(57)【要約】【課題】吐出面にキャップ部材の接触痕が発生するのを防止すると共に、液体吐出ヘッド同士の隙間から液体が浸入するのを防止する。【解決手段】４つのインクジェットヘッドが、枠状のフレーム４に固定されている。封止板５０が、フレーム４とヘッド２との隙間、及び、ヘッド２同士の隙間を封止している。インクジェットヘッドの吐出面２ａが、封止板５０に形成された環状枠５１の開口５１ｂから露出している。キャップ部材７６が吐出面２ａをキャッピングするとき、キャップ部材７６に係る凹部７７の内壁面７８ａと、環状枠５１の外壁面５１ａとが密着しつつ、吐出面２ａが凹部７７に収容される。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出する吐出口が形成された吐出面を有する複数の液体吐出ヘッドと、
前記複数の液体吐出ヘッドに固定されていると共に、前記複数の液体吐出ヘッドに係る各吐出面を露出させる開口を有する複数の環状枠が形成された弾性部材と、
凹部が形成された複数のキャップ部材と、
前記キャップ部材が、前記凹部の内壁面と前記環状枠の外壁面とを当接させつつ前記吐出面を覆うキャップ位置、及び、前記凹部の内壁面が前記弾性部材から離隔する離隔位置を選択的に取り得るように、前記複数の液体吐出ヘッド及び前記複数のキャップ部材の少なくともいずれかを移動させる移動機構とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記キャップ部材が樹脂で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記環状枠の開口が、前記吐出口に係る液滴吐出方向に関して前記吐出面より上流側に位置していることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記キャップ部材が前記離隔位置にあるとき、前記吐出面に直交する方向から見た前記環状枠の外形面積が前記凹部の開口面積より大きいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記環状枠の外壁面が、先端に近づくに連れて内側に向かうように傾斜していることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記凹部の内壁面が、先端に近づくに連れて外側に向かうように傾斜していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記環状枠の外壁面が、先端に近づくに連れて内側に向かう傾斜面を有していると共に、前記凹部の内壁面が、先端に近づくに連れて外側に向かう傾斜面を有しており、
前記キャップ部材が前記キャップ位置にあるとき、前記環状枠の外壁面が有する傾斜面と前記凹部の内壁面が有する傾斜面とが密着することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出面を含む液体吐出ヘッド、及び、吐出面を被覆するキャップ部材を有する液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェットプリンタが待機状態にあるときに、インクジェットヘッドのノズルが開口する吐出面に凹部が形成されたキャップの先端を当接させて、吐出面をキャップの凹部で被覆することによって、ノズル内のインクが乾燥するのを防止する技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４２４５０号公報（図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した技術によると、キャップの先端が吐出面に当接を繰り返すことによって、吐出面とキャップの先端との間に残存するインクが乾燥し、吐出面に接触痕が発生する。吐出面に発生した接触痕は、ワイパなどにより吐出面が払拭されたときに一部が剥離してノズル内に侵入することがある。これにより、当該ノズルのインク吐出特性が悪化する。また、複数のインクジェットヘッドが配列されている場合、インク飛沫や吐出面から濡れ広がったインクが、互いに隣接するインクジェットヘッド同士の隙間からインクジェットプリンタのさらに内部に侵入し、制御基板などに付着することがある。
【０００５】
