JP2007245738A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】 インクジェットプリンタ内のインク汚染を解消することを目的とし、特に針部材からインクカートリッジの装着を外した際のインクの流出による汚染を防ぐことのできるインクジェットプリンタを提供すること。
【解決手段】 インクカートリッジ７が本体ケース２に装着によって刺し込まれると、インクカートリッジ７と記録ヘッドとを中空状の針部材２６で連通させるインクジェットプリンタであって、前記本体ケース２のインクカートリッジ７を支持する支持部材２ａには、前記針部材２６の鉛直下方となる位置に、上方が開放した凹状のインク排出口４５が備えられ、このインク排出口４５の少なくとも底面に前記インク吸収体４６が備えられる。
【選択図】 図７

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関し、特にインクカートリッジのインクを針部材を介して記録ヘッドに供給するインクジェットプリンタに関するものである。

従来から、インクジェットプリンタの本体内に、インクカートリッジを交換式で装着し、インクカートリッジのインクを中空状の針部材を介して記録ヘッドに供給するインクジェットプリンタが特許文献１等にて知られている。

特許文献１には、用紙等の被記録媒体にインクを吐出して記録を行う記録ヘッドが、被記録媒体の幅方向に往復移動可能に設けられたキャリッジに搭載され、さらにこのキャリッジ上に、記録ヘッドにインクを供給するインクカートリッジが着脱可能に装着されるカートリッジ装着部が設けられ、このカートリッジ装着部には、中空状の針部材が設けられている。そして、カートリッジ装着部にインクカートリッジが装着される際に、前記針部材がインクカートリッジに差し込まれることにより、インクが針部材を介してインク流路に導かれ記録ヘッドに供給されるように構成されている。
特開平１１−５８７６２号公報

しかしながら、前記特許文献１によれば、インクカートリッジが交換式であるため、インクが空になった場合や、何らかの都合でインクカートリッジを抜き差しする場合には、インクカートリッジが針部材から抜き取られるので、それまでインクをインクカートリッジから記録ヘッドに導いていた中空状の針部材の針穴が開放されてしまう。これにより、針部材の中に入っていたインクが針穴から漏れ出て、キャリッジや本体を汚し、さらには、ユーザ自身や被記録媒体へのインクの付着も引き起こすため、改善が求められていた。

また、特許文献１では、記録ヘッドと針部材（インクカートリッジの装着位置）が同じキャリッジ上に配置されていたが、インクジェットプリンタの構成によっては、これらが必ずしも同じキャリッジに配置されるとは限らず、記録ヘッドが針部材より高い位置に配置される構成の場合もある。特にこのような場合には、針部材と記録ヘッドのノズル面との水頭差により針部材に水頭圧がかかるため、インクカートリッジが針部材から抜き取られた状態で、記録ヘッドのノズル面を覆っているキャップが外れたりすると、上位にある記録ヘッドから下位にある針部材までのインク流路にあるインクが、全て針穴から漏れ出てしまうので、インクによる汚染は極めて大きな問題であった。

本発明は、上記問題に鑑みて、インクジェットプリンタ内のインク汚染を解消することを目的とし、特に針部材からインクカートリッジの装着を外した際のインクの流出による汚染を防ぐことのできるインクジェットプリンタを提供することを課題とするものである。

前記技術的課題を解決するための、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタは、インクを噴射して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、この記録ヘッドに供給されるインクを収容し、本体ケースに装着されるインクカートリッジと、前記本体ケースに備えられ、前記インクカートリッジが装着によって刺し込まれるとインクカートリッジと記録
ヘッドとを連通させる中空状の針部材とを具備するインクジェットプリンタにおいて、前記本体ケースのインクカートリッジを支持する支持部材には、前記針部材の鉛直下方となる位置に、上方が開放した凹状のインク排出口が備えられ、このインク排出口の少なくとも底面に前記インク吸収体が備えられることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドにおいて、前記支持部材には、インクカートリッジの非装着時に針部材から漏れたインクを、前記インク排出口に配置されたインク吸収体に案内するガイド部が設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２記載のインクジェットプリンタにおいて、前記針部材の根元には、根元側に伝わったインクを前記ガイド部に案内するように形成されたスカート部材が取り付けられていることを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク吸収体は、前記ガイド部によって案内されるインクに加え、前記針部材から直接滴下したインクも吸収できる位置に配置されていることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記本体ケースには、インクカートリッジの非装着時には前記針部材を遮蔽するとともに前記インクカートリッジの装着時には前記針部材を露出させるよう退避するシャッター部材と、前記シャッター部材が退避するときに収容される退避口とが備えられ、前記インク排出口は、当該退避口と兼用されることを特徴とするものである。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５記載のインクジェットプリンタにおいて、前記シャッター部材には、インクカートリッジの装着動作による押圧を受けると、前記針部材を遮蔽する位置から退避する位置に傾倒するシャッター面部が備えられ、前記シャッター面部の側端部には、当該シャッター面部とインクカートリッジの針部材側の壁面との直接接触を防止するスペーサ部が突設されていることを特徴とするものである。

また、請求項７に記載の発明は、請求項５また６記載のインクジェットプリンタにおいて、複数色のインクに対応して、前記針部材及びインク排出口を兼用する退避口はそれぞれ複数が並列に配置され、前記インク吸収体は、複数の退避口の底面に渡って配置され共用されることを特徴とするものである。

