(57)【要約】【課題】キャップの高さ寸法を小さくすることができ、キャップ内からのインクの跳ね返りを防止するとともに、非印刷時にノズル内インクを増粘させることの無いキャップおよびこれを使用した液体噴射装置を提供すること。【解決手段】ターゲットに対して液体を吐出するノズルを有する液体噴射ヘッドと、該ノズルを適宜覆うことができるように配置されるキャッピング手段を具備した液体噴射装置において、前記キャッピング手段が、前記ノズルの形成された面に対向される開口３８を備えたケース３１と、該ケースの内底面に設けられた多数のロート状の孔３２と、前記ロート状の孔底部から吸引手段に接続される吸引孔３６とを有するキャップ３０を備えている。【選択図】図４
2007210268.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに対して液体を吐出するノズルを有する液体噴射ヘッドと、該ノズルを適宜覆うことができるように配置されるキャッピング手段を具備した液体噴射装置において、
前記キャッピング手段が、前記ノズルの形成された面に対向される開口を備えたケースと、
該ケースの内底面に設けられた多数のロート状の孔と、
前記ロート状の孔底部から吸引手段に接続される吸引孔と
を有するキャップを備えている  
ことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記ケース内には補助板が収容されており、前記多数のロート状の孔は前記補助板に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記ロート状の孔の傾斜面において稜線状の溝が形成されていることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記キャップが四角形であり、縦横に前記多数のロート状の孔が形成されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項５】
液体を吐出するノズルを有する液体噴射ヘッドの前記ノズルの形成された面に対向される開口を備えたケースと、
該ケースの内底面に設けられた多数のロート状の孔と、
前記ロート状の孔底部から吸引手段に接続される吸引孔と
を有するキャップを備えている
ことを特徴とするキャップ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置及び液体噴射ヘッドに使用されるキャッピング装置のキャップの改良に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体噴射装置である例えば、インクジェット式記録装置には、インクジェット式記録ヘッドが備えられている。このインクジェット式記録ヘッドには、記録用紙等にインクを吐出するために、多数のノズルが列状に配列されて設けられている。
ところが、記録用紙にノズルからインクを吐出しない非印刷時（休止時）に、そのままの状態でノズルを放置すると、ノズル内のインクが乾燥等して、印刷を開始したときに吐出不良等が生じるおそれがある。
【０００３】
このため、非印刷時には、ノズルを覆うためのキャップがノズルプレートに当接して、ノズルを覆い、ノズル内のインクの乾燥等を未然に防止する構成となっている。
このとき、ノズルを覆うキャップ内の雰囲気が、ノズル内のインクを一層乾燥等させないための工夫として、キャップ内にインク吸収材が配置されている（例えば特許文献１参照）。
このようにキャップ内にインクが含浸されているインク吸収材を配置することで、キャップでノズルを覆ったときのキャップ内の雰囲気が湿潤状態に維持されるので、ノズル内のインクの乾燥等を適切に防止することができるようになっている。
【０００４】
このようなキャッピング手段を用いる場合、次のような問題がある。
すなわち、図５はインクジェット式記録ヘッド（以下、「記録ヘッド」という）１と、キャップ２を示す説明図であり、記録用紙にノズルからインクを吐出しない非印刷時（休止時）には、記録ヘッド１は、矢印に示すようにキャップ２に接近して、該キャップ２によって、記録ヘッド１のノズル形成面が覆われるようになっている。
【０００５】
図６は、このようなキャップ２の一例を示す概略斜視図であり、図７は図６のＡ−Ａ線概略断面図である。
キャップ２は図示されているような矩形のケースであって、上方が開放された開口部３を有している。
図７に示すように、キャップ２の内部には、インク吸収材４が収容されており、該インク吸収材４は、例えば、スポンジのような液体吸収力を持った多孔質の部材である。
キャップ２の底部７には、吸引孔５が形成されており、図示しない吸引ポンプなどと接続されることにより、インク吸収材４に含浸されたインクを吸引して、廃棄するようになっている。
【０００６】
キャップ２の上端面には、弾性体６が配置され、記録ヘッド１と当接した際の衝撃を吸収するようになっている。
このような構造では、図７に示すように、キャップ２の内部には、吐出されたインクを含浸させるためのインク吸収材４を収容する必要があることから、キャップ２の高さ寸法Ｌ１が大きくなってしまうという問題がある。
【０００７】
