JP2001171094A - プリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 単一の駆動手段によりＰＧ切替、インク吸引
およびクリーニングの各動作を行えるようにし、装置を
簡素化すること。 【解決手段】 単一のモータ９０のピニオンギア９１を
介して遊星ギア機構９２およびブレード出入れ機構８２
に動力が伝達される。ブレード出入れ機構はピニオンギ
ア９１に噛合する伝達ギア８２Ａを介して動力が伝達さ
れる。遊星ギア機構は太陽ギアを中心に周回する遊星ギ
アが配置されている。遊星ギアは太陽ギアの回転方向に
よりＰＧ伝達ギア６１またはポンプ伝達ギア７２に噛合
い、必要な変速比の回転で動力が伝達される。ＰＧ切
替、インク吸引動作は遊星ギア機構による動力の切替を
行い、またクリーニング動作はＰＧ切替時のモータの回
転がＰＧ切替伝達ギアへ伝達されない位置へキャリッジ
３０を移動させた後、前記モータの回転により実施す
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、キャリッジに搭載
されて往復移動するインクジェット式記録ヘッドを備え
たプリンタに係り、特にキャリッジのホームポジション
における記録ヘッドのペーパーギャップ（ＰＧ）切替、
インク吸引およびクリーニングの駆動系を簡素化したプ
リンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、インクジェット式プリンタでは、
記録書込み処理を終えたキャリッジをホームポジション
へ移動させ、記録ヘッドをキャッピングした状態でロッ
クし、また必要に応じて記録ヘッドのインク吸引やクリ
ーニングなどの保守が行われている。インク吸引動作
は、キャップの内部をポンプにより負圧にして記録ヘッ
ドのノズル内のインクを吸引し、目詰まりや乾燥などを
防止している。このインク吸引動作は、通常、記録ヘッ
ドの高さを最下位に切替えてから行われる。保守後に、
使用する記録用紙の厚さに応じた最適なＰＧに設定され
る。

【０００３】記録ヘッドのノズル面にインクが付着して
いると、キャリッジの移送時に落下したり、記録用紙が
記録ヘッドに触れた際に汚す原因になる。記録ヘッドを
クリーニングする１つの方式としては、必要に応じてキ
ャリッジがホームポジションから主走査方向に移送する
ときクリーニングブレードを記録ヘッドの通過域に突出
させ、記録ヘッドのノズル面に擦らせて付着したインク
を払拭する技術が知られている。インク吸引装置やクリ
ーニング装置は、例えば、特開平１０−２０２９１６号
公報に提案されているように、単一のモータからなる駆
動系により動作するよう構成されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、大型のプリン
タにおいては、ＰＧ切替装置が上記のモータとは別のモ
ータ駆動系を備えた構成になっている。そのため、装置
が大型化し、製造コストを高める要因になっていた。本
発明の目的は、単一の駆動手段によりＰＧ切替、インク
吸引およびクリーニングの各動作を行えるようにし、装
置を簡素化したプリンタを提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成する
為、請求項１の発明は、キャリッジに搭載されたインク
ジェット式記録ヘッドの往復移動により連続紙に記録書
込みを行うプリンタにおいて、回転方向を正逆切換え可
能な単一の駆動手段と、駆動手段の正転または逆転によ
る二つの動力を伝達する遊星ギア機構と、記録ヘッドと
プラテンとの間隔を該記録ヘッドの高さ位置で設定する
ペーパーギャップ切替手段と、記録ヘッドのノズル面を
被覆するキャップを有するキャッピング手段と、ポンプ
を有し、ペーパーギャップ切替手段へ動力が供給されな
い駆動手段の回転のときポンプを駆動し、キャッピング
手段のキャップ内を負圧にしてインクを吸引するインク
吸引手段とを備え、キャリッジがホームポジションにあ
るとき、遊星ギア機構は、駆動手段の正転または逆転の
いずれかの動力をペーパーギャップ切替手段へ伝達する
ことを特徴とする。請求項１の発明によれば、駆動手段
の一方向の回転動力が遊星ギア機構を介してペーパーギ
ャップ切替手段へ伝達されるので、上記とは異なる他方
向に回転させ前記動力の伝達を断っておくことによりキ
ャリッジがホームポジションに移送されたときペーパー
ギャップ切替手段の伝達ギアに対し遊星ギア機構の遊星
ギアが太陽ギアを中心にした周回移動により噛合うため
衝撃が小さく、かつ円滑に行われるようになる。

