JP2004268537A

JP2004268537A - 液体噴射ヘッド用キャップ、液体噴射装置およびインクジェット式記録装置

Info

Publication number: JP2004268537A
Application number: JP2003065958A
Authority: JP
Inventors: Makoto Nagase; 真長瀬
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2003-03-12
Filing date: 2003-03-12
Publication date: 2004-09-30

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドが長期間不使用状態に放置された場合でも、吐出特性を維持または容易に回復できるようなキャッピング装置を提供すること
【解決手段】キャップ２１は、キャップホルダ２２と凸状体２４とから構成されており、浅い箱型で上方に開放した凹部２８が形成され、凸状体２４は平面視矩形の枠状にゴム等の弾性材料で形成されており、凹部２８の底には、極細繊維等の細毛１２５を植毛した支持体２６が固定され、起毛部２５ａ〜２５ｄは、記録ヘッド５１のノズル形成面５２の各色のノズル列に対応して配置されている。
【選択図】図３

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射ヘッド用キャップの改良に関し、詳細には、例えば液体噴射装置において、液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止するために使用される液体噴射ヘッド用キャップ、ならびに該キャップを用いた液体噴射装置およびインクジェット式記録装置に関する。ここで、液体噴射装置とは、インクジェット式記録ヘッドが用いられ、該記録ヘッドからインクを吐出して被記録媒体に記録を行うプリンタ、複写機、ファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えてその用途に対応する液体を前記記録ヘッドに相当する液体噴射ヘッドから、被記録媒体に相当する被噴射媒体に噴射して前記液体を前記被噴射媒体に付着させる装置を含む意味で用いる。液体噴射ヘッドとしては、前記記録ヘッドのほかに、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーや面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）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、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等が挙げられる。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置の代表例としてインクジェット式記録装置が知られている。このインクジェット式記録装置は、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドと、印刷用紙等の被記録媒体を副走査方向に間欠的に設定量ずつ送る被記録媒体送り手段を備え、記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ該記録ヘッドからインク滴を前記被記録媒体に吐出して記録を行うように構成されている。そして、インクジェット式記録装置においては、公知のように圧力発生室でインクを所定圧で加圧し、その圧力に基づいてインクをノズル形成面にあるノズルから被記録媒体に向けてコントロールされた大きさのインク滴として吐出する。従って、記録ヘッドのノズルからのインク吐出特性は、一定に維持される必要があり、該インク吐出特性が変動すると記録品質の低下につながる。
【０００３】
記録ヘッドのインク吐出特性は、ノズル形成面におけるインクの固化、塵、埃などの付着によるノズルの目詰まり、ノズルからの気泡の進入等が原因となって変動する。そのため、インクジェット式記録装置には、記録ヘッドのインク吐出特性を一定に維持するために、前記したインク吐出特性の各変動原因を排除し、もって記録ヘッドの吐出特性を維持する吐出特性維持装置が設けられている。
【０００４】
