(57)【要約】【課題】高速，高精度，高精細を達成する長尺記録ヘッドのインク吐出口を密封するキャップ部材，およびこれを用いたインクジェット記録装置において，キャップ部材をインク吐出面に押付ける際に，少ない押付負荷で，かつ均一な接触圧でインク吐出口を密封することで，記録ヘッドの性能を維持することを目的とする。【解決手段】インク吐出面と密接するキャップ部材のキャップ開口部を形成するリブ部分に，短辺と長辺およびコーナー部にＲ形状を有し，キャップ底面の腰部分をリブ短辺部分下部の腰幅がリブ長辺部分下部の腰幅よりも大きい形状とし，これをキャップ部材として適用することにより，少ない押付負荷でインク吐出口を均一な接触圧で密封することができ，高速，高精度，高精細を達成する長尺記録ヘッドの性能を維持することができる。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出して被記録材に記録を行うインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドのインク吐出口の周囲部に密接可能なキャップ部材であって，
キャップ底面にインク吐出面と密接するキャップ開口部を形成するリブ部分より広い腰部分を有し，この腰部分の弾性変形によってインク吐出面とリブ表面とに生じる傾きを吸収しインク吐出口を密封する機構を有するキャップ部材において，
リブ部分に短辺と長辺およびコーナー部にＲ形状とを有し，リブ短辺部分下部の腰幅がリブ長辺部分下部の腰幅よりも大きいことを特徴とするキャップ部材。
【請求項２】
上記キャップ部材は，塩素化ブチル，もしくはシリコーンゴムで形成されていることを特徴とする請求項１記載のキャップ部材。
【請求項３】
上記キャップ部材は，リブ長辺部分の長さがリブ短辺部分の長さの１．５倍以上であることを特徴とする請求項１記載のキャップ部材。
【請求項４】
上記キャップ部材は，リブ短辺部分，長辺部分，Ｒ部分の断面形状が略半円状の凸形状を有することを特徴とする請求項１記載のキャップ部材。
【請求項５】
インクを吐出する記録ヘッドを用いて被記録材に記録を行うインクジェット記録装置であって，
前記記録ヘッドのインク吐出口の周囲部に密接して前記インク吐出口を密封可能なキャップ部材と前記キャップ部材を支持するキャップ支持部材とを具え，前記キャップ部材がキャップ腰部分外側の外周をキャップ支持部材により支持固定され，キャップ支持部材に負荷される荷重により，キャップ腰部分外側の外周に均一な荷重が加わることを特徴とするインクジェット記録装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，インクジェット記録装置およびそのキャップ部材に関し，このキャップ部材は，インクジェット記録ヘッドのインク吐出口を覆うように装着され，インク吐出口の保護と共に記録ヘッドのインク不吐出防止のための回復系として使用され得るキャップ部材及びそれを有するインクジェット記録装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェット記録装置に対して着脱自在な記録ヘッドについて，運搬，保管時などの長期保存時に記録ヘッドの吐出口の保護を行う構成（ヘッド保護部材）として，弾性部材を吐出面に押付けて密封させる構成（ヘッド保護用キャップ）が知られている。また，インクジェット記録装置について，記録ヘッドと対向した位置に設けられ，非記録時もしくは記録ヘッドに対する回復動作要求時に，記録ヘッドのインク吐出面に装着される構成（ヘッド保護，吸引用キャップ）というものも知られており，これらの部材には，衝撃，振動，あるいは環境温度の変化などに対し，インク漏れを起こすことがなく，吐出口を保護することが求められる。
