JPH10175313A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】構成要素の耐圧能力を抑制可能かつ全ノズルを
均一的かつ確実にメンテナンスする。 【解決手段】長手（Ｘ）方向に整列配設されかつ共通の
インク収容室２０６に連通された複数のインクジェット
ノズル２０７を有するノズルヘッド２００と，インク収
容室２０６内のインク圧力を高めるインク加圧手段（２
１６）と，全てのインクジェットノズル２０７のうちの
一部のインクジェットノズル２０７を選択的に閉塞可能
なキャップ（２２３）とを具備し、長手方向に整列配設
された全てのインクジェットノズル２０７のメンテナン
スを複数回に分けて実行可能に形成した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、長手方向に整列配
設された複数のインクジェットノズルからインクをジェ
ットさせつつ文字・画像等を印字可能に形成されたイン
クジェットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタは、１ドット相
当の微細なインクジェットノズルからインクをジェット
（飛翔）させて文字や画像を印字するものであるから、
インクに含まれるごみやインク塊によりノズルの目詰り
が生じ易い。そこで、定期的にインクジェットノズルを
メンテナンス（クリーニング）する必要が生じる。

【０００３】メンテナンス方法としては、各ノズルに共
通のインク収容室に通常よりも高圧力を加えてインクを
吐出させる加圧吐出方式と，各ノズルの先端から負圧を
利用してインクを吸引する負圧吸引方式とがある。

【０００４】一般的なインクジェットプリンタは、イン
クタンク（インクカセット）と一体的で印字媒体の行方
向に１ドット分で列方向に複数ドット分のインクジェッ
トノズルを有するノズルヘッドを、スプロケット，タイ
ミングベルト等から構築した往復移動手段を用いて、行
方向の全長に渡って往復移動しつつ往動中に印字するも
のと形成されている。したがって、インクジェットノズ
ルの数が少ないので、加圧吐出方式および負圧吸引方式
のいずれでも、比較的容易にメンテナンスをすることが
できる。

【０００５】ところで、上記従来の各色用ノズルヘッド
を行（長手）方向の全長に渡って往復移動させかつその
各往動中に印字して１行印字をし、１行印字後に印字媒
体（普通紙，ＯＨＰ用紙等）Ｍを列方向に１行送りして
これらを繰り返すいわゆるシリアル型のインクジェット
プリンタに比較して大幅な印字高速化を図れかつ多数枚
に渡って連続印字運転可能であるとともに、いわゆるレ
ーザープリンタに比較して大幅な小型化を図れるインク
ジェットプリンタが本出願人から提案（例えば、特願平
８−２９６９５７号）されている。

【０００６】すなわち、図６において、ドラム１０は一
定の周速度で回転可能でありかつその外周面１１に印字
媒体Ｍを保持可能である。このドラム１０の回転（Ｙ）
方向には各色用ノズルヘッド２００が配設されている。
したがって、行方向（紙面に垂直方向）の全長に一体型
の各色用ノズルヘッド２００あるいは行方向に複数のノ
ズルユニット要素を並べた一体的な各色用ノズルヘッド
２００を、例えばインクジェットノズル間ピッチ分だけ
往復移動させつつ回転中の印字媒体Ｍに各色用インクジ
ェットノズル２０７からインクを吹付けて行方向印字さ
せるとともに、インクジェットノズル間ピッチの往動中
にドラム１０の回転を利用しつつ列方向印字させること
ができる。つまり、行方向印字と列方向印字とを同時的
に進行可能であるから大幅な印字高速化を図れる。

【０００７】また、各色用ノズルヘッド２００と当該各
色用インクタンク（インクカセット）２１３とがチュー
ブを介して離れた位置に配設されているので、各色用ノ
ズルヘッド２００を軽くでき行方向の往復移動速度をよ
り大幅に高められる点も一層の印字高速化を助長すると
ともに、各色用インクタンク（インクカセット）２１３
の容量を大幅に拡大できるので、例えば５００枚以上の
連続印字運転ができるわけである。