吐出特性維持装置は、通常、非記録時にノズル形成面を封止してノズル内のインクの乾燥を抑制し、インク粘度の上昇を押さえるためのキャッピング装置、ノズルの目詰まりや混入した気泡を除去するためにインクをノズルから強制的に吸引排出する吸引装置、およびノズル形成面を払拭して清掃するワイピング装置を含んでいる。これらの中でもキャッピング装置は、インクジェット式記録装置の不使用状態において、ノズル内のインクが固化してノズル孔の目詰まりを引き起こす事態を防止する役割を果たしている。また、前記キャップ内に乾燥防止手段としての保湿材を配備し、ノズル形成面の乾燥を遅らせることも行われている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−１７９９２７号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、最近のインクジェット式記録装置では、高速記録や高画質化への対応を図るため、固化の原因となりやすい顔料等の成分を多量に含むインクが使用されている。その結果として、ノズル形成面をキャップにより封止しても完全に乾燥を防ぐことはできず、不使用状態が長く続くとノズル孔内のインクが増粘したり、固化したりして目詰まりを引き起こし易くなっている。従って、従来のようにキャップ内に保湿材を配備するだけでは、十分にノズルの目詰まりを防止することは出来なかった。また、インクジェット式記録装置に限らず、例えば色材噴射ヘッド、導電ペースト噴射ヘッド、生体有機物噴射ヘッド等の他の液体噴射ヘッドにおいても同様の問題が存在する。
【０００７】
従って本発明の課題は、液体噴射ヘッドが長期間不使用状態に放置された場合でも、吐出特性を維持または容易に回復できるようなキャッピング装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、本発明の第１の態様に係る液体噴射ヘッド用キャップは、ノズルに連通する圧力発生室と該圧力発生室内の液体に圧力変動を与える圧力発生手段とを備え、ノズルから対象物に向けて液体を噴射可能に構成した液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止するための液体噴射ヘッド用キャップであって、前記キャップは、前記ノズル形成面を封止した状態で前記ノズル内に進入可能な細毛を備えたことを特徴とする。
【０００９】
前記したように、液体噴射ヘッドが長期間不使用状態に置かれると、ノズル内の液体が増粘したり、固化してノズル孔の閉塞という問題を引き起こす場合がある。本発明のキャップは、ノズル形成面を封止した状態でノズル内に進入可能な細毛を備えることによって、仮にノズルが閉塞しても、再使用時にノズル形成面からのキャップの離間によって細毛が引き抜かれることにより、閉塞部位の固化物や増粘物を破壊したり、あるいは少なくとも細毛が進入していた箇所では内部のフレッシュな液体を露出させたりすることによって、その後に行うクリーニング（吸引）の効果が高まり、ノズル孔を正常な状態まで容易に回復させることができる。
【００１０】
本発明の第２の態様に係る液体噴射ヘッド用キャップは、第１の態様において、前記細毛は、基端側から先端側へ向けて細くなる尖鋭形状であることを特徴とする。これにより、細毛のノズル孔への進入が容易になるので、第１の態様の作用効果が得られやすくなる。
【００１１】
本発明の第３の態様に係る液体噴射ヘッド用キャップは、第１または第２の態様において、キャップ内に、ノズル形成面の乾燥を防止する乾燥防止手段を設けたことを特徴とする。乾燥防止手段は、ノズルの閉塞やノズル内での液体の増粘を遅らせる作用を有する。従って、乾燥防止手段を設けることによって、まずノズルの閉塞や液体の増粘を防止し、万一閉塞等が生じた場合でも、第１または第２の態様と同様の作用により、ノズルを正常な状態に回復させ得るので、液体噴射ヘッドの吐出特性を確実に維持できる。
【００１２】
本発明の第４の態様に係る液体噴射ヘッド用キャップは、第１から第３のいずれか１の態様において、前記キャップは、前記液体噴射ヘッドに単体として着脱自在に構成されたことを特徴とする。このように液体噴射ヘッドに単体として取り付けることが可能なキャップは、例えば、使い捨てタイプの液体噴射ヘッドを液体噴射装置から取り外して保管等する場合や、液体噴射装置の製品出荷前に液体噴射ヘッドを保護したり、汚れ等の付着を防止したりする目的で有利に使用可能であり、特に前者の場合には前記第１〜第３の態様と同様の作用効果が得られる。
【００１３】
本発明の第５の態様に係る液体噴射ヘッド用キャップは、第１から第４のいずれか１の態様において、前記液体がインクであり、前記液体噴射ヘッドがインクジェット式記録ヘッドであることを特徴とする。この特徴によれば、インクジェット式記録ヘッドにおいて、第１から第４のいずれか１つの態様と同様の作用効果が得られる。
【００１４】
