JP4051916B2 - インクジェット記録装置 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明は、インクジェット記録装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、紙やOHPシートなどの記録媒体に対して記録を行うプリンタなどの記録装置には、記録媒体上に記録動作を行なうための記録ヘッドが備えられている。このような記録ヘッドとしては、たとえば、インクジェットヘッド、ドットインパクト式ヘッド、熱転写式ヘッドなどが挙げられるが、なかでも、インクジェットヘッドは、比較的構成が簡単で、高速印字、高品質印字が容易な記録ヘッドとして知られている。
【0003】
インクジェットヘッドには、インクを噴射する複数のノズルが形成されているので、ノズル内方への気泡や塵埃の混入が生じた場合、あるいはインク溶剤の蒸発に伴う増粘等によって、ノズルからインクが噴射しなかったり、インク噴射が記録に適さない状態となる場合等において、それらインク噴射不良の要因を除去するインク噴射回復処理が行われる。
【0004】
このようなインク噴射回復処理を行う手段として、インクジェットヘッドのノズル開口面を覆うことが可能なキャップと、このキャップに連通し吸引力を作用する吸引ポンプとを設けたものがある。そして、キャップがノズル開口面を被覆した状態で、吸引ポンプを駆動してノズルよりインクを強制排出させて、インクと共にインク噴射不良要因を除去する。
【0005】
インク噴射回復処理に際してキャップに受容されるインクは、吸引力の作用により、吸引ポンプを介して廃インクタンクに導かれ、キャップから完全に排出を行うべきであるが、キャップ構成等が不適切であると受容インクが完全にキャップから排出されずに残留することがある。
【0006】
キャップにインクが残留すると、何らかの原因によって装置内に漏洩したり、あるいはキャップ内で固化してキャップ性能を著しく劣化させたり、このキャップを記録を行っていないときにノズル開口面を被覆して保存用のキャップとしても使用する場合には、被覆したときにノズル開口面に残留インクが付着してしまい、ノズルからのインク噴射方向を所定の方向から変化させてしまうなどのインク噴射不良を発生させてしまう。
【0007】
このような問題点を解決するものとして、特許第2806611号公報に記載されている発明がある。この発明では、キャップをノズル開口面に当接した状態においてノズル開口面とによって空間を形成するキャップの凹部の底壁面に0.4mm〜0.7mmの幅の溝を形成し、その溝にインクを集め、凹部の底壁面に形成された吸引口からインクをキャップの外部に排出することが記載されている。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、キャップの凹部底壁面に溝を形成する構成では、成形によってキャップを形成するときには、溝を成形するための型が折れないようにある程度太さが必要となるので、極めて狭い幅の溝を成形によって形成することが困難であって、溝の幅が広くなってしまい、インクを吸引口に導くには、十分ではなく、キャップ内にインクが残留する虞があった。また、溝を切削などによって形成することは製造工程が複雑となってコストアップとなり、実用的でないといった問題があった。
【0009】
本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、製造工程が複雑となることなく、キャップ内にインクが残留しないキャップ構成としたインクジェット記録装置を提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項1の発明では、ノズルからインクを噴射して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口面に対して当接・離間可能で、前記ノズル開口面に当接した状態において前記ノズル開口面とによって空間を形成する凹部を形成したキャップ手段と、前記キャップ手段の前記凹部に形成された吸引孔に連通し、前記ノズルからインクを吸引するための吸引手段とを有するインクジェット記録装置において、前記キャップ手段は、前記ノズル開口面側の上面を開口した前記凹部、及びその凹部の、前記ノズル開口面側と反対側の底面に開口した前記吸引孔が形成されたキャップ部材と、前記キャップ部材とは別体に形成され、前記凹部内に配置された毛管力発生部材とを備え、前記キャップ部材が前記ノズル開口面に当接し前記吸引手段によって前記ノズルからインクを吸引する状態において、前記毛管力発生部材の下面及び側面と前記凹部を構成する壁面との間の隙間を、前記毛管力発生部材の上面側における前記壁面との間の隙間よりも小さくし、前記吸引孔が形成された前記凹部の底面に向かって毛管力が発生するようにしたことを特徴とする。
【0011】
このような構成によると、前記記録ヘッドの前記ノズル開口面に前記キャップ手段の前記キャップ部材が当接した状態において、前記吸引手段が前記ノズルからインクを吸引すると、前記キャップ部材の前記凹部がインクを受容する。前記凹部には、前記毛管力発生部材が配置されて、前記キャップ部材が前記ノズル開口面に当接し前記吸引手段によって前記ノズルからインクを吸引する状態において、前記毛管力発生部材の下面及び側面と前記凹部を構成する壁面との間の隙間を、前記毛管力発生部材の上面側における前記壁面との間の隙間よりも小さくし、前記吸引孔が形成された前記凹部の底面に向かって毛管力が発生するため、前記凹部内のインクは、残留することなく前記吸引孔から前記キャップ手段の外部に排出される。
