JP6722559B2 - インクジェットプリンタのクリーニング部およびインクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関し、インクジェットヘッドから排出する廃インクの漏出を防止する技術に係るものである。

現在、インクジェットプリンタは一般家庭に広く普及している。インクジェットプリンタは、インクジェットヘッド（印刷ヘッド）から微小な液滴のインクを吐出することにより対象物に印刷を行うものである。

このインクジェットプリンタはインクを吐出するインク吐出ノズルの詰まりを予防するために、インクジェットヘッドのクリーニングを行う必要がある。

このクリーニングとしては主に２つの操作があり、１つはパージで、他の一つがワイプである。パージは、インクジェットヘッドのインク吐出ノズルからインクを追い出し、または吸い出すことで、インクの固化によるインク吐出ノズルの詰まりを防止するものである。ワイプは、インクジェットヘッドのインク吐出ノズルの吐出口周辺に付着したインクをワイパーで拭き取るものである。

そして、一般的な家庭用のインクジェットプリンタでは、特定のタイミングでパージを行い、非印刷時にキャップに設けられたワイパーでワイプを行っている。

ワイプにより除かれたインクは、ワイパー近傍に設けられた廃液吸収体に吸収させ、自然蒸発させるような構成が一般に取り入れられている。

ところで、インクジェットプリンタは家庭用に限らず業務用のものもある。業務用のインクジェットプリンタでは、被印刷物が枚葉の用紙に限らず、シート状の紙などの平面や箱などの立体物の表面の場合もある。そして、インクジェットプリンタは、その用途に応じてインクジェットヘッドを下方向に向けて配置する構成とする場合もあり、インクジェットヘッドを横方向に向けて配置する構成とする場合もある。

このように業務用のインクジェットプリンタでは、特定の被印刷物の印刷対象面に対して印刷するので、その被印刷物に適した構造に設計されている。

しかし、業務用のインクジェットプリンタは製造台数が限られるので、装置に用いる部品はできる限り共通化したいという要望がある。すなわち、下向きに印刷する場合にも、横向きに印刷する場合にも共通して使用できる構成のインクジェットプリンタが望まれる。

家庭用のインクジェットプリンタの中には、特許文献１に記載されるように、ユーザの利便性の向上を目的としてインクジェットヘッドが横向きとなる状態に設置することも、インクジェットヘッドが縦向き（下向き）となる状態に設置することも可能なインクジェットプリンタがある。

特許文献１では、インクジェットヘッドを縦向きにして設置する場合であっても、インクジェットヘッドを横向きにして設置する場合であっても、パージした廃インクを外部に漏らすことなく回収することができるキャップ構造が開示されている。

特開２００６−１４２６２５

ところで、特許文献１ではキャップの近傍に配置したワイパーで拭ったインクの処理については記載がない。前述したように、家庭用のインクジェットプリンタでは一般的に、ワイパーで除去したインクは吸収体で吸い取る構造が用いられており、吸収体に吸収したインクを自然乾燥させている。使用頻度の低い家庭用のインクジェットプリンタでは、使用間隔が長くなり、吸収体に吸収したインクを十分に自然乾燥させることができる。

しかし、常時使用する業務用のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドをワイパーで拭う頻度が多く、ワイパーで除去する廃液量が多くなり、自然乾燥では対応しきれない。また、ワイパーで拭った廃液の流れは、インクジェットプリンタを縦向き設置した場合とインクジェットプリンタを横向き設置した場合とで異なり、インクジェットプリンタを縦向き設置した場合にワイパーで拭った廃液を吸収体で保持することができても、インクジェットプリンタを横向き設置した場合に吸収体から廃液が漏れ出る場合がある。

本発明は上記課題を解決するものであり、インクジェットヘッドを下方向に向けて装置を縦向き設置する場合も、インクジェットヘッドを横方向に向けて装置を横向き設置する場合にも、廃インクの漏出を防止できるインクジェットプリンタのクリーニング部およびインクジェットプリンタを提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明のインクジェットプリンタのクリーニング部は、インクジェットプリンタの印刷ヘッドに装着可能なキャップと、前記印刷ヘッドのインク吐出口をワイプ可能なワイパーと、前記キャップと前記ワイパーを設置する主面および前記ワイパーより高く前記主面から立ち上がる副面を有する台座部と、前記主面および前記副面の周囲を連続して囲み、前記主面の周囲において前記キャップと前記ワイパーを設置する面を主面上方として該主面上方に向けて高くなるとともに、前記副面の周囲において前記キャップと前記ワイパーを設置する面を副面上方として該副面上方に向けて高くなる外周部と、前記主面と前記副面の境界付近の台座部、もしくは前記境界付近の外周部に開口する吸引口を備え、前記ワイパーで拭き取ったインクが前記ワイパーを伝って前記台座部の前記主面または前記副面に落下することを特徴とする。

