(57)【要約】【課題】  幅広いインク種に適用可能であり、安定して長期間使用可能なキャップ及びワイパーを提供すること。【解決手段】  本発明のインクジェットヘッド用キャップ及びワイパーは、インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いたことを特徴とする。【選択図】  図１
2010005876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いたことを特徴とするインクジェットヘッド用キャップ。
【請求項２】
前記ゴム材料は、４５℃〜６０℃に加熱したインクに、１週間〜１ヶ月間浸潰を行った際に、その前後での重量変化率が±５％以内であることを特徴とする請求項１に記載のインクジェットヘッド用キャップ。
【請求項３】
前記ゴム材料は、フッ素系エラストマーであることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットヘッド用キャップ。
【請求項４】
前記フッ素系エラストマーは、下記一般式（１）で表されるフッ素化ポリエーテル骨格を有することを特徴とする請求項３に記載のインクジェットヘッド用キャップ。
【化１】
2010005876.tif 000007
【請求項５】
インクと接触する最外層部分に前記フッ素系エラストマーを用いたことを特徴とする請求項３又は４に記載のインクジェットヘッド用キャップ。
【請求項６】
インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いたことを特徴とするインクジェットヘッド用ワイパー。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインクジェットヘッド用キャップ及び／又はワイパーを備えたことを特徴とするメンテナンス機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッド下面に並ぶノズルに被せられるインクジェットヘッド用キャップ及びワイパー、並びに前記ノズルのクリーニング等のメンテナンスを行うメンテナンス機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタとしては、図２及び図３に示すような、プリント用のシート等のメディア（記録媒体）１６０をほぼ逆樋状をしたプラテン１４０上を前後方向に当たるＸ方向（図２の表裏面方向）に移動させたり、インクジェットヘッド１３０をプラテン１４０上に搭載されたメディア１６０上方をメディア１６０とほぼ平行なＸ方向に対して直角の左右方向に当たるＹ方向に移動させながら、インクジェットヘッドのノズル１３１からインク滴を所定のタイミングで噴射させたりする方式の、ペーパームービングタイプのインクジェットプリンタが周知である（例えば、特許文献１参照）。メディア１６０は、送りローラ１７０と押えローラ１７１との間に挟み込んで、送りローラ１７０を押えローラ１７１と共に回転させることにより、プラテン１４０上をＸ方向に移動させている。このインクジェットプリンタによれば、メディア１６０表面に複数のインクのドットの配列からなる文字、線図又は模様をプリントできる。
【０００３】
このようなペーパームービングタイプのインクジェットプリンタには、図２に示したように、そのプラテン１４０の脇部に、メンテナンス機構１００が備えられている。そして、そのメンテナンス機構１００が備えられたプラテン１４０の脇部に、インクジェットヘッド１３０をプラテン１４０上方に架設されたガイドレール１５０等に沿って移動させることができるように構成されている。
【０００４】
そして、そのメンテナンス機構１００により、インクジェットヘッド１３０のクリーニング等のメンテナンスを行う。メンテナンス機構１００には、インクジェットヘッド１３０下面に並ぶノズル１３１をゴム板等からなるワイパー１１１によりワイピングするワイピング手段１１０や、インクジェットヘッド１３０の下面に並ぶノズル１３１の周囲にキャップ１２２を被せるキャッピング手段１２０が備えられている。
ワイピング手段１１０によれば、インクジェットヘッドのノズル１３１をワイパー１１１によりワイピングすることにより、そのノズル１３１に付着している塵埃を除去できる。
【０００５】
また、キャッピング手段１２０によれば、インクジェットヘッド１３０の下面に並ぶノズル１３１の周囲にキャップ１２２を被せて、そのノズル１３１内のインクの乾燥を防いだり、そのノズル１３１からインクを試噴射（フラッシング）させたり、インクジェットヘッド１３０とキャップ１２２を密着させ内部を減圧しインクを吸引することにより、そのノズル１３１内のインク詰まりを防いだりできる。
上述したようなインクジェットヘッド用のキャップ１２２には、従来、安価で柔軟性をもつエチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ブチルゴム、シリコンゴムなどが用いられる場合が多かった（例えば、特許文献２参照）。
また、メディアを固定するフラットヘッドタイプにおいても上記キャップ１２２やワイパー１１１について同様のことが言える。
【特許文献１】特許公開２００２−３６１８８１号公報
