(57)【要約】      （修正有）【課題】流路における封止部からのインクリークの有無を判断することができるインクジェット記録装置を提供する。【解決手段】ノズル列からインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと記録ヘッドと当接するリップ部７０１を備え、リップ部が記録ヘッドと当接することで密閉空間を形成するキャップ１０４と、キャップに設けられ、密閉空間と外部とを接続するジョイント部７０２と、リップ部の内側に設けられ、リップ部と記録ヘッドとが当接した状態で、ノズル列に当接してノズル列を覆うリブ７０３と、を有することを特徴とする。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル列からインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと
前記記録ヘッドと当接するリップ部を備え、前記リップ部が前記記録ヘッドと当接することで密閉空間を形成するキャップと、
前記キャップに設けられ、前記密閉空間と外部とを接続するジョイント部と、
前記リップ部の内側に設けられ、前記リップ部と前記記録ヘッドとが当接した状態で、前記ノズル列に当接して前記ノズル列を覆うリブと、
を有することを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記リブは、前記リップ部と前記記録ヘッドとが当接後、更に、前記キャップと前記記録ヘッドとが近接することで、前記ノズル列と当接することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記リップ部と前記リブとは、弾性材料で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のインクジェット記録装置。
【請求項４】
前記リブの前記ノズル列と当接する面は、平面であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記リブの前記ノズル列と当接する面は、曲面であることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項６】
前記ジョイント部には、前記密閉空間を減圧可能な減圧手段が接続されることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から吐出されたインクを受けるキャップを備えたインクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを吐出して記録を行うインクジェット記録装置では、記録ヘッドに設けられたノズルからインクが吐出される。記録ヘッドは、インクを吐出するノズルと、ノズルにインクを供給および貯蔵するインク流路部、インク流路部に対し外部インク貯蔵部からインクを供給するジョイント部とを備えている。流路部およびジョイント部は、コストおよび量産性という観点から通常モールド材料で構成されることが一般的である。これに対しノズルは、インクを吐出されるためのヒーターや圧電素子等を有するためシリコン等の材料で構成される。
【０００３】
モールド材料やシリコン材料自体は、弾性変形しないため組み立て時に部品の界面には隙間ができることから、封止材あるいは接着剤を用いて隙間をなくすことが行われている。そして、製品の使用時には、このように封止剤あるいは接着剤を用いて封止した界面には、常にインクが接触した状態となっており、更には使用時の温度変化に伴い、伸び縮みの応力が繰り返し付与される。この伸び縮みの繰り返しにより、接着部の応力が許容限界を超えると界面剥離が発生し、界面にインクが進行し外部と連通した状態であるリーク現象が発生する。このリーク現象が発生すると、記録ヘッド内部のインクがリーク部を介して外部に出る可能性があり、インク漏れにつながる虞がある。
【０００４】
