JPH11309868A - インクジェット式記録装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 長期にわたって信頼性を確保することができ
るインクジェット式記録装置を提供すること。 【解決手段】 記録ヘッド８のノズル開口１５からイン
クを吸引するためのキャップユニット３８は、その外装
部を形成するキャップケース４０と、このキャップケー
ス内に一体に配置され、記録ヘッド８のノズルプレート
１４に密着して、これを封止することができる可撓性物
質によるキャップ部材１６とにより構成されている。特
にキャップ部材１６を熱可塑性エラストマーにより成形
することにより、各種のインクに対する性状変化のない
キャップユニットを得ることができ、したがってノズル
プレート１４に対する密着性を長期にわたって確保する
ことができ、信頼性の高いインクジェット式記録装置を
提供することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、記録用紙の幅方向
に移動する記録ヘッドを有し、印刷データに基づいてイ
ンク滴を記録用紙に向かって吐出することで、記録用紙
上に印刷を行うインクジェット式記録装置であって、特
にインク滴を吐出するノズル開口の目詰まりを解消する
ためのキャッピング装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】パーソナルコンピュータの発達によりグ
ラフィック処理が比較的簡単に実行できるようになった
ため、ディスプレイに表示される例えばカラー画像のハ
ードコピーを高品質で出力できる記録装置が求められて
いる。このような要求に応えるためにインクジェット式
記録ヘッドを搭載した記録装置が提供されている。

【０００３】このインクジェット式記録装置は、印刷時
の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度
で形成できるため、カラー印刷を含めた多くの印刷に使
用されている。

【０００４】このようなインクジェット式記録装置は、
インク貯蔵手段からのインクの供給を受けるインクジェ
ット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相
対的に移動させる紙送り手段を備え、印字信号に応じて
記録ヘッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出
させてドットを形成することで印刷記録が行われる。そ
して共通のヘッドホルダー（キャリッジ）にブラック、
イエロー、シアン、マゼンタのインクの吐出が可能な記
録ヘッドを設け、ブラックインクによるテキスト印刷ば
かりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、
フルカラー印刷を可能としている。

【０００５】このようなインクジェット式記録ヘッド
は、圧力発生室で加圧したインクをノズルからインク滴
として記録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、ノズル
開口からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、
インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などに
よりノズル開口に目詰まりを発生し、印刷不良を起こす
という問題がある。

【０００６】このために、インクジェット式記録装置は
通常、非印刷時に記録ヘッドのノズル開口を封止するた
めのキャッピング装置と、必要に応じてノズルプレート
を清掃するクリーニング装置を備えている。

【０００７】このキャッピング装置は、前記したノズル
開口のインクの乾燥を防止する蓋として機能するだけで
なく、ノズル開口に目詰まりが生じた場合には、キャッ
プ部材によりノズルプレートを封止し、吸引ポンプから
の負圧により、ノズル開口からインクを吸引してノズル
開口の目詰まりを解消する機能をも備えている。

【０００８】記録ヘッドの目詰まり解消のために行うイ
ンクの強制的な排出処理は、通常クリーニング操作と呼
ばれ、長時間の休止後に印刷を再開する場合や、またユ
ーザが記録ヘッドの目詰まりを解消するために、操作パ
ネルのクリーニングスイッチを操作した場合に実行さ
れ、負圧によりインク滴を排出させた後にゴムなどの弾
性板からなるクリーニング部材によりノズルプレートの
ワイピング操作を伴う処理である。

【０００９】また、記録ヘッドに印刷とは関係のない駆
動信号を印加してインク滴を吐出させる機能も備えてお
り、これは通常フラッシング操作と呼ばれ、主に印刷中
にインク滴の吐出が少ないノズル開口の目詰まりを防止
する目的で一定周期ごとに実行させる操作である。

【００１０】このようなクリーニング操作時あるいはフ
ラッシング操作時において、排出インクを受けるキャッ
ピング装置においては、その外装部を形成するキャップ
ケースと、キャップケース内に配置され、記録ヘッドの
ノズルプレートを封止することができるキャップ部材と
により構成されている。

