JP2005007583A - インクジェットプリンタのインク加熱機構 - Google Patents

Abstract

【課題】インクジェットヘッド内側のノズルを機能インクを適温に加熱して円滑に通過させることのできるインクジェットプリンタのインク加熱機構を提供する。
【解決手段】インクジェットヘッド３０内側のノズル３２を通過させる機能インクを加熱して、そのインクの粘度を低下させるためのインク加熱手段１００を、インクジェットヘッド３０の下部周囲に着脱可能に巻回して装着する。そして、そのインク加熱手段１００により、インクジェットヘッド３０の下部内側に配置されたノズル３２を通過させる機能インクを加熱して、その機能インクの粘度を低下させる。
【選択図】 図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェットプリンタのインクジェットヘッド内側のノズルを通過させる機能インクを加熱して、その機能インクの粘度を低下させるための、インクジェットプリンタのインク加熱機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図４に示したような、プラテン２０上方をプラテン２０表面とほぼ平行なＸ−Ｙ方向（図の左右方向と表裏面方向）に相対的に移動させるインクジェットヘッド３０下面に並ぶノズル（図示せず）からインク滴を噴射させて、そのインク滴をプラテン２０上に搭載されたシート等のメディア１０表面にドット状に着弾させる、インクジェットプリンタが周知である。このプリンタによれば、そのプラテン２０上に搭載されたメディア１０表面に、複数のインクのドットの配列からなる絵図又は／及び文字をプリントできる。図４において、４０は、メディア１０をプラテン２０上をＸ方向に搬送する搬送手段である。インクジェットヘッド３０は、プラテン２０上方をプラテン２０表面とほぼ平行なＹ方向（図の表裏面方向）に移動させている。
【０００３】
このプリンタにおいては、近時、そのインクジェットヘッド３０に供給するインクに、有機溶剤にインク顔料又はインク染料が溶解されてなる溶剤インク、又は紫外線を照射すると硬化するＵＶインク等の機能インクを用いるインクジェットプリンタが開発され、使用されている。
そのうちの、インクジェットヘッドに溶剤インクが供給されるプリンタにおいては、そのインクジェットヘッド３０下面に並ぶノズルから耐候性、耐水性に優れた溶剤インク滴を噴射させて、そのインク滴をプラテン２０上に搭載されたメディア１０表面にドット状に着弾させている。そして、そのメディア１０表面に着弾させたインク滴を、プラテン２０内側に備えられた電熱ヒータ５０により加熱して、メディア１０表面に瞬時に定着させている。そして、そのメディア１０表面に複数の溶剤インクのドットの配列からなる、色あせる等することのない耐候性、耐水性に優れた絵図又は／及び文字をプリントしている。
また、インクジェットヘッドにＵＶインクが供給されるプリンタにおいては、そのインクジェットヘッド３０下面に並ぶノズルからＵＶインク滴を噴射させて、そのＵＶインク滴をプラテン２０上に搭載されたメディア１０表面にドット状に着弾させている。そして、そのメディア１０表面に着弾させたＵＶインク滴に紫外線を照射して、そのＵＶインク滴をメディア１０表面で硬化させている。そして、そのメディア１０表面に複数のＵＶインクのドットの配列からなる、耐候性、耐水性に優れた絵図又は／及び文字をプリントしている。
これらの溶剤インク、ＵＶインク等の機能インクを用いて絵図又は／及び文字がプリントされたメディアは、耐候性、耐水性が要求される屋外広告等に使用される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような、溶剤インク、ＵＶインク等の機能インクは、通常のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドに供給される水性インクに比べて、その２０℃前後等の常温状態における粘度が高い。そのために、その溶剤インク、ＵＶインク等の機能インクをインクジェットヘッドに常温状態のまま供給した場合には、その粘度の高い機能インクが、インクジェットヘッド３０内側の微細径のノズルを円滑に通過し得ずに、そのノズル内で停滞して、そのノズルが機能インクで詰まる事故が頻発した。
【０００５】
このような課題を解消可能なプリンタとして、従来より、インクジェットヘッド３０に供給される溶剤インク、ＵＶインク等の機能インクを加熱して、その機能インクの粘度を低下させるための、インク加熱手段（図示せず）がインクジェットヘッド３０に一体に内蔵されたインクジェットプリンタが開発されている。
