JP3437861B2 - プリンタ及び該プリンタのギヤ故障防止方法 - Google Patents

プリンタ及び該プリンタのギヤ故障防止方法

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JP3437861B2
JP3437861B2 JP26577793A JP26577793A JP3437861B2 JP 3437861 B2 JP3437861 B2 JP 3437861B2 JP 26577793 A JP26577793 A JP 26577793A JP 26577793 A JP26577793 A JP 26577793A JP 3437861 B2 JP3437861 B2 JP 3437861B2
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    • B41J2/00—Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
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    • Y10T74/18808—Reciprocating or oscillating to or from alternating rotary including spur gear with rack

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  • Ink Jet (AREA)
  • Accessory Devices And Overall Control Thereof (AREA)
  • Common Mechanisms (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は一般に保守部品の位置合
わせ、交換及び搬送に関する問題点を低コストで解決す
るためのプリンタに関し、特にプリンタの印書ヘッドの
位置合わせ、交換及び搬送を低コストで実現するプリン
タ及び該プリンタのギヤ故障防止方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来形のプリンタでは、印書ヘッドの保
守はプリンタの印書ヘッドを所定の保守位置へと移動
し、保守機構を所定のインタフェース位置に滑動せし
め、所望の保守作業を行うことによって実行される。保
守機構は一般に保守ステーションの一部を構成し、この
保守ステーションはこれを損傷から防護するためにプリ
ンタのシャシ内に収納されている。保守機構を印書ヘッ
ドとインタフェースさせるために、印書ヘッドを保守地
点へと移動するキャリッジを使用してステーションに作
用せしめることが一般的である。キャリッジは一般にス
テーションとカムで係合することによってステーション
に作用し、保守機構を所望のインタフェース位置へと移
動する。キャリッジが保守ステーションと係合すること
によって、保守機構は保守作業中に選択的にロックさ
れ、もしくは所定位置に保持される。保守作業の終了
後、印書ヘッドキャリッジはステーションから離脱し、
保守機構は基本位置へと戻ることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】上記の設計は比較的簡
単で低コストではあるものの、保守機構と、保守される
印書ヘッドとの精密な位置合わせができ難いという欠点
があった。このような不正確さの大部分は保守ステーシ
ョンの搬送方法に起因するものであるが、保守作業中に
保守機構がロックされ、もしくは所定位置に保持される
態様にも関係するものである。例えば公知の設計では保
守ステーションを適切に整合させることができず、一般
にほぼ６°に及ぶ直線的、回転的なずれを生ずるもので
あった。一方ではこのようなずれによって、湿式インク
印書ヘッド（ペン）が使用されるプリンタであるインク
ジェットプリンタで一般に行われる保守作業である印書
ヘッドのキャップ装着が有効に行われない原因が生じて
いた。
【０００４】叉、公知の保守機構に改良の余地がある別
の分野は保守ステーションの適合性と互換性の領域であ
り、これらは異なるプリンタの用途で単一のプリンタシ
ャシ及び（又は）保守ステーションを使用できるように
する機能である。例えば、種々の構造の印書ヘッド（例
えば単一又は多重印書ヘッドの用途）の保守への適応性
を有するシャシ又は保守ステーションを備えることが望
ましい。このような適応性を付与することによって製造
及び設計のコストを低減し、ひいては最終ユーザーの購
入価格を引き下げることができるであろう。このような
利点を予測できるにも関わらず、公知のプリンタは印書
ヘッド保守ステーションの適応性や互換性を適正に備え
ていない。むしろ従来形のプリンタはプリンタシャシの
一体部品として製造された保守ステーションを使用して
