JP7110653B2

JP7110653B2 - 印刷ユニット

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Publication number: JP7110653B2
Application number: JP2018056106A
Authority: JP
Inventors: 文裕刑部
Original assignee: Casio Computer Co Ltd
Current assignee: Casio Computer Co Ltd
Priority date: 2018-03-23
Filing date: 2018-03-23
Publication date: 2022-08-02
Anticipated expiration: 2038-03-23
Also published as: US10780700B2; US20190291441A1; CN110293776B; CN110293776A; JP2019166719A

Description

本発明は、印刷ユニットに関する。

特許文献１には、プリンタ本体を手動により記録紙上で移動させながら記録ヘッドにより画像を記録紙上に印刷するハンディプリンタが記載されている。

特開２００１－２２５５１２号公報

特許文献１に開示されたハンディプリンタは、ノズルからインクを吐出することにより被印刷媒体に記録を行うインクジェット式の記録ヘッドを用いて印刷を行っている。このようなハンディプリンタを、印刷を行っていない状態で放置すると、インクの乾燥によるノズルの目詰まり、記録ヘッドへのごみ又は埃を含む異物の付着によって、印刷品質が劣化し、最悪の場合印刷が不可能になってしまう場合がある。このため、印刷を行わない場合はヘッドをキャップで被覆する必要がある。

ヘッドをキャップで被覆する際にキャップがずれると、インクの乾燥を防ぐことができない。また、キャップ又は他の部品がヘッドに接触すると、ヘッドが破損してしまう場合がある。このため、ユーザはヘッドをキャップで被覆する際に慎重且つ確実な操作が要求され、作業が煩雑になってしまうという課題があった。

本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであって、印刷を行う印刷ヘッドを、印刷ヘッドを被覆する被覆手段で被覆する作業を簡易にすることができる印刷ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る第１の態様の印刷ユニットは、被印刷媒体に印刷対象の画像を印刷する印刷ヘッドと、金属部品と、を含む印刷装置と、前記印刷ヘッドを被覆する被覆手段と、前記被覆手段を前記印刷ヘッドへ向けて付勢する弾性体と、前記金属部品を引き寄せる磁石と、を含むキャッピング装置と、を備え、前記印刷装置が前記キャッピング装置に載置された場合に、前記被覆手段が前記印刷ヘッドを被覆し、前記金属部品は、前記印刷装置に固着された固定具を含み、前記固定具は、前記印刷装置を前記キャッピング装置に載置した場合に前記磁石と重なり合う、ことを特徴とする。
また、本発明に係る第２の態様の印刷ユニットは、被印刷媒体に印刷対象の画像を印刷する印刷ヘッドと、金属部品と、を含む印刷装置と、前記印刷ヘッドを被覆する被覆手段と、前記被覆手段を前記印刷ヘッドへ向けて付勢する弾性体と、前記金属部品を引き寄せる磁石と、を含むキャッピング装置と、を備え、前記印刷装置が前記キャッピング装置に載置された場合に、前記被覆手段が前記印刷ヘッドを被覆し、前記金属部品は、回転することで前記印刷装置の前記被印刷媒体に対する摺動を補助するローラを含み、前記ローラは、前記印刷装置を前記キャッピング装置に載置した場合に前記磁石と重なり合う、ことを特徴とする。

本発明によれば、印刷を行う印刷ヘッドを、印刷ヘッドを被覆する被覆手段で被覆する作業を簡易にすることができる。

実施の形態１に係る印刷ユニットの側面図である。実施の形態１の印刷装置の（ａ）側面図及び（ｂ）下面図である。実施の形態１のキャッピング装置の（ａ）上面図及び（ｂ）断面図である。実施の形態１のキャップの断面図である。実施の形態１の印刷装置をキャッピング装置に載置した状態を示す断面図である。実施の形態２の印刷装置の下面図である。実施の形態３の印刷装置の下面図である。実施の形態４の印刷装置の下面図である。実施の形態５の印刷装置の下面図である。