本発明の第６の態様に係る液体噴射装置は、ノズルに連通する圧力発生室と該圧力発生室内の液体に圧力変動を与える圧力発生手段とを備え、ノズルから対象物に向けて液体を噴射可能に構成した液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドのノズル形成面に当接または離間可能に構成され、前記ノズル形成面に当接し、これを封止した状態で前記ノズル内に進入可能な細毛を有するキャップを備えたキャッピング装置と、を備えたことを特徴とする。これにより、液体噴射装置において、前記第１の態様と同様の作用効果が得られる。
【００１５】
本発明の第７の態様に係る液体噴射装置は、第６の態様において、前記キャッピング装置は、前記キャップにより前記ノズル形成面を封止しているが前記細毛はノズル内に進入していない第１の封止状態と、前記キャップが前記第１の封止状態よりも強く前記ノズル形成面に当接し、前記細毛の一部または全部がノズル内に進入している第２の封止状態と、を取り得るキャッピング機構を備えたことを特徴とする。この特徴によれば、第１の封止状態と第２の封止状態を取り得るキャッピング機構を備えたので、単一のキャップで液体噴射ヘッドのクリーニング動作とノズル内への細毛の進入状態を実現することが可能であるため、装置を大型化する必要がなく、省スペースを実現しつつ、液体噴射装置において前記第１の態様と同様の作用効果を得ることが可能になる。
【００１６】
本発明の第８の態様に係る液体噴射装置は、ノズルに連通する圧力発生室と該圧力発生室内の液体に圧力変動を与える圧力発生手段とを備え、ノズルから対象物に向けて液体を噴射可能に構成した液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面に当接または離間可能に構成された第１のキャップと、前記ノズル形成面に当接または離間可能に構成され、前記ノズル形成面に当接し、これを封止した状態で前記ノズル内に進入可能な細毛を有する第２のキャップと、を備えたことを特徴とする。この特徴によれば、第１のキャップでは液体噴射ヘッドのクリーニングを実行し、細毛を有する第２のキャップでは、封止状態でノズル内へ細毛を進入させておくことにより、液体噴射装置において、前記第１の態様と同様の作用効果を得ることができる。
【００１７】
本発明の第９の態様では、前記第６から第８のいずれか１の態様において、液体噴射装置がインクジェット式記録装置であることを特徴とする。この特徴によれば、インクジェット式記録装置において、前記第６〜第８の態様と同様の作用効果が得られる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。ここでは、液体噴射装置の代表例としてインクジェット式記録装置を挙げ、液体噴射ヘッド用キャップの実施形態としての記録ヘッド用キャップについて、（１）インクジェット式記録装置の概要、（２）第１実施形態のキャップ、（３）キャッピング装置の構成、（４）細毛の作用機構、（５）第２実施形態のキャップ、（６）他の実施形態、の順に説明を行う。
【００１９】
＜インクジェット式記録装置の概要＞
図１は、本発明の液体噴射装置の一実施形態に係るインクジェット式記録装置５０の概要を示す図面である。ここでは、内部構造を明らかにするため本体カバーをはずした状態を示している。キャリッジ５３は、駆動モータ５６に接続されたタイミングベルト５７により、キャリッジガイド軸５５に沿って主走査方向に往復移動しながら、記録ヘッド５１より被記録媒体Ｐへインクを吐出して記録を行う。キャリッジ５３には、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローなど複数の異なる色のインクカートリッジ５４を装着できるように構成されている。
【００２０】
キャリッジ５３のホームポジションに対応する位置には、記録ヘッド５１の吐出特性を維持するための吐出特性維持装置４０が配設されている。この吐出特性維持装置４０は、ワイピング装置１０、キャッピング装置２０および吸引装置３０から構成されている。そして、吐出特性維持装置４０によって、記録ヘッド５１の吐出特性を維持するキャッピング動作、吸引動作（クリーニング）およびワイピング動作が行われるようになっている。
【００２１】
すなわち、キャッピング装置２０のキャップ２１が記録ヘッド５１のノズル形成面５２（図４〜６参照）に当接し、これを封止するキャッピングにより、ノズルの乾燥とゴミ等の付着を防止できる。また、キャッピング状態で吸引装置３０を駆動させてキャップ２１内を負圧にさせることによって、記録ヘッド５１内の気泡や増粘物、固化物等を吸出すクリーニングが可能になる。さらにキャリッジ５３の移動途中でワイピング装置１０のワイピングブレードが記録ヘッド５１のノズル形成面５２を払拭することによって、ゴミやインク等の付着物が除去される。
