(57)【要約】【課題】  キャップユニットの大気開放時に発生するインクの泡の影響による印字不良の発生を低減させること。【解決手段】  記録ヘッド８のノズル開口１５からインクを吸引するためのキャップユニット３８が具備されたインクジェット式記録装置において、キャップユニット３８には、前記ノズル開口１５から吸引したインクを吸収するインク吸収材１７が配置されており、このインク吸収材１７におけるノズル開口１５と対向する部分には、凹部１７ａ等による窪みが形成される。この構成により、キャップユニットの大気開放時にインクの泡が発生し、ノズル開口に達するのを阻止、またはその程度を低減させることが可能となる。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを排出するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、
前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から排出したインクを吸収するインク吸収材の一部がノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備し、
前記固定手段は、その頭部が半球状のまたは半球状頭部の上面にインク誘導溝を施したピン部材が用いられ、その尾部を前記キャップ部材に植設することで、インク吸収材を前記頭部によってキャップ部材内に固定するように構成したことを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項２】
前記固定手段は、撥水性を備えた金属材料により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３】
ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを排出するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、
前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から排出したインクを吸収するインク吸収材の一部がノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備し、
前記固定手段は、キャップケースと一体成形され、且つ先端部が前記インク吸収材より上部へ突き出るような構造をなすピン部材が用いられるとともに、その先端部を加熱し、押しつぶすことによって前記インク吸収材をキャップ部材内に固定するように構成したことを特徴とするインクジエット式記録装置。
【請求項４】
ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを排出するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、
前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から排出したインクを吸収するインク吸収材の一部がノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備し、
前記固定手段は、キャップケースと一体成形されたピン部材が用いられ、その先端部を加熱変形させることによって、半球状または半球状の上面にインク誘導溝付きの頭部を形成すると同時に、前記頭部によってインク吸収材をキャップ部材内に固定するように構成したことを特徴とするインクジエット式記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用紙の幅方向に移動する記録ヘッドを有し、印刷データに基づいてインク滴を記録用紙に向かって吐出することで、記録用紙上に印字を行うインクジェット式記録装置であって、特にインク滴を吐出するノズル開口の目詰まりを解消するためのキャッピング装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータの発達によりグラフィック処理が比較的簡単に実行できるようになったため、ディスプレイに表示される例えばカラー画像のハードコピーを高品質で出力できる記録装置が求められている。このような要求に応えるためにインクジェット式記録ヘッドを搭載した記録装置が提供されている。
【０００３】
このインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、カラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。
【０００４】
このようなインクジェット式記録装置は、インク貯蔵手段からのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、印字信号に応じて記録ヘッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出させてドットを形成することで記録が行われる。
【０００５】
そして共通のヘッドホルダー（キャリッジ）にブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクの吐出が可能な記録ヘッドを設け、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。
【０００６】
このようなインクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズルからインク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、ノズル開口からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入などによりノズル開口に目詰まりを発生し、印刷不良を起こすという問題がある。
