JPH0880617A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】キャリッジの復帰行程中であればどこでも予備
吐出できるようにしたインクジェットプリンタを提供す
る。 【構成】インクジェットヘッド１１のノズル１１ａの前
方に、マスク板７０が設置されている。印字行程におい
ては、マスク板７０がノズル１１ａからのインクの飛翔
を許可し、復帰行程においては、マスク板７０がインク
の飛翔を遮断し、その状態でインクの予備吐出が行われ
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録ヘッドからインク
を噴射し被記録部材に印字するインクジェットプリン
タ、特に吐出不良防止のための予備吐出を行う回復手段
に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のインクジェットプリンタとして
例えば特開平３−５９８３１号公報に開示されているも
のがあり、インク吐出口を、インク受け手段に対向さ
せ、インク受け手段に向かってインクを予備吐出させ、
インク吐出口の目詰まり等によって生じる吐出不良を防
止していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報のインクジェ
ットプリンタでは、特定の位置にインク受けを設けたた
め、プリンタが桁方向に大きくならざるを得ない。ま
た、吐出不良防止のためのインクの予備吐出を、特定の
位置に設けられたインク受け手段へ行なわなければなら
ず、記録ヘッドを所定の位置へ移動、停止させる必要が
あった。従って、記録ヘッドの駆動源としては、ステッ
プモータ等の回転角度、回転方向を制御できる、高価で
複雑な駆動方法に頼るか、印字スピードを遅くして停止
位置のばらつきを少なくしていた。

【０００４】本発明は、上記問題点を解決するためにな
されたものであり、記録ヘッドが非印字行程であれば、
どの位置にあっても、吐出不良防止のインク吐出を、実
施できるようにし、駆動源としてＤＣモータの採用を可
能とし、モータの制御が簡単で安価。更に低消費電力、
高印字スピードの小型のインクジェットプリンタを提供
することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明のインクジェット
プリンタは、インクを記録用紙に飛翔付着させて印字処
理を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭載されたキャ
リッジ、及び該キャリッジを往復させるための駆動機構
を備えたインクジェットプリンタにおいて、前記記録ヘ
ッドと前記記録用紙の間に介在するインク飛翔抑止手段
と、該インク飛翔抑止手段を、前記インクが前記記録用
紙に飛翔付着可能な解放状態と、飛翔付着不可能な閉鎖
状態に切り換える切換手段とを有することを特徴とす
る。

【０００６】また、本発明は更に、印字処理を行う前記
キャリッジの往路等のインクを記録用紙に飛翔付着させ
る印字工程においては、前記インク飛翔抑止手段を前記
解放状態に保持し、印字処理を行わない前記キャリッジ
の復路等の印字工程以外では前記インク飛翔抑止手段を
前記閉鎖状態に保持する保持手段を有することを特徴と
する。本発明の好ましい形態として、前記インク飛翔抑
止手段に、インクを吸収するインク吸収体を付設しても
よい。

【０００７】前記インク飛翔抑止手段の好ましい形態
は、前記記録ヘッドのインク吐出口大の穴部を有し、前
記キャリッジの移動方向に摺動可能に、前記キャリッジ
もしくは前記記録ヘッドの一部に取り付けられた板状部
材であり、前記板状部材は、両端に突起を有し、該突起
が、前記キャリッジの移動範囲の両端で押圧されること
により、前記板状部材が前記キャリッジの移動方向に摺
動し、前記インクが前記記録用紙に飛翔付着可能な解放
状態と、飛翔付着不可能な閉鎖状態に切り換わる。ま
た、前記キャリッジの移動範囲の両端に、前記板状部材
を前記キャリッジの移動方向に吸引もしくは反発させる
磁石を配置し、解放・閉鎖状態の切り換えを行っても良
い。