【００１１】特に前記キャップ部材は、インクに対して
化学的に安定し、またクリーニング操作時において記録
ヘッドとの密着性を確保するために、例えばブチルゴム
またはエチレンプロピレンジエンゴム（ＥＰＤＭ）等が
用いられており、これは一般にコンプレッション成形方
法を用いて成形されている。そして、別部材として成形
したキャップケースに対して、これを嵌め込むことによ
り、キャッピング装置が形成されている。

【００１２】

【発明が解決しようとする課題】ところで、前記したキ
ャップ部材を構成するブチルゴムまたはＥＰＤＭは、必
ずしも各種のインクに対して化学的に安定であるとは言
えず、各種のインクに対する耐蝕性に不満が生ずる場合
もある。また、ブチルゴムまたはＥＰＤＭの素材は、一
般にコンプレッション成形方法によって成形がなされる
ため、材料の厚みのばらつきにより完成精度が一定せ
ず、品質確保の観点から全数の仕上がり確認が強いられ
ているのが現状である。

【００１３】本件出願の発明者は、このような現状に鑑
みて各種のインクに対する耐蝕性が確保され、完成精度
が安定する射出成形を採用し得ると共に、さらに長期に
わたって安定して記録ヘッドとの密着性を確保し得るキ
ャップ部材を見出したものであり、これを用いることで
長期にわたって信頼性を確保することができるインクジ
ェット式記録装置を提供することを目的とするものであ
る。

【００１４】

【課題を解決するための手段】前記した目的を達成する
ためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装
置は、ノズル開口からインク滴を吐出して記録用紙に印
刷するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記
ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、
必要に応じて前記ノズル開口からインクを吸引するキャ
ップユニットを備えたインクジェット式記録装置であっ
て、前記キャップユニットは、キャップユニットの外装
部を形成するキャップケースと、このキャップケース内
に一体に配置され、記録ヘッドのノズルプレートを封止
することができる可撓性物質によるキャップ部材とによ
り構成され、前記キャップ部材が熱可塑性エラストマー
により成形されていることを特徴とする。

【００１５】この場合、前記キャップ部材が、ポリスチ
レン系またはポリオレフィン系またはポリウレタン系ま
たはポリエステル系またはポリアミド系の熱可塑性エラ
ストマーから選ばれた一種または二種以上の材料により
成形されていることが望ましい。

【００１６】また、好ましくは前記キャップケースが、
ポリアセタール（ＰＯＭ）または変成ポリフェニレンエ
ーテル（ＰＰＥ）またはポリフェニレンサルファイド
（ＰＰＳ）またはポリスチロール（ＰＳ）から選ばれた
一種または二種以上の材料により成形される。

【００１７】前記したキャップ部材を用いたインクジェ
ット式記録装置によると、各種のインクに対する耐蝕性
が確保され、安定したクリーニング操作を長期にわたっ
て確保することができると共に、キャップ部材を保持す
るキャップケースとのインサート成形手段、またはキャ
ップ部材を保持するキャップケースとの２色成形手段を
採用することができる。

【００１８】特に、インサート成形手段または２色成形
手段が採用できることで、製品の仕上がり寸法精度を遥
かに向上させることが可能となり、これにより従来のよ
うな検査工程を省略または簡素化させることもできる。

【００１９】また、前記した成形手段を採用できるがた
めに、キャップケースに対してキャップ部材を物理的お
よび化学的に結合させることが可能となる。これは、従
来のもののように別部材でそれぞれ成形した両者を嵌め
合わすようになされていた場合に比較すると、敢えて両
者にアンダーカット等の結合手段を施す必要もなくな
り、製品コストを低減させることができるというこの種
のコンシュマー製品においてはきわめて重要な要件の解
決に寄与することができる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明にかかるインクジェ
ット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づい
て説明する。図１は本発明が適用されたインクジェット
式記録装置の一実施例を示すものであり、図中符号１は
キャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモー
タ３の駆動により往復動するタイミングベルト２を介
し、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往
復移動されるように構成されている。

【００２１】キャリッジ１の記録用紙６に対向する側に
は、ブラック用記録ヘッド７、およびカラー用記録ヘッ
ド８が搭載され、またその上方にはそれぞれの記録ヘッ
ドにインクを供給するブラック用インクカートリッジ
９、およびカラー用インクカートリッジ１０が着脱可能
に装填されている。

