JP3167553B2 - インクカートリッジおよび該カートリッジを用いたラベルプリンタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、プリンタ、例えばＰＯ
Ｓ，ＦＡ，物流等で広く利用されるラベルプリンタに関
し、さらに詳しくは特にインクジェットプリント方式を
用いるラベルプリンタおよび該プリンタで用いられるイ
ンクカートリッジに関するものである。

【０００２】

【背景技術】現在まで、インクジェットプリント方式を
利用したラベルプリンタは実用化されていない。一般的
なインクジェット記録の利点としては、プリント媒体に
対し非接触であるために静粛性に優れること、プリント
速度が高いこと、高密度プリントが可能であること、カ
ラー化が容易であること、装置が小型であること等の点
が挙げられる。

【０００３】このようなインクジェット方式のラベルプ
リンタにおいては、装置内へのインク漏れ等を含めて用
いるインクの管理が適切になされることが必要である。
このインク管理もしくはインク供給の管理を行う上で多
くの利点を有するものとしてインクカートリッジが知ら
れている。すなわち、インクを貯留した単体のカートリ
ッジをインク供給用針を抜き差しすることで装置に対し
て着脱自在とし、インクが無くなった時点で新たなカー
トリッジに交換することができるものである。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなインクカートリッジと関連して、ラベルプリンタ
において生じる廃インクの管理や、カートリッジ着脱の
際のインク漏れの問題があり、さらには、カートリッジ
装着の際のラベルプリンタ本体側との干渉によりカート
リッジに設けられる識別等のための抵抗シールが損傷す
る等の問題もある。

【０００５】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的とするところは、廃インクの管理等を
適切に行い得るインクカートリッジおよび該カートリッ
ジを用いたラベルプリンタを提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そのために本発明では、
インクを貯留するためのインクカートリッジにおいて、
該インクカートリッジが用いられる装置に供給するため
のインクを貯留するインク流入部を備えたインク貯留室
と、前記装置で排出されたインクを貯留する廃インク貯
留室であって、当該排出された廃インクを保持する吸収
体を有したインク流入部を備えた廃インク貯留室と、を
具え、前記インク貯留室と前記廃インク貯留室とを一体
に形成し、かつ、前記廃インク貯留室は一端で連通する
ように壁で仕切られた２層構造とされており、前記吸収
体は前記一端を経由して２層に渡って配されているとと
もに、前記インク流入部は前記２層構造の下部層に設け
られることを特徴とする。

【０００７】好ましくは、前記廃インク貯留室には、イ
ンクの存在を検知するための検知センサが前記２層構造
の上部層であって所定の高さの壁で隔離され前記吸収体
の存在しない部位に配設されることを特徴とする。

【０００８】

【０００９】

【００１０】

【作用】以上の構成によれば、インクカートリッジ内に
流入する廃インクを良好に保持できるとともに、廃イン
ク室が廃インクで満たされて始めてインクの存在を検知
するので、廃インクが少ない時点で上記廃インクを検出
しカートリッジを交換する等の誤りを生じない。

【００１１】

【００１２】

【００１３】

【実施例】以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細
に説明する。

【００１４】なお、以下の実施例では、プリント媒体と
して剥離紙上にラベルを連続配置したロール紙形態の用
紙を用いているが、プリンタに合わせてその形態、種
類、材質はいかなるものであってもよい。例えば、カッ
ト紙をプリント媒体として用いてもよいし、プリント媒
体の材質としてはフィルム、布その他のものであっても
よい。

【００１５】また、以下では本発明をラベルプリンタに
適用した場合について説明するが、本発明のプリンタは
切り取り可能にミシン目の入った連続紙や名刺、カード
等をプリント媒体に用いるもの、あるいは券売機形態の
もの等、種々の形態を採り得るのは勿論である。

【００１６】図１は本発明の一実施例に係るラベルプリ
ンタの外観を示す斜視図である。

【００１７】本実施例のラベルプリンタは剥離紙上にラ
ベルを連続配置したロール紙形態の用紙を用いるもので
あり、その配置構成上ロール紙供給ユニット１０１、プ
リントヘッド部１０２およびインクカートリッジ収納部
１０３の３つの部分に大きく分けることができる。ロー
ル紙供給ユニット１０１のカバー１１１は、取外し可能
に設けられており、これにより、新たなロール紙のセッ
ト等が可能となる。ロール紙供給ユニット１０１に収納
されるロール紙は、図２にて後述されるように、プリン
トヘッド部１０２とインクカートリッジ収納部１０３と
の間に構成される用紙搬送機構によって搬送され、この
間に各ラベル上にプリントヘッド部１０２のプリントヘ
ッドによりプリントが行われ、排紙口１１４から装置外
へ排紙される。なお、本例のラベルプリンタに対して、
排紙口１１４から排紙される剥離紙からラベルを剥す装
置を接続することもでき、また、排紙される剥離紙を貼
付されているラベルごと巻き取る等の装置を接続するこ
ともできる。

【００１８】プリントヘッド部１０２は、図２で後述さ
れるように、このヘッド部全体がカートリッジ収納部１
０３に対して図中後端部を支持軸として開閉できるよう
に設けられており、これにより、プリントヘッド部１０
２のプリントヘッドや、用紙搬送機構等のメンテナンス
やロール紙のセットが可能となる。プリントヘッド部１
０２の前端部には、プリンタの各種状態を報知するため
のランプや液晶表示器、また、操作キーを備えた操作部
１１２が設けられている。

【００１９】インクカートリッジ収納部１０３の前カバ
ー１１３は、図中左側の端部を回動軸として開閉でき、
これにより、インクカートリッジの交換等の際には、こ
の前カバー１１３を開けインクカートリッジの着脱をす
ることができる。

【００２０】図２は、図１に示したラベルプリンタをロ
ール紙供給ユニット１０１のカバー１１１を取外し、ま
た、プリントヘッド部１０２を上方に回動してこれを開
けた状態で示す斜視図であり、図３はインクカートリッ
ジ部１０３の前カバー１１３を開けた状態で示す斜視図
である。

