JP2000280486A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】薄型ながら容量の大きいインクカートリッジを
備え印字ヘッドにインクを円滑に供給するインクジェッ
トプリンタを提供する。 【解決手段】カートリッジホルダ２３をヒンジ４２を支
点にして上に回動させると、押圧から開放された用紙搬
入トレー２８がヒンジ３６部分を不図示のバネにより上
方向へ付勢されて第１斜面２８ａと第２斜面２８ｂが一
直線になってピン３７とヒンジ４１間に平面を形成し、
インクカートリッジ部が回動前に位置していた格納空間
に用紙数十枚分の厚さに相当する高さの用紙搬入路を形
成すると共にインクカートリッジ２４がオス型連結チュ
ーブ２６との結合部を下にして斜めに持ち上がって内部
のインク３４が自重でタンク下方に集中する。これによ
り上記用紙搬入路への用紙４３の給紙が容易となり、イ
ンク３４の上下面に生じた大きな高低差によりインク３
４がサブタンク２５つまり印字ヘッド２２に効率よく供
給される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、携帯に適する薄型
ながらも十分なインクを収容したインクタンクを備えた
インクジェットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】近年、インクジェット方式のプリンタ
（インクジェットプリンタ）が広く用いられている。こ
のインクジェットプリンタの印字方式には、ピエゾ素子
などの電気機械変換素子を用いてインクチャンバーに機
械的変形による圧力を生じさせて微小ノズルからインク
滴を吐出させるピエゾ方式や、微細なインク室に配した
発熱素子に電気パルスを与え高速で発熱素子とインクと
の界面に気泡を発生させてその気泡の成長力を利用して
微小ノズルからインク滴を吐出させるサーマル方式等が
ある。

【０００３】これらは、色材たるインクをインク滴にし
て直接記録紙に向かって吐出するという工程により、粉
末状の印材であるトナーを用いる電子写真方式と比較し
た場合、印字エネルギーが低くて済み、騒音の発生が少
なく、特別な定着処理を必要とせず、印字ドットを小さ
くできるので高画質であり、また、印字に使用されるイ
ンクの量には例えば熱転写インクリボンのような無駄が
無く、したがって、コストパフォーマンスに優れている
とされ、このため特にパーソナル用プリンタとして広く
用いられている印字方式である。

【０００４】また、このインクジェットプリンタは、イ
ンクの混合によって印字画像のフルカラー化が容易であ
るという利点も有している。通常、フルカラー印字にお
いては、減法混色の三原色であるイエロー（Ｙ）、マゼ
ンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）の３色に、文字や画像の黒部
分に用いられる黒（Ｋ）を加えて合計４色のインクを必
要とする。したがって最低でも４種類のインクを印字ヘ
ッドに備えている。

【０００５】図５(a) は、そのようなインクジェットプ
リンタの構成を模式的に示す斜視図であり、同図(b)
は、同図(a) に示す印字ヘッドを用紙側から見た拡大図
（同図(a) のＡ矢視拡大図）、同図(c) は、同図(a) に
示すインクカートリッジを正面から見た拡大断面図（同
図(a) のＢ矢視拡大断面図）である。

【０００６】同図(a) に示すインクジェットプリンタ１
は、Ａ４判又はＡ３判の用紙に印字が可能な大きのプリ
ンタであり、キャリッジ２に、印字を実行する印字ヘッ
ド３とインクを収容している縦長な形状のインクカート
リッジ４が取り付けられている。キャリッジ２は、一方
ではガイドレール５により滑動自在に支持され、他方で
は歯付き駆動ベルト６に固着している。

【０００７】これにより、印字ヘッド３及びインクカー
トリッジ４は、図の両方向矢印Ｃで示す装置本体（イン
クジェットプリンタ１）の幅方向、つまり印字画像の主
走査方向に往復駆動される。この印字ヘッド３と装置本
体の特には図示しない制御装置との間にフレキシブル通
信ケーブル７が接続され、このフレキシブル通信ケーブ
ル７を介して制御装置から印字データと制御信号が印字
ヘッド３に送出される。