【００２２】図中符号１１は、非印字領域に配置された
キャッピング装置であって、ブラックヘッド用のキャッ
プユニット３７とカラーヘッド用のキャップユニット３
８が配置されている。そしてキャッピング装置１１の下
方には、キャッピング装置１１に対して負圧を与えるた
めの吸引ポンプ１２が配置されている。

【００２３】前記キャップユニット３７，３８は記録装
置の休止期間中における各ヘッドのノズル開口の乾燥を
防止するキャップ手段として機能する他、フラッシング
動作時のインク受けとしても機能し、また前記吸引ポン
プ１２からの負圧を記録ヘッド７、８に作用させて、イ
ンクを吸引する手段としての機能も兼ね備えている。

【００２４】図２は前記したカラー用記録ヘッド８にお
けるアクチュエータユニットの例を示したものであっ
て、ノズルプレート１４に３つの圧電振動子１３が配置
され、図２には現されていないが、その下側面に形成さ
れたノズル開口列からそれぞれ異なる色のインクを吐出
できるように、各圧電振動子１３とノズルプレート１４
の間には、各ノズル開口列毎に独立したインク供給流路
２０ａ〜２０ｆが設けられている。

【００２５】この構成により、各圧電振動子１３にそれ
ぞれ印刷制御信号が加えられることによりインク供給流
路２０ａ〜２０ｆに供給されるイエロー、シアン、マゼ
ンタの各インクがノズル開口列からそれぞれ吐出され、
記録用紙６に対してカラー印刷が行われる。

【００２６】図３（イ）および（ロ）はキャッピング装
置１１の全体構成を示したものであり、（イ）はキャッ
ピング装置１１を一方向から視た斜視図であり、また
（ロ）は（イ）の裏面方向から視た斜視図である。図中
符号２２はスライダであり、自在に回動するアーム２３
とバネ３１によって基台２１に連結されており、キャリ
ッジ１が非印字領域側に移動してフラッグ片２５に接し
たときに、キャリッジ１の動きに追従して移動するよう
に構成されている。また、スライダ２２にはバルブユニ
ット２８が固定され、基台２１にはバルブユニット２８
を開閉するためのバルブ２９が圧縮バネ３０を介して固
定されている。

【００２７】フラッグ片２５は下端に凸片２６を有して
いて、基台２１に形成された傾斜ガイド面２４と当接し
てこれの表面を摺動するように構成されている。また、
印刷領域側の側部にもガイド面３２が設けられており、
スライダ２２に水平方向に突出された突起３３がこれの
表面を摺動するように構成されている。これら２つのガ
イド面２４，３２の働きにより、スライダ２２はほぼ水
平姿勢を保ったまま、上下動が可能な構成となってい
る。

【００２８】つまり、キャリッジ１が非印字領域側に移
動したとき、スライダ２２がキャリッジ１の動きと連動
して斜め上方に移動することで、キャップ部材と記録ヘ
ッドのノズルプレート面が密着するキャッピング動作が
なされるように構成されている。

【００２９】スライダ２２のキャップユニット搭載部３
６は、バネ３４と突起３５によってスライダ２２に連結
されており、突起３５を中心として若干の回動が可能で
ある。また、キャップユニット３７，３８は、それぞれ
圧縮バネ３９を介してスライダ２２に固定されている。
従って、キャッピング動作時において、キャップとノズ
ルプレートの密着性は常に良好に保たれる。

【００３０】前記キャップユニット３７，３８のそれぞ
れには、その下底部にそれぞれインク吸引口１８が形成
され、耐インク性に優れた図示せぬチューブを介して図
１に示す吸引ポンプ１２に接続されている。またキャッ
プユニット３７，３８のそれぞれには、図３には現れて
いないがその底面に後述する大気解放口が配置されてお
り、これら大気解放口に一端が接続されたチューブ２７
の他端がバルブユニット２８にそれぞれ接続されてい
る。

【００３１】以上の構成により、キャリッジ１が非印字
領域側に移動したとき、前記したようにキャリッジ１が
フラッグ片２５に当接し、これによりスライダ２２が斜
め上方に移動してキャップユニット３７，３８が記録ヘ
ッドのノズルプレート面を閉塞するキャッピング状態と
される。

【００３２】そして、スライダ２２が非印字領域側に位
置することによって、前記バルブユニット２８がバルブ
２９と接触し、前記大気開放口が閉ざされる。この状態
で吸引ポンプ１２からキャップ内部に負圧を供給するこ
とにより、記録ヘッドのノズル開口からのインクの吸引
が可能となる。

