JP4866881B2 - インクジェットプリンタのヘッドカバー装置 - Google Patents

Description

本発明は、相対移動する被印刷物の表面にインク滴を噴きつけて印刷するインクジェットプリンタのプリントヘッドを被うヘッドカバー装置に関するものである。

従来、この種のインクジェットプリンタとしては、例えば下記の特許文献１に記載されたものが知られている。かかる文献記載のインクジェットプリンタは、被印刷物を搬送するコンベアの側方位置にプリントヘッドが配置されており、プリントヘッドの前面に複数のノズルが並べて設けられている。このインクジェットプリンタでは、搬送される被印刷物の表面にノズルからインク滴を噴きつけてドット印刷を行なうようになっている。

特開２００２−８６８０７号公報

ところで、被印刷物としてダンボール箱を扱う現場では、ダンボール箱から発生した紙粉を主とする塵埃が多量に飛散している。また、インクジェットプリンタのプリントヘッドのノズル配置面にはノズルから垂れたインクが残存している場合が多く、この残存インクに紙粉などの塵埃が付着して固まりやすい。このようなインクと塵埃の固化物はノズルの前方位置まで成長してインクの飛行を邪魔したりノズルそのものを閉塞させたりすることがある。このようにインクの噴射が邪魔されると、印刷品位が低下して正確な印刷がなされない。例えば、ＱＲコードを印刷する場合に、印刷の一部にドット抜けが発生し、目的とするＱＲコードとして読み取れないという重大な問題を生じていたのである。

本発明は、上記した従来の問題点に鑑みてなされたものであって、プリントヘッドのノズル配置面への塵埃の付着を防止することにより、印刷品位の低下を防ぐことのできるインクジェットプリンタのヘッドカバー装置の提供を目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係るインクジェットプリンタのヘッドカバー装置は、相対移動する被印刷物の表面にインク滴を噴きつけるノズルが縦列に複数配置されたプリントヘッドを備えるインクジェットプリンタの、プリントヘッドのノズル配置面の前方を密閉状に被うカバー体と、カバー体で被われたノズル配置面の前方空間に気体を送り込む気体ポンプとを備えていて、ノズルから噴き出されたインク滴を通過させるインク通過穴がカバー体に形成され、気体ポンプの駆動により気体を送り込んでノズル配置面の前方空間内を正圧に保持するように構成されていて、カバー体がプリントヘッド全体を収容する箱状に形成され、更にカバー体が、プリントヘッドのノズルを囲んで配備される周枠部材と、周枠部材に上下スライド自在に設けられてノズル配置面の前方を被うとともに前記インク通過穴を有する蓋部材とを備えて成り、プリントヘッドのメンテナンスの際に周枠部材に対し蓋部材が上方にスライドされることにより、ノズル配置面の前方が開かれるように構成され、インク通過穴における被印刷物移動方向下流側の開口縁が、被印刷物移動方向上流側の開口縁よりも被印刷物から離れる位置に配置されているものである。

本発明に係るインクジェットプリンタのヘッドカバー装置によれば、プリントヘッドのノズル配置面の前方を密閉状に被うカバー体内に、気体が送り込まれてノズル配置面の前方空間内が正圧に保持されるので、前方空間内の気体はインク通過穴からカバー体外へ流出する。従って、外部の塵埃などがインク通過穴から前方空間に流入しない。これにより、ノズル配置面への塵埃の付着を防止できる。その結果、インクジェットプリンタの印刷品位の低下を防ぐことができる。

また、カバー体が、プリントヘッド全体を収容する箱状に形成されているので、ノズル配置面のみならずプリントヘッド全体に塵埃が付着することを防止でき、プリントヘッド全体を機械的に保護することができる。

そして、インク通過穴における被印刷物移動方向下流側の開口縁が、被印刷物移動方向上流側の開口縁よりも被印刷物から離れる位置に配置されているので、被印刷物がカバー体に当接したとしても、インク通過穴における被印刷物移動方向下流側の開口縁には接触しない。従って、被印刷物から発生した紙粉や被印刷物に付着していた塵埃がインク通過穴内に侵入することを防止できる。

更に、カバー体が周枠部材と蓋部材とを備えているので、ノズル載置面の前方を被っている蓋部材を上方にスライドさせてノズル配置面の前方を開くことができる。これにより、プリントヘッドのメンテナンスを行なうことができる。

