JP2607110B2 - インクジェット装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔技術分野〕 本発明はプラテン及び回復手段を備えたインクジェッ
ト装置に関し、特に、プラテンの内部に形成される空間
を回復処理によって排出される廃インクの回収部として
効果的に利用するインクジェット装置に関する。

〔従来技術〕

インクジェットプリンタ等のインクジェット装置は、
インクジェットヘッドに設けられたノズルからインク滴
を記録シート（被記録媒体）に向けて飛翔させ付着させ
て記録を行うように構成されている。

インクジェット記録方式の１つに熱を利用する方式が
ある。この方式にあっては、パイプ状のノズル内の璧面
の一部に発熱体を装着し、この発熱体を記録情報に応じ
て発熱させ、その熱によってノズル内に気泡を生じさ
せ、この気泡の膨張を利用してノズル開口端よりインク
滴を吐出させている。また、前記気泡の消滅によってノ
ズル内にインクが供給される。

このようなインクジェット装置においては、普通紙へ
の記録が可能である利点を有するが、インクを用いてい
るためにインクの乾燥による吐出不良が発生しやすいと
いう欠点がある。

また、気泡の混入、ゴミ、ノズル先端でのメニスカス
の後退等によっても吐出不良を生じ、鮮明な印字が得ら
れなくなるおそれがある。

これを解決するために、一般に、一定時間おきにノズ
ルからの一定量のインクの吸い出しや一定量の予備吐出
などを行なう回復手段が設けられる。

回復手段としては、（ａ）ノズル内のインクを押し出
す、（ｂ）ノズル内のインクを吸引する、（ｃ）高電圧
を印加して吐出させる等がある。

このような回復手段の作動に際しては、印字用のイン
クを用いて吐出又は吸引を行うが、使用済みのイクンは
廃インク溜めに送られる。

一回の回復手段に用いられるインク量は少ないが、使
用回数が多いため、消費されるインク量は多大になる。
また、オンデマンド型にあっては、インクの再利用が不
可能（偏向しないためガター等に回収不可）なため、回
復のために用いたインクは全て廃インクとなり、廃イン
ク回収装置に送られる。

このため、廃インク回収装置の容量はインクジェット
装置に装着されているインクカートリッジ（ノズルへ供
給するためのインクが収納されて、ヘッドより着脱かつ
交換自在にされたカートリッジ）のインク容量と同容量
を必要とする。

その理由は、不測の事態によってインクカートリッジ
から全てのインクが洩れ出した場合でも、外部に漏らす
ことなく十分に回収可能な能力を満足させるためであ
る。

そこで、通常、インクカートリッジには、インク供給
部と同容量のインク回収部とを内蔵し、万一インクの全
てが廃インク回収部へ送られても、廃インク回収部から
溢れ出ることがないように構成されている。

しかし、上記のような従来の廃インク回収装置にあっ
ては、インク供給部と同一サイズの廃インク回収部を設
ける必要があるため、インクカートリッジの体積が増大
し、インクジェット装置の小型化及びコストダウンに限
界がある。

また、廃インクの量が少ない時には廃インク回収部の
利用率が悪くなり、廃インク回収部を小さくすれば、利
用率は高くなるものの交換回数が多くなり、使用性が悪
化する。

〔目的〕

本発明は上記従来技術に鑑みてなされたものであり、
本発明の目的は、回転駆動される中空円筒部材のプラテ
ンの内周面に添着したインク吸収体に廃インクを吸収さ
せるとともに、該プラテンの一部に外気に連通する蒸発
促進用の通気孔を形成することにより、プラテンの回転
に伴い廃インクをインク吸収体の極力広い範囲に分布さ
せることができ、通気孔からの蒸発使用と相まって、イ
ンク汚れを生じない状態で十分な廃インク回収量を確保
することができるインクジェット装置を提供することで
ある。