【０００７】
このために、インクジェット式記録装置は通常、非印刷時に記録ヘッドのノズル開口を封止するためのキャッピング装置と、必要に応じてノズルプレートを清掃するクリーニング装置を備えている。
【０００８】
このキャッピング装置は、前記したノズル開口のインクの乾燥を防止する蓋として機能するだけでなく、ノズル開口に目詰まりが生じた場合には、キャップ部材によりノズルプレートを封止し、吸引ポンプからの負圧により、ノズル開口からインクを吸引してノズル開口の目詰まりを解消する機能をも備えている。
【０００９】
記録ヘッドの目詰まり解消のために行うインクの強制的な排出処理は、通常クリーニング操作と呼ばれ、長時間の休止後に印刷を再開する場合や、またユーザが記録ヘッドの目詰まりを解消するためにクリーニングスイッチを押下した場合に実行され、インク滴を排出させた後にゴムなどの弾性板からなるクリーニング部材によりワイピング操作を伴う処理である。
【００１０】
また、記録ヘッドに印刷とは関係のない駆動信号を印加してインク滴を吐出させる機能も備えており、これは通常フラッシング操作と呼ばれ、クリーニング操作時にワイピング等でヘッドのノズル開口近傍の不揃いのメニスカスを回復させたり、また印刷中にインク滴の吐出が少ないノズル開口の目詰まりを防止する目的で一定周期ごとに実行させる操作である。
【００１１】
図２３および図２４は、従来のインクジェット式記録装置に用いられているキャッピング装置の構成を示したものであり、このうち図２３は上面図であり、図２４は図２３におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【００１２】
図２３および図２４において、キャップユニット３８は、上面が解放された方形状のキャップケース４０と、このキャップケース４０内に収納され、耐インク性を有する可撓性物質、特にゴムなどの弾性部材により形成されたカップ状のキャップ部材１６とにより構成されている。そして、前記キャップ部材１６はその上側縁がキャップケース４０よりも若干突出した状態に形成されている。
【００１３】
また、キャップ部材１６の内底部には耐インク性およびインク吸収性に優れた多孔質材料からなるインク吸収材１７がキャップ部材１６の内側面との間に隙間ｇを有するように収納されている。そしてインク吸収材１７は、キャップ部材１６の一部に配置されたストッパ部材１６ａによりキャップ部材１６内に保持されるように構成されている。
【００１４】
さらに、前記キャップケース４０およびキャップ部材１６の下底部には、キャップケース４０およびキャップ部材１６を貫通するようにインク吸引口１８および大気解放口１９が配置されている。前記インク吸引口１８および大気解放口１９は、キャッピング装置を上面から視た場合に、キャッピング装置の長手方向のほぼ中央に沿って、互いに所定間隔をもって位置するように配置されている。
【００１５】
次に図２５は前記したキャップユニット３８によってカラー印字用記録ヘッド８のノズルプレート１４を封止した状態を示している。この記録ヘッド８はキャッピング装置の上部に位置し、そのノズルプレート１４が前記キャッピング装置によって下方向からキャッピングされる。ノズルプレート１４にはノズル開口１５が配置されており、各ノズル開口１５に対応して配置された圧電振動子１３の作用によってイエロー、シアン、マゼンタの各インクが吐出されるように構成されている。
【００１６】
以上の構成において、ノズル開口の目詰まりを解消させるためのインクの吸引作用は、図２５に示すようにキャップ部材１６を記録ヘッド８のノズルプレート１４に密着させた状態で、該キャップ部材１６のインク吸引口１８に接続された吸引ポンプを作動させ、キャップ内部に負圧を与えることにより行われる。
【００１７】
そして、ノズル開口１５からインクが排出され、キャップ内部の負圧がある程度減少した時点で、大気開放口１９に接続されたバルブを開放して大気の流入が行われ、キャップ部材内部の負圧が全て解除される。  
尚、関連する先行技術文献としては次のものがある。
【００１８】
【特許文献１】特開平７−２７６６５０号公報
【特許文献２】実開平５−３５２８１号公報
【特許文献３】特開平９−３９２５８号公報
【特許文献４】実開平２−１４４４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
ところで、前記したインクの排出作用により記録ヘッドのノズル開口１５から排出されたインクは、キャップ部材１６に収容されたインク吸収材１７によって吸収される。このインク吸収材１７は通常、スポンジ等の多孔質材料により形成されており、このインク吸収材１７はインクの吸収よって序々に膨潤し、前記した隙間ｇを埋めるまで膨出した後に、図２５に示すようにその中央部分がノズルプレート１４側に変形する、すなわち湾曲して中央部が盛り上がった状態となる。このインク吸収材１７は記録装置を長期間放置した後、再使用した場合において特に膨潤の度合いが激しく、前記したような変形作用が発生しやすい。
【００２０】
このために、インク吸収材１７とキャップ部材１６の底面との間に空間Ｇが発生し、この空間Ｇがインク溜まりとなる。そして、大気開放口１９からの大気導入時において、前記空間（インク溜まり）Ｇからインクがインク吸収材１７を介して泡状となって上部にふき上がる現象が発生する。
【００２１】
特に図２５に示すようにインク吸収材１７の中央部分がノズルプレート１４側に盛り上がった状態となった場合には、インク吸収材１７と記録ヘッドのノズルプレート１４との間隔が接近し、インク吸収材１７の上部で泡立ったインクは、即座に記録ヘッドのノズルプレート１４に付着する。
【００２２】
これによりインクの泡がノズル開口１５に侵入するなどしてノズル開口１５のメニスカスを破壊し、いわゆるドット抜けを発生させたり混色が発生するなどの印字不良を起こすという技術的課題を抱えている。
