JP2007083640A - 画像記録装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 輸送時にインクジェットヘッドの内部から漏れ出たインクが、周辺を汚染することを確実に防止する。
【解決手段】 インクを吐出する複数のノズルを有するインクジェットヘッド４と、前記ノズルの開口面２２ｅを被覆可能で且つ前記開口面２２ｅに対して接離動するキャップ体７とが装置本体１００に備えられた画像記録装置において、前記キャップ体７には、前記ノズルの開口面２２ｅに対して略平行な基部７ａと、この基部７ａに略直交する方向へ一体的に突出し前記複数のノズルの開口の周囲を囲むように前記開口面２２ｅと密着可能な周壁部７ｂと、前記装置本体の輸送時に該キャップ体７における鉛直下方となる部位に穿設された排出口９０とが備えられ、前記排出口９０は、前記装置本体に配置されたインク吸収体９２に連通している。
【選択図】 図７

Description

本発明は、インクジェットヘッドを備え、その内部にインクまたは保存液を貯留した状態で輸送される画像記録装置に関するものである。

被記録媒体に対してインクを吐出して記録するインクジェットヘッドを備えた画像記録装置（インクジェットプリンタ等）では、インクジェットヘッドの内部に溜まった気泡や不良インク等を排出するパージ手段を備えたものがある。例えば、特許文献１では、吸引ポンプに接続された吸引用のキャップ体でノズルの開口面を被覆して、動作時に所定のタイミングで、ノズルからインクを吸引して、吐出性能の維持や回復を図っている。また、このような吸引用のキャップ体を、インクジェットヘッドが休止しているときにもノズルの開口面を被覆するように構成して、ノズルの乾燥を防ぐ乾燥防止用のキャップ体を兼用させている場合もある。

また、この他に、吸引ポンプ等には接続されていない乾燥防止用のキャップ体のみが備えられている場合や、この乾燥防止用のキャップ体が吸引用のキャップ体と並設されている場合等もある。

ところで、インクジェットヘッドを備えた画像記録装置は、ユーザが使用開始する際のインクの導入をスムーズに行うために、一般的に、工場から出荷される時には、インクジェットヘッドの内部にインクまたは保存液（インクから染料や顔料等を除いた液）を貯留した状態で梱包される。しかしながら、出荷された画像記録装置は、輸送（陸上輸送、水上輸送、航空貨物輸送等）中の環境の温度や気圧の変化によって、インクジェットヘッドの内部の空気が膨張することがあるので、その場合には、内部に貯留されたインクまたは保存液が外に漏れ出てしまう。

従って、前述した乾燥防止用あるいは吸引用のキャップ体で、輸送中もノズルの開口面を覆うようにあらかじめ構成しておいて、インクジェットヘッドの内部のインクあるいは保存液がヘッドの周辺に漏れ広がって汚染を引き起こすことを防止していた。
特開２００４−２５５８６１号公報

しかしながら、前述したようなキャップ体のうち、乾燥防止用のキャップ体は、キャップ体の内側にインクが溜まった場合に、これを排出する排出口を有していないため、多量のインクが溜まると、インクがキャップ体から溢れ出て周辺の汚染を引き起こすという問題があった。

また、吸引用のキャップ体には、吸引ポンプ側へインクを排出するための排出口があらかじめ備えられているものの、この排出口が輸送中に必ずしも鉛直下方に位置しているとは限らないので、その場合には、キャップ体の内側に溜まったインクがスムーズに排出口から排出されず、乾燥防止用のキャップ体の場合と同様に、インクがキャップ体から溢れ出て周辺の汚染を引き起こす虞があった。

また、輸送時の気圧の変化で、インクジェットヘッドの内部が負圧になると、一旦ヘッドから漏れ出たインクが再びヘッドの内部に引き戻されることがある。ところが、インクジェットヘッドが複数のインク色を吐出するカラー用の場合には、キャップ体の内側で、複数のインク色が混じりあうため、インクジェットヘッドの内部に混色したインクが引き戻されることになって、ヘッドの内部に混色インクによる汚染が広がり、ユーザが記録を開始する際には、正しいインク色を吐出できないという問題もあった。

本発明は、上記課題を解消するものであり、輸送時にインクジェットヘッドの内部から漏れ出たインクが、周辺を汚染することを確実に防止できる画像記録装置の提供を目的とするものである。

前記目的を達成するために、請求項１に記載の発明における画像記録装置は、インクを吐出する複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、前記ノズルの開口面を被覆可能で且つ前記開口面に対して接離動するキャップ体とが装置本体に備えられた画像記録装置において、前記キャップ体には、前記ノズルの開口面に対して略平行な基部と、この基部に略直交する方向へ一体的に突出し前記複数のノズルの開口の周囲を囲むように前記開口面と密着可能な周壁部と、前記装置本体の輸送時に該キャップ体における鉛直下方となる部位に穿設された排出口とが備えられ、前記排出口は、前記装置本体に配置されたインク吸収体に連通していることを特徴とするものである。

また、請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の画像記録装置において、前記装置本体は、その輸送時に、前記キャップ体の基部が垂直方向に略沿う向きとなるように設置され、前記排出口は、前記装置本体の輸送時に前記キャップ体の周壁部における鉛直下方となる部位に設けられた第１の排出口であることを特徴とするものである。