（実施の形態１）
実施の形態１に係る印刷ユニット１について、図面を参照して説明する。なお、図中同一又は相当する部分には同一符号を付す。

図１は、実施の形態１に係る印刷ユニット１の側面図である。図１に示すように、印刷ユニット１は、印刷装置１００と、キャッピング装置２００と、を備える。

印刷装置１００は、印刷を行わない時はキャッピング装置２００に載置されており、印刷を行う時はユーザによってキャッピング装置２００から取り外され、把持されて被印刷媒体２の上を滑るように移動させられることで、印刷対象の画像を被印刷媒体２に印刷する。このような手動走査型の印刷装置は、ハンディプリンタ、ハンドヘルドプリンタ、ダイレクトプリンタとも呼ばれる。

キャッピング装置２００は印刷装置１００を載置する台であり、印刷装置１００が載置された状態において、後述する印刷ヘッド１２０を乾燥から防ぐ。

被印刷媒体２は、印刷装置１００によって印刷対象の画像が印刷される媒体である。被印刷媒体２は、記録媒体、印刷対象物ともいう。被印刷媒体２は、印刷用紙、印刷用ラベル、段ボールを含み、典型的には紙、樹脂から形成され得るが、これに限られるものではない。被印刷媒体２は、インクを付着させることができる材料を、インクを付着させることができる表面状態で形成したものであればどのようなものから形成されても良い。

印刷対象の画像は、印刷装置１００によって被印刷媒体２に印刷される画像である。印刷対象の画像は、印刷画像又は印刷パターンともいう。印刷対象の画像は、文字、記号、図形、模様、絵、写真を含み得るが、これに限られるものではない。

図２は、印刷装置１００の（ａ）側面図及び（ｂ）下面図である。図２（ａ），（ｂ）に示すように、印刷装置１００は、筐体１１０と、印刷ヘッド１２０と、センサ１３０と、金属部品１４０と、を備える。

筐体１１０は、印刷装置１００の構成要素である印刷ヘッド１２０、センサ１３０を収容する。図２（ｂ）に示すように、筐体１１０の被印刷媒体２と接触する面である底面からは印刷ヘッド１２０及びセンサ１３０が露出していて、底面には金属部品１４０が取り付けられている。筐体１１０は、典型的には樹脂から形成されるが、これに限られるものではない。筐体１１０は、内部に基板、処理装置及び電池等を備えるが、図示は省略する。

印刷ヘッド１２０は、筐体１１０の底面に配置され、被印刷媒体２に印刷対象の画像を印刷する。印刷ヘッド１２０には複数のノズルが主走査方向及び副走査方向に沿って配列されている。印刷ヘッド１２０は、インクタンクに充填されたインクをノズル内でヒータによって加熱してインクに気泡を生じさせ、生じた気泡によってそれぞれのノズルから被印刷媒体２へインクを微滴化して吐出し、インクジェット方式で印刷を行う。

センサ１３０は、筐体１１０の底面に配置され、被印刷媒体２に対して印刷装置１００が相対的に移動した量を測定する。図２（ｂ）に示すように、印刷装置１００は二つのセンサ１３０を備える。センサ１３０は、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）とイメージセンサとを含み、ＬＥＤが照射して被印刷媒体２で反射された光をイメージセンサが読み取って移動前後の反射光を比較することで、印刷装置１００の移動の量と向きとを測定する。

金属部品１４０は、筐体１１０の底面に配置される矩形の金属板である。金属部品１４０は、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置された際に、後述するキャッピング装置２００の磁石２２０と結合する。金属部品１４０は典型的には鉄板であるが、これに限られるものではなく、磁石２２０に引き寄せられるものであれば良い。

印刷装置１００は、センサ１３０が測定した被印刷媒体２に対する移動量から、印刷ヘッド１２０の位置を算出し、印刷対象の画像の算出した位置に対応する部分を印刷ヘッド１２０によって印刷する。印刷装置１００は、ユーザによって把持されて被印刷媒体上を移動しながら移動量の測定と印刷とを実行することで、被印刷媒体２上に印刷対象の画像の全体を印刷する。

