JP2004042602A - インクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置 - Google Patents

Abstract

【課題】長期間使用してもシーリング問題が発生しないインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置を提供する。
【解決手段】インクジェットカートリッジ１０２のプリントヘッド１０３を保護し，プリントヘッド１０３を内部に含んで密封し，プリントヘッド１０３から離隔されてシーリング空間を形成するキャップ１１０と，キャップ１１０の下部に連結され，キャップ１１０を支持するキャップホルダー１２０と，キャップホルダー１２０の下部に連結され，キャップ１１０及びキャップホルダー１２０をインクジェットカートリッジ１０２の下部面に着脱させる支持部１３０とを備え，キャップ１１０にはキャップホルダー１２０を貫通するボス１１３が形成され，ボス１１３には，シーリング空間を外部に連結するベントパスを形成するように挿入部材１５０が挿入されたキャッピング装置。
【選択図】　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は，インクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置に係り，より詳細には，インクジェットカートリッジのプリントヘッドをシーリングする空間を外部と連結させるベントパスを備えたキャッピング装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクジェットプリンタには，インクカートリッジを収容してガイド棒に沿って往復するようにキャリアが設けられている。キャリアは，印刷中にはガイド棒に沿って往復運動をするが，印刷待機中または長時間使用していない場合には，ガイド棒の一側に設けられたサービスステーションに移動して停止する。この時，インクカートリッジのプリントヘッドは，ノズルのインクの乾燥及びホコリによる汚れを防ぐように，キャップにより密封される。
【０００３】
しかしながら，プリントヘッドをキャップにより密封する場合，周囲の温度が上がればプリントヘッド及びキャップ間に形成されたシーリング空間の圧力が高まる。このため，プリントヘッドのノズルのメニスカスがシーリング空間の高まった圧力により破壊され，その結果，印刷作業時に印刷品質が不良になる問題が生じる。
【０００４】
上記問題点を改善するために，特許文献１（米国特許第５，８６７，１８４号公報）には，図１に示されたように，プリントヘッド（図示せず）を密封し，密封された空間を外部に連結するベントパスが形成されたユニバーシャルキャップ１０が開示されている。
【０００５】
図１を参照すれば，キャップボディ１１の上部にシーリングリップ１２が配されている。このシーリングリップ１２は，プリントヘッドのノズル（図示せず）を取り囲みつつシーリングリップ１２及びプリントヘッド間にシーリング空間を形成する。また，図面には示されていないが，シーリングリップ１２が取り付けられた部位のキャップボディ１１の上部にはベントパスである溝が形成されている。そして，その溝の一端は，キャップボディ１１を貫通してシーリング空間を外部に連結する。
【０００６】
【特許文献１】
米国特許第５，８６７，１８４号公報
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら，特許文献１に開示されたユニバーシャルキャップ１０は，キャップボディ１１上にシーリングリップ１２が取り付けられた構造であって，その構造が複雑であるために製造し難く，シーリングリップ１２とキャップボディ１１との接着面積が狭いため，長期間使用すればシーリングリップ１２がはがされてプリントヘッドのシーリングが円滑になされない問題点を有している。
【０００８】
本発明は上記問題点を改善するためになされたものであり，その目的は，インクジェットプリントヘッドをシーリングしつつ，シーリングされた空間を外部に連結するベントパスを簡単に形成し，長期間使用してもシーリング問題が発生しないプリントヘッド用キャッピング装置を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために，本発明のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置は，印刷待機中にキャリッジによりサービスステーションに移動されたインクジェットカートリッジのプリントヘッドを保護するキャッピング装置であって，以下のことを特徴とする。即ち，プリントヘッドを内部に含んで密封し，プリントヘッドから離隔されてシーリング空間を形成するキャップと，キャップの下部に連結され，キャップを支持するキャップホルダーと，キャップホルダーの下部に連結され，キャップ及びキャップホルダーをインクジェットカートリッジの下部面に着脱させる支持部とを備える。そして，キャップにはキャップホルダーを貫通するボスが形成され，ボスには，シーリング空間を外部に連結するベントパスを形成するように挿入部材が挿入されている。
【００１０】
また，挿入部材は，ボス内に挿入される略円筒形状の円筒柱と，円筒柱の円周に形成されたネジ山とを備えることが好ましい。
【００１１】
また，円筒柱の直径は，ボスの内径より小さく，ネジ山を含む挿入部材の外径は，ボスの内径より大きいことが好ましい。
【００１２】
さらに，円筒柱の上部にはボスの上部をカバーするように頭部が形成され，頭部はネジ山により形成される溝に連結されてシーリング空間を外部に連結させるホールが形成されることが好ましい。
【００１３】
また，挿入部材は，ネジ形状であることが好ましい。
【００１４】
