(57)【要約】【課題】液体吐出ヘッドの輸送時や保管時には液体漏れを防ぎ、使用時にはノズルシートの液体吐出面を傷付けることなく容易にノズルキャップの取外しができ、しかも繰返し使用が可能で、大面積のノズルシートにも対応できるようにする。【解決手段】ノズル１８を形成したノズルシート１７を備え、インク液室内のインクをノズル１８から吐出するプリンタヘッドのノズルキャップ３０であって、ノズルシート１７のインク吐出面側からノズル１８を塞ぎ、インクの漏出を防止する封止部３１を備え、封止部３１は、ノズルシート１７に対して非粘着性で、インクに対して非透過性の弾性体からなる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを形成したノズルシートを備え、
液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出ヘッドのノズルキャップであって、
前記ノズルシートの液体吐出面側から前記ノズルを塞ぎ、前記液体の漏出を防止する封止部を備え、
前記封止部は、前記ノズルシートに対して非粘着性で、前記液体に対して非透過性の弾性体からなる
ことを特徴とするノズルキャップ。
【請求項２】
請求項１に記載のノズルキャップにおいて、
前記封止部は、突起の先端部分が前記ノズルを塞ぐ形状である
ことを特徴とするノズルキャップ。
【請求項３】
請求項１に記載のノズルキャップにおいて、
前記封止部は、前記ノズルシートに形成されたノズル列の配列方向に連続している
ことを特徴とするノズルキャップ。
【請求項４】
請求項１に記載のノズルキャップにおいて、
前記封止部は、中空である
ことを特徴とするノズルキャップ。
【請求項５】
請求項１に記載のノズルキャップにおいて、
前記封止部の周りを囲い、前記ノズルシートの液体吐出面に圧着して前記封止部との間に密閉空間を形成する側壁部を備え、
前記側壁部は、前記ノズルシートに対して非粘着性で、前記液体に対して非透過性の弾性体からなる
ことを特徴とするノズルキャップ。
【請求項６】
ノズルを形成したノズルシートを備え、
液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出ヘッドのヘッドキャップユニットであって、
前記ノズルシートの液体吐出面を全面的に覆う外郭ケースと、
前記外郭ケースの内部に配置されたノズルキャップと
を備え、
前記ノズルキャップは、
前記ノズルシートの液体吐出面側から前記ノズルを塞ぎ、前記液体の漏出を防止する封止部を備え、
前記封止部は、前記ノズルシートに対して非粘着性で、前記液体に対して非透過性の弾性体からなる
ことを特徴とするヘッドキャップユニット。
【請求項７】
請求項６に記載のヘッドキャップユニットにおいて、
前記外郭ケースと前記ノズルキャップとの間に、前記ノズルキャップを前記ノズルシートの液体吐出面に向けて付勢する弾性部材を備える
ことを特徴とするヘッドキャップユニット。
【請求項８】
複数のエネルギー発生素子を一定間隔で一方向に配列したヘッドチップと、
液滴を吐出するためのノズルを形成したノズルシートと、
前記ヘッドチップの前記エネルギー発生素子の形成面と前記ノズルシートとの間に積層され、各前記エネルギー発生素子と各前記ノズルとの間に液室を形成するための液室形成部材と
を備え、
前記エネルギー発生素子により、前記液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出ヘッドであって、
前記ノズルシートの液体吐出面を全面的に覆うことができ、内部にノズルキャップを配置したヘッドキャップユニットを備え、
前記ヘッドキャップユニットは、
前記ノズルシートの液体吐出面を開閉するように、前記ノズルシートに対して相対的に移動可能で、かつ着脱自在であり、
前記ノズルキャップは、
前記ヘッドキャップユニットが前記ノズルシートの液体吐出面を閉じた際に、前記ノズルを塞ぎ、前記液体の漏出を防止する封止部を備え、
前記封止部は、前記ノズルシートに対して非粘着性で、前記液体に対して非透過性の弾性体からなる
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【請求項９】