【００２３】
本発明は前記した技術的課題に着目してなされたものであり、インク吸収材がたとえ膨潤してもノズルプレートとの間隔を充分確保できるように構成することで、泡立ったインクの影響による印字不良の発生を効果的に防止し得るインクジェット式記録装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００２４】
前記した目的を達成するためになされた本発明にかかるインクジェット式記録装置における好ましい実施の形態によれば、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを吸引するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から吸引したインクを吸収するインク吸収材における前記ノズル開口と対向する部分に、凹部または切り欠き部等による窪みを形成した構成とされる。
【００２５】
また、本発明にかかるインクジェット式記録装置における他の好ましい実施の形態によれば、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを吸引するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から吸引したインクを吸収するインク吸収材の一部がインクの吸収による膨潤によってノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備した構成とされる。
【００２６】
また、本発明にかかるインクジェット式記録装置におけるさらに他の好ましい実施の形態によれば、ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを吸引するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、前記ノズル開口から吸引したインクを吸収するインク吸収材を収容した前記キャップ部材の開口周縁に、可撓性部材による蛇腹部を形成し、記録ヘッドのノズルプレートを封止した状態で、前記蛇腹部の介在によりノズルプレートとインク吸収材との間隔が大きくできるように構成される。
【００２７】
この場合、前記インク吸収材におけるノズル開口と対向する部分に、凹部または切り欠き部等による窪みをさらに形成することが好ましい。またさらに、前記インク吸収材の一部がインクの吸収による膨潤によってノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備した構成を併用してもよい。
【００２８】
そして、前記固定手段は、キャップ部材が記録ヘッドのノズルプレートを封止した状態においてノズル開口に対向する位置を避けて配置されていることが好ましい。
【００２９】
また、前記固定手段は、キャップ部材に開口された大気開放口近傍に配置され、大気開放口近傍におけるインク吸収材の浮き上がりを阻止し得るように構成することが望ましい。
【００３０】
これに用いられる固定手段としては、好ましくはその頭部が半球状または半球状頭部の上面にインク誘導溝を施したピン部材が用いられ、その尾部を前記キャップ部材に植設することで、インク吸収材を前記頭部によってキャップ部材内に固定するように構成される。
【００３１】
もしくは、キャップケースと一体成形されたピン部材が用いられ、その先端部を加熱変形させることによって半球状または半球状の上面にインク誘導溝付きの頭部を形成し、同時に前記頭部によってインク吸収材をキャップ部材内に固定するように構成される。
【００３２】
また、前記固定手段の他の好ましい形態においては、少なくともその一部がキャップ部材の側壁に係合し得るフレーム部材により構成され、該フレーム部材によって前記インク吸収材をキャップ部材内に固定するように構成される。
【００３３】
そして、前記固定手段としてピン部材を用いたとしても、またフレーム部材を用いたとしても、これらは撥水性を備えた金属材料により形成されていることが望ましい。
【００３４】
以上のように構成されたインクジェット式記録装置によると、キャップ部材内に収容されたインク吸収材が、たとえ膨潤して記録ヘッドのノズルプレート側に変形しても、インク吸収材におけるノズル開口と対向する部分に、凹部または切り欠き部等による窪みが形成されているので、インク吸収材の上面に発生するインクの泡によるノズル開口への悪影響を低減させることができる。
【００３５】
また、キャップ部材内に収容されたインク吸収材の膨潤によって、インク吸収材がノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を採用することで、同様にインク吸収材の上面に発生するインクの泡によるノズル開口への悪影響を低減させることができる。
【００３６】
さらに、キャップ部材の開口周縁に、可撓性部材による蛇腹部を形成したことで、この蛇腹部の介在によりノズルプレートとインク吸収材との間隔を大きくとることが可能となり、同様にインク吸収材の上面に発生するインクの泡によるノズル開口への悪影響を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明にかかるインクジェット式記録装置について、図に示す実施の形態に基づいて説明する。図１は本発明が適用されたインクジェット式記録装置の一実施例を示すものであり、図中符号１はキャリッジであり、キャリッジモータ３の駆動により往復動するタイミングベルト２を介し、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。
【００３８】
キャリッジ１の記録用紙６に対向する側には、ブラック用記録ヘッド７、およびカラー用記録ヘッド８が搭載され、またその上方にはそれぞれの記録ヘッドにインクを供給するブラック用インクカートリッジ９、およびカラー用インクカートリッジ１０が着脱可能に装填されている。
