JP3019037B2 - インクジェットプリンタのプリントヘッド - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カラープリンタの
ようにインクが吐出するノズル孔を有するヘッドが複数
個並列に取り付けられるインクジェットプリンタのプリ
ントヘッドに関し、特に、ノズル面をクリーニングする
際、各ヘッド間の隙間へのインクの入り込みを防止し、
インクが記録紙上にたれて汚れとなることを防止するイ
ンクジェットプリンタのプリントヘッドに関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェットプリンタは、特
にカラープリンタ等においては、インクが吐出するノズ
ル孔を有するヘッドが複数個並列して取り付けられてい
る。そして、この複数の各ヘッドから各色のインクを吐
出させて記録紙上に印字するとともに、インクを吐出し
たヘッドはワイパーによって先端部が擦られて余分なイ
ンクが除去させるようになっている。

【０００３】図８及び図９を参照して、このような従来
のインクジェットプリンタのプリントヘッドについて具
体的に説明する。図８は、この種の従来のインクジェッ
トプリンタのプリントヘッドを示すヘッド先端側から見
た斜視図であり、図９は、図８に示すプリントヘッドの
先端部の拡大平面図である。

【０００４】これらの図に示すように、従来のインクジ
ェットプリンタのプリントヘッドは、インクが吐出する
ノズル孔を有する第一ヘッド１０１，第二ヘッド１０
２，第三ヘッド１０３が並列に配設されてヘッド固定部
１０７に取り付けられており、図示しないキャリッジに
よって印字方向に移動自在となっている。

【０００５】この第一，第二及び第三ヘッド１０１，１
０２，１０３は、図８及び図９に示すように、所定の間
隔をもってヘッド固定部１０７に固定されており、各ヘ
ッドの先端部には、それぞれインクを吐出するノズル孔
を穿設したノズルプレート１０４，１０５，１０６が取
り付けられている。

【０００６】そして、この第一，第二及び第三ヘッド１
０１，１０２，１０３の印字領域外の移動線上には、可
撓性部材からなる薄板状のワイパー１０９が配設してあ
り、このワイパー１０９の先端が、キャリッジによって
移動されたプリントヘッドの各ヘッド先端部と摺接する
ようになっている。

【０００７】このような構成からなる従来のインクジェ
ットプリンタのプリントヘッドは、キャリッジによって
移動されたプリントヘッドの各ヘッド１０１，１０２，
１０３が、各ノズルプレート１０４，１０５，１０６を
介してインクを吐出し、図示しない記録紙上に印字を行
う。

【０００８】そして、印字後のプリントヘッドは印字領
域外のワイパー１０９が配設された位置まで移動し、図
９に示すように、各ヘッド１０１，１０２，１０３の先
端部がワイパー１０９に摺接し、各ノズルプレート１０
４，１０５，１０６に付着した余分なインクが拭き取ら
れる。これにより、プリントヘッドの先端からは不要な
インクが除去され、ヘッド先端部が常に清潔な状態に保
たれるようになっている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のインクジェットプリンタのプリントヘッド
は、図８及び図９に示したように、複数のヘッド１０
１，１０２，１０３が、一定の間隔をもってヘッド固定
部１０７に固定されており、各ヘッドの間にはそれぞれ
一定の隙間が存在している。

【００１０】このため、インク拭き取り用のワイパー９
が各ヘッド間を移行すると、ワイパー９の先端が瞬間的
にこのヘッド間の隙間に入り込み（図９参照）、ヘッド
側面にインクを残していくこととなり、これが数回繰り
返されることにより、最終的に記録紙上にインクが落
ち、記録紙の汚れとなる。

【００１１】このように、従来のインクジェットプリン
タでは、複数の各ヘッド間に隙間が存在していたため、
ワイパーに付着したインクがこの隙間に入り込み、後に
印字される記録紙上にインクがたれてしまい、印字汚れ
の原因となる問題があった。

