JPH05246023A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク壺内の溶融インクをポンプ駆動によら
ずにインク噴射ヘッドへ送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。 【構成】 固形インクを溶融し貯蔵するためのインク壺
１４の底壁面には、インク壺１４内の溶融インクをイン
ク噴射ヘッド２４のインク溜め室３４へ送り出すための
送出口３２が設けられ、一方、インク噴射ヘッド２４
は、溶融インクを溜めておくインク溜め室３４を有し、
インク溜め室３４の底壁面には溶融インクをインク溜め
室３４へ送り込むための送入口４４が設けられ、送出口
３２と送入口４４とは、全長に亘って螺旋状の発熱体４
８を有するインク供給管３４内の溶融インクの液面が常
時インク壺１４の溶融インクの液面よりも高低位差ｈだ
け低くなるようにインク壺１４よりも低位置に配置され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、固形インクを加熱溶融
し、これをインク噴射ヘッドに供給し、このインク噴射
ヘッドの噴射ノズルより印字情報に基づいてインクを噴
射し、印字媒体面に印字情報を記録するインクジェット
プリンタに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、固形インクを加熱溶融し、これを
インク噴射ヘッドに供給し、このインク噴射ヘッドの噴
射ノズルより印字情報に基づいてインクを噴射し、印字
媒体面に印字情報を記録するインクジェットプリンタが
知られている。

【０００３】このようなインクジェットプリンタにおい
てそのインク供給機構の一般的な構成は、図５に示すと
うりである。

【０００４】これについて説明すると、インク壺７０に
固形インク７２を投入して発熱体７４により加熱溶融
し、これをポンプ７６によって送り出し、インク供給管
７８を介してインク噴射ヘッド８０のインク溜め室８２
へ送り込む。そしてこのインク溜め室８２内の溶融イン
クはノズル管８４を介して噴射ノズル８６へ案内され、
印字情報に基づいてこの噴射ノズルより印字用紙Ｐ面へ
インクが噴射されるようになっている。

【０００５】そしてこのときインク壺７０より送り出さ
れた溶融インクが冷え固まらないように前記インク供給
管７８内及び前記インク溜め室８２には夫々発熱体８
８、９０が設けられ、これらの発熱体８８、９０により
常時溶融インクを保温状態にしてある。

【０００６】また前記インク壺７０内及びインク噴射ヘ
ッド８０のインク溜め室８２内には夫々溶融インクの液
面検知センサ９２、９４が設けられ、これら液面検知セ
ンサ９２、９４により常時溶融インクの残量が検知され
るようになっている。

【０００７】そしてインク溜め室８２内の液面検知セン
サ９４からの検知信号によって前記ポンプ７６が駆動さ
れ、インク壺７０内の溶融インクがインク溜め室８２へ
供給される。

【０００８】インク壺７０内の液面検知センサ９２によ
りそのインク壺７０内の溶融インクの残量が少なくなっ
たことが検知されると、それはＬＥＤなどに表示される
のでユーザは固形インクを補給しなければならない。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のインクジェットプリンタにおけるインク供給
機構によれば、インク壺よりインク噴射ノズルへの溶融
インクの供給をポンプによって行っているためにポンプ
駆動機構等を必要として構造が複雑となり、スペースも
とることになる。

【００１０】またそのポンプ駆動の制御方法も複雑とな
る等それらに伴うコストアップも強いられていた。

【００１１】さらにインク壺とインク噴射ノズルを連通
させるインク供給管内の発熱体も常時オン状態にあるた
め消費エネルギーの無駄もあった。

【００１２】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、その目的とするところは、イン
ク壺内の溶融インクをポンプ駆動によらずにインク噴射
ヘッドへ送ることができるようにしたインクジェットプ
リンタを提供するものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明のインクジェットプリンタは、固形インクを加
熱溶融しておくインク貯留槽と、溶融インク溜め室を有
し印字情報に基づいてそのインク溜め室内の溶融インク
を印字媒体面に向けて噴射するインク噴射ヘッドと、前
記インク貯留槽と前記インク噴射ヘッドの溶融インク溜
め室とを連通させかつオンオフ可能な発熱体を備えるイ
ンク供給路とを備え、前記インク噴射ヘッドは前記イン
ク溜め室内の溶融インクの液面が常時前記インク貯留槽
内の溶融インクの液面より低くなるように前記貯留槽よ
りも低位置に配置されると共に、前記インク溜め室には
該インク溜め室内の溶融インクの残量検知手段を備え、
前記残量検知手段からの検知信号に基づいて前記インク
供給路内の発熱体がオンされる制御手段を備えている。

