JPH043308B2

JPH043308B2 -

Info

Publication number: JPH043308B2
Application number: JP57156101A
Authority: JP
Priority date: 1982-09-08
Filing date: 1982-09-08
Publication date: 1992-01-22
Also published as: JPS5945162A

Description

【発明の詳細な説明】本発明は、電卓やコンピユ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
トヘツドのノズル先端を清掃するクリーナに付着
した汚物処理に関するものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention particularly relates to the treatment of dirt adhering to a cleaner for cleaning the nozzle tips of ink jet heads in printers used for calculators, computer terminals, and the like.

従来よりインクジエツトヘツドを搭載したプリ
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
構になつている。特にインクジエツトヘツドは、
インクの乾き、目詰り、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えており、こ
れらの問題点解決がプリンタの信頼性を決めてい
るといつてもよい。 A large number of printers equipped with inkjet heads have been commercialized in the past, but in order to ensure high reliability, they are equipped with advanced technology and have complex mechanisms. Especially the inkjet head,
Printers have unique problems such as ink drying, clogging, nozzle dirt, and air bubbles entering the nozzles, and it can be said that solving these problems determines the reliability of printers.

従来のインクジエツトプリンタでは、上記問題
を解決するために、特にインクの乾きや、ノズル
の目詰り、ノズル内での気泡混入を防止するため
にノズルキヤツプが設けられ、ノズルの汚れをク
リーニングするのにクリーナが設けられていた。
これらのノズルキヤツプとクリーナは、動作を操
返すたびにノズルより排出されたインクや、周囲
のほこりやゴミ等によつて汚されていた。これら
の汚れの除去対策として、薄板で削り取る方式
や、多孔質部材でふき取る方式が用いられていた
が、これらはいずれもプリンタ本体側に設けられ
ているため、長期の使用により、汚物が蓄積され
過ぎそれによつてプリンタ本体あるいはインクジ
エツトツドへの悪影響を及ぼす欠点を有してい
た。 In order to solve the above problems, conventional inkjet printers are equipped with nozzle caps to prevent the ink from drying out, the nozzles from clogging, and air bubbles from entering the nozzles. A cleaner was provided.
These nozzle caps and cleaners were contaminated by ink discharged from the nozzles and by surrounding dust and dirt each time the operation was repeated. To remove these stains, methods such as scraping with a thin plate or wiping with a porous material have been used, but since these are both installed on the printer body, dirt can accumulate over long periods of use. This has the disadvantage that overflow may have an adverse effect on the printer body or the ink jet.

本発明は、これらの欠点を除去するため、ノズ
ルキヤツプとクリーナに付着した汚物を取り除く
多孔質部材を、交換部品であるインクを貯蔵する
タンクに一体組み込みされることを特徴とする。
その目的は、汚物等蓄積した多孔質部材がタンク
の交換と同時に交換されるため、汚物等の蓄積さ
れ過ぎが防止され、ノズルキヤツプとクリーナに
付着した汚物を確実に取り除くことができるた
め、高信頼性のプリンタを提供することである。 In order to eliminate these drawbacks, the present invention is characterized in that a porous member for removing dirt adhering to the nozzle cap and cleaner is integrated into a tank for storing ink, which is a replacement part.
The purpose of this is to prevent the accumulation of too much dirt because the porous member that has accumulated dirt and grime is replaced at the same time as the tank is replaced, and to ensure that dirt that has adhered to the nozzle cap and cleaner can be removed, it is highly efficient. Our goal is to provide reliable printers.

