(57)【要約】【課題】印刷ヘッドに滞留したインクをメンテナンス機構以外の箇所に廃棄し、印刷中にメンテナンス機構を取り外せるインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】プリンタは、プラテンローラ２２と、ノズル孔からプラテンローラ２２に保持された印刷媒体に向けてインクを吐出する印刷ヘッド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から空吐出動作で吐出されるインクを吸収保持する吐出インク収容部１８を備える。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に対向する位置に配置され、交換可能に配置された吸収パッドを備える。印刷ヘッド１２は、印刷の一時停止が発生すると、吐出インク収容部１８に対向する位置に移動し、空吐出動作をしてノズル内のインクを吐出・廃棄する。【選択図】図２
2009000911.tif 000002
【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でき、前記印刷媒体の送り方向と同じ方向に移動可能な印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを清掃するメンテナンス機構と、
前記送り方向で前記メンテナンス機構と並ぶように配置され、前記印刷ヘッドから空吐出動作で吐出されるインクを受けて保持する吐出インク収容部と、
を備え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は、印刷ヘッドから空吐出動作で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に記載のプリンタ。
【請求項３】
前記パッドは取り替え可能である、ことを特徴とする請求項２に記載のプリンタ。
【請求項４】
所定の周期的タイミングで、印刷ヘッドを前記吐出インク収容部に対向する位置に搬送し、インクを吐出させる制御手段をさらに備える、
ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載のプリンタ。
【請求項５】
前記印刷ヘッドを、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して印刷を行う印刷位置と、前記印刷ヘッドに滞留するインクを前記吐出インク収容部に向けて空吐出動作をする空吐出位置と、前記メンテナンス機構により清掃動作が行われるメンテナンス位置との間で移送する移送手段を備え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乃至５の何れか１項に記載のプリンタ。
【請求項７】
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の間に配置されてい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、特に産業用インクジェットプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
産業用インクジェットプリンタは、高速に印刷することが可能なように印刷媒体の印刷領域幅を含む幅を持つ印刷ヘッドを用いて、印刷ヘッドを印刷媒体の送り方向に移動せずとも印刷できるようにしてあるものがある。ただし、印刷ヘッドの清掃や印刷ヘッド内のインクの凝固を防ぐため、印刷ヘッドを印刷媒体の送り方向と同じ方向に移動可能にしてメンテナンス位置と印刷位置とを移動できるようにしてある。つまり、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、メンテナンス位置に設けられたメンテナンス機構により、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、製造ラインに設置されて、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印刷が一時的に中断する場合がある。例えば、印刷停止が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、ノズル孔が詰まる虞がある。
【０００４】
そのため、印刷がある一定時間以上停止すると、印刷ヘッドをメンテナンス機構内の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】
そして、いつラインの都合によって印刷停止が起きるか分からないので、印刷中にメンテナンス機構（少なくともキャップユニット）を外すことは避けるようにしている。メンテナンス機構を外している最中にスピット動作が入るとスピット動作で吐出したインクを受け止めるキャップユニットがないため、プリンタ内部にインクを吐出してしまい、プリンタ内部や場合によっては印刷媒体を汚す虞があるためである。このため、印刷中にメンテナンス機構を外して清掃や修理をすることはできなかった。また、メンテナンス機構の位置を検知するセンサを設けて、印刷中にメンテナンス機構を外せないようにするプリンタもあるが、そのようなプリンタは、その機構分、コストが余計にかかってしまう。
【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、印刷中にメンテナンス機構を取り外してもプリンタ内部や印刷媒体等を汚さないプリンタを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本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でき、前記印刷媒体の送り方向と同じ方向に移動可能な印刷ヘッドと、
前記印刷ヘッドを清掃するメンテナンス機構と、
前記送り方向で前記メンテナンス機構と並ぶように配置され、前記印刷ヘッドから空吐出動作で吐出されるインクを受けて保持する吐出インク収容部と、
を備えることを特徴とする。
【０００８】
前記吐出インク収容部は、例えば、印刷ヘッドから空吐出動作で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。前記パッドは、取り替え可能であることが望ましい。
【０００９】
例えば、所定の周期的タイミングで、印刷ヘッドを前記吐出インク収容部に対向する位置に搬送し、インクを吐出させる制御手段をさらに備えてもよい。
【００１０】
例えば、前記印刷ヘッドを、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して印刷を行う印刷位置と、前記印刷ヘッドに滞留するインクを前記吐出インク収容部に向けて空吐出動作をする空吐出位置と、前記メンテナンス機構に対向するメンテナンス位置との間で移送する移送手段をさらに備えてもよい。
【００１１】
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。又は、前記吐出インク収容部が、前記メンテナンス手段と前記プラテンの間に配置されてもよい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、印刷ヘッドを清掃するメンテナンス機構に加えて、吐出インク収容部を備えるので、印刷停止中に印刷ヘッドに滞留したインクの排出をメンテナンス手段に依ることなく実施すことができる。このため、印刷中にメンテナンス機構を取り外しても、プリンタ内部や印刷物を汚す虞がない。
【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産業用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とプラテンであるプラテンローラ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、印刷媒体５０に塗布されたインク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が空吐出動作を行う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、メンテナンス機構１３、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。また、印刷ヘッド１２は、高速に印刷することが可能なように、印刷媒体の印刷領域幅を含む幅を持つようにしてある。このため、印刷ヘッド１２をプラテンローラ２２の延伸方向（印刷媒体の幅方向）に移動させることなく、印刷することが可能である。
【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、印刷媒体の送り方向である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】
