JP2011083933A - プリンタの洗浄機構 - Google Patents

Abstract

【課題】朝寝坊現象が発生した場合であっても、印字ヘッドを交換するとなく、該印字ヘッドの洗浄によってその寿命の延長を図ることができる経済的なプリンタの洗浄機構を提供する。
【解決手段】キャリッジシャフト３に沿って移動自在に支持される印字ヘッド１を有するプリンタであって、キャリッジシャフト３に沿って移動される印字ヘッド１の可動範囲内に、該印字ヘッド１の印字ワイヤを洗浄するための洗浄液が貯留される印字ヘッド洗浄槽１０が配置されていることを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、ドットマトリックス方式プリンタに適用されるプリンタの洗浄機構に関する技術である。

一般的にドットプリンタはインクリボンを介して用紙に印字させている。印字品質を高めるため及び処理時間を短縮するため、ワイヤの数も多く高密度になり、高速化してきた。その上、安価な用紙を使用するケースが多くなり、インクリボンのインクと安価な用紙から発生しやすい紙粉とが混じり固まり、それがワイヤ駆動を妨げる結果となる。長期間使用されたプリンタの電源を入れた直後は、固まったインク・紙粉がワイヤとガイドの摺動部に入り込んでいるので、ワイヤが動かないためにドット抜け・かすれ等の障害になる。この現象を「朝寝坊現象」又は「コールドスタート」と呼んでいる。

そして、このような問題を解決するためのプリンタヘッドのクリーニング機構として、様々な方式が採用されている。例えば、特許文献１に示されるドットラインプリンタでは、ハンマコイルに所定のパルス電流を与えて印字ハンマの一端をヨーク群から開放した後、異物に外力もしくは振動を加えることにより印字ハンマとヨーク群との間の異物を除去するようにした技術が示されている。
また、特許文献２に示されるワイヤドットプリンタでは、電源投入の際に、キャリアを通常の印字領域外に一旦退避させ、ワイヤを駆動する電磁駆動手段を動作させ、予備印字を行わせることで、印刷された文字等が正常か否かを目視判定することも行われている。

特開２００８−１８３７２０号公報 特開昭５９−０２９１６９号公報

しかしながら、特許文献２に示される技術では、印刷文字が正常か否かを確認できるものの、異常である場合には、別途、プリンタヘッドのメンテナンス処理を行う必要がある。一方、特許文献１に示されるクリーニング機構は、異物に外力もしくは振動を加えることにより印字ハンマとヨーク群との間の異物を除去する構成であるので、外力・振動の程度によっては異物がそのまま残存することもあり、有効なクリーニング方式とは言えないという問題があった。
そして、このようなヘッドに対する異物付着という現象を解決するために、印字ヘッド交換ということになり、ユーザーに高額な負担を発生させるという問題が生じていた。

この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、「朝寝坊現象」が発生した場合であっても、印字ヘッドを交換するとなく、該印字ヘッドの洗浄によってその寿命の延長を図ることができる経済的なプリンタの洗浄機構を提供するものである。

上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。すなわち、本発明は、キャリッジシャフトに沿って移動自在に支持される印字ヘッドを有するプリンタであって、前記キャリッジシャフトに沿って移動される前記印字ヘッドの可動範囲内に、前記印字ヘッドの印字ワイヤを洗浄するための洗浄液が貯留される印字ヘッド洗浄槽が配置されていることを特徴とする。

本発明によれば、キャリッジシャフトに沿って移動される印字ヘッドの可動範囲内に、該印字ヘッドの印字ワイヤを洗浄するための洗浄液が貯留される印字ヘッド洗浄槽を配置したので、該印字ヘッド洗浄槽の洗浄液によって、前記印字ヘッドに付着したゴミ、インク粕などの異物を有効に除去することができる。これにより、ワイヤが動かないことに起因するドット抜け・かすれ等の障害になる「朝寝坊現象」が発生した場合であっても、先の印字ヘッド洗浄槽による洗浄処理を行うことで、印字ヘッドを交換するとなく該印字ヘッドの寿命の延命を図ることができるという節約効果を発生させることができる。

通常印字時のドットプリンタの正面図である。 印字ヘッドが洗浄位置にある場合のドットプリンタの正面図である。 印字ヘッドの詳細を示す正面図である。 図３の印字ヘッドに異物が付着した状態を示す正面図である。 プリンタコントロールパネルを示す正面図である。 通常印字時の電流波形を示す図である。 ワイヤ洗浄時の場合の電流波形を示す図である。

