JPH0717087A - インクジェット記録装置用プラテンおよびインクジェット記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 記録時に記録紙台となるインクジェット記録
装置のプラテンに予備吐出時の廃インクを吸収するイン
ク吸収体を内蔵させ、そのプラテンを記録装置本体から
着脱可能とし、しかもインク吸収体も含めて生分解性材
料で形成する。 【効果】 プリンタを廃インクの容量の増加に合わせて
むやみに大きくする必要がなくなり、交換されたプラテ
ンが環境中に廃棄されても土壌に還元されやすく、環境
に悪影響を及ぼさない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェット記録装
置、特に使用後の廃棄環境において、通常の合成プラス
チックに比べて生分解がはるかに速い部品を搭載するイ
ンクジェット記録装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット記録装置において
は、記録開始時などの不吐を未然に防止するために、記
録紙以外の場所に吐出を行なういわゆる予備吐を行なっ
ていた。この予備吐は、おもに非印字時にインクジェッ
トヘッドのノズルが乾くことによる目詰りを防ぐために
設けられたキャップ内もしくは通紙範囲外に設けたイン
ク吸収体に行なうことが多い。キャップ内に吐出された
インクは、ポンプによってキャップと連通した廃インク
タンク内に送られる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、装置使用が長期におよぶ場合やノズル数が増
加した場合に、予備吐による廃インクの量が多くなり、
設置の廃インクタンクや吸収体では保持しきれなくなる
恐れがある。そのため、廃インクタンクや吸収体を大き
くしたり、交換式とする必要が生じている。

【０００４】ところが、廃インクタンクや吸収体および
その保持部材を環境中に廃棄する場合、プラスチック部
は分解せずに環境中に残留し、燃焼させれば有毒ガスや
二酸化炭素を発生して、環境汚染の元凶となる。

【０００５】そこで本発明は、上記の廃インク量増加の
問題を解決し、廃棄環境下で自然環境に対する悪影響が
少なく合成プラスチックの廃棄処理の問題改善に寄与で
きる廃インク吸収体保持部材を提供することを、その主
たる目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、インク吸収体
を内蔵し、記録装置本体から着脱可能であり、しかもそ
のインク吸収体も含めて生分解性材料で形成されている
インクジェット記録装置用プラテンおよびそのプラテン
の搭載されたインクジェット記録装置を提供する。

【０００７】このようにインクタンクの内蔵されたプラ
テンを着脱可能とすることによって、プラテン内を適宜
新しいものに取り替えることができ、廃インク量増加の
問題を解決することができる。さらに、内蔵されたイン
ク吸収体も含めてプラテンを生分解性材料で形成するこ
とにより、交換されたプラテンの環境中での微生物によ
る分解が進行しやすくなり、廃プラスチックによる環境
汚染の問題を生じない。

【０００８】本発明は、特にインクジェット記録方式の
中でも、熱エネルギーを利用して飛翔液滴を形成し、記
録を行なうインクジェット記録方式の記録装置におい
て、優れた効果をもたらすものである。

【０００９】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書、同第４７４０
７９６号明細書に開示されており、本発明はこれらの基
本的な原理を用いて行なうものが好ましい。この記録方
式は所謂オンデマンド型、コンティニュアンス型のいず
れにも適用可能である。

【００１０】この記録方式を簡単に説明すると、液体
（インク）が保持されているシートや液路に対応して配
置されている電気熱変換体に、記録情報に対応して液体
（インク）に核沸騰現象を越え、膜沸騰現象を生じるよ
うな急速な温度上昇を与えるための少なくとも一つの駆
動信号を印加することによって、熱エネルギーを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせる。こ
のように液体（インク）から電気熱変換体に付与する駆
動信号に一対一対応した気泡を形成できるため、特にオ
ンデマンド型の記録法には有効である。この気泡の成
長、収縮により吐出孔を介して液体（インク）を吐出さ
せて、少なくとも一つの滴を形成する。この駆動信号を
パルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が行な
われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐出
が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信号
としては、米国特許第４４６３３５９号明細書、同４３
４５２６２号明細書に記載されているようなものをが適
している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する発
明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されてい
る条件を採用すると、さらに優れた記録を行なうことが
できる。