そこで、このようなインク吸収体を収容しない構成として、例えば、特許文献２のキャップ構造も知られている。
このキャップは、吐出されたインクを吸収体のようなもので含浸するのではなく、キャップ内側底面を徐々に下降する傾斜面として、最も低い位置にインクを集め、その位置でインクを吸引して廃棄しようとするものである。
【特許文献１】特開平４−３３９６６５号公報
【特許文献２】特開平９−３２３４２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献２のような構造のキャップでは、傾斜面の最下端位置におけるひとつの孔から吸引する構造であるから、キャップ内底面の傾斜が比較的緩く、傾斜面の途中でインクが堆積しやすいという欠点がある。
また、キャップ内で傾斜面を下降するインクが堆積しないまでも流れによどみが出やすく、インクを十分に吸引しにくい。また、クリーニング中に吸引ムラにより発生する泡を完全に吸引することも難しい。
さらには、キャップ内底面の傾斜が緩いことから、フラッシング機能により記録ヘッドをキャップが覆った状態でノズルからインクが吐出されると、上記緩い傾斜面で跳ね返り、記録ヘッドのノズル面に付着して、吐出不良の原因にもなる。
【０００９】
このような多くの問題を改善するには、やはりキャップ内に吸収材を配置することが好ましいとも考えられる。
すなわち、吸収材はフラッシングにおける上記インクの跳ね返りを生じることがなく、キャッピング動作の直前に記録ヘッドからキャップ内に吐出されるインクが、吸収材に保持されることにより、該キャップ内を湿潤状態に保ち、記録ヘッドが当接されている間は、そのノズル開口に付着したインクが乾燥固化して目詰まりを生じることを有効に防止できるものである。
【００１０】
ところが、上記インクは、グリセリンやジエチレングリコールなどの保湿剤を溶媒として含んでいる。これらの保湿剤は空気中から水分を吸収する性質を有し、これにより、インクの乾燥を防止する機能を果たしている。
しかしながら、このようなインクがキャップ内の吸収材に含浸された後では、当該吸収材から水分が蒸発すると、吸収材には上記保湿剤が残り、時間経過により、吸収材が含有する保湿剤の比率は高くなる。
これにより、記録ヘッドが当接された非印刷時は、ノズル内インク水分が、該吸収材の保有する保湿剤によって奪われ、その結果、ノズル内インクが増粘により目詰まりするという不都合が生じる。
【００１１】
この発明は、上述した課題を解決するためになされたもので、キャップの高さ寸法を小さくすることができ、キャップ内からのインクの跳ね返りを防止するとともに、非印刷時にノズル内インクを増粘させることの無いキャップおよびこれを使用した液体噴射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】
【００１２】
上述の目的は、本発明にあっては、ターゲットに対して液体を吐出するノズルを有する液体噴射ヘッドと、該ノズルを適宜覆うことができるように配置されるキャッピング手段を具備した液体噴射装置において、前記キャッピング手段が、前記ノズルの形成された面に対向される開口を備えたケースと、該ケースの内底面に設けられた多数のロート状の孔と、前記ロート状の孔底部から吸引手段に接続される吸引孔とを有するキャップを備えている液体噴射装置により、達成される。
【００１３】
上記構成によれば、キャピング手段に備えられるキャップは、そのケース内に、吸収材を収容する構成ではないから、キャップの高さ寸法を小さくすることができる。また、吸収材を用いていないから、グリセリンなどの保湿剤によるノズル内インクの増粘を生じることがない。
また、ケース内底面に多数のロート状の孔を設けているので、吸引を一箇所ではなく、多数の箇所で行う構造とされるので、記録ヘッドのノズル形成面の全体に対して、均等に吸引圧を作用させることができる。これにより、各ノズルを均等に吸引可能となる。また、多数のロート状の孔を形成したことで、比較的小さなロート状、すなわち孔を中心とした傾斜面を多数形成でき、該傾斜面を急傾斜とすることができる。
このため、インクが導かれる傾斜が急であることで、傾斜面の途中にインクが堆積することがなく、それぞれの孔から適切に吸引されることが可能となる。
また、傾斜面が急勾配とできるので、インクの跳ね返りにより、記録ヘッドのノズル形成面にインクが付着することがない。
かくして、キャップの高さ寸法を小さくすることができ、キャップ内からのインクの跳ね返りを防止するとともに、非印刷時にノズル内インクを増粘させることの無いキャップを使用した液体噴射装置を提供することができる。
【００１４】
好ましくは、前記ケース内には補助板が収容されており、前記多数のロート状の孔は前記補助板に形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、キャップ内に挿入できる補助板を用いて、該補助板に前記多数のロート状の孔を形成することで、多数の吸引孔を持つインク吸引構造を容易に作ることができる。
【００１５】