このように構成されたプリンタにおいては、そのインクジェットヘッド３０に供給される溶剤インク、ＵＶインク等の機能インクを、インク加熱手段により加熱して、その機能インクの粘度を低下させることができる。そして、その粘度を低下させた機能インクを、インクジェットヘッド３０内側の微細径のノズル内で詰まらせずに、そのノズルを抵抗なく円滑に通過させることがでる。
しかしながら、そのようなプリンタにおいては、そのインク加熱手段が一体に内蔵されたインクジェットヘッド３０が複雑で大掛かりなものとなって、そのインクジェットヘッド３０の重量及び大きさが、通常のインクジェットヘッドに比べて、大幅に増してしまった。
他方、インクジェットヘッド３０は、その下面に多数の微細径のノズルを並べて持つ複雑精緻な構造をしていて、そのノズルがインクで詰まる等の事故を起こし易い。そして、そのノズルがインク詰まりを起こしたインクジェットヘッド３０は、別の新しいものと交換する必要が生ずる。従って、このような頻繁な交換を必要とするインクジェットヘッド３０は、その構造を極力小型簡易化して、その交換コストを低く抑えることが望まれる。
また、インクジェットヘッド３０は、その重量を極力小さく抑えて、そのインクジェットヘッド３０を移動させた際のインクジェットヘッド３０に加わる慣性力を極力小さく抑えることが望まれる。そして、そのインクジェットヘッド３０を、プラテン２０上に搭載されたメディア１０上方を、慣性力小さく迅速かつ的確にＸ−Ｙ方向に相対的に移動させることができるようにすることが望まれる。
そのために、上記のような、インク加熱手段が一体に内蔵された複雑で大掛かりな構造のインクジェットヘッド３０を持つプリンタは、一般には、広く利用されにくかった。
加えて、インク加熱手段がインクジェットヘッド３０に一体に内蔵されたプリンタにおいては、前記のように、そのインクジェットヘッド３０を極力小型軽量化することが望まれるために、そのインクジェットヘッド３０に内蔵されるインク加熱手段も、勢い小型軽量化された発熱量の小さいものになってしまった。その結果、インクジェットヘッド３０下面に並ぶノズルから単位時間当たり噴射されるインク滴の数量が増加して、そのインクジェットヘッド３０の印字率（即ち、インクジェットヘッド３０から単位時間当たりメディア１０表面に着弾させるインク滴の数）が高まると、そのインクジェットヘッド３０に内蔵されたインク加熱手段が発する熱量が不足しがちとなった。そして、そのインクジェットヘッド３０内側のノズルを通過させる機能インクが的確に加熱されずに、その機能インクの粘度か上昇してしまった。そして、そのノズル内で機能インクが詰まる事故が発生し易かった。
【０００６】
また、前記課題を解消可能なプリンタとして、インクジェットヘッド３０に供給する前の、タンク（図示せず）内に溜められる等した機能インクを加熱して、その機能インクの粘度を予め低下させる構造のインクジェットプリンタも、開発されている。
このように構成されたプリンタによれば、そのインクジェットヘッド３０に供給される機能インクを予め加熱して、その機能インクの粘度を低下させることができる。そして、そのインクジェットヘッド３０に供給される加熱されて粘度が低下した機能インクを、インクジェットヘッド３０内側の微細径のノズル内で詰まらせずに、そのノズルを抵抗なく円滑に通過させることができる。
しかしながら、そのような構造のプリンタでは、そのタンク内等で予め加熱された機能インクが、インク供給チューブ（図示せず）等を通して、インクジェットヘッド３０に供給されるまでの間に、外気等により冷却されて、その温度が低下してしまった。そして、そのインクジェットヘッド３０に供給される機能インクの粘度が上昇して、その機能インクがインクジェットヘッド３０内側の微細径のノズルを円滑に通過できずに、そのノズル内で詰まる等し易かった。
【０００７】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたもので、その第１の目的は、インクジェットヘッドの構造を複雑で大掛かりな構造のものとせずに、そのインクジェットヘッド内側の微細径のノズルを、溶剤インク、ＵＶインク等の機能インクを、常に適温に加熱して、その粘度を確実に低下させた状態で、抵抗なく円滑に通過させることのできるインクジェットプリンタのインク加熱機構（以下、インク加熱機構という）を提供しようとするものである。
また、その第２の目的は、インクジェットヘッドの印字率が増加しても、そのインクジェットヘッド内側の微細径のノズルを、溶剤インク、ＵＶインク等の機能インクを、常に適温に加熱して、その粘度を確実に低下させた状態で、抵抗なく円滑に通過させることのできるインク加熱機構を提供しようとするものである。
