JPS5914962A - 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】 本発明は、電卓やコンピュ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・エツトヘッドを搭
載したプリンタのインクの乾き等を防止するノズルキャ
ップに関するものである。

従来エリインクジェットヘッ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っている。特に
インクシエンドヘッドは、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オーてお
り、この問題点解決がプリンタの信頼性を決めていると
いってもよい。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ェットヘッドの構造、ノズルキャッ
プ等に工夫をこらしている。

従来のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘ
ッドのノズル先端面を弾力性のある部材で押圧してキャ
ップをし、印刷開始時にキャンプを解除し、待機位置の
状態で、インクジェットヘッドのノズルエυインク全射
出して°、テスト印刷し、その後印刷行程に人っていた
。ここでキャン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、一般にガス透過率が大
きく、ノズル内のインクの蒸発を防ぐのが困□難で、イ
ンクの粘度を上列させてしまう欠点があつた。さらにゴ
ム系の部材は、はこりやゴミが付着しやすく、キャップ
時に、インクジェットヘッドのノズル先端面に、はこり
やゴミを付着さすてインクの射出に悪影ＩＩＩを及ぼす
という欠点があった。さらに柔かい部材のキャップを用
いた場合のノズル内への部材のくい込み、硬い部材のキ
ャンプを用いた場合のキャッ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。

本発明はこれらの欠点を除去するため、ノズルキャップ
の構造がインクジェットヘッドのノズル先端面に確実に
密着する弾力性のある部材と、インクジェットヘッド内
での気泡発生やインクの粘度上昇、乾き、ノズルの汚れ
等を防止するため、表面の滑らかなガス透過率及び吸水
率の小さい部材との多層構造をなす部材であることを特
徴とする。その目的は、構造が比較的簡単で、高信頼性
の１リンタを提供することである。

以下に本発明の実施例を図面に従って説明する。

第１（２）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ェットヘッド３に、タン
ク４，５が搭載されている。印刷手段２は、印刷紙乙に
平行に往復運動し、−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１０に取シつけられた歯車であシ、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があシ、一部を固
定してロー１１３が巻かれ、さらにロー１１３は、フレ
ーム１４の底部裏側に配置されるブー　リｉ５．ｌ、１
７に倦かれて張られる。さらにロー１１３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、−ノズルキャップ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
ルキャップ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が多層になって挿入された構造になっている。印
刷手段２には、板バネ２６が固定され、さらに板バネ２
６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１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
ェットヘッド３とタンク４゜５から構成される。第２図
に示すインクジェットヘン）”　３　ｕ、インクオンデ
マンド型インクジェットヘッドで、圧電素子２９に高電
圧を印加することにエリ、ノズル３ａ工りインク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ば、モータ７の駆動に
よって、歯車９，１１．　ロー１１３を介して、印刷紙
６と平行に移動する。モータ７は、パルス人力によって
ステップ状の回転運動するバルスモ　５− 一部で、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３１．５２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
密着状態にあシ、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の回転にり、り回転軸１９け、矢印の方向に
回転する。コイルバネ２０はバネクラッチの働きをし、
回転軸１′９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を引っかけて、矢印
方向に回転きせる。それによって印刷紙６は所定の歇だ
け矢印方向に送られる。モータ１８け前記モータ７と同
様なパルスモータである。モータ１８が第６図と逆に時
計方向　６− 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、両者の間で於り音生ずる。工って、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２
０と回転軸１９の間に清を生じ、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。

次にノズルキャップについて第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、ノズルキャップ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２２　ａは、
枠２３の切り欠き部２３ａに係合している。モータ１８
の回転に工す回転軸１９は、矢印のように時計方向に（
ロ）転する。コイルバネ２２はバネクラッチの働きを１
し、回転軸１９に巻きつけられ、コイルバネ２２の２２
ａが枠２３の切シ欠き部２３ａを引っかけて、矢印時計
方向に回転させる。それによってノズルキャラ１２１は
矢印方向に回転する。また紙送シ時は、第３図のＬ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。

よって回転軸１９の回転は、ノズルキャンプ２１に伝達
されない。ノズルキャップ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が多層になって挿入された構造になっている。

部材２４は主としてゴム類であり、硬度はショアＡ１５
〜３０くらいである。また厚みは２ｗｎへ１０閣である
。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ィルムやシ
ートで、厚みは２０μｍ〜５００μｍである。