また、請求項８に記載の発明は、請求項３から７のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記スカート部材には、針部材の根元に伝わったインクを吸収する第２インク吸収体が備えられることを特徴とするものである。

また、請求項９に記載の発明は、請求項８記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第２インク吸収体はリング状を呈し、その内周面に非吸水性の素材を有するとともに、前記インクカートリッジが最初に装着されるまでは、前記針部材の側面に設けられた針穴を塞ぐ位置に取り付けられ、前記インクカートリッジの最初の装着動作によって、前記スカート部材における針部材の根元にスライドすることを特徴とするものである。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項３から７のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、非吸水性の素材からなるとともに、前記インクカートリッジが最初に装着されるまでは、前記針部材の側面に設けられた針穴を塞ぐ位置に取り付けられ、前記インクカートリッジの最初の装着動作によって、前記スカート部材における針部材の根元
にスライドするリング状部材が備えられることを特徴とするものである。

以上に説明してきたように、請求項１に記載の発明のインクジェットプリンタは、インクを噴射して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、この記録ヘッドに供給されるインクを収容し、本体ケースに装着されるインクカートリッジと、前記本体ケースに備えられ、前記インクカートリッジが装着によって刺し込まれるとインクカートリッジと記録ヘッドとを連通させる中空状の針部材とを具備するインクジェットプリンタにおいて、前記本体ケースのインクカートリッジを支持する支持部材には、前記針部材の鉛直下方となる位置に、上方が開放した凹状のインク排出口が備えられ、このインク排出口の少なくとも底面に前記インク吸収体が備えられることを特徴とするものである。これによれば、針部材から漏れたインクが鉛直下方に設けられたインク排出口に入り、このインク排出口に配置されたインク吸収体に吸収保持されるため、インクが支持部材やその他の部材に流れ込んでインクジェットプリンタを汚染することが防止される。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１記載のインクジェットヘッドにおいて、前記支持部材には、インクカートリッジの非装着時に針部材から漏れたインクを、前記インク排出口に配置されたインク吸収体に案内するガイド部が設けられていることを特徴とするものである。これによれば、ガイド部によって効率よくインク吸収体にインクが集められるため、インク汚染に対する防止性が高められる。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２記載のインクジェットプリンタにおいて、前記針部材の根元には、根元側に伝わったインクを前記ガイド部に案内するように形成されたスカート部材が取り付けられていることを特徴とするものである。これによれば、針部材の根元に伝わったインクが、スカート部材によってガイド部に案内されてインク吸収体に吸収されるので、インク汚染に対する防止性がさらに高められる。

また、請求項４に記載の発明は、請求項２または３記載のインクジェットプリンタにおいて、前記インク吸収体は、前記ガイド部によって案内されるインクに加え、前記針部材から直接滴下したインクも吸収できる位置に配置されていることを特徴とするものである。これによれば、通常針部材から漏れたインクは、針部材の長さ方向に沿って伝わるか、針部材から直接滴下するので、両方の経路のインクを吸収することで、確実にインクをインク吸収体で吸収することができる。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ、前記本体ケースには、インクカートリッジの非装着時には前記針部材を遮蔽するとともに前記インクカートリッジの装着時には前記針部材を露出させるよう退避するシャッター部材と、前記シャッター部材が退避するときに収容される退避口とが備えられ、前記インク排出口は、当該退避口と兼用されることを特徴とするものである。これによれば、シャッター部材によって、インクカートリッジの非装着時に針部材が遮蔽されるため、誤ってユーザが針部材に触れることが防止され安全性が高められる。そして、インクカートリッジ装着時には、針部材がインクカートリッジに挿入できるように、前記シャッター部材は退避するが、退避に必要な退避口を、前記インク排出口と兼用することで、インクジェットプリンタ内の限られたスペースが有効活用される。

また、請求項６に記載の発明は、請求項５記載のインクジェットプリンタにおいて、前記シャッター部材には、インクカートリッジの装着動作による押圧を受けると、前記針部材を遮蔽する位置から退避する位置に傾倒するシャッター面部が備えられ、前記シャッター面部の側端部には、当該シャッター面部とインクカートリッジの針部材側の壁面との直接接触を防止するスペーサ部が突設されていることを特徴とするものである。これによれ
ば、同一のインクカートリッジを再装着する場合などに、インクカートリッジの針部材側の壁面がインクに汚染されていても、インクカートリッジの針部材側の壁面は、突設されているスペーサ部に先に接触するため、シャッター面部に直接接触せずにこれを押圧し退避させることができる。

また、請求項７に記載の発明は、請求項５また６記載のインクジェットプリンタにおいて、複数色のインクに対応して、前記針部材及びインク排出口を兼用する退避口はそれぞれ複数が並列に配置され、前記インク吸収体は、複数の退避口の底面に渡って配置され共用されることを特徴とするものである。これによれば、インク吸収体は大面積に配置されるため、インクの吸収容量を増加させることができる。

また、請求項８に記載の発明は、請求項３から７のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、前記スカート部材には、針部材の根元に伝わったインクを吸収する第２インク吸収体が備えられることを特徴とするものである。これによれば、スカート部材でもインクを吸収することができるため、全体としてのインク吸収容量を増加させることができる。