【００１４】

【作用】上記の構成を有する本発明のインクジェットプ
リンタにおいては、固形インクがインク貯留槽内で加熱
溶融され、インク供給路を介してインク噴射ヘッドの溶
融インク溜め室へ供給される。そしてインク溜め室へ供
給された溶融インクは印字情報に基づいてインク噴射ヘ
ッド（の噴射ノズル）より印字媒体面に向けて噴射さ
れ、印字媒体面に印字情報が記録される。

【００１５】かくして印字噴射ヘッドのインク溜め室内
の溶融インクは消費されていくが、その間インク供給路
内の発熱体はオフされていてこのインク供給路内のイン
クは冷え固まった状態にあり、インク貯留槽からインク
噴射ヘッドのインク溜め室への溶融インクの供給は停止
されている。

【００１６】インク噴射ヘッドのインク溜め室内の溶融
インクが消費されてその液面が下がってくると、残量検
知手段によってそのインク残量が少なくなったことが検
知される。

【００１７】その検知信号は制御手段へ送られ、制御手
段ではインク供給路の発熱体をオンさせるように制御す
るもので、これによりインク供給路内の固形インクは再
び加熱溶融される。

【００１８】そしてインク噴射ヘッドのインク溜め室内
の溶融インクの液面は常時インク貯留槽内の溶融インク
の液面よりも低位置にあるのでその高低位差によってサ
イホンの原理により前述のインク供給路内で再び加熱溶
融されたインクがインク溜め室内へ送り込まれる。

【００１９】

【実施例】以下、本発明を具体化した一実施例を図面を
参照して説明する。図１に本発明に係るインクジェット
プリンタの外観を示す。図示されるようにこのインクジ
ェットプリンタ１０は、プリンタ本体１２の上面にシア
ン（青）、マゼンタ（赤）、イエロ（黄）及び黒の４種
類のインク壺１４（１４ａ〜１４ｄ）を横一列に備えた
インク貯留器１６が備え付けられている。

【００２０】各インク壺１４（１４ａ〜１４ｄ）はそれ
ぞれ固形インクを投入する上面開口に蓋１８が開閉可能
に設けられている。

【００２１】またこの図１には明確には図示されていな
いが、プリンタ本体１２には印字媒体たる記録用紙面に
印字情報を記録するため前記各色に対応するインク噴射
ヘッドがキャリジに装着されて記録用紙面を走行する印
字機構が設けられている。ここではその構造の詳細な説
明は本旨ではないので割愛する。

【００２２】尚、このプリンタ本体１２の上面には更に
この図１に示されるように、各種の操作スイッチ群２０
及びいろいろなメッセージを表示するためのディスプレ
イ（ＬＣＤ）２２等が設けられる。

【００２３】このディスプレイには後述する各種検知信
号に基づくメッセージが表示されるもので、例えば、前
記各インク壺１４（１４ａ〜１４ｄ）のインクの補給状
態、溶融状態が示されるほか、後述するインク噴射ヘッ
ドのインク溜め室の溶融インクの補給状態、残量検知セ
ンサの検知信号に基づくメッセージ等も表示されるよう
になっている。

【００２４】図２にこのインクジェットプリンタのイン
ク供給機構の概略構成を示す。この図では、前述のイン
ク貯留器１６における各インク壺１４（１４ａ〜１４
ｄ）及びこれに対応する各インク噴射ヘッド２４（２４
ａ〜２４ｄ）は同一の構成をなすので、代表的に１つの
インク壺１４とそれに対応するインク噴射ヘッドとを示
してある。

【００２５】図示されるように、インク壺１４は固形イ
ンク２６１個がすっぽり入る容積を有し、その外底面に
はこのインク壺１４内へ投入された固形インク２６を加
熱溶融し、その溶融状態を保持するための発熱体２８が
設けられる。

【００２６】またインク壺１４内にはその加熱溶融され
たインクの液面を検知し、その溶融インクの使用の過程
で溶融インクの残量を検知するための検知センサ３０が
設けられている。

【００２７】この検知センサ３０は、サーミスタ等から
構成される温度センサからなり、検知センサ３０の周囲
が溶融インクか空気かにより検知温度に差が生じる。検
知センサ３０は、検出した温度により溶融インクの液面
が検知センサ３０の配設位置以下に低下したことを検知
する。

