JP3233212B2 - インクジェット式記録ヘッド用キャップ、及びその製造方法 - Google Patents

インクジェット式記録ヘッド用キャップ、及びその製造方法

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【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術の分野】本発明は、インクタンクか
らのインクの供給を受ける圧力発生室を圧電振動子や発
熱素子等の圧力発生手段により加圧してノズル連通開口
からインク滴を吐出させるインクジェット式記録ヘッド
のキャッピング装置用のキャップに関する。
【0002】
【従来の技術】圧力発生室で加圧したインクをノズルか
らインク滴として記録用紙に吐出させて印刷デ−タを記
録するインクジェット式記録装置は、ノズル開口からの
インク溶媒の蒸発に起因するインクの粘度上昇や、イン
クの固化、さらには塵埃の付着、ノズル開口への気泡の
混入などにより印刷不良を生じるという不都合がある。
このため、インクジェット式記録装置は、通常、非印刷
時に記録ヘッドのノズル開口を封止するための高分子に
より構成されたキャップホルダに、ゴム等の弾性材料で
形成されたキャップを収容したキャッピング装置を備え
ている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら記録ヘッ
ドの大型化によりキャップも長尺化するため、記録ヘッ
ドとの当接時にたわみや形崩れが生じやすく、記録ヘッ
ドとの当接領域にすき間が生じて気密性が低下するとい
う問題がある。このような問題は、キャップの先端部に
襞を形成して、剛性と弾性とのバランスを図り、その上
でキャップホルダに適切に装填することにより解消でき
るものの、製造工程が複雑化するという問題の他に、ま
たキャップの剛性や弾性の経時変化により初期の性能を
発揮できなくなり、信頼性が低い等の問題がある。この
ような問題を解消するため、例えば特開平61-213145号
公報、特開平8-99331号公報に見られるように、第1の
高分子材料により基体となる部材を金型により射出成形
し、この金型をそのまま用いたり、また基台を第2の金
型に再装填して基台に重ねるように第2の高分子材料を
射出成形して付属物を作り付けることも提案されてい
る。しかしながら、インクジェット記録ヘッドを封止
するキャップのごとく、容積たかだか20cc程度
で、かつ開口面に厚さ数ミリのパッキン材を精密に形成
するには十分な精度を得ることができないという問題が
ある。また、特開平5-131639号公報に見られるように、
キャップ部材の開口面にシール保持溝を形成し、この溝
に環状シール部材を嵌装することも提案されているが、
細いシール部材を溝を高い精度で装填するには手間が掛
かるという問題がある。本発明は、このように事情に鑑
みてなされたものであって、その目的とするところは、
シール部材の嵌装作業を不要として製造方法が簡単で、
かつ記録ヘッドを長期間、高い気密性を維持して封止す
ることができるインクジェット式記録ヘッドのキャップ
を提供することである。本発明の他の目的は、前記キャ
ップの製造方法を提案することである。
【0004】
【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明においては、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、前記溝にパッキン部の断面形状に一致し、
かつ前記溝の幅よりも幅が大きい凹部を備えた型材で密
封してパッキン形成剤を前記溝及び凹部に注入、固化さ
せて前記記録ヘッドとの当接により弾性変形可能なパッ
キン部を形成するようにした。
【0005】
【作用】キャップ本体部の開口面の環状の溝にパッキン
部の断面形状に一致し、かつ前記溝の幅よりも幅が大き
凹部を備えた型材で密封してパッキン形成剤を注入、
固化させてパッキン部を構成するため、弾性により伸び
て変形しやすい細いシール部材の溝への嵌装や接着が不
要となり、しかもパッキン部は、剛性が高い本体部に保
持されて形崩れが防止され、またパッキン部の高さによ
り管理された弾性により全周が均一に弾性変形して記録
ヘッドとの気密性を確保する。また、型材の凹部の形状
を変更するだけで、記録ヘッドに最適なパッキン部を簡
単に製造することができる。
【0006】
【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を実施
例に基づいて説明する。図1は、本発明の一実施例を示
すものであって、キャリッジ1は、キャリッジモータ2
にタイミングベルト3により接続されて、記録用紙4の
幅方向に往復移動するように構成され、記録用紙4と対
向する面にアクチュエータによりインクを加圧してノズ