さらに、その第３の目的は、ノズルがインク詰まりを起こして頻繁に交換する必要のあるインクジェットヘッドに、汎用のインクジェットヘッドを用いて、そのインクジェットヘッドの交換コストを低く抑えることができるインク加熱機構を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明のインク加熱機構は、
インクジェットプリンタのインクジェットヘッド内側のノズルを通過させるインクを加熱して、そのインクの粘度を低下させるためのインク加熱手段が、ノズルが配置された箇所近くのインクジェットヘッドの下部周囲に着脱可能に巻回されて装着されてなることを特徴としている。
【０００９】
このような構成のインク加熱機構においては、そのインクジェットヘッドの下部周囲に着脱可能に巻回されて装着されたインク加熱手段により、インクジェットヘッドの下部側壁を介して、そのインクジェットヘッドの下部内側に配置されたノズルを通過させる機能インクを加熱して、その機能インクの粘度を低下させることができる。そして、その機能インクをインクジェットヘッド内側の微細径をしたノズルを抵抗なく円滑に通過させることが可能となる。
【００１０】
また、そのインクジェットヘッド下面に並ぶ微細径のノズル内で機能インクが詰まった状態となって、そのインクジェットヘッドを交換する必要が生じた場合に、その交換の必要が生じたインクジェットヘッドの下部周囲に着脱可能に巻回されて装着されたインク加熱手段を、そのインクジェットヘッドの下部周囲から離脱させることができる。次いで、そのノズルがインク詰まりを起こしたインクジェットヘッドを、新しいインクジェットヘッドに交換した際に、従前のインクジェットヘッドの下部周囲から離脱させたインク加熱手段を、その新しいインクジェットヘッドの下部周囲に巻回して装着し直すことができる。そして、そのインク加熱手段を、新しいインクジェットヘッド内側の微細径のノズルを通過させる機能インクを加熱して、その機能インクの粘度を低下させるための、インク加熱手段に再利用できる。
また、そのインクジェットヘッド内側のノズルを通過させる機能インクを加熱するインク加熱手段が、インクジェットヘッドに一体に内蔵されずに、インクジェットヘッドから分離させて、インクジェットヘッドの下部周囲に装着されるアタッチメント構造のため、そのインク加熱手段がインクジェットヘッドを複雑で大掛かりな構造とするのを防いで、そのインクジェットヘッドを、汎用のインクジェットヘッドと同様な、簡易で軽量な構造とすることができる。そして、そのインクジェットヘッドの交換コストを大幅に低下させることが、可能となる。
さらに、インク加熱手段がインクジェットヘッド外側の空間的余裕のある下部周囲に巻回されて装着される構造をしているために、そのインク加熱手段を、インクジェットヘッドの狭い内側空間の大きさ等に制限されずに、十分な熱量を発生させる大型構造のものとすることができる。そして、インクジェットヘッドの印字率が高まっても、その十分な熱量を発生させることの可能な大型構造のインク加熱手段を用いて、そのインクジェットヘッド内側のノズルを通過させる機能インクを常に的確に加熱して、その機能インクの粘度を確実に低下させることができる。そして、その粘度が低下した機能インクを、インクジェットヘッド内側の微細径のノズルを常に抵抗なく円滑に通過させることが可能となる。
加えて、インク加熱手段がインクジェットヘッドに内蔵されたノズルの配置箇所近くのインクジェットヘッドの下部周囲に巻回されて装着される構造をしているために、そのインク加熱手段により、その加熱手段近くに配置されたインクジェットヘッド内側のノズルを通過させる機能インクを、効率良く的確に加熱できる。
【００１１】
本発明のインク加熱機構において、前記インク加熱手段は、インクジェットヘッドの下部周囲に巻回されて装着される加熱枠体内側の通路を加熱された温水を循環させる構造のものとすると良い。
そうした場合には、温水は、金属等からなる電熱ヒータ等に比べて、比熱が高いために、その加熱枠体内側の通路を循環させる温水に大きな熱量を蓄積させることができる。そして、その加熱枠体内側の通路を循環させる大きな熱量が蓄積された温水を熱源とするインク加熱手段から、その加熱枠体が巻回されて装着されたインクジェットヘッドの下部を十分な熱量で常に安定して加熱できる。そして、インクジェットヘッドの印字率が高まっても、そのインクジェットヘッドの下部内側のノズルを通過させる機能インクを加熱枠体内側の通路を循環させる温水により的確に加熱して、その機能インクの粘度を確実に低下させることが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１ないし図３は本発明のインク加熱機構の好適な実施の形態を示し、図１はその構造説明図、図２はその斜視図、図３はその回路図である。以下に、このインク加熱機構を説明する。