【００２１】図２に示すように、ロール紙供給ユニット
１０１に収納されるロール紙１２４が巻回されたロール
１２６は、ユニット１０１の底部に設けられた２本の駆
動ローラ３０１（一方は不図示）上に載置され、ロール
１２６の外周側と駆動ローラとがロール紙の自重による
押圧力を伴なって接触した状態にある。この状態で上記
駆動ローラ３０１等が不図示のモータの動力を得て回転
することにより、最外周のロール紙１２４がその内側の
ロール紙と分離して送り出される。このロール紙の供給
は、プリンタヘッド部１０２とカートリッジ収納部１０
３との間におけるロール紙搬送機構１０４（その詳細は
不図示）による搬送とは実質的に無関係に行われるもの
である。従って、これらの２つの部分の間の搬送を調整
するため、上述したロール紙供給では、そのバッファと
なるループ（たるみ、図２には不図示）を形成するよう
にロール紙の供給を制御する。すなわち、搬送機構１０
４における搬送によってループセンサ（不図示）がルー
プを検出しなくなると、上記駆動ローラを駆動してルー
プを形成しつつロール紙供給を行うようにする。

【００２２】紙ガイド１３１は、収納されるロール１２
６の幅方向にスライドできるように設けられている。す
なわち、ロール紙を収納する際、紙ガイド１３１をロー
ル紙１２４の幅より大きくスライドし、ロール１２６を
駆動ローラ上に載置した後、紙ガイド１３１をロール１
２６の幅までスライドし、その一部をロール１２６の芯
材１２５に突き当てることができる。これにより、ロー
ル紙１２４が供給される際、その供給方向における駆動
ローラより上流側においてロール紙１２４が幅方向に振
れるのを、一定の微小な振れを許容して規制することが
可能となる。なお、紙ガイド１３１には、そのスライド
位置を固定するストッパ３１６が設けられている。

【００２３】ロール紙搬送経路において、搬送機構１０
４による搬送路の入口近傍には斜送ユニット１２８が設
けられる。斜送ユニット１２８は、ロール紙１２４の下
面に接触する２つの斜送ローラ（不図示）と、これらロ
ーラに対向するロール紙１２４の上面に接触する斜送コ
ロ１２９および１３０とを有する。２つの斜送ローラ
は、斜送コロ１３０に対向しかつ搬送機構１０４側から
駆動力を得て駆動される駆動ローラと、斜送コロ１２９
に対向しかつ駆動力を得ていない従動ローラとからな
り、それぞれのローラはロール紙の搬送方向に対して斜
めに回転する（回転軸が搬送方向と直交する方向から傾
斜している）よう取付けられている。また、斜送コロ１
２９および１３０も、斜送ローラと同様に搬送方向に対
して斜めに取り付けられている。これらの斜送ローラお
よび斜送コロ１２９および１３０により、搬送されるロ
ール紙に斜め方向への搬送力を与えて、図中奥側の所定
のガイドに押し当てるよう、作用することができる。こ
の結果、ロール紙１２４はその搬送方向が一定方向の規
制力を受けて行われるため、搬送方向の振れ等の無い良
好な搬送が可能となる。

【００２４】プリントヘッド部１０２とカートリッジ収
納部１０３との間に設けられるロール紙搬送機構１０４
は、図２においてその図示は省略されているが、図中、
ロール紙１２４の下側に配置される（従って、カートリ
ッジ収納部１０３の上面に配置される）、搬送方向に延
在する複数本のベルトおよびこれらを駆動するため搬送
方向上流側および下流側に設けられるローラ、およびプ
リントヘッド部１０２の下面に配置され、上記ベルトの
うちの所定のベルトを介して駆動力を得る拍車１４１
（図４に図示）等からなる。

【００２５】図３において、インクカートリッジ収納部
１０３は、本例のラベルプリンタで用いる４種類のイン
ク、イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）お
よびブラック（Ｂｋ）に対応して４つのカートリッジ収
納室１４０Ｙ，１４０Ｍ，１４０Ｃおよび１４０Ｂｋを
備えている。各カートリッジ収納室の入口近傍には、こ
の収納室内部を略遮蔽するシャッタ１４２Ｙ，１４２
Ｍ，１４２Ｃおよび１４２Ｂｋが設けられている。これ
らシャッタは、その上部が回動自在に軸支されるもので
あり、ユーザーが誤って収納室内部に手を入れ、インク
供給用針に触れること等を防止するために設けられる。
インクカートリッジの挿入時には、カートリッジ自体が
収納室奥側へ向けてシャッタを押し開けるようにして、
その挿入が行われる。

【００２６】図４はプリントヘッド部１０２の主要機構
であるプリントヘッドステーション１５１（以下ＰＨＳ
という）の構成を示す正面図である。

【００２７】ＰＨＳ１５１は、ロール紙１２４上に配置
されるラベルに対してプリントを行うべく、ロール紙の
幅方向にラベルの全幅以上の範囲にわたって吐出口を配
列したインクジェットヘッド（以下ヘッドという）１５
５Ｙ，１５５Ｍ，１５５Ｃおよび１５５Ｂｋを有してい
る。このヘッドとしては、インクを吐出するために利用
されるエネルギとしてインクに膜沸騰を生じさせる熱エ
ネルギを発生する素子を有した、いわゆるバブルジェッ
ト方式のものを用いている。また、ＰＨＳ１５１は、各
ヘッドに配設されたインク吐出口側より排出されるイン
クの回収手段、ヘッドのインク吐出口近傍の吐出口形成
面上の残インク等を払拭して除去するブレード、および
インク吐出口近傍の乾燥を防止するためのキャップ等を
有した回復系ユニット１５３を有する。