【００３９】
図中符号１１は、非印字領域外に配置されたキャッピング装置であって、ブラックヘッド用のキャップユニット３７とカラーヘッド用のキャップユニット３８が配置されている。そしてキャッピング装置１１の下方には、キャッピング装置１１に対して負圧を与えるための吸引ポンプ１２が配置されている。
【００４０】
前記キャップユニット３７，３８は記録装置の休止期間中のノズル開口の乾燥を防止するキャップ手段として機能する他、フラッシング動作時のインク受けとして機能し、また前記吸引ポンプ１２からの負圧を記録ヘッド７、８に作用させて、インクを吸引する手段としての機能も兼ね備えている。
【００４１】
図２は前記したカラー用記録ヘッド８におけるアクチュエータユニットの例を示したものであって、ノズルプレート１４に３つの圧電振動子１３が配置され、図２には現されていないが、その下側面に形成されたノズル開口列からそれぞれ異なる色のインクを吐出できるように、各圧電振動子１３とノズルプレート１４の間には、各ノズル開口列毎に独立したインク供給流路２０ａ〜２０ｆが設けられている。
【００４２】
この構成により、各圧電振動子１３にそれぞれ印刷制御信号が加えられることによりインク供給流路２０ａ〜２０ｆに供給されるイエロー、シアン、マゼンタの各インクがノズル開口列からそれぞれ吐出され、記録用紙６に対してカラー印刷が行われる。
【００４３】
図３（イ）および（ロ）はキャッピング装置１１の全体構成を示したものであり、（イ）はキャッピング装置１１を一方向から視た斜視図であり、また（ロ）は（イ）の裏面方向から視た斜視図である。図中符号２２はスライダであり、自在に回動するアーム２３とバネ３１によって基台２１に連結されており、キャリッジ１が非印字領域側に移動してフラッグ片２５に接したときに、キャリッジ１の動きに追従して移動するように構成されている。また、スライダ２２にはバルブユニット２８が固定され、基台２１にはバルブユニット２８を開閉するためのバルブ２９が圧縮バネ３０を介して固定されている。
【００４４】
フラッグ片２５は下端に凸片２６を有していて、基台２１に形成された傾斜ガイド面２４と当接してこれの表面を摺動するように構成されている。また、印刷領域側の側部にもガイド面３２が設けられており、スライダ２２に水平方向に突出された突起３３がこれの表面を摺動するように構成されている。これら２つのガイド面２４，３２の働きにより、スライダ２２はほぼ水平姿勢を保ったまま、上下動が可能な構成となっている。
【００４５】
つまり、キャリッジ１が非印字領域側に移動したとき、スライダ２２がキャリッジ１の動きと連動して斜め上方に移動することで、キャップ部材と記録ヘッドのノズルプレート面が密着するキャッピング動作がなされるように構成されている。
【００４６】
スライダ２２のキャップユニット搭載部３６は、バネ３４と突起３５によってスライダ２２に連結されており、突起３５を中心として若干の回動が可能である。また、キャップユニット３７，３８は、それぞれ圧縮バネ３９を介してスライダ２２に固定されている。従って、キャッピング動作時において、キャップとノズルプレートの密着性は常に良好に保たれる。
【００４７】
前記キャップユニット３７，３８のそれぞれには、その下底部にそれぞれインク吸引口１８が形成され、耐インク性に優れた図示せぬチューブを介して図１に示す吸引ポンプ１２に接続されている。またキャップユニット３７，３８のそれぞれには、図３には現れていないがその底面に後述する大気解放口が配置されており、これら大気解放口に一端が接続されたチューブ２７の他端がバルブユニット２８にそれぞれ接続されている。
【００４８】
以上の構成により、キャリッジ１が非印字領域側に移動したとき、前記したようにキャリッジ１がフラッグ片２５に当接し、これによりスライダ２２が斜め上方に移動してキャップユニット３７，３８が記録ヘッドのノズルプレート面を閉塞するキャッピング状態とされる。
【００４９】
そして、スライダ２２が非印字領域側（ホームポジション）に位置することによって、前記バルブユニット２８がバルブ２９と接触し、前記大気開放口が閉ざされる。この状態で吸引ポンプ１２からキャップ内部に負圧を供給することにより、記録ヘッドのノズル開口からのインクの吸引が可能となる。
【００５０】
次に図４は前記したキャッピング装置のうち、カラーヘッド用のキャップユニット３８の第１の実施の形態を上面から視た状態で示している。また図５は、図４におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図で示されている。そして、すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示しており、したがってその説明は省略する。
【００５１】
図４および図５に示すキャップユニット３８の第１の実施の形態においては、インク吸収材１７の上面における記録ヘッド８の各ノズル開口１５と対向する部分にそれぞれ窪み、すなわちノズル列の方向にその軸方向が一致するように円筒面状の凹部１７ａが形成されている。
【００５２】
このように、インク吸収材１７の上面に凹部１７ａを形成することにより、インク吸収材１７がインクを吸収して膨潤し、たとえその中央部がノズルプレート側に盛り上がるように変形しても、インク吸収材１７と記録ヘッド８の各ノズル開口（ノズル列）１５との距離をある程度確保することができる。したがって大気開放口１９の開放によりインクの泡が吹き上る現象が発生しても、その泡がノズル開口１５に達するのを阻止できるか、またはその程度を低減させることが可能となる。
【００５３】
次に図６および図７に示す第２の実施の形態も、同様の作用効果を得ることができるものであり、図７は図６におけるＣ−Ｃ線に沿った断面図で示されている。そして、すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示している。