【００１２】ここで、各ヘッド間の隙間をゼロにするこ
とも考える。しかし、印字精度の観点からは、各ヘッド
のノズル間ピッチをミクロン単位に抑える必要がある。
このため、複数のヘッドをそれぞれ隙間なく密着させて
取り付けるには、ノズル位置とヘッド外形の寸法精度を
ミクロン単位に抑えなければならない。これは、ヘッド
製造上きわめて難しく、製造コストも非常に高くなって
しまい、現実にはヘッド間の隙間を完全になくすことは
困難であると考えられる。

【００１３】さらに、従来のインクジェットプリンタで
は、ヘッドの先端に取り付けらるノズルプレートが剥き
出しのままの状態となっているため、記録紙ジャム等に
よりこのノズルプレートが剥がれてしまうおそれがある
という問題もあった。

【００１４】なお、特開平４−２３５０５４号の公報に
は、インクヘッドのノズル周囲のヘッド面を凹状に形成
するとともに、この凹状のヘッド面の周囲を囲むスリッ
ト孔を形成したノズル保護プレートを配設し、さらにこ
のノズル保護プレートの外周縁を保持するヘッドホルダ
ーを備え、ヘッドのノズル周囲に段階的に凹部を形成す
ることによって、記録紙のジャムによるノズルの損傷を
防止するインクジェット記録装置が提案されている。

【００１５】この特開平４−２３５０５４号公報のイン
クジェット記録装置によれば、ヘッドに形成した複数の
凹部によってノズル周囲が段階状に突出し、ジャムが発
生した場合でも記録紙がノズルに接触することがなく、
記録紙によるノズルの損傷が防止できるようになってい
る。

【００１６】しかし、この特開平４−２３５０５４号の
装置は、単一のプリントヘッドを備えたインクジェット
プリンタを対象とするものであって、カラープリンタの
ように複数のヘッドが並列的に備えられる場合におけ
る、各ヘッド間へのインクの入り込みという問題を解消
するものではなかった。

【００１７】また、仮にこの特開平４−２３５０５４号
に提案されているヘッドを複数のヘッドを備えるインク
ジェットプリンタに適用した場合、各ヘッドのノズル周
囲がそれぞれ段階的に突出するため、各ヘッド間の隙間
だけでなく、この段階的な突出部分においてもワイパー
に付着したインクがかき取られてしまい、却ってヘッド
部へのインク溜まりが増大するおそれがあった。

【００１８】本発明は、このような従来の技術が有する
問題を解決するために提案されたものであり、簡易かつ
小型，軽量な構造のみによって、ノズル面をクリーニン
グする際の各ヘッド間の隙間へのインクの入り込みを防
止し、インクが記録紙上にたれて汚れとなることを有効
に防止するとともに、ノズルプレートの剥離も防止する
ことができるインクジェットプリンタのプリントヘッド
の提供を目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明の請求項１記載のインクジェットプリンタのプリ
ントヘッドは、先端にインクを吐出するノズル孔を備え
たヘッドが、所定間隔をもって複数並列して配設される
とともに、前記複数のヘッド間の隙間を覆う部材を備え
たインクジェットプリンタのプリンタヘッドにおいて、
前記複数のヘッド間の隙間を覆う部材を、前記複数のヘ
ッドの先端に配設されて当該複数のヘッドの先端面側を
一体的に覆う板状部材であって、各ヘッドに対応する位
置にインクが吐出するノズル孔を備えたノズルプレート
により構成してあり、請求項２記載のインクジェットプ
リンタのプリントヘッドでは、このノズルプレートを、
複数の板状部材を同一平面に配設して構成してある。

【００２０】 このような構成からなる本発明のインクジ
ェットプリンタのプリントヘッドによれば、ヘッド先端
に備えられたノズルプレートによって複数のヘッド間の
隙間を覆うことができ、他の部材，手段等を別途設ける
ことなく、ノズルプレートというきわめて簡易かつ小型
な部材のみによって、複数の各ヘッド間の隙間を覆うこ
とができ、ノズル面をクリーニングする際の各ヘッド間
の隙間へのインクの入り込みを防止することができる。

