JPH09193408A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 インクタンク内のホットメルトインク全体を
溶融状態とするのに要する、いわゆるウォームアップ時
間を短縮することができるインクジェットプリンタを提
供する。 【解決手段】 ホットメルトインクを溶融させる際に
は、インクタンク２内のホットメルトインクを加熱する
インク溶融ヒータ１１に電力を供給しつつ、キャリッジ
モータを制御して、キャリッジ６を、一定周期かつ一定
の範囲で、インク温度が所定の温度に達するまで往復移
動させ、インクタンク２に振動を付与する。これによっ
て溶融中のホットメルトインク３の温度分布をインクタ
ンク２内においてほぼ均一とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、インクタンクに収
容されている固形のホットメルトインクを加熱、溶融し
て印字を行うインクジェットプリンタに関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクタンクに収容されているホ
ットメルトインクを加熱、溶融して印字を行うホットメ
ルトインク用のインクジェットプリンタが知られている
が、そのようなプリンタは、ホットメルトインクを溶融
するためにインクタンクを加熱するタンクヒータを備え
ており、かかるタンクヒータは、印字を開始するために
電源を投入する場合等において、電源断等で一旦固化し
たホットメルトインクを溶融させる目的と、溶融状態と
なった液体インクのインク温度を保温する目的とに使用
されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】そのようなインクジェ
ットプリンタにおいては、ホットメルトインクを溶融さ
せる際において、ヒータ近傍では比較的速く溶融状態と
なり温度も速やかに上昇するが、ヒータから離間した部
位では溶融状態となるのが大きく遅れ、その結果、イン
クタンク内のインク全体を溶融状態とするのにかなりの
時間を要することになるという課題があった。また、ホ
ットメルトインクが溶融する過程において、まだ溶融状
態となっていない固形インクとすでに溶融状態となった
液体インクとが混在した状態が存在するが、そのような
状態においては、タンクヒータ近傍と固形状態のホット
メルトインク近傍とでは、溶融した液体インクに温度差
が生じて温度分布が偏ってしまう。よって、この過程に
おいては、ホットメルトインクの温度検出が正確に行え
ず、インク全体が溶融状態となったときをインク温度に
よって検知することが困難であった。そのため、的確な
印字開始のタイミングを得ることや効率的にタンクヒー
タの駆動を制御することができなかった。

【０００４】本発明は、かかる点に鑑みてなされたもの
で、インクタンク内のホットメルトインク全体を溶融状
態とするのに要する、いわゆるウォームアップ時間（イ
ンク溶融待ち時間）を短縮することができるインクジェ
ットプリンタを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、ノズ
ルに供給するホットメルトインクを収容するインクタン
クと、該インクタンク内のホットメルトインクを溶融さ
せて液体インクとするインク溶融ヒータとを備え、その
溶融された液体インクにて印字を行うインクジェットプ
リンタを前提とするもので、前記インクタンクに振動を
付与する振動付与手段と、前記インクタンク内のホット
メルトインクを溶融させる際には、前記インク溶融ヒー
タに電力を供給しつつ、前記振動付与手段を駆動して前
記インクタンクに振動を付与する制御手段とを備える構
成とする。

【０００６】よって、請求項１の発明によれば、インク
タンク内のホットメルトインクを溶融させる際には、制
御手段により、インク溶融ヒータに電力が供給されつ
つ、振動付与手段が駆動されてインクタンクに振動が付
与され、溶融中のホットメルトインクの温度分布がイン
クタンク内においてほぼ均一とされ、インクタンク内の
ホットメルトインクの溶融が促進される。これによっ
て、インクタンク内のホットメルトインク全体が溶融状
態となるまでに要するウォームアップ時間が短縮され
る。

【０００７】請求項２の発明は、請求項１のインクジェ
ットプリンタにおいて、前記インクタンクが、移動可能
であるキャリッジに搭載されており、前記振動付与手段
が、前記キャリッジを、一定周期かつ一定範囲で往復移
動させて前記インクタンクに振動を付与するものであ
る。

【０００８】請求項２の発明によれば、振動付与手段に
よって、キャリッジが一定周期かつ一定範囲内で往復移
動せしめられ、そのキャリッジの往復移動によってイン
クタンクに振動が付与される。

