JP5873560B2 - プリントヘッド用のキャッピング装置 - Google Patents

Description

背景
プリンタは１つ又は複数のペンを有することがあり、そのようなペンは、ペンの寿命および信頼性を改善するために、及び／又は印刷品質の低下を防止するために、使用中でない場合にキャッピングされ（蓋を被せられ）得る。

幾つかの環境において、プリンタの設置面積（例えば、床面積）は重要な要素となることができる。また、より単純なコンポーネント（構成要素）を提供することは、信頼性の改善および／またはコストの削減につながることもできる。

本発明の例の目的は、従来技術に関連した１つ又は複数の問題を少なくとも軽減することである。

さて、本発明の例が、添付図面に関連して単なる例示のために説明される。

収縮位置にキャップステーションを有する、本発明の一例によるプリンタの略図である。 キャップステーションがキャッピング位置にある状態の、図１に示されたプリンタの略図である。 本発明の一例による、ペンキャッピング装置を含むプリンタの斜視図である。 図３の例示的なプリンタの側面図である。

詳細な説明
幾つかのタイプのプリンタは、印刷媒体が進む方向に対して横切る方向に印刷媒体にわたって前後に移動するプリントヘッドを利用する。しかしながら、プリントヘッドが印刷媒体を横切って移動するのにかなりの時間期間を費やす可能性があるので、印刷媒体にまたがり且つ静止している（即ち、印刷媒体を横切って移動しない）、又は媒体全体に広がり且つ僅かだけ移動することができるプリントヘッドを含むプリンタが開発された。この技術は、ページワイドアレイ（page wide array：ＰＷＡ）と呼ばれることが多い。ＰＷＡプリンタにおいて、プリントヘッドは、印刷媒体の全幅にわたって同時に印刷することができる。一度に１つのスワス（幅帯状区画）だけ印刷媒体の全幅にわたって印刷した後に印刷媒体が進められ、従って、プリントヘッドが印刷媒体に対して横切って移動する必要がないので、印刷速度が改善される。本発明の例はＰＷＡプリンタに関連して説明されるが、理解されるように、印刷媒体を横切って横方向に移動する可動プリントヘッドを含む本発明の例も企図され得る。

プリントヘッドのキャッピングは、プリントヘッドの印刷ペンの信頼性を改善するために、印刷ペンを封止するために使用される。本発明の例において、印刷ペンをキャッピングするための複数の印刷キャップを含む印刷キャップステーションが設けられる。キャップステーションは、収縮位置（引っ込んだ位置）とキャッピング位置との間で移動可能である。収縮位置において、キャップステーションは、印刷媒体経路の側部に格納される。本発明の幾つかの例において、キャップステーションは、それぞれがヒンジにより互いに接続された複数の実質的に剛性のキャップモジュールから形成される。収縮位置において、キャップステーションは、印刷媒体経路の側部において折り畳まれる。キャップステーションは、印刷媒体を横方向に横切ってキャップステーションを延ばすことによりキャッピング位置に移動する。キャッピング位置において、プリントヘッドは、キャップステーションと係合することができ、その結果、キャップステーション上に設けられたキャップがプリントヘッドの印刷ペンを封止する。

さて、本発明の例が、図１に関連して説明される。本発明の例は、各印刷ペンが例えば熱刺激または圧電刺激により、インク滴を吐出するための１つ又は複数のノズルを含むインクジェットプリンタに関連して説明される。しかしながら、理解されるように、印刷ペンがレーザプリンタ又はＬＥＤプリンタを含むトナーを用いたプリンタのような他の技術に基づいている本発明の例も企図され得る。

図１は、プリンタ１００の全般的な略図である。プリンタ１００は、プリントヘッド１１０の下で、進行方向２１０に進められる印刷媒体２００に印刷するように構成される。図１において、印刷媒体は、個別の用紙、即ち一枚の用紙として示される。また、本発明の例は、ロールから供給されるような、連続した印刷媒体と共に使用され得る。図１の例において、プリントヘッドはページワイドアレイ（ＰＷＡ）プリントヘッド１１０であり、そのプリントヘッド１１０は、印刷媒体２００の全幅に広がり、ひいては印刷媒体を横方向に横切って移動する必要がないけれども、横方向に移動することができる本発明の実施形態も企図され得る。このように、プリントヘッドは、印刷媒体２００にわたって並んで配列された複数の印刷ペンを含む。

