JP2019210142A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

【課題】連続印字して排出する２つ以上のスライドガラスの収納部を有したスタッカを設けるとともに、適宜選択して、収納部に印字後のスライドガラスを、収納出来るようにしたインクジェットプリンタを提供する。【解決手段】プリンタ内部にスタッカを駆動する機構を設け、少なくとも２箇所以上の収納部を設けて、選択的に収納出来るようにした。【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

本発明は、スライドガラスを、自動的に順次繰り出し、スライドガラスのフロスト部に文字、バーコード等を印刷するための、スライドガラス用のインクジェットプリンタに関するものである。

従来、スライドガラスのフロスト部に、文字やバーコードを印刷するための装置として、熱転写方式のプリンタが多く用いられてきた（例えば特許文献１参照）

また、カセット内に積層収容されたスライドガラスを、最下段から容易に１枚ずつ繰り出し、自動的に印字部に装填する装置が提案されている（例えば特許文献２参照）

また、レーザー光照射手段からのレーザー光を、走査照射して印字面にレーザーマーキングする装置も提案されている（例えば特許文献３参照）

特開２００３−３１２０６３号公報 特開平７−３２３９３２号公報 特許第６１１３３５０号公報

特許文献１の熱転写方式のプリンタにおいては、熱転写のリボンを繰り出し、搬送する経路を有しているため、リボンを装填する際に、操作性が悪いという欠点があった。また、文字等の印刷では、熱転写リボンのインク使用率が低く、およそ９５％のインクが捨てられてしまい、ランニングコストが高くなる欠点もあった。しかも、発熱抵抗体で構成されるサーマルヘッドは、抵抗体の保護のためにガラス等の極めて硬質の材料で被覆されており、被印刷物である、スライドガラスも硬質のガラス材料であり、密着性の確保が必須にもかかわらず、微小なガラス粉を挟むと、印字品質の低下だけでなく、ヘッドが損傷するという極めて信頼性に欠ける問題点を有していた

特許文献２の、積層ガラスの取り出し装置においては、積層されたスライドガラスの最下層のものから取り出すため、ガラスの残量が多い場合、例えば１００枚入りのカセットにした場合、最初の１枚は約５ｇ×１００枚で約５００ｇの荷重がかかり、スライドして取り出す際に大きな力を必要としていた。このスライドの取り出しを「切り出し」と呼ぶが、多くは爪で押し出す構造の装置も多く、大きな荷重が加わることで、ガラスの損傷が生じ、ガラス粉の発生源となっていた。

特許文献３の印字装置においては、高価なレーザー照射部を必要とし、そのために、プリンタ本体も高価にならざるを得なかった。しかも、ガラスに形成されている印字のためのフロスト部はレーザーで黒色化する材質を用いる必要が有り、特殊品となるため、汎用性にかけるという欠点があった。

本発明のインクジェット印字装置は、上記のような課題を解決するために為されたものであり、印字の際に被印刷物と接触しない、インクジェット方式を採用するとともに、ガラスの積層からの取り出し方法も、１ｍｍ当たり５ｇのばね定数を持つバネで、積層されたガラス全体を押し上げて、上部からガラスを取り出す、上面切り出し方式の、ガラス供給装置を内蔵し、高品質で信頼性の高い、スライドガラス用のインクジェット印字装置を提供出来るものである。

前記目的を達成するために、本発明のインクジェット印字装置は、取り扱いが容易で、信頼性も高く、装置をシンプルに構成できる、インクタンクと印字ヘッド部が一体となった、所謂ディスポーザブル方式のインクジェットカートリッジを用いる事で達成出来る。

本発明のインクジェット印字装置は、スライドガラスへの負担を軽減するために、ばね定数を、ガラスの重量に近似させたバネによリ、ガラス全体を押上げ、常に一定の荷重がかかる状態にして、スライドガラスを取り出し出来る、上面切り出し方式にした事で成し得ている。

本発明のインクジェット印字装置は、印字後のスライドガラスを、自動で積層収納するための、スタッカ機構を内蔵することによリ、連続印字を可能にして、操作性を高めたものである。

