(57)【要約】【課題】印刷の一時停止中に印刷ヘッドに滞留したインクを速やかに排出しできるプリンタを提供する。【解決手段】印刷媒体を保持するプラテンローラ２２と、印刷ヘッド１２と、印刷ヘッド１２を清掃するメンテナンス機構１３と、印刷ヘッド１２を移送する水平移送機構１６とを備えるインクジェットプリンタ１において、印刷ヘッド１２から空吐出されるインクを吸収保持する吐出インク収容部１８を備え、印刷ヘッド１２に滞留するインクを吐出インク収容部１８に向けて空吐出する空吐出位置を、インクをプラテンローラ２２に保持された印刷媒体に向けて吐出して印刷を行う印刷位置と同一高さにする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
印刷媒体を保持するプラテンと、
ノズル孔を有し、前記ノズル孔からインクを前記プラテンに保持された印刷媒体に向けて吐出する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを清掃するメンテナンス機構と、
前記印刷ヘッドから空吐出されるインクを受けて吸収保持する吐出インク収容部と、
前記印刷ヘッドを、前記プラテンに保持された印刷媒体に向けてインクを吐出して印刷を行う印刷位置と前記メンテナンス機構と前記印刷ヘッドに滞留するインクの凝固を防止するために前記吐出インク収容部に向けてインクを吐出する空吐出位置との間で移送する移送手段と、を備えるプリンタにおいて、
前記空吐出位置における印刷ヘッドの高さと、前記印刷位置における印刷ヘッドの高さとが実質的に同一であることを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記吐出インク収容部の上面は、前記印刷ヘッドのノズル面より低い位置にあることを特徴とする請求項１に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記プラテンは、前記メンテナンス機構と前記吐出インク収容部との間に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
前記吐出インク収容部は、前記メンテナンス機構と前記プラテンとの間に配置されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記移送手段は、前記印刷位置と前記空吐出位置との間で、前記印刷ヘッドを一軸移動により移送することを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載のプリンタ。
【請求項６】
前記吐出インク収容部は、トレーと、
前記トレーに収容され、前記印刷ヘッドから空吐出されたインクを吸収保持するパッドから構成されることを特徴とする請求項１乃至５の何れか１項に記載のプリンタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、プリンタ、特にインクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタでは、印刷ヘッド内に滞留するインクを放置すると、インクが凝固して、ノズル孔を閉塞してしまう。そこで、印刷ヘッドにキャップを装着してインクの凝固を防ぐとともに、印刷終了時や印刷開始時に、キャップ内の空気を抜くことによってノズル孔内のインクを吸引して排出する等、印刷ヘッドを清掃するメンテナンス機能を備えるインクジェットプリンタが提案されている（例えば特許文献１）。
【特許文献１】特開２００７−９０６１２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
例えば、製造ラインに装置されて、製品に製造日等を印刷するインクジェットプリンタでは、ラインの都合によって、インクジェットプリンタの運転が一時的に中断する場合がある。例えば、運転停止が３０秒以上継続すると、印刷ヘッド内に滞留するインクが凝固して、ノズル孔が詰まる恐れがある。
【０００４】