図１に示されるように、プリントヘッド１１０に隣接する、印刷媒体２００の側部において、キャップステーション１２０が収縮位置に配置される。収縮位置において、キャップステーションは、プリントヘッド１１０が印刷媒体に印刷できるように、即ちプリントヘッド１１０の印刷ペンがキャッピングされないように、プリントヘッドから離れている。キャップステーション１２０は、使用中でない場合、収縮位置に格納（収容、収納）される。図１に示されたキャップステーション１２０は、隣接する部分にヒンジを介して接続された複数のほぼ剛性の部分から形成される。ヒンジは、キャップステーションの部分が別個に関節接合されることを可能にする且つキャップステーション１２０が収縮位置で折り畳まれることを可能にするために、キャップステーションの部分の両端に配置される。キャップステーションは、コンサーティーナ又はアコーディオンのようにヒンジを中心として折り畳まれ、従って、キャップステーション１２０の必要な収納スペースが低減される。即ち、折り畳まれた場合、第１及び第２の部分を接続するヒンジは下端に配置され、一方、第２及び第３の部分を接続するヒンジは上端などに配置される。キャップステーションの各部分の表面が、プリントヘッド１１０の１つ又は複数の印刷ペンを封止するための１つ又は複数のキャップを担持するように構成される。キャップは、例えば個々の印刷ペンの周りで封止するための、突出するリム（外周部）を有するゴムキャップとして形成され得るが、本発明の実施形態はこの態様に制限されない。

キャップステーションは、図１に示された収縮位置と図２に示されたキャッピング位置との間で駆動され得るように、動かせるように構成される。図２は、プリントヘッドの下にとどまっている印刷媒体２００を示すが、一般にキャップステーションは、印刷媒体が存在しない場合にキャッピング位置に移動することは理解されるであろう。

キャッピング位置において、キャップステーションは、プリントヘッドの下で横方向に印刷媒体経路を横切って延びる。キャッピング位置において、キャップステーション１２０の部分の少なくとも大半は、プリントヘッド１１０の下側の印刷ペンがキャップステーション１２０の上面（キャッピング位置にいる場合）に位置するキャップと接触することができるように、一般に水平方向に配列される。幾つかの例において、キャップステーション１２０又はそれに取り付けられたキャップは、印刷ペンに係合するために垂直方向に移動可能とすることができる。しかしながら、本発明の他の例において、キャップステーション１２０は、プリントヘッド１１０が印刷媒体２００から離れるように垂直に上方へ移動することにより、印刷媒体２００の表面に近接した印刷位置から引き戻される際に、収縮位置とキャッピング位置との間で移動するように構成される。キャップステーション１２０がキャッピング位置に配置される場合、プリントヘッド１１０は、キャップステーション上のキャップがプリントヘッド１１０の下側の印刷ペンに係合してキャッピングするような所定の力でもって、例えば下向き方向にキャップステーション１２０の方に移動することができる。プリントヘッド又はペンの下向きの動き、又はキャップステーション１２０上のキャップの上向きの動きの結果として、キャップは、少なくとも部分的に印刷ペンを覆い、それにより印刷ペンに当接して封止する。

キャップステーション１２０は、図１に示された収縮位置と図２に示されたキャッピング位置との間で、多数の方法で駆動され（動かされ）得る。幾つかの例において、キャップステーション１２０は、図３及び図４に関連して更に説明されるように、印刷媒体２００を横切って延び且つプーリー上で動作する推進ケーブルに取り付けられることができ、キャップステーションは、プーリー上の推進ケーブルの動きにより、収縮位置とキャッピング位置との間で移動するようになっている。キャップステーションに支持体を提供するために、キャップステーションの部分が案内されて支持されるキャップステーションレールが設けられる。