【0012】
また、請求項2の発明では、請求項1に記載の発明において、前記キャップ部材の凹部は、前記記録ヘッドのノズル開口面側に位置する第1凹部と、その第1凹部に対して前記ノズル開口面とは反対側に位置して、前記毛管力発生部材を前記隙間をもって収容しかつ前記吸引孔と連通する第2凹部とからなり、前記第1凹部の壁面の下端は、前記第2凹部の開口面を狭めるようにその壁面から突出した弾性変形可能な突起部を備え、前記毛管力発生部材を前記突起部と第2凹部の底面との間に保持し、前記毛管力発生部材の上面と前記突起部との間の隙間は、前記凹部の側面と前記毛管力発生部材の側面との間の隙間よりも大きいことを特徴とする。
【0013】
このような構成によると、前記吸引手段によりインクが吸引されると、前記第1凹部にインクが受けられ、前記第2凹部における壁面と毛管力発生部材との隙間の毛管力で、第1凹部のインクが吸引されて吸引孔から外部に排出される。
【0014】
【0015】
また、このような構成によると、毛管力発生部材は、突起部を弾性変形して第2凹部に挿入することで、第2凹部内に非接着にて保持される。
【0016】
また、請求項3の発明では、請求項2に記載の発明において、前記毛管力発生部材は、前記突起部よりも前記第1凹部側に突出した突出部を有し、前記突起部と前記毛管力発生部材の前記突出部とによって隙間を形成することを特徴とする。
【0017】
このような構成によると、第1凹部の内面に沿って流れてきたインクが前記突出部に当たって前記隙間に導かれ、そして第2凹部と毛管力発生部材との間の隙間の毛管力により吸引されて、吸引孔から外部に排出される。
【0018】
また、請求項4の発明では、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記凹部の底面は、前記吸引孔に向かって低くなるように傾斜していることを特徴とする。
【0019】
このような構成によると、上記のように、前記凹部に導かれたインクは、前記吸引孔に向かって流れて、外部に排出される。
【0020】
また、請求項5の発明では、ノズルからインクを噴射して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口面に対して当接・離間可能で、前記ノズル開口面に当接した状態において前記ノズル開口面とによって空間を形成する凹部を形成したキャップ手段と、前記キャップ手段の前記凹部に形成された吸引孔に連通し、前記ノズルからインクを吸引するための吸引手段とを有するインクジェット記録装置において、前記記録ヘッドは前記ノズルを複数個、列状に備えているものであり、前記キャップ手段は、前記ノズル開口面側の上面を開口し、それと反対側の底面を前記ノズルの列方向に長く延びかつその長手方向一端が他端よりも低くなるように傾斜している前記凹部、及びその凹部の前記底面の前記長手方向一端に開口した前記吸引孔が形成されたキャップ部材と、前記キャップ部材とは別体に形成され、前記凹部内に前記ノズルの列方向に長く延びて配置された毛管力発生部材とを備え、前記キャップ部材が前記ノズル開口面に当接し前記吸引手段によって前記ノズルからインクを吸引する状態において、前記凹部を構成する壁面と前記毛管力発生部材との間に隙間を、前記吸引孔が形成された前記凹部の底面に向かって毛管力が発生するように形成したことを特徴とする。
このような構成によると、前記キャップ部材が前記ノズル開口面に当接し前記吸引手段によって前記ノズルからインクを吸引する状態において、前記凹部を構成する壁面と前記毛管力発生部材との間に隙間を、前記吸引孔が形成された前記凹部の底面に向かって毛管力が発生するように形成したので、吸引手段による吸引孔への吸引力が、毛管力発生部材と凹部との隙間に作用して、インクは、前記隙間から吸引孔にインクが導かれ外部に排出される。
【0021】
また、請求項6の発明では、請求項5記載の発明において、前記キャップ部材の凹部は、前記記録ヘッドのノズル開口面側に位置する第1凹部と、その第1凹部に対して前記ノズル開口面とは反対側に位置して、前記毛管力発生部材を前記隙間をもって収容しかつ前記吸引孔と連通する第2凹部とからなり、前記第1凹部の壁面の下端は、前記第2凹部の開口面を狭めるようにその壁面から突出した弾性変形可能な突起部を備え、前記毛管力発生部材を前記突起部と第2凹部の底面との間に保持したことを特徴とする。
従って、ノズルから吸引したインクは吸引孔に効率よく導かれ、外部に排出される。
【0022】
また、請求項7の発明では、請求項6に記載の発明において、前記毛管力発生部材の上面と前記突起部との間の隙間は、前記凹部の側面と前記毛管力発生部材の側面との間の隙間及び前記凹部の底面と前記毛管力発生部材の下面との間の隙間よりも大きいことを特徴とする。
【0023】
このような構成によると、前記毛管力発生部材の上面と前記突起部との間の隙間は、前記凹部の側面と前記毛管力発生部材の側面との間の隙間及び前記凹部の底面と前記毛管力発生部材の下面との間の隙間よりも大きいので、ノズルから吸引したインクは吸引孔に効率よく導かれ、外部に排出される。
【0024】
また、請求項8の発明では、請求項7に記載の発明において、前記毛管力発生部材は、前記突起部よりも前記第1凹部側に突出した突出部を有し、前記突起部と前記毛管力発生部材の前記突出部とによって隙間を形成することを特徴とする。
【0025】
このような構成によると、前記毛管力発生部材は、前記突起部よりも前記第1凹部側に突出した突出部を有し、前記突起部と前記毛管力発生部材の前記突出部とによって隙間を形成したので、第1凹部に受容したインクが、効率よく導かれ、外部に排出される。
