(57)【要約】
【課題】プリンタ本体の空間をより効率よく活用でき、騒音が発生せず、寿命の長い、インクジェットプリンタのノズルに凝固したインクを除去するインク吸入・排出装置を提供する。
【解決手段】ノズル１３を有するヘッドアセンブリ１０がステーション２０に定着した状態で上記ノズル１３を通じてインクを強制的に吸入してドレインタンク３０へ排出するインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置１００であって、上記ステーション２０と選択的に連通される吸入口４１、および上記ドレインタンク３０と選択的に連通される排出口４２を有するシリンダ４０と、上記シリンダ内に往復自在に設けられ、上記吸入口４１を通じてインクを吸入し上記排出口４２を通じてインクを排出させるようポンピング力を提供するピストン５０と、上記ピストンを往復動させるアクチュエータ６０と、を備える。
【選択図】図１
0003101277.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを有するヘッドアセンブリがステーションに定着した状態で上記ノズルを通じてインクを強制的に吸入してドレインタンクへ排出するインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置であって、
上記ステーションと選択的に連通される吸入口、および上記ドレインタンクと選択的に連通される排出口を有するシリンダと、
上記シリンダ内に往復自在に設けられ、上記吸入口を通じてインクを吸入し上記排出口を通じてインクを排出させるようポンピング力を提供するピストンと、
上記ピストンを往復動させるアクチュエータと、を備えることを特徴とするインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置。
【請求項２】
上記シリンダは、
上記吸入口に設けられ、上記ピストンが往復動することにより、上記シリンダ内で生じる吸入力によって上記吸入口を開き、上記シリンダ内で生じる圧縮力によって上記吸入口を閉じる吸入バルブと、
上記排出口に設けられ、上記ピストンが往復動することにより、上記シリンダ内で生じる吸入力によって上記排出口を閉じ、上記シリンダ内で生じる圧縮力によって上記排出口を開く排出バルブと、を備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置。
【請求項３】
上記アクチュエータは、上記ピストンに連結され駆動モータにより回転自在に設けられたカムを備えることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置。
【請求項４】
両端がそれぞれ上記吸入口およびステーションに連結される吸入ラインと、両端がそれぞれ上記排出口およびドレインタンクに連結される排出ラインとを備え、
上記吸入ラインおよび排出ラインは、溶剤性インクに耐性を持つシリコーン、テフロン（登録商標）、バイトン（登録商標）およびステンレススチールからなる群より選ばれた少なくとも一つからなることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置に関するものであり、より詳しくは、インクジェットプリンタのノズルが塞がらないように所定量のインクを強制的に排出させるためのインク吸入・排出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタはインクをノズルを通じて印刷用紙に噴射することによって印刷する装置であり、インクに熱を加えて発生するインクの熱膨張によりインクを噴射させるサーマル（ｔｈｅｒｍａｌ）方式と、圧電特性による圧力の変化によりインクを噴射させる圧電（ｐｉｅｚｏ）方式とに分けられる。このうち、圧電方式のインクジェットプリンタは圧電特性による圧力の変化によりインクタンクからインクを供給されノズルを通じて噴射させるヘッドアセンブリを備える。
【０００３】
なお、かかるインクジェットプリンタは、印刷の際ヘッドアセンブリのノズルが大気中にある程度露出しノズルについたインクが凝固するため、ノズルが塞がれる場合が時々ある。これを防ぐためにインクジェットプリンタでは、印刷の開始または終了時点において、ノズルを通じて所定量のインクを強制的に排出することにより、凝固したインクを除去するインク吸入・排出装置が設けられる。
【０００４】
従来のインク吸入・排出装置は、印刷の開始および終了時にヘッドアセンブリが定着するステーションと、ステーションに連通された吸入・排出チューブと、モータにより回転するローラホイルと、ローラホイルに連動して吸入・排出チューブを選択的に押圧することによってノズルを通じ所定量のインクを強制的に排出させる排出ローラとを備える。したがって、ヘッドアセンブリがステーションに定着した状態で、排出ローラが吸入・排出チューブを選択的に押圧することにより、インクタンクに貯蔵されていたインクがノズルを通じ強制的に排出される。
