JPS609018Y2

JPS609018Y2 - インクジエツトヘツドの乾燥防止装置

Info

Publication number: JPS609018Y2
Application number: JP1977178200U
Authority: JP
Inventors: 善弘中条; 昭三小川
Original assignee: 東レ株式会社
Priority date: 1977-12-30
Filing date: 1977-12-30
Publication date: 1985-04-01
Also published as: JPS54104839U

Description

【考案の詳細な説明】本考案は、インクジェットプリンタにおけるインクジェ
ットヘッドの乾燥防止装置に関するものである。

詳しくは、オン・ディマントタイプのインクジェットプ
リンタにおけるインクジェットヘッドの乾燥防止装置に
関するものである。

インクジェットプリンタによる印字作業が終了した後に
、そのインクジェットヘッドを放置したま）にしておく
と、このヘッドのノズルに付着したインクが固まって目
詰りを起すので、ノズルから噴射されるインクの方向が
定まらずインクの噴出量にも変化を来すので記録紙への
印字効果を悪化させたり、場合によってはノズルからイ
ンクが噴射されなくなる等の問題が起る。

このような問題は、インクジェットプリンタの性能を左
右するきわめて重要な問題である。

したがって、この種の問題を解決するために、各方面に
おいて研究され、多くの提案がなされてきた。

例えば、特開昭５０−６０１３５号においては、インク
噴射銃の先端にそれを被う乾燥防止キャップを設けると
ともに、このキャップにインク流の挿通口を設けて、前
記キャップには、インク噴射停止時に乾燥防止剤を充満
させるようにした技術が提案されている。

しかし、この装置は、液面コントローラ等が必要なため
に装置を大きくしなければならない。

また乾燥防止剤が汚れると、その排液処理をしなければ
ならない。

さらに、インクを噴射させる際にその前工程として乾燥
防止剤を回収しなければならないので、即印字作業を開
始することができない等の問題が残る。

一方、特開昭４９−５７７３３号においては、ノズル本
体の前方に、ノズルホルダと空気拡散しゃへい板とで形
成される空洞を設け、さらに、この空気拡散しゃへい板
に、インクジェットプが触れない程度の中心孔を設けた
技術が提供されている。

しかし、前記空気拡散しゃへい板には中心孔を設けなけ
ればならないので、この孔から外気が空洞内に入り込み
、特に長期間（本考案者等の実験によれば１週間程度）
ノズルからインクを噴射させないと目詰りを起してしま
う問題がある。

さらに、特開昭５０−１００２２１０号においては、印
字するためのインクとして磁性インクを用い、不使用時
はノズルのオリフィス付近のインクを励磁性磁極によっ
て流動させることにより、インクの固形化を防止する技
術が提案されている。

しかし、ノズルから長期間インクを噴射させない状態に
しておくと、オリフィス近傍のインクは外気と接触する
ために、徐々に固まりやがて目詰りを起すこととなる。

したがって、この目詰りを防止するために不使用時にお
いても時々ノズルからインクを噴射させなければならな
い。

このようにすると、インクの回収をする機構が必要にな
るので、オン・ディマントタイプのインクジェットでは
、装置が複雑になる。

また、この装置は、不使用時でも通電する必要があり、
安全面、大量保管の面等で問題がある。

ここで言うオン・ディマントタイイブとは、例えば特公
昭５１−３９４９５号公報あるいは特公昭５３−１２１
３８号公報に開示されているごとき印字を必要とする任
意の時点のみ、圧電素子等の手段を用いてインク室の体
積を収縮せしめてインク粒を吐出し、吐出を行なわない
時は、インクはその表面張力によってノズル部で静止し
ているものを指す。

さらに、実開昭４７−２０２３６号においては、非印刷
時において印刷ヘッドが位置する移動終端に、印刷ヘッ
ドの開口空部を閉塞する閉塞体を設け、インク噴射用ノ
ズルを密閉する技術が提案されている。

しかし、印刷ヘッドを移動終端に位置する閉塞体に戻す
ときに印刷ヘッドをスプリング付勢力を利用して戻すた
めに印刷ヘッドが閉塞体に接触するときの衝撃力は小さ
くない。