本発明の目的は、吐出面にキャップ部材の接触痕が発生するのを防止すると共に、液体吐出ヘッド同士の隙間から液体が浸入するのを防止することができる液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、液滴を吐出する吐出口が形成された吐出面を有する複数の液体吐出ヘッドと、前記複数の液体吐出ヘッドに固定されていると共に、前記複数の液体吐出ヘッドに係る各吐出面を露出させる開口を有する複数の環状枠が形成された弾性部材と、凹部が形成された複数のキャップ部材と、前記キャップ部材が、前記凹部の内壁面と前記環状枠の外壁面とを当接させつつ前記吐出面を覆うキャップ位置、及び、前記凹部の内壁面が前記弾性部材から離隔する離隔位置を選択的に取り得るように、前記複数の液体吐出ヘッド及び前記複数のキャップ部材の少なくともいずれかを移動させる移動機構とを備えている。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によると、キャップ部材が環状枠に当接しつつ吐出面を覆うことによって、キャップ部材が吐出面に接触することがないため、吐出面にキャップ部材の接触痕が発生するのを防止することができる。また、弾性部材が液体吐出ヘッド同士の隙間を封止しているため、液体吐出ヘッド同士の隙間から液体が浸入するのを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態によるインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図である。
【図２】（ａ）図１に示すインクジェットヘッドの下方から見た平面図である。（ｂ）図２（ａ）に示すIIB−IIB線に関する断面図である。
【図３】（ａ）図１に示すキャッピング装置の上方から見た平面図である。（ｂ）図３（ａ）に示すIIIB−IIIB線に関する断面図である。
【図４】図１に示すキャッピング装置に係るキャッピング動作を示す図である。
【図５】図４に示すキャッピング動作における詳細な動作を示す図である。
【図６】変形例を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１０】
インクジェットプリンタ（以降、単にプリンタと記す）１は、ライン式のカラーインクジェットプリンタである。プリンタ１は、図１に示すように、直方体形状の筐体１ａを有している。筐体１ａの上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａ内は、上から順に３つの空間Ａ、Ｂ、Ｃに区分できる。空間Ａ及びＢは、排紙部３１に連なる用紙の搬送経路が構成された空間である。空間Ａでは、用紙の搬送と用紙への画像形成とが行われる。空間Ｂでは、用紙が供給される。空間Ｃは、インク供給源が収容されており、インクの供給が行われる。
【００１１】
空間Ａには、４つのインクジェットヘッド（以降、単にヘッドと記す）２、用紙を搬送する搬送ユニット２０、用紙をガイドするガイド部等が配置されている。４つのヘッド２は、主走査方向に長尺なラインヘッドであって、略直方体の外形形状を有する。４つのヘッド２の下面（ノズル１０８が開口する吐出面２ａ）から、マゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのインク滴が吐出される。各ヘッド２は、副走査方向に所定ピッチで並び、枠状のヘッドフレーム（以下、フレームと記す）４に固定されている。
【００１２】
フレーム４は、図示しないフレーム移動機構によって上下移動方向に、筐体１ａに支持されている。フレーム４は、画像形成時の「印刷位置」（図４（ａ）参照）と、キャッピング動作中の「離隔位置」（図４（ｂ）参照）及び「当接位置」（図４（ｄ）参照）とに配置される。「離隔位置」及び「当接位置」は、「印刷位置」より上方にある。最上方にある「離隔位置」では、吐出面２ａの下方にキャッピング装置６０(後述)の移動空間が作られ、「離隔位置」と「印刷位置」との中間にある「当接位置」では、吐出面２ａがキャップ部材７６（後述）に当接する。
【００１３】
さらに、ヘッド２及びフレーム４には、封止板５０が固定されている。封止板５０は、ゴムやエラストマー等の弾性部材からなり、図２に示すように、ヘッド２とフレーム４との隙間及びヘッド２同士の隙間を封止している。これにより、ノズル１０８からのインクミストや吐出面２ａからのインクの広がりが、インク滴吐出方向に関してヘッド２に係る吐出面２ａの反対側(上方)に及ぶことがない。本実施の形態では、封止板５０は、図２（ａ）に示すように、４つの環状枠５１を持つ。環状枠５１が画定する矩形状の開口５１ｂからは、対応する吐出面２ａがそれぞれ露出している。環状枠５１は、ヘッド２の側壁に固定されている。
【００１４】
環状枠５１は、図２（ｂ）に示すように、インク滴吐出方向に関して先細である。環状枠５１の外壁面５１ａは、先端(開口５１ｂ)に近づくにつれ内側に傾斜するテーパ面である。また、開口５１ｂは、インク滴吐出方向に関して、距離ｄだけ吐出面２ａより上方(上流側)に位置している。
【００１５】