【０００３】
簡単に，図４に，記録ヘッド，キャップ部材，及びキャップ支持部材の構成図を示す。４１はキャップ部材，４２はキャップ支持部材，４３は押付け方向，４４は記録ヘッド，４５はインク吐出面，４６はインク吐出口，を示す。キャップ支持部材４２が押付けられることにより，キャップ部材４１が，インク吐出面４５に密接し，インク吐出口４６を密封する構成となっている。
【０００４】
従来のキャップ部材およびその構成としては，例えば，弾性変形可能で記録ヘッドの吐出面に密接するキャップ部材（無垢型キャップ）と，このキャップ部材を支持しかつインク吐出面とキャップ部材との傾きを補正する支持機構と，前記キャップ部材および支持部材を押付負荷する押付け機構と，を備えた構成や，弾性変形可能で記録ヘッドの吐出面に密接するキャップ部材自身に弾性変形によってインク吐出面とキャップ部材との傾きを補正する腰部分を有するキャップ部材（腰型キャップ）と，このキャップ部材を押付負荷する押付け機構と，を備えた構成が上げられる。上記に示す，これらの従来の記録用ヘッドのヘッド保護部材は，実用化されており，現状では満足のいくものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，近年のインクジェット記録装置は，更なる印字の高速化，高画質化，高精細化が求められている。そのため，記録ヘッドも，例えば１列に配置するノズル数を増やした長尺化や，ノズルの高密度化や，小ノズル径化等が必要とされている。
【０００６】
ここで特に，ノズルの高密度化，小ノズル径化を図り，高速化対応のために１列のノズル数を増やした長尺ヘッドに対して，長尺ヘッドに対応したインク吐出面と密接するリブ部分の縦横比の異なる従来の腰型キャップ，およびその構成を適用しようとすると，以下のような問題が生じる場合がある。
【０００７】
従来のリブ部の縦横比が異なる腰型キャップでは，インク吐出面への押付けによって生じる接触圧は，リブ部Ｒ形状部分，短辺部分で高くなる傾向がある。従来の記録ヘッドは，このような接触圧の不均一に絶えうる構成であり，キャップは密封性を確保できていたが，しかし近年の記録ヘッドでは，高密度化，小ノズル径化によりヘッド構造が複雑かつ繊細になったため，上記に示す従来の腰型キャップ，およびその構成では，インク吐出面に押付けると，吐出面に対して局所的に強い力が加わり，ヘッドが変形して，高画質，高精細な記録を行うことが出来なくなる可能性がある。そこで，押付負荷を低減させると，接触圧の不均一性からキャップ部材がインク吐出口を密封できなくなる恐れさえもでてくる。
【０００８】
上記より，近年の高速，高画質，高精細を達成する長尺の記録ヘッドに対しては，ヘッドの変形を抑えて，インク吐出口を密封する必要があり，そのために，少ない押付負荷で，かつ均一な接触圧で密封性を確保できるキャップ部材およびインクジェット記録装置が必要とされる。
【０００９】
そこで，本発明では，少ない押付負荷で，インク吐出口を均一な接触圧で密封できるキャップ部材およびこれを用いたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明では上記課題を解決するために，下記構成を特徴とするキャップ部材およびインクジェット記録装置としている。
【００１１】
〔１〕：インクを吐出して被記録材に記録を行うインクジェット記録装置に用いられる記録ヘッドのインク吐出口の周囲部に密接可能なキャップ部材であって，キャップ底面にインク吐出面と密接するキャップ開口部を形成するリブ部分より広い腰部分を有し，この腰部分の弾性変形によってインク吐出面とリブ表面とに生じる傾きを吸収しインク吐出口を密封する機構を有するキャップ部材において，リブ部分に短辺と長辺およびコーナー部にＲ形状とを有し，リブ短辺部分下部の腰幅がリブ長辺部分下部の腰幅よりも大きいことを特徴とするキャップ部材。
