JP4630452B2

JP4630452B2 - キャップ部材の製造方法

Info

Publication number: JP4630452B2
Application number: JP2000377255A
Authority: JP
Inventors: 拓哉仲條
Original assignee: Seiko Instruments Inc
Current assignee: Seiko Instruments Inc
Priority date: 2000-09-29
Filing date: 2000-12-12
Publication date: 2011-02-09
Anticipated expiration: 2020-12-12
Also published as: JP2002172794A

Description

【発明の属する技術分野】
本発明は、インク滴を吐出するノズルを有するインクジェット式記録ヘッドの端面を封止するキャップ部材に関する。
【従来の技術】
従来、インクジェット式記録ヘッドを具備し、ノズルからインク滴を吐出して記録媒体に印刷データを記録するインクジェット式記録装置では、ノズル近傍のインクの増粘やインクの固化、あるいは塵埃の付着等によって印刷不良が発生する虞があるため、一般的に、インクジェット式記録ヘッドに当接してノズルを密封するキャップ部材が設けられている。
このようなキャップ部材は、例えば、特開２０００−７９６９７号公報に見られるように、弾性部材からなりヘッドと当接する当接部材（パッキン部）と、プラスチック等の剛体からなる保持部材（本体部）とからなる構成が知られている。また、このようなキャップ部材では、当接部材は、例えば、保持部材に設けられた溝に嵌合されて保持されている。
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、当接部材を保持部材の溝に組み付けるのに手間がかかり、製造効率が低いという問題がある。また、このようなキャップ部材では、ヘッドとの当接時に、当接部材と保持部材との接合面から空気が漏れたり、インクの回り込みが発生するという問題がある。
このような問題を解決するために、当接部材と保持部材とを、接着剤による接着、あるいは熱溶着等によって接合することが考えられるが、この場合、界面が均一に形成されないため空孔が形成される虞がある。また、接着剤及び各部材の経時変化、あるいは耐インク性能による変化によって、機密性が低下する虞がある。また、当接部材と保持部材とを成形によって一体的に形成することも考えられるが、当接部材として比較的ゴム硬度の高い材料を用いなければならないため、ヘッドとの当接部分での機密性が低くなってしまうという問題がある。
本発明はこのような事情に鑑み、機密性の低下を防止できると共に、製造工程を簡略化してコストを低減できるキャップ部材を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決する本発明の第１の態様は、インク滴を吐出させる複数のノズルを有するインクジェット式記録ヘッドの端面に当接して前記ノズルを封止するキャップ部材の製造方法において、前記キャップ部材は弾性部材からなり前記ヘッド端面に当接する当接部材と、樹脂材料からなり前記当接部材を保持する保持部材とを有し、前記当接部材は前記ノズルの周囲に対応する領域で前記ヘッドの端面に当接して前記ノズルを密封する空間部を画成する突出部と、前記空間部と外部とを連通する貫通孔と、を有し、前記保持部材は前記突出部と嵌合して前記突出部を支持するために前記突出部に対応する領域に前記突出部よりも低い高さで突出する支持部と、前記貫通孔の開口に対応する領域の周囲及び前記支持部の内側の周囲に設けられた溝部と、を有し、前記当接部材と前記保持部材とを少なくとも前記溝部において加硫による化学結合で一体的に結合させる工程を有することを特徴とするキャップ部材の製造方法にある。
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記溝部にフェノール系溶液を充填し前記当接部材と前記保持部材とを加硫による化学結合で一体的に結合することを特徴とするキャップ部材の製造方法にある。
本発明の第３の態様は、第１又は２の態様において、前記支持部の内側の周囲に設けられた前記溝部は前記支持部の内側の周囲であって前記支持部の内側の基端部に設けられていることを特徴とするキャップ部材の製造方法にある。
かかる本発明では、当接部材と保持部材とが少なくとも前記溝部において加硫による化学結合で一体的に結合された複合部材からなるため、当接部材と保持部材との接合面での機密性が著しく向上されると共に、信頼性の高い機密性を長期間に亘って確保することができる。
【発明の実施の形態】
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るキャップ部材が搭載されるインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
本発明の一実施形態に係るキャップ部材が搭載されるインクジェット式記録装置は、図１に示すように、インクを吐出する記録ヘッド１１と、図示しないインク流路を介して記録ヘッド１１にインクを供給するインクカートリッジ１２を着脱可能に保持するタンクホルダ１３とを有するヘッドユニット１４がキャリッジ１５に固定され、このキャリッジ１５は一対のガイドレール１６ａ，１６ｂ上に軸方向に移動自在に搭載されている。また、カイドレール１６ａ，１６ｂの一端側には駆動モータ１７が設けられており、この駆動モータ１７による駆動力が、当該駆動モータ１７に連結されたプーリ１８ａと、ガイドレール１６ａ，１６ｂの他端側に設けられたプーリ１８ｂとの間に掛け渡されたタイミングベルト１９を介してキャリッジ１５に伝達され、これによりキャリッジ１５がガイドレール１６ａ，１６ｂに沿って移動されるようになっている。