【特許文献２】特許公開２００２−３０１８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、これらのゴム材料は、一般的にソルベントインクやＵＶインクに対する耐性が低く、膨潤や収縮による変形でメンテナンス不能になる。また、ゴム材料中に可塑剤や加硫剤として使用されている成分がインクヘ溶出し、その成分による吐出不良などが起こる、などの課題があった。
耐薬品性の高いゴム素材でも接触角が低い場合は、前記課題に対し短期妁には有効であるが、膨潤や溶出等の劣化は経時的に進むため、安定して長期間使用するには不十分であった。さらに、接触角が低い場合は、ゴム素材がインクが漏れやすいため、インクが付着したキャップ１２２やワイパー１１１をインクジェットヘッド１３０に接触させることになり、結果としてインク吐出が不安定になる場合があった。
また、耐薬品性の高いゴム素材は一般的に高価であり、使用可能期間が延びたとしてもコスト的に見合わない場合も多い。
【０００７】
本発明は、このような従来の実情に鑑みて考案されたものであり、幅広いインク種に適用可能であり、安定して長期間使用可能なキャップを提供することを目的とする。
また、本発明は、幅広いインク種に適用可能であり、安定して長期間使用可能なメンテナンス機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１に記載のインクジェットヘッド用キャップは、インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いたことを特徴とする。
また、本発明の請求項２に記載のインクジェットヘッド用キャップは、請求項１において、前記ゴム材料は、４５℃〜６０℃に加熱したインクに、１週間〜１ヶ月間浸潰を行った際に、その前後での重量変化率が±５％以内であることを特徴とする。
本発明の請求項３に記載のインクジェットヘッド用キャップは、請求項１又は２において、前記ゴム材料は、フッ素系エラストマーであることを特徴とする。
本発明の請求項４に記載のインクジェットヘッド用キャップは、請求項３において、前記フッ素系エラストマーは、下記一般式（１）で表されるフッ素化ポリエーテル骨格を有することを特徴とする。
【化２】
2010005876.tif 000003
本発明の請求項５に記載のインクジェットヘッド用キャップは、請求項３又は４において、インクと接触する最外層部分に前記フッ素系エラストマーを用いたことを特徴とする。
本発明の請求項６に記載のインクジェットヘッド用ワイパーは、インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いたことを特徴とする。
本発明の請求項７に記載のメンテナンス機構は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載のインクジェットヘッド用キャップ及び／又はワイパーを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明では、インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いることで、インクと接触する範囲、時間を少なくすることができる。これにより、ゴム材料の膨張・収縮による変形を抑えることができる。また、ゴム材料中の成分がインク中に溶出することを防止することができる。さらに、キャップやワイパーにインクが残りにくいため、常に清潔な状態でメンテナンスできる。その結果、本発明では、幅広いインク種に適用可能であり、安定して長期間使用可能なキャップ及びワイパーを提供することができる。
【００１０】
また、本発明では、インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料からなるキャップ及びワイパーを備えているので、キャップ及びワイパーがインクと接触する範囲、時間が少なくなる。これにより、ゴム材料の膨張・収縮による変形を抑えることができる。また、ゴム材料中の成分がインク中に溶出することを防止することができる。その結果、本発明では、幅広いインク種に適用可能であり、安定して長期間使用可能なメンテナンス機構を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係るインクジェットヘッド用キャップ及びワイパー、並びにメンテナンス機構の一実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、本発明のメンテナンス機構の一構成例を模式的に示す図である。
このメンテナンス機構は、インクジェットヘッド用のメンテナンス機構であり、本発明のインクジェットヘッド用キャップ及びワイパーを備えている。
【００１２】
このメンテナンス機構１は、ゴム板等からなり、インクジェットヘッド３０の下面に並ぶノズル３１をワイピングするワイパー１１を有するワイピング手段１０と、インク吸収用のスポンジ２１が内側に敷設されたキャップ２２を有するキャッピング手段２０とを備える。