また、請求項９に記載の発明は、請求項８記載のインクジェットプリンタにおいて、前記第２インク吸収体はリング状を呈し、その内周面に非吸水性の素材を有するとともに、前記インクカートリッジが最初に装着されるまでは、前記針部材の側面に設けられた針穴を塞ぐ位置に取り付けられ、前記インクカートリッジの最初の装着動作によって、前記スカート部材における針部材の根元にスライドすることを特徴とするものである。これによれば、針部材を含むインクジェットプリンタのインク流路には、出荷時に乾燥を防ぐための液体が導入される場合があるので、第２インク吸収体の内周面に非吸水性の素材を配し、当該第２吸収体をインクカートリッジの装着動作により針穴を塞ぐ位置からスカート部材までスライドさせるようにすることで、前記液体の漏洩を塞ぐ部材とスカート部材でインクを吸収させる部材とを兼用させることが可能となった。

また、請求項１０に記載の発明は、請求項３から７のいずれかに記載のインクジェットプリンタにおいて、非吸水性の素材からなるとともに、前記インクカートリッジが最初に装着されるまでは、前記針部材の側面に設けられた針穴を塞ぐ位置に取り付けられ、前記インクカートリッジの最初の装着動作によって、前記スカート部材における針部材の根元にスライドするリング状部材が備えられることを特徴とするものである。これによれば、針部材を含むインクジェットプリンタのインク流路には、出荷時に乾燥を防ぐための液体が導入される場合があるので、この液体の漏洩を防ぐために針穴に取り付けられていたリング状部材を、インクカートリッジの装着動作によってスカート部材にスライドさせることで、わざわざリング状部材を取り外す手間が不要となる。

次に、本発明を具体化した実施形態について説明する。図１は本発明の実施の形態によるインクジェットヘッドが備えられた多機能機器の外観図、図２は原稿読取装置を除いた状態のインクジェットプリンタの平面図、図３はインクジェットプリンタの記録ヘッドユニット周辺の平面図、図４はカートリッジ装着部周辺の平面図、図５はノズル面とインク針との位置関係を示す縦断面図、図６はカートリッジ装着部の斜視図、図７はインクカートリッジをカートリッジ装着部に装着する途中の状態を示す縦断面図、図８はインクカートリッジをカートリッジ装着部に装着完了した状態を示す縦断面図、図９は針部材の針穴がキャップされた状態を示す断面図、図１０は針部材の針穴をキャップしていた部材がスカート部材にスライドした状態を示す断面図である。

本実施の形態は、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能を備え
た多機能装置（ＭＦＣ）１に本発明を適用したものであり、図１に示すように、装置の本体ケース２の後端側に給紙装置３が設けられ、該給紙装置３の前方の上側には、コピー機能などのための原稿読取装置４が設けられている。原稿読取装置４の下側全体にプリンタ機能などを実現するためのインクジェットプリンタ５（後述する）が設けられ、その前側には記録（印字）されて排紙されてくる用紙Ｐ等の被記録媒体を受けるための排紙用トレイ６が設けられている。

原稿読取装置４は、図示しないが、後端部において水平軸により上下揺動可能に構成されており、カバー体４ａを上側に開けると、原稿を載置する載置用ガラス板が設けられ、その下側に原稿読取り用のイメージスキャナ装置が設けられている。

原稿読取装置４全体を上側に開けると、フルカラー記録のためのインクジェットプリンタ５に使用するべく、インクタンクとしてのインクカートリッジ７（個別の色、即ち、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー用のカートリッジに対しては符号７ａ〜７ｄを付する、図２参照）を交換したり、記録ヘッドユニット１０のメンテナンスが実行できるようになっている。

次に、図２〜図５を参照しながら、インクジェットプリンタ５の概略構成について説明する。インクジェットプリンタ５は、本体フレーム１４に内包されて被記録媒体である用紙Ｐにインクを噴射させて記録する印字機構部９と、印字機構部９における記録ヘッドユニット１０のメンテナンス処理を行うメンテナンスユニット１１と、記録ヘッドユニット１０にインクカートリッジ７ａ〜７ｄからのインクを供給するためのインク供給部１２と、これらインクカートリッジ７ａ〜７ｄに加圧（正圧）エアを供給するエア供給部１３等から構成されている。

印字機構部９及びメンテナンスユニット１１は、図２、図３及び図５に示すように、上部を略楕円状に開放した箱状の本体フレーム１４内に収納される。本体フレーム１４内に平行状に設けられた左右長手の後ガイド軸１５と、前ガイド軸１６とにキャリッジ１７が摺動自在に載置され、該キャリッジ１７に記録ヘッドユニット１０が一体的に取付けられて搭載されている。

本体フレーム１４の右後側に配置されたキャリッジ駆動モータ１８と、無端帯であるタイミングベルト１９とにより前記キャリッジ１７を前記前後ガイド軸１６、１５に沿って左右方向に往復移動可能に構成されている（図２参照）。他方、本体フレーム１４の左後側に配置された給紙モータ２０と、本体フレーム１４の左側に配置されたベルト、歯車等の伝動機構２１を介して、前記後ガイド軸１５の下方のメイン搬送ローラ２２と、前ガイド軸１６の下方に位置する搬送ローラ（図示せず）とにより、用紙Ｐを前記記録ヘッドユニット１０の下面側で水平状に搬送し、記録済の用紙Ｐは排紙用トレイ６の方向に搬送排出される。

搬送される用紙Ｐの幅より外側には、その一端側（実施形態では図２及び図３で左端部）に、インク受け部８が設けられており、他端側には、メンテナンスユニット１１が配置されている。これにより、記録動作中に定期的に記録ヘッドユニット１０は前記インク受け部８が設けられたフラッシング位置にてノズルの目詰まり防止のためのインク噴射を行い、インク受け部８にてインクを受ける。他端側のヘッド待機位置では、前記メンテナンスユニット１１が配置されてノズル面のクリーニングを行い、また、色毎にインクを選択的に吸引するための回復処理等を行う。