【００２２】
＜第１実施形態のキャップ＞
図２は、本発明に係るキャップ２１の平面図であり、図３は図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線矢視の断面図である。このキャップ２１は、キャップホルダ２２と凸状体２４とから構成されており、浅い箱型で上方に開放した凹部２８が形成されている。凸状体２４は、ゴム等の弾性材料により平面視矩形の枠形状に形成されており、凸状体２４の頂部付近において記録ヘッド５１のノズル形成面５２（ノズルプレート表面）に当接、密着し、封止できるように構成されている。
【００２３】
キャップ２１の凹部２８の底には、極細繊維等の細毛１２５を植毛した支持体２６が、例えば接着材等によって固定されている。本実施形態では、支持体２６には細毛１２５の集合である細毛群が４つ設けられており、起毛部２５ａ〜２５ｄを形成している。この起毛部２５ａ〜２５ｄは、記録ヘッド５１のノズル形成面５２の各色のノズル列（図示せず）に対応して配置されている。細毛１２５は、ノズル孔７２に進入できる太さのものが使用できる。通常ノズル孔７２の直径は２０μｍ程度であるため、細毛１２５は例えば１０μｍ以下の直径の繊維で形成することが好ましい。繊維の材質は特に問わないが、加工のしやすさやインクに対する安定性の点から合成繊維が好ましく、特に腰の強い繊維として例えばポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）やポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）などがより好ましい。細毛１２５を設ける範囲や細毛１２５同士の間隔は、記録ヘッド５１のノズル数やノズル列数、ノズルの間隔、配置等に応じて適宜選定し得る。
【００２４】
本実施形態のキャップ２１は、凹部２８内に乾燥防止手段としての保湿材２７が配備されている。保湿材２７は、例えばポリビニルアルコール、発泡ウレタンなどの材質からなる多孔質体や、ポリエチレンテレフタレート等の繊維からなる不織布により形成され、起毛部２５ａ〜２５ｄを除くキャップ２１の凹部２８の下部を埋めるように配設されている。保湿材２７はフラッシング（空吐出）動作でキャップ２１内に打ち捨てられたインクや吸引時にキャップ２１内に排出されたインクにより湿るため、ノズル形成面５２を封止した状態でインクの溶剤が揮発し封止空間内に適度な湿度（溶剤濃度）を与えるように作用する。これによって、封止状態におけるノズル形成面５２の乾燥を遅らせる効果が得られる。
【００２５】
また、キャップ２１の底には、凹部２８内の廃インクを排出するための吸引口２３が設けられており、吸引装置３０の吸引ポンプ（図示せず）に接続されている。吸引動作時には、吸引装置３０で発生した負圧が、この吸引口２３を介してノズル形成面５２を封止した状態のキャップ２１の凹部２８内を負圧にする。その結果、記録ヘッド５１内のインクがノズル孔７２から吸引排出される。そして、キャップ２１の凹部２８内に排出されたインクは、吸引口２３からさらに吸い出されて廃液タンク５９（図１参照）に捨てられる。
【００２６】
＜キャッピング装置の構成＞
次に、キャップ２１を用いたキャッピング装置２０の構成について詳細に説明する。図４〜図６は、キャッピング装置２０を側面から視た状態を示している。
【００２７】
キャリッジ５３のホームポジションに対応するように、ホームポジション付近にはブラケット８４が固定配備されている。ブラケット８４の両側壁には記録ヘッド５１の移動方向に延びる各一対のガイド溝８５，８６が形成され、それらのガイド溝８５，８６には、水平な下段部８５ａ，８６ａ、第１傾斜部８５ｂ，８６ｂ、水平な第１中段部８５ｃ，８６ｃ、第２傾斜部８５ｄ，８６ｄ、水平な第２中段部８５ｅ，８６ｅ、第３傾斜部８５ｆ，８６ｆ、水平な上段部８５ｇ、８６ｇが連続的に形成されている。
【００２８】
前記ブラケット８４にはキャップ２１を搭載した移動体としてのスライダ８７が、その両側面に突設された各一対の支持突起８８，８９をガイド溝８５，８６に挿通させた状態で配置されている。スライダ８７は、ガイド溝８５，８６に沿ってキャリッジ５３の移動方向および記録ヘッド５１のノズル形成面５２と離間する上下方向へ移動可能に支持されている。このように、ガイド溝８５，８６と、支持突起８８，８９はカムとカムフォロワを構成する。
【００２９】
スライダ８７とブラケット８４との間は図示しないバネ部材によって係合しており、このバネ部材により、スライダ８７が記録ヘッド５１の印刷領域側（図４〜図６の紙面に向って左側）および下方側（同下側）に向かって付勢された状態にある。また、キャリッジ５３のホームポジション側の側部には、係合部７９が突設され、該係合部７９に対応するように、スライダ８７の上部には被係合部８０が突設されている。
