(57)【要約】【課題】記録ヘッドのノズル形成面にキャッピング部材の弾性部材における密着面を常に確実に密着させることができるヘッド吐出特性維持装置及びそのヘッド吐出特性維持装置を備えた記録装置を提供すること。【解決手段】記録ヘッドのノズル形成面に密着してノズル形成面を封止する弾性部材１１を有するキャッピング部材１０に、封止時の弾性部材の変位を規制するリブ１２を、ノズル形成面と密着する弾性部材の密着面１１ａから所定距離開けた弾性部材の内壁面１１ｂに形成する。これにより、適当な押圧力でキャッピング部材の弾性部材における密着面の全周を均一に押し潰した後は、各リブの上面がノズル形成面に当接して密着面がそれ以上潰れないようにすることができ、ノズル形成面を常に確実に封止することができる。【選択図】　　　図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体にインク滴を吐出するノズル開口を有する記録ヘッドのインク吐出特性を維持する装置において、
前記記録ヘッドのノズル形成面に密着して前記ノズル形成面を封止する弾性部材を有するキャッピング部材を備え、
封止時の前記弾性部材の変位を規制するリブが形成されていることを特徴とするヘッド吐出特性維持装置。
【請求項２】
前記リブは、前記ノズル形成面と密着する前記弾性部材の密着面から所定距離開けた前記弾性部材の内壁面に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のヘッド吐出特性維持装置。
【請求項３】
前記弾性部材の内壁面に沿った前記リブの縁部は、吐出された前記インクを排出口へ誘導する誘導路として形成されていることを特徴とする請求項２に記載のヘッド吐出特性維持装置。
【請求項４】
記録媒体にインク滴を吐出するノズル開口を有する記録ヘッドを備えた記録装置において、
請求項１〜３の何れか一項に記載のヘッド吐出特性維持装置を備えたことを特徴とする記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に対しインク滴を吐出する記録ヘッドのインク吐出特性を一定な状態に維持するヘッド吐出特性維持装置及びそのヘッド吐出特性維持装置を備えた記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、記録装置の１つであるインクジェット式プリンタは、給紙トレイにセットされた記録媒体である用紙を給紙機構により１枚ずつ給紙し、紙送り機構により副走査方向に間欠的に設定量ずつ送りつつ、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録へッドからインク滴を吐出することにより記録するようになっている。
【０００３】
このような構成のインクジェット式プリンタにおける記録ヘッドには、圧力発生室とそれに繋がるノズル開口が設けられており、圧力発生室内にインクを貯留して所定圧で加圧することにより、ノズル開口から用紙に向けてコントロールされた大きさのインク滴を吐出するようになっている。従って、記録ヘッドのノズル開口におけるインク吐出特性が変動すると記録画像の品質に大きく影響するため、インク吐出特性は常に一定に維持される必要がある。
【０００４】
このインク吐出特性は、ノズル開口におけるインクの蒸発乾燥による粘度上昇や固化、固形物による目詰まり、更には塵埃の付着や気泡混入等が原因となって変動する。そのため、インクジェット式プリンタには、上記各変動原因を排除してインク吐出特性を一定な状態に維持するためのへッド吐出特性維持装置であるインクシステムが備えられている。
【０００５】
このインクシステムは、キャッピング装置、ポンピング装置、ワイピング装置を備えている。キャッピング装置は、非記録時に記録ヘッドのノズル形成面を封止してノズル開口を外部と隔離するように構成されており、インクの蒸発乾燥を抑制して粘度上昇や固化を抑える機能を有している。また、キャッピング装置でノズル形成面を封止していても、ノズル開口の固形物による目詰まりやインク流路内への気泡の混入等を完全に防止することができないため、それらを完全に防止する目的でポンピング装置が設けられている。
【０００６】
ポンピング装置は、キャッピング装置がノズル形成面を封止している状態でノズル開口に負圧を作用させるように構成されており、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させて固形物や気泡を除去する機能を有している。このポンピング装置によるインクの強制的な吸引排出処理は、インクジェット式プリンタの長時間の休止後に記録動作を再開する場合や、ユーザーが記録画像の品質が低下したことを認識して操作パネルにある専用スイッチを操作した場含に通常は実行されるようになっている。