【０００６】請求項２の発明は、請求項１の発明によれ
ば、インク吸引手段の動力は、駆動手段がペーパーギャ
ップ切替手段へ動力を伝達する回転方向とは異なる方向
に回転したとき、遊星ギア機構を介して伝達されること
を特徴とする。請求項２の発明によれば、駆動手段から
ペーパーギャップ切替手段とインク吸引手段へ供給され
る動力の切替機構を遊星ギア機構で構成することで、部
品が少なくなり、かつモータの正逆転によって確実に動
力の伝達の切替えが行われる。

【０００７】請求項３の発明は、請求項１または２の発
明において、記録ヘッドのノズル面を払拭するクリーニ
ング手段を有し、ペーパーギャップ切替手段と駆動手段
との間に動力の伝達が行われない位置にキャリッジを移
動させ、この状態で遊星ギア機構を介してペーパーギャ
ップ切替手段へ動力を伝達する駆動手段の回転方向と同
じ方向の回転によってクリーニング手段を動作させるこ
とを特徴とする。請求項３の発明によれば、ＰＧ切替、
インク吸引およびクリーニングの各動作を行うための動
力を単一の駆動手段から供給されるので、駆動系の構成
が簡素化され、装置の小型化が図れると共に、各動作は
駆動手段とキャリッジ駆動系の制御をソフトによって実
現できる。

【０００８】

【発明の実施の形態】本発明の実施例について図面を参
照しながら説明する。本実施例は、Ａ１判またはＢ１判
程度の用紙幅の記録用紙まで記録を行うことができる大
型のプリンタに適用したものである。図１は本発明に係
るプリンタにおけるプリンタ本体の前蓋を開いた状態を
示す斜視図である。

【０００９】プリンタ１は、給紙部２、記録部３および
排紙部４からなっている。給紙部２は、プリンタ１の後
方上部に突き出るように設けられており、その内部には
ロール状の記録用紙がセットされ、この記録用紙を覆う
ように紙カバー２０が開閉可能に取り付けられている。
記録用紙として単票紙を使用する場合には、紙カバー２
０を閉めて連続紙と略同じ用紙搬送路にセットする。

【００１０】記録部３は、記録ヘッド３1および用紙切
断用のカッタ−９１を搭載したキャリッジ３0、記録用
紙を副走査方向に搬送する紙送りローラ、記録ヘッド３
1へのインク供給装置、用紙搬送路に明けられた吸引口
から空気を吸い込み、記録用紙を吸引し浮き上がりを防
止する紙吸引装置、記録を実行する為の制御装置等を備
え、キャリッジ３０、フラットケーブル３４、インクチ
ューブ３５、用紙搬送路等を覆うよう上蓋３６と前蓋３
７が設けられている。前蓋３７は、用紙搬送面側に位置
する下部が回動可能に支持されている。

【００１１】キャリッジ３０は、図２に示すプリンタ本
体のサイドフレーム３８に両端が支持されたレール６に
コロを介して吊り下げられ、かつキャリッジベルト７が
連結されている。キャリッジ駆動装置（図示を省略）に
よってキャリッジベルト７が作動すると、キャリッジ３
０はキャリッジベルト７の動きに連行され、レール６に
案内されて往復移動する。記録ヘッド３１には、制御部
から記録信号を送るためのフラットケーブル３４とイン
クを供給する複数のインクチューブ３５が接続されてい
る。

【００１２】キャリッジ３０のホームポジションは、ケ
ーシング１０内に設けられており、記録ヘッド３１のイ
ンク吸引装置、クリーニング装置、キャリッジロック装
置、駆動装置などが装備されている。ケーシング１０に
は、記録書込み処理を実行するときの各種の設定を行う
ための操作パネル８が設けられている。

【００１３】記録部３の前側には、インク供給装置を構
成するカートリッジホルダ５が備えられ、このカートリ
ッジホルダ５のホルダ本体５０に６色分（イエロー、ラ
イトマゼンタ、ライトシアン、マゼンタ、シアン、黒）
のインクカートリッジが横並びかつプリンタ１の前面側
から抜き差し可能に納められている。ホルダ本体５０に
は、挿し込まれたインクカートリッジを覆うホルダカバ
ー５１が開閉可能に設けられている。各色のインクは、
インクチューブ３５を通して記録ヘッド３１に供給さ
れ、記録用紙への記録に使われる。

【００１４】本実施例のプリンタ１における記録動作
は、給紙部２から給送された記録用紙を紙送りローラに
て間欠的にプラテンへ送り、記録ヘッド３１の往復移動
により記録し、その記録用紙が排紙部４の排紙ローラに
よりプリンタ１の前方斜め下方に向けて搬送される。記
録終了後にキャリッジ３０を走行させ、カッター９１に
より記録用紙を切断し、排紙受け装置（図示を省略）に
排紙される。