【０００９】請求項３の発明は、請求項１又は２のイン
クジェットプリンタにおいて、さらに、前記インクタン
ク内のホットメルトインクが所定の温度に達したことを
検出する温度検出手段を有し、前記制御手段が、前記温
度検出手段よりの信号を受け、前記インクタンク内のホ
ットメルトインクが所定の温度に達するまで前記振動付
与手段を作動させるものである。

【００１０】請求項３の発明によれば、制御手段によっ
て振動付与手段の作動が制御され、インクタンク内のホ
ットメルトインクが所定の温度に達するまで、インクタ
ンクに振動が付与される。

【００１１】請求項４の発明は、請求項１又は２のイン
クジェットプリンタにおいて、前記制御手段が、一定時
間を計測するタイマー手段を有し、前記インクタンク内
のホットメルトインクを溶融させる際には、前記振動付
与手段を一定時間作動させるものである。

【００１２】請求項４の発明によれば、制御手段によっ
て振動付与手段の作動が制御され、タイマー手段によっ
て計測される一定時間の間、インクタンクに振動が付与
される。

【００１３】請求項５の発明は、請求項２〜４のいずれ
かのインクジェットプリンタにおいて、さらに、前記キ
ャリッジの移動範囲の一部に配設され少なくとも前記イ
ンクタンクを収納可能である中空部を有する断熱部材
と、前記インクタンク内のホットメルトインクを溶融さ
せる際には、キャリッジを前記断熱部材の中空部内に移
動させるキャリッジ移行手段とを備える。

【００１４】請求項５の発明によれば、インクタンク内
のホットメルトインクを溶融させる際には、キャリッジ
移行手段によって、インクタンクがキャリッジと共に断
熱部材の中空部内の移動せしめられ、断熱部材による断
熱効果により、インクタンク内のホットメルトインクの
溶融が、より促進される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。

【００１６】図１はホットメルトタイプのインクジェッ
トプリンタの要部を示す断面図である。図１において、
インクジェットプリンタ１は、インクタンク２内に収容
された固形のホットメルトインク３を加熱、溶融して、
液体インクとして印字用紙に印字を行うインクジェット
ヘッド４を有し、該インクジェットヘッド４が、左右方
向に延びる断面円形状のガイドバー５に沿ってスライド
移動可能に設けられたキャリッジ６に搭載されている。

【００１７】前記キャリッジ６は、一定の間隔を存して
配置された１対のプーリ（図示せず）に巻回されたキャ
リッジ駆動ベルト７に取付固定され、該キャリッジ駆動
ベルト７がキャリッジモータ８（図２参照）によって駆
動され、それによって前記インクジェットヘッド４が、
キャリッジ６の往復移動により、印字用紙に印字を行う
印字エリアにおいて往復移動せしめられるように構成さ
れている。よって、かかる１対のプーリ、キャリッジ駆
動ベルト７及びキャリッジモータ８によってキャリッジ
移行手段が構成されると共に、後述する、インクタンク
２に振動を付与する振動付与手段が構成されている。
尚、図示しない搬送モータによって回転駆動され上記印
字用紙を搬送する搬送ローラが、前記キャリッジ６の往
復移動方向と軸線が略平行になるように配設され、それ
によって上記印字用紙がキャリッジ６の往復移動方向に
直交する方向に搬送され、インクジェットヘッド４のヘ
ッド部４ａのノズルより液体インクを上記印字用紙に噴
射して印字されるようになっている。

【００１８】また、上記インクタンク２には、上記イン
クタンク２内の固形のホットメルトインク３を加熱する
ためのインク溶融ヒータ１１（タンクヒータ）が設けら
れている（図２参照）。具体的には、インク溶融ヒータ
１１は、インクタンク２の底部に配設された第１ヒータ
１１Ａと、上部に配設された第２ヒータ１１Ｂとにより
構成される。そして、前記第１ヒータ１１Ａの近傍でキ
ャリッジ６の移動方向の略中央に、インクタンク２内の
ホットメルトインク３が所定の温度に達したことを検出
するサーミスタ１２（温度検出手段）が配設されてい
る。ここで、「所定の温度」とは、インクタンク２内の
ホットメルトインク３がすべて溶融していると判断され
るときの温度をいい、実験的に求められる。具体的に
は、ホットメルトインク３の溶融温度よりも高い温度と
される。