また、請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の画像記録装置において、前記装置本体は、その使用時に、前記キャップ体の基部が水平方向に略沿う向きとなるように設置され、前記キャップ体の基部には第２の排出口が穿設され、この第２の排出口は前記ノズルからのインクまたは保存液の吸引が可能な吸引手段に連通することを特徴とするものである。

また、請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の画像記録装置において、前記第１の排出口には第１の排出管が接続され、この第１の排出管の他端は、前記第２の排出口に接続された第２の排出管と合流し、これら第１及び第２の排出管の合流部位と前記吸引手段との間には、前記第１排出管が合流した前記第２の排出管と、前記吸引手段または前記インク吸収体との連通を選択的に切り換えることができる切換手段が設けられていることを特徴とするものである。

また、請求項５に記載の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の画像記録装置において、前記装置本体は、その輸送時に、略直方体形状の梱包体に収容され、この梱包体はその側面のうち最も大きな面積を有して対向する２つの側面が垂直方向に沿う向きとなるように設置されることを特徴とするものである。

請求項１に記載の発明によれば、ノズルの開口面をキャップ体で覆い、このキャップ体における鉛直下方となる部位に排出口を穿設しているから、輸送中にインクジェットヘッドの内部に貯留しているインク（または保存液）が、温度や気圧の変動による内部の空気の膨張で、ノズルからキャップ体の内側に漏れ出しても、そのインクは、排出口から速やかに排出され、インク吸収体に吸収されて保持される。すなわち、ノズルから多量のインクが漏れ出ても、これがキャップ体から溢れることはないので、ヘッドの周囲のインクによる汚染を防止することができる。

また、インクジェットヘッドが複数のインクを吐出するカラー用の場合には、漏れた複数のインク色がキャップ体の内側で混じり合うことになるが、この混色したインクも排出口から排出されてキャップ体の内側に溜まらないから、気圧等の変化があっても、混色したインクがヘッドの内部に戻ってこれを汚染する心配がない。

請求項２に記載の発明によれば、第１の排出口は、装置本体の輸送時の設置の向きに応じて、キャップ体の周壁部の鉛直下方となる部位に設けられているから、ノズルからキャップ体の内側に漏れ出したインクは、キャップ体の内側に溜まることなく、速やかに第１の排出口から排出される。

請求項３に記載の発明によれば、第２の排出口は吸引手段に連通されているから、インクジェットヘッドの使用時に所定のタイミングで、ノズルから不良インク（増粘インクや固化インク等）や気泡等を吸引手段で吸引するメンテナンス作業が可能となる。そして、この第２の排出口は、装置本体の使用時の設置の向きを考慮して、ノズルの開口面と対向するキャップ体の基部に設けられているから、第２の排出口を介して、効率よくノズルからインクを吸引して排出することができる。

請求項４に記載の発明によれば、第１排出管を第２排出管に合流させて、この合流した第２排出管を、切換手段によって、インク吸収体または吸引手段に選択的に連通するようにしているから、通常、装置本体の使用時に用いられていたインク吸収体を、輸送時にも用いるように構成して、配置の省スペース化を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、梱包体の垂直方向に沿う向きの側面は、輸送時に積み上げたり、持ち運んだり、あるいは梱包状態で店頭等に展示するときに、最も視認され易い部位であるから、この垂直方向に沿う側面が最も面積の大きな側面となるように構成して装置本体を梱包し、且つその側面に商品の説明等を表示すると、宣伝効果が極めて高くなる。

以下に本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図７は、本発明の第１実施形態について示したものである。

図１に示すように、実施形態の画像記録装置では、その装置本体１００（図７（ａ）参照）の内部に設けられた記録部１に、インクジェットヘッド（以降、記録ヘッドユニットと記載する）４が搭載され、被記録媒体である用紙にインクを吐出させて記録するように構成されている。画像記録装置は、例えば、プリンタ機能、コピー機能、スキャナ機能、ファクシミリ機能等を備えた多機能装置（ＭＦＤ：Ｍｕｌｔｉ Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｄｅｖｉｃｅ）であって、記録ヘッドユニット４はそのプリンタ機能であるインクジェットプリンタに搭載されている。

前記記録部１は、Ｙ方向（用紙搬送方向と直交する方向、主走査方向）に延びる横長の板状のガイドレール２、３に摺動可能に跨って往復移動するキャリッジを構成する記録ヘッドユニット４と、記録ヘッドユニット４を往復移動させるためにＸ方向（用紙搬送方向、副走査方向）の下流側（図１の矢印Ａ方向）に配置されたガイドレール３の上面にそれと平行状に配置されたタイミングベルト８と、そのタイミングベルト８を駆動するＣＲ（キャリッジ）モータ６等を備えている。

搬送される用紙の幅（記録領域）よりも外側となる一方端側（図１における右側）には、メンテナンスユニット５が配置されており、このメンテナンスユニット５の位置が、記録ヘッドユニット４の待機位置になっている。メンテナンスユニット５には、記録ヘッドユニット４のノズルの開口面２２ｅに対して接離動可能なキャップ体７（図５（ａ）及び図５（ｂ）参照）が備えられ、この他に、ノズルの開口面２２ｅを払拭クリーニングするワイパ部材（図示せず）が備えられる場合もある。そして、記録ヘッドユニット４は、休止するときにメンテナンスユニット５の位置に移動して、ノズル２２の乾燥を防止するために、ノズルの開口面２２eがキャップ体７で覆われる。