【００１１】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出孔、液流路、電気熱変換
体を組み合わせた構成（直線状液流路または直角液流
路）の他に、米国特許第４５５８３３３号明細書、米国
特許第４４５９６００号明細書に開示されているよう
に、熱作用部が屈曲する領域に配置された構成を持つも
のも本発明に含まれる。

【００１２】加えて、複数の電気熱変換体に対して、共
通するスリットを電気熱変換体の吐出孔とする構成を開
示する特開昭５９年第１２３６７０号公報や熱エネルギ
ーの圧力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を
開示する特開昭５９年第１３８４６１号公報に基づいた
構成においても本発明は有効である。

【００１３】さらに、本発明が有効に利用される記録ヘ
ッドとしては、記録装置が記録できる記録媒体の最大幅
に対応した長さのフルラインタイプの記録ヘッドがあ
る。このフルラインヘッドは、上述した明細書に開示さ
れているような記録ヘッドを複数組み合わせることによ
ってフルライン構成にしたものや、一体的に形成された
一個のフルライン記録ヘッドであっても良い。

【００１４】加えて、装置本体に装着されることで、装
置本体との電気的な接続や装置本体からのインクの供給
が可能になる交換自在のチップタイプの記録ヘッド、あ
るいは記録ヘッド自体に一体的に設けられたカートリッ
ジタイプの記録ヘッドを用いた場合にも本発明は有効で
ある。

【００１５】また、本発明の記録装置に、記録ヘッドに
対する回復手段や、予備的な補助手段などを付加するこ
とは、本発明の記録装置を一層安定にすることができる
ので好ましいものである。これらを具体的に挙げれば、
記録ヘッドに対しての、キャッピング手段、クリーニン
グ手段、加圧あるいは吸引手段、電気熱変換体あるいは
これとは別の加熱素子、あるいはこれらの組み合わせに
よる予備加熱手段、記録とは別の予備吐出モードを行な
う手段を付加することも安定した記録を行なうために有
効である。

【００１６】さらに、記録装置の記録モードとしては黒
色などの主流色のみを記録するモードだけではなく、記
録ヘッドを一体的に構成したものか、複数個を組み合わ
せて構成したものかのいずれでも良いが、異なる色の複
色カラーまたは、混色によるフルカラーの少なくとも一
つを備えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００１７】以上では液体インクを用いて説明している
が、本発明では室温で固体状であるインクであっても、
室温で軟化状態となるインクであっても用いることがで
きる。上述のインクジェット装置では、インク自体を３
０℃以上７０℃以下の範囲内で温度調整を行なってイン
クの粘性を安定吐出範囲にあるように温度制御するもの
が一般的であるから、使用記録信号付与時にインクが液
状をなすものであれば良い。

【００１８】加えて、熱エネルギーによるヘッドやイン
クの過剰な昇温をインクの固形状態から液体状態への状
態変化のエネルギーとして使用せしめることで積極的に
防止するかまたは、インクの蒸発防止を目的として放置
状態で固化するインクを用いることもできる。いずれに
しても熱エネルギーの記録信号に応じた付与によってイ
ンクが液化してインク液状として吐出するものや記録媒
体に到達する時点ではすでに固化し始めるものなどのよ
うな、熱エネルギーの付与によって初めて液化する性質
を持つインクの使用も本発明には適用可能である。

【００１９】このようなインクは、特開昭５４−５６８
４７号公報あるいは特開昭６０−７１２６０号公報に記
載されるような、多孔質シートの凹部または貫通孔に液
状または固形物として保持された状態で、電気熱変換体
に対して対向するような形態としても良い。

【００２０】本発明において、上述した各インクに対し
て最も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するも
のである。

【００２１】

【実施例】

（実施例１）図１に本発明の吸収体付きプラテンを搭載
したインクジェット記録装置を示す。図中、駆動モータ
５０１３の正逆回転に連動して、駆動力伝達ギア５０１
１、５００９を介して回転するリードスクリュー５００
４の螺旋溝５００５に対して係合するキャリッジＨＣ
は、ピン（不図示）を有し、矢印ａ、ｂ方向に往復移動
される。キャリッジＨＣ上には、インクジェットヘッド
カートリッジＩＪＣが搭載されている。５００２は紙押
え板であり、キャリッジ移動方向にわたって紙をゴムロ
ーラ（不図示）に押圧し、前後ゴムローラの下流側に設
けられたプラテン５０００から浮かないようになってい
る。

