JP2010036438A - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】記録ヘッドを密閉するための部材の交換を容易にすると共に、確実に密閉性を確保することが可能なインクジェット記録装置を提供する。
【解決手段】プリンタ1における記録ヘッド22のキャップ51の開口端51aには、環状の溝部51bが形成されており、溝部51bには、溝部51bに着脱可能に嵌め込まれ、キャップ51が記録ヘッド22に装着されたとき記録ヘッド22のインク吐出面22aと当接する環状の密閉部材61が設けられている。密閉部材61は、弾性部材から成り、断面略円形状に形成されている。
【選択図】図5
【解決手段】プリンタ1における記録ヘッド22のキャップ51の開口端51aには、環状の溝部51bが形成されており、溝部51bには、溝部51bに着脱可能に嵌め込まれ、キャップ51が記録ヘッド22に装着されたとき記録ヘッド22のインク吐出面22aと当接する環状の密閉部材61が設けられている。密閉部材61は、弾性部材から成り、断面略円形状に形成されている。
【選択図】図5
Description
本発明は、ファクシミリ、複写機、プリンタ等の記録装置において、用紙等の記録媒体にインクを吐出することによって記録を行うインクジェット記録装置に関するものである。
ファクシミリ、複写機、プリンタ等の記録装置は、紙、布、OHP用シート等の記録媒体に画像を記録するように構成されているが、記録を行う方式により、インクジェット式、ワイヤドット式、サーマル式等に分類することができる。また、これらの記録方式はさらに、記録ヘッドが記録媒体上を走査しながら記録を行うシリアル型と、装置本体に固定された記録ヘッドにより記録を行うラインヘッド型に分類することができる。
例えばラインヘッド型のインクジェット記録装置では、装置本体内に備えられた搬送ベルト等の搬送手段によって用紙等の記録媒体を高速で搬送しながら、記録媒体の幅以上の記録領域を有するラインヘッドの各インク吐出ノズルによりインクを吐出することによって記録媒体に画像を形成する。これにより、記録ヘッドが記録媒体の幅方向に往復動作するシリアル型インクジェットヘッドに比べて高速印字が可能となる。
このようなインクジェット式プリンタでは、一般的に、記録ヘッドのインク吐出ノズルの乾燥や目詰まりを防止するために、記録ヘッドにキャップをすることがある。
しかし、記録ヘッドの大型化によりキャップも長尺化するため、記録ヘッドとの当接時に撓みや型崩れが生じ易く、記録ヘッドとの当接領域に隙間が生じて気密性が低下するおそれがある。
そこで、特許文献1には、記録ヘッドのノズル開口を覆う開口を備えたカップ状の本体部の開口面に、環状の溝を形成し、該溝に記録ヘッドとの当接により弾性変形可能なパッキン部を形成することにより、製造方法が簡単で、かつ記録ヘッドを長期間、確実に封止する方法が開示されている。
特開2000−79697号公報
しかし、特許文献1の方法では、記録ヘッドを密閉している部分は弾性部材から形成されたパッキンであるが、かかるパッキンは、経時的に劣化等により変形する場合がある。パッキンが変形すれば、キャップ内の密閉性が確保できなくなり、キャップが施されているのに記録ヘッドに目詰まりが発生するおそれもある。
また、かかる際、新しいパッキンに交換する必要があるが、特許文献1のパッキンはキャップと一体に成形されているため、パッキンを交換するためにはキャップと共に交換する必要がある。ところが、キャップには、インクを抜くチューブ等が配線されており、交換が面倒である。さらに、キャップの溝と型材との隙間にパッキン形成材を注入、硬化させてパッキンを一体成形する方式では、パッキンの成形も手間がかかることに加え、溝部や型材等の加工も複雑となるおそれがある。
本発明は上記事情に鑑み、記録ヘッドを密閉するための部材の交換を容易にすると共に、確実に密閉性を確保することが可能なインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために本発明は、記録媒体上にインクを吐出するノズルが設けられたインク吐出面を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに着脱可能に装着され、前記インク吐出面を覆うキャップと、を備えたインクジェト記録装置において、前記キャップの開口端には、環状の溝部が形成されており、前記溝部に着脱可能に嵌め込まれ、前記キャップが前記記録ヘッドに装着されるとき前記インク吐出面と当接可能な環状の密閉部材が設けられたことを特徴としている。