【００５４】
図６および図７に示す第２の実施の形態においては、上下２枚で構成されたインク吸収材１７の上部側インク吸収材に、切り欠き部１７ｂによる貫通孔が形成されている。そして、切り欠き部１７ｂによる貫通孔は長方形状に成され、その長手方向がノズル列の方向に一致するように形成されている。
【００５５】
これにより、インク吸収材１７の上面における記録ヘッド８の各ノズル開口１５と対向する部分にそれぞれ窪みが形成された構成となっている。この様な構成においても同様に、大気開放口１９の開放によりインクの泡が吹き上る現象が発生しても、その泡がノズル開口１５に達するのを阻止できるか、またはその程度を低減させることが可能となる。
【００５６】
次に図８および図９に示す構成は、第３の実施の形態を示すものである。なお、図９は図８におけるＤ−Ｄ線に沿った断面図で示されている。そして、すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示している。
【００５７】
図８および図９に示す第３の実施の形態においては、図４および図５に示す第１の実施の形態に、さらにインク吸収材の一部がインクの吸収による膨潤によってノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段が具備されている。すなわちインク吸収材１７の中央部がインクの吸収による膨潤によってノズルプレート１４側に湾曲しないように、キャップ部材１６に植設した２本のピン部材５１によって固定されている。
【００５８】
このピン部材５１は、インク吸収材１７を貫通し、その尾部を前記キャップ部材１６に植設することでインク吸収材１７を頭部５１ａによってキャップ部材１６内に固定するように成されている。そして、この２本のピン部材５１は、キャップ部材１６が記録ヘッドのノズルプレート１４を封止した状態において、ノズル開口１５に対向する位置を避けて配置されている。
【００５９】
すなわち、図９に示すように２本のピン部材５１は、それぞれ各ノズル列の直下を避けて、各ノズル列の間に位置するように配置されている。これにより、インク吸引時において、ノズル開口に悪影響を与えるのを防ぐように作用する。
【００６０】
また前記ピン部材５１は、キャップ部材１６に開口された大気開放口１９の近傍に配置され、特に大気開放口１９の近傍におけるインク吸収材１７の浮き上がりを阻止し得るように構成されている。これにより、大気開放口１９の近傍にインク吸収材との隙間が生ずることによるインクの泡の発生度合いを効果的に低減させることができる。
【００６１】
次に図１０および図１１に示す構成は、第４の実施の形態を示すものである。なお、図１１は図１０におけるＥ−Ｅ線に沿った断面図で示されている。そして、すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示している。図１０および図１１に示す第４の実施の形態においては、図６および図７に示す第２の実施の形態に、さらにインク吸収材の一部がインクの吸収による膨潤によってノズルプレート側に変形するのを阻止するピン部材５１を具備させたものである。
【００６２】
このピン部材５１の配置位置も前記したように、キャップ部材１６が記録ヘッドのノズルプレート１４を封止した状態において、それぞれ各ノズル列の直下を避けて、各ノズル列の間に位置するように、また前記大気開放口１９の近傍に位置するように配置されるのが望ましい。
【００６３】
前記した第３および第４の実施の形態においては、インク吸収材１７がインクを吸収し膨潤しても、固定手段としてのピン部材５１の存在により、その中央部がノズルプレート１４側に湾曲することがない。加えてインク吸収材１７の上面に凹部１７ａまたは切り欠き部１７ｂによる窪みが形成されることにより、インク吸収材１７と記録ヘッド８の各ノズル開口１５との距離を相当に確保することができる。したがって大気開放口１９の開放によりインクの泡が吹き上る現象が発生しても、その泡がノズル開口１５に達するのを阻止できるか、またはその程度をより低減させることが可能となる。
【００６４】
なお、前記した第３、第４の実施の形態においては、あえて凹部１７ａまたは切り欠き部１７ｂを形成したインク吸収材１７を、ピン部材５１によって固定しているが、前記凹部１７ａまたは切り欠き部１７ｂが施されていない上面が平坦なインク吸収材１７を採用したとしても、固定手段としてのピン部材５１の存在により、インク吸収材１７の膨潤によるノズルプレート１４側への湾曲が阻止される。したがってノズルプレート１４とインク吸収材１７との間隔を充分に確保することができ、インクの泡がノズル開口１５に達するのを有効に阻止し得る。
【００６５】
図１２および図１３に示す構成は、第５の実施の形態を示すものである。すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示している。前述の第３および第４の実施の形態においては、ピン部材５１をキャップ部材１６に植設することでインク吸収材１７をキャップ部材内に固定する構成であるが、第５の実施の形態においては図１２に示すように、ピン部材５１は棒状でキャップケース４０と一体成形されている。
【００６６】
このピン部材５１は図１３（ａ）に示すように、キャップ部材１６およびインク吸収材１７を貫通し、先端部が吸収材１７より上部へ突き出るような構造となっている。そしてその先端部を加熱し、押しつぶすことによって図１３（ｂ）に示すようにインク吸収材１７をキャップ部材内にかしめ固定するように構成されている。
【００６７】
なお、図１２に示す第５の実施の形態においては、上面が平坦なインク吸収材１７を採用しているが、５本のピン部材５１によってかしめ固定されていることから、インク吸収材１７の膨潤による浮き上がりを確実に阻止し得るように構成されている。これにより、インク吸収材の上面に発生するインクの泡によるノズル開口への悪影響を効果的に低減させることができる。