【００２８】ＰＨＳ１５１において、各ヘッドを支持す
るヘッドホルダユニット１５２をロール紙１２４に対す
るプリント位置から鉛直方向に移動させ、かつ、回復系
ユニット１５３をロール紙搬送方向に沿って水平に所定
量移動させる駆動系ユニットおよびヘッドを冷却するた
めの冷却ユニット等を有している。

【００２９】また、ＰＨＳ１５１の下部には、上述した
ように、各ヘッドの両側に拍車１４１が設けられてい
る。

【００３０】なお、上述の説明では、ラベルプリンタを
大きく３つの部分に分けて説明したが、これらの各部に
は、それぞれで説明した要素若しくは機構のみが設けら
れているのでないことは勿論である。それぞれで説明し
た要素に関連する他の要素、あるいは、制御基板、駆動
モータ、インク供給系等が適切に配設されるものであ
り、以下で説明する各要素ないしは機構以外については
公知のものを用いることができるものである。

【００３１】図５は、上述したラベルプリンタに設けら
れるインク供給系を示す模式図である。

【００３２】本実施例のインク供給系は、各色のインク
カートリッジ２０１とインクジェットヘッド１５５との
間にサブタンク２０３、バッファタンク２０５および２
０７を有し、この系におけるインク供給は、基本的にチ
ューブポンプ２０９および２１１によって生じる圧力差
と各要素間の水頭差とによって行われる。なお、図５に
示すサブタンク２０３、バッファタンク２０５，２０
７、チューブポンプ２０９，２１１等は、インクジェッ
トヘッド１５５、インクカートリッジ２０１、インク受
け２１５と同様、各インク毎に設けられることは勿論で
ある。すなわち、図５に示すインク供給系は各色のイン
ク毎に設けられる。

【００３３】以下、本実施例のインク供給系における主
要なインク供給モードについて説明する。

【００３４】まず、インクカートリッジ２０１からサブ
タンク２０３へインクを補給し、サブタンク２０３の液
位を基準液位Ｓ．Ｌに維持するモードについて説明す
る。このモードでは、ソレノイド２２７を駆動してサブ
タンク２０３の大気連通口２０３Ａを栓２２５によって
閉じ、また、チューブポンプ２１１のローラによってチ
ューブを潰して閉とする。この状態でチューブポンプ２
０９を反時計回り方向（Ｃ．Ｃ．Ｗ）に回転し、これに
よってバッファタンク２０５内を負圧とする。このと
き、チェック弁２１９により、ヘッド１５５側から供給
路２３７を介したインクの流入はなく、チェック弁２１
７が順方向である供給路２３１を介してインクタンクカ
ートリッジ２０１のみからバッファタンク２０５にイン
クが流入する。このインク流入により、インク液位がタ
ンク内の管２０５Ａに達すると、供給路２３３を介して
サブタンク２０３内に流れ込む。このインク流入によ
り、サブタンク内のインク液位が基準液位Ｓ．Ｌとなる
と、それ以上のインク流入があっても、インクは供給路
２３５を介してカートリッジ２０１内に流れ込み基準液
位Ｓ．Ｌが維持されることになる。

【００３５】すなわち、このインク補給モードは、ヘッ
ド１５５からインク吐出を行うプリント動作時以外に適
切なタイミングでチューブポンプ２０９を一定時間駆動
して行われるものであり、プリンタ制御部は、この駆動
タイミングと駆動時間を制御することのみで、サブタン
クにおける基準液位を維持することができる。この基準
液位Ｓ．Ｌは、ヘッド１５５に対して適切な水頭の範囲
にあり、これによりインク吐出時のインク供給を良好に
行うことができる。

【００３６】なお、サブタンク２０３に設けられるセン
サ２２３は、インクの有無を検知するためのものであ
り、上述のように、チューブポンプ２０９を一定時間駆
動したにもかかわらず、センサ２２３によってインクの
有りを検出しない場合には、カートリッジタンク２０１
内にインクが無くなったことを知るために用いられるも
のである。

【００３７】次に、インクジェットヘッドにおけるイン
ク吐出時の供給モードについて説明する。

【００３８】このモードでは、サブタンク２０３の大気
連通口２０３Ａを開放状態とするとともに、チューブポ
ンプ２０９および２１１では、そのローラによってチュ
ーブを押し潰さない状態、つまり、いわゆるスルー状態
とする。この状態でインクジェットヘッド１５５で吐出
を行うと、サブタンク２０３とヘッド１５５との間の水
頭差によってサブタンク２０３のインクは、２系統の供
給路２２３，２３７および２４１，２３９を介してヘッ
ド１５５に供給される。

【００３９】第３番目に説明するモードは、インクジェ
ットヘッド１５５の吐出回復処理の１つとして行われる
インク循環時の供給モードである。このモードではサブ
タンク２０３の大気連通口２０３Ａを開放状態とし、２
つのチューブポンプ２０９および２１１を時計回り方向
（Ｃ．Ｗ方向）に回転する。これにより、サブタンク２
０３から供給路２３３，２３７を介してヘッド１５５に
インクが流れ込むとともに、ヘッド１５５から供給路２
３９，２４１を介してサブタンク２０３にインクが流れ
込む。このようなインク循環によって、ヘッド１５５内
に滞留する主に気泡をインクとともにサブタンク２０３
に集め、最終的に大気連通口２０３Ａを介して大気中に
放出することができる。

【００４０】ところで、上述したインク循環の際、ヘッ
ド１５５内の圧力は、大気圧よりわずかに大きい圧力に
維持されることが望ましい。このようにすることによ
り、循環の際にインク吐出口を介してインクが漏れ出す
ことを極力防止できるからである。しかしながら、本実
施例のインク供給系は、その供給動力としてチューブポ
ンプを用いているため圧力の脈動が大きく、しかも２つ
のチューブポンプ２０９と２１１の位相同期制御は行っ
ていないため、循環を行う間のヘッド１５５内の脈動が
さらに大きくなるおそれがある。