次に、図３を参照しながら、キャリッジ１７に搭載された記録ヘッドユニット１０の構成について説明する。本実施形態ではフルカラー記録のために記録ヘッドユニット１０は
、各色毎のノズル列を有する記録ヘッド（図示せず、実施形態では４組）と、その各記録ヘッドの上面に接合された平板状の圧電素子等のアクチュエータ（図示せず）を備えている。

記録ヘッドの下面には、図３において左側からブラック（ＢＫ）用のノズル３３ａの列と、シアン（Ｃ）用のノズル３３ｂの列と、マゼンタ（Ｍ）用のノズル３３ｃの列と、イエロー（Ｙ）用のノズル３３ｄの列とが、キャリッジ１７の移動方向と直交する方向に長く形成されている。そして、用紙Ｐの上面に対向するように各ノズル３３が下向きにて露出している。記録ヘッドは、供給されるインクを公知のものと同様に、ノズル毎の圧力室に分配し、この圧力室に対応する圧電素子などのアクチュエータによりノズルからインクを噴射させるものである。

次に、インク供給部１２の構成について説明する。図２、図４及び図５に示すように、用紙Ｐの搬送経路よりも下方であって、本体ケース２の下仕切り板２ａ（図５参照）の上面前側には、前記記録ヘッドユニット１０の下面のノズル面２９より下方位置に、個別の色毎のインクカートリッジ７をそれぞれ前方から挿入して装着できるカートリッジ装着部２３が設けられており、図２において、左側から順に、ブラック（ＢＫ）用のインクカートリッジ７ａ，シアン（Ｃ）用のカートリッジ７ｂ、マゼンタ（Ｍ）用のカートリッジ７ｃ、イエロー（Ｙ）用のカートリッジ７ｄが水平且つ並列状に配置される。

各インクカートリッジ７内には、その略全域に可撓性を有する膜材２４ａが貼り付けられ、この膜材２４ａにより下側のインク収容室２４ｂと上側の空気室２４ｃとに区画されている。

インクカートリッジ７の装着時に、多機能装置１の後側に向かう各インクカートリッジ７の面（以降、インクカートリッジ７の挿入側壁面と記載する）には、前記空気室２４ｃと大気とに連通する空気孔（図示せず）が穿設されている一方、前記インク収容室２４ｂと外とを区切るシリコーン製等のシール部材２５が装着されている。

前記カートリッジ装着部２３の後側には、各色のインクカートリッジ７の挿入側壁面の略中央に対向するようにインク針２６（請求項の針部材に相当する）を水平状に突設している。このインク針２６は中空状で、先端に近い側面に開口２０が形成されている。インクカートリッジ７がカートリッジ装着部２３に装着されると、インク針２６がインクカートリッジ７のシール部材２５に挿入され、インク針２６の針穴２６ａがインク収容室２４ｂ内に到達する。各色のインクに対応するインク針２６の基端部は、バッファタンク３６を介して対応する可撓性を有するインク供給チューブ２７ａ〜２７ｄが接続されており、記録ヘッドユニット１０にインクを供給する。この場合、ブラック用とシアン用のインク供給チューブ２７ａ，２７ｂの中途部同士、マゼンタ用及びイエロー用のインク供給チューブ２７ｃ，２７ｄの中途部同士を上下に重ねて結束している。バッファタンク３６は、インク針２６により供給されたインクを一旦保持し、インク内のゴミをフィルタリングするためのものである。

ここで、図５に示すように、記録ヘッドユニット１０におけるノズル面２９は、インク針２６の箇所よりも水頭Ｈだけ高い位置に配置されることになる。そして、エア供給部１３におけるダイヤフラム型等のエアポンプ２８と、前記各インク針２６と平行状にて前向きに突出させた４箇所の圧着パッド３１とをエアチューブ３２にて接続する。前記カートリッジ装着部２３に挿入固定された各インクカートリッジ７の挿入側壁面の空気孔に前記各圧着パッド３１を付勢バネの付勢力で密着させた状態に保持する。この状態で、例えばメンテナンス動作時に、エアポンプ２８を駆動モータ３０にて駆動し、各インクカートリッジ７ａ〜７ｄの空気室２４ｃに加圧（正圧）エアを供給し、各インク収容室２４ｂ内の
インクに正圧を付与することにより、記録ヘッドユニット１０のノズル面からキャップが離れた際のメニスカスの破壊を防止することができる
次に、カートリッジ装着部２３についてさらに詳細に説明する。カートリッジ装着部２３には、図４に示すように、インクカートリッジ７を案内するために設けられた隔壁４０と、インク針２６の遮蔽のために設けられたシャッター部材４１、シャッター部材４１のロック部材４２、ロック解除操作片４３、及びシャッター部材４１の退避口４５と、インクカートリッジ７の抜け止め用に設けられた抜け止めロック用凸部４４とが備えられている。

隔壁４０は、各カートリッジ装着部２３の両側において本体ケース２の下仕切り板２ａ（請求項のインクカートリッジを支持する支持部材に相当する）表面から上方向に突出し奥行き方向に延びるように形成されており、カートリッジ装着部２３の幅を規定する。インクカートリッジ７は、使用頻度の高いブラックのインクカートリッジ７ａだけその他のインクカートリッジ７ｂ〜７ｄより幅が大きくなっており、隔壁４０間の幅は、対応するインクカートリッジ７の幅に適合する大きさになっている。