おり、従って別のプリンタの用途が望ましい場合に容易
に置き換えるのに適していない。
【０００５】本発明の目的は、上述の問題点であった、
保守機構と保守される印書ヘッドとの精密な位置合わせ
の困難さを解決し、種々の印書ヘッド保守ステーション
の適応性や互換性を備えて製造及び設計のコストを低減
可能なプリンタ及び該プリンタのギヤ故障防止方法を提
供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
本発明に係るプリンタは、基本構造と、該基本構造に関
して制御された往復移動ができるように取付けられた印
書ヘッドと、保守部品と、該保守部品の前記基本構造に
対する移動を制御するのに使用するために前記基本構造
に対して取付けられた駆動システムとを含み、該駆動シ
ステムは、前記基本構造に関して第１方向に移動するよ
うに取付けられたラックと、該ラックに動作上連結さ
れ、これを前記第１方向に移動させる被駆動のピニオン
ギヤと、前記印書ヘッドの移動に応じて第１位置から第
２位置へと制御されつつ移動することが可能なストッパ
とを含み、前記第１位置で該ストッパは前記ラックの前
記第１方向への移動を制限して前記ラックを元の位置に
配置し、前記第２位置で前記ストッパは前記ラックの前
記第１方向への移動を更に許容し、前記ラックの元の位
置が前記ラックの前記さらなる移動のための基準とな
る、ように構成されている。また、本発明に係るプリン
タのギヤ故障防止方法は、ウォーム歯車およびラック・
ピニオンギヤを用いたプリンタの駆動システムでギヤ故
障を防ぐために用いる方法であって、前記ウォーム歯車
で前記ピニオンギヤを駆動して前記ピニオンギヤを前記
ラックに対して回転させ、前記ラックを所定のラック経
路に沿って第１方向に並進させるステップと、該ラック
経路内に配置された可動ストッパに対して前記ラックを
接触させることにより前記ラックの並進を停止するステ
ップと、該停止ステップに応答して前記ウォーム歯車を
前記ピニオンギヤに対して嵌合する向きに駆動し、前記
ウォーム歯車と前記ピニオンギヤとの間にトルクを形成
するステップと、前記ストッパを前記ラック経路から取
出して前記ウォーム歯車と前記ピニオンギヤとの間に形
成された前記トルクを緩和するステップと、前記取出し
ステップの後に前記ラックを前記ラック経路に沿って前
記第１方向に並進させ続けるステップとを含むものであ
る。
【０００７】
【作用】改良形の保守ステーションは保守ステーション
の一部を構成するフレーム内に保守ステーションを収納
することによって、これをプリンタから容易に取り外せ
るようにされている。
【０００８】プリンタのシャシに選択的に固定されたフ
レームは保守ステーション全体を取り外せるようにシャ
シから取り外すことができる。
【０００９】保守ステーションは所望のモジュラ化を保
持するうえで、プリンタの印書ヘッドの保守を行うため
に選択的に垂直に駆動されて保守のための上昇運動を行
う可動スレッドを備えている。保守作業は印書ヘッドワ
イパー又は印書ヘッドキャップのような保守機構を使用
して行われ、これらの保守機構はいずれもスレッドと共
に選択的に変更できるようにスレッド上に装着されてい
る。スレッドは、実施例では改良形の保守ステーション
の一部を形成する独自の駆動システムによって駆動され
る。駆動システムはスレッドや保守機構のような部品を
プリンタのシャシのような基本構造に対して所定の位置
に有効にロックすることができる。
【００１０】駆動システムは基本的に保守部品を担持す
るラックと、回転小歯車と、ウォーム歯車とから構成さ
れ、これらの部材はウォーム歯車の対応する鎖錠によっ
て保守部品をロックするような設計で構成されている。
小歯車と連結されたラックは所定の経路に沿って基本構
造に対して第１の方向に選択的に移動され、このような
移動は可動式ストッパによって選択的に制限される。制
限動作は、ストッパがラックの運動と連動して駆動小歯
車にトルクを付与するような第１位置にストッパを選択
的に配することによって行われる。しかし、ストッパは
小歯車のトルクが低減され、ラックが、ひいてはラック
によって担持された保守部品が所定経路に沿って第１の
方向に移動し続けることができる位置へと制御されつつ
移動可能である。
【００１１】現在の改良形のモジュール化された保守ス
テーションの設計によって種々の適合化が可能であるの
で、一般に印書ヘッドの保守が行われる前に所望の保守
作業を指定することが必要である。このような指定が行
われた後、作業を遂行するために必要な印書ヘッドとス
レッドの相対位置を決めることが更に必要である。その
後、印書ヘッドは適切な保守ステーションに移動され、
作業が実行される。
【００１２】場合によっては、印書ヘッドへのキャップ
装着のような保守作業の過程で保守機構と印書ヘッドと
の精密な相対位置を確実に確立し、保持することが重要