またノズルキャップ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、ノズルキャラ１２１０回転によって、インクジェッ
トヘッド３のノズル３ａの先端面をこすってクリニング
する。この時インクジェットヘッド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
ェットヘッド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の粘度が上がった場合などでは
、単にクリーニングしただけや、単にインクジェットヘ
ッド６Ｌリインク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
出することによって、わずかづつノズル５ａ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って、インクジェ
ットヘッド３の内部の気泡や粘度が上がったインク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。またノズルキャップ２１に付着したインク、ゴミ
等は、多孔質部材３４に１って取り除かれる。ノズルキ
ャップ２１の外径はφ３０■、回転数は１００〜５００
　ｒｐｍである。

第５図はキャッ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　９一 時、印刷手段２の２ａＫ固定された板バネ２６の一端２
６ａに固定された永久磁石２７が、透磁性のフレーム１
４の１４ａに吸着する。その時の吸引力は２００２〜３
００１である。印刷手段２は板バネ２６を介して、軸３
５を中心に回転する。インクジェットヘッド３のノズル
３ａ先端面は、ノズルキャップ２１に押圧される。イン
クジェットヘッド３のノズル３ａの先端面の表面あらさ
ば、２μｍ以下であり、部材２５の表面あらさは１μｍ
以下で、５０７以上の抑圧にエリ、両者は確実に密着さ
れる。着た部材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
たシ、蒸発させたり、気泡を発生させたりすることがな
い。

次にノズルキャップ２１からウンクジエットヘント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
にエリ、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って、軸３６に確実に
ガイドされる−　１　ロ　− 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２８の通電を切
っても第４図の工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
電して所定菫を送る。印刷終了後、長時間印刷を行なわ
ない場合、お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１４
ａに吸着されない１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２８０通電を切る。

永久ｍ石２ｇはフレーム１Ａの１４ａに吸着し、第５図
のようにキャンピングされる。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。そしてノズルキャップ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工りインク３０
を射出しながらワイパ２４ａでインクジェットヘッド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がへの位置を離れたら電磁石２８及びモータ１
８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ェットヘット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、インクジェット
ヘッド３工りインク６０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ャップ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
ャップを往復運動させるノズルキャップでも容易に可能
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１リンクの大きな特徴は、ノズルキャップの構
造が弾力性のある部材とガス透過率及び吸水率の小さい
部材との多層構造をなすことである。これは弾力性のあ
る部材によってインクジェットヘッドのノズル先端面に
確実に密着するようにし、ガス透過率及び吸水率の小さ
い部材によって、インクジェットヘッド内での気泡発生
やインクの粘度上昇、乾き、ノズルの汚れ等を防止する
効果がある。

また多層構造にすることにニジ、弾力性のある部材は弾
力性、硬度を自由に変えることができ、弾力性に富、む
柔かい部材を用いれば、ノズルとの抑圧と小さくでき、
しかもインクジェットヘッドの信頼性を落すことがない
。

また本実施例に示したようなガス透過率及び吸水率の小
さい部材を用いれば、ゴム系の部材に比べ、ゴミ、イン
ク等の付着が少なく、作業性が上がると共に信頼性も上
がる。

−１３＝

【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ェットヘッドの側面
図であシ、第３図は紙送シ機構を示す側面図、第４図、
第５図はノズルキャップ機構を示す側面図である。第６
図はノズルキャンプの斜視図である。 １・・・プリンタ　　　２・・・印刷手段３・・・イン
クジェット ６・・・印刷紙　　　　７・・・モータ８Ｉ−・″、ｉ
送＊ドラム　１４・・・フレーム１８・・・モータ　　
　１９・・・回転軸２０・・・コイルバネ　２１・・・
ノズルキャップ２２・・・コイルバネ　２４・・・（弾
力性を有する）２４ａ・・・ワイパ　　　　　　部材 ２５・−（ガス透過率及び吸水率の小さい）部材２７・
・・永久磁石　　２８・・・電磁石垣　　　土 出願人　信州精器株式会社 代理人　弁理士　最　上　　務 −１４− 第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. インク粒を射出して印刷を行なうインクジェットヘッド
   と該インクジェットヘッドのノズルと待機時に圧接する
   ノズルキャップから構成され、該ノズルキャップが、弾
   力性を有する部材と、ガス透過率及び吸水率の小さい部
   材との多層構造をなすことを特徴とするインクジェット
   プリンタのノズルキャンプ。