(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドのインク噴射面にキャップ部材のキャップ面を当接させて当該インク噴射面を覆うキャップ手段であって、
前記インク噴射面との当接面及び当該当接面とは反対側の底面がそれぞれ平面状に形成され、前記当接面の当接長手方向の中央部に相当する位置であり且つ前記底面の近傍位置に空隙部を備えた弾性体からなるキャップ部材と、
前記キャップ部材を保持する保持面が備えられ、且つ、前記キャップ部材の前記底面を該保持面に密着させる係合部が備えられた保持部材と、
前記保持部材の前記保持面と前記キャップ部材の前記底面との間の前記空隙部に相当する位置に設けられ、前記キャップ部材の当接面が前記インク噴射面から引き離されるとき、前記保持部材に保持された前記キャップ部材における前記当接面の前記当接長手方向の中央部を周囲よりも高くさせる突状部材と、を備え、
前記キャップ部材の当接面が前記インク噴射面に密着されるとき、前記当接面の前記当接長手方向の中央部が前記インク噴射面に押し付けられて前記突状部材が前記保持面に押圧され、前記底面が前記空隙部側に座屈することにより、前記当接面が前記インク噴射面と平面状に密着することを特徴とするインクジェットヘッドのキャップ手段。
【請求項２】
前記突状部材は前記キャップ部材と一体に形成されてい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のキャップ手段。
【請求項３】
前記突状部材は前記保持部材と一体に形成されてい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のキャップ手段。
【請求項４】
前記空隙部及び前記突状部材は、前記当接面の当接幅方向に関して両端部に相当する位置の近傍に設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段。
【請求項５】
前記キャップ部材は、前記インクジェットヘッドの吸引回復動作を行うための吸引ポンプに接続された吸引キャップ部材であることを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はインクジェットヘッドの回復装置等に用いられるキャップ手段の技術分野に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェットヘッドの噴射ノズルを、乾燥あるいは異物の侵入から保護するために、噴射ノズル面にキャップ部材のキャップ面を密着させる装置が知られている。このような装置では、図７に示すように、噴射ノズル３０の噴射ノズル面３１に対するキャップ部材３２のキャップ面３３の密着度を向上させるため、当該キャップ面３３の当接長手方向の中央部における高さが高くなるように形成されたものが特開平6-155753号公報にて提案されている。
【０００３】
また、前記キャップ部材３２は、噴射ノズル３０を清掃して、その詰まりを防止あるいは解消したり、またはインクカートリッジ交換時に噴射ノズル３０にインクを吸い出す回復装置にも用いられている。このような回復装置では、キャップ部材３２の密着度を向上させるだけでなく、キャップ部材３２を噴射ノズル３０から引き離す際の空気の巻き込みを低減させるために、キャップ部材３０の前記中央部を高くしたものがある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記従来例によれば、図７に二点鎖線で示すようにキャップ部材３２を噴射ノズル３０に密着させるには、予め前記中央部が高く形成されたキャップ面３３を平面状になるまで押し込むため、大きな押圧力が必要になるという問題があった。
【０００５】
また、このような大きな押圧力を必要とする密着動作を頻繁に行うと、キャップ部材３２の変形を招き、密着精度が低下するという問題があった。そこで、本発明は、噴射ノズル面に対するキャップ部材の密着精度を低下させることなく、密着させる際の押圧力を低下させることのできるキャップ手段を提供することを課題としている。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段は、前記課題を解決するために、インクジェットヘッドのインク噴射面にキャップ部材のキャップ面を当接させて当該インク噴射面を覆うキャップ手段であって、前記インク噴射面との当接面及び当該当接面とは反対側の底面がそれぞれ平面状に形成され、前記当接面の当接長手方向の中央部に相当する位置であり且つ前記底面の近傍位置に空隙部を備えた弾性体からなるキャップ部材と、前記キャップ部材を保持する保持面が備えられ、且つ、前記キャップ部材の前記底面を該保持面に密着させる係合部が備えられた保持部材と、前記保持部材の前記保持面と前記キャップ部材の前記底面との間の前記空隙部に相当する位置に設けられ、前記キャップ部材の当接面が前記インク噴射面から引き離されるとき、前記保持部材に保持された前記キャップ部材における前記当接面の前記当接長手方向の中央部を周囲よりも高くさせる突状部材と、を備え、前記キャップ部材の当接面が前記インク噴射面に密着されるとき、前記当接面の前記当接長手方向の中央部が前記インク噴射面に押し付けられて前記突状部材が前記保持面に押圧され、前記底面が前記空隙部側に座屈することにより、前記当接面が前記インク噴射面と平面状に密着することを特徴とする。