【0026】
また、請求項9の発明では、請求項1〜8のいずれかに記載の発明において、前記毛管力発生部材は、前記吸引孔における前記凹部側の開口の一部を覆うように配置されたことを特徴とする。
【0027】
このような構成によると、前記毛管力発生部材は、前記吸引孔における前記凹部側の開口の一部を覆うことができる。
【0028】
また、請求項10の発明では、請求項2または6に記載の発明において、前記第1凹部は、前記第2凹部に向かって断面積を徐々に狭くするようにその壁面をテーパ状に傾斜していることを特徴とする前記毛管力発生部材は、前記凹部の内面より濡れ性がよいことを特徴とする。
【0029】
このような構成によると、第1凹部に受容したインクが、そのテーパ状に傾斜した壁面にそって第2凹部の壁面と毛管力発生部材との間の毛管力により効率よく導かれ、排出される。
【0030】
また、請求項11の発明では、請求項1〜10のいずれかに記載の発明において、前記毛管力発生部材は、前記凹部の内面よりも濡れ性がよいことを特徴とする。
【0031】
このような構成によると、毛管力発生部材が平坦であってもインクは液滴状に残留することなく、その面に沿って上記の毛管力を生じる隙間に効率よく導かれ、排出される。
【0032】
また、請求項12の発明では、請求項3または8に記載の発明において、前記毛管力発生部材の前記突出部において前記第1凹部に臨む面には、前記吸引孔が形成された方向に延び、前記吸引孔が形成された方向にいくにつれて幅が狭くなる溝が形成されたことを特徴とする。
【0033】
このような構成によると、毛管力発生部材の突出部上のインクは、溝の毛管力によって吸引孔に導かれやすく、吸引孔から外部に排出される。
【0034】
【0035】
【0036】
また、請求項13の発明では、請求項3または8に記載の発明において、前記毛管力発生部材の前記突出部は、インク滴が自重で移動することが可能な角度に傾斜しかつ撥水性を有する傾斜面を有することを特徴とする。
【0037】
このような構成によると、撥水性と傾斜角度とに基づいてインク滴が傾斜面を自重で移動し、毛管力部材上に残留することなく第2凹部と毛管力発生部材との間の隙間に吸引されて吸引孔から外部に排出される。
【0038】
また、請求項14の発明では、請求項3または8に記載の発明において、前記毛管力発生部材の突出部は、その突出部と前記突起部とが形成する前記隙間に向けて傾斜している傾斜面を有するものであることを特徴とする。
【0039】
このような構成によると、毛管力発生部材上のインクは、突出部と突起部との隙間に落ちやすくなり、第2凹部と毛管力発生部材との間の毛管力によりすばやく外部に排出される。
【0040】
また、請求項15の発明では、請求項3または8に記載の発明において、前記毛管力発生部材の前記突出部は、吸水性を有する多孔質材から構成されていることを特徴とする。
【0041】
このような構成によると、パージ直後の凹部内のインクの泡立ちは多孔質材に吸収される。
【0042】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタの一実施形態を示す斜視図である。図1において、このカラーインクジェットプリンタ21は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの4色のカラーインクがそれぞれ充填されるインク供給部材としてのインクカートリッジ22と、記録媒体としての用紙23に印字するための、記録ヘッドとしてのインクジェットヘッド24と、これらインクカートリッジ22およびインクジェットヘッド24が搭載される支持部材としてのキャリッジ26と、このキャリッジ26を直線方向に往復移動させる駆動ユニット27と、キャリッジ26の往復移動方向に延び、インクジェットヘッド24と対向配置されるプラテンローラ28と、パージ装置29とを備えている。
【0043】
駆動ユニット27は、キャリッジ26の下端部に配置されプラテンローラ28と平行に延びるキャリッジ軸30と、キャリッジ26の上端部に配置されキャリッジ軸30と平行に延びるガイド板31と、そのキャリッジ軸30とガイド板31との間であって、キャリッジ軸30の両端部に配置される2つのプーリ32および33と、これらプーリ32および33の間に掛け渡されるエンドレスベルト34とを備えている。
【0044】
キャリッジ26の下端部には、キャリッジ軸30を挿通可能なキャリッジ軸支持部35が設けられるとともに、キャリッジ26の上端部には、ガイド板31に当接可能なガイド板当接部36が設けられている。また、キャリッジ26の後側面には、エンドレスベルト34が接合されている。
【0045】
そして、一方のプーリ32が、モータ32Aの駆動により正逆回転されると、そのプーリ32の正逆回転に伴って、エンドレスベルト34に接合されているキャリッジ26が、キャリッジ軸30およびガイド板31に沿って、用紙23の幅方向に沿うように直線的に往復移動される。
【0046】
なお、用紙23は、カラーインクジェットプリンタ21の側方に設けられた図示しない給紙カセットから給紙され、鉛直方向に対して下方に向いたインクジェットヘッド24のノズル開口面24aと、プラテンローラ28との間に導入されて、インクジェットヘッド24の複数のノズルから噴出されるインクにより所定の記録がなされ、その後、排紙される。なお、図1においては、これらの用紙23の給紙機構および排紙機構の図示を省略している。
【0047】