シャッター部材４１は、インク針２６の先端側に間隔をおいて位置し、該先端をカートリッジ装着部２３の前側からカバーするためのものである。シャッター部材４１には、図７に示されるように、インクカートリッジ７の非装着時にインク針２６の前方を遮蔽するシャッター面部４１ａが備えられ、このシャッター面部４１ａが下仕切り板２ａの下側において、奥行き方向と直交するシャッター部材４１の回動軸４１ｂの周りに回動可能に支持される。そして、シャッター面部４１ａは、下仕切り板２ａに形成された退避口４５から下仕切り板２ａ上に起立して突出した遮蔽位置と、退避口４５内に傾倒して退避する退避位置とに揺動移動可能で、図示しないバネにより常時遮蔽位置に向けて付勢されている。また、シャッター面部４１ａの左側端部（右側端部または左右側端部でもよい）には、インクカートリッジ７に面する方（前側）に突出してスペーサ部４１ｃが設けられており、シャッター面部４１ａとインクカートリッジ７の挿入側壁面との直接接触を防止している。

ロック部材４２は下仕切り板２ａの下側に軸４２ａの周りに回動可能に支持され、その一端から立ち上がった押さえ板４２ｂを、シャッター面部４１ａのインク針２６側の面に沿うよう図示しないバネにより付勢されている。またロック部材４２は、軸４２ａと押さえ板４２ｂとの間に、ロック解除操作片４３を一体に備え、前記バネの付勢により、そのロック解除操作片４３を下仕切り板２ａに形成された開口から上方に突出させている。

抜け止めロック用凸部４４は、装着されたインクカートリッジ７がインク針２６側と乖離する方向の付勢に対し抵抗を与えるためのもので、下仕切り板２ａに形成された開口から上方に突出可能となるように、抜け止めロック部材４４ａに一体で設けられている。抜け止めロック部材４４ａは、下仕切り板２ａの下面に軸４４ｂの周りに回動可能に支持され、図示しないバネにより上方に付勢されている。通常は、抜け止めロック用凸部４４を開口から上方に突出させ、装着位置にあるインクカートリッジ７の抜け止めロック凹部４４ｃ（図８参照）に嵌入している。しかしながら、インクカートリッジ７を取り外す際の力により、インクカートリッジ７が抜け止めロック用凸部４４に当接すると、抜け止めロック部材４４ａは、軸４４ｂの周りに回動して、抜け止めロック用凸部４４が下仕切り板２ａより下に退避し、インクカートリッジ７の取り外しを可能とする。

これにより下仕切り板２ａには、前側からインク針２６側に向かって、抜け止めロック用凸部４４、ロック解除操作片４３、スペーサ部４１ｃ、シャッター面部４１ａ、押さえ板４２ｂの順番で配置されている。

なお、ロック解除操作片４３を押すことなく、シャッター部材４１に対して外力が作用しても、シャッター面部４１ａの背面に押さえ板４２ｂが当接しているため、インク針２６の遮蔽が解除されないので、インク針２６が前側に露出することはない。

退避口４５は、前述したように下仕切り板２ａにその開口が設けられている。そして、図５に示すように、下仕切り板２ａの下方には、これと平行に第２下仕切り板２ｂが設けられており、これが退避口４５の底面４５ｃとなっている。また、退避口４５を形成するために平面視コ字状に切り取られた下仕切り板２ａの片に相当する部分は、下方に屈曲された形状となるように退避口４５の後側の内壁面を形成している。また、下仕切り板２ａと第２下仕切り板２ｂとの間に配置された部材が、退避口４５のその他の内壁面となっており、退避口４５は、複数の部材の組み合わせによって、上方に開放した凹状として構成されている。

この退避口４５は、廃インクを回収するインク排出口を兼用するために、図７に示すように、インク針２６の鉛直下方に対応する位置に設けられ、少なくともインク針２６の針穴２６ａの鉛直下方に対応する位置に開口するよう形成されている。インク排出口（退避口）４５の開口の前端縁部４５ａは、前記シャッター面部４１ａが退避時にインク針２６の先端に当たらずに傾倒できる程度に、インク針２６から前側へ離間している。また、インク排出口（退避口）４５の開口の後端縁部４５ｂはインク針２６の根元２６ｂ近傍に形成されており、インク針２６の根元２６ｂ側に伝わったインクがインク排出口（退避口）４５内に滴下するようにしている。そして、このインク排出口（退避口）４５の底面４５ｃには、インク吸収性を有するシート状のインク吸収体４６が配置され、インク排出口（退避口）４５に流れ込んだ廃インクを吸収保持するようにしている。

また、この後端縁部４５ｂから底面４５ｃに至る内壁面（後側の内壁面）には、インクをインク吸収体４６に案内するガイド部４７が設けられている。ガイド部４７は、下方前側に張り出した階段状に形成されており、ガイド部４７の内壁面に滴下したインクが速やかに流れ落ちてインク吸収体４６に吸収保持されるようにしている。

さらに、インク針２６の根元２６ａには、この根元側２６ａに伝わったインクをガイド部４７に案内するスカート部材４８が取り付けられている。このスカート部材４８は下側に突出した形状として、図６に示すように下側が半円形となった形状を有しており、スカート部材４８に伝わったインクが、半円形の下側に向かった突出点に集中し、ガイド部４７に滴下しやすいようにしている。なお、このスカート部材４８の形状を下側に突出した三角形にしても、また下側の突出点が複数となった形状としてもよい。

