JP2000238293A - インクジェットプリンタ - Google Patents
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Abstract
インク吸収部材を装備した小型のインクジェットプリン
タを提供する。 【解決手段】廃インク吸収部材45が、印字ヘッド33
が主走査する領域全体、つまり搬送される用紙46上に
記録を行う記録領域とその一端部の非記録領域に亙って
その底部に設けられている。吐出回復の為のパージ吐出
は、用紙が搬送されず記録を行わない非印字時において
は、主走査領域全体に亙り支持リブ47を避けて廃イン
ク吸収部材45全体に均一に行われ、用紙が搬送され記
録が行われる印字時においては、非記録領域の位置aで
行われる。これにより、廃インク吸収部材45の寿命を
アップさせることができる。
Description
ンク吸収部材を装備した且つ小型なインクジェットプリ
ンタを提供することである。
タが広く用いられている。このインクジェット方式によ
るプリンタには、気泡の発生する力でインク滴を飛ばす
サーマルジェット方式や、ピエゾ抵抗素子(圧電素子)
の変形によってインク滴を飛ばすピエゾ方式等がある。
滴にして直接記録紙に向かって吐出するという工程によ
り、粉末状の印材であるトナーを用いる電子写真方式と
比較した場合、印字エネルギーが低くて済み、インクの
混合によってカラー化が容易であり、印字ドットを小さ
くできるので高画質であるというような様々な利点があ
り、このため特にパーソナル用プリンタとして広く用い
られている印字方式である。
印字ヘッドは、解像度では300〜600dpi(ドッ
ト/インチ)のものがあり、これらのインク滴を吐出す
るノズルの直径は40〜20μm程度である。
リンタの使用に少しでも長い休止期間があると、ノズル
のインク吐出口近傍のインクが固まり易くなる。すなわ
ち、粘度が上がり、濃度が濃くなり、極端な場合はノズ
ルの目詰まりを引き起こす。このような状態で、そのま
ま次の印字(印刷)を実行したのでは、固まりかけたイ
ンクが吐出され更にはインクの吐出量にむらが生じて画
像の印刷開始部分が汚れ、全体として良好な画像を形成
することができない。
を再開する場合には、所定の廃棄・放出位置(パージ
(purge)位置)で、上記の固まりかけたインクを不良イ
ンク又は廃インクとして滴下・放出することによってノ
ズルの吐出口を清掃してから印字を実行するようにして
いる。
吐出は、プリンタ本体が使用休止されていた後の電源投
入時には毎回行われるが、使用中においても個々のノズ
ルに休止期間があり、したがって印字中にも、印字率に
よって回数は異なるが、印字ヘッドの数往復に一回は定
位置つまりパージ位置でパージ吐出を行っている。
とならないように印字領域の外側つまり印字ヘッドの移
動方向の用紙の搬送に関係ない端部の定位置に設けられ
ており、印字ヘッドはそのパージ位置において廃インク
の滴下・放出を行う。そして、このパージ位置の下方
で、廃インク吸収部材が上記印字ヘッドより排出された
廃インクを吸収するように構成されている。
体つまりプリンタ自体のベース部材の下の空隙と、更に
このために外装との間にもわざわざ形成されている空隙
とに、くまなく配設されている。このように、廃インク
吸収部材は、頻繁に交換しなくてもいいようにとの配慮
から、非常に大きな部材によって構成されている。
クジェットプリンタは、上述したように比較的大きな形
状を有する印字ヘッドが印字領域外のパージ位置で廃イ
ンクを放出しなければならないから、つまり、少なくと
も印字ヘッドの大きさに相当する大きさのパージ領域を
印字領域の外側に設けなければならないから、その分だ
け印字に直接関与しない印字ヘッドの作業空間が必要と
なり、プリンタの小型化を阻害するという問題を有して
いた。
に決まっていて、その定位置でのみパージ吐出が行われ
るため、インクに含まれている水分は蒸発しても、染料
や顔料の成分は廃インク吸収部材のパージ位置に堆積
