JPS5914963A - インクジエツトプリンタのノズルキヤツプ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電卓やコンピュータの端末機器等に用いられ
るプリンタに於いて、特にインクジェットヘッドを搭載
したプリンタのインクの乾き等を防止するノズルキャッ
プに関するものである。

従来よりインクジェットヘッドを搭載したプリンタは、
数多く商品化されているが、高い信頼性を確保するため
に、高度な技術を擁して複雑な機構になっている。特に
インクジェットヘッドは、インクの乾き、ノズルの汚れ
、ノズル内への気泡混入等、独特の問題点をかかえてお
り、この問題点解決がプリンタの信頼性を決めていると
いってもよい。すでに商品化されているものでは、イン
クの種類やインクジェットヘッドの構造、ノズルキャッ
プ等に工夫をこらしている。

従来のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘ
ッドのノズル先端面を弾力性のある部材で押圧してキャ
ップをし、印刷開始時にキャップを解除し、待機位置の
状態で、インクジェットヘッドのノズルよりインクを射
出して、テスト印刷し、その後印刷行程に入っていた。

しかし、印刷中あるいは、キャップ中にノズル先端に、
はこりやゴミ、排出インク等が付着する場合があシ、そ
れらがインクジェットヘッドのインクの射出に悪影響を
及ぼすことがあった。これらを解決するために、はこ弁
ゴミ、排出インク等金りリニングするクリーナが必要と
されるが、これは機構が複雑で確実なものがなかった。

本発明は、ノズルキャップの一部に弾力性を有するへら
状ワイパを配置して、キャップ解除後、インクジェット
ヘッドよりインクを射出させ々から、ノズルキャップを
動かしてクリニツクすることを特徴とし、その目的は、
比較的簡単な機構で、インクジェットヘッドの高信頼性
を確保し、プリンタの信頼性を高めることである。

本発明の主旨は、はこりやゴミばかりでなく、ノズル先
端面の排出インクをも完全にクリニツクする弾力性を有
するワイパを配置したことにある。

以下に、本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１図は、本発明のプリンタ１の全体を示す平面図であ
る。２は印刷手段で、インクジェット３に、タンク４，
５が搭載されている。印刷手段２ば、印刷紙６に平行に
往復道■のし、１行づつ印刷していく。７は印刷手段２
を往復運動させる駆動源としてのモータであり、紙送り
ドラム８の内側に位置している。９はモータ７のモータ
軸１０に取りつけられた歯車であり、１１はモータ歯車
９から力を受けて回転する歯車で、輔１２に支持されて
いる。歯車１１には外周に溝１１ａがあり、一部を固定
してロープ１３が巻かれ、さらにローブ１３は、フレー
ム１４の底部裏側に配置されるプーリ１５，１６．１７
に巻かれて張られる。さらにローブ１６の一部は印刷手
段２に固定されている。紙送りドラム８の一端内周８ａ
には、モータ１８の力を伝達されて回転する回転軸１９
が挿入され、両者間にはコイルバネ２０が配置されてい
る。′！ｌ：り回転軸１９には、ノズルキャップ２１が
挿入され、両者の間にはコイルバネ２２が配置されてい
る。ノズルキャップ２１は円筒状の回転部材で、枠２６
に弾力性を有する部材２４と、ガス透過率及び吸水率の
小さい部材２５が多層になって挿入された構造になって
いる。印刷手段２には、叛バネ２６が固定され、さらに
叛バネ２６に永久磁石２７が固定される。永久磁石２７
は、印刷手段２が図左端に位置した時（二点鎖線）フレ
ーム１４の端面１４ａに吸着するが、その１４ａに１ｌ
−ｔ′！ｆ磁石２８が配置される。

以上、簡単にプリンタ１の構造を述べできたが、この動
作について、第１図、第２図、第３図、第４ン１．第５
図を用いて詳しく説明する。

印刷手段２は、主としてインクジェットヘッド３とタン
ク４，５から構成される。第２図に示すインクジェット
ヘッド３は、イン、ンオンデマンド型インクジェットヘ
ッドで、圧電素子２９に高甫。

圧を印加することにより、ノズル３ａよりインク３０を
射出させて印刷を行なう。インク６０はタンク４または
５に貯蔵されている。印刷手段２は、モータ７の駆動に
よって、歯車９　、１１、ロープ１３を介して、印刷紙
６と平行に移動する。モータ７は、パルス入力によって
ステップ状の回転運動するパルスモータで、印刷手段２
も、モータ７に同期して、往復運箭を行なう。

次に紙送りについて説明する。紙送りドラム８は、外周
にゴム１）ング３１．３２を挿着し、紙押７え根６３（
第３図図示）との間に印刷紙６を挿入して紙送りを行な
う。紙送シトラム８の一端内周　５− ８ａには、モータ１８の力を伝達されて回転する回転軸
１９が挿入され、両者の間にはコイルバネ２０が配置さ
れている。

