JPH05330081A - インクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 固体インクを溶融液化して吐出するインクジ
ェット記録装置において、ノズル内に未吐出のまま残る
インクを簡単に排出し、除去する。 【構成】 ノズル内に未吐出のまま残るインクが未だ液
状であるうちに、加圧手段による加圧力又は吸引手段に
よる吸引力の印加によって吐出口表面にまで誘導し、こ
こで、エアーノズルによる吹き飛し又はブレードによる
払拭によって廃インクタンク内に集める。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はインクを吐出して記録を
行うインクジェット記録装置、特に常温で固体のインク
を液化して記録を行う固体インクを用いるジェット記録
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】常温で液体である従来のインクを用いた
インクジェット記録装置においては、インク中の水分蒸
発による粘度増加は避ける事ができない。粘度増加によ
り、ノズル目詰まりによる不吐出や不完全吐出が生じ画
像品位が落ちる。これを防ぐ為、装置起動時には加圧ポ
ンプまたは吸引ポンプでノズル内のインクを強制的に排
出する措置がとられる。

【０００３】排出されたインクはスポンジなどの多孔質
体に吸引されるかインクチューブを経由するかして、廃
インクタンクまで運ばれる。

【０００４】一方、記録紙を選ばず記録できる装置とし
て、常温で固体のインクを液化して吐出する固体インク
ジェット記録装置が考案されている。この固体インクジ
ェット記録装置においても、インクが溶融している間は
インク中の溶媒が蒸発し、不吐出や不完全吐出が起こ
る。その為、待機後記録する際には液体インクジェット
記録装置と同様にノズルからインクを強制的に排出する
措置をとっている。

【０００５】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら、上
記固体インクを用いる従来例では以下の欠点があった。

【０００６】液体インクの場合と同様の、ノズルから排
出されたインクを多孔質体に吸収させて廃インクタンク
まで運ぶ方法は、多孔質体の内部でインクが固化してし
まう為使用する事ができない。インクチューブを用いる
場合も同様にインク内壁に固体インクが付着してチュー
ブを塞いでしまう為使用できない。

【０００７】多孔質体あるいはインクチューブをインク
融点以上に熱する事ができれば、従来の方法が使用可能
となる。しかし、熱する為のヒーターと温度制御手段が
必要になりコストアップを招いてしまう。また、多孔質
体の内部には多数の空気層が存在し、空気の熱伝導率の
低さを考慮すると多孔質体全体の温度を一様に昇温する
のは困難である。インクチューブも同様である。その
上、昇温時間分だけ装置の立ち上げが遅くなってしま
う。

【０００８】

【課題を解決する為の手段】本発明によれば、室温より
高い所定の温度で溶解する固体インクを液化して吐出す
る一本以上のノズルを有するインクジェット記録ヘッド
と、ノズル内のインクを加圧してインクを排出する手段
あるいはノズル吐出口からインクを吸引してインクを排
出する手段の内少なくとも一方とを有し、インク融点以
下の温度の部材に対して前記手段により非記録インクを
排出する事により、ヒーターと温度制御手段を使用せ
ず、簡単に廃インクを処理する事ができる。

【０００９】

【作用】ノズル内に未吐出のまま残る、未だ液状である
インクを加圧手段又は吸引手段による力を印加すること
で、吐出口表面にまで誘導する。次で、エアーノズルに
よってインクの融点以下の温度である部材上に向けて吹
き飛ばすかブレードによって払拭し、インクが固化した
ところでインク塊を廃インクタンク内に掻き集める。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の第一の実施例を表す全体図で
あり、図２はヘッドの詳細図である。

【００１１】図２において１はバブルジェット記録ヘッ
ドである。このヘッドは６４本のノズルを有しており、
各ノズル内には吐出用のヒーターが存在する。入力信号
に応じてヒーターに通電し発泡現象を利用して吐出を行
う。２はヘッド１を熱するヒーターであり、ヘッド１と
ヒーター２はともにヘッドベース３に接着される。ヘッ
ド１には不図示のインク供給口が開いており、供給口上
にはエルボ４が接続される。エルボ４にはインク供給管
５が繋がれる。６はインクタンクであり、７はインクタ
ンクフタである。インクタンクフタ７には固体インク供
給口８が開いている。固体インク供給口８は開閉板９と
トーションスプリング１０によって普段は閉じている。
さらにインクタンクフタ７にはポンプ口１１が開いてい
る。ポンプ口１１の真上にはポンプケース１２が直立し
ている。ポンプケース１２の上部には空気穴１６が開い
ている。ポンプケース１２の内部にはピストン１３が嵌
合し不図示の手段により上下に往復動できる。ピストン
１３の下端には連通口１８が開いており、これを塞ぐよ
うに円盤状のゴム板１５がネジ１４によって取り付けら
れる。ピストン１３が上から下に動くときゴム板１５は
連通口１８を塞ぎ、下から上に動くときゴム板１５は撓
んで連通口１８は開く。ピストン１３は押し込むとスプ
リング１７により自動的に元の位置に戻る。１９はタン
クヒーターでありタンク内のインクを溶かす。溶けたイ
ンクはインク供給管５からヘッド１内へと供給される。