【００１９】尚、前記インクタンク２は、熱伝導性に優
れるアルミニウム合金にて形成しているので、サーミス
タ１２が第１ヒータ１１Ａの近傍でかつキャリッジ６の
移動方向の略中央に配設されていれば、温度制御可能で
ある。

【００２０】上記インクジェットヘッド４の上側には、
ヘッドカバー１３が取付けられている。また、上記ガイ
ドバー５と共に、キャリッジ６の移動を案内するガイド
板１４に係合する係合部材１５も設けられている。ま
た、インクタンク２を含むインクジェットヘッド４は、
印字休止中には、キャリッジ６と共に、発泡樹脂等から
なりキャリッジ６の移動範囲の一部である側方位置に配
設された断熱部材１６の中空部内の待避位置に待避せし
められ、インクタンク２を含むインクジェットヘッド４
よりの放熱が抑制されるようになっている。

【００２１】続いて、前記インクタンク２内のホットメ
ルトインク３を溶融させる際における、キャリッジ６の
駆動を制御する制御系について説明する。

【００２２】図２に示すように、通常の印字動作中にお
いては、キャリッジモータ８をモータ制御回路２１を介
してＣＰＵ２２が駆動制御し、キャリッジ６を印字エリ
ア内において往復移動させるようになっている。そし
て、前記ＣＰＵ２２が、サーミスタ１２よりの信号を受
け、インクタンク２内のホットメルトインク３を溶融さ
せる際には、インク溶融ヒータ１１（第１及び第２ヒー
タ１１Ａ，１１Ｂ）に電力を供給しつつ、ホットメルト
インク３が所定の温度に達するまで、キャリッジ移行手
段を構成するキャリッジモータ８を駆動して、キャリッ
ジ６を一定周期かつ一定範囲で往復移動させて、インク
タンク２に振動を付与し、インクタンク２内のホットメ
ルトインク３の溶融を促進するようになっている。

【００２３】上記のように構成すれば、電源断等の理由
により一旦固化したホットメルトインクを溶融するとき
には、インク溶融ヒータ１１によってインクタンク２が
加熱されると共に、ＣＰＵ２２により、キャリッジモー
タ８がモータ制御回路２１を介して制御され、キャリッ
ジ６が一定周期かつ一定範囲において往復移動せしめら
れ、インクタンク２に振動が付与され、この状態がイン
クタンク２内のホットメルトインク３が所定の温度に達
するまで継続され、ホットメルトインク３の溶融が促進
される。

【００２４】即ち、図３に示すように、ホットメルトイ
ンク３を溶融させる際（具体的には、サーミスタ１２よ
りの温度信号に基づいてインク温度が低く溶融の必要が
あると判断されるウォームアップ時）には、ＣＰＵ２２
よりＯＮ信号が出力され、モータ制御回路２１において
一定の周期Ｔで正転パルスと逆転パルスとが繰り返され
るパルス信号がキャリッジモータ８に出力され、キャリ
ッジ６を一定範囲において往復移動させて、インクタン
ク２に振動を付与する。そして、サーミスタ１２によっ
てインクタンク２内のホットメルトインク３が所定の温
度に達したと判断されると、ＣＰＵ２２がＯＦＦ信号を
出力するので、モータ制御回路２１がキャリッジモータ
８の駆動を停止する。

【００２５】このように振動を付与することで、溶融す
る過程の途中で固形インクと液体インクとが混在する状
態にあるインクタンク２内のホットメルトインク３の温
度分布が、インクタンク２内において、略均一なるよう
にされ、固形インク状態にあるホットメルトインク３の
溶融が促進され、インクタンク２内のホットメルトイン
ク３全体が溶融して液体状態となるまでに要するウォー
ムアップ時間が短縮される。よって、的確な印字開始の
タイミングを得ることができ、効率的にインク溶融ヒー
タ１１の駆動を制御することができる。