記録ヘッドユニット４は、図２及び図３に示すように、略箱状の本体部２０ａとこの本体部２０ａから用紙搬送方向下流側（図１の矢印Ａ方向）に突出する連結支持片２０ｂとを備えるヘッドホルダ２０と、そのヘッドホルダ２０の底板２０ｃの下面側に固定されたインクジェット式の記録ヘッド２１と、前記底板２０ｃの上側に固定されたダンパー装置１０及び排気弁手段１１とを備えている。

ダンパー装置１０には、用紙搬送下流側（図１の矢印Ａ方向）に略水平に延び且つ前記連結支持片２０ｂに重ねられて支持される連結片１３が設けられており、インク供給管（インクチューブ）１４の先端部が接続できるようになっている。この画像記録装置には、フルカラー記録のためのインク供給源として、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）、ブラックインク（ＢＫ）の個別のインクタンク（図示せず）が、本体フレーム内に静置されており、インク供給管１４の基端部が各インクタンクに接続され、先端部がジョイント部材４５を介して、ダンパー装置１０の供給管接続口４７に接続される。この実施形態では、インク色が４色であるため、インク供給管１４は４本であるが、インク色の種類及びインク供給管の数等は、これに限定するものではない。

記録ヘッド２１にはその下面側に開口を有するようにノズル２２が設けられており、記録ヘッドユニット４には、供給管接続口４７からノズル２２に連通するインク流通路が形成されている。そして、この記録ヘッドユニット４のインク流通路の中途に前記ダンパー装置１０が設けられており、空気によるダンピング効果を利用して、インク供給管１４の慣性力等でインクに加わる圧力変動を吸収するように構成している。ダンパー装置１０と排気弁手段１１の上面、及びダンパー装置１０の連結片１３の上面は、それぞれ蓋カバー体１２、１３ａで覆われるようになっている（図１参照）。

前記記録ヘッド２１の下面に多数設けられたノズル２２は、図４（記録ヘッド２１を下面からみた図）において左側からブラックインク（ＢＫ）用の２列のノズル列２２ａ、２２ａと、シアンインク（Ｃ）用の１列のノズル列２２ｂと、イエローインク（Ｙ）用の１列のノズル列２２ｃと、マゼンタインク（Ｍ）用の１列のノズル列２２ｄとが配置（合計５列）されている。各ノズル列は、キャリッジの移動方向（Ｙ方向、主走査方向）と直交する方向に長く形成され、被記録媒体である用紙の上面に対向している。このように、記録ヘッド２１の下面は、多数のノズル２２が設けられてノズルの開口面２２ｅとなっている。

前記記録ヘッド２１は、特開２００２−６７３１２号公報、特開２００１−２１９５６０号公報などで公知のものと同様に、上面の一側に各インク色毎のインク供給口８１を有し、そのインク供給口８１から延びる各インク供給チャンネル（マニホールド）を介してそれぞれ多数の圧力室にインクが分配され、各圧力室に対応する圧電素子などのアクチュエータ２３の駆動によりノズル２２からインクを吐出させるものである。図３に示すように、アクチュエータ２３の上面には、そのアクチュエータ２３に電圧を印加するフレキシブルフラットケーブル２４が固定されている。記録ヘッド２１はヘッドホルダ２０の底板２０ｃの下面側に取り付けられるが、記録ヘッド２１と底板２０ｃとの間には、取り付け時の記録ヘッド２１の撓みを防ぐために、補強フレーム８３を介在させている。そして、ダンパー装置１０のヘッド接続口４１（後述する）は底板２０ｃの開口に挿入され、インク供給口８１とダンパー装置１０のヘッド接続口４１とは、補強フレーム８３に設けた開口を介し、ゴムパッキン等のシール材８２を挟んで連通している。また、記録ヘッド２１のノズル面（下面）側には、ノズル面の段差解消用にコの字型のフロントフレーム８４も取り付けられる。

次にメンテナンスユニット５の詳細について説明する。メンテナンスユニット５には、図５（ａ）に示すように、前述したキャップ体７が上面側（ノズルの開口面２２ｅ側）に取り付けられた移動支持枠１５と、この移動支持枠１５の下方に固定支持枠１７とが設けられ、移動支持枠１５を固定支持枠１７に対して上下動させることにより、キャップ体７をノズルの開口面２２ｅに対して接離動させるようにしている。キャップ体７と移動支持枠１５との間には、キャップ体７を開口面２２ｅ側に付勢するバネ状の弾性部材１６が介在している。また、移動支持枠１５には、記録領域側とは反対側（遠い側）となる側壁１５ａが記録ヘッドユニット４側（上方）に高く突設され、記録ヘッドユニット４がメンテナンスユニット５の位置に移動したときに、記録ヘッドユニット４の移動方向の先端となる側の端面と側壁１５ａとが当接するように形成されている。