また、本発明は、前記密閉部材は、断面略円形状であることを特徴としている。
また、本発明は、前記密閉部材は、弾性材料から構成されることを特徴としている。
本発明の第1の構成によれば、記録ヘッドに着脱可能なキャップの開口端に、環状の溝部を形成し、該溝部に着脱可能に嵌め込まれ、インク吐出面と当接可能な環状の密閉部材を設けることにより、キャップの密閉性が低下しても密閉部材を交換するだけで密閉性を回復できるため、交換作業を容易にすると共に、密閉性を確保することが可能なる。
本発明の第2の構成によれば、上記第1の構成のインクジェット記録装置において、密閉部材を、断面略円形状とすることにより、インク吐出面と密着し易くなり、キャップの密閉性を向上させることができると共に、密閉部材を溝部に嵌め込む、あるいは取り外す際、開口端との干渉を回避することができるため嵌め込み易く、取り外し易くなる。
本発明の第3の構成によれば、上記第1または第2の構成のインクジェット記録装置において、密閉部材を、弾性材料から構成することにより、密閉部材の弾性変形によりインク吐出面と密着し易くなり、密閉性が向上すると共に、溝部に嵌め込み易く、抜け難く、しかも取り外し易くなる。
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図1は、本発明に係るインクジェット記録装置の一例であるインクジェット式プリンタの概略構造を示す垂直断面正面図、図2はプリンタの記録部及び搬送ユニット周辺を示す部分拡大正面図である。
図1に示すように、プリンタ1の本体2の内部下方には、用紙収容部である給紙カセット3が配置されている。給紙カセット3の内部には、用紙Pが積まれて収容されている。給紙カセット3の用紙搬送方向下流部上方には、給紙装置4が配置されている。この給紙装置4により、用紙Pは図1において給紙カセット3の右上方に向けて送り出される。
給紙カセット3の用紙搬送方向下流には、用紙搬送路5、レジストローラ6、記録部20、及び搬送ユニット30が配置されている。給紙カセット3から送り出された用紙Pは、用紙搬送路5を通ってレジストローラ6に到達し一旦停止させられる。レジストローラ6は、用紙Pの斜め送りを矯正して再度用紙Pを送り出し、記録部20とレジストローラ6の間の用紙搬送路5に設けられた図示しない用紙先端検知部材による用紙Pの先端の検知に基づいたタイミングで、記録部20がインク吐出動作を実行する。なお、用紙搬送路5には、用紙Pを搬送するための搬送ローラ対を必要に応じて設けても良い。
搬送ユニット30は、駆動ローラ32、及び従動ローラ33、及びテンションローラ34に巻き掛けられた無端状の搬送ベルト31を備えている。搬送ベルト31は、駆動ローラ32により、図1において反時計方向に回転する。レジストローラ6によって送り出された用紙Pは、この搬送ベルト31の上面に載置され、図1において右方から左方へと搬送される。なお、搬送ベルト31には、その両端部を互いに重ね合わせて接合しエンドレス形状にしたベルトや、継ぎ目を有しない(シームレス)ベルト等が好適に用いられる。
搬送ユニット30の内部であって、記録部20に対向する箇所には、図2に示すように、空気吸引ユニット35が備えられている。空気吸引ユニット35は、その上面に、多数の空気吸引用の孔(図示せず)を備えている。また、搬送ベルト31にも、多数の空気吸引用の孔(図示せず)が設けられている。そして、搬送ユニット30は、空気吸引ユニット35により、その上面から下方に向かって空気を吸引することができる。これにより、搬送ユニット30は、搬送ベルト31と空気吸引ユニット35とを用いて、用紙Pを搬送ベルト31の上面に吸着させながら搬送する。
一方、プリンタ1は、外部コンピュータ(図示せず)から、文字や図形、模様などの画像データ信号を受信する。この画像データの情報は、搬送ユニット30と対向するようにその上方に配置された記録部20に送られる。記録部20は、記録ヘッド22(図2参照)の先端部が配置された底面と搬送ベルト31の上面である用紙搬送面との間に微小間隔(例えば1mm)を設けて配置されている。