【０００８】これらを実現化するために、ドラム１０の
一方（図６で右）側には媒体給送手段６０と媒体供給手
段９０とが設けられ、他方（図６で左）側には媒体剥離
手段１４０と媒体排出搬送手段１６０と方向切換手段１
９０とが設けられている。

【０００９】媒体給送手段６０は、カセット給送手段７
１および手差給送手段６１のいずれか一方から選択的に
１枚ずつ印字媒体Ｍを給送できる。媒体供給手段９０
は、給送されて来た印字媒体Ｍを所定のタイミングでド
ラム１０側へ給送する。媒体剥離手段１４０は印字後印
字媒体Ｍをドラム１０から剥離し、かつ媒体排出搬送手
段１６０は剥離された印字媒体Ｍを図６で左方向に排出
搬送する。方向切換手段１９０は排出トレイ１９２およ
び上部排出トレイ１９３のいずれかに選択切換する。

【００１０】かくして、印字媒体Ｍの給送，供給，保
持，印字，剥離，排出搬送を連続して行えるから、１分
間に例えば２０枚以上のＡ４サイズについて多色カラー
印字することができる。

【００１１】ここに、ノズルヘッド２００のメンテナン
スに関して、加圧吐出方式を採用する場合には、例えば
図７に示す如く、インクタンク２１３（フィルタ２１
４）とノズルヘッド２００とを結ぶインク供給チューブ
２１５に加圧ポンプ２１６を設けるとともに、ノズルヘ
ッド２００とインクタンク２１３とを結ぶインク戻りチ
ューブ２１７に開閉弁２１８を設け、開閉弁２１８を閉
じかつ加圧ポンプ２１６でインクタンク２１３からイン
クを供給しつつインク収容室２０６の圧力を強めること
により行うことができる。つまり、インク供給手段２１
０（２１３，２１５，２１６，２１７，２１８）を兼用
してメンテナンスをすることができる。

【００１２】また、負圧吸引方式のメンテナンスに関し
ては、例えば模式的に現わした図８および図９に示す如
く、進退動手段２６０を形成するソレノイド２６３でバ
ネ２６２の付勢力に抗してノズルヘッド２００（ユニッ
ト２００Ｕ）を図８で左方向つまりドラム１０から離れ
る方向に退動させかつこれと連動させてリンク機構から
なるキャップ移動手段２３０を働かせ、キャップ２２０
で各インクジェットノズル２０７を覆い、しかる後にキ
ャップ２２０と廃インク回収手段２４０の一部を形成す
る廃インクタンク２４５とを結ぶ吸引チューブ２４１を
介しかつ吸引ポンプ２４４を働かせることによって、各
インクジェットノズル２０７からインクを負圧吸引する
ことによりメンテナンスすることができる。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、図７に示す
加圧吐出方式では、行（Ｘ）方向に配設されたインクジ
ェットノズル２０７の数が多数（例えば、２，６００以
上）になると、各インクジェットノズル２０７は塞がれ
ていないので、インク収容室２０６の圧力を非常に高圧
にしないと全ノズル２０７を均一的にメンテナンスする
ことができない。つまり、目詰りの虞れがないインクジ
ェットノズル２０７からインクが吐出されかつ目詰りの
虞れが強いインクジェットノズル２０７からインクを吐
出させ難いからである。しかし、高圧にすると、ノズル
ヘッド２００，両チューブ２１５・２１７，加圧ポンプ
２１６等の構成要素の耐圧性を高めなければならなくな
るので、高コスト化，大型大重化してしまう。プリンタ
全体の低コスト化，小型軽量化に反する。また、飛躍的
高速化達成可能な上記先提案インクジェットプリンタの
一層の普及の妨げとなる。

【００１４】本発明の目的は、構成要素の耐圧能力を小
さく抑制可能かつ全ノズルを均一的かつ確実にメンテナ
ンスすることができるインクジェットプリンタを提供す
ることにある。

