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発明の名称 印字装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−20144
公開日 平成11年(1999)1月26日
出願番号 特願平9−178112
出願日 平成9年(1997)7月3日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】小柴 雅昭 (外1名)
発明者 神村 直哉
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 加熱手段をもつ印字ヘッドと、被印字体を受けるプラテンと、前記プラテンを温度制御するプラテン温度制御手段とを備える、印字装置において、前記プラテン温度制御手段は、前記プラテンの温度を上昇させるときに、前記印字ヘッドを前記プラテンの印字領域内に位置させる印字ヘッド移動制御手段を備えていることを特徴とする、印字装置。
【請求項2】 前記被印字体の種類によって、前記印字ヘッド移動制御手段が選択的に作動される、請求項1に記載の印字装置。
【請求項3】 前記被印字体が、OHP用シートであるときに、前記印字ヘッド移動制御手段が作動される、請求項2に記載の印字装置。
【請求項4】 前記印字ヘッドは、前記プラテンの印字領域内における中央部において、静止状態で位置される、請求項1ないし3のいずれかに記載の印字装置。
【請求項5】 前記プラテンは、少なくともメインプラテンと、そのメインプラテンの下流側に設けられた冷却プラテンとからなり、その冷却プラテンを冷却するためのファンをさらに備え、前記プラテン温度制御手段は、前記メインプラテンの温度を上昇させるときに、前記ファンの駆動を低減させるファン制御手段をさらに備えている、請求項1ないし4のいずれかに記載の印字装置。
【請求項6】 前記印字ヘッドは、ホットメルトインクを用いるインクジェットヘッドである請求項1ないし5のいずれかに記載の印字装置。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、印字装置、詳しくは、インクを加熱する加熱手段をもつ印字ヘッドと、プラテン温度制御手段により温度が制御されるプラテンとを備える、たとえば、ホットメルトインクを用いるタイプのインクジェット印字装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、高速印字が可能で、印字されたインクの耐候性がよいものとして、ホットメルトインクを用いるタイプのインクジェット印字装置がよく知られている。この種の、ホットメルトインクを用いるタイプのインクジェット印字装置は、インクとして、ホットメルトインク、つまり、常温で固形化し加熱することにより液化するインク、を用いるため、印字を行なうにあたっては、インクを加熱する加熱手段をもった印字ヘッドにおいて、ホットメルトインクを加熱溶融した後に噴射させるとともに、印字される被印字体、たとえば、記録紙にインクを良好に定着させるために、被印字体を受けるプラテンを、ヒーターなどで加熱するようにしている。
【0003】また、被印字体の種類によって、インクが良好に定着される温度が異なることから、被印字体の種類に応じて、プラテンの温度を切り替えることができるように、プラテン温度を制御するためのプラテン温度制御手段を備えて、被印字体に応じた最適のプラテン温度において、印字が行なえるようにしている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかし、被印字体の種類が替わって、プラテンの温度を上昇させる必要が生じた場合、たとえば、普通紙からOHP用シートを印字するなどの場合には、ヒーターによってプラテンを加熱するのみでは、なかなか温度が上昇せず、所望の温度となるまでに多くの時間を要し、よって、印字作業の効率が悪く、使用者に不快感を与えるなどの不都合を生じていた。
【0005】本発明の目的は、上記した問題点を解決するためになされたものであり、被印字体の種類が替わって、プラテンの温度を上昇させる必要が生じた場合には、このプラテンの温度を、迅速に所望の温度に上昇させることができる、印字装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するため、請求項1に記載の発明は、加熱手段をもつ印字ヘッドと、被印字体を受けるプラテンと、前記プラテンを温度制御するプラテン温度制御手段とを備える、印字装置において、前記プラテン温度制御手段は、前記プラテンの温度を上昇させるときに、前記印字ヘッドを前記プラテンの印字領域内に位置させる印字ヘッド移動制御手段を備えていることを特徴としている。