そのため、運転が中止すると、印刷ヘッドを後述するキャップユニットへ移送し、印刷ヘッド内に滞留するインクを周期的にキャップ内に吐出している。この種の動作を空吐出動作或いはスピット動作と呼ぶ。
【０００５】
しかしながら、印刷ヘッドのキャップユニットへの移送は水平方向の移動に加えて、垂直方向の移動が必要なので、印刷位置とキャップユニットとの間の往復に比較的長い時間を要する。印刷位置とキャップユニットとの間を移動している間は印刷を行うことができないから、往復に要する時間が長くなると印刷できない時間が長くなり、インクジェットプリンタの印刷能率が低下するという問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題を解決するためになされたものであり、運転停止中に印刷ヘッドに滞留したインクを速やかに排出できるプリンタを提供することを目的とする。
また、本発明は、空吐出による印刷不可時間を抑えたプリンタを提供することを他の目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、この発明に係るプリンタは、
印刷媒体を保持するプラテンと、
ノズル孔を有し、前記ノズル孔からインクを前記プラテンに保持された印刷媒体に向けて吐出する印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを清掃するメンテナンス機構と、
前記印刷ヘッドから空吐出されるインクを受けて吸収保持する吐出インク収容部と、
前記印刷ヘッドを、前記プラテンに保持された印刷媒体に向けてインクを吐出して印刷を行う印刷位置と前記メンテナンス機構と前記印刷ヘッドに滞留するインクの凝固を防止するために前記吐出インク収容部に向けてインクを吐出する空吐出位置との間で移送する移送手段と、を備えるプリンタにおいて、
前記空吐出位置における印刷ヘッドの高さと、前記印刷位置における印刷ヘッドの高さとが実質的に同一であることを特徴とする。
【０００８】
例えば、前記吐出インク収容部の上面は、前記印刷ヘッドのノズル面より低い位置にある。
【０００９】
例えば、前記プラテンは、前記メンテナンス機構と前記吐出インク収容部との間に配置される。或いは、前記吐出インク収容部が、前記メンテナンス機構と前記プラテンとの間に配置されてもよい。
【００１０】
前記移送手段は、例えば、前記印刷位置と前記空吐出位置との間で、前記印刷ヘッドを一軸移動により移送する。
【００１１】
前記吐出インク収容部は、トレーと、前記トレーに収容され、前記印刷ヘッドから空吐出されたインクを吸収保持するパッドから構成される、
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、インクの凝固を防止するために印刷ヘッドに滞留するインクを空吐出する吐出インク収容部を別に設け、その位置の高さを、プラテンに保持された印刷媒体に向けてインクを吐出して印刷を行う印刷位置と同一の高さにしたので、印刷ヘッドが空吐出する際には空吐出位置と印刷位置の間を水平方向に移動するだけでよく、垂直方向（Ｚ軸方向（印刷ヘッドをプラテンに離接する方向）には移動する必要が無くなる。そのため、空吐出位置と印刷位置の間の往復に要する時間を短縮することができ、プリンタの印刷能率が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を実施するための最良の形態に係るインクジェットプリンタについて、図面を参照しながら説明する。
【００１４】
本実施形態にかかるインクジェットプリンタ１は、図１に示すように、印刷部１０、搬送部２０、加熱部３０及び制御部４０から構成されている。
【００１５】
印刷部１０は、筐体１１の内部に印刷ヘッド１２を格納し、印刷ヘッド１２から印刷媒体５０に向けてインクを吐出して印刷を行う。
【００１６】
搬送部２０は、送りローラ２１とプラテンローラ２２を有して、印刷媒体５０をＡ端から搬入しＢ端に搬出する。プラテンローラ２２は印刷媒体５０を支持して、印刷媒体５０を印刷部１０に対して正規の位置に保持するローラである。
【００１７】