〔目的達成のための手段〕

本発明は、記録情報に応じてインクジェットヘッドの
ノズルから吐出されるインク滴を受ける被記録媒体を搬
送する経路中に設けられたプラテンと、前記インクジェ
ットヘッドのノズルから吐出されるインク滴の吐出状態
を維持・回復するために用いられる回復手段と、を備え
たインクジェット装置において、前記プラテンは被記録
媒体を搬送するために回転駆動される中空円筒部材で形
成され、該プラテンの内面のほぼ全周にインク吸収体が
添着され、該プラテンの端面に該プラテン内部を外気に
連通させるための通気孔が形成され、前記維持・回復の
ための操作によって前記インクジェットヘッドから排出
された記録に使用されない廃インクを、前記プラテンの
軸部から該プラテン内へ導入し前記インク吸収体に吸収
させる構成とすることにより、上記目的を達成するもの
である。

〔実施例〕

以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。な
お、各図面を通して、同一参照番号は同一もしくは対応
部分を示している。

第１図は本発明を適用したインクジェット装置のプラ
テンの第１実施例の模式的縦断面図であり、第２図は第
１図中のＡ−Ａ矢視線から見た断面図であり、第３図は
第１図のプラテンを立てた状態を示す模式的縦断面図で
あり、第４図は本発明を適用したインクジェット装置の
一実施例を模式的斜視図である。

第４図において、１は被記録媒体としての記録シート
（例えば記録紙）10を巻き付けながら印字状態に応じて
搬送すると共に内部が中空にされて後述する廃インク回
収部として機能するプラテン、２はプラテン１の一側の
端面（側面）の中心部に固定されてシャーシ等に軸支さ
れると共に廃インクの通路として用いられる中空状の
軸、３はプラテン１の他側の端面（側面）の中心部に固
定されてシャーシ等に軸支される軸である。

４はインク滴を吐出させるための少なくとも１つのノ
ズルを備えたインクジェットヘッド（印字ヘッド）、５
は印字ヘッド４を搭載したキャリッジ、６はプラテン１
に沿って平行配設された不図示の駆動手段によるキャリ
ッジ５の往復動をガイドする一対のガイドシャフト、７
はインクジェットヘッド４の前面（吐出口面）に密接し
てノズルを密封するためのキャップである。

以上の構成において、印字ヘッド（インクジェットヘ
ッド）４は、ホームポジションにキャリッジ５によって
一旦位置決めされた後、主走査しながら印字信号に応じ
て印字ヘッド４のノズルからインク滴を吐出し、飛翔イ
ンク滴を記録紙10に付着させて記録を行う。

１ライン分の記録が終了するごとに、記録紙10の紙送
り（搬送）を行い、次の行の記録が行われる。以上の印
字動作を繰り返すことにより、記録紙10の全体に対する
記録が行われる。

印字の終了時及び待機時には、インクジェットヘッド
４がホームポジションに戻され、キャップ７がインクジ
ェットヘッド４の吐出口面を覆うように圧接され、ノズ
ルを外気より遮断する。

次の印字を行うべくインクジェット装置の電源をオン
にすると、印字開始の直前に、キャップ７とヘッド４間
に形成される密閉空間に負圧を発生させ（不図示の吸引
ポンプ等による）、ノズル内のインクを吸引して吸引回
復処理を行う。

次いで、キャップ７を印字ヘッド４より離隔させた
後、印字状態へ移行する。前記吸引回復処理により吸引
されたインク、並びに予備吐出などでノズルから吐出さ
れたインクは、廃インクとなる。

第１図及び第２図において、プラテン１は被記録媒体
（記録紙）10を搬送するために回転駆動される中空円筒
部材で形成されている。第１図及び第２図において、11
はプラテン１の中空軸２の内部を通して先端が該プラテ
ン１の中間近くまで挿入されかつ他端がキャップ７又は
インクジェットヘッド４に接続されて廃インクをプラテ
ン１内へ導入する廃インクチューブ、12は中空円筒状の
回転型プラテン１の内周面（図示の例では内周面全域）
に添着されたインク吸収体、13はプラテン１の端面の軸
２及び３の付根部の近傍に形成された複数の通気孔であ
る。

前記通気孔13は、プラテン１の内周面に添着されたイ
ンク吸収体12に吸収保持された廃インク15の蒸発を促進
するとともに、蒸発した廃インクをプラテン１の外部へ
排出するためのものであり、図示の例ではプラテン１の
両側の端面（側面）に形成されている。