【０００８】このインクジェットプリンタ１は、印字ヘ
ッド３がインクカートリッジ４と共にヘッドユニットと
して初めから一体に構成されてキャリッジ２に着脱自在
に固定される構成、または、印字ヘッド３がキャリッジ
２に固定され、その印字ヘッド３にインクカートリッジ
４が着脱自在に係合して一体化する構成、のいずれかに
形成されている。

【０００９】そして、インクカートリッジ４の内部に
は、同図(c) に示すように（同図(a)には破線で示して
いる）、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン
（Ｃ）及び黒（Ｋ）のインクをそれぞれ収容した４つの
インク室４ｂ（４ｂ−１、４ｂ−２、４ｂ−３、４ｂ−
４）があり、これら４つのインク室４ｂから、上記４種
類（４色）のインクが印字ヘッド３に供給される。

【００１０】この印字ヘッド３に対向し、図の両方向矢
印Ｃで示す印字ヘッド３の上述した往復移動方向に延在
して、装置本体のフレーム８の下端部にプラテン９が配
設されている。このプラテン９に接して用紙１０が給紙
ローラ対１１（下のローラは用紙１０の陰になっていて
図では見えない）と排紙ローラ対１２（下のローラは同
様に陰になって見えない）により図の矢印Ｄで示す印字
副走査方向（図の斜め左下方向）に間欠的に搬送され
る。

【００１１】これにより印字ヘッド３は用紙１０に対し
相対的に副走査方向に間欠的に移動する。この間欠移動
（用紙１０の間欠搬送）の停止期間中に、印字ヘッド３
は、モータ１３により歯付き駆動ベルト６及びキャリッ
ジ２を介して駆動されながら、用紙１０に近接してイン
クを吐出し、紙面に印字する。この用紙１０の間欠搬送
と印字ヘッド３による往復移動時の印字との繰り返しに
よって、用紙１０の全面に印字を行うことができる。

【００１２】上記の印字ヘッド３は、同図(b) に示すよ
うに、そのインク吐出面には、イエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒（Ｋ）の４種類のインク
を吐出する４列のノズル列１４（１４ｙ、１４ｍ、１４
ｃ、１４ｋ）が形成されている。

【００１３】１列のノズル列１４には、６４個（又は１
２８個、２５６個等）の吐出ノズル１５が、例えば３０
０ｄｐｉ（ドット／インチ）の密度で縦１列に並んで配
置されている。これらの各ノズル列１４に１対１に対応
するインクカートリッジ４の各インク室４ｂから、各ノ
ズル列１４に対応する色のインクが供給される。このイ
ンクカートリッジ４から印字ヘッド３へのインクの供給
は、インクの自重で行われる。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】ところで、このように
インクジェットプリンタは、インクタンクから印字ヘッ
ドへのインクの供給をインクの自重で行っているため、
図５(a) に示したようにインクカートリッジ４を印字ヘ
ッド３の上方に重ねるようにして設けなければならな
い。また、インクタンクは、印字可能な用紙の枚数を出
来るだけ多くするために、つまりインクの収納容量を多
くするために、縦長な形状に大きくしなければならな
い。

【００１５】このようにインクタンクが印字ヘッドの上
に重なることとインク収納容量を出来るだけ多くするこ
ととが相俟って、インクタンク部分が背高となり、その
主走査方向の往復移動空間を確保するためにプリンタ自
体も背高となって全体が大型化する。このように背高の
形状でも、机上に置く据え置き型のインクジェットプリ
ンタでは特に問題はないが、携帯型として使用する場合
は背高形状では携行性が悪く、不向きである。