また、キャリッジ１５の搬送方向と直交する方向の両端部側には、ガイドレール１６ａ，１６ｂに沿ってそれぞれ一対の搬送ローラ２０，２１が設けられている。これらの搬送ローラ２０，２１は、キャリッジ１５の下方に当該キャリッジ１５の搬送方向とは直交する方向に被記録媒体Ｓを搬送するものである。
そして、これら搬送ローラ２０，２１によって被記録媒体Ｓを送りつつキャリッジ１５をその送り方向とは直交方向に走査することにより、記録ヘッド１１によって被記録媒体Ｓ上に文字及び画像等が記録される。
さらに、ガイドレール１６ａ，１６ｂの軸方向一端側には、記録ヘッド１１のヘッド端面に当接してノズルを密封するキャップ部材３０が設けられており、比較的長期間待機状態にある場合や電源ＯＦＦ時に、このキャップ部材３０によってノズルを密封してノズル内のインクの増粘等を抑えることにより、印刷不良を防止している。また、このキャップ部材３０には、吸引手段４０が接続されており、所定のタイミングで、キャップ部材３０を介してノズル内のインクの吸引等を行う、いわゆるクリーニング操作が行われるようになっている。
以下、本実施形態に係るキャップ部材３０について説明する。なお、図２は、本実施形態に係るキャップ部材の上面図及び断面図であり、図３は図２の要部拡大図である。
本実施形態に係るキャップ部材３０は、図２に示すように、弾性部材からなりヘッド端面に当接する当接部材３１と、樹脂材料からなり当接部材３１を保持する保持部材３２とで構成されている。
ここで、キャップ部材３０を構成する当接部材３１と保持部材３２とは、接着剤を介することなく化学結合によって一体的に接着された複合部材である。このようなキャップ部材３０の製造方法としては、まず、プラスチック等の樹脂材料を射出成形することによって保持部材３２を形成する。その後、連続的に又は別工程で、金型に保持部材３２を保持した状態で、未加硫のゴム等の弾性部材を金型内に充填して保持部材３２に接触させる。その後、弾性部材を所定時間加硫することによって当接部材３１が形成される。このとき、弾性部材が加硫されると共に、当接部材３１と保持部材３２とが接着剤を介することなく化学結合によって一体的に接着されてキャップ部材３０となる。なお、このような製造方法は、
いわゆるＫ＆Ｋプロセスと呼ばれるものである。
また、本実施形態では、当接部材３１と保持部材３２とを、フェノール系溶液を介して接着するようにした。すなわち、保持部材３２を形成後、この保持部材３２の当接部材３１が接着される領域にフェノール系溶液を塗布し、その上に未加硫のゴム等を接触させて加硫するようにした。これにより、当接部材３１と保持部材３２とをより強固に接着することができる。勿論、このフェノール系溶液は用いなくてもよい。
このようなキャップ部材３０を構成する保持部材３２の材料としては、ゴム等の弾性部材との接着性が良好であり、加硫時の加熱及び成形圧力下で変形が起こらない材料であることが好ましく、例えば、変性特殊ポリフェニレンエーテル（＜ＶＥＳＴＯＲＡＮ＞１９００，１９００ＧＦ２０：ＣＲＥＡＮＯＶＡ社製）、又は特殊ポリアミド６−１２（＜ＢＥＳＴＡＭＩＤ＞Ｘ７０９４，Ｘ７０９９：ＣＲＥＡＮＯＶＡ社製）等の所定のプラスチック材料を用いることが好ましい。
一方、当接部材３１としては、保持部材３２との接着性を考慮して適宜決定すればよいが、例えば、スチレンゴム（ＳＢＲ）、天然ゴム（ＮＲ）、シリコンゴム（Ｑ）、フッ素ゴム（ＦＫＭ）、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＤＭ）、ニトリルゴム（ＮＢＲ）、酸変性エチレンプロピレンゴム（Ｘ−ＥＰＤＭ）、酸変性ニトリルゴム（Ｘ−ＮＢＲ）及びこれらの複合体、並びにエチレン−アクリル酸エステル共重合ゴム（ＥＡＭ）等を用いることが好ましい。
このように、キャップ部材３０は、所定材料を用い且つ所定の製造方法によって製造することにより、比較的容易に形成することができと共に、当接部材３１と保持部材３２との間の機密性を著しく向上することができる。すなわち、キャップ部材３０が、接着剤を介さずに化学結合によって接着された複合部材である当接部材３１及び保持部材３２によって構成されているため、当接部材３１と保持部材３２との間に隙間が生じることがなく、気密性が著しく向上する。また、接着剤を用いていないため、接着剤の劣化等による機密性の低下も防止でき、長期間に亘って信頼性の高い機密性を確保することができる。
また、このようなキャップ部材３０を構成する当接部材３１は、図２に示すように、その周縁部に亘って記録ヘッド１１側に突出する突出部３３を有し、この突出部３３の内側には空間部３４が画成されている。したがって、キャップ部材３０がヘッド端面に当接されると、ノズルはこの空間部３４内で開放された状態で密封されるようになっている。
