JPH043307B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、電卓やコンピユータの端末機器等に
用いられるプリンタに於いて、特にインクジエツ
トヘツドを搭載したプリンタのインクの乾き等を
防止するノズルキヤツプ機構に関するものであ
る。

従来よりインクジエツトヘツドを搭載したプリ
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
構になつている。特にインクジエツトヘツドは、
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つても
よい。すでに商品化されているものでは、インク
の種類やインクジエツトヘツドの構造、ノズルキ
ヤツプ等に工夫をこらしているものの、複雑な機
構となつている。

この中で最も簡単な機構例を上げる。インクジ
エツトヘツドを待機位置にセツトし、弾力性のあ
るノズルキヤツプをインクジエツトヘツドのノズ
ル先端面に向けて押圧しキヤツプをする。印刷開
始時にノズルキヤツプを解除し、インクジエツト
ヘツドを移動させて印刷を行なう。またインクジ
エツトヘツドとノズルキヤツプの非圧接時に、モ
ータと歯車の輪列からなる機構によつてノズルキ
ヤツプが回転し、ノズルキヤツプのクリニング等
を行なつていた。この機構に於いて、ノズルキヤ
ツプを回転させるのに、専用のモータや数個の歯
車、軸等の多くの部品を用いていた。またプリン
タにおける他の機構との関連性がないために、ノ
ズルキヤツプ機構は他機構との部品の共用化を拒
む客点があつた。

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ヤツプの駆動を、
正逆転するモータで行なうものである。その目的
は、部品の共用化により、動作が単純かつ確実
で、制御しやすいノズルキヤツプを提供すること
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ヤツ
プを提供することにある。

以下に本発明の実施例を図面に従つて説明す
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エツトヘツ
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、一行づつ
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１
０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軸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。

また回転軸１９には、ノズルキヤツプ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。ノズルキヤツプ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が多層になつて
挿入された構造になつている。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、主としてインクジエツトヘツド３とタンク
４，５から構成される。第２図に示すインクジエ
ツトヘツド３は、インクオンデマンド型インクジ
エツトヘツドで、圧電素子２９に高電圧を印加す
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
の駆動によつて、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、
パルス入力によつてステツ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説明する。紙送りドラム８
は、外周にゴムリング３１，３２を挿着し、紙押
え板３３（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
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の切り欠き部８ｂに係合して
いる。モータ１８の回転により、回転軸１９は、
矢印の方向に回転する。コイルバネ２０はバネク
ラツチの働きをし、回転軸１９に巻きつけられ、
コイルバネ２０の２０ａが紙送りドラム８の切り
欠き部８ｂを引つかけて、矢印方向に回転させ
る。それによつて印刷紙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、両者の間で滑りを生ず
る。よつて、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の間に滑りを生じ、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。

次にノズルキヤツプについて第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、ノズルキヤツプ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は、枠２３の切り欠き
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はバネクラツチの働きをし、
回転軸１９に巻きつけられ、コイルバネ２２の２
２ａが枠２３の切り欠き部２３ａを引つかけて、
矢印時計方向に回転させる。それによつてノズル
キヤツプ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。よつて回転軸
１９の回転は、ノズルキヤツプ２１に伝達されな
い。

ノズルキヤツプ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が多層になつて挿入された構造になつてい
る。部材２４は主としてゴム類であり、硬度はシ
ヨアＡ１５〜３０くらいである。また厚みは２mm
〜10mm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
それらの積層フイルムやシートで、厚みは20μm
〜100μmである。

またノズルキヤツプ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、ノズルキヤツプ２１の
回転によつて、インクジエツトヘツド３のノズル
３ａの先端面をこすつてクリニングする。この時
インクジエツトヘツド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
エツトヘツド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の粘度が上がつた
場合などは、単にクリーニングしただけや、単に
インクジエツトヘツド３よりインク３０を斜出し
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つ
て、わずかづつノズル３ａ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
クリニングを繰り返すことによつて、インクジエ
ツトヘツド３の内部の気泡や、粘度が上がつたイ
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。またノズルキヤツプ２１に
付着したインク，ゴミ等は、多孔質部材３４によ
つて取り除かれる。ノズルキヤツプ２１の外径は
φ30mm，回転数は100〜500rpmである。

第５図はキヤツ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200ｇ〜300ｇである。印刷手段２は板バネ
２６を介して、軸３５を中心に回転する。インク
ジエツトヘツド３のノズル３ａ先端面は、ノズル
キヤツプ２１に押圧される。インクジエツトヘツ
ド３のノズル３ａ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、
50ｇ以上の押圧により、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、蒸発させたり、気泡を発生させ
たりすることがない。

次にノズルキヤツプ２１からインクジエツトヘ
ツド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
るバネ力によつて、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２
８の通電を切つても第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、
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に通電して、印刷手段２を移動させる。
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
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の通電を切る。

永久磁石２７はクレーム１４の１４ａに吸着
し、第５図のようにキヤツピングされる。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
ルキヤツプ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３０を射
出しながらワイパ２４ａでインクジエツトヘツド
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エ
ツトヘツド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、インクジエツト
ヘツド３よりインク３０を射出しながら、クリニ
ングすることができる。

本実施例では、円筒状の回転するノズルキヤツ
プ２１であるが、ベルト状に回転させても、また
板状のノズルキヤツプを往復運動させるノズルキ
ヤツ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へら状ワイパの駆動を、
正逆転するモータで行なうことである。これによ
り、部品の共用化ができ、動作が単純かつ確実で
あり、さらに部品点数が減り、調整も不要となつ
て組立易くなる。

また、紙送り時には、コイルバネによるバネク
ラツチの原理で、ワイパ機構には全く影響を及ぼ
すことがなく、逆にへら状ワイパ動作時において
も、同様に紙送り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エツトヘ
ツドの側面図であり、第３図は紙送り機構を示す
側面図、第４図，第５図はノズルキヤツプ機構を
示す側面図である。第６図はノズルキヤツプの斜
視図である。 １…プリンタ、２…印刷手段、３…インクジエ
ツトヘツド、６…印刷紙、７…モータ、８…紙送
りドラム、１４…フレーム、１８…モータ、１９
…回転軸、２０…コイルバネ、２１…ノズルキヤ
ツプ、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、２
８…電磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ ノズルよりインク粒を射出して印刷紙に印刷
   を行い、該印刷紙を横切つて移動するインクジエ
   ツトヘツドと、 該インクジエツトヘツドの待機時に該ヘツドの
   ノズル面をクリーニングするへら状ワイパと、 前記印刷紙を送る紙送りドラムと、 を備えたインクジエツトプリンタであつて、 前記へら状ワイパと前記紙送りドラムとを同軸
   上に有する回転軸と、 該軸に係止されたクラツチ機構と、 正転時に前記紙送りドラムを回転させ、逆転時
   に前記へら状ワイパを回転させる正逆転可能なモ
   ータと を備えたことを特徴とするインクジエツトプリン
   タ。