請求項８に記載の液体吐出ヘッドにおいて、
前記ノズルシートの液体吐出面と反対側の面に貼り合わせられ、前記ヘッドチップを内部に配置するための収容空間が形成された支持部材を備えるとともに、
前記ノズルキャップは、
前記封止部の周りを囲い、前記ノズルシートの液体吐出面に圧着して前記封止部との間に密閉空間を形成する側壁部を備え、
前記側壁部は、前記ノズルシートに対して非粘着性で、前記液体に対して非透過性の弾性体からなり、
前記ヘッドキャップユニットが前記ノズルシートの液体吐出面を閉じた際に、前記側壁部が前記支持部材の存在する位置に圧着する
ことを特徴とする液体吐出ヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタ等に用いる液体吐出ヘッドにおいて、輸送時等に、ノズルから液体が漏出することを防ぐためのノズルキャップ、及びヘッドキャップユニットと、液体の漏出を防止した液体吐出ヘッドに係るものであり、詳しくは、繰り返して使用することができ、ノズルを形成したノズルシートが損傷しないようにした技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェットプリンタのプリンタヘッド（液体吐出ヘッドの一種）には、インクカートリッジと一体化されたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。このようなプリンタヘッドの場合、輸送中や保管中にヘッドのノズルからインクが漏れ出さないように、ノズルが形成されたノズルシートに保護シートが貼り付けられている。そして、このプリンタヘッドを使用する際には、保護シートを剥離してノズルを露出させ、インクジェットプリンタに装着するようになっている。
【特許文献１】特開２００３−１７０６０６号公報
【０００３】
また、インク漏れを防止するための保護キャップも知られている（例えば、特許文献２又は特許文献３参照）。すなわち、キャップ本体と、スポンジと、保護シールとからなる保護キャップをプリンタヘッドに取り付けておき、スポンジで保護シールをノズルシートに圧接させ、インク漏れを防止するものである。
【特許文献２】特開平８−１８７８７０号公報
【特許文献３】特開平８−２５８２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記の特許文献１の技術では、ノズルシートから保護シートを剥がす際に、保護シートの粘着力によって、ノズルシートを垂直方向に持ち上げる力が作用する。そのため、ノズルシートのインク吐出面が損傷してしまうことがあった。また、粘着力が強い場合には、インク吐出面が破壊されることがあった。さらに、剥がした保護シートには粘着力が残っているので、使用者の指や衣服等に貼り付くと、保護シートの粘着面に付着したインクで汚れることがあった。なお、保護シートの粘着力を弱くすることは、インク漏れを招くこととなり、採用できない。
【０００５】
一方、上記の特許文献２及び特許文献３の技術は、ノズルシートのインク吐出面が平坦である場合には有効であるが、スポンジで保護シールを圧接させているため、インク吐出面に凹凸がある場合には密閉性が悪くなり、インクが染み出すという欠点がある。また、振動等で一度インクが染み出すと、スポンジの毛管力によってインクが吸収されることとなる。すると、保護シールの全域がインクで汚染されてしまい、もはや保護キャップを再利用することができない。
【０００６】
そして、特許文献１から特許文献３の技術のいずれも、Ａ４サイズ以上のラインヘッドとするために、幅広のノズルシートを使用する場合に特に問題となる。
すなわち、ノズルシートは薄いため、小面積であればさほど問題は生じないが、大面積になるほど保護シートの粘着力の影響を受けやすくなる。また、大面積のノズルシートの場合、保護シールをスポンジでインク吐出面の全体に均一な圧力で接触させることは困難であり、スポンジの圧接力を大きくすると、インク吐出面全体での保護シールの貼付き等が懸念される。
【０００７】