【００２２】５００７および５００８はフォトカプラ
で、キャリッジのレバー５００６のこの域での存在を確
認してモータ５０１３の回転方向切換などを行なうため
のホームポジション検知手段である。５０１６は記録ヘ
ッドの前面をキャップするキャップ部材５０２２を支持
する部材で、５０１５はこのキャップ内を吸引する吸引
手段で、キャップ内開口５０２３を介して記録ヘッドの
吸引回復を行なう。５０１７はクリーニングブレード
で、５０１９はこのブレードを前後方向に移動可能にす
る部材であり、これらは本体支持板５０１８に支持され
ている。ブレードはこの形態に限らず、公知のクリーニ
ングブレードが本実施例に適用できることは言うまでも
ない。また５０１２は吸引回復の吸引を開始するための
レバーで、キャリッジと係合するカム５０２０の移動に
伴って移動し、駆動モータからの駆動力がクラッチ切換
などの公知の伝達手段で移動制御される。

【００２３】これらのキャッピング、クリーニングおよ
び吸引回復は、キャリッジがホームポジション側領域に
来たときにリードスクリュー５００５の作用によって、
それらの対応位置で所望の処理が行なえるように構成さ
れている。

【００２４】インクジェットプリンタのヘッドにおいて
は、一定時間以上インクが吐出されないと、インクの出
が悪くなり、吐出方向が変わったり、最悪の場合は吐出
しなくなって吸引が必要となったりする。そのため、印
字開始時や印字中の一定時間ごとに予備吐を行ない、印
字中の不吐出、特に印字開始直後の不吐出を防止してい
る。予備吐はキャップ５０２２内に吐出するのが一般的
であるが、下記の（１）および（２）に挙げた２つの理
由により、本実施例ではプラテン５０００表面に予備吐
穴５１００を設けた。 （１）予備吐による廃インクを分散させることで、プリ
ンタ全体の廃インク許容量を増加させる。 （２）印字中の予備吐に必要な時間を節約するために印
字範囲に最も近い箇所、すなわち通紙範囲のすぐ横で予
備吐を行なう。

【００２５】プラテン５０００内部にはインク吸収体５
１０１が設けられており、予備吐穴５１００に吐出され
たインクが廃インクとして吸収される。

【００２６】プラテン５０００およびインク吸収体５１
０１は、生分解性材料で構成されており、また着脱可能
であるためインク吸収体の吸収インク量が限界量に達し
た時点で交換し、廃棄することができる。

【００２７】プラテン５０００に適用可能な分解性プラ
スチックとしては、プリンタの機構部品として耐久性、
耐衝撃性に優れていることが要求されるため、バイオポ
ール（ＩＣＩ社）、エコスター（セントローレンススタ
ーチ社）、エコスタープラス（セントローレンススター
チ社）、ナックナルＰ（日本ユニカー）などが挙げられ
る。

【００２８】特にエコスターは、下記の優れた特徴を有
している。 （１）通常のプラスチックに比べて粒子強度が大きいた
め、強度が大きい。 （２）密度が１．２５と小さく、軽量である。 （３）再生可能である。 （４）静電気が生じにくい。 （５）単位量当たりの燃焼カロリーが少なく、燃焼時の
発熱が少ない。

【００２９】従って、エコスターはプリンタ機構部分と
してのプラテンおよび廃インクを保持し廃棄されるタン
クの材料として用いるのに好適である。なお、エコスタ
ーは、ポリエチレン中にデンプンが分散されたものであ
ることから、環境での分解メカニズムとしては、分散さ
れたデンプンが微生物によって侵食され、穴が開いて、
さらに過酸化物による分子鎖切断が起こって崩壊すると
いうものである。

【００３０】前述のバイオポール、エコスターなどの分
解性プラスチックは、プラスチックとして装置の構成部
分などに使用する場合には分解を受けず、土壌中または
水中などの微生物が活発に活動する環境あるいは紫外線
照射を受ける環境に置かれたて初めて、分解が開始され
る。

【００３１】また、インク吸収体５１０１には、ウレタ
ン系の生分解性材料を使用し、プラテン５０００ととも
に、廃棄後分解されるようにする。

【００３２】（実施例２）図２に、本発明のプラテンの
別の例を示す。

【００３３】このプラテン５２００には、予備吐穴５２
０１、５２０２が通紙範囲の両側に設けられており、内
部にはインク吸収体５２０３が内蔵されている。これに
より、予備吐の廃インクの分散が図られ、印字中の予備
吐に要する時間が短縮される。