また、前記廃インクチューブ11は円筒回転プラテン１
の端面の中空軸２から内部に突出させて接続されてお
り、このような接続構造を採用することによって、廃イ
ンクを回収する際にプラテン１外部に廃インクを漏らす
ことが確実に防止される。

第５図は第１図のプラテン１の端面に形成される通気
孔13を示す模式的斜視図であり、第６図は第５図の通気
孔13を通して廃インク蒸気が出ていく状態を示す模式的
縦断面図である。

次に、第１図〜第６図で説明した第１実施例に係るプ
ラテン１を使用する状態について説明する。

プラテン１の装置本体への装着は、軸２及び３を装置
本体の軸受に支持させ、次いで軸２内を通して廃インク
チューブ11を挿通し、該チューブ11の先端部をプラテン
１内部の略中央部に位置させる。

回復動作においてノズルからのインク吸収又は予備吐
出を行うことによって生じた廃インクは、不図示の加圧
手段又は自然落下を利用して廃インクチューブ11へ送り
込まれる。廃インクチューブ11に送り込まれた廃インク
14は、第１図及び第２図に示すようにチューブ11の先端
開口から落下し、インク吸収体12に浸透し回収される。

プラテン１は印字の進行に伴って回転するため、廃イ
ンク14の浸透はインク吸収体12の全面で平均的（略均等
に）に行なわれる。廃インク14の回収が進むにつれて、
インク吸収体12に染み込む廃インク15の量は増えるが、
回収可能なインクの量はインクカートリッジ内のインク
量に比べてはるかに多い。したがって、第３図のように
プラテン１を立てた状態にしても、インク吸収体12から
廃インク15が滴り落ちるようなことはない。

しかし、プラテン１内の廃インク回収量が或る量以上
になってもプラテン１の交換をしない場合は、該プラテ
ン１内に大量の廃インクが回収され、プラテン１内部は
インク吸収体12に浸透しない廃インクによって満たされ
ることになる。

これを防止するために、第１図、第２図及び第５図に
示すようにプラテン１の一部（端面）に通気孔13を形成
することにより、該プラテン１内部の廃インクの蒸発を
促進させるとともにその蒸発成分を該通気孔13を通して
外部へ排出するように構成されている。

つまり、プラテン１内の蒸発した廃インク（蒸発成
分）は第６図のように通気孔１を通して逐次外部へ放出
されるので、プラテン１内が廃インクで満たされる状態
は阻止され、且つ廃インクの蒸発機能はほとんど同程度
に維持される。そのため、廃インク回収部としてのプラ
テン１の交換を事実上不要にすることができる。

その結果、プラテン１内のインク吸収体12には、染料
等の蒸発できない成分のみが残される。

その場合、インクの90％以上は水分であるため、イン
ク吸収体12上の残留物は極めて少量であり、通常の使用
状態のもとでは、プラテン１内からプラテン１外部へ漏
れ出るおそれは殆どなく、実際上、プラテン１の交換を
必要とすることはない。

以上説明した実施例によれば、インクジェットヘッド
４及び被記録媒体10の近くに配置される比較的大きな部
材であるプラテン１の内部を利用して廃インクを回収保
持することから、装置の大型化及びコストアップを生じ
ることなく、インク汚れを生じない状態で十分な廃イン
ク回収量を確保することができる。

また、円筒型のプラテン１の回転のため、回収される
廃インク滴の落下点がインク吸収体の一点でなく、しか
もプラテン１の内壁に沿って廃インクが拡散することか
ら、該プラテン１内面のインク吸収体の全域で廃インク
を均一に吸収保持することができる。

そして、プラテン１の一部に形成した通気孔13により
該プラテン１内の廃インク15の蒸発が促進されるので、
該プラテン１内部が廃インクで満たされることがなく、
常に安定した廃インク吸収能を維持するとともに、イン
ク汚れを生じない状態で廃インク回収容量を非常に大き
くすることができる。

また、廃インク回収部としてのプラテン１の交換を事
実上不要にすることができる。

すなわち、第１図〜第６図で説明した第１実施例によ
れば、回転駆動される中空円筒部材のプラテン１の内周
面に添着したインク吸収体12に廃インクを吸収させると
ともに、該プラテン１の一部に外気に連通する蒸発促進
用の通気孔13を形成するので、前記プラテン１の回転に
伴い廃インクをインク吸収体12の極力広い範囲に分布さ
せ、通気孔13からの蒸気作用と相まって、インク汚れを
生じない状態で十分な廃インク回収量を確保することが
できるインクジェット装置が得られる。