【００１２】上述したヘッド１その他の部品は図１に示
すようにキャリッジ２０上に固定される。２１はキャリ
ッジ２０を支持、案内するガイドレール、２２はキャリ
ッジを駆動するモーターである。２３はモーター２２に
直結されたプーリーであり、２４はプーリー２３に対向
した従動プーリーである。プーリー２３と従動プーリー
２４にはワイヤー２５が巻掛けられ、モーター２２の動
力をキャリッジ２０に伝える。２６は紙などの記録媒体
である。２７は記録媒体２６を移動するための紙送りモ
ーターであり、紙送りモーター２７には紙送りローラー
２８が接続している。２９は不図示の付勢手段で記録媒
体２６をローラー２８に押し付ける為の押圧ローラーで
ある。３０は記録ヘッド１が記録以外のインク摘吐出、
いわゆる空吐出を行う空吐出箱である。３１は、ピスト
ン１３を押し込む事によってヘッド１から排出したイン
クを受け止める排インクローラーである。排インクロー
ラー３１には樹脂製ブレード３２が当接している。３３
は固体の廃インクをためる廃インク受けである。３４は
排インクローラー３１に直結したモーターであり、排イ
ンクローラーを軸と反対方向からみて反時計回りに回転
させる。３５はエアーノズルでありヘッド１の吐出口に
付着したインクを吹き飛ばす役割をする。エアーノズル
３５にはエアーチューブ３６を介してエアーポンプ３７
が繋がる。３８は固体インク補給装置支持フレームであ
る。

【００１３】図４を用いて、固体インクの補給について
詳しく説明する。インク補給装置支持フレーム３８には
固体インク収容部３９・インク計量部４２・インク供給
ノズル４１が固定される。固体インク補給装置支持フレ
ーム３８は不図示の手段により上下に移動可能である。
４０は収容部のフタである。固体インク収容部３９には
円錐形の凹部があり、その円錐の底部は反対面に貫通し
ている。さらに固体インク収容部３９の底には円筒形の
インク計量部４２が密着している。インク計量部４２は
不図示の手段により軸の回りに回転可能である。インク
計量部４２の円筒表面にはインクだめ４３が２箇所あ
る。固体インク収容部３９の円錐の底部に対向する位置
にこのインクだめが来たときインク収容部からインクだ
めにインクだめの容量分だけインクが落下する。インク
供給時には、フレーム３８が下降する。インク供給ノズ
ル４１の先端部が開閉板９を押し開く。インクは、イン
ク計量部４２の回転によりインク供給ノズルまで運ばれ
インクタンク６に供給される。

【００１４】次に装置動作について説明する。電源がオ
ンするとヒーター２とヒーター１９に通電される。ヘッ
ドとタンクに設けられた不図示の温度センサーが１００
℃を示すまで通電する。電源オン中は１００℃を保つよ
うオンオフ制御を行う。次にピストン１３が押され、タ
ンク内の液化したインクはインク供給管５を通ってヘッ
ド１に供給される。図３はインク供給時のようすを示
す。吐出口からインクが排出され吐出口に付着する。次
にエアーノズル３５から１秒間空気が噴射される。これ
により付着したインクは排インクローラー３１表面に落
ちる。排インクローラー３１はエアーノズル３５の空気
噴射と同時に回転し始める。排インクローラー表面に落
下したインクはすぐに固まる。固まったインクはブレー
ド３２により除去され廃インク受け３３に捨てられる。
排インクドラムは１回転で停止する。次に記録媒体２６
が給紙される。キャリッジ２０は不図示の位置センサー
で検知される記録開始位置まで移動する。ここからキャ
リッジを記録媒体に平行に走査しヘッド１からインクを
吐出して記録を行う。１ライン分の記録が終った時点で
インクタンク６内に設けた不図示の液量センサーにより
インク残量の検出を行う。インク量が所定のインク量を
下回っていれば、キャリッジはインク供給ノズル４１の
下部まで移動し、前記した方法でインクだめ４３容量分
の固体インクの供給を受ける。供給後キャリッジを走査
し空吐出箱３０に対向した位置で空吐出を行う。この空
吐出は非吐出ノズル中のインクが乾燥して吐出不能にな
るのを防ぐ役割をする。次に記録媒体を１ライン分送っ
て２ライン目の記録を行う。インク量が所定のインク量
以上あれば、キャリッジは空吐出箱の前に移動し空吐出
をしてから記録に移る。