また、パージ装置29は、プラテンローラ28の側方に設けられ、インクジェットヘッド24が非印字位置にある時に、インクジェットヘッド24のノズル開口面24aと対向するように配置されている。このパージ装置29は、ノズル内方への気泡や塵埃の混入が生じた場合、あるいはインク溶剤の蒸発に伴う増粘等によるインク噴射不良の要因を除去するために用いられる。すなわち、このパージ装置29は、インクジェットヘッド24のノズルを覆い得るキャップ手段としての吸引キャップ41と、吸引手段としての吸引ポンプ38およびカム39と、廃インク貯留部40とを備えており、インクジェットヘッド24が非印字位置にある時に、図示しないモータによりカム39を駆動して吸引キャップ41をインクジェットヘッド24のノズル開口面24aに当接して吸引キャップ41でノズルを覆い、インクジェットヘッド24の内部に溜まるインク噴射不良の要因である気泡や塵埃などを含んだ不良インクを、カム39の駆動により吸引ポンプ38によって吸引することにより、インクジェットヘッド24の回復を図るようにしている。これにより、インクの初期導入時におけるインクの滞留や気泡の成長などに起因する吐出不良などを防止するインク噴射回復処理を行うことができる。なお、吸引された不良インクは、廃インク貯留部40に貯められる。
【0048】
そして、パージ装置29の側方には、各色毎のノズルを被覆するように各色毎に保護キャップ37が設けられ、インクジェットヘッド24が停止位置にある時に、インクジェットヘッド24のノズル開口面24aに当接して、各色全てのノズルを被覆するように構成されている。
【0049】
次に、吸引キャップ41の構成を説明する。図2〜5に示すように、吸引キャップ41は、ノズル開口面24aに当接した状態においてノズル開口面24aとによって空間を形成する凹部43を形成したキャップ部材42と、キャップ部材42の凹部43に配置された毛管力発生部材50とから構成されている。キャップ部材42は、ゴム材料、例えばブチルゴムを用いて成形によって形成されており、キャップ部材42には、ノズル開口面に当接する当接部45が形成されている。キャップ部材42の凹部43は、インクジェットヘッド24の複数のノズルがなす配列(図示しないが公知のものと同様にキャリッジ26の往復移動方向と直交する方向に配列されている)と同方向に長く形成され、凹部43内においてノズル開口面24a側に位置した第1凹部43aと、その第1凹部の底面からノズル開口面24aとは反対側へ凹んだ第2凹部43bと、その第2凹部の底面46に形成された吸引孔44とを有する。
【0050】
第1凹部43aは、当接部45から連続して下方に凹み、かつ第2凹部に向かって断面積を徐々に狭くするようにその壁面(傾斜面48)をテーパ状に傾斜して形成されている。第2凹部43bは、インクジェットヘッド24のノズル配列と同方向に溝状に延びかつ、その長手方向において一端が他端よりも低くなるように傾斜して形成されている。吸引孔44は、その第2凹部43bの底面46において鉛直方向に対して最も下方となる長手方向の一端に形成されている。
【0051】
第1凹部43aの壁面(傾斜面48)の下端は、第2凹部の開口面を狭めるように突出した突起部47として形成されており、突起部47は、ゴムの弾性により変形可能となっている。
【0052】
そして、図5に示すように、吸引孔44には、チューブ60を介して吸引ポンプ38が連通しており、吸引ポンプ38はチューブ61を介して廃インク貯留部40(図1)に連通している。
【0053】
毛管力発生部材50は、樹脂の成型によって形成されており、例えば、ポリアセタール樹脂にて形成されている。図6に示すように、毛管力発生部材50は、板状の基部51と、基部51の上面54に設けられた突出部52とが一体で形成されており、突出部52は、短手方向において、基部51の幅よりも狭く、長手方向において基部51の長さとほぼ同一である。毛管力発生部材50の外形は、図4に示すように、断面において「凸」形状となっている。短手方向における基部51の幅は、突起部47間の距離よりも長くなっており、第2凹部43bの側壁面49間の距離よりもわずかに短く形成されており、基部51の下面55から上面54までの高さは、第2凹部43bの底面46から突起部47までの高さよりも低く形成されている。そのため、短手方向における基部51の上面54の両側部は、凹部43の突起部47に係合可能な係合部53となっている。
【0054】
この毛管力発生部材50をキャップ部材42の凹部43に取り付けるには、第2凹部43bの底面46と毛管力発生部材50の基部51の下面55とを対向させた状態で、基部51を第1凹部43aの開口から底面46側に挿入していき、突起部47を変形させて、基部51を突起部47よりも下方の側壁面49間に配置させて、毛管力発生部材50を第2凹部43bの長手方向に沿って取り付ける。
【0055】
この状態では、図4に示すように、毛管力発生部材50の突出部52の上面56は突起部47よりも上方(第1凹部43a内)に配置されている。更に、図3に示すように、毛管力発生部材50の長手方向の一端部は、吸引孔44における第2凹部43b側の開口の一部を覆った状態となっている。つまり、毛管力発生部材50の長手方向の一端面面59は、第2凹部43bの側壁面49から突出した規制面65によって、毛管力発生部材50の長手方向の移動が規制されて、吸引孔44における凹部43側の開口の全体を覆うことなく、一部のみを覆った状態で保持される。
【0056】
