JPH06238911A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インクヘッドの組立てを容易にすると同時に
小型化を図ること。 【構成】 吐出ノズルとこの吐出ノズルに連通する流路
とこの流路に外部からインクを導くインク補給口とを一
体に有する記録ヘッド１１と、この記録ヘッド１１を主
走査方向に往復動させる記録ヘッド移動手段１９と、こ
の記録ヘッド移動手段１９によって所定位置に移動され
た前記記録ヘッド１１のインク補給口と対向する位置に
インク供給口を有するインクタンク２７と、相対向する
前記インク補給口と前記インク供給口とを接続させる接
続手段１９と、前記インク補給口と前記インク供給口と
の接続時に前記インクタンク２７内のインクを前記イン
ク供給口と前記インク補給口とを介して前記記録ヘッド
に移送するインク移送手段とを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タ、特に、主走査方向に記録ヘッドを往復動させて印射
を行なうインクジェットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】このような、主走査方向に記録ヘッドを
往復動させて印射を行なうインクジェットプリンタで
は、特開昭５７−２４２８３号公報の図１及び図２に示
されているように主走査方向に移動自在の記録ヘッドと
この記録ヘッドにインクを供給するインクタンクとを別
体に設け、それらの間を細長いチューブで接続した構造
のものと、特開平３−１０１９５４〜１０１９７２号公
報に示されているように記録ヘッドにインクタンクを一
体として形成した構造のものとが知られている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前者の構造のもので
は、記録ヘッドの移動を妨げないようにするために記録
ヘッドに接続されるチューブは一般に長くされている。
このため、配管作業が煩雑であり、大がかりなポンプ装
置が必要であると言う欠点を有する。

【０００４】また、後者の構造のものでは上記のような
問題は解消されているが、インクタンク内のインクを使
いきった時は高価な記録ヘッドごとの交換となり、ラン
ニングコストが高いと言う欠点を有する。さらに、記録
ヘッドが、記録ヘッド単体の時に較べインクタンク分大
きくなり（一般に数倍となる）、記録ヘッドが移動する
移動空間が大きくなる。この移動空間は他の部品などを
実装することのできないデッドスペースとなるので、装
置全体が大型化してしまうという欠点を有する。さらに
記録ヘッドの重量も増すのでそれを往復動させるために
必要なエネルギーも増大すると言う欠点を有する。特
に、３色ないし４色のインクを使用するカラープリンタ
においてはこれらの欠点が顕著に表れる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、吐出ノズルとこの吐出ノズルに連通する流路とこの
流路に外部からインクを導くインク補給口とを一体に有
する記録ヘッドと、この記録ヘッドを主走査方向に往復
動させる記録ヘッド移動手段と、この記録ヘッド移動手
段によって所定位置に移動された前記記録ヘッドのイン
ク補給口と対向する位置にインク供給口を有するインク
タンクと、相対向する前記インク補給口と前記インク供
給口とを接続させる接続手段と、前記インク補給口と前
記インク供給口との接続時に前記インクタンク内のイン
クを前記インク供給口と前記インク補給口とを介して前
記記録ヘッドに移送するインク移送手段とを備えた。

【０００６】請求項２記載の発明では、インク補給口か
ら吐出ノズルに至る流路中に毛細管現象を発生させるイ
ンク含侵部材を設けた。

【０００７】請求項３記載の発明では、相対向するイン
ク補給口とインク供給口とを接続させる接続手段の接続
動作によって駆動されるインク移送手段とした。

【０００８】

【作用】請求項１記載の発明によれば、記録ヘッド移動
手段により記録ヘッドが主走査方向に往復動されて印射
が行なわれるが、この記録ヘッドへのインクの補給は所
定位置でインクタンクから行なわれる。すなわち、記録
ヘッド移動手段により所定位置に記録ヘッドが移動され
ると、この位置でインク補給口とインク供給口とが接続
手段により接続される。そして、インク移送手段により
前記インク供給口と前記インク補給口とを介してインク
タンクからインクが記録ヘッドに移送されて補給され
る。そして、インクの補給が済んだらインク補給口とイ
ンク供給口との接続が解除され、再び記録ヘッド移動手
段により記録ヘッドが主走査方向に往復動されて印射が
行なわれる。