特許文献１には、記録ヘッド近傍に流路内の圧力状態を検知可能なセンサを備え監視することで、インク流路の圧力を検知することが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−１０３５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１の方法では、流路内に圧力を付与した状態での監視が前提となり、ノズルからのインク排出により圧力変化を伴うため、封止部/接着部に界面剥離があるかどうかの判断ができない。よって本発明は、流路におけるリークの有無を判断することができるインクジェット記録装置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】
【０００７】
そのため本発明のインクジェット記録装置は、ノズル列からインクを吐出して記録を行う記録ヘッドと前記記録ヘッドと当接するリップ部を備え、前記リップ部が前記記録ヘッドと当接することで密閉空間を形成するキャップと、前記キャップに設けられ、前記密閉空間と外部とを接続するジョイント部と、前記リップ部の内側に設けられ、前記リップ部と前記記録ヘッドとが当接した状態で、前記ノズル列に当接して前記ノズル列を覆うリブと、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、流路におけるリークの有無を判断することができるインクジェット記録装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】インクジェット記録装置を示した図である。
【図２】記録装置の電気系統を示すブロック図である。
【図３】吸引回復処理時の記録ヘッドと吸引回復ユニットとの位置を示した図である。
【図４】記録装置の記録ヘッドを示した斜視図である。
【図５】記録ヘッドとその断面とを示した図である。
【図６】記録ヘッドとキャッピング機構とを示した概略図である。
【図７】キャップとその断面とを示した図である。
【図８】記録ヘッドと当接したキャップを示した図である。
【図９】記録ヘッドリークチェック処理を示したフローチャートである。
【図１０】キャップを示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態について説明する。なお本明細書において「記録」（画像形成）とは、文字、図形等有意の情報を形成する場合のみならず、有意無意を問わず、また人間が視覚で知覚し得るように顕在化したものであるか否かを問わず、広く記録媒体上に画像、模様、パターン等を形成するものを表す。または媒体の加工を行う場合も表すものとする。また、「記録媒体」（シートとも称する）とは、一般的な記録装置で用いられる紙のみならず、広く、布、プラスチック・フィルム、金属板、ガラス、セラミックス、木材、皮革等、インクを受容可能なものも表すものとする。更に、「インク」とは、上記「記録」の定義と同様広く解釈されるべきものである。つまり、インクとは記録媒体上に付与されることによって、画像、模様、パターン等の形成または記録媒体の加工、或いはインクの処理（例えば記録媒体に付与されるインク中の色剤の凝固または不溶化）に供され得る液体を表すものとする。
【００１１】
図１は、本実施形態を適用可能なインクジェット記録装置（以下、単に記録装置ともいう）１００を示した図である。記録装置１００は、ホストＰＣ１０１とケーブルによって接続されており、ホストＰＣ１０１から記録データを受けて記録を行う。記録装置１００は、記録ヘッド１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋと、インクタンク１１１Ｙ、１１１Ｍ、１１１Ｃ、１１１Ｋと、ロール紙を供給するロール紙供給ユニット１０６と、インク吐出状態に回復する吸引回復ユニット１０５とを備えている。記録ヘッド１０２Ｙ、１０２Ｍ、１０２Ｃ、１０２Ｋは、記録時には移動不可能に固定された状態で記録するラインヘッドで、図１の紙面に直交する方向に延在しており、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクを吐出する。各色のインクは、インクタンク１１１から記録ヘッド１０２に供給される。
【００１２】
吸引回復ユニット１０５は、ブレード、インク除去部材、ブレード保持部材、キャップ等を備えており、記録ヘッド１０２からのインクの吐出状態を良好に維持するための回復処理を行うことができる。回復処理では、各記録ヘッド１０２の吐出口形成面１０３Ｙ、１０３Ｍ、１０３Ｃ、１０３Ｋにキャップ１０４Ｙ、１０４Ｍ、１０４Ｃ、１０４Ｋを当接してインクを除去する。また、吸引回復ユニット１０５は、ワンタッチで脱着可能な構成となっており、サービスマンあるいはユーザが所定のタイミングで交換できるようになっている。