【００４１】そこで、本実施例では、バッファタンク２
０５および２０７をヘッド１５５とチューブポンプ２０
９および２１１との間にそれぞれ設けることにより、各
チューブポンプによる脈動をこれらバッファタンクで吸
収し、これによりインク循環時におけるヘッド内圧力を
適切な一定の値に維持している。

【００４２】さらに他のインク供給モードとして、上記
と同様、吐出回復処理の１つとして行われる加圧回復時
の供給モードがある。このモードでは、大気連通口２０
３Ａは開放とし、チューブポンプ２１１はそのローラで
チューブを潰した状態とする。この状態でチューブポン
プ２０９を時計回り方向（Ｃ．Ｗ方向）に駆動すると、
供給路２３３，２３７を介してサブタンク２０３からヘ
ッド１５５にインクが供給される。この供給時の圧力
は、チューブポンプ２１１の駆動が行われないので、上
述したインク循環時よりも大きくなり、このため、ヘッ
ド内のインクは吐出口を介してインク受け２１５に排出
される。この排出に伴なって、ヘッド内の増粘インク等
を排出することができる。

【００４３】上記排出インクや同様に吐出回復処理の１
つとして行われるいわゆる予備吐出による吐出インクを
受けるインク受け２１５中のインクは、チューブポンプ
２１３により供給路２４３を介してインクカートリッジ
２０１の廃インク貯留部に導かれる。

【００４４】図６（Ａ）は、図５に示したインク供給系
で用いられるチューブポンプ２０９（２１１）の詳細を
示す正面図であり、同図（Ｂ）は一従来例に係るチュー
ブポンプを示す同様の図である。

【００４５】図６（Ａ）に示すように、本実施例のチュ
ーブポンプは、その支持部材をなすチューブ押え２１２
に半円状の凹部が形成され、この半円状部分に沿うよう
にチューブ２４５が配置される。そして、上記半円の中
心からオフセットされた位置にその回動軸を有するロー
ラ回転部が配設される。ローラ回転部には押圧ローラ２
０９Ａ，２０９Ｂ，２０９Ｃおよび２０９Ｄが設けられ
（他の要素は不図示）、ローラ回転部の回転により、各
ローラはチューブ２４５を押し込んで行き、図中最下点
の前後約６５°の範囲でチューブを押し潰した状態にす
る。

【００４６】一方、チューブ押え２１２はばね２１６に
よってカム２１８に対して押圧されており、図６（Ａ）
に示す状態にあるが、チューブ２４５を非押圧状態、い
わゆるスルー状態とするときは、カム２１８を回転させ
て、軸２２０を支点に図中左方へチューブへ回動させ
る。

【００４７】ところで、本実施例のチューブポンプ（図
６（Ａ）参照）と従来例のチューブポンプ（図６（Ｂ）
参照）とが異なる点は、従来例にあっては、チューブガ
イド２１４がチューブ２４５が沿う半円部全体に沿って
設けられているのに対し、本実施例にあっては、半円部
を除き、これに隣接する部分にのみガイド２１０が設け
られる（ガイドは図中、チューブ２４５に関して裏側に
も対称的に設けられる）。

【００４８】本実施例の上記ガイドの構造によれば、ガ
イド２１０は押圧ローラ２０９Ａ〜２０９Ｄがチューブ
２４５を押圧する部分以外の押圧部近傍でチューブ２４
５を拘束するのみである。これに対し、図６（Ｂ）に示
す従来例にあっては、ローラによる押圧部を含めて全体
的にチューブ２４５をガイドするものであるため、チュ
ーブ２４５が何らかの原因でガイド２１４の上に乗り上
げたときに、押圧ローラによってチューブが切断される
等のおそれがある。

【００４９】このように本実施例によれば、押圧ローラ
２０９Ａ〜２０９Ｄが作用する部分にはガイドが存在し
ないため上記のように、大きなチューブの振れ等が生じ
ても切断等が生じるおそれがない。

【００５０】図７（Ａ）および（Ｂ）は、図５に示した
サブタンク２０３の詳細な形状およびその大気連通口２
０３Ａの開放機構を示す正面図であり、同図（Ａ）は大
気連通口２０３Ａを閉とした状態、同図（Ｂ）は開とし
た状態をそれぞれ示す。

【００５１】大気連通口２０３Ａの開放機構は次のよう
に構成されている。密閉レバー２４７は、その支軸２４
９において回動自在に軸支され、その一端には大気連通
口２０３Ａの開口端に当接する栓２２５が設けられ、一
方、他端部はソレノイド２２７のプランジャーと回動自
在に接続する。ここで、ソレノイド２２７は、いわゆる
ラッチソレノイドであり、通電がなく、かつ一定の位置
ではプランジャーの位置を保持するものである。また、
密閉レバー２４７は、その栓２２５が設けられる近傍で
引張りばね２５５と接続し、このばね２５５の他端は本
例プリンタの外装部材をなすカバー２５３と接続する。
さらに、密閉レバー２４７には操作レバー２５１が一体
に固定されている。

【００５２】以上の開閉機構において、図５において述
べたように、各インク供給のモードに応じてソレノイド
２２７への通電を制御して作動部材を動作させるととも
にばね２２５の作用により、密閉レバー２４７を回動
し、これにより、栓２２５を大気連通口２０３Ａの開口
端に当接または非当接させて大気連通口２０３Ａを開閉
することができる。

【００５３】開閉機構のこのような動作に加え、ラベル
プリンタの出荷のための輸送時や載置する場所の移動時
等には、図７（Ｂ）に示すように、操作レバー２５１を
矢印方向に操作し、同図（Ａ）に示す閉状態とすること
ができる。これにより、上記輸送時等において振動等を
受けた場合にも大気連通口２０３Ａからインクが漏れる
のを良好に防止できる。