したがって、本発明が解決しようとする課題は、液体吐出ヘッドの輸送時や保管時には液体漏れを防ぎ、使用時にはノズルシートの液体吐出面を傷付けることなく容易にノズルキャップの取外しができ、しかも繰返し使用が可能で、大面積のノズルシートにも対応できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、以下の解決手段によって、上述の課題を解決する。
本発明の１つである請求項１に記載の発明は、ノズルを形成したノズルシートを備え、液室内の液体を前記ノズルから吐出する液体吐出ヘッドのノズルキャップであって、前記ノズルシートの液体吐出面側から前記ノズルを塞ぎ、前記液体の漏出を防止する封止部を備え、前記封止部は、前記ノズルシートに対して非粘着性で、前記液体に対して非透過性の弾性体からなることを特徴とする。
【０００９】
上記の発明においては、ノズルキャップの封止部がノズルを塞ぎ、液体の漏出を防止するが、封止部は、ノズルシートに対して非粘着性となっている。したがって、たとえ薄くて幅広のノズルシートであっても、取り外す際にノズルシートの液体吐出面を損傷させることはない。また、封止部は、液体に対して非透過性の弾性体からなっているので、封止部だけで液漏れを防ぐことができ、繰返し使用が可能である。
【００１０】
また、請求項６に係る発明のヘッドキャップユニットは、ノズルシートの液体吐出面を全面的に覆う外郭ケースと、外郭ケースの内部に配置された上記請求項１のノズルキャップとを備えることを特徴とする。
さらに、請求項８に係る発明の液体吐出ヘッドは、上記請求項６のヘッドキャップユニットを備え、ヘッドキャップユニットは、ノズルシートの液体吐出面を開閉するように、ノズルシートに対して相対的に移動可能で、かつ着脱自在であり、ノズルキャップは、ヘッドキャップユニットがノズルシートの液体吐出面を閉じた際に、ノズルを塞ぐことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液体吐出ヘッドのノズルキャップによれば、封止部が非粘着性の弾性体であるので、ノズル部分が強度的に弱いノズルシートであっても適度な圧着力となり、ノズルキャップの使用時にも取外し時にもノズルシートを傷付けることがない。また、封止部が液体に対して非透過性の弾性体であるので、ノズルの密閉性が良く、輸送時の振動等によっても液体が漏出することはない。さらに、液体吐出ヘッドを長期間使用しない場合の保存用として使うことができ、しかも、繰返し使用が可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
本発明における液体吐出ヘッドは、下記実施形態ではインクジェットプリンタ用のラインヘッド１０に相当する。このラインヘッド１０は、複数のヘッドチップ１９を被記録媒体の幅方向（ノズル１８列の配列方向）に並べ、ノズルシート１７上に配置して形成されたものである。
【００１３】
そして、吐出する液体としてインクを使用し、インクを収容する液室がインク液室１２で、ノズル１８から吐出される微少量（例えば数ピコリットル）のインクがインク液滴である。また、下記実施形態では、エネルギー発生素子として発熱抵抗体１３を使用しており、この発熱抵抗体１３は、インク液室１２の一面（底壁部分）をも構成している。さらに、本発明の液室形成部材は、インク液室１２の側壁を構成しているバリア層１５に相当する。
【００１４】
図１は、ラインヘッド１０の一部を拡大して示す部分斜視図である。
図１に示すように、ヘッドチップ１９の基板１４には、複数の発熱抵抗体１３が一定間隔で一方向に配列している。また、基板１４上にバリア層１５が積層されている。一方、ノズルシート１７には、各発熱抵抗体１３と対応する位置にそれぞれノズル１８が形成されている。なお、図１では、説明の便宜のため、ノズルシート１７とヘッドチップ１９とを分離し、さらに、ノズル１８とインク液室１２との位置関係が明らかとなるように、ラインヘッド１０の上下関係を逆転させてある。
【００１５】
ここで、ヘッドチップ１９を構成する基板１４は、シリコン、ガラス、セラミックス等からなる半導体基板である。そして、発熱抵抗体１３は、基板１４の一方の面に、半導体や電子デバイス製造技術用の微細加工技術を用いて析出形成されている。なお、この発熱抵抗体１３は、基板１４上に形成された導体部（図示せず）を介して外部回路と電気的に接続される。
【００１６】