また，本発明の変形例による挿入部材は，その外周に長手方向に直線の溝が形成された略円筒形状の円筒柱であるか，あるいは，その内部に長手方向に直線の貫通ホールが形成された略円筒形状の円筒柱でもあってもよい。
【００１５】
キャップは弾性材質であることが好ましく，挿入部材及びキャップホルダーは，例えば合成樹脂（プラスチック材質）などであることが好ましい。
【００１６】
ボスは，プリントヘッド側に所定高さだけ突出されることが好ましい。
【００１７】
支持部には，キャップホルダー側に突出された中空の略円筒形状の円筒が形成されており，キャップホルダーの下部には支持台側に延びて円筒に挿入されるように形成された突出柱が形成されることが好ましい。
【００１８】
円筒の周りには，キャップ及びキャップホルダーをインクジェットカートリッジの下部面に密着するように弾性力を与える弾性スプリングがさらに設けられることが好ましい。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下に，添付した図面に基づき，本発明の好適な実施の形態によるインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置について詳細に説明する。ここで，層や領域の厚みは，明細書の明確性のために誇張されている。なお，本明細書及び図面において，実質的に同一の機能構成を有する構成要素については，同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
図２は，本実施の形態によるインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置１００が，インクカートリッジ１０２のプリントヘッド１０３をシーリングすることを示す断面図である。
【００２１】
図２を参照すれば，インクカートリッジ１０２の下部面上に，プリントヘッド１０３が位置する。プリントヘッド１０３にはインクを吐き出す複数のノズル１０４が形成されている。そして，プリントヘッド１０３から所定距離だけ離れて，プリントヘッド１０３を取り囲むキャップ１１０が配されている。キャップの１１０の下部には，キャップ１１０を支持するキャップホルダー１２０が設けられている。そして，キャップホルダー１２０の下部には，キャップホルダー１２０を支持する支持部１３０が設けられている。キャップホルダー１２０の下部には突出柱１２２が形成されており，この突出柱１２２は，支持部１３０に形成された円筒１３２内のホールに挿入されて昇降自在に形成される。突出柱１２２は，支持部１３０の縁部に形成された支持爪１３４，または円筒１３２の上部により，その下降が制限される。円筒１３２の周りには，弾性スプリング１３６が設けられ，円筒１３２からキャップホルダー１２０及びキャップ１１０が，上方に向かうように弾性力を与えて，キャップ１１０がインクカートリッジ１０２の下部面をシーリングする。
【００２２】
支持部１３０は，インクカートリッジ１０２が待機中のキャリッジ（図示せず）と共にサービスステーションに移動した状態で，キャップ１１０がインクカートリッジ１０２の下部面に接触するように支持部１３０を移動するメカニズム（図示せず）に連結している。本実施の形態においては，支持部１３０が，回動部１４０に連結してインクカートリッジ１０２の下部面に着脱される。回動部１４０は，連結ピン１４２により一側が固定され，他側は支持部１３０に連結して連結ピン１４２を中心として回動する。連結ピン１４２は，プリンタ本体またはプリントヘッドのメンテナンスのために設けられたハウジング１４４に固定される。一方，本実施の形態においては，支持部１３０を回動するメカニズムを示したが，支持部１３０を昇降させるメカニズムに連結してもよい。
【００２３】
図３は，本実施の形態によるキャッピング装置１００の一部を示す斜視図であり，図４は，図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【００２４】
図３及び図４を参照すれば，キャップ１１０は，本体であるプレート１１１と，プレート１１１の縁部からインクカートリッジ１０２に向かって延びてプリントヘッド１０３を含むシーリング空間を形成するシーリングリップ１１２と，プレート１１１を貫通するように形成されたボス１１３と，ボス１１３に挿入されてボス１１３の内面との間にベントパスを形成する挿入部材１５０とを備える。
【００２５】
ボス１１３は，プレート１１１の上部面から上方にシーリングリップ１１２よりは低く所定高さだけ突出して，プレート１１１上にたまる廃インクまたはホコリなどがボス１１３に流入することを防ぐ。また，ボス１１３は，プレート１１１の下部面から下方に所定長さだけ突設して，後述するベントパスの長さを与える。そして，ボス１１３内には，所定径のホールが形成されている。
【００２６】
本実施の形態における挿入部材１５０は，円筒柱１５１と，円筒柱１５１の外周面に螺旋状に形成されたネジ山１５３と，円筒柱１５１の上部に形成された頭部１５２とを備える。
【００２７】
キャップ１１０は，例えばゴムなどの弾性材質であり，挿入部材１５０は，例えば合成樹脂（プラスチック）材質などから形成されることが好ましい。また，ネジ山１５１により形成される円筒柱１５１の外径は，ボス１１３の内径より大きく，円筒柱１５１の内径は，ボス１１３の内径より小さく形成されている。このため，挿入部材１５０が，ボス１１３ホールに挿入された状態でネジ山１５１に沿って螺旋状のベントパスをなす。
【００２８】
本実施の形態の場合，例えば，ボス１１３の内径を２．４ｍｍ，挿入部材１５０の外径及び内径を各々２．５ｍｍ及び２．１ｍｍとすると，ネジ山１５１の高さは０．２ｍｍとなる。
【００２９】
ベントパスに出会う頭部１５２にはホール１５２ａが形成されて，キャップ１１０により形成されたシーリング空間を外部に連結する。