また、図4に示すように、凹部43の突起部47と、毛管力発生部材50の突出部52の側面57と、毛管力発生部材50の基部51の上面54とによって隙間Aが形成されている。その隙間Aにおける凹部43の突起部47と毛管力発生部材50の突出部52の側面57との距離は、0.1mm〜0.3mmであり、実験したところこの距離の間であれば、凹部43にインクが残留することはなかった。更に、第2凹部43bの側壁面49と基部51の側面58との間には、極めて小さい隙間Bが形成され、その隙間Bは、突起部47と側面57との距離よりも小さい、例えば、0.05mmである。また、毛管力発生部材50はキャップ部材42の第2凹部43bに非接着で取り付けられているので、毛管力発生部材50の基部51の下面55と第2凹部43bの底面46との間にも微少な隙間Cが形成される。この隙間A,B,Cによって、吸引孔44が形成された第2凹部43bの底面46に向かって毛管力が発生する。
【0057】
このように構成された吸引キャップ41を用いたインク噴射回復処理について説明する。ヘッドユニット25がリセット位置にある時に、図示しないモータによりカム39を駆動して吸引キャップ41の当接部45をインクジェットヘッド24のノズル開口面24aに当接して吸引キャップ41でノズルを覆い、ノズル開口面24aと凹部43とによって密閉空間を形成する。次に、カム39の駆動により吸引ポンプ38によって密閉空間に負圧を発生させて、インクジェットヘッド24内からノズルを介してインクを吸引して、吸引したインクを廃インク貯留部40に排出する。
【0058】
そして、カム39を駆動して吸引キャップ41の当接部45をインクジェットヘッド24のノズル開口面24aから離間させ、この離間した状態で、吸引ポンプ38を駆動させて吸引キャップ41の凹部43内のインクを吸引孔44を介して廃インク貯留部40に排出する。このとき、凹部43の傾斜面48のインクは重力及び吸引孔44からの吸引力により下方に流れ、毛管力発生部材50の突出部52の側面57に当たり隙間Aに入り、インクの毛管力も作用して隙間Aから隙間B及び隙間Cにインクが入り、吸引孔44に至り、吸引力によって隙間B,Cのインクが吸引孔44を介して廃インク貯留部40に排出される。
【0059】
以上説明したように、吸引キャップ41は、凹部43及び吸引孔44が形成されたキャップ部材42とは別体に形成された毛管力発生部材50を、第2凹部43bに配置して、微少な隙間A,B,Cを形成して、吸引孔44が形成された底面46に向かって毛管力が発生するようにしているので、キャップ部材42の凹部43が受容したインクは、隙間Aと隙間Aよりも狭い隙間B,Cによって発生する毛管力によって吸引孔44が形成された底面46に向かって導かれ、吸引孔44からの吸引力によって、凹部43内に残留することなく吸引キャップ41の外部に排出することができる。また、毛管力発生部材50及びキャップ部材42を成形によって容易に形成することができ、毛管力発生部材50をキャップ部材42の第2凹部43bに挿入しているだけであるので、吸引キャップ41の製造工程が複雑となることもない。
【0060】
また、キャップ部材42の凹部43の突起部47によって、凹部43に非接着にて配置された毛管力発生部材50が第2凹部43bから外れることが防止されているので、毛管力発生部材50の基部51の下面55と底面46との間にも微少な隙間Cが形成され、隙間Cによっても吸引孔44と連通し、凹部43内のインクを、凹部43内に残留することなく、吸引孔44からの吸引力によって吸引キャップ41の外部に排出することができる。
【0061】
また、凹部43の突起部47と毛管力発生部材50の基部51の上面54(係合部53)と突出部52の側面57とによって隙間Aが形成され、突出部52の上面56が突起部47より上方に突出しているので、第1凹部43aの傾斜面48のインクは重力及び吸引孔44からの吸引力により下方に流れ、毛管力発生部材50の突出部52の側面57に当たって確実に隙間Aに導かれる。そのため、毛管力発生部材50上にインクが残留することなく、吸引孔44からの吸引力によって吸引キャップ41の外部に排出することができる。
【0062】
また、毛管力発生部材50は、吸引孔44における第2凹部43b側の開口の一部を覆っているので、吸引ポンプによる吸引孔44への吸引力を、隙間B,Cのインクに確実に作用させることができ、凹部43内のインクを、隙間B,Cから吸引孔44を介して吸引キャップ41の外部に排出することができる。
【0063】
また、毛管力発生部材50をサンドブラストやエラストマーなどの処理によって、凹部43の内面よりも濡れ性をよくして毛管力発生部材50を高濡れ性部材とすると、インクは毛管力発生部材50の表面に沿って広がりやすく、毛管力を生じる隙間A,B,Cに速やかに導かれ、また、隙間A,B,Cによる毛管力との相乗効果によって、凹部43内に残留することなく吸引キャップ41の外部に排出することができた。これは、第2凹部43b及び毛管力発生部材50の傾斜が少なくても、また毛管力発生部材50の上面がほぼ平面状であっても同様の結果であった。
【0064】
また、図7に示すように、毛管力発生部材50の突出部52に、長手方向(吸引孔44が形成された方向)に延び、吸引孔44が形成された方向にいくにつれて幅が狭くなる複数の溝70を形成すれば、突出部52上のインクは、溝70の毛管力によって吸引孔44が形成された方向に導かれ、凹部43内のインクは、残留することなく確実に吸引孔44を介して吸引キャップ41の外部に排出することができる。
【0065】
また、インクジェットヘッド24のノズル開口面24aは鉛直方向に対して下方を向いており、凹部43の底面46が傾斜されて、吸引孔44が凹部43の底面46において鉛直方向に対して最も下方に形成されているので、凹部43内のインクを、重力によっても吸引孔に導き、残留することなく確実に吸引孔44を介して吸引キャップ41の外部に排出することができる。