また、バリア層１５は、基板１４の発熱抵抗体１３が形成された側の面に形成されたものである。すなわち、バリア層１５は、基板１４の上面全体に感光性樹脂を塗布し、しかるべき形状のパターンを描いたフォトマスクを介して、感光性樹脂を感光するに最適な波長帯の放射光を持った露光機による露光を行った後、露光した感光性樹脂層を所定の現像液で現像し、未露光部分を除去することにより、発熱抵抗体１３の周辺を除く基板１４上にパターニング形成してある。
【００１７】
さらに、ノズルシート１７は、例えばニッケルによる電鋳技術により形成される。そして、ノズル１８の位置が発熱抵抗体１３の位置と合うように、すなわち、ノズル１８が発熱抵抗体１３に対向するように、精密に位置決めがなされ、バリア層１５の上に貼り合わされる。
【００１８】
したがって、インク液室１２は、発熱抵抗体１３を囲むようにして、基板１４とバリア層１５とノズルシート１７とで構成される。すなわち、基板１４及び発熱抵抗体１３は、図１中、インク液室１２の底壁を構成し、バリア層１５は、インク液室１２の側壁を構成し、ノズルシート１７は、インク液室１２の天壁を構成する。また、インク液室１２は、図１中、右下方面に開口領域を有しており、この開口領域からインクが供給されることとなる。
【００１９】
そして、インク液室１２にインクが満たされた状態で、制御部からの指令によって発熱抵抗体１３に短時間、例えば１〜３μｓｅｃの間、パルス電流が流されると、発熱抵抗体１３が急速に加熱される。その結果、発熱抵抗体１３と接する部分に気相のインク気泡が発生し、そのインク気泡の膨張によってある体積のインクが押しのけられる（インクが沸騰する）。これにより、押しのけられたインクと同等の体積のインクがインク液滴としてノズル１８から吐出され、被記録媒体である印画紙上に着弾する。
【００２０】
ところが、ラインヘッド１０の輸送時等においては、振動等によってノズル１８からインクが漏れ出すことがある。そのため、各ノズル１８を塞いでおくためのノズルキャップ３０が必要となる。
次に、ノズルキャップ３０、内部にノズルキャップ３０を配置したヘッドキャップユニット２０、及びヘッドキャップユニット２０を備えたラインヘッド１０の実施形態について説明する。
【００２１】
図２は、Ａ４サイズでカラー対応のラインヘッド１０を示す分解斜視図である。
図２に示すラインヘッド１０は、ヘッドチップ１９を千鳥状に複数個並設し、これらのヘッドチップ１９の下部であって、全てのヘッドチップ１９の各インク液室１２に対応する位置に、ノズル１８が形成された１枚のノズルシート１７を貼り合わせて形成される。なお、各ノズル１８の相互の間隔は、千鳥状に隣接する部分を含め、全て等間隔となっている。
【００２２】
また、千鳥状のヘッドチップ１９列は４列あり、１列ごとに、ヘッドフレーム１６の収容空間１６ａの内部に配置されるようになっている。そして、ヘッドチップ１９の背面であって、ヘッドフレーム１６の収容空間１６ａには、流路板（図示せず）が取り付けられる。したがって、Ｙ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の各インクカートリッジ（図示せず）から流路板を通って４色のインクが各ヘッドチップ１９列に供給される。
【００２３】
ここで、ヘッドフレーム１６は、ノズルシート１７に貼り付けられる支持部材であり、フレーム１６ｂによって、１枚の幅広のノズルシート１７に剛性を付与している。なお、ヘッドフレーム１６は、厚さが約５ｍｍでノズルシート１７に対応するサイズとなっており、各ヘッドチップ１９列の各収容空間１６ａの長さは、Ａ４サイズの横幅に相当する長さ（約２１ｃｍ）である。
【００２４】
また、ノズルシート１７の下側（インク吐出面側）には、ノズルシート１７の下面（インク吐出面）を開閉するヘッドキャップユニット２０が配置される。このヘッドキャップユニット２０は、ノズルシート１７に対して矢印の方向に相対的に移動可能であり、着脱も自在である。
【００２５】
さらに、ヘッドキャップユニット２０の内部には、ノズルキャップ３０が配置されている。そして、ノズルキャップ３０は、ヘッドキャップユニット２０がノズルシート１７のインク吐出面を閉じた際に各ノズル１８を塞ぎ、各インク液室１２からインクが漏出することを防止する。