すなわち、本発明は、以下の通りである。
本発明（１）は、ディスポーザブル形態のインクジェットヘッドを用いて、構成のシンプルな、小型で安価な、スライドガラス用のインクジェット印字装置である。
本発明（２）は、ガラスの切り出し方式を、上面切り出し方式にすることによリ、常に軽負荷で一定荷重のもとで、スライドガラスの取り出しが出来ることを特徴とするインクジェット印字装置である。
本発明（３）は、印字後のスライドガラスを、積層収納するための。収容部を複数形成された、マルチストッカを有する、スライドガラス用のインクジェット印字装置である。

本発明にかかるインクジェット印字装置によれば、非接触の印字方式の採用で、もろくて欠けやすいスライドガラスへの負荷をなくし、ガラス粉に影響されない、高品質の印字が可能になっている。

本発明のインクジェット印字装置によれば、インクタンクと印字ヘッドが一体となったインクカートリッジを用いて、耐久性の心配がなく、常に新鮮な印字ヘッドの供給によリ、目詰まりや劣化の心配がないインクジェット印字装置が提供出来るものである。

本発明のインクジェット記録装置によれば、上面切り出し方式の採用で、ガラスへの負担が軽減され、ガラス欠けや、切り出しの動作不良を軽減できる、信頼性の高い、スライドガラス用印字装置が実現できるものである。

本発明のインクジェット印字装置によれば、印字後のスライドガラスを、自動で収納保管できるマルチストッカを内蔵しているので、コンパクトで操作性の良い印刷装置が提供出来るものである

本発明のインクジェット印字装置によれば、スライドガラスの供給と収納を装備したことによリ、操作性の良い、信頼性と耐久性の向上した、小型で安価なプリンタが実現できるものである

本発明の第一の実施形態に係るインクジェット印字装置の上方から見た全体斜視図である。 図１のインクジェット印字装置の内部断面図である。 図１のインクジェット印字装置の前部のみを示す上方からの斜視図である。 図１のインクジェット印字装置のマガジンホルダーを引き出した斜視図である。 図１インクジェット印字装置のガラスの切り出し部の拡大斜視部である。 図１に示すインクジェット印字装置の、切り出し動作を説明する側面図である。 図１に示すインクジェット印字装置の、切り出し動作の別動作の側面図である 本発明の、フロスト部を検出するための動作を説明する図である。 マルチストッカの機構を説明する斜視図である。 マルチストッカに関係する外装部を示す斜視図である。 吸引ベルト搬送の全体斜視図である。 吸引ベルト搬送のガイド部を省略した全体斜視図である。 ベルトを外した状態のベルト搬送の全体斜視図である。 駆動ローラーと従動ローラーを示すベルト搬送の斜視図である 印字状態のときのガラスが乗っている状態のベルト搬送の斜視図である ガラスが半分排出された状態を示すベルト搬送の斜視図である ガラスの後端を吸引保持してる状態を示すベルト搬送の斜視図である。 ラスの後端を吸引保持してる状態を示すベルト搬送の側面図である ガラスが排出されている状態を示すベルト搬送の斜視図である。 ガラスが排出されている状態を示すベルト搬送の側面図である 手差し印字のガラスを挿入する状態のベルト搬送の斜視図である

以下、本発明のインクジェット印字装置の実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下の実施形態においては、スライドガラスは、ガラスと略して示し、インクタンク一体印字ヘッドは、単に印字ヘッドと略して示す。
図１は本発明の実施形態を示す、上方から見た全体斜視図であり、１はプリンタ筐体、２はヘッドカバー、３はガラス排出口、４はタッチ方式の液晶画面、５は前記液晶画面を保持するための画面枠、６は画面保持軸、７はイジェクトボタン、８は電源ボタンである

（第一の実施形態）

図１〜図４は、この発明の第一の実施の形態を示すインクジェット印字装置の全体斜視図、内部の構造を示す断面図、前部のみを上部から見た斜視図。４図はガラスマガジンホルダーを引き出した斜視図である。

