(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
プリンタヘッドのインク吐出口をクリーニングするインク吸引装置であって、
インクを吸引するために負圧状態になるインク室と、
このインク室の上壁を貫通して設けられたノズル孔と、
このノズル孔に受入れられる吸引ノズルと、
上記上壁の上面側に上記ノズル孔の周囲を囲むように設けられ、上記吸引ノズルで吸引されなかったインクを受けるインク受部と、
上記吸引ノズルの上記インク受部から上方に突出した先端が上記インク吐出口によって押圧されたとき上記ノズル孔と吸引ノズルとの間の隙間を密閉するように変形する弾性部材と、
を備えていることを特徴とするインク吸引装置。
【請求項２】
上記吸引ノズルをその先端側に付勢する付勢部材をさらに備えていることを特徴とする請求項１に記載のインク吸引装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えば、インクジェットプリンタの記録ヘッドのインク吐出口からインクを積極的に吸引してインク吐出口をクリーニングするインク吸引装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタは、記録媒体を略水平方向に搬送する搬送面の上方に対向して配置された記録ヘッドを有する。記録ヘッドは、搬送面に対向し且つ記録媒体の搬送方向を横切る方向に並設された多数のインク吐出口を有する。高精細画像を形成するため、インク吐出口の径は極めて微細に形成され且つ高密度に並設されている。
【０００３】
このように、極めて微小径を有するインク吐出口は、インクによる目詰まりを生じ易く、定期的にクリーニングする必要がある。このため、記録ヘッドに対してインク供給側からインクを強制的に供給する正圧パージを行なった後、インク吐出口に吸引ノズルを押し当ててインク吐出口及びその周辺を吸引することによりクリーニングするインク吸引装置が知られている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、従来のインク吸引装置では、正圧パージを行なった後の吸引では吐出口周辺の余剰インクが吸引ノズルの周りに付着し、この付着したインクによって機内を汚してしまう問題があった。
【０００５】
この発明は、以上の点に鑑みなされたもので、その目的は、被吸引部のインクを確実に吸引でき、吸引ノズルで吸引できなかったインクを確実に回収できるインク吸引装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のインク吸引装置は、プリンタヘッドのインク吐出口をクリーニングする装置であって、インクを吸引するために負圧状態になるインク室と、このインク室の上壁を貫通して設けられたノズル孔と、このノズル孔に受入れられる吸引ノズルと、上記上壁の上面側に上記ノズル孔の周囲を囲むように設けられ、上記吸引ノズルで吸引されなかったインクを受けるインク受部と、上記吸引ノズルの上記インク受部から上方に突出した先端が上記インク吐出口によって押圧されたとき上記ノズル孔と吸引ノズルとの間の隙間を密閉するように変形する弾性部材と、を備えている。
【０００７】
この発明によると、吸引ノズルの先端がインク吐出口によって押圧されると弾性部材が変形し、吸引ノズルとノズル孔との間の隙間が密閉される。つまり、吸引ノズルの先端がインク吐出口に押し付けられた状態で、インク室内の負圧が吸引ノズルを介してインク吐出口に作用し、吸引ノズルとノズル孔との間の隙間を介して空気が漏れてしまうことが防止される。
【０００８】
更に、上述した発明によると、上記吸引ノズルをその先端側に付勢する付勢部材をさらに備えていることを特徴とする。
【０００９】
これにより、インク吐出口が吸引ノズルの先端から離れたとき、吸引ノズルが上方に押し上げられ、弾性部材の変形状態が解除されて吸引ノズルとノズル孔との間に隙間が形成される。このように、インク吐出口を吸引ノズルの先端から離間させたとき、吸引ノズルとノズル孔との間に隙間を形成することにより、吸引ノズルを介して吸引されずにインク受部で回収されたインクが隙間を介してインク室内に吸引される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながらこの発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１１】
図１には、この発明が適用されるインクジェットプリンタ（以下、単にプリンタと称する）１の概略構成を示してある。
【００１２】
プリンタ１はハウジング２を有し、ハウジング２内の略中央所定位置には一定の周速度で図中反時計回り方向に回転する略円筒形のドラム３が配設されている。ドラム３の回転軸は、プリンタ１のフロント側からリア側に向けて水平方向に延設され、ハウジング２に固設された図示しないフレームに対し回動自在に取付けられている。
【００１３】