移動支持枠１５の下面と固定支持枠１７との間には、平行リンク等の屈伸可能な上下可動連結手段１８が設けられるとともに、移動支持枠１５の記録領域側の側壁の下端１５ｂと固定支持枠１７の記録領域側の側壁１７ｂとの間には、バネ状の弾性部材１９が配置されている。この弾性部材１９は、移動支持枠１５を側壁１７ｂに近接させるように付勢されている。固定支持枠１７には、弾性部材１９および上下可動連結手段１８によって移動支持枠１５が必要以上に下降しないように、移動支持枠１５の底側の一部を当接させて降下を規制するストッパー部１７ａが設けられている。

移動支持枠１５とキャップ体７との間には、キャップ体７が弾性部材１６によって必要以上にノズルの開口面２２ｅを押圧しないように、キャップ体７の上昇を規制するストッパー部１５ｃが設けられている（図６（ｂ）参照）。ここでは、ストッパー部１５ｃは、移動支持枠１５側に設けた穴１５ｄにキャップ体７側に設けた突片１５ｅを当接させてキャップ体７の上昇を規制している。

メンテナンスユニット５では、記録ヘッドユニット４がメンテナンスユニット５に移動するときに、記録ヘッドユニット４の先端が移動支持枠１５の側壁１５ａに当接すると、図５（ｂ）に示すように、上下可動連結手段１８が延伸して移動支持枠１５が上昇し、キャップ体７はノズルの開口面２２ｅに当接するとともに、記録ヘッドユニット４のさらなる移動が、前記側壁１５ａによって阻止される。そして、キャップ体７は、弾性部材１６によって開口面２２ｅに密着してこれを被覆する。このとき、弾性部材１９は付勢力に抗して引き伸ばされている。

逆に、記録ヘッドユニット４が、メンテナンスユニット５を離れて記録領域側へ移動するときには、記録ヘッドユニット４と側壁１５ａとが離隔することで、弾性部材１９の復元力が作用し、可動連結手段１７が屈曲して縮みながら移動支持枠１５が下降させられ、移動支持枠１５はストッパー部１７ａと当接する位置まで下降する。これにより、キャップ体７がノズルの開口面２２ｅから離隔する。

キャップ体７は、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ノズルの開口面２２ｅと略平行な基部７ａと、この基部７ａに直交する方向に一体的に突出する周壁部７ｂとが備えられており、周壁部７ｂは、すべてのノズル２２（５列）の周囲を囲む平面視ロの字状に形成されている。このキャップ体７には、装置本体１００の輸送時に鉛直下方となる部位に排出口が穿設されるが、この実施形態では、装置本体１００は、図７（ａ）に示すように、略直方体形状の梱包体１０１に、動作時（使用時）に前面となる面を上面に配置する縦置き（図１にて用紙搬送下流側となる矢印Ａ方向が上向きになる）にして収容されるように構成されている。従って、装置本体１００の輸送時には、図７（ｂ）に示すように、キャップ体７の基部７ａが垂直方向に沿う向きとなるから、前記排出口は、前記キャップ体７の周壁部７ｂにおいて輸送時に鉛直下方となる部位に、第１の排出口９０として穿設されている。

この第１の排出口９０は、図６（ｂ）に示すように、第１の排出管９１を介してインク吸収体９２に連通するようになっている。このインク吸収体９２は、例えば、多孔性発泡樹脂、フエルト材、スポンジ材等のインク吸収性を有する素材からなり、インクが漏れ出ないように容器９３等に収容されて装置本体１００に配置されている。

このように構成された画像形成装置の装置本体１００は、出荷時には、記録ヘッドユニット４に４色のインクがそれぞれのインク流路に独立して充填され、且つ記録ヘッドユニット４のノズルの開口面２２ｅがキャップ体７で覆われた状態で、縦置きにされて梱包体１０１に収容される（図７（ａ）参照）。輸送中の環境の温度や気圧の変化によって、内部の空気が膨張すると、インクがノズル２２から漏れ出ることになるが、キャップ体７の周壁部７ｂにおける鉛直下方となる側には、あらかじめ第１の排出口９０が設けられているので、図７（ｂ）に示すように、キャップ体７の内側に漏れ出たインクは、速やかに第１の排出口９０から流れ出て、インク吸収体９２に吸収されてそこで保持される。そのため、ノズル２２から漏れ出るインクの量が多くなっても、キャップ体７の外にインクが溢れることはないので、インクによるヘッド周辺の汚染を防止できる。また、キャップ体７の内側にインクが溜まらないので、気圧の変化で記録ヘッドユニット４の内部が負圧になっても、記録ヘッドユニット４の内部へインクが戻らず、本実施形態のようにカラー用の記録ヘッドユニット４の場合に、混色したインクで、ヘッドの内部が汚染される心配もない。

また、輸送中には、温度や気圧の変化の他に湿度の変化にも注意が必要であり、インクを記録ヘッドユニット４に充填してある場合には、ノズルの乾燥やインクの増粘が心配される。これに対しては、排出されるインクの保持力を損なわない程度に、予めインクや保存液をインク吸収体９２に含ませておいてもよい。