【０００８】前記インク飛翔抑止手段を解放・閉鎖状態
に保持する手段の好ましい形態は、前記板状部材が前記
キャリッジの移動範囲の両端で、押圧力、もしくは磁力
を受ける際には、前記板状部材が摺動する程度に、か
つ、前記キャリッジの移動範囲の両端以外で、キャリッ
ジが移動する際には、前記板状部材が摺動しない程度に
適度に設定された前記キャリッジもしくは前記記録ヘッ
ドの一部に取り付けられた前記板状部材の摺動面の摩擦
力により保持されるものである。また、前記板状部材
と、前記キャリッジもしくは前記記録ヘッドの一部に係
着され、前記板状部材に設けられた前記穴部の位置が、
前記記録ヘッドのインク吐出口と略一致した状態と、前
記板状部材が該インク吐出口を覆う状態とに、前記板状
部材を保持する２安定バネを保持手段として用いても良
い。

【０００９】

【作用】本発明においては、キャリッジは駆動機構によ
り往復動させられ、キャリッジ上の記録ヘッドはノズル
よりインクを吐出し、記録用紙上に印字が行なわれる
が、記録ヘッドと前記記録用紙の間には、ノズル大の穴
を有する板状の部材（マスク板）がキャリッジの移動方
向に摺動可能に配置されている。

【００１０】印字処理を行う前記キャリッジの往路で
は、ノズルと板状部材の穴の位置が略一致した状態で、
キャリッジを搬送するため、ノズルから吐出されたイン
ク液滴は、マスク板に当たらず、記録用紙まで飛翔し・
付着し印刷が実行される。

【００１１】キャリッジを往路の終端まで移動させる
と、マスク板の一方の端に設けられた突起部がプリンタ
のフレームに当接後、更に僅かキャリッジを移動するこ
とによって、マスク板は押圧され、摺動する。この動作
によって、記録ヘッドのノズルは、マスク板で覆われ、
吐出されるインクは記録用紙には届かない状態となる。

【００１２】この状態で、キャリッジを再び復路方向に
移動させ、再びインクを吐出すると上述したように、イ
ンク液滴は、マスク板に当たり、マスク板の下方に流れ
落ちる。流れ落ちたインクは、例えばマスク板下方に設
けられた吸収体によって回収される。即ち、キャリッジ
の復路では、常時、予備吐出を行うことが可能であり、
特定の予備吐出位置を設ける必要はない。

【００１３】この後、キャリッジを復路の終端まで移動
させると、往路同様、マスク板の他方の端に設けられた
突起部がプリンタのフレームに当接後、更に僅かキャリ
ッジを移動することによって、マスク板は押圧され、摺
動する。この動作によって、再び、マスク板は、記録ヘ
ッドのノズルと板状部材の穴の位置が略一致した状態に
切り替わり、ノズルから吐出されたインク液滴は、マス
ク板に当たらず、記録用紙まで飛翔し・付着し印刷が可
能な状態となる。そして、記録用紙を所定行送った後、
前述したサイクルを繰り返す。

【００１４】また、上述した構造により、単一のＤＣモ
ータを１方向に回転させ、印字動作、紙送り動作、予備
吐出動作の一連の動作をこなすいわゆるサイクルマシー
ンをインクジェットプリンタに適用することが極めて容
易となる。

【００１５】

【実施例】図１は本発明の一実施例に係るインクジェッ
トプリンタの分解図であり、図２は図１のインクジェッ
トプリンタをモータ側から見た斜視図である。インクジ
ェットプリンタは、図示のように、プリンタ本体１０と
紙送りユニット５０とから構成されている。プリンタ本
体１０は、ノズル１１ａ及びインク袋（図示せず）を搭
載したインクジェットカートリッジ１１を備えており、
このインクジェットカートリッジ１１はキャリッジ１２
に取り付けられている。ノズル１１ａの紙送りユニット
５０の間には、マスク板７０が設けられており、ノズル
１１ａ大の開口部（図６の符号７０ａ参照）を有し、更
にノズル１１ａを覆うことができる様に可能な構造とな
っている。