【００６８】
また本実施例においては、上面が平坦なインク吸収材１７の代わりに、前記凹部１７ａまたは切り欠き部１７ｂを施したインク吸収材１７を採用した場合においても、同様の作用効果を得ることができることは明らかである。
【００６９】
図１４は、前記したピン部材５１の各種の外観構成を示したものである。すなわち、図１２（ａ）に示すピン部材は、すでに説明した図８乃至図１３に示したキャッピング装置において用いられているものであり、その頭部５１ａの上面が平坦状に成されたものである。この図１４（ａ）に示したピン部材においては、頭部５１ａの上面が平坦に成されているがため、インクの表面張力によりその上面にインクが乗って、キャッピング装置からのインクの排出工程後においても、インクが残留するという問題がある。
【００７０】
そこで、図１４（ｂ）に示すようにピン部材５１の頭部５１ａを半球状に形成することが好ましい。このようにピン部材の頭部を半球状に形成することで、ピン部材５１の頭部５１ａに表面張力によりインクが残留する現象を低減でき、ピン部材５１周りのインクはインク吸収材１７側に吸収される。
【００７１】
また、図１４（ｃ）および図１４（ｄ）に示すように、ピン部材５１の頭部５１ａを半球状に形成させると共に、半球状頭部の上面にさらにインク誘導溝５１ｂを施すように構成することがさらに好ましい。なお、図１４（ｃ）と図１４（ｄ）とは、ピン部材５１を互いに直交する正面および側面方向から視た状態で示しており、半球状頭部の上面中央に１本の溝５１ｂが施されている。このようにインク誘導溝５１ｂを施すことにより、インクは誘導溝を通りインク吸収材１７側に即座に吸収される。なお、インク誘導溝５１ｂは図に示すように１本に限られることはなく、半球状頭部の大きさに応じて適宜の本数が施される。またこの場合、インク誘導溝がクロスするように配置されていても良い。
【００７２】
さらにまた、ピン部材５１をキャップ部材１６に植設する第３および第４の実施の形態においては、図１４に示すピン部材５１のいずれにおいても、例えばステンレス鋼等のように撥水性を備えた金属材料により構成することで、インクの残留度合いをさらに低減させる効果が得られる。
【００７３】
以上説明した各種のピン部材を用いることで、すでに図２４において説明した従来のもののように、あえてキャップ部材１６の内側面とインク吸収材１７との間に隙間ｇを設ける必要はなくなる。すなわち、隙間ｇを設けることによるインクの泡の発生要因を無くすことが可能となり、印字ヘッドのクリーニング工程による信頼性を増加させることが可能となる。
【００７４】
次に図１５および図１６に示す構成は、第６の実施の形態を断面図によって示したものであり、図１５１５はキャッピング装置がノズルプレート１４に対して離開している状態を、また図１６はキャッピング装置がノズルプレート１４に接触している状態を示している。そして、すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示している。
【００７５】
この第６の実施の形態においては、キャップ部材１６の開口部周縁に可撓性部材による蛇腹部１６ａを上向きに形成したことを特徴とするものである。すなわち前記蛇腹部１６ａはキャップ部材１６と一体に若干肉薄状に形成され、また延長方向に直交する断面が「く」字状に形成されている。
【００７６】
このような形態においては、前述したキャッピング動作により、キャップ部材１６はノズルプレート１４に密着する。そしてインク吸引時には、この状態でキャップ内部に負圧が生じるため、図１５に示すようにキャップ部材の蛇腹部１６ａが収縮し、ノズルプレート１４とインク吸収材１７とが接近する。このため、ノズルプレート面にしみだしたインクを効率良く吸収することが可能となる。
【００７７】
一方、インクの吸引が終了し、キャップ内部が大気開放される段階では、キャップ内部の負圧が解除されると同時に、蛇腹部１６ａの収縮が回復するので、ノズルプレート１４とインク吸収材１７との間隔が十分に広くなる。これにより、大気開放時に発生する泡状のインクがノズル開口１５に付着するのを有効に阻止し得ることができる。
【００７８】
なお、この第６の実施の形態においては、インク吸収材１７の表面が平坦なものが用いられているが、すでに説明した第１乃至第４の実施の形態のようにインク吸収材１７の表面に凹部１７ａや切り欠き部１７ｂを形成してもよい。この場合には、インク吸収材１７とノズル開口１５との間隔をより大きく形成させることができる。
【００７９】
さらに、前記した第３および第４の実施の形態のように、インク吸収材１７の中央部がノズルプレート１４側に湾曲しないように、凹部１７ａまたは切り欠き部１７ｂ部分を除く部分を複数本のピン部材５１によって固定してもよい。
【００８０】
この場合においてもピン部材５１の配置位置は、前記したようにキャップ部材１６が記録ヘッドのノズルプレート１４を封止した状態において、それぞれ各ノズル列の直下を避けて、各ノズル列の間に位置するように、また前記大気開放口１９の近傍に位置するように配置することが望ましい。
【００８１】
次に図１７および図１８に示す構成は、第７の実施の形態を示すものである。なお、図１７は図１８におけるＦ−Ｆ線に沿った断面図で示されている。そして、すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示している。図１７および図１８に示す第７の実施の形態においては、固定手段として、少なくともその一部がキャップ部材１６の側壁に係合し得るフレーム部材５２が用いられている。そしてフレーム部材５２によって前記インク吸収材１７を、その上面側から押さえることで、インク吸収材１７をキャップ部材１６内に固定するように構成されている。
【００８２】