ユーザによる画像記録装置の使用に伴って、梱包体１０１から取り出された装置本体１００が動作時の正しい向き（主走査方向Ｙ方向と副走査方向Ｘ方向がいずれも略水平方向に沿う向き）に合わせて設置されると、キャップ体７はその基部７ａが水平方向に沿う向きとなる。記録ヘッドユニット４の動作時には、キャップ体７はノズルの開口面２２に対して離隔している（図５（ａ）参照）が、記録ヘッドユニット４がメンテナンスユニット５に移動して休止する際には、キャップ体７がノズルの開口面２２ｅを覆うように上昇し（図５（ｂ）参照）、ノズルの乾燥を防止する。記録ヘッドユニット４の動作時も、キャップ体７の第１の排出口９０は、インク吸収体９２に連通したままとなっているが、インク吸収体９２はインクを吸収、保持した状態であるから、ノズル２２を覆うキャップ体７に第１の排出口９０が開いていても、ノズル２２を乾燥させる配はない。もちろん、輸送中に使用した第１の排出口９０を、動作時には閉じる機構を付加してもよい。

なお、本実施形態では、上述したように装置本体１００をあえて使用時の向きとは異なる縦置きにして梱包している。これは、装置本体１００が略直方体形状であって、これを梱包する梱包体１０１も略直方体形状となり、その側面の面積に大小が生じるので、面積の大きな側面を宣伝に利用することを図ったものである。すなわち、図７（ａ）に示すように梱包することで、梱包体１０１のおいて最も大きな面積を有する側面１０１ａが、外部から視認され易い垂直方向に沿って設置されるから、この側面１０１ａを利用して商品の説明等の広告を表示しておくと、輸送するときや梱包状態で展示するとき等に、宣伝効果が大きく高められるのである。

次に、本発明の第２実施形態について、図８及び図９を用いて説明する。

第１実施形態のキャップ体７は、ノズル２２に対する乾燥防止を目的として備えられたものであったが、この第２実施形態のキャップ体１０７は、ノズル２２に対する乾燥防止と吸引処理を目的として備えられたものである。この第２実施形態は第１実施形態の応用であるため、同様の構成には同一符号を付して、詳細な説明を省略する。

第２実施形態のキャップ体１０７は、第１実施形態と同様に、基部７ａと周壁部７ｂとが一体的に設けられており、輸送中に鉛直下方となる位置の周壁部７ｂに、第１の排出口９０が穿設されていることに加えて、基部７ａに、吸引手段（図９参照）９に連通する第２の排出口９３が穿設されている。吸引手段９は、吸引ポンプ（図示せず）を備え、第２の排出口９３に第２の排出管９４及び切換手段９５を介して接続されており、画像記録装置の動作中に所定のタイミングで、ノズル２２から不良インク（増粘インクや固化インク等）や気泡等を吸引する回復作業をする際に使用される。

この実施形態では、図９に示すように、第２の排出管９４に、前記第１の排出口９０に接続されている第１の排出管９１が合流し、これらの合流点９３ａと吸引手段９との間に前記切換手段９５が設けられている。切換手段９５は、図示しない制御装置によって制御されている弁ユニットであり、第１排出管９１と合流した第２の排出管９４を、インク吸収体９２または吸引手段９のいずれかに選択的に連通させるように構成されている。

このように構成された第２実施形態の画像形成装置も、第１実施形態と同様に、輸送時には、装置本体１００を縦置きにする梱包体１０１（図７（ａ）参照）に梱包され、キャップ体１０７の第１の排出口９０が鉛直下方に位置する。この輸送時には、第１排出管９１が合流した第２の排出管９４と、インク吸収体９２とが連通するように切換手段９５が設定されている。

従って、輸送中は、キャップ体１０７の内側に漏れ出たインクは、第１の排出口９０からスムーズに流れ出て、合流点９３ａを通って第２の排出管９４に流れ込み、切換手段９５を介してインク吸収体９２に吸収される。もちろん、第２の排出口９３もインク吸収体９２に連通しているので、第２の排出口９３を通ってインクが流れ出る場合もある。この実施形態では、図８に示すように、第２の排出口９３は、基部７ａの略中央に穿設されているが、梱包体１０１が輸送中に振動したり揺れたりしたときに、インクの排出を容易にするために、第１の排出口９０の近傍に設けてもよい。

ユーザによる画像記録装置の使用に伴って、梱包体１０１から取り出された装置本体１００が、正しい向き（主走査方向Ｙ方向と副走査方向Ｘ方向がいずれも略水平方向に沿う向き）に合わせて設置されると、キャップ体１０７はその基部７ａが水平方向に沿う向きとなるため、第２の排出口９３がノズルの開口面２２ｅと対向し且つ鉛直下方に位置することになる。このとき、第１排出管９１が合流した第２の排出管９４と、吸引手段９とが連通するように切換手段９５が設定されている。

従って、画像記録装置はその動作中の所定のタイミングで、記録ヘッドユニット４がメンテナンスユニット５に移動すると、第１実施形態と同様の機構で、キャップ体１０７が上昇してノズルの開口面２２ｅを被覆する（図５（ｂ）参照）。そして、吸引手段９によって不良インクや気泡等がノズル２２から吸引される等の回復動作が行われる。また、必要に応じて、動作中に、キャップ体１０７をインク吸収体９２に連通させるように切換手段９５を切り換える場合もある。

