JP2000043281A

JP2000043281A - 多重インクジェット印字ヘッド用一体型キャッピング装置

Info

Publication number: JP2000043281A
Application number: JP11170472A
Authority: JP
Inventors: Scott D Sturgeon; スコット・ディー・スタージョン
Original assignee: Hewlett Packard Co
Current assignee: HP Inc
Priority date: 1998-06-24
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2000-02-15
Also published as: EP0967081A2; EP0967081A3; US6220689B1

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】印字ヘッドの寿命を延ばし、経済的な一体型印
字ヘッドキャッピング装置。【解決手段】基台１０２は、キャップ穴１２０〜１２６
およびスレッド１０４を受ける部屋を形成しスレッド１
０４には封止位置と休止位置との間を移動する平面状表
面がある。封止構造１０５は、スレッド１０４と基台１
０２の部屋の内側との間に挟み込まれた平面状ウェブ１
０６を備え、ウェブにより囲まれたリップ支持体１１０
−１１４，１１８を備え、リップ支持体１１０−１１
４，１１８には、スレッド１０４が封止位置にあるとき
キャップ穴を通して突出して印字ヘッドのノズルを囲む
上面がある。撓み空洞がリップ支持体とスレッドの平面
状表面との間に形成されている。二つ以上の支持体を連
結する通気トラフがスレッド１０４の平面状表面により
形成されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、一般にインクジェ
ット印刷機構置に関し、更に詳細に記せば、不活動期間
中に多数のインクジェット印字ヘッドを同時に封止する
一体型キャッピング装置に関する。

【０００２】

【発明の背景】インクジェット印刷機構置は、一般にこ
こでは「インク」という液体着色剤の滴をページ上に放
出する、しばしば「ペン」といわれる、カートリッジを
使用している。各ペンは、それを通してインク滴を発射
する非常に小さいノズルが形成されている印字ヘッドを
備えている。画像を印刷するには、印字ヘッドをページ
を横断して前後に推進させ、印字ヘッドが移動するにつ
れてインク滴を所要パターンを成して放出する。印字ヘ
ッド内部の特定のインク放出機構は、圧電または感熱印
字ヘッド技術を使用するもののような、当業者に公知の
多様な別々の形態を取ることができる。たとえば、初期
の二つの感熱式インク放出機構は、米国特許第5,278,58
4号および第4,683,481号に図示されている。感熱式装置
では、インク溝および蒸発室を備えた障壁層がノズル・
オリフィス板と基板層との間に設置されている。この基
板層には通常、抵抗器のようなヒータ要素の線形配列が
入っており、これが蒸発室内のインクを加熱するように
付勢される。加熱されると、インク小滴が付勢抵抗器に
関連するノズルから放出される。印字ヘッドがページを
横断して移動するにつれて抵抗器を選択的に付勢するこ
とにより、インクが印刷媒体上にパターンを成して放出
され、所要画像（たとえば、絵、図表、または文字列）
を形成する。

【０００３】印字ヘッドを清掃し保護するには、通常、
「サービスステーション」機構をプリンタ・シャーシに
より支持し、印字ヘッドを保守のためステーション上方
に移動させることができる。保管のために、または非印
刷期間中、サービスステーションは普通、印字ヘッドノ
ズルを汚染物および乾燥から実質的に封止するキャッピ
ング装置を備えている。幾つかのキャップは、印字ヘッ
ドを真空に引くポンプ装置に接続することによるよう
な、プライミングを容易にするためにも設計されてい
る。動作中、印字ヘッドの詰まりは、「スピッティン
グ」といわれる工程で多数のインク滴を各ノズルを通し
て発射することにより定期的に清掃され、廃インクが、
サービスステーションの「痰壷」貯蔵容器部分に集めら
れる。スピッティング、脱キャップ、の後または時には
印刷中、ほとんどのサービスステーションは、印字ヘッ
ド面を拭いてインク残滓の他に、印字ヘッドに集まった
紙埃または他の屑をも除去するエラストマ性ワイパーを
備えている。拭き動作は通常、たとえば、印字ヘッドを
ワイパーを横断して移動させることにより、ワイパーを
印字ヘッドを横断して移動させることにより、または印
字ヘッドおよびワイパを共に移動させることにより、印
字ヘッドとワイパとの相対運動により行なわれる。

【０００４】印刷画像の明瞭さおよびコントラストを向
上させるのに、最近の研究はインク自身を改善すること
に重点をおいてきた。より暗い黒および更に生き生きし
た色を持つ一層速い、更に耐水性のある印刷を得るの
に、顔料主体のインクが開発された。これら顔料主体イ
ンクは、新しいインクに対してより高い光学濃度を生ず
る初期の染料主体インクより多い固体含有量を備えてい
る。両形式のインクは共に急速に乾燥し、これによりイ
ンクジェット印刷機構が高品質の画像を、入手しやすい
市販の普通紙の他に、最近開発された特殊コート紙、透
明画紙、織物、および他の媒体にも形成できる。