【０００９】請求項２記載の発明によれば、インク含侵
部材の毛細管現象でインク補給口から補給されたインク
が吐出ノズルに導かれる。

【００１０】請求項３記載の発明によれば、接続手段に
よるインク補給口とインク供給口との接続動作によって
移送手段が駆動されてインクの補給が行なわれる。

【００１１】

【実施例】本発明の第一の実施例を図１ないし図５に基
づいて説明する。本実施例のインクジェットプリンタ
は、図１に示すように、紙ロール１が載置されている用
紙収納部から下流側へ順に配置されたガイドローラ２、
ガイドローラ３、駆動ローラ４及びこの駆動ローラ４に
圧接されている押さえローラ５により用紙１ａを搬送す
る用紙搬送路６が形成されている。前記駆動ローラ４
は、プーリー７及びタイミングベルト８を介して搬送モ
ータ９に接続されており、この搬送モータ９の回転力が
伝達されている。

【００１２】また、前記ガイドローラ２，３の間には前
記用紙搬送路６の裏面側に沿わせてプラテン板１０が設
けられている。このプラテン板１０には図示しない多数
の細孔が設けられていて、この背面に設けられた図示し
ないファンにより用紙１ａを吸引し、用紙１ａを前記プ
ラテン板１０に密着させるようにされている。

【００１３】そして、このプラテン板１０に対向させて
記録ヘッド１１が配置されている。この記録ヘッド１１
は記録ヘッド基盤１２を介してキャリア１３に取り付け
られている。このキャリア１３はキャリアシャフト１４
及びガイドレール１５に移動自在に取り付けられてい
る。なお、前記キャリアシャフト１４及び前記ガイドレ
ール１５は、その軸方向を前記プラテン板１０と平行か
つ前記用紙１ａの送り方向と直交する方向（主走査方
向）に向けて配置されている。そして、前記キャリア１
３は、タイミングベルト１６及びプーリー１７を介して
駆動モータ１８に接続されている。すなわち、キャリア
１３、キャリアシャフト１４、ガイドレール１５、タイ
ミングベルト１６、プーリ１７及び駆動モータ１８によ
り前記記録ヘッド１１を主走査方向に往復動させる記録
ヘッド移動手段１９が形成されている。また、本実施例
ではこの記録ヘッド移動手段は接続手段としても作用し
ている。そして、このインクジェットプリンタでは、こ
の記録ヘッド移動手段１９の移動範囲の一端側をホーム
ポジションとして非印射時にはこのホームポジションに
前記記録ヘッド１１を待機させるようにされている。な
お、前記記録ヘッド１１はその往復動を妨げないように
フレキシブルケーブル１１ａにより図示しない記録ヘッ
ド制御手段に接続されている。

【００１４】ここで、記録ヘッド１１は図２に示すよう
に、その先端部にインクを吐出する複数の吐出ノズル２
０が形成され、この吐出ノズル２０の後端に、この吐出
ノズル２０にインクを供給する共通液室２１が形成され
ている。この共通液室２１はすべての前記吐出ノズル２
０に連通している。ここで、この共通液室２１の容量は
これに限定されるものではないが本実施例ではＡ４用紙
を２０枚ほど印射できる容量としている。そして、この
記録ヘッド１１には外部から前記共通液室２１にインク
を補給するインク補給口２２が主走査方向に向けて形成
されている。このインク補給口２２には図３に示すよう
に放射状の切り目が入れられた弾性キャップ２３が取り
付けられている。この弾性キャップ２３は弾性と対イン
ク腐食性を考慮してフッ素ゴムなどが適用される。ま
た、前記記録ヘッド１１の前記共通液室２１内にはイン
ク含侵部材であるポリウレタンフォーム２４が詰め込ま
れている。このポリウレタンフォーム２４は他の毛細管
現象を発生する部材でも良い。そして、前記共通液室２
１と前記吐出ノズル２０との間にはフィルター２５が設
けられている。このフィルター２５にはステンレスメッ
シュなどが好適である。また、この記録ヘッド１１はサ
ーマルインクジェット方式であり、前記吐出ノズル２０
内に発熱体２６が設けられている。