【００１６】キャリッジ１２はフレーム１３に設けられ
た一対のガイド棒１４によりその軸方向に移動自在に支
持されている。キャリッジ１２を駆動するための駆動源
となるモータ１５は例えば直流モータが設けられ、これ
は一定方向に回転駆動される。モータ１５の回転はギヤ
１６に伝達され、このギヤ１６はそれに係合したギヤ１
７及び駆動輪１８を回転させることによりタイミングベ
ルト１９を回動駆動させる。この回動により従動輪２０
が回転してそれに連結されたギヤ２１を回転させる。タ
イミングベルト１９にはキャリッジ１２を往復動させる
ための駆動ピン（図３の符号３０参照）が設けられてお
り、タイミングベルト１９の一方向の回転駆動によりキ
ャリッジ１２が往復動する。

【００１７】従動輪２０側のギヤ２１にはギヤ２２が係
合しており、このギヤ２２は伝達軸２３の一端に設けら
れ、また、他端にもギヤ２４が設けられている。ギヤ２
２の回転により伝達軸２３及びギヤ２４を介して、紙送
りユニット５０に対する駆動源が供給される。また、プ
リンタ本体１０には、モータ１５の回転を検出するため
のエンコーダ２５が設けられており、これはモータ１５
の回転軸と直接連結されている。更に、プリンタ本体１
０には、図示のように、モータ１５、センサ（図４の符
号３１参照）等を駆動し、或いは信号を取り出すための
制御線２６、及び記録ヘッド１１ａを駆動するための制
御信号を入力する制御線２７が接続されている。

【００１８】紙送りユニット５０はプリンタ本体１０の
伝達軸２３の他端に設けられたギヤ２４と係合するギヤ
群５１が設けられており、このギヤ群５１は一対の紙送
りローラ（図３の符号５２，５３参照）と連結されてお
り、インクジェットカートリッジ１１が一方向に移動し
て印字処理を行い、次にその反対方向に移動してホーム
ポジションに戻るときに、挿入された記録用紙を１行分
送り出す。紙送りユニット５０は、プリンタ本体１０の
フレーム１３を直角に上方に折り曲げたガイド面１３ａ
にねじ止めされてプリンタ本体１０に固着される。

【００１９】図３は図１のインクジェットプリンタの側
断面図である。モータ１５は一定方向にのみ回転するも
ののキャリッジ１２は往復動する必要があるので、タイ
ミングベルト１９に図示のように駆動ピン３０を取り付
け、この駆動ピン３０がキャリッジ１２と係合して移動
させるようにしている。その際、駆動ピン３０が実線の
位置（上部）にあるときにはキャリッジ１２を例えば右
から左へ移動し、駆動ピン３０が２点鎖線の位置（下
部）にあるときにはキャリッジ１２を左から右へ移動す
るものとする。なお、この機構自体は既に公知のもので
あり、その詳細は省略する。

【００２０】紙送りユニット５０にはギヤ群５１と連結
した一対の紙送りローラ５２，５３が設けられており、
この紙送りローラ５２，５３は、インクジェットカート
リッジ１１の記録ヘッド１１ａが１行分の印字処理を終
了してホームポジションに戻るときに、相互に逆方向に
回転させられ、記録紙が矢印の方向に１行分送り出され
る。また、この紙送りユニット５０の下部にはインク吸
収部材５４が取り付けられている。ノズル１１ａの吐出
口から予備吐出されたインク（印刷に寄与しない目詰ま
り防止または記録ヘッド内の気泡の排出のために吐出さ
れたインク）は、マスク板７０の内壁７０ｄに付着した
後、下方へ流れ、フレーム１３の曲げ部１３ｄにて受け
られ、インク吸収部材５４に吸収される構造となってい
る。