図３（ａ）は、キャッピング装置２００の構成を示す上面図である。図３（ｂ）は、図３（ａ）の直線ＡＡ矢視断面図である。図３（ａ），（ｂ）に示すように、キャッピング装置２００は、キャッピング装置筐体２１０と、磁石２２０と、弾性体２３０と、キャップ２４０と、を備える。

キャッピング装置筐体２１０は、キャッピング装置２００の構成要素である磁石２２０、弾性体２３０、キャップ２４０が配置される底部２１１と、底部２１１の周囲に立設する内周部２１２と、内周部の外側に立設する外周部２１３と、を含む。キャッピング装置筐体２１０は、典型的には印刷装置１００の筐体１１０と同様の素材である樹脂から形成されるが、これに限られるものではない。

底部２１１には、磁石２２０が底部２１１から突出して配置される。底部２１１には弾性体２３０の一方の端部が接続され、弾性体２３０は底部２１１から突出して配置される。

底部２１１の周囲には内周部２１２が立設する。内周部２１２の端部は、キャッピング装置２００に印刷装置１００が載置された際に印刷装置１００の底面と接する。

底部２１１の周囲の内周部２１２の外側に、内周部２１２と一体に外周部２１３が立設する。外周部２１３は、内周部２１２を越えて底部２１１から突出している。外周部２１３の内周部２１２と接していない内縁部は、キャッピング装置２００に印刷装置１００が載置された際に印刷装置１００の周部と接する。

磁石２２０は、印刷装置１００の金属部品１４０を引き寄せる。磁石２２０は、金属部品１４０を引き寄せることで、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置される際に印刷ヘッド１２０がキャップ２４０によって適切に被覆されるように誘導する。磁石２２０は、金属部品１４０を引き寄せることで、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置された状態において、印刷ヘッド１２０がキャップ２４０によって被覆された状態を保つとともに、印刷装置１００のキャッピング装置２００からの逸脱を防ぐ。

弾性体２３０は、一方の端部が底部２１１に接続され、他方の端部がキャップ２４０に接続される。弾性体２３０は、キャップ２４０を弾性的に付勢する。弾性体２３０は典型的には金属で形成されたコイルばねであるが、素材及び形状はこれに限られるものではない。

キャップ２４０は、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置された状態において印刷ヘッド１２０を被覆して被覆する。キャップ２４０は典型的にはゴムで形成されるが、これに限られるものではない。キャップ２４０は、印刷ヘッド１２０を被覆することで、インクの乾燥によるノズルの目詰まり、印刷ヘッド１２０へのごみ又は埃を含む異物の付着、及び印刷ヘッド１２０とキャッピング装置筐体２１０との接触によるノズルの破損を防ぎ、これらによって引き起こされる印刷品質の低下を防ぐ。キャップ２４０は被覆手段として機能する。

図４は、キャップ２４０の構成を示す断面図である。図４に示すように、キャップ２４０は、一つの面で弾性体２３０と接続されるキャップ底部２４１と、キャップ底部２４１の周囲に弾性体２３０が接続された面と反対の向きに向かって立設するキャップ周部２４２と、を含む。キャップ周部２４２が印刷装置１００の底面に接することで、キャップ２４０が印刷ヘッド１２０を被覆する。

図５は、印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置した状態を示す断面図である。図５に示すように、印刷装置１００の底部がキャッピング装置２００の内周部２１２の端部と接し、印刷装置１００の周部がキャッピング装置２００の外周部２１３の内縁部と接する。

磁石２２０は印刷装置１００の金属部品１４０を引きつけ、印刷装置１００をキャッピング装置２００に固定する。

キャップ２４０は、弾性体２３０によって付勢され、印刷装置１００の底面に接触して印刷ヘッド１２０を被覆する。

以上のような構成を備えることで、実施の形態１に係る印刷ユニット１は、ユーザが印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置することで印刷ヘッド１２０を被覆するため、印刷ヘッド１２０をキャップ２４０で被覆する作業を簡易にすることができる。

