JP2005111696A - インクジェットプリンタおよびインク飛散防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズル先端のインクの変質部をインクの噴射によって除去した上で、インクがプリンタ内部に飛散しないようにしたインクジェットプリンタおよびそのインク飛散防止構造を提供する。
【解決手段】 ノズル１２ａから、スピット位置において印字前に目詰まり除去のためにインクを噴出する際、インクの周囲への飛散を防止するインク飛散防止構造を有し、そのインク飛散防止構造は、ノズルに対応する部分に貫通孔１ａを設けられ、ノズルの口を取り囲むようにインクヘッド底部に下方から押し当てられる、メッシュスポンジから形成されるノズル取り囲み部１と、ノズル取り囲み部が嵌め入れられ、その底部にインクの流出孔２ａが設けられた支持部２と、インクヘッド１１からキャリアの力を受け、支持部を持ち上げてメッシュスポンジの上端部をノズルの口の周りに押し付ける駆動部３，４，５とを備える。
【選択図】 図２

Description

本発明は、インクジェットプリンタおよびインク飛散防止構造に関し、より具体的には目詰まり除去のために印字前にインクをノズルから噴出する際にインクの周囲への飛散を防止する構造を備えたインクジェットプリンタおよびそのインク飛散防止構造に関するものである。

プリンタは、一瞬の休止もなく稼働するわけではなく、利用者の必要に応じて間欠的に使用される。このため、インクヘッドに貯留されたインクをノズルから飛翔させて紙面に所定の印字を行なうインクジェットプリンタでは、不使用時に、キャップを被せるなどの対策はとっているが、ノズル先端のインクが乾くなど変質部分の生成が避けられない。上記変質部分は、乾燥して固化した部分や水分の蒸発が進行し粘性が増大した部分などをいう。このようなノズル先端におけるインクの変質部分を保持したまま印字に入ると、この変質部分が除去されるまで十分制御のとれたインクの飛翔を実現できず、鮮明な印字を行なうことができないし、また、固化した部分などが印字対象部分に飛翔し固着した場合、不具合を生じる。

このようなノズル先端におけるインクの変質部分を除去するため、従来は吸引ポンプなどにより吸引し除去していた（特許文献１参照）。このような機構を用いることによりノズル先端部に生じたインクの変質部分を除去し、開始時点から鮮明な印字を行なうことができる。
特開平１１−７８０５３号公報

しかしながら、上記のように吸引ポンプを用いてインクの変質部分を除去する構成では、吸引ポンプなどの高価な部品を用い、さらに係合部材など部品点数の増大を招き、製造コストの増大させることとなる。また、小型化や軽量化の障害ともなっていた。これらを解決するために、ノズル先端のインクの変質部を除去することを目的に、印字前に大量のインクを噴出する方法が用いられるようになった。

上記のインク変質部除去構造を用いた場合、インクはノズルから高速で噴射されるため霧状となり、プリンタの内部に充満する。図５は、スピット位置にキャリア１１１によって搬送されてきたインクヘッド１１２の底部に設けられたノズル１１２ａからインクを高速で噴射した場合のインクの飛散状態を示す図である。インクヘッド１１２は、キャリア制御用スリット１２１を通して制御されるキャリアによりシャフト１２２に沿って移動される。ノズル１１２ａの下方には立壁１０７で囲まれたインク処理部にフェルト１０８が敷かれており、上方から落ちてくるインクを吸い取ることができるようにされている。しかし、立壁１０７とインクヘッド底部との隙間から噴射されたインクは四方に飛散し、上述のようにプリンタ内部に充満する。このため、プリンタの各機構部分に付着して印字性能に次のような悪影響を及ぼすことが懸念される。
（１）用紙の搬送面にインクが付着して用紙を汚す。
（２）キャリア制御用のセンサー読み取りスリットにインクが付着して、誤動作を生じさせる。
（３）フィード制御用のセンサー読み取りスリットにインクが付着して、誤動作を生じさせる。
（４）ギヤの歯部にインクが付着して搬送速度を低下させる。
（５）プリンタ内の一部にインクが溜まり、プリンタ外部に流れ出す。

