JP4069934B2 - 記録ヘッドユニットの出荷時構造及び封止部材 - Google Patents

Description

本発明は、記録ヘッドユニットの出荷時構造及び記録ヘッドユニットの出荷時構造に用いられる封止部材に関する。

一般に、紙等の記録媒体にインクを噴射して印字等の記録を行うインクジェット記録装置として、例えばインクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタでは、インクを噴射する記録ヘッドは記録ヘッドユニットに組み込まれており、記録ヘッドユニットがキャリッジに搭載されている。そして、インクを収容するインクカートリッジ（以下単にカートリッジと記す）を、記録ヘッドユニットに対して交換可能に設け、交換したカートリッジからインクを記録ヘッドに供給している。

上述した構造のインクジェットプリンタでは、工場からの出荷時や保存時には、使用開始の際におけるインクの初期導入を、気泡を発生させることなくスムーズに行わせるために、図４に示す様に、記録ヘッドＰ１の内部、即ち噴射ノズルＰ２内のインク流路であるチャンネル（図示せず）及びマニホールドＰ３内に、インクの染料や顔料を除いたインクと同様な特性を有する保存液が充填されている。

そして、この保存液の漏出の防止や噴射ノズルＰ２のノズル面Ｐ４の保護等の目的で、従来はノズル面にシールが貼り付けられていたが、それに代えて、ノズル面Ｐ４を所定の間隙を保って覆うキャップＰ５を使用することが考えられている。一方、記録ヘッドＰ１のインク供給側、即ちカートリッジの装着側には、インク供給路封止部材Ｐ６が、記録ヘッドユニットＰ７に対して離脱可能に取り付けられている。

このインク供給路封止部材Ｐ６は、記録ヘッドＰ１へのインク供給路Ｐ８を塞ぐためのものであり、インクジェットプリンタを使用する際には、使用者により取り外され、インク供給路封止部材Ｐ６に代えてカートリッジが装着される。

ところが、インク供給路封止部材Ｐ６を使用すると、インク供給路Ｐ８を完全に封止して、インク供給側からの保存液の漏出を防止することできるが、運送時の振動、気圧や温度の変化によって、インク供給路Ｐ８と反対側のノズル面Ｐ４より保存液が漏出する可能性がある。

この保存液が漏出すると、ノズル面Ｐ４全体に保存液が付着した状態となったり、キャップＰ５内に保存液が溜ったりして、その後の記録の際に記録ムラ等の不具合が発生することがあるので好ましくない。また、記録の際に記録用紙などを濡らしたり、装置の故障の原因になるので、その点からも好ましくない。

本発明の課題は、インク供給路を封止する封止部材を使用した場合でも、ノズル面より保存液の漏出がない記録ヘッドユニットの出荷時構造及び封止部材を提供することにある。

前記目的を達成するための請求項１の発明は、各色のインクに対応した複数のインク供給路を有し、記録媒体に各インクを噴射して記録を行う記録ヘッドを備え、使用時にインク供給路にインクカートリッジが接続される記録ヘッドユニットと、記録ヘッドユニットに充填された保存液と、記録ヘッドユニットに離脱可能に取り付けられ、記録ヘッドの噴射側を密閉状態に覆う保存キャップを有する取付部材と、記録ヘッドユニットに離脱可能に取り付けられ、インクカートリッジに代えて各インク供給路を封止する複数の封止部を有し、その各封止部に各インク供給路を大気に連通するための大気連通口をそれぞれ形成した封止部材と、を備えることを特徴とする記録ヘッドユニットの出荷時構造である。

つまり、本発明の記録ヘッドユニットの出荷時構造では、封止部材に大気連通口が設けてあるので、封止部材を記録ヘッドユニットに取り付けた場合でも、記録ヘッド側と連通するインク供給路を完全に塞がない。そのため、運送中の振動、気圧や温度が変化があった場合でも、記録ヘッド内に充填された保存液は、噴射側（ノズル面側）から漏出しない。つまり、例えば温度が変化した場合は、従来では、インク供給路側を完全に塞いでいるので、膨張した保存液はノズル面に漏出する圧力を受けるが、本発明では、そのような圧力を受けた場合には、保存液は大気連通口側に膨張してその圧力を低減するので、ノズル面が濡れることを防止できる。

特に、記録ヘッドに設けられたインクの流路である各チャンネルの内径よりも大気連通口の内径の方が大きな場合には、保存液は大気連通口から漏出し易いので、そのノズル面の濡れ防止の効果は一層が顕著になる。

