JPH0410425B2 - - 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。

従来のインクジエツトプリンタでは、インクジ
エツトヘツドのノズル先端面を弾力性のある部材
で押圧してキヤツプをし、印刷開始時にキヤツプ
を解除し、待機位置の状態で、インクジエツトヘ
ツドのノズルよりインクを射出して、テスト印刷
し、その後印刷行程に入つていた。ここでキヤツ
プには弾力性を有するゴム系の部材が用いられ、
ノズル端面に確実に密着させていた。しかし、弾
力性を有するゴム系の部材は、一般にガク透過率
が大きく、ノズル内のインクの蒸発を防ぐのが困
難で、インクの粘度を上昇させてしまう欠点があ
つた。さらにゴム系の部材は、ほこりやゴミが付
着しやすく、キヤツプ時に、インクジエツトヘツ
ドのノズル先端面に、ほこりやゴミを付着させて
インクの射出に悪影響を及ぼすという欠点があつ
た。さらに柔かい部材のキヤツプを用いた場合の
ノズル内への部材のくい込み、硬い部材のキヤツ
プを用いた場合のキヤツプとノズル先端面の密着
不良によりノズル内での気泡発生等、数多くの欠
点を有していた。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、ノズル面に密
着してインクの蒸発を確実に防止するとともにノ
ズル面を損傷させることなくその面に付着した汚
れを除去することのできる新たなインクジエツト
プリンタ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が固定されている。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２
０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〜300μ
ｍ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
場合などでは、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を射出
しただけでは完全に回復しないからである。クリ
ー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
とクリー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の内部の気泡を粘度が上がつた
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の先端面の表面あらさは、2μ
ｍ以下である。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の位置から離されると、電磁石
２８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
同期させながら行なう。紙送りは印刷終了後、モ
ータ１８に通電して所定量を送る。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２８はフレーム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
ルキマツプ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端面をクリーニングし、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、クリー
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。

以上述べたように、本発明によれば、ノズルキ
ヤツプの構成が、弾力性のある第１の部材とガス
透過率及び吸水率が小さくかつ第１の部材上にあ
つてノズル面に接触する第２の部材との多層構造
としたため、弾力性のある第１の部材によつて第
２の部材をインクジエツトヘツドのノズル面に確
実に密着させるようにし、インクジエツトヘツド
内での気泡発生やインクの粘度上昇・乾き・ノズ
ルの汚れ等を防止することができる。

しかも、第２の部材の一部を第１の部材よりノ
ズル側に突出させたので、クリーニング時にノズ
ルキヤツプを摺動させると、弾力性を有する第１
の部材がたわみながらノズル面に柔らかく接触し
てノズル面を損傷させることなくその面を確実に
ワイピングすることができる。

【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、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、２
１……ノズルキヤツプ、２２……コイルバネ、２
４……（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、２８……電磁石。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ インクジエツトヘツドの待機時には該ヘツド
   のノズル面に圧接し、かつクリーニング時には該
   ノズル面上を摺動するようなノズルキヤツプを備
   えたインクジエツトプリンタであつて、 前記ノズルキヤツプは、弾力性を有する第１の
   部材と、第１の部材よりガス透過率及び吸水率が
   小さく、かつ前記第１の部材上にあつて前記ノズ
   ル面に直接接触する第２の部材との多層構造から
   なり、 さらに前記第１の部材は、一部が前記第２の部
   材より前記ノズル面に向けて突出するように形成
   されていることを特徴とするインクジエツトプリ
   ンタ。