(57)【要約】【課題】残留するインクを積極的に排除することができる封止装置を提供すること。【解決手段】複数のノズルを有するノズル面に当接し各ノズルを独立して封止する封止手段を備える封止装置において、前記封止手段は膨張に伴って前記各ノズルを封止するように構成された封止装置。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルを有するノズル面に当接し各ノズルを独立して封止する封止手段を備える封止装置において、
前記封止手段は膨張に伴って前記各ノズルを封止するように構成された封止装置。
【請求項２】
前記封止手段は、膨張したときのノズル対向面が凸形状を有する、請求項１に記載の封止装置。
【請求項３】
前記封止手段において、前記ノズル対向面と反対側の形状も凸形状を有する、請求項１又は２に記載の封止装置。
【請求項４】
前記封止手段の膨張は、流体の流入に応じて膨張するように構成された、請求項１〜３のいずれかに記載の封止装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の封止装置と、液滴を吐出するヘッドと、を備えた画像形成装置。
【請求項６】
請求項５に記載の画像形成装置であって、
前記ヘッド内を液体で加圧し当該液体を押し出す加圧クリーニングを行うことが可能であり、
前記加圧クリーニング中に、前記封止手段の膨張と収縮を繰り返す、画像形成装置。
【請求項７】
前記ヘッドはホワイトインクを吐出可能であり、
前記ホワイトインクによる加圧クリーニングを行った後において、洗浄液で前記封止手段の表面を洗浄する、請求項５又は６に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、封止装置、及び、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクを噴射して画像を形成するインクジェット式プリンターが実用化されている。このようなプリンターでは、インクが乾燥してノズルに固着することを抑制するために、ノズルに密着する部材によりノズル面を乾燥から防ぎインクの劣化等を防止する。
【０００３】
特許文献１には、キャップ内部にヘッドに密着する部分を有し、キャップを押し込むことで密着することが示されている。また、特許文献２には、供給系側で加圧してヘッド内の圧力が所定値になったらキャップを解放することが示されている。また、特許文献３には、吸引後に吸引キャップを当接させ、吸引後所定時間経過したら他のキャップを当接させることが示されている。また、特許文献４には、流路途中を開弁し、キャップをヘッドに密着させ閉弁することが示されている。また、特許文献５には、キャップに対してヘッドが上下方向に移動することが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−７７４３３号公報
【特許文献２】特開平１０−３０５５９４号公報
【特許文献３】特開２００２−１０３５９４号公報
【特許文献４】特開２００６−２３１８０８号公報
【特許文献５】特開２００７−１７２８０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、密着させる部材の形状によっては、密着キャップに付着したインクが劣化し、その劣化したインクによりノズル面に傷等を発生させ、ノズル面の劣化を引き起こす恐れがあった。よって、このようなノズル面の封止装置において残留するインクを積極的に排除できるようにすることが望ましい。  
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、残留するインクを積極的に排除することができる封止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】
【０００６】
上記目的を達成するための主たる発明は、
複数のノズルを有するノズル面に当接し各ノズルを独立して封止する封止手段を備える封止装置において、
前記封止手段は膨張に伴って前記各ノズルを封止するように構成された封止装置である。
【０００７】
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本実施形態における印刷システムのブロック図である。
【図２】本実施形態におけるプリンター１の上面図である。
【図３】本実施形態におけるプリンター１の側面図である。
【図４】本実施形態におけるヘッドユニットの説明図である。
【図５】図５Ａは、収縮時における密着キャップ装置９１の斜視図であり、図５Ｂは、膨張時における密着キャップ装置９１の斜視図である。
【図６】図６Ａは、収縮時における密着キャップ装置９１の側面図であり、図６Ｂは、膨張時における密着キャップ装置９１の側面図である。
【図７】密着キャップ装置９１の自洗行程を説明するフローチャートである。
【図８】図８Ａは、密着キャップ装置９１の自洗行程における第１の図であり、図８Ｂは、密着キャップ装置９１の自洗行程における第２の図であり、図８Ｃは、密着キャップ装置９１の自洗行程における第３の図である。
【図９】図９Ａは、密着キャップ本体の他の形状の一例（収縮時）の斜視図であり、図９Ｂは、密着キャップ本体の他の形状の一例（膨張時）の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項が明らかとなる。すなわち、