加熱部３０は、印刷媒体５０の搬送経路の下流側で印刷媒体５０と対向するように配置され、インクを塗布された印刷媒体５０を加熱乾燥させる装置である。
【００１８】
制御部４０は、ＭＰＵ（Micro Processor Unit）と各種メモリ等から構成される制御装置である。
【００１９】
図２及び図３は図１に示したインクジェットプリンタ１の印刷部１０の断面図であり、図２は印刷ヘッド１２が印刷位置にある状態を、図３は印刷ヘッド１２が空吐出位置にある状態を示している。図２及び図３に示すように、印刷部１０は、前述した筐体１１、印刷ヘッド１２に加えて、印刷ヘッドキャリア１５、水平移送機構１６、垂直移送機構１７及び吐出インク収容部１８を有する。
【００２０】
印刷ヘッド１２は、略直方体形状をなし、その下面（ノズル面１４）には、図示しないインクカートリッジから供給されたインクを吐出するノズル孔（不図示）が、ノズル面１４の長手方向（プラテンローラ２２の延伸方向と平行な方向）に沿って所定の間隔で複数形成されている。
【００２１】
メンテナンス機構１３は、キャップユニット１３１、ワイパユニット１３２及びクリーナユニット１３３を備える。キャップユニット１３１、ワイパユニット１３２及びクリーナユニット１３３は、Ｙ方向（印刷ヘッド１２がプラテンローラ２２に接離する方向に直交しかつプラテンローラ２２の延伸方向と直交する方向）に直列配置している。
【００２２】
キャップユニット１３１は印刷ヘッド１２のノズル面１４を覆って、ノズル孔の乾燥を防止するキャップを保持する装置である。また、キャップユニット１３１は、図示しないポンプでキャップ内の空気を抜くことによって減圧状態を作り、印刷ヘッド１２のノズル孔の内のインクを吸引排出する機能も備えている。
【００２３】
ワイパユニット１３２は、キャップユニット１３１で印刷ヘッド１２のノズル孔の内のインクを吸引排出した後でノズル面１４に残るインクを掻き取る装置であり、ゴムあるいはウレタンでできたスクレーパーを備えている。
【００２４】
クリーナユニット１３３は、ワイパユニット１３２によるインクの掻き取りの後で、ノズル面１４に残るインクを溶解して清掃するユニットであり、インクを溶解する洗浄液（溶媒）を含浸させたウレタンフォーム等の圧縮可能な多孔質体と、多孔質体を収めるケースからなる。
【００２５】
印刷ヘッドキャリア１５は、ノズル面１４がプラテンローラ２２と対向するように印刷ヘッド１２を保持する部材である。
【００２６】
水平移送機構１６及び垂直移送機構１７は印刷ヘッド１２を、水平方向（Ｙ軸方向）及び垂直方向（Ｚ軸方向（印刷ヘッド１２をプラテンローラ２２に離接する方向）に移送することにより、キャップユニット１３１、ワイパユニット１３２、クリーナユニット１３３あるいは吐出インク収容部１８に移送する。
【００２７】
水平移送機構１６は、筐体１１に固定され、垂直移送機構１７を支持し、垂直移送機構１７を水平方向（Ｙ軸方向）に移送する。
【００２８】
垂直移送機構１７は、印刷ヘッドキャリア１５を支持して、印刷ヘッドキャリア１５を垂直方向（Ｚ軸方向（印刷ヘッド１２をプラテンローラ２２に接離する方向））に移送する。
【００２９】
吐出インク収容部１８は、印刷ヘッド１２から空吐出されたインクを受けて貯蔵するものであり、貯蔵したインクを廃棄できる構成を有する。望ましくは、吐出インク収容部１８は、図４に示すように、トレー１８ａと、トレー１８ａに収容されたスポンジ状（多孔質体）の吸収パッド１８ｂとから構成される。トレー１８ａの周側壁の上端は内側水平方向に屈曲しており、吸収パッド１８ｂを抑える抑え部１８ｃとして機能を果たす。吸収パッド１８ｂを抑え部１８ｃの間から引き出し、また、抑え部１８ｃの間から挿入することで、吸収パッド１８ｂを交換することができる。なお、吸収パッド１８ｂは、多孔質体に限らず、化学反応による吸収体、例えば、高分子吸収体でもよい。
【００３０】