し、廃インク吸収部材のパージ位置直下の部分の廃イン
ク吸収性が低下してしまう。そして、この状態が更に進
行し、やがてパージ位置でのインク吸収性が失われた時
点で廃インク吸収部材の寿命が尽きてしまう。
材は、プリンタ底部と外装の間隙にも設けられた非常に
大きな部材であるにも拘らず、その全体を使用し切らな
い内に新品と交換・廃棄しなければならないことになる
から、部材の使用寿命が短いという問題と共に不経済で
あるという問題も有するものであった。
十分な量の廃インクを全体で均一に効率良く吸収できる
廃インク吸収部材を装備した小型のインクジェットプリ
ンタを提供することである。
ジェットプリンタの構成を述べる。本発明のインクジェ
ットプリンタは、複数の吐出ノズルが並設されてなる印
字ヘッドを備え、該印字ヘッドに対して所定方向へ相対
的に移動する記録媒体表面に上記吐出ノズルからインク
を吐出させて記録を行うインクジェットプリンタであっ
て、少なくとも上記吐出ノズルと対向して記録が行われ
る記録領域に、上記吐出ノズルから吐出させ上記記録媒
体に付着させずに滴下させるパージ吐出の廃インクを吸
収するための廃インク吸収部材を設置して構成される。
ように、上記記録媒体の移動方向と直角方向に往復移動
するように構成される。また、上記記録領域は、例えば
請求項3記載のように、搬送される上記記録媒体の裏面
を支持する複数の支持リブを上記記録媒体の搬送方向に
沿って延在させて備えるように構成される。そして、上
記支持リブは、例えば請求項4記載のように、上記記録
媒体を支持する端面が上記廃インク吸収部材の表面より
突出して配置されていることが好ましい。
記載のように、複数の上記支持リブと上記支持リブ間で
行うように吐出制御されることが好ましい。また、上記
廃インク吸収部材は、例えば請求項6記載のように、イ
ンク保持性能が異なる複数種類のインク吸収部材を積層
して構成することが好ましく、その場合、例えば請求項
7記載のように、表面層の孔径の大きい多孔質材料から
なるインク吸収部材と、該表面層のインク吸収部材より
も孔径が小さい底部層のインク吸収部材との2層構造と
することが好まく、更には、例えば請求項8記載のよう
に、親水性材料よりなる底部層とこれよりも親水性が低
い表面層との2層構造をなしていることが好ましい。
を参照しながら説明する。図1は、一実施の形態におけ
る携帯型インクジェットプリンタの主要部の分解斜視図
である。同図に示すように、この発明におけるインクジ
ェットプリンタ1の主要部は、インクタンクユニット
2、供給口キャッピングユニット3、印字ヘッドユニッ
ト4、ヘッド駆動機構5、記録紙搬送機構6、及び廃イ
ンク処理部7を備えている。
ッドユニット4から独立して配置されており、上下に薄
く平らで水平方向には長方形をなし、その長方形の長手
方向がヘッド駆動機構5の長手方向に並行して延在し、
装置本体(インクジェットプリンタ1)のフレームに固
定配置されている。同図は、インクタンクユニット2の
上面を覆う密閉シート8の一部を切り欠いて示してい
る。
2の内部には、4色のインクを収容する4つのインク用
液室9(黒インク室9−1、シアンインク室9−2、マ
ゼンタインク室9−3、イエローインク室9−4)と洗
浄液を収容する液室11が設けられている。これらの液
室9及び11に夫々対応する5つの液充填口12が、イ
ンクタンクユニット2の上面端部に設けられており、そ
の下方内部にはフィルタ13が配設されている。このイ
ンクタンクユニット2の下面には、図では陰になって見
えないが上記のインク用液室9に対応する4つの液供給
口と洗浄液用液室11に対応する4つの液供給口が形成
されている。
ダー14とゴム系の弾性体からなる蓋部材15とで構成
されており、蓋部材15は、インク供給口に対応する4
個の蓋16と洗浄液供給口に対応する4個の蓋16を備
え、スライダー14に固着する根元近傍に谷折り節目1
7−1が形成され、下面には上記合計8個の蓋16の配