【００１３】
ロール紙Ｐは、ロール紙供給ユニット１０６に保持されており、ロール紙供給ユニット１０６によって引き出されて、記録ヘッド１０２と対向する記録位置に搬送機構１０７によって搬送される。搬送機構１０７は、ロ−ル紙Ｐを載置して搬送する搬送ベルト１０８と、搬送ベルト１０８を回転させる搬送モータ１０９と、搬送ベルト１０８に張力を与えるローラ１１０等を備えている。
【００１４】
ロ−ル紙Ｐに画像を記録する際は、搬送中のロ−ル紙Ｐの記録開始位置がブラックの記録ヘッド１０２Ｋの下に到達した後に、記録データ（画像情報）に基づいて記録ヘッド１０２Ｋからブラックインクを選択的に吐出する。同様に記録ヘッド１０２Ｃ、記録ヘッド１０２Ｍ、記録ヘッド１０２Ｙの順に、各色のインクを吐出してカラー画像をロ−ル紙Ｐに記録する。記録装置１００には、上記の部品・部材の他、記録ヘッド１０２Ｋ、１０２Ｃ、１０２Ｍ、１０２Ｙにインクを供給したり回復動作をしたりする各種ポンプなどが備えられている。
【００１５】
図２は、記録装置１００の電気系統を示すブロック図である。ＣＰＵ１１７は、インタフェースコントローラ１１２と、プログラムＲＯＭ１１３と、イメージメモリ１１４と、ワークＲＡＭ１１５と、操作パネル１１６と接続されており、インタフェースコントローラ１１２を介してホストＰＣ１０１から記録データを受信する。ＣＰＵ１１７は、記録装置１００の記録データを受信、記録動作等全般の制御を掌る演算処理装置である。ＣＰＵ１１７では、受信したコマンドを解析した後に、記録データの各色成分のイメージデータをイメージメモリ１１４にビットマップ展開して描写する。記録動作前の処理としては、入出力ドライバ１１９、モータ駆動部１２０を介してモータを駆動し、各記録ヘッド１０２を記録位置に移動させる。その後、ＣＰＵは、入出力ドライバ１１９を、モータ駆動部１２０を介し、記録媒体を繰り出すモータを駆動して記録媒体を記録位置に搬送する。そして、記録媒体の搬送に同期して、ＣＰＵ１１７はイメージメモリ１１４から対応する色の記録データを順次に読み出し、この読み出したデータを各記録ヘッド１０２Ｋ、１０２Ｃ、１０２Ｍ、１０２Ｙに記録ヘッド制御回路１１８を経由して転送する。
【００１６】
ＣＰＵ１１７の動作はプログラムＲＯＭ１１３に記憶された処理プログラムに基づいて実行される。プログラムＲＯＭ１１３には、制御フローに対応する処理プログラム及びテーブルなどが記憶されている。また、作業用のメモリとしてワークＲＡＭ１１５を使用する。各記録ヘッド１０２Ｋ、１０２Ｃ、１０２Ｍ、１０２Ｙのクリーニングや回復動作時、ＣＰＵ１１７は入出力ドライバ１１９、センサ駆動部１２２を介しセンサの検知をもとに、バルブ駆動部１２４とセンサ駆動部１２２を動作させる。
【００１７】
図３（ａ）から（ｃ）は、吸引回復処理時の記録ヘッド（対象物）１０２と吸引回復ユニット１０５との位置を示した図である。図３（ａ）は、待機状態の記録ヘッド１０２と吸引回復ユニット１０５とを示しており、待機時には図のように記録ヘッド１０２と吸引回復ユニット１０５とは対向する位置にあり、キャップ１０４は記録ヘッド１０２に当接している。吸引回復ユニットには、圧力を発生させる不図示のポンプユニットがチューブを介して接続されている。図３（ａ）のような待機状態で、ホストＰＣ１０１から記録データを受信し記録開始の指示を受けると、記録ヘッド１０２は、不図示の駆動手段によって図３（ｂ）のように矢印Ｃ方向に移動して吸引回復ユニット１０５との当接を解除する。その後、吸引回復ユニット１０５が駆動手段２０４の動作によって図３（ｃ）の矢印Ｅ方向に移動して、記録ヘッド１０２が矢印Ｄ方向に移動して記録が開始される。
【００１８】
記録終了後は、記録ヘッド１０２が矢印Ｃ方向に移動して、吸引回復ユニット１０５が矢印Ｆ方向に移動することで、記録ヘッド１０２と吸引回復ユニット１０５とが対向する位置へ移動する。その後、記録ヘッド１０２を矢印Ｄ方向に移動して、再び待機状態となる。吸引回復装置１０５は、位置検出センサ２０５の検出に基づき位置を決定している。
【００１９】