複数のノズルを有するノズル面に当接し各ノズルを独立して封止する封止手段を備える封止装置において、
前記封止手段は膨張に伴って前記各ノズルを封止するように構成された封止装置である。  
このようにすることで、封止手段を膨張させることで封止手段に付着したインクカス等を除去することができるので、残留するインクを積極的に排除することができる封止装置を提供することができる。
【００１０】
かかる封止装置であって、前記封止手段は、膨張したときのノズル対向面が凸形状を有することが望ましい。  
このようにすることで、膨張時において封止手段が確実にノズル面と接触することができる。
【００１１】
また、前記封止手段において、前記ノズル対向面と反対側の形状も凸形状を有することが望ましい。  
このようにすることで、例えば封止手段は円筒形状となり、封止手段自体の形状が単純化されるため、繰り返し膨張と収縮が繰り返される使用態様においても寿命を長く保つことができる。
【００１２】
また、前記封止手段の膨張は、流体の流入に応じて膨張するように構成されたことが望ましい。  
このようにすることで、流体により封止手段を膨張させることができるので、ノズル面との接触において柔軟性をもって接触することができる。
【００１３】
また、本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも、以下の事項も明らかとなる。すなわち、
上記の封止装置と、液滴を吐出するヘッドと、を備えた画像形成装置である。  
このようにすることで、残留するインクを積極的に排除することができる封止装置を画像形成装置に組み込むことができる。
【００１４】
また、上記の画像形成装置において、前記ヘッド内を液体で加圧し当該液体を押し出す加圧クリーニングを行うことが可能であり、
前記加圧クリーニング中に、前記封止手段の膨張と収縮を繰り返すことが望ましい。  
このようにすることで、加圧クリーニング中にノズルから排出されるインクを用いて、封止手段に付着した異物を取り除くことができる。
【００１５】
また、前記ヘッドはホワイトインクを吐出可能であり、
前記ホワイトインクによる加圧クリーニングを行った後において、洗浄液で前記封止手段の表面を洗浄することが望ましい。  
このようにすることで、封止手段に付着したインクを適切に除去することができる。
【００１６】
＝＝＝実施形態＝＝＝
図１は、本実施形態における印刷システムのブロック図である。図２は、本実施形態におけるプリンター１の上面図である。図３は、本実施形態におけるプリンター１の側面図である。本実施形態におけるプリンター１は、４色のカラーインクと白色インク（ホワイトインクＷ）を噴射可能である。
【００１７】
図１には、プリンター１とコンピュータ１１０が示されている。プリンター１は、用紙搬送ユニット１０とヘッドユニット４０と検出器群５０とコントローラー６０と駆動信号生成回路７０とヘッド移動ユニット８０とフラッシングユニット９０を備える。
【００１８】
用紙搬送ユニット１０は、搬送ローラー１１Ａ、第１押さえローラー１１Ｂ、排紙ローラー１２Ａ、及び、第２押さえローラー１２Ｂを含む。搬送ローラー１１Ａ及び排紙ローラー１２Ａは不図示のモーターに接続されており、モーターの回転はコントローラー６０によって制御される。そして、搬送ローラー１１Ａと第１押さえローラー１１Ｂに挟み込まれることで、媒体は搬送方向に搬送される。また、排紙ローラー１２Ａと第２押さえローラー１２Ｂに挟み込まれることで、媒体は搬送方向に搬送され排紙される。
【００１９】
ヘッドユニット４０は、第１ヘッドユニット４１−１、第２ヘッドユニット４１−２、第３ヘッドユニット４１−３、第４ヘッドユニット４１−４、及び、第５ヘッドユニット４１−５を含む。第１ヘッドユニット４１−１は、ホワイトインクを噴射する。第２ヘッドユニット４１−２は、イエローインクを噴射する。第３ヘッドユニット４１−３は、マゼンタインクＭを噴射する。第４ヘッドユニット４１−４は、シアンインクＣを噴射する。第５ヘッドユニット４１−５は、ブラックインクＫを噴射する。
【００２０】
検出器群５０は、プリンター１の各部の情報を検出してコントローラー６０に送る様々な検出器をあらわす。
【００２１】
コントローラー６０は、プリンター１の制御を行うための制御ユニットである。コントローラー６０は、ＣＰＵ６１と、メモリ６２と、インターフェース部６３とを有する。ＣＰＵ６１は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ６２は、ＣＰＵ６１のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、ＲＡＭ、ＥＥＰＲＯＭ等の記憶素子を有する。ＣＰＵ６１は、メモリ６２に格納されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。インターフェース部６３は、外部装置であるコンピュータ１１０とプリンター１との間でデータの送受信を行う。
【００２２】
