JPH08267787A - インクジェットプリンタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 保護キャップの内部を大気圧とするための弁
機構が簡単、確実な構造で、かつ、保護キャップの周辺
に配置する必要のないものとする。 【構成】 インクジェットプリンタに関する。保護キャ
ップ１１に吸引チューブ１５と圧解放チューブ１６が取
付けられる。吸引チューブ１５は負圧部１３に接続さ
れ、圧解放チューブ１６は大気に開放される。圧解放チ
ューブ１６の中間部にチューブを押し潰すことによりチ
ューブの連通を遮断すると共にチューブの形状復元によ
って連通を回復させる弁機能カム２１が配置される。こ
のカム２１は印字ヘッド１を駆動する駆動源とは別個の
駆動源によりタイミングをもって回動され、チューブ側
からの反作用に関して死点となる位置でチューブを押し
潰した状態で停止される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明はインクジェット式の印
字ヘッドおよびそのノズル列を保護する保護キャップを
備えたプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェットプリンタは印字ヘッドの
前面に露出するノズル列の状態を良好に維持するために
保護キャップを備える。保護キャップは容器形でホーム
ポジションにある印字ヘッド前面のノズル列を覆って印
字ヘッドに密着し、ノズル先端部のインクが乾燥した
り、空気を吸引しないようにすると共に、一連の印字作
動が開始される前に、容器部の内部空間を負圧部にし
て、各ノズル先端の濃度の高くなったインクを一斉に取
り除くようにしている。

【０００３】また、容器部が常に密封状態であると、ノ
ズル列に保護キャップを被せるキャッピング時に内部が
加圧され、ノズル先端から空気が押し込まれて気泡とな
る。気泡が生じると、もはや正常なドットを形成できな
くなる。一方、キャップを除去するときにも保護キャッ
プの内部が不必要な負圧になっているため、ノズル先端
に気泡を巻き込む恐れがある。このため、保護キャップ
には通常、タイミングをもって容器内部を大気圧に連通
させる弁機構が設けられている。弁機構は、保護キャッ
プに直接、あるいは近接した位置に配置され、印字ヘッ
ドを移動させるキャリッジの走行運動と連動する構造と
されていることが多い。

【０００４】しかし、保護キャップにもしくは保護キャ
ップの近傍に大気圧に連通するための弁機構を設ける
と、保護キャップと弁機構のユニットが大きくなり、プ
リンタ全体のメカ構造を合理的で効率的なものとするこ
とが困難である。また、弁機構の駆動をキャリッジの走
行から取っているために、キャリッジの走行距離が大き
くならざるを得ない面があり、プリンタのコンパクト化
を困難にしている。さらに、従来の弁機構は構造が複雑
であり、プリンタのコストを押しあげている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、保護キャ
ップの内部を大気圧とするための弁機構が簡単、確実な
構造で、かつ、保護キャップの周辺に配置する必要のな
いものとされているインクジェットプリンタの提供を課
題とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】インクジェットプリンタ
に関する。保護キャップにその内部空間に連通させて吸
引チューブと圧解放チューブが取付けられる。吸引チュ
ーブの末端は負圧部に接続される。圧解放チューブの末
端は大気に開放される。圧開放チューブの中間部にチュ
ーブを押し潰すことによりチューブの連通を遮断すると
共にチューブの形状復元によって連通を回復させる弁機
能カムが配置される。

【０００７】弁機能カムは印字ヘッドを駆動する駆動源
とは別個の駆動源によりタイミングをもって回動され、
チューブ側からの反作用に関して死点となる位置でチュ
ーブを押し潰した状態で停止される。次の構成を採用す
ることは好ましい。

【０００８】弁機能カムを保護キャップの周辺から離れ
たプリンタ内部の余裕空間位置に配置した構成。負圧部
の駆動機構と弁機能カムの駆動機構を、切り換えて使用
する一つの駆動源とし、負圧部が駆動されるとき弁機能
カムはチューブを潰した状態の死点位置にある構成。

【０００９】

【作用】吸引チューブは、保護キャップの内部空間を負
圧に連通させ、圧開放チューブは保護キャップの内部空
間を大気圧に連通させる。弁機能カムは、大気圧に対し
て内部空間を開閉する。チューブを押し潰すことにより
チューブの連通を遮断すると共にチューブの形状復元に
よって連通を回復させる弁機能カムは、保護キャップ周
辺の構造を簡素にし、また、大気圧に対する内部空間の
開閉を確実なものとする。

【００１０】弁機能カムが印字ヘッドを駆動する駆動源
とは別個の駆動源によりタイミングをもって回動される
構成は、弁機構を保護キャップ周辺から離れた位置に配
置することを可能とし、また、キャリッジの移動から独
立して回動されることが可能となる弁機能カムが、チュ
ーブ側からの反作用に関して死点となる位置でチューブ
を押し潰した状態で停止される構成は、カムの位置によ
ってカム自身が回動に関してロックされるので、弁機能
カムの駆動源が弁機構から切り離された際、格別なロッ
ク機構がなくとも不測に遊動することがなく、弁機能カ
ムの作動が確実なものとなる。