記録部20は、各色に対応した3個の記録ヘッド22を4色分、合計12個備えている(図3参照)。記録ヘッド22は、各々用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向に向かって延び、図1に示すように、搬送ベルト31の回転方向に沿って、回転方向上流側から下流側に向けて並べて配置されている。4色に対応した記録ヘッド22とは、上流側から順に、ブラック用の記録ヘッド22K、シアン用の記録ヘッド22C、マゼンタ用の記録ヘッド22M、及びイエロー用の記録ヘッド22Yである。
各色の記録ヘッド22に対応して、搬送ユニット30の下方には、4台のインクタンク23が備えられている。各色のインクは、このインクタンク23から供給チューブ(図示せず)によって、記録ヘッド22に補給される。なお、以下の説明において、特に限定する必要がある場合を除き、「K」「C」「M」「Y」の識別記号は省略するものとする。
なお、記録ヘッド22のインクの吐出方式としては、例えば、図示しないピエゾ素子を用いてインクを押し出すピエゾ方式や、発熱体によって気泡を発生させ、圧力をかけてインクを吐出するサーマルインクジェット方式など、各種方式を適用することができる。
記録部20の各記録ヘッド22は、外部コンピュータから受信した画像データの情報に対応して、搬送ベルト31表面に載置された用紙Pに向かって記録ヘッド22からインクを吐出する。そして、搬送ベルト31の回転とともに、所定のタイミングで各記録ヘッド22から各色のインクが順次吐出されることにより、搬送ベルト31表面上の用紙Pにはブラック、シアン、マゼンタ、イエローの4色のインクが重ね合わされたカラーインク画像が形成、印刷される。
搬送ユニット30の用紙搬送方向下流には、乾燥装置7が配置されている。記録装置20から用紙Pに吐出されたインクは、乾燥装置7によって乾燥される。
乾燥装置7の下流には、排出ローラ8、排出口9、及び排出トレイ10が備えられている。乾燥装置7で印刷されたインクの乾燥が済んだ用紙Pは、排出ローラ8によって左方に送られ、排出口9を通して、本体2の左側面外側に設けられた排出トレイ10において機外に排出される。
一方、搬送ユニット30の下方には、搬送ユニット30の昇降装置40が備えられている。昇降装置40は、記録ヘッド22の乾燥や目詰まりを防止するため、記録ヘッド22にキャップ51(図2参照)を装着したり、搬送ベルト31上で発生したジャム処理を行ったりするため、搬送ユニット30を昇降させる。
記録ヘッド22の乾燥や目詰まりの防止に関して、記録部20の長期間停止後の印刷開始時は全ての記録ヘッド22から、また印刷動作の合間にはインク吐出量が規定値以下の記録ヘッド22の不図示のノズルから、ノズル内の粘度が高くなったインクを吐出して、次の印刷動作に備える。このとき、記録ヘッド22にキャップ51を、微小距離をおいて近接させ、インクはキャップ51内に吐出される(予備吐出)。
続いて、このキャップ51を備え、記録ヘッド22に対してキャップ51を着脱するキャップユニット50の概略構成とその動作について、図1及び図2に加えて、図3及び図4を用いて説明する。図3は、搬送ユニット、記録装置及びキャップユニット周辺を示す部分拡大上面図であり、図4は、図2と同様の記録装置及び搬送ユニット周辺を示す部分拡大正面図であり、記録装置の下方にキャップを移動した状態を示す図である。なお、図2及び図4では、キャップユニット50のスライド機構53の描画を省略している。
キャップユニット50は、図2〜図4に示すように、画像形成時には記録部20の側方(用紙搬送領域外)であり下方の位置に配置され、必要に応じて記録部20の下方に移動するように備えられている。キャップユニット50は、キャップ51、キャップベース部材52、及びスライド機構53を備えている。また、図示しない垂直駆動機構を備えている。
キャップ51は、用紙搬送方向に沿って各色ごとに配置され、さらに用紙幅方向に3個ずつ並べて配置された記録ヘッド22に対応して、各色ごとに3個ずつ、計12個が設けられている(図3参照)。なお、キャップ51の詳細は後述する。