ル開口からインク滴を吐出させるインクジェット式記録
ヘッド5、6が設けられ、また上面には記録ヘッド5、
6にインクを供給するインクカートリッジ7、8を着脱
可能に搭載している。
【0007】記録用紙4は、紙送りモータ9に後述する
動力伝達機構を介して接続する搬送ローラ10により一
定のピッチで、キャリッジ1の移動方向と直交する方向
に紙送りされる。印刷領域の外側には記録ヘッド5、6
を封止するキャッピング装置11と、キャッピング装置
11よりも印刷領域側にクリーナユニット12が設けら
れている。
【0008】キャッピング装置11は、非印刷時に記録
ヘッド5、6を封止してノズル開口の目詰まりを防止す
るほかに、ポンプユニット13からの負圧の供給を受け
て、インク充填時やまた目詰まり解消時に記録ヘッド
5、6からインクを強制的に吐出させる機能を備えてい
る。
【0009】図2はキャッピング装置の一実施例を示す
ものであって、キャップフレーム14には、その両側
に、ホームポジションの始端部側から終端部側(図中、
左方から右方)に延びる上向き傾斜部15と水平部16
とからなるガイド部が設けられ、このガイド部にスライ
ダ17の突起18が摺動自在に取付けられている。
【0010】このスライダ17は、終端部側にキャリッ
ジ1に当接する当接片19が形成され、また中央部を図
示しないバネにより始端部側に回動付勢力を受けたレバ
ー20によって保持され、上面に各記録ヘッド5、6を
封止する本発明が特徴とするキャップ21、22を保持
している。
【0011】図3は、キャップ21、22の一実施例を
示すものであって、本体部23は、図4(イ)に示した
ように開口部23aの上面に溝24を備えた有底のカッ
プ状となるようにポリプロピレン、またはポリエチレン
等の高分子材料を射出成形により構成され、この溝24
に嵌合するようにスチレン系熱可塑性エラストマ、また
はスチレン系熱可塑性エラストマ複合材料等のインクに
対して耐久性を有し、かつノズルプレートとになじみや
すいパッキン形成剤によりパッキン部25が一体に作り
付けられている。
【0012】特に、パッキン材としては、スチレン系熱
可塑性エラストマでは、一例を挙げると旭化成社製の商
品名「タフテック S2953」、クラレ社製の商品名
「セプトンコンパウンド CJ−103」、理研ビニー
ル社製の商品名「アクティマー AJ−1020N」、
三菱化成社製の商品名「ラバロン T320C」が、ま
た複合材料スチレン系熱可塑性エラストマ複合材料では
一例を挙げるとブリジストン社製の商品名「MNCS
(ムンクス)SR」が、耐インク性が高く、しかも記録
ヘッドのノズルプレートとの密着性が良好で、ノズル開
口の目詰まりを防止する上でも、インク吸引時の負圧を
確実に記録ヘッドに作用させる上でも極めて望ましい材
料である。
【0013】パッキン部25は、開口部23aより先端
側の断面が図3(ロ)乃至(ホ)に示すようにほぼ矩形
状、半円状、三角形状、及び台形状等、記録ヘッドを封
止するの適した形状に形成されている。
【0014】そして、例えば図3(ホ)の形状のものに
例を採ると、パッキン部25は、その底面の幅w1が、
カップ状の本体部23の受け部の幅w2に一致するか、
これよりも大きくなるように構成するのが望ましい。
【0015】本体部23には、多孔質材からなるインク
吸収シート26、27が充填され、ポンプユニット13
に連通する開口28が穿設されている。
【0016】このようなキャップ21、22は、開口部
23aの上面に環状の溝24、及び溝24から外部に連
通する注入口26、及び空気排出口27が形成された本
体部23を用意し(図4(イ))、開口面23をパッキ
ン部25の断面形状に一致する凹部30を備えた型材3
1で密封して(図4(ロ))、スチレン熱可塑性低硬度
エラストマー等のパッキン形成剤32を注入口26から
注入すると、溝24や凹部30の空気を空気排出口27
から排出しながらパッキン形成剤32が溝24や凹部3
0に流れ込む(図4(ハ))。
【0017】パッキン形成剤32が硬化し、本体部23
に密着固定された段階で型材31を取り外すと、本体部
23の開口部23aにパッキン部24が一体に作り付け
られたキャップ21、22が完成する。
【0018】なお、上述の実施例においては本体部23
からパッキン形成剤32を注入しているが、型材31の
封止部となる領域以外、例えば側面に注入口や空気排出
口を形成してパッキン形成剤を注入しても同様の作用を
奏する。
【0019】この実施例において、キャリッジ1をキャ
ッピング位置に移動させると、キャップ21、22が記
録ヘッド側に移動してパッキン部25が記録ヘッドのノ
ズルプレートに当接する。所定の位置までスライダが移
動すると、パッキン部25が弾性変形してノズルプレー
トを封止する。もとより、パッキン部25は、剛性が高
