JP3668977B2 - インクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置 - Google Patents

Description

技術分野
本発明は、インクジェットプリンタのプリンタヘッドをクリーニングするクリーニング装置に関し、プリンタヘッドの吐出ノズルをクリーニングする装置に関する。
背景技術
従来、プリンタヘッドの吐出ノズルから印刷用のインクを吐出して、紙やフィルム等の記録媒体に記録情報を可視情報として記録するようにしたオンデマンド方式のインクジェットプリンタが用いられている。このオンデマンド方式のインクジェットプリンタは、コンピュータからの要求に応じて、コンピュータから送られる記録情報をプリントするものである。
ところで、オフィス等において、ディスクトップパブリッシングと称されるコンピュータを用いた文書作成が行われている。この文書作成おいては、文字や図形のみならず、写真等のカラーの自然画像を文字や図形とともにプリントすることが要求されている。
このように、自然画像を高品位にプリントするためには、中間色を記録情報に応じて忠実に再現することが必要である。
インクジェットプリンタは、例えばピエゾ素子の変形によってインクに圧力を与え、プリンタヘッドの吐出ノズルからインク液滴として吐出させている。このプリンタによりプリントされる画像の品質は、吐出ノズルから吐出されるインク液滴により形成される単位面積当たりのドットの数により左右される。高品位の画像を得るためには、吐出ノズルの吐出口の径を数１０μｍの大きさにまで細径化することが必要となる。吐出口が小さくなると、吐出ノズルにインク詰まりを容易に発生させしまう。
このような吐出ノズルへのインク詰まりを除去するため、この種のインクジェットプリンタにおいては、吐出ノズルに詰まったインクの除去を行うクリーニングを定期的に行う必要がある。また、プリントに必要なインクを定期的に充填する必要がある。
そこで、この種のインクジェットプリンタには、吐出ノズルのクリーニングを行うとともに、インクの充填を行うための機構が設けられている。
従来のインクジェットプリンタでは、吐出ノズルのクリーニングやインクの充填を行う機構が占有するスペースが大きいため、プリンタ自体を大型化させてしまっている。また、吐出ノズルの定期的なクリーニングやインクの充填の制御を行うため、コンピュータから送られる記録情報を印刷する際の操作が複雑となってしまっている。
また、インクジェットプリンタに用いられるインクは液状であるので、インク固化させることなく常に液状の状体に維持するため、プリンタヘッドの吐出ノズルを常に濡れた状態にしておく必要がある。このように、吐出ノズルを濡れた状体にしておくためには、プリンタを使用しないときには、プリンタヘッドをプリンタから外し、乾燥を防止するようにした保管容器に保存する必要がある。
発明の開示
本発明の目的は、従来のインクジェットプリンタが有する問題点を解消することができるプリンタヘッドクリーニング装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、プリンタヘッドの吐出ノズルを容易にクリーニングすることを可能となすプリンタヘッドクリーニング装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、プリンタ自体の大型化を招くことなく、プリンタヘッドの吐出ノズルの乾燥を防止できるプリンタヘッドクリーニング装置を提供することにある。
本発明のさらに他の目的は、プリンタとは独立したプリンタヘッドの保管用の容器として用いることを可能となすプリンタヘッドクリーニング装置を提供することにある。
上述のような目的を達成するために提案される本発明に係るインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置は、ケース本体と、上記ケース本体に設けられ、プリンタヘッドを受け入れる受け部と、上記ケース本体に設けられ、上記受け部に受け入れられた上記プリンタヘッドからインクを吸引する吸引機構と、上記受け部に受け入れられたプリンタヘッドが臨む上記ケース本体の開口部を開閉する蓋体と、上記蓋体に配設され、上記受け部に受け入れられた上記プリンタヘッドにインクを供給するインクカートリッジとを備え、上記蓋体が、上記ケース本体の開口部を閉塞したとき、上記プリンタヘッドに上記インクカートリッジが連結され、上記吸引機構により、上記プリンタヘッド内のインクの吸引が行われるとともに、上記インクカートリッジから上記プリンタヘッドへのインクの充填が行われるようにしたものである。
ここで、受け部は、プリンタヘッドの吐出ノズルと当接する当接部を備える。吸引部は、当接部に負圧を印可する供給部を備える。受け部に負圧が印可されることにより、当接部に当接された吐出ノズルにあるインクの吸引が行われる。
当接部に保水材が設けられることにより、受け部に受け入れられるプリンタヘッドの吐出ノズルの乾燥が防止される。
インクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置は、さらに吸引部の吸引動作を選択する入力部とこの入力部からの入力に基づいて吸引部の動作を制御する制御部を備える。この制御部は、入力部からの入力に基づいて吸引部の少なくとも連続吸引動作及び吸引力の強さを制御する。
この装置は、さらに蓋体の開閉を検出する検出部と、この検出部からの入力に基づいて吸引部の動作を制御する制御部を備えている。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係るインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置を示し、蓋体が開放された状態を示す側断面図である。
図２は、上記装置の蓋体を閉塞した状態の側断面図である。
図３は、上記装置の蓋体を閉塞した状態の正面断面図である。
図４は、本発明に係るインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置の制御系を示すブロック回路図である。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明に係るインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置の実施例を図面を参照して説明する。
本発明に係るインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置は、図１及び図２に示すように、合成樹脂材料を用いて形成されたケース本体１を備えている。このケース本体１には、直方体形状に形成され、上面側に構成された開口部１ａを開閉する蓋体２が設けられている。この蓋体２は、基端部側の一側をヒンジ部３を介してケース本体１上端側の一側に回動可能に取り付けられている。この蓋体２は、ケース本体１に対し回動可能に支持し得るものであればよく、種々の回動支持機構を用いることができる。
ケース本体１内には、底部側に廃液室４が設けられている。この廃液室４には、プリンタヘッドから吸引されたインクが貯留される。ケース本体１内の上面側である開口部１ａ側には、インク吸引口５を有するインク吸引部６が設けられている。インク吸引口５内には、ポリウレタンフォームやフェルト等の保水性を有する材料により形成された保水材７が充填するようにして配設されている。ここで、インク吸引口５は、後述するように、インクジェットプリンタのプリンタヘッドが受け入れられる受け部を構成し、保水材７の上面側は、プリンタヘッドの当接部として機能する。このとき、保水材７は、インク吸引口５の上端側と略面一若しくはインク吸引口５の周壁によって囲まれるようにインク吸引口５内に位置するように配設される。すなわち、プリンタヘッドから吸引されるインクがインク吸引口５外に飛び散ることなく確実にインク吸引口５に吸引させるためである。
インク吸引部６と廃液室４との間には、中空の管状をなす連結管が連結されている。この連結管は、インク吸引部６によって吸引されるインクの吸引通路８を構成する。吸引通路８の途中には、吸引ポンプ９が設けられている。吸引ポンプ９は、モータ１０によって駆動される。このモータ１０は、制御回路部１１によって制御されるモータ駆動制御回部１２により駆動が制御されて吸引ポンプ９を駆動する。モータ駆動制御回路部１２には、蓋体２の開閉状態を検出する接触型の検出スイッチ１３が接続されている。
ケース本体１の蓋体２を回動可能に支持する背面壁１ｂと対向する前面壁１ｃの上端側には、ケース本体１の開口部１ａを閉塞する位置に回動された蓋体２に設けられた係合部１５と相対係合することによって蓋体２を閉塞位置にロックするロック機構を構成する係止バネ１６が取り付けられている。
一方、蓋体２の内方側であって、天板２ａ側の上方側には、図１及び図２に示すように、カートリッジ収納部１７が設けられている。このカートリッジ収納部１７には、カラー印刷を可能となすため、イエロー、マゼンタ、グリーン、ブラック等の種々の色彩のインクが充填されたインクカートリッジ１８が着脱自在に装着される。このインクカートリッジ１８の下面側には、インクカートリッジ１８に充填されたインクを後述するようにプリンタヘッドに供給するインク供給口２１が設けられている。
そして、カートリッジ収納部１７には、インクカートリッジ１８の上面側を押圧支持する複数の押圧バネ１９と、インクカートリッジ１８の相対向する下端側のコーナ部に係止してインクカートリッジ１８の支持を行う一対の支持バネ２０が設けられている。押圧バネ１９は、蓋体２の天板２ａの内面に沿って取り付けられ、支持バネ２０は、蓋体２の相対向する背面壁２ｂと前面壁２ｃの内側面に沿って取り付けられている。支持バネ２０は、先端側にインクカートリッジ１８の下端側のコーナ部に係止し得るように、湾曲形成された係止部２０ａが先端側に形成されている。