上記（１）〜（５）に挙げた悪影響の源は、突き詰めればノズル先端部におけるインク変質部を除去するためにスピット位置でノズルから噴射されるインクに行きつく。

本発明は、ノズル先端のインクの変質部をインクの噴射によって除去した上で、インクがプリンタ内部に飛散しないようにしたインクジェットプリンタおよびそのインク飛散防止構造を提供することを目的とする。

本発明のインクジェットプリンタは、キャリアに保持されてホーム位置とスピット位置との間を搬送されるインクヘッドの底部に設けられたノズルから、スピット位置において印字前に目詰まり除去のためにインクを噴出する際、インクの周囲への飛散を防止するインク飛散防止構造を有するインクジェットプリンタである。そして、そのインク飛散防止構造が、（ａ1）スピット位置の下部に配置され、ノズルに対応する部分に貫通孔を設けられ、インクを噴出する際に該ノズルの口を取り囲むようにインクヘッド底部に下方から押し当てられる、メッシュスポンジから形成されるノズル取り囲み部と、（ａ2）ノズル取り囲み部が嵌め入れられ、ノズル取り囲み部を支持し、その底部にインクの流出孔が設けられた支持部と、（ａ3）インクヘッドがキャリアによってインクを噴出するためにスピット位置に搬送される際に、キャリアからの力を受けて、支持部を持ち上げてメッシュスポンジの上端部をノズルの口の周りに押し付ける、駆動部とを備える。

上記の構成により、インクジェットプリンタ使用開始の信号が入力されたとき、インクヘッドはキャリアによってスピット位置に搬送されるが、その際、駆動部を移動させ、インク飛散防止機能を働かせる。このとき、駆動部は、支持部を持ち上げ、ノズル取り囲み部をインクヘッドの底部に押し当て、ノズルの周囲をメッシュスポンジで取り囲む。このため、ノズル先端のインク変質部を除去するためにインクを大量に高速噴射してもインクはメッシュスポンジに遮られて、プリンタ内部に飛散することはない。上記高速噴射されたインクは、メッシュスポンジから支持部の流出孔を経て所定のインク吸入箇所、たとえばフェルトマットに滴下され吸収される。上記のインク飛散防止構造は非常に簡単な機構であり、安価に形成することができる。この機構を用いて、インク飛散に付随して生じる上記多くの不具合の懸念を除くことができる。

また、本発明のインク飛散防止構造は、インクジェットプリンタにおいてキャリアに保持されてホーム位置とスピット位置との間を搬送されるインクヘッドの底部に設けられたノズルから、スピット位置において印字前に目詰まり除去のためにインクを噴出する際、インクの飛散を防止するインク飛散防止構造である。このインク飛散防止構造は、（ｂ1）スピット位置の下部に配置され、ノズルに対応する部分に凹部および孔のいずれかが設けられ、インクを噴出する際に該ノズルの口を取り囲むようにインクヘッド底部に下方から押し当てられる、弾性材料から形成されるノズル取り囲み部と、（ｂ2）ノズル取り囲み部が嵌め入れられ、ノズル取り囲み部を支持し、その底部にインクの流出孔が設けられた支持部と、（ｂ3）インクヘッドがキャリアによってインクを噴出するためにスピット位置に搬送される際に、支持部を持ち上げて弾性材料の上端部をノズルの口の周りに押し付ける、駆動部とを備える。

上記のノズル取り囲み部は、上述のように孔でもよいし溝や凹部であってもよい。また、ノズル取り囲み部を形成する材料は、メッシュスポンジに限定されず、弾性を有していればどのような材料でもよい。弾性は、多少の時間的遅れがあっても復元性があればよい。比較的小さい力でインクヘッドに押し当てられてノズルを取り囲むように変形すればよいので、剛性は大きくないほうが好ましい。また、透水性があったほうが好ましいが、たとえばノズル取り囲み部に貫通孔を設ける場合には、透水性は必ずしも必要ない。多孔質材料はとうぜん透水性がある材料に該当し、好ましい。また、インクヘッドと接触することなく、各種の位置センサーでインクヘッドのスピット位置への到来を知って、上記動作をする駆動部であってもよい。

