JPH085184B2 - インク噴射装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔概要〕 本発明は、相変化インクを使用するインク噴射装置に
おいて、インク劣化を少なくして効率的な供給が行なわ
れるようにすることを目的としたもので、固体インクを
相変化させて液化するインク相変化部に、固体インクを
微細化して供給するようにして目的の達成を図ってい
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は相変化インクを使用するインク噴射装置に関
するものである。

従来の液体インクを用いるインク噴射装置において
は、ノズル面でのインク乾燥による目詰まりが発生し、
このため、安定作動が妨げられ、かつ保守が面倒になっ
ている。

一方、常温では固体で、加熱により融解して噴射可能
な粘稠度になる相変化インクが最近インク噴射装置用と
して一部で使用されているが、この場合は、ノズル面で
のインク乾燥による目詰まりはなくなり、信頼性の高い
噴射特性、各種記録紙への高品位な記録特性を実現する
ことができる。本発明はこの種のインク噴射装置に適用
されるものである。

〔従来の技術〕

相変化インク（ホットメルトインク）は、長時間加熱
あるいは高温加熱を行うほど酸化等によるインクの劣化
が大きくなるので、必要最小限の量を供給し加熱融解す
るのが望ましい。

これを実現するものとして、従来、特開昭61−98546,
98547,98549号公報等に記載されたものが既に提案され
ている。そして、これらには、塊状にしたホットメルト
インクの一部をヒータ等の加熱部に接触させ液化してイ
ンクリザーバ等に供給する方式や、ホットメルトインク
をペレット状または粉粒状にしてこれをカートリッジに
設けられた複数の貯室に保持し、必要に応じ貯室単位で
加熱されたインクリザーバ等に供給する方式が示されて
いる。これらの方式によれば、上記要望はある程度満た
される。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかし、これらの従来の方式は、次の問題点を有して
いる。

すなわち、前者の方式（塊状にしたホットメルトイン
クの一部を加熱部に接触させ液化して供給する方式）で
は、インクの熱伝導率等にもよるが長時間作業時にイン
ク塊全体が融解しないまでも加熱されるし、インク融解
の応答性も悪い。さらに、インクリザーバに到達するま
でに、ヒートサイクルを受ける可能性があり、インク劣
化につながる。

また、後者の方式では、インク供給量がペレットの大
きさやカートリッジの貯室により規制されることにな
り、加熱されるインク量を最小単位で制御できない。か
りにペレット、粉粒を小さくすると取り扱いが面倒にな
る。さらに、この方式では、カートリッジ化によりコス
ト高となる。

〔問題点を解決するための手段〕

本発明は上述の問題点を解決することのできるインク
噴射装置を提供するもので、そのための手段として、本
発明では、固体インクを相変化させて液化する相変化部
と液化インクを貯留するインク貯留部と、前記インク貯
留部内の液化されたインクの供給を受けてこれを噴射す
る噴射手段とを有するインク噴射装置において、固体イ
ンクを微細化する微細化手段を設け、該微細化手段によ
り微細化された固体インクを前記インク相変化部へ供給
するようにしている。

〔作用〕

固体インクは、微細化手段による切削あるいは破壊等
により微細化されてインク相変化部に供給され、ここで
融解され、インク貯留部に貯留される。このように、イ
ンク相変化部に供給される固体インクは微細化されてい
るため、ここでの融解時間は短かく、融解に必要なエネ
ルギも少なくてすむ。従って、応答性の早い効率的なイ
ンク供給が可能になる。また、固体インクの装置への供
給（切削器への供給）は大きな塊状で行えるので、取り
扱いは容易で、しかも特別なカートリッジを必要とせず
コスト安になる。

さらに、微細化手段を、インク貯留部のインク量が最
低許容貯留量まで下ったときに作動し、該インク量が最
高許容貯留量まで上ったときに停止するようにすれば、
インク貯留部で加熱融解貯留されるインク量を必要最小
限に制御することができ、インクの物性劣化が防止され
る。

〔実施例〕

以下、図面に関連して本発明の実施例を説明する。

第１図に本発明に係るインク噴射装置の第１の実施例
を示す。本実施例はインク相変化部をインク貯留部に設
け、インク貯留部にてインクの液化を行う場合である。
図中、１は固体インクの保持手段、２は固体インクの微
細化手段、３はインク貯留部で、これらは、ヘッドを含
む図示しない噴射手段とともにインク噴射装置を構成す
る。

保持手段１は、固体インク塊であるホットメルトイン
ク100を案内するガイド穴４を有するインクホルダ５
と、ガイド穴４と同心のねじ穴６を有しインクホルダ５
に固定された保持板７とより構成されている。

微細化手段２は、インク搬送器８と切削器９とより構
成される。インク搬送器８は、ねじ穴６に螺合するねじ
棒10と、該ねじ棒10を駆動して回転させるモータ11とよ
り構成されている。

インク貯留部３は、インクタンク12と、該インクタン
ク12を加熱するヒータ13とより構成され、インクタンク
12は、図示しない噴射手段のインク室へ連絡している。
14はインクタンク12内に設けられたフイルタである。