搬送ユニット２０は、図１に示すように、ベルトローラ６、７および両ローラ６、７間に巻回されたエンドレスの搬送ベルト８に加え、搬送ベルト８の外側に配置されたニップローラ５及び剥離プレート１３、搬送ベルト８の内側に配置されたプラテン９、テンションローラ１０等を有している。ベルトローラ７は、駆動ローラであって、搬送モータＭによって、図１中時計回りに回転する。このとき、搬送ベルト８は、太矢印に沿って走行する。ベルトローラ６は、従動ローラであって、搬送ベルト８の走行に伴い、図１中時計回りに回転する。ニップローラ５は、ベルトローラ６に対向配置され、前段のガイド部から供給された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえつける。剥離プレート１３は、ベルトローラ７に対向配置され、用紙Ｐを外周面８ａから剥離して後段のガイド部に導く。プラテン９は、４つのヘッド２に対向配置され、搬送ベルト８の上側ループを内側から支える。これにより、外周面８ａとヘッド２の吐出面２ａとの間には、画像形成に適した所定の間隙が形成される。テンションローラ１０は、下側ループを下方に付勢する。これにより、搬送ベルト８の弛みがなくなる。
【００１６】
ガイド部は、搬送ユニット２０を挟んで両側に配置されている。上流側のガイド部は、２つのガイド２７ａ、２７ｂ及び一対の送りローラ２６を有する。このガイド部は、給紙ユニット１ｂ（後述）と搬送ユニット２０とを繋ぐ。下流側のガイド部は、２つのガイド２９ａ、２９ｂおよび二対の送りローラ２８を有する。このガイド部は、搬送ユニット２０と排紙部３１とを繋ぐ。
【００１７】
空間Ｂには、給紙ユニット１ｂが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。給紙トレイ２３は、上方に開口した箱体であって、複数の用紙Ｐを収納する。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３内で最も上方にある用紙Ｐを送り出し、後段のガイド部に供給する。
【００１８】
上述したように、空間Ａ及び空間Ｂによって、給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２０を介して排紙部３１に至る用紙搬送経路が形成されている。給紙トレイ２３から繰り出された用紙Ｐは、送りローラ２６によって搬送ユニット２０に供給される。用紙Ｐが各ヘッド２の真下を副走査方向に通過する際、順にヘッド２からインク滴が吐出されて、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。用紙Ｐは、搬送ベルト８の右端で剥離され、さらに２つの送りローラ２８によって上方に搬送される。各ガイド部における用紙Ｐの搬送は、各ガイド２７ａ、２８ｂ、２９ａ、２９ｂに沿う。さらに、用紙Ｐは、上方の開口３０から排紙部３１に排紙される。
【００１９】
ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２０において用紙Ｐが搬送されるときの搬送方向に平行な方向であって、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。
【００２０】
空間Ｃには、インクタンクユニット１ｃが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。インクタンクユニット１ｃには、４つのインクタンク４９が並んで収納されている。インクタンク４９内のインクは、対応するヘッド２に対してチューブ（図示せず）を介して供給される。
【００２１】
ここで、時間の経過とともに、大気に開放されたノズル１０８ではインクの増粘がすすむ。これはインク滴の吐出特性を損なうもので、所定時間の放置後や装置の電源ＳＷを切ったときに、キャップ部材７６による吐出面２ａのキャッピング（被覆）を行う。このキャッピング動作は、キャッピング装置６０により行われる。
【００２２】
キャッピング装置６０は、図３に示すように、弾性体からなる４つのキャップ部材７６、キャップ部材７６を支持するトレイ７５、トレイ７５を主走査方向に移動可能なトレイ移動機構（図示せず）を有する。トレイ移動機構は、トレイ７５（キャップ部材７６）を画像形成中のヘッド２と対向しない「退避位置」（図４（ａ）参照）と、キャッピング時のヘッド２（特に、吐出面２ａ）に対向する「キャッピング位置」（図４（ｂ）〜図４（ｄ）参照）とに配置する。キャップ部材７６は、凹部７７を有した樹脂部材であって、凹部７７（側壁７８）の先端が吐出面２ａに当接する。凹部７７の側壁７８は、内壁面７８ａが先端に近づくにつれ外側に傾斜するテーパ面である。内壁面７８ａの傾斜角度は、環状枠５１の外壁面５１ａと同じである。
【００２３】