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来のインク吸入・排出装置は、駆動モータにより回転するローラホイルと、ローラホイルに連動され吸入・排出チューブを選択的に押圧する排出ローラとを備えていたため、排出ローラを連動させるための構造が複雑であり、このため装置のサイズが大きくなりプリンタ本体の設置空間を効率よく使えないという問題があった。また、従来のインク吸入・排出装置は、排出ローラが連動されるときに生じる機具的な摩擦音のため騒音が発生するという問題があった。
【０００６】
さらに、従来のインク吸入・排出装置は、吸入・排出チューブに対し排出ローラの直接的な押圧により吸入・排出動作が行われるため、長期間使用する場合、吸入・排出チューブが排出ローラによって破れて装置全体を取り替えなければならないという問題があった。
【０００７】
また、従来のインク吸入・排出装置において、インクを水性ではなくオイルまたはソルベントタイプの溶剤性インクを使用する場合、インクが吸入・排出チューブを通じて排出されるとき、溶剤性インクとチューブとの化学反応が起こりチューブが変形されやすい。このため、インクの流れが妨げられ円滑な吸入・排出動作が行われず、結果としてプリンタの印刷効率が落ちるだけでなく、装置全体を頻繁に取り替えるようになるという問題があった。
【０００８】
本考案は上記の問題に鑑みてなされたものであり、本考案は、プリンタ本体の設置空間をより効率よく活用でき、騒音が発生せず、装置の寿命が長くなり、簡単な構造を持つインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置を提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。
【００１０】
すなわち、上記の課題を達成するための本考案は、ノズルを有するヘッドアセンブリがステーションに定着した状態で上記ノズルを通じてインクを強制的に吸入してドレインタンクへ排出するインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置であって、上記ステーションと選択的に連通される吸入口、および上記ドレインタンクと選択的に連通される排出口を有するシリンダと、上記シリンダ内に往復自在に設けられ、上記吸入口を通じてインクを吸入し上記排出口を通じてインクを排出させるようポンピング力を提供するピストンと、上記ピストンを往復動させるアクチュエータとを備えるものである。
【００１１】
本考案によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置において、上記シリンダは、上記吸入口に設けられ、上記ピストンが往復動することにより、上記シリンダ内で生じる吸入力によって上記吸入口を開き、上記シリンダ内で生じる圧縮力によって上記吸入口を閉じる吸入バルブと、上記排出口に設けられ、上記ピストンが往復動することにより、上記シリンダ内で生じる吸入力によって上記排出口を閉じ、上記シリンダ内で生じる圧縮力によって上記排出口を開く排出バルブとを備えるものである。
【００１２】
本考案によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置において、上記アクチュエータは、上記ピストンに連結され駆動モータにより回転自在に設けられたカムを備えるものである。
【００１３】
本考案によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置は、両端がそれぞれ上記吸入口およびステーションに連結される吸入ラインと、両端がそれぞれ上記排出口およびドレインタンクに連結される排出ラインとを備え、上記吸入ラインおよび排出ラインは、溶剤性インクに耐性を持つシリコーン、テフロン（登録商標）、バイトン（登録商標）およびステンレススチールからなる群より選ばれた少なくとも一つからなるものである。
【００１４】
このように、本考案によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置は、シリンダ内のピストンが往復動することにより所定のポンピング力を提供する簡単な構造を有するので、従来の装置とは異なり、小型化が可能になりプリンタ本体の空間を効率よく活用することができ、機具的な摩擦音を著しく減らすことができる。
【考案の効果】
【００１５】
本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。
【００１６】
第一に、シリンダ内のピストンが往復動することによって所定のポンピング力が提供される簡単な構造を有するので、従来とは異なり、装置の小型化ができプリンタ本体の空間を効率よく使えるだけでなく、機具的な摩擦音を著しく減らすことができる。
第二に、従来とは異なり、排出ローラが吸入・排出チューブを押圧することによって生じるチューブの損傷がないので、装置の寿命が遥かに延びる。