このスカート部材４８には、図９に示すように、インク針２６の根元２６ａに面する位置に、インク針２６の先端側に向かって開放するリング状の凹部４９が設けられている。この凹部４９には、リング状に形成された第２インク吸収体５０が収納される。この第２インク吸収体５０は、その内周面に非吸水性素材５０ａを有し、内周面の他の部分はインク吸収体４６と同様のインク吸収性素材５０ｂからなっている。この第２インク吸収体５０は、出荷後インクカートリッジ７が最初に装着されるまでは、インク針２６の針穴２６を塞ぐ位置に取り付けられており、インクカートリッジ７の最初の装着動作によって、図１０に示すように、インクカートリッジ７の挿入側壁面で前記凹部４９に押し込まれるようにしている。インク針２６から記録ヘッドユニット１０に至るインク流路には、出荷時に乾燥を防ぐための液体が導入されているため、インク針２６の針穴２６から前記液体が漏れ出るのを防ぐキャップ部材が元来必要であった。そこで、第２吸収体５０の内周面のみを非吸水性素材５０ａとするとともに、この第２吸収体５０をインクカートリッジ７の装着動作によりスライドさせるように構成することにより、前記針穴２６を塞ぐキャップ部材と、インク針２６根元２６ａでインクを吸収させる部材とを兼用させることが可能と
なった。

なお、他の実施形態として、第２吸収体５０に替えて、非吸水性素材（例えばシリコンゴム等）だけからなるリング状部材を備える形態としてもよい。この場合には、このリング状部材はキャップ部材として、出荷時に針穴２６を塞ぐ位置に取り付けられており、インクカートリッジ７の最初の装着動作によって、インクカートリッジ７の挿入側壁面で前記凹部４９に押し込まれる。スカート部材４８に収容されたリング状部材ではインクを吸収することができないが、インクを下方に伝える経路として機能する。

また、本実施の形態では、図４に示されるように、使用される４色のインクのために、インク針２６が４つ並列に配置され、これら４つのインク針２６に対応して、前記インク排出口を兼用する退避口４５が４つ並列に配置されている。インク排出口（退避口）４５では、図５に示されるように、第２下仕切り板２ｂを底板４５ｃとしているが、４つのインク排出口（退避口）４５では、この第２下仕切り板２ｂを底面４５ｃとして共用している。すなわち、並列に４つの開口を有する下仕切り板２ａが第２下仕切り板２ｂの上に平行に配置されている。そのため、底面４５ｃに配置されるシート状のインク吸収体４６は、図４中の点線で示されるように、４つのインク排出口（退避口）４５に渡って共用されるように左右方向に長く配置している。このようにインク吸収体４６を大面積にすることでインクの吸収容量を増加させている。そして、このインク吸収体４６の後端縁部は、インク排出口（退避口）４５の内壁面としてガイド部４７を構成する部材の下側と第２下仕切り板２ｂとの間に挟み込まれて、さらに多機能装置１の奥側の位置に配置されており、ガイド部４７を流れ落ちるインクの吸収性を高めている。また、インク吸収体４６の前端縁部は、インク針２６の針穴２６ａより前側に配置されるようにしており、直接針穴２６ａから滴下するインクもインク吸収体４６で吸収できるようにしている。

前記インク吸収体４６には、図7 に示すように、第２下仕切り板２ｂに設けられている突起（ねじ等）の位置にあわせた穴４６ａもしくは切り欠きを設けており、これらを利用した位置決めを行っている。また、インク吸収体４６の端縁部をその他の部材に当接させて位置ズレを防止してもよい。

なお、この実施の形態では、上述のように４つのインク排出口（退避口）４５でインク吸収体４６を共用したが、もちろんインク排出口（退避口）４５毎に独立させてインク吸収体を設けてもよい。また、インク吸収体４６の前後端縁部の位置を変えたり、インク吸収体４６をインク排出口（退避口）４５の内壁面に配置したりしてもよい。

上記構成によれば、まず、出荷後に最初にユーザがインクカートリッジ７をカートリッジ装着部２３に装着する際には、インクカートリッジ７の下面を本体ケース２の下仕切り板２ａに載置して後側に向かってスライドさせる。すると、カートリッジ７の下面が、図４に示す抜け止めロック用凸部４４を押さえて退避させる。その後、抜け止めロック用凸部４４は、図７に示すようにカートリッジ７がスライドして進んでいく間、退避されつづける。そして、カートリッジ７の下面がロック解除操作片４３を踏むと、ロック部材４２がシャッター部材４１のロックを解除する（押さえ板４２ｂを下降させる）。続いて、インク針２６側の端面の側端部側がシャッター部材４１のスペーサ部４１ｃに当接すると、シャッター面部４１ａは押圧を受ける。このとき、シャッター面部４１ａの背面にその回動を阻止する押さえ板４２ｂが存在しないので、シャッター面部４１ａは退避口４５に傾倒して退避する（図８参照）。