【００３０】
前記スライダ８７上にはキャップ２１のキャップホルダ２２が上下動可能に支持され、図示しないバネ部材により上方に向かって付勢されている。また、キャップ２１と同期して上下動が可能なように、記録ヘッド５１のノズル形成面５２に摺接してそのノズル形成面５２を清掃する短冊状のワイピング部材１０が突設されている。
【００３１】
本実施形態では、キャップ２１に起毛部２５ａ〜２５ｄが設けられている。このため、キャッピング装置２０は、▲１▼キャップ２１が記録ヘッド５１のノズル形成面５２と離間した解除状態、▲２▼キャップ２１により前記ノズル形成面５２を封止しているが、細毛１２５はノズル内に進入していない第１の封止状態、▲３▼キャップ２１が第１の封止状態よりも強く前記ノズル形成面５２に当接し、起毛部２５ａ〜２５ｄの細毛１２５の一部または全部がノズル孔７２に進入している第２の封止状態を取り得るように構成されている。
【００３２】
解除状態では、図４に示すように、キャップ２１はノズル形成面５２に当接しておらず、離間している。この状態でキャリッジ５３は、主走査方向に往復移動して被記録媒体に記録ヘッド５１からインクを吐出して記録を行う。解除状態から、キャリッジ５３がホームポジションに戻るため図４中矢印で示す方向に進行してくると、キャリッジ５３側に形成された係合部７９が被係合部８０に当接して、スライダ８７がキャップホルダ２２と共に、図示しないバネ部材の付勢力に抗して図４の紙面に向って斜め右上方向に移動する。
【００３３】
図５は、第１の封止状態を示しており、ホームポジションへ向けて移動してきたキャリッジ５３の係合部７９が被係合部８０に当接してスライダ８７を途中まで押し上げた状態である。すなわち、スライダ８７の両側の支持突起８８，８９がガイド溝８５，８６の下段部８５ａ，８６ａから、第１傾斜部８５ｂ，８６ｂ、第１中段部８５ｃ，８６ｃ、第２傾斜部８５ｄ，８６ｄを経て、第２中段部８５ｅ、８６ｅまで移動している。これにより、スライダ８７およびキャップホルダ２２が記録ヘッド５１のノズル形成面５２と接近する上方位置に移動され、キャップ２１の凸状体２４がノズル形成面５２に当接し、ノズル形成面５２が封止されている。
【００３４】
前記したように、キャップ２１の上端の凸状体２４は断面視略山形に形成されており、その頂部付近が記録ヘッド５１のノズル形成面５２に対して弾性変形を伴って当接し、キャップ２１の内部空間（凹部２８により形成される）が密閉状態に保持されるようになっている。また、キャップホルダ２２には吸引口２３が形成され、スライダ８７下方の吸引装置３０（図１参照）と接続しているため、キャップ２１により記録ヘッド５１のノズル形成面５２を封止した状態で、吸引装置３０を作動させてキャップ２１の内部空間に負圧を加えることによって、記録ヘッド５１からインクが吸引排出できるように構成されている。
【００３５】
第１の封止状態におけるキャップ２１内の状態を図７に模式的に示す。なお、記録ヘッド５１を仮想線で示す。この状態では、キャップ２１の凸状体２４がノズル形成面５２に当接しているが、他方、起毛部２５ａ〜２５ｄの細毛１２５は、ノズル形成面５２には達していないので、吸引装置３０を作動させればキャップ２１内と記録ヘッド５１内が負圧になって支障なく吸引クリーニングが行える。
【００３６】
第１の封止状態である図５および図７の状態から、細毛１２５をノズル孔７２内に進入させるためには、キャップ２１を図７中、矢印で示す方向に引き上げる必要がある。図６は第２の封止状態を示しており、被係合部８０がさらに押されて、スライダ８７の両側の支持突起８８，８９がガイド溝８５，８６の最上部に位置した状態である。つまり、支持突起８８，８９が第２の封止状態（図５）からさらに第３傾斜部８５ｆ，８６ｆを介して上段部８５ｇ，８６ｇに移動し、係合した状態である。これにより、スライダ８７およびキャップ２１は、最も高所に位置することになる。なお、この第２の封止状態は、たとえばインクジェット式記録装置５０の電源がオフ操作されるなどして、キャリッジ５３が完全にホームポジションに置かれ、図示しない既知の機構によりロックされた状態である。
【００３７】
第２の封止状態におけるキャップ２１内の状態を図８に模式的に示す（記録ヘッド５１を仮想線で示す）。この状態では、キャップ２１の凸状体２４は、ノズル形成面５２への押圧によって押しつぶれるように弾性変形している。その結果、起毛部２５ａ〜２５ｄの細毛１２５は、ノズル形成面５２を超えてノズル孔７２に進入できる状態になっている。ノズル孔７２に入らない細毛１２５の多くは、ノズル形成面５２に当接して弓状に変形するが、微細毛であるためノズルプレートに傷等を付ける心配はない。このように、記録ヘッド５１を第２の封止状態におくことによって、インクジェット式記録装置５０を長期間不使用状態に放置しても、再起動時にノズル孔７２内に進入した細毛１２５が引き抜かれる際に、インクの増粘物あるいは固化物を破壊し、吐出特性を回復させることが可能になる。