【0007】このような構成により、被印字体の種類が替わって、プラテンの温度を上昇させる必要が生じた場合、たとえば、普通紙からOHP用シートを印字するなどの場合には、印字ヘッド移動制御手段が作動して、印字ヘッドがプラテンの印字領域内に位置されるようにする。そうすると、印字領域内に位置された印字ヘッドは、加熱手段により加熱されているために、この印字ヘッドが放出する輻射熱により、プラテンが加熱される。したがって、プラテンの温度を、この輻射熱により、迅速に所望の温度に上昇させることができる。
【0008】請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の発明において、前記被印字体の種類によって、前記印字ヘッド移動制御手段が選択的に作動されることを特徴としている。このような構成により、プラテンの温度を上昇させる必要がある被印字体については印字ヘッド移動制御手段が作動するように、また、プラテンの温度を上昇させる必要のない被印字体については印字ヘッド移動制御手段が作動しないように、それぞれ選択でき、被印字体の種類に応じて、印字ヘッド移動制御手段を適切に作動させることができる。
【0009】請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の発明において、前記被印字体が、OHP用シートとなったときに、前記印字ヘッド移動制御手段が作動されることを特徴としている。たとえば、被印字体として、普通紙とOHP用シートとを選択してする場合においては、普通紙からOHP用シートに替えるときには、プラテンの温度を必ず上昇させる必要がある。このような場合において、被印字体が、OHP用シートとなったときに、印字ヘッド移動制御手段が常に作動されるようにしておくことによって、正確かつ確実にプラテンの温度を上昇させることができる。
【0010】請求項4に記載の発明は、請求項1ないし3のいずれかに記載の発明において、前記印字ヘッドは、前記プラテンの印字領域内における中央部において、静止状態で位置されることを特徴としている。印字ヘッドをこのような位置に位置させることにより、プラテンに対して、最も効率よく輻射熱を与えることができる。
【0011】また、請求項5に記載の発明は、請求項1ないし4のいずれかに記載の発明において、前記プラテンは、少なくともメインプラテンと、そのメインプラテンの下流側に設けられた冷却プラテンとからなり、その冷却プラテンを冷却するためのファンをさらに備え、前記プラテン温度制御手段は、前記メインプラテンの温度を上昇させるときに、前記ファンの駆動を低減させるファン制御手段をさらに備えていることを特徴としている。メインプラテンの温度を上昇させるときに、冷却プラテンを冷却するためのファンの駆動を低減させることにより、メインプラテンの周囲の雰囲気温度の低下を抑え、より効率的に、メインプラテンの温度を上昇させることができる。
【0012】また、請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載の発明において、前記印字ヘッドは、ホットメルトインクを用いるインクジェットヘッドであることを特徴としている。印字ヘッドは、加熱手段によりホットメルトインクを良好に加熱溶融することができ、また、プラテンは、ホットメルトインクが良好に定着しうる温度に制御できるようにされている。そのため、印字ヘッドを、ホットメルトインクを用いるインクジェットヘッドとすることで、優れたホットメルトインクを用いるタイプのインクジェット印字装置として使用することができる。
【0013】
【発明の実施の形態】図1は、本発明の印字装置を具体化した一実施形態を示す側面の断面図である。図1に示す印字装置は、ホットメルトインクを用いるタイプのインクジェット印字装置である。図1において、インクジェット印字装置1は、下カバー2と上カバー3とでケーシングが構成されている。上カバー3の後部上側には、普通紙やOHP用シートなどの被印字体7を印字部8に供給するための供給機構4が備えられている。この供給機構4は、異なるサイズおよび種類の被印字体7を同時にセットできるように、2つの供給トレイ5および6をもち、各供給トレイ5および6には、多数の被印字体7がそれぞれ積層状にセットされる。そして、2つの供給トレイ5および6の下端部には、それぞれ供給ローラ9および10が配設されており、各供給トレイ5および6にセットされた被印字体7は、供給ローラ9および10により、被印字体7が印字される印字部8に順次供給される。