【０００５】インクジェット業界が新しい印字ヘッド装
置を調査するにつれて、傾向は、業界で「軸外」プリン
タと言われているもので着脱不能または半着脱不能印字
ヘッドを使用する方に向かっている。軸外装置では、印
字ヘッドは、印刷領域を横断して小さいインク供給源だ
けを運び、この供給源にプリンタ内の遠い静止位置に設
置された「軸外」静止貯蔵容器からインクを配給する管
により補給している。これら着脱不能または半着脱不能
印字ヘッドは、小さいインク供給源だけを運ぶので、そ
れらの先駆者、すなわち取換え可能カートリッジ、より
構造的に狭くできる。印字ヘッドが狭ければ、印刷機構
が狭くなって「足跡」が小さくなるので、使用中印刷機
構を入れるのに必要な卓上空間が少なくて済む。狭い印
字ヘッドは、通常小さく且つ軽いので、小さい往復台、
軸受、および駆動モータを使用することができ、消費者
にとって一層経済的な印刷装置になる。これら軸外印刷
装置に関連する多様な長所が存在するが、印字ヘッドの
着脱不能および半着脱不能の性格のため、保守に対する
特別の考慮が必要になる。

【０００６】これら初期のサービスステーション機構の
キャップは通常、可動プラットホームまたはスレッドに
より支持されたエラストマ性封止リップを備えていた。
通常、キャップのリップが印字ヘッドに接触するにつれ
て封止空洞の空気を排出する用意が行なわれていた。通
気の形体が無ければ、空気はキャッピング中印字ヘッド
のノズルに押し込まれる可能性があり、これはノズルの
プライミングを不能にする可能性があった。すべて本発
明の譲受人であるヒューレット・パッカード・カンパニ
ーに譲渡されている米国特許第5,027,134号、第5,216,4
49号、および第5,517,220号に示されているもののよう
な多様な毛管通路通気機構が当業者に公知である。こ
れまでは、各個別キャップについて別々の通気経路が使
用され、各キャップに対してしばしば別々の通気プラグ
を備えており、これは印刷機構の総部品数を増加させる
原因となり、材料費および労務費の両面で一層高価な製
品を生じていた。最初ヒューレット・パッカード・カン
パニーによりＤeskJet693Ｃ型カラー・インクジェット
プリンタで販売された他の通気システムは、ばね片寄せ
キャップ基台に通気溝を設け、その上にエラストマ性キ
ャップを所定位置に差し込んでいた。

【０００７】２ペン・プリンタの場合には、初期のキャ
ップスレッドがしばしば、エラストマ性封止リップをス
レッドにオンサートモールドできるようにする高温熱可
塑性材料または熱硬化性プラスチック材料を使用して作
られていた。エラストマ性封止リップは時々それらの基
台で接合されてカップ状構造を形成するが、別のキャッ
プ・リップ装置は、スレッドから上方に突出し、スレッ
ド自身が封止用空洞の底部を形成していた。残念なが
ら、封止用空洞を形成するのにスレッドの一部を使用す
るシステムは、キャップ・リップがスレッドと接合する
場所でしばしば漏れを生じた。リップ/スレッド境界面
でこれらの漏れを封ずるのに、更に高いキャッピング力
を使用してエラストマ性リップをスレッドとのきつい封
止を得るように構造的に押し込んだ。この解決方法は、
これら高いキャッピング力が印字ヘッドを損傷し、所定
位置からずらし、または印字ヘッドを整列不良にするの
で、または少なくとも、通常更に高価な更に頑丈な印字
ヘッド装置を必要とするので、不適当である。その上、
単一スレッドを使用する二つの印字ヘッドを封止するの
に適してはいるが、オンサートモールド式装置は、単一
スレッドを使用して更に多数の印字ヘッドを、特に、軸
外装置の４個の密接配置された印字ヘッドを封止するの
に必要な広い撓み範囲を与えることができなかった。

【０００８】確実なキャッピング装置は、印字ヘッド往
復台の構成要素の公差の変動の他に往復台に設置すると
きのペンの嵌合の変動にも適応しなければならない。印
刷のためピンを正しく整列するには、各ペンを往復台上
の対応する一組の基準にしっかり座る一組の整列基準を
用いて構成する。これら基準に対する正常な値からの小
さい偏りさえ、キャップに対する印字ヘッドの位置に影
響する可能性がある。その上、基準がたとえすべて受容
可能な公差標準内にあったとしても、時折ペンは往復台
基準に対して完全に静置せず、傾いたまたは捻れた印字
ヘッド・オリフィス板になることがある。確実なキャッ
ピング装置は、これら基準およびペンの座りの変動に適
応するよう十分頑健でなければならない。

【０００９】キャッピング装置は、個別印字ヘッドの幾
つかの異なる形式の変化に適応しながら適切な封止を行
なう必要もある。たとえば、現在の印字ヘッドのオリフ
ィス板は、その表面輪郭が、市場入手可能なオリフィス
板が残念ながら完全には平面でないため、しばしば波を
打っている。波打ちの他に、これらオリフィス板は、
凸、凹、または混合（凸および凹の双方）構成を成して
わずかに反っている。波打ちの特性は、最大0.05-0.08
ミリメートル（2-3ミル；0.002-0.003インチ）の高さ変
動を発生することがある。これらオリフィス板には、そ
の上をキャップが封止しなければならない表面に幾らか
の固有の表面粗さも存在することがある。

【００１０】波打ちの問題と表面粗さの問題とに共に対
処する代表的方法は、エラストマの従順性によることで
あり、これでは軟らかい材料をキャップのリップに利用
する。軟らかいキャップ・リップは、オリフィス板のこ
れら凸凹を封止するよう圧縮して順応する。残念なが
ら、或る印字ヘッドは、単なるエラストマの従順性を適
応不能にする広く変動する最大および最小公差を有して
いるので、ヒューレット・パッカード・カンパニーが製
造している新しい軸外形式の2000Ｃ型インクジェットプ
リンタにあるような、各印字ヘッドを封止するのに別々
のばね片寄せジンバル支持キャップスレッドを必要とす
る。これら別々のジンバル支持キャップスレッドは、部
品数ばかりでなく、製品を組立るのに必要な労働時間を
も増大させ、一層高価な印刷機構を生ずるようになる。