本発明の一実施例に係るドットプリンタの洗浄機構について図１〜図７を参照して説明する。

まず、図１は通常印字時のドットプリンタの正面図、図２は本発明に係る印字ヘッド洗浄時のドットプリンタの正面図であって、これらの図において、符号１で示されるものはキャリッジ２上に搭載される印字ヘッドである。
印字ヘッド１が搭載されたキャリッジ２は、キャリッジシャフト３上にて矢印Ａ−Ｂ方向に移動自在に支持されるとともに、ヨークＡＳＳＹ（後述する）に連結されたキャリッジベルト４によって、矢印Ａ−Ｂ方向に駆動させられるように構成されている。そして、このようなキャリッジ２の駆動によって、図示しない信号線を通じた印字指令に基づき、印字ヘッド１が用紙に対して所定のドットマトリックス印字を行うものである。
また、前記印字ヘッド１の下方位置には、該印字ヘッド１との間に挿入された用紙を裏側から支持するプラテン５が設けられている。

また、印字ヘッド１は、図３及び図４に示すように、キャリッジ２に固定されてその内部に駆動部（図示略）を有するヨークＡＳＳＹ６と、該ヨークＡＳＳＹ６により印字駆動される印字ワイヤ７と、前記ヨークＡＳＳＹ６に固定されて該印字ワイヤ７の中間部を支持する中間ガイド８Ａ・８Ｂを有するガイド部材８と、該ガイド部材８の先端に設けられて前記印字ワイヤ７の先端部を支持するピンガイド９と、を具備する構成とされている。
なお、図４において、符号Ｄは、印字ヘッド１の印字ワイヤ７に付着した異物（ゴミ、インク粕）を示している。

一方、図１及び図２に示されるように、前記キャリッジ２が移動されるキャリッジシャフト３の端部（図面では左端部）には、洗浄液が貯留された印字ヘッド洗浄槽１０が配置されている。
この印字ヘッド洗浄槽１０は、キャリッジシャフト３に沿ってキャリッジ２が矢印Ａ方向の可動範囲末端にまで移動した場合に、該キャリッジ２に配置された印字ヘッド１を洗浄するものである。そして、このような印字ヘッド洗浄槽１０による洗浄によって、印字ヘッド１に付着した異物Ｄが洗い流されるようになっている。

以上のような構成を有するプリンタでは、図５に示されるプリンタコントロールパネル２０からの指示に基づき、各種動作が行われる。
このプリンタコントロールパネル２０では、例えば、符号２０Ａ〜２０Ｅで示されるように、「改行」「高速印刷」「用紙選択」の他、「洗浄準備」「洗浄開始」といった処理を実行するための操作ボタンを有しており、これら操作ボタンが押されることにより各種処理が行われる。具体的には、符号２０Ｄで示される「洗浄準備」の操作ボタンが押された場合には、キャリッジシャフト３に沿って印字ヘッド１が搭載されたキャリッジ２を、矢印Ａ方向の可動範囲末端にまで移動させて、印字ヘッド洗浄槽１０の洗浄液内に浸漬させる動作を行わせる。続いて、符号２０Ｅで示される「洗浄開始」の操作ボタンが押された場合には、印字ヘッド１の印字ワイヤ７を駆動し、該印字ワイヤ７に付着した異物を洗浄液に洗い流す処理を行わせる。

ここで、印字ヘッド洗浄槽１０は、例えば、上下方向に移動自在に設け、下方位置にあるときに、印字ヘッド１を矢印Ａ方向の可動範囲末端まで移動させる、又は、該可動範囲末端にある印字ヘッド１を矢印Ｂ方向に戻す動作を行わせる。一方、前記印字ヘッド１を矢印Ａ方向の可動範囲末端まで移動した状態で、前記印字ヘッド洗浄槽１０を上方に移動させることで、該印字ヘッド洗浄槽１０の洗浄水内に、前記印字ヘッド１を浸漬させ、該印字ヘッド１に付着した異物Ｄを洗い流し、異物Ｄの洗浄後は、前記印字ヘッド洗浄槽１０を下方に移動させることで、前記印字ヘッド１を前記印字ヘッド洗浄槽１０内の洗浄水から引き上げるようにすると良い。
また、このとき、印字ヘッド洗浄槽１０内の洗浄液に印字ヘッド１を浸漬するまでの動作を、「洗浄準備」の操作ボタン２０Ｄを押すことで行わせ、さらに、印字ヘッド洗浄槽１０内の洗浄液に印字ヘッド１を浸漬した状態で、「洗浄開始」の操作ボタン２０Ｅを押すことで、印字ヘッド１の印字ワイヤ７を駆動して、印字ヘッド１に付着した異物Ｄを洗い流し、その後、印字ヘッド洗浄槽１０を下方に移動させた後で、印字ヘッド１を矢印Ｂ方向に移動させるようにすると良い。

なお、上述した印字ワイヤ７を駆動する際の電流値は、以下のように設定する。すなわち、図６は通常印字の場合の電流波形で、図７はワイヤ駆動洗浄の場合の電流波形を示している。
ワイヤ駆動洗浄の場合は、通常印字の場合のように強い電流及び時間（図６に符号ＴＰ１で示す）は必要なく、従って、印字ヘッド１に付着した異物Ｄを洗い流すのに十分なだけの電流値及び時間（図７に符号ＴＰ１で示す）は、例えば、通常印字の場合の半分に設定すると良い。
これにより、図６及び図７の斜線で示されるように、ワイヤ洗浄時に投入する駆動エネルギー（図７参照）は、通常印字時に投入する駆動エネルギー（図６参照）の半分で済むことになる。