【０００７】
また、ポンピング装置によるインクの強制的な吸引排出処理を行うと、記録へッドのノズル形成面にインクが飛び散って付着することがあると共に、各ノズル開口におけるインクのメニスカスが乱れる。さらに、記録へッドのノズル形成面には経時的に異物が付着しやすいため、必要に応じてノズル形成面を払拭するワイピング装置が設けられている。
【０００８】
ワイピング装置は、基端側がホルダーで挟持されたゴム等の弾性板からなるワイピング部材を有し、このワイピング部材の先端側の縁部分をノズル形成面に弾性的に押し付けつつ相対的に往動及び復動させてノズル形成面を清掃するように構成されており、ノズル形成面に付着したインクや異物の払拭の他に、各ノズル開口におけるインクのメニスカスを一様に整える、即ち安定させる機能を有している。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインクシステムを構成するキャッピング装置は、記録ヘッドのノズル形成面を封止するためのキャッピング部材を備えている。このキャッピング部材は、上面が開放された容器状に形成されており、ゴム等の弾性材でなる側壁部の上縁がノズル形成面に密着するシール面として作用する。ところが、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させた後、シール面をノズル形成面から離脱させるときに、ノズル形成面に付着していたインクがシール面に転着する場合がある。
【００１０】
このような場合、シール面上でインクが固化し、次回のキャッピング時にシール面とノズル形成面とを完全に密着させることができなくなるので、ノズル開口におけるインクの蒸発乾燥を抑制して粘度上昇や固化を抑えることができなくなる。さらに、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させることができなくなるので、ノズル開口における固形物による目詰まりやインク流路内への気泡の混入等を防止することができなくなる。
【００１１】
本発明の目的は、上記課題に鑑みてなされたものであり、記録ヘッドのノズル形成面にキャッピング部材の弾性部材における密着面を常に確実に密着させることができるヘッド吐出特性維持装置及びそのヘッド吐出特性維持装置を備えた記録装置を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的達成のため、本発明の請求項１に係るヘッド吐出特性維持装置では、記録媒体にインク滴を吐出するノズル開口を有する記録ヘッドのインク吐出特性を維持する装置において、前記記録ヘッドのノズル形成面に密着して前記ノズル形成面を封止する弾性部材を有するキャッピング部材を備え、封止時の前記弾性部材の変位を規制するリブが形成されていることを特徴としている。請求項２に係る発明では、請求項１に記載のヘッド吐出特性維持装置において、前記リブは、前記ノズル形成面と密着する前記弾性部材の密着面から所定距離開けた前記弾性部材の内壁面に形成されていることを特徴としている。これにより、適当な押圧力でキャッピング部材の弾性部材における密着面の全周を均一に押し潰した後は、各リブの上面がノズル形成面に当接して密着面がそれ以上潰れないようにすることができ、ノズル形成面を常に確実に封止することができる。
【００１３】
請求項３に係る発明では、請求項２に記載のヘッド吐出特性維持装置において、前記弾性部材の内壁面に沿った前記リブの縁部は、吐出された前記インクを排出口へ誘導する誘導路として形成されていることを特徴としている。これにより、ノズル形成面を常に確実に封止することができるので、ノズル開口におけるインクの蒸発乾燥を抑制して粘度上昇や固化を抑えることができるとともに、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させて、ノズル開口における固形物による目詰まりやインク流路内への気泡の混入等を防止することができる。
【００１４】
上記目的達成のため、本発明の請求項４に係る記録装置では、記録媒体にインク滴を吐出するノズル開口を有する記録ヘッドを備えた記録装置において、請求項１〜３の何れか一項に記載のヘッド吐出特性維持装置を備えたことを特徴としている。これにより、上記各作用効果を奏する記録装置を提供することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。このインクジェット式プリンタ１００は、全体が幅方向に長く延びる直方体状の上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２を備えている。上部ハウジング１０１と下部ハウジング１０２は、スナップフィットにより締結されている。