したがって、オン・ディマントタイプのインクジェット
ではインクが飛散し周辺を汚染する。

さらに、特開昭５２−２４０４１号においては、インク
噴射ヘッドに、永久磁石の吸着力を利用してキャップを
着脱させる技術が提案されている。

しか腰磁石の吸着力を利用してキャップをインク噴射ヘ
ッドに急激に押当てるとノズル孔より空気が逆流し好ま
しくない。

特に、オン・ディマントタイプのインクジェットではま
ず確実にヘッドダウン、即ちインク供給孔のインク先端
が孔内力へ入り込み、次回の印字に支障を生ずる。

このように、インクジェットヘッドのインクによる目詰
りを防止するために、多くの提案がなされて今日まで至
ったが、従来技術においては信頼性、作業性およびコス
ト面で問題があり今だ抜本的な解決はなされていない現
状にある。

本考案者等は、前述した問題を踏まえて研究した結果、
インクジェットヘッド部分にノズルカバーを衝撃を与え
ることなく、ゆっくり被せることにより所謂ヘッドタウ
ンを防止できる点に着眼したのである。

しかし、インクジェットヘッドの表面と記録紙取付面と
の間の距離は、印字効果の関係から通常２ｒｒａｎ程度
であり、インクジェットヘッド不使用時にそのノズル部
分を記録紙取付面上で密閉するためには、インクジェッ
トヘッドの側面から薄い密閉用カバー等をノズル部分に
滑り込ませなければならない。

このようにするとノズル周辺に付着しているインクが密
閉用カバーによってノズルを防ぎ目詰りを起す危険があ
る。

そこで本考案は、印字作業が終了した時のインクジェッ
トヘッドの位置は多くの場合、記録紙取付面の幅方向端
部付近に位置するので、印字作業終了後インクジェット
ヘッドを最短距離である記録紙取付面の側端外方に移動
させ、その位置において、インクジェットヘッドのノズ
ルに対向する位置に、減速機付モータの回転出力と連動
するカムの回動によって前記ノズルを、そのインク噴射
方向から密閉できるノズルカバー装置を設けたのである
。

そして、このような目詰り防止をするための装置を付加
しても、それにともなって発生する二次的作業をする必
要がないようにし、しかもノズル部分をインク噴射方向
から密閉することによってノズルの目詰り防止の信頼性
を高め、さらにそれを低コストで提供できるようにして
従来の欠点を一挙に解決したものである。

さらに、本考案は、ノズルカバー装置を記録紙取付は面
側端外方に設けることによって、それをきわめて着脱す
ることを可能にして、インクジェットヘッド面の清掃を
容易にすることができる点にも大きな特徴がある。

次に図面により本考案の一実施を説明する。

第１図は、本考案装置の取付は状態を示す斜視図、第２
図はその側面図、第３図はその底面図、第４図は要部の
拡大断面図である。

第１図において、図示しない駆動源により回転駆動され
るドラム１は、プリンタ２の左右側壁３に回動自在に横
架軸支されている。

また前記ドラム１の記録紙取付面４に対向して、その円
周方向に複数のインクジェットヘッド５が、この記録紙
取付は面４に対して適正間隔を保持して配置されている
。

これらのインクジェットヘッド５は、湾曲した支持腕６
に固定され、この支持腕６はヘッド台７上に固定されて
いる。

そして前記ヘッド台７は、前記ドラム１の軸方向に配設
したガイドバー８に摺動自在に嵌合されており、したが
って前記インクジェットヘッド５は、前記ドラム１の回
転とヘッド台７のガイドバー８上の摺動によって、前記
記録紙取付は面４上に取り付ける図示しない記録紙に、
図示しないインク噴射装置によってインクを噴射させて
印字するようになされている。

一方前記側壁３には切欠き部９が設けられており、印字
作業が終了したインクジェットヘッド５は、この切欠き
部９を通り抜けて側壁３外方まで移動するようになされ
ている。

そして側壁３外方まで移動したインクジェットヘッド５
に対向する位置には、ノズルカバー装置１０が配置され
ている。

このノズルカバー装置１０を第２図、第３図により説明
すると、前記側壁３の外がわには、アングル状に折曲さ
れたブラケット１１の一端が蝶番１２により、第３図矢
印Ａ方向へ開閉できるように取り付けられている。