図１において、１はプリンタのベースとなる筐体で、プリンタの機構、及び回路基盤等を覆ってなる箱型の形状をしている。２はヘッドカバーで、内部の印字ヘッドを交換する際に、筐体から外して内部にアクセスできるようになっている。３はガラスの排出口であり、印字されたガラスが、ここから排出される。また検体が乗ったガラスをあとから印字するときには、ここから差し込むことによリ、内部に引き込まれて、印字ヘッドにより印字された後、再び排出口から排出される。４は透明の感圧式タッチパネルを装着した液晶画面であり、プリンタからの各種情報を表示するとともに、プリンタに対しての入力装置として機能する。

５は前記液晶画面を保持するための画面枠であり、液晶画面の背面には、図示しない画面コントローラー基盤が一緒に収納されている。６は画面保持軸で、水平方向に回転できるように保持されており、上部６０１には、画面を垂直方向に回転させるための横軸６０２を保持出来るようになっている。横軸６０２は画面枠５に取り付けられており、適度なフリクションで、垂直方向に回転できるようになっている。タッチパネル付き液晶画面４は、前記２個の軸によりチルトとスイングの２方向に回動可能に保持されている。

７はイジェクトボタンで、ガラスを収納したマガジンを交換のときに、このボタンを押すことによリ、筐体１の前に、マガジンホルダーがせり出してきて、上部からマガジンが交換できるようになっている。８は電源ボタンで、プリンタの待機状態と稼働状態の切り替えを行う。

９は印字ヘッドで、吐出ノズルとインクタンクが一体となっており、図示しないヘッドホルダーに適宜交換して装着する。１０はヘッドキャリアであり、前記印字ヘッド９を操作して、ガラスの所定の位置にインクを吐出するために、主走査を行う。１１はキャリアを保持して走査のガイドとなるキャリア軸である。１２はキャリアを操作するキャリアモーターで、図示しない伝動機構により、キャリア１１を往復運動させる。１３はＵＶ反射傘で内側は反射率の良い材料で形成されている。１４はＵＶランプで、ＬＥＤランプを配置している。
ＬＥＤランプで無くとも、管式のＵＶランプを配置しても良い。

１５はガラス搬送キャリアで、ガラスを乗せて、印字位置やＵＶ照射位置に移動させるために、プリンタ内部の所定の範囲で、直進運動が出来るように構成されている。１６は前記ガラス搬送キャリアを駆動するためのモーターで、搬送機構は省略してある。１７は回路基盤で、外部コンピューターとの信号のやり取りや、プリンタの内部モーターの駆動、各種センサーの信号受信、印字ヘッドの駆動などを行う。

１８はスライドガラスで、端部に印字用の多孔質樹脂が塗装されたフロスト部を有しており、前記印字ヘッドのインクを受容する層が形成されている。受容層はウレタン樹脂にシリカ等を混入して、インク受容層を形成しているが、同等の機能を有するエポキシ等、他の樹脂でも良い。ガラスの長さは約７５ｍｍ〜７６ｍｍで、印字のためのフロスト部は約２５ｍｍ以下で、長さの異なる幅を持たせている。ガラスの幅方向は約２５ｍｍ〜２６ｍｍである。１８１はマガジン内に収納された状態のガラスで、フロスト部分を上向きにして、整列積載されている。１９はガラスマガジンで、前記ガラス１８１を約１００枚収納されている。２０はガラス押圧版で、前記ガラス１８の下面を保持し、後述する押上バネを下面で受けている。２１はガラス押圧バネで、前記押圧板２０を介して、ガラスの積載１８１を上に押し上げている。ガラス押圧バネ２１は円錐バネになっており、圧縮された時のバネ高さを小さくできるので、プリンタの小型化に有効である。

２２はマルチスタッカで、プリンタの前部に装着されている。収納部は左右に２か所設けてあり、各５０枚収納できる空間を有している。２２１はＲストッカ、２２２はＬストッカである。
後述する駆動機構で、左右に移動することが出来、ガラス排出口から、排出されるガラスを堆積収納する。１８２は排出され、堆積したガラスを表している。プリンタ内部にはガラスマガジンを２個装着出来、色別やノーマルガラスとコーティングガラスのように区別して装填することが出来るので、排出されたガラスも、用途に応じて、Ｌ，Ｒ両側に選択的に収納したり、連続して収納して、片側がいっぱいになれば、片側に収納するように出来るので、１００枚は収納可能である。
２２３はガラスの先端を止めるストッパ部材である。
また、２３１、２３２はガラスの自然落下を受け止めるストッカ受け板で、受けバネ２４が下面に取り付けられており、ガラスの積層により、重くなるとバネが圧縮されて、下がるため、排出されたガラスの落下距離が常に一定で小さい距離になるようにバネ定数が設定されている。
左右に分けたのは、１００枚を１列に収納する場合、ガラスの落下する高さがあるため、ガラスの損傷や。整列が乱れるなどの不具合が懸念されるためである。
なお、１００枚を１列に収納するスタッカもあるが、エレベータ式の受け部が必要になり、大きく高価にならざるを得なかった。