請求項２の発明では、封止部材は、大気側に伸び保存液の蒸気が濃い状態となる通路を各インク供給路と対応して有し、各大気連通口は各通路とそれぞれ独立して接続している。

従って、運送中の振動、気圧や温度が変化があった場合でも、記録ヘッド内に充填された保存液は、筒状の通路に僅かに漏出するだけであるので、ノズル面が濡れることはない。この筒状の通路内では、保存液の蒸気が濃い状態となり、保存液が乾燥し難い。よって、たとえ気温が高い状態であっても、保存液は通路内で凝固し難く、大気連通口から漏出し易い状態が維持されるので、そのノズル面の濡れ防止の効果が維持される。

請求項３の発明では、各通路は、各封止部から各インク供給路とは反対方向に突出した各筒状部に形成され、各大気連通口の内径よりも各通路の内径が大きく形成されている。
請求項４の発明では、各大気連通口の内径は、対応する各インク供給路の内径より小さく設定されている。

そのため、多くの保存液が大気連通口から漏れ出すことが防止される。尚、大気連通口の内径がインク供給路の内径より小であると、ノズル面からの保存液の漏出を防止できるとともに、大気連通口からの過度の保存液の漏出が防止できるので、好適である。

請求項５の発明は、各色のインクに対応した複数のインク供給路を有し、記録媒体に各インクを噴射して記録を行う記録ヘッドを備え、使用時にインク供給路にインクカートリッジが接続される記録ヘッドユニットに、保存液が充填された記録ヘッドユニットの出荷時構造に使用され、インクカートリッジに代えてインク供給路を封止する封止部を有する封止部材であって、封止部材の封止部を各インク供給路に対応して複数設け、各インク供給路を大気に連通するための大気連通口を各封止部にそれぞれ形成したことを特徴とする封止部材である。

本発明の封止部材を前記記録ヘッドユニットの出荷時構造に用いることにより、前記請求項１に記載したのと同様な効果が得られる。
請求項６の発明では、更に、大気側に伸び保存液の蒸気が濃い状態となる通路を各インク供給路と対応して複数個有し、各大気連通口は前記各通路とそれぞれ独立して接続している。

本発明の封止部材を前記記録ヘッドユニットの出荷時構造に用いることにより、前記請求項２に記載したのと同様な効果が得られる。
請求項７の発明では、各通路は、各封止部から各インク供給路とは反対方向に突出した各筒状部内に形成され、各大気連通口の内径よりも各通路の内径が大きく形成されている。

本発明の封止部材を前記記録ヘッドユニットの出荷時構造に用いることにより、前記請求項３に記載したのと同様な効果が得られる。
請求項８の発明では、各大気連通口の内径は、対応する各インク供給路の内径より小さく設定されている。

本発明の封止部材を前記記録ヘッドユニットの出荷時構造に用いることにより、前記請求項４に記載したのと同様な効果が得られる。

以下、本発明の記録ヘッドユニットの出荷時構造及び封止部材の実施の形態（実施例）を、図面に沿って説明する。
本実施例のインクジェトプリンタに使用されるインク供給路封止部材（以下単に封止部材と記す）は、工場からの出荷時に、保存液の漏出を防止するために記録ヘッドユニットに装着されるものであり、使用時には取り外されて、代わりにインクカートリッジが装着される。

まず、本実施例の封止部材の出荷時における構成について、図１〜図３に基づいて説明する。尚、図１は封止部材４０が記録ヘッドユニット１７に装着された状態を破断して示し、図２は封止部材４０の外観を示し、図３は封止部材４０が記録ヘッドユニット１７に装着された状態の外観を示している。また、図１では、要部を拡大して示している。

図１に示す様に、記録ヘッドユニット１７は、複数色（４色）のインク（シアンｃ、マゼンタｍ、イエローｙ、ブラックｂ）を記録媒体である記録用紙上に、インク液滴を吐出して印字等の記録動作を行うインクジェット式であり、その記録側に設けられた記録ヘッド１８には、各色のインクを各々噴射するために、４つの噴射ノズル２１（図１では１つの噴射ノズルを示す）を備えている。尚、使用時には、記録ヘッドユニット１７の後部には、各噴射ノズル２１に、各色のインクを供給する複数個（４つ）のカートリッジ（図示せず）が着脱可能に搭載される。