【００２１】

【発明の実施の形態】以下、本発明のインクジェットプ
リンタのプリントヘッドの実施の形態について、図面を
参照して説明する。まず、図１〜図３を参照して、本発
明のインクジェットプリンタのプリントヘッドの参考実
施形態について説明する。図１は、参考実施形態に係る
インクジェットプリンタのプリントヘッドを示すヘッド
先端側から見た斜視図であり、図２は、本実施形態に係
るインクジェットプリンタのプリントヘッドの駆動構造
を示すキャリッジ上面側から見た全体斜視図である。ま
た、図３は、図１に示すプリントヘッドの先端部の要部
断面拡大平面図である。

【００２２】 なお、これらの図に示す本実施形態のイン
クジェットプリンタのプリントヘッドは、後述するよう
にカバー８を設けてヘッド先端部を覆うことに特徴を有
しており、その他の部分については、図８に示した従来
のインクジェットプリンタのプリントヘッドとほぼ同様
の構成となっている。

【００２３】 図１に示すように、本実施形態に係るイン
クジェットプリンタのプリントヘッドは、インクが吐出
するノズル孔を有する第一ヘッド１，第二ヘッド２，第
三ヘッド３が並列に配設されてヘッド固定部７に取り付
けられており、後述するキャリッジ１２によって印字方
向に移動自在となっている。

【００２４】 第一，第二及び第三ヘッド１，２，３は、
図３に示すように、所定の間隔をもって配設され、ヘッ
ド固定部７に固定されている。各ヘッドの先端部には、
それぞれインクを吐出するノズル孔を穿設した第一，第
二及び第三ノズルプレート４，５，６が取り付けられて
いる。

【００２５】 そして、本実施形態では、この第一及び第
二ヘッド１，２間及び第二及び第三ヘッド２，３間の隙
間を覆うための部材としてカバー８を備えている。この
カバー８は、各ヘッド１，２，３の先端側を一体的に覆
うとともに、各ヘッド１，２，３のノズルプレート４，
５，６のノズル孔が露出する窓孔８ａ，８ｂ，８ｃを打
ち抜き加工等によって形成してある。

【００２６】 また、カバー８の各窓孔８ａ，８ｂ，８ｃ
は、各ノズルプレート４，５，６の外形より小さく形成
され、かつ、カバー８の全体は、ヘッドへの取り付け
後、ノズルプレート４，５，６の外形の端部を覆う大き
さになっている。このように、カバー８を設けることに
より、各ヘッド間の隙間を覆うことができ、かつ、窓孔
８ａ，８ｂ，８ｃによってノズル孔は外部に露出し、印
字は自在に行うことができる。

【００２７】 ここで、本実施形態のカバー８は、剛性を
考慮し、金属板の絞りにより形成してある。また、カバ
ー８の肉厚としては、後述するように、ヘッド先端面と
カバー８との段差によってワイパー９に付着したインク
がかき取られることがないように、できるだけ薄くする
ことが望ましく、本実施形態においては０．１〜０．２
ｍｍの肉厚としてある。なお、このカバー８の形成手段
としては、材質を銅板等とした金属板の絞りの他、プラ
スチック成型等の手段により形成することができる。

【００２８】 そして、本実施形態では、このカバー８の
各窓孔８ａ，８ｂ，８ｃの縁部に、さらに、ヘッドの先
端方向に広がる傾斜面を形成してある。具体的には、図
３に示すように、カバー８の各窓孔８ａ，８ｂ，８ｃの
端部は、ノズルプレート４，５，６と向き合わない面、
すなわち、プリンタ本体にプリントヘッドを装着したと
きに記録紙１１と向かい合う面側に広がるように、後加
工等により面取りして傾斜面を形成してある。

【００２９】 本実施形態においては、ヘッド先端にカバ
ー８を設けているので、ヘッド先端面とカバー８の各窓
孔８ａ，８ｂ，８ｃの縁部にはカバー８の肉厚分だけ段
差が生じる。そこで、この窓孔８ａ，８ｂ，８ｃの縁部
に傾斜面を設けることで窓孔縁部の角をなくし、後述す
るように、段差によってワイパー９に付着したインクが
かき取られるようなことがないようにしている。

【００３０】 なお、このように窓孔８ａ，８ｂ，８ｃの
縁部の角部を取り除く構成としては、傾斜面を形成する
こと以外にも、例えばカバー８の各窓孔８ａ，８ｂ，８
ｃの縁部を湾曲状に形成し、いわゆるダレ面とするよう
にしてもよく、ワイパー９に付着したインクがかき取ら
れることがない形状であればどのようなものであっても
よい。