【００１６】本発明の課題は、上記従来の実情に鑑み、
携帯に適する薄型形状ながらインクタンクに十分な容量
のインクを収容し且つ印字ヘッドヘインクを円滑に供給
する構造のインクジェットプリンタを提供することであ
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】以下に、本発明のインク
ジェットプリンタの構成を述べる。本発明のインクジェ
ットプリンタは、電源スイッチと、用紙に向けてインク
を吐出するインクジェットヘッドと、該インクジェット
ヘッドに向けて上記用紙を搬送する搬送部とを有するイ
ンクジェットプリンタであって、上記インクジェットヘ
ッドにインクを供給すべく上記インクジェットヘッドと
結合し該インクジェットヘッドの略側方に配置されたイ
ンクタンク部と、該インクタンク部を上記インクジェッ
トヘッドとの結合部近傍を支点として上方に回動可能に
支持する支持部とを有して構成される。

【００１８】上記電源スイッチは、例えば請求項２記載
のように、上記インクタンク部の上方への回動に連動し
てオンするように構成される。また上記給紙路は、例え
ば請求項３記載のように、上記インクタンク部の略下方
に配置されるように構成される。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
を参照しながら説明する。図１(a) は、一実施の形態に
おけるインクジェットプリンタの外観斜視図であり、同
図(b) は、そのＥ−Ｅ′断面矢視拡大図である。同図
(a),(b) に示すインクジェットプリンタ２０は、ライン
式のインクジェットプリンタであり、非印刷時（非印字
時）つまり携帯時の状態を示している。同図(a),(b) に
示すように、このインクジェットプリンタ２０は、平面
が長方形で全体として偏平な形状を成している本体ケー
ス２１の内部に、印字ヘッド（インクジェットヘッド）
２２、カートリッジホルダ２３、４個のインクカートリ
ッジ２４（２４−１、２４−２、２４−２、２４−
４）、４個のサブタンク２５、オス型連結チューブ部２
６、供給用チューブ２７、用紙搬入トレー２８、搬送ロ
ーラ対２９、プラテン板３１、及び排紙ローラ対３２が
配設され、排紙ローラ対３２の在る本体ケース側壁には
外部に開口する用紙排出口３３が形成されている。

【００２０】上記の印字ヘッド２２は、主走査方向（同
図(b) の紙面に垂直方向）に、印字される用紙の１行分
の長さ分まで延在して、本体ケース２１に固定配置され
ている所謂ライン式印字ヘッドであり、特には図示しな
いが、イエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの４種
類のインク３４を吐出する４列のノズル列が印字ヘッド
２２の延在方向に平行して設けられている。

【００２１】カートリッジホルダ２３には、イエロー、
マゼンタ、シアン及びブラックの４種類のインクを収容
する４個のインクカートリッジ２４が装着され、これら
インクカートリッジ２４とカートリッジホルダ２３から
なるインクカートリッジ部は、全体として平面が方形で
横方向に偏平な形状に形成されている。そして、カート
リッジホルダ２３のインクカートリッジ差し込み方向の
端部は、４個のオス型連結チューブ２６の先端（図の右
方端部）にそれぞれ係合している。

【００２２】オス型連結チューブ２６は弾性を有する柔
軟な部材から成り、その後端は、サブタンク２５にそれ
ぞれ連結され、サブタンク２５から横方向に突設して形
成されて、先端には抜け防止用フランジ付きの係合ノズ
ル３５が形成されている。４個のサブタンク２５にはそ
れぞれ供給用チューブ２７が配設され、この供給用チュ
ーブ２７は印字ヘッド２２の背面（図では上面）に４列
の吐出ノズル列に対応して形成されている４個のインク
受給口に連結されている。

【００２３】上記４個のインクカートリッジ２４は、カ
ートリッジホルダ２３に差し込まれて装着されると、差
し込み方向端部側面に設けられているメス型連結部に、
オス型連結チューブ２６の先端の係合ノズル３５が差し
込まれることにより、４個のオス型連結チューブ２６と
それぞれ結合する。これにより、４個のインクカートリ
ッジ２４のインク３４は、係合ノズル３５、オス型連結
チューブ２６、サブタンク２５、及び供給チューブ２７
を介して印字ヘッド２２の吐出ノズル列に連通する。