【００１２】
〔２〕：上記キャップ部材は，塩素化ブチル，もしくはシリコーンゴムで形成されていることを特徴とする〔１〕に記載のキャップ部材。
【００１３】
〔３〕：上記キャップ部材は，リブ長辺部分の長さがリブ短辺部分の長さは１．５倍以上であることを特徴とする〔１〕に記載のキャップ部材。尚，この比率が５倍以上の場合には，〔１〕に記載のキャップ部材のリブ短辺部分下部の腰幅をリブ長辺部分下部の腰幅の１．５倍以上とすることが望ましい。
【００１４】
〔４〕：上記キャップ部材は，リブ短辺部分，長辺部分，Ｒ部分の断面形状が略半円状の凸形状を有することを特徴とする〔１〕に記載のキャップ部材。
【００１５】
〔５〕：インクを吐出する記録ヘッドを用いて被記録材に記録を行うインクジェット記録装置であって，前記記録ヘッドのインク吐出口の周囲部に密接して前記インク吐出口を密封可能なキャップ部材と前記キャップ部材を支持するキャップ支持部材とを具え，前記キャップ部材がキャップ底面腰部分の外側をキャップ支持部材により支持，押圧されることを特徴とするインクジェット記録装置。
【００１６】
（作用）
本発明では，インク吐出面と密接するキャップ開口部を形成するリブ部分に短辺と長辺およびコーナー部にＲ形状とを有し，キャップ底面の腰部分をリブ短辺部分下部の腰幅がリブ長辺部分下部の腰幅よりも大きい形状とし，これをキャップ部材として適用することにより，少ない押付負荷でインク吐出口を均一な接触圧で密封することができ，高速，高精度，高精細を達成する長尺の記録ヘッドに対して，前記性能を維持した状態でのインク吐出口の密封が図られる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（実施形態１）
以下に本発明の第一の実施形態を図示に基づき説明する。
【００１８】
図１は本発明に係わるキャップ部材，及びキャップ部材を支持，押付負荷する支持部材の図である。図１において，１１はキャップ部材，１２はキャップ部材を支持，押付負荷する支持部材，１３はキャップ腰部分，１４はキャップリブ部分，１５はキャップリブ部長辺，１６はキャップリブＲ形状部，１７はキャップリブ部短辺，である。図２に本発明のキャップ部材のＹＺ断面図を示す。１１はキャップ部材，１２は支持部材，２１は短辺側のキャップ腰部分Ｌ１，１４はキャップリブ部分である。図３に本発明のキャップ部材のＸＺ断面図を示す。１１はキャップ部材，１２は支持部材，３１は長辺側のキャップ腰部分Ｌ２，１４はキャップリブ部分である。
【００１９】
本実施形態では，図２に示すキャップ部材ＹＺ断面図，図３に示すキャップ部材ＸＺ断面図において，それぞれ，図２に示す腰部分２１の腰幅Ｌ１を，０．７５ｍｍ，図３に示す腰部分３１の腰幅Ｌ２を，０．５０ｍｍとした。すなわち，キャップリブ部短辺側下部の腰幅Ｌ１とキャップリブ部長辺側下部の腰幅Ｌ２との関係が，Ｌ１＞Ｌ２を満たしているキャップ部材とした。また，図１に示すキャップリブ部短辺１７の長さを２．５ｍｍ，キャップリブ部長辺１５の長さを１８．４ｍｍ，すなはち，リブ長辺の長さがリブ短辺の長さの約７倍の形状とした場合の例であり，キャップリブＲ形状部１６の曲率半径を１．２５ｍｍとした。キャップの材質には塩素化ブチルを用い，支持部材に押付荷重３Ｎを与えた。
【００２０】
図５は，上記記述の本発明の構成を適用した装置でのキャップ部材の変形状態の１例を示す図である。５１は短辺側のキャップ腰部分Ｌ１，５２は長辺側のキャップ腰部分Ｌ２である。キャップ支持部材への押付け荷重により，キャップ腰部分の外側からキャップ部材が押付けられ，キャップ腰部分が弾性変形した状態で，インク吐出面にキャップリブ表面が密接し，インク吐出口を密封する変形状態となっている。