【0014】印字部8は、被印字体7を受けるプラテン12と、プラテン12の前方において、所定間隔を隔てて対向状に配設され、被印字体7に印字するための印字ヘッド13とを備えている。この印字ヘッド13は、ホットメルトインクが収容されるタンクと、タンクに収容されたホットメルトインクを加熱溶融する、加熱手段としてのヘッドヒーターとを備えている。ヘッドヒーターは、常時、約130℃の高温に加熱されており、ヘッドヒーターにより加熱溶融され、液状となったホットメルトインクは、印字ヘッド13のヘッド面に形成される多数のノズルから、プラテン12上にある被印字体7へ噴出され、これにより、印字が行えるようにされている。また、この印字ヘッド13は、キャリッジ15に取付けられており、このキャリッジ15は、プラテン12の幅方向に延びるガイド部材16に、移動可能に支持されている。そして、キャリッジ駆動モータ11(図3参照)により、キャリッジ15をガイド部材16上で直線往復移動させて、キャリッジ15とともに移動する印字ヘッド13から、所定の印字タイミングにより、液状のホットメルトインクを噴射することにより、1バンド分の印字が行なえるようにされている。
【0015】また、被印字体7は、プラテン12の中程に配設される搬送ローラ17と、プラテン12の下流側に配設される排出ローラ18とにより、矢印19で示す方向に送られ、印字部8において印字が行なわれた後に、排出ローラ18の下方に配設される排出トレイ20上に排出される。また、プラテン12の裏面側後方には、後述する冷却プラテン23を冷却し、かつプラテン12上に位置された被印字体7をプラテン12面上に密着させるためのファン14が配設されている。このファン14は、排出トレイ20側から空気を取り入れて、空気をプラテン12の上面から下面に流し、さらには、冷却プラテン23の下側を通って、ファン14の後方側から排気するように構成されており、定常運転時には、25ボルトで駆動されている。
【0016】図2は、印字部8におけるプラテン12の要部上面図である。図2において、プラテン12は、その上流側から被印字体7が進入されるプレプラテン21と、プレプラテン21の下流側であって、被印字体7を印字するためのメインプラテン22と、メインプラテン22より下流側であって、メインプラテン22で印字された被印字体7を冷却するための冷却プラテン23とを備えている。プレプラテン21とメインプラテン22とは、熱伝導性の良い、たとえば、アルミニウム等の金属材料によって連続して一体に形成されており、また、冷却プラテン23は、同じくアルミニウム等の金属材料によって、メインプラテン22とは、所定間隔を隔てた下流側に別部材として配設されている。なお、図2において、印字ヘッド13は、メインプラテン22上の印字領域内の中央部に位置されているが、印字ヘッド13は、印字動作を行なうとき以外は、メインプラテン22上の印字領域外の右側方(ホームポジション)に位置されている。また、搬送ローラ17は、プレプラテン21におけるメインプラテン22に近い側において、幅方向1列に、所定間隔を隔てて複数設けられており、プレプラテン21に形成された開口部から、その上部のみがプレプラテン21上から露出するように配置されている。
【0017】また、図1に示すように、プレプラテン21の下面には、このプレプラテン21を加熱して、プレプラテン21上に位置された被印字体7の予熱を行なうためのプレヒーター34が設けられており、また、メインプラテン22の下面には、このメインプラテン22を加熱して、メインプラテン22上に位置された被印字体7を、所定の定着温度に加熱するためのメインヒーター35が設けられている。また、図1からは明らかでないが、プレプラテン21およびメインプラテン22には、これらプレプラテン21およびメインプラテン22の温度を検出するためのプレサーミスタ30およびメインサーミスタ31(図3参照)が、それぞれ設けられている。また、プラテン12の上流側には、供給ローラ9および10により送られてくる被印字体7を検知するための、被印字体検知センサ29が配設されている。