【００１５】

【課題を解決するための手段】本発明は、長手方向に整
列配設されかつ共通のインク収容室に連通された複数の
インクジェットノズルを有するノズルヘッドと，インク
収容室内のインク圧力を高めるインク加圧手段と，全て
のインクジェットノズルのうちの一部のインクジェット
ノズルを選択的に閉塞可能なキャップとを具備し、長手
方向に整列配設された全てのインクジェットノズルのメ
ンテナンスを複数回に分けて実行可能に形成した、こと
を特徴とする。

【００１６】かかる発明では、キャップで一部のインク
ジェットノズルを閉塞する。残りのインクジェットノズ
ルは開いたままである。インク加圧手段を用いて全ての
インクジェットノズルに共通のインク収容室内のインク
圧力を高めると、キャップで閉塞されていないインクジ
ェットノズルのメンテナンスをすることができる。引続
き、キャップを他の一部のインクジェットノズルを閉塞
するように選択する。したがって、キャップを長手方向
に整列配設されたインクジェットノズルを順番に閉塞す
るように選択すれば、全てのインクジェットノズルを複
数回に分けてメンテナンスすることができる。よって、
各回ごとのメンテナンス対象ノズル数を少なくできるの
で、インク収容室のインク圧力が小さくても全てのイン
クジェットノズルを均一かつ確実にメンテナンスするこ
とができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。 （第１の実施形態）本インクジェットプリンタは、図１
〜図３に示す如く、長手（Ｘ）方向に整列配設されかつ
共通のインク収容室２０６に連通された複数のインクジ
ェットノズル２０７を有するノズルヘッド２００と，イ
ンク収容室２０６内のインク圧力を高めるインク加圧手
段（２１６）と，全てのインクジェットノズル２０７の
うちの一部のインクジェットノズル２０７を選択的に閉
塞可能なキャップ２２０（２２３）とを具備し、長手方
向に整列配設された全てのインクジェットノズル２０７
のメンテナンスを複数回に分けて実行可能に形成されて
いる。

【００１８】なお、各色用のノズルヘッド２００，イン
クジェットノズル２０７，インク収容室２０６やインク
供給手段２１０は、先提案（図６，図７）のインクジェ
ットプリンタと同様に構築した場合について説明する。
図６，図７の場合と共通する部分については、それらの
説明を簡略化または省略する。

【００１９】図１において、キャップ２２０は、軸線Ｘ
０を中心に回動可能な密閉状の中空筒体２３１と，この
中空筒体２３１の周面を内外（径方向）に貫通する複数
の吸込口２２１Ａ〜２２１Ｅと，その外周面に形成され
たインクジェットノズル２０７の一部を閉塞可能な突起
部２２３Ａ〜２２３Ｆとから形成され、昇降手段（図示
省略）により全体としてノズルヘッド２００とドラム１
０との間（図６参照）に介在可能である。

【００２０】また、中空筒体２３１は、中空パイプ形状
の軸部２３２とともにキャップ移動手段２３０も形成す
るものとされ、各突起部２２３Ａ〜２２３Ｅで長手
（Ｘ）方向に整列配設された全てのインクジェットノズ
ル２０７のうちの一部のインクジェットノズル２０７を
選択的に閉塞可能に形成されている。なお、突起部２２
３Ｆは、全てのインクジェットノズル２０７を一度に閉
塞可能とされている。インク収容室２０６内のインク圧
力をメンテナンス可能圧力へ迅速に高めるために利用さ
れる。

【００２１】また、中空筒体２３１は、各吸込口２２１
Ａ〜２２１Ｅをノズルヘッド２００（インクジェットノ
ズル２０７）に離隔接近させることができる。接近状態
で、当該吸込口２２１は当該インクジェットノズル２０
７に対向しかつ連通可能つまり廃インクを吸引可能であ
る。すなわち、各吸込口２２１は、軸線Ｘ０方向に直列
配設された当該突起部２２３で閉塞された一部のインク
ジェットノズル２０７を除くメンテナンス対象ノズル２
０７に対向させるものである。