本発明のインクジェットプリンタは、印刷ヘッドと、前記クリーニング部を備え、前記クリーニング部は、前記キャップを前記印刷ヘッドに装着可能なヘッド装着位置と前記印刷ヘッドによる印刷時に退避する印刷時退避位置とにわたって移動し、前記ヘッド装着位置から前記印刷時退避位置への移動時に前記ワイパーで前記印刷ヘッドのインク吐出口をワイプするワイプ動作を行うことを特徴とする。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記クリーニング部の吸引口に接続する廃インク吸引ポンプを有し、前記廃インク吸引ポンプは前記ワイパーのワイプ動作時に吸引動作することを特徴とする。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記印刷ヘッドが重力方向を向く縦向き設置と前記印刷ヘッドが重力方向に垂直な方向を向く横向き設置を選択可能で、前記縦向き設置において前記台座部の主面が前記重力方向と反対方向を向き、前記横向き設置において前記台座部の副面が前記重力方向と反対方向を向くことを特徴とする。

本発明のインクジェットプリンタにおいて、前記印刷ヘッドは、少なくともキャップ装着位置とワイプ位置とにわたって移動し、キャップ装着位置へ移動してヘッド装着位置にあるクリーニング部のキャップに装着され、ワイプ位置において前記クリーニング部のワイパーでワイプされることを特徴とする。

以上のように本発明によれば、インクジェットヘッドを下方向に向けて装置を縦向き設置する場合も、インクジェットヘッドを横方向に向けて装置を横向き設置する場合にも、廃インクの漏出を防止できるインクジェットプリンタを提供することが可能となる。

本実施の形態におけるインクジェットプリンタの縦向き設置を示す斜視図 同インクジェットプリンタの横向き設置を示す斜視図 同インクジェットプリンタの構成を示すブロック図 同インクジェットプリンタのインクジェットヘッドとクリーニング部の動作を示す模式図 同インクジェットプリンタのインクジェットヘッドとクリーニング部の動作を示す模式図 同インクジェットプリンタのクリーニング部を示す平面図 同インクジェットプリンタのクリーニング部を示す正面図 同インクジェットプリンタのクリーニング部を示す斜視図

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。本実施の形態のインクジェットプリンタは、図１に示すように、下向きにインクを吐出して印刷する縦向き設置と、図２に示すように、横向きにインクを吐出して印刷する横向き設置とを選択可能である。

図１から図７において、インクジェットプリンタは、筺体１の内部にインクジェットヘッド移動機構部２とキャップ部移動機構部３とインク供給部４とインク排出部５を備えている。

インクジェットヘッド移動機構部２は、装置主軸方向Ｙ（図１および図２参照）に沿って延びるＹ方向支柱２５１と、Ｙ方向支柱２５１に沿って往復移動するインクジェットヘッド（印刷ヘッド）２０１およびヘッド上下モータ２２０を有している。

インクジェットヘッド２０１は、ヘッド上下モータ２２０の駆動により、筺体１の壁体１０１から最も離間する退避位置ＳＹＳ（図４のａに示す位置）と、筺体１の壁体１０１に最も接近する印刷位置ＳＹＥ（図４のｂに示す位置）とにわたって装置主軸方向Ｙに沿って往復移動し、退避位置ＳＹＳと印刷位置ＳＹＥの間に、ワイプ位置ＳＹＷ（図５のａに示す位置）と、キャップ装着位置ＳＹＣ（図５のｂに示す位置）の二つの作動位置で停止する。

キャップ移動機構部３は、装置副軸方向Ｘ（図１および図２参照）に沿って延びるＸ方向支柱２５２と、Ｘ方向支柱２５２に沿って往復移動するクリーニング部３０１およびキャップ開閉モータ３２０を有している。

クリーニング部３０１は、キャップ開閉モータ３２０の駆動により、装置副軸方向Ｘにおいてインクジェットヘッド２０１から最も離間する印刷時退避位置ＳＸＳ（図４のｂに示す位置）と、装置主軸方向Ｙにおいてインクジェットヘッド２０１に対向するヘッド装着位置ＳＸＥ（図４のａに示す位置）とにわたって装置副軸方向Ｘに移動する。