【００１１】キャッピング中にきつい封止を確保するの
にエラストマを色々な程度に圧縮するという、単なるエ
ラストマの従順性に頼るのではなく、初期の一つの装置
は、本発明の譲受人であるヒューレット・パッカード・
カンパニーに譲渡されている米国特許第5,448,270号に
示されているように、吊り下げリップ構成を使用してい
た。この吊り下げリップ装置では、単独封止リップが
吊橋状支持体から上方に突出していた。この装置では、
中空の溝がキャップの下側に沿って形成され、リップが
製造公差の極限に適応するよう単なるエラストマの圧縮
により適応できるより多く圧縮するのが必要なときキャ
ップの「橋」部分をその中に下に撓ませることができる
エアポケットを与えている。

【００１２】この吊り下げリップ装置では、各印字ヘッ
ドに対する別々のキャップが、すべて単独キャップスレ
ッド上に形成された、時々「煙突」と言われる、四つの
別々のレースまたはボス構造に嵌まっている。各ボス
は、印字ヘッドを封止するため関連キャップを所定位置
に位置決めするのに役立っている。各ボスには中心溝が
あって橋部分が下方に撓んで最大所要撓みを与えるため
の別の余地を与えている。残念ながら、各印字ヘッドに
別々のキャップを必要とすれば、装置に対する部品数が
更に増大し、一方各キャップをスレッドのそのボス上に
別々に伸ばさなければならないため組立コストも増大す
る。この伸張は、弛緩状態で必要であり、キャップはボ
スを弾力的に掴んで所要レベルの拡散抵抗および通気を
与える。その上、各キャップを伸張させてそのボス上に
プレス嵌めするので、キャップとスレッドとの位置決め
精度は、上に説明したオンサートモールド・キャップの
場合より維持するのが困難であった。キャップを支持す
るのにボスを使用することは、封止中リップを適切に支
持し且つ適正な封止力を確保する他に、リップを印字ヘ
ッド・ノズルの周りに正しく位置決めするのに、吊り下
げリップ装置の必要な構成要素であると信じられてい
た。

【００１３】正しいキャッピングには、繊細な印字ヘッ
ドを損傷しまたはペンをキャリッジの位置決め基準から
外すことのある余分な力を加えずに適切な密閉を施すこ
とが必要である。その上、初期のキャッピング装置より
製造しやすく、消費者に一層経済的な、高品質のインク
ジェット印刷機構を提供するようなキャッピング装置を
提供することが望ましい。

【００１４】

【発明の概要】本発明の一局面によれば、印刷の不活動
の期間中、インクジェット印刷機構のインクジェット印
字ヘッドのインク放出ノズルを封止する一体型キャッピ
ング装置が提供される。一体型キャッピング装置は、部
屋を形成する基台および基台を貫くキャップ穴を備えて
いる。スレッドが基台の部屋の内部に受けられている。
スレッドには平面状上面があり、スレッドは、封止位置
と休止位置との間を移動する。一体型キャッピング装置
はまた、部屋の内側にスレッドと基台との間に挟み込ま
れた平面状ウェブを備えたエラストマ性印字ヘッド封止
構造をも備えている。印字ヘッド封止構造はまた、ウェ
ブに囲まれた中空リップ支持体を備えている。リップ支
持体にはキャップ穴を通して延長し印字ヘッド・ノズル
を取り囲む上面があり、スレッドが封止位置にあるとき
リップがリップ支持体の上面に支持されてノズルを囲ん
ででいる。中空リップ支持体およびウェブには各々、ス
レッドの平面状上面に対して静止する下面がある。

【００１５】本発明の他の局面によれば、インクジェッ
ト印刷機構の複数のインクジェット印字ヘッドのインク
放出ノズルを封止する一体型キャッピング装置が提供さ
れる。一体型キャッピング装置は、封止位置と休止位置
との間を移動できるスレッドを備えている。スレッドに
は平面状表面がある。エラストマ性印字ヘッド封止構造
がスレッドにより支持されている。印字ヘッド封止構造
は、その各々が複数のインクジェット印字ヘッドの一つ
と関連している複数のリップを備えている。各リップ支
持体は、対向する第１および第２の表面を備え、封止用
リップが各リップ支持体の第１の表面から突出してい
る。各封止用リップがスレッドが封止位置にあるとき関
連印字ヘッドのノズルを取り囲むよう構成されている。
各リップ支持体の第２の表面は、スレッドの平面状表面
と協働してスレッドとリップ支持体との間に撓み空洞を
形成しているので、リップ支持体の一部は、関連印字ヘ
ッドを封止するとき撓み空洞の中に潰れることができ
る。

【００１６】本発明の更に他の局面によれば、上述のよ
うな一体型印字ヘッド・キャッピング装置の付いた印刷
機構を提供することができる。

【００１７】本発明の全体としての目標は、特に速乾性
の顔料または染料主体のインクを使用するとき、および
好適には軸外装置または他の、着脱不能または半着脱不
能印字ヘッドを使用する印刷装置から分配されるとき、
印字ヘッドおよび印刷機構の寿命にわたり鋭い生き生き
した画像を印刷するインクジェット印刷機構である。

【００１８】本発明の別の目標は、印字ヘッドの寿命を
延ばす、インクジェット印刷機構用一体型キャッピング
装置を提供することである。

【００１９】本発明の更に別の目標は、インクジェット
印刷機構の印字ヘッドを封止するための一体型キャッピ
ング装置を提供することであり、装置が初期の装置より
製造および組立が容易な少ない部品を備え、したがって
消費者に確実で経済的なインクジェット印刷装置を提供
するものである。