ドラム３の周囲には、ドラム３の外周面３ａに電荷を付与して所定の電位に帯電させる帯電チャージャ４、帯電チャージャ４の作用によって外周面３ａ上に静電吸着された記録媒体としての用紙上にインクを吹き付けてカラー画像を形成するノズルユニット５、および外周面３ａ上に吸着されて画像が形成された用紙をドラム３の外周面３ａから剥離する剥離爪３ｂがドラム３の回転方向に沿って順に配設されている。
【００１４】
ノズルユニット５は、昇降機構６により、ドラム３の上方に近接して対向した図示の印刷位置、この印刷位置より上方に所定距離離間したメンテナンス位置、および、このメンテナンス位置よりさらに上方に離間した退避位置に選択的に移動可能に設けられている。
【００１５】
また、ノズルユニット５は、図示の印刷位置へ配置された状態で、ドラム３の外周面３ａに対し、例えば１mmの間隔を介して対向する先端部をそれぞれ有する４つのノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂ（記録ヘッド）を備えている。各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂは、ドラム３の中心軸３ｃから放射状に延設されるようにノズルユニット５によって保持され、ドラム３の回転方向、即ち副走査方向に沿って互いに所定距離離間して設けられている。また、各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの先端部には、ドラム３の軸方向、即ち主走査方向に沿って等間隔で並設された図示しない多数のインク吐出口が設けられている。
【００１６】
ドラム３の回転軸には、ノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの先端部に設けられた多数のインク吐出口をクリーニングするためのメンテナンス機構１０が揺動可能に取付けられている。メンテナンス機構１０は、ノズルユニット５を上述したメンテナンス位置に移動した状態で、ドラム３とノズルユニット５との間に介在され、各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの多数のインク吐出口を介してインクを積極的に吸引し、インク吐出口をクリーニングする。メンテナンス機構１０は、ドラム３の回転軸３ｃを中心に図示しない揺動機構によって揺動され、図２に示す退避位置Ａとメンテナンス位置Ｂとの間を移動可能となっている。
【００１７】
ハウジング２の底部には、複数枚の用紙を集積状態で収容した給紙カセット７が配設されており、ハウジング２の上面には画像が印刷された用紙を排出する排出トレイ８が配設されている。また、ハウジング２の図中右側壁部には用紙を手差しにより給紙する手差しトレイ９が取付けられている。
【００１８】
さらに、ハウジング２内には、ノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの多数のインク吐出口へ各色（Ｃ：シアン、Ｍ：マゼンタ、Ｙ：イエロー、Ｂ：ブラック）のインクを供給するインク供給機構１１が設けられている。インク供給機構１１は、各色のインクをそれぞれ収容した複数のインクタンク１１ａ（図１では１個のみ図示）、および各インクタンクからそれぞれインクを送り出す複数のインクポンプ１１ｂ（図１では１個のみ図示）を有する。
【００１９】
しかして、給紙カセット７に収容された用紙が最上端のものからピックアップローラ７ａによって１枚ずつ取出され、或いは、手差しトレイ９を介して供給された用紙がピックアップローラ９ａによって１枚ずつ取出され、アライニングローラ１２によってその先端が一旦整位される。一方、一定速度で回転されるドラム３の外周面３ａに対し、アライニングローラ１２によって整位された用紙の送りタイミングに合せて、帯電チャージャ４を介して所定の電荷が付与され、ドラム３の外周面３ａの所定領域が所定の電位に帯電される。
【００２０】
そして、アライニングローラ１２によって整位された用紙が所定の電位に帯電された外周面３ａに向けて供給され、用紙がドラム３の外周面３ａに静電吸着される。ドラム３の外周面３ａに静電吸着された用紙は、ドラム３の回転に伴って副走査方向に移動され、印刷位置に配置されたノズルユニット５との間の印刷領域を通過され、ここでノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの多数のインク吐出口を介して各色のインクが吐出されて用紙上にカラー画像が形成される。
【００２１】
このようにしてカラー画像が形成された用紙は、剥離爪３ｂによってドラム３の外周面３ａから剥離され、一対の送りローラ１３によって挟持搬送され、複数対の排出ローラ１４、１５、１６を介して排出トレイ８上に排出される。
【００２２】
次に、上述したメンテナンス機構１０について、図２乃至図４を参照して説明する。
【００２３】
図２および図３には、メンテナンス機構１０によってノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの多数のインク吐出口をクリーニングするメンテナンス動作を説明するための動作説明図を示してある。図４には、メンテナンス機構１０に組込まれた吸引ノズルユニット２０を複数の構成要素に分解した分解斜視図を示してある。吸引ノズルユニット２０は、この発明のインク吸引装置として機能する。