【００２６】
図３は、このようなヘッドキャップユニット２０を示す断面図である。また、図４は、ヘッドキャップユニット２０の上面図である。
図３及び図４に示すように、ヘッドキャップユニット２０は、ノズルシート１７のインク吐出面を全面的に覆う外郭ケース２１を備えており、この外郭ケース２１がインク吐出面全体を保護するカバーとなっている。そして、外郭ケース２１の内部に、弾性部材２２を介してノズルキャップ３０が配置されている。なお、弾性部材２２としては、図３に示すようなコイルバネの他、板バネ、ゴム、スポンジ等の各種の弾性体を使用することができる。
【００２７】
ここで、ノズルキャップ３０は、底面から突き出た４本の封止部３１を備えている。各封止部３１は、図３に示すように、先端が丸い突起状の弾性体であって、ベース３３との間に形成された中空の内部に空気が封入されている。したがって、封止部３１は、しなやかな弾性を有している。そして、４本の封止部３１は、ノズル１８列の配列方向（図４の左右方向）に連続しており、図４に示すように、土手状に延びた４本の封止部３１がそれぞれ４列のノズル１８列に対応している。
【００２８】
また、ノズルキャップ３０は、各封止部３１の周りを全て囲う５本の側壁部３２を備えている。各側壁部３２の頂面は、図３に示すように、２個のリブ３２ａ，３２ａが形成されている。そして、各封止部３１と、リブ３２ａを含む各側壁部３２とは、ノズルシート１７に対して非粘着性で、インクに対して非透過性の弾性体（例えば、ゴム弾性体（エラストマー）等の弾力性があって密着性の良い素材）で一体的に形成されており、ベース３３上に配置されている。ここで、「ノズルシート１７に対して非粘着性」とは、本実施形態のようにノズルシート１７がニッケルによる電鋳技術により形成されたものである場合には、このニッケル材料に対して貼り付かない性質（非親和性）をいい、例えばノズルシート１７側で非親和性の処理が施されていても良い。また、「インクに対して非透過性」とは、インクが通過しない又は吸水しない（非吸水性の）性質をいう。具体的には、例えばＥＰＤＭ、ブチルゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、塩化ゴム、さらには、これらのゴムにフッ素コート等の非吸水性処理を施したゴム等が挙げられる。
なお、５本の側壁部３２は、それぞれがヘッドフレーム１６のフレーム１６ｂに対応している。
【００２９】
図３及び図４に示すヘッドキャップユニット２０によれば、ノズルキャップ３０が弾性部材２２によってノズルシート１７に向けて付勢される。すると、ノズルキャップ３０に備えられた各封止部３１と、各側壁部３２の各リブ３２ａとがノズルシート１７のインク吐出面に圧着する。この際、各封止部３１の突起の先端部分が全てのノズル１８を塞ぎ、各封止部３１がインクに対して非透過性であることから、たとえ輸送時等に振動等が作用しても、ノズル１８からインクが漏れ出すことはない。
【００３０】
また、封止部３１がノズル１８を塞いでも、何らかの原因でインクが漏出してしまうことも考えられる。
しかしながら、封止部３１の周りは全て、インクに対して非透過性の側壁部３２で囲まれており、ノズルシート１７のインク吐出面に圧着して、封止部３１との間に密閉空間を形成しているので、インク漏れの広がりは、少なくともリブ３２ａでくい止められる。なお、側壁部３２の圧着力は、外郭ケース２１とベース３３との間に介在する弾性部材２２の付勢力に依存する。
【００３１】
ところで、ノズルシート１７は、厚さが約１２μｍ程度しかない電鋳製であり、ノズル１８部分の強度が弱い。そのため、ノズルキャップ３０の封止部３１や側壁部３２が圧着すると、ノズルシート１７に変形や破損等が生じることが懸念される。
しかしながら、各封止部３１は、中空の弾性体であり、しなやかな弾性を有しているから、ノズルシート１７に対して軽く圧着する。そのため、各封止部３１が全ノズル１８を塞いでも、ノズルシート１７に問題が生じることはない。なお、封止部３１の圧着力は、空気が封入された中空体の弾性力に依存する。
【００３２】