キャップベース部材52は、キャップ51の下方に配置されている。そして、キャップベース部材52は、キャップ51を保持している。
スライド機構53は、図3に示すように、記録装置20や搬送ユニット30が配置された箇所から背面側に向かって、用紙搬送方向と直角をなす方向に延びている。スライド機構53は、用紙搬送方向に並べて配置された、2個の無端状の移送ベルト54を備えている。
そして、移送ベルト54は、それら2個の移送ベルト54の間に跨る形にして、キャップベース部材52を支持している。これにより、スライド機構53は、図3に示すように、キャップベース部材52を、記録装置20のすぐ下方の箇所(二点差線で描画)と、記録装置20の配置箇所の背面側に位置する退避箇所との間で、スライド移動させることができる。
すなわち、スライド機構53により、キャップ51は、記録ヘッド22に対して、記録ヘッド22の下方である装着位置と、記録装置20の背面側に位置する退避位置との両様の位置をとり得る。
キャップユニット50を用いて、キャップ51を記録ヘッド22に装着する動作は次のようである。
プリンタ1は、キャップ51を各記録ヘッド22に装着する際、昇降装置40(図1参照)を用いて、図4に示すように、搬送ユニット30を通常の印刷時の位置より降下させる。これにより、記録ヘッド22が備えられた記録装置20と、搬送ユニット30との間に間隙ができる。
その後、スライド機構53を用いて、キャップベース部材52を、記録装置20の記録ヘッド22と搬送ユニット30との間に生じた間隙に挿入させる。そして、キャップベース部材52を、記録ヘッド22の下方に配置し、図示しない垂直駆動機構により上昇させる。これにより、キャップ51を、記録ヘッド22底面にあるインク吐出面22a(図5、図8参照)に当接させ、装着する。詳細にはキャップ51に配置された後述の密閉部材61をインク吐出面22aのノズルが配置されていない周縁部に当接させて装着する。かかる垂直駆動機構としては、例えばキャップベース部材52の四隅に配したカム等を同期的に駆動させる機構などが用いられる。
図5は、キャップが装着されていないときの記録ヘッド周辺の側面断面図であり、図6(a)は、キャップの上面図であり、図6(b)は、図6(a)の側面断面図であり、図7は、図6(b)の領域Sを示す拡大側面断面図であり、図8は、キャップが装着されたときの記録ヘッド周辺の側面断面図である。図1〜図4と共通する部分には共通する符号を付して説明を省略する。
図5に示すように、キャップ51は、記録ヘッド22のノズルが外気に触れないようにインク吐出面22aを覆う大きさをなし、上側に開放部を有し、下方に向かう凹部を有する蓋状部材である。キャップ51は、下方から、記録ヘッド22のノズルをカバーしながら、インク吐出面22aに装着される。
また図5、図6及び図7に示すように、キャップ51の開口端51aには、環状の溝部51bが形成されている。また、キャップ51の底部には、図示しないインク吸引装置と接続されるインク排出口51cが形成されており、上記した予備吐出の際、インク排出口51cを介してインクが回収されるようになっている。
溝部51bは、断面略矩形状に形成されている。そして、溝部51bには、断面略円形状のO−リングからなる密閉部材61が嵌め込まれている。密閉部材61は、EPDM等の弾性材料から成り、キャップ51が上昇したとき、記録ヘッド22のインク吐出面22aと当接することにより記録ヘッド22を密閉可能とするものである。
密閉部材61は、溝部51bに着脱可能に嵌め込まれるようになっている。また、溝部51b及び密閉部材61は、キャップ51が上昇したとき、密閉部材61が上下方向から押圧されても開口端51aがインク吐出面22aと当接できないような位置関係で配置されている。
密閉部材61の開口端51aからの突出長さD(図7参照)が小さくなると開口端51aがインク吐出面22aと当接し、インク吐出面22aを損傷するおそれがある一方、突出長さDが大きくなると、密閉部材61が溝部51bから外れ易くなる。従って、溝部51bの深さや密閉部材の太さ(断面径)等は、例えばかかる観点を考慮して適宜設定することができ、例えば突出長さDが2mm程度となるようこれらを設定することができる。