【００１５】そして、この記録ヘッド１１にインクを供
給するインクタンク２７が図１に示すように前記記録ヘ
ッド１１の移動範囲の一端側であるホームポジションに
配置されている。このインクタンク２７には、図４及び
図５に示すように前記記録ヘッド１１の前記インク補給
口２２に対向する位置に位置させて円筒状のインク供給
口２８が突設されている。そして、このインクタンク２
７には図４に示すようにその中間部に前記記録ヘッド１
１の移動方向に収縮する蛇腹部２７ａが形成されてい
る。この蛇腹部２７ａがインク移送手段とされている。
さらに、このインクタンク２７の上部には、外部からイ
ンクタンク内部に空気を導入する空気導入孔２９が形成
されている。この空気導入孔２９には逆止弁３０が設け
られており、インクタンク内部から外部に向かう流れは
止められている。

【００１６】このような構成において、このインクジェ
ットプリンタでは、駆動モータ１８により主走査方向の
印射範囲内で記録ヘッド１１が往復動され、さらに用紙
１ａが駆動ローラ４によって用紙送りされることで順次
印射が遂行されていく。ここで、前記記録ヘッド１１に
おいては吐出ノズル２０内の発熱体２６が発熱すること
で、インク中に気泡を発生させ、この気泡の急激な膨張
によって吐出ノズル２０の先端からインク液滴を用紙１
ａに向けて噴出させている。そして、噴出した量のイン
クは共通液室２１から吐出ノズル２０内に補充される。

【００１７】上述のようにして印射を行なっていると次
第に共通液室２１内のインクが消費されていく。このた
め、このインクジェットプリンタでは適宜に記録ヘッド
１１にインクを補給するインク補給動作を行なう。以下
にこのインク補給動作を説明する。まず、駆動モータ１
８に駆動させてホームポジションに記録ヘッド１１を移
動させる。そして、記録ヘッド１１がホームポジション
まで移動するとこの移動に伴って相対向している記録ヘ
ッド１１のインク補給口２２とインクタンク２７のイン
ク供給口２８とが接続される。この時、駆動モータ１８
の駆動力により記録ヘッド１１がインクタンク２７に押
圧されるので、この押圧力によりインクタンク２７の蛇
腹部２７ａが収縮する。すると、このインクタンク２７
の内容積が変化するのでインクタンク２７内のインクが
インク供給口２８及びインク補給口２２を通って共通液
室２１内に流入し補給される。なお、インク補給口２２
に設けられている弾性キャップ２３はインク供給口２８
に押圧されその切り目を開いた状態とされている。そし
て、一端収縮したインクタンク２７は記録ヘッド１１が
移動して押圧状態が解除されることによって、蛇腹部２
７ａの自己復元力によって元の容積に戻る。このとき、
逆止弁３０が開き記録ヘッド１１に供給されたインク体
積分の空気が空気導入口２９からインクタンク２７内に
流入する。なお、インク補給口２２に設けられている弾
性キャップ２３はインク供給口２８が離間することによ
ってその切り目を再び閉じゴミの侵入などを防止してい
る。以上のインク補給動作を一回から複数回繰り返すこ
とで記録ヘッド１１へのインクの補給が行なわれる。