【００３１】 そして、このような構成からなる本プリン
トヘッドは、図２に示すように、キャリッジ１２に搭載
されてガイドシャフト１３に沿って駆動される。一方、
ヘッド先端と対向する側には記録紙１１が配設されるよ
うになっており、この記録紙１１は、紙送りローラ１４
によってキャリッジ１２の移動方向と直交する方向に搬
送されてヘッドにより印字される。

【００３２】 そして、図２に示すように、プリントヘッ
ドの移動線上の印字領域外には、ヘッドクリーニング機
構１５が配設してあり、このヘッドクリーニング機構１
５には、ワイパー９が上面側に突設してある。このワイ
パー９は、可撓性部材からなる薄板状に形成してあり、
キャリッジ１２によって移動されたプリントヘッドの各
ヘッド先端部と摺接するようになっている。

【００３３】 このワイパー９によって、プリントヘッド
の各ノズルプレート４，５，６の表面が清掃されるよう
になっている。すなわち、インクジェットプリンタの場
合、印字中にノズル面にインクが付着すると、印字不良
をまねくおそれがあるため、印字途中、ヘッドが印字領
域外に移動してワイパー９によってノズル面をこすら
れ、ノズル面のインクが拭き取られるようになってい
る。

【００３４】 次に、このような構成からなる本実施形態
に係るインクジェットプリンタのプリントヘッドの動作
について説明する。まず、図示しない制御部より印字命
令が送られると、記録紙１１の先端が印字開始位置まで
吸入，搬送される。

【００３５】 このとき、プリントヘッドは印字領域外に
待機しており、その後、キャリッジ１２によりガイドシ
ャフト１３に沿って駆動され、記録紙１１の送り方向と
直交する方向に往復動作を行い、印字を開始する。キャ
リッジ１２によって移動されたプリントヘッドは、各ヘ
ッド１，２，３が、各ノズルプレート４，５，６を介し
てインクを吐出し、記録紙１１上に印字を行う。

【００３６】 そして、印字後のプリントヘッドは印字領
域外のワイパー９が配設された位置まで移動し、各ヘッ
ド１，２，３の先端部がワイパー９に摺接し、各ノズル
プレート４，５，６に付着した余分なインクが拭き取ら
れる。これにより、プリントヘッドの先端からは不要な
インクが除去され、ヘッド先端部が常に清潔な状態に保
たれる。

【００３７】 このクリーニング動作は、図３に示すよう
に、プリントヘッドがワイパー９上を移動することによ
り行われ、ワイパー先端角部がノズルプレート４，５，
６の表面をこすり、表面に付着したインクを拭き取る。
そして、本実施形態では、カバー８によりそれぞれのヘ
ッド間の隙間が覆われているめ、ノズルプレート６から
５及び５から４へワイパー９が移行する際にも、ワイパ
ー９に付着しているインクが各ヘッド間の隙間に入り込
むことがない。

【００３８】 ここで、本実施形態においてはヘッド先端
部にカバー８を取り付けてあるので、上述したようにノ
ズルプレート４，５，６とカバー８との間にカバー８の
肉厚分だけ段差が生じ、この段差によってワイパー９に
付着したインクがかき取られる可能性がでてくる。

【００３９】 そこで、本実施形態では、上述したよう
に、カバー８の肉厚を０．１〜０．２ｍｍと薄くすると
ともに、さらに各窓孔８ａ，８ｂ，８ｃの縁部を面取り
し、傾斜面を形成するようにしてある。これによって、
カバー８の角窓孔８ａ，８ｂ，８ｃに角部がなくなり、
インクがかき取られることがなくなる。

【００４０】 このように、本実施形態に係るインクジェ
ットプリンタのプリントヘッドによれば、ヘッド先端部
を、窓孔８ａ，８ｂ，８ｃを備えたカバー８により覆う
ことで、各ヘッド間の隙間を覆うことができる。これに
より、カバー８というきわめて簡易かつ小型な部材のみ
によって、複数の各ヘッド間の隙間を覆うことができ、
ノズル面をワイパー９によってクリーニングする際の各
ヘッド間の隙間へのインクの入り込みを防止することが
でき、インクが記録紙１１上にたれて汚れとなることを
防ぐことができる。