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、印刷媒体５０の送り方向である水平方向（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））に移動することにより、印刷ヘッド１２を、インクをプラテンローラ２２に保持された印刷媒体５０に向けて吐出して印刷を行う印刷位置と、印刷ヘッド１２に滞留するインクを吐出インク収容部１８に向けて空吐出動作をする空吐出位置と、キャップユニット１３１、ワイパユニット１３２あるいはクリーナユニット１３３というメンテナンス機構１３により清掃動作が行われるメンテナンス位置との間で移送する。つまり、これらの移送機構１６，１７は、印刷するために印刷ヘッド１２を移動させるものではなく、印刷以外の動作で、印刷ヘッド１２をメンテナンスのための位置や空吐出動作をするための位置に移送させる移送機構である。
【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。印刷ヘッド１２、メンテナンス機構１３及び吐出インク収容部１８は、送り方向（Ｙ方向）で並ぶように配置され、主に水平移送機構１６によって、印刷位置、メンテナンス位置や空吐出位置に印刷ヘッド１２を移送する。
【００２８】
垂直移送機構１７は、ヘッドキャリア１５を支持して、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））に移送させる。
【００２９】
吐出インク収容部１８は、空吐出動作で印刷ヘッド１２から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。吐出インク収容部１８は、メンテナンス機構１３とは別体であり、メンテナンス機構１３の取り外しに影響を受けないものとなっている。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。トレー１８ａは、筐体１１に設けられた不図示の案内溝に沿ってスライド可能で、筐体１１から簡単に着脱できるようになっている。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に対向する側の、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、その上面（例えば、吸収パッド１８ｂの上面）がプラテンローラ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動作の位置（以下、空吐出位置という。）に移動させることができ、その後は、空吐出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の印刷を一時停止し、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の印刷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Ｙ方向に駆動して、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での印刷ヘッド１２の高さは同一高さとなっている。そのため、水平移送機構１６による一軸方向（Ｙ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を移送することができる。
【００３５】
（４）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に向けて排出し、印刷ヘッド１２内のインクを新しいものにする。また、吐出インク収容部１８は排出されたインクを受け止め、保持する。
【００３６】
（５）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度タイマを駆動させ、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。吸収パッド１８ｂの交換は、トレー１８ａをスライドして筐体１１から取り外し、新しいパッドに入れ換えてトレー１８ａをスライドして筐体１１に戻すだけなので時間をかけずに簡単に行える。このため、空吐出動作が行われていない印刷中に交換してもプリンタ内部が汚れる等の問題は起こらない。
【００３９】
上記構成のインクジェットプリンタ１では、空吐出動作が吐出インク収容部１８上で行われるため、メンテナンス機構１３は、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の印刷ヘッド１２のクリーニング（清掃動作）専用とされる。
【００４０】
起動時（或いは、印刷動作が長時間にわたり停止した後）のクリーニング時には、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を移送して、キャップユニット１３１を嵌装させ、続いて、キャップユニット１３１内を減圧し、印刷ヘッド１２内のインクを吸引させる。
【００４１】
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に移送する。続いて、制御部４０は、ワイパユニット１３２を駆動し、ブレードで印刷ヘッド１２のノズル面１４に付着したインクを擦り落とす。
【００４２】
続いて、制御部４０は、印刷ヘッド１２をクリーナユニット１３３に移送し、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。
【００４３】
また、制御部４０は、プリンタ装置１の電源切断時、長時間印刷が停止した場合等に、印刷ヘッド１２をキャップユニット１３１に移送し、印刷ヘッド１２にキャップユニット１３１を嵌装し、ノズル面１４の乾燥を防止する。
【００４４】
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、空吐出動作時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（クリーニング）に特化できる。このため、印刷中にメンテナンス機構１３を外していて空吐出動作が行われてもメンテナンス機構１３に印刷ヘッド１２が来ないため、メンテナンス機構１３の清掃や修理を印刷中に行うことができる。また、このため、印刷中にメンテナンス機構１３を取り外さないように、センサを設けたり、取り外し防止機構を設けたりする必要もなくなる。
また、吸収パッド１８ｂが取り替え可能であり、その汚損を防止できる。また、吸収パッド１８ｂを取り替えるための作業が簡単で、取り替えに時間がかからないため印刷を中止させることなく印刷中に吸収パッド１８ｂも取り替えられる。
【００４５】
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。
前記実施形態では、吐出インク収容部１８を、トレー１８ａと吸収パッド１８ｂとから構成したが、吐出インク収容部１８の構成は、空吐出動作で吐出されたインクを受けて蓄積し、自動又は手動で時間をかけることなく簡単に取り替えできるならば、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。
【００４６】
例えば、上記本実施形態では、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。
【００４７】
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。
【００４８】
なお、プラテンは、本実施形態のローラ状のものに限定されず、印刷媒体を正規の位置に保持する部材をいい、円筒状のものであって回転しないものであっても平板状のものであってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【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構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００５０】
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  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
１８ａ  トレー
１８ｂ  吸収パッド
１８ｃ  抑え部
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】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
2009000911.tif 000006