状インク供給器２
２は導電線２６と２８により電気供給される電気
加熱器２４を有している。加熱器24が固体状イン
ク塊を融解させるよう通電させると、液状に融解
したインクは経路１０２を通り中間貯溜器１００
の開口部１０４に流れ込む。

中間貯溜器１００に流れ込んだ融解インクは該
貯溜器１００の底にある加熱器１０６により融解
した状態に維持される。該貯溜器１００の底近く
の出口１０８は、槽２０の上方位置へ向かい外向
きに延び、融解したインクを該槽２０へ流し込
み、そしてヘツド１０の貯溜器１８に流入させ
る。

中間貯溜器１００の特性は、第１図と共に第
２，３図を参照するとさらに良く理解することが
できる。第２図に示されるように、貯溜器１００
の底１１０は出口１０８の方へ向かつて下方に傾
斜している。出口１０８から流れ出るインクの流
れを制御するために、弁１１２が設けられてい
る。拡大図である第３図に示されているように、
弁部材１１４を含む弁１１２は融解インクが出口
１０８を通つて流出するよう開けられ得る。流出
する流れを止めるよう出口１０８を閉じたい時、
弁部材１１４は第２図に示された座１１６の位置
へ下動される。図示されている様に、弁１１２は
導電線１１８と１２０とへ信号を送ることにより
作動される。

第２図にも示される様に、貯溜器１００は導電
線１２４と１２６とを有する液位検知要素１２２
を含んでいる。該液位検知器１２２は、容量検知
手段や他の手段により貯溜器１００内のインクの
液位の検知が可能である。例えば、該要素１２２
は熱電対を具備することが可能であり、この場合
の熱電対は融解したインクの液位の関数として変
化する該要素１２２の回りの温度を検知する。

第２図はまた中間貯溜器１００の底部に位置し
た加熱器として作用する板１２８の特性を幾分詳
しく示している。該板１２８は埋め込まれた加熱
要素１３０を含んでいる。図示されてはいない
が、サーモスタツトは好んで加熱器１０６と共に
使用され、融解インクの温度を一様にするよう保
証し、それによりインクの温度の関数としてのイ
ンク噴射器の性能の劣化や変化の可能性を最小に
する。

第１図に描いた各種機能には適当な制御を必要
としよう。これに関連して、従来の回路素子やマ
イクロプロセツサを利用してもよい。各々に対す
る各種制御機能が第４図に示されている。

第４図に示されている様に、固体状インク供給
器あるいはカートリツジ２２は中間貯溜器１００
にインクを供給するために適当に加熱されなけれ
ばならない。第４図に示される様に、カートリツ
ジ加熱器制御部１３２はカートリツジ制御部１３
４の１手段である。

また第４図に示されている様に、中間貯溜器制
御部１３６には種々の手段がある。この中間制御
部１３６には、第２図に図示されているように要
素１２２により達成される中間貯溜器液位検出部
１３８が含まれている。該中間液位検知部１３８
に呼応してカートリツジ加熱器制御部１３２は第
１図に示されているカートリツジ２２内の温度を
上昇させ、それにより固体状インクを加熱、融解
し、必要なインクを前記中間貯溜器１００に供給
する。

中間貯溜器制御部１３６はまた、中間貯溜器加
熱器制御部１４２と同様中間貯溜器弁制御部１４
０をも含んでいる。以下に説明する様に、中間貯
溜器弁制御部１４０は、その描写ヘツド１０内の
インク液位の検出とヘツド１０の位置の検知とに
呼応する。

ヘツド制御部１４４はヘツドインク液位検知部
１４６とヘツド位置制御部１４８とヘツド加熱器
制御部１５０との機能を有している。ヘツド１０
内のインクの液位がある一定液位に達すると、こ
の液位は検出され、ヘツド位置制御部１４８に呼
応してヘツド１０を初期の位置に再配置するであ
ろう。該ヘツド１０がその適切な位置にくると、
中間貯溜器弁制御部１４０は呼応し、その弁を開
けインクが第１図〜第３図に図示されている出口
１０８から流出しヘツド１０の槽２０へ流れ込む
ようにする。第４図に図示されているヘツド加熱
器制御部１５０はヘツド１０内の温度のサーモス
タツトによる制御部を有し、インク噴射器の適当
な性能を保証すべくインク温度を制御する。

上述のことから、固体状インク供給器２２から
融解した比較的小容量のインクは、該融解インク
で中間貯溜器１００を充満するのに使われ、続い
てインク噴射ヘツド１０に連結した貯溜器１８を
充満するのに使われることが理解できよう。第１
図に示されるように、中間貯溜器１００は定位置
あるいは静止位置に保持され、一方ヘツド１０に
連結した貯溜器１８は種々の走査位置を通り、第
１図に鎖線図示された固定のインク注入位置へ移
動する。