次に、２７はマガジンホルダーで、前述したイジェクトボタン７を押すことにより、図示ないモーターとラックピニオン機構で、前方にせり出してきて、所定の位置で停止する。Ｒマガジン２５と、Ｌマガジン２６は、常に下方から、円錐バネ２１により押上げられているが、ストッパにより、所定の高さで系止されているので、ストッパを外さない限り、上方にマガジンが上がって来る事は無い。ガラスマガジンの交換は、前述したマガジンのストッパを外すことにより、バネによりわずかに持ち上がって来るので、掴んで取り出し、新規のガラスマガジンを装填すればよい。なお、装填して、少し押し込むことにより、前述したストッパが系止するので、ガラスマガジンは所定の高さで位置決めされる。

図５は、ガラスの上面切り出し機構の構成を示す図であり、２８は切り出し爪退避カムであり、ガラスの長手方向中心から振り分けで１対のカム部２８１が形成されている。２９は切り出し爪であり、同様に１対で配置され、軸に支持されて回動可能に保持されている。
２９１は退避用の駆動ピンで、切り出し爪２９の所定の位置に形成されている。３０は押し下げレバーで、回動可能に軸支され、やはり１対配置されている。３０１はカム部で。後述する駆動ピンで回動されるようになっている。３０２は回動されたレバーを保持するカム面である。３０３はガラスの切り出しの際に、切り出しガラスの直下にある、次に切り出されるガラスを押し下げるために設けられた押圧部である。
３１は回動用の押しピンで、図示しない切り出しキャリアに保持されていて、切り出し爪２９とリンクして移動する。３２はガラスカセットに設けられた、ガラス位置決め部材で、マガジンの四隅に配置され、積層されたガラスの最上位のガラスの上面が当たって、所定の位置に止められている。３３はガラスの切り出しの際に、１枚だけが通れるように、ガラス厚みの１．５倍の間隔（約１．５ｍｍ）で開いており、必ず１枚のみが通過出来るように、隙間を使ったゲートとなっている。
３４はガラス上面のフロスト部を検知するために配置された、反射型のインターラプターであり、焦点距離０．５ｍで、フロスト面に焦点距離が来るように下向きに配置されている。

次に、第６図と第７図を用いて、その動作を説明する。
切り出し爪２９は図示しない切り出しキャリアに回動可能に保持され、ガラスの短手方向に平行に移動するようになっている。切り出し爪２９は、その自重により常に下側に「回動しているが、ストッパにより、その回転角度は規制されている。ガラスの端面に、切り出し爪の端部２９２が接触すると、ガラスは。切り出し爪２９と一緒に移動して、隙間ゲート３３をくぐって、搬送ベッド３５に移動する。
ガラスの移動のほぼ半ばにおいて、後述する押し下げレバー３０により直下のガラス１８５は約０．５ｍｍほど下側に押し返され。切り出されてるガラスは荷重がかからない状態となり、ガラス端面同士で角が当たって、粉が出たり、かけたりすることを防止している。更に切り出し爪が移動して、ガラスが搬送ベッド３５に完全に乗る位置で、切り出しキャリアは後退を始める。後退の途中で、押し下げレバー３０の押圧が解除され、２番めに位置していた直下のガラスが。上方に移動して、位置決め部材３３の下面に当たって、次の切り出しに備えている。切り出し爪２９の駆動ピン２９１は、カム２８１により、上面に乗り上げて後退するので、切り出し爪の下端部２９３は、次ぎに切り出されるガラスの上面に当たる事無く移動する。初期位置に戻ったときには、カムから外れるので、切り出し爪２９は定位置に戻り、次の移動で最上位のガラスを押し出す準備ができている。