【００２２】廃インク回収手段２４０は、吸引チューブ
２４１，吸引ポンプ２４４および図９に示すものと同様
な廃インクタンク２４５（図１では図示省略）から形成
され、軸部２３２内の中空部を介して中空筒体２３１内
に負圧を確立しつつ廃インクを回収することができる。

【００２３】なお、吸引ポンプ２４４による負圧は、吸
込口２２１を介してインクジェットノズル２０７からイ
ンクを吸引する程の力はない。

【００２４】ここに、各突起部２２３は、図１，図２に
示す如く、中空筒体２３１の軸線Ｘ０方向および周方向
に位置ずれ配設され、中空筒体２３１の回動に伴ってノ
ズルヘッド２００の長手（Ｘ）方向に間歇的に移動可能
とされている。配設態様を展開すると、図２に示すよう
になる。すなわち、各突起部２２３は、長手（Ｘ）方向
に整列配設された全ノズル２０７のうちの一部のインク
ジェットノズル２０７を中空筒体２３１のＲ方向の回転
により選択的に閉塞することができる。なお、各突起部
２２３Ａ〜２２３Ｆは、弾性に富みかつインク吸収性が
低い例えばシリコーンゴム等から形成されている。

【００２５】また、各吸込口２２１は、当該各突起部２
２３と対応させて中空筒体２３１の軸線Ｘ０方向および
周方向に位置ずれ配設された複数の貫通穴（２２１Ａ〜
２２１Ｅ）から形成され、中空筒体２３１の回動に伴っ
てノズルヘッド２００の長手（Ｘ）方向に間歇的に移動
可能つまり当該各突起部２２３と同期移動可能である。
吸込口２２１が対向されたインクジェットノズル２０７
がメンテナンス対象ノズルとなる。各吸込口２２１Ａ〜
２２１Ｅにはスポンジ等からなりかつフィルタも兼ねる
インク吸収体２２２が設けられている。

【００２６】例えば、吸込口２２１Ｂは便宜的に分割さ
れた図２で左側の突起部２２３Ｂ１と右側の突起部２２
３Ｂ２との間に設けられている。但し、中空筒体２３１
の各端面側の吸込口２２１Ａ，２２１Ｅについては、当
然に左側，右側の片方（２２３Ａ，２２３Ｅ１）だけと
なる。

【００２７】また、中空筒体２３１内には、確立された
負圧を中空筒体２３１の回動角度によって１つの吸込口
２２１にのみに有効とするための切替機構が設けられて
いる。この実施形態では、図３に示す如く、中空筒体２
３１内に各吸込口２２１Ａ〜２２１Ｅを区画する複数
（６つ）の隔壁２３４を設けるとともに各隔壁２３４を
含む中空筒体２３１の全体を気密シールして被嵌させた
軸部２３２を中心に回動可能とされ、かつ軸部２３２に
一対の各隔壁２３４，２３４で区画された各空間ＳＰ内
のみに開放する通気口２３３を設けた構成としている。
この通気口２３３は、接近状態においてインクジェット
ノズル２０７に対向するように位置決めされている。こ
のようにすれば、吸引ポンプ２４４の吸引能力を小さく
することができる。但し、切替機構を設けなくても実施
することができる。

【００２８】かかる構成の第１の実施形態では、進退動
手段（例えば、図８の２６０）でノズルヘッド２００を
ドラム１０から離しかつ昇降手段（図示省略）で装置全
体（２２０，２３０）を両者２００，１０間に介装さ
せ、しかる後に中空筒体２３１を軸線Ｘ０（軸部２３
２）を中心として回動させて、突起部２２３Ｆで全ての
インクジェットノズル２０７を塞ぐ。

【００２９】しかる後に、インク供給手段２１０の開閉
弁２１８を閉じかつインク加圧手段を形成する加圧ポン
プ２１６を駆動してインクを供給しつつインク収容室２
０６内のインク圧力を高める。と同時的に、廃インク回
収手段２４０を形成する吸引ポンプ２４４を駆動する。
すると、中空筒体２３１内の空気が軸部２３２内，吸引
チューブ２４１を通して吸引されるので、中空筒体２３
１内の通気口２３３と連通する隔壁２３４で区画された
空間ＳＰ内に負圧を確立することができる。