第三に、オイルまたはソルベントタイプの溶剤性インクを使う場合でも円滑な吸入・排出動作が行われので、インクの交換性がよくプリンタの印刷効率が向上する。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本考案の実施の形態によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置について、添付した図面に基づいて詳しく説明する。
図１は本考案の実施の形態によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置の概略構成を示した断面図、図２は図１に示されたインク吸入・排出装置の動作を説明するための断面図、図３は同じく断面図である。
【００１８】
図１は、本考案の実施の形態によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置の概略構成を示した断面図である。本考案によるインク吸入・排出装置１００は、圧電特性による圧力の変化により所定のインク、例えば、水性インク、オイルまたはソルベントタイプの溶剤性インクを、印刷対象物の表面に噴射させるためのヘッドアセンブリ１０を有するインクジェットプリンタに適用される。このようなインクジェットプリンタは、印刷の開始または終了時ヘッドアセンブリ１０のインク噴射部に凝固したインクを除去するためにヘッドアセンブリ１０が定着するステーション２０と、ヘッドアセンブリ１０から吸入・排出されたインクを貯蔵するドレインタンク３０とを備える。
【００１９】
図１を参照すると、本考案によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置１００は、インクの吸入・排出モードのとき、ステーション２０に定着したヘッドアセンブリ１０のノズル１３を通じてインクを強制的に排出させるためのものであり、シリンダ４０内のピストン５０が往復動することによって所定のポンピング力を提供する構造を持つ。
【００２０】
インク吸入・排出装置１００は、ステーション２０と選択的に連通される吸入口４１、およびドレインタンク３０と選択的に連通される排出口４２を有するシリンダ４０と、シリンダ４０内で往復動自在に設けられたピストン５０と、ピストン５０を往復動させるためのアクチュエータ６０とを備える。
【００２１】
ヘッドアセンブリ１０は、キャリッジおよびガイドレール（図示せず）により往復動できる公知の構造を持つ。ヘッドアセンブリ１０は、ケース１１と、ケース１１内に設けられ所定量のインクを貯蔵できるインクタンク１２と、圧電方式によりインクタンク１２からインクを供給され印刷対象物の表面へ噴射させるためのノズル１３とを備える。
【００２２】
ステーション２０は、印刷の開始および終了時点にヘッドアセンブリ１０が定着する空間を有し、プリンタ本体の印刷領域の外側に設けられる。ステーション２０にはヘッドアセンブリ１０が定着したときにノズル１３に接触する吸入パッド２１と、ヘッドアセンブリ１０のノズル１３から吸入されるインクを排出させることができる流出口２２が設けられる。
【００２３】
本考案によると、シリンダ４０は、上端が開き下端が閉じた円筒形であり、下端にはステーション２０の流出口２２と選択的に連通される吸入口４１と、ドレインタンク３０と選択的に連通される排出口４２とが設けられる。
【００２４】
吸入口４１にはチェックバルブタイプの吸入バルブ４３が設けられ、排出口４２にもチェックバルブタイプの排出バルブ４４が設けられる。吸入バルブ４３は、ヘッドアセンブリ１０のノズル１３を通じてインクタンク１２に貯蔵されているインクがシリンダ４０内へ吸入されるときに吸入口４１を開き、シリンダ４０の内部からインクが排出されるときに吸入口４１を閉じる通常のバルブ体を備える。排出バルブ４４は、ヘッドアセンブリ１０のノズル１３を通じてインクタンク１２に貯蔵されているインクがシリンダ４０内へ吸入されるときに排出口４２を閉じ、シリンダ４０の内部からインクが排出されるときに排出口４２を開く通常のバルブ体を備える。
【００２５】
吸入口４１は吸入ライン４５によりステーション２０の流出口２２と連結され、排出口４２は排出ライン４６によりドレインタンク３０と連結される。吸入ライン４５および排出ライン４６はインクが流動できるチューブ形態の通路であり、特にソルベントのような溶剤性インクと化学反応を起こさないシリコーン、テフロン（登録商標）、バイトン（登録商標）、およびステンレススチールのうち、少なくとも一つの素材からなる。
【００２６】
ピストン５０はシリンダ４０の内壁に密着して往復動することによって、シリンダ４０内部にポンピング力を提供する。ピストン５０はその外周面とシリンダ４０の内周面との間に気密を保つために、その外周面に少なくとも一つのピストンリング５１が設けられる。ピストン５０が上方に移動するとシリンダ４０の内部には所定の吸入力が生じ、下方に移動するとシリンダ４０の内部に所定の圧縮力が生じる。
【００２７】