【００１６】
上部ハウジング１０１の後方側には、給紙口１０３が形成されている。この給紙口１０３には、給紙される用紙が積層載置される給紙トレイ１１０及びこの給紙トレイ１１０の一端側に揃えられる給紙ガイド１１１が配設されている。給紙トレイ１１０は、給紙ガイド１１１から斜め上後方へ突き出るように配設されており、用紙を傾斜した状態で保持するようになっている。
【００１７】
上部ハウジング１０１の前方側には、排紙口１０４が形成されている。この排紙口１０４には、排紙される用紙が積層載置される排紙スタッカ１２０が配設されている。排紙スタッカ１２０は、不使用時は排紙口１０４から下部ハウジング１０２の裏面側に収納可能に、使用時は排紙口１０４から斜め上前方へ引出可能に配設されており、用紙を傾斜した状態で受けるようになっている。
【００１８】
さらに、排紙口１０４には、排紙スタッカ１２０が引き出された時に、排紙スタッカ１２０の非排紙側端部を幅方向に沿って保持するスタッカ保持部１２１が設けられている。なお、図１では、排紙スタッカ１２０は、下部ハウジング１０２の裏面側に収納された状態が示されている。
【００１９】
上部ハウジング１０１の上部から前面にかけて窓部１０５が形成されている。この窓部１０５は、透明もしくは半透明な湾曲した開閉自在なカバー１０６によって覆われている。このカバー１０６を開放することにより、インクカートリッジの交換作業や内部機構のメンテナンス作業等を容易に行うことができる。また、上部ハウジング１０１の左後方側には、押しボタン式のパワー系のスイッチ１３１と操作系のスイッチ１３２が配設されている。
【００２０】
図２は、図１のインクジェット式プリンタ１００の上部ハウジング１０１を取り外したときの内部構成の全体を斜め前方から見た斜視図、図３は、その主要部の断面側面図である。下部ハウジング１０２上には、図２に示す基板ユニット１３０が縦置きに配置されていると共に、図２に示す記録手段１４０と、図３に示す用紙の紙送り機構を構成する供給手段１５０及び搬送手段１６０等が配設されている。
【００２１】
基板ユニット１３０には、ＣＰＵ、ＡＳＩＣ、ＲＡＭ、ＲＯＭ等の制御素子や記憶素子、及びその他の各種回路素子が装着されており、その上端には、上述したパワー系のスイッチ１３１や操作系のスイッチ１３２が押された時にそれぞれ発光することによりユーザがスイッチＯＮを確認し得るように配置された発光ダイオード１３３、１３４が突設されている。
【００２２】
記録手段１４０は、キャリッジ１４１、記録ヘッド１４２、キャリッジモータ１４３、タイミングベルト１４４、ヘッド吐出特性維持装置であるインクシステム１４５等を備えている。搬送手段１６０により搬送される用紙は、キャリッジモータ１４３とタイミングベルト１４４により走査されるキャリッジ１４１に搭載された記録ヘッド１４２により記録されるようになっている。
【００２３】
供給手段１５０は、給紙トレイ１１０、給紙ガイド１１１、給紙ローラ１５１、ホッパ１５２、分離パッド１５３等を備えている。給紙トレイ１１０に積層載置され給紙ガイド１１１により揃えられた用紙Ｐは、給紙ローラ１５１の回転に伴うホッパ１５２の上昇により分離パッド１５３で給紙ローラ１５１に押付けられ、最上位の用紙Ｐから１枚ずつ分離されて搬送手段１６０へ給送されるようになっている。
【００２４】
搬送手段１６０は、紙送りローラ１６１と従動ローラ１６２、排紙ローラ１６３とギザローラ１６４、紙送りモータ１６５、排紙スタッカ１２０等を備えている。供給手段１５０から供給される用紙Ｐは、紙送りモータ１６５により駆動されている紙送りローラ１６１と従動ローラ１６２に挟持されて記録手段１４０へ搬送され、さらに紙送りモータ１６５により駆動されている排紙ローラ１６３とギザローラ１６４に挟持されて排紙スタッカ１２０へ搬送されるようになっている。
【００２５】
図４は、上記インクシステム１４５のキャッピング装置を構成するキャッピング部材を示す斜視図、図５は、その断面図である。このキャッピング部材１０は、上面が開放された略直方体容器状に形成されており、この例では、ワイピング装置を構成するワイピング部材１と一体化されているが、ワイピング部材と別体であっても同様に適用することができる。
【００２６】
キャッピング部材１０のゴム等の弾性材でなる側壁部１１の上縁１１ａは、シール面として記録ヘッド１４２のノズル形成面に密着してノズル形成面を封止するようになっている。さらに、キャッピング部材１０の側壁部１１の内面１１ｂの上部には、三角錐状の突出したリブ１２が上縁１１ａから所定距離を開け、かつ周方向に所定間隔を開けて一体的に複数形成されている。このリブ１２は、上縁１１ａをノズル形成面に押圧したときの上縁１１ａの変位を規制する機能と、ノズル形成面から上縁１１ａに転着したインクを誘導して下方へ流れ落とす機能を有している。