次に、押し下げレバー３０の動作を説明する。回動可能に支持された押し下げレバー３０は図示しないバネにより、常に時計回りに回動しようとしているが、押しピン３１によりその回転は規制されている。押しピン３１が切り出しキャリア、切り出し爪と一緒に直動して、所定の位置、およそ工程の半ばほどで、カム３０１に当たり、押し下げレバー３０は反時計回りに回動する（図７（２））押し下げレバー３０の押圧部３０３が下降して、切り出されるガラスの、次の直下のガラス１８５の表面を押し込み、切り出し中のガラスとの間に若干の隙間が出来る。切り出されるガラスは、ガラスマガジンから抜ける際に、次のガラスとの接触はしていないので、ガラスのエッジ同士が当たって。欠けやガラス扮が発生することを回避出来る。

次に。ガラスの印字面として使うフロスト部の検知に付いて説明する。
極端に短い反射型のインターラプターを用い、裏返しに間違って装填されたガラスの検地をおこない、フロスト部以外に印字して、定着しないインクで機機内を汚したり、ガラスを無駄にすることを防ぐ事が可能になっている。
図８において、（１）は正常にガラスの向きが収納された場合で、フロスト部１８６は、上面にあるので、センサー３４の出力は、最大値の出力１のレベルになる。３２はガラスマガジンの位置決め部材で、積載されたガラスの一番上にあたる最上位ガラスは円錐バネで押し上げられるので、必ず当接している。次に（２）は裏返して収納されたガラスの例で、フロスト部１８６が下側に位置してるので、正常の位置より１ｍｍ下がった位置にある。
センサ９３４の出力は（３）の出力カーブの出力２になり、その差が大きく出るので、正常の位置にないことが判断できる。３４４はセンサーの距離をＸ軸とした出力曲線で、正常位置の焦点距離０．５ｍｍ（３４２）と１ｍｍ離れた１．５ｍｍの位置（３４３）では、出力が半減するので、高精度に検出が可能になっている。
フロスト部が検出されない場合は、間違って装填されたものと判断し、切り出した後、印字しないで排出して、画面で告知することになり、もう一度正常に収納すれば使用可能にすることが出来る。

次に。マルチスタッカの構造を説明する。図９において、マルチスタッカ２２の系止部２２４、２２４が１対で形成されている。３６はスタッカキャリアで、ラック場を有し、前期スタッカ２７を装着するための系合穴３６２，３６２を有している。スタッカ装着の際には、マガジンホルダー２７をわずかに前に出せば装着可能なので、イジェクトボタンをダブルクリックすれば、１０ｍｍほど前に出るような制御をすればよい。
マルチスタッカ２２は、スタッカキャリアに差し込むだけでよく、差し込んだ後は、重さで回動しないように、スタッカキャリアの受け部３６１とマルチスタッカの一部が当たるので、マルチスタッカが外装にこすれて動作が重くなるような事は無い。
なお、スタッカキャリア３６はガイド軸３８に取り付けられ、左右に容易に動くように勘合している。なお、図示しないが、スタッカキャリアの回動を防止する回転止めが設けられている。３７はモーターであり、ピニオン３８がラックにかみ合い、モーターの回転で、スタッカキャリア３６が往復動作をすることになる。
また、図１０において、スタッカキャリアの受け部３６１が突き出すための細長い開口部２７１がマガジンホルダー２７に設けられている。まお、マガジンホルダーには、マルチスタッカの収納が満杯になったときに、検地するための反射型センサー（図示せず）の赤外光が通過するための開口部２７２も設けられている。
３はガラスの排出口である。

図１１は吸引方式のベルト搬送の機構を示す斜視図であり、３９は駆動ローラー、４０は従動ローラーで、所定の間隔で、所定の初期張力を与えられるように、図示しないバネを介して設置されている。４１はＲベルト、４２はＬベルトで、同一材料同一形状をしている。また２個のベルトは所定の間隔を開けて張架されており、ベルト間に所定の隙間を設けてある。４３はベルトベッドで、前記ベルトの裏面と同位置の面を有しており、ベルトはこの上面を摺動して駆動されている。ベルトベッドの中央部はベルトの上面より若干低いガイド部を有しており、従動軸側に、所定の開口部を設けた吸入口４３１を有している。吸入口４３１を、ベルト先端部まで配置するために、従動軸の中央部は、細い軸径の溝部４０１が形成されている。
吸引口４３１は、図示しないチューブにより、吸引ファンと連結しており、吸引ファンを回転させる事により、負圧が生じ、吸入口に吸引力が働くようになっている。
４４はガラスの長手方向の突き当て板、４５は幅方向を規制するガイド部材である。