【００２１】図４は図１のインクジェットプリンタの平
面図である。センサ３１はコの字状の形状をなしてお
り、その開口部にエンコーダ２５が挿入される。エンコ
ーダ２５の回転に伴ってその周方向に沿って設けられた
開口部２５ａが、例えばセンサ３１の一方の端部からの
発光を透過させることにより、センサ３１の他方の端部
にてそれを受光し、それによりセンサ３１はタイミング
パルスを出力しモータ１５の回転、即ちキャリッジ１２
の位置を検出する。

【００２２】図５は図１のインクジェットプリンタにお
いてキャリッジ１２のホームポジションを検出するため
の機構を示した説明図である。キャリッジ１２にはセン
サ３１からの発光を遮蔽するための遮蔽板３３が取り付
けられている。定常状態においては、センサ３１はロー
タリエンコーダ２５の回転に伴ってその開口部２５ａを
介して受光してタイミングパルスを出力するが、キャリ
ッジ１２がホームポジョンに到達すると、遮蔽板３３が
センサ３１の光路を遮蔽する。その遮蔽時間はロータリ
エンコーダ２５の開口部２５ａによる場合に比べて長い
ので、その時間を計測することにより遮蔽板３３を検出
し、それによりキャリッジ１２がホームポジションにき
たことを把握する。

【００２３】以上のように構成されたインクジェットプ
リンタは、制御線２６を介してモータ１５やセンサ３１
の制御電圧等が供給され、また、制御線２７を介してイ
ンクジェットカートリッジ１１に搭載されているノズル
１１ａに対応した制御信号が供給される。そして、モー
タ１５の回転駆動によりタイミングベルト１９が回動し
それに伴って駆動ピン３０が移動し、駆動ピン３０はキ
ャリッジ１２をガイド軸１４に沿って移動させる。この
とき、ノズル１１ａからは制御信号に応じてインクが吐
出され、印字処理がなされる。そして、１行分の印字処
理が終了すると、紙送りユニット５０には伝達軸２２を
介して紙送りのための駆動力が伝達され、紙送りローラ
５２，５３が回転することにより記録紙が１行分送り出
される。以上の動作は印字の行数分繰り返される。

【００２４】図６（ａ）〜（ｅ）は、マスク板７０の動
作の説明図であり、紙送りユニット５０の側より見た図
である。（ａ）は、印字直前の状態であり、マスク板７
０の開口部７０ａは、ノズル１１ａを露出させる位置と
なっており、この状態よりキャリッジ１２が、矢印方向
へ移動して印字が行なわれる。ここでマスク板７０は、
インクジェットカートリッジ１１に、図中の左右へ移動
可能に取付けられている。（ｂ）は、印字中の状態を示
しており、マスク板７０の開口部７０ａは、ノズル１１
ａを露出させたままであり、この開口部７０ａを通過さ
せてノズル１１ａよりインクが飛翔して、印字が行なわ
れる。（ｃ）は印字終了後の状態である。マスク板７０
の突起７０ｃは、キャリッジ１２より突出しているた
め、フレーム１３の左側面１３ｃに衝突する。この状態
より、キャリッジ１２は、更に矢印方向へ駆動される
が、マスク板７０は、すでに当接した状態となっている
ので、キャリッジ１２及びインクジェットカートリッジ
１１のみが、移動し、マスク板７０は、インクジェット
カートリッジ１１に対して相対的に右へ移動し始める。
（ｄ）は、キャリッジ１２が、最も左へ移動した状態で
ある。この時、マスク板７０は完全にノズル１１ａを覆
っている。この状態より復帰行程に入り、キャリッジ１
２は、矢印方向へ移動するが、マスク板７０は、カート
リッジ１１との摺動面に発生する摩擦力によって、イン
クジェットカートリッジ１１に保持され、ノズル１１ａ
を覆ったままとなる。

【００２５】復帰行程において、紙送りを行なった後、
キャリッジ１２は、（ｅ）に示される位置にて停止す
る。この位置において、インクの吐出不良防止のための
予備吐出が行なわれるが、マスク板７０は、ノズル１１
ａを完全に覆っているため、吐出されたインクは、マス
ク板７０によって遮られ、図３にて説明したように、内
壁７０ｄへ付着し、下方へ流れ、インク吸収部材５４に
吸収される。