駆動信号生成回路７０は、後述するヘッドに含まれるピエゾ素子などの駆動素子に印加してインク滴を吐出させるための駆動信号を生成する。駆動信号生成回路７０は、不図示のＤＡＣを含む。そして、コントローラー６０から送られた駆動信号の波形に関するデジタルデータに基づいて、アナログの電圧信号を生成する。また、駆動信号生成回路７０は不図示の増幅回路も含んでおり、生成された電圧信号について電力増幅を行い、駆動信号を生成する。
【００２３】
ヘッド移動ユニット８０は、前述の第１ヘッドユニット４１−１から第５ヘッドユニット４１−５を後述するフラッシングユニット９０の上部へ移動させる機能を有する。移動は、例えば、ラックアンドピニオン機構（不図示）を用いて、コントローラー６０に接続されたモーター（不図示）により行われる。
【００２４】
キャッピングユニット９０は、後述する密着キャップ装置（封止装置）を複数備える。そして、各ヘッドユニットにおけるヘッドのノズルに接触してそのノズル孔を塞ぐ機能を有する。
【００２５】
図４は、本実施形態におけるヘッドユニットの説明図である。前述の第１ヘッドユニット４１−１から第５ヘッドユニット４１−５は、それぞれほぼ同様の構造を有している。よって、ここでは、第１ヘッドユニット４１−１を例に、ヘッドユニットの説明を行う。
【００２６】
図４には、第１ヘッドユニット４１−１に含まれる複数のヘッド４１１が示されている。これらヘッド４１１は、２列のノズル列を有する。各ノズル列は、ノズルピッチＰのノズル間隔を有する複数のノズルで構成される。本実施形態において、１列のノズルピッチＰは１８０ｄｐｉであり、ノズル数は１８０個である。
【００２７】
但し、１つのヘッド４１１において、一方のノズル列は他方のノズル列に対してＰ／２だけ紙幅方向についてずれて配置されている。これにより、２つのノズル列によって紙幅方向に関して７２０ｄｐｉの印刷解像度を実現する。
【００２８】
このようなヘッド４１１の端部のノズル同士が紙幅方向について重なるようにして複数のヘッドが並ぶ。すなわち、所謂千鳥配列でヘッドが並ぶ。
【００２９】
このようにすることによって、複数のヘッド４１１を用いて紙幅方向についてより幅の広い印刷可能領域を構成している。そして、ヘッドユニット自体を移動させずとも、搬送される媒体の全域に印刷をすることができる。
【００３０】
図５Ａは、収縮時における密着キャップ装置９１の斜視図である。図５Ａには、密着キャップ装置９１（封止装置）を構成する密着キャップ本体９１１（封止手段）と、底部部材９１２と、流体供給管９１３と、受け部材９１４が示されている。これらの部材は、１つのヘッド４１１に対して個々に設けられる。そして、複数の密着キャップ装置９１によりキャッピングユニット９０を構成する。なお、密着キャップ装置９１は、複数の上記各部材で共通に使用される流体ポンプ９１５を備える。
【００３１】
密着キャップ本体９１１は、ゴムなどの弾性部材で成形される。密着キャップ本体９１１の中は空洞になっている。そして、この空洞内に流体を流入させるための流体供給管９１３が底部部材９１２を介して取り付けられている。
【００３２】
受け部材９１４は、後述するインク及びインクカスを受けるための部材である。前述の流体供給管９１３には、受け部材９１４も貫通し、流体ポンプ９１５により空気又は水などの流体が加圧されて供給される。これにより、流体が密着キャップ本体９１１内部に流入したり外部に流出したりする。
【００３３】
図５Ｂは、膨張時における密着キャップ装置９１の斜視図である。流体が特に供給されていないときにおいて、密着キャップ本体９１１は、前述の図５Ａに示されるような形状を維持しているが、流体が供給されると図５Ｂに示されるように形状を変形させて膨張する。
【００３４】
図６Ａは、収縮時における密着キャップ装置９１の側面図である。図６Ｂは、膨張時における密着キャップ装置９１の側面図である。図６Ａ及び図６Ｂには、前述の密着キャップ本体９１１、底部部材９１２、流体供給管９１３、受け部材９１４、及び、流体ポンプ９１５の他に、密着キャップ本体９１１が接触可能としているヘッド４１１が示されている。密着キャップ装置９１は、一つのヘッド４１１に対して１つ設けられる。
【００３５】
密着キャップ本体９１１が膨張していないときにおいて、密着キャップ本体９１１はヘッド４１１のノズル面に接触していない。一方、密着キャップ本体９１１に流体が供給され、密着キャップ本体９１１が膨張すると、その高さ方向についてもヘッド４１１に近づくように変形する。そして、密着キャップ本体９１１への流体供給が進行すると、最終的に、密着キャップ本体９１１はヘッド４１１のノズル面に接触する。
【００３６】
密着キャップ本体９１１は弾性体であるので、ノズル面に接触した後にさらに流体供給が継続されると、密着キャップ本体９１１のヘッドに対する接触部分が変形する。これは、ヘッド４１１のノズル面が、密着キャップ本体９１１に対して相対的強度において剛体であるためである。
【００３７】
尚、ここでは、密着キャップ本体９１１が最も収縮した状態（図６Ａ）と、密着キャップ本体９１１が最も膨張した状態（図６Ｂ）について説明したが、その中間の状態、すなわち、密着キャップ９１１が膨張しているものの、ヘッド４１１のノズル面に接触した状態で維持されることもあることは言うまでもない。
【００３８】