【００２８】インク壺１４の底壁面にはこのインク壺１
４内の溶融インクをインク噴射ヘッド２４のインク溜め
室３４へ送り出すための送出口３２が設けられる。

【００２９】一方、インク噴射ヘッド２４は、前記イン
ク壺１４より送られてくる溶融インクを溜めておくイン
ク溜め室３４を有する。

【００３０】このインク溜め室３４の外壁面にはその送
られてきた溶融インクを溶融状態に保持するための発熱
体３６が設けられている。

【００３１】またインク溜め室３４の一側にはその室内
の溶融インクを印字媒体たる印字用紙Ｐ面に向けて噴出
する噴射ノズル３８が設けられ、この噴射ノズル３８に
は噴射パイプ４０を介してインク溜め室３４の内底壁寄
り部位より溶融インクが供給されるように構成されてい
る。

【００３２】さらにインク溜め室３４内にはその室内の
溶融インクの液面を検知し、その溶融インクの使用の過
程で溶融インクの残量を検知する残量検知センサ４２が
設けられている。この残量検知センサ４２は、前記検知
センサ３０と同様に温度センサからなる。

【００３３】そしてインク溜め室３４の底壁面には前記
インク壺１４内の溶融インクがこのインク溜め室３４へ
送り込まれるための送入口４４が設けられる。

【００３４】かくして図示されるように、このインク噴
射ヘッド２４はインク壺１４よりも低位置に配置され、
インク噴射ヘッド２４のインク溜め室３４内の溶融イン
クの液面が常時前記インク壺１４の溶融インクの液面
（正しくは、インク壺１４の内底面）よりも高低位差ｈ
だけ低くなるようにしてある。

【００３５】そして前記インク壺１４の底壁面に設けら
れる送出口３２と前記インク噴射ヘッド２４のインク溜
め室３４の底壁面に設けられる送入口４４とはインク供
給管４６を介して連通されている。

【００３６】このインク供給管４６内には螺旋状の発熱
体４８が全長に亘って設けられる。この発熱体４８は後
述するプリンタ本体内蔵の制御器の指令に基づいてオン
オフ切換えが可能になっており、オフ状態では当然この
インク供給管４６内のインクは冷え固まりインク壺１４
内の溶融インクがインク噴射ヘッド２４のインク溜め室
３４へは供給されない状態となっている。

【００３７】次に図３にこのインクジェットプリンタの
制御系を示して説明する。図示されるように、中央演算
処理装置（ＣＰＵ）５０の入力側には、前記各種操作ス
イッチ群２０が接続され、またインク壺１４及びインク
噴射ヘッド２４の残量検知センサ３０、４２が接続され
る。

【００３８】一方ＣＰＵの出力側には印字機構が接続さ
れるほか、ドライバ回路５６、５８、６０等を介してイ
ンク壺１４、インク噴射ヘッド２４あるいはインク供給
管４６の発熱体２８、３６、４８等が接続され、またド
ライバ回路６２を介してディスプレイ（ＬＣＤ）２２が
接続されている。

【００３９】さらに、ＣＰＵ５０には、後述するインク
供給処理プログラム等、インクジェットプリンタ１０を
制御するための各種プログラムやデータを記憶している
ＲＯＭ６４と、各種データを一次的に記憶するためのＲ
ＡＭ６６が接続されている。このＲＡＭ６６には、発熱
体４８の状態を示すフラグＦの値を記憶するフラグ領域
が設けられている。

【００４０】このフラグＦの値は、発熱体４８が発熱状
態の時に「１」に設定され、発熱中止状態の時に「０」
に設定される。

【００４１】しかしてこのように構成されたインクジェ
ットプリンタ１０によれば、インクは固形インク２６の
状態でユーザーによってインク壺１４内に補充され、発
熱体２８によって溶融され、インクは溶融した状態でイ
ンク壺１４に蓄えられる。

【００４２】このインクジェットプリンタ１０のＣＰＵ
５０により所定時間毎に図４に示すインク供給処理が実
行される。尚、以下説明中のＳi （i ＝１、２、３、‥
‥）は各ステップを表す。

【００４３】そして、インク噴射ヘッド２４内のインク
溜め室３４に溶融されたインクが十分に有りインクの液
面が残量検知センサ４２より高いと（Ｓ１、Ｓ２：Ｎ
Ｏ）インクジェットプリンタ１０の制御部ＣＰＵ５０は
インク噴射ヘッド２４へのインクの供給は必要無いと判
断し、インク供給管４６内の発熱体４８に発熱の信号を
出さない。

【００４４】その為インク供給管４６内のインクは固化
した状態のままであるのでインクはインク供給管４６内
を流れる事ができず、インク噴射ヘッド２４にインクは
供給されない。