【００２６】次行の印字の際は、（ｅ）の状態より、キ
ャリッジ１２は更に矢印方向へ駆動され、マスク板７０
の突起７０（ｂ）が、フレーム右側面１３ｂに衝突す
る。すると、マスク板７０は、インクジェットカートリ
ッジ１１に対して、相対的に左へ移動し、（ａ）の状態
となる。この時、マスク板７０の開口部７０ａは、ノズ
ル１１ａを、完全に露出させるため、インクの飛翔が可
能となって、印字を行なうことができる。

【００２７】ここで、図６（ｅ）のキャリッジ１２の停
止位置は、 モータ１５が直流モータである場合、その印加電圧。

【００２８】タイミングベルト１９の材質は、一般に
ゴム系の材質であるが、その材質の温度による剛性の変
化。

【００２９】に依存するところ大である。つまり、印加
電圧が高く、周囲温度も高い時は、モータ１５の印加電
圧をｏｆｆしてからキャリッジ１２が停止するまでのモ
ータ１５の空回りの回転数は多く、図３（ｅ）のキャリ
ッジ１２の位置より右側に停止する傾向となり、印加電
圧が低く、周囲温度が低い時は、その逆となる。しか
し、復帰行程の領域は、モータ１５の空回りの回転数に
比較して、非常に広く、キャリッジ１２の停止位置は、
常に復帰行程内に収まるため、マスク板７０は、ノズル
１１ａを覆っているので、印字不良防止のための予備吐
出を行なっても吐出されたインクは、飛翔を遮断され、
印字への影響はない。即ち、復帰行程であるならば、ど
の停止位置においても予備吐出が可能となる。また、必
ずしもキャリッジを停止させて予備吐出する必要もな
い。

【００３０】上述の実施例においては、マスク板７０を
その摺動面に働く摩擦力によってインクジェットカート
リッジ１１に保持する構造について説明したが、図７に
示すように、マスク板７０は、２安定バネ８０等によっ
て、位置を保持しても良く、また、キャリッジ１２に設
置されていても良い。更に、マスク板７０はフレーム１
３の左右側面１３ｂ、ｃに衝突する構造となっている
が、バネなどによる緩衝機構を介在させてもよく、図８
に示されるように、フレーム１３及びマスク板７０に設
けられた、磁石９０ａ、９０ｂ、９０ｃ、９０ｄの反発
力によって駆動される構造とすれば、マスク板７０は非
接触にて駆動されるため、駆動音が大幅に減少し、イン
クジェットプリンタとしての付加価値を一層高くするこ
とができる。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、移動可能
なマスク板を、インクジェットカートリッジに設けるこ
とによって、キャリッジ停止位置が広くばらついても、
インクの予備吐出を行なうことができるようになり、特
定の位置でのキャリッジの停止動作が不要となる。即
ち、駆動源として、高価なステップモータや、その制御
回路、シーケンスを用いることなく、ＤＣブラシモータ
等を採用することができ、また、上述した構造により、
単一のＤＣモータを１方向に回転させ、印字動作、紙送
り動作、予備吐出動作の一連の動作をこなすいわゆるサ
イクルマシーンをインクジェットプリンタに適用するこ
とが極めて容易となる。従って、シンプルで、安価、高
スピードのインクジェットプリンタが、実現できるばか
りでなく、低消費電力を達成することができ、非常に効
率の高い小型なインクジェットプリンタを提供すること
ができる。

【００３２】また、駆動源の電圧の巾や、周囲温度の巾
も広く許容できるため、信頼性も向上させることがで
き、更に、マスク板を非接触駆動とすれば、騒音が大幅
に低減され、低騒音のインクジェットプリンタを提供す
ることができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係るインクジェットプリン
タの分解図である。