キャッピング手段２０は、インクジェットヘッド３０の下面に並ぶノズル３１の周囲に、キャップ２２を被せることで、ノズル３１内のインクの乾燥を防いだり、また、ノズル３１からインクを試噴射させたり、インクジェットヘッドとキャップを密着させ内部を減圧しインクを吸引することにより、そのノズル３１内のインク詰まりを防いだりする。
【００１３】
そして、特に本発明では、前記キャップ２２において、インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いたことを特徴とする。
従来、インクジェットヘッド１３０のノズル１３１の周囲に被せられ、インクと直接接触するキャップ１２２においては、キャップ１２２を構成するゴム材料が膨潤や収縮などで変形すると気密性が悪くなるためメンテナンス不能になってしまう（図２参照）。また、ゴム材料の可塑剤や加硫剤として使用されている成分がインク中ヘ溶出し、その成分によるヘッド吐出不良などが起こる、インクが残り汚れたキャップやワイパーでメンテナンスした場合、メンテナンス成功率が下がる。また、汚れたワイパーでメンテナンスすることでインクジェットヘッドを汚したり傷つけたりする、などの課題があった。また、キャップ１２２ワイパー１１１やの交換周期が短くなることで、コストアップにもつながっていた（図２参照）。
【００１４】
前記課題に対し、本発明では、前記キャップ２２及びワイパー１１の材料として、高い耐薬品性に加え、様々なインクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いることで、インクに対する高い發液性を有するものとなる。すなわち、キャップ２２及びワイパー１１がインクと接触する範囲、時間を少なくすることができる。これにより、ゴム材料の膨張・収縮による変形を抑えることができる。また、ゴム材料中の成分がインク中に溶出することを防止することができる。また、キャップ２２やワイパー１１にインクが残りにくく常に清浄な状態でメンテナンスできる。これにより、本発明のキャップ２２及びワイパー１１は、幅広いインク種に適用可能であり、安定して長期間使用可能なものとなる。
【００１５】
また、前記ゴム材料は、４５℃〜６０℃に加熱したインクに、１週間〜１ヶ月間浸潰を行った際に、その前後での重量変化率が±５％以内であることが好ましい。
インクに長期間浸潰したときの重量変化率が±５％以内であるようなゴム材料を用いることで、ゴム材料の膨張・収縮によるキャップ２２及びワイパー１１の変形をより少なく抑えることができる。また、ゴム材料中の成分がインク中に溶出することをより効果的に防止することができる。これによりキャップ２２及びワイパー１１を、さらに安定して長期間使用可能なものとすることができる。
【００１６】
このようなゴム材料としては、様々なゴム材料を用いることができるが、特に、フッ素系エラストマーであることが好ましい。
具体的に、前記フッ素系エラストマーは、下記一般式（１）で表されるフッ素化ポリエーテル骨格を有するものであることが好ましい。
【化３】
2010005876.tif 000004
前記のようなフッ素化ポリエーテル骨格を有するフッ素系エラストマーを用いることで、インクに対してより高い發液性を有するものとなり、キャップ２２がインクと接触する範囲、時間をより少なくすることができる。これにより、上述したような本発明の効果をより高いものとすることができる。
【００１７】
なお、本発明のキャップ２２及びワイパー１１は、全体が上述したようなフッ素系エラストマーからなるものであってもよいし、キャップ２２及びワイパー１１のうち、インクと接触する最外層部分のみにフッ素系エラストマーを用いたものであってもよい。インクと接触する最外層部分のみ、高い耐薬品性と高い接触角を有するゴム材料を用い、内層部分には安価なゴム材料やプラスチック等にすることで、高価なゴム材料の使用量を抑えることができ、コストを抑えることができる。
【００１８】
次に、本発明のインクジェットヘッド用メンテナンス機構１の動作について説明する。
図１に示すように、インクジェットプリンタにおいては、プラテン４０の脇部に、メンテナンス機構１が備えられている。そして、メンテナンス機構１が備えられたプラテン４０の脇部に、インクジェットヘッド３０をプラテン４０上方に架設されたガイドレール５０等に沿って移動させることができるように構成されている。
そして、メンテナンス機構１により、インクジェットヘッド３０のクリーニング等のメンテナンスを行うことができる。
【００１９】
具体的には、ワイピング手段１０のワイパー１１により、インクジェットヘッド３０下面に並ぶノズル３１をワイピングする。これによりインクジェットヘッド３０下面に並ぶノズル３１に付着している塵埃を除去できる。
また、キャッピング手段２０により、キャップ２２は、インクジェットヘッド３０下面に並ぶノズル３１の周囲に被せられる。そして、ノズル３１内のインクの乾燥をキャップ２２により防ぐことができる。また、ノズル３１からインクをスポンジ２１が敷設されたキャップ２２内に試噴射させることで、ノズル３１内のインク詰まりを防ぐことができる。このとき、ノズル３１から試噴射させるインクがノズル３１の周囲空間に飛び散るのをキャップ２２で防ぐことができる。さらに、キャップ２２とインクジェットヘッド３０の間を減圧し、インクを吸引することによりノズル周囲を新しいインクで清浄にすることができる。