第７図は本発明を適用したインクジェット装置のプラ
テンの第２実施例の模式的縦断面図であり、第８図は第
７図中のＢ−Ｂ矢視線に沿った断面図である。本実施例
は、第１図及び第２図の第１実施例において、さらに、
円筒回転型のプラテン１の外周面の底部に近接させて配
置されたヒータ（熱源）20とこのヒータ20のオン・オフ
を制御するヒータ制御装置21とを追加したものである。

第７図及び第８図において、前記ヒータ20は、プラテ
ン１内の廃インクを最も効率よく蒸発させる場所を選ん
で設置され、その加熱温度はインクジェット装置内の許
容温度を考慮してヒータ制御装置21によって設定され
る。

本実施例によれば、前述の第１実施例の場合と同様の
作用効果が得られる他に、前記通気孔13に加えて前記ヒ
ータ21を設けるので、前述の第１実施例に比べ、プラテ
ン１内の廃インクの蒸発を一層促進することができる。
そのため、インク吸収体12は、第１実施例のものより薄
地のもので済ませることが可能である。また、本実施例
は、廃インクが溜まる量が少ないことから、廃インクの
発生量の多いインクジェット装置で使用するのに適して
いる。

第９図は本発明を適用したインクジェット装置のプラ
テンの第３実施例の模式的縦断面図であり、第10図は第
９図中のＣ−Ｃ線に沿った断面図である。

本実施例が第７図の実施例と異なるところは、プラテ
ン１の内周に熱伝導率に優れたフィン22に装着した点に
ある。

このフィン22は、熱源としてのヒータ20が発する熱を
プラテン１の内部に効率よく伝え、該プラテン１内の廃
インクの蒸発を一層促進する機能を有している。したが
って、第９図及び第10図の第３実施例によれば、第７図
及び第８図の第２実施例の場合と同様の作用効果が得ら
れる他に、この第２実施例に比べ、廃インクの蒸発を更
に効率よく行うことができるという効果が得られる。

第11図は第９図の第３実施例の変形例を示す縦断面図
であり、第12図は第11図中の矢視線Ｄ−Ｄに沿った断面
図である。

本実施例は、第９図中のフィン22に切れ目を設けた形
のフィン23を該フィン22に代えて用いるように構成され
ている。

このようなフィン23を用いることによって、廃インク
14はインク吸収体12に浸透すると共に、廃インク15をフ
ィン23の切れ目部分から隣接のインク吸収体12へ浸透さ
せることができる。したがって、第９図の実施例では部
分的に廃インクの浸透が集中する傾向がある程度あるの
に対し、第11図の変形例では浸透を分散させることがで
き、廃インクの蒸発を広範囲で行わせることができる。

第13図は第９図の第３実施例の第２の変形例を示す縦
断面図であり、第14図は第13図中の矢視線Ｅ−Ｅに沿っ
た断面図である。

本実施例は、第９図中のフィン22に代えて、螺旋状の
フィン24を用いるように構成されている。

フィン24が螺旋状に設けられていることから、プラテ
ン１内の廃インクはフィン24に沿ってインク吸収体12に
浸透する。さらにプラテン１が回転することによって、
フィン24の螺旋形状が回転するため、廃インクの分散が
効果的に行なわれ、廃インクの蒸発及び排出を一層効果
的に行うことができる。

第15図は本発明を適用したインクジェット装置のプラ
テンの第４実施例の模式的縦断面図であり、第16図は第
15図中のＦ−Ｆ矢視線に沿った断面図である。

本実施例は、第９図の第３実施例が半径方向に展開し
た開口円板形のフィン22をプラテン１の長さ方向所定間
隔の位置に配設したのに対し、プラテン１の長さ方向に
展開する板状のフィン25を円周方向所定角度の複数位置
に配設する構成としたものである。

この第４実施例によれば、前述の第３実施例の場合と
同様の作用効果が得られる他に、プラテン１へのフィン
25の装着を一層容易化することができるという効果が得
られる。