【００３０】ここにおいて、中空筒体２３１を図１に示
すＲ方向に回動させて、図１，図２に示す突起部２２３
Ａで長手（Ｘ）方向に整列配設された一部のインクジェ
ットノズル（この実施形態では、全ノズルの４／５のイ
ンクジェットノズル）２０７を選択的に閉塞させる。こ
れに伴い対応する吸込口２２１Ａが残りの１／５のイン
クジェットノズル（メンテナンス対象ノズル）２０７に
対向する。したがって、全てのンクジェットノズル２０
７のうちの１／５のインクジェットノズル２０７ににつ
いて、つまり１ブロック目のメンテナンスを行えるの
で、インク収容室２０６内のインク圧力を全（５／５）
インクジェットノズル２０７を一度でメンテナンスする
場合に比較して大幅に低圧化できる。

【００３１】また、キャップ（２２１Ａ）が対向された
メンテナンス対象ノズルつまり残り（１／５）のインク
ジェットノズル２０７からインクを加圧を利用して効率
よく吐出しでき、吐出されたインクはインク吸収体２２
２に吸収されるとともにインク塊が除去され、しかる後
に当該空間ＳＰ，通気口２３３，軸部２３２内および吸
引チューブ２４１を通り廃インクタンク２４５に回収さ
れる。

【００３２】しかる後に、中空筒体２３１をＲ方向にこ
の実施形態では６０度回動させると、次の突起部２２３
Ｂ１，２２３Ｂ２とこれらに対応する吸引口２２１Ｂが
間歇的に周方向および長手（Ｘ）方向に移動される。つ
まり、次のメンテナンス対象ノズル２０７に、周方向に
配設された次の吸引口２２１Ｂを対向させることができ
る。先にメンテナンスされた一部のインクジェットノズ
ル２０７は突起部２２３Ｂ１で塞がれかつ右方向のメン
テナンス未了の一部のインクジェットノズル２０７も突
起部２２３Ｂ２で塞がれる。かくして、２ブロック目の
インクジェットノズル２０７のメンテナンスを行える。

【００３３】以下、同様に行えばよい。つまり中空筒体
２３１を３００度だけ回動させることにより、軸線Ｘ０
方向および周方向に位置ずれ配設された突起部２２３
Ａ、２２３Ｂ１，２２３Ｂ２、２２３Ｃ１，２２３Ｃ
２、２２３Ｄ１，２２３Ｄ２、２２３Ｅ１および複数
（５つ）の貫通穴からなる吸込口２２１Ａ〜２２１Ｅを
ノズルヘッド２００の長手（Ｘ）方向に選択的かつ間歇
的に移動させつつ複数回に分けてインク吐出および廃イ
ンク回収を実行できるので、全インクジェットノズル２
０７を均一かつ確実にメンテナンスすることができる。

【００３４】しかして、この第１の実施形態によれば、
長手（Ｘ）方向に整列配設されかつ共通のインク収容室
２０６に連通された複数のインクジェットノズル２０７
を有するノズルヘッド２００と，インク収容室２０６内
のインク圧力を高めるインク加圧手段（２１６）と，全
てのインクジェットノズル２０７のうちの一部のインク
ジェットノズル２０７を選択的に閉塞可能なキャップ２
２０（２２３）とを具備し、長手方向に整列配設された
全てのインクジェットノズル２０７のメンテナンスを複
数回に分けて実行可能に形成されているので、構成要素
〔２００（２０６），２１０（２１５〜２１６）〕の耐
圧能力を全インクジェットノズル２０７を一度でメンテ
ナンスする場合に比較して大幅に小さく抑制できるとと
もに全インクジェットノズル２０７を均一的かつ確実に
メンテナンスすることができる。