【００２４】このように、インクカートリッジ２４とカ
ートリッジホルダ２３からなるインクカートリッジ部は
印字ヘッド２２にインクを供給すべくオス型連結チュー
ブ２６、サブタンク２５及び供給チューブ２７を介して
印字ヘッド２２に結合して、水平方向に偏平に配置され
ている。

【００２５】これらの下方に、用紙を案内する給紙路と
なっている用紙搬入トレー２８（２８ａ、２８ｂ）、用
紙を搬送する搬送ローラ対２９、用紙を印字ヘッド２２
に正しく対向するように水平に維持するプラテン板３
１、及び印字済みの用紙を機外に排出する排紙ローラ対
３２が配置されている。

【００２６】上記の給紙路となる用紙搬入トレー２８
は、第１斜面２８ａと第２斜面２８ｂとに分割されてお
り、谷折れ型のヒンジ３６によって一体に連結されてい
る。第１斜面２８ａの用紙搬入方向下流側（図の左方）
の先端は、両側にピン３７が配設され、ピン３７は、搬
送ローラ対２９の上流側に近接するガイド板３８の両側
端部の係合溝３９に前後（図の左右）に摺動自在に嵌入
している。また、用紙搬入トレー２８の第２斜面２８ｂ
の上流側端部は山折れ型のヒンジ４１に回動自在に支持
されている。

【００２７】この用紙搬入トレー２８は、図１(a),(b)
に示す非印字時（携帯時）の状態では、カートリッジホ
ルダ２３により下方に押し下げられて、ヒンジ３６の部
分で谷折れとなり、一方の第２斜面２８ｂが山折れ型ヒ
ンジ４１を支点にして反時計回り方向に略４５度回動し
てインクカートリッジ部の上流側に位置し、他方の第１
斜面２８ａは第２斜面２８ｂの回動により上流側にやや
引かれてピン３７を係合溝３９内で図の右方に摺動させ
ながら下方に沈んだ状態となり、この状態で用紙搬入ト
レー２８の大部分がインクカートリッジ部の直下に配置
された状態となっている。

【００２８】また、用紙搬入トレー２８の給紙口部分
（第２斜面２８ｂ）は、ヒンジ３６の部分にカートリッ
ジホルダ２３の自由端が当接しており、これにより給紙
口部分は閉鎖されている。

【００２９】このように、このインクジェットプリンタ
２０は、横長で偏平なインクカートリッジ部を通紙方向
に平行した状態で備えた薄型で携帯に便利な形状のイン
クジェットプリンタである。

【００３０】尚上述の実施例では印字ヘッド２２として
主走査一ライン分の長さを有する固定型のヘッドとして
説明したが、キャリッジ移動型の印字ヘッドでも本案は
適用できる。即ち図２(b) において印字ヘッド２２は紙
面の表裏方向に移動する方式のヘッドでも良い。

【００３１】図２(a) は、上記のインクジェットプリン
タ２０の印刷時の状態を示す斜視図であり、上記の図１
(a) に対応している。また、図２(b) は、同じく印刷時
の状態を示す側断面拡大図であり、上記の図１(b) に対
応している。

【００３２】この図２(a),(b) に示すように、カートリ
ッジホルダ２３をヒンジ４２を支点にして図の矢印Ｆで
示すように上に回動させると、不図示の係止機構により
カートリッジホルダ２３は回動された位置に保持され
る。あるいは係止手段を設けることなく、ヒンジ４２の
フリクションにより回動位置に保持するようにしてもよ
い。一方カートリッジホルダ２３による下への押圧から
開放された用紙搬入トレー２８は、谷折れ型ヒンジ３６
部分に加わる不図示のバネによる図の矢印Ｇで示す斜め
上方向への付勢力により、第１斜面２８ａと第２斜面２
８ｂが一直線になって、ピン３７とヒンジ４２間に上流
側上方から下流側下方へ上記インクカートリッジ部が回
動前に位置していた格納空間を斜めに横切って平らな面
を形成する。この用紙搬入トレー２８と平行する位置に
回動したカートリッジホルダ２３との間には、同様にイ
ンクカートリッジ部が回動前に位置していた格納空間に
用紙数十枚分の厚さに相当する高さの用紙搬入路が図の
矢印Ｈで示すように形成されている。