本発明の重要な点として、中間貯溜器１００は
インク噴射器が作動している間加熱状態に維持さ
れており、貯溜器１８内の融解した供給インクが
ある一定の低液位に達したとき、該貯溜器１８に
対する融解インクの供給ができるように用意して
おく。

ここで、第５図を参照すると、カートリツジ２
２の供給器は容器と、ネジ３６により該容器に固
定された固定部材３４に当接したコイルばね３２
とを含むように図示されている。ばね３２の他端
は透明か半透明の移動可能挿入体３８に当接して
おり、該挿入体３８は固体状態のインク塊４０の
一端に当接している。インク塊４０の他端は、ネ
ジ４６により固定された容器４４内に閉じ込めら
れた加熱器２４と並置された溝４２を有する該加
熱器容器４４に当接している。容器４４はサーミ
スタ４８を含んでいる。

加熱器２４の温度が上昇すると、板２４に当接
したインク塊４０の端は融解する。それから融解
インクは管状容器２２の開口５０を通り流出す
る。第１図に示した融解インクの流れ１０２を起
こさせるのはこの開口５０からの流れである。

第５図にも示すように、カートリツジ２２は光
源５６と光検知器５８とに連結した開口５２と５
４とを有している。充分な量のインク塊が有るこ
とによつて光源５６からの光が遮断されて検知器
５８により検知されないときには、その結果とし
て検知器５８により発生される信号は十分な量の
インク４０があることを示している。しかしなが
ら、インク４０の量がもはや検知器５８を遮断し
得ないときは、検知器５８はインクの供給量が少
ないことを指示する。

利用可能な特定のホツトメルトインクの１例と
しては米国特許第4390369号に開示されている。

本発明の好ましい実施例を図示記載してきた
が、他の実施例や変形例も特許請求の範囲で詳述
した本発明の真の精神と範囲に属するということ
は理解できよう。

〔発明の効果〕

以上の発明から明らかなように、本発明によれ
ば、固体状インクを用いるインク噴射装置におい
て、噴射に必要な液状インクが適宜自動的に供給
され、人の取り扱いは最小となり、しかも長期に
亘るインク加熱を回避してインクの劣化を阻止で
き、なおかつ信頼性のあるインク供給のなし得る
インク噴射装置が提供されるのである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の好ましい実施例を表示したイ
ンク噴射装置の斜視図、第２図は第１図に示され
た中間貯溜器の断面図、第３図は第２図の一部の
拡大断面図、第４図は第１図〜第３図に示された
本装置の制御形態を表わすブロツクダイヤグラ
ム、第５図は第１図に示された固体状インク供給
機構の断面図。１０……インク噴射ヘツド、１６……オリフイ
ス、１８……連結貯溜器、２０……槽、２２……
固体状インク供給器、２４……加熱器、３２……
コイルばね、４０……インク塊、１００……中間
貯溜器、１０６……加熱器、１０８……出口、１
１０……底、１１２……弁、１２２……液位検知
要素。

Claims

【特許請求の範囲】１ヘツド貯溜器と少なくとも１個のインク噴射
器とを有する走査インク噴射ヘツドと、該走査イ
ンク噴射ヘツドの移動に対して不動の定位置に設
置され、要求あり次第固体インクを加熱し、融解
させて供給する加熱手段を有した固体状インクの
供給装置とを具備するインク噴射装置であつて、前記固体状インクの供給装置から供給される融
解インクを受け得る位置に配設されていると共に
該融解インクを貯溜でき、所定の位置に移動した
前記走査インク噴射ヘツドの前記ヘツド貯溜器に
融解インクを供給でき、更に、前記固体状インク
の供給装置から供給を受けた融解インクを液状に
保持すべく加熱する加熱装置を有する中間貯溜器
と、該中間貯溜器内の液量に応じて前記固体状イン
クの供給装置の加熱手段を制御して固体インクを
加熱、融解させる制御装置と、前記走査インク噴射ヘツド内の液量に応じて該
走査インク噴射ヘツドを前記所定の位置に移動さ
せると共に、前記中間貯溜器内の融解インクを前
記走査インク噴射ヘツドのヘツド貯溜器に所定量
供給するよう制御する他の制御装置とを具備したことを特徴とするインク噴射装置。２前記中間貯溜器の容量が前記ヘツド貯溜器の
容量よりも大きくて成る特許請求の範囲第１項に
記載のインク噴射装置。３前記中間貯溜器の加熱装置が該中間貯溜器の
壁面に密着結合されて成る特許請求の範囲第１項
に記載のインク噴射装置。４前記制御装置が前記中間貯溜器内の液位を検
知する液位検知器を有して成る特許請求の範囲第
１項に記載のインク噴射装置。５前記他の制御装置が前記中間貯溜器内の融解
インクを前記ヘツド貯溜器に供給する量を調節す
る弁装置を有して成る特許請求の範囲第１項に記
載のインク噴射装置。