【０００７】
請求項１に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、大きな押圧力を与えなくても、前記キャップ部材は前記インク噴射面に高い密着精度で密着される。一方、前記キャップ部材を前記インク噴射面から引き離す動作を行うと、前記座屈した底面は当該動作に伴って弾性力により元の状態に戻されるため、前記当接面の当接長手方向の中央部も高くされ、空気の巻き込みを発生させずに引き離しが行われる。
【０００８】
請求項２に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段は、前記請求項１に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段において、前記突状部材は前記キャップ部材と一体に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、前記突状部材は前記キャップ部材と一体に形成されているので、前記キャップ部材を前記保持部材に保持させ、前記保持部材の係合部によりキャップ部材の底面を前記保持部材の保持面と密着させると、前記キャップ部材と一体に形成された前記突状部材が前記保持面に当接し、前記キャップ部材の当接面の当接長手方向の中央部が周囲よりも高くされる。
【００１０】
請求項３に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段は、前記請求項１に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段において、前記突状部材は前記保持部材と一体に形成されていることを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、前記突状部材は前記保持部材と一体に形成されているので、前記キャップ部材を前記保持部材に保持させ、前記保持部材の係合部によりキャップ部材の底面を前記保持部材の保持面と密着させると、前記保持部材と一体に形成された前記突状部材が前記キャップ部材の前記底面に当接し、前記キャップ部材の当接面の当接長手方向の中央部が周囲よりも高くされる。
【００１２】
請求項４に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段は、前記請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段において、前記空隙部及び前記突状部材は、前記当接面の当接幅方向に関して両端部に相当する位置の近傍に設けられていることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、前記空隙部及び前記突状部材は、前記当接面の当接幅方向に関して両端部に相当する位置の近傍に設けられているので、前記当接面の前記中央部は当接幅方向に関して略均等に高くされる。
【００１４】
請求項５に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段は、前記請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段において、前記キャップ部材は、前記インクジェットヘッドの吸引回復動作を行うための吸引ポンプに接続された吸引キャップ部材であることを特徴とする。
【００１５】
請求項５に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、前記キャップ部材は、前記インクジェットヘッドの吸引回復動作を行うための吸引ポンプに接続された吸引キャップ部材なので、上述のようにして吸引キャップを低い押圧力で前記インク噴射面に高い密着精度で密着させることにより、気密状態となり良好な吸引回復動作を行わせる。一方、前記吸引キャップ部材を前記インク噴射面から引き離す動作を行うと、前記座屈した底面は当該動作に伴って弾性力により元の状態に戻されるため、前記当接面の当接長手方向の中央部も高くされ、空気の巻き込みを発生させずに引き離しが行われ、吸引回復された状態を良好に維持させる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本実施形態におけるインクジェット型プリンタ１の概略構成を示す図である。図１に示すように、本実施形態におけるインクジェット型プリンタ１には、軸方向に延びた円筒状のプラテン２が備えられており、当該プラテン２は図示しない軸を介してフレーム３に矢印Ｈ方向に回転可能に取り付けられている。
