JPH0427555A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、インクの吐出不良や、吐出口の目詰り等を防
止すると共に、ホーム位置に設けてあるキャップに変形
を生じないようにしたインクジェットプリンタに関する
ものである。

［従来の技術とその解決すべき課題］ インクジェットプリンタにおいて、長時間印字をしない
と、インクの吐出口の近くにあるインクの溶媒が蒸発し
て粘度が高まり、吐出不良や目詰り等を生ずることがあ
る。これを防ぐために、インクの吐出口をキャップで覆
うことが行なわれている。例えば、特開昭６０−１０１
０５５号公報に開示されているインクジェットプリンタ
では、印字ヘッドのホーム位置に、アームに固着された
キャップが設けてあり、アームにはキャップが印字ヘッ
ドから離れる方向にばね力が付勢しである。

そして印字ヘッドがホーム位置に移動してキャップと対
向しようとすると、アームに設けられたダンパをキャリ
ッジが押し、アームは支点を中心として上記ばね力に抗
して回転し、これによりキャップを印字ヘッドに押し付
けてキャッピングする構成が開示されている。

しかし上記の従来技術では、キャリッジによってダンパ
を押す力が大きくなるにつれてキャップは強く印字ヘッ
ドに弾接し、しかもこの間、キャリッジの移動（印字ヘ
ッドの移動）とアームの揺動とが同時に行なわれるので
、キャップは印字ヘッドに強く弾接しつつ印字ヘッドと
の間で摺動することになり、キャップに偏った力が作用
して変形を生じ、遂には十分なキャッピングが得られな
くなる。またばねがキャップを印字ヘッドから引離す方
向に掛けられているので、振動やダンパの劣化あるいは
部品の精度のばらつきなどによって、キャリッジが十分
にダンパを押圧せずキャップが印字ヘッドから離れる危
険がある。またキャップを十分に印字ヘッドに押し付け
るためには、キャリッジによってダンパを強い力で押さ
なければならないが、この力は逆にキャリッジを押し戻
そうとして働くので、ホールディングトルクの大きい駆
動源を使用するか、キャリッジロック機構を設けないと
、キャリッジが徐々に戻ってキャップと印字ヘッドとの
間に隙間が出来て目的を達することができなくなるなど
の問題がある。さらにホーム位置でキャリッジを移動さ
せるモータの電源を切った場合にも、キャップを戻そう
とする上記のばね力によってキャリッジが押し戻されよ
うとし、上記と同様な問題を生じる。

そこで本願出願人は、先に上記の問題点を解決するため
に、実願平１−１３９１４６号においてインクジェット
プリンタのキャッピング装置を提案している。これは、
印字ヘッドが搭載されているキャリッジに山形状のカム
を設け、ホーム位置の近傍に揺動自在に設けたアームに
、カムに係合してアームを揺動させる係合ビンを設けて
いる。

係合ビンがカムに係合してアームを揺動させ、アームに
設けてあるキャップがインク吐出口をキャッピングする
ものである。

このような装置は、キャリッジに形成されるカムと、ア
ームに設けられる係合ビンとの相互位置関係を、停止位
置でぴったりとキャリッジが停止するように構成でき、
またその位置で正確にキャップによるキャッピングが完
了するように構成できる場合には、目的を達することが
可能であるが、これは部品精度２組立精度などの点から
困難である。キャップがヘッドに当接してからもキャリ
ッジが若干移動することがあり、これによってキャップ
が引き摺られて摩耗や変形を生じ、ヘッドとの間に隙間
ができる恐れがある。この為に上記の出願においては、
キャリッジと印字ヘッドとを摺動可能にしたり、アーム
とキャップとを摺動可能にしたりして問題を解決しよう
としているが、これによって機構が複雑になり、部品点
数が増加するという新たな問題点を生じるものであった
。

［発明の目的コ そこで本発明の目的は、キャッピング時にキャップに変
形を生じないようにし、長期間使用しても常に安定した
キャッピングが得られるようにすることにある。また機
構が複雑化することを排除し、コストの低減を図ること
にある。

［目的を達成するための手段］ 上記目的を達成するために、本発明のインクジェットプ
リンタは、インクを吐出して印字する複数のインク吐出
口を前面に整列して有する印字ヘッドと、印字ヘッドが
搭載されかつ往復移動自在に設けてあるキャリッジと、
印字ヘッドの停止位置の近傍に揺動自在に設けてあるア
ームと、アームの一端に設けてあり印字ヘッドの前面を
キャッピングするキャップと、キャリッジを往復駆動す
るキャリッジモータと、キャリッジリターン信号を受け
てキャリッジを印字領域から停止位置へ復帰させるとき
に、本来の停止位置から一定距離だけキャリッジを印字
領域側へ戻すようにキャリッジモータを制御する制御回
路とを具備している。