【００２７】
また、キャッピング部材１０の底部１３の内面１３ａは、略四角錐状に形成されており、底部１３の内面１３ａの中央には、底部１３の下方に形成されている排出管１４へ通じる円筒状の突出したボス１５が一体的に形成されている。このボス１５は、ノズル形成面を封止したときのキャッピング部材１０内部の湿潤状態を保持する機能を有している。
【００２８】
このような構成のキャッピング部材１０において、先ず、リブ１２の機能について図６及び図７を参照して説明する。上縁１１ａをノズル形成面に密着させるには、適当な押圧力で上縁１１ａの全周を均一に押し潰す必要があるが、過度な押圧力を掛けると上縁１１ａの一部が潰れ過ぎ、他部が捲れ上がってノズル形成面から離間し、ノズル形成面を封止することができなくなる場合がある。
【００２９】
そこで、上記リブ１２を上縁１１ａから所定距離、例えば０．３ｍｍ〜０．４ｍｍ開けて複数形成することにより、図６に示すように、適当な押圧力で上縁１１ａの全周を均一に押し潰した後は、各リブ１２の上面１２ａがノズル形成面に当接して上縁１１ａがそれ以上潰れないようにすることができ、ノズル形成面を常に確実に封止することができる。
【００３０】
また、ノズル形成面を封止してインクをノズル開口から強制的に吸引排出させた後、上縁１１ａをノズル形成面から離脱させるときに、ノズル形成面に付着していたインクが上縁１１ａに転着する場合がある。このような場合、上縁１１ａ上でインクが固化し、次回のキャッピング時に上縁１１ａとノズル形成面とを完全に密着させることができなくなる。
【００３１】
そこで、上記リブ１２を周方向に所定間隔開けて複数形成することにより、図７に示すように、リブ１２における側壁部１１の内面１１ｂに沿った縁部１２ｂをインク誘導路として上縁１１ａに転着したインクを図示矢印で示すように側壁部１１の内面１１ｂの下方へ流れ落とすことができる。これにより、ノズル形成面を常に確実に封止することができるので、ノズル開口におけるインクの蒸発乾燥を抑制して粘度上昇や固化を抑えることができるとともに、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させて、ノズル開口における固形物による目詰まりやインク流路内への気泡の混入等を防止することができる。
【００３２】
次に、ボス１５の機能について図８及び図９を参照して説明する。ノズル形成面を封止しているときに空吸引すると、キャッピング部材１０内部が乾燥し、ノズル開口からインクが蒸発して増粘する場合がある。このような場合、ノズル開口からインクを吐出してクリーニングする必要があり、インクを無駄に消費してしまうことになる。
【００３３】
そこで、上記ボス１５を形成することにより、図８に示すように、ボス１５の外周面１５ａと底部１３の内面１３ａとで形成される空間に、側壁部１１の内面１１ａを流れ落ちるノズル開口から吐出されたインク滴やノズル形成面から垂れ落ちたインクを一旦貯留しておくことができる。これにより、ノズル形成面を封止しているときに空吸引しても、キャッピング部材１０内部の湿潤状態を保持することができるとともに泡立ちを防止することができるので、ノズル開口からのインクの蒸発による増粘を防止してノズル開口のクリーニングを不要とすることができ、インクの無駄な消費を無くすことができる。
【００３４】
なお、図９に示すように、貯留されるインクは、ボス１５の突出高さを超えたときに、図示矢印で示すようにボス１５に形成されている排出孔１５ｂから排出管１４へ排出されるようになっている。したがって、ボス１５の突出高さを調整することにより、インクの貯留量を調整することができる。
【００３５】
図１０〜図１２は、キャッピング部材の別の形態を図４に対応させて示す斜視図であり、同一構成個所は同一番号を付してそれらの説明を省略する。図１０〜図１２に示す各キャピング部材２０、３０、４０は、リブ２２、３２、４２の形状が図４に示すキャピング部材１０のリブ１２の形状と相違しているが、それ以外は図４に示すキャピング部材１０と同一である。
【００３６】
すなわち、図１０に示すキャピング部材２０のリブ２２は、略半円錐状に形成され、図１１に示すキャピング部材３０のリブ３２は、四角錐状に形成され、図１２に示すキャピング部材４０のリブ４２は、四角柱と四角錐を組み合わせた形状に形成されている。このような形状のリブ２２、３２、４２であっても、上縁１１ａから所定距離開けて複数形成することにより、適当な押圧力で上縁１１ａの全周を均一に押し潰した後は、各リブ２２、３２、４２の上面２２ａ、３２ａ、４２ａがノズル形成面に当接して上縁１１ａがそれ以上潰れないようにすることができ、ノズル形成面を常に確実に封止することができる。