次に、キャッピング動作について説明する。図４（ａ）に示すように、キャッピング装置６０は、通常印刷時には、ヘッド２と対向しない「退避位置（キャップ部材７６に係る離隔位置）」に配置されている。キャッピング動作が開始されると、図４（ｂ）に示すように、フレーム移動機構によって、フレーム４が上方に移動され、４つのヘッド２と搬送ユニット２０との間にキャッピング装置６０が配置可能な空間が形成される。その後、図４（ｃ）に示すように、図示しないトレイ移動機構によって、キャッピング装置６０を図４中右方に移動させ、４つのキャップ部材７６を対応する吐出面２ａと互いに対向する「キャッピング位置」に配置する。そして、図４（ｄ）に示すように、フレーム移動機構によって、４つのヘッド２を下方に移動させると、キャップ部材７６が吐出面２ａをキャッピングする。
【００２４】
図５（ａ）に示すように、ヘッド２が下方に移動するとき、環状枠５１の外壁面５１ａとキャップ部材７６の内壁面７８ａとが互いに案内され、キャップ部材７６がヘッド２に対して正確に位置決めされる。図５（ｂ）に示すように、この状態で、４つのヘッド２がさらに下方に移動することによって、外壁面５１ａと内壁面７８ａとが密着するように当接すると共に、吐出面２ａがキャップ部材７６の凹部７７内に収容される。以上で、キャッピング動作が完了する。なお、この状態から通常印刷状態に移行するときは、上述の動作手順の逆を行う。
【００２５】
以上説明した本実施形態によると、キャップ部材７６が環状枠５１に当接しつつ吐出面２ａをキャッピングすることによって、キャップ部材７６が吐出面２ａに接触することがなくため、吐出面２ａにキャップ部材７６の接触痕が発生するのを防止することができる。また、封止板５０が、フレーム４とヘッド２との隙間、及び、ヘッド２同士の隙間を封止しているため、吐出面２ａ近傍に飛散するインクミストや、吐出面２ａに濡れ広がったインクが、フレーム４とヘッド２との隙間、及び、ヘッド２同士の隙間からフレーム４の上方に侵入するのを防止することができる。これにより、ヘッド２の上方（インクジェットプリンタ１のさらなる内部）に配置された制御基板などの電気的不具合が発生するのを防止することができる。
【００２６】
また、キャップ部材７６が樹脂で形成されているため、キャップ部材７６の製造コストを低減することができる。
【００２７】
さらに、環状枠５１の開口５１ｂが、吐出面２ａよりも距離ｄだけ上方（インク滴吐出方向に関する上流側）に位置しているため、吐出面２ａに残存したインクが開口５１ｂの隙間から浸入するのを抑制することができる。また、キャップ部材７６の接触痕がより発生しにくくなる。
【００２８】
加えて、環状枠５１の外壁面５１ａとキャップ部材７６の内壁面７８ａとが同じ傾斜角度を持つ傾斜面であって、外壁面５１ａは、その先端に近づくにつれて内側に傾斜し、内壁面７８ａが、その先端に近づくにつれて外側に傾斜している。そのため、キャッピング時において、環状枠５１の外壁面５１ａとキャップ部材７６の内壁面７８ａとが互いに案内され、キャップ部材７６をヘッド２に対して容易に正確に位置決めすることができる。これにより、キャップ部材７６の制作精度や取り付け精度の許容範囲が広くなり、キャッピング装置６０の製造コストの低減を図ることができる。また、キャッピングが完了したとき、外壁面５１ａと内壁面７８ａとが密着するため、吐出面２ａを凹部７７によって確実に封止することができる。
【００２９】
＜変形例＞
上述のキャッピング装置６０においては、環状枠５１の外周面がテーパ面である外壁面５１ａとなっており、キャップ部材７６の凹部７７にテーパ面である内壁面７８ａが形成されており、キャップ時において、両壁面５１ａ、７８ａが互いに密着する構成であるが、このような構成に限定されるものではない。キャップ時に環状枠とキャップ部材とが当接するのであれば、環状枠の外壁面及びキャップ部材の凹部の内壁面が他の形状であってもよい。以下、変形例について説明する。
【００３０】
本変形例においては、図６（ａ）に示すように、封止板１５０の環状枠１５１の先端に膨大部１５１ｃが形成されている。膨大部１５１ｃの外壁面１５１ａが、先端（開口１５１ｂ）に近づくに連れて内側に向かうように湾曲している湾曲面となっている。
【００３１】
キャップ部材１７６と吐出面２ａとが対向した状態で離隔しているとき（離隔位置にあるとき）、吐出面２ａに直交する方向から見て、外壁面１５１ａの外側端部が凹部１７７の内壁面１７８ａの内側端部から距離ｄ２だけ外側に位置している。つまり、膨大部１５１ｃの輪郭で囲まれた面積が凹部１７７の開口面積より大きくなっている。
【００３２】
図６（ｂ）に示すように、キャッピング動作においてヘッド２が下方に移動すると、環状枠１５１の外壁面１５１ａによってキャップ部材１７６の内壁面１７８ａが案内され、キャップ部材１７６がヘッド２に対して正確に位置決めされる。この状態で、ヘッド２がさらに下方に移動することによって、外壁面１５１ａが弾性変形しつつ内壁面１７８ａに密着すると共に、吐出面２ａがキャップ部材７６の凹部７７内に収容され、キャッピング動作が完了する。