【００３４】（実施例３）図３に本発明のプラテンのさ
らに別の例を示す。プラテン５３００には、通紙範囲お
よびその片側または両側の部分に開口部を設けて、イン
ク吸収体５３０１がはめ込んである。インク吸収体の表
面は、実施例１および２で示したプラテンの表面と同一
寸法である。

【００３５】この方式だと、紙無時や紙巾誤設定時の誤
印字によるプラテンのインク汚れをインク吸収体で吸収
することで、次回の用紙へのインク付着を防ぐととも
に、ユーザーのプラテン清掃が不要となる。

【００３６】（実施例４）図４に、本発明のプラテンの
さらに別の例を示す。プラテン５４００内にはインク吸
収体５４０１が内蔵されている。予備吐のインクはキャ
ップ５４０２内に吐出され、廃インクは吸引回復の廃イ
ンクとともにポンプ５４０３の駆動によってプラテン５
４００へ抜き差し自在のチューブ５４０４を介してプラ
テン５４００内のインク吸収体５４０１へ送られ吸収さ
れる。プラテン５４００の上部には窓５４０５〜５４０
７が設けられており、廃インクの量が増すにつれて順番
にインク吸収体５４０１の汚れる様子が確認でき、プラ
テン５４００の交換時期を決定できるようになってい
る。

【００３７】窓を設けない場合は、吐出および吸引され
たインク量を記憶しておき、ＬＥＤなどで警告するある
いは装置をストップする手段を設けることもできる。

【００３８】（実施例５）図５に、本発明のプラテンの
さらに別の例を示す。プラテン５５０１の表面には多数
のスリットが施されていることから、廃棄時に微生物と
の接触面積が大きくなり、分解を受けやすい。通紙面の
スリットは通紙方向に形成されており、通紙時の摩擦軽
減の効果もある。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、予備吐出などで生
じる廃インクの吸収体をプラテン内に設け、それを着脱
可能とすることにより、プリンタを廃インクの容量の増
加に合わせてむやみに大きくする必要がなくなる。さら
にそのプラテンおよび廃インク吸収体を生分解材料で形
成することにより、それらが環境中に廃棄された場合で
も土壌に還元されやすく、環境に悪影響を与えない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の記録装置の１実施態様を示す斜視図で
ある。

【図２】本発明のプラテンの１例の斜視図である。

【図３】本発明のプラテンの他の１例の斜視図である。

【図４】本発明のプラテンのさらに別の１例の斜視図で
ある。

【図５】本発明のプラテンのさらに別の１例の斜視図で
ある。

【符号の説明】

５０００ プラテン ５００２ 紙押え板 ５００４ リードスクリュー ５００５ 螺旋溝 ５００６ レバー ５００７，５００８ フォトカプラ ５００９ ギヤ ５０１０ カム ５０１１ ギヤ ５０１３ 駆動モータ ５０１５ 吸引手段 ５０１６ キャップ支持部材 ５０１７ クリーニングブレード ５０１８ 本体支持板 ５０１９ ブレード移動部材 ５０２０ カム ５０２１ ポンプ ５０２２ キャップ ５０２３ キャップ内開口 ５１００ 予備吐穴 ５２００，５３００，５４００，５５０１ プラテ
ン ５２０１，５２０２ 予備吐穴 ５２０３，５３０１，５４０１ インク吸収体 ５４０５，５４０６，５４０７ 窓 ５４０２ キャップ ５４０３ ポンプ ５４０４ チューブ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録時に記録紙台となるインクジェット
   記録装置用プラテンにおいて、インク吸収体を内蔵し、
   記録装置本体から着脱可能であり、しかも該インク吸収
   体も含めて生分解性材料で形成されていることを特徴と
   するインクジェット記録装置用プラテン。
2. 【請求項２】 記録紙範囲外の表面に、１つ以上の予備
   吐穴が設けられた請求項１記載のインクジェット記録装
   置用プラテン。
3. 【請求項３】 インク吸収体が、ポンプによって吸引さ
   れる廃インクの吸収体である請求項１記載のインクジェ
   ット記録装置用プラテン。
4. 【請求項４】 請求項１ないし３のいずれか１項に記載
   のプラテンを搭載したインクジェット記録装置。