またキャリッジを本来の停止位置から印字領域側への戻
し距離を可変とすれば、種々の変化に対応するのに有効
となる。

［実施例コ 本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。

第４図に示すように、印字ヘッド１はキャリッジ２上に
搭載してあり、ガイド軸３に沿って第４図左右方向に往
復移動自在である。ガイド軸３と平行に図示しないプラ
テンが設けてあり、印字ヘッドｌはこのプラテンと対向
し、その停止位置から出発して印字領域を往復して印字
を行ない、その後停止位置へ戻る往復移動を行なう。印
字ヘッド１の前面（プラテンと対向する面）ｌａには、
インクを吐出して印字する複数のインク吐出口（図示せ
ず。）が垂直方向に整列するノズル部１ｂか設けてある
。印字ヘッド１の停止位置近傍には、キャリッジ２と係
合してその前面１ａを覆うキャッピング装置が設けてあ
る。

次にこのキャッピング装置について詳細に説明する。キ
ャリッジ２の側面には、停止位置へ向って延伸する腕２
ａが一体的に設けてあり、その先端部に傾斜面４ａ、４
ｂを有する山形状のカム４が設けてある。停止位置にお
ける傾斜面４ａの近傍には、中心軸５か固定してあり、
この中心軸５に回転自在にアーム６が軸支しである。ア
ーム６上に設けられたピン８と固定部材上のピン７との
間にはばね９か掛は止めてあり、アーム６に時計方向の
回転力を付勢している。アーム６の一方の端部には、カ
ム４に係合可能な係合ピン１０を立設しである。アーム
εの他方の端部に、印字ヘッド１の前面１ａをキャッピ
ングするキャップ１３か取付けである。すなわちアーム
６にキャップ軸１１を立設し、このキャップ軸に揺動自
在にキャップホルダ１２を軸支し、このキャップホルダ
にキャップ１３を固着しである。アーム６とキャップホ
ルダ１２との間にはばね１４が掛は止めてあり、キャッ
プホルダに反時計方向の回転力を付勢している。また固
定部材には、アーム６の時計方向の回転を規制するスト
ツパエ５が固定しである。

つぎにキャッピングの動作について説明する。

第５図（ａ）に示すように、印字ヘッド１が印字位置に
あるときは、アーム６はばね９により時計方向に付勢さ
れ、ストッパ１５に当接して規制されており、キャップ
１３は所定の下降位置にあり、キャップホルダ１２はば
ね１４により反時計方向に揺動してキャップ１３を右上
りの状態に支持している。この状態で印字ヘッド１によ
る印字動作が終了し、停止位置へ戻るためにキャリッジ
２が左方向へ移動してくると、係合ビン１０が傾斜面４
ａに係合してこの傾斜面を上昇してゆく。このためにア
ーム６はばね９に抗して反時計方向に回転し、第５図（
ｂ）に示すようにばね９は圧縮されキャップ１３は上昇
し、印字ヘッド１に当接しない位置に留まる。キャリッ
ジ２が更に左へ移動して係合ビン１０が傾斜面４ａを上
昇し終り、傾斜面４ｂに追従すると、アーム６は再びば
ね９によって時計方向に回転し、キャップ１３は下降し
て印字ヘッド１の前面１ａに徐々に接近し、第４図示の
ようにノズル部を覆うように前面１ａに押付けられる。

この時キャップ１３はキャップ軸１１を支点として揺動
可能であるので、印字ヘッド１の前面１ａと平行になり
、ばね９によってノズル部をキャッピングする。

しかし、部品精度や組立精度のばらつきなどの原因から
、キャリッジ２は第４図示の状態で停止せず、さらに図
面左方向へ移動する。そして、第５図（Ｃ）に示すよう
に、キャップ１３か前面１ａに当接したまま引き摺られ
て撓み変形した状態となる。そこで、キャリッジ２を逆
に図面右方向へ若干移動させて停止する。このとき、第
４図に示すようにキャップ１３の撓み変形か解除される
ように、キャリッジ２の戻し距離は設定されている。

本発明では、キャリッジ２を駆動するキャリッジモータ
を制御することによって上記の動作を行なっており、そ
の詳細について以下に述べる。

第１図示のブロック図に示すように、制御回路（ＣＰＵ
）２０には印字ヘッド１を駆動するヘッド駆動回路２１
と、キャリッジモータ２３を駆動するモータ駆動回路２
２が接続されている。またＣＰｔＪ２０には、検出スイ
ッチ２４が接続された検出回路２５と、切換スイッチＳ
ｗと、リード・オンリー・メモリー（ＲＯＭ）２６とが
、それぞれ接続されている。検出スイッチ２４は、キャ
リッジ２の停止位置の手前に設けられており、キャリッ
ジ２の存在を検知するものである。そして検出回路２５
は、検出スイッチ２４からの検出信号をＣＰＵ２０に伝
達し、キャリッジの移動を制御するためのものである。

