JPS5914966A - インクジエツトプリンタ - 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ン
プ機構に関するものである。

従来エリ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全力・かえてお
シ、この問題点解決が１りン夕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ものの、複雑な機構となって
いる。

この中で最も簡単な機構例を上げる。インクジェットヘ
ッドを待機位置にセットし、弾力性のあるノズルキャン
プをインクジェットヘッドのノズル先端面に向けて押圧
しキャップをする。印刷開始時にノズルキャップを解除
し、インクジェットヘッドを移動させて印刷を行なう。

またインクジェットヘッドとノズルキャンプの非圧接時
に、モータと両車の輪列からなる機構によってノズルキ
ャップが回転し、ノズルキャンプのクリニング等を行な
っていた。この機構に於いて、ノズルキャンプを回転さ
せるのに、専用のモータや数個の歯軍、軸等の多くの部
品を用いていた。甘たフ〜リンタにおける他の機構との
関連性がないために、ノズルキャンプ機構は他機構との
部品の共用化を拒む欠点があった。

本発明はこれらの欠点を除去するため、印刷紙を送る紙
送りドラムとノズルキャップの駆動を、正逆転するモー
タで行なうものである。その目的は、部品の共用化に工
υ、動作が単純かつ確実で、制御しやすいノズルキャン
プを提供することである。また他の目的は、機構が簡単
で、部品点数が少なく、調整が不要で組立易いノズルキ
ャンプを提供することＫ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ヘッド３に、タンク４
，５が搭載されている。印刷手段２は、印刷紙６に平行
に往復運動し、−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に取シ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軸１２に支持されてい
る。歯車１１には外周に溝１１ａがあシ、一部を固定し
てロー１１３が巻かれ、さらにロープ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。さらにロープ１３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８　ａ
　ＫＦｉモー　Ｊ１８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。

また回転軸１９には１．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
ルキャンプ２１は円筒状の回転部材で、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が多層になって挿入された構造になっている。印
刷手段２には、板バネ２６が固定され、さらに板バネ２
６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ｉｆｉ　１４　ａに吸着するが、その１４ａには電
磁石２８が配置される。

以上簡単にプリンタ１の構造を述べてきたが、この動作
について第１図、第２図、第３図、第４図、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、インクオンデマンド
型インクジェットヘッドで、圧電素子２９に高電圧を印
加することに工す、ノズル３ａ、ｃ＃）インク３０を射
出させて印刷を行なう。インク３０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、パルス人力に
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、往復運動を行なう。

次に紙送りについて新町する。紙送りドラム８け、外周
にゴムリング３１．３２を挿着し、紙押え板３６（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。

紙送りドラム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、紙送りドラム８の切如欠き部８
ｂに係合している。

モータ１８の回転Ｋｊ、ｊｌ）、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２
０ａが紙送りドラム８の切シ欠き部８ｂを引っかけて、
矢印方向に回転させる。それによって印刷紙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、両者の間で渭Ｃを生ずる。よって、
モータ１８の回転は、紙送りドラム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１９の間に渭シを生じ、モータ１
８に力を伝達させること　６− 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シ１゜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２３
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２２は密
着状態にあり、コイルバネ２２の一端２２ａ、ｌｄ、枠
２３の切シ欠き部２３ａに係合している。モータ１８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２
３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ｌ１ｌｌｌ１１９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１９の回転は、ノズルキャップ２１に伝
達されない。

ノズルキャンプ２１け、枠２３に弾力性を有する部材２
４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。部材２４は主とし
てゴム類であり、硬度はショアＡ１５〜５０くらいであ
る。また厚みは２ｔｔａｎ〜１０ｍ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、外周面如弾力性を有する
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２１の回転によって、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ング
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３ａのインク３０の粘度が上がった場合などでは
、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。クリニングしながらインク３０を射出
することによって、わずかづつノズル５ａ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
とクリニングを繰シ返すととＫｊって、インクジェット
ヘッド３の内部の気泡や、粘度が上がったインク３０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、多孔質部材３４によって取り除かれる。ノズルキャ
ンプ２１の外径はφ３０ｍｍ、回転数はｊ　［１０〜５
　Ｄ　Ｏ？ｐｍである。

第５図Ｉｒｉ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２ａに固定された板バネ２６の一端２６ａＫ固定
された永久礎石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？−３００ｆ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。インクジェットヘッド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
へ　９− ラド３のノズル３ａ先端面の表面あらさば、２μｍ以下
であり、部材２５の表面あらさば１μｍ以下で、５０ｆ
以上の抑圧にニジ、両者は確実に密着される。また部材
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の水分を吸収したり、蒸発させ
たシ、気泡を発生させたりすることがない。

次にノズルキャンプ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２は板バネ
２６の２６ｂにおけるバネ力によって、軸５６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２
８の通電を切っても第４図の！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、ノリンタ
１の全体の動作を説明する。まず印刷はモータ７に通電
して、印刷手段２を移動させる。

−１０− 印刷のタイミングは、モータ７へのパルス信゛号と同期
されながら行なう。紙送りは印刷終了後、モータ１８に
通電して所定鮭送る。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電源を切る場合には、印
刷手段２がＡの待機位置まで移動する。この時、電磁石
２８に通電し、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１４
ａＫ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の通電を切る。

永久磁石２７けクレーム１４の１４ａに吸着し、第５図
の工うにキャンピングされる。次に印刷を開始したい場
合は、電磁石２８に通電し、印刷手段２を第４図に示す
状態にし、モータ１８を紙送り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ニジインク３０
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３ａ端面をクリニングし、その後、印刷手段２
をモータ７に通電して移動させ、印刷を開始する。印刷
手段２がＡの位置を離れたら電磁石２８及びモータ１８
の通電を切る。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３ａ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を通電し、インクジェットヘ
ッド３工りインク３０を射出しながら、クリニ之グする
ことができる。

本実施列では、円筒状の回転するノズルキャンプ２１で
あるが、ベルト状に回転させても、また板状のノズルキ
ャップを往復運動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は、印刷紙を送る紙送り
ドラムとノズルキャップの駆動を、正逆転するモータで
行なうことである。これにニジ、部品の共用化ができ、
動作が単純かつ確実であシ、さらに部品点数が減シ、調
整も不侠となって組立易くなる。

また、紙送シ時には、コイルバネによるバネクラッチの
原理で、ノズルキャップ機構には全く影響を及ぼすこと
がなく、逆にノズルキャップ作動時においても、同様に
紙送シ機構に影響を及ぼすことがない。ゆえに、駆動と
してのモータを共用しても、それぞれ独立した動作を行
なうために、プリンタ全体の動作を制約されることがな
く、制御の簡単な使い易い１りン夕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ヘッドの側面
図であり、第３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５・・
・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−１３− １８・・・モータ　　　　　１９・・・回転軸２０・・
・コイルバネ　　　２１・・・ノズルキャンプ２２・・
・コイルバネ　　　２４・・・（弾力性を有する）２４
ａ・・・ワイパ　　　　　　　　部材２５・・・（ガス
透過率及び吸水率の小さい）部材２７・・・永久磁石　
　　　２８・・・電磁石垣　　　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紙に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ンプと、前記印刷紙を送る紙送り
   ドラムと、前記ノズルキャップと前記紙送υドラムを駆
   動する一つの正逆転可能なモータから構成されることを
   特徴とするインクジェットプリンタ〇