である。そのため、本明細書で開示する改良形の保守ス
テーションは相対的な接近方向に対応する、軸を中心に
した印書ヘッドと保守機構との相対的な回転を制限する
整合システムを使用している。この動作は印書ヘッドキ
ャリッジに間隔を隔てた複数個のもどり止めを備え、且
つ（保守機構が固定された）保守ステーションのスレッ
ドに対応する間隔を隔てた複数個のポストを備えること
によって達成される。
【００１３】スレッドは基本的にクランプ部材によって
保持され、一方このクランプ部材はスレッドの移動が行
われるようにラックに固定されている。クランプ部材か
らのスレッドの取り外しは、プリンタのオペレータがス
レッドの基底部から角度を以て上方に延びた突起部を摘
むだけで簡単にできる。この突起部はクランプから上方
に延びるフィンガに対して締付けられ、クランプとスレ
ッドが組み合わされている場合、このような動作によっ
てスレッドは弾性部材を押圧し、その結果スレッドは上
方に偏倚して解放される。このようにしてクランプに対
するスレッド（ひいては保守機構の）固く弛まない、嵌
脱自在の連結が達成される。
【００１４】
【実施例】本発明は一般に保守部品の位置合わせ、交換
及び搬送に関する問題点を低コストで解決するためのプ
リンタに関するが、このようなプリンタは印書ヘッドの
保守に関する用途で特に有用であることが実証されてお
り、本明細書では基本的にこの用途に関連して説明す
る。
【００１５】本発明の上記の、及びその他の課題と利点
は図面を参照した実施例の以下の詳細な説明によってよ
り明解に理解されよう。
【００１６】図１は本明細書で説明する種類の印書ヘッ
ド保守ステーションを使用したプリンタの斜視図であ
り、図２は改良形の保守ステーションの拡大透視図で、
保守ステーションを分離して図示している。
【００１７】図３はステーションの駆動システムをより
明解に示すために幾つかの部品を取り除いた図２の保守
ステーションを示し、図４は図３の駆動システムを分離
して示している。
【００１８】図５および図６は図３に示した駆動システ
ムの動作を示しており、駆動システムを搭載する機構を
明示するために簡略化されている。
【００１９】図７乃至図１０は図２の保守ステーション
の一部を形成するスレッド／クランプの組合せを示して
おり、スレッドとクランプとの離脱過程を示している。
【００２０】図１１はステーションのスレッドをプリン
タの印書ヘッドキャリッジ内に整合させた改良形の保守
ステーションを示している。
【００２１】最初に図１を参照して本発明の基本的な概
要を説明するが、本発明のプリンタはある種の従来形の
設計のインクジェットプリンタ１０で使用するのに適し
ているという点に留意されたい。しかし、このようなプ
リンタは移動ペンプリンタ、ドットマトリクスプリンタ
又はその他のやや異なる装置のような別の形式のプリン
タにも同様に利用できることを了解されたい。しかし、
このような適応性があるにも関わらず、本明細書では本
発明において特に有用なプリンタであることが実証済の
インクジェットプリンタに関連して説明する。
【００２２】図示のとおり、プリンタ１０は後に詳述す
るように、種々の保守部品をそれに対して移動せしめる
基本構造を形成するシャシ１２を備えている。図示した
プリンタは更に（シャシの一部を破断することによって
簡略化して露出されているように）一対の印書ヘッド１
４ａ，１４ｂを保持する往復キャリッジ１４を備えてい
る。図１に示した実施例では、印書ヘッド１４ａは単色
（黒）ペンであり、印書ヘッド１４ｂは３色（シアン、
マゼンタ、イエロー）のペンである。印書動作中、キャ
リッジはプリンタのシャシ内をキャリッジ軸１５に沿っ
て水平に往復し、その際に印書ヘッドは横断する印書媒
体上に制御可能にインクを滴下する。図１ではプリンタ
１０には複数個の印書ヘッドキャリッジを装備している
が、単一印書ヘッドキャリッジを使用するために比較的
簡単な操作でプリンタを変更できることを専門家は理解
されよう。いずれの場合も、印書ヘッド（単数又は複
数）には参照符号１６で概略化して示した改良形の保守
ステーションに含まれているような機構による周期的な
保守作業が必要である。
【００２３】プリンタ１０のような従来形のインクジェ
ットプリンタでは、印書ヘッドは印書ヘッドの能力を保
持するのに基本的に必要である作業のような、種々の保
守作業の動作を介して保守される。このような保守作業
の一つには印書ヘッドの周期的なワイパー作業があり、
これは発明人がガスト(Gast)他であり、所有者が本件出
願と同じである対応する米国特許出願「インクジェット
プリンタ用の同期化されたキャリッジ及びワイパー動作
の方法と装置(Synchronized Carriage and WiperMotion
Method and Apparatus for Ink-jet Printers)」に基
本的に開示されている作業である。別の保守作業には印