【００２１】
この状態での，インク吐出面と密接するキャップリブ部外周の接触圧分布は図７のようになる。図７に示す接触圧分布はキャップ部材の対称性から図６に示すキャップ部材１／４部分のキャップリブ外周の接触圧分布の１例を表している。図６に示す６１はキャップリブ長辺部分外周の領域，６２はキャップリブＲ形状部分外周の領域，６３はキャップリブ短辺部分外周の領域である。キャップリブ長辺部分外周の領域６１，キャップリブ短辺部分外周の領域６３は，キャップ部材１／４部分であることからそれぞれ実際のキャプリブ長辺，短辺の寸法の１／２の値となる。図７に示す７１はキャップリブ長辺部分の領域，７２はキャップリブＲ形状部分の領域，７３はキャップリブ短辺部分の領域である。
【００２２】
キャップ腰部分の腰幅が，Ｌ１＝Ｌ２＝０．５ｍｍの関係を満たしたキャップ部材を適用した従来構成の装置では，押付荷重３Ｎにより，インク吐出面と密接するキャップリブ部外周の接触圧分布は，図８のようになる。図８に示す８１はキャップリブ長辺部分の領域，８２はキャップリブＲ形状部分の領域，８３はキャップリブ短辺部分の領域である。さらに，前記に示すキャップ腰部分の腰幅が，Ｌ１＜Ｌ２の関係を満たしたキャップ部材（Ｌ１＝０．２５ｍｍ，Ｌ２＝０．５ｍｍ）を適用した従来構成の装置では，押付荷重３Ｎにより，インク吐出面と密接するキャップリブ部の接触圧分布は，図９のようになる。図９に示す９１はキャップリブ長辺部分の領域，９２はキャップリブＲ形状部分の領域，９３はキャップリブ短辺部分の領域である。
【００２３】
上記の本発明の構成でのキャップリブ部外周の接触圧分布，および従来構成でのキャップリブ部外周の接触圧分布を比較するためのグラフを図１０に示す。図１０に示す１０１は，本発明の構成Ｌ１＞Ｌ２での接触圧分布における最大値と最小値の差，１０２は従来の構成Ｌ１＝Ｌ２での接触圧分布における最大値と最小値の差，１０３は従来の構成Ｌ１＜Ｌ２での接触圧分布における最大値と最小値の差である。キャップ部材の，キャップリブ短辺の長さは２．５ｍｍ，キャップリブ長辺の長さは１８．４ｍｍ，キャップリブＲ形状部の曲率半径は１．２５ｍｍであり，すなはち，リブ長辺の長さがリブ短辺の長さの約７倍の形状とした場合の例である。キャップの材質には塩素化ブチルを用いている。支持部材への押付荷重は３Ｎである。
【００２４】
キャップ腰幅Ｌ１＜Ｌ２である従来構成（Ｌ１＝０．２５ｍｍ，Ｌ２＝０．５ｍｍ）での接触圧の最大値と最小値の差１０３が０．１５２ＭＰａ，キャップ腰幅Ｌ１＝Ｌ２である従来構成（Ｌ１＝Ｌ２＝０．５ｍｍ）での接触圧の最大値と最小値の差１０２が０．０９７ＭＰａであるのに対し，キャップ腰幅Ｌ１＞Ｌ２である本発明の構成（Ｌ１＝０．７５ｍｍ，Ｌ２＝０．５ｍｍ）では，最大値と最小値の差１０１は０．０６３ＭＰａである。
【００２５】
上記及び図１０より，従来のリブ部の縦横比が異なる腰型キャップではインク吐出面への押付けによって生じる接触圧がリブ部Ｒ形状部分，短辺部分で高くなるのに対して，本発明のキャップ部材では，短辺側のキャップ腰部分の腰幅Ｌ１を長辺側のキャップ腰部分の腰幅Ｌ２より長くし，短辺側のキャップ腰部分を変形しやすい構造とすることで，リブ部Ｒ形状部分，短辺部分での接触圧を低下させることにより，均一な接触圧分布を得ることのできる構造になっており，同様の押付荷重に対し，本発明の構成のほうが従来構成の装置よりも，均一な接触圧で，インク吐出面と密接していると言える。
【００２６】