【００３８】
記録ヘッド５１がキャリッジ１と共に図６に示すホームポジションから図４に示す印刷領域側に移動するときには、キャリッジ５３の係合部７９と被係合部８０との当接が解除されるので、スライダ８７がキャップホルダ２２と共に、図示しないバネ部材の付勢力により図６中、紙面に向って斜め左下方向に移動する。この場合、スライダ８７上の支持突起８８，８９がガイド溝８５，８６の上段部８５ｇ，８６ｇから、第３傾斜部８５ｆ，８６ｆ、第２中段部８５ｅ，８６ｅ、第２傾斜部８５ｄ，８６ｄ、第１中段部８５ｃ，８６ｃおよび第１傾斜部８５ｂ，８６ｂを介して下段部８５ａ，８６ａに係合状態ですべるように移動する。これにより、スライダ８７およびキャップ２１が記録ヘッド５１のノズル形成面５２から離間する下方位置に移動し、ノズル形成面５２の封止が解除される。
【００３９】
＜細毛の作用機構＞
次に、本発明のキャップ２１が、記録ヘッド５１の吐出特性を維持・回復させる作用機構について説明する。図９〜図１２は、ノズル孔７２付近を拡大して模式的に示すものである。図９は、第１の封止状態から図中矢印の方向にキャップ２１が上昇する過程を示している。この状態では細毛１２５はノズル孔７２には進入しておらず、インク７０によるメニスカス７１は良好な状態で形成されている。
【００４０】
図１０は、図９の状態からキャップ２１が上昇し、ノズル孔７２内に細毛１２５が進入し、メニスカス７１に達した状態を示している。つまり、第２の封止状態である。ここでは、１本の細毛だけがノズル孔７２に進入しているが、複数本が進入してもよい。図１０に示すように、細毛１２５の先端はノズル孔７２の径より細いため、容易にノズル孔７１内に進入できる一方で、ノズル形成面５２に衝突した場合でも柔軟性を以って変形するため、ノズル形成面５２を傷付けることがない。
【００４１】
図１１は、図１０の第２の封止状態のまま、インクジェット式記録装置５０が長期間に渡って放置され、ノズル孔７２付近に固化物９０が生じた様子を示している。固化物９０は、例えばメニスカス７１付近のインク７０の乾燥による増粘インクや、ワイピング動作時の拭き残しインク７０が固化したり、あるいは不十分なワイピングやクリーニング（吸引）等によってノズル孔７２付近に残存した埃などが原因となって不使用期間中に生成する。図１１では固化物９０によりノズル孔７２が閉塞した状態にある。
【００４２】
図１２は、第２の封止状態からキャップ２１の下降に伴い細毛１２５がノズル孔７２から抜け出る過程を示している。一旦、固化物９０や増粘インクがノズル孔７２を塞いでしまうと、吸引装置３０によってクリーニングを行っても目詰まりが解消できず、吐出特性が回復しないことがある。しかし、本実施形態のキャップ２１により封止していた場合には、細毛１２５がノズル孔７２から抜け出る際に、固化物９０や増粘インクによる膜を破壊し、粉砕することが可能になる。また、細毛１２５が抜け出ることによって、記録ヘッド５１内の新鮮なインクをメニスカス７１に表出させる効果もある。これにより、ノズル孔７２の閉塞が解消するため、吸引装置３０によるクリーニングで容易にインク７０がノズル孔７２から排出されるようになる。その結果、ノズル孔７２付近に固化物９０が残存付着していても、インク７０とともに吸い出され除去される。このようにして、本発明のキャップ２１を用いることにより、記録ヘッド５１の吐出特性の維持・回復が可能になる。
【００４３】
＜第２実施形態のキャップ＞
図１３〜図１５は、本発明の第２実施形態に係るキャップ２２１の説明に供する図面であり、図１３は外観を示す斜視図、図１４は正面図、図１５は図１４のＸＶ−ＸＶ線矢視の断面図である。
【００４４】
このキャップ２２１は、インクジェット式記録装置５０にキャッピング装置２０の一部として組み込まれている第１実施形態のキャップ２１とは異なり、記録ヘッドなどの液体噴射ヘッドに単体で取り付け可能に構成されている。このように、取り付けまたは取外し可能な本実施形態のキャップ２２１は、例えばそれ自体もインクジェット式記録装置から装脱着可能に構成されたインクタンク一体型使い捨てタイプの記録ヘッド１５１（例えば、特開平８−２５８２７６号公報などにより既知）において、インクジェット式記録装置から該記録ヘッド１５１を取り外して保管等する際に、ノズルの乾燥や、塵や埃等の付着を防止するために使用できる。なお、図１５では、インクジェット式記録装置から装脱着可能に構成されたインクタンク一体型使い捨てタイプの記録ヘッド１５１の要部を仮想線で示している。また、一般的なインクジェット式記録装置においても、製品の出荷前に記録ヘッドを保護したり、汚れ等の付着を防止したりする目的で使用できる。