【００１１】

【実施例】図１は、ホームポジションにあるインクジェ
ット式の印字ヘッド１とこれに対向して位置しているメ
インテナンス装置２を示している。符号３はフレーム
で、キャリッジシャフト４、ガイド板５が固定されてい
る。符号６はタイミングベルトで、フレーム３の底部に
固定されたヘッド往復移動用モーター７によって駆動さ
れる。印字ヘッド１は前部（プラテン側）でキャリッジ
シャフト４に嵌挿されると共に後部がガイド板５の上面
に摺動可能に載置され、下部でタイミングベルト６に結
合されている。

【００１２】印字ヘッド１は周知の構造を備えたインク
ジェット式で前面にインクをドット単位で吐出するノズ
ル列８を有する。また、ヘッド往復移動用モーター７は
システムプログラムを納めた制御装置９のコントロール
下にある。メインテナンス装置２は、メインテナンスベ
ース１０に保護キャップ１１とワイパー１２が装着さ
れ、印字ヘッド１の移動とタイミングを合わせてこれら
を印字ヘッド１に向けて進退させる機構および、タイミ
ングをもって保護キャップ１１の内部を負圧にする負圧
部１３と大気に通じさせるための弁機構１４を備えてい
る（図２）。保護キャップ１１およびワイパー１２の印
字ヘッド側への移動はスプリング２８で行われるが、メ
インテナンスベース１０から抜け出てしまわないように
図示していないストッパーがある。

【００１３】保護キャップ１１は凹部を備えた容器形状
で、凹部の内側にフロロシリコーンゴムのカバー１１ａ
が装着されている。このカバー１１ａは、インク汚れを
落とし易くすると共に、印字ヘッド１に対する密着性を
良くするためのものである。凹部が形成する保護キャッ
プ１１の内部空間には、吸引チューブ１５の先端と圧解
放チューブ１６の先端が接続され、連通されている。吸
引チューブ１５の末端は負圧部１３のポンプ１７に接続
されている。負圧部１３はメインテナンベース１０に組
み込まれた、切り換えギア１８、アイドルギア１９
（ａ，ｂ）を介してモーター２９により駆動される。ポ
ンプ１７は、いわゆるチューブポンプであり、所定間隔
に配置されたローラー２０が回動されると、吸引チュー
ブ１５が順次押し潰されることによりポンプ作動が行わ
れる。

【００１４】圧解放チューブ１６の末端は、中間に弁機
能カム２１を介して大気に開放されている。弁機能カム
２１はフレームとの間に圧解放チューブ１６をはさみ込
み、押し潰す。弁機能カム２１は弁機構１４によって駆
動される。弁機構１４は、メインテナンスベース１０に
組み込まれた、前記の切り換えギア１８、アイドルギア
２２（ａ，ｂ）、カムギア２３を介してモーター２９に
より駆動される。カムギア２３のカム駆動軸２４に弁機
能カム２１が取付けられている。この実施例において、
カム駆動軸２４には保護キャップ１１とワイパー１２を
交互に進退させるための第１、第２のカム２５，２６も
取付けられている。符号２７（ａ，ｂ）はカムフォロワ
であり、保護キャップ１１、ワイパー１２と一体に設け
られ、スプリング２８（ａ，ｂ）によって常時、カム２
５，２６側に押圧されている。

【００１５】第１、第２のカム２５，２６は円板の一部
を所定の弦に沿って切除して直面部２５ａ、２６ａを形
成したもので、図のように相互間に１８０°の初期位相
差が設定されている。第１のカム２５に関して、直面部
２５ａがカムフォロア２７ａに対面して垂直となった状
態（図４）が初期状態とされる。この状態では保護キャ
ップ１１がスプリング２８によって印字ヘッド１に向け
て最大に押出され、印字ヘッド１のノズル列８を覆って
いるが、カムフォロワ２７ａと第１カム２５の直面部２
５ａとの間には弦によって切り取られた半径分ｄ1 より
も小さな距離ｄ2 の間隔がある。第２のカム２６とカム
フォロワ２７ｂとの関係も１８０°の回転角度差がある
だけで、ほぼ同じである。

【００１６】符号２９はモーターで、切り換えギア１８
を駆動する構成とされており、切り換えギア１８を介し
て負圧部１３と弁機構１４の共通の駆動源となってい
る。なお、モーター２９は制御装置９のコントロール下
にあるがヘッド往復移動用モーター７とは別個の駆動源
となっている。