図３は、本発明の例を斜視図で示す。図３及び図４に示されたプリンタ３００は、収縮位置に配置されたキャップステーション３５０を含む。

プリンタ３００は、プリントヘッド３１０を含み、収縮位置にあるキャップステーション３５０に最も近いプリントヘッドの端部のみが示される。図１及び図２に関連して前述されたように、プリントヘッドは印刷媒体を横切って延在するＰＷＡプリントヘッドである。プリントヘッド３１０は、プリントバー３３０上に支持される。プリントバー３３０は、ラックアンドピニオン機構を動かすように構成されたステッピングモータを含むことができるプリントバーエレベータ機構３１５により、垂直方向に移動可能であるが、プリントバーを動かすための他の機構も企図され得る。プリントバー３３０の
垂直運動の結果として、それに支持されたプリントヘッド３１０も垂直に移動する。より低い位置において、プリントヘッド３１０は、印刷媒体に印刷するために印刷媒体に近接して位置する。

キャップステーションは、複数の部分３５１、３５２、３５３により形成され、明瞭化のために、それらの全てが付番されているわけではない。キャップステーションの部分３５１、３５２、３５３はそれぞれ、実質的に剛性であり、一般に細長い。第１のキャップステーションの部分は、ほぼ水平方向に収縮位置に懸架され、キャップステーションガイド３７０上に支持される。第１のキャップステーションの部分は、推進ケーブル３４０に取り付けられ、推進ケーブル３４０はプリンタの両側に配置された第１及び第２のプーリー上で動く。第１のキャップステーションの部分３５１は、推進ケーブル３４０により、収縮位置におけるプリンタ３００の第１の側からキャッピング位置におけるプリンタ３００の第２の側まで移動可能である。収縮位置において、第１のキャップステーションの部分３５１は、キャップステーションガイド３７０上に懸架される。第１のキャップステーションの部分３５１がプリンタの対向する第２の側に進む際、それは、キャップステーションガイドにより支持されている所からプリントバー３３０上に支持されている所に移動する。第１のキャップステーションの部分３５１が推進ケーブル３４０により移動する際、それは、プリントヘッド３１０に近接してキャップステーションガイド３７０に形成されたレールの開放端から出る。第１のキャップステーションの部分３５１は、プリントヘッド３１０の下にあるプリントバー上に支持されるために、プリントバーキャップガイド３２０の開放端に入る。第１のキャップの部分は、推進ケーブル３４０により、プリントバーキャップガイド３２０に沿ってプリンタ３００の第２の側の方へ移動し続ける。

第２のキャップステーションの部分３５２、第３のキャップステーションの部分３５３及び更なるキャップステーションの部分は、水平方向に積み重ねられ（スタックされ）た構成でほぼ垂直方向に配列されている収縮位置から、プリントバーキャップガイドにより支持され且つ最も端のキャップステーションの部分（単数または複数）の場合にキャップステーションガイド３７０上に支持されるキャッピング位置まで移動する。第１のキャップステーションの部分３５１が収縮位置から離れて移動する際、第２のキャップステーションの部分３５２が、キャップステーションの部分３５１と３５２との間に位置する第１のヒンジ３６１によって引っ張られる。コンサーティーナを伸ばすように、第２のキャップステーションの部分は、第１のキャップステーションの部分３５１から加えられたけん引力によって、垂直構成から水平構成に徐々に移動する。同様に、第３のキャップステーションの部分３５３、及び更なるキャップステーションの部分も徐々に、水平位置に移動してプリントバーキャップガイド３２０に沿って進み、プリントヘッド３１０の下に広がる。

前述したように、キャップステーションの部分３５１、３５２、３５３は、キャッピング位置にある際に上側となる第１の側にキャップを担持する。キャップステーションがプリンタ３００にわたって広がることを可能にするために、プリントヘッド３１０は、プリントバーエレベータ機構３１５により上向き方向に移動する。次いで、キャップステーション３５０は、推進ケーブル３４０により収縮位置からキャッピング位置まで移動する。ひとたびキャッピング位置になると、キャップステーション３５０は、プリントヘッド３１０の下に広がる。キャップステーション３５０上に担持されたキャップは一般に、プリントヘッド３１０の印刷ペンと垂直方向に位置合わせされ、プリントヘッド３１０がプリントバーエレベータ機構３１５により下方に下げられた際に、印刷ペンがキャップステーション３５０上の対応するキャップに係合して、それにより印刷ペンをキャッピングするようになっている。印刷ペンのキャッピングを解除するために、プリントバーが上方に移動し、それによりキャップと印刷ペンを切り離し、その後、キャップステーションは推進ケーブル３４０の反対の動きにより収縮位置に移動する。キャップステーション３５０がキャッピング位置から収縮位置まで移動する際、キャップステーションの部分３５１、３５２、３５３は一般に、ヒンジ３６１を中心として回転することによってキャッピング位置の水平構成から収縮位置の垂直構成に移行することにより、ぺしゃんこになる。理解されるように、第１のキャップステーションの部分３５１のようなキャップステーションの部分の一部は、収縮位置において依然として水平構成、又は水平と垂直との間の構成のままであることができる。しかしながら、幾つかの例において、大半のキャップステーションの部分３５２、３５３は、収縮位置において水平方向に積み重ねられた構成に配列される。