以下に本発明の実施例を図面に従つて説明す
る。第１図は本発明のプリンタ１の全体を示す部
分断面の平面図である。２は印刷手段で２色の印
刷を行なう一対のインクジエツトヘツド３に、タ
ンク４，５が搭載されている。印刷手段２は、印
刷紙６に平行に往復運動し、一行づつ印刷してい
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に取りつ
けられた歯車であり、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があり、一部を
固定してロープ１３が巻かれ、さらにロープ１３
は、フレーム１４の底部裏側に配置されるプーリ
１５，１６，１７に巻かれて張られる。さらにロ
ープ１３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、
両者の間には紙送り用のコイルバネ２０が配置さ
れている。また回転軸１９には、ノズルキヤツプ
２１が挿入され、両者の間にはノズルキヤツプ回
転用のコイルバネ２２が配置されている。ノズル
キヤツプ２１は円筒状の回転部材で、枠２３に弾
力性を有する部材２４が挿入された構造になつて
いる。印刷手段２には、板バネ２６が固定され、
さらに板バネ２６に永久磁石２７が固定される。
永久磁石２７は、印刷手段２が図左端Ａ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、端面１４ａには電磁石２８が配置され
る。紙送りドラム８の外周にはゴムリング３１，
３２が装着されており記録紙６をスムーズに送
る。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a partially sectional plan view showing the entire printer 1 of the present invention. Reference numeral 2 denotes printing means, and tanks 4 and 5 are mounted on a pair of ink jet heads 3 for printing in two colors. The printing means 2 reciprocates parallel to the printing paper 6 and prints one line at a time. A motor 7 serves as a driving source for reciprocating the printing means 2, and is located inside the paper feed drum 8. 9 is a gear attached to the motor shaft 10 of the motor 7, and 11 is a gear that rotates by receiving force from the motor gear 9 and is supported by the shaft 12. The gear 11 has a groove 11a on its outer periphery, a part of which is fixed and a rope 13 is wound around it, and the rope 13 is further wound around the gear 11.
is wound around pulleys 15, 16, and 17 arranged on the bottom back side of the frame 14 and stretched. Furthermore, a part of the rope 13 is fixed to the printing means 2.
A rotating shaft 19 is inserted into the inner periphery 8a of one end of the paper feed drum 8, and rotates by being transmitted with the force of the motor 18.
A coil spring 20 for paper feeding is arranged between the two. Further, a nozzle cap 21 is inserted into the rotating shaft 19, and a coil spring 22 for rotating the nozzle cap is arranged between the two. The nozzle cap 21 is a cylindrical rotating member, and has a structure in which an elastic member 24 is inserted into a frame 23. A plate spring 26 is fixed to the printing means 2,
Further, a permanent magnet 27 is fixed to the leaf spring 26.
The permanent magnet 27 is attracted to the end surface 14a of the frame 14 when the printing means 2 is located at the left end A in the figure (two-dot chain line), and the electromagnet 28 is arranged on the end surface 14a. A rubber ring 31 is attached to the outer periphery of the paper feed drum 8.
32 is installed to smoothly feed the recording paper 6.

以上簡単にプリンタ１の構造を述べてきたが、
この動作について詳しく説明する。印刷手段２は
主としてインクジエツトヘツド３（第２図に示
す）とタンク４，５から構成される。第２図に示
すインクジエツトヘツド３は、インクオンデマン
ド型インクジエツトヘツドで、圧電素子２９に高
電圧を印刷することにより、ノズル３ａよりイン
クを噴射させて印刷を行なう。インクはタンク４
または５に貯蔵されている。印刷手段２は、モー
タ７の駆動によつて、歯車９，１１、ロープ１３
を介して、印刷紙６と平行に移動する。モータ７
は、パルス入力によつてステツプ状の回転運動す
るパルスモータで、印刷手段２も、モータ７に同
期して、往復運動を行なう。 The structure of printer 1 has been briefly described above, but
This operation will be explained in detail. The printing means 2 mainly consists of an ink jet head 3 (shown in FIG. 2) and tanks 4 and 5. The ink jet head 3 shown in FIG. 2 is an ink-on-demand type ink jet head, and prints by applying a high voltage to a piezoelectric element 29 to eject ink from a nozzle 3a. Ink is in tank 4
Or stored in 5. The printing means 2 is driven by a motor 7 to print gears 9 and 11 and a rope 13.
The printing paper 6 moves parallel to the printing paper 6 via the printing paper 6. motor 7
is a pulse motor that performs step-like rotational motion in response to pulse input, and the printing means 2 also performs reciprocating motion in synchronization with the motor 7.

次にノズルキヤツプについて説明する。 Next, the nozzle cap will be explained.