【００２６】尚、固形インクと液体インクとが混在した
状態であるインク溶融途中においては、インク溶融ヒー
タ１１に同一の電力を加えるという条件下では、振動を
付与する場合は振動を付与しない場合よりも、インクタ
ンク２内で混在する固形インクと液体インクとの温度差
が小さくなり、結果として、空気中に放熱される熱量や
キャリッジ６等に奪われる熱量が少なくなり、ホットメ
ルトインク３の溶融を促進する上で有利となる。

【００２７】続いて、前記ＣＰＵ２２による具体的な制
御の流れについて、図４に沿って説明する。

【００２８】インクタンク２内のホットメルトインク３
が固形状態であるウォームアップ時においては、印字デ
ータの受信によりスタートすると、まず、インク溶融ヒ
ータ１１（第１及び第２ヒータ１１Ａ，１１Ｂ）に通電
され（ステップＳ１）、インク溶融ヒータ１１によりイ
ンクタンク２内のホットメルトインク３が加熱され、イ
ンクタンク２内のホットメルトインク３の溶融が開始さ
れる。

【００２９】それから、キャリッジモータ８がモータ制
御回路２１からのパルス信号に基づいて駆動され、キャ
リッジ駆動ベルト７を介してキャリッジ６が一定周期か
つ一定範囲において左右に往復移動され（ステップＳ
２）、インクタンク２に振動が付与される。具体的に
は、例えばキャリッジ６の振動（往復動）の振幅は５ｍ
ｍ程度、振動の周期Ｔは１サイクル／１ｓｅｃ．とされ
る。

【００３０】それから、インクタンク２内のホットメル
トインク３のインク温度に対応する温度を計測するイン
クサーミスタ１２が所定の温度（例えば１２５℃）にな
ったか否かを判定し（ステップＳ３）、所定の温度にな
っていれば、インクタンク２内のホットメルトインク３
はすべて溶融して液体状態になっていると判断されるの
で、その液体状態を維持するためにインク溶融ヒータ１
１の通常の温度制御が開始され（ステップＳ４）、ウォ
ームアップ時の制御を終了する一方、所定の温度になっ
ていなければ、ウォームアップ時の制御を継続する必要
があるので、ステップＳ２に戻り、キャリッジ６の左右
の往復移動を継続する。

【００３１】そして、インクタンク２内のホットメルト
インク３のインク温度が所定の温度が達し、印字が開始
されると、図５に示すように制御され、インク温度の低
下が抑制される。

【００３２】印字データの受信によりスタートすると、
印字用紙が吸入され（ステップＳ１１）、前記印字デー
タに基づきインクジェットヘッド４により印字が行われ
（ステップＳ１２）、その印字が終了した後、印字終了
後の印字用紙が排出され（ステップＳ１３）、それか
ら、キャリッジモータ８が駆動されて、キャリッジ６が
待避位置（断熱部）に移動し（ステップＳ１４）、イン
クジェットヘッド４がキャリッジ６と共に断熱部材１６
内に収納されて断熱状態とされ、ホットメルトインク３
の溶融状態を維持するのに有利となるように、インクタ
ンク２を含むインクジェットヘッド４よりの放熱が抑制
され、終了する。

【００３３】上記実施の形態においては、インクタンク
２内のホットメルトインク３が所定の温度に達したこと
を検出して、ホットメルトインク３が溶融して液体状態
になっていることを判断するようにしているが、振動の
付与によりインクタンク内のホットメルトインクがすべ
て溶融させるのに要する一定時間（実験により求める）
を計測するタイマー手段を設け、ホットメルトインクを
溶融させる際には、一定時間の間、キャリッジを前述し
た場合と同様に一定周期かつ一定範囲を往復移動させ、
インクタンクに振動を付与するようにすることもでき
る。

【００３４】また、上記実施の形態においては、インク
タンク２内のホットメルトインク３のインク温度が所定
の温度が達し印字が開始された後、インク温度の低下を
抑制するために、印字終了後に印字用紙が排出された場
合に、キャリッジ６を断熱部材１６の中空部内に移動さ
せるようにしているが、インクタンク２内のホットメル
トインク３を溶融させる際に、キャリッジ移行手段によ
ってキャリッジ６を断熱部材１６の中空部内に移動さ
せ、ホットメルトインクの溶融を、より促進することも
できる。