また，図１０より，キャップ腰幅Ｌ１＜Ｌ２である従来構成での接触圧の最小値が０．１６９ＭＰａ，キャップ腰幅Ｌ１＝Ｌ２である従来構成での接触圧の最小値が０．１８５ＭＰａであるのに対し，キャップ腰幅Ｌ１＞Ｌ２である本発明の構成での接触圧の最小値は０．１９７ＭＰａである。
【００２７】
このことから，同様の押付荷重に対し，本発明の構成での接触圧の最小値は，従来構成での接触圧の最小値よりも大きく，押付荷重を低減させた場合にも，本発明の構成の装置は，従来構成の装置よりも少ない押付荷重でのインク吐出口の密封が可能となる。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように，本発明によれば，インク吐出面と密接するキャップリブ部分に短辺と長辺およびコーナー部にＲ形状とを有し，キャップ腰部分のリブ短辺部分下部の腰幅がリブ長辺部分下部の腰幅よりも大きい形状とし，これをキャップ部材として適用することにより，少ない押付負荷でインク吐出口を均一な接触圧で密封することができ，高速，高精度，高精細を達成する長尺の記録ヘッドに対して，前記性能を維持した状態でのインク吐出口の密封を可能としたキャップ部材，およびこれを用いたインクジェット記録装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるキャップ部材及びキャップ部材を固定支持する支持部材の斜視図。
【図２】本発明に係わるキャップ部材及びキャップ部材を固定支持する支持部材のＹＺ断面図。
【図３】本発明に係わるキャップ部材及びキャップ部材を固定支持する支持部材のＸＺ断面図。
【図４】記録ヘッド，キャップ部材，及びキャップ支持部材の構成図。
【図５】キャップ腰幅Ｌ１＝０．７５ｍｍ，Ｌ２＝０．５ｍｍである本発明のキャップ部材の変形状態。
【図６】本発明のキャップ部材１／４部分の形状。
【図７】キャップ腰幅Ｌ１＝０．７５ｍｍ，Ｌ２＝０．５ｍｍである本発明のキャップ部材でのキャップリブ部外周の接触圧分布。
【図８】キャップ腰幅Ｌ１＝０．５ｍｍ，Ｌ２＝０．５ｍｍである従来構成のキャップ部材でのキャップリブ部外周の接触圧分布。
【図９】キャップ腰幅Ｌ１＝０．２５ｍｍ，Ｌ２＝０．５ｍｍである従来構成のキャップ部材でのキャップリブ部外周の接触圧分布。
【図１０】本発明の構成および従来構成でのキャップ部材のキャップリブ部外側の接触圧分布。
【符号の説明】
１１  キャップ部材
１２  支持部材
１３  キャップ腰部分
１４  キャップリブ部分
１５  キャップリブ部長辺
１６  キャップリブＲ形状部
１７  キャップリブ部短辺
２１  短辺側のキャップ腰部分
３１  長辺側のキャップ腰部分
４１  キャップ部材
４２  支持部材
４３  押付け方向
４４  インクヘッド
４５  インク吐出面
４６  インク吐出口
６１  キャップリブ部長辺部分外周の領域
６２  キャップリブ部Ｒ形状部分外周の領域
６３  キャップリブ部短辺部分外周の領域
７１  キャップリブ部長辺部分の領域
７２  キャップリブ部Ｒ形状部分の領域
７３  キャップリブ部短辺部分の領域
８１  キャップリブ部長辺部分の領域
８２  キャップリブ部Ｒ形状部分の領域
８３  キャップリブ部短辺部分の領域
９１  キャップリブ部長辺部分の領域
９２  キャップリブ部Ｒ形状部分の領域
９３  キャップリブ部短辺部分の領域
１０１  Ｌ１＞Ｌ２での接触圧分布における最大値と最小値の差
１０２  Ｌ１＝Ｌ２での接触圧分布における最大値と最小値の差
１０３  Ｌ１＜Ｌ２での接触圧分布における最大値と最小値の差
【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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