書ヘッドへのキャップ装着があり、このような動作の例
は、１９９１年６月２５日に取得した、これも所有者が
本件出願と同じである米国特許明細書第５，０２７，１
３４号「インクジェット・プリンタ用の詰まりのないキ
ャップ装着と保守ステーション(Non-Clogging Cap and
Service Station for Ink-jet Printers) 」で開示され
ている。両方の作業とも重要であり、双方とも本明細書
で開示する改良形の保守ステーションで実施されるが、
本発明を説明するための主要な例としてキャップ装着作
業を選択する。
【００２４】プリンタの印書ヘッドの保守を行うため、
プリンタが上述のような作業を実施することを可能にす
る新たに開発された印書ヘッド保守方法を利用すること
が望ましい。このような方法は印書ヘッドへの適正なキ
ャップの装着を行う際に、特に単一の、又は複数個の印
書ヘッドキャリッジを使用するように修正できるプリン
タでキャップ装着を行う場合に最も有用であることが理
解されよう。従来はキャリッジの構造が異なると、キャ
ップの構造も異なることが必要であり、従って、印書ヘ
ッドのキャップ装着は不必要に複雑な作業となってい
た。しかし、３通りのキャリッジ構造だけしか共用しな
いという点に鑑み、印書ヘッドのキャップ装着は簡略化
することがてきる。このような構造で、次の３つの使用
例に適応できる。すなわち（１）単一の単色印書ヘッ
ド、（２）単一の３色印書ヘッド、又は（３）単色の印
書ヘッドと、３色の印書ヘッドの双方である。これらの
構造の何れかで使用される印書ヘッドには、キャップ装
着作業を行う際にキャリッジを制御することによって、
（後に詳述する）ある種の保守ステーションの設計を利
用してキャップを装着することができる。同様に、印書
ヘッドの制御されたワイピングは保守ステーションの設
計や構造を変更しなくても、キャリッジの同期化された
動作によって実施できる。
【００２５】従って、印書ヘッドの保守作業は所望の保
守作業（例えば単色及び３色の印書ヘッドの双方のキャ
ップ装着）を指定することから開始される方法によって
プリンタ１内で遂行される。作業の指定が完了すると、
作業中に印書ヘッド（単数又は複数）がどこに位置指定
されるべきであるのか決定がなされ、指定された位置
（単数又は複数）に印書ヘッド（単数又は複数）を配置
するためにキャリッジが動かされる。この時点で、作業
が実施される。このような動作を自動的に行うために、
キャリッジの運動は一般に従来の設計のプリンタで使用
されているような種類のマイクロプロセッサのようなプ
ロセッサによって制御されることが好ましい。プロセッ
サには一般に採用されているキャリッジ構造に関する情
報、及びこれから行われる印書ヘッド保守作業中に印書
ヘッドをどこに配置するべきであるのかをプロセッサが
決定できるような情報が供給される。
【００２６】さて、最初に図２を参照しつつ、改良形の
保守ステーションをより詳細に説明する。図２には保守
ステーション１６の斜視図が示され、この装置はプリン
タとは別個に図示してある。図示のとおり、保守ステー
ションはフレーム１８を含んでおり、このフレームは保
守ステーション全体を取り外したり、交換できるような
態様で効果的に保守ステーションを包含している。フレ
ームはプリンタのシャシにしっかりと固定できる構造に
されており、このフレームは一対の水平に突起した固定
マウントを含んでおり、その一つを図２に１８ａで示し
ている。
【００２７】固定マウントはシャシの床部のボスに保守
ステーションを固定できるようにされており、このよう
な固定はねじ（図示せず）のような適当な固定手段を介
して行われる。実施例では、固定マウントはフレームの
隣接する対向コーナーから延び、フレームは保守ステー
ションとシャシとの組合せが安定するようにシャシの内
部構造と同一の構造である。このように、フレームはプ
リンタ機構が独自のモジュラ化された機構になり、同時
に後述するように保守ステーションの動作にとって重要
である、機構のしっかりとした位置制御を保持するよう
に設計されている。
【００２８】なお図２を参照し、印書ヘッドの保守を行
う機構に更に注目すると、図示した保守ステーションは
印書ヘッド保守スレッド２０を具備しており、このスレ
ッドはプリンタの印書ヘッドの保守を行うためにステー
ションのフレーム（ひいてはプリンタのシャシ）に対し
て移動可能にされている。スレッドはキャップ２２ａ、
２２ｂ及びワイパ２４ａ、２４ｂのよう印書ヘッド保守
機構を含む種々の部品を担持していることに留意された
い。関連する用語で示唆されるように、このような保守
機構が（ワイパ２４ａ、２４ｂを用いた）プリンタの印
書ヘッドのワイピング、又は（キャップ２２ａ、２２ｂ
を用いた）プリンタの印書ヘッドへのキャップ装着に有
効であることは、所有者が同じである前述の発明に基本
的に開示されているとおりである。例えば、キャップ２