本発明の最良の実施形態を図面に基づいて説明する。尚、以下に述べる実施形態は本発明を具体化した一例に過ぎず、本発明の技術的範囲を限定するものでない。図１は本発明の一実施形態に係るヘッドカバー装置を備えるインクジェットプリンタの外観図、図２は前記インクジェットプリンタの一部断面を含む概略構成図である。
各図において、この実施形態に係るインクジェットプリンタは、多数のノズル９，９，９，・・・がノズル配置面５Ａに縦列に配置されたプリントヘッド５を備えている。このプリントヘッド５は、コンベアＣ上に載せられて矢印Ｅ方向に移動するダンボール箱（被印刷物の例）Ｄの被印刷面（表面の例）ＤＡにインク滴Ｊ（図７参照）を噴きつけるようになっている。更に、インクジェットプリンタは、プリントヘッド５に連結された駆動部６と、プリントヘッド５および駆動部６の全体を収容するヘッドカバー装置１とを備えている。駆動部６はインク噴射駆動源であるピエゾ素子などを搭載している。プリントヘッド５のノズル配置面５Ａに設けられるノズル９の数は、要求される印字フォントの大きさに依存するものであって、例えば３２〜５００個程度である。プリントヘッド５は、そのインク噴き出し方向（図２中の矢印Ｆ方向）がコンベアＣの搬送方向（矢印Ｅ方向）とほぼ直角の方向（矢印Ｅ方向）を向くように配置されている。

ヘッドカバー装置１は、プリントヘッド５および駆動部６を収容して密閉状に被うカバー体４と、カバー体４で被われたプリントヘッド５のノズル配置面５Ａ前方の空間Ｋに空気（気体の例）を送り込む気体ポンプ１４を備えている。カバー体４は、前面開口を有する矩形箱状に形成されたケーシング部２と、ケーシング部２の前面開口に封着される前面カバー部３とから成っている。

前面カバー部３は、図３〜図６に示すように、プリントヘッド５のノズル９の周囲を囲むように配置される周枠部材１７と、周枠部材１７に装着されて、ノズル配置面５Ａの前方を開閉可能に被う蓋部材１９とを備えている。周枠部材１７と蓋部材１９との間には、蓋部材１９を背面から支持する支持部材１８が介設されている。
周枠部材１７は、ヘッド装着用開口３８を有して矩形枠状に形成された基台部４０を備えている。基台部４０におけるヘッド装着用開口３８の周囲には、複数の雌ネジ穴３９が形成されている。また、基台部４０の左右側辺部には、それぞれ左右外向きに突出した突条部３６，３７が形成されている。周枠部材１７の背面には、背方に延在する固定用板部材１６が取り付けられる。

蓋部材１９は、正面視矩形状に形成されたステンレス鋼製の板体として例示される。但し、蓋部材１９の材質および形状は特に限定されるものでない。蓋部材１９には、ノズル９から噴き出されたインク滴Ｊを通過させるインク通過穴２０が縦長スリット状に形成されている。蓋部材１９の前面は、インク通過穴２０を通って上下に沿う段差部２９を境に、ダンボール箱移動方向（矢印Ｅ方向）上流側の上流面２１と、ダンボール箱移動方向下流側の下流面２２とに分かれている。上流面２１は下流面２２よりも前方（矢印Ｆ方向）に突出した面である。結果として、インク通過穴２０におけるダンボール箱移動方向下流側の開口縁２４は、移動方向上流側の開口縁２３よりもダンボール箱Ｄの通過位置から遠い位置に配置される。蓋部材１９前面におけるダンボール箱移動方向最上流側の角隅部は、テーパ状に切り欠かれた傾斜面部２７となっている。また、蓋部材１９の両側辺部はそれぞれ後方から内向きに折り曲げられた、折り曲げ部２５，２６となっている。折り曲げ部２５の上端には、更に内向きに突出した係止突起３０が形成されており、折り曲げ部２６の上端にも内向きに突出した係止突起３１が形成されている。この実施形態に示す蓋部材１９（図５他）の横幅は、例えば５５ｍｍである。但し、本発明に係る蓋部材の横幅は５５ｍｍの寸法に限定されない。

支持部材１８も、ヘッド装着用開口３４を有する矩形枠状に形成され、ヘッド装着用開口３４の周囲に複数のビス穴３５が設けられている。支持部材１８の前面は、蓋部材１９の上流面２１の背部を支持する上流面３２と、上流面３２よりも後退位置にあって、蓋部材１９の下流面２２の背部を支持する下流面３３とに分かれている。上記した周枠部材１７および支持部材１８の材質および形状は特に限定されないが、ここでは例えばポリアセタールコポリマー製の成型体が例示される。