第３図は、紙送り動作を示す側面図である。回転軸１９
とコイルバネ２０は密着状態にあり、コイルバネ２０の
一端２０ａは、紙送９ドラム８の切り欠き部８ｂに係合
しでいる。モータ１８の回転により、回転軸１９は、矢
印の方向に回転する。

コイルバネ２０はバネクラッチの働きをし、回転軸１９
に巻きつけられ、コイルバネ２０の２０＆が紙送りドラ
ム８の切り欠き部８ｂを引っかけて、矢印方向に回転さ
せる。それによって印Ｑ＋ｌＩ紙６は所定の量だけ矢印
方向に送られる。モータ１８は前記モータ７と同様なパ
ルスモータである。モータ１８が第３図と逆に、時計方
向回転した場合、回転軸１９とコイルバネ２０との密着
がゆるみ、両者の間で滑りを生ずる。よって、モータ１
８の回転は、紙送シトラム８に伝達されない。同様に印
刷紙６を、第３図矢印方向に引き出す場合も、コイルバ
ネ２０と回転軸１９０間に滑シを生じ、　６　− モータ１８に力を伝達させることなく、軽い力で引き出
すことができる。

次にノズルキャップについて第１図、第４図。

第５図、第６図を用いて説明する。第６図の斜視図に示
すように、ノズルキャップ２１は円筒状の回転部材で枠
２５に部材２４．２５が挿入されている。第４図に於い
て、前述の紙送り機構同様、回転軸１９とコイルバネ２
２は密着状態にあり、コイルバネ２２の一端２２ａは、
枠２３の切り欠き部２５　ａに係合している。モータ１
８の回転により回転軸１９は、矢印のように時計方向に
回転する。コイルバネ２２はバネクラッチの働きをし、
回転軸１９に巻きつけられ、コイルバネ２２の２２ａが
枠２３の切り欠き部２３ａを引っかけて、矢印時計方向
に回転させる。それによってノズルキャップ２１は矢印
方向に回転する。また紙送り時は、第３図のように反時
計方向に回転するが、この場合、回転軸１９とコイルバ
ネ２２との密着が緩み、両者の間で滑りを生ずる。よっ
て回転軸１９０回転は、ノズルキャップ２１に伝達され
ない。ノズルキャップ２１は、枠２３に弾力性を有する
部材２４と、ガス透過率及び吸水率の小さい部材２５が
多層に斤って挿入された構造になっている。部材２４は
主としてゴム類であり、硬度はショアＡ１５〜３０くら
いである。また厚みは、２鈎〜１０語である。部材２５
は、ポリ塩化ビニリデンやポリエチレン、ポリプロピレ
ン、アルミ箔及びそれらの積層フィルムやシートで、厚
みは２０μｍ〜１００μｍである。

またノズルキャップ２１には、外周面に弾力性を有する
へら状ワイパ２４ａがあり、これがノズルクリーナとな
り、第１図に於いて、印刷手段２がＡの待機位置にある
とき、ノズルキャップ２１０回転によって、インクジェ
ットヘッド３のノズル３ａの先端面をこすってクリニツ
クする。この時、インクジェットヘッド３に高電圧を印
加してインク３０を射出しながら行なう。これは、イン
クジェットヘッド３の内部に万一気泡が発生した場合と
か、ノズル５ａのインク３０の粘度が上った場合などで
は、単にクリーニングしただけや、単にインクジェット
ヘッド３よりインク３０を射出しただけでは、完全に回
復しないからである。

クリニツクしながらインク３０を射出することによって
、わずかずつノズル６ａからにじみ出るインク３０が、
へら状ワイパ２４ａですき取られ、射出とクリニツクを
繰シ返すことによって、インクジェットヘッド３の内部
の気泡や、粘度が上ったインク５０等が出され、完全に
印刷可能な状態に回復されるからである。またノズルキ
ャップ２１に付着したインク、ゴミ等はＮ多孔質部材３
４によって取り除かれる。ノズルキャップ２１の外径は
φ３０襲、回転数は１００〜５００　ｒｐｍである。

第５図は、キャッピングの状態を示している。

第１図に於いて、印刷手段２がＡの待機位置にいる時、
印刷手段２の２氏に固定さｆｌ、　７ｔ　飯バネ２６の
一端２６ａに固定された永久磁石２７が、透磁性のフレ
ーム１４の１４ａに吸着する。その時の吸引力は２００
１〜３００１である。印刷手段２は板バネ２６を介して
、軸５５を中心に回転する。

　９− イ〉・クジエツトヘッド３のノズル３ａ先端面は、ノズ
ルキャップ２１に押圧される。インクジェットヘッド３
のノズル３ａの先端面の表面あらさは、２μｍ以下であ
り、部材２５の表面あらさは１μｍ以下で、５０１以上
の押圧により、両者は確実に密着される。捷た部材２５
は、ガス透過率及び吸水率の小さい部材であり、ノズル
３ａ内のインク３０の水分を吸収しタリ、蒸発させたり
、気泡を発生させたりすることがない。