なお、この第２の実施形態では、第１の排出管９１を第２の排出管９４に合流させて切換手段９５に接続するように構成しているが、この構成に限定するものではなく、例えば、第１の排出管９１及び第２の排出管９４をそれぞれ個別に切換手段９５に接続し、インク吸収体９２と吸引ポンプ９への連通を独立して行うように構成してもよい。

また、前記第１及び第２の実施形態では、全部のノズル２２を１つのキャップ体７（１０７）で一括して被覆するように周壁部７ｂが形成されていたが、例えば、ブラックインク用のノズルと、他の３色のカラーインク用のノズルとを分けて被覆するように、キャップ体７（１０７）が区画（あるいは分割）されている場合には、各区画毎に第１及び第２の排出口をそれぞれ設けておくことが望ましい。

次に、前述したダンパー装置１０の構成の一例について説明する。以下に示すダンパー装置１０は内部にあらかじめ所定量の空気を貯留し、空気のダンピング効果を利用して、インクの圧力変動を吸収するように構成したものであるが、この構成に限定するものではない。

ダンパー装置１０（図３参照）における本体ケース２５は、下ケース２７の上面を、上ケース２６で覆うように固定され、上ケース２６の一端が外方へ延長されて、インク供給管１４との接続のための前記連結片１３となっている。そして、ダンパー装置１０は、インク色毎に独立した複数のインク溜め室３０を、主仕切り壁３５、及びこれと交差する副仕切り壁３６，３７によって区画して備えている。実施形態では、図１０に示すように、主仕切り壁３５の下にブラックインク（ＢＫ）用のインク溜め室３０（３０ａ）の一部であるダンパー作用室３１ａが配置され、主仕切り壁３５の上にブラックインク用のインク溜め室３０の他の一部であるバッファ室３９、シアンインク用のインク溜め室３０ｂ、イエローインク用のインク溜め室３０ｃ、及びマゼンタインク用のインク溜め室３０ｄが配置され、全体として上下に２層状に構成されている。

下ケース２７の下面には、開口部が設けられ、開口部及び下ケース２７の上面からそれぞれ平行に間隔を置いた位置に前記主仕切り壁３５が形成されている。そして、その下面の開口部の外周を画定する外周壁３３の下端面が、ダンパー用の可撓性膜（合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム）３２で封止され、その可撓性膜３２と主仕切り壁３５との間に、ブラックインク用のインク溜め室３０ａの一部であるダンパー作用室３１ａが扁平に形成され、可撓性膜３２で封止されている面がダンパー作用面となっている。また、ダンパー作用室３１ａの室内に突設されたリブ５４で、インクをインク流入口５３ａからインク流出口４２へ案内している。
そして、ダンパー装置１０は、図１３に示すように、可撓性膜３２とヘッドホルダ２０の底板２０ｃとの間に、可撓性膜３２の変形のための間隙が確保されて固着されている。記録ヘッド２１のインク供給口８１に接続される各ヘッド接続口４１ａ〜４１ｄは、４つのインク供給口８１に対向するように、下ケース２７の下面にて下向きに開口している（図１１及び図１３参照）。

主仕切り壁３５の上面には、図１０に示すように、２個の副仕切り壁３６と下ケース２７の側壁とによりシアン、イエロー及びマゼンタの各インク用の３個のインク溜め室３０ｂ〜３０ｄが形成され、各インク色毎のヘッド接続口４１ｂ〜４１ｄに連通している（図１３参照）。

一方、図１０に示すように、副仕切り壁３７と下ケース２７の側壁との間に、ブラックインク用のインク溜め室３０ａの一部であるバッファ室３９が平面視略三角形状に形成され、インク溜め室３０ａは、主仕切り壁３５を境に上下に配置されたダンパー作用室３１ａとバッファ室３９とにより構成されている。そして、バッファ室３９では、ヘッド接続口４１ａとインク流出口４２とを連通させ、また、このインク流出口４２により、主仕切り壁３５の上下に設けられたバッファ室３９とダンパー作用室３１ａとを連通させている。このバッファ室３９はその内部に一旦インクを溜めるとともに、インクから分離浮上した気泡を、上ケース２６からなる天井面６１ａ側に徐々に蓄積するように設けられ、天井面６１ａには、上ケース２６を貫通する排気口５６ａが設けられている（図１４参照）。

上ケース２６には、下ケース２７側へ３個のリブ３８が一体的に突出し、３つの独立した領域が上下を開放させて囲み形成されており、これらの領域は、それぞれ下ケース２７に形成された３つのインク溜め室３０ｂ〜３０ｄの内側に収容される（図１４参照）。このリブ３８で囲まれた領域は、シアンインク、イエローインク、及びマゼンタインク用の各インク溜め室３０ｂ〜３０ｄにおいて、インクジェットプリンタの使用開始前からあらかじめ一定量の気泡を貯留しておくダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄとなる。この各ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄに貯留されている気泡は、リブ３８の垂下によって周囲から分離されているため、後述する排気口５６ｂ〜５６ｄから排気されることなく、そのまま一定量（リブ３８の垂下長さで規定される量）が確実に貯留され続ける。また、これら３つの領域の上方開放面を共通に封止するため、１枚のダンパー用の可撓性膜（合成樹脂製で空気及び液体非透過性のフィルム）４３が、これらの外周を画定する外周壁の上端面に、接着もしくは超音波溶着等により接合されている。