【００１５】以下同様に記録を続行し、１ページ分の記
録が終れば排紙する。２ページ目を記録するなら新たに
記録媒体が給紙され上述のシーケンスが繰り返される。
記録を終了したならキャリッジは排インクローラー３１
の上側に移動し、ヒーター２とヒーター１９はオフす
る。ヒーターオフから数十秒でノズル近傍のインクは固
化するので、装置停止中にインクが乾燥することはな
い。

【００１６】図５は第二の実施例のヘッド詳細図であ
る。

【００１７】図において１はヘッド、２はヘッドヒータ
ー、３はヘッドベース、４はエルボ、５はインク供給
管、６はインクタンク、７はフタ、１９はタンクヒータ
ー、５６はヘッドカバー板である。第一実施例と異なり
タンク上にポンプは存在しない。 次に図６において、
４４はインク吸引ケースであり、二点鎖線で示した上述
のヘッド１の吐出口を挿入する開口部が開いている。開
口部の表面にはシールゴム４５が貼付されている。この
シールゴムはヘッド吐出口と接触した時吐出口をシール
する。インク吸引ケース４４の内部にはエアーノズル３
５が挿入される。エアーノズル３５にはエアーチューブ
３６を介して三方弁４６、エアーポンプ３７が繋がる。
インク吸引ケース４４の底面には排インクローラー３１
の表面が圧接・離隔できる。排インクローラー３１は不
図示の手段により上下に可動できる。またモーター３４
により反時計方向に回転する。ブレード３２は排インク
ローラー３１が下降したとき表面に接触する。３３は廃
インク受けである。

【００１８】給紙後の動作は第一実施例と同様なので給
紙前の装置動作について説明する。電源がオンされヘッ
ドとタンクが１００℃になるとエアーポンプ３７が動作
し矢印４７の方向にエアーを吸引する。三方弁４６は、
ポンプ３７の吸気側をノズル３６に接続し排気側を大気
解放する。この時ヘッド１はシールゴム４５に圧接し、
排インクローラー３１はインク吸引ケース４４に圧接し
ている。ヘッド１からはインクが吸引されて吐出口にた
まる。次に三方弁４６が切り替わり、吸気側が解放し、
排気側がエアーノズル３５と繋がる。エアーノズル３５
からは矢印４８方向に空気が噴出し吐出口に付着したイ
ンクを排インクローラー３１に向かって吹き飛ばす。１
秒後ポンプ３７は停止する。排インクローラー３１は三
方弁４６の切り替えと同時に下降し、回転し始める。ブ
レード３２は排インクローラーの表面に当る。排インク
ローラーに落下したインクは瞬時に固化され、固化した
インクはブレードで除去される。除去されたインクはイ
ンク受け３３にたまる。排インクローラーは１回転する
と停止し再度上昇してインク吸引ケース４４に圧接す
る。

【００１９】本実施例においてはヘッド側にポンプが存
在しないのでキャリッジが小型軽量となる利点を有す
る。そのため、ヘッドを複数並置するカラープリンター
に適用すると有効である。

【００２０】図７は第三の実施例を示す図、図８はブレ
ード詳細図である。

【００２１】図においてヘッド１、インクタンク６は、
第一実施例で説明したものと同様である。５１はブレー
ドガイドであり、その先端部に、図８のようにブレード
ゴム５５が冠着されている。ブレードガイド５１にはコ
の字型に溝が存在しその溝に長方形軸５４がスライドで
きるようになっている。長方形軸５４は軸受５３で支持
される。ブレードガイド５１、軸受５３は支持板５２に
固定される。支持板５２は不図示の手段により垂直方向
に移動できる。また、長方形軸５４は４９の向きに移動
できる。５０は廃インクタンクであり、上縁に凹状の切
り欠きがあり、移動してきたブレードガイド５１がここ
にはまりこむ。