図４は、記録装置１００の記録ヘッド１０２を示した斜視図であり、図５（ａ）、（ｂ）は、記録ヘッド１０２とその断面とを示した図である。記録ヘッド１０２は、インクを吐出するノズル部１０３を備えており、その周囲は、キャップ１０４が当接するフェースプレート４０１が設けられている。このようにノズル部１０３の周囲にフェースプレート４０１を設けることで、段差等の影響がなくキャップ１０４との安定した密閉状態（密閉空間）を得ることができる。
【００２０】
記録ヘッド１０２は、ベースプレート５０２と、ベースプレート５０２に固定されたヘッドチップ５０１と、ヘッドチップ５０１にインクを供給する供給ボックス５０４とを備えている。ヘッドチップ５０１は、両面テープあるいは熱伝導性の高い接着剤にてベースプレート５０２に固定されている。ヘッドチップ５０１とベースプレート５０２との固定については、インクが接触する部分ではないことから経時的な接着強度に変化はなく、前述したような界面剥離現象によるリークにならない。しかし、本発明のキャッピング機構を用いてチェックを行うことで、これらインク接触部以外についても同様にチェックすることができる。
【００２１】
ヘッドチップ５０１と供給ボックス５０４とは、接着剤６０５によって、ヘッドチップ５０１のインク供給口５０３に供給ボックス５０４からインクを供給できるように接着されている。供給ボックス５０４には、インクを貯蔵可能な液室５０５と不図示の外部からのインク供給ジョイントとが設けられている。ノズル部１０３からインクが吐出されて記録動作が行われると、ヘッドチップ５０１全体が吐出の熱エネルギの影響を受け昇温する。そのため、ベースプレート５０２は熱伝導性の高い材料で構成され外部に熱を逃がすよう構成されている。
【００２２】
記録動作中の昇温の繰り返しに耐える目的で、接着剤５０６は弾性を有するものが使用される。しかし、常時インクが接触した状態で収縮を繰り返すため、ヘッドチップ５０１との界面、供給ボックス５０４との界面には常に応力が付与された状態となっている。この状態で、時間経過により許容応力を超えると界面剥離が発生し、リークにつながる。つまり、ノズル部１０３を介してではなく、液室５０５と外部とが直接つながった状態となりインク漏れにつながる。
【００２３】
以下、本発明の特徴事項について説明する。  
図６は、記録ヘッド１０２とキャッピング機構６０５とを示した概略図である。キャッピング機構６０５には、記録ヘッド１０２から排出されたインクを除去するための圧力発生ポンプ６０１がチューブ６０２を介して接続されている。チューブ６０２の途中には、キャップ内の圧力状態を任意のタイミングで検出可能な圧力センサ６０３が接続されている。圧力発生ポンプ６０１のキャッピング機構１０４と接続している反対側には、排インクタンク６０４が接続されている。排インクタンク６０４は、内部のインク状態を検出可能な不図示のセンサが接続されている。
【００２４】
図７（ａ）、（ｂ）は、キャップ１０４とその断面とを示した図である。本実施形態におけるキャップ１０４は、リップ部７０１と、リブ７０３と、吸引口７０４と、キャップジョイント７０２とを備えている。リップ部７０１は、弾性材料でできており、キャップ１０４が記録ヘッド１０２と当接する際に、記録ヘッド１０２のフェースプレート４０１と当接する。またフェースプレート４０１とリップ部７０１とが当接した状態から（当接後）更にキャップ１０４を記録ヘッド１０２に近づけると、リップ部７０１と同じ弾性材料でできたリブ７０３とノズル部（所定部）１０３とが当接してノズルを塞ぐように構成されている。このようにリブ７０３がノズルを塞ぐように設けられていることで、キャップ１０４を当接させた状態でノズルを塞ぐことが可能になり、ノズルからのインク排出に伴う圧力変動が無くなる事から、界面剥離によるリークの有無を判断することができる。
【００２５】
なお、キャップ１０４と記録ヘッド１０２とのいずれか一方を他方に対して押圧することで、リブ７０３とノズル部１０３とが当接して、ノズルを塞ぐように構成してもよい。
【００２６】
リブ７０３を囲むエリアには、キャップジョイント７０２につながる吸引口７０４が複数設けられている。吸引口７０４は、ノズルからインクを排出するクリーニング動作後のインクや、記録に寄与しないインクを吐出する予備吐出によって累積したインクを除去する際に、外部からの圧力が付与される流路となっている。
【００２７】