また、キャップ部材３０の記録ヘッド１１と対向する面には、空間部３４内の長手方向両端部近傍に、当接部材３１及び保持部材３２を貫通して空間部３４と外部とを連通する二つの貫通孔３５Ａ，３５Ｂがそれぞれ設けられている。一方の貫通孔３５Ａは、ノズル内のインクを吸引するための吸引手段４０等に接続され、他方の貫通孔３５Ｂは、通常は開閉可能に封止されており、所定のタイミングで開放されるようになっている。例えば、一方の貫通孔３５Ａから吸引手段４０によってインクを吸引し、空間部３４内が負圧になった状態では、キャップ部材をヘッド端面から取り外し難くなる。このような場合に他方の貫通孔３５Ｂが開放され、空間部３４内を常圧に戻すことによってキャップ部材３０の取り外しを容易にする。
また、当接部材３１の空間部３４内には、その長手方向に亘って、例えば、本実施形態では、二つの貫通孔３５Ａ及び３５Ｂの間にこれら二つの貫通孔３５Ａ，３５Ｂに連通する連通溝３６が形成されている。この連通溝３６は、クリーニング動作時等にインク及びエアーの通路となる。すなわち、空間部３４内には、後述する吸引シートが載置されるため、連通溝３６によって吸引シートを通過したインクの貫通孔３５Ａまで通路を確保している。
一方、保持部材３２は、当接部材３１の突出部３３に対応する領域に、突出部３３よりも低い高さで突出して突出部３３を支持する支持部３７を有する。例えば、本実施形態では、当接部材３１の突出部３３がこの支持部３７を覆って形成されている。これにより、キャップ部材３０をヘッド端面に当接する際、突出部３３のヘッド端面への付勢による倒れ込み等の形崩れを防止することができる。
なお、本実施形態では、突出部３３が支持部３７を覆って形成、すなわち、支持部３７が突出部３３内に形成されているが、この支持部３７は、勿論突出部３３の表面に接着されていてもよい。
また、図３の拡大図に示すように、保持部材３２には、支持部３７の内側の基端部、及び各貫通孔３５Ａ，３５Ｂの周囲のそれぞれに、溝部３８が連続的に形成されている。ここで、上述したように、本実施形態では、当接部材３１と保持部材３２とは、フェノール系溶液を介して化学結合させることにより、強固に接着されるようにしている。このため、上記各部に溝部３８を設けて、少なくともこれら溝部３８内に確実にフェノール系溶液が充填されるようにし、これら溝部３８に対応する部分では当接部材３１と保持部材３２とが確実に且つ強固に接着されるようにして、当接部材３１と保持部材３２との間の機密性を確保している。勿論、溝部の形成位置は、上記各部のみに限定されず、他の部分に設けるようにしてもよいことはいうまでもない。
なお、このような本実施形態のキャップ部材３０は、例えば、図４に示すように、ばね等の付勢部材５１を介して、図中上下方向に移動可能にユニットフレーム５２に保持され、このユニットフレーム５２がインクジェット式記録装置に搭載される。また、保持部材３２の貫通孔３５Ａ，３５Ｂの外側は、ゴム等の弾性部材からなるジョイント部材５３を介してユニットフレーム５２に保持され、このジョイント部材５３によって貫通孔３５Ａ，３５Ｂからのインク又は空気等の漏れを防止している。なお、当接部材３１の空間部３４内には、ノズルから吐出されたインク滴を吸収するためのインク吸収シート５４が載置される。
また、インクジェット式記録装置に搭載されたキャップ部材３０は、所定のタイミングで、図５に示すように、記録ヘッド１１のヘッド端面１１ａに当接される。具体的には、当接部材３１の突出部３３がヘッド端面１１ａに当接して、ノズルを空間部３４に開放した状態で密封する。このとき、キャップ部材３０は付勢部材５１によってヘッド端面１１ａ側に付勢されるため、突出部３３がヘッド端面１１ａに密着し、ノズルが確実に密封される。
また、本実施形態では、当接部材３１の突出部３３を保持部材３２の支持部３７によって支持するようにしているので、突出部３３が付勢部材５１によってヘッド端面１１ａに比較的強い力で付勢されていても形崩れすることがなく、ノズルを確実に密封することができる。
したがって、長期保存する場合等には、ノズル内のインクの増粘等が確実に抑えられ、印刷不良を防止することができる。また、クリーニング動作時等には、吸引手段４０によってノズル内のインクを確実且つ効率的に吸引することができる。すなわち、ノズル内で増粘したインクや、インク内の気泡あるいは異物を確実に除去して、印刷不良を防止することができる。
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、当接部材と保持部材とが接着剤を介することなく化学結合により一体的に接着された複合部材からなるため、当接部材と保持部材とが確実に接着され、機密性が著しく向上する。また、接着剤を用いていないため、接着剤の劣化等による機密性の低下がなく、長期間に亘って信頼性の高い機密性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るキャップ部材が搭載されるインクジェット式記録装置の一例を示す概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るキャップ部材の上面図及び断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係るキャップ部材の要部拡大図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るキャップ部材の組立工程を示す概略図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るキャップ部材の使用状態を示す概略図である。
【符号の説明】
１１記録ヘッド
３０キャップ部材
３１当接部材
３２保持部材
３３突出部
３４空間部
３５Ａ，３５Ｂ貫通孔
３６連通溝
３７支持部
３８溝部
４０吸引手段