【００４１】 また、このカバー８によってヘッド全体が
覆われるため、ヘッド先端に取り付けられたノズルプレ
ート４，５，６は、外周縁部がカバー８によって押さえ
られるので、記録紙１１のジャム等が発生した場合にも
ノズルプレート４，５，６の剥離が有効に防止される。

【００４２】 さらに、このように各ヘッド間の隙間をカ
バー８によって覆うようにしてあるので、各ヘッド間に
は隙間を持たせ、ノズル位置とヘッド外形の寸法はある
程度ラフにすることができ、各ヘッドのノズル間距離を
調整によって合わせることが可能となる。

【００４３】 なお、本実施形態では、三つのヘッドで構
成しているが、もちろん二つあるいは四つ，五つ等、複
数のヘッドを備えるものであれば、どのようなヘッド数
であっても適用することができる。

【００４４】 次に、本発明のインクジェットプリンタの
プリントヘッドの他の参考実施形態について図４及び図
５を参照して説明する。図４は、本実施形態に係るイン
クジェットプリンタのプリントヘッドを示す、ヘッド先
端側から見た斜視図であり、図５は、図４に示すプリン
トヘッドの先端部の要部断面拡大平面図である。

【００４５】 これらの図に示すように、本実施形態は上
述した参考実施形態の変形実施形態であり、カバー８の
形状を変更してあり、カバー８の隣接する窓孔８ａと８
ｂ及び８ｂと８ｃを仕切る部分を、各ヘッド間の隙間に
埋設させてある。そして、このカバー８の埋設部分をヘ
ッドの先端面と同一平面となるように形成してある。そ
の他の構成部分については参考実施形態の場合と同様の
構成としてある。

【００４６】 具体的には、図４に示すように、本実施形
態のカバー８は、隣接する窓孔８ａと８ｂ及び８ｂと８
ｃを仕切る部分を各ヘッド間の隙間にはまり込むように
してある。そして、このヘッド間の隙間にはまる部分
が、図５に示すように、各ヘッド１，２，３のノズルプ
レート４，５，６の先端面と同一平面となるように形成
してある。

【００４７】 このようにカバー８を構成することによ
り、図５に示すように、カバー８を取り付けてもノズル
プレート４，５，６とカバー８の間に段差が生じること
がなくなり、段差によってワイパー９に付着したインク
がかき取られるようなことがなくなる。

【００４８】 なお、このような本実施形態のカバー８
は、隣接する窓孔を仕切る部分を各ヘッド間に隙間なく
埋設させ、かつ、当該部分がヘッド先端面といわゆる面
一となるように形成する必要があることから、弾性を有
する樹脂成形品によりカバー８を形成することが望まし
い。また、このような樹脂成形の手段によれば、容易に
本実施形態に係るカバー８を精度良く形成することがで
きる。

【００４９】［実施形態］ 次に、本発明のインクジェットプリンタのプリントヘッ
ドの実施形態について図６及び図７を参照して説明す
る。図６は、本発明の実施形態に係るインクジェットプ
リンタのプリントヘッドを示す、ヘッド先端側から見た
斜視図であり、図７は、図６に示すプリントヘッドの先
端部の拡大平面図である。

【００５０】 図６を参照すると、本実施形態のインクジ
ェットプリンタのプリントヘッドは、 インクを吐出させ
る第一ヘッド１，第二ヘッド２，第三ヘッド３が備えら
れ、各ヘッドの先端面には、インクが吐出するノズル孔
を備えた第一，第二，第三ノズルプレート４，５，６が
取り付けられている。各ヘッド１，２，３は任意の隙間
をもって並列に配置され、ヘッド固定部材７に取り付け
られている。

【００５１】 そして、本実施形態では、複数のヘッド
１，２，３間の隙間を覆う部材として、ノズルプレート
４，５，６を採用している。すなわち、本実施形態のノ
ズルプレート４，５，６は、ヘッドの先端側に配設され
てヘッドの先端面側を一体的に覆うようになっている。
具体的には、図７に示すように、本実施形態では三枚の
ノズルプレート４，５，６が同一平面を構成し、ヘッド
先端面に一体的に取り付けられるようになっている。