図８（ａ）から（ｃ）は、記録ヘッド１０２と当接したキャップ１０４を示した図であり、図９は、本実施形態における記録ヘッドリークチェック処理を示したフローチャートである。以下。図８を参照しながら図９のフローチャートを用いて本実施形態の記録ヘッドリークチャック処理を説明する。
【００２８】
本実施形態の記録ヘッドリークチェックが開始されると、ステップＳ９０１で、記録ヘッド１０２が図９（ａ）の待機状態から図９（ｂ）に示すチェック位置に移動する。移動が完了した時点で、リブ７０３によってノズルの開口部が塞がれた状態となる。その後、ステップＳ９０２で、キャップ内を減圧可能なポンプを駆動させ、圧力センサによるキャップ内の圧力の監視を始める。ポンプの駆動によってキャップ内が減圧する。そしてステップＳ９０３で、圧力センサの値が所定値Ｐ以下になるまで監視して、圧力が所定値Ｐ以下になったら、ステップＳ９０４で、ポンプの駆動を停止する。その後、ステップＳ９０５で、初期圧力として現段階における圧力をＰ１として設定する。この初期圧力Ｐ１は、大気圧に対して例えば−１ｋＰａ等の微小圧でよい。この状態で、規定した初期圧力Ｐ１に対して圧力の変動を監視する。そして、ステップＳ９０６で、圧力変化がＰ１±０．１以下であるかを確認して、圧力変化がＰ１±０．１以下でなければ、ステップＳ９１０に移行する。ステップＳ９１０で、記録ヘッド１０２を移動して、ステップＳ９１１で、ユーザのＰＣあるいは操作パネルにリークありの表示を行い、記録ヘッドリークチェック処理を終了する。
【００２９】
ステップＳ９０６で、圧力変化がＰ１±０．１以下であれば、ステップＳ９０７に移行して、記録ヘッド１０２を移動して、ステップＳ９０８で、ユーザのＰＣあるいは操作パネルにリークなしの表示を行い、記録ヘッドリークチェック処理を終了する。
【００３０】
なお、本実施形態では、リブ７０３によってノズルを塞ぐ際に、記録ヘッド１０２を移動して塞いだが、これに限定するものではなく、キャップが移動することでノズルを塞ぐように構成してもよい。
【００３１】
このように、キャップにノズルを塞ぐことができるリブを設ける。これによって、流路における封止部からのインクリークの有無を判断することができるキャッピング装置およびインクジェット記録装置を実現することができた。
【００３２】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して本発明の第２の実施形態を説明する。なお、本実施形態の基本的な構成は第１の実施形態と同様であるため、以下では特徴的な構成についてのみ説明する。
【００３３】
図１０は、本実施形態におけるキャップを示した断面図である。第１の実施形態では、リブ７０３のノズルを塞ぐ面が平面である構成を説明したが、本実施形態におけるリブ１００１は、ノズルを塞ぐ面が曲面となっている。本実施形態のリブ１００１のように、曲面でノズルを塞ぐ構成でもよい。
【００３４】
このように、ノズルを曲面によって塞ぐことができるリブをキャップに設ける。これによって、流路における封止部からのインクリークの有無を判断することができるキャッピング装置およびインクジェット記録装置を実現することができた。
【００３５】
（その他の実施形態）
インクを吐出する為のエネルギとして、発熱素子から発生される熱エネルギを用いた、いわゆるバブルジェット記録方式を採用したインクジェット記録ヘッドに本発明を適用した場合を例に挙げて説明した。しかし、本発明には他の方式（例えば、圧電素子を用いた方式等）のインクジェット記録ヘッドにも適用できることは明らかである。
【００３６】
また本発明に係る記録ヘッドを用いて記録媒体に記録を行う記録装置の構成としては、記録ヘッドを搭載したキャリッジを移動させて記録を行うシリアル方式であっても、記録ヘッドに対して記録媒体を相対的に移動して記録を行うフルライン方式であってもよい。
【符号の説明】
【００３７】
１００  インクジェット記録装置
１０１  ホストＰＣ
１０２  記録ヘッド
１０３  ノズル部
１０４  キャップ
１０５  吸引回復ユニット
１１１  インクタンク
７０１  リップ部
７０３  リブ
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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