【００１８】このように本実施例によれば、記録ヘッド
１１とインクタンク２７とを別体に設けたので、記録ヘ
ッド移動手段により往復動される記録ヘッド１１を小型
軽量とすることができ、デッドスペースとなる記録ヘッ
ド１１の移動空間を小さくすることができ、装置全体を
小型化することができる。また、記録ヘッド１１が軽量
なため、駆動モータ１８の消費電流も少なくすることが
でき、電池寿命などを伸ばすことができる。さらに、長
いチューブの配管なども必要ないので組立てを容易にす
ることができる。さらに、記録ヘッド１１をホームポジ
ションに移動させる駆動モータ１８の駆動力で、インク
タンク２７を収縮させ、ポンプ動作させるようにしたの
で、特別なポンプを設けることなくインクの補給を行な
うことができる。また、本実施例では、共通液室２１内
にポリウレタンフォーム２４を設けたので、このポリウ
レタンフォーム２４の毛細管現象により各吐出ノズル２
０に良好にインクを行き渡らせることができ、吐出ノズ
ル２０内に空気が混入することにより発生する噴射ミス
を防止することができる。さらに、共通液室２１と吐出
ノズル２０との間にフィルター２５を設けたので吐出ノ
ズル２０の詰まりを未然に防止することができる。そし
て、本実施例では記録ヘッド１１がホームポジションに
位置している印射待機時や、プリンタ停止時にはインク
補給口２２とインク供給口２８とが接続された状態にあ
るのでインクの乾燥やゴミの混入を防止することができ
る。

【００１９】なお、本実施例では記録ヘッド１１側を移
動させてインク補給口２２をインク供給口２８に押圧、
接続させるようにしたがこれに限るものではなく、例え
ば、インクタンク２７をソレノイド等（接続手段）で駆
動して移動させ、インク供給口２８をホームポジション
に位置する記録ヘッド１１のインク補給口２２に押圧、
接続させるようにしても良い。また、本実施例ではイン
ク補給口２２とインク供給口２８とを主走査方向に相対
向させるようにしたがこれに限るものではなく任意の方
向で良い。さらに、本実施例ではインクタンク２７にイ
ンク供給口２８を一体として形成したがこれに限るもの
ではなく、インクタンクと供給口とを別体に設けそれら
をパイプやチューブ又は供給口やインクタンクを保持す
るホルダー等に形成した流路で接続するようにしても良
い。

【００２０】つづいて、本発明の第二の実施例を図６に
基づいて説明する。なお前記実施例で示した部分と同一
部分は同一符号で示し詳細な説明も省略する。本実施例
では前記実施例のインクタンク２７に代えて、インクタ
ンク３１が設けられている。このインクタンク３１は図
６に示すように前記記録ヘッド１１の前記インク補給口
２２に対向する位置に位置させて円筒状のインク供給口
３２が突設されている。そして、インク移送手段である
先細りのテーパ軸３３がインクタンク３１の内側から前
記インク供給口３２に貫通されている。このテーパ軸３
３は前記インクタンク３１内のバネ３４により外向きに
付勢されており、前記インク供給口３２の内周部に形成
されているテーパ部３２ａと自身のテーパが嵌まりあう
ことでインク供給口３２を閉止している。なお、前記テ
ーパ軸３３の先端部は、前記インク供給口３２の先端か
ら突き出している。

【００２１】このような構成において、記録ヘッド１１
にインクタンク３１からインクを補給するインク補給動
作を説明する。まず、駆動モータ１８に駆動させてホー
ムポジションに記録ヘッド１１を移動させる。そして、
記録ヘッド１１がホームポジションまで移動するとこの
移動に伴って相対向している記録ヘッド１１のインク補
給口２２とインクタンク３１のインク供給口３２とが接
続される。この時、インク供給口３２の先端から突き出
しているテーパ軸３３の先端が記録ヘッド１１に突き当
たり、このテーパ軸３３がインクタンク３１内に押し込
まれる。このため、テーパ軸３３が押し込まれた分のイ
ンクがインクタンク３１から押し出され、インク供給口
３２及びインク補給口２２を通って共通液室２１内に流
入し補給される。そして、押し込まれたテーパ軸３３は
記録ヘッド１１が移動すると、バネ３４の付勢力により
押し込まれる以前の位置に復帰する。このとき、逆止弁
３０が開き記録ヘッド１１に供給されたインク体積分の
空気が空気導入口２９からインクタン３１内に流入す
る。以上のインク補給動作を一回から複数回繰り返すこ
とで記録ヘッド１１へのインクの補給が行なわれる。