【００４５】
このキャップ２２１は、主要な構成として、ゴム等の弾性素材からなり、一面が開口してノズル形成面１５２の封止空間となる凹部２２８を形成している箱状の封止部材２２２と、該封止部材２２２の背部から接合し、両端付近が一対の腕部２３０，２３０を形成する略コの字型に湾曲した板状の係合部材２３３から構成されている。また、封止部材２２２の凹部２２８には、支持体２２６に植毛された細毛１２５の集合である細毛群が設けられており、起毛部２２５を形成している。この起毛部２２５は、記録ヘッド１５１のノズル形成面１５２の各色のノズル列（図示せず）をカバーする範囲で配設されている。
【００４６】
係合部材２３３は、合成樹脂等の可撓性材料で形成されており、腕部２３０，２３０の基端部付近には、外側に向けて突出形成された一対のリブ２３１，２３１を備えている。また、腕部２３０，２３０の先端近傍の内側には、一対の係合溝２３２，２３２が互いに対向するように形成されている。
【００４７】
可撓性材料で形成された係合部材２３３は、リブ２３１，２３１を例えば手指等で挟むことによって、二つの腕部２３０，２３０の間隔が広がるように変形し、リブ２３１，２３１を離すことにより腕部２３０，２３０の間隔が元の状態に復元する。従って、この変形を利用して記録ヘッド１５１への装着を行うことができる。すなわち、キャップ２２１を記録ヘッド１５１に取り付ける場合は、腕部２３０，２３０の間隔を広げた状態で封止部材２２２をノズル形成面１５２に当接させ、その状態で腕部２３０，２３０を戻すことにより、腕部２３０，２３０の係合溝２３２，２３２が記録ヘッド１５１の側面の被係合溝（図示せず）に係合する。係合溝２３２，２３２と記録ヘッド１５１の被係合溝とが噛み合うことによって記録ヘッド１５１の封止を確実なものにすることができる。
【００４８】
前記したようにキャップ２２１には、起毛部２２５が設けられているので、封止状態において第一実施形態と同様に細毛１２５の一部がノズル孔７２に進入する。細毛１２５の作用は第１実施形態の場合と同様であり、着脱自在タイプの記録ヘッド１５１において、インクジェット式記録装置から該記録ヘッド１５１を取り外した状態で長期間放置し、仮にノズル孔７２が閉塞しても容易に回復できるように作用する。また、記録ヘッドが着脱自在タイプではない通常のインクジェット式記録装置においても、製品の出荷前にキャップ２２１を装着しておくことにより、吐出不良を引き起こすような塵や埃の付着を防止できる。
【００４９】
＜他の実施形態＞
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用可能である。
【００５０】
例えば上記実施形態では液体噴射装置の代表例としてインクジェット式記録装置を取り上げたが、これに限るものではなく、本発明の技術思想は、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッドを備えた色材噴射装置、有機ＥＬディスプレーや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（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた電極材噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた生体有機物噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた試料噴射装置等の液体噴射装置においても同様に適用できる。
【００５１】
また、図１のインクジェット式記録装置５０では、起毛部２５ａ〜２５ｄを備えたキャップ２１を使用して吸引動作も行えるように構成したが、図１６に例示するように、吸引等の動作において使用する第１のキャップ１２１と、保管時（インクジェット式記録装置の非使用状態）で使用する起毛部３２５を備えた第２のキャップ３２１を別々に設けることも可能である。この場合、起毛部３２５を備えた第２のキャップ３２１は、例えばインクジェット式記録装置５００が完全にホームポシションに移動した場合にのみ記録ヘッド５１に当接するような既知の機構を採用すればよい。なお、図１６において、第１のキャップ１２１と第２のキャップ３２１は、それぞれ吸引装置３０に接続するように構成し、第２のキャップ３２１においても空吐出や空吸引を行えるようにすることが好ましい。これによりノズル形成面を封止した状態でノズルの乾燥を遅らせることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式記録装置の概要を示す斜視図。