また、密閉部材61の長さは、溝部51bに嵌め込むことができれば、特に限定されないが、例えば密閉性等を考慮して適宜設定することができる。なお、ここでは密閉部材61を弾性材料から形成したため、密閉部材61を溝部51bの周長さよりやや短く形成し、密閉部材61を引っ張り、その弾性力により溝部51bに引っ掛けることもできる。
これにより、密閉部材61を抜け難くすることができる。また、このように短く形成しても、その弾性力により密閉部材61を溝部51bに嵌め込み易くすることができる。さらに、密閉部材61の溝部51bにおける姿勢が安定し、密閉部材61と溝部51bとの密着性も向上させることもできるため、密閉性も向上させることができる。一方、取り外す際には、密閉部材61は引っ張るとその弾性力により伸びるため、密閉部材61を容易に溝部51bから取り外すことができる。
また、ここでは断面略円形状の密閉部材61を用いたため、溝部51bに嵌め込む際、溝部51bとの干渉を防止することができ、嵌め込み易くすることができる。また、交換する際も、取り外し易くすることができる。
また、ここでは溝部51bを断面矩形状に形成したため、密閉部材61を下方向に挿入するだけで嵌め込むことができ、嵌め込み易くすることができる。さらに、溝部51bの側壁で密閉部材61を支持することができるため、密閉部材61を抜け難くすることができる。さらに、密閉部材61を取り外す際にも、上方に引き出すだけで外れるため、取り外し易くすることができる。
そして、溝部51bに密閉部材61を嵌め込み、キャップ51を不図示の垂直駆動機構により上昇させることにより、図8に示すように、密閉部材61がインク吐出面22aと所定の押圧力で当接し、記録ヘッド22を密閉することができる。一方、キャップ51を下降させることにより、上述の図5に示すように記録ヘッド22を開放することができる。
次いで、キャップ51をスライド機構53により退避位置までスライドさせることにより、用紙Pに対してインクの吐出が可能となる。また、密閉部材61が劣化した場合には、かかる退避位置において密閉部材61を交換することができる。
このように、キャップ51の開口端51aに環状の溝部51bを形成し、溝部51bに着脱可能に嵌め込まれ、キャップ51が記録ヘッド22に装着されるときインク吐出面22aと当接可能な環状の密閉部材61を設けることにより、キャップ51の密着性が低下しても密閉部材61を交換するだけでキャップ51の密閉性を回復することができるため、キャップ51を交換する必要はなく、交換作業を容易にすると共に、容易に密閉性を確保することが可能なる。
なお、ここでは溝部51bを断面略矩形状に形成したため、上記の通り、密着部材61を溝部51bに嵌め込み易く、抜け難く、且つ取り外し易くすることができるが、溝部51bの形状は、密着部材61を嵌め込むことができればよく、特に限定されるものではない。
また、本実施形態では、密閉部材61を、弾性材料から構成したため、上記の通り、溝部51bに嵌め込み易く、抜け難く、且つ取り外し易くなると共に、密閉性も向上することができる。しかし、密閉部材の材質は、インク吐出面22aと当接して記録ヘッド22を密閉可能であれば、特に限定されない。
また、本実施形態では、断面略円形状の密閉部材61を用いたため、上記の通り、密閉部材61の密閉性を向上させることができると共に、密閉部材61を溝部51bに嵌め込み易く、取り外し易くなる。しかし、密閉部材61の形状は、溝部51bに嵌め込むことができ、インク吐出面22aに当接して記録ヘッド22を密閉可能であればよく、本実施形態に限定されるものではない。
図9は、本発明の第2実施形態のインクジェット記録装置に用いられる密閉部材を示す側面断面図である。本実施形態では、密閉部材61を、断面略三角形状とし、密閉部材61の底面部61aが溝部51bの底壁と対向し、頂点部61bが、インク吐出面22aと当接することとした。それ以外は第1実施形態と全く同様の構成であるため、説明を省略する。
本実施形態により、密閉部材61の底面部61aが溝部51bの底壁若しくは側壁と干渉するため、キャップ51の装着時、密閉部材61の姿勢を安定させることができ、密閉性を向上させることができる。また、密閉部材61を抜け難くすることもできる。さらに、頂点部61bがインク吐出面22aと当接するため、インク吐出面22aと密着させ易くなり、密閉性を向上させることができる。