２ａは単色の印書ヘッド１４ｂに装着する構造にされ
（図１参照）、キャップ２２ｂは３色の印書ヘッド１４
ａに装着する構造にされている（図１参照）ことが専門
家には理解されよう。キャップはプリンタのプロセッサ
が認識している位置のスレッド上に実装されるので、前
述のキャリッジ構造の何れか一つを使用した際に適正な
キャリッジの位置指定が達成される。
【００２９】プリンタのシャシ内のスペースを節減する
ため、改良形の保守ステーションは印書ヘッド保守用ス
レッドの縦に駆動される運動によって印書ヘッドの保守
を行う。このようなスレッドの運動によって、印書ヘッ
ド保守機構も共に運動することが理解されよう。保守作
業はスレッドが幾つかの保守用の上昇運動の一つへと移
動した時点で実行される。従来どおり、このような幾つ
かの上昇運動へのスレッドの移動によって印書ヘッドの
キャップ装着又はワイピングが行われるが、スレッドの
運動は図２に２６で示したようなスクレーパによる保守
ステーションのワイパーの掻き落とし作業にも有用であ
る。実施例では、スレッドの運動はスレッドの微調整が
できるようにプロセッサによって指示される。
【００３０】スレッドの運動は独自の駆動システムの動
作によって行われ、このシステムは図２ではモータ・ハ
ウジング構造２８ａによって一部が隠れているが、図３
及び図４に詳細に図示されている。本明細書では説明目
的のために駆動システムがプリンタの保守ステーション
で使用されるものとしているが、この駆動システムがプ
リンタに関連した、又は関連しない種々の別の装置にも
適していることが理解されよう。このような駆動システ
ムの別の用途には、例えば装置の動作を一時的に停動さ
せる必要があるコンベヤ又はその他の装置での使用が含
まれる。駆動システムはクランプ部材３２を介してスレ
ッド２０と作動的に連結され、このクランプ部材はスレ
ッドを容易に取り外しできる独自の構造を有している。
しかし、クランプ部材のより完全な説明は、駆動システ
ムの説明が終わった時点で行うことにする。
【００３１】ここで駆動システムに焦点をあて、このシ
ステムを最も明解に示した図３及び図４を特に参照する
と、この駆動システムがモータ２８のような機構によっ
て選択的に駆動される駆動列を備えていることがわか
る。図示のように、駆動列は小歯車の回転運動をラック
の並進運動へと変換するためのラック／小歯車機構を相
互に形成するラック３４と小歯車３６とを備えている。
ラックはスレッドや保守機構のような部品を対応して運
動せしめるように、これらの部品を担持している。駆動
列は更にウォーム歯車３８を備え、このウォーム歯車は
小歯車に作用してこれを回転せしめる。これらの３つの
駆動列部品はモータ２８によって連動して駆動される
が、ウォーム歯車がモータ軸２８ｂを介して最も直接的
にモータと連結されている。専門家には理解されるよう
に、モータ２８はほぼあらゆる従来形の設計のものでよ
いが、スレッドのような部品が以下に説明する態様で容
易に増分的に移動できるようにステップモータであるこ
とが好ましい。
【００３２】ウォーム歯車３８と小歯車３６との関係を
検討してみると、このようなウォーム歯車が小歯車３６
の中心スプロケットの歯に作用して小歯車を回転せしめ
るらせんリッジを備えていることが注目される。中心ス
プロケットと連結された一対のより小さいスプロケット
が対応して回転され、ラックと係合してこれを並進せし
める。このようにして、ウォーム歯車は小歯車を介して
ラックと作動的に連結されている。ウォーム歯車が回転
すると、ラックは並進し、ウォーム歯車がロックされる
と、ラックもロックされる。モータ２８がウォーム歯車
と連結されてこれを駆動せしめる図示した実施例では、
モータは回転を停止することによってラックを適切にロ
ックすることにも利用される。モータが好適にステップ
モータである場合は、ラックはモータの各ステップの後
に適切にロックされる。保守ステーションの本実施例で
は、印書ヘッドの適正な密閉を保持するためにこれにキ
ャップを装着する場合に、駆動システムのロック機構は
特に有利である。
【００３３】図３に最も明解に示されているが、図５及
び図６にも示すように、フレームに対する、ひいてはプ
リンタのシャシに対するラックの制御された垂直の往復
運動を促進するように、ラック３４は保守ステーション
のフレーム内の一対の対面する溝と嵌合している。ラッ
クによるスレッドの往復的な搬送がなされるように、ラ
ックはクランプ部材３２を回転自在に保持し、クランプ
部材はスレッド２０を固定的に支持している。クランプ
／スレッドの組合せはクランプとフレームとのカムによ
る係合によって規定されるトラックを辿り、クランプは
一対のピン３２ａを備え、これらのピンは対応する一対
のフレームのスロットを辿る。スロットの一つが１８ｂ
で示されている。前記スロットはラックの往復周期の最
初の部分の期間中（スロットを通過するピンの水平運動