【００５４】図８は図５に示したインクカートリッジの
詳細を示す三面図であり、その側面を断面で示す図であ
る。

【００５５】断面図に示すように、インクカートリッジ
２０１は、インク貯留室２５７と廃インク貯留室２６０
とからなる。インク貯留室２５７の端部には後述される
インク供給針を貫通させるためのゴム栓２６５が２ケ所
に設けられ、同様に、廃インク貯留室２６０にもゴム栓
が１ケ所に設けられる。これらのゴム栓２６５は針の貫
通部を除き、カートリッジのケース部材とインク吸収体
２６３およびゴム栓押え２６７とによって挟まれる構造
となっている。この構造により、インクカートリッジを
ラベルプリンタから取外すとき、カートリッジから抜け
るインク供給針に付着するインクをインク吸収体２６３
によって除去することができ、供給針に付着したインク
がプリンタ内部を汚染したり、供給針自身に目詰まりを
生じたりすることを未然に防止できる。

【００５６】廃インク貯留室２６０は、一端で連通する
２層の貯留部からなり、上記インク供給針が貫通する部
位は下層の貯留部に対応して設けられる。すなわち、廃
インク貯留室２６０には、図５に示した供給路２４３に
接続する供給針が貫通し、これにより吐出回復処理等で
排出された廃インクが、廃インク貯留室２６０の下層部
内に流入する。廃インク貯留室２６０の略全体には吸収
体２５９が充填されており、下層部に流入した廃インク
は下層部の吸収体２５９によって吸収される。廃インク
の流入に従って、吸収体２５９のうち廃インクを保持す
る領域は徐々に上層部の吸収体２５９まで広がり、これ
とともに廃インクの一部は吸収体外へ滲み出す。一方、
上層部の廃インク吸収体２５９の端部に隣接して隔壁２
６０Ａが設けられており、これにより、廃インク量が吸
収体の保持能力を越えないうちは上述の滲み出したイン
クは隔壁２６０Ａによって、その右側の吸収体の無い部
分へ移動できない状態にある。累積的に流入した廃イン
ク量が吸収体の保持能力を越えて始めて、滲み出した廃
インクは隔壁２６０Ａから溢れて右側の室に移り、その
液位を高くして行き、廃液検知電極２６９に触れるに至
る。この結果、廃インク貯留室２６０が廃インクで満た
されたことを検知でき、インクカートリッジ２０１の交
換等を促すことが可能となる。

【００５７】廃インク貯留室２６０の内部は、外部との
間に設けられたミクロテックス（商品名：日東電工）を
介して外部と連通でき、これにより、廃インクの漏れを
防止できるとともに廃インク中の水分等の蒸発が可能と
なる。

【００５８】インクカートリッジ２０１の上面部には貯
留されるインクの種類を識別するための識別シール２７
３が貼付されており、また、前端部にはカートリッジの
装着およびそのインクの種類を電気的に検知するための
抵抗シール２７１が貼付されている。

【００５９】図９は、インクカートリッジ２０１をラベ
ルプリンタに装着した状態を示す図である。すなわち、
各インク供給用の針がインクカートリッジのゴム栓に貫
通した状態を示す。

【００６０】図９に示す供給針ユニット２７５は、サブ
タンク２０３から循環するインクの供給経路２３５（図
５参照）と接続するものであり、カートリッジの非装着
時にはバルブ２７５Ａはばね（不図示）によって図中左
方に付勢され、接続管２７５Ｄと針２７５Ｃとの間は非
連通状態にある。カートリッジが装着されると、図１５
等で後述されるようにその装着動作に伴なう不図示のレ
バーの作用によって上記付勢力に逆らってバルブ２７５
Ａを開け針２７５Ｃと接続管２７５Ｄとの間を連通状態
とする。

【００６１】供給針ユニット２７７は、バッファタンク
２０５（図５参照）へインク供給を行うための供給路２
３１（図５参照）に接続するものであり、インクカート
リッジ２０１の装着、非装着にかかわらず、通常の状態
では図１０（Ａ）に示すように、ばね２７７Ｂによりバ
ルブ２７７Ａは左方に付勢され、接続管２７７Ｄと針２
７５Ｃとの間は非連通状態にある。

【００６２】連通状態となるのは次の場合である。図５
にて説明したように、サブタンクへのインク供給モード
においてチューブポンプ２０９を反時計回り方向に駆動
すると、バッファタンク２０５を介して、接続管２７７
Ｄ側が負圧となり、これにより、図１０（Ｂ）に示すよ
うにバルブ２７７Ａはばね２７７Ｂの付勢力に逆らって
右方に変位し、接続管２７７Ｄと針２７７Ｃとの間は連
通するとともに、インクカートリッジ２０１内のインク
はバッファタンク２０５へ供給される。このように、供
給針ユニット２７７は、図５に示したチェック弁２１７
の機能を果すものである。

【００６３】供給針ユニット２７９は、廃インクの供給
経路２４３（図５参照）と接続するものであり、接続管
２７９Ｄと針２７９Ｃとの間は常に連通状態にある。

【００６４】図１１〜図１３は、図３にて説明したカー
トリッジ収納室１４０のシャッタ１４２の詳細な構造お
よびカートリッジ収納室へのカートリッジの挿入動作を
示す図である。

【００６５】これら図に示すようにシャッタ１４２は、
収納室上フレーム１４０Ｕの所定の位置で回動自在に軸
支されるとともに、ストッパレバー１４２Ａの一端と所
定範囲で摺動可能に係合する。一方、ストッパレバー１
４２Ａはシャッタ１４２が軸支される点よりも前方の点
で同様に軸支され、これとともにばね１４２Ｂにより前
方に付勢されるとともにストッパ１４２Ｃによってその
前方への回動が規制されている。以上の構成により、シ
ャッタ１４２を前方へ引いて開けようとしても、これが
阻止される。