【００２４】
図２および図３に示すように、メンテナンス機構１０は、ドラム３の回転軸３ｃに揺動可能に取付けられたアーム２１、このアーム２１の揺動の先端に取付けられた支持ステージ２２、この支持ステージ２２に対してシャフト２２ａを介して主走査方向にスライド可能に取付けられたキャリア２３、およびこのキャリア２３内に収容された吸引ノズルユニット２０を有する。吸引ノズルユニット２０は、バランス用付勢部材としてのバネ２４を介してキャリア２３に搭載されており、キャリア２３をシャフト２２ａに沿って移動することにより、主走査方向に移動可能となっている。
【００２５】
図４に詳細に示すように、吸引ノズルユニット２０は、内部に負圧を生じてインクを吸引するための吸引チャンバー２５（インク室）を有する。吸引チャンバー２５の底部近くには、図示しない吸引ポンプに連結されたチューブ２５ａが接続されている。
【００２６】
吸引チャンバー２５の上部には、吸引チャンバー２５を密閉するための蓋体（上壁）として機能するとともに、後述する吸引ノズル２９を介して吸引されなかったインクを回収するインク受皿としても機能するインク受部２６が取付けられている。インク受部２６は、環状のパッキン２６ａを介して吸引チャンバー２５の上端フランジ部に密着され、図示しないネジにより固定される。インク受部２６内には、吸引チャンバー２５に向けて蓋体を貫通した４つのノズル孔２７Ｃ、２７Ｍ、２７Ｙ、２７Ｂが形成されている。
【００２７】
各ノズル孔２７Ｃ、２７Ｍ、２７Ｙ、２７Ｂには、それぞれ弾性部材２８を介して吸引ノズル２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｙ、２９Ｂ（ここでは吸引ノズル２９とする）が取付けられる。弾性部材２８は、ノズル孔２７の径より大きい外径を有する略円筒形に形成され、吸引ノズル２９の上端（先端）近くに固設された略矩形板状のフランジ部２９ａとインク受部２６のノズル孔２７周辺の底面との間に装着される。弾性部材２８は、吸引ノズル２９の先端が上述したノズルユニット５のノズルヘッドの先端（被吸引部）によって押圧されたとき、フランジ部２９ａとインク受部２６の底面との間で挟持押圧されて変形され、吸引ノズル２９とノズル孔２７との間の僅かな隙間を密閉するように機能する。
【００２８】
ノズル孔２７に挿通されて吸引チャンバー２５内に露出した吸引ノズル２９の下端近くには、吸引ノズル２９がインク受部２６の上方に抜けることを防止するための止め具３１が取付けられる。止め具３１は、吸引ノズル２９のフランジ部２９ａとインク受部２６の上面との間で弾性部材２８が押圧されることのない位置に取付けられる。つまり、止め具３１を吸引ノズル２９の下端近くに取付けた状態で、吸引ノズル２９とノズル孔２７との間にはガタがあることになる。
【００２９】
さらに、吸引ノズル２９の下端側から付勢部材として機能するバネ３２が挿入され、吸引ノズル２９がその先端側へ常に付勢されるようになっている。すなわち、フランジ部２９ａとインク受部２６との間に装着された弾性部材２８が普段は両者の間で押圧されて変形することのないように、バネ３２が吸引ノズル２９を常時上方に付勢する。これにより、弾性部材２８がインク受部２６に密着されることがなく、吸引ノズル２９とノズル孔２７との間に僅かな隙間が形成される。
【００３０】
次に、上記のように構成されたメンテナンス機構１０によるクリーニング動作について説明する。
【００３１】
まず、図２に示すように昇降機構６によってノズルユニット５を退避位置へ移動し、図示しない揺動機構によってメンテナンス機構１０をその退避位置Ａからメンテナンス位置Ｂへ移動する。そして、ノズルユニット５を下降させて各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの先端をメンテナンス機構１０の支持ステージ２２に近づけ、この状態で、ノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂを介してインクを流出させる正圧パージを行ない、流出したインクを支持ステージ２２で回収する。
【００３２】
その後、ノズルユニット５を僅かに上昇させてメンテナンス機構１０のキャリア２３をノズルユニット５の下にスライドさせ、ノズルユニット５を図３のメンテナンス位置まで下降させる。これにより、各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの先端がメンテナンス機構１０の吸引ノズルユニット２０の各吸引ノズル２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｙ、２９Ｂの先端に押し付けられる。
【００３３】
このとき、各吸引ノズル２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｙ、２９Ｂがバネ３２の付勢力に抗して吸引チャンバー２５内に向けて僅かに押込まれ、各弾性部材２８が吸引ノズル２９のフランジ部２９ａとインク受部２６の底面との間で押圧されて変形される。このようにして弾性部材２８が変形されると、各吸引ノズル２９とノズル孔２７との間の僅かな隙間が弾性部材２８によって密閉される。