次に、本発明の実施例に係るプリンタの動作について説明する。
キャリッジ２に搭載された印字ヘッド１はプラテン５で支持される用紙に対して印字処理を行う。印字ヘッド１は、図中左端に位置された印字ヘッド洗浄槽１０の手前でリターンし、印字を繰り返す。
印字を繰り返していくと、朝一番、印字開始時にドット抜け・ドットかすれ（朝寝坊現象）が印字サンプルに見られる時がある。そして、このような「朝寝坊現象」の原因は、図４に示されるように、印字ヘッド１内のピンガイド９及び中間ガイド８Ａ・８Ｂに付着した異物Ｄにあるが、特に、朝一番は内部温度が低く、異物Ｄが固まった状態のため、印字ワイヤ７は正常に駆動できなくなる。

「朝寝坊現象」を見つけると、操作者は、図５に示されるようにプリンタコントロールパネル２０の「洗浄準備」の操作ボタン２０Ｄを押す。これによって、図２に示すように、キャリア２の移動により印字ヘッド１は、印字ヘッド１は洗浄液が貯留される印字ヘッド洗浄槽１０に位置される。その後、「洗浄開始」の操作ボタン２０Ｅを押すと、印字ヘッド１の先端は、洗浄液に浸かったままの状態で印字ワイヤ７だけが駆動して、洗浄が開始される。これにより、図３〜図４に示すように印字ヘッド７に付着している異物Ｄが洗浄液で除去される。

以上詳細に説明したように本実施例に係るドットプリンタの洗浄機構によれば、キャリッジシャフト３に沿って移動される印字ヘッド１の可動範囲内に、該印字ヘッド１の印字ワイヤ７を洗浄するための洗浄液が貯留される印字ヘッド洗浄槽１０を配置したので、該印字ヘッド洗浄槽１０内の洗浄液によって、前記印字ヘッド１に付着したゴミ、インク粕などの異物Ｄを有効に除去することができる。これにより、印字ワイヤ７が動かないことに起因するドット抜け・かすれ等の障害になる「朝寝坊現象」が発生した場合であっても、先の印字ヘッド洗浄槽１０による洗浄処理を行うことで、印字ヘッド７を交換するとなく該印字ヘッド７の寿命の延命を図ることができるという節約効果を発生させることができる。

なお、本実施例では、印字ヘッド洗浄槽１０をキャリッジシャフト３の左端部に配置したが、これに限定されず、右端部に配置しても良く、印字ヘッド１の可動範囲内であれば、該印字ヘッド洗浄槽１０の設置位置は限定されない。

また、印字ヘッド洗浄槽１０の洗浄液内に印字ヘッド１を浸漬させた状態で、超音波を照射することで印字ヘッド１から確実に異物Ｄを除去しても良いし、これ以外に、印字ヘッド洗浄槽１０の洗浄液内で空気泡を発生させる、又はノズルを使って印字ヘッド１に向けて洗浄液を噴射するようにしても良い。

以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。

本発明は、ドットマトリックス方式プリンタに適用されるプリンタの洗浄機構に関する技術である。

１ 印字ヘッド
３ キャリッジシャフト
７ 印字ワイヤ
１０ 印字ヘッド洗浄槽
２０ コントロールパネル

Claims (5)

1. キャリッジシャフトに沿って移動自在に支持される印字ヘッドを有するプリンタであって、
   前記キャリッジシャフトに沿って移動される前記印字ヘッドの可動範囲内に、前記印字ヘッドの印字ワイヤを洗浄するための洗浄液が貯留される印字ヘッド洗浄槽が配置されていることを特徴とするプリンタの洗浄機構。
2. 前記印字ヘッド洗浄槽は、前記印字ヘッドの可動範囲末端に配置されることを特徴とする請求項１に記載のプリンタの洗浄機構。
3. 前記印字ヘッドを駆動するためのコントロールパネルを有し、
   前記コントロールパネルは、「洗浄準備」の操作ボタンを押すことで、印字ヘッドを印字ヘッド洗浄槽の洗浄液内に浸漬させ、「洗浄開始」の操作ボタンを押すことで、洗浄液に浸漬された該印字ヘッドの印字ワイヤを駆動することを特徴とする請求項１又は２のいずれか１項のプリンタの洗浄機構。
4. 前記「洗浄開始」の操作ボタンを押した場合、洗浄液に浸漬された該印字ヘッドの印字ワイヤを駆動するための駆動電流及び駆動時間は、通常印字の半分に設定したことを特徴とする請求項３に記載のプリンタの洗浄機構。
5. 前記印字ヘッド洗浄槽は、上下方向に移動自在に設けられ、洗浄時に、該印字ヘッド洗浄槽内の洗浄液に前記印字ワイヤを浸漬させるために、上方移動させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のプリンタの洗浄機構。

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