図７は、密着キャップ装置９１の自洗行程を説明するフローチャートである。前述の密着キャップ装置９１の密着キャップ本体９１１は、膨張してヘッド４１１のノズル面に接触してノズル面を封止するが、膨張することについて他の利点もある。これは、密着キャップ本体９１１に固化したインクが付着した場合であっても、膨張と伸縮を繰り返すことにより、これら固化したインクを取り除くことができることである。
【００３９】
図８Ａは、密着キャップ装置９１の自洗行程における第１の図である。密着キャップ装置９１の自洗行程では、各ヘッドユニットが、ヘッド移動ユニットによってフラッシングユニット９０上に移動させられる（Ｓ１０２）。このとき、フラッシングユニット９０における密着キャップ本体９１１には、固化したインクが付着しているものとする（図８Ａ）。
【００４０】
図８Ｂは、密着キャップの自洗行程における第２の図である。各ヘッドユニットがフラッシングユニット９０上に移動させられると、次に、密着キャップ本体９１１が膨張させられる（Ｓ１０４）。密着キャップ本体９１１が膨張させられると、図８Ｂに示すように固化して一体化していたインク（インクカス）が分離する。これにより、インクカスが密着キャップ本体９１１からはがれ落下する。
【００４１】
図８Ｃは、密着キャップの自洗行程における第３の図である。密着キャップ本体９１１が膨張させられると、次に、ヘッド４１１の加圧クリーニングが行われることにより、インクカスの洗浄が行われる（Ｓ１０６）。加圧クリーニングとは、加圧用ポンプ（不図示）によりヘッド４１１に供給されるインクを通常時よりも加圧して、インクを強制通水することによりヘッド内部をも洗浄するクリーニング形態である。これにより、ヘッド内部の流路に固着したインクを取り除くことができる。
【００４２】
このような加圧クリーニングが行われると、前述のようにヘッド４１１のノズルからはインクが大量に流出される。この流出するインクは、密着キャップ本体のインクカスを洗い流すことに使用される。
【００４３】
このようにすることで、本来であれば、加圧クリーニングにより使用されたインクはこのまま捨てられていただけであるのに対し、本実施形態にようにすることで、このようなインクを密着キャップ本体９１１の洗浄にも使用することができるという利点がある。
【００４４】
なお、さらに密着キャップ本体９１１を洗浄するための洗浄ノズル（不図示）を設けることもできる。そして、上記加圧クリーニングによるインクで密着キャップ本体９１１のインクカスを洗い流した後、洗浄ノズルから洗浄液を噴射させて密着キャップ本体９１１のインクを洗い流すこととしてもよい。特に、ホワイトインクについては、他のインク色が混ざることにより影響を受けやすいインク色であるので、ホワイトインクノズルを封止する密着キャップ本体についてのみ、洗浄ノズルを設けることとしてもよい。
【００４５】
このようにして、密着キャップ本体の洗浄が完了すると、加圧クリーニングは停止させられる。そして、密着キャップ本体は前述の図６Ｂのように膨張させられてノズル面が封止される。
【００４６】
このようにすることで、ノズル面及び密着キャップ本体９１１がクリーニングされているので、インクカスなどにより密着が妨げられることなく、確実にノズル面を封止することができる。
【００４７】
図９Ａは、密着キャップ本体の他の形状の一例（収縮時）の斜視図である。図９Ｂは、密着キャップ本体の他の形状の一例（膨張時）の斜視図である。前述の密着キャップ本体は、円筒形状を円の中心軸を通る面で切断した形状であったが、図９Ａに示されるように円筒形状そのものの形状であってもよい。このようにすることで、密着キャップ本体９１１’に直接流体供給管を取り付けることができる。すなわち、底部部材を用いないこととすることができる。
【００４８】
＝＝＝その他の実施の形態＝＝＝
上述の実施形態では、液体吐出装置としてプリンタ１が説明されていたが、これに限られるものではなくインク以外の他の流体（液体や、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、気体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置などのインクジェット技術を応用した各種の装置に、上述の実施形態と同様の技術を適用してもよい。また、これらの方法や製造方法も応用範囲の範疇である。
【００４９】
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００５０】
１  プリンター、
１０  用紙搬送ユニット、４０  ヘッドユニット、
５０  検出器群、６０  コントローラー、
６１  ＣＰＵ、６２  メモリ、６３  インターフェース、
８０  ヘッド移動ユニット、９０  キャッピングユニット、
９１  密着キャップ装置、
９１１  密着キャップ本体、９１２  底部部材、９１３  流体供給管、
９１４  受け部材、９１５  流体ポンプ
【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】
2013159041.tif 000009
【図８】
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【図９】
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