ピストン５０が上方に移動すると、その吸入力により吸入バルブ４３は吸入口４１を開き、排出バルブ４４は排出口４２を閉じる。また、ピストン５０が下方に移動すると、その圧縮力により吸入バルブ４３は吸入口４１を閉じ、排出バルブ４４は排出口４２を開く。したがって、ピストン５０が上方に移動すると、ヘッドアセンブリ１０のインクタンク１２に貯蔵されたインクはその吸入力によりノズル１３を通じて排出され、吸入ライン４５に従ってシリンダ４０内へ吸入される。また、ピストン５０が下方に移動すると、シリンダ４０に受容されていたインクはその圧縮力により排出ライン４６に従ってドレインタンク３０へ排出される。
【００２８】
アクチュエータ６０は、ピストン５０をシリンダ４０内で上下に往復動させるためのものである。アクチュエータ６０は、駆動モータ６３によって回転するように設けられたカム６１と、カム６１とピストン５０の間に設けられた連結ロッド６２とを備える。連結ロッド６２は、その一端がカム６１に回転自在に連結され、他端はピストン５０にヒンジ結合される。したがって、ピストン５０はカム６１が回転することにより連結ロッド６２に連動されシリンダ４０の内で連続的に昇降する。なお、本考案ではピストン５０がシリンダ４０内で上下方に往復動することと示されるが、これに限らずシリンダ４０の位置に従って左右方向に往復動することもできる。
【００２９】
上記のような本考案の実施の形態によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置の動作を図２および図３に基づいて詳細に説明する。図２に示されているように、印刷の開始および終了時点にヘッドアセンブリ１０はステーション２０の定着空間に定着する。このとき、ヘッドアセンブリ１０のノズル１３は吸入パッド２１に自然に接触する。
【００３０】
続いて、駆動モータ６３が稼動すると、カム６１は駆動モータ６３の駆動により回転する。カム６１が上死点である「Ａ」点に至るまで、ピストン５０は連結ロッド６２に連動されシリンダ４０の内壁に沿って上昇する。このため、シリンダ４０の内部には所定の吸入力が発生する。
【００３１】
同時に、吸入バルブ４３はシリンダ４０内の吸入力によって吸入口４１を開き、排出バルブ４４は吸入力によって排出口４２を閉じる。また、ヘッドアセンブリ１０のインクタンクに貯蔵されていたインクは、吸入力によってノズル１３を通じて強制的に吸入され、吸入ライン４５に沿ってシリンダ４０の内部空間に流入される。このとき、シリンダ４０内の吸入力は吸入パッド２１により均一に分散され、インクタンク１２に貯蔵されていたインクはノズル１３の全領域にわたって排出される。なお、インクタンク１２に貯蔵されているインクがソルベントタイプの溶剤性インクである場合でも、吸入ライン４５がシリコーン、テフロン（登録商標）、バイトン（登録商標）またはステンレススチールのいずれかよりなるため、吸入ライン４５は溶剤性インクと化学反応を起こさない。
【００３２】
図３に示されているように、カム６１が下死点である「Ｂ」点に至るまで、ピストン５０は連結ロッド６２に連動されシリンダ４０の内壁に沿って下降する。このため、シリンダ４０の内部には所定の圧縮力が発生する。同時に、吸入バルブ４３はシリンダ４０内の圧縮力によって吸入口４１を閉じ、排出バルブ４４は圧縮力によって排出口４２を開く。また、シリンダ４０内部に受容されていたインクは、シリンダ４０内の圧縮力によって排出口４２を通じて排出され、排出ライン４６に沿ってドレインタンク３０に流入される。このとき、インクがソルベントタイプの溶剤性インクである場合でも、排出ライン４６がシリコーン、テフロン（登録商標）、バイトン（登録商標）またはステンレススチールのいずれかよりなるため、排出ライン４６は溶剤性インクと化学反応を起こさない。
【００３３】
かかる動作の繰り返しによってヘッドアセンブリ１０のインクタンク１２に貯蔵されていたインクは、ノズル１３を通じて強制的に吸入され、ドレインタンク３０へ排出されるため、印刷の開始および終了時点にヘッドアセンブリ１０のノズル１３に凝固していたインクを除去し切れる。
【００３４】
以上、望ましい実施の形態を挙げて本考案を説明したが、本明細書および図面に記載された実施の形態は本考案のもっとも望ましい実施の形態に過ぎず、本考案の技術的思想を制限するものではなく、本出願のときにこれらを代替可能な多様な均等物と変形例がありうることを理解すべきである。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本考案の実施の形態によるインクジェットプリンタのインク吸入・排出装置の概略構成を示した断面図。
【図２】図１に示されたインク吸入・排出装置の動作を説明するための断面図。
【図３】同じく断面図。
【符号の説明】
【００３６】
１０    ヘッドアセンブリ
１２    インクタンク
１３    ノズル
２０    ステーション
３０    ドレインタンク
４０    シリンダ
４１    吸入口
４２    排出口
４３    吸入バルブ
４４    排出バルブ
４５    吸入ライン
４６    排出ライン
５０    ピストン
６０    アクチュエータ
６１    カム
６２    連結ロッド
６３    駆動モータ
【図１】
0003101277.tif 000003
【図２】
0003101277.tif 000004
【図３】
0003101277.tif 000005