【0018】図3には、インクジェット印字装置のプラテン12の温度制御に関するブロック図が示されている。図3に示すように、プラテン温度制御手段としてのCPU24は、印字ヘッド13を駆動する印字ヘッド駆動回路25、プレヒータ34およびメインヒータ35を作動させるヒーター回路26、ファン14を駆動するファン駆動回路27、キャリッジ駆動モータ11を駆動するキャリッジ駆動回路28、プレサーミスタ30、メインサーミスタ31、被印字体検知センサ29、ROM32、RAM33の各部と接続されている。ROM32には、予め設定されているプレプラテン21およびメインプラテン22の温度が記録されている他、印字ヘッド駆動回路25およびキャリッジ駆動回路28を駆動制御するなどの制御ヘッドプログラムや、後述するプラテン12の温度制御プログラム等が記録されており、また、RAM33には、プラテン12の温度制御プログラムを実行するための一時記憶としてのワークエリア等が設定されている。
【0019】このような構成において、プラテン温度制御手段としてのCPU24は、プレプラテン21およびメインプラテン22から検出される温度をプレサーミスタ30およびメインサーミスタ31から入力され、所定の制御温度となるように、ヒータ回路26に指令を与えることにより、プラテン12の温度制御を行なっている。
【0020】そして、本実施形態において、このプラテン温度制御手段には、プラテン12の温度を上昇させるときに、印字ヘッド13をプラテン12の印字領域内に位置させる印字ヘッド移動制御手段を備えている。図4は、この印字ヘッド移動制御手段を含むプラテン温度制御手段の制御を示すフロー図である。以下、図4を参照しながら、プラテン温度制御手段による制御を説明する。図4において、このプラテン温度制御手段の制御は、被印字体7が普通紙である場合の普通紙モードと、被印字体7がOHP用シートである場合のOHPモードとを切り替えて制御できる構成となっている。
【0021】この制御は、被印字体7が、被印字体検知センサ29によって、検知される位置に位置されたときに開始される。まず、被印字体検知センサ29によって被印字体7が検知され、被印字体7が、現在まで印字を行なっているモードと同じモードのものか否かが判断される(S1)。同じモードのもの、すなわち、前回印字した被印字体7と同じ種類のものであれば、この制御は終了する。同じモードのものでなければ、被印字体7がOHP用シートであるか否かが判断される(S2)。被印字体7がOHP用シートであるときには、OHPモードが選択され、被印字体7が普通紙であるときには、普通紙モードが選択される。
【0022】普通紙モードにおいては、まず、普通紙モードにおけるプラテン12の制御温度、すなわち、プレプラテン21とメインプラテン22との制御温度が設定される(S3)。このうち、メインプラテン22の制御温度は、メインプラテン22上において、普通紙にインクが良好に定着される温度、たとえば、65℃であり、プレプラテン21の制御温度(メインプラテン22よりも若干高めに設定される。)とともに、予めROM32に記憶設定されている。そして、この設定された制御温度に到達するように、プレサーミスタ30およびメインサーミスタ31の検知温度に基づいて、プレヒーター34およびメインヒーター35が、ヒーター回路26を介して制御される。そして、設定された温度に到達したことを判断する(S4)ことによって、この制御は終了する。
【0023】OHPモードにおいては、まず、ファン14の駆動を低減させる(S5)。ファン14の駆動を低減させることで、プラテン12の周囲の雰囲気温度の低下を抑えて、メインプラテン22およびプレプラテン21の温度上昇を促進させることができる。この駆動の低減は、たとえば、前述したように25ボルトで駆動されているファンを、13ボルトで駆動させるようにして行なう。このとき、ファン13の駆動を低減させるのみであるので、冷却プラテン23まで大きく温度が上昇してしまうことはない。次に、OHPモードにおけるプラテン12の制御温度が設定される(S6)。このときのメインプラテン22の制御温度は、メインプラテン22上において、OHP用シートにインクが良好に定着される温度、たとえば、85℃であり、プレプラテン21の制御温度とともに、予めROM32に記憶設定されている。そして、この設定された制御温度に到達するように、プレサーミスタ30およびメインサーミスタ31の検知温度に基づいて、プレヒーター34およびメインヒーター35が、ヒーター回路26を介して制御される。そして、印字ヘッド13が搭載されるキャリッジ15を、ホームポジションからプラテン12の印字領域内における中央部に移動させ、この位置で静止させる(S7)。印字領域内に位置された印字ヘッド13は、ヘッドヒーターにより約130℃に加熱されているために、この印字ヘッド13が放出する輻射熱により、プラテン12、特にメインプラテン22が加熱される。したがって、プレヒーター34およびメインヒーター35の加熱に加えて、この印字ヘッド13の輻射熱により、プラテン12の温度を、より迅速に設定温度まで上昇させることができる。また、印字ヘッド13を印字領域内における中央部で静止させることにより、プラテン12に対して、最も効率よく輻射熱が与えられる。そして、設定された温度に到達したことを判断したときには(S8)、キャリッジ15をホームポジションに移動させ(S9)、また、ファン14を定常運転時の25ボルトで駆動させて(S10)、この制御を終了する。