一方、インク針２６の針穴２６ａには、出荷時に、インク流路の乾燥防止用に導入されている液体の漏洩を防ぐために、キャップ部材（第２インク吸収体）５０が取り付けられている（図９参照）。そのため、インクカートリッジ７をさらに進ませると、インク針２
６の先端がインクカートリッジ７のシール部材２５に突き刺さる。そのままインクカートリッジ７の挿入側壁面がキャップ部材（第２インク吸収体）５０を後側へ推し進めて、キャップ部材（第２インク吸収体）５０がスカート部材４８の凹部４９に収容され、これと同時に、針穴２６ａがインク収容室２４ａ内に到達する（図８及び図１０参照）。そして、カートリッジ７の挿入側壁面の空気孔に圧着パッド３１が付勢されで密着する。カートリッジ７の抜け止めロック凹部４４ｃには、抜け止めロック用凸部４４が係合し、カートリッジ７の前側への抜けがロックされる。こうして４色のインクカートリッジ７がそれぞれのカートリッジ装着部２３に装着される。

インクカートリッジ７が装着されると、メンテナンスユニット１１によりインク流路に導入されていた乾燥防止用の液体が吸引される。そして、インク針２６によりインク収容室２４ｂ内のインクが一旦バッファタンク３６に供給され、続いて、バッファタンク３６からインクがインク供給用チューブ２７（２７ａ〜２７ｄ）を介して記録ヘッドユニット１０に供給され、記録動作に供される。

ここで、インク針２６の箇所は、図５に示すように記録ヘッドユニット１０におけるノズル面２９より水頭Ｈだけ下方に位置しているため、その水頭差により、ノズル３３内のインクは、常に負の圧力が作用しているが、この状態では、ノズル内に形成されたインクのメニスカスの表面張力により、前記負の圧力に抗してノズル３３内にインクが保持されている。そして、例えばメンテナンス動作に際しては、エアポンプ２８によりインクカートリッジ７の各空気室２４ｃに加圧エア（正圧）を供給することで、キャップ離脱時のメニスカスの破壊を防止するようにしている。

インクカートリッジ内のインク量はセンサで検出されているが、残量がわずかになると、インクカートリッジ７の交換が促される。そして、インクカートリッジ７を取り外す際には、前述の装着動作の逆の動作が行われる。インクカートリッジ７に前側へ引く力をかけると、インクカートリッジ７が抜け止めロック用凸部４４に当接し、抜け止めロック部材４４ａは、軸４４ｂの周りに回動して、抜け止めロック用凸部４４が下仕切り板２ａより下に退避する。あとは、インクカートリッジ７をそのまま前側に引き抜くことで、カートリッジ装着部２３からの取り外しが完了する。

インクカートリッジ７が抜き取られたインク針２６には、出荷時のような針穴２６を塞ぐキャップ部材は取り付けられていないので、インク針２６とノズル面２９との水頭差Ｈ分の圧力（水頭圧）がかかり、そのため、ヘッドのノズル面を覆うキャップが誤って外れたりした場合には、インク流路に残存しているインクが針穴２６ａから漏れ出てくる。漏れ出たインクの一部は、インク針２６を伝ってその根元２６ｂに流れ、スカート部材４８に収納されている第２インク吸収体５０に吸収される。また、針穴２６ａから漏れ出たインクの他の一部は、インク針２６を伝ってその根元２６ｂに流れ、スカート部材４８の下方に突出した形状に沿って下方に集中し、ガイド部４７に滴下する（図７の矢印Ａ参照）。そして、ガイド部４７に滴下したインクは、その傾斜に沿ってさらに下方に流れ、インク排出口（退避口）４５の底面４５ｃに配置されているインク吸収体４６に吸収される。さらに、針穴２６ａ漏れ出たインクの他の一部は、直接鉛直下方に滴下してインク吸収体４６に吸収される（図７の矢印Ｂ参照）。

このように、インクカートリッジ７が抜き取られた状態で、キャップがヘッドから外れた場合には、針穴２６ａからインクが漏れ出るが、このインクはさまざまな経路を通っても、インク吸収体４６もしくは第２インク吸収体５０に吸収されるため、インクジェットプリンタ５の内部等を汚す心配がない。特に、インク吸収体４６に大面積のシート状部材を用いていることで、廃インクの吸収量を増し汚染防止の確実性を高めている。

また、インクカートリッジ７は、上述したようにインク残量がなくなって抜き取られる場合だけでなく、何らかの都合で、インク残量があるにもかかわらず一旦抜き取られ、再度装着される場合もある。このような場合には、インクカートリッジ７の挿入側壁面の、特にインク針２６が挿入されていたシール部材２５の中央付近表面にインクが付着していることが多い。インクカートリッジ７の再装着に際しては、インクカートリッジ７の挿入側壁面がシャッター面部４１ａを押圧するため、押圧時にシャッター面部４１ａにインクが付着して汚し、その結果このインク汚れが、シャッター部材４１から下仕切り板２ａ等に伝わってインクジェットプリンタ５を汚すことが心配される。しかしながら、本発明では、シャッター面部４１ａにスペーサ部４１ｃを突設することで、この問題を回避している。すなわち、インクカートリッジ７の挿入側壁面が先に側端部側でスペーサ部４１ｃと当接して、シャッター面部４１ａを押圧するため、インクで汚れたインクカートリッジ７の挿入側壁面がシャッター面部４１ａと直接接触しないので、他の部材へのインクの汚染が防止されているのである。

なお、上述の説明では、インク吸収体４６は、インク針２６にインクカートリッジ７が装着されていない場合のインクの漏れを吸収するとして説明したが、万が一、インク針２６がインクカートリッジ７に装着されていてインク漏れが発生しても、当該インク吸収体４６で吸収できるため、インクによる機器内の汚染を防止できる。