【００２２】給紙後の動作は第一実施例と同様なので給
紙前の装置動作について説明する。ピストン１３が押さ
れ、タンク内の液化したインクはヘッド１に供給され
る。吐出口からインクが排出され吐出口に付着する。こ
の時、支持板５２は図７の実線の位置に待機している。
ここから支持板５２が上方に移動し、ブレードゴム５５
によって吐出口に付着したインクを拭う。拭われたイン
クは、ゴム上面に移動し、ゴム上で瞬時に固化する。次
に支持板５２が下降し、廃インクタンク５０の上縁切り
欠き部にブレードガイド５１がはまりこむ位置で停止す
る。ここで長方形軸５４が４９方向にスライドし、ゴム
上面に付着しているインクを、廃インクタンク５０内部
に向かって捨てる。長方形軸５４は再度後退する。

【００２３】次に、第一実施例と同様に、記録紙が供給
され、キャリッジを走査して記録を行う。

【００２４】本実施例においては吐出口をクリーニング
するために空気流を使わないので、エアーポンプが必要
なく、装置を簡単にできる。また、エアーポンプの騒音
や振動がない利点を有する。

【００２５】

【発明の効果】以上説明したように、室温より高い所定
の温度で溶解する固体インクを液化して吐出する一本以
上のノズルを有するインクジェット記録ヘッドと、ノズ
ル内のインクを加圧してインクを排出する手段あるいは
ノズル吐出口からインクを吸引してインクを排出する手
段の内少なくとも一方とを有し、インク融点以下の温度
の部材に対して前記手段により前記ノズル内の未吐出の
記録インクを排出する事により、以下の効果がある。

【００２６】１）ヒーターと温度制御手段を使用せずに
簡単に廃インクを処理できるので、装置の簡単化を実現
できる。

【００２７】２）廃インクを廃インクタンクまで運ぶ途
中の経路を加熱する必要がないので、消費電力の低い装
置を実現できる。

【００２８】３）廃インクタンクまでの経路が昇温する
まで待ってから、インク排出を行う必要がないので、装
置立ち上げ時間を短縮できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第一の実施例を表す斜視図

【図２】ヘッド詳細図

【図３】インク供給時のキャリッジ断面図

【図４】固体インク補給時のヘッド断面図

【図５】第二の実施例のヘッド詳細図

【図６】第二の実施例を表す図

【図７】第三の実施例を表ず図

【図８】ブレード詳細図

【符号の説明】

１ インクジェット記録ヘッド ２ ヒーター ３ ヘッドベース ５ インク供給管 ６ インクタンク ８ 固体インク供給口 １２ ポンプケース １３ ピストン １９ タンクヒーター ２０ キャリッジ ２６ 記録媒体 ３１ 排インクローラー ３２ ブレード ３３ 廃インク受け ３５ エアーノズル ３７ エアーポンプ ３９ 固体インク収容部 ４１ インク供給ノズル ４２ インク計量部 ４３ インクだめ ４４ インク吸引ケース ４５ シールゴム ５０ 廃インクタンク ５１ ブレードガイド ５２ 支持板 ５４ 長方形軸 ５５ ブレードゴム

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 室温より高い所定の温度で溶解する固体
   インクを液化して吐出する一本以上のノズルを有するイ
   ンクジェット記録ヘッドと、ノズル内のインクを加圧し
   てインクを排出する手段あるいはノズル吐出口からイン
   クを吸引してインクを排出する手段の内少なくとも一方
   とを有し、インク融点以下の温度の部材に対して前記手
   段により前記ノズル内の未吐出の記録インクを排出する
   事を特徴とするインクジェット記録装置。
2. 【請求項２】 前記インク融点以下の温度の部材上に排
   出されて固化したインクをこの部材上から除去する手段
   を有する請求項１記載のインクジェット記録装置。
3. 【請求項３】 前記インクジェット記録ヘッドから排出
   したインクを、ヘッドから前記インク融点以下の温度の
   部材まで移動させる為の手段を有する請求項１または２
   記載のインクジェット記録装置。
4. 【請求項４】 前記インクジェット記録ヘッドは熱エネ
   ルギーを利用してインクを吐出するバブルジェット記録
   ヘッドである事を特徴とする請求項１，２または３記載
   のインクジェット記録装置。