ケース本体１側に設けられた係止バネ１６に係合する係合部１５は、蓋体２の他方の側壁２ｃの開口端近傍に位置して形成されている。
ケース本体１の一方の側壁１ｄの外側面側には、図３に示すように、このプリンタクリーニング装置を駆動させる外部電源が供給されるコネクタ２２が設けられている。このコネクタ２２は、ケース本体１内で、図４に示すように、検出スイッチ１３、モータ駆動制御回路部１２、制御回路部１１に電気的に接続されている。
そして、制御回路部１１には、メモリが設けられ、このプリンタヘッドクリーニング装置の各種の動作モードが記憶されている。この動作モードとしては、モータ１０を間欠的に駆動させて吸引ポンプ９を間欠的に動作させて間欠吸引を行う間欠吸引モード、モータ１０を連続駆動して吸引ポンプ９による吸引動作を連続して行う連続吸引モード、モータ１０を回転速度を一定周期で可変させながら駆動させて吸引ポンプ９の吸引力を強弱させて吸引を行う可変吸引モードである。なお、動作モードは、モータ１０の駆動状態を種々設定することにより、吸引ポンプ９の吸引状態が種々に設定され、種々の吸引モードを設定することができる。
ケース本体１の前面壁１ｃの外側面側には、図１及び図２に示すように、制御回路部１１に記憶された各種の吸引モードを選択するモード選択スイッチ２３が設けられている。このモード選択スイッチ２３は、図４に示すように、ケース本体１内の制御回路部１１に接続されている。
次に、上述のような構成を備えたプリンタヘッドクリーニング装置を用いてインクジェットプリンタのプリンタヘッドをクリーニングする状態を説明する。
ここで、クリーニングされるプリンタヘッド３１を説明すると、プリンタヘッド３１は、図１及び図３示すように、下面側にインクを吐出する吐出ノズル３２が設けられ、吐出ノズル３２が設けられた面と対向する上面側にインクカートリッジ１８から供給されるインクを受け入れるインク受け入れ口３３が設けられている。吐出ノズル３２は、図３に示すように、数１０μｍ程度の内径を有する多数のインク吐出口３４が設けられている。そして、プリンタヘッド３１内には、インクカートリッジ１８から供給されたインクを貯留するインク貯留室３５が設けられている。
プリンタヘッド３１のクリーニングを行うには、蓋体２をヒンジ部３を中心にして図１中矢印Ｘ方向に回動操作して、ケース本体１の開口部１ａを開放する。この開放された蓋体２内に構成されたカートリッジ収納部１７にインクカートリッジ１８を装着する。このとき、インクカートリッジ１８は、インク供給口２１をケース本体１側に向け、一対の支持バネ２０，２０間に挿入される。インクカートリッジ１８は、インク供給口２１が設けられた側と対向する上面側が押圧バネ１９に当接するまで押し込まれると、一対の支持バネ２０，２０の係止部２０ａが下端側のコーナ部に係止することによってカートリッジ収納部１７に装着される。カートリッジ収納部１７に装着されたインクカートリッジ１８は、上面側が押圧バネ１９によって押圧され、下端側のコーナ部が支持バネ２０によって支持されることにより弾性支持され、カートリッジ収納部１７内にガタ付きが防止されて安定した状態で支持される。
インクカートリッジ１８をカートリッジ収納部１７に収納させた後、プリンタヘッド３１を、図１に示すように、ケース本体１内に配置する。このとき、プリンタヘッド３１は、図３に示すように、吐出ノズル３２を下方に向け、吐出ノズル３２のインク吐出口３４がインク吸引部６のインク吸引口５に受け入れられるようにケース本体１内に配置する。このとき、吐出ノズル３２の先端、すなわち、インク吐出口３４の開口端がインク吸引口５に充填された保水材７に当接される。このように、インク吐出口３４が保水材７に当接されることにより、吐出ノズル３２の乾燥が防止され、この吐出ノズル３２内に存在するインクの乾燥が防止される。
プリンタヘッド３１をケース本体１に配置した後、蓋体２をヒンジ部３を中心にして図１中矢印Ｙ方向に回動させ、ケース本体１の開口部１ａを閉塞する位置まで回動すると、係合部１５が係止バネ１６に係合し、蓋体２は、図２に示すように、ケース本体１を閉蓋した状態でケース本体１のロックされる。
このとき、プリンタヘッド３１のインク受け入れ口３３に、図２に示すように、インクカートリッジ１８のインク供給口２１が嵌合する。そして、蓋体２がケース本体１にロックされる位置まで回動されると、検出スイッチ１３が蓋体２によって押圧操作されてＯＮ状態となり、コネクタ２２を介してモータ駆動制御回路部１２及び制御回路部１１に電源が供給される。そして、モード選択スイッチ２３を操作し、クリーニングされるプリンタヘッド３１の状態に応じた吸引モードを選択する。この吸引モードが選択されると、制御回路部１１が選択された吸引モードに対応する制御信号を、図４の回路図に示すようにモータ駆動制御回路部１２に供給し、このモータ駆動制御回路部１２の制御によって回転が制御されたモータ１０が駆動を開始し、吸引ポンプ９を動作させる。吸引ポンプ９が動作されると、インク吸引通路８を介してインク吸引部６のエアーが吸引され、インク吸引部６が負圧状態となり、インク吸引部６に受け入れられたプリンタヘッド３１の吐出ノズル３２が吸引される。吐出ノズル３２が吸引されることにより、吐出ノズル３２内にあるインクや塵埃等が吸引され、吐出ノズル３２のクリーニングが行われる。