【００３５】また、廃インク回収手段２４０を形成する
各吸込口２２１が各突起部２２３と同期して長手（Ｘ）
方向および周方向に移動可能かつメンテナンス対象ノズ
ル２０７に選択的かつ間歇的に対向させることが可能に
形成されているので、廃インクを高効率で回収できる。

【００３６】さらに、中空筒体２３１内に切替機構が設
けられているので、吸引ポンプ２４４の吸引能力も小さ
くすることができる。

【００３７】（第２の実施形態）この実施形態は、図
４，図５に示される。

【００３８】すなわち、吸込口２２１が、第１の実施形
態の場合と同様な中空筒体２３１の軸線Ｘ０方向および
周方向に延びるスパイラル形状の１つの貫通穴（２２
１）から形成され、かつ中空筒体２３１の回動に伴って
ノズルヘッド２００の長手（Ｘ）方向に連続的に移動可
能に形成されている。つまり、中空筒体２３１の外周面
のうちスパイラル形状の１つの吸込口２２１を除く全域
が突起部２２３とされている。

【００３９】また、中空筒体２３１内の切替機構等は、
第１の実施形態の場合と同様とされている。

【００４０】しかして、この第２の実施形態によれば、
中空筒体２３１を連続的（連続）に回動させればよいの
で、第１の実施形態の場合に比較して、全インクジェッ
トノズル２０７のメンテナンス時間をより大幅に短縮す
ることができる。

【００４１】

【発明の効果】本発明によれば、長手方向に整列配設さ
れかつ共通のインク収容室に連通された複数のインクジ
ェットノズルを有するノズルヘッドと，インク収容室内
のインク圧力を高めるインク加圧手段と，全てのインク
ジェットノズルのうちの一部のインクジェットノズルを
選択的に閉塞可能なキャップとを具備し、長手方向に整
列配設された全てのインクジェットノズルのメンテナン
スを複数回に分けて実行可能に形成されているので、構
成要素の耐圧能力を全インクジェットノズルを一度でメ
ンテナンスする場合に比較して大幅に小さく抑制できる
とともに全インクジェットノズルを均一的かつ確実にメ
ンテナンスすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態を示す外観斜視図であ
る。

【図２】同じく、各突起部および吸込口等の配設態様を
説明するための展開図である。

【図３】同じく、中空筒体内の切替機構を説明するため
の図である。

【図４】本発明の第２の実施形態を示す外観斜視図であ
る。

【図５】同じく、突起部および吸込口の配設態様を説明
するための展開図である。

【図６】先提案インクジェットプリンタを説明するため
の側面図である。

【図７】先提案インクジェットプリンタに採用可能な加
圧吐出方式のメンテナンス手段を説明するための図であ
る。

【図８】先提案インクジェットプリンタに採用可能な負
圧吸引方式のメンテナンス手段の側面図である。

【図９】同じく、外観斜視図である。

【符号の説明】

２００ ノズルヘッド ２０６ インク収容室 ２０７ インクジェットノズル ２１０ インク供給手段 ２１６ 加圧ポンプ（インク加圧手段） ２２０ キャップ ２２１ 吸込口（キャップ） ２２２ インク吸収体 ２２３ 突出部（キャップ） ２２４ 隔壁 ２３０ キャップ移動手段 ２３１ 中空筒体（キャップ） ２３２ 軸部 ２３３ 連通口 ２４０ 廃インク回収手段 ２４１ 吸引チューブ ２４４ 吸引ポンプ ２４５ 廃インクタンク Ｘ 長手方向

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 長手方向に整列配設されかつ共通のイン
   ク収容室に連通された複数のインクジェットノズルを有
   するノズルヘッドと，インク収容室内のインク圧力を高
   めるインク加圧手段と，全てのインクジェットノズルの
   うちの一部のインクジェットノズルを選択的に閉塞可能
   なキャップとを具備し、長手方向に整列配設された全て
   のインクジェットノズルのメンテナンスを複数回に分け
   て実行可能に形成した、ことを特徴とするインクジェッ
   トプリンタ。