吐出インク収容部１８は、プラテンローラ２２を挟んでメンテナンス機構１３に対向する側に、プラテンローラ２２の近傍に配置されている。また、吐出インク収容部１８は、印刷ヘッド１２が水平方向へ移動する際に吐出インク収容部１８の上面が印刷ヘッド１２のノズル面１４と干渉しない位置に配置されていればよく、例えばプラテンローラ２２の上面よりわずかに低くなるように配置されている。このような配置にすることにより、水平移送機構１６による一軸方向の移動だけで、印刷ヘッド１２を印刷位置から空吐出用の位置に移動させることができ、空吐出用の位置から印刷位置に復帰させることができる。
【００３１】
次に、上記構成を有するインクジェットプリンタ１の動作を説明する。
インクジェットプリンタ１の通常の印刷動作は従来と同一であり、以下、本実施形態において特長的な空吐出動作（スピット動作）を中心に説明する。
【００３２】
（１）前後の工程の都合等により、印刷媒体５０の搬送が停止すると、制御部４０は、例えば、プラテンローラ２２に装着されたロータリーエンコーダの出力より、印刷媒体５０の搬送が停止したことを判別する。制御部４０は、この判別に応答し、インクジェットプリンタ１の運転を一時停止し、印刷ヘッド１２を印刷位置で待機させる（図２の状態を維持する）。
【００３３】
（２）制御部４０は、インクジェットプリンタ１の運転を停止すると同時に図示しないタイマ、例えば、内部のソフトウエアタイマを起動する。
【００３４】
（３）印刷を停止した状態のまま、タイマが所定時間（印刷ヘッド１２のインクノズル内のインクが凝固しない程度の時間、例えば、２０〜３０秒）の経過を検出すると、制御部４０は水平移送機構１６を駆動して、印刷ヘッド１２を吐出インク収容部１８の直上（空吐出位置）に移送し、図３の配置状態とする。前述したように、吐出インク収容部１８の上面の高さは、プラテンローラ２２の上面より低いので、印刷位置と空吐出位置とは同一高さになる。そのため、水平移送機構１６による一軸方向の移動だけで、印刷位置から空吐出位置へ印刷ヘッド１２を移動することができる。
【００３５】
（４）次に制御部４０は、空吐出動作（スピット動作）を行う。即ち、制御部４０は、印刷ヘッド１２を駆動し、印刷ヘッド１２内に滞留していたインクを吐出インク収容部１８に向けて排出する。また、吐出インク収容部１８は排出された古いインクを吸収パッド１８ｂに受け止め、保持する。
【００３６】
（５）古いインクの排出（空吐出）が完了すると、制御部４０は再び水平移送機構１６を駆動して、印刷ヘッド１２を印刷位置に戻し、図２の状態となる。
【００３７】
（６）印刷ヘッド１２が印刷位置に戻ると、制御部４０はタイマをリセットして再起動し、インクジェットプリンタ１の運転が再開されるまで、前記（３）から（６）までの動作を繰り返す。
【００３８】
吐出インク収容部１８の吸収パッド１８ｂで吸収保持できるインクの量には限りがあるため、ユーザは、吸収パッド１８ｂを、必要に応じて、あるいは定期的に交換する。
【００３９】
また、吸収パッド１８ｂの交換時期を制御部４０がユーザに対して知らせるようにしてもよい。
【００４０】
上記構成のインクジェットプリンタ１では、インクの空吐出が吐出インク収容部１８に行われるため、メンテナンス部１３は、主に、印刷ヘッド１２のクリーニングを行う。もちろん何らかの理由により吐出インク収容部１８への空吐出ができない場合には、従来どおりキャップユニット１３１への空吐出を行うことも可能である。
【００４１】
例えば、起動時（或いは、印刷動作が長時間にわたり停止した後）には、制御部４０は、印刷ヘッド１２を移動して、キャップユニット１３１を装着させ、続いて、キャップユニット１３１内を減圧し、印刷ヘッド１２内の凝固したインクを吸引させる。
【００４２】
続いて、制御部４０は、水平及び垂直移送機構１６，１７を駆動し、印刷ヘッド１２をワイパユニット１３２に搬送する。続いて、制御部４０は、ワイパユニット１３２を駆動し、スクレーパーで印刷ヘッド１２のノズル面に付着したインクを擦り落とす。
【００４３】
続いて、制御部４０は、印刷ヘッド１２をクリーナユニット１３３に移動し、ノズル面１４をクリーナユニット１３３内の洗浄パッドに接触させることで、ノズル面１４を洗浄する。
【００４４】