前記噴射ノズル２１は、圧電素子である材料を削って形成されたアクチュエータであり、その内部に多数のチャンネル４１と呼ばれるインクの通路が形成されている。
このチャンネル４１の全ては、インク流入側（図１の右側）にてマニホールド４２に連通しており、マニホールド４２のインク流入側には、ゴミ等を除去するためのフィルタ４３が設けられている。また、フィルタ４３の外側の縁部には、カートリッジや封止部材４０の接続に用いられるゴム等の弾性材料製の接続部材４４が設けられている。この接続部材４４の中央には（後述する所定の内径比となる様に）内径２．５ｍｍのインク供給路４８が形成されている。

そして、出荷時には、チャンネル４１及びマニホールド４２内に保存液が充填され、噴射側は、ゴム等の弾性材料製の搬送用保存キャップ３０にて封止されるとともに、カートリッジの装着側（図１の右側）は、封止部材４０により封止され、その状態で出荷される。

尚、出荷時には、記録ヘッドユニット１７は、キャリッジに装着されていないので、使用開始時には、記録ヘッドユニット１７から搬送用保存キャップ３０及び封止部材４０が取り外されてから、記録ヘッドユニット１７自身がキャリッジに装着される。

前記搬送用保存キャップ３０は、出荷時に噴射孔２４から保存液が漏出しない様に、所定の間隔を保ってノズル面２３を気密して覆うものであり、噴射孔２４の周囲にてノズル面２３に密着している。

この搬送用保存キャップ３０は、図３（ａ）に示す様に、硬質のプラスチックからなる略コの字状の取付部材５１上に、各噴射ノズル２１に対応して４個並んで配置されており、前記取付部材５１は、記録ヘッドユニット１７に離脱可能に取り付けられる構造となっている。

一方、前記封止部材４０は、記録ヘッドユニット１７に対して離脱可能に装着されるものであり、各噴射ノズル２１に対応したインク供給路４８を一度に封止するために、図１〜図３に示す様に構成されている。つまり、板材が略Ｚ状に屈曲した形状の本体４０ａを備え、その本体４０ａの記録ヘッド１８側に、各インク供給路４８を封止する様に、先端が４本に分岐した封止部４０ｂが形成されている。

前記封止部４０ｂには、各記録ヘッド１８の接続部材４４に嵌合する様に、記録ヘッド１８側に突出した突出部４０ｃを設けられており、各突出部４０ｃの中央には、各インク供給路４８と連通する内径１．０ｍｍの大気連通口４０ｄが各々設けられている。

また、封止部４０ｇの後部（図１の右側）には、各突出部４０ｃに対応して長さ１２ｍｍの筒状体４０ｅが各々立設されており、この筒状体４０ｅの内部には、大気連通口４０ｄと連通して後方に開口する内径２．０ｍｍの大気連通路４０ｆが形成されている。尚、各筒状体４０ｅは、その折れを防止するために、図３（ｂ）に示す様に、板状部材４０ｇにより側方の部材と連結されている。

そして、上述した構造の封止部材４０を記録ヘッドユニット１７に装着する場合には、各突出部４０ｃが各接続部材４４に嵌合する様に、封止部材４０を記録ヘッドユニット１７の後部から圧入する。この圧入により、本体４０ａの上部に設けられた係止部４０ｈ及び下部に設けられた係止部４０ｉが記録ヘッドユニット１７の上下に各々に係止して、封止部材４０が記録ヘッドユニット１７に対して固定される。

この封止部材４０が記録ヘッドユニット１７に固定された状態では、インク供給路４８と大気側とは、大気連通口４０ｄ及び大気連通路４０ｆを介して連通している。
従って、本実施例の封止部材４０を使用すれば、運送の際の振動、気圧や温度の変化があっても、保存液は噴射孔２４から漏出し難い。つまり、ノズル面２３側は搬送用保存キャップ３０で気密状態で封止されているので、例えば温度の上昇により保存液が膨張したとしても、保存液は、ノズル面２３と反対側のインク供給路４８及び大気連通口４０ｄを介して、大気連通路４０ｆ内に漏出するのみであり、よって、ノズル面２３が濡れることがない。

また、本実施例の封止部材４０には、その後部に、大気連通口４０ｄと連通する筒状体４０ｅを備えているので、たとえ大気連通口４０ｄから保存液が大気連通路４０ｆ内に漏出したとしても、大気連通路４０ｆ内の雰囲気は保存液の蒸気が濃い状態となり、よって保存液は固まり難い。そのため、上述した様に、例えば温度の上昇の際に大気連通口４０ｄから保存液を漏出させることにより、ノズル面２３の噴射孔２４からの保存液の漏出を防止するという効果を、長期間にわたり維持することができる。