次に図面を用いて本発明の実施の形態について説明する。図１は本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタ５０の概要を示す斜視図である。図示していないインクヘッドは、図示していないキャリアに保持され、ホーム位置とスピット位置との間を搬送される。使用を終えたインクヘッドのノズルはワイパー３５によって先端に付着したインクを拭い取られる。ワイパー３５はワイパースレッド３７に搭載され、そのワイパースレッド３７にはインクヘッドのホーム位置への帰還を接触によって知り、上記ワイパー３５にワイピング動作をさせるレバー３６とスプリング３８とが取り付けられる。使用されないときインクヘッドは、上記のワイピングを終了し、ホーム位置に配置される。ホーム位置において、ノズルはキャップ３１を被せられ、先端部における変質が極力生じないようにされる。キャップ３１はキャップホルダ３２に保持され、ノズルへの押し付けの付勢力を加えるキャップスプリング３３とともにキャップスレッド３４に搭載されている。

使用時には、使用開始の信号の入力を受け、キャリアはインクヘッドをスピット位置に搬送する。スピット位置には、インク飛散防止構造１０が配置されている。インク飛散防止構造１０については、後で詳しく説明するが、図１において一応の構成を示す。上記インク飛散防止構造は、（ｃ1）ノズルに対応する部分に孔１ａを設け、そのためノズルの周囲のインクヘッド底部に押し当たるノズル取り囲み部１と、（ｃ2）そのノズル取り囲み部が嵌め入れられ、ノズル取り囲み部を支持する支持部２と、（ｃ3）インクヘッドがスピット位置にされてきたときその支持部とノズル取り囲み部とを持ち上げ、上記のようにインクヘッド底部に押し当てる駆動部３，４，５とを備えている。駆動部は、支持部を搭載するスレッド３と、そのスレッドに復元の付勢力を加えるスプリングばね（付勢手段）４と、スレッドのサイド軸３ｂが挿入されて案内されるスレッドガイド孔５とを備えている。

ノズル取り囲み部はメッシュスポンジで形成することが好ましいが、透水性のある弾性材料であればどのような材料を用いてもよい。また、凹部ではなく貫通孔をノズル取り囲み部に設ける場合には、透水性は必ずしも必要ない。

支持部２の底部には、インクを流出させる流出孔２ａが設けられている。また、駆動部のうちスレッド３には、インクヘッドがスピット位置に搬送されてきたときインクヘッドが押し当たり圧力を加える係合レバー部３ａが設けられ、さらに上記支持部の下方に突き出す流出孔を嵌め入れる嵌入孔３ｃが設けられている。スレッド３は、キャリアの搬送力を係合レバー部３ａで受け、サイド軸３ｂがスレッドガイド孔５に案内されることによって、上記スプリングばね４による復元力に打ち勝って上方に押し上げられ、インクヘッドの底部にノズル取り囲み部を押し当てる。スレッドガイド孔は、スピット位置のインク処理部に設けられた立壁に形成されている。

図２は、インクヘッド１２がキャリア１１に搬送されてスピット位置に近づいてきて、スレッド３ａに接触した状態を示す図である。キャリア１１はシャフト２２に沿って搬送され、キャリアの背後にはキャリア制御用スリット２１が設けられている。また、紙送り用ギヤ２３も設けられている。

スレッド３はまだ持ち上げられておらず、インクヘッドの底部に位置するノズル１２ａと、ノズル取り囲み部１と間に空隙が介在している。支持部２の上端よりもノズル取り囲み部１が、インクヘッド底部に十分変形して押し当たるほど支持部よりも上方に突き出た構成になっていることが重要である。

ノズル取り囲み部１も含めて支持部２がスレッド３に嵌め入れられるように搭載されている。スレッド３は、スピット位置のインク処理部の立壁７の囲まれるように位置し、そのサイド軸３ｂをスレッドガイド孔５に挿入している。スレッドの係合レバー部３ａが搬送されてきたインクヘッド１２の押圧を受けて、上記の搬送方向に移動させられるとき、スレッドガイド孔５にサイド軸３ｂが挿入されているため、スレッド３はスレッドガイド孔５に沿って左上方に持ち上げられる。