中）、クランプ／スレッドの組合せの揺動運動を生じせ
しめ、ラックの往復周期の第２の部分の期間中（スロッ
トを経て、これを越えたピンの垂直運動中）、クランプ
／スレッドの組合せの直線的な、垂直運動を生じせしめ
ることが理解されよう。このようにクランプ／スレッド
の垂直運動は基本的に印書ヘッドのキャップ装着及びワ
イピング中に行われ、クランプ／スレッドの揺動運動は
ワイパーの掻き落とし中に行われる。
【００３４】駆動システム３０の別の重要な特徴はウォ
ーム歯車又は小歯車の噛合いに伴う焼付きをもたらさず
にラックを瞬間的に停止せしめる能力に関するものであ
る。このような特徴は図５及び図６を参照することで最
も明解に理解できる。ラックの停動は図５のレバー４０
の端部４０ａによって付与されるような可動ストッパを
設けることによって達成される。図示のように、レバー
が第１位置（図５）にある場合は、端部４０ａは対応す
る第１位置にあって、ラックの第１方向Ｐへの運動を制
限する。このような制限は接触領域３４ａでのレバー端
４０ａとラック３４との係合によって行われる。端部４
０ａはフレーム１８の開口部１８ｃを経た前記端部の延
長部によって前記のように接触せしめられることが理解
されよう。第１方向Ｐに移動するように指示されたラッ
クは端部４０ａと係合し、ひいてはラックがＰ方向に更
に移動することを制限する。ラックはモータ移動である
ので、又、ラックとモータとの間の駆動列がギヤ歯（及
びウォーム歯車のらせんリッジ）のような相互噛合い機
構を備えているので、小歯車とウォーム歯車にはトルク
が形成され、駆動列の焼付きの原因になる。この時点
で、端部４０ａをラックの経路外に移動せしめるレバー
の動作によって、駆動システムの焼付きは防止され、ラ
ックは経路に沿ったＰ方向への移動を継続できる。図６
に最も明解に示すように、このように第２レバー位置を
設けることによって端部４０ａは開口部１８ｃを経て第
２位置へと通過することができ、それによってラックは
Ｐ方向に通過でき、歯車列に生成されたトルクを緩和す
る。
【００３５】好適な実施例では、レバーは第１位置に偏
倚され、ラックが端部４０ａと接触して、ラックをその
位置に停止せしめるような位置に端部４０ａを配する。
図４に最も明解に示すこのようなレバーの偏倚は捩じり
ばね４２の動作によって発生される。レバーをその第１
位置から第２位置へと移動するには、プロセッサ被制御
のアクチュエータが使用される。このアクチュエータは
種々の形態をとることができるが、プリンタの印書ヘッ
ドキャリッジであることが好ましく、このキャリッジ１
４はレバーが前述のように印書ヘッド保守位置へと移動
されると、レバーと選択的に係合する。
【００３６】システムが始動すると、ラックは上昇して
ストッパと係合し、ウォーム歯車を小歯車に対して嵌合
する向きに駆動し、その結果、トルクが生成され、ステ
ップモータが停止する。そこでストッパはレバーと係合
するアクチュエータの動作によって移動される。それに
よって歯車内でのトルクが緩和され、駆動システムは第
１方向に印書ヘッドに向かっての進行を継続できる。モ
ータが停動すると、プロセッサがラックの位置を記録す
るように指示され、後にこの位置に対する移動が測定さ
れる基準位置として規定される。
【００３７】前述したように、スレッド２０の迅速な解
放を可能にし、ひいてはこれに固定された印書ヘッドの
保守機構の迅速な解放を可能にする機構を備えることに
よって、保守ステーション１６の適応性が更に高まり、
修理が簡単になる。このような機構は図７ないし図１０
に最も明解に図示され、クランプ３２に固定されたスレ
ッドを図７及び図８に示し、力の方向を示した矢印Ｆａ
及びＦｂで概略的に示した締付け作用によるスレッドの
解放を示している。
【００３８】図面を参照すると、スレッドは基本的に、
一対の細長い剛性のクランプフィンガ３２ｂと、一対の
細長い弾性部材３２ｆとを用いてクランプ部材によって
固定されている。クランプフィンガは（ユーザーがプリ
ンタを透視して見た）前部でクランプの基底から上方に
延び、弾性部材は（これもユーザーがプリンタを透視し
て見た）後部でクランプの基底から上方に延びている。
フィンガと弾性部材とは双方の間にスレッドを固定的に
捕捉できるように適切な間隔を隔てている。特に、フィ
ンガと弾性部材はスレッドの基底２０ａ上に支持され、
弾性部材は図示のようにスレッドを押込んでクランプフ
ィンガと係合せしめる。組合せの向きを適切に保証する
ために、フィンガにはスレッドの基底と係合するリッジ
３２ｄ（図１０に最も明解に図示）が形成されている。
クランプには更に隆起部３２ｃを形成することもでき、
この隆起部には横のヒンジ部材２０ｂがそれを貫通する
開口部３２ｅが形成されている。
【００３９】容易に掴め、迅速に取り外せるように特に
設計されたスレッドはボデーから角度を以て上方に延び