【００１５】次に、ＰＧ切替装置、インク吸引装置およ
びクリーニング装置について説明する。図２はキャリッ
ジのホームポジションの構成を示す正面図、図３はＰＧ
切替装置、インク吸引装置およびクリーニング装置のブ
ロック図、図４はＰＧ切替時およびインク吸引時の遊星
ギア機構のギア展開図、図５はクリーニング時の遊星ギ
ア機構のギア展開図である。

【００１６】キャリッジ３０は、ホームポジションへ移
送されると、先ずホームポジションセンサ３９に検出さ
れる。キャリッジ３０側の被ロック部材１１は、ロック
方向に付勢されたロック部材１２に当接し、ロック部材
１２の傾斜面を利用して下方に押し下げる。ロック部材
１２は、サイドフレーム３８に回動可能に取り付けられ
ている。更に、被ロック部材１１がロック部材１２を乗
り越えると、ロック部材１２の元位置への復帰によって
キャリッジ３０の主走査方向の移動が拘止され、待機位
置に保持される。ホームポジションからキャリッジ３０
が移送されるときは、キッカー１３が下降しロック部材
１２を下方に押し下げ、被ロック部材１１の通過を許可
する。

【００１７】キャッピングユニット１４は、キャップ１
５を記録ヘッド３１側に平行移動させ、記録ヘッド３０
の封止位置と記録ヘッド３０から離間した待機位置にす
るリンク機構、そのリンク機構を作動させるアーム、キ
ャップ１５を常時待機位置にするようリンク機構を付勢
するスプリングを備えている。ホームポジションに移送
されたキャリッジがキャッピングユニット１４のアーム
に当接し、押すことによりリンク機構が作動してキャッ
プ１５を待機位置から持上げ記録ヘッド３１を封止す
る。一方、キャリッジ３０がホームポジションを離れる
とスプリングの作用によりキャップ１５が記録ヘッド引
から離れ、待機位置に戻る。キャリッジ３０がホームポ
ジションに在るとき、キャッピングユニット１４が動作
してキャップ１５にて記録ヘッド３１を封止し、ポンプ
１６を駆動してキャップ１５内を負圧にして記録ヘッド
３１のノズル内のインクを吸引する。このインク吸引動
作は、後述の遊星ギア機構によりＰＧ切替伝達ギア６１
に伝達される動力によりＰＧ切替機構６０を動作させて
記録ヘッド３１を最下位、つまりキャッピングユニット
１４のキャップ１５に近い位置へ高さを切替えた後に行
われる。

【００１８】ＰＧ切替は、キャリッジ３０がホームポジ
ションに在るときＰＧ切替伝達ギア６１に設けられたフ
ラグ６２ａをＰＧ切替伝達ギア６１の回転状態で光学式
の原点センサ６２により検知し、この信号に基づいてＰ
Ｇ切替の原点を検出した後、この原点を基準として記録
ヘッド３１が最下位となるステップ数でモータ９０を回
転させる。ここで、キャッピングユニット１４、キャッ
プ１５は、本発明を構成するキャッピング手段である。
ＰＧ切替機構６０、ＰＧ切替伝達ギア６１、原点センサ
６２は、本発明を構成するＰＧ切替手段である。

【００１９】記録ヘッド３１は、プラテンに対向する方
向に移動可能に支持されており、この方向の高さを数段
階に切替えて設定される。高さ位置の切替は、各高さに
対応したステップ数でモータ９０を回転させる。インク
吸引装置７０は、ポンプ７１とキャップ１５とをチュー
ブ７２により接続されており、キャップ１５で記録ヘッ
ド３０のノズル面を封止した状態でモータ９０の動力を
遊星ギア機構９２、ポンプ伝達ギア７２、ポンプ駆動ギ
ア７３に伝え、ポンプ７１を駆動し、ノズル内のインク
を吸引することで目詰まり等を防止する。ここで、ポン
プ７１、ポンプ伝達ギア７２およびポンプ駆動ギア７３
は、本発明を構成するインク吸引手段である。

【００２０】クリーニング装置８０は、クリーニングブ
レード８１を記録ヘッド３１の通過域に出入れするブレ
ード出入れ機構８２からなっている。キャリッジ３０が
主走査方向に移送されるときクリーニングブレード８１
が記録ヘッド３１の通過域に突出し、そのノズル面を擦
ってインク汚れを払拭する。ここで、クリーニングブレ
ード８１、ブレード出入れ機構８２、ブレード出入れ伝
達ギア８２Ａは、本発明を構成するクリーニング手段で
ある。