【図２】第１実施形態のキャップの平面図。
【図３】図２のＩＩＩ−ＩＩＩ線における断面図。
【図４】キャッピング機構の説明に供する図面。
【図５】キャッピング機構の説明に供する図面。
【図６】キャッピング機構の説明に供する図面。
【図７】キャップによる第１の封止状態の説明に供する原理図。
【図８】キャップによる第２の封止状態の説明に供する原理図。
【図９】ノズル孔における細毛の作用の説明に供する原理図。
【図１０】ノズル孔における細毛の作用の説明に供する原理図。
【図１１】ノズル孔における細毛の作用の説明に供する原理図。
【図１２】ノズル孔における細毛の作用の説明に供する原理図。
【図１３】第２実施形態のキャップの全体を示す斜視図。
【図１４】第２実施形態のキャップの平面図。
【図１５】図１４のＸＶ−ＸＶ線における断面の状態を示す図面。
【図１６】他の実施形態のインクジェット式記録装置の概要を示す斜視図。
【符号の説明】
１０ワイピング装置、２０キャッピング装置、２１キャップ、２２キャップホルダ、２３吸引口、２４凸状体、２５ａ〜２５ｄ起毛部、２６支持体、２７保湿材、凹部２８、３０吸引装置、４０吐出特性維持装置、５０インクジェット式記録装置、５１記録ヘッド、５２ノズル形成面、５３キャリッジ、５４インクカートリッジ、５５キャリッジガイド軸、５６駆動モータ、５７タイミングベルト、５８プラテン、５９廃液タンク、７０インク、７１ノズル孔、８４ブラケット、８５，８６ガイド溝、８７スライダ、９０固化物、１２１第１のキャップ、１２５細毛、１５１記録ヘッド、１５２ノズル形成面、２２１キャップ、２２２封止部材、２２５起毛部、２２６支持体、凹部２２８、２３０腕部、２３１リブ、２３２係合溝、２３３係合部材、３２１第２のキャップ、３２５起毛部、５００インクジェット式記録装置

Claims

ノズルに連通する圧力発生室と該圧力発生室内の液体に圧力変動を与える圧力発生手段とを備え、ノズルから対象物に向けて液体を噴射可能に構成した液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止するための液体噴射ヘッド用キャップであって、
前記キャップは、前記ノズル形成面を封止した状態で前記ノズル内に進入可能な細毛を備えたことを特徴とする、液体噴射ヘッド用キャップ。
請求項１において、前記細毛は、基端側から先端側へ向けて細くなる尖鋭形状であることを特徴とする、液体噴射ヘッド用キャップ。
請求項１または請求項２において、キャップ内に、ノズル形成面の乾燥を防止する乾燥防止手段を設けたことを特徴とする、液体噴射ヘッド用キャップ。
請求項１から請求項３のいずれか１項において、前記キャップは、前記液体噴射ヘッドに単体として着脱可能に構成されていることを特徴とする、液体噴射ヘッド用キャップ。
請求項１から請求項４のいずれか１項において、前記液体がインクであり、前記液体噴射ヘッドがインクジェット式記録ヘッドであることを特徴とする、液体噴射ヘッド用キャップ。
ノズルに連通する圧力発生室と該圧力発生室内の液体に圧力変動を与える圧力発生手段とを備え、ノズルから対象物に向けて液体を噴射可能に構成した液体噴射ヘッドと、
該液体噴射ヘッドのノズル形成面に当接または離間可能に構成され、前記ノズル形成面に当接し、これを封止した状態で前記ノズル内に進入可能な細毛を有するキャップを備えたキャッピング装置と、
を備えたことを特徴とする、液体噴射装置。
請求項６において、前記キャッピング装置は、前記キャップにより前記ノズル形成面を封止しているが前記細毛はノズル内に進入していない第１の封止状態と、
前記キャップが前記第１の封止状態よりも強く前記ノズル形成面に当接し、前記細毛の一部または全部がノズル内に進入している第２の封止状態と、を取り得るキャッピング機構を有することを特徴とする、液体噴射装置。
ノズルに連通する圧力発生室と該圧力発生室内の液体に圧力変動を与える圧力発生手段とを備え、ノズルから対象物に向けて液体を噴射可能に構成した液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドのノズル形成面に当接または離間可能に構成された第１のキャップと、
前記ノズル形成面に当接または離間可能に構成され、前記ノズル形成面に当接し、これを封止した状態で、前記ノズル内に進入可能な細毛を有する第２のキャップと、
を備えたことを特徴とする、液体噴射装置。
インクジェット式記録装置である、請求項６から請求項８のいずれか１項に記載の液体噴射装置。