第４図に示されるようにノズルキヤツプ２１は
円筒状の回転部材で枠２３に弾力性を有する部材
２４が挿入されている。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２
２ａは、枠２３の切り欠き部２３ａに係合してい
る。モータ１８の回転により回転軸１９は、矢印
のように時計方向に回転する。コイルバネ２２は
バネクラツチの働きをし、回転軸１９に巻きつけ
られ、コイルバネ２２の端部２２ａが枠２３の切
り欠き部２３ａを引つかけて、矢印方向に回転さ
せる。それによつてノズルキヤツプ２１は矢印方
向に回転する。また紙送り時は、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２
２との密着が緩み、両者の間で滑りを生ずる。よ
つて回転軸１９の回転は、ノズルキヤツプ２１に
伝達されない。 As shown in FIG. 4, the nozzle cap 21 is a cylindrical rotating member, and a frame 23 has an elastic member 24 inserted therein. The rotating shaft 19 and the coil spring 22 are in close contact with each other, and one end 2 of the coil spring 22
2a is engaged with a notch 23a of the frame 23. The rotation of the motor 18 causes the rotating shaft 19 to rotate clockwise as shown by the arrow. The coil spring 22 functions as a spring clutch and is wound around the rotating shaft 19, and the end 22a of the coil spring 22 catches the notch 23a of the frame 23 to rotate it in the direction of the arrow. This causes the nozzle cap 21 to rotate in the direction of the arrow. Also, when feeding paper, it rotates counterclockwise, but in this case, the rotating shaft 19 and the coil spring 2
The close contact with 2 becomes loose, causing slippage between the two. Therefore, the rotation of the rotating shaft 19 is not transmitted to the nozzle cap 21.

部材２４の外周にはクリーナ２４ａと凹部２４
ｂがある。印刷手段２がＡの位置（第１図に示
す）にあるとき、ノズルキヤツプ２１の矢印方向
への回転によつて、クリーナ２４ａがインクジエ
ツトヘツド３のノズル３ａ，３ｂの先端面をこす
つてクリーニングする。次にインクジエツトヘツ
ド３のノズル３ａ，３ｂの先端面が、ノズルキヤ
ツプ２１に押圧された状態を第３図に示す。ノズ
ル３ａ，３ｂの先端面は、ノズルキヤツプ２１の
凹部２４ｂによつて一部空隙を保ちながら押圧さ
れる。空隙は、約1.5μlの容積で、インクジエツ
トヘツド３のノズル３ａまたは３ｂより噴射され
たインクが満されている。このインクの組成は、染料 ……2wt％界面活性剤 ……0.5wt％グリセリン ……12wt％エチレングリコール ……28wt％水 ……57wt％からなる。弾力性を有する部材２４は、ガス透過
率及び吸水率が小さく、また硬度がシヨアA15〜
30で非常に柔らかく、50ｇ以上の押圧で、空隙部
は外気と全く遮断される。 A cleaner 24a and a recess 24 are provided on the outer periphery of the member 24.
There is b. When the printing means 2 is in position A (shown in FIG. 1), the cleaner 24a scrubs the tip surfaces of the nozzles 3a and 3b of the ink jet head 3 by rotating the nozzle cap 21 in the direction of the arrow, thereby cleaning the nozzles 3a and 3b. do. Next, FIG. 3 shows a state in which the tip surfaces of the nozzles 3a, 3b of the ink jet head 3 are pressed against the nozzle cap 21. The tip surfaces of the nozzles 3a and 3b are pressed by the recess 24b of the nozzle cap 21 while maintaining a partial gap. The gap has a volume of about 1.5 μl and is filled with ink ejected from the nozzle 3a or 3b of the ink jet head 3. The composition of this ink is: Dye...2wt% Surfactant...0.5wt% Glycerin...12wt% Ethylene glycol...28wt% Water...57wt%. The elastic member 24 has low gas permeability and water absorption, and has a hardness of Shore A15 to A15.
30 is extremely soft, and when pressed with 50g or more, the void is completely cut off from the outside air.

第４図は、ノズルキヤツプ２１の斜視図であ
る。凹部２４ｂは第１図に示す如く、２色の印刷
を行なう一対のインクジエツトヘツド３のそれぞ
れに対応するよう２つの凹部からなる。そのため
第３図のように、インクジエツトヘツド３のノズ
ル３ａ，３ｂとノズルキヤツプ２１との押圧状態
においては、一対のインクジエツトヘツド３の異
色インクがそれぞれ混り合うことはない。 FIG. 4 is a perspective view of the nozzle cap 21. As shown in FIG. 1, the recessed portion 24b consists of two recessed portions corresponding to each of a pair of ink jet heads 3 that perform two-color printing. Therefore, as shown in FIG. 3, when the nozzles 3a, 3b of the ink jet head 3 are pressed against the nozzle cap 21, the different colored inks of the pair of ink jet heads 3 do not mix with each other.

次にクリーニングについて説明する。 Next, cleaning will be explained.