なお、ここでは、インク吐出面22aとの接触性を向上させるため、頂点部61bは、先端が曲面状に面取りされているが、その他、頂点部61bを水平に面取りすることもできる。
その他、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。例えば、記録ヘッド22K〜22Yのノズルの個数やノズル間隔は装置の仕様に応じて適宜設定することができる。なお、上記実施形態においては4色のインクに対応する記録ヘッド22K〜22Yを備えたカラープリンタを例に挙げて説明したが、本発明は、1色のインクに対応する記録ヘッド22を備えたモノクロ用のインクジェットプリンタや、シリアル型のインクジェットプリンタにも全く同様に適用可能である。
本発明は、記録媒体上にインクを吐出するノズルが設けられたインク吐出面を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに着脱可能に装着され、前記インク吐出面を覆うキャップと、を備えたインクジェト記録装置において、前記キャップの開口端には、環状の溝部が形成されており、前記溝部に着脱可能に嵌め込まれ、前記キャップが前記記録ヘッドに装着されるとき前記インク吐出面と当接可能な環状の密閉部材が設けられたものである。
これにより、キャップの密閉性が低下しても密閉部材を交換するだけで密閉性を回復できるため、交換作業を容易にすると共に、密閉性を確保することが可能なる。また、密閉部材を、断面略円形状とすることにより、インク吐出面と密着し易くなり、キャップの密閉性を向上させることができると共に、密閉部材を溝部に嵌め込む、あるいは取り外す際、開口端との干渉を回避することができるため嵌め込み易く、取り外し易くなる。
また、密閉部材を、弾性材料から構成することにより、密閉部材の弾性変形によりインク吐出面と密着し易くなり、密閉性が向上すると共に、嵌め込み易く、抜け難く、しかも取り外し易くなる。
1 プリンタ(インクジェット記録装置)
2 本体
20 記録部
22 記録ヘッド
22a インク吐出面
30 搬送ユニット
31 搬送ベルト
40 昇降装置
50 キャップユニット
51 キャップ
51a 開口端
51b 溝部
51c インク排出口
53 スライド機構
61 密閉部材
2 本体
20 記録部
22 記録ヘッド
22a インク吐出面
30 搬送ユニット
31 搬送ベルト
40 昇降装置
50 キャップユニット
51 キャップ
51a 開口端
51b 溝部
51c インク排出口
53 スライド機構
61 密閉部材
Claims (3)
- 記録媒体上にインクを吐出するノズルが設けられたインク吐出面を有する記録ヘッドと、前記記録ヘッドに着脱可能に装着され、前記インク吐出面を覆うキャップと、を備えたインクジェト記録装置において、
前記キャップの開口端には、環状の溝部が形成されており、
前記溝部に着脱可能に嵌め込まれ、前記キャップが前記記録ヘッドに装着されるとき前記インク吐出面と当接可能な環状の密閉部材が設けられたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記密閉部材は、断面略円形状であることを特徴とする請求項1に記載のインクジェト記録装置。
- 前記密閉部材は、弾性材料から構成されることを特徴とする請求項1または2に記載のインクジェト記録装置。
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Publication Number | Publication Date |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2014013895A1 (ja) * | 2012-07-20 | 2014-01-23 | 富士フイルム株式会社 | 液体吐出装置、及び液体吐出ヘッドの保湿装置 |
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JP7401367B2 (ja) | 2020-03-23 | 2023-12-19 | 株式会社Screenホールディングス | 印刷装置 |
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