Claims

インク滴を吐出させる複数のノズルを有するインクジェット式記録ヘッドの端面に当接して前記ノズルを封止するキャップ部材の製造方法において、
前記キャップ部材は弾性部材からなり前記ヘッド端面に当接する当接部材と、樹脂材料からなり前記当接部材を保持する保持部材とを有し、
前記当接部材は前記ノズルの周囲に対応する領域で前記ヘッドの端面に当接して前記ノズルを密封する空間部を画成する突出部と、前記空間部と外部とを連通する貫通孔と、を有し、
前記保持部材は前記突出部と嵌合して前記突出部を支持するために前記突出部に対応する領域に前記突出部よりも低い高さで突出する支持部と、前記貫通孔の開口に対応する領域の周囲及び前記支持部の内側の周囲に設けられた溝部と、を有し、
前記当接部材と前記保持部材とを少なくとも前記溝部において加硫による化学結合で一体的に結合させる工程を有することを特徴とするキャップ部材の製造方法。
請求項１において、前記溝部にフェノール系溶液を充填し前記当接部材と前記保持部材とを加硫による化学結合で一体的に結合することを特徴とするキャップ部材の製造方法。
請求項１又は２において、前記支持部の内側の周囲に設けられた前記溝部は前記支持部の内側の周囲であって前記支持部の内側の基端部に設けられていることを特徴とするキャップ部材の製造方法。