また、インク溜め室３０ｂ〜３０ｄにおいては、前記ダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄの下流側（ヘッド接続口４１ｂ〜４１ｄに近い側）の領域がそれぞれ、インクから分離浮上した気泡を徐々に蓄積するように設けられた気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄとなっておりう、上ケース２６からなるそれぞれの天井面６１ｂ〜６１ｄには、排気口５６ｂ〜５６ｄが貫通形成されている（図１１参照）。

上ケース２６の連結片１３に穿設された各供給管接続口４７には、各インク色毎の流路を有するジョイント部材４５を介して、インク供給管１４がそれぞれ接続される。上ケース２６には、その下面に下向きに開放して設けられた第１凹通路４８ａ〜４８ｄと、第１凹通路４８ａ〜４８ｄの他方端にて上下面に貫通形成された第１連通孔４９ａ〜４９ｄと、第１連通孔４９ａ〜４９ｄを一方端に有し且つ上面に上向きに開放して形成された第２凹通路５０ａ〜５０ｄと、第２凹通路５０ａ〜５０ｄの他方端にて上ケース２６の上下面に貫通形成された第２連通孔５１ａ〜５１ｄとが設けられている。
ブラックインク用では、主仕切り壁３５の下面側に開口する第３連通孔５２が下ケース２７に貫通形成されて第２連通孔５１ａと連通し、第３連通孔５２の開口がダンパー作用室３１ａへのインク流入口５３ａとなる。シアン、マゼンタ、イエローの各インク用では、第２連通孔５１ｂ〜５１ｄがリブ３８に一体的に設けられ、第２連通孔５１ｂ〜５１ｄの下側の開口が、それぞれインク溜め室３０ｂ〜３０ｄへのインク流入口５３ｂ〜５３ｄになっている（図１１参照）。

また、上ケース２６には、バッファ室３９及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに連通する排気口５６ａ〜５６ｄの上端が、上ケース２６の上面に凹み形成された排気通路５７ａ〜５７ｄにそれぞれ接続されて、排気弁手段１１に繋がっている。

なお、連結片１３の下面に形成された第１凹通路４８ａ〜４８ｄは、その外周を画定する外周壁の下端に接合された１枚のフィルム材４４により共通に覆われ、それぞれ流路として形成される。また、第２凹通路５０ａ〜５０ｄ及び排気通路５７ａ〜５７ｄは、ダンパー用の可撓性膜４３を延長した部分で共通に覆われ、それぞれ流路として形成される。

排気弁手段１１は、図１０（ｂ）及び図１１（ａ）に示すように、下ケース２７の一側に一体的に設けられた収納部７０に、インク色毎の４つの通路孔７１が上下方向に長く且つ上下に開口して形成されている。上ケース２６の側縁は、収納部７０の上端を覆う位置まで延長され、排気通路５７ａ〜５７ｄの他端の各開口部５８が各通路孔７１の上端とそれぞれ個別に連通されている。各通路孔７１の内部には、図示しない弁体が収納されており、この弁体が通路孔７１の下端開口部を開放及び閉塞するように駆動される。キャリッジが、インクジェットプリンタにおける図示しないメンテナンスユニットの位置に移動したときには、弁体が駆動されて前記通路孔７１の下端開口部が開放され、下端開口部が吸引ポンプにより吸引される。これにより、各インク溜め室３０ａ〜３０ｄの気泡を排気口５６ａ〜５６ｄ及び排気通路５７を通じて排気することが可能となる。

上記構成によると、ブラックインクの場合には、インク流入口５３ａからダンパー作用室３１ａに流入したインクは、これと対峙する可撓性膜３２（ダンパー作用面）に直接当たり、インクの動圧を広い面積で確実に吸収（ダンピング）する。そして、ブラックインクは気泡とともに、ダンパー作用室３１ａの天井部から垂下したリブ５４により、その流れがインク流出口４２に誘導されて、インク流出口４２から速やかに排出される。

インク流出口４２から流出したブラックインクは気泡とともに、主仕切り壁３５の上側に形成されたバッファ室３９に流入する。バッファ室３９では、記録ヘッド２１に供給するインクを一旦溜めるとともに、インクから分離浮上した気泡をその天井面６１ａ側に徐々に蓄積する。そして、バッファ室３９の底部に設けられたヘッド接続口４１ａから、記録ヘッド２１のブラックインク用のインク供給口８１へブラックインクが供給される。

一方、シアンインク、イエローインク、マゼンタインクは、インク流入口５３ｂ〜５３ｄからインク溜め室３０ｂ〜３０ｄに流入する。インク溜め室３０ｂ〜３０ｄでは、その内部における上流側に、あらかじめ一定量の気泡を貯留し且つその天井部が可撓性膜４３で覆われているダンパー作用室３１ｂ〜３１ｄが配置されているため、流入したインクの動圧を可撓性膜４３と気泡とが協働して吸収（ダンピング）する。そして、このインク溜め室３０ｂ〜３０ｄに溜まったインクから分離浮上した気泡が、気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに徐々に蓄積される。

そして、排気弁手段１１が吸引ポンプに接続されると、前記バッファ室３９及び気泡トラップ室６０ｂ〜６０ｄに蓄積された気泡は、それぞれの排気口５６ａ〜５６ｄから、排気通路５７ａ〜５７ｄ及び排気弁手段１１を通って外部に排気される。