【００１７】
インク噴射ヘッド４はこのプラテン２に対向するようにキャリッジ５上に載置されており、キャリッジ５はプラテン２の軸に平行に設けられたガイドロッド６に摺動可能に支持されると共に、一対のプーリ７，８に巻き付けられたタイミングベルト９に係合されている。従って、一方のプーリ７がキャリッジ駆動モータ１０により回転され、タイミングベルト９が送られることにより、キャリッジ５はプラテン２に沿って矢印Ｋ方向へ移動される。
【００１８】
このような機構により記録時に予め定められた記録範囲内において往復動されるインク噴射ヘッド４は、図示しない多数個のインク流路と、それらインク流路に対応して設けられた多数個の噴射口をそれぞれ持つ複数個の噴射ノズル１１を備えている。そして、前記インク流路には、フレーム３に固定され、あるいはキャリッジ５に載置された図示しないインク供給装置からインクが供給されるようになっており、前記インク流路の壁を形成する振動板が図示しない制御装置の指令に基づいて図示しない駆動回路により変形されると、その変形に起因する圧力変化によりインクが噴射ノズル１１の噴射口から噴射される。インクは、プラテン２とインク噴射ヘッド４との間に供給される記録用紙１２に、キャリッジ５の移動に伴って噴射され、それにより１行分の画像が形成される。１行分の画像形成が終了したならば、プラテン２の回転により記録用紙１２が１行分送られ、再び１行分の画像の形成が行われる。この繰り返しにより、記録用紙１２全体の画像形成が行われる。なお、記録用紙１２は、フレーム３の後方の図示しない用紙供給口から矢印Ｌ方向へ供給され、プラテン２の回転によって矢印Ｍ方向に送られ、図示しない用紙排出口から排出される。
【００１９】
以上のような記録動作が終了すると、インク噴射ヘッド４は非記録位置に退避させられるが、この非記録位置におけるインク噴射ヘッド４に対向する位置には、回復装置１３が設けられている。回復装置１３はプラテン２の側方に設けられており、ゴム等で形成されたキャップ部材１４を有している。このキャップ部材１４には、噴射ノズル１１と対応した矩形の凹部が形成されており、印刷動作停止時に、キャリッジ５が回復装置１３の位置まで移動して来た場合には、カム１５等を用いてキャップ部材１４を移動させ、インク噴射ヘッド４の噴射ノズル１１に液密状態に嵌合させる。
【００２０】
前記キャップ部材１４の前記凹部は、図２に示すように前記カム１５により動作するポンプ１６にチューブ１７を介して連結されており、噴射ノズル１１の残留インクは前記のように嵌合状態にあるキャップ部材１４の前記凹部を介して吸引され、吸引されたインクは排出口１６ａから廃液フォーム１８に排出されるようになっている。
【００２１】
また、前記回復装置１３には、ワイパー装置が設けられており、カム１５の回転に応じて、ゴム製のワイパーブレード１９を図１に示すＮ方向に前進または後退させて前記のように吸引された後の噴射ノズル１１の先端面に残っているインクを拭き取る作用をなしている。
【００２２】
次に、本実施形態における回復装置１３について詳しく説明する。図２（Ａ）は図１の矢印Ａ方向から見た側面図、図２（Ｂ）は図２（Ａ）のＢ−Ｂ断面図、図２（Ｃ）は矢印Ａ方向とは反対方向から見た側面図である。
【００２３】
図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、キャップ部材１４は保持部材２０に保持され、当該保持部材２０はカム１５と係合するカムフォロワ２１ａを備えた移動部材２１に、バネ２２により付勢されて取り付けられている。
【００２４】
また、前記キャップ部材１４の側方には、図２（Ｂ）、（Ｃ）に示すようにワイパーブレード１９が上述のカム機構により噴射ノズル１１に対して当接位置と退避位置とに移動自在に設けられており、前記ポンプ１６による吸引回復動作後に噴射ノズル面をクリーニングするようになっている。
【００２５】
本実施形態の回復装置１３は、以上のように構成されており、前記カム１５を動作させることによって、移動部材２１を噴射ノズル１１側に移動させ、キャップ部材１４を噴射ノズル１１の噴射ノズル面に密着させることで、噴射ノズル面の乾燥を防ぐと共に、異物の侵入から保護し、さらに前記ポンプ１６の動作により吸引回復動作が可能となっている。
【００２６】