インクジエツトヘツド３とノズルキヤツプ２１
との押圧が解除され、第５図に示す如く、ノズル
キヤツプ２１が矢印の方向に回転する。クリーナ
２４ａはインクジエツトヘツド３のノズル３ａ，
３ｂの先端面をこすつてクリーニングする。この
時第３図に示す圧電素子２９ａに高電圧を印加し
てノズル３ｂよりインクを噴射させる。この噴射
方法としては、印刷用のノズルと同様にインク粒
として噴射させる方法、印刷用のノズルより大き
なインク粒として噴射させる方法、インク粒とい
うよりも、ノズルより流れるようにする方法等が
あるが、本実施例では、３番目のインクが流れ出
る方法にした。この時の条件は、縦５mm、横10
mm、厚さ0.2mmの圧電素子２９ａに、約50Vの電
圧を1ms印加、1msオフを繰り返すよう制御す
る。またノズル３ｂの先端断面は、１辺が0.2mm
の正方形である。これによりノズル３ｂより噴射
されたインクは、第７図の如く、ノズル３ｂの先
端面にたまる。矢印Ｇ方向に回転するノズルキヤ
ツプ２１のクリーナ２４ａは、インクを押し流し
ながら、ノズル３ａの先端面をクリーニングして
いく。ノズル３ｂからは、さらに新しいインクが
流れ出されるため、クリーニングを繰返すことに
よつてノズル３ａの先端面に付着した粘度の高い
インク、乾燥したインク、ゴミ、ほこり等が完全
にクリーニングされ、インクジエツトヘツド３の
適正な性能が確保されるようになる。この時、ノ
ズル３ｂのかわりに印刷用のノズル３ａからイン
クを噴射しながらクリーニングを行なつてもよ
い。 Ink jet head 3 and nozzle cap 21
The pressure on the nozzle cap 21 is released, and the nozzle cap 21 rotates in the direction of the arrow, as shown in FIG. The cleaner 24a is connected to the nozzle 3a of the inkjet head 3,
Clean the tip of 3b by rubbing it. At this time, a high voltage is applied to the piezoelectric element 29a shown in FIG. 3 to cause ink to be ejected from the nozzle 3b. There are several methods of ejecting this, such as ejecting it as ink droplets similar to a printing nozzle, ejecting it as ink droplets larger than a printing nozzle, and ejecting it so that it flows from the nozzle rather than ink droplets. In this embodiment, the third ink flows out. The conditions at this time are 5 mm in height and 10 mm in width.
A voltage of approximately 50 V is applied to the piezoelectric element 29a having a diameter of 1.5 mm and a thickness of 0.2 mm for 1 ms, and is controlled to be turned off for 1 ms repeatedly. Also, the cross section of the tip of the nozzle 3b has a side of 0.2 mm.
It is a square. As a result, the ink ejected from the nozzle 3b accumulates on the tip surface of the nozzle 3b, as shown in FIG. The cleaner 24a of the nozzle cap 21, which rotates in the direction of arrow G, cleans the tip surface of the nozzle 3a while sweeping away ink. New ink flows out from the nozzle 3b, so by repeating cleaning, the highly viscous ink, dried ink, dirt, dust, etc. that have adhered to the tip surface of the nozzle 3a are completely cleaned, and the ink jet is completely cleaned. Proper performance of the head 3 is now ensured. At this time, cleaning may be performed while ejecting ink from the printing nozzle 3a instead of the nozzle 3b.

次にインクジエツトヘツド３の内部に万一気泡
が発生した場合とか、ノズル３ａのインクの粘度
が上がつた場合は、ノズル３ａ及びノズル３ｂの
両者からインクを噴射させながらクリーニングを
行なう。これは、わずかずつノズル３ａからにじ
み出るインクが、クリーナ２４ａですき取られ、
噴射とクリーニングを繰り返すことによつて、イ
ンクジエツトヘツド３の内部の気泡や粘度の上が
つたインク等が出され、完全に印字可能な状態に
回復されるからである。ノズル端面をつたつて落
ちるインクは流路３ｃを通つて廃液タンク（図示
せず）へ回収される。またノズルキヤツプ２１に
付着したインク、汚物等は、多孔質部材２５によ
つて取り除かれる。この多孔質部材２５は、第６
図に示す如く、タンク４，５と一体に組み込まれ
ており、タンク４，５の交換と同時に交換される
ため、交換の毎に新しくなり、ノズルキヤツプ２
１に付着した汚物を確実に取り除くことできる。
また一対になつたインクジエツトヘツド３のそれ
ぞれに多孔質部材２５が設けられているため、た
とえ２色印刷を行なう場合でも、それぞれのイン
クが混色することはない。ノズルキヤツプ２１の
外径は30mm、回転数は100〜500r.p.m.である。 Next, if air bubbles occur inside the ink jet head 3 or if the viscosity of the ink in the nozzle 3a increases, cleaning is performed while jetting ink from both the nozzle 3a and the nozzle 3b. This is because the ink that oozes out little by little from the nozzle 3a is removed by the cleaner 24a.
This is because by repeating jetting and cleaning, air bubbles and viscous ink inside the ink jet head 3 are removed, and the ink is completely restored to a printable state. The ink that drips down the nozzle end face is collected into a waste liquid tank (not shown) through the flow path 3c. Further, ink, dirt, etc. adhering to the nozzle cap 21 are removed by the porous member 25. This porous member 25 has a sixth
As shown in the figure, it is integrated with the tanks 4 and 5, and is replaced at the same time as the tanks 4 and 5, so it is new every time it is replaced, and the nozzle cap 2
It is possible to reliably remove dirt adhering to 1.
Further, since the porous member 25 is provided in each of the pair of ink jet heads 3, even when two-color printing is performed, the colors of the respective inks do not mix. The nozzle cap 21 has an outer diameter of 30 mm and a rotation speed of 100 to 500 rpm.