【００１３】
図１ないし図３に示したインク加熱機構は、インクジェットプリンタのインクジェットヘッド３０内側のノズル３２を通過させるインクを加熱して、そのインクの粘度を低下させるためのインク加熱手段１００が、ノズル３２が配置された箇所近くのインクジェットヘッド３０の下部周囲に着脱可能に巻回されて装着された構造をしている。
インク加熱手段１００は、インクジェットヘッド３０の下部周囲に密着させて巻回すほぼコの字状をした加熱枠体１０２と、該枠体内側に連続して形成された温水を循環させる通路１０４とから構成されている。そして、その加熱枠体内側の通路１０４に温水循環手段１０５から温水を供給して、その加熱枠体内側の通路１０４を温水を循環させることにより、その温水が持つ熱で、加熱枠体１０２が巻回されて装着されたインクジェットヘッド３０の下部周囲を加熱できるように構成されている。温水を加熱枠体内側の通路１０４を循環させる温水循環手段１０５は、図３に示したように、温水生成用の水を貯留する温水タンク１０６と、該温水タンク内の水を加熱して温水を生成する電熱ヒータ１０３と、その温水タンク１０６の温水を連結チューブ１０７内を通して加熱枠体内側の通路１０４に送り込んで、その温水を通路１０４を循環させた後、その温水を再び連結チューブ１０７内を通して温水タンクに戻す温水循環ポンプ１０８とから構成されている。加熱枠体１０２は、熱伝導率の良い比重の軽いアルミニウムから形成されていて、その加熱枠体内側の通路１０４を循環させる温水に蓄積された熱を、加熱枠体１０２を通して、インクジェットヘッド３０の下部周囲に効率良く伝えることができるようにしている。また、そのほぼコの字状をした加熱枠体１０２の両端間を連結しているボルト１０９を締め付けることにより、その加熱枠体１０２の内側面を、インクジェットヘッド３０の下部周囲に密着させて装着できるようにしている。逆に、そのほぼコの字状をした加熱枠体１０２の両端間を連結しているボルト１０９を緩めることにより、そのインクジェットヘッド３０の下部周囲に装着された加熱枠体１０２をインクジェットヘッド３０の下部周囲から離脱させることができるようにしている。
【００１４】
図１ないし図３に示したインク加熱機構は、以上のように構成されていて、このインク加熱機構においては、そのインクジェットヘッド３０の下部周囲に巻回されて装着された加熱枠体内側の通路１０４を、温水循環手段１０５を用いて、温水を循環させることができる。そして、その温水により、加熱枠体１０２が巻回されて装着されたインクジェットヘッド３０の下部周囲を加熱できる。そして、そのインクジェットヘッド３０の下部内側のノズル３２を通過させる溶剤インク、ＵＶインク等の機能インクを加熱して、その機能インクの粘度を低下させることができる。そして、その粘度を低下させた機能インクを、インクジェットヘッド内側の微細径のノズル３２を抵抗なく円滑に通過させることができる。
【００１５】
また、インクジェットヘッド３０内側の微細径のノズル３２内で機能インクが詰まった状態となって、そのインクジェットヘッド３０を交換する必要が生じた場合には、その交換の必要が生じたインクジェットヘッド３０の下部周囲に着脱可能に巻回されて装着されたインク加熱手段の加熱枠体１０２の両端間を連結しているボルト１０９を緩めて、そのインク加熱手段の加熱枠体１０２を、インクジェットヘッド３０の下部周囲から離脱させることができる。次いで、そのノズル３２がインク詰まりを起こしたインクジェットヘッド３０を、新しいインクジェットヘッドに交換した際に、従前のインクジェットヘッドの下部周囲から離脱させたインク加熱手段の加熱枠体１０２を、その新しいインクジェットヘッド３０の下部周囲に巻回して、その加熱枠体１０２の両端間を連結しているボルト１０９を締め付けることにより、その加熱枠体１０２をインクジェットヘッド３０の下部周囲に密着させて装着し直すことができる。そして、その加熱枠体１０２を主要構成物とするインク加熱手段１００を、新しいインクジェットヘッド３０内側の微細径のノズル３２を通過させる機能インクを加熱して、その機能インクの粘度を低下させるための、インク加熱手段１００に再利用できる。
【００１６】