このように、ダンパー装置１０が所定量の空気をあらかじめ貯留するエアダンパーとして構成されている場合には、特にダンパー装置１０の内部の空気が、輸送中に気温や圧力の変動で膨張・収縮し易いために、インクの漏れの大きな原因となる。しかしながら、前述した第１及び第２の実施形態のキャップ体７，１０７は、空気の膨張で多量にインクが漏れ出してもスムーズにインク吸収体９２へインクを排出できるので、このようなエアによるダンパー装置を備えた画像記録装置には、本発明は好適である。

なお、記録ヘッドユニット４では、上述したダンパー装置１０のようにあらかじめ所定量の空気を貯留していなくても、記録ヘッドユニット４と、インク供給源あるいはインク供給管１４との接続を外すと、記録ヘッドユニット４の内部のインク流通路には多少の空気が入り込むので、この空気が気圧の変化に伴って膨張しインクを漏出する現象が発生する。従って、本発明の記録ヘッドユニット４としては、上述のようなエアーのダンパー装置１０をあらかじめ備えない形態であってもよい。

また、上記実施形態では、記録ヘッドユニット４にインクを充填して出荷する場合について説明したが、インクに換えて保存液が充填される場合に適用してもよい。

本発明の実施形態の画像記録装置の要部の斜視図である。 記録ヘッドユニットの斜視図である。 記録ヘッドユニットの分解斜視図である。 記録ヘッドユニットの下面図である。 （ａ）及び（ｂ）はキャップ体の接離動の説明図である。 （ａ）は第１実施形態のキャップ体の平面図、（ｂ）はキャップ体とインク吸収体との接続を示す縦断面図である。 （ａ）は梱包状態を示す模式図、（ｂ）は輸送中のキャップ体を示す縦断面図である。 （ａ）は第２実施形態のキャップ体の縦断面図、（ｂ）はキャップ体の平面図である。 第１及ぶ第２排出管の接続を示す模式図である。 （ａ）は上ケースの上方斜視図、（ｂ）は下ケースの上方斜視図である。 （ａ）は下ケースの下方斜視図、（ｂ）は上ケースの下方斜視図である。 ダンパー装置の可撓性膜４３を除いた状態記録ヘッドユニットの平面図である。 図１２のＸＩＩＩ−ＸＩＩＩ線矢視断面図である。 図１２のＸＩＶ−ＸＩＶ線矢視断面図である。

符号の説明

１ 記録部
４ 記録ヘッドユニット
５ メンテナンスユニット
７、１０７ キャップ体
７ａ 基部
７ｂ 周壁部
９ 吸引手段
１０ ダンパー装置
１１ 排気弁手段
１５ 移動支持枠
１５ｃ ストッパー部
１６ 弾性部材
１７ 固定支持枠
１７ａ ストッパー部
１８ 可動連結手段
１９ 弾性部材
２１ 記録ヘッド
２２ ノズル
２２ｅ 開口面
９０ 第１の排出口
９１ 第１の排出管
９２ インク吸収体
９３ 第２の排出口
９４ 第２の排出管
９５ 切換手段
１００ 装置本体
１０１ 梱包体

Claims (5)

1. インクを吐出する複数のノズルを有するインクジェットヘッドと、前記ノズルの開口面を被覆可能で且つ前記開口面に対して接離動するキャップ体とが装置本体に備えられた画像記録装置において、
   前記キャップ体には、前記ノズルの開口面に対して略平行な基部と、この基部に略直交する方向へ一体的に突出し前記複数のノズルの開口の周囲を囲むように前記開口面と密着可能な周壁部と、前記装置本体の輸送時に該キャップ体における鉛直下方となる部位に穿設された排出口とが備えられ、
   前記排出口は、前記装置本体に配置されたインク吸収体に連通していることを特徴とする画像記録装置。
2. 前記装置本体は、その輸送時に、前記キャップ体の基部が垂直方向に略沿う向きとなるように設置され、
   前記排出口は、前記装置本体の輸送時に前記キャップ体の周壁部における鉛直下方となる部位に設けられた第１の排出口であることを特徴とする請求項１に記載の画像記録装置。
3. 前記装置本体は、その使用時に、前記キャップ体の基部が水平方向に略沿う向きとなるように設置され、
   前記キャップ体の基部には第２の排出口が穿設され、この第２の排出口は前記ノズルからのインクまたは保存液の吸引が可能な吸引手段に連通することを特徴とする請求項２に記載の画像記録装置。
4. 前記第１の排出口には第１の排出管が接続され、この第１の排出管の他端は、前記第２の排出口に接続された第２の排出管と合流し、これら第１及び第２の排出管の合流部位と前記吸引手段との間には、前記第１排出管が合流した前記第２の排出管と、前記吸引手段または前記インク吸収体との連通を選択的に切り換えることができる切換手段が設けられていることを特徴とする請求項３に記載の画像記録装置。
5. 前記装置本体は、その輸送時に、略直方体形状の梱包体に収容され、この梱包体はその側面のうち最も大きな面積を有して対向する２つの側面が垂直方向に沿う向きとなるように設置されることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の画像記録装置。

Images