前記フレーム部材５２は、キャップ部材１６に内接するように、四角形状に形成されており、その周側縁の全体でキャップ部材１６の側壁に係合されるように成されている。そして、長手方向を三分するように一対の梁部５２ａが一体に形成されている。この構成により、インク吸収材１７がインクを吸収し膨潤しても、固定手段としてのフレーム部材５２の存在により、その中央部がノズルプレート１４側に湾曲することを有効に阻止する。
【００８３】
なおこの梁部５２ａは、前記したピン部材５１の配置位置と同様に、キャップ部材１６が記録ヘッドのノズルプレート１４を封止した状態において、それぞれ各ノズル列の直下を避けて、各ノズル列の間に位置するように形成されている。
【００８４】
そして、このフレーム部材５２においても、前記したピン部材の場合と同様に例えばステンレス鋼等のように撥水性を備えた金属材料により構成することで、その上面に残留するインクの量を低減させることができる。
【００８５】
また、図１９および図２０に示す構成は、第８の実施の形態を示したものであり、図１９は図２０におけるＧ−Ｇ線に沿った断面図で示されている。そして、すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示している。この第８の実施の形態は、図１８および図１９に示した実施の形態にさらにインク吸収材１７の上面における記録ヘッド８の各ノズル開口１５と対向する部分にそれぞれ窪み、すなわちノズル列の方向にその軸方向が一致するように円筒面状の凹部１７ａを形成したものである。これにより、前記図４および図５で示した第１の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８６】
さらに、図２１および図２２に示す構成は、第９の実施の形態を示したものであり、図２１は図２２におけるＨ−Ｈ線に沿った断面図で示されている。そして、すでに図２３乃至図２５で説明した従来の装置に相当する部分は同一符号で示している。この第９の実施の形態は、図１８および図１９に示した実施の形態に、さらに上下２枚で構成されたインク吸収材１７の上部側インク吸収材に、切り欠き部１７ｂによる貫通孔を形成した例を示している。これにより、前記図６および図７で示した第２の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００８７】
なお、図１７乃至図２０において使用されている前記フレーム部材５２は、例えば薄板材料を打ち抜き等の加工手段で作成されるが、フレーム部材５２は、これに代えて針金状のもので形成しても良い。
【００８８】
このように、打ち抜き加工または針金状のもので形成したフレーム部材を用いても、図２４に示したようにあえてキャップ部材１６の内側面とインク吸収材１７との間に隙間ｇを設ける必要はなくなる。したがって、隙間ｇを設けることによるインクの泡の発生要因を無くすことが可能となり、印字ヘッドのクリーニング工程による信頼性を増加させることが可能となる。
【００８９】
以上の説明で明らかなように本発明にかかるインクジェット式記録装置は、インク吸収材における記録ヘッドのノズル開口と対向する部分に、凹部または切り欠き部等による窪みを形成したので、キャップユニットの大気開放時にインクの泡が発生しノズル開口に達するのを阻止、またはその程度を低減させることが可能となる。これによりインクの泡がノズル開口に侵入するなどしてノズル開口のメニスカスを破壊し、いわゆるドット抜けなどの印字障害を発生させる問題を有効に回避することができる。  
また、インク吸収材の一部がインクの吸収による膨潤によってノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備したことにより、インク吸収材の例えば中央部分が盛り上がるといった現象が阻止できる。したがって同様にインクの泡またはその飛散による印字障害の発生を低減させることができる。
【００９０】
また、インク吸収材の一部がインクの吸収による膨潤によってノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備したことにより、インク吸収材の例えば中央部分が盛り上がるといった現象が阻止できる。したがって同様にインクの泡またはその飛散による印字障害の発生を低減させることができる。
【００９１】
さらに、キャップ部材の開口周縁に、可撓性部材による蛇腹部を形成したことにより、蛇腹部の介在によりノズルプレートとインク吸収材との間隔を大きくすることが可能であり、これによって同様にインクの泡またはその飛散による印字障害の発生を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９２】
【図１】本発明を適用したインクジェット式記録装置の斜視図である。
【図２】図１に示す記録装置に搭載された記録ヘッドにおけるアクチュエータユニットの一例を示す斜視図である。
【図３】図１に示す記録装置に搭載されたキャッピング装置の一例を示す斜視図である。
【図４】本発明にかかる記録装置に搭載されるキャップユニットの第１の実施の形態を示した上面図である。
【図５】図４におけるＢ−Ｂ線で切断した状態の断面図である。
【図６】キャップユニットの第２の実施の形態を示した上面図である。
【図７】図６におけるＣ−Ｃ線で切断した状態の断面図である。
【図８】キャップユニットの第３の実施の形態を示した上面図である。
【図９】図８におけるＤ−Ｄ線で切断した状態の断面図である。
【図１０】キャップユニットの第４の実施の形態を示した上面図である。
【図１１】図１０におけるＥ−Ｅ線で切断した状態の断面図である。
【図１２】キャップユニットの第５の実施の形態を示した斜視図である。
【図１３】図１２におけるピン部材部分を垂直に切断した状態の断面図である。
【図１４】固定手段としてのピン部材の各構成を示した図である。
【図１５】キャップユニットの第６の実施の形態を示した中央断面図である。