キャップステーションの他の構成を構想することができることを理解するであろう。一例において、収縮位置において、キャップステーションは、キャッピング位置にいる際にキャップステーションが配列される水平面の上方へ又は下方へ垂直の向きに配列され得る。例えば、キャップステーションは、推進ケーブルによって、プリンタの第１の側の方へ移動することができ、この場合、キャップステーションの部分は、プリンタの当該側において垂直方向に下向きに円弧を通じて移動する。一例において、キャップステーションは、プリンタのレグにおける収縮位置に配列され得る。また、キャップステーションの部分は、プリンタの第１の側において垂直方向に積み重ねられた構成へとぺしゃんこにされ得る。別の例において、キャップステーションの部分は、プリンタの第１の側に位置するドラムに巻き付けられるように配列され得る。幾つかの例において、キャップステーションは、その上に印刷ペンのキャップを担持するフレキシブルな基板とすることができる。

図３の例において、キャップステーションは、キャッピング位置でプリントバー３３０上に支持されるが、他の構成も可能である。例えば、キャップステーションをキャッピング位置に懸架および／または案内するためのキャップステーション梁が設けられ得る。

有利な点は、本発明の実施形態は、プリントバーの設置面積（実装面積）を低減することができる。キャップステーションがキャッピング位置において、プリントバー上に支持される場合、幾つかの実施形態において、更なる支持バーを必要としないことができる。これは、大きな印刷媒体の上に広がるプリントバーが最大の曲がり仕様を満たすように設計することが困難である可能性があるので、大型のプリンタにおいて特に有用であるかもしれない。

本発明の実施形態が、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの組み合わせの形態で実現され得ることは理解されるであろう。任意のそのようなソフトウェアは、例えば、消去可能か又は書換可能か又はそうでないＲＯＭのような記憶デバイスのような揮発性または不揮発性の記憶装置の形態で格納され得る、又は例えばＲＡＭ、メモリチップ、デバイス又は集積回路のようなメモリの形態で格納され得る、又は例えばＣＤ、ＤＶＤ、磁気ディスク又は磁気テープのような光学的または磁気的に読み出し可能な媒体に格納され得る。理解されるように、記憶デバイス及び記憶媒体は、実行された際に本発明の実施形態を実施するプログラム（単数または複数）を格納するのに適した機械可読記憶装置の実施形態である。従って、実施形態は、特許請求の範囲に記載されたようなシステム又は方法を実施するためのコードを含むプログラム、及びそのようなプログラムを格納する機械可読記憶装置を提供する。更に、本発明の実施形態は、有線接続または無線接続を介して伝送される通信信号のような任意の媒体を介して電子的に伝えられることができ、実施形態は適切にそのようなものを包含する。

任意の形態の印刷ペンが、本発明の実施形態に関連して使用され得る。本明細書で使用されるような用語ペンは、使用中でない場合にキャップ又は蓋が取り付けられ得る任意の形態の印刷ノズル、液滴生成器、イメージ生成器、又はプリンタの塗布器を含む。

上、下、及び水平のような向きに対する言及は、説明の便宜のためであり、他の向きも使用され得る。

本明細書（添付の特許請求の範囲、要約および図面の全てを含む）に開示された特徴要素の全て、及び／又はそのように開示された任意の方法またはプロセスのステップの全ては、少なくともそのような特徴要素および／またはステップの一部が相互に排他的である場合の組み合わせを除いて、任意の組み合わせで組み合わせられ得る。

特許請求の範囲は、前述の実施形態だけでなく、特許請求の範囲内にある任意の実施形態も網羅するように構成されている。

Claims (15)