図１２は、ガイド部材を取り外した状態を示す斜視図である。

図１３はベルトを外して、ベルトベッドを示した斜視図である。

図１４は駆動ローラーと従動ローラーを示す斜視図である、大きくえぐれた従動ローラーの空間４０３に、吸入口４３１が配置されるようになっている。３９１は駆動ローラーの軸で、図示しないモータに連結される。４０１，４０２は従動ローラーの軸部で、図示しない軸受に嵌合している。

図１５は、ガラスがベルトの所定の位置に搭載されている状態を示す斜視図である。
ベルトを矢印方向に回動させると、吸入口の吸引力により、ガラスがベルトに密着して、搬送力が生じ、ガラスも矢印方向に移動するが、付き当板４４に当たったところで停止する。ベルトの搬送力は大きくないので、ガラスとベルトは滑って、付き当て状態を維持することになる。所定時間吸入とベルト搬送を行い、ガラスの位置決めが終わったら、ベルト駆動と、吸引ファンは停止させる。
図示しない駆動機構で、ベルト搬送ユニットごと、印字ヘッドのノズル対抗面まで持っていき、所定の文字、コード類を印字して、その後ＵＶランプで硬化させて、排出口までベルトユニットごと移動させる。
移動後に、図１６に示すように、排出口に向けてファンを回転させて吸引しながら、ベルトを矢印方向に駆動する。ガラスはベルトに同期して移動を行い、図１７、図１８に示す吸入口がふさがってる状態まで、ガラスの水平を保って、移動させる事が出来る。
一枚ごとに、手で抜き取る場合は、この位置より手前でベルトを停止させ、ガラスが取り除かれるまで待機する。

次に、スタッカに収納して連続印字する場合は、更にベルトを駆動して、吸入口からガラスが外れるまで駆動する。図１９，図２０に示す様に、ガラスの大半が、排出口より出ているため。重心が外にあるので、先端を下にして、スタッカに滑り落ちることになる。
この動作を繰り返すことによリ、順次ガラスの印字が連続して行える

図２１は、手差しの印字の場合を示す図で、図示しない排出センサーによリ、印字装置の外からガラスが差し込まれた事を検知して、吸引しながらベルトを矢印方向に駆動することによリ、ガラスが吸い込まれて行き、所定の位置まで移動して停止する。
このあとは、通常の印字動作を行い、手で取り出せるように、排出口でガラスが止まるようにベルトを停止すれば良い。

１…筐体
２…ヘッドカバー
４…タッチ式液晶画面
５…画面枠
６…画面保持軸
７…イジェクトボタン
１２…キャリアモーター
１３…ＵＶ反射傘
１４…ＵＶランプ
１５…ガラス搬送キャリア
１７…回路基板
２１…ガラス押圧バネ
２２…マルチスタッカ
２７…マガジンホルダー
２９…切り出し爪
３０…押し下げレバー
３３…位置決め部材
３４…フロスト検出センサー
３６…スタッカキャリア
４１…Ｒベルト
４２…Ｌベルト

Claims (4)

1. マガジンに収納されたスライドガラスを、順次切り出して、印刷を行う印字装置において、排出口に併設し、少なくとも２個以上の収容部を有した、印字後のスライドガラスの収容装置について、前記各収容部を選択的に指定して、スライドガラスの収納を行うようにした事を特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 前記収納部の駆動機構を、プリンタ内部に構成してあることを特徴としたインクジェットプリンタ。
3. 前記収納部の取り外しを可能にしたことを特徴とするインクジェットプリンタ
4. 前記収納部の、移動において、外装ケースに接触しないように、内部機構との連結部材を設けた事を特徴とするインクジェットプリンタ