【図２】図１のインクジェットプリンタをモータ側から
みた斜視図である。

【図３】図１のインクジェットプリンタの側断面図であ
る。

【図４】図１のインクジェットプリンタの平面図であ
る。

【図５】図１のインクジェットプリンタにおいてキャリ
ッジのホームポジションを検出するための機構を示した
説明図である。

【図６】図１のインクジェットプリンタのマスク板の動
作の説明図である。

【図７】マスク板を２安定バネによって駆動する場合の
説明図である。

【図８】マスク板を非接触にて駆動する場合の説明図で
ある。

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクを記録用紙に飛翔付着させて印字
   処理を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドが搭載されたキ
   ャリッジ、及び該キャリッジを往復させるための駆動機
   構を備えたインクジェットプリンタにおいて、 前記記録ヘッドと前記記録用紙の間に介在するインク飛
   翔抑止手段と、該インク飛翔抑止手段を、前記インクが
   前記記録用紙に飛翔付着可能な解放状態と、飛翔付着不
   可能な閉鎖状態に切り換える切換手段とを有することを
   特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記インクを記録用
   紙に飛翔付着させる印字工程においては、前記インク飛
   翔抑止手段を前記解放状態に保持し、印字工程以外では
   前記インク飛翔抑止手段を前記閉鎖状態に保持する保持
   手段を有することを特徴とするインクジェットプリン
   タ。
3. 【請求項３】 請求項１において、印字処理を行う前記
   キャリッジの往路では、前記インク飛翔抑止手段を解放
   状態に保持し、前記印字処理を行わない前記キャリッジ
   の復路では、前記インク飛翔抑止手段を閉鎖状態に保持
   する保持手段を有することを特徴とするインクジェット
   プリンタ。
4. 【請求項４】 請求項１において、前記インク飛翔抑止
   手段に、インク吸収体を付設したことを特徴とするイン
   クジェットプリンタ。
5. 【請求項５】 請求項１において、前記インク飛翔抑止
   手段は、前記記録ヘッドのインク吐出口大の穴部を有
   し、前記キャリッジの移動方向に摺動可能に、前記キャ
   リッジもしくは前記記録ヘッドの一部に取り付けられた
   板状部材であることを特徴とするインクジェットプリン
   タ。
6. 【請求項６】 請求項５において、前記板状部材は、両
   端に突起を有し、該突起が、前記キャリッジの移動範囲
   の両端で押圧されることにより、前記板状部材が前記キ
   ャリッジの移動方向に摺動することを特徴とするインク
   ジェットプリンタ。
7. 【請求項７】 請求項５において、前記キャリッジの移
   動範囲の両端には、前記板状部材を前記キャリッジの移
   動方向に吸引もしくは反発させる磁石が配置されている
   ことを特徴とするインクジェットプリンタ。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７において、前記
   キャリッジもしくは前記記録ヘッドの一部に取り付けら
   れた前記板状部材の摺動面の摩擦力が、前記板状部材が
   前記キャリッジの移動範囲の両端で、押圧力、もしくは
   磁力を受ける際には、前記板状部材が摺動する程度に、
   かつ、前記キャリッジの移動範囲の両端以外で、キャリ
   ッジが移動する際には、前記板状部材が摺動しない程度
   に設定されたことを特徴とするインクジェットプリン
   タ。
9. 【請求項９】 請求項６または請求項７において、前記
   板状部材と、前記キャリッジもしくは前記記録ヘッドの
   一部に係着され、前記板状部材に設けられた前記穴部の
   位置が、前記記録ヘッドのインク吐出口と略一致した状
   態と、前記板状部材が該インク吐出口を覆う状態とに、
   前記板状部材を保持する２安定バネを有することを特徴
   とするインクジェットプリンタ。
10. 【請求項１０】 請求項１において、前記キャリッジを
    往復動させるための駆動機構の動力源がＤＣモータであ
    ることを特徴とするインクジェットプリンタ。