【図１６】同じくキャップユニットがノズルプレートに圧接した状態を示す中央断面図である。
【図１７】キャップユニットの第７の実施の形態を示した上面図である。
【図１８】図１７におけるＦ−Ｆ線で切断した状態の断面図である。
【図１９】キャップユニットの第８の実施の形態を示した上面図である。
【図２０】図１９におけるＧ−Ｇ線で切断した状態の断面図である。
【図２１】キャップユニットの第９の実施の形態を示した上面図である。
【図２２】図２１におけるＨ−Ｈ線で切断した状態の断面図である。
【図２３】従来におけるキャップユニットの例を示した上面図である。
【図２４】図２３におけるＡ−Ａ線で切断した状態の断面図である。
【図２５】従来におけるキャップユニットにおいてインク吸収材が膨潤した状態を示す中央断面図である。
【符号の説明】
【００９３】
７  ブラック用記録ヘッド、８  カラー用記録ヘッド、９  ブラック用インクカートリッジ、１０  カラー用インクカートリッジ、１１  キャッピング装置、１２  吸引ポンプ、１４  ノズルプレート、１５  ノズル開口、１６  キャップ部材、１６ａ  蛇腹部、１７  インク吸収材、１７ａ  凹部（窪み）、１７ｂ  切り欠き部（窪み）、１８  インク吸引口、１９  大気開放口、３６  キャップユニット搭載部、３７  ブラックヘッド用キャップユニット、３８  カラーヘッド用キャップユニット、４０  キャップケース、５１  ピン部材（固定手段）、５２  フレーム部材（固定手段）
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
2005335404.tif 000021
【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【手続補正書】
【提出日】平成17年9月27日(2005.9.27)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを排出するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、
前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から排出したインクを吸収するインク吸収材の一部がノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備し、
前記固定手段は、その頭部が半球状のまたは半球状頭部の上面にインク誘導溝を施したピン部材が用いられ、その尾部を前記キャップ部材に植設することで、インク吸収材を前記頭部によってキャップ部材内に固定するように構成したことを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項２】
前記固定手段は、撥水性を備えた金属材料により構成されていることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３】
ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを排出するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、
前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から排出したインクを吸収するインク吸収材の一部がノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備し、
前記固定手段は、キャップケースと一体成形され、且つ先端部が前記インク吸収材より上部へ突き出るような構造をなすピン部材が用いられるとともに、その先端部を加熱し、押しつぶすことによって前記インク吸収材をキャップ部材内に固定するように構成したことを特徴とするインクジエット式記録装置。
【請求項４】
ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを排出するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、
前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から排出したインクを吸収するインク吸収材の一部がノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備し、
前記固定手段は、キャップケースと一体成形されたピン部材が用いられ、その先端部を加熱変形させることによって、半球状または半球状の上面にインク誘導溝付きの頭部を形成すると同時に、前記頭部によってインク吸収材をキャップ部材内に固定するように構成したことを特徴とするインクジエット式記録装置。
【請求項５】
ノズル開口からインク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、非印刷時に前記ノズル開口を備えたノズルプレートを封止すると共に、必要に応じて前記ノズル開口からインクを排出するキャップ部材を備えたインクジェット式記録装置であって、
前記キャップ部材内に収容され、前記ノズル開口から排出したインクを吸収するインク吸収材の一部がノズルプレート側に変形するのを阻止する固定手段を具備し、
前記固定手段は、前記キャップ部材に設けられるピン部材の頭部によって前記インク吸収材を前記キャップ部材内に固定するように構成されていることを特徴とするインクジェット式記録装置。
【請求項６】
前記ピン部材は、その尾部が前記キャップ部材に植設されたものであることを特徴とする請求項５に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項７】
前記ピン部材は、前記キャップケースと一体成形されたものであることを特徴とする請求項５に記載のインクジエット式記録装置。