また、そのインク加熱手段１００が、インクジェットヘッド３０から分離させて、インクジェットヘッド３０の下部周囲に装着されるアタッチメント構造のため、そのインク加熱手段１００が、インクジェットヘッド３０を複雑で大掛かりな構造とするのを防いで、そのインクジェットヘッド３０に、構造の簡単な小型の汎用のインクジェットヘッドを利用可能となる。
【００１７】
さらに、そのインクジェットヘッド３０外側の空間的余裕のある下部周囲に巻回されて装着されるインク加熱手段１００を、十分な熱量を発生させることの可能な大型構造のものとすることができる。そして、インクジェットヘッド３０の印字率が高まっても、その十分な熱量を発生させることの可能な大型構造のインク加熱手段１００を用いて、そのインクジェットヘッド内側のノズル３２を通過させる機能インクを常に的確に加熱して、その機能インクの粘度を確実に低下させることができる。
【００１８】
加えて、そのインクジェットヘッド３０の下部周囲に巻回されて装着される構造のインク加熱手段１００を用いて、その加熱手段１００近くに配置されたインクジェットヘッド３０の下部内側のノズル３２を通過させる機能インクを、効率良く的確に加熱できる。
【００１９】
図１ないし図３に示したインクジェットヘッドの下部周囲に巻回して装着する加熱手段の加熱枠体内側の通路１０４を通過させる温水の温度は、４０〜５０℃とするのが良く、そのようにすれば、そのインクジェット３０の下部内側のノズル３２を通過させる機能インクを４５℃前後に加熱して、その機能インクの粘度を５ｃｐｓ程度に低下させ、その機能インクを汎用のインクジェットヘッド内側の微細径のノズル３２を抵抗なく円滑に通過させることが可能となることが、実験により、確認された。
【００２０】
本発明のインク加熱機構において、インクジェットヘッド３０の下部周囲に巻回して装着するインク加熱手段１００は、発熱量の大きい大型の電熱ヒータ等とすることも、可能である。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のインク加熱機構によれば、インクジェットヘッドがノズルのインク詰まりを起こして、そのインクジェットヘッドを新しいインクジェットヘッドに交換した場合に、従前のインクジェットヘッドに装着されていたインク加熱手段を、そのインクジェットヘッドから離脱させて、新しいインクジェットヘッドに装着し直すことができる。そして、そのインク加熱手段を、新しいインクジェットヘッドに再利用可能となる。
また、そのノズルがインク詰まりを起こして頻繁に交換する必要があるインクジェットヘッドに、構造の簡単な小型の汎用のインクジェットヘッドを利用できる。そして、そのインクジェットヘッドの交換コストを抑えることが、可能となる。
さらに、そのインクジェットヘッドの下部周囲に巻回されて装着される加熱手段を、発熱量の大きい大型構造のものとすることができる。そして、その大型構造の加熱手段を用いて、インクジェットヘッドの印字率が高まっても、そのインクジェットヘッドの下部内側に配置されたノズルを通過させる機能インクを十分な熱量で的確に加熱して、その機能インクの粘度を確実に低下させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のインク加熱機構の概略構造説明図である。
【図２】本発明のインク加熱機構の斜視図である。
【図３】本発明のインク加熱機構の回路図である。
【図４】溶剤インクを使用するインクジェットプリンタの概略構造を示す側面断面図である。
【符号の説明】
１０ メディア
２０ プラテン
３０ インクジェットヘッド
３２ ノズル
１００ インク加熱手段
１０２ 加熱枠体
１０４ 加熱枠体内側の通路
１０５ 温水循環手段
１０９ ボルト

Claims (2)

1. プラテン上方をプラテン表面とほぼ平行なＸ−Ｙ方向に相対的に移動させるインクジェットヘッド下面に並ぶノズルから噴射させて、プラテン上に搭載されたメディア表面に着弾させるインク滴により、複数のインクのドットの配列からなる絵図又は／及び文字をプリントするインクジェットプリンタにおいて、
   前記インクジェットヘッド内側のノズルを通過させるインクを加熱して、そのインクの粘度を低下させるためのインク加熱手段が、前記ノズルの配置箇所近くのインクジェットヘッドの下部周囲に着脱可能に巻回されて装着されてなることを特徴とするインクジェットプリンタのインク加熱機構。
2. 前記インク加熱手段が、インクジェットヘッドの下部周囲に巻回されて装着される加熱枠体内側の通路を加熱された温水を循環させる構造のものであることを特徴とする請求項１記載のインクジェットプリンタのインク加熱機構。

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