また第２図に示すようにこのブラケット１１の下部には
、前記側壁３方向へ延設された断面り形の固定板１３が
設けられている。

この固定板１３は、前記ブラケット１１が、第３図矢印
Ａ方向へ回動しないように側壁３にビス１４により止め
るためのものである。

一方前記ブラケット１１の他端側外面には、減速付モー
タ１５が取り付けられており、その出力軸１６には、検
出カム１７とノズルカバー作動カム１８が軸着されてい
る。

前記検出カム１７には、１８０度角度をずらせて２つの
カム溝１９ａ。

１９ｂが形成されており、前記減速付モータ１５の停止
時には、前記カム溝１９ａにローラが位置するように前
記ブラケット１１に取り付けられたマイクロスイッチ２
０が配置されている。

また前記ノズルカバー作動カム１８には、その前記蝶番
１２側にローラが当接するようにしたマイクロスイッチ
２１が前記ブラケット１１に取り付けられている。

そして前記ブラケット１１の蝶番１２と反対側の端部に
は、湾曲した支持部材２２が側壁３がわに向けて延設さ
れている。

この支持部材２２には、前記インクジェットヘッド５の
インク噴射方向線上に位置するノズル開閉機構２３が支
持されている。

前記ノズル開閉機構２３を第４図により詳述すると、前
記支持部材２２には、頭付き軸２４が頭部２４ａをイン
クジェットヘッド５側に向けて摺動自在に軸支されてい
る。

この頭付き軸２４の頭部２４ａ側には、ノズルカバー２
５が摺動自在に嵌合されており、このノズルカバー２５
と前記支持部材２２との間には、圧縮コイルスプリング
２６が縮設されている。

そして、その付勢力によりノズルカバー２５は通常頭部
２４ａの内側面に圧接している。

前記ノズルカバー２５のインクジェットヘッド５との対
向面には、Ｏリング２７が接着されており、このＯリン
グ２７によりインクジェットヘッド５のノズル５ａ周辺
を密閉空間２８を形成する。

一方前記頭付き軸２４の前記ノズルカバー作動カム１８
がわには、カムフォロア２９が取付けられており、この
カムフォロア２９と前記支持部材２２との間には、圧縮
コイルスプリング３０が縮設されている。

この圧縮コイルスプリング３０は、前記スプリング２６
よりも付勢力が強くなるようにセットされており、した
がって、頭付き軸２４は常時カムフォロア２９を介して
前記ノズルカバー作動カム１８に摺接している。

このように構成したノズル開閉機構２３は、そツノスル
カバー２５を各インクジェットヘッド５に対向させて、
インク噴射方向線上にそれぞれ配置されている。

以上のように構成したノズルカバー装置１０によりイン
クジェットヘッド５をその不使用時に密閉して、ノズル
５ａの目詰り防止するには、図示しない駆動源によりド
ラム１を回転させるとともに、ヘッド台７をガイドバー
８上を摺動させながら、図示しないインク噴射装置によ
りインクジェットヘッド５のノズルからインクを記録紙
取付け面４に取り付けた記録紙上に噴射させる。

そして、その作業が終了したらインクジェットヘッド５
を側壁３外方（第１図の位置）へ移動させて、電源をＯ
ＦＦにする。

しかし、電源はたＳ゛ちに切れることはなく減速付モー
タ１５を第２図矢印Ｂ方向に回転させる。

したがって、この出力軸１６に軸着されている検出カム
１７とノズルカバー作動カム１８もこの出力軸とともに
同方向に同時に回転する。

そして、マイクロスイッチ２０は、検出カム１７が１８
０度回連回転とカム溝１９ｂにローラが入ることによっ
て減速付モータ１５を停止させるとともに電源を切る。

一方それと同時にノズルカバー作動カム１８の回転によ
り、カムフォロア２９を介してノズル開閉機構２３の頭
付き軸２４を第２図上方より順次インクジェットヘッド
５側に押出す。

したがってノズル開閉機構２３のノズルカバー２５は第
４図に示すようにＯリング２７がインクジェットヘッド
５に衝撃を与えることなく、ゆっくりと、そのノズル５
ａ周囲にインク噴射方向から当接し、ノズル５ａを外気
から遮断する。

そしてノズル５ａ周囲に密閉空間２８を形成する。

この密閉空間２８はやがてインクの水分により充満する
ので、インクは長期間に渡ってその乾燥が防止される。

したがって、ノズル５ａは目詰りを起すことがない。

また、ノズルカバー２５と支持部材２２との間には、圧
縮コイルスプリング２６が縮設されており、また、カム
フォロア２９と支持部材２２との間に圧縮コイルスプリ
ング３０が縮設されているために、インクジェットヘッ
ド５に圧接されるノズルカバー２５の衝撃はさらに緩和
される。