【００６６】インクカートリッジ２０１の挿入時には、
図１２に示すようにカートリッジ２０１の前端の肩をシ
ャッタ１４２に突き当てながら押し込み、これにより、
最終的に収納室下フレーム１４０Ｌに設けられたストッ
パ１４０Ｓに突き当たり図１３に示す装着状態となる。
このとき、カートリッジ２０１の上面に設けられた前述
の抵抗シールは本体側電極２８１と接触し、また、廃イ
ンク検出用電極２６９も本体側電極２８２と接触する。
このとき、シャッタ１４２の先端部は図３に示したよう
にその大部分が切り欠かれているためシャッタは抵抗シ
ールに接触しないようにすることができる。

【００６７】図１４は上述した収納室下フレーム１４０
Ｌの全体を示す模式的縦断面図である。

【００６８】下フレーム１４０Ｌは、図に示すように桶
状をなし、この中にカートリッジ収納室や図５に示した
他のインク供給系が配設される。このような構成とする
ことにより、インク供給系等から万一インクが漏れた場
合でも、そのインクは下フレーム１４０Ｌの外には漏れ
ず、しかも、下フレームは、図に示すように、奥側（図
中右側）に向かって傾斜しており、その最下点近傍に
は、漏れて留まったインクを検出するためのセンサ２８
３が配設されている。これにより、一定量の漏れたイン
クがあることを検知できる。

【００６９】図１５〜図１７は、図９に示した供給針ユ
ニット２７５の針２７５Ｃとインクカートリッジ２０１
との装着時の位置関係を説明する図である。

【００７０】まず、カートリッジの装着に伴なってカー
トリッジ２０１のゴム栓２６５と針２７５Ｃとが接触す
る直前は、レバー２７５Ｄには何ら力が及ばないのでバ
ルブ２７５Ａはばね２７５Ｂに付勢されて連通路を閉状
態としている。

【００７１】次に、カートリッジ２０１の挿入がさらに
進んで、図１６に示すように、供給針ユニット２７５の
レバー２７５Ｄがカートリッジ２０１の一部と当接関係
に至った時点では、針２７５Ｃの先端の連通口を有した
部分は既にゴム栓を貫通してカートリッジ内にある。一
方、このとき、レバー２７５Ｄはカートリッジの一部と
当接したばかりであるので、これに対してカートリッジ
からの押圧力は働き始めようとするところである。従っ
て、この時点でバルブ２７５Ａは連通路の閉状態を維持
したままである。

【００７２】次に、図１７に示すように、カートリッジ
２０１の挿入がさらに進むと、カートリッジ２０１から
の押圧力がレバー２７５Ｄに作用してこれを押圧し、こ
れにより、連結レバー２７５Ｅは一端を支点として、図
中右方へ変位させられる。この結果、この連結レバー２
７５Ｅと接続するバルブ２７５Ａは、ばね２７５Ｂの付
勢力に逆らって右方へ変位し、接続管２７５Ｄと針２７
５Ｃの連通口との間を連通状態とする。

【００７３】以上、図１５〜図１７の説明から明らかな
ようにサブタンクからインクカートリッジへのインク循
環用の供給針ユニット２７５は、インクカートリッジ２
０１の挿入動作に伴なって、まず、針２７５Ｃの連通口
部分がカートリッジ内に入り、その後、バルブ２７５が
開く構成となっている。換言すれば、レバー２７５Ｄの
長さと針２７５Ｃの長さとの関係が上記のような一連の
動作を確保するように定められている。

【００７４】このような構成によれば、例えば、針がカ
ートリッジに挿入される前にバルブ２７５Ａが開き、サ
ブタンク側からのインクが針２７５Ｃの連通口を介して
装置内に漏れる等の問題を未然に防止できる。

【００７５】図１８（Ａ）および（Ｂ）は、図５に示し
たインク供給経路の一部に設けられ、供給管の接続を行
うヘッドコネクタおよびその中継ステーションをそれぞ
れ示す図である。

【００７６】本実施例では、イエロー（Ｙ），マゼンタ
（Ｍ），シアン（Ｃ）およびブラック（Ｂｋ）の４種類
のインクを用いているためインク供給経路も４系統存在
する。従って、各ヘッドコネクタとインクの種類が対応
し、それらが中継ステーション２８５の対応する位置に
セットされる必要がある。

【００７７】このため、図１８（Ａ）に示すように、プ
リンタ組立時におけるヘッドコネクタ２８７はその両側
に４個づつのボスを有しており、これらのボスを組立の
過程で各インクの種類に対応した位置のボスを切除する
ことで組立後のヘッドコネクタ２８９を形成する。

【００７８】一方、中継ステーションの各インクの種類
に対応したセット位置では、上述の切除位置に対応する
位置に２個のボス２８５Ａが対角関係で設けられてい
る。

【００７９】以上の構成によれば、誤った位置にヘッド
コネクタがセットされることがなく、これによりインク
の混色といった問題を未然に防止することができる。

【００８０】図１９は、図１等に示したプリントヘッド
部１０２の一部を示す図である。

【００８１】各インクジェットヘッド１５５には、図２
０にも示されるように、ヘッドの長手方向全体にわたっ
て、複数のフィン２９１が設けられている。そして、こ
れらのフィンの長手方向に空気流を生じさせるためのフ
ァン２９３が設けられる。ファン２９３は不図示のモー
タにより駆動されるものであり、このファン２９３の前
後にはダクト２９５Ａおよび２９５Ｂが設けられる。ダ
クト２９５Ａは、カバー部材１１４の一部に形成された
ルーバー２９７を介して外気と連通し、これにより、プ
リント外の比較的低温の空気を取り込むことができる。

【００８２】（その他）なお、本発明は、特にインクジ
ェット記録方式の中でも、インク吐出を行わせるために
利用されるエネルギとして熱エネルギを発生する手段
（例えば電気熱変換体やレーザ光等）を備え、前記熱エ
ネルギによりインクの状態変化を生起させる方式の記録
ヘッド、上記のようなラベルプリンタ等の記録装置にお
いて優れた効果をもたらすものである。かかる方式によ
れば記録の高密度化，高精細化が達成できるからであ
る。