〔効果〕

以上の説明から明らかな如く、本発明によれば、記録
情報に応じてインクジェットヘッドのノズルから吐出さ
れるインク滴を受ける被記録媒体を搬送する経路中に設
けられたプラテンと、前記インクジェットヘッドのノズ
ルから吐出されるインク滴の吐出状態を維持・回復する
ために用いられる回復手段と、を備えたインクジェット
装置において、前記プラテンは被記録媒体を搬送するた
めに回転駆動される中空円筒部材で形成され、該プラテ
ンの内面のほぼ全周にインク吸収体が添着され、該プラ
テンの端面に該プラテン内部を外気に連通させるための
通気孔が形成され、前記維持・回復のための操作によっ
て前記インクジェットヘッドから排出された記録に使用
されない廃インクを、前記プラテンの軸部から該プラテ
ン内へ導入し前記インク吸収体に吸収させる構成とした
ので、回転駆動される中空円筒部材のプラテンの内周面
に添着したインク吸収体に廃インクを吸収させるととも
に、該プラテンの一部に外気に連通する蒸発促進用の通
気孔を形成することから、前記プラテンの回転に伴い廃
インクをインク吸収体の極力広い範囲に分布させ、通気
孔からの蒸発作用と相まって、インク汚れを生じない状
態で十分な廃インク回収量を確保することができるイン
クジェット装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明を適用したインクジェット装置のプラテ
ンの第１実施例の模式的縦断面図、第２図は第１図中の
Ａ−Ａ線に沿った断面図、第３図は第１図のプラテンを
立てた状態を示す模式的断面図、第４図は本発明を適用
したインクジェット装置の一実施例の模式的斜視図、第
５図は第１図のプラテンの部分斜視図、第６図は第５図
の中央の縦断面図、第７図は本発明を適用したインクジ
ェット装置のプラテンの第２実施例の模式的縦断面図、
第８図は第７図中のＢ−Ｂ線に沿った断面図、第９図は
本発明を適用したインクジェット装置のプラテンの第３
実施例の模式的縦断面図、第10図は第９図中のＣ−Ｃ線
に沿った断面図、第11図は第９図の第３実施例の変形例
を示す模式的縦断面図、第12図は第11図中のＤ−Ｄ線に
沿った断面図、第13図は第９図の第３実施例の第２の変
形例を示す模式的縦断面図、第14図は第13図中のＥ−Ｅ
線に沿った断面図、第15図は本発明を適用したインクジ
ェット装置のプラテンの第４実施例の模式的縦断面図、
第16図は第15図中のＦ−Ｆ線に沿った断面図である。 １……プラテン、２、３……軸、４……インクジェット
ヘッド（印字ヘッド）、５……キャリッジ、７……キャ
ップ、10……被記録媒体、11……廃インクチューブ、12
……インク吸収体、13……通気孔、14……廃インク、15
……廃インク、20……熱源（ヒータ）、21……ヒータ制
御装置、22、23、24、25……フィン。

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】記録情報に応じてインクジェットヘッドの
   ノズルから吐出されるインク滴を受ける被記録媒体を搬
   送する経路中に設けられたプラテンと、前記インクジェ
   ットヘッドのノズルから吐出されるインク滴の吐出状態
   を維持・回復するために用いられる回復手段と、を備え
   たインクジェット装置において、 前記プラテンは被記録媒体を搬送するために回転駆動さ
   れる中空円筒部材で形成され、該プラテンの内面のほぼ
   全周にインク吸収体が添着され、該プラテンの端面に該
   プラテン内部を外気に連通させるための通気孔が形成さ
   れ、前記維持・回復のための操作によって前記インクジ
   ェットヘッドから排出された記録に使用されない廃イン
   クを、前記プラテンの軸部から該プラテン内へ導入し前
   記インク吸収体に吸収させることを特徴とするインクジ
   ェット装置。
2. 【請求項２】前記プラテンの外周面の近傍にヒータを配
   設することを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   インクジェット装置。
3. 【請求項３】前記プラテンの内周面に放熱用のフィンを
   設けることを特徴とする特許請求の範囲第２項に記載の
   インクジェット装置。