なお、マイクロスイッチ２１は、ノズルカバー２５がノ
ズル５ａを密閉したか、あるいは開放したかを知るため
のものであり、停電後の作業の再スタートの際にノズル
カバー２５の動作が逆に作動するのを防止している。

印字作業を再開するときは、電源を投入すると減速付モ
ータ１５が自動的に第２図矢印Ｂ方向に回転するので、
検出カム１７とノズルカバー作動カム１８も矢印Ｂ方向
に回転する。

そして、検出カム１７のカム溝１９ａにマイクロスイッ
チ２０のローラが再び落ち込んで減速付モータ１５を停
止させる。

そしてノズルカバー作動カム１８の回動によって、ノズ
ル開閉機構２３の頭付き軸２４は、スプリング３０の付
勢力によってノズルカバー作動カム１８側へ移動して、
ノズルカバー２５のＯリング２７をインクジェットヘッ
ド５のノズル５ａ周囲から順次離してノズル５ａを開放
し、印字作業準備完了となる。

なお、インクジェットヘッド５は、印字中に記録面に衝
突したインクの跳ね返りによって、ノズル５ａの周辺が
汚れる。

そしてノズル５ａ周辺にインクが堆積すると、その堆積
されたインクが崩れてノズル５ａの目詰りの原因になる
。

したがって定期的にインクジェットヘッド５の表面を清
掃しなければならない。

このような時には、第２図に示したビス１４を外し、ノ
ズルカバー装置１０を第３図矢印Ａ方向に蝶番１２を中
心に回動させれば、インクジェットヘッド５の表面をき
わめて容易に清掃することができる。

なおこのノズルカバー装置１０は、ノズルカバー作動カ
ム１８によりノズル開閉機構２３を作動させているが、
それに限定されることはなく、電動シリンダまたは流体
シリンダ等を使用してもよい。

またノズル開閉機構２３の／グルカバー２５の先端にＯ
リング２７を取り付けているが、より完全にノズル５ａ
を密閉するには、ノズルカバー２５と頭付き軸２４との
間に真空シール用のシリコングリース等のシール材を塗
布するか、または、０リング２７の代りにダイヤプラム
等を用いてもよい。

以上のように本考案によれば、インクジェットヘッドを
記録紙取付は面の側端外方に移動させ、その位置におい
てインクジェット−＼ラドのノズルに対向する位置に、
減速付モータの回転出力と連動するカムの回動によって
前記ノズルを、そのインク噴射方向から密閉できるノズ
ルカバー装置を設けたのである。

したがって、インクジェットヘッドにノズルカバーによ
って密閉するときに衝撃がないので、所謂ヘッドダウン
を防止できる。

また、長期間装置を使用しない場合でも通電する必要が
ない。

さらに、この装置は、インクジェットヘッドの表面方向
外がわからノズルを機械的に密閉するようにしたので、
その信頼性はきわめて高い。

そしてさらに、ノズルカバー装置は、簡単な機構でしか
もコンパクトにできるので、全体の装置の大きさや価格
面はこのノズルカバー装置取付は前とほとんど変らない
。

また、ノズルカバー装置は、機体の外側に設けることが
できるので、その着脱がきわめて容易にでき、その結果
インクジェットヘッドの交換がしやすく、しかもその表
面を簡単にしかも確実に清掃できるので、ノズル周辺の
インクの乾燥による目詰り以外の原因による目詰りも完
全に除去できる等幾多の利点を有し、その作用効果は極
めて大きいものがある。

【図面の簡単な説明】

図面は、本考案の一実施例であり、第１図は取り付は状
態を示すその斜視図、第２図はその側面図、第３図はそ
の底面図、第４図は要部の拡大断面図である。４・・・・・・記録紙取付は面、５・・・・・・インク
ジェットヘッド、５ａ・・・・・・ノズル、１０ノズル
カバー装置。

Claims

【実用新案登録請求の範囲】

記録紙取付は面上を走査するインクジェットヘッドを有
するオン・ディマント型インクジェットプリンタにおい
て、前記記録紙取付は面側端から前記インクジェットヘ
ッドが外れた際のそのノズルに対向する位置に、減速機
付モータの回転出力と連動するカムの回動によって前記
ノズルをそのインク噴射方向から密閉、開放するノズル
カバー装置を設けてなるインクジェットヘッドの乾燥防
止装置。