た一連の細長い突起部２０ｃを備えている。これらの突
起部は、スレッドとクランプとが連結されているとき
に、対応するフィンガの隣接する対向側から延びた一対
の各突起部と対偶に配されていることが理解されよう。
以下に説明するように、クランプフィンガにはスレッド
を容易に取り外せるようにスレッドの突起部の角度と同
じ角度を呈する表面のような、取扱い易さを高める機構
を備えている。
【００４０】スレッドをクランプから取り外すために、
プリンタのオペレータは図９の力の方向を示す矢印Ｆａ
及びＦｂで示したように、スレッドの突起部を摘んで、
対応するクランプフィンガの方向に締め付けるだけでよ
い。スレッドは弾性部材３２ｆに抗して再び戻り、弾性
部材を後方に撓ませる。このようにリッジ３２ｄはスレ
ッドのボデーとの係合状態から離脱され、スレッドは図
１０に示すようにヒンジ部材２０ｂを中心にクランプの
外部へと揺動することができる。スレッドの突起部が角
度を呈しているので、前述の摘み動作は基本的にスレッ
ドの後縁を中心に偏倚した揺動運動を生ずる。このよう
な設計での突起部をスレッドが保持されるハンドル又は
グリップとして利用することができ、これはインクジェ
ットプリンタの基底部はインクを含んでいるので、イン
クジェットプリンタで使用されるスレッドを交換する際
に特に有利である。このような設計は更に比較的壊れ易
い弾性部材をオペレータから離して、不慮の負傷を防止
する役割も果たしている。このようにしてクランプに対
するスレッド（ひいては保守機構）の固く弛まない、嵌
脱自在の連結が達成される。
【００４１】ここに開示する改良形の保守ステーション
の別の独特の特徴は、その印書ヘッド整合システムに関
するものである。このようなシステムは印書ヘッドと、
スレッド上に実装される印書ヘッドキャップとの精密
で、安定した関係を必要とする動作である印書ヘッドへ
のキャップ装着作業に特に有用であることが理解されよ
う。採用された整合システムは図１１に示しており、保
守ステーションのスレッド２０が（前述のように印書ヘ
ッドをしっかりと保持する）印書ヘッドキャリッジ１４
内に整合される。このような整合動作は、例えばキャリ
ッジが印書ヘッドへのキャップ装着のために保守位置に
ある場合に、スレッドが垂直運動してキャリッジと規定
された係合状態にされる際に選択的に行われる。
【００４２】プリンタに適正な整合を行う能力を装備す
るため、キャリッジは間隔を隔てた複数個の戻り止め４
４ａ−４４ｄを有するように形成されており、戻り止め
は前述のようにスレッドが垂直移動して対応するスレッ
ドポスト４６ａ−４６ｄと係合すると、これらの戻り止
めが各々、対応するスレッドポストと係合する位置に配
置されている。前述のように、スレッドの垂直運動によ
って、相互に垂直なＸ、Ｙ、Ｚ軸を中心にした２つの部
品相互間の相対回転又は並進運動を制限するようにポス
トと戻り止めとが組合わされる。４本のポストを使用し
ているが、３つのポストだけを使用しても所望の整合を
達成できることが専門家には理解されよう。
【００４３】図示した実施例では、ポスト４６ａは戻り
止め４４ａとの係合によってＸ軸に沿ったスレッド／キ
ャリッジの相対運動を制限する。戻り止め４４ｂとポス
ト４６ｂとの係合によってＺ軸に沿った相対的な接近方
向への継続的な垂直運動が制限される。ポスト４６ｃと
４６ｄはＹ軸に沿った運動を制限し、前述のＺ方向への
運動の制限を補助する。４本のポストの全ては互いに間
隔を隔てて配向されていることによって、共同してＸ，
Ｙ及びＺ軸を中心とした回転運動を制限する。これまで
本発明を前述の動作原理と、図示し、説明した実施例を
参照して開示してきたが、添付の特許請求項の趣旨と範
囲から離れることなく形式と細部を変更できることが専
門家には理解されよう。
【００４４】
【発明の効果】上記のように、本発明に係るプリンタは
着脱可能スレッド上に保守機構を実装したモジュラ形の
保守ステーションを具現したプリンタを含む広範な装置
で使用するのに適している。ステーションを別のプリン
タで使用するのに、又は損傷し磨耗した保守機構を修
理、交換するのに、ユーザーは一つのスレッドを取り外
して、所望の機構を担持した別のスレッドと交換するだ
けでよい。改良された搬送および位置合わせ動作が可能
な駆動システムには広範な産業上の利用分野があり、装
置の動作を一時的に停動する必要があるほぼあらゆる装
置に使用することに適している。この場合もこうした駆
動システムは改良形保守ステーションの一部を構成して
おり、ステーションと共に容易に取り外しできるもので
ある。このように、本発明に係るプリンタはプリンタ印
書ヘッドの保守を含めて、一般に保守部品の位置合わ
せ、搬送及び交換に関する問題に有効に適用可能であ
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る印書ヘッド保守ステーション使用
のプリンタの斜視図である。