また、側壁部３２のリブ３２ａがノズルシート１７に圧着する部分には、ヘッドフレーム１６のフレーム１６ｂが存在している。したがって、中実の側壁部３２がノズルシート１７を強い力で押すとしても、この部分では、ヘッドフレーム１６によって、ノズルシート１７の剛性が十分確保されているので、ノズルシート１７に変形や破損等が生じることはない。
【００３３】
このように、ヘッドキャップユニット２０がノズルシート１７のインク吐出面を閉じている際には、ノズルキャップ３０によって、ノズル１８からインクが漏れ出すことが防止される。
また、ノズルシート１７のインク吐出面の密閉性が良いので、インクの乾燥を防止するシール機能をも有している。そのため、停止していたラインヘッド１０を再稼働させる際のインクの空吐出量を減らすことができる。
【００３４】
一方、印画のために、ノズル１８からインク液滴を吐出する場合には、ヘッドキャップユニット２０を移動させるか取り外し、ノズルシート１７のインク吐出面を開ける。すると、圧着していたノズルキャップ３０の封止部３１と側壁部３２とがノズルシート１７から離れる。
【００３５】
ここで、各封止部３１と、リブ３２ａを含む各側壁部３２とは、ノズルシート１７に対して非粘着性のものである。そのため、ヘッドキャップユニット２０を移動させたり取り外したりしても、ノズルシート１７のインク吐出面を損傷等させることはない。
また、ノズルキャップ３０の再利用が可能となり、同じノズルキャップ３０を何度でも繰り返して使用することができる。したがって、輸送用としてだけでなく、一時保管用等のノズルキャップ３０として使用することもできる。
【００３６】
図５は、ノズルキャップ３０の様々な実施形態を示す部分断面図である。
図５（Ａ）から図５（Ｃ）に示すノズルキャップ３０は、図３に示したノズルキャップ３０に対し、封止部３１を変形させたものである。すなわち、図３に示したノズルキャップ３０の封止部３１は、先端が丸い突起状であり、突起の先端部分がノズル１８に少し入り込んでノズル１８を塞ぐ形状であるが、図５（Ａ）に示す封止部３１は、先端が平坦になっている。そのため、ノズル１８に入り込むことはなく、ノズルシート１７に平面的に接触してノズル１８を塞ぐ。図５（Ａ）に示す封止部３１によれば、ノズルシート１７との接触面積を大きくすることができるので、ノズルシート１７に対する圧着力をより軽減することができる。
【００３７】
図５（Ｂ）及び図５（Ｃ）に示すノズルキャップ３０は、外形的には図３に示したものと同一であるが、  図５（Ｂ）に示すノズルキャップ３０の封止部３１は、中空ではなく中実である。そのため、形状的に簡略化されたものとなっている。
また、図５（Ｃ）の封止部３１は、内部が中空である点は同じであるが、ベース３３に通気孔３４を設けている。そのため、空気バネとして作用する封止部３１にオリフィスが入ることとなり、しなやかな弾性を有しつつ、ベース３３の振動に対して減衰力を生じさせることができる。
【００３８】
一方、図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）に示すノズルキャップ３０の場合は、図３に示したノズルキャップ３０に対し、側壁部３２を変形させたものである。すなわち、図５（Ｄ）に示す側壁部３２は、頂面に形成したリブ３２ａを１個だけにして簡略化したものである。また、図５（Ｅ）に示す側壁部３２は、側壁部３２自体の先端を尖らせて単純な形状としたものである。図５（Ｄ）及び図５（Ｅ）に示す側壁部３２も、図３に示したものと同様の作用効果を奏するが、密閉性の点から考えると、リブ３２ａを２本程度設けることが好ましい。
【００３９】
図６は、ラインヘッド１０を装着したインクジェットプリンタを示す断面図である。
図６に示すインクジェットプリンタは、ラインヘッド１０が独立してプリンタ本体５１に直接装着される形式のものを示しており、ラインヘッド１０をプリンタ本体５１内に収納して固定し、インクジェットプリンタを構成する。
【００４０】
プリンタ本体５１は、ラインヘッド１０を所定の箇所に装着することで、インクジェットプリンタとしての機能を発揮するものであり、被記録媒体である印画紙の給紙トレイ、排紙トレイ、搬送装置、制御回路、及びヘッド着脱機構等を備えている。そして、ラインヘッド１０を装着し、印画情報に基づいてインクを吐出することで、印画紙上に文字や画像等を印画する。