このとき、吸引ポンプ９は、モード選択スイッチ２３によって選択された吸引モードに応じた間欠吸引を行う間欠吸引モード、吸引動作を連続して行う連続吸引モード、あるいは、吸引力を強弱で可変させる可変吸引モードで駆動される。
そして、間欠吸引を行う間欠吸引モードが選択されると、吐出ノズル３２が間欠的に吸引され、例えば、吐出ノズル３２内に固化したインクや塵埃等が存在した場合であっても、吸引力の強弱により確実に吸引でき、吐出ノズル３２のクリーニングが行われる。
吸引ポンプ９が動作を開始し、プリンタヘッド３１内が吸引されると、インク受け入れ口３３に嵌合されたインク供給口２１を介してインクカートリッジ１８内のインクがプリンタヘッド３１のインク貯留室３５に充填される。このとき、吐出ノズル３２内に存在した古いインクが吸引され、インクカートリッジ１８から供給される新しいインクに置き換えられることにより、吐出ノズル３２のクリーニングが行われる。
すなわち、プリンタヘッド３１へのインクの供給が行われる毎にプリンタヘッド３１のクリーニングが行われる。
なお、吸引ポンプ９により吸引されたインクは、インク吸引通路８を介して廃液室４に送られる。
このプリンタヘッドクリーニング装置は、コネクタ２２を介して電源を供給しない状態、すなわち、クリーニング動作やインクの充填操作を行わない状態でも、インク吐出口３４を保水材７に当接させた状態でプリンタヘッド３１を収納させておくことができるので、吐出ノズル３２を適度な湿潤状態に保つことができる。したがって、吐出ノズル３２内にあるインクの硬化を防止することができ、プリンタヘッド３１をいつでも使用可能な状態に保管する保管箱として用いることができる。
産業上の利用可能性
本発明に係るプリンタヘッドクリーニング装置は、インクジェットプリンタとは独立した構成となされているので、プリンタ自体を大型化することがない。
また、クリーニングの動作モードをクリーニングされるプリンタヘッドの状態に応じて適宜選択することができるので、確実にプリンタヘッドのクリーニングを行うことができる。
さらに、クリーニング動作を行わない状態でも、プリンタヘッドの保管箱として利用することができる。

Claims (6)

1. ケース本体と、
   上記ケース本体に設けられ、プリンタヘッドを受け入れる受け部と、
   上記ケース本体に設けられ、上記受け部に受け入れられた上記プリンタヘッドからインクを吸引する吸引機構と、
   上記受け部に受け入れられたプリンタヘッドが臨む上記ケース本体の開口部を開閉する蓋体と、
   上記蓋体に配設され、上記受け部に受け入れられた上記プリンタヘッドにインクを供給するインクカートリッジとを備え、
   上記蓋体が、上記ケース本体の開口部を閉塞したとき、上記プリンタヘッドに上記インクカートリッジが連結され、上記吸引機構により、上記プリンタヘッド内のインクの吸引が行われるとともに、上記インクカートリッジから上記プリンタヘッドへのインクの充填が行われるようにしたことを特徴とするインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置。
2. 上記受け部は、上記受け部に受け入れられたプリンタヘッドの吐出ノズル当接する当接部を備え、上記吸引機構は、上記当接部に負圧を印加する供給部を備えることを特徴とする請求の範囲第１項記載のインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置。
3. 上記当接部は、上記受け部に受け入れられるプリンタヘッドの吐出ノズルと当接する保水材から構成されていることを特徴とする請求の範囲第２項記載のインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置。
4. 上記装置は、さらに上記吸引部の吸引動作を選択する入力部と上記入力部からの入力に基づいて上記吸引部の動作を制御する制御部を備えていることを特徴とする請求の範囲第２項記載のインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置。
5. 上記制御部は、上記入力部からの入力に基づいて上記吸引部の少なくとも連続吸引動作及び吸引力の強さを制御する請求の範囲第４項記載のインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置。
6. 上記装置は、さらに上記蓋体の開閉を検出する検出部と、上記検出部からの入力に基づいて上記吸引部の動作を制御する制御部を備えていることを特徴とする請求の範囲第１項記載のインクジェットプリンタのプリンタヘッドクリーニング装置。

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