【００３０】
キャップホルダー１２０は，スプリング１３６からの弾性力をキャップ１１０によく伝えるように，例えば合成樹脂（プラスチック材質）などから形成されることが好ましい。
【００３１】
以下，添付図面に基づき，上記構造のキャッピング装置１００の作用について詳細に説明する。
【００３２】
図３，図４を参照すれば，インクカートリッジ１０２が印刷待機中にサービスステーションに移動すれば，連結ピン１４２に連結されたキャッピング装置１００が回動しつつ，シーリングリップ１１２がインクカートリッジ１０２の下部面に着く。この時，キャップ１１０及びキャップホルダー１２０がインクカートリッジ１０２により下方に押されつつスプリング１３６を圧縮すれば，突出柱１２２が僅かに下降する。この時，挿入される突出柱１２２は，支持部１３０の外周に形成された支持爪１３４により圧縮深さが制限される。従って，圧縮されたスプリング１３６は，支持部１３０からキャップ１１０がインクカートリッジ１０２の下部面に向かうように弾性力を与える。このため，キャップ１１０がインクカートリッジ１０２の下部面にプリントヘッド１０３を含むシーリング空間を形成する。
【００３３】
一方，プリンタを長期間使用しない場合，周辺の温度が上がればシーリング空間の内部は膨脹するため，高圧が形成される。この時，シーリング空間の空気は，挿入部材１５０の頭部１５２に形成されたホール１５２ａに入り，ベントパスを介して外部に排出される。このため，シーリング空間には一定の圧力が保持されるので，プリントヘッド１０３は外部の温度変化から保護され，プリンタが再動作する時にプリントヘッド１０３のノズル１０４から正常にインクが吐き出される。
【００３４】
図５は，本実施の形態の特徴部である挿入部材の変形例を示す図面である。図５を参照すれば，キャップ１１０のボス１１３に挿入される挿入部材２５０は，外周に直線方向に露出された溝２５３が形成された略円筒形状の円筒柱２５１と，円筒柱２５１の上部に形成された頭部２５２とを備える。溝２５３に出会う頭部２５２にはホール２５２ａが形成されて，ボス１１３の内面及び挿入部材２５０間に形成されたベントパスをシーリング空間に連結する。円筒柱２５１の直径は，ボス１１３の内径より大きく，直径から溝２５３の深さを引いた長さは，ボスの内径より小さいことが好ましい。これにより，挿入部材２５０がボス１１３ホールに挿入された状態で，溝２５３は程よくシーリングされたベントパスをなす。
【００３５】
図６は，本実施の形態の特徴部である挿入部材の他の変形例を示す図面である。図６を参照すれば，キャップ１１０のボス１１３に挿入される挿入部材３５０は，その内部に直線方向に貫通ホール３５３が形成された略円筒形状の円筒柱３５１と，円筒柱３５１の上部に形成された頭部３５２とを備える。貫通ホール３５３に出会う頭部３５２にはホール３５２ａが形成されて，ボス１１３の内面及び挿入部材３５０間に形成されたベントパスをシーリング空間に連結する。挿入部材３５０の直径は，ボスの内径より大きい。このため，挿入部材３５０がボス１１３ホールに挿入された状態で，ホール３５３はベントパスをなす。
【００３６】
上記変形例の作用は，前述の実施の形態の作用と類似するため，その詳細な説明は省く。
【００３７】
上述したように，本実施の形態によるインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置は，インクジェットカートリッジのプリントヘッドをシーリングしつつ，シーリングされた空間を外部に連結するベントパスを簡単に形成することができる。また，外径が大きい挿入部材をボス内に挿入することにより，優れたシーリング効果を得ることができる。
【００３８】
以上，添付図面を参照しながら本発明のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置の好適な実施形態について説明したが，本発明はこれらの例に限定されない。いわゆる当業者であれば，特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり，それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００３９】
【発明の効果】
本発明により，インクジェットプリントヘッドをシーリングしつつ，シーリングされた空間を外部に連結するベントパスを簡単に形成し，長期間使用してもシーリング問題が発生しないプリントヘッド用キャッピング装置が提供できた。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は，特許文献１に開示されたユニバーシャルキャップの斜視図である。
【図２】図２は，本実施の形態のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置がインクカートリッジのプリントヘッドをシーリングする様子を示す断面図である。
【図３】図３は，本実施の形態によるキャッピングシステムの一部を示す斜視図である。
【図４】図４は，図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。
【図５】図５は，本実施の形態の特徴部である挿入部材の変形例を示す斜視図である。
【図６】図６は，本実施の形態の特徴部である挿入部材の変形例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１００　　プリントヘッド用キャッピング装置
１０２　　インクカートリッジ
１０３　　プリントヘッド
１０４　　ノズル
１１０　　キャップ
１１１　　プレート
１１２　　シーリングリップ
１１３　　ボス
１２０　　キャップホルダー
１２２　　突出柱
１３０　　支持部
１３２　　円筒
１３４　　支持爪