設領域の前後に位置して山折り節目17−2及び17−
3がそれぞれ形成されている。 印字ヘッドユニット4
が、図の左端位置(図の斜め左上端部)のホームポジシ
ョンで、インクタンクユニット2から詳しくは後述する
サブタンクにインクを補給され、あるいは洗浄液を注入
されるときには、供給口キャッピングユニット3のスラ
イダー14が、図の矢印Bに示す右方位置(図の斜め右
下方向の開成位置)に引き出されて、インクタンクユニ
ット2の8個の液補給口が開放される。
終了すると、スライダー14が図の矢印Cで示す左方
(図の斜め左上方向)に押し込まれて、蓋部材15の先
端部が係止用リブ18に当接し、更に押し込まれること
により、押え部材19により下方への変形を制止されて
いる蓋部材15は、山折りと谷折りの3つの節目17−
1〜17−3によって蓋部が上に持ち上がる方向へ座屈
を起こし、この座屈により、蓋16が液補給口に外嵌し
てこれを封止する。このように、供給口キャッピングユ
ニット3は、インク供給時又は洗浄液供給時以外は、液
補給口を常時封止しており、これにより液補給口の乾燥
が防止される。
インクタンクユニット2とは切り離されており、印字に
際しては、単独で主走査方向に往復移動しながら印字を
行う。すなわち、印字ヘッドユニット4は、フレキシブ
ル・メイン信号ケーブル21により装置本体の不図示の
制御部に接続され、ヘッド駆動機構5のリニアレール2
2に係合し、同じくヘッド駆動機構5のリニアスケール
23により移動量を検出しながら、図の両方向矢印Aで
示すように、ヘッド駆動機構5の長手方向に沿って往復
移動する。そして、詳しくは後述するように、適宜のタ
イミング、適宜の位置で、廃インクを廃インク処理部7
に吐出(滴下)する。
速機構25、及びモータ26を備えている。モータ26
は減速機構25を介して搬送ローラ24を回転駆動し、
搬送ローラ24は、これに従動する廃インク処理部7に
支持される補助ローラ27とで不図示の用紙を挟持し、
その用紙を図の矢印Dで示す装置本体後方(図の斜め右
上方向)へ間欠搬送する。
のみを取り出して示す斜視図であり、同図(b) は、同図
(a) をC矢視方向に見た前半部の断面図、同図(c) は、
印字ヘッドをそのインク吐出面から見た図である。同図
(a),(b),(c) に示すように、印字ヘッドユニット4は、
ヘッドベース28の前半部29に、インク液を一時的に
保持する4つのサブタンク31を備えている。これら4
つのサブタンク31は、フルカラー印刷を行うためのイ
エロー、マゼンタ、シアン及びブラックの4種類のイン
ク液に応じて同じ数だけ設けられている。
に接して、インク液に混入するかも知れないゴミ等を除
去するためのフィルタ32が配設される。このフィルタ
32に接して印字ヘッド(チップ基板)33が取り付け
られている。印字ヘッド33は上面に複数のインク給送
口34を形成され、下面(インク吐出面)には複数のノ
ズル35が形成されている。このノズル35からインク
滴36が紙面に向けて吐出される。
側壁に略長方形の孔38の形成された空房を備え、その
内部にリニアコイル39が配設される。このリニアコイ
ル39及び側壁の長方形の孔38に、図1に示したリニ
アレール22が嵌入する。また、この後半部37の後端
にはスリット溝41が形成されており、このスリット溝
41の近傍に、特には図示しない光学センサ対が配設さ
れる。
レキシブル通信ケーブルを介してフレキシブル・メイン
通信ケーブル21に接続されており、スリット溝41に
嵌入して相対的に移動する図1に示したリニアスケール
23に形成されている位置マーク(バーコード又は切り
欠きスリット)を読み取って制御部に送信する。これに
より、制御部は、リニアコイル38への通電を制御し
て、印字ヘッドユニット4の移動量を制御する。
んで配置された形状で構成され、各単一ヘッドには上述
した多数のノズル35が1列になってノズル列42が形
成され、インクに吐出圧を加える発熱素子を駆動するた
めの配線電極43及び44が形成されている。これによ