い本体部24に保持されていて無用な変形を抑制され、
かつパッキン部25の高さHにより管理された弾性によ
り全周が均一に弾性変形して気密性を確保するから、長
期間に亙って封止力を維持する。
【0020】またインクカートリッジが交換された場合
には、キャリッジ1をキャッピング位置に移動させてパ
ッキン部25により記録ヘッド5(6)を封止し、ポン
プユニット13から負圧を供給する。これにより、記録
ヘッド5(6)からインクが流出し、記録ヘッド5
(6)等のインク流路に停滞している気泡がインクとと
もにキャップ21(22)も排出される。
【0021】この際、インクの一部がパッキン部25を
濡らすことになるが、パッキン部25の底面の幅w1
が、カップ状の本体部23の受け部の幅w2以上に形成
されいて、図5に示したようなノズル対向面側にパッキ
ン部25’と本体部23’との間に細隙Gが存在せず、
したがって少なくともノズルプレート近傍にインク溜り
Kが生じることがなく、ノズルプレートへのインクの再
付着が防止される。
【0022】
【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば
弾性により伸びて変形しやすい細いシール部材を、幅の
狭い溝に装填する作業が不要となり、またパッキン部の
作り付けと同時に固着が行われるため、接着剤が不要と
なり、生産性と気密性の向上を図ることができる。さら
には、型材の凹部の形状を変更するだけで、記録ヘッド
に最適なパッキン部を簡単に製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のキャップを使用したインクジェット式
記録装置の一実施例を示す図である。
【図2】同上キャッピング装置の一実施例を示す図であ
る。
【図3】図(イ)乃至(ホ)は、それぞれキャッピング
ユニットのキャップの実施例を示す図である。
【図4】図(イ)乃至(ハ)は、それぞれ同上キャップ
の製造方法を示す図である。
【図5】本発明のキャップの比較例を、インク吸引時後
の状態で示す図である。
【符号の説明】
1 キャリッジ 5、6 インクジェット式記録ヘッド 7、8 インクカートリッジ 11 キャッピングユニット 13 ポンプユニット 14 キャップフレーム 17 スライダ 21、22 キャップ 23 本体部 24 溝 25 パッキン部
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平5−246457(JP,A) 特開 平6−31770(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) B41J 2/165 B65D 53/00

Claims (6)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 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、
    前記溝にパッキン部の断面形状に一致し、かつ前記溝の
    幅よりも幅が大きい凹部を備えた型材で密封してパッキ
    ン形成剤を前記溝及び凹部に注入、固化させて前記記録
    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
    してなるインクジェット式記録ヘッド用キャップ。
  2. 【請求項2】 前記カップ状の本体部と前記パッキン部
    が前記パッキン成形剤の固化により接合されている請求
    項1に記載のインクジェット式記録ヘッド用キャップ。
  3. 【請求項3】 前記カップ状の本体部が、ポリプロピレ
    ン、またはポリエチレンにより、また前記パッキン部が
    スチレン系熱可塑性エラストマ、またはスチレン系熱可
    塑性エラストマ複合材料により構成されている請求項1
    に記載のインクジェット式記録ヘッド用キャップ。
  4. 【請求項4】 前記溝から外部に連通する通孔、または
    溝が形成されている請求項1に記載のインクジェット式
    記録ヘッド用キャップ。
  5. 【請求項5】 開口部の上面に環状の溝が形成された本
    体部の、前記上面をパッキン部の断面形状に一致し、か
    つ前記溝の幅よりも幅が大きい凹部を備えた型材で密封
    する工程と、パッキン形成剤を前記溝及び凹部に注入す
    る工程とからなるインクジェット式記録ヘッド用キャッ
    プの製造方法。
  6. 【請求項6】 前記本体部の溝、または前記型材の凹部
    にパッキン形成剤の注入口、及び空気排出口が設けられ
    ている請求項5に記載のインクジェット式記録ヘッド用
    キャップの製造方法。
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