切換スイッチＳｗは、第１の切換スイッチＳ　ｗ　１と
第２のスイッチＳ　ｗ　２とからなり、キャリッジ２の
移動量を設定するためのものである。ＲＯＭ２６には、
キャリッジモータ２３のモータ駆動回路２２を制御する
ためのデータが格納されている。

通常、キャリッジはステップモータで駆動される。従来
のインクジェットプリンタにおけるキャリッジの駆動は
、停止位置からモータを正転させて印字領域へ移動させ
、印字領域内を往復して印字を行ない、印字終了後モー
タを逆転させて停止位置へ戻すという作業を行なってい
る。停止位置の手前には検出スイッチが有り、このスイ
ッチで検出後一定数のパルスを供給し、常に一定の位置
にキャリッジか停止するように構成している。

一方、本発明におけるキャリッジモータの回転と時間と
の関係を第２図のタイムチャートに示している。この図
面中では、モータの正転をＡ方向に、逆転をＢ方向に表
している。そして、第３図にキャリッジ２の移動を模擬
的に図示している。

この第２．３図に示すように、ＣＰＵ２０よりモータ駆
動回路２２を介してパルスＰｐを加えて、モータ２３を
正転させ、停止位置に停止しているキャリッジ２を印字
領域へ移動させる。印字領域内でＣＰ’Ｕ　２０がヘッ
ド駆動回路２１を介して印字ヘッド１を制御し、印字が
行なわれる。印字が終了すると、ＣＰＵ２０よりモータ
駆動回路２２を介してパルスＰＢを加えて、モータ２３
を逆転させ、キャリッジ２を停止位置方向へ移動させる
。

停止位置の手前の検出位置Ｋに配設しである検出スイッ
チ２４でキャリッジ２を検出したとき、更にパルスｎｌ
を加えモータ２３を逆転させ、本来の停止位置Ｆまで移
動させる。そこでパルスｎ２を加えてモータ２３を再び
正転させ、キャリッジ２を印字領域側に若干戻して本実
施例における停止位置Ｈで停止させる。なお、印字の際
の往復運動については、第２，３図中では省略している
。

そして、簡略化のために、印字開始点および印字終了点
を、印字領域の端部Ｅとしている。

このような、停止位置近傍での移動の際に、上述のキャ
ッピング動作が行なわれる。すなわち、検出位置にの近
傍において、第５図（ｂ）に示すようにカム４とアーム
６が係合した状態となり、本実施例における停止位置Ｈ
で第４図示の状態となり、本来の停止位置Ｆにおいて、
第５図（ｃ）に示すようにキャップ１３が撓み変形した
状態となる。そこで、キャリッジ２は本実施例における
停止位置Ｈまで戻り、第４図示の状態で停止する。

このように、最後のパルスｎ２によりモータを正転させ
、キャリッジ２を印字領域側へ移動することによって、
それまで片寄った力がかかっていたキャップ１３が戻さ
れ、キャップ１３は印字ヘッド１と平行状態になって完
全に前面１ａをキャッピングする。

具体例をあげて説明すると、キャリッジモータの１パル
ス毎に０．４關だけキャリッジか移動するとし、Ｈ点か
らに点までは２０ｍｍ、に点からＥ点までは２２０　ｍ
ｍとすると、正転パルスを２４０１０．４−６００パル
ス（ＰＦ）たけ印加すれば、モータは正転しキャリッジ
２はＥ点まで移動する。

その後、印字終了時に、逆転パルスを２２０７０．４−
５５０パルス（ＰＢ）だけ印加すると、モータは逆転し
キャリッジ２はに点に戻る。Ｈ点からＦ点までを０．８
闘とすると、Ｅ点で逆転パルスを２０．８１０．４−５
２パルス（ｎｌ）たけ印加すれば、モータは逆転してキ
ャリッジ２はＨ点を通過して更に左へ進み本来の停止位
置Ｆへ至る。この移動中に、上述のように係合ピン１０
がカム４を通過してキャップ１３を印字ヘッド１に押し
付けるが、例えば、停止位置Ｈより２．　０關手前、即
ち４５パルス後でキャップ１３の先端が印字ヘッド１に
当接したとすると、残り２．８１（７パルス分）はキャ
ップがヘッドに押付けられたまま、キャリッジ２は本来
の停止位置Ｆまて移動する。そのため、キャンプ１３先
端の当接部には撓み変形を生じる。そこでこの後に更に
正転パルスを２パルス（ｎ２）加えて、モータを正転さ
せキャリッジ２を印字領域側へ戻し、キヤ・ツブ１３の
先端の変形がな（なった状態で、本実施例における停止
位置Ｈてキャリッジを停止させる。