前面カバー部３の組立てにあたっては、周枠部材１７前面の装着面４１に支持部材１８が装着され、ビス穴３５，３５，３５，・・・を通されたビス４２，４２，４２，・・・（図８参照）が雌ネジ穴３９，３９，３９，・・・に螺止されることにより、支持部材１８が周枠部材１７に固定される。そして、周枠部材１７の固定用板部材１６がケーシング部２の内側面に沿って装入され、支持部材１８および周枠部材１７がケーシング部２の前面開口を封止する状態に配置される。そして、固定用板部材１６がケーシング部２にビス止めなどされることにより、周枠部材１７がケーシング部２に固定される。このとき、プリントヘッド５は周枠部材１７および支持部材１８のヘッド装着用開口３４，３８内に位置している。続いて、周枠部材１７の上方に蓋部材１９を手で配置し、蓋部材１９の折り曲げ部２５，２６を周枠部材１７の突条部３６，３７の背面にあてがい、蓋部材１９を下向きにスライドさせる。そのうち、係止突起３０，３１が突条部３６，３７の上端部に当接して、蓋部材１９が係止される。これにより、周枠部材１７および支持部材１８の前面が蓋部材１９によって被われる。このとき、プリントヘッド５のノズル９，９，９，・・・は蓋部材１９のインク通過穴２０に対面していて、インク滴Ｊをインク通過穴２０から噴き出し得る配置となっている。また、プリントヘッド５のノズル配置面５Ａの前方、すなわち蓋部材１９の背面とノズル配置面５Ａとの間には、空間（前方空間の例）Ｋが形成される。

そして、ヘッドカバー装置１のケーシング部２は支持杆２８，２８を介して支柱１１に固定されている。ケーシング部２には、動力線や信号線を収容した配線用チューブ１０が連結されている。また、ケーシング部２には、例えばフレキシブル継ぎ手７を介して空気用配管８が接続されている。空気用配管８には流量計１２、流量調整弁１３、気体ポンプ１４、およびフィルタ１５がそれぞれ配備されている。

上記のように構成されたインクジェットプリンタのヘッドカバー装置１においては、気体ポンプ１４の駆動により空気がフィルタ１５から吸込まれてろ過される。ろ過された空気は流量調整弁１３で減圧されて所定流量に調整され、フレキシブル継ぎ手７からカバー体４内に送り込まれる。流量計１２により検出される風量は５０Ｌ／分程度であり正圧である。そうして、カバー体４内の空気は、図７に示すように、駆動部６の側方を通ってプリントヘッド５の前方に回り込み、空間Ｋを経てインク通過穴２０を緩やかに通り、カバー体４の前方へ流出する。これにより、インクジェットプリンタの周囲に漂う紙粉などの塵埃Ｍは、インク通過穴２０からカバー体４内に侵入できないのである。従って、ノズル配置面５Ａの前方の空間Ｋに塵埃Ｍが到達せず、当然に塵埃Ｍがノズル配置面５Ａに付着することはない。その結果、ノズル９からのインク滴Ｊの噴射が塵埃Ｍによって邪魔されるといったことがないので、このインクジェットプリンタは高い印刷品位を維持することができる。

一方で、印刷に際しては、コンベアＣ上に載置されたダンボール箱Ｄが移動し、プリントヘッド５の前方を通過する。この場合、移動するダンボール箱Ｄの被印刷面ＤＡとプリントヘッド５のノズル９との間の距離は、好ましい印刷品位を考慮して、例えば５ｍｍ以下と、比較的短い距離に設定されている。そして、ダンボール箱Ｄの被印刷面ＤＡの目標印刷位置にノズル９，９，９，・・・からインク滴Ｊが噴きつけられて、所定フォントの文字や図形（例えばＱＲコード）が印刷される。この場合のインク滴Ｊの速度は例えば初速で１０ｍ／秒である。この場合、インク通過穴２０から流出する空気の流速は、ダンボール箱Ｄに印刷された印刷品位を確認しながら、流量調整弁１３を操作することにより調整されている。すなわち、インク通過穴２０から噴き出される空気の流速は、インク飛行方向に影響を及ぼさない、すなわち印刷品位を損なわない速度であればよい。

そして、ノズル配置面５Ａはカバー体４の蓋部材１９により覆われているので、ノズル配置面５Ａへのダンボール箱Ｄの当接を防止できることは言うまでもない。また、インク通過穴２０の開口縁２４が、ダンボール箱移動方向上流側の開口縁２３よりもダンボール箱Ｄから離れる後方位置に配置されているので、たとえダンボール箱Ｄが蓋部材１９の上流面２１に摺接したとしても、ダンボール箱Ｄはインク通過穴２０の開口縁２４に当接しない。従って、ダンボール箱Ｄの当接により紙粉などがインク通過穴２０から空間Ｋ内に入り込むといった事態を回避することができる。更に、蓋部材１９前面のダンボール箱移動方向最上流側の角隅部はテーパ状に切り欠かれた傾斜面部２７となっているので、蓋部材１９にダンボール箱Ｄが衝突した場合でもダンボール箱Ｄに傷がつきにくい。