図３は、インクヘッド１２がキャリア１１によってスピット位置まで搬送された状態を示す図である。スレッドのサイド軸３ｂはスレッドガイド孔５の端まで移動しており、その結果、スレッドは図２の位置よりも左上方に移動している。そのため、ノズル取り囲み部１はインクヘッドの底部に圧縮変形するように押し当たっている。このためノズルの周囲は、ノズル取り囲み部で密に囲まれている。なお、図示していないスプリングばね４の復元力は図３に示す位置で最大となっている。

図３の位置においてインク変質部をノズル先端部から除去するためにインクを噴射すると、噴射されたインクはノズル取り囲み部の孔の内面に当たり流れ落ち、支持部に設けられた流出孔２ａを通って、インク処理部に配置されたフェルト８に流れ落ちる。フェルト８に吸い込まれたインクは周囲を汚すことなく安定に維持される。

図４は、スピット位置におけるインク飛散防止構造の平面図である。インクヘッドに係合レバー部３ａが押し当てられ引きずられて移動する前の状態は、図２に示すように立壁７で取り囲まれたインク処理部の中央よりやや右側にスプリングばね４によって引き付けられて位置している。ノズル取り囲み部１の孔１ａと、支持部２の流通孔２ａとは重なるように位置しており、スピット位置で噴射されノズル取り囲み部の孔の内面に当たったインクは抵抗を受けることなく支持部の流通孔２ａにいたり、そこから容易に下方に流れ落ちることができる。

上記の実施の形態と重複する部分もあるが、羅列的に本発明の実施の形態について説明する。

上記の駆動部は、支持部を搭載するスレッドと、そのスレッドを非稼働位置に保持するように付勢する付勢手段とを備え、スレッドは、インクヘッドがスピット位置に搬送される際にそのインクヘッドと係合し、付勢手段の力に抗して移動するための係合レバー部と、スピット位置のインク処理部の立壁に設けられ、ノズル取り囲み部をノズルに向かって移動するようにガイドするスレッドガイド孔に挿入されるサイド軸とを備えるようにできる。

この構成により、非常に簡単な構造で、確実にインク飛散防止機能を働かせる駆動部を得ることができる。

上記のノズル取り囲み部が弾性透水性材料で形成されていてもよい。噴射したインクを下方に通すことができ、フェルトなどにしみ込ませることが可能となる。

上記のノズル取り囲み部が支持部より上方に突出する部分を有してもよい。ノズルの下方への突き出しがあまりない構造では、弾性材料からなるノズル取り囲み部を上方に突き出すことにより、インクヘッド底部に押し当たる際に圧縮変形するので、ノズル周りを確実に密に取り囲むことができる。

上記のノズル取り囲み部に設けられた孔、および支持部に設けられた流出孔が、平面的に見て同じ位置に位置し、さらに駆動部によって孔および流出孔が塞がれないようにしてもよい。

この構成により、噴出したインクを滞りなく流通性よく下方に流出させ、フェルトなどにしみ込ませることができる。

上記において、本発明の実施の形態について説明を行なったが、上記に開示された本発明の実施の形態は、あくまで例示であって、本発明の範囲はこれら発明の実施の形態に限定されない。本発明の範囲は、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

本発明のインクジェットプリンタおよびインク飛散防止構造を用いることにより、非常に簡単な構成により、プリンタ内部に不都合を生じる恐れなく、印字前スピット位置でノズルからインクを噴射することによりノズル先端部に形成されたインク変質部を除去することが可能になる。このため、インク噴射に伴なうインク飛散による用紙の汚染や誤動作などの不具合の懸念を除くことができるので、安価でかつ印字性能に優れた高性能のインクジェットプリンタを広く頒布することが可能となる。

本発明の実施の形態におけるインクジェットプリンタの概要を示す斜視図である。 図１のインクジェットプリンタにおいてインクヘッドがキャリアに搬送されてスピット位置に近づいてきて、スレッドに接触した状態を示す図である。 図１のインクジェットプリンタにおいてインクヘッドがキャリアによってスピット位置まで搬送された状態を示す図である。 スピット位置におけるインク飛散防止構造の平面図である。 従来のインクジェットプリンタにおいてノズルからインクを高速で噴射した場合のインクの飛散状態を示す図である。