【００２０】

【好適な実施例の詳細な説明】図１は、本発明に従って
構成された、商業、事務所、家庭、または他の環境で事
業報告書、通信文、デスクトップパブリッシング、など
の印刷に使用できる、ここでは「軸外」インクジェット
プリンタ20として図示した、インクジェット印刷機構の
一実施形態を示す。多様なインクジェット印刷機構が市
場で入手できる。たとえば、本発明を具体化できる印刷
機構の幾つかには、数種を挙げれば、プロッタ、可搬印
刷装置、複写機、カメラ、ビデオプリンタ、およびファ
クシミリ機械の他に、複合ファクシミリ/プリンタのよ
うな色々な複合装置がある。便宜上、本発明の概念をイ
ンクジェットプリンタ20の環境で例示する。

【００２１】プリンタ構成要素は型式ごとに変わること
があるのは明らかであるが、代表的インクジェットプリ
ンタ20は、通常プラスチック材料の、ハウジングにより
囲まれた枠またはシャーシ22、ケーシングまたは外囲器
24、を備えている。印刷媒体のシートは、媒体ハンドリ
ング装置26により印刷領域25を通って送られる。印刷媒
体は、紙、厚紙、透明画紙、写真用紙、織物、マイラな
どのようなどんな形式の適切なシート材料でもよいが、
便宜上、例示実施形態を印刷媒体として紙を使用して説
明する。媒体ハンドリング装置26は、印刷前の紙のシー
トを貯えるための供給トレイ28を備えている。一連の通
常のモータ駆動紙駆動ローラ（図示せず）を使用して印
刷媒体を入力供給トレイ28から、印刷領域25を通して、
印刷後は、図１に後退または休止位置にあるように示し
た一対の広がった出力乾燥翼部材30の上に移動させる。
翼30は、新しく印刷されたシートを、出力トレイ部分32
でなお乾燥中の、前に印刷されたシートの上に一時的に
保持し、次に翼30は側方に後退して新しく印刷されたシ
ートを出力トレイ32の中に落とす。媒体ハンドリング装
置26は、レターサイズ、リーガルサイズ、Ａ４、封筒な
どを含む印刷媒体の色々なサイズに適応するための、滑
り長さ調節レバー34、滑り幅調節レバー36、および封筒
送りポート38のような、一連の調節機構を備えることが
できる。

【００２２】プリンタ20はまた、通常は、パーソナルコ
ンピュータ（図示せず）のような、コンピュータである
ホスト装置から指令を受ける、マイクロプロセッサ40と
して概略示した、プリンタ制御器40を備えている。プリ
ンタ制御器40は、ケーシング24の外に設置されたキーパ
ッド42により与えられるユーザ入力に応答して動作する
こともできる。コンピュータ・ホストに結合されたモニ
タを使用してプリンタの状態、またはホストコンピュー
タで実行中の特定のプログラムのような、目視情報を表
示できる。パーソナルコンピュータ、キーパッドおよび
/またはマウス装置およびモニタのような、その入力装
置は、当業者に周知である。

【００２３】往復台案内棒44がシャーシ22に支持されて
軸外インクジェット・ペン往復台システム45を滑動可能
に支持して操作軸46の方向に印刷領域25を横断して前後
に走行する。往復台45はまた、矢印48により全般的に示
したように、案内棒44に沿って、ハウジング24の内部に
設置されたサービス領域内に推進される。通常のモータ
組立体を結合して、通常の仕方で往復台45に固定するこ
とができる無端ベルト（図示せず）を駆動することがで
き、モータは、制御器40から受取った制御信号に応答し
て動作し、往復台45を案内棒44に沿って歩進的に前進さ
せることができる。往復台位置フィードバック情報をプ
リンタ制御器40に与えるには、通常のエンコーダ・スト
リップを印刷領域25の長さ方向にサービスステーション
区域48の上方に延長することがき、通常の光学エンコー
ダ・リーダを印字ヘッド往復台45の背面に取付けてエン
コーダ・ストリップにより与えられる位置情報を読み取
る。位置フィードバック情報をエンコーダ・ストリップ
・リーダにより与える仕方は、当業者に公知の多様な異
なる方法で達成することができる。

【００２４】印刷領域25で、媒体シート34は、図２に概
略示した黒インク・カートリッジ50および３個の単色イ
ンク・カートリッジ52、54、および56のような、インク
・カートリッジからインクを受取る。カートリッジ50-5
6は、しばしば当業者により「ペン」と呼ばれることも
ある。黒インク・ペン50をここでは顔料主体インクが入
っているとして例示してある。例示したカラー・ペン52
-56は、顔料主体インクを入れることができるが、例示
の目的で、カラー・ペン52-56を各々、それぞれ、シア
ン、マゼンタ、および黄色の染料主体インクが入ってい
るとして説明する。パラフィン主体インクの他に、染料
および顔料の両特性を備えた混成または複合インクのよ
うな他の形式のインクをもペン50-56に使用できること
は明らかである。