また、制御部４０は、インクジェットプリンタ１の電源切断等、長時間印刷が停止することが予想されるような場合に、印刷ヘッド１２をキャップユニット１３１に搬送し、印刷ヘッド１２にキャップユニット１３１を嵌装し、印刷ヘッド１２内のインクの凝固を防止する。
【００４５】
以上説明したように、本実施の形態に係るインクジェットプリンタ１によれば、メンテナンス機構１３とは別個に吐出インク収容部１８が配置されており、空吐出のインクを吸収パッド１８ｂに吸収・保持させ、メンテナンス機構１３は、印刷ヘッド１２の洗浄に特化できる。このため、印刷ヘッド１２、特にノズル面１４の汚れを防止できる。また、吸収パッド１８ｂが交換可能であり、その汚損を防止できる。
【００４６】
なお、この発明は上記実施の形態に限定されず、種々の変形及び応用が可能である。
上記実施形態において、プラテンローラ２２の頂点と吐出インク収容部１８の上面の高さをほぼ同一としたが、本発明における高さとは、重力方向の高さの意味ではなく、印刷ヘッド１２が一軸で移動できる方向（面）を基準とする高さの意味である。図２及び図３では、Ｚ軸方向の高さを意味し、インクジェットプリンタ１自体が傾いて配置されている場合には、水平ラインも同様に傾くことになる。
【００４７】
前記実施形態では、吐出インク収容部１８を、トレー１８ａ、吸収パッド１８ｂ及び抑え部１８ｃとから構成したが、吐出インク収容部１８の構成は、空吐出されたインクを受けて蓄積し、自動又は手動で廃棄できるならば、任意の構成が採用可能である。例えば、空吐出されたインクを受ける受け口を有し、インクを収容する容器（タンク）から構成してもよい。
【００４８】
また、前記実施形態では、吸収パッド１８ｂをトレー１８ａの抑え部１８ｃの間から引き出すように構成したが、トレー１８ａごと吸収パッド１８ｂを引き出せるように構成してもよい。
【００４９】
また、前記実施形態では、キャップユニット１３１と吐出インク収容部１８でプラテンローラ２２を挟むように配置したが、吐出インク収容部１８の取り付け位置はこれに限られるものではない。例えば、吐出インク収容部１８をプラテンローラ２２とキャップユニット１３１の間に挟むように配置してもよい。
【００５０】
さらに、吸収パッド１８ｂは、プラテンローラ２２とほぼ同一の高さに維持される必要はなく、Ｚ軸方向にずれた位置に配置されてもかまわない。ただし、印刷ヘッド１２を移動する際に、Ｙ軸方向だけでなく、Ｚ軸方向への移動が発生してしまうため、ほぼ同一高さにあることが望ましい。
メンテナンス機構１３の構成は任意であり、適宜変更可能である。
空吐出動作を行うタイミングも任意であり、各プリンタの動作環境に応じて適宜選択すればよい。
【００５１】
なお、プラテンとは、印刷媒体を正規の位置に保持する部材をいい、プラテンローラ２２のようなローラ状のものには限定されず、平板状のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態を示すインクジェットプリンタの概略断面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタの印刷部の断面図であり、印刷ヘッドが印刷位置にある状態を示す図である。
【図３】図１のインクジェットプリンタの印刷部の断面図であり、印刷ヘッドが空吐出位置にある状態を示す図である。
【図４】吐出インク収容部の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１  インクジェットプリンタ
１０  印刷部
１１  筐体
１２  印刷ヘッド
１３  メンテナンス機構
１３１  キャップユニット
１３２  ワイパユニット
１３３  クリーナユニット
１４  ノズル面
１５  印刷ヘッドキャリア
１６  水平移送機構
１７  垂直移送機構
１８  吐出インク収容部
２０  搬送部
２１  送りローラ
２２  プラテンローラ
４０  制御部
５０  印刷媒体
【図１】
2008302572.tif 000003
【図２】
2008302572.tif 000004
【図３】
2008302572.tif 000005
【図４】
2008302572.tif 000006