【００８３】その代表的な構成や原理については、例え
ば、米国特許第４７２３１２９号明細書，同第４７４０
７９６号明細書に開示されている基本的な原理を用いて
行うものが好ましい。この方式は所謂オンデマンド型，
コンティニュアス型のいずれにも適用可能であるが、特
に、オンデマンド型の場合には、液体（インク）が保持
されているシートや液路に対応して配置されている電気
熱変換体に、記録情報に対応していて核沸騰を越える急
速な温度上昇を与える少なくとも１つの駆動信号を印加
することによって、電気熱変換体に熱エネルギを発生せ
しめ、記録ヘッドの熱作用面に膜沸騰を生じさせて、結
果的にこの駆動信号に一対一で対応した液体（インク）
内の気泡を形成できるので有効である。この気泡の成
長，収縮により吐出用開口を介して液体（インク）を吐
出させて、少なくとも１つの滴を形成する。この駆動信
号をパルス形状とすると、即時適切に気泡の成長収縮が
行われるので、特に応答性に優れた液体（インク）の吐
出が達成でき、より好ましい。このパルス形状の駆動信
号としては、米国特許第４４６３３５９号明細書，同第
４３４５２６２号明細書に記載されているようなものが
適している。なお、上記熱作用面の温度上昇率に関する
発明の米国特許第４３１３１２４号明細書に記載されて
いる条件を採用すると、さらに優れた記録を行うことが
できる。

【００８４】記録ヘッドの構成としては、上述の各明細
書に開示されているような吐出口，液路，電気熱変換体
の組合せ構成（直線状液流路または直角液流路）の他に
熱作用部が屈曲する領域に配置されている構成を開示す
る米国特許第４５５８３３３号明細書，米国特許第４４
５９６００号明細書を用いた構成も本発明に含まれるも
のである。加えて、複数の電気熱変換体に対して、共通
するスリットを電気熱変換体の吐出部とする構成を開示
する特開昭５９−１２３６７０号公報や熱エネルギの圧
力波を吸収する開孔を吐出部に対応させる構成を開示す
る特開昭５９−１３８４６１号公報に基いた構成として
も本発明の効果は有効である。すなわち、記録ヘッドの
形態がどのようなものであっても、本発明によれば記録
を確実に効率よく行うことができるようになるからであ
る。

【００８５】さらに、上記実施例のように、記録装置が
記録できる記録媒体の最大幅に対応した長さを有するフ
ルラインタイプの記録ヘッドに対しても本発明は有効に
適用できる。そのような記録ヘッドとしては、複数記録
ヘッドの組合せによってその長さを満たす構成や、一体
的に形成された１個の記録ヘッドとしての構成のいずれ
でもよい。

【００８６】加えて、シリアルタイプのものでも、装置
本体に固定された記録ヘッド、あるいは装置本体に装着
されることで装置本体との電気的な接続や装置本体から
のインクの供給が可能になる交換自在のチップタイプの
記録ヘッド、あるいは記録ヘッド自体に一体的にインク
タンクが設けられたカートリッジタイプの記録ヘッドを
用いた場合にも本発明は有効である。

【００８７】また、本発明の記録装置の構成として、記
録ヘッドの吐出回復手段、予備的な補助手段等を付加す
ることは本発明の効果を一層安定できるので、好ましい
ものである。これらを具体的に挙げれば、記録ヘッドに
対してのキャッピング手段、クリーニング手段、加圧或
は吸引手段、電気熱変換体或はこれとは別の加熱素子或
はこれらの組み合わせを用いて加熱を行う予備加熱手
段、記録とは別の吐出を行なう予備吐出手段を挙げるこ
とができる。

【００８８】また、搭載される記録ヘッドの種類ないし
個数についても、例えば単色のインクに対応して１個の
みが設けられたものの他、記録色や濃度を異にする複数
のインクに対応して複数個数設けられるものであっても
よい。すなわち、例えば記録装置の記録モードとしては
黒色等の主流色のみの記録モードだけではなく、記録装
ッドを一体的に構成するか複数個の組み合わせによるか
いずれでもよいが、異なる色の複色カラー、または混色
によるフルカラーの各記録モードの少なくとも一つを備
えた装置にも本発明は極めて有効である。

【００８９】さらに加えて、以上説明した本発明実施例
においては、インクを液体として説明しているが、室温
やそれ以下で固化するインクであって、室温で軟化もし
くは液化するものを用いてもよく、あるいはインクジェ
ット方式ではインク自体を３０℃以上７０℃以下の範囲
内で温度調整を行ってインクの粘性を安定吐出範囲にあ
るように温度制御するものが一般的であるから、使用記
録信号付与時にインクが液状をなすものを用いてもよ
い。加えて、熱エネルギによる昇温を、インクの固形状
態から液体状態への状態変化のエネルギとして使用せし
めることで積極的に防止するため、またはインクの蒸発
を防止するため、放置状態で固化し加熱によって液化す
るインクを用いてもよい。いずれにしても熱エネルギの
記録信号に応じた付与によってインクが液化し、液状イ
ンクが吐出されるものや、記録媒体に到達する時点では
すでに固化し始めるもの等のような、熱エネルギの付与
によって初めて液化する性質のインクを使用する場合も
本発明は適用可能である。このような場合のインクは、
特開昭５４−５６８４７号公報あるいは特開昭６０−７
１２６０号公報に記載されるような、多孔質シート凹部
または貫通孔に液状又は固形物として保持された状態
で、電気熱変換体に対して対向するような形態としても
よい。本発明においては、上述した各インクに対して最
も有効なものは、上述した膜沸騰方式を実行するもので
ある。

【００９０】さらに加えて、本発明インクジェット記録
装置の形態としては、コンピュータ等の情報処理機器の
画像出力端末として用いられるものの他、リーダ等と組
合せた複写装置、さらには送受信機能を有するファクシ
ミリ装置の形態を採るもの等であってもよい。