【００２５】例示ペン50-56は各々、各ペンが、印字ヘ
ッドが印刷領域25を走査軸46に沿って移動するときイン
ク供給源全体を運ぶ貯蔵容器を備えている取換え可能カ
ートリッジ装置とは対照的な、「軸外」インク配給装置
と言われているものにおいては、インクの供給品を貯蔵
するための小さい貯蔵容器を備えている。したがって、
取換え可能カートリッジ装置を「軸上」装置と考えるこ
とができ、印刷領域走査軸から遠い静止位置に主インク
供給源を貯蔵している装置を「軸外」装置という。例示
軸外プリンタ20では、各印字ヘッドの各色のインクは、
導管または管系58により一群の主静止貯蔵容器60、62、
64から、それぞれ、ペン50、52、56の盤上貯蔵容器に配
給される。静止または主貯蔵容器60-66は、プリンタ・
シャーシ22により支持されている容器68に貯蔵されてい
る取換え可能インク源である。各ペン50、52、54、およ
び56は、それぞれ、印字ヘッド70、72、74、および76を
備えており、それらは印刷領域25にある媒体のシートに
選択的にインクを放出して画像を形成する。印字ヘッド
70、72、74、および76は各々、当業者に周知の仕方でそ
れを貫いて複数のノズルが形成されたオリフィス板を備
えている。各印字ヘッドのノズル70-76は、通常少なく
とも一つ形成されるが、通常二つの線形配列がオリフィ
ス板に沿って形成される。したがって、ここで使用する
かぎり用語「線形」は、「ほぼ線形」または実質的に線
形と解釈することができ、互いにわずかに偏っているノ
ズル配置、たとえば、ジグザグ配置を含むことがある。
各線形配列は通常、走査軸46に垂直な長手方向に整列
し、各配列の長さが印字ヘッドの単一パスに対する最大
画像スゥォースを決定する。例示印字ヘッドは70-76
は、感熱式インクジェット印字ヘッドであるが、圧電印
字ヘッドのような他の形式の印字ヘッドを使用すること
ができる。感熱式印字ヘッド70-76は通常、ノズルに関
連する複数の抵抗器を備えている。所定の抵抗器を付勢
すると、ガスの泡が形成され、この泡はインクの小滴を
ノズルから印刷領域25でノズルの下にある紙のシートに
放出させる。印字ヘッドの抵抗器は、多芯ストリップ78
により制御器40から印字ヘッド往復台45に配給される発
射命令制御信号に応答して選択的に付勢される。

【００２６】一体型キャッピング装置図２−図５は、本発明に従って構成され、プリンタ・ケ
ーシング24内部のサービス領域48に設置された一体型キ
ャッピング装置100の一形態を示す。一体型キャッピン
グ装置100は、封止位置（図５）と休止位置との間を当
業者に公知の多様な異なる機構により移動することがで
きる。事実、印字ヘッドサービス装置をそのそれぞれの
印字ヘッドと係合させるのに多数の異なる方法が使用さ
れてきた。たとえば、キャップを垂直方向に印字ヘッド
のオリフィス板に向かって移動させる二重印字ヘッド・
サービス機構が、本発明の譲受人であるカリフォルニア
州パロアルトのヒューレット・パッカード・カンパニー
に譲渡された米国特許第5,155,497号に図示されてい
る。他の二重印字ヘッド・サービス機構は、これもヒュ
ーレット・パッカード・カンパニーに譲渡された米国特
許第5,440,331号に図示されているように、往復台を使
用してキャップを横方向に傾斜路を引き上げ、印字ヘッ
ドと接触させている。並進運動を使用する４ペン・キャ
ッピング装置の例は、ヒューレット・パッカード・カン
パニーが生産している、ＤeskJet1200型および1600型を
備えた幾つかの別の市場入手可能なプリンタで見られ
る。

【００２７】キャップスレッドを使用して二つの印字ヘ
ッドを封止するのに直動（滑動）プラットホームを使用
する他の初期のキャッピング装置は、ヒューレット・パ
ッカード・カンパニーが生産している、インクジェット
プリンタのＤeskJet720Ｃ型および722Ｃ型で市場入手可
能であり、同様のキャッピング機構は、ヒューレット・
パッカード・カンパニーのＰhotoSmartカラー・インク
ジェットプリンタに使用されている。キャップスレッド
を支持して二つの印字ヘッドを封止するのにタンブラを
使用している他の初期の一つのキャッピング装置は、ヒ
ューレット・パッカード・カンパニーが生産しているＤ
eskJet850Ｃ、855Ｃ、820Ｃ、870Ｃ、890Ｃ、および895
Ｃ型インクジェットプリンタを含む幾つかの型式のプリ
ンタで販売されている。タンブラおよび滑動プラットホ
ーム装置の双方において、キャップスレッドは、タンブ
ラおよびプラットホームに取付けられ、スレッドの一部
が印字ヘッドまたは印字ヘッド往復台に接続されてから
タンブラおよびプラットホームが移動するにつれて上方
に揺れて印字ヘッド封止位置に入る。これら二つの装置
において、コイルばねがスレッドとタンブラまたはプラ
ットホームとの間に挿入されてキャップを印字ヘッドに
押して接触させる。回転または滑動プラットホームを使
用する、印字ヘッドを封止するこの動揺運動は、一体型
キャッピング装置100をプリンタ20に設置する一つの好
適な様式であるが、一体型キャッピング装置100を設置
する他の好適様式が、軸外プリンタであるＤeskJet2000
Ｃ型カラー・インクジェットプリンタに見られ、このプ
リンタは印字ヘッドサービス装置を休止位置とサービス
位置との間を移動させるのに回転および直動運動の双方
を使用している。したがって、多様な異なる機構および
策略方法を使用して、図２−図４に矢印201で示したよ
うに、印字ヘッドとの係合の封止位置に機械的に移動
させることができることは明らかである。