り、印字ヘッド33全体としては、4列のノズル列42
が形成されている。これら4列のノズル列42は、4つ
のサブタンク31にそれぞれ連通しており、イエロー
(Y)、マゼンタ(M)、シアン(C)及びブラック
(Bk)のインクを夫々吐出する。
60dpiの場合であれば、概略8.5mm×19.0
mmの大きさのチップ基板に、128ノズル×4列=6
40ノズルを備えることが可能であり、また、解像度が
720dpiの場合であれば、同様に約8.5mm×1
9.0mmの大きさのチップ基板に256ノズル×4列
=1280ノズルを形成することが可能である。
ある。同図に示すように、廃インク処理部7は、印字ヘ
ッド33が往復移動する主走査領域全域に亙って廃イン
ク吸収部材45が配設されている。この主走査領域の中
の印字領域(記録領域)を記録媒体(用紙)46が間欠
搬送され、印字ヘッドユニット4が用紙幅方向に往復移
動しながらノズル35からインク滴を吐出して印字を実
行する。
搬送される用紙46の裏面を支持する複数の支持リブ4
7が配設されている。この場合、各支持リブ47に穴を
明けて1個の廃インク吸収部材45を主走査領域の下部
全体に挿通設置してある。なお、1個の廃インク吸収部
材45を主走査領域の下部全体に配置し、廃インク吸収
部材45上に複数の支持リブ47を所定の間隔で架設す
るようにしてもよい。また、複数の廃インク吸収部材を
支持リブ間に配設するようにしてもよい。
方向に沿って延在させて配置され、それらの用紙を支持
する端面は、廃インク吸収部材45の表面より突出して
配置されている。これらの支持リブ47は廃インク吸収
部材45の表面と用紙46の裏面が接触しないようにす
るためのものであり、したがって少なくとも記録領域に
配置されていれば良い。勿論、同図に示すように、記録
領域の用紙搬送方向の前後にも延在させて配置しても良
い。
くとも記録領域の全域に亙って配置することによって、
プリンタ装置本体を全体的に薄く且つ小型化することが
可能になる。
ッドユニット4)が廃インクを廃インク処理部7に吐出
するパージ吐出の動作状態を模式的に示す図であり、同
図(a) は用紙が廃インク処理部7上に無いときのパージ
吐出を行う位置を示す図であり、同図(b) は用紙が廃イ
ンク処理部7上にあるときのパージ吐出を行う位置を示
す図である。
ンク処理部7上に無いときは、パージ吐出は、支持リブ
47の配置箇所を避けた位置a、b、c、d、又はeの
いずれの位置で行ってもよい。そして、たとえば電源投
入時に位置aにおいてパージ吐出を行った場合は、印字
中のパージ吐出は、用紙のない位置である位置aにおい
てパージ吐出を行うが、印字が終了し、再度印字を行う
前にパージ吐出を行うときは、前回のパージ吐出が位置
aで行ったという内部メモリの履歴を読み込んで、位置
aでない位置、すなわち位置b〜eのいずれかにおいて
パージ吐出を行う。
ると、パージ吐出した前回の位置aと今回の位置bが、
パージ吐出した位置の履歴データとして内部メモリに記
憶される。そして、次のパージ吐出では、上記内部メモ
リの履歴を読み込んで、位置a及びbでない位置、すな
わち位置c〜eのいずれかにおいてパージ吐出を行う。
このようにパージ吐出を逐次行って、位置a〜eの全て
の位置においてパージ吐出が行われたという履歴が内部
メモリに記憶され、これが次のパージ吐出に先立って読
み込まれたとき、内部メモリにリセット信号が入力され
て内部メモリが初期化される。
無いときのパージ吐出は、上記のように同一位置に連続
して行わないように動作する。これにより、廃インク処
理部7において、廃インクの水分蒸発後の染料や顔料な
どの成分の堆積が一個所に集中しないようにすることが
できる。
廃インク処理部7上にあるとき、つまり印字中の場合
は、必ず位置a、つまり用紙搬送領域外で記録が行われ
ない非記録位置でパージ吐出を行うようにする。用紙4
6が廃インク処理部7上に在るか無いかの判断は、用紙
検知センサ(不図示)から制御部に入力される検知信号
によって行われる。