図６から図８に示すように、クリーニング部３０１は、台座部３０２とキャップ３０３とワイパー３０４を有している。

台座部３０２は、ヘッド装着位置ＳＸＥにおいて装置主軸方向Ｙでインクジェットヘッド２０１に対向し、かつキャップ３０３およびワイパー３０４を配置する主面３０５と、台座部３０２の一側にワイパー３０４よりも高く主面３０５から立ち上がる副面３０６を有している。台座部３０２は、縦向き設置において主面３０５が上方向を向き、横向き設置において副面３０６が上方向を向く。

台座部３０２は主面３０５および副面３０６にワイパー３０４で拭った廃インクを受け止める廃インク集液部３０７を有している。廃インク集液部３０７は主面３０５から副面３０６まで連続しており、ワイパー３０４は廃インク集液部３０７の領域内にある。主面３０５および副面３０６はワイパー３０４で拭った廃インクを受け止めるのに十分な広さを有している。

廃インク集液部３０７は外周部３１０を有しており、外周部３１０は主面３０５を囲む主面外周部３１０ａおよび副面３０６を囲む副面外周部３１０ｂからなり、主面外周部３１０ａは主面３０５の周囲において主面上方に向けて高くなり、副面外周部３１０ｂは副面３０６の周囲において副面上方に向けて高くなっている。主面外周部３１０ａおよび副面外周部３１０ｂは連続しており、主面３０５と副面３０６の境界付近において主面外周部３１０ａの一部が副面外周部３１０ｂを兼ねている。

外周部３１０は、廃インク集液部３０７で受け止める廃インクが溢れない十分な高さを有しており、副面３０６を囲む副面外周部３１０ｂは主面３０５を囲む主面外周部３１０ａよりも高く形成されている。

台座部３０２は、主面３０５と副面３０６の境界付近に対応して外周部３１０に吸引口３１１が開口している。吸引口３１１は主面３０５と副面３０６の境界付近に形成することも可能である。主面３０５および副面３０６は主面３０５と副面３０６の境界に向けて下り勾配の傾斜面とすることも可能であり、廃インクが吸引口３１１に向けて流れ易くなる。

キャップ３０３は、インクジェットヘッド２０１の吐出ノズル（図示省略）を挿入する開口部３０８、およびインクジェットヘッド２０１の吐出ノズルから排出する廃インクを受け止めるキャップ内部空間３０９を有しており、ヘッド装着位置ＳＸＥにおいて印刷位置ＳＹＥにあるインクジェットヘッド２０１に当接し、吐出ノズルの周囲を液密に封止する。

ワイパー３０４は台座部３０２の主面３０５に設置したワイパー台３１２にワイパーゴム３１３を挟み込んだものであり、ワイパーゴム３１３に沿ってワイパー台３１２に溝を形成することも可能である。

インクジェットヘッド２０１がワイプ位置ＳＹＷにある状態で、ワイパー３０４は、クリーニング部３０１がヘッド装着位置ＳＸＥから印刷時退避位置ＳＸＳへ移動する時にインクジェットヘッド２０１の吐出ノズルのインク吐出口上を摺動し、吐出ノズルの吐出口付近に付着するインクを拭き取るワイプ動作を行う。

インク供給部４は、タンク４０１とインクジェットヘッド２０１の間にインク供給系４０２を備えている。

インク排出部５は、廃タンク５０１とインクジェットヘッド２０１のクリーニング部３０１との間にインク排出系５０２を備えている。インク排出系５０２は、キャップ内部空間３０９に連通するとともに負圧パージポンプ５０３を有するキャップ排出系５０４と、廃インク集液部３０７の吸引口３１１に連通するとともに廃インク吸引ポンプ５０５を有する集液部排出系５０６からなる。

以下、上記構成の作用を説明する。
１．縦向き設置
縦向き設置では、図１に示すように、装置主軸方向Ｙが上下方向に沿うように、筺体１を縦向き設置する。この状態で、インクジェットヘッド２０１は下向きにインクを吐出して印刷する。