そして、これらの噴射ノズル面に対する保護動作及び吸引回復動作を確実に行うためには、キャップ部材１４の噴射ノズル面に対する密着度を向上させる必要があり、そのため、キャップ面の当接長手方向の中央部における高さは、周囲よりも高くなっていることが好ましい。また、このように中央部を高くすることにより、密着度を向上させるだけでなく、キャップ部材１４を噴射ノズル１１から引き離す際の空気の巻き込みを低減させることができ、吸引回復動作にも好ましい。
【００２７】
しかしながら、前記中央部が高くなるようにキャップ部材１４を形成すると、キャップ面が平面状になるまで密着させるには高い押圧力が必要となり、密着動作を繰り返し行うとキャップ部材の変形を生じ、密着精度が低下する場合があった。
【００２８】
そこで、本発明は、キャップ部材を保持部材に保持させたときにキャップ部材の弾性変形を利用して前記中央部を高くし、同様に弾性変形を利用して密着時にキャップ面が平面になるように構成した。以下、本発明の一実施形態を説明する。
【００２９】
図３は本実施形態のキャップ部材１４の形状を示す図であり、図３（Ａ）は図３（Ｂ）のＣ−Ｃ断面図、図３（Ｃ）は図３（Ｂ）の側面図、図３（Ｄ）は図３（Ｂ）の底面図、図３（Ｅ）は図３（Ｂ）のＤ−Ｄ断面図である。これらの図に示すように、本実施形態のキャップ部材１４には、当接長手方向の中央部に相当する位置であって、当接幅方向の両端部に相当し、且つ底面の近傍に、空隙部２５が設けられている。そして、当該空隙部２５に対応する位置の底面には、突状部材２６がキャップ部材１４と一体に形成されている。また、図３（Ｃ）に示すように、キャップ部材１４の当接面１４ａ及び底面１４ｂはそれぞれ略真直な平面状に形成されている。
【００３０】
そして、図４に示すように、本実施形態の保持部材２０には、前記キャップ部材１４を保持する略真直に形成された保持面２０ａと、前記キャップ部材１４の底面１４ｂを前記保持面２０ａに密着させるための係合部２０ｂとが備えられている。
【００３１】
従って、図４に示すように保持部材２０にキャップ部材１４を保持させると、キャップ部材１４の底面１４ｂは、保持部材２０の係合部２０ｂにより、保持部材２０の保持面２０ａと密着される。しかしながら、前記底面１４ｂに形成された突状部材２６が、保持面２０ａに当接すると、当該突状部材２６の設けられた位置は前記キャップ部材１４における当接面１４ａの当接長手方向の中央部に相当する位置なので、例えばＥＰＤＭゴム、ポリウレタン、クラトン、テラタン等の弾性体からなるキャップ部材１４の前記当接面１４ａの当接長手方向の中央部は、図４（Ａ）に示すように周囲よりも高くされる。
【００３２】
従って、このように保持部材２０に保持されたキャップ部材１４をインクジェットヘッドの噴射ノズル１１のインク噴射面１１ａに押し付けると、前記当接面１４ａの当接長手方向の中央部が先に前記インク噴射面１１ａに当接される。そして、さらに押し付けを行うと、前記突状部材２６が設けられた前記キャップ部材１４の底面１４ｂ近傍には、空隙部２５が設けられているため、当該底面部１４ｂは押圧力により当該空隙部２５側に座屈され、これにより前記当接面１４ａは、図４（Ｂ）に示すように前記当接長手方向において略真直な平面状とされる。
【００３３】
その結果、大きな押圧力を与えなくても、前記キャップ部材１４は前記インク噴射面１１ａに高い密着精度で密着される。ここまで動作を示したのが図５（Ａ）〜（Ｃ）である。
【００３４】
一方、前記キャップ部材１４を図６（Ａ）〜（Ｃ）のように前記インク噴射面１１ａから引き離す動作を行うと、前記座屈した底面１４ｂは当該動作に伴って弾性力により元の状態に戻されるため、前記当接面１４ａの当接長手方向の中央部も高くされ、空気の巻き込みを発生させずに引き離しが行われる。従って、噴射ノズル内に気泡が生じること等に起因するインクの不吐出を防ぐことができる。
【００３５】
また、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、前記突状部材２６をキャップ部材１４側ではなく、保持部材２０の保持面２０ａ側に保持部材２０と一体に設けても良い。また、保持部材２０とは別部材とし、保持部材２０の保持面２０ａに取り付けるようにしても良い。
【００３６】
また、突状部材２６の位置は、当接幅方向の両端部に限られるものではないが、上述した実施形態のように当接幅方向の両端部に設けることにより、前記中央部を当接幅方向において略均等に高くすることができる。
【００３７】
また、上述した実施形態では、単一の噴射ノズルを備えた噴射ヘッドを持つモノカラー用のインクジェットヘッドの回復装置に本発明を適用した場合について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、複数の噴射ノズルを備えたカラー用のインクジェットヘッドの回復装置においても適用可能である。この場合には、噴射ノズルの数だけ上述したキャップ部材の移動機構を備えても良いし、ポンプと連結させたキャップ部材の移動機構は一つにして各噴射ノズルをキャップ部材位置まで移動させて吸引動作を行い、噴射ノズルの乾燥等を防ぐためのキャップ部材を噴射ノズルの数に応じて複数用意するように構成しても良い。