キャップ２４０は弾性体２３０を介してキャッピング装置筐体２１０に接続されているため、ユーザが印刷装置１００をどのような向き及び角度で載置しようとしても、キャップ２４０が柔軟に動くことで適切に印刷ヘッド１２０を被覆することができる。

金属部品１４０と磁石２２０とによって印刷装置１００とキャッピング装置２００とが引き合うため、ユーザが印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置しようとする際に印刷装置１００が適切な位置に誘導され、載置する作業を簡易にすることができる。また、載置した印刷装置１００が逸脱することを防ぐことができる。

キャップによる印刷ヘッドの被覆を維持するための力を印刷装置の自重のみとした場合、インクの残量又は電池の有無によって印刷装置の重さが変化し、適切な被覆が維持できなくなってしまうことがある。実施の形態１に係る印刷ユニット１は、弾性体２３０による反発力と磁石２２０による引力とを用いることで、印刷装置１００の重さにかかわらず適切な被覆を維持することができる。

（実施の形態２）
実施の形態２に係る印刷ユニット１について、図面を参照して説明する。実施の形態２のキャッピング装置２００の構成は、実施の形態１と同様である。

図６は、実施の形態２の印刷装置１００の下面図である。図６に示すように、実施の形態２の印刷装置１００は、実施の形態１の印刷装置１００が備える金属部品１４０に代えて複数の金属部品１４１を備える。

金属部品１４１は、筐体１１０の底面に配置される円形の金属板である。金属部品１４１は、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置された際に、キャッピング装置２００の磁石２２０と結合する。金属部品１４１は金属部品１４０と同様の素材で形成される。

金属部品１４１の形状及び大きさは磁石２２０と同様である。金属部品１４１は、印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置した際に磁石２２０に重なるように配置されている。

以上のような構成を備えることで、実施の形態２に係る印刷ユニット１は、実施の形態１に係る印刷ユニット１が奏する効果に加え、重なり合う金属部品１４１と磁石２２０とが引き合うことで、ユーザが印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置する際の位置合わせを容易にすることができる。

（実施の形態３）
実施の形態３に係る印刷ユニット１について、図面を参照して説明する。実施の形態３のキャッピング装置２００の構成は、実施の形態１と同様である。

図７は、実施の形態３の印刷装置１００の下面図である。図７に示すように、実施の形態３の印刷装置１００は、実施の形態１の印刷装置１００が備える金属部品１４０に代えて複数の固定具１４２を備える。

固定具１４２は、筐体１１０の底面に配置され、筐体１１０の底面と他面、内部の基板等を固定する金属の固定具である。固定具１４２は典型的にはねじであるが、これに限られるものではない。固定具１４２は金属部品１４０と同様の素材で形成される。固定具１４２は、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置された際に、キャッピング装置２００の磁石２２０と結合する。

固定具１４２は、印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置した際に磁石２２０に重なるように配置されている。

以上のような構成を備えることで、実施の形態３に係る印刷ユニット１は、実施の形態１，２に係る印刷ユニット１が奏する効果に加え、筐体１１０の構成要素の固定に用いる固定具１４２に磁石２２０に引かれる金属部品としての機能を兼ねさせることで、印刷装置１００の部品数を削減することができる。

（実施の形態４）
実施の形態４に係る印刷ユニット１について、図面を参照して説明する。実施の形態４
のキャッピング装置２００の構成は、実施の形態１と同様である。

図８は、実施の形態４の印刷装置１００の下面図である。図８に示すように、実施の形態４の印刷装置１００は、実施の形態１の印刷装置１００が備える金属部品１４０に代えて複数のローラ１４３を備える。

ローラ１４３は、筐体１１０の底面に回転可能に配置され、印刷装置１００の被印刷媒体２上での摺動を補助する。ローラ１４３は金属部品１４０と同様の素材で形成される。ローラ１４３は、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置された際に、キャッピング装置２００の磁石２２０と結合する。