本例のインク噴射装置は以上のように構成されるが、
次にその作用について説明する。

ホットメルトインク100は、基部がねじ棒10の先端の
針14に圧入、固定された状態でガイド穴４に保持されて
いる。一方、インクタンク12内には、ヒータ13の加熱に
より融解された液状のホットメルトインク100′が貯留
されており、該インクの温度は、図示しないセンサ等に
よりヒータ13を制御することによって所定の値に保たれ
ている。インクタンク12内のインク量が減少して最低許
容貯留量に達すると、インクタンク12に設けられた図示
しないインク量検知手段からの信号によりモータ制御部
が作動し、モータ11が回転する。これにより、ホットメ
ルトインク100はねじ棒10を介して回転力と切削器９へ
の前進力とを与えられる。これらの力により、ホットメ
ルトインク100の先端は切削器９の刃9aに圧接しながら
回転して切削により微細化され、微細化されたホットメ
ルトインク100″はインクタンク12内に落下して融解さ
れる。ホットメルトインク100″の供給によりインクタ
ンク12内の液量が増加して最高許容貯留量に達すると、
インク量検出手段からの信号によりモータ11が停止し、
インク供給は終了する。

このように、インクタンク12に供給される固定インク
は微細化されているため、該インクタンク12での融解時
間は短かく、融解に必要なエネルギも少なくてすむ。従
って、応答性の早い効率的にインク供給が可能になる。
また、固体インクの切削器９への供給は大きな塊状（棒
状）で行えるので、取り扱いは容易で、しかも特別なカ
ートリッジを必要とせずコスト安になる。さらに、微細
化手段２は、インクタンク12内のインク量が最低許容貯
留量と最高許容貯留量の間であるときだけ作動するよう
になっているため、インク貯留部３で加熱融解されるイ
ンク量を必要最小限に制御することができ、インクの物
性劣化が防止される。

第２図に本発明に係るインク噴射装置の第２の実施例
を示す。図中、21は保持手段、22は微細化手段、３は前
例と同様のインク貯留部で、これらは、図示しない噴射
手段とともにインク噴射装置を構成する。

保持手段21は、ホットメルトインク100を案内するガ
イド穴23を有するインクホルダ24と、ガイド穴23と同心
のねじ穴25を有しインクホルダ24に固定された保持板26
とより構成されている。

微細化手段22は、インク搬送器27と切削器28とより構
成され、インク搬送器27は、ねじ穴25に螺合する調整ね
じ29とばね30とより構成されている。

このような構成のインク噴射装置の作用は次の通りで
ある。

ホットメルトインク100は、調整ねじ29との間に埋設
されたばね30により右方に賦勢され、先端部が切削器28
内に噛み込まれる。切削器28は、詳細図示を省略した
が、電動式鉛筆削りのような構成のもので切削刃自身が
回転するようになっている。この切削器28は、インクタ
ンク12内のインク量が減少して最低許容貯留量に達する
と作動し、該インク量が増加して最高許容貯留量に達す
ると作動を停止する。そして、この間の切削器28の作動
により、該切削器28内に噛み込まれているホットメルト
インク100は微細化されてインクタンク12内に供給され
る。

なお、ホットメルトインク搬送手段として、ばね30等
に代りに、第３図に示す１対の歯車31,32を用い、該歯
車31,32を矢印で示す逆方向に回転させてホットメルト
インク100を送るようにしても良い。

本例の場合も、前例と同様の効果が得られる。

なお、切削器としては、上述の切刃式のもの（切削器
９）、電動鉛筆削り式のもの（切削器28）の外に、グラ
インダ式、おろし金式等のやすり状のもの、あるいは歯
車状のもの等を使用することもできる。そして、歯車状
のものを使用してインク微細代を行う場合は、歯車の回
転による引込力で前進力が得られるため、特に搬送手段
は必要なくなる場合もある。この場合は、切削器そのも
のが微細化手段となる。

また、上記実施例では、ホットメルトインク100の形
状を棒状としたが、棒状以外のものを使用することも可
能である。

また、上記実施例では、インク相変化部の機能はイン
ク貯留部に含まれているが、それぞれ別に独立して設け
ても良い。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、微細化手段によ
る切削、破壊等により微細化されたホットメルトインク
がインク相変化部に供給されて融解されるようになって
いるため、ここでの融解時間は短かく、融解に必要なエ
ネルギも少なくてすむ。従って、応答性の早い効率的な
インク供給が可能になる。

また、固体インクの装置への供給（切削器１の供給）
は大きな塊状で行えるので、取り扱いは容易で、しかも
特別なカートリッジを必要とせずコスト安になる。

さらに、微細化手段を、インク貯留部のインク量が最
低許容貯留量と最高許容貯留量との間で作動するように
制御することによって、インク貯留部で加熱融解貯留さ
れるインク量を必要最小限にすることができ、インクの
物性劣化が防止される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例のインク噴射装置の構造
説明図、 第２図は、本発明の第２の実施例のインク噴射装置の構
造説明図、 第３図は第２図の切削器への他のインク搬送手段説明図
で、 図中、 2,22は微細化手段、 ３はインク貯留部、 100は固定ホットメルトインク、 100′は相変化させて液化された液状ホットメルトイン
ク、 100″は微細化された固体ホットメルトインクである。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】固体インクを相変化させて液化するインク
   相変化部（13,3）と該液化したインクを貯留するインク
   貯留部（３）と、前記インク貯留部（３）内の液化され
   たインクの供給を受けてこれを噴射する噴射手段とを有
   するインク噴射装置において、 固体インクを微細化する微細化手段（2,22）を設け、該
   微細化手段（2,22）により微細化された固体インクを前
   記インク相変化部（13,3）へ供給するようにしたことを
   特徴とするインク噴射装置。
2. 【請求項２】微細化手段（2,22）の駆動タイミングが、
   インク貯留部（３）のインク量が最低許容貯留量と最高
   許容貯留量の間であるときだけ作動するように設定され
   た特許請求の範囲第１項記載のインク噴射装置。