【００３８】
さらに、本発明のキャップ手段は、前記のような回復装置に用いることができるが、これに限られるものではなく、回復装置とは別に噴射ノズルの乾燥及び異物の侵入を防ぐ目的で設けられたキャップ装置に用いることもできる。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、大きな押圧力を与えなくても、前記キャップ部材は前記インク噴射面に高い密着精度で密着される。一方、前記キャップ部材を前記インク噴射面から引き離す動作を行うと、前記座屈した底面は当該動作に伴って弾性力により元の状態に戻されるため、前記当接面の当接長手方向の中央部も高くされ、空気の巻き込みを発生させずに引き離しが行われる。
【００４０】
請求項２に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、前記突状部材は前記キャップ部材と一体に形成したので、従来の形態の保持部材を用いても、前記キャップ部材の当接長手方向の中央部を周囲より高くしつつ、インク噴射面にキャップ部材を密着させる際の押圧力を低減させることができる。
【００４１】
請求項３に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、前記突状部材は前記保持部材と一体に形成したので、前記キャップ部材の当接長手方向の中央部を周囲より高くしつつ、インク噴射面にキャップ部材を密着させる際の押圧力を低減させることができると共に、キャップ部材の成形を比較的容易にする。
【００４２】
請求項４に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、前記空隙部及び前記突状部材を、前記当接面の当接幅方向に関して両端部に相当する位置の近傍に設けたので、前記当接面の前記中央部は当接幅方向に関して略均等に高くされ、インク噴射面にキャップ部材を密着させた際の密着精度を向上させることができる。
【００４３】
請求項５に記載のインクジェットヘッドのキャップ手段によれば、前記キャップ部材として、前記インクジェットヘッドの吸引回復動作を行うための吸引ポンプに接続された吸引キャップ部材を用いたので、上述のようにして吸引キャップを低い押圧力で前記インク噴射面に高い密着精度で密着させることにより、良好な吸引回復動作を行うことができる。一方、前記吸引キャップ部材を前記インク噴射面から引き離す動作を行う際も、前記当接面の当接長手方向の中央部が高くされるので、空気の巻き込みを発生させずに引き離しを行うことができ、インク飛散あるいは不吐出を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施形態におけるインクジェット型プリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】  図１のプリンタにおけるインクジェットヘッドの回復装置の側面図及び横断面図である。
【図３】  （Ａ）は本発明の一実施形態におけるキャップ部材のＣ−Ｃ断面図、（Ｂ）は当該キャップ部材の平面図、（Ｃ）は当該キャップ部材の側面図、（Ｄ）は当該キャップ部材の底面図、（Ｄ）は当該キャップ部材のＤ−Ｄ断面図である。
【図４】  （Ａ）は本発明の一実施形態におけるキャップ手段のインク噴射面に対する密着動作開始前の状態を示す側面図、（Ｂ）は当該キャップ手段のインク噴射面に対する密着状態を示す側面図である。
【図５】  本発明の一実施形態におけるキャップ手段をインク噴射面に当接させる動作を示す断面図である。
【図６】  本発明の一実施形態におけるキャップ手段をインク噴射面から退避させる動作を示す断面図である。
【図７】  従来の回復装置におけるキャップ手段を示す側面図である。
【符号の説明】
１…インクジェット型プリンタ
２…プラテン
３…フレーム
４…インク噴射ヘッド
５…キャリッジ
６…ガイドロッド
７…プーリ
８…プーリ
９…タイミングベルト
１０…駆動モータ
１１…噴射ノズル
１２…記録用紙
１３…回復装置
１４…キャップ部材
１４ａ…キャップ部材の当接面
１４ｂ…キャップ部材の底面
１５…カム
１６…ポンプ
１７…チューブ
１８…廃液フォーム
１９…ワイパーブレード
２０…保持部材
２０ａ…保持部材の保持面
２０ｂ…保持部材の係合部
２１…移動部材
２２…バネ
２３…回動中心軸
２５…空隙部
２６…突状部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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