【0024】このような制御により、OHP用シートが印字されるときには、プラテン12の温度を、迅速に設定温度まで上昇させることができるため、プラテン12の温度上昇時間を短縮できて、印字作業の効率化を図ることができる。したがって、使用者に不快感を与えることなく、良好な使用を確保できる。また、この制御によると、熱容量の大きなヒーターを用いたり、あるいは、プラテン12を加熱するための格別な装置を設けることなく、既存の構成のままで、プラテン12の温度を迅速に上昇させることができるため、装置の複雑化や高コスト化を招来することがない。また、この制御では、普通紙モードとOHPモードとが切り替えられて制御されるので、プラテン12の温度を上昇させる必要があるOHPモードでは、キャリッジ15の移動動作が作動するように、また、プラテン12の温度を上昇させる必要のない普通紙モードでは、キャリッジ15の移動動作が作動しないように、それぞれ選択しておくことにより、被印字体7の種類に応じて、適切な制御を可能にしている。よって、OHP用シートが被印字体検知センサ29によって、検知されたときには、画一的にOHPモードが選択され、正確かつ確実にプラテン12の温度を上昇させることができる。さらに、OHPモードにおいては、キャリッジ15の移動動作に加えて、ファン14の駆動を低減させているため、より効率的に、プラテン12、特にメインプラテン22の温度を上昇させている。
【0025】なお、この制御のOHPモードにおいて、ファン14の駆動の低減、プラテン12の制御温度の設定、およびキャリッジ15の移動の順序は、いずれが先であってもよく、その順序は問わない。また、キャリッジ15の移動により、印字ヘッド13を印字領域内における中央部で静止させたが、印字領域内であれば、中央部でなくてもよく、また、静止していなくてもよい。
【0026】このような制御による印字ヘッド移動制御手段は、上記したホットメルトインクを用いるタイプのインクジェット印字装置に好適に適用することができるが、他のタイプの印字装置に用いてもよい。
【0027】
【発明の効果】以上述べたように、請求項1の発明によれば、プラテンの温度を、迅速に所望の温度に上昇させることができるため、プラテンの温度上昇時間を短縮できて、印字作業の効率化を図ることができる。したがって、使用者に不快感を与えることなく、良好な使用を確保できる。また、この構成によると、熱容量の大きなヒーターを用いたり、あるいは、プラテンを加熱するための格別な装置を設けることなく、既存の構成のままで、プラテンの温度を迅速に上昇させることができるため、装置の複雑化や高コスト化を招来することがない。
【0028】請求項2に記載の発明によれば、被印字体の種類に応じて、印字ヘッド移動制御手段を適切に作動させることができるので、被印字体に、常に良好な印字を行なうことができる。請求項3に記載の発明によれば、被印字体が、OHP用シートとなったときには、常に印字ヘッド移動制御手段が作動されるので、画一的な処理によって、正確かつ確実にプラテンの温度を上昇させて、OHP用シートに、常に良好な印字を行なえることができる。
【0029】請求項4に記載の発明によれば、印字ヘッドを、印字領域内における中央部において、静止状態で位置させることにより、プラテンに対して、最も効率よく輻射熱を与えることができ、プラテンの温度を最も迅速に上昇させることができる。したがって、プラテンの温度上昇時間を短縮できて、印字作業の効率化を図ることができる。
【0030】請求項5に記載の発明によれば、プラテンの温度を上昇させるときに、ファンの駆動を低減させて、プラテンの周囲の雰囲気温度の低下を抑えて、効率的にプラテンの温度を上昇させることができるので、プラテンの温度上昇時間をより短縮できて、印字作業の効率化をより図ることができる。請求項6に記載の発明によれば、印字ヘッドを、ホットメルトインクを用いるインクジェットヘッドとすることで、優れたホットメルトインクを用いるタイプのインクジェット印字装置として使用することができる。




 

 


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