【００２８】図２−図５の一体型キャッピング装置100
に転ずると、装置100は、基礎部材102、スレッド通気経
路混合部材104、および基台102の上にオンサートモール
ドされた弾力性の、エラストマ性印字ヘッド封止構造ま
たはリップ組立体105を備えている。リップ組立体105
には下部ウェブ部分106および上部ウェブ部分108があ
る。上部ウェブ108から上方に突出して４個から成る一
連の吊り下げリップ・キャップ構造110、112、114、お
よび116があり、その各々は、印字ヘッド70を封止する
リップ110について図５に示したように、サービス位置
に移動したとき、ノズルを囲んでそれぞれ印字ヘッド7
0、72、74、および76のオリフィス板の位置で密封を形
成する。基台102は、それを貫く一連の結合穴117を形成
しており、これらはオンサートモールディング工程中リ
ップ組立体105を基台に着脱不能に取付けるのに使用さ
れる。モールディング中、リップ組立体105のエラスト
マ材料は結合穴117を通って流れ、下部および上部ウェ
ブ106、108を共に、ウェブ106、108の間に挟み込まれた
基台102と接合する一連の結合点118を形成する。好適に
は、リップ組立体105は、ニトリルゴムのような、柔軟
な、弾力性のある、非研磨性のエラストマ材料から、ま
たは更に好適には、エチレンポリプロピレンジエンモノ
マ（ＥＰＤＭ）、または業界で既知の他の同等の材料か
ら作られる。

【００２９】基台102はまた、それを通して一群のキャ
ップ穴120、122、124、および126を形成している。各キ
ャップ構造110、112、114、および116もキャップ穴12
0、122、124、および126を通して下方に延長する中心通
気通路または喉を形成している。スレッド104には下面1
37および平らなまたは平面状の下面138がある。図３に
最も良く示してあるように、スレッドの上面138は、キ
ャップ通気喉、それぞれ、130、132、134、および136と
液通する一連の通気通路または拡散経路140、142、14
4、および146を形成している。スレッドの通気経路14
0、142、144、および146を別のパターンで形成してよい
が、例示実施形態では、通路140-146は実質的に同じ形
状で構成されている。通気経路140は、中間通路148によ
り最終Ｔ形通気通路150に結合されており、通路150は、
スレッド104の周辺で上面108から下方に延長しスレッド
の下面137で出口ポート156および158に終端する対向端
を有する横方向通路152を備えている。キャップスレッ
ド104はまた、第２のＴ形最終通気通路160を備え、これ
は最終通気150について説明したと同じ構造を有するこ
とができ、また好適には、通気150と流体的に結合され
る。

【００３０】従来は、各キャップは別々の通気穴を備え
てインクの色の相互汚染を防止する他に、通気経路の詰
まりを相互凝固、沈殿、または他の場合両立しないイン
クから保護していた。例示した通気機構は、キャップが
共通の通気経路を、ここでは、キャップ110および112の
ような一対のキャップと有利に共有させ、最終Ｔ形通気
通路150および160を共有させている。通気経路142は、
中間または連結通路162によりＴ形経路150および160に
結合されている。キャップスレッド104はまた、通気経
路144を一対の最終Ｔ形通気経路165および166に連結す
る中間通路164を形成しており、通気経路165および166
をＴ形経路150について上に説明したように構成するこ
とができる。最後のキャップ通気146は、他の中間通路1
68によりＴ形通気経路165および166に連結され、経路16
5、166をキャップ通気144と共有している。

【００３１】図４に示したように、各キャップ・リップ
110、112、114、および116の下にそれぞれ、空の、開い
た、中空撓み溝170、172、174、および176があり、その
各々は実質的に同じ構造を備えている。スレッド104に
対して休止しているキャップ組立体105と組立ると、撓
み空洞が、各溝170、172、174、および176と平面状スレ
ッド上面138との間に形成されるので、スレッド104の部
分はこれら撓み空洞内に突出しない。各溝170、172、17
4、および176と背中合わせのリップ組立体105の上面
は、リップ支持構造を形成しており、この構造はこのと
き、スレッド104の部分が溝170-176の中に突出していな
いので中空である。黒キャップ構造110に対する図５に
示したように、溝170はキャップの外側または印字ヘッ
ド壁177および内部通気喉の壁178により形成され、壁17
8も通気喉130により形成されている。外壁177および内
壁178はそれを横断してキャップの吊り下げ部分または
ブリッジ180が吊り下げられているブリッジ状構造の直
立支持体を形成している。封止用リップ110は、図５に
示したように、キャップ110が矢印201の方向に封止位置
に移動するとブリッジ180から上方に突出して、印字ヘ
ッド70を封止する。

【００３２】基台102にはスレッド受け室182を形成する
窪んだ下面がある。スレッド室182は、スレッド104をプ
レス嵌めで受ける大きさになっているが、或る実施形態
では、基台102とスレッド104との間に、スナップ嵌めの
ような機械的ファスナまたはラッチ機構を備えるのが好
ましいことがある。部屋182を形成する基台102の下面
は、組立たとき中間通気経路148、162、164、および16
8、およびＴ形最終通気経路150、160、165、および166
を取り囲み、大気に開いている、ポート156および158の
ような、出口ポートを残すのにも役立つ。組立ると、中
空撓み溝170は、通気経路140の長方形周辺に跨がり、通
気喉壁178の下面がスレッド上面138の区画184、185、18
6、および188に対してしっかりと静止する（図３および
図５を参照）。喉130の下開口は、区画184、185、186、
および188を互いに分離する通気経路140の交差部分に座
っている。印字ヘッド70から出口ポート156、158までの
通気経路の長さおよび面積は、当業者が知っているよう
に、必要な特定の印字ヘッドの幾何学的形態、封止特性
など、によって変わる。