【００４１】
ヘッド着脱機構は、ラインヘッド１０をプリンタ本体５１の所定箇所に装着して固定するとともに、その固定を解除してラインヘッド１０を取り外すことができるようにするものである。ここで、ラインヘッド１０を装着するには、例えば固定用のバー部材を起立させておき、プリンタ本体５１の中央部分に設けられた凹部にラインヘッド１０を挿入し、その後、バー部材を倒してラインヘッド１０を固定するようにすれば良い。なお、取り外す場合は、逆の手順となる。
【００４２】
ラインヘッド１０は、インクカートリッジ４１を４個備えており、それぞれにＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、及びＫ（ブラック）の４色のインクが充填されている。そして、インクカートリッジ４１の底面部から流路板を通って図２に示すヘッドチップ１９列の各列に４色のインクが供給され、ノズルシート１７の下面からインクを吐出してカラー画像を印画する。
【００４３】
また、ノズルシート１７の下側には、ヘッドキャップユニット２０が取り付けられている。このヘッドキャップユニット２０は、ノズルシート１７を全面的に覆うことができる大きさのもので、上面が開口した浅い箱状の内部にノズルキャップ３０を配置してある。そして、ヘッドキャップユニット２０は、インクジェットプリンタの内部で移動可能であり、着脱も自在となっている。
【００４４】
すなわち、印画の際は、図６の右方向にヘッドキャップユニット２０を移動させ、ノズルシート１７のインク吐出面を開ける。この場合には、図６中、ヘッドキャップユニット２０の左端部が、ノズルシート１７の右端部より右側に位置する地点までヘッドキャップユニット２０を退避させて、ノズルシート１７全体を露出させる。そして、この状態で給紙トレイから印画紙を搬送し、ノズルシート１７の下で精密に紙送りしながらインクを吐出する。
一方、インクジェットプリンタの停止中は、ヘッドキャップユニット２０が図６の左方向に移動し、ノズルキャップ３０がノズルシート１７のインク吐出面を閉じる。したがって、ノズルキャップ３０によってインクの漏出が防止されるとともに、インクの乾燥とノズルの目詰まりが防止される。また、同時に、ノズルシート１７のインク吐出面に埃が付着したり、傷が付かないように保護する効果も奏する。
【００４５】
このようなヘッドキャップユニット２０の往復移動は、キャップ開閉機構の動作によって行われる。すなわち、キャップ開閉機構は、例えばラックとピニオンとのかみ合わせからなり、ラインヘッド１０がプリンタ本体５１に装着されている場合に、ヘッドキャップユニット２０をノズルシート１７に対して相対的に移動させる。
【００４６】
そして、印画時には、ノズルキャップ３０をノズルシート１７のインク吐出面から離して、インク吐出面を開けるようにヘッドキャップユニット２０を移動させる。
逆に、印画終了後は、インク吐出面を閉じるようにヘッドキャップユニット２０を移動させ、ノズルキャップ３０がノズルシート１７のインク吐出面に圧着するようにしてインク漏れを防止する。
【００４７】
なお、キャップ開閉機構は、ラックとピニオンとのかみ合わせに限られず、各種の機構が適用できる。例えばゴムローラを使う機構の場合には、モータに結合したゴムローラをヘッドキャップユニット２０の側面等に接触させ、モータでゴムローラを回転し、摩擦力で移動させるようにすることもできる。また、タイミングベルト等を使用することもできる。
【００４８】
また、インクジェットプリンタには、通常、ノズルシート１７のクリーニング機構が設けられている。クリーニング機構には、例えばスポンジ等からなるクリーニングローラをヘッドキャップユニットに取り付けたものがある。これは、ヘッドキャップユニットの往復移動に伴い、クリーニングローラがノズルシート１７のインク吐出面を従動回転し、インク吐出面に付着したインクを取り除くものである。
【００４９】