【００２１】上記のキャッピングユニット１４、ＰＧ切
替機構６０、ブレード出し入れ機構８２およびポンプ７
１の駆動系を図３〜図５に基づいて説明する。駆動系
は、単一のモータ、例えばステッピングモータ９０によ
って構成され、モータ９０のピニオンギア９１を介して
遊星ギア機構９２およびブレード出入れ機構８２に動力
が伝達される。ブレード出入れ機構８２は、ピニオンギ
ア９１に噛合するブレード出入れ伝達ギア８２Ａを介し
て動力の伝達が行われる。遊星ギア機構９２は、太陽ギ
ア９３を中心に周回する遊星ギア９４が配置されてい
る。遊星ギア9４は、太陽ギア９３の軸に揺動可能に支
持された遊星アーム９５に回転可能に支持されている。

【００２２】太陽ギア９３の回転方向により遊星ギア９
４は、ＰＧ伝達ギア６１に噛合い（第一の位置）、また
はポンプ伝達ギア７２に噛合い（第二の位置）、必要な
変速比の回転で動力を伝達する。ポンプ伝達ギア７２
は、ポンプ駆動ギア７３に動力を伝達し、ポンプ７１を
駆動する。

【００２３】遊星ギア機構９２の作用をＰＧ切替、イン
ク吸引およびクリーニングの各動作に合わせて説明す
る。ここでは、モータ９０の正転のときＰＧ切替とクリ
ーニングを行い、モータ９０の逆転のときインク吸引を
行うものとする。キャリッジ３０がホームポジションか
ら移送されると、クリーニングブレード８１が引っ込め
られる。この動作はモータ９０の逆転によって行われ
る。即ち、モータ９０の逆転により遊星ギア９４は、第
一の位置から第二の位置へ移動し、次にキャリッジ３０
がホームポジションに戻るまでこの状態が維持される。

【００２４】キャリッジ３０がホームポジションへ移送
され、ロックされると、図４に示すようにキャリッジ３
０のＰＧ切替ギア６１が遊星ギア９４と噛合い可能な位
置になる。ＰＧ切替動作がスタートするとモータ９０
が正転し、太陽ギア９３の回転により遊星ギア９４が第
二の位置から第一の位置へ回転しながら周回移動してＰ
Ｇ切替伝達ギア６１に噛合う。ＰＧ切替伝達ギア６１の
回転によりＰＧ切替機構６０が動作し、先ず記録ヘッド
３１の高さ位置の原点を検出する。この原点が検出され
ると、切替える高さに相当するステップ数だけステッピ
ングモータ９０を駆動する。続いて行われるインク吸引
動作の為、上記のＰＧ切替では最下位の高さ、つまり
キャップ１５に最も近づいた高さに切替えられる。

【００２５】このようにＰＧ切替動作では、ＰＧ切替
伝達ギア６１と遊星ギア９４の噛合いが遊星ギア９４の
周回移動によって行われるので、噛合い時の衝撃が小さ
く、音の発生を抑えかつ円滑な動力の伝達が行われる。

【００２６】インク吸引動作がスタートするとモータ
９０が逆転し、太陽ギア９３の回転により遊星ギア９４
が第一の位置から第二の位置へ回転しながら周回移動し
てポンプ伝達ギア７２に噛合う。ポンプ伝達ギア７２の
回転によりポンプ駆動ギア７３を介してポンプ７１が駆
動し、キャップ１５内を負圧にしてインクを吸引する。

【００２７】クリーニング動作は、キャリッジ３０が
主走査方向に移送するときに行われる。先ずキャリッジ
３０をホームポジションからＰＧ切替ギア６１と遊星ギ
ア９４とが噛合わない位置へ移動させる。この移動によ
りキャップ１５は、自動的に記録ヘッド３１から離れ
る。キャップの前記移動は、ホームポジションセンサ３
９の検出信号に基づいてキャリッジ駆動装置のモータ
（図示を省略）を制御する。同時に、図５に示すように
モータ９０を正転させ、ブレード出入れ伝達ギア８２Ａ
の回転によりブレード出入れ機構８２を動作させ、クリ
ーニングブレード８１を記録ヘッド３１の通過域に突出
させる。キャリッジ３０が主走査方向に移送を開始する
と、記録ヘッド３１のノズル面がクリーニングブレード
８１に擦れて払拭される。キャリッジ３０がクリーニン
グブレード８１を通過すると、モータ９０は逆転され、
クリーニングブレード８１を待機位置に引っ込めると同
時に、遊星ギア９４を第二の位置に周回移動させる。