【００３４】
この状態で、図示しない吸引ポンプを作動させ、吸引チャンバー２５内に負圧を生じると、負圧が４つの吸引ノズル２９を介してのみ作用するようになり、吸引効率を高めることができる。
【００３５】
吸引動作においては、キャリア２３が主走査方向に沿って移動され、各吸引ノズル２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｙ、２９Ｂの先端がそれぞれ対応するノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの先端に沿って摺動され、多数のインク吐出口およびその周辺部が吸引ノズル２９によって順次吸引される。
【００３６】
そして、全てのインク吐出口からの吸引動作が終了すると、昇降機構６によってノズルユニット５が退避位置へ上昇され、弾性部材２８の復元力およびバネ３２の付勢力によって吸引ノズル２９が上方へ押し上げられる。このとき、図示しない吸引ポンプによる吸引動作は続いている。弾性部材２８の変形状態が解除され、弾性部材２８がインク受部２６の底面に対して密着しなくなると、吸引ノズル２９とノズル孔２７との間に僅かな隙間が形成され、この隙間を介して負圧が作用される。
【００３７】
このように、吸引ノズル２９とノズル孔２７との間に隙間が形成されると、吸引ノズル２９を介して吸引されずにインク受部２６内に回収されたインクが隙間を介して吸引チャンバー２５内に吸引される。
【００３８】
以上のように、本実施の形態によると、ノズルユニット５の各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂの先端を吸引ノズルユニット２０の各吸引ノズル２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｙ、２９Ｂの先端に押圧したとき弾性部材２８が変形するため、各吸引ノズル２９とノズル孔２７との間の隙間が密閉される。このため、吸引チャンバー２５内の負圧を効率良くノズルヘッドの先端に作用させることができ、吸引効率を高めることができ、インク吐出口のインクを確実に吸引できる。
【００３９】
また、本実施の形態によると、ノズルユニット５を上方に退避させて各吸引ノズル２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｙ、２９Ｂと各ノズルヘッド５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂとを離間させると弾性部材２８の変形状態が解除されるので、各吸引ノズル２９とノズル孔２７との間に僅かな隙間が形成される。このため、吸引動作終了後に、吸引ノズル２９を介して吸引されずにインク受部２６で回収されたインクを上記隙間を介して吸引チャンバー２５内に吸引でき、インク受部２６で回収したインクも確実に回収することができる。
【００４０】
尚、この発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、この発明の範囲内で種々変形可能である。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明のインク吸引装置は、上記のような構成および作用を有しているので、ノズルヘッドのインク吐出口からインクを確実に吸引でき、さらに吸引ノズルからは吸引されずにインク受部で回収されたインクをも確実に吸引装置で回収できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態に係るインク吸引装置を含むインクジェットプリンタを示す概略図。
【図２】図１のインクジェットプリンタに組込まれたメンテナンス機構による動作を説明するための動作説明図。
【図３】図１のインクジェットプリンタに組込まれたメンテナンス機構による動作を説明するための動作説明図。
【図４】図３および図４のメンテナンス機構に組込まれた吸引ノズルユニットを分解した分解斜視図。
【符号の説明】
１…インクジェットプリンタ、
３…ドラム、
３ａ…外周面、
５…ノズルユニット、
５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ、５Ｂ…ノズルヘッド、
６…昇降機構、
１０…メンテナンス機構、
２０…吸引ノズルユニット、
２３…キャリア、
２５…吸引チャンバー、
２６…インク受部、
２７Ｃ、２７Ｍ、２７Ｙ、２７Ｂ…ノズル孔、
２８…弾性部材、
２９Ｃ、２９Ｍ、２９Ｙ、２９Ｂ…吸引ノズル、
２９ａ…フランジ部、
３１…止め具、
３２…バネ、
Ａ…退避位置、
Ｂ…メンテナンス位置。
【図１】
0004550200.tif 000002
【図２】
0004550200.tif 000003
【図３】
0004550200.tif 000004
【図４】
0004550200.tif 000005