そして、蓋部材１９は、その折り曲げ部２５，２６が周枠部材１７の突条部３６，３７に上下スライド自在に装着されてノズル配置面５Ａの前方を開閉可能とするので、図８に示すように、蓋部材１９を上方にスライドさせることによりノズル配置面５Ａの前方を開くことができる。これにより、プリントヘッド５のメンテナンスを容易に行なうことができて便利である。因みに、図８はインクジェットプリンタおよびヘッドカバー装置１を１月間使用したときの外観を示しているが、それぞれの表面には無数の塵埃Ｍ，Ｍ，Ｍ，・・・が付着している。それに対し、蓋部材１９で被われていたプリントヘッド５のノズル配置面５Ａには塵埃Ｍが付着せず、インク通過穴２０近傍の蓋部材１９の前面も塵埃Ｍの付着が極めて少なかった。また、印刷品位の低下も見られなかった。

尚、上記の実施形態では、ピエゾ素子駆動型以外のインクジェットプリンタにヘッドカバー装置を適用した例を示したが、本発明のヘッドカバー装置はそれに限定されるものでなく、ピエゾ素子駆動型以外のインクジェットプリンタに対しても適用可能である。
また、上記では、インクジェットプリンタのプリントヘッドを固定配置し被印刷物を移動させる例を示したが、被印刷物を固定配置しプリントヘッドを移動させるようにしたものや、プリントヘッドと被印刷物の双方を移動させるものにも適用できることは言うまでもない。
そして、インク通過穴２０は、上記した縦長スリットの形状に限定されるものでなく、ノズルの数および配置に応じて、ノズルからのインク滴の噴出を阻害しない形状および大きさに形成すればよい。

また、カバー体４はプリントヘッド５および駆動部６の全体を収容する箱状に構成したが、それに限らず、プリントヘッドの前方空間のみを密閉状に被う形状および構造のカバー体を用いることも可能である。
また、周枠部材に対して蓋部材を開閉する態様として、上記では折り曲げ部２５，２６が突条部３６，３７を摺動するスライド式を例示したが、これに替えて、ヒンジを用いた蓋揺動式や、蓋着脱式でも構わない。
そして、カバー体内に送り込まれる気体としては作業環境や装置を損なうものでなければ特に限定されない。上記した空気以外に例えば窒素などが挙げられる。

本発明の一実施形態に係るヘッドカバー装置を備えるインクジェットプリンタの外観図である。 前記インクジェットプリンタの一部断面を含む概略構成図である。 前記ヘッドカバー装置の前面カバー部の正面分解図である。 前記ヘッドカバー装置の前面カバー部の平面分解図である。 前記前面カバー部の蓋部材の背面図である。 前記前面カバー部の平面図である。 前記インクジェットプリンタの動作説明図である。 前記ヘッドカバー装置の蓋部材を開けた状態を示す外観図である。

１ ヘッドカバー装置
２ ケーシング部
３ 前面カバー部
４ カバー体
５ プリントヘッド
５Ａ ノズル配置面
９ ノズル
１４ エアポンプ
１７ 周枠部材
１９ 蓋部材
２０ インク通過穴
２３ 開口縁
２４ 開口縁
Ｄ ダンボール箱（被印刷物）
ＤＡ 被印刷面（表面）
Ｅ 矢印
Ｊ インク滴
Ｋ 空間（前方空間）

Claims (1)

1. 相対移動する被印刷物の表面にインク滴を噴きつけるノズルが縦列に複数配置されたプリントヘッドを備えるインクジェットプリンタの、プリントヘッドのノズル配置面の前方を密閉状に被うカバー体と、カバー体で被われたノズル配置面の前方空間に気体を送り込む気体ポンプとを備えていて、ノズルから噴き出されたインク滴を通過させるインク通過穴がカバー体に形成され、気体ポンプの駆動により気体を送り込んでノズル配置面の前方空間内を正圧に保持するように構成されていて、カバー体がプリントヘッド全体を収容する箱状に形成され、更にカバー体が、プリントヘッドのノズルを囲んで配備される周枠部材と、周枠部材に上下スライド自在に設けられてノズル配置面の前方を被うとともに前記インク通過穴を有する蓋部材とを備えて成り、プリントヘッドのメンテナンスの際に周枠部材に対し蓋部材が上方にスライドされることにより、ノズル配置面の前方が開かれるように構成され、インク通過穴における被印刷物移動方向下流側の開口縁が、被印刷物移動方向上流側の開口縁よりも被印刷物から離れる位置に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のヘッドカバー装置。

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