【0066】
また、本実施の形態では、本願発明を吸引専用の吸引キャップ41に用いたが、吸引用と保護用とを兼用したキャップに用いることもできる。
【0067】
更に、本実施の形態では、複数色のインクを噴射するインクジェットヘッド24に対応するキャップであったが、単色のインクを噴射するインクジェットヘッドに対応するキャップに用いてもよい。
【0068】
また、インクジェットヘッド24のノズル開口面24aは下方を向いていたが、斜め下方を向いていても良いし、横方向(水平方向)を向いていても良い。
【0069】
さらに、図8に示す断面図のように、毛管力発生部材50の突出部52の長手方向と直交する断面をほぼ三角形または円弧状とし、突出部52の上面を前記隙間Aに向かって下降する傾斜面52bとし、かつ毛管力発生部材50の表面をフッ素系の膜、又はシリコン系の膜等の撥水性の高い膜50aでコーティングしても良い。また、毛管力発生部材50を撥水性の高い部材であるフッ素系の樹脂、又はシリコン系の樹脂等で形成しても良い。このようにすることにより、毛管力発生部材50上のインク及び傾斜面48に沿って流れてきたインクは、毛管力発生部材50の表面からはじかれて傾斜面52bに沿って隙間Aにすばやく落ち、第2凹部と毛管力発生部材との間の毛管力により外部に排出される。
【0070】
突出部52の上面が平面であったり、傾斜角度が小さいと、インクは、撥水作用によって水滴状になったとしても突出部52の上面に残留することがあり、むしろ前記のように濡れ性を良くした方が好ましいことがあるが、所定量以上の傾斜角度があれば、撥水力と傾斜角度との相乗効果でインクを残留させることなくすばやく排出することができる。傾斜は、図3のように毛管力発生部材50の長手方向であっても良い。傾斜角度Fは、水平面に対して約5度以上あることが好ましい。図8のように突出部52の長手方向と直交する面において傾斜させることは、傾斜角度を大きくとれるので好ましい。
【0071】
また、図9及び図10に示す断面図に示すように、毛管力発生部材50の突出部52を吸水性を有する多孔質材から形成された吸収部材を用いても良い。この吸収部材としては、例えば、ポリウレタンフォームとかフェルト状の繊維層を用いることができる。この場合には、図10に示すように、吸引孔44に対向する位置の毛管力発生部材50には、孔50bを穿設して突出部52に吸収されたインクを排出するようにする。このようにすることにより、パージ直後の凹部内のインクの泡立ちは、吸水性を有する毛管力発生部材50の突出部52に吸収され、孔50b及び吸引孔44を介して排出されるので、凹部内のインクの泡立ちを防止できる。また、毛管現象により、インクが凹部43内に残留することを防止できる。
【0072】
【発明の効果】
以上説明したことから明らかなように、請求項1記載の発明によれば、前記キャップ部材とは別体に形成された前記毛管力発生部材を前記凹部に配置し、前記キャップ部材が前記ノズル開口面に当接し前記吸引手段によって前記ノズルからインクを吸引する状態において、前記毛管力発生部材の下面及び側面と前記凹部を構成する壁面との間の隙間を、前記毛管力発生部材の上面側における前記壁面との間の隙間よりも小さくし、前記吸引孔が形成された前記凹部の底面に向かって毛管力が発生するため、前記凹部内のインクを、残留することなく前記吸引孔から前記キャップ手段の外部に排出することができる。
【0073】
また、請求項2の発明によれば、請求項1に記載の発明において、前記キャップ部材の凹部を、前記記録ヘッドのノズル開口面側に位置する第1凹部と、その第1凹部に対して前記ノズル開口面とは反対側に位置して、前記毛管力発生部材を前記隙間をもって収容しかつ前記吸引孔と連通する第2凹部とから構成し、前記第1凹部の壁面の下端は、前記第2凹部の開口面を狭めるようにその壁面から突出した弾性変形可能な突起部を備え、前記毛管力発生部材を前記突起部と第2凹部の底面との間に保持し、前記毛管力発生部材の上面と前記突起部との間の隙間は、前記凹部の側面と前記毛管力発生部材の側面との間の隙間よりも大きくすることで、吸引手段による記録ヘッドからの吸引によって第1凹部に残留したインクを、第2凹部における壁面と毛管力発生部材との隙間の毛管力で吸引して内部に残留することなく外部に排出することができる。
【0074】
また、請求項3の発明によれば、請求項2に記載の発明において、前記毛管力発生部材に、前記突起部よりも前記第1凹部側に突出した突出部を設け、前記突起部と前記毛管力発生部材の前記突出部とによって隙間を形成するので、第1凹部の内面に沿って流れてき たインクを、前記突出部に当たって前記隙間に導き、そして第2凹部と毛管力発生部材との間の隙間の毛管力により吸引して、吸引孔から外部に排出することができる。
【0075】
また、請求項4の発明によれば、請求項1〜3のいずれかに記載の発明において、前記凹部内のインクを重力によっても吸引孔に導き、残留することなく確実に吸引孔を介して吸引キャップの外部に排出することができる。
【0076】
また、請求項5の発明によれば、前記キャップ部材が前記ノズル開口面に当接し前記吸引手段によって前記ノズルからインクを吸引する状態において、前記凹部を構成する壁面と前記毛管力発生部材との間に隙間を、前記吸引孔が形成された前記凹部の底面に向かって毛管力が発生するように形成したので、吸引手段による吸引孔への吸引力が、毛管力発生部材と凹部との隙間に作用して、インクは、前記隙間から吸引孔にインクが導かれ、内部に残留することなく外部に排出することができる。