【００３３】また、これと共に、カートリッジホルダ２
３に装着されているインクカートリッジ２４が、図のよ
うに、オス型連結チューブ２６との結合部を下にして斜
めに持ち上がって、内部のインク３４が自重でタンク下
方に集中している。

【００３４】これにより、上記用紙搬入路から図の矢印
Ｈ方向に用紙４３の給紙が容易となり、インク３４の上
下面に大きく生じた高低差によりインク３４がサブタン
ク２５つまり印字ヘッド２２に効率よく供給される。

【００３５】ここで、電源スイッチ４４をオンにしてプ
リンタ本体に通電し、不図示の駆動系により搬送ローラ
対２９及び排紙ローラ対３２を回転駆動して用紙をプラ
テン板３１の在る印字部に搬送させ、印字ヘッド２２を
発熱駆動してインク３４を吐出させて印字を実行する。

【００３６】尚、このように電源のオン／オフを電源ス
イッチ４４で行うのではなく、インクカートリッジ部
（２３、２４）の回動動作に連動させて行うようにして
もよい。例えば現今では小型で高性能なマイクロスイッ
チが容易に入手可能であり、これをインクカートリッジ
部の回動に係合する部分に配設し、図２の如く上に回動
させたときに電源がオンとなり、図１のように下に回動
させて本体ケース２１内に格納したときに電源がオフと
なるようにすればよい。

【００３７】尚、上述の薄型のインクカートリッジ部を
本体ケース内に格納する構成は、上記のように通紙方向
に対して平行に配置して用紙搬送方向上流側を上下に回
動させる形状に限るものではない。

【００３８】図３は、他の実施の形態におけるプリンタ
（シリアル式インクジェットプリンタ）の外観斜視図で
あり、同図(b) は、そのＪ−Ｊ′断面矢視拡大図であ
る。同図(a),(b) に示すインクジェットプリンタ４５
は、インクカートリッジ４６とカートリッジホルダ４７
からなるインクカートリッジ部（４６、４７）が、全体
として偏平な薄型に形成され、印字ヘッド４８の主走査
方向（同図(b) の左右方向）に平行して本体ケース４９
内に配置され、主走査方向の一端が上方に持ち上げられ
ると回動支持部ヒンジ５１を支点にして回動可能に形成
されている。

【００３９】図４(a) は、上記のインクジェットプリン
タ４５の印刷時の状態を示す斜視図であり、上記の図３
(a) に対応している。また、図４(b) は、同じく印刷時
の状態を示す側断面拡大図であり、上記の図３(b) に対
応している。この図４(a),(b) に示すように、カートリ
ッジホルダ４７を回動支持部ヒンジ５１を支点にして図
の矢印Ｋで示すように上に回動させると、インクカート
リッジ部が回動前に位置していた空間が広く開放され
る。

【００４０】この状態で、印字ヘッド４８はリードスク
リューシャフト５４の回転により駆動されて、主走査方
向（同図(b) の横方向）に往復移動しながら、プラテン
板５５上を搬送されてくる不図示の用紙に印字を実行す
る。

【００４１】このとき、上述したように印字ヘッド４８
の移動空間上方が広く開放されているので、印字ヘッド
４８に接続されて印字ヘッド４８の主走査方向の往復移
動に伴われて移動するＦＰＣ５２の引き回しに余裕を持
たせることができる。また、このとき、タンク内のイン
ク５３がタンク下方に集中してインクの供給が円滑にな
るのは先の実施の形態の場合と同様である。