インク供給部４は、タンク４０１のインクをインク供給系４０２を通してインクジェットヘッド２０１に供給する。この状態で、インクジェットヘッド２０１に流れるインクをインクジェットヘッド２０１の各吐出ノズルから吐出することが可能となる。
（待機時）
インクジェットヘッド２０１はキャップ装着位置ＳＹＣにあり、クリーニング部３０１はヘッド装着位置ＳＸＥにある。
（印刷時）
インクジェットヘッド移動機構部２は、ヘッド上下モータ２２０の駆動により、インクジェットヘッド２０１をキャップ装着位置ＳＹＣから退避位置ＳＹＳに移動させてインクジェットヘッド２０１をキャップ３０３から離脱させる。キャップ部移動機構部３は、キャップ開閉モータ３２０の駆動により、クリーニング部３０１をヘッド装着位置ＳＸＥから印刷時退避位置ＳＸＳへ移動させる。

その後、インクジェットヘッド移動機構部２は、ヘッド上下モータ２２０の駆動により、インクジェットヘッド２０１を退避位置ＳＹＳから印刷位置ＳＹＥに移動させ、インクジェットヘッド２０１の各吐出ノズルからインクを吐出して被印刷物の印刷対象面に印刷する。
（キャップ装着時）
インクジェットヘッド移動機構部２は、ヘッド上下モータ２２０の駆動により、インクジェットヘッド２０１を印刷位置ＳＹＥから退避位置ＳＹＳに移動させる。

キャップ部移動機構部３は、キャップ開閉モータ３２０の駆動により、クリーニング部３０１を印刷時退避位置ＳＸＳからヘッド装着位置ＳＸＥに移動させる。

その後、インクジェットヘッド移動機構部２は、ヘッド上下モータ２２０の駆動により、インクジェットヘッド２０１を退避位置ＳＹＳからキャップ装着ＳＹＣに移動させ、キャップ３０３の開口部３０８にインクジェットヘッド２０１の吐出ノズルを挿入させてインクジェットヘッド２０１にキャップ３０３を装着する。

この状態で、キャップ排出系５０４の負圧パージポンプ５０３を駆動し、キャップ３０３のキャップ内部空間３０９を介してインクジェットヘッド２０１の全ての吐出ノズルからインクを吸い出してインクの固化による吐出ノズルの詰まりを防止する。

キャップ内部空間３０６に排出された廃インクは、キャップ排出系５０４を通して廃タンク５０１に流れる。このため、キャップ内部空間３０９は基本的に空状態に維持される。

したがたって、キャップ３０３がインクジェットヘッド２０１から離脱して印刷時退避位置ＳＸＳに退避する状態においても、廃インクがキャップ内部空間３０９から外部へ漏出することがない。
（ワイプ時）
インクジェットヘッド移動機構部２は、ヘッド上下モータ２２０の駆動により、インクジェットヘッド２０１をキャップ装着位置ＳＹＣからワイプ位置ＳＹＷに移動させる。

キャップ部移動機構部３は、キャップ開閉モータ３２０の駆動により、キャップ部３０１をヘッド装着位置ＳＸＥから印刷時退避位置ＳＸＳに移動させ、ワイパー３０４をインクジェットヘッド２０１の吐出ノズルの吐出口の先端上で摺動させ、吐出ノズルの吐出口付近に付着するインクを拭き取る。

ワイパー３０４で拭き取った廃インクはワイパー３０４のワイパーゴム３１３およびワイパー台３１２を伝って台座部３０２の主面３０５にある廃インク集液部３０７に流下し、廃インク吸引ポンプ５０５の駆動により、集液部排出系５０６を通して廃インク集液部３０７から排出されて廃タンク５０１に流入する。したがたって、廃インクが廃インク集液部３０７から外部へ漏出することがない。

ワイプ動作は、印刷終了時に毎回、電源オン操作時、一定量印刷した時、一定時間経過した時、電源オフ操作時等において実施される。
２．横向き設置
横向き設置では、図２に示すように、装置主軸方向Ｙが左右方向に沿うように、筺体１を横向き設置する。台座部３０２は、副面３０６が主面３０５の下方に位置し、副面３０６が上方を向く。

この状態で、インクジェットヘッド２０１は横向きにインクを吐出して印刷する。

基本的な動作においては、縦向き設置と同様であり、その説明を省略する。

相違する点は、ワイプ時にある。

すなわち、ワイパー３０４で拭き取った廃インクはワイパー３０４のワイパーゴム３１３、ワイパー台３１２および台座部３０２の主面３０５を伝って副面３０６の廃インク集液部３０７に流下する。ワイパー３０４で拭き取った廃インクの一部は、拭いている最中から拭き終わりにかけてワイパーゴム３１３の下端やワイパー台３１２の下端から副面３０６に落下する。あるいは、廃インクの一部がワイパー３０４で拭き取った直後に空中に飛散して直接副面３０６に落下する。