【００３３】
なお、キャップ部材１７６は、環状枠１５１よりも高剛性の金属製あるいは樹脂製であっても良い。これにより、キャッピング動作完了時において、キャップ部材１７６のサイズがその前後で変化しないので、少なくともキャッピング装置の小型化に寄与する。とくに、キャップ部材１７６の材質の選択の自由度が高くなり、接触痕の生じにくい、あるいは生じない材料を選択できる。
【００３４】
また、キャップ部材１７６の先端は、上述の形態と同様に、その先端に近づくにつれて外側に傾斜していてもよい。これにより、ヘッド２に対するガイド効果の向上と環状枠１５１の損傷防止に寄与する。
【００３５】
本変形例によると、外壁面１５１ａの外側端部が凹部１７７の内壁面１７８ａから外側に位置しているため、キャップ部材１７６が吐出面２ａをキャッピングしたとき、環状枠１５１が弾性変形してキャップ部材１７６と確実に密着する。また、外壁面１５１ａが、開口１５１ｂに近づくに連れて内側に向かうように湾曲している湾曲面となっているため、外壁面１５１ａによってキャップ部材１７６の内壁面１７８ａに案内され、キャップ部材１７６をヘッド２に対して容易に正確に位置決めすることができる。
【００３６】
以上は、本発明の好適な実施形態についての説明であるが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、課題を解決するための手段に記載された範囲の限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態では、キャップ部材７６が樹脂で形成される構成であるが、キャップ部材７６が金属など他の材料で形成されてもよい。
【００３７】
また、上述の実施形態では、環状枠５１の開口５１ｂが、吐出面２ａよりも上方に位置する構成であるが、環状枠５１、１５１の開口５１ｂ、１５１ｂが、吐出面２ａと同じ高さに位置してもよい。この場合、キャップ部材７６、１７６の内壁面７８ａ、１７８ａとの当接位置が吐出面２ａよりも上方となるように、内壁面７８ａ、１７８ａの傾斜角度を環状枠５１、１５１の外壁面５１ａ、１５１ａの傾斜角度より大きくするとよい。吐出面２ａから離れた位置でキャップ部材７６、１７６により封止されることになり、仮に接触痕が生じても、ワイパによる払拭時の接触痕の剥離や移動、これに伴う吐出特性の悪化を防ぐことができる。
【００３８】
上述の実施形態において、キャップ部材７６は、凹部７７の内壁面が、傾斜した内壁面７８ａに加え、底面、底面と内壁面７８ａの内側端部とを繋ぐ内側面から構成されている。ここで、吐出面２ａの直交する方向から見たときに、内側面の最も内側の輪郭が作る面積が、吐出面２ａの面積より大きいとよい。これにより、キャッピング時においては、ヘッド２の側壁と内壁面間に若干の隙間が生じる。このように、キャップ部材７６の当接位置が確実に吐出面２ａから離れるので、仮に接触痕が生じても、ワイパによる払拭時の接触痕の剥離や移動、これに伴う吐出特性の悪化を防ぐことができる。
【００３９】
さらに、上述の実施形態では、キャッピング動作において、ヘッド２を下方に移動することによって、キャップ部材７６を環状枠５１に当接させる構成であるが、キャップ部材７６を上方に移動することによって、キャップ部材７６を環状枠５１に当接させてもよいし、ヘッド２を下方に移動させつつキャップ部材７６を上方に移動させることによって、キャップ部材７６を環状枠５１に当接させる構成であってもよい。
【００４０】
さらに、上述の実施形態においては、インクジェットプリンタ１に本発明を適用した例について説明したが、他の液体を吐出する液滴吐出ヘッドを有する装置にも本発明は適用可能である。
【符号の説明】
【００４１】
１     インクジェットプリンタ
２     インクジェットヘッド
２ａ   吐出面
４     フレーム
８     搬送ベルト
２０   搬送ユニット
５０、１５０  封止板
５１   環状枠
５１ａ 外壁面
５１ｂ 開口
６０   キャッピング装置
７５   トレイ
７６、１７６  キャップ部材
７７、１７７  凹部
７８ａ 内壁面
１０８ 吐出口
１５１ 環状枠
１５１ａ      湾曲面
１５１ｂ      開口
１５１ｃ      膨大部
１７８ａ      内壁面
【図１】
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【図２】
2011136487.tif 000004
【図３】
2011136487.tif 000005
【図４】
2011136487.tif 000006
【図５】
2011136487.tif 000007
【図６】
2011136487.tif 000008