【００３７】
また、リブ２２、３２、４２を周方向に所定間隔開けて複数形成することにより、リブ２２、３２、４２における側壁部１１の内面１１ｂに沿った縁部２２ｂ、３２ｂ、４２ｂをインク誘導路として上縁１１ａに転着したインクを側壁部１１の内面１１ｂの下方へ流れ落とすことができる。これにより、ノズル形成面を常に確実に封止することができるので、ノズル開口におけるインクの蒸発乾燥を抑制して粘度上昇や固化を抑えることができるとともに、インクをノズル開口から強制的に吸引排出させて、ノズル開口における固形物による目詰まりやインク流路内への気泡の混入等を防止することができる。なお、リブの形状は上記各形状に限定されるものではない。
【００３８】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は以上の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用されるのは勿論である。例えば、記録装置としてインクジェット式のプリンタを例に説明したが、これに限られるものではなく、例えばインクジェット式のファクシミリ装置やコピー装置等にも適用可能である。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、適当な押圧力でキャッピング部材の弾性部材における密着面の全周を均一に押し潰した後は、各リブの上面がノズル形成面に当接して密着面がそれ以上潰れないようにすることができ、ノズル形成面を常に確実に封止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る記録装置の１つであるインクジェット式プリンタの外部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。
【図２】図１のインクジェット式プリンタの上部ハウジングを取り外したときの内部構成の全体を斜め前方から見た斜視図である。
【図３】図２のインクジェット式プリンタの主要部の断面側面図である。
【図４】図１のインクジェット式プリンタのインクシステムのキャッピング装置を構成するキャッピング部材を示す斜視図である。
【図５】図４のキャッピング部材の断面図である。
【図６】図４のキャッピング部材のリブの機能について説明するための第１の図である。
【図７】図４のキャッピング部材のリブの機能について説明するための第２の図である。
【図８】図４のキャッピング部材のボスの機能について説明するための第１の図である。
【図９】図４のキャッピング部材のボスの機能について説明するための第２の図である。
【図１０】図１のインクジェット式プリンタのインクシステムのキャッピング装置を構成するキャッピング部材の別の形態を示す斜視図である。
【図１１】図１のインクジェット式プリンタのインクシステムのキャッピング装置を構成するキャッピング部材のさらに別の形態を示す斜視図である。
【図１２】図１のインクジェット式プリンタのインクシステムのキャッピング装置を構成するキャッピング部材のさらに別の形態を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０　　　キャッピング部材
１１　　　側壁部
１１ａ　　上縁
１２、２２、３２、４２　リブ
１２ｂ　　縁部
１３　　　底部
１４　　　排出管
１５　　　ボス
１００　　インクジェット式プリンタ
１０１　　上部ハウジング
１０２　　下部ハウジング
１０３　　給紙口
１０４　　排紙口
１０５　　窓部
１０６　　カバー
１１０　　給紙トレイ
１１１　　給紙ガイド
１２０　　排紙スタッカ
１３０　　基板ユニット
１４０　　記録手段
１４１　　キャリッジ
１４２　　記録ヘッド
１４３　　キャリッジモータ
１４４　　タイミングベルト
１４５　　インクシステム
１４６　　インクカートリッジ
１５０　　供給手段
１５１　　給紙ローラ
１６０　　搬送手段
１６１　　紙送りローラ
１６５　　紙送りモータ
【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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【図１１】
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【図１２】
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