このようにして、完全なキャッピングができる。

上記した本来の停止位置Ｆからの戻し距離ｎ２等の各数
値は、−律に定められるものではなく、第３図に示°し
た各部品の寸法誤差９組立誤差や、停止位置でのアーム
と印字ヘッドの前面との距離などの種々の要因に対応し
て可変であることが望ましい。そこで次に切換スイッチ
Ｓｗを用いてｎｌ、ｎ２のパルス数を外部から調整する
一例について述べる。

第１図示の切換スイッチＳｗのうち、ｎｌを設定するた
めのスイッチをＳｗｌとし、ｎ２を設定するためのスイ
ッチをＳＷ２とし、それぞれを４ビツトずつにすると、
１６通りの選択が可能となる。その−例を次のテーブル
で示している。ここで、スイッチがオンのときを「１」
、オフのときを「０」として表している。そして、ｎｌ
、ｎ２゜Ｐｐとして、それぞれのパルス数を示している
。

また、第３図に示す検出スイ・ソチの位置にと、印字領
域の端部Ｅは固定であるため、ＰＢは一定になる。従っ
て、ｎｌおよびｎ２か設定されると、ＰＦの値は決定さ
れる。

この様なテーブルをＲＯＭ２ ６に記憶させてお けば、切換スイッチＳｗからのＳＷＩ、ＳＷ２の入力に
よって、ＣＰＵ２０にｎｌ　ｌ　　ｎ２　＋　　Ｐｐの
各値が読み出され、モータ駆動回路２２を制御するので
、各プリンタごとに、様々な誤差に対応したきめ細かな
制御ができる。

なお、本実施例においては、検出スイ・ンチを設けてい
るか、印字終了点（本実施例においては端部Ｅ）から本
来の停止位置Ｆまて一度に移動させる構成とすると、検
出スイ・ソチを設けなくてもよい。

［効果］ 以上に説明したように本発明は、キャリッジモータを本
来の停止位置から一定距離だけキャリッジを印字領域側
へ戻すように制御するので、キャップは変形しても直ち
に復元され、キャップを印字ヘッドの前面に平行に、適
正な圧力で弾接した状態で停止する。キャッピング時に
キヤ・ツブに片寄った力が作用することを排除できる。

このために長期間の使用によってもキャップに変形を生
じることがなく、常に安定したキャッピングが得られる
。

また本来の停止位置からの戻し距離を可変とするので、
部品の寸法誤差や組立誤差なとの種々の変化に対応でき
るものとなる。

また特別な機構を付加する必要かないので、安値に提供
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回路ブロック図、第２
図はキャリッジの駆動モータの回転と時間との関係を示
すタイムチャート、第３図はキャリッジの移動を模擬的
に図示した説明図、第４図は本発明の機械的構成の一実
施例を示す平面図、第５図（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は同
上におけるキャッピング動作を説明する平面図である。 １・・・・印字ヘッド、 １ａ・・・・前面、 ２・争・Φキャリッジ、 ６・　・・アーム、 １３・・・キャップ、 ２０・・・制御回路、 ２３・・・キャリッジモータ、 Ｈ・・・・本実施例における停止位置、Ｆ・・・・本来
の停止位置。 以　　上 出　願　人　株式会社　精　工　舎 代　理　人　弁理士　松田和子 ５ｗ 第 ■ 図 第 図 第 ３図 Ｈ・・・本ｒ施腎１１オワシ帰正位置 第４ 図 第 図 第５ 図 第 図 ａ ｂ Ｑ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）インクを吐出して印字する複数のインク吐出口を
   前面に整列して有する印字ヘッドと、上記印字ヘッドが
   搭載されかつ往復移動自在に設けてあるキャリッジと、 上記印字ヘッドの停止位置の近傍に揺動自在に設けてあ
   るアームと、 上記アームの一端に設けてあり上記印字ヘッドの上記前
   面をキャッピングするキャップと、上記キャリッジを往
   復駆動するキャリッジモータと、 キャリッジリターン信号を受けて上記キャリッジを印字
   領域から停止位置へ復帰させるときに、本来の停止位置
   から一定距離だけ上記キャリッジを上記印字領域側へ戻
   すように上記キャリッジモータを制御する制御回路と を具備することを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. （２）請求項１において、本来の停止位置からの戻し距
   離を可変としたことを特徴とするインクジェットプリン
   タ。