【００３３】この章の始めの近くで記したように、キャ
ップを矢印201の方向に封止位置に、または全般に矢印2
01の反対の方向に印刷中または他の印字ヘッドサービス
動作中のような印字ヘッド70との係合が外れている休止
位置まで移動させるのに多様な異なる機構を使用でき
る。図４に最も良く図示したように、スレッドスレッド
104を、下面137から下方に突出している取付け部材190
により動作機構に固定してよい。

【００３４】図５は、破線で示した正常印字ヘッド平面
192に対してわずかに整列不良である印字ヘッド70を封
止するキャップ110を示す。ここで、黒印字ヘッド70の
左側は、基準平面192より下に沈んでおり、キャップ構
造の中心の左にある吊り下げブリッジ部分180が空の溝1
70の中に撓んで入るとき余分なキャッピング力を生じな
いで封止される。このような印字ヘッド整列不良の理由
および原因を上の背景の章で説明してある。

【００３５】図６は、本発明に従って構成された一体型
キャッピング装置200の代わりの実施形態を示し、これ
はキャッピング装置100の代わりに置き換わることがで
きる。オンサートモールド装置ではなく、装置200は、
被覆基礎部材202およびスレッド104とカバー202との間
に挟み込まれた柔軟リップ組立体205と関連して、上に
説明した混合スレッド・通気経路部材104を使用してい
る。リップ組立体205は、四つのリップ・キャップ構造2
10、212、214、および216がそこから突出している上面2
08のあるウェブ206を備えている。カバーの基台202はま
た、キャップ・リップ210、212、214、および216がそこ
から突出している一群のキャップ穴220、222、224、お
よび226を形成している。カバーの基台202は、基礎102
および部屋182に関連して上に説明したように、別のラ
ッチ、フック、または他の付属品を用いてまたは用いず
に、スレッド104をプレス嵌めで受ける大きさにするこ
とができるスレッド受け室218を形成する窪んだ下面を
備えている。各キャップ構造210、212、214、および216
もカバー202の穴220、222、224、および226を通して下
方に突出する中心通気通路または喉230、232、234、お
よび236を形成している。各キャップ構造210-216を、中
空撓み溝170、およびスレッド104により形成される通気
経路140-146に対する各キャップの嵌合を含めて、実質
上、上にキャップ110-116について述べたと同じにする
ことができる。

【００３６】結論ここに説明した一体型キャッピング装置100および200を
使用して多様な長所を実現することができ、これら長所
の幾つかを上に記してきた。たとえば、この一体型キャ
ツピング装置100、200は、印字ヘッド70-76に加わる封
止力を減らすことが見いだされている。また、組立コス
トが部品数の減少および煙突の省略により初期の装置と
比較して下がっている。その上、或る装置がプレス嵌め
装置200よりオンサートモールド装置100の方が都合がよ
ければ、スレッド104をいずれの装置100、200とでも容
易に使用できる。事実、プレス嵌め装置200の更に他の
実施形態として、一実施形態では、リップ組立体ウェブ
206に部屋218と同様のスレッド受け室を形成する大きさ
の、ウェブの周辺の周りに下方に突出する掴み用隆起を
設け、掴み用隆起がスレッド104をこの部屋の中に弾力
的に保持させるよう構成することにより、被覆用基台20
2を省略することができる。代わりに、スレッド104は、
スレッドの周辺の周りに広がる上方に突出する掴み用隆
起のようなリップ組立体保持形体を備えることができる
ので、ウェブ206をこの掴み用隆起の下にプレス嵌めさ
せ、それによりスレッドの平面状上面に沿って保持する
ことができる。

【００３７】上の背景の章で述べたように、本発明の譲
受人であるヒューレット・パッカード・カンパニーに譲
渡された米国特許第5,448,270号は、各キャップが時に
「煙突」といわれる位置決めレースまたはボスの上に別
々にプレス嵌めされる吊り下げリップ・キャップ装置を
開示している。この吊り下げリップ装置の商用実施形態
は、ヒューレット・パッカード・カンパニーにより、Ｄ
eskJet1200型および1600型インクジェットプリンタで販
売されていた。この初期の吊り下げリップ・キャップ装
置では、各キャップが、時に「煙突」といわれる、スレ
ッドから上方に突出する位置決めレースまたはボスの上
に別々にプレス嵌めされていた。この初期の装置では、
キャップを支持するのに使用されるボスは、適正な印字
ヘッド封止力、拡散経路抵抗および通気、を確保する他
に、リップを印字ヘッド・ノズルの周りに正しく設置す
るのに必要であると信じられていた必要悪であった。

【００３８】組立の困難およびその結果生ずる製品のコ
ストの上昇を示されて、発明人は、上に説明した一体型
キャッピング装置100、200の封止能力の調査を開始し、
それらの性能をＤeskJet1200型、1600型、および2000Ｃ
型インクジェットプリンタで販売されていたキャップの
性能と比較した。驚くべきことに、ウェブ106、108、お
よび206は、キャップ110-116、210-216に横方向安定性
を与えたが、スレッド上面138の区画184、185、186、お
よび188に対する通気喉の壁178の滑らかな嵌合は、喉壁
178に対する良好な支持を与えた。装置100および200の
例示キャップの幾何学的形態は、各キャップを別々にジ
ンバル設置する必要のあるＤeskＪet2000Ｃ型インクジ
ェットプリンタでのような、単なる圧縮エラストマより
交差の累積に適応する動作範囲が大きかった。その上、
煙突の無い一体型キャップ装置100、200はＤeskＪet120
0型および1600型インクジェットプリンタにおける初期
の煙突装置と同等に振舞い、キャップ110-118、210-218
の例示幾何学形態が性能にとって、キャップのエラスト
マのデュロメータ（相対硬度）、または選択した材料の
形式より重要であることが見いだされた。したがって、
材料のデュロメータの公差を今度は性能を犠牲にするこ
となく増大させることができるので、製造コストが減少
する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクジェット印刷機構の一形態
の斜視図である。