以上、本発明の実施例について詳しく説明して
きたが、本発明のプリンタの大きな特徴として、
ノズルキヤツプとクリーナに付着した汚物を取り
除く多孔質部材を、交換部品であるインクを貯蔵
するタンクに一体組み込みされることである。こ
れにより、ノズルキヤツプやクリーナに付着した
ノズルからの排出インク、周囲のほこり、ゴミ等
を取り除く多孔質部材が、インクを貯蔵するタン
クの交換と同時に交換されるため、汚物等の蓄積
され過ぎが防止され、ノズルキヤツプやクリーナ
に付着した汚物を確実に取り除く効果がある。 The embodiments of the present invention have been described in detail above, but the main features of the printer of the present invention are:
A porous member that removes dirt adhering to the nozzle cap and cleaner is integrated into a tank that stores ink, which is a replacement part. As a result, the porous member that removes the ink discharged from the nozzle and surrounding dust and dirt that has adhered to the nozzle cap and cleaner is replaced at the same time as the tank that stores the ink, which prevents too much dirt from accumulating. This has the effect of reliably removing dirt adhering to the nozzle cap and cleaner.

また一対になつたインクジエツトヘツドのそれ
ぞれに多孔質部材が設けられているため、たとえ
２色印刷を行なう場合でも、それぞれのインクが
混色することがなく、確かな品質を得る効果があ
る。 Furthermore, since each of the pair of ink jet heads is provided with a porous member, even when two-color printing is performed, the respective inks do not mix colors, and reliable quality can be obtained.

[Brief explanation of drawings]

第１図は本発明の一実施例を示す平面図であ
る。第２図、第３図はインクジエツトヘツドのキ
ヤツピングを示す側断面図で、第４図がノズルキ
ヤツプの斜視図、第５図がノズルキヤツプのクリ
ーニングを示す側断面図であり、第６図はインク
タンクを示す。１……プリンタ、２……印刷手段、３……イン
クジエツトヘツド、４，５……タンク、６……印
刷紙、１４……フレーム、２１……ノズルキヤツ
プ、２４……（弾力性を有する）部材、２４ａ…
…クリーナ、２４ｂ……凹部（空隙）、２５……
多孔質部材。 FIG. 1 is a plan view showing one embodiment of the present invention. 2 and 3 are side sectional views showing the capping of the ink jet head, FIG. 4 is a perspective view of the nozzle cap, FIG. 5 is a side sectional view showing cleaning of the nozzle cap, and FIG. 6 is a side sectional view showing the nozzle cap cleaning. Ink tank shown. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Printer, 2... Printing means, 3... Ink jet head, 4, 5... Tank, 6... Printing paper, 14... Frame, 21... Nozzle cap, 24... (having elasticity) ) member, 24a...
...Cleaner, 24b...Recess (void), 25...
Porous member.

Claims

[Scope of Claims] 1. In an inkjet printer that performs printing by ejecting ink droplets, there is provided a head in which a nozzle is formed, a member that selectively contacts the nozzle end face of the head, and a member that removes dirt attached to the member. 1. An inkjet printer comprising a porous member to be removed, the porous member being integrally formed with a tank for supplying ink to the head. 2. The inkjet printer according to claim 1, wherein the member that selectively contacts the nozzle end face is a nozzle cap. 3. The inkjet printer according to claim 1, wherein the member that selectively contacts the nozzle end face is a nozzle cleaner.