【0077】
また、請求項6の発明によれば、請求項5に記載の発明において、前記キャップ部材の凹部は、前記記録ヘッドのノズル開口面側に位置する第1凹部と、その第1凹部に対して前記ノズル開口面とは反対側に位置して、前記毛管力発生部材を前記隙間をもって収容しかつ前記吸引孔と連通する第2凹部とからなり、前記第1凹部の壁面の下端は、前記第2凹部の開口面を狭めるようにその壁面から突出した弾性変形可能な突起部を備え、前記毛管力発生部材を前記突起部と第2凹部の底面との間に保持したので、ノズルから吸引したインクは吸引孔に効率よく導かれ、外部に排出することができる。
【0078】
また、請求項7の発明によれば、請求項6に記載の発明において、前記毛管力発生部材の上面と前記突起部との間の隙間は、前記凹部の側面と前記毛管力発生部材の側面との間の隙間及び前記凹部の底面と前記毛管力発生部材の下面との間の隙間よりも大きいので、ノズルから吸引したインクを吸引孔に効率よく導き、外部に排出することができる。
【0079】
また、請求項8の発明によれば、請求項7に記載の発明において、前記毛管力発生部材は、前記突起部よりも前記第1凹部側に突出した突出部を有し、前記突起部と前記毛管力発生部材の前記突出部とによって隙間を形成したので、第1凹部に受容したインクが、効率よく導かれ、外部に排出することができる。
【0080】
また、請求項9の発明によれば、請求項1〜8のいずれかに記載の発明において、前記毛管力発生部材は、前記吸引孔における前記凹部側の開口の一部を覆うことができる。
【0081】
また、請求項10の発明によれば、請求項2または6に記載の発明において、第1凹部に受容したインクが、そのテーパ状に傾斜した壁面にそって第2凹部の壁面と毛管力発生部材との間の毛管力により効率よく導かれ、排出することができる。
【0082】
また、請求項11の発明によれば、請求項1〜10に記載の発明において、毛管力発生部材が平坦であってもインクは液滴状に残留することなく、その面に沿って上記の毛管力を生じる隙間にインクを、溝の毛管力によって吸引孔の方向に効率よく導き、排出することができる。
【0083】
また、請求項12の発明によれば、請求項3または8のいずれかに記載の発明において、毛管力発生部材の突出部上のインクを溝の毛管力によって吸引孔に導き、吸引孔から外部に排出することができる。
【0084】
【0085】
また、請求項13の発明によれば、請求項3または8に記載の発明において、前記毛管力発生部材の前記突出部を、インク滴が自重で移動することが可能な角度に傾斜しかつ撥水性を有する傾斜面を有する構成とすることで、撥水性と傾斜角度とに基づいてインク滴を傾斜面にそって自重で移動させ、毛管力発生部材上に残留させることなく第2凹部と毛管力発生部材との間の隙間に吸引して吸引孔から排出することができる。
【0086】
また、請求項14の発明によれば、請求項3または8に記載の発明において、前記毛管力発生部材の突出部の傾斜面を、その突出部と前記突起部とが形成する前記隙間に向けて傾斜させることで、毛管力発生部材上のインクを、突出部と突起部との隙間に導きやすくなり、第2凹部と毛管力発生部材との間の毛管力によりすばやく外部に排出することができる。
【0087】
また、請求項15の発明によれば、請求項3または8に記載の発明において、前記毛管力発生部材の前記突出部を、吸水性を有する多孔質材で構成することで、パージ直後の凹部内のインクの泡立ちを多孔質材に吸収し、凹部内でのインクの泡立ちを防止することができる。また、凹部内のインクを毛管力により残留させることなく、外部に排出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明のインクジェット記録装置としてのカラーインクジェットプリンタの一実施形態を示す斜視図である。
【図2】 吸引キャップを示す斜視図である。
【図3】 吸引キャップの長手方向に関する断面図である。
【図4】 図3のA−A断面図である。
【図5】 吸引キャップとインクジェットヘッドとが対向した状態を示す説明図である。
【図6】 吸引キャップの毛管力発生部材を示す斜視図である。
【図7】 他の毛管力発生部材を示す斜視図である。
【図8】 他の毛管力発生部材を示す断面図である。
【図9】 他の毛管力発生部材を示す断面図である。
【図10】 図9のB−B断面図である。
【符号の説明】
24 インクジェットヘッド
24a ノズル開口面
41 吸引キャップ
42 キャップ部材
43 凹部
44 吸引孔
45 当接部
46 底面
47 突起部
49 側壁面
50 毛管力発生部材
50a 膜
51 基部
52 突出部
53 係合部
70 溝
Claims (15)
- ノズルからインクを噴射して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口面に対して当接・離間可能で、前記ノズル開口面に当接した状態において前記ノズル開口面とによって空間を形成する凹部を形成したキャップ手段と、前記キャップ手段の前記凹部に形成された吸引孔に連通し、前記ノズルからインクを吸引するための吸引手段とを有するインクジェット記録装置において、
前記キャップ手段は、
前記ノズル開口面側の上面を開口した前記凹部、及びその凹部の、前記ノズル開口面側と反対側の底面に開口した前記吸引孔が形成されたキャップ部材と、
前記キャップ部材とは別体に形成され、前記凹部内に配置された毛管力発生部材とを備え、