た位置a、b、c、d又はeを選択する動作を説明する
図である。インクジェットプリンタ1には、図5に示す
ようにホームポジションセンサ48と図1にも示したリ
ニアスケール23が配設されている。そして、印字ヘッ
ドユニット4のヘッドベース28には、スリット溝41
(図2(a) 参照)内に、図5に示す光学センサ49が配
設されている。これにより、ホームポジションを検知し
てからの移動距離をリニアスケール23から読み取って
得られる現在位置データと、内部メモリの他の領域に記
憶されている位置a〜eの位置データとにより、ヘッド
ベース28を、つまり印字ヘッド33を、支持リブ47
を避けた任意の位置a、b、c、d又はeに停止させる
ことができる。この場合、隣接支持リブ47、47間の
距離を印字ヘッド33の主走査方向に沿った幅(厳密に
は吐出ノズル35の配設領域の主走査方向幅)よりも大
きくしておき、ヘッドベース28を隣接支持リブ47、
47間のセンターに停止させるようにすれば、支持リブ
47のインクによる汚染を確実に防止することができ
る。
ットプリンタ1にように、リニアスケール23を用いる
ことに限定することなく、たとえば、印字ヘッドの往復
移動をリードスクリューで行う形式の場合は、このリー
ドスクリューの回転によって位置決めができるから、予
め位置a〜eをリードスクリューの回転量に対応させて
決めておけば、リードスクリューを回転駆動するモータ
の駆動パルスを制御することによって支持リブを避けた
所望の位置a〜d又はeのいずれかの位置(図5の例で
は位置e)に印字ヘッドを停止させることができ、その
位置でパージ吐出を行わせることができる。
吸収部材45は、図4(a),(b) に示すように、印字ヘッ
ド33に直接対向する上部層51を、インクが早く通り
抜けて表面に水分が残らないような材料で形成し、下部
層52を、インクを良く吸収するような吸収力の強い材
料によって形成した2層構造としても良い。これは、例
えば、上部層51にインクが常に重力方向に通過し易い
目の粗い発泡体を用いるにようにし、下部層52には、
上記の発泡体を圧縮して目をより密にした状態のものを
用いるようにする。
管力(毛管現象による吸引力)によりインクが下部層5
2へ浸透しやすくなる。そして4、この毛管力によって
下部層52に吸収したインクは、上部層51に逆戻りし
にくくなる。こうすることによって、支持リブ47上で
用紙46がたわんで廃インク吸収部材45の表面に接触
したとしても、用紙47の裏面が汚れるようなことがな
くなる。また、持ち運ぶときも廃インクによってプリン
タ内部が汚染されるようなことが無くなる。
以上の多層構造としてもよく、その場合は、各層がイン
ク保持性能の異なる多層構造であればよく、必ずしも目
の粗い発泡体と目の密な発泡体からなる構成でなくても
よい。また、多層構造の下部層の部材に親水処理を施し
て上部層からの液体を下側に引き込むような構成として
もよい。また、パージ吐出の位置の順番は位置a、・・
・、eのように順番でなくてもよく、例えば印字ヘッド
の現在位置から最も近く、内部メモリ初期化後に未だパ
ージ吐出が行われていない位置としてもよい。また、廃
インク吸収部材は、交換できるような配置構成としても
よい。
全域に設けて主走査動作を行わない所謂ライン式インク
ジェットプリンタにも適用できる。この場合、用紙を支
持するプラテン部材を記録位置から移動可能に構成し、
パージ動作時においてはプラテン部材を記録位置から退
避させればよい。
れば、印字ヘッドの吐出ノズルと対向する記録領域に廃
インク吸収部材を配設して任意の位置にパージ吐出する
ので、従来は遊び空間であった装置本体の記録部基底部
を廃インク処理部として活用することができ、これによ
り、内部空間の有効活用による小型化が実現可能とな
る。また、パージ吐出を支持リブ等の障害物を避けて廃
インク吸収部材全体に対し均一に行うようにするので、
廃インク内の染料や顔料が廃インク吸収部材の一箇所に
集中して堆積することなく均一に吸収させることがで