【００９１】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によればインクカートリッジ内に流入する廃インクを良
好に保持できるとともに、廃インク室が廃インクで満た
されて始めてインクの存在を検知するので、廃インクが
少ない時点で上記廃インクを検出しカートリッジを交換
する等の誤りを生じない。

【００９２】

【００９３】

【００９４】この結果、廃インク等の管理を適切に行い
得るインクカートリッジを提供することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るラベルプリンタを示す
外観斜視図である。

【図２】図１にラベルプリンタを、そのケースカバー等
を取外した状態で示す斜視図である。

【図３】同様に前カバーを開けた状態で示す斜視図であ
る。

【図４】上記ラベルプリンタのプリントヘッドステーシ
ョンの機構を示す正面図である。

【図５】上記ラベルプリンタのインク供給系を示す模式
図である。

【図６】（Ａ）および（Ｂ）はインク供給系で用いられ
るそれぞれ本実施例および従来例のチューブポンプを示
す正面図である。

【図７】（Ａ）および（Ｂ）は、図５に示したインク供
給系で用いられるサブタンクおよびその大気連通口の開
閉機構を示す正面図である。

【図８】上記実施例で用いられるインクカートリッジの
断面図である。

【図９】上記インクカートリッジとインク供給針ユニッ
トとの関係を示す図である。

【図１０】（Ａ）および（Ｂ）は、インク供給針ユニッ
トの詳細を示す断面図である。

【図１１】上記実施例におけるインクカートリッジの挿
入過程を示す説明図である。

【図１２】同じく挿入過程を示す説明図である。

【図１３】同じく挿入過程を示す説明図である。

【図１４】上記実施例におけるインクカートリッジ収納
室のケース下フレームを示す断面図である。

【図１５】上記実施例におけるインクカートリッジと供
給針ユニットとの関係を説明する説明図である。

【図１６】同じく関係を説明する説明図である。

【図１７】同じく関係を説明する説明図である。

【図１８】（Ａ）および（Ｂ）は、上記実施例における
インク供給系のヘッドコネクタのセットを説明する図で
ある。

【図１９】上記実施例におけるヘッド冷却フィンとファ
ンとの関係を示す図である。

【図２０】上記フィンとこれを取付けたインクジェット
ヘッドを示す側面図である。

【符号の説明】

１４０Ｌ 収納下フレーム １４２ シャッタ １５５ インクジェットヘッド ２０３ サブタンク ２０５，２０７ バッファタンク ２０９，２１１，２１３ チューブポンプ ２１０ チューブガイド ２１５ インク受け部材 ２４７ 密閉レバー ２５１ 操作レバー ２５７ インク貯留室 ２６０ 廃インク貯留室 ２６３ インク収納体 ２６５ ゴム栓 ２６９ 廃液検知電極 ２７１ 抵抗シール ２７５，２７７，２７９ インク供給針ユニット ２７５Ｄ レバー ２８７ ヘッドコネクタ ２９１ フィン

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−44861（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−299044（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−75249（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−12044（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/175 B41J 2/18 B41J 2/185

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを貯留するためのインクカートリ
   ッジにおいて、 該インクカートリッジが用いられる装置に供給するため
   のインクを貯留するインク流入部を備えたインク貯留室
   と、 前記装置で排出されたインクを貯留する廃インク貯留室
   であって、当該排出された廃インクを保持する吸収体を
   有したインク流入部を備えた廃インク貯留室と、 を具え、前記インク貯留室と前記廃インク貯留室とを一
   体に形成し、かつ、前記廃インク貯留室は一端で連通す
   るように壁で仕切られた２層構造とされており、前記吸
   収体は前記一端を経由して２層に渡って配されていると
   ともに、前記インク流入部は前記２層構造の下部層に設
   けられることを特徴とするインクカートリッジ。
2. 【請求項２】 前記廃インク貯留室には、インクの存在
   を検知するための検知センサが前記２層構造の上部層で
   あって所定の高さの壁で隔離され前記吸収体の存在しな
   い部位に配設されることを特徴とする請求項１に記載の
   インクカートリッジ。
3. 【請求項３】 前記インク貯留室のインク供給部及び前
   記廃インク貯留室のインク流入部の外側に吸収体を配し
   たことを特徴とする請求項１に記載のインクカートリッ
   ジ。
4. 【請求項４】 被プリント媒体にプリントを行うラベル
   プリンタにおいて、 インクを吐出してプリントを行うためのインクジェット
   ヘッドと、 該インクジェットヘッドに供給するためのインクを貯留
   するインク流入部を備えたインク貯留室と、 前記ラベルプリンタで排出されたインクを貯留する廃イ
   ンク貯留室であって、当該排出された廃インクを保持す
   る吸収体を有したインク流入部を備えた廃インク貯留室
   と、 を具え、前記インク貯留室と前記廃インク貯留室とを一
   体に形成し、かつ、前記廃インク貯留室は一端で連通す
   るように壁で仕切られた２層構造とされており、前記吸
   収体は前記一端を経由して２層に渡って配されているイ
   ンクカートリッジと、 を具えたことを特徴とするラベルプリンタ。
5. 【請求項５】 前記インクカートリッジにはインクカー
   トリッジに関する情報に応じた抵抗が備えられており、
   前記ラベルプリンタには前記インクカートリッジを着脱
   自在に装着するためのカートリッジ収納室を有してお
   り、前記カートリッジ収納室のインクカートリッジの挿
   入口には回動自在に設けられた前記インクカートリッジ
   の挿入時に前記インクカートリッジの外面と係合するシ
   ャッタ部材が備えられており、 該シャッタ部材は前記インクカートリッジの装着の際に
   前記インクカートリッジの抵抗と干渉しないための切欠
   き部を有していることを特徴とする請求項４に記載の ラ
   ベルプリンタ。
6. 【請求項６】 前記インクジェットヘッドは、熱エネル
   ギーを利用してインクに気泡を生じさせ、該気泡の生成
   によってインクを吐出することを特徴とする請求項４に
   記載のラベルプリンタ。