前記キャップ部材が前記ノズル開口面に当接し前記吸引手段によって前記ノズルからインクを吸引する状態において、前記毛管力発生部材の下面及び側面と前記凹部を構成する壁面との間の隙間を、前記毛管力発生部材の上面側における前記壁面との間の隙間よりも小さくし、前記吸引孔が形成された前記凹部の底面に向かって毛管力が発生するようにしたことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記キャップ部材の凹部は、前記記録ヘッドのノズル開口面側に位置する第1凹部と、その第1凹部に対して前記ノズル開口面とは反対側に位置して、前記毛管力発生部材を前記隙間をもって収容しかつ前記吸引孔と連通する第2凹部とからなり、前記第1凹部の壁面の下端は、前記第2凹部の開口面を狭めるようにその壁面から突出した弾性変形可能な突起部を備え、前記毛管力発生部材を前記突起部と第2凹部の底面との間に保持し、
前記毛管力発生部材の上面と前記突起部との間の隙間は、前記凹部の側面と前記毛管力発生部材の側面との間の隙間よりも大きいことを特徴とする請求項1に記載のインクジェット記録装置。 - 前記毛管力発生部材は、前記突起部よりも前記第1凹部側に突出した突出部を有し、前記突起部と前記毛管力発生部材の前記突出部とによって隙間を形成することを特徴とする請求項2に記載のインクジェット記録装置。
- 前記凹部の底面は、前記吸引孔に向かって低くなるように傾斜していることを特徴とする請求項1〜3のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- ノズルからインクを噴射して記録媒体上に記録を行う記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル開口面に対して当接・離間可能で、前記ノズル開口面に当接した状態において前記ノズル開口面とによって空間を形成する凹部を形成したキャップ手段と、前記キャップ手段の前記凹部に形成された吸引孔に連通し、前記ノズルからインクを吸引するための吸引手段とを有するインクジェット記録装置において、
前記記録ヘッドは前記ノズルを複数個、列状に備えているものであり、前記キャップ手段は、
前記ノズル開口面側の上面を開口し、それと反対側の底面を前記ノズルの列方向に長く延びかつその長手方向一端が他端よりも低くなるように傾斜している前記凹部、及びその凹部の前記底面の前記長手方向一端に開口した前記吸引孔が形成されたキャップ部材と、
前記キャップ部材とは別体に形成され、前記凹部内に前記ノズルの列方向に長く延びて配置された毛管力発生部材とを備え、
前記キャップ部材が前記ノズル開口面に当接し前記吸引手段によって前記ノズルからインクを吸引する状態において、前記凹部を構成する壁面と前記毛管力発生部材との間に隙 間を、前記吸引孔が形成された前記凹部の底面に向かって毛管力が発生するように形成したことを特徴とするインクジェット記録装置。 - 前記キャップ部材の凹部は、前記記録ヘッドのノズル開口面側に位置する第1凹部と、その第1凹部に対して前記ノズル開口面とは反対側に位置して、前記毛管力発生部材を前記隙間をもって収容しかつ前記吸引孔と連通する第2凹部とからなり、前記第1凹部の壁面の下端は、前記第2凹部の開口面を狭めるようにその壁面から突出した弾性変形可能な突起部を備え、前記毛管力発生部材を前記突起部と第2凹部の底面との間に保持したことを特徴とする請求項5に記載のインクジェット記録装置。
- 前記毛管力発生部材の上面と前記突起部との間の隙間は、前記凹部の側面と前記毛管力発生部材の側面との間の隙間及び前記凹部の底面と前記毛管力発生部材の下面との間の隙間よりも大きいことを特徴とする請求項6に記載のインクジェット記録装置。
- 前記毛管力発生部材は、前記突起部よりも前記第1凹部側に突出した突出部を有し、前記突起部と前記毛管力発生部材の前記突出部とによって隙間を形成することを特徴とする請求項7に記載のインクジェット記録装置。
- 前記毛管力発生部材は、前記吸引孔における前記凹部側の開口の一部を覆うように配置されたことを特徴とする請求項1〜8のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記第1凹部は、前記第2凹部に向かって断面積を徐々に狭くするようにその壁面をテーパ状に傾斜していることを特徴とする請求項2または6に記載のインクジェット記録装置。
- 前記毛管力発生部材は、前記凹部の内面よりも濡れ性がよいことを特徴とする請求項1〜10のいずれかに記載のインクジェット記録装置。
- 前記毛管力発生部材の前記突出部において前記第1凹部に臨む面には、前記吸引孔が形成された方向に延び、前記吸引孔が形成された方向にいくにつれて幅が狭くなる溝が形成されたことを特徴とする請求項3または8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記毛管力発生部材の前記突出部は、インク滴が自重で移動することが可能な角度に傾斜しかつ撥水性を有する傾斜面を有することを特徴とする請求項3または8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記毛管力発生部材の前記突出部は、その突出部と前記突起部とが形成する前記隙間に向けて傾斜している傾斜面を有するものであることを特徴とする請求項3または8に記載のインクジェット記録装置。
- 前記毛管力発生部材の前記突出部は、吸水性を有する多孔質材から構成されていることを特徴とする請求項3または8に記載のインクジェット記録装置。
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