好ましくは、前記ロート状の孔の傾斜面において稜線状の溝が形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、ロート状の孔が角錐とされることで、傾斜面には稜線状に見える溝が形成されている。ここで、該稜線に見える箇所は実際には、インクを導く傾斜溝とされ、よりインクを導きやすい構造とすることができる。
【００１６】
また、好ましくは、前記キャップが四角形であり、縦横に前記多数のロート状の孔が形成されていることを特徴とする。
上記構成によれば、キャップの内側底面の全面にわたって、適切に多数のロート状の孔を配置する構造を実現することができる。
【００１７】
また、上記目的は、本発明にあっては、液体を吐出するノズルを有する液体噴射ヘッドの前記ノズルの形成された面に対向される開口を備えたケースと、該ケースの内底面に設けられた多数のロート状の孔と、前記ロート状の孔底部から吸引手段に接続される吸引孔とを有するキャップを備えているキャップにより、達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１９】
図１は本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下「記録装置」という）１００を示す概略斜視図である。
図１に示すように、記録装置１００は、キャリッジ１０１を有し、このキャリッジ１０１はキャリッジモータ１０２により駆動されるタイミングベルト１０３を介し、ガイド部材１０４に案内されてプラテン１０の軸方向に往復移動されるように構成されている。
【００２０】
図１のキャリッジ１０１のターゲットである例えば、記録用紙２００に対向する側には、液体噴射ヘッドである例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）１１０が搭載され、その上部には、記録ヘッド１１０に液体である例えば、インクを供給するインクカートリッジ部１０６が着脱可能に装填されている。
【００２１】
また、図１に示すように、記録用紙２００が配置されない非印字領域Ｈ（ホームポジション）には、キャッピング手段１２０、吸引ポンプ１３０そしてワイピング部材１４０が配置されている。
図２は、図１のキャリッジ１０１がホームポジションＨに移動し、キャッピング手段１２０が記録ヘッド１１０に当接した状態を示す概略図である。
図２に示すように、記録ヘッド１１０の下面にはインクを吐出するための複数のノズルが形成されているノズル形成部材である例えば、ノズルプレート１１１が配置されている。
【００２２】
また、ノズルプレート１１１は、図１のホームポジションから印字領域へ、記録ヘッド１１０がキャリッジ１０１と共に移動する際に、ワイピング部材１４０に当接し、このワイピング部材１４０によりノズルプレート面１１１が払拭され、クリーニングされる構成となっている。
キャッピング手段１２０は、図２に示すように、上面が開放され、凹状に形成されているキャップホルダ１２１、キャップホルダ１２１内に収容されるキャップ３０を有している。
このキャップ３０については、後で詳しく説明する。
また、キャッピング手段１２０には、スライダ１２４と、このスライダ１２４を上下動させるための回動アーム１２５を有している。
【００２３】
そして、この回動アーム１２５によってキャッピング手段１２０が移動し、図２に示すようにキャッピング手段１２０のキャップ３０が、記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接すると、キャッピング手段１２０がノズルを覆うように配置されることになる。
【００２４】
また、図２に示すように、キャッピング手段１２０には、大気開放口１２８と吸引ポンプ１３０が接続されている。
このため、この大気開放口１２８を開状態として、吸引ポンプ１３０でキャッピング手段１２０内の雰囲気を吸引すると、キャッピング手段１２０内の雰囲気は負圧となり、吐出されたインクが、後述するキャップ３０の構成を経て吸引ポンプ１３０によって廃インクタンク１３１へ排出される構成となっている。
【００２５】
図３は、キャップ３０の実施形態を示す概略斜視図であり、図４は図３のＢ−Ｂ概略断面図である。
図において、キャップ３０は、開口３８を備える本体としてのケース３１と、該ケース３１の内底面に設けられた多数のロート状もしくはすり鉢状の孔３２と、このロート状の孔３２の各中心部３４を通り、孔底部３４ａから、吸引手段である図２の吸引ポンプ１３０に接続される吸引孔３６とを備えている。
【００２６】
ケース３１は、例えば四角形の箱状のものであり、ノズルプレート１１１に対向配置され、該ノズルプレート１１１に当接して、そのノズル形成面を覆い得る大きさの開口３８を有している。
ケース３１内には、ケース３１とは別体の補助板３９が収容されている。この補助板３９に、上記した多数のロート状の孔３２が形成されている。
【００２７】
具体的には、図３により理解されるように、補助板３９は例えば樹脂による成型品で、該補助板３９には、縦横に多数の正方形の区画が設けられている。個々の区画は、図４に示すように、中心に向かって徐々に傾斜する傾斜面３３を有しており、中心部３４は、補助板３９の底部に設けられた各区画を連通させる空間である孔底部３４ａにつながっている。さらに、孔底部３４ａはケース３１下部の一側において、一方向に延びる吸引孔３６に連通されている。