符号の説明

１ ノズル取り囲み部、１ａ 孔、２ 支持部、２ａ 流通孔、３ スレッド、３ａ 係合レバー部、３ｂ サイド軸、３ｃ 嵌入孔、４ スプリングばね、５ スレッドガイド孔、７ 立壁、８ フェルト、１０ インク飛散防止構造、１１ キャリア、１２ インクヘッド、１２ａ ノズル、２１ キャリア制御用スリット、２２ シャフト、２３ 紙送り用ギヤ、３１ キャップ、３２ キャップホルダ、３３ キャップスプリング、３４ キャップスレッド、３５ ワイパー、３６ レバー、３７ ワイパースレッド、３８ スプリング、５０ インクジェットプリンタ。

Claims (6)

1. キャリアに保持されてホーム位置とスピット位置との間を搬送されるインクヘッドの底部に設けられたノズルから、前記スピット位置において印字前に目詰まり除去のためにインクを噴出する際、インクの周囲への飛散を防止するインク飛散防止構造を有するインクジェットプリンタであって、
   前記インク飛散防止構造が、
   前記スピット位置の下部に配置され、
   前記ノズルに対応する部分に貫通孔を設けられ、前記インクを噴出する際に該ノズルの口を取り囲むようにインクヘッド底部に下方から押し当てられる、メッシュスポンジから形成されるノズル取り囲み部と、
   前記ノズル取り囲み部が嵌め入れられ、前記ノズル取り囲み部を支持し、その底部にインクの流出孔が設けられた支持部と、
   前記インクヘッドが前記キャリアによって前記インクを噴出するために前記スピット位置に搬送される際に、前記キャリアからの力を受けて、前記支持部を持ち上げて前記メッシュスポンジの上端部を前記ノズルの口の周りに押し付ける、駆動部とを備える、インクジェットプリンタ。
2. 前記駆動部は、前記支持部を搭載するスレッドと、そのスレッドを非稼働位置に保持するように付勢する付勢手段とを備え、前記スレッドは、前記インクヘッドがスピット位置に搬送される際にそのインクヘッドと係合し、前記付勢手段の力に抗して移動するための係合レバー部と、前記スピット位置のインク処理部の立壁に設けられ、前記ノズル取り囲み部を前記ノズルに向かって移動するようにガイドするスレッドガイド孔に挿入されるサイド軸とを備える、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. インクジェットプリンタにおいてキャリアに保持されてホーム位置とスピット位置との間を搬送されるインクヘッドの底部に設けられたノズルから、前記スピット位置において印字前に目詰まり除去のためにインクを噴出する際、インクの飛散を防止するインク飛散防止構造であって、
   前記スピット位置の下部に配置され、
   前記ノズルに対応する部分に凹部および孔のいずれかが設けられ、前記インクを噴出する際に該ノズルの口を取り囲むようにインクヘッド底部に下方から押し当てられる、弾性材料から形成されるノズル取り囲み部と、
   前記ノズル取り囲み部が嵌め入れられ、前記ノズル取り囲み部を支持し、その底部にインクの流出孔が設けられた支持部と、
   前記インクヘッドが前記キャリアによって前記インクを噴出するために前記スピット位置に搬送される際に、前記支持部を持ち上げて前記弾性材料の上端部を前記ノズルの口の周りに押し付ける、駆動部とを備える、インクジェットプリンタのインク飛散防止構造。
4. 前記ノズル取り囲み部が弾性透水性材料で形成されている、請求項３に記載のインクジェットプリンタのインク飛散防止構造。
5. 前記ノズル取り囲み部が前記支持部より上方に突出して部分を有する、請求項３または４に記載のインクジェットプリンタのインク飛散防止構造。
6. 前記ノズル取り囲み部に設けられた孔、および前記支持部に設けられた流出孔が、平面的に見て同じ位置に位置し、さらに前記駆動部によって前記孔および流出孔が塞がれない、請求項３〜５のいずれかに記載のインクジェットプリンタのインク飛散防止構造。

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