複数のローラ１４３の少なくとも一部は、印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置した際に磁石２２０に重なるように配置されている。

以上のような構成を備えることで、実施の形態４に係る印刷ユニット１は、実施の形態１，２に係る印刷ユニット１が奏する効果に加え、印刷装置１００の摺動の補助に用いるローラ１４３に磁石２２０に引かれる金属部品としての機能を兼ねさせることで、印刷装置１００の部品数を削減することができる。

（実施の形態５）
実施の形態５に係る印刷ユニット１について、図面を参照して説明する。実施の形態５のキャッピング装置２００の構成は、実施の形態１と同様である。

図９は、実施の形態５の印刷装置１００の下面図である。図９に示すように、実施の形態５の印刷装置１００は、実施の形態１の印刷装置１００が備える金属部品１４０に代えて複数の磁石１５０を備える。

磁石１５０は、筐体１１０の底面に配置される円形の磁石である。磁石１５０は、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置された際に、キャッピング装置２００の磁石２２０と結合する。

磁石１５０の形状及び大きさは磁石２２０と同様である。磁石１５０は、印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置した際に磁石２２０に重なるように配置される。磁石１５０の極性は、印刷装置１００がキャッピング装置２００に載置された際に引き合うように配置される。

以上のような構成を備えることで、実施の形態５に係る印刷ユニット１は、実施の形態１，２に係る印刷ユニット１が奏する効果に加え、印刷装置１００とキャッピング装置２００とが引き合う力を強くすることで、ユーザが印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置する際の位置合わせをより容易にし、印刷装置１００のキャッピング装置２００からの逸脱をより確実に防ぐことができる。

（変形例）
以上に本発明の実施の形態について説明したが、この実施の形態は一例であり、本発明の適用範囲はこれに限られない。すなわち、本発明の実施の形態は種々の応用が可能であり、あらゆる実施の形態が本発明の範囲に含まれる。

センサ１３０はＬＥＤとイメージセンサとを含み、ＬＥＤが照射して被印刷媒体２で反射された光をイメージセンサが読み取ることで移動量を測定するとしたが、これに限られるものではない。センサ１３０は筐体１１０の底面に配置されたローラ又はボールを含み、それらの回転を測定することで移動量を測定しても良い。また、センサ１３０はレーザ光源を含み、レーザ光源が照射して被印刷媒体２で反射されたレーザ光をイメージセンサが読み取ることで移動量を測定しても良い。

印刷装置１００は二つのセンサ１３０を備えるとしたが、これに限られるものではない。印刷装置１００は一つ又は三つ以上のセンサ１３０を備えてもよい。

金属部品１４０，１４１、固定具１４２、ローラ１４３及び磁石１５０は印刷装置１００の底面に配置されるとしたが、これに限られるものではない。金属部品１４０，１４１、固定具１４２、ローラ１４３及び磁石１５０は印刷装置１００の底面ではない任意の箇所に配置されてもよい。そうした場合、キャッピング装置２００の磁石２２０は、印刷装置１００をキャッピング装置２００に載置した際に金属部品１４０，１４１、固定具１４２、ローラ１４３及び磁石１５０と重なり合う位置に配置される。

実施の形態１－５に記載された構成を組み合わせてもよい。例えば、印刷装置１００は実施の形態１の金属部品１４０と実施の形態３の固定具１４２との両方を備えてもよい。

本明細書において、金属部品という文言は磁石に引き寄せられる部品であることを示しており、非金属で構成されたものも含むものとする。

以上、本発明の好ましい実施の形態について説明したが、本発明は係る特定の実施の形態に限定されるものではなく、本発明には、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲とが含まれる。以下に、本願出願の当初の特許請求の範囲に記載された発明を付記する。