また、好ましくは、傾斜面３３は、円錐でなく、頂点を下方に向けて縦横に多数配置された角錐の側面を形成するようにされている。これによって図３および図４において、該傾斜面３３の稜線３５と見える箇所は、実際には、凹状に切り込まれた傾斜溝とされている。
【００２８】
キャッピング手段のキャップ３０は、以上のように構成されており、図１のホームポジションから印字領域へ、記録ヘッド１１０がキャリッジ１０１と共に移動し、図２で説明したように、回動アーム１２５によってキャッピング手段１２０が移動して、該キャッピング手段１２０のキャップ３０が、記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接する。
これにより、大気開放口１２８を開状態として、吸引ポンプ１３０でキャッピング手段１２０内の雰囲気を吸引する。このため、図３および図４で示すキャップ３０のケース３１内の雰囲気は負圧となり、記録ヘッド１１０から吐出されたインクが、該キャップ３０内に入る。このインクは、多数のロート状の孔３２に導かれる。該ロート状の孔３２においては、その傾斜面３３に導かれてインクが中心部３４に流れ込み、各中心部３４を経て、該インクは孔底部３４ａで合流された後、吸引孔３６を通り、図２の廃インクタンク１３１へ排出される。
【００２９】
ここで、本実施形態のキャップ３０は、そのケース３１内に、吸収材を収容する構成ではないから、キャップの高さ寸法Ｌ２を小さくすることができる。また、吸収材を用いていないから、グリセリンなどの保湿剤によりノズル内インクの増粘を生じることがない。
さらに、ケース３１内に多数のロート状の孔３２を設けているので、吸引を一箇所ではなく、多数の箇所で行う構造であり、記録ヘッド１１０のノズル形成面の全体に対して、均等に吸引圧を作用させることができる。
【００３０】
これにより、各ノズルを均等に吸引可能となる。また、多数のロート状の孔３２を形成したことで、比較的小さなロート状、すなわち孔を中心とした傾斜面３３を多数形成でき、該傾斜面３３を急傾斜とすることができる。
このため、インクが導かれる傾斜が急であることで、傾斜面３３の途中にインクが堆積することがなく、それぞれの中心部３４である孔から適切に吸引されることが可能となる。
また、傾斜面が急勾配とできるので、インクの跳ね返りにより、記録ヘッドのノズル形成面にインクが付着することがない。
かくして、キャップの高さ寸法を小さくすることができ、キャップ内からのインクの跳ね返りを防止するとともに、非印刷時にノズル内インクの増粘させることの無いキャップを使用した記録装置１００を提供することができる。
【００３１】
さらに、ケース３１内には補助板３９が収容されており、多数のロート状の孔３２は該補助板３９に形成されている。これにより、多数の孔を有するインク吸引構造を容易に作ることができる。
また、各ロート状の孔３２には、傾斜面３３に稜線３５を形成することで、該稜線３５はインクを導く傾斜溝とされ、よりインクを導きやすい構造とすることができる。
しかも、キャップ３０が四角形であり、縦横に前記多数のロート状の孔３２が形成されている構造を採用することによって、キャップ３０内に適切に多数のロート状の孔３２を配置する構造が実現できる。
【００３２】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。さらに、上述の実施の形態の構成はその一部を省略してもよいし、説明しない他の構成と組み合わせて構成するようにしてもよい。
また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図。
【図２】図１のキャリッジがホームポジションに移動し、キャッピング手段が記録ヘッドに当接した状態を示す概略図。
【図３】図１の記録装置のキャップの実施形態を示す概略斜視図。
【図４】図３のＢ−Ｂ概略断面図。
【図５】従来の液体噴射装置における記録ヘッドとキャップの関係を示す図。
【図６】従来のキャップのケースを示す概略斜視図。
【図７】図６のＡ−Ａ概略断面図。
【符号の説明】
【００３４】
３０・・・キャップ、３１・・・ケース、３２・・・ロート状の孔、３３・・・傾斜面、３６・・・吸引孔、３９・・・補助板、１００・・・インクジェット式記録装置、１０１・・・キャリッジ、１０２・・・キャリッジモータ、１０３・・・タイミングベルト、１０４・・・ガイド部材、１０・・・プラテン、１２０・・・キャッピング手段、１２１・・・キャップホルダ、１２３・・・インク吸収材、１２５・・・回動アーム、１２８・・・大気開放口、１３０・・・吸引ポンプ、１４０・・・ワイピング部材
【図１】
2007210268.tif 000003
【図２】
2007210268.tif 000004
【図３】
2007210268.tif 000005
【図４】
2007210268.tif 000006
【図５】
2007210268.tif 000007
【図６】
2007210268.tif 000008
【図７】
2007210268.tif 000009