【００４５】印字が繰返され、インク噴射ヘッド２４内
のインク溜め室３４のインクの残量が少なくなりインク
の液面が残量検知センサ４２より低くなると、残量検知
センサ４２の検知温度が変わるので、その旨が検知され
（Ｓ１：ＹＥＳ）プリンタの制御部５０はインク噴射ヘ
ッド２４へのインクの供給の必要を判断しインク供給管
４６内の発熱体４８を発熱させる（Ｓ３）。そしてフラ
グＦの値を「１」に設定する（Ｓ４）。

【００４６】するとインク供給管４６内のインクが溶融
し、インク壺１４とインク噴射ヘッド２４のインク溜め
室３４の間の高低差ｈにより、インク壺１４の溶融イン
クはインク供給管４６を通ってインク噴射ヘッド２４内
のインク溜め室３４に供給される。

【００４７】インク溜め室３４内のインクの液面が残量
検知センサ４２より高くなると残量検知センサ４２の検
知温度が変わるので、その旨が検知される（Ｓ１：Ｎ
Ｏ）。今、発熱体は発熱状態にあるので（Ｓ２：ＹＥ
Ｓ）、インク溜め室３４内に溶融インクが十分満たされ
る時間の経過後、プリンタの制御部５０はインク噴射ヘ
ッド２４へのインク供給終了を判断し、インク供給管４
６内の発熱体４８の発熱を中止し（Ｓ５）、フラグＦの
値を「０」に設定する（Ｓ６）。

【００４８】これによりインク供給管４６内のインクが
固化し、インク噴射ヘッド２４へのインク供給が終了す
る。

【００４９】インク供給管４６の内径は、インク溶融時
はインクの粘度にかかわらずインクが滞りなく流れ、ま
た、発熱滞４８が発熱を停止した時には速やかにインク
が固化出来るように、５mm程度が望ましい。

【００５０】印字を繰返し、インク噴射ヘッド２４内の
インク溜め室３４のインク残量が減ってくると以上の動
作が繰返される。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したことから明かなように、本
発明のインクジェットプリンタでは、ポンプ機構を使う
ことなくインク供給装置内の溶融インクをインク噴射ヘ
ッドに供給するため、ポンプ機構を廃止することがで
き、それにともないインク供給装置の小型化、機構の簡
略化、低コスト化等が図れる。またインク供給管内の発
熱体はインク噴射ヘッドのインク溜め室内のインクが少
なくなったときのみオンされるものであるから、エネル
ギー効率のアップにも寄与するものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係るインクジェットプリンタ
の外観斜視図である。

【図２】図１に示したインクジェットプリンタにおける
インク供給機構の概略構成図である。

【図３】図１に示したインクジェットプリンタのインク
供給機構を中心に示した制御ブロック図である。

【図４】インク供給処理を示すフローチャートである。

【図５】従来のインクジェットプリンタにおけるインク
供給機構の概略構成図である。

【符号の説明】

１０ インクジェットプリンタ １４（１４ａ〜１４ｄ） インク壺 ２４（２４ａ〜２４ｄ） インク噴射ヘッド ２６ 固形インク ３４ インク溜め室 ３８ 噴射ノズル ４２ 残量検知センサ ４６ インク供給管 ４８ 発熱体 ５０ ＣＰＵ Ｐ 印字用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｂ４１Ｊ 29/46 8804−2Ｃ 9012−2Ｃ Ｂ４１Ｊ 3/04 １０４ Ｋ

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字情報に基づいて溶融インクを印字媒
   体面に向けて噴射し前記印字媒体面に印字情報を記録す
   るインクジェットプリンタにおいて、 固形インクを加熱溶融しておくインク貯留槽と、 溶融インク溜め室を有し印字情報に基づいてそのインク
   溜め室内の溶融インクを印字媒体面に向けて噴射するイ
   ンク噴射ヘッドと、 前記インク貯留槽と前記インク噴射ヘッドの溶融インク
   溜め室とを連通させ、且つオンオフ可能な発熱体を備え
   るインク供給路とを備え、 前記インク噴射ヘッドは前記インク溜め室内の溶融イン
   クの液面が常時前記インク貯留槽内の溶融インクの液面
   より低くなるように前記貯留槽よりも低位置に配置され
   ると共に、前記インク溜め室には該インク溜め室内の溶
   融インクの残量検知手段を備え、 前記残量検知手段からの検知信号に基づいて前記インク
   供給路内の発熱体がオンされる制御手段を備えてなるこ
   とを特徴とするインクジェットプリンタ。