き、これにより、廃インク吸収部材の使用寿命を長期化
させることができて経済性が向上する。
リンタの主要部の分解斜視図である。
す斜視図、(b) は(a) のC矢視方向に見た前半部の断面
図、(c) は印字ヘッドのインク吐出面の図である。
理部に吐出するパージ吐出の動作状態を模式的に示す図
である。
選択する動作を説明する図である。
Claims (8)
- 【請求項1】 吐出ノズルが並設されてなる印字ヘッド
を備え、該印字ヘッドに対して所定方向へ相対的に移動
する記録媒体表面に前記吐出ノズルからインクを吐出さ
せて記録を行うインクジェットプリンタであって、 少なくとも前記吐出ノズルと対向して記録が行われる記
録領域に、前記吐出ノズルから吐出させ前記記録媒体に
付着させずに滴下させるパージ吐出の廃インクを吸収す
るための廃インク吸収部材を設置したことを特徴とする
インクジェットプリンタ。 - 【請求項2】 前記印字ヘッドは、前記記録媒体の移動
方向と直角方向に往復移動す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。 - 【請求項3】 前記記録領域は、搬送される前記記録媒
体の裏面を支持する複数の支持リブを前記記録媒体の搬
送方向に沿って延在させて備えてい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。 - 【請求項4】 前記支持リブは、前記記録媒体を支持す
る端面が前記廃インク吸収部材の表面より突出して配置
されていることを特徴とする請求項3記載のインクジェ
ットプリンタ。 - 【請求項5】 前記パージ吐出は、複数の前記支持リブ
と前記支持リブ間で行うように吐出制御されることを特
徴とする請求項3記載のインクジェットプリンタ。 - 【請求項6】 前記廃インク吸収部材は、インク保持性
能が異なる複数種類のインク吸収部材を積層してなるこ
とを特徴とする請求項1、2、3、4又は5記載のイン
クジェットプリンタ。 - 【請求項7】 前記廃インク吸収部材は、表面層の孔径
の大きい多孔質材料からなるインク吸収部材と、該表面
層のインク吸収部材よりも孔径が小さい底部層のインク
吸収部材との2層構造をなしていることを特徴とする請
求項6記載のインクジェットプリンタ。 - 【請求項8】 前記廃インク吸収部材は、親水性材料よ
りなる底部層とこれよりも親水性が低い表面層との2層
構造をなしていることを特徴とする請求項6又は7記載
のインクジェットプリンタ。
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|---|---|---|---|
| JP4730899A JP3887985B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | インクジェットプリンタ |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP4730899A JP3887985B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | インクジェットプリンタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
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| JP3887985B2 JP3887985B2 (ja) | 2007-02-28 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4730899A Expired - Fee Related JP3887985B2 (ja) | 1999-02-25 | 1999-02-25 | インクジェットプリンタ |
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