1. プリンタのプリントヘッド用のキャッピング装置であって、
   １つ又は複数のキャップを担持するキャップステーションを含み、前記キャップステーションは、それぞれがヒンジにより互いに接続された複数のキャップモジュールから形成され、前記キャップステーションは、前記キャップステーションが印刷媒体経路の側部に折り畳まれて格納される収縮位置と、前記キャップステーションが前記プリントヘッドの下で前記印刷媒体経路を横方向に横切って延び、前記プリントヘッドをキャッピングするためのキャッピング位置との間で移動可能である、キャッピング装置。
2. 前記収縮位置において、前記キャップステーションが、キャップモジュールからなるスタックを形成する、請求項１に記載のキャッピング装置。
3. 前記スタックの積み重ね方向が、前記媒体経路の平面に垂直である、請求項２に記載のキャッピング装置。
4. 前記スタックの積み重ね方向が、前記媒体経路に対して横切る方向である、請求項２に記載のキャッピング装置。
5. プリンタのプリントヘッド用のキャッピング装置であって、
   １つ又は複数のキャップを担持するキャップステーションを含み、前記キャップステーションが、複数のキャップモジュールから形成され、前記キャップステーションは、前記キャップステーションが前記印刷媒体経路の側部において巻かれて格納される収縮位置と、前記キャップステーションが前記プリントヘッドの下で前記印刷媒体経路を横方向に横切って延び、前記プリントヘッドをキャッピングするためのキャッピング位置との間で移動可能である、キャッピング装置。
6. 前記収縮位置において、前記キャップステーションが、前記印刷媒体経路の側部に位置するドラムに巻き付けられる、請求項５に記載のキャッピング装置。
7. 前記キャップステーションが、前記１つ又は複数のキャップを担持するフレキシブルな基板である、請求項５又は６に記載のキャッピング装置。
8. 前記キャップステーションが、ガイド又は梁に支持されている、請求項１〜７の何れかに記載のキャッピング装置。
9. 印刷装置であって、
   プリントヘッドと、
   請求項１〜８の何れかに記載されたキャッピング装置と、
   前記プリントヘッドを支持するように構成されたプリント支持部材と、
   前記キャッピング装置を支持するように構成されたキャップ支持部材とを含み、
   前記プリント支持部材が、前記印刷媒体経路に対して実質的に垂直に移動可能であり、前記キャップ支持部材が、前記印刷媒体経路に対して垂直な方向に移動不可能である、印刷装置。
10. プリンタのプリントヘッドをキャッピングする方法であって、
    第１の位置と第２の位置との間でキャッピング装置を移動することを含み、
    前記キャッピング装置は、それぞれがヒンジにより互いに接続された複数のキャップモジュールから形成され、
    前記第１の位置において、前記キャッピング装置が前記プリンタのプリントヘッドをキャッピングするために印刷媒体経路を横切って広がり、
    前記第２の位置において、前記キャッピング装置が前記印刷媒体経路の側部に折り畳まれて格納されている、方法。
11. 前記第２の位置において、前記キャッピング装置が、キャップモジュールからなるスタックを形成する、請求項１０に記載の方法。
12. プリンタのプリントヘッドをキャッピングする方法であって、
    第１の位置と第２の位置との間でキャッピング装置を移動することを含み、
    前記キャッピング装置が、複数のキャップモジュールから形成され、
    前記第１の位置において、前記キャッピング装置が前記プリンタのプリントヘッドをキャッピングするために印刷媒体経路を横切って広がり、
    前記第２の位置において、前記キャッピング装置が前記印刷媒体経路の側部において巻かれて格納されている、方法。
13. 前記第２の位置において、前記キャッピング装置が、前記印刷媒体経路の側部に位置するドラムに巻き付けられる、請求項１２に記載の方法。
14. 前記キャッピング装置が、１つ又は複数のキャップを担持するフレキシブルな基板である、請求項１２又は１３に記載の方法。
15. 前記印刷媒体経路に沿って印刷媒体を通過させ、
    前記プリントヘッドでもって前記印刷媒体上に印刷することを含み、
    前記移動することが、前記通過させること及び前記印刷することの前または後の少なくとも一方で実行される、請求項１０〜１４の何れかに記載の方法。

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