更に、本実施例では、大気連通口４０ｄの径とインク供給路４８の径との比が、１：２．５であり、大気連通口４０ｄの径がインク供給路４８の径と比べて十分に小さいさいので、大気連通口４０ｄより保存液が過度に漏出することがないという利点がある。

尚、本発明は前記実施例に限定されるものではなく、本実施例の要旨を逸脱しない範囲内で各種の態様で実施できることは勿論である。
（１）例えば、前記実施例では、インクジェットプリンタについて説明したが、それ以外のファックス等の各種の記録装置に適用することができる。

（２）前記実施例では、噴射側を封止する部材として搬送用保存キャップを使用したが、搬送用保存キャップを使用するのでなく、キャリッジをホームポジションに移動させ、装置本体側に設けられた通常の保存キャップにてノズル面に覆った状態で出荷してもよい。

（３）前記実施例では、使用時に記録ヘッドユニットをキャリッジに固定する構成を例に挙げたが、搬送時にも記録ヘッドユニットをキャリッジに装着した状態としてもよい。そして、その際に搬送用保存キャップを使用する場合には、キャリッジをホームポジションとは異なる場所に配置しておく。

記録ヘッドユニットに封止部材が装着された状態を破断して示す説明図である。 封止部材を示す斜視図である。 記録ヘッドユニットに封止部材が装着された状態を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）はその裏面図、（ｃ）はその側面図である。 従来技術を示す説明図である。

符号の説明

１７…記録ヘッドユニット
１８…記録ヘッド
２１…噴射ノズル
３０…搬送用保存キャップ
４０…インク供給路封止部材（封止部材）
４０ｄ…大気連通口
４０ｅ…筒状体
４０ｆ…大気連通路
４２…マニホールド
４８…インク供給路

Claims (8)

1. 各色のインクに対応した複数のインク供給路を有し、記録媒体に前記各インクを噴射して記録を行う記録ヘッドを備え、使用時に前記インク供給路にインクカートリッジが接続される記録ヘッドユニットと、
   前記記録ヘッドユニットに充填された保存液と、
   前記記録ヘッドユニットに離脱可能に取り付けられ、前記記録ヘッドの噴射側を密閉状態に覆う保存キャップを有する取付部材と、
   前記記録ヘッドユニットに離脱可能に取り付けられ、前記インクカートリッジに代えて前記各インク供給路を封止する複数の封止部を有し、その各封止部に前記各インク供給路を大気に連通するための大気連通口をそれぞれ形成した封止部材と、
   を備えることを特徴とする記録ヘッドユニットの出荷時構造。
2. 前記封止部材は、大気側に伸び前記保存液の蒸気が濃い状態となる通路を前記各インク供給路と対応して有し、前記各大気連通口は前記各通路とそれぞれ独立して接続していることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッドユニットの出荷時構造。
3. 前記各通路は、前記各封止部から前記各インク供給路とは反対方向に突出した各筒状部に形成され、前記各大気連通口の内径よりも前記各通路の内径が大きく形成されていることを特徴とする請求項２に記載の記録ヘッドユニットの出荷時構造。
4. 前記各大気連通口の内径は、対応する前記各インク供給路の内径より小さく設定されていることを特徴とする請求項１に記載の記録ヘッドユニットの出荷時構造。
5. 各色のインクに対応した複数のインク供給路を有し、記録媒体に前記各インクを噴射して記録を行う記録ヘッドを備え、使用時に前記インク供給路にインクカートリッジが接続される記録ヘッドユニットに、保存液が充填された記録ヘッドユニットの出荷時構造に使用され、
   前記インクカートリッジに代えて前記インク供給路を封止する封止部を有する封止部材であって、
   該封止部材の前記封止部を前記各インク供給路に対応して複数設け、該各インク供給路を大気に連通するための大気連通口を各封止部にそれぞれ形成したことを特徴とする封止部材。
6. 更に、大気側に伸び前記保存液の蒸気が濃い状態となる通路を前記各インク供給路と対応して複数個有し、前記各大気連通口は前記各通路とそれぞれ独立して接続していることを特徴とする請求項５に記載の封止部材。
7. 前記各通路は、前記各封止部から前記各インク供給路とは反対方向に突出した各筒状部内に形成され、前記各大気連通口の内径よりも前記各通路の内径が大きく形成されていることを特徴とする請求項６に記載の封止部材。
8. 前記各大気連通口の内径は、対応する前記各インク供給路の内径より小さく設定されていることを特徴とする請求項５に記載の封止部材。

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