次にノズルキャップ２１からインクジェットヘッド３を
解除させるには、電磁石２８に通電し、フレーム１４の
１４ａに永久磁石２７と逆の磁界を形成させてやること
により、永久磁石２７を引き離す。印刷手段２ｔま、鈑
バネ２６の２６’ｂにおけるバネ力によって、軸３６に
確実にガイドされるまで回転し、第４図に示す状態にな
る。印刷手段２が、第１図のＡの位置から離れると、電
磁石２８の通電を切っても第４図のような状態を維持し
続ける。

以上、各機構の動作について説明してきたが、−１〇　
− プリンタ１の全体の動作を説明する。

まず、印刷はモータ７に通常して、印刷手段２を移動さ
せる。印す１１のタイミングは、モータ７へのパルス信
号と同期させながら行なう。紙送りは印刷終了後、モー
タ１８に通常して所定量送る。

印刷終了後、長時間印刷を行なわない場合、あるいはプ
リンタの市原を切る場合には、印刷手段２がへの待機位
置まで移動する。この時、電、磁石２８に通電して、印
刷手段２に搭載される永久磁石２７とは逆の磁界をかけ
、永久磁石２７がフレーム１４の１４ａに吸着されない
ようにする。印刷手段２が確実にＡの待機位置にきた時
、電磁石２８の通常を切る。永久磁石２７はフレーム１
４の１４ａに吸着し、第５図のようにキャッピングさね
、る。次に印！ｌｉｉ！Ｉを開始したい場合は、電磁石
２８に通常、シ、印刷手段２を第４図に示す状態にし、
モータ１８を紙送９時とは反対方向に回転させる。そし
てノズルキャップ２１を回転させて、圧電素子２９に高
電圧を印加して、ノズル３ａよりインク５０を射出しな
がらワイパ２４ａでインクジェットヘッド３のノズル３
８．端面をクリニツクし、その後、印１１手段２をモー
タ７に通電して移動させ、印刷を開始する。印判手段２
がへの位置を離れたら、電磁石２８及びモータ１８の通
常１を切る。後の動作は前記の通りである。また印刷の
途中で、インクジェットヘッド３のノズル６ａにゴミ等
付着した場合、印刷手段２をＡの待機位置に移動させて
、電、磁石２８とモータ１８を通常。

し、インクジェットヘッド６よりインク５０を射出しな
がら、クリニツクすることができる。

本実施例では、円筒状の回転するノズルキャップ２１で
あるが、ベルト状に回転させても、マタ叛状のノズルキ
ャップを往復運拗させるノズルキャップでも、容易に可
能である。

以上、本発明の実施例について詳しく説明してきたが、
本発明のプリンタの大きな特徴として、ノズルキャップ
の一部に弾力性を有するワイパを配置して、キャップ解
除後、インクジェットヘッドよりインクを射出させなが
ら、ノズルキャップを動かしてクリニツクすることであ
る。これにより、インクジェットヘッドのノズル先端面
は、はこりやゴミ、排出インクがきれいにクリニツクさ
れる。また万一、ノズル内に気泡が発生しても、インク
を射出しながらクリニツクすると、気泡が抜ける効果も
あり、インクジェットヘッドの信頼性を非常に高めてい
る、 捷り、クリニツクには、ブラシ状立毛群からなる部材や
、多孔質部材からなるものも考えられるが、これらはほ
こりやゴミ等はクリニツクさね、でも、ノズル端面の排
出インクまでは完全にクリニツクすることができない。

本発明のへら状ワイパにより、これら排出インクも含め
、完全にノズル端面をクリニツクできるため、従来にな
い大きな効果を上げ、インクジェットヘッドの信頼性を
高めて、信頼性の高いプリンタを提供することができる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す平面図である。 第２図は、印刷手段としてのインクジェットへツー　１
３− ドの側面図であり、第６図は紙送り機構を示す側面図、
第４図、第５図は、ノズルキャップ機構を示す側面図で
ある。第６図はノズルキャップの斜視図である。 １・・・・・・プリンタ　　　　２・・・・・・印刷手
段３・・・・・・インクジェットヘッド ６・・・・・・印刷紙　　　　　７・・・・・・モータ
８・・・・・・紙送リドラム　１４・・・・・・フレー
ム１８・・・・・・モータ　　　　１９・旧・・回転軸
２０・・・・・・コイルバネ　　２１・・・・・・ノズ
ルキャップ２２・・・・・・コイルバネ ２４・・・・・・（弾力性を有する）部材２４ａ・・・
ワイパ ２５・・・・・・（ガス透過率及び吸水率の小さい）部
材 ２７・・・・・・永久磁石　　　２８・・・・・・電磁
石以上 出願人　信州精器株式会社 代理人　弁理士　最上　務 −１４− 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク粒を射出して印刷を行なうインクジェットヘッド
   と、該インクジェットヘッドのノズルと待機時に圧接す
   るノズルキャップから構成され、該ノズルキャップの一
   部に弾力性を有するへら状ワイパが配置されることを特
   徴とするインクジェットプリンタのノズルキャップ。