１３６　　弾性スプリング
１４０　　回動部
１４２　　連結ピン
１４４　　ハウジング
１５０　　挿入部材
１５１　　円筒柱
１５２　　頭部
１５３　　ネジ山
２５０　　挿入部材
２５１　　円筒柱
２５２　　頭部
２５２ａ　ホール
２５３　　溝
３５０　　挿入部材
３５１　　円筒柱
３５２　　頭部
３５２ａ　ホール
３５３　　貫通ホール

Claims (15)

1. 印刷待機中にキャリッジによりサービスステーションに移動したインクジェットカートリッジのプリントヘッドを保護するキャッピング装置であって，
   前記プリントヘッドを内部に含んで密封し，前記プリントヘッドから離隔されてシーリング空間を形成するキャップと，
   前記キャップの下部に連結され，前記キャップを支持するキャップホルダーと，
   前記キャップホルダーの下部に連結され，前記キャップ及びキャップホルダーを前記インクジェットカートリッジの下部面に着脱させる支持部と，を備え，
   前記キャップには前記キャップホルダーを貫通するボスが形成され，
   前記ボスには，前記シーリング空間を外部に連結するベントパスを形成するように挿入部材が挿入されたことを特徴とする，インクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
2. 前記挿入部材は，前記ボス内に挿入される円筒柱と，
   前記円筒柱の円周に形成されたネジ山と，を備えることを特徴とする，請求項１に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
3. 前記円筒柱の直径は前記ボスの内径より小さく，
   前記ネジ山を含む前記挿入部材の外径は前記ボスの内径より大きいことを特徴とする，請求項２に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
4. 前記円筒柱の上部には，前記ボスの上部をカバーするように頭部が形成されており，
   前記頭部は前記ネジ山により形成される溝に連結されて前記シーリング空間を外部に連結させるホールが形成されたことを特徴とする，請求項２または３に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
5. 前記挿入部材は，ネジ形状であることを特徴とする，請求項１，２，３，または４のうちのいずれか１項に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
6. 前記挿入部材は，その外周に長手方向に直線の溝が形成された円筒柱であることを特徴とする，請求項１に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
7. 前記円筒柱の直径は前記ボスの内径より大きく，
   前記直径から前記溝の深さを引いた長さは前記ボスの内径より小さいことを特徴とする，請求項６に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
8. 前記挿入部材の上部には前記ボスの上部をカバーするように頭部がさらに形成されており，
   前記頭部には前記溝に連結されて前記シーリング空間を外部に連結させるホールが形成されたことを特徴とする，請求項６または７に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
9. 前記挿入部材は，内部に長手方向に直線の貫通ホールが形成された円筒柱であることを特徴とする，請求項１に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
10. 前記円筒柱の直径は，前記ボスの内径より大きいことを特徴とする，請求項９に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
11. 前記円筒柱の上部には前記ボスの上部をカバーするように頭部がさらに形成されており，
    前記頭部には前記貫通ホールに連結されて前記シーリング空間を外部に連結させるホールが形成されたことを特徴とする，請求項９または１０に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
12. 前記キャップは弾性材質であり，
    前記挿入部材及び前記キャップホルダーは，合成樹脂材質であることを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，または１１のうちのいずれか１項に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
13. 前記ボスは前記プリントヘッド側に所定高さだけ突出されたことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，または１２のうちのいずれか１項に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
14. 前記支持部には前記キャップホルダー側に突出された中空の円筒が形成されており，
    前記キャップホルダーの下部には前記支持台側に延びて前記円筒に挿入されるように形成された突出柱が形成されたことを特徴とする，請求項１，２，３，４，５，６，７，８，９，１０，１１，１２，または１３のうちのいずれか１項に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。
15. 前記円筒の周りには，前記キャップ及びキャップホルダーを前記インクジェットカートリッジの下部面に密着するように弾性力を与える弾性スプリングがさらに設けられたことを特徴とする，請求項１４に記載のインクジェットカートリッジのプリントヘッド用キャッピング装置。

Images