【００３５】

【発明の効果】請求項１の発明は、上記のように、制御
手段によって、インクタンク内のホットメルトインクを
溶融させる際には、インク溶融ヒータに電力を供給しつ
つ、インクタンクに振動を付与するようにしているの
で、溶融中のホットメルトインクの温度分布をインクタ
ンク内において略均一とし、ホットメルトインクの溶融
を促進し、インクタンク内のホットメルトインク全体が
溶融状態となるまでに要するウォームアップ時間を短縮
することができる。よって、的確な印字開始のタイミン
グを得ることができ、効率的にインク溶融ヒータの駆動
を制御することが可能となる。

【００３６】請求項２の発明は、キャリッジを一定範囲
内で往復移動させ、そのキャリッジの往復移動によって
インクタンクに振動を付与するようにしているので、簡
単に、インクタンクに振動を付与することができる。

【００３７】請求項３の発明は、所定の温度に達するま
でインクタンクに振動を付与するようにしているので、
効率よく、ホットメルトインクを溶融することができ
る。

【００３８】請求項４の発明は、一定時間インクタンク
に振動を付与するようにしているので、インクタンク内
のホットメルトインクが溶融するまでの一定時間インク
タンクに振動を付与し、簡単にホットメルトインクを溶
融することができる。

【００３９】請求項５の発明は、インクタンク内のホッ
トメルトインクを溶融させる際に、キャリッジを断熱部
材の中空部内に移動させるようにしているので、インク
タンク内のホットメルトインクの溶融を、より促進させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るインクジェットプリンタの要部の
断面図である。

【図２】本発明に係る制御系のブロック図である。

【図３】本発明に係るモータ制御のタイムチャート図で
ある。

【図４】本発明に係る制御の流れを示すフローチャート
図である。

【図５】本発明に係る制御の流れを示すフローチャート
図である。

【符号の説明】

１ インクジェットプリンタ ２ インクタンク ３ ホットメルトインク ４ インクジェットヘッド ６ キャリッジ ８ キャリッジモータ １１ インク溶融ヒータ １２ サーミスタ １６ 断熱部材

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズルに供給するホットメルトインクを
   収容するインクタンクと、該インクタンク内のホットメ
   ルトインクを溶融させて液体インクとするインク溶融ヒ
   ータとを備え、その溶融された液体インクにて印字を行
   うインクジェットプリンタにおいて、 前記インクタンクに振動を付与する振動付与手段と、 前記インクタンク内のホットメルトインクを溶融させる
   際には、前記インク溶融ヒータに電力を供給しつつ、前
   記振動付与手段を駆動して前記インクタンクに振動を付
   与する制御手段とを備えることを特徴とするインクジェ
   ットプリンタ。
2. 【請求項２】 前記インクタンクは、移動可能であるキ
   ャリッジに搭載されており、 前記振動付与手段は、前記キャリッジを、一定周期かつ
   一定範囲で往復移動させて前記インクタンクに振動を付
   与するものであるところの請求項１記載のインクジェッ
   トプリンタ。
3. 【請求項３】 さらに、前記インクタンク内のホットメ
   ルトインクが所定の温度に達したことを検出する温度検
   出手段を有し、 前記制御手段は、前記温度検出手段よりの信号を受け、
   前記インクタンク内のホットメルトインクが所定の温度
   に達するまで前記振動付与手段を作動させるものである
   ところの請求項１又は２記載のインクジェットプリン
   タ。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、一定時間を計測するタ
   イマー手段を有し、前記インクタンク内のホットメルト
   インクを溶融させる際には、前記振動付与手段を一定時
   間作動させるものであるところの請求項１又は２記載の
   インクジェットプリンタ。
5. 【請求項５】 さらに、前記キャリッジの移動範囲の一
   部に配設され少なくとも前記インクタンクを収納可能で
   ある中空部を有する断熱部材と、 前記インクタンク内のホットメルトインクを溶融させる
   際には、キャリッジを前記断熱部材の中空部内に移動さ
   せるキャリッジ移行手段とを備えるところの請求項２〜
   ４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。