【００２８】本実施例のプリンタには、記録書込み後の
記録用紙を切断するための切断装置９０がキャリッジ３
０に搭載されている。切断装置９０は、キャリッジ本体
のサイドプレート３０ａに固定された電磁プランジャに
よりカッター９１を用紙搬送路側に突出させ、キャリッ
ジ３０の走行により記録用紙を切断する。

【００２９】本実施例のプリンタでは、インク吸引装置
の動力が遊星ギア機構９２を介して伝達される構成にな
っているが、他の形態としてはステッピングモータ９０
のピニオンギア９１とポンプ伝達ギア７２の間に一方向
クラッチを配設し、逆転時のみ動力の伝達が行われるよ
うに構成することもできる。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、駆動手段の一方向の回
転動力が遊星ギア機構を介してペーパーギャップ切替手
段へ伝達されるので、異なる他方向に回転させ前記動力
の伝達を断っておくことによりキャリッジがホームポジ
ションに移送されたときペーパーギャップ切替手段の伝
達ギアに対し遊星ギア機構の遊星ギアが太陽ギアを中心
にした周回移動により噛合うため衝撃が小さく、かつ円
滑に行われるようになる。

【００３１】また、ＰＧ切替、インク吸引およびクリー
ニングの各動作を行うための動力を単一の駆動手段から
供給されるので、駆動系の構成が簡素化され、装置の小
型化が図れると共に、各動作は駆動手段とキャリッジ駆
動系の制御をソフトによって実現できるため、仕様変更
等の対応が容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るプリンタにおける装置本体の前蓋
を開いた状態を示す斜視図である。

【図２】キャリッジのホームポジションの構成を示す正
面図である。

【図３】ペーパーギャップ（ＰＧ）切替装置、インク吸
引装置およびクリーニング装置のブロック図である。

【図４】ペーパーギャップ切替時およびインク吸引時の
遊星ギア機構のギア展開図である。

【図５】クリーニング時の遊星ギア機構のギア展開図で
ある。

【符号の説明】

１ プリンタ ２ 給紙部 ３ 記録部 ４ 排紙部 ５ インクカットリッジホルダ １４ キャッピングユニット ３０ キャリッジ ３１ 記録ヘッド ３９ キャリッジのホームポジションセンサ ６２ ＰＧ切替伝達ギアの原点センサ ７０ インク吸引装置 ７１ ポンプ ８０ クリーニング装置 ９０ 切断装置

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 キャリッジに搭載されたインクジェット
   式記録ヘッドの往復移動により連続紙に記録書込みを行
   うプリンタにおいて、 回転方向を正逆切換え可能な単一の駆動手段と、 前記駆動手段の正転または逆転による二つの動力を伝達
   する遊星ギア機構と、 前記記録ヘッドとプラテンとの間隔を該記録ヘッドの高
   さ位置で設定するペーパーギャップ切替手段と、 前記記録ヘッドのノズル面を被覆するキャップを有する
   キャッピングユニットと、 ポンプを有し、前記ペーパーギャップ切替手段へ動力が
   供給されない前記駆動手段の回転のとき前記ポンプを駆
   動し、前記キャッピングユニットのキャップ内を負圧に
   してインクを吸引するインク吸引手段と、を備え、 前記キャリッジがホームポジションにあるとき、前記遊
   星ギア機構は、駆動手段の正転または逆転のいずれかの
   動力を前記ペーパーギャップ切替手段へ伝達することを
   特徴とするプリンタ。
2. 【請求項２】 前記インク吸引手段の動力は、前記駆動
   手段がペーパーギャップ切替手段へ動力を伝達する回転
   方向とは異なる方向に回転したとき、前記遊星ギア機構
   を介して伝達されることを特徴とする請求項１記載のプ
   リンタ。
3. 【請求項３】 前記記録ヘッドのノズル面を払拭するク
   リーニング手段を有し、前記ペーパーギャップ切替手段
   と前記駆動手段との間に動力の伝達が行われない位置に
   前記キャリッジを移動させ、この状態で前記遊星ギア機
   構を介してペーパーギャップ切替手段へ動力を伝達する
   前記駆動手段の回転方向と同じ方向の回転によって前記
   クリーニング手段を動作させることを特徴とする請求項
   １または２に記載のプリンタ。