【００３３】次に図４は前記したキャッピング装置のう
ち、カラーヘッド用のキャップユニット３８の実施の形
態を上面から視た状態で示している。また図５は、図４
におけるＡ−Ａ線に沿った断面図で示されている。

【００３４】図４および図５において、キャップユニッ
ト３８は、上面が解放された方形状のキャップケース４
０と、このキャップケース４０内に一体に形成され、耐
インク性を有する後述する弾性部材によりカップ状に成
形されたキャップ部材１６とにより構成されている。そ
して、前記キャップ部材１６はその上側縁がキャップケ
ース４０よりも若干突出した状態に成形されている。

【００３５】また、キャップ部材１６の内底部には耐イ
ンク性およびインク吸収性に優れた多孔質材料からなる
インク吸収材１７が収納されている。なお、このインク
吸収材１７は、図には示されていないが、適宜の保持体
によりキャップ部材１６内に保持できるように構成され
ている。

【００３６】さらに、前記キャップケース４０およびキ
ャップ部材１６の下底部には、キャップケース４０およ
びキャップ部材１６を貫通するようにインク吸引口１８
および大気解放口１９が配置されている。前記インク吸
引口１８および大気解放口１９は、キャッピング装置を
上面から視た場合に、キャッピング装置の長手方向のほ
ぼ中央に沿って、互いに所定間隔をもって位置するよう
に配置されている。

【００３７】次に図６は前記したキャップユニット３８
によってカラー印字用記録ヘッド８のノズルプレート１
４を封止した状態を示している。この記録ヘッド８はキ
ャッピング装置の上部に位置し、そのノズルプレート１
４が前記キャッピング装置によって下方向からキャッピ
ングされる。ノズルプレート１４にはノズル開口１５が
配置されており、各ノズル開口１５に対応して配置され
た圧電振動子１３の作用によってイエロー、シアン、マ
ゼンタの各インクが吐出されるように構成されている。

【００３８】以上の構成において、ノズル開口の目詰ま
りを解消させるためのインクの吸引作用は、図６に示す
ようにキャップ部材１６を記録ヘッド８のノズルプレー
ト１４に密着させた状態で、該キャップ部材１６のイン
ク吸引口１８に接続された吸引ポンプを作動させ、キャ
ップ内部に負圧を与えることにより行われる。

【００３９】そして、ノズル開口１５からインクが排出
され、キャップ内部の負圧がある程度減少した時点で、
大気開放口１９に接続されたバルブを開放して大気の流
入が行われ、キャップ部材内部の負圧が全て解除され
る。

【００４０】前記のように作用するキャップユニット３
８は、そのキャップ部材１６が熱可塑性エラストマーに
より成形されている。特に、ポリスチレン系またはポリ
オレフィン系またはポリウレタン系またはポリエステル
系またはポリアミド系の熱可塑性エラストマーから選ば
れた一種または二種以上の材料により成形されることが
望ましい。

【００４１】また、外装部を形成するキャップケース４
０は、好ましくはポリアセタール（ＰＯＭ）または変成
ポリフェニレンエーテル（ＰＰＥ）またはポリフェニレ
ンサルファイド（ＰＰＳ）またはポリスチロール（Ｐ
Ｓ）から選ばれた一種または二種以上の材料により成形
される。

【００４２】キャップ部材１６として前記した熱可塑性
エラストマーを用いることにより、各種のインクに対す
る耐蝕性が確保されることが確認されており、キャップ
部材１６が常にインクによる湿潤状態におかれても、そ
の性状が長期にわたり安定しているため、ヘッドのノズ
ルプレートに対する密着性を長期にわたって確保するこ
とができる。

【００４３】また外装部を形成するキャップケース４０
において、前記した合成樹脂材料を用いることにより、
キャップ部材１６と同様に射出成形が可能であり、特に
キャップケースに対してキャップ部材を周知のインサー
ト成形手段により一体に成形することが可能となる。

【００４４】すなわち、キャップケース４０を射出成形
により予め成形し、これをインサート成形用の金型（図
示せず）に挿入し、さらにキャップケース４０を基準位
置として前記した熱可塑性エラストマーを金型内に射出
することによって一体となったキャップユニット３８を
得ることができる。