【図２】本発明に係る改良形保守ステーションを分離し
た状態の拡大斜視図である。
【図３】図２の保守ステーションの駆動システムを示し
た拡大斜視図である。
【図４】図３の駆動システムを分離して示した拡大斜視
図である。
【図５】図３に示した駆動システムの動作を説明する斜
視図である。
【図６】図３に示した駆動システムの動作を説明する斜
視図である。
【図７】図２の保守ステーションのスレッドとクランプ
の離脱過程を示す説明図である。
【図８】図２の保守ステーションのスレッドとクランプ
の離脱過程を示す説明図である。
【図９】図２の保守ステーションのスレッドとクランプ
の離脱過程を示す説明図である。
【図１０】図２の保守ステーションのスレッドとクラン
プの離脱過程を示す説明図である。
【図１１】本発明に係る改良形の保守ステーションを示
す斜視図である。
【符号の説明】
１０ プリンタ １２ シャシ １４ 往復キャリッジ １４ａ，１４ｂ 印書ヘッド １５ キャリッジ軸 １６ 保守ステーション １８ フレーム ２０ 保守スレッド ２６ スクレーパ ２８ モータ ３０ 駆動システム
フロントページの続き (72)発明者 アラン・シバタ アメリカ合衆国ワシントン州ヴァンクー ヴァー サウス・イースト・ナインティ ーンス・ストリート 16208 (72)発明者 ジェームス・オー・ビーラー アメリカ合衆国ワシントン州ブラッシ ュ・プレイリーノース・イースト・ワン ハンドレッド・エイティーンス・サーク ル 22110 (72)発明者 トーマス・エイ・ピーロ アメリカ合衆国ワシントン州ヴァンクー ヴァー サウス・イースト・アンガス・ ストリート 13409 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) B41J 25/312 B41J 2/175 B41J 25/316 B41J 29/00

Claims (7)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 プリンタシャシと、 該プリンタシャシに対して制御された往復移動ができる
    ように取付けられた印書ヘッドと、該印書ヘッドの保守スレッド と、 該印書ヘッドの保守スレッドの前記プリンタシャシに対
    する移動を制御するのに使用するため、前記プリンタシ
    ャシに対して取付けられた駆動システムであって、該駆
    動システムは、前記プリンタシャシに対して第１方向に
    移動するように取付けられたラックと、該ラックに動作
    上連結され、該ラックを前記第１方向に移動させる被駆
    動の小歯車と、前記印書ヘッドの移動に応じて第１位置
    から第２位置へと制御されつつ該ラックとともに移動す
    ることが可能なストッパとを含むものである、前記駆動
    システムとを含んでなるプリンタであって、前記第１位
    置で該ストッパは前記ラックの前記第１方向への移動を
    制限して前記ラックを所定の位置に配置し、前記第２位
    置で前記ストッパは前記ラックの前記第１方向への移動
    を更に許容し、前記ラックの前記所定の位置が前記ラッ
    クの前記さらなる移動のための基準となっている、プリ
    ンタ。
  2. 【請求項２】 前記ストッパは、前記第１位置にあると
    きに前記ラックの通路を前記ストッパに動作上係合させ
    ることによって該ラックの移動を制限する、請求項１に
    記載のプリンタ。
  3. 【請求項３】 前記小歯車を駆動するように該小歯車に
    動作上連結されたウォーム歯車をさらに備えた、請求項
    １に記載のプリンタ。
  4. 【請求項４】 プロセッサによって制御されて前記印書
    ヘッドを前記プリンタシャシに取付けるための印書ヘッ
    ドキャリッジをさらに備えており、該印書ヘッドキャリ
    ッジが前記第１位置から前記第２位置へと前記ストッパ
    を移動させるよう構成されたものである、請求項１に記
    載のプリンタ。
  5. 【請求項５】 前記ウォーム歯車がロックされると、前
    記ラックもロックされる、請求項３に記載のプリンタ。
  6. 【請求項６】 前記プリンタシャシが前記印書ヘッドの
    往復動作を提供するインクジェットプリント機構を備え
    ており、印書ヘッドを保守する保守ステーションが前記
    保守スレッドを備えている請求項１に記載のプリンタ。
  7. 【請求項７】 前記保守ステーションが前記プリンタシ
    ャシに嵌脱できるよう構成されたフレームをさらに備え
    ており、該フレームを前記シャシから取出すと、前記保
    守ステーションも該フレームとともに取出されるように
    なっている、請求項６に記載のプリンタ。
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