（付記１）
被印刷媒体に印刷対象の画像を印刷する印刷ヘッドと、金属部品と、を含む印刷装置と、
前記印刷ヘッドを被覆する被覆手段と、前記被覆手段を前記印刷ヘッドへ向けて付勢する弾性体と、前記金属部品を引き寄せる磁石と、を含むキャッピング装置と、を備え、
前記印刷装置が前記キャッピング装置に載置された場合に、前記被覆手段が前記印刷ヘッドを被覆する、
ことを特徴とする印刷ユニット。

（付記２）
前記金属部品は金属板を含み、
前記金属板は、前記印刷装置を前記キャッピング装置に載置した場合に前記磁石と重なり合う、
ことを特徴とする付記１に記載の印刷ユニット。

（付記３）
前記金属部品は、前記印刷装置に固着された固定具を含み、
前記固定具は、前記印刷装置を前記キャッピング装置に載置した場合に前記磁石と重なり合う、
ことを特徴とする付記１又は２に記載の印刷ユニット。

（付記４）
前記金属部品は、回転することで前記印刷装置の前記被印刷媒体に対する摺動を補助するローラを含み、
前記ローラは、前記印刷装置を前記キャッピング装置に載置した場合に前記磁石と重なり合う、
ことを特徴とする付記１から３のいずれか一つに記載の印刷ユニット。

（付記５）
被印刷媒体に印刷対象の画像を印刷し、弾性体によって付勢された被覆手段によって被覆される印刷ヘッドと、
磁石によって引き寄せられる金属部品と、を含み、
前記弾性体と、前記被覆手段と、前記磁石と、を含むキャッピング装置に載置された場合に、前記印刷ヘッドが前記被覆手段によって被覆される、
ことを特徴とする印刷装置。

（付記６）
被印刷媒体に印刷対象の画像を印刷する印刷ヘッドを被覆する被覆手段と、
前記被覆手段を前記印刷ヘッドへ向けて付勢する弾性体と、
金属部品を引き寄せる磁石と、を含み、
前記印刷ヘッドと、前記金属部品と、を含む印刷装置が載置された場合に、前記印刷ヘッドが前記被覆手段によって被覆される、
ことを特徴とするキャッピング装置。

１…印刷ユニット、２…被印刷媒体、１００…印刷装置、１１０…筐体（装置本体）、１２０…印刷ヘッド、１３０…センサ、１４０，１４１…金属部品、１４２…固定具、１４３…ローラ、１５０，２２０…磁石、２００…キャッピング装置、２１０…キャッピング装置筐体、２１１…底部、２１２…内周部、２１３…外周部、２３０…弾性体、２４０…キャップ、２４１…キャップ底部、２４２…キャップ周部

Claims

被印刷媒体に印刷対象の画像を印刷する印刷ヘッドと、金属部品と、を含む印刷装置と、
前記印刷ヘッドを被覆する被覆手段と、前記被覆手段を前記印刷ヘッドへ向けて付勢する弾性体と、前記金属部品を引き寄せる磁石と、を含むキャッピング装置と、
を備え、
前記印刷装置が前記キャッピング装置に載置された場合に、前記被覆手段が前記印刷ヘッドを被覆し、
前記金属部品は、前記印刷装置に固着された固定具を含み、
前記固定具は、前記印刷装置を前記キャッピング装置に載置した場合に前記磁石と重なり合う、
ことを特徴とする印刷ユニット。
被印刷媒体に印刷対象の画像を印刷する印刷ヘッドと、金属部品と、を含む印刷装置と、
前記印刷ヘッドを被覆する被覆手段と、前記被覆手段を前記印刷ヘッドへ向けて付勢する弾性体と、前記金属部品を引き寄せる磁石と、を含むキャッピング装置と、
を備え、
前記印刷装置が前記キャッピング装置に載置された場合に、前記被覆手段が前記印刷ヘッドを被覆し、
前記金属部品は、回転することで前記印刷装置の前記被印刷媒体に対する摺動を補助するローラを含み、
前記ローラは、前記印刷装置を前記キャッピング装置に載置した場合に前記磁石と重なり合う、
ことを特徴とする印刷ユニット。