【００４２】

【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明によ
れば、非印字時には偏平なインクカートリッジ部を通紙
方向に対して平行に配置し、印字時にはこれを回動させ
ることにより下方に広い給紙路空間を形成すると共にイ
ンクカートリッジ内部のインクを自重でタンク下方に集
中させるので、本体ケースを薄型化してその内部にイン
クカートリッジ部を格納しても印字動作における給紙と
インク供給に何等の支障もなく、これにより、プリンタ
本体を携帯に便利な薄型に構成することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a) は一実施の形態におけるインクジェットプ
リンタの外観斜視図、(b) はそのＥ−Ｅ′断面矢視拡大
図である。

【図２】(a) は一実施形態のインクジェットプリンタの
印刷時の状態を示す斜視図、(b) は同じく印刷時の状態
を示す側断面拡大図である。

【図３】他の実施の形態におけるプリンタ（シリアル式
インクジェットプリンタ）の外観斜視図、(b) はそのＪ
−Ｊ′断面矢視拡大図である。

【図４】(a) は他の実施形態のインクジェットプリンタ
の印刷時の状態を示す斜視図、(b) は同じく印刷時の状
態を示す側断面拡大図である。

【図５】(a) は従来のインクジェットプリンタの構成を
模式的に示す斜視図、(b) は(a) の印字ヘッドを用紙側
から見た拡大図、(c) は(a) のインクカートリッジを正
面から見た拡大断面図である。

【符号の説明】

１ インクジェットプリンタ ２ キャリッジ ３ 印字ヘッド ４ インクカートリッジ ４ｂ（４ｂ−１、４ｂ−２、４ｂ−３、４ｂ−４） イ
ンク室 ５ ガイドレール ６ 歯付き駆動ベルト ７ フレキシブル通信ケーブル ８ 装置本体のフレーム ９ プラテン １０ 用紙 １１ 給紙ローラ対 １２ 排紙ローラ対 １３ モータ １４（１４ｙ、１４ｍ、１４ｃ、１４ｋ） ノズル列 １５（１５ｋ−１、１５ｋ−２、１５ｋ−３、１５ｋ−
４） 吐出ノズル ２０ インクジェットプリンタ ２１ 本体ケース ２２ 印字ヘッド（インクジェットヘッド） ２３ カートリッジホルダ ２４（２４−１、２４−２、２４−２、２４−４） イ
ンクカートリッジ ２５ サブタンク ２６ オス型連結チューブ部 ２７ 供給用チューブ ２８ 用紙搬入トレー ２８ａ 第１斜面 ２８ｂ 第２斜面 ２９ 搬送ローラ対 ３１ プラテン板 ３２ 排紙ローラ対 ３３ 用紙排出口 ３４ インク ３５ 係合ノズル ３６ 谷折れ型ヒンジ ３７ ピン ３８ ガイド板 ３９ 係合溝 ４１ 山折れ型ヒンジ ４２ ヒンジ ４３ 用紙 ４４ 電源スイッチ ４５ インクジェットプリンタ ４６ インクカートリッジ ４７ カートリッジホルダ ４８ 印字ヘッド ４９ 本体ケース ５１ 回動支持部ヒンジ ５２ ＦＰＣ ５３ インク ５４ リードスクリューシャフト ５５ プラテン板

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電源スイッチと、用紙に向けてインクを
   吐出するインクジェットヘッドと、該インクジェットヘ
   ッドに向けて前記用紙を搬送する搬送部とを有するイン
   クジェットプリンタであって、 前記インクジェットヘッドにインクを供給すべく前記イ
   ンクジェットヘッドと結合し該インクジェットヘッドの
   略側方に配置されたインクタンク部と、 該インクタンク部を前記インクジェットヘッドとの結合
   部近傍を支点として上方に回動可能に支持する支持部
   と、 を有することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 前記電源スイッチは、前記インクタンク
   部の上方への回動に連動してオンすることを特徴とする
   請求項１記載のインクジェットプリンタ。
3. 【請求項３】 前記搬送部は、前記インクタンク部の略
   下方に配置されていることを特徴とする請求項１又は２
   記載のインクジェットプリンタ。