【００１７】弁機能カム２１は、先端が幅広く、厚みに
おいて薄くなるほぼ楔形で、先端部の滑らかな面で圧解
放チューブ１６に接触する。このカム２１は、圧解放チ
ューブ１６をフレーム３の水平部との間で押し潰す作用
をするが（図５）、チューブ１６が最も押し潰された状
態のとき、先端とカム駆動軸２４の軸芯を結ぶ線（Ｐ0
−Ｐ2 ）がチューブ１６側からの反力の方向と一致して
反作用に関して死点位置となる。また、この死点位置
は、前記第１のカム２５が初期位置にあるときと一致し
ている。

【００１８】作動において、印字終了指令によって印字
ヘッド１がホームポジションに着くと、センサーあるい
は印字ヘッドの移動に関する位置検出結果によって、メ
インテナンス装置２のモーター２９が駆動される。この
とき、第１のカム２５は１８０°回転された状態にあっ
て、カム２５の円周部で保護キャップ１１が印字ヘッド
１から離れ前方（プラテン側）へｄ1-ｄ2 の寸法だけ移
動した位置にある。また、切り換えギア１８は弁機構１
４側に切り換えられている。このため、カムギア２３が
駆動されて保護キャップ１１がスプリング２８に押さ
れ、印字ヘッド１側に突出する。保護キャップ１１はや
がて印字ヘッド１のノズル列８を覆うと共に印字ヘッド
１に衝突してそれ以上の移動が止められる。カムギア２
３はさらに回転して第１のカム２５が初期位置となった
ところで停止される。この間の第１カム２５の回転は、
カム作用面の後端Ｔがカムフォロワ２７ａから離れた
後、直面部２５の間隔が距離ｄ2 となるまでであり、角
度にしてθである。

【００１９】これを弁機能カム２１の回転について見る
と、図５においてＰ2 の位置から回転を始めてＰ3 に到
達し、ついで角度θを回転してＰ0 の位置に達する。Ｐ
3 の位置は第１のカム２５におけるＴ点がカムフォロワ
２７ａから離れる位置であり、この位置で弁機能カム２
１の先端はチューブを１６を完全には押し潰しておら
ず、圧解放チューブ１６は連通状態にある。Ｐ0 は弁機
能カム２１の死点位置である。

【００２０】したがって、保護キャップ１１が印字ヘッ
ド１のノズル列８を完全に覆う前は、弁機能カム２１の
先端はＰ2 ，Ｐ3 間にあって、圧解放チューブ１６が連
通しており、保護キャップ１１の内部空間が大気圧に連
通されている。この結果、保護キャップ１１を印字ヘッ
ド１に向けて急速に移動して当接させても、保護キャッ
プ１１の内部空間が加圧されることはない。保護キャッ
プ１１がノズル列８を完全に覆った後、弁機能カム２１
はＰ3 からＰ0 へと移動し、圧解放チューブ１６を完全
に押し潰して連通を遮断する。これにより、保護キャッ
プ１１の内部は密封され、また、弁機能カム１１は死点
位置で停止される。

【００２１】再び印字指令があると、切り換えギア１８
が負圧部１３側に切り換えられ、ポンプ１７が駆動され
る。保護キャップ１１の内部空間は負圧にされ、印字ヘ
ッド１のノズル列８の各ノズルから先端部のインクが吸
い出され、ノズル列８が整備される。ポンプ１７は所定
回転（数回転）の後停止され、切り換えギア１８が弁機
構１４側に切り換えられて、カム軸２４が回転され、第
１、第２のカム２５，２６が回転する。第１のカム２５
は当初カム作用面の始端Ｓがカムフォロワ２７ａに接触
するまでの角度θだけ回転した後、スプリング２８に抗
してカムフォロワ２７ａを前方へ押しやり、１８０°の
回転を行う。これにより、保護キャップ１１が印字ヘッ
ド１から引き離され、ノズル列８が解放される。

【００２２】このとき、弁機能カム２１はＰ0 位置か
ら、第１のカム２５の始端Ｓがカムフォロワ２７ａに接
する位置であるＰ1 の位置までの角度θの回転によっ
て、完全に押し潰して連通を遮断状態としていた圧解放
チューブ１６から僅かに離れ、チューブ１６を大気に連
通状態とする。弁機能カム２１の先端が、位置Ｐ1 を通
過した後は圧解放チューブ１６が完全に解放され、連通
状態が維持される。

【００２３】したがって、印字作動の当初に保護キャッ
プ１１の密閉された内部空間が一旦負圧にされてノズル
列８が整備された後、保護キャップ１１が印字ヘッド１
から引き離される直前に保護キャップ１１の内部空間が
大気圧に連通される。これにより、保護キャップ１１が
印字ヘッド１から引き離される際に内部空間が負圧にな
ることがない。また、ポンプ１７が作動している間、切
り換えギア１８は負圧部１３側に切り換えられて、弁機
能カム２１の弁機構１４側は駆動源から切り離されて遊
動の起こり易い状態にあるが、弁機能カム２１は反作用
に関する死点位置で停止しており、不測に回転すること
はない。