【００５２】 そして、この三枚のノズルプレート４，
５，６は、第三ヘッド３に取り付けられている第三ノズ
ルプレート６が、第三ヘッド３に隣接している第二ヘッ
ド２にまたがって取り付けられ、第二ヘッド２に取り付
けられている第二ノズルプレート５が、第二ヘッド２に
隣接している第一ヘッド１にまたがって取り付けられて
いる。

【００５３】 このように三枚のノズルプレート４，５，
６をそれぞれ隣接するヘッドにまたがるようにして配設
することで、各ノズルプレートの継ぎ目がヘッド先端面
に位置するので、各ヘッド間の隙間が覆われてインクの
入り込みが防止される。なお、ノズルプレートは、本実
施形態では三枚のノズルプレート４，５，６により構成
してあるが、これを一枚又は二枚の板状部材からなるノ
ズルプレートとすることも可能である。

【００５４】 このように、本実施形態のインクジェット
プリンタのプリントヘッドによれば、ヘッド先端に備え
られたノズルプレート４，５，６によって各ヘッド１，
２，３間の隙間を覆うことができるので、他の部材や手
段を設けることなく、ノズルプレートというきわめて簡
易かつ小型な部材のみによって、複数の各ヘッド間の隙
間を覆うことができ、ノズル面をクリーニングする際の
各ヘッド間の隙間へのインクの入り込みを防止すること
ができる。

【００５５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明のインクジ
ェットプリンタのプリントヘッドによれば、簡易かつ小
型，軽量な構造のみによって、ノズル面をクリーニング
する際の各ヘッド間の隙間へのインクの入り込みを防止
し、インクが記録紙上にたれて汚れとなることを有効に
防止するとともに、ノズルプレートの剥離も防止するこ
とができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の参考実施形態に係るインクジェットプ
リンタのプリントヘッドを示す、ヘッド先端側から見た
斜視図である。

【図２】本発明の参考実施形態に係るインクジェットプ
リンタのプリントヘッドの駆動構造を示す、キャリッジ
上面側から見た全体斜視図である。

【図３】図１に示すプリントヘッドの先端部の要部断面
拡大平面図である。

【図４】本発明の他の参考実施形態に係るインクジェッ
トプリンタのプリントヘッドを示す、ヘッド先端側から
見た斜視図である。

【図５】図４に示すプリントヘッドの先端部の要部断面
拡大平面図である。

【図６】本発明の実施形態に係るインクジェットプリン
タのプリントヘッドを示す、ヘッド先端側から見た斜視
図である。

【図７】図６に示すプリントヘッドの先端部の拡大平面
図である。

【図８】従来のインクジェットプリンタのプリントヘッ
ドを示す、ヘッド先端側から見た斜視図である。

【図９】図８に示す従来のプリントヘッドの先端部の拡
大平面図である。

【符号の説明】

１ 第一ヘッド ２ 第二ヘッド ３ 第三ヘッド ４ 第一ノズルプレート ５ 第二ノズルプレート ６ 第三ノズルプレート ７ ヘッド固定部 ８ カバー ８ａ 窓孔 ８ｂ 窓孔 ８ｃ 窓孔 ９ ワイパー

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 先端にインクを吐出するノズル孔を備え
   たヘッドが、所定間隔をもって複数並列して配設される
   とともに、 前記複数のヘッド間の隙間を覆う部材を備えたインクジ
   ェットプリンタのプリントヘッドにおいて、 前記複数のヘッド間の隙間を覆う部材を、前記複数のヘ
   ッドの先端に配設されて当該複数のヘッドの先端面側を
   一体的に覆う板状部材であって、各ヘッドに対応する位
   置にインクが吐出するノズル孔を備えたノズルプレート
   により構成したことを特徴とする インクジェットプリン
   タのプリントヘッド。
2. 【請求項２】 前記ノズルプレートを、複数の板状部材
   を同一平面に配設して構成した請求項１記載のインクジ
   ェットプリンタのプリントヘッド。