【００４５】また、他の手段として特にキャップケース
に対してキャップ部材を周知の２色成形手段によって一
体に成形することもできる。

【００４６】すなわち、キャップケース４０を形成する
前記合成樹脂材料を用いて、先ずキャップケースを成形
し、回転式またはスライド式の２色成形機にて熱可塑性
エラストマーによるキャップ部材をキャップケース内に
一体に成形するものである。この場合には、同時に次の
キャップケースを成形する工程に入れるため、成形サイ
クルの時間を短縮できるという特質を生かすことができ
る。

【００４７】以上のようにインサート成形または２色成
形によりキャップユニットを成形した場合においては、
キャップケースに対して熱可塑性エラストマーによるキ
ャップ部材を一体に成形することが可能であり、キャッ
プケースに対してキャップ部材を物理的および化学的に
結合させることが可能となり、同時に製品の仕上がり精
度を十分に確保することも可能になるので、歩留まりを
向上させることもできる。

【００４８】さらに、キャップ部材として前記した熱可
塑性エラストマーを用いたことにより、インクに対する
撥水性を十分に確保することができる。したがって、キ
ャップ部材内に貯留した排インクをポンプによって吸引
する際のインクの掃けを一層向上させることができると
いうキャップユニットにおける独自の作用効果も併せて
得ることができる。

【００４９】

【発明の効果】以上の説明で明らかなように、本発明に
かかるインクジェット式記録装置においては、キャップ
ユニットがその外装部を形成するキャップケースと、こ
のキャップケース内に一体に配置され、記録ヘッドのノ
ズルプレートを封止することができる可撓性物質による
キャップ部材とにより構成され、且つキャップ部材が熱
可塑性エラストマーにより成形されているので、柔軟で
しかもインクに対する性状変化のないキャップユニット
を得ることができる。

【００５０】したがって、ノズルプレートに対する密着
性を長期にわたって確保することができ、動作の信頼性
が高いインクジェット式記録装置を提供することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を適用したインクジェット式記録装置の
斜視図である。

【図２】図１に示す記録装置に搭載された記録ヘッドに
おけるアクチュエータユニットの一例を示す斜視図であ
る。

【図３】図１に示す記録装置に搭載されたキャッピング
装置の一例を示す斜視図である。

【図４】本発明にかかる記録装置に搭載されるキャップ
ユニットの実施の形態を示した上面図である。

【図５】図４におけるＡ−Ａ線で切断した状態の断面図
である。

【図６】図４および図５に示すキャップユニットが記録
ヘッドのノズルプレートを封止した状態を示す断面図で
ある。

【符号の説明】

１ キャリッジ ７ ブラック用記録ヘッド ８ カラー用記録ヘッド １１ キャッピング装置 １２ 吸引ポンプ １４ ノズルプレート １５ ノズル開口 １６ キャップ部材 １７ インク吸収材 １８ インク吸引口 １９ 大気開放口 ３６ キャップユニット搭載部 ３７ ブラックヘッド用キャップユニット ３８ カラーヘッド用キャップユニット ４０ キャップケース

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ノズル開口からインク滴を吐出して記録
   用紙に印刷するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷
   時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止する
   と共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを吸引
   するキャップユニットを備えたインクジェット式記録装
   置であって、 前記キャップユニットは、キャップユニットの外装部を
   形成するキャップケースと、このキャップケース内に一
   体に配置され、記録ヘッドのノズルプレートを封止する
   ことができる可撓性物質によるキャップ部材とにより構
   成され、前記キャップ部材が熱可塑性エラストマーによ
   り成形されていることを特徴とするインクジェット式記
   録装置。
2. 【請求項２】 前記キャップ部材が、ポリスチレン系ま
   たはポリオレフィン系またはポリウレタン系またはポリ
   エステル系またはポリアミド系の熱可塑性エラストマー
   から選ばれた一種または二種以上の材料により成形され
   ていることを特徴とする請求項１記載のインクジェット
   式記録装置。
3. 【請求項３】 前記キャップケースが、ポリアセタール
   または変成ポリフェニレンエーテルまたはポリフェニレ
   ンサルファイドまたはポリスチロールから選ばれた一種
   または二種以上の材料により成形されていることを特徴
   とする請求項１または請求項２記載のインクジェット式
   記録装置。