【図２】図１の一体型キャッピング装置の拡大した、上
斜視図である。

【図３】図２のキャッピング装置の拡大、分解した、上
斜視図である。

【図４】図２のキャッピング装置の拡大、分解した、下
斜視図である。

【図５】図２のキャッピング装置の、図２の線５−５で
切った拡大側面立面図であり、多数印字ヘッドの一つの
封止を示す。

【図６】図１の一体型キャッピング装置の代わりの実施
形態の拡大、分解した上斜視図である。

【符号の説明】

45 往復台 60-66 静止主貯蔵容器 70-76 印字ヘッド 100 一体型キャッピング装置 102 基台 104 スレッド 105 印字ヘッド封止構造 106 平面状ウェブ 110-114,118 中空リップ支持体 120-126 キャップ穴 138 スレッドの上面 140-148,164-168 通気経路 182 部屋 201 休止位置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】インクジェット印刷機構のインクジェット
印字ヘッドのインク放出ノズルを封止するための一体型
キャッピング装置において、部屋を形成する基台であって、それを貫いてキャップ穴
を形成している基台、基台の部屋の中に受けられ、平面状上面を有し、封止位
置と休止位置との間を移動するスレッド、および部屋の
内側でスレッドと基台との間に挟み込まれている平面状
ウェブ、ウェブにより囲まれ、キャップ穴を通して突出
し、印字ヘッドノズルを囲む上面を有する中空リップ支
持体、およびスレッドが封止位置にあるときリップ支持
体の上面により支持されてノズルを囲むリップ、を備え
ているエラストマ性印字ヘッド封止構造、を備え、中空
リップ支持体およびウェブが各々、スレッドの平面状上
面にもたれ掛かる下面を備えていることを特徴とする一
体型キャッピング装置。
【請求項２】封止構造が、それを貫いて延長し、中空リ
ップ支持体により囲まれた通気喉を形成し、スレッドが通気喉および出口ポートと液通して大気に漏
らす入口を有する通気経路を形成している、ことを特徴
とする請求項１に記載の一体型キャッピング装置。
【請求項３】封止構造の前記ウェブが、下部ウェブを備
え、封止構造は更に上部ウェブを備え、基台は上部ウェ
ブと下部ウェブとの間に挟み込まれていることを特徴と
する請求項１または２に記載の一体型キャッピング装
置。
【請求項４】基台がインサート部材であり、封止構造が
基台にオンサートモールドされていることを特徴とする
請求項１乃至３のいずれかに記載の一体型キャッピング
装置。
【請求項５】インク放出ノズルを有するインクジェット
印字ヘッド、印刷領域を通じて印字ヘッドを往復させて印刷し、サー
ビス領域に往復して印字ヘッドを保守する往復台、およ
び前記請求項のいずれかに記載の一体型キャッピング装
置、を備えていることを特徴とするインクジェット印刷
機構。
【請求項６】更に、複数の印字ヘッドの関連する一つの
ためのインクが入っている複数の静止主貯蔵容器、およ
び複数の静止主貯蔵容器から複数のインクジェット印字
ヘッドの関連する一つにインクを供給するインク配給装
置、を備えていることを特徴とする請求項５に記載のイ
ンクジェット印刷機構。
【請求項７】インクジェット印刷機構の複数のインクジ
ェット印字ヘッドのインク放出ノズルを封止するための
一体型キャッピング装置であって、平面状表面を有し、封止位置と休止位置との間を移動で
きるスレッド、およびスレッドにより支持され、その各
々が複数のインクジェット印字ヘッドの一つと関連して
いる複数のリップ支持体を備えているエラストマ性印字
ヘッド封止構造であって、各リップ支持体は、対向する
第１および第２の表面を有し、封止リップがその第１の
表面から突出しており、またエラストマ性印字ヘッド封
止構造は、スレッドが封止位置にあるとき関連印字ヘッ
ドのノズルを囲むように構成され、各リップ支持体の第
２の表面およびスレッドの平面状表面がそれらの間に撓
み空洞を形成し、関連印字ヘッドを封止するときこの空
洞の中に、リップ支持体の一部が、潰れることができる
ようにしたエラストマ性印字ヘッド封止構造、を備えて
いることを特徴とする一体型キャッピング装置。
【請求項８】更に、スレッドにより支持された剛い基台
部材を備え、エラストマ性印字ヘッド封止構造の一部が
それらの間に挟み込まれていることを特徴とする請求項
７に記載した一体型キャッピング装置。
【請求項９】エラストマ性印字ヘッド封止構造前記複数
のリップ支持体を共に接合するウェブ部材を備え、基台部材は、ウェブ部材の少なくとも一部の上に載って
いる、ことを特徴とする請求項７乃至９のいずれかに記
載の一体型キャッピング装置。
【請求項１０】前記基台部材は、インサート部材を備
え、エラストマ性印字ヘッド封止構造が基台部材の上に
オンサートモールドされていることを特徴とする請求項
７乃至８のいずれかに記載の一体型キャッピング装置。