【００２２】

【発明の効果】請求項１記載の発明によれば、吐出ノズ
ルとこの吐出ノズルに連通する流路とこの流路に外部か
らインクを導くインク補給口とを一体に有する記録ヘッ
ドと、この記録ヘッドを主走査方向に往復動させる記録
ヘッド移動手段と、この記録ヘッド移動手段によって所
定位置に移動された前記記録ヘッドのインク補給口と対
向する位置にインク供給口を有するインクタンクと、相
対向する前記インク補給口と前記インク供給口とを接続
させる接続手段と、前記インク補給口と前記インク供給
口との接続時に前記インクタンク内のインクを前記イン
ク供給口と前記インク補給口とを介して前記記録ヘッド
に移送するインク移送手段とを備えたので、記録ヘッド
とインクタンクとを別体とすることができ、記録ヘッド
を小さくできるため、記録ヘッドの移動空間を小さくす
ることができ、装置を小型化することができ、さらに、
記録ヘッドを軽くすることができるため、記録ヘッドを
往復動させるために必要なエネルギーを少なくすること
ができ、加えて、インクタンクだけを交換することがで
きるため、ランニングコストを低くするとができ、さら
に、組立て時にインク補給口とインク供給口とをチュー
ブ等で接続する必要がなく容易に組み立てることができ
る等の効果を有する。

【００２３】請求項２記載の発明によれば、インク補給
口から吐出ノズルに至る流路中に毛細管現象を発生させ
るインク含侵部材を設けたので、インク含侵部材の毛細
管現象によりインク補給口から吐出ノズルに至るまで良
好にインクを導くことができ、吐出ノズル内に空気が混
入することにより発生する噴射ミスを防止することがで
きる等の効果を有する。

【００２４】請求項３記載の発明によれば、相対向する
インク補給口とインク供給口とを接続させる接続手段の
接続動作によって駆動されるインク移送手段としたの
で、インク移送手段を駆動する駆動手段を省くことがで
き、装置の小型化や、低コスト化を図ることができる等
の効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例の全体の構成を示す斜視
図である。

【図２】記録ヘッドを示す平面側面図である。

【図３】記録ヘッドを示す斜視図である。

【図４】インクタンクと記録ヘッドとの接続状態を示す
縦断側面図である。

【図５】記録ヘッドのインク補給口とインクタンクのイ
ンク供給口との接続状態を示す説明図で（ａ）は離間状
態、（ｂ）は接続状態を示す斜視図である。

【図６】本発明の第二の実施例のインクタンクと記録ヘ
ッドとの接続状態を示す縦断側面図である。

【符号の説明】

１１ 記録ヘッド １９ 記録ヘッド移動手段，接続手段 ２０ 吐出ノズル ２２ インク補給口 ２４ インク含侵部材 ２７，３１ インクタンク ２７ａ，３３ インク移送手段 ２８，３２ インク供給口

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 広瀬 武貞 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 廣田 哲郎 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内 (72)発明者 大槻 英樹 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株式 会社リコー内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 吐出ノズルとこの吐出ノズルに連通する
   流路とこの流路に外部からインクを導くインク補給口と
   を一体に有する記録ヘッドと、この記録ヘッドを主走査
   方向に往復動させる記録ヘッド移動手段と、この記録ヘ
   ッド移動手段によって所定位置に移動された前記記録ヘ
   ッドのインク補給口と対向する位置にインク供給口を有
   するインクタンクと、相対向する前記インク補給口と前
   記インク供給口とを接続させる接続手段と、前記インク
   補給口と前記インク供給口との接続時に前記インクタン
   ク内のインクを前記インク供給口と前記インク補給口と
   を介して前記記録ヘッドに移送するインク移送手段とを
   備えたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 インク補給口から吐出ノズルに至る流路
   中に毛細管現象を発生させるインク含侵部材を設けたこ
   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. 【請求項３】 相対向するインク補給口とインク供給口
   とを接続させる接続手段の接続動作によって駆動される
   インク移送手段としたことを特徴とする請求項１又は２
   記載のインクジェットプリンタ。