ここで、図６に示すインクジェットプリンタのヘッドキャップユニット２０は、着脱自在となっている。そこで、インクジェットプリンタを長期間使用しない場合には、通常装着されているクリーニングローラ付きのヘッドキャップユニットに代えて、上記したノズルキャップ３０を備えるヘッドキャップユニット２０を取り付けておくことができる。このようにすれば、上記のヘッドキャップユニット２０が長期間保管用のキャップとなり、インクの乾燥が防止され、再使用時に必要となるインクの空吐出の量を少なくすることができる。
【００５０】
また、上記したヘッドキャップユニット２０の内部に、ノズルキャップ３０と一緒にクリーニングローラも配置しておけば、１つのヘッドキャップユニット２０で、ノズルシート１７のインク吐出面からインクが漏出したり、乾燥したりすることを防止等できるだけでなく、インク吐出面のクリーニングもできるようになる。
【００５１】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、上記実施形態に限定されることなく、以下のような種々の変形等が可能である。すなわち、
（１）本実施形態では、液体吐出ヘッドを印画幅分のラインヘッドを形成するライン方式としたが、液体吐出ヘッドを被記録媒体の幅方向に移動させて印画を行うシリアル方式にも適用できる。
【００５２】
（２）本実施形態では、液体吐出ヘッドをカラー対応のラインヘッドとしたが、モノクロ用でも同様の効果が得られる。また、カラー対応であっても、４色一体型に限るものではなく、一色一色独立した構成のものにも適用できる。
【００５３】
（３）本実施形態では、ノズルキャップの封止部をノズル列の配列方向に連続して土手状に延びたものとしたが、ノズルごとに個々に封止部を設けることもできる。また、ある範囲のノズル（例えば千鳥状のノズル）を一組として、各組ごとに封止部を設けることもできる。
【００５４】
（４）本実施形態は、エネルギー発生素子として発熱抵抗体を用いたサーマル方式としたが、発熱抵抗体等の発熱素子に代えて、振動板と、この振動板の下側に空気層を介した２つの電極を設け、両電極間に電圧を印加して振動板をたわませた後、静電気力を開放して振動板を元に戻し、その際の弾性力を利用してインク液滴を吐出させる静電吐出方式にも適用可能である。また、両面に電極を有するピエゾ素子と振動板との積層体を用い、圧電効果によって振動板を変形させてインク液滴を吐出させるピエゾ方式にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５５】
本発明のノズルキャップ、ヘッドキャップユニット、及び液体吐出ヘッドは、例えばインクジェットプリンタに適用して特に好適なものであるが、被記録媒体は必ずしも印画紙に限ることはなく、例えば染め物に対して染料を吐出する液体吐出ヘッド等に適用することもできる。
また、生体試料を検出するためのＤＮＡ含有溶液を吐出するための液体吐出ヘッド等に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態であるラインヘッドの一部を拡大して示す部分斜視図である。
【図２】本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態であるカラー対応のラインヘッドを示す分解斜視図である。
【図３】本発明のヘッドキャップユニットの一実施形態を示す断面図である。
【図４】図３に示す本発明のヘッドキャップユニットの上面図である。
【図５】本発明のノズルキャップの様々な実施形態を示す部分断面図である。
【図６】本発明の液体吐出ヘッドの一実施形態であるラインヘッドを装着したインクジェットプリンタを示す断面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１０  ラインヘッド（液体吐出ヘッド）
１２  インク液室（液室）
１３  発熱抵抗体（エネルギー発生素子）
１５  バリア層（液室形成部材）
１６  ヘッドフレーム（支持部材）
１７  ノズルシート
１８  ノズル
１９  ヘッドチップ
２０  ヘッドキャップユニット
２１  外郭ケース
２２  弾性部材
３０  ノズルキャップ
３１  封止部
３２  側壁部
【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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