また、上述の実施形態では、本発明を多機能装置１に適用したが、これに限らずインクジェットプリンタを備える各種機器に適用できる。

本発明の実施の形態によるインクジェットヘッドが備えられた多機能機器の外観図である。 原稿読取装置を除いた状態のインクジェットプリンタの平面図である。 インクジェットプリンタの記録ヘッドユニット周辺の平面図である。 カートリッジ装着部周辺の平面図である。 ノズル面とインク針との位置関係を示す縦断面図である。 カートリッジ装着部の斜視図である。 インクカートリッジをカートリッジ装着部に装着する途中の状態を示す縦断面図である。 インクカートリッジをカートリッジ装着部に装着完了した状態を示す縦断面図である。 針部材の針穴がキャップされた状態を示す断面図である。 針部材の針穴をキャップしていた部材がスカート部材にスライドした状態を示す断面図である。

符号の説明

１ 多機能装置
２ 本体ケース
２ａ 下仕切り板
３ 給紙装置
４ 原稿読取装置
５ インクジェットプリンタ
６ 排紙用トレイ
７（７ａ〜７ｄ） インクカートリッジ
８ インク受け部
９ 印字機構部
１０ 記録ヘッドユニット
１１ メンテナンスユニット
１２ インク供給部
１３ エア供給部
１４ 本体フレーム
１５ 後ガイド軸
１６ 前ガイド軸
１７ キャリッジ
１８ キャリッジ駆動モータ
１９ タイミングベルト
２０ 給紙モータ
２１ 伝動機構
２２ メイン搬送ローラ
２３ カートリッジ装着部
２４ａ 膜材
２４ｂ インク収容室
２４ｃ 空気室
２５ シール部材
２６ インク針
２６ａ 針穴
２６ｂ 根元
２７ａ〜２７ｄ インク供給チューブ
２８ エアポンプ
２９ ノズル面
３０ 駆動モータ
３１ 圧着パッド
３２ エアチューブ
３３ａ〜３３ｄ ノズル
３６ バッファタンク
４０ 隔壁
４１ シャッター部材
４１ａ シャッター面部
４１ｂ 回動軸
４１ｃ スペーサ部
４２ ロック部材
４２ａ 軸
４２ｂ 押さえ板
４３ ロック解除操作片
４４ 抜け止めロック用凸部
４４ａ 抜け止めロック部材
４４ｂ 軸
４４ｃ 抜け止めロック凹部
４５ 退避口（インク排出口）
４６ インク吸収体
４７ ガイド部
４８ スカート部材
４９ 凹部
５０ 第２インク吸収体

Claims (10)

1. インクを噴射して被記録媒体に記録を行う記録ヘッドと、
   この記録ヘッドに供給されるインクを収容し、本体ケースに装着されるインクカートリッジと、
   前記本体ケースに備えられ、前記インクカートリッジが装着によって刺し込まれるとインクカートリッジと記録ヘッドとを連通させる中空状の針部材とを具備するインクジェットプリンタにおいて、
   前記本体ケースのインクカートリッジを支持する支持部材には、前記針部材の鉛直下方となる位置に、上方が開放した凹状のインク排出口が備えられ、このインク排出口の少なくとも底面に前記インク吸収体が備えられることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記支持部材には、インクカートリッジの非装着時に針部材から漏れたインクを、前記インク排出口に配置されたインク吸収体に案内するガイド部が設けられ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。
3. 前記針部材の根元には、根元側に伝わったインクを前記ガイド部に案内するように形成されたスカート部材が取り付けられていることを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記インク吸収体は、前記ガイド部によって案内されるインクに加え、前記針部材から直接滴下したインクも吸収できる位置に配置されていることを特徴とする請求項２または３記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記本体ケースには、インクカートリッジの非装着時には前記針部材を遮蔽するとともに前記インクカートリッジの装着時には前記針部材を露出させるよう退避するシャッター部材と、前記シャッター部材が退避するときに収容される退避口とが備えられ、前記インク排出口は、当該退避口と兼用されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記シャッター部材には、インクカートリッジの装着動作による押圧を受けると、前記針部材を遮蔽する位置から退避する位置に傾倒するシャッター面部が備えられ、前記シャッター面部の側端部には、当該シャッター面部とインクカートリッジの針部材側の壁面との直接接触を防止するスペーサ部が突設されていることを特徴とする請求項５記載のインクジェットプリンタ。
7. 複数色のインクに対応して、前記針部材及びインク排出口を兼用する退避口はそれぞれ複数が並列に配置され、前記インク吸収体は、複数の退避口の底面に渡って配置され共用されることを特徴とする請求項５また６記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記スカート部材には、針部材の根元に伝わったインクを吸収する第２インク吸収体が備えられることを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記第２インク吸収体はリング状を呈し、その内周面に非吸水性の素材を有するとともに、前記インクカートリッジが最初に装着されるまでは、前記針部材の側面に設けられた針穴を塞ぐ位置に取り付けられ、前記インクカートリッジの最初の装着動作によって、前記スカート部材における針部材の根元にスライドすることを特徴とする請求項８記載のインクジェットプリンタ。
10. 非吸水性の素材からなるとともに、前記インクカートリッジが最初に装着されるまでは、前記針部材の側面に設けられた針穴を塞ぐ位置に取り付けられ、前記インクカートリッジの最初の装着動作によって、前記スカート部材における針部材の根元にスライドするリング状部材が備えられることを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。

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