なお、使用するインクの粘度が高くなると、ワイパー３０４のワイパーゴム３１３、ワイパー台３１２および台座部３０２の主面３０５を伝って副面３０６の廃インク集液部３０７に流下するインクの割合が増加し、インクの粘度が低くなるとその割合が減少する。

副面３０６の廃インク集液部３０７に流入する廃インクは、廃インク吸引ポンプ５０５の駆動により、集液部排出系５０６を通して廃インク集液部３０７から排出されて廃タンク５０１に流入する。したがたって、廃インクが廃インク集液部３０７から外部へ漏出することがない。

よって、縦向き設置および横向き設定印刷のいずれの状態においても、廃インクがキャップ内部空間３０９および廃インク集液部３０７から外部へ漏出することがない。

１ 筺体
２ インクジェットヘッド移動機構部
３ キャップ部移動機構部
４ インク供給部
５ インク排出部
１０１ 壁体
２０１ インクジェットヘッド
２２０ ヘッド上下モータ
２５１ Ｙ方向支柱
２５２ Ｘ方向支柱
３０１ クリーニング部
３０２ 台座部
３０３ キャップ
３０４ ワイパー
３０５ 主面
３０６ 副面
３０７ 廃インク集液部
３０８ 開口部
３０９ キャップ内部空間
３１０ 外周部
３１０ａ 主面外周部
３１０ｂ 副面外周部
３１１ 吸引口
３１２ ワイパー台
３１３ ワイパーゴム
３２０ キャップ開閉モータ
４０１ タンク
４０２ インク供給系
５０１ 廃タンク
５０２ インク排出系
５０３ 負圧パージポンプ
５０４ キャップ排出系
５０５ 廃インク吸引ポンプ
５０６ 集液部排出系
ＳＹＳ 退避位置
ＳＹＥ 印刷位置
ＳＹＷ ワイプ位置
ＳＹＣ キャップ装着位置
ＳＸＳ 印刷時退避位置
ＳＸＥ ヘッド装着位置
Ｙ 装置主軸方向
Ｘ 装置副軸方向

Claims (5)

1. インクジェットプリンタの印刷ヘッドに装着可能なキャップと、
   前記印刷ヘッドのインク吐出口をワイプ可能なワイパーと、
   前記キャップと前記ワイパーを設置する主面および前記ワイパーより高く前記主面から立ち上がる副面を有する台座部と、
   前記主面および前記副面の周囲を連続して囲み、前記主面の周囲において前記キャップと前記ワイパーを設置する面を主面上方として該主面上方に向けて高くなるとともに、前記副面の周囲において前記キャップと前記ワイパーを設置する面を副面上方として該副面上方に向けて高くなる外周部と、
   前記主面と前記副面の境界付近の台座部、もしくは前記境界付近の外周部に開口する吸引口を備え、
   前記ワイパーで拭き取ったインクが前記ワイパーを伝って前記台座部の前記主面または前記副面に落下することを特徴とするインクジェットプリンタのクリーニング部。
2. 印刷ヘッドと、請求項１に記載のインクジェットプリンタのクリーニング部を備え、
   前記クリーニング部は、前記キャップを前記印刷ヘッドに装着可能なヘッド装着位置と前記印刷ヘッドによる印刷時に退避する印刷時退避位置とにわたって移動し、前記ヘッド装着位置から前記印刷時退避位置への移動時に前記ワイパーで前記印刷ヘッドのインク吐出口をワイプするワイプ動作を行うことを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 前記クリーニング部の吸引口に接続する廃インク吸引ポンプを有し、前記廃インク吸引ポンプは前記ワイパーのワイプ動作時に吸引動作することを特徴とする請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記印刷ヘッドが重力方向を向く縦向き設置と前記印刷ヘッドが重力方向に垂直な方向を向く横向き設置を選択可能で、前記縦向き設置において前記台座部の主面が前記重力方向と反対方向を向き、前記横向き設置において前記台座部の副面が前記重力方向と反対方向を向くことを特徴とする請求項２または３に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記印刷ヘッドは、少なくともキャップ装着位置とワイプ位置とにわたって移動し、キャップ装着位置へ移動してヘッド装着位置にあるクリーニング部のキャップに装着され、ワイプ位置において前記クリーニング部のワイパーでワイプされることを特徴とする請求項２から４の何れか１項に記載のインクジェットプリンタ。

Images