【００２４】以上は実施例であって、本発明は、図示さ
れた構成に限定されない。弁機能カム２１を駆動する機
構は、第１、第２のカム２５，２６の駆動と別個独立に
行うこともできる。また、圧解放チューブ１６は屈曲性
に富むから、末端部を保護キャップ１１の周辺から離れ
たプリンタ内部の余裕空間位置に配置し、弁機能カム２
１もその位置に配置することがある。負圧部１３のポン
プはチューブポンプに限らない。

【００２５】

【発明の効果】請求項１に記載の構成によれば、タイミ
ングをもって保護キャップ内部を大気圧に連通させる弁
機構として、弁機能カムによって圧解放チューブを押し
潰し、また、解放する構造としたので圧解放のための弁
機構がきわめて簡単な構造となる。また、大気圧への連
通と遮断が確実に行われる。この結果、プリンタのメイ
ンテナンス装置をコンパクトにまとめることができ、さ
らに、コストの低減を図ることができる。

【００２６】弁機能カムは印字ヘッドを駆動する駆動源
とは別個の駆動源により回動されるので、印字ヘッドの
移動に先立って弁機能カムの駆動をセットアップしてお
くことができ、プリンタの作動にタイムラグが少なくな
る。

【００２７】弁機能カムは、チューブ側からの反作用に
関して死点となる位置でチューブを押し潰した状態で停
止されるので、自己ロックされ、遊動することがない。
このため、この間に駆動源を負圧側に切り替えても、弁
機構側に格別な支障を生じることはない。

【００２８】請求項２に記載の構成によれば、プリンタ
内部の余裕空間を有効に利用できると共に、メインテナ
ンス装置およびその周辺の機構を簡素にでき、プリンタ
全体のメカ構造を合理的で効率的なものとすることがで
きる。

【００２９】請求項３に記載の構成によれば、負圧部の
駆動機構と弁機能カムの駆動機構を一つの駆動源を切り
換えて使用するので、プリンタ内における駆動源の数を
抑制してコストの低減をはかることができ、また、負圧
部が駆動されるとき、弁機能カムはチューブを潰した状
態の死点位置とすることによって遊動が阻止されるの
で、弁機能カムの駆動機構に格別なストッパーが必要な
く、コンパクトに構成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】プリンタの一部を示す平面図。

【図２】駆動機構を示す斜視図。

【図３】保護キャップに関する機構の概略を示す斜視
図。

【図４】第１カムの作動を説明するための側面図。

【図５】弁機能カムの作動を説明するための側面図。

【符号の説明】

１ 印字ヘッド ２ メインテナンス装置 ３ フレーム ４ キャリッジシャフト ５ ガイド板 ６ タイミングベルト ７ ヘッド往復移動用モーター ８ ノズル列 ９ 制御装置 １０ メインテナンスベース １１ 保護キャップ １１ａ カバー １２ ワイパー １３ 負圧部 １４ 弁機構 １５ 吸引チューブ １６ 圧解放チューブ １７ ポンプ １８ 切り換えギア １９ アイドルギア ２０ ローラー ２１ 弁機能カム ２２ アイドルギア ２３ カムギア ２４ カム駆動軸 ２５ 第１のカム ２５ａ 直面部 ２６ 第２のカム ２６ａ 直面部 ２７（ａ，ｂ） カムフォロワ ２８ スプリング ２９ モーター

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 保護キャップにその内部空間に連通させ
   て吸引チューブと圧解放チューブが取付けられており、
   吸引チューブの末端は負圧部に接続され、圧解放チュー
   ブの末端は大気に開放され、圧開放チューブの中間部に
   チューブを押し潰すことによりチューブの連通を遮断す
   ると共にチューブの形状復元によって連通を回復させる
   弁機能カムが配置されており、このカムは印字ヘッドを
   駆動する駆動源とは別個の駆動源によりタイミングをも
   って回動され、チューブ側からの反作用に関して死点と
   なる位置でチューブを押し潰した状態で停止されること
   を特徴としたインクジェットプリンタ。
2. 【請求項２】 弁機能カムは保護キャップの周囲から離
   れたプリンタ内部の余裕空間位置に配置されていること
   を特徴とした請求項１に記載のインクジェットプリン
   タ。
3. 【請求項３】 負圧部の駆動機構と弁機能カムの駆動機
   構は切り換えて使用する一つの駆動源を有し、負圧部が
   駆動されるとき弁機能カムはチューブを潰した状態の死
   点位置にあることを特徴とした請求項１または請求項２
   に記載のインクジェットプリンタ。