【００２０】
このようなインクジェットヘッド用のメンテナンス機構１では、インクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料からなるキャップ２２及びワイパー１１を備えているので、キャップ２２及びワイパー１１がインクと接触する範囲、時間を少なくすることができる。これにより、ゴム材料の膨張・収縮によるキャップ２２及びワイパー１１の変形を抑えることができる。また、ゴム材料中の成分がインク中に溶出することを防止することができる。さらに、キャップ２２やワイパー１１にインクが残りにくく常に清浄な状態でメンテナンスできる。その結果、本発明のメンテナンス機構１では、幅広いインク種に適用可能であり、キャップ２２及びワイパー１１の交換周期が長くなり、安定して長期間使用可能なものとなる。また、キャップ２２及びワイパー１１の交換周期が長くなることでコスト低下にもつながる。
【００２１】
以上、本発明のインクジェットヘッド用のキャップ及びメンテナンス機構について説明してきたが、本発明はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【実施例】
【００２２】
以下、本発明の具体的な実施例について説明する。なお、本発明はこれらの例に限定されるものではない。
以下に示す方法により、様々なゴム材料に対して、接触角測定、部材浸漬試験及びメンテナンス試験を行い、評価した。
（１）接触角測定
ゴム材料としてＥＰＤＭ（エチレンプロピレンゴム）、バイトン（フッ素ゴム）、フッ素エラストマーを用意した。
また、インクとしてＵＶインク１、ＵＶインク２、ソルベントインク、洗浄液として洗浄液１、洗浄液２を用意した。
なお、ＵＶインク１として、ミマキエンジニアリング製ＳＰＣ−０３７１Ｋ−２、ＵＶインク２として、ミマキエンジニアリング製ＳＰＣ−０５１６Ｋ、ソルベントインクとして、ミマキエンジニアリング製ＳＰＣ−０５４９Ｋを用いた。
また、洗浄液１として、ミマキエンジニアリング製ＳＰＣ−０３７１ＦＳ、洗浄液２として、ミマキエンジニアリング製ＳＰＣ−０５１６ＦＳを用いた。
これらのゴム材料に各インク・洗浄液を１．５μｌずつ滴下し、着滴から１０秒後の接触角を測定した。その結果を表１に示す。
【００２３】
【表１】
2010005876.tif 000005
【００２４】
（２）部材浸漬試験
インク及び洗浄液を、４５℃。６０℃それぞれに加温した。前記ゴム材料からなる部材を、加温したインク及び洗浄液にそれぞれ１週間浸漬し、その前後での重量変化を測定した。その結果を表２に示す。
【００２５】
【表２】
2010005876.tif 000006
【００２６】
（３）メンテナンス試験
実施例として、フッ素エラストマーSIFEL3511（信越化学製）からなるキャップと、比較例としてＥＰＤＭからなるキャップを作製し、それぞれフラットヘッドタイプのＵＶインクジェットプリンタ（ＵＪＦ−６０５Ｃ）に装着した。そして、ＳＰＣ−０５１６Ｋインク（ミマキエンジニアリング製）を用い、１週間に１回の割合でキャップをインクジェットヘッドに密着させて、ポンプ吸引による充填・排出を行った。そしてインク消費量を測定することで、適正に充填・排出ができているかを評価した。このとき、作業以外の時間はキャップを清掃等せずに放置した。
【００２７】
その結果、ＥＰＤＭからなる比較例のキャップでは１ヶ月でメンテナンス不能になったが、フッ素エラストマーからなる実施例のキャップでは、３ヶ月以上使用しても問題はおきなかった。
このように、様々なインクに対する接触角が６０度以上であるゴム材料を用いることで、ゴム材料の膨張・収縮による変形や、ゴム材料成分のインク中への溶出、及びこれらに起因する重量変化を防止できることがわかった。そして、このようなゴム材料を用いた本発明のキャップは、安定して長期間使用可能であることが確認された。そして、このようなゴム材料としてはフッ素エラストマーが特に好適であることがわかった。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
本発明は、インクジェットヘッド用のキャップ及びワイパー、並びにメンテナンス機構について広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明のインクジェットヘッド用メンテナンス機構の一例を模式的に示す図である。
【図２】従来のインクジェットヘッド用メンテナンス機構の一例を模式的に示す図である。
【図３】従来のインクジェットヘッド用メンテナンス機構の一例を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１…メンテナンス機構、１０…ワイピング手段、１１…ワイパー、２０…キャッピング手段、２１…スポンジ、２２…キャップ、３０…インクジェットヘッド、３１…ノズル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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