JP4701889B2 - 液滴吐出ヘッド用のキャップ部材、メンテナンスユニット、及び、液滴吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドのノズルをキャップする液滴吐出ヘッド用のキャップ部材、この液滴吐出ヘッド用のキャップ部材の内部に吸引圧を発生させて液滴吐出ヘッドのノズルから液体を吸引するメンテナンスユニット、及び、このメンテナンスユニットによってノズルから液体を吸引される液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に関する。

インクジェット記録装置では、記録ヘッド内の気泡や増粘したインクを除去すること等を目的として、キャップ部材でノズルをキャップした後に、キャップ部材に連通されたポンプによってキャップ部材の吸引口に吸引圧を発生させてノズルからインクを吸引する動作が行われる。この吸引動作後は、ノズルから吸引されたインクがキャップ部材内に残留するので、さらにポンプを駆動してキャップ部材内から残留インクを除去する動作が行われる。ここで、非印字には記録ヘッド内のインクの乾燥を防止することを目的としてキャップ部材でノズルをキャップするキャップ動作が行われるが、残留インク除去動作でキャップ部材内からインクを十分に除去できていない場合には、キャップ部材内のインクがノズル面に再付着してしまい、印字トラブルを引き起こしてしまう。このため、キャップ部材をインクが残留し難いような構造にする必要があり、これまで、インクの吸引口への流動性を向上させることを目的としたキャップ部材の構造が種々考案されている（例えば、特許文献１乃至３参照）。

特許文献１では、キャップ部材の底面を吸引口へ向かって下り勾配で傾斜させることで、キャップ部材内のインクを吸引口へ流し込もうとしている。しかし、近年は、高速化、高精彩化、紙幅の長尺化に対応するために、ノズルが増加し、また、記録ヘッドが長尺化する傾向があり、これに伴って、キャップ部材も長尺化する傾向にある。このため、キャップ部材の底面を吸引口へ向かって下り勾配で傾斜させるだけで、キャップ部材内のインクを吸引口へ流し込もうとすると、キャップ部材の深さを増して底面の傾斜角度を大きくする必要があり、インクジェット記録装置のサイズに影響を与えてしまう。また、キャップ部材の深さを増さない場合には、底面の傾斜角度が小さくなるので、底面に付着した少量のインクを吸引口へ流し込むことは困難である。

また、特許文献２では、キャップ部材の吸引口の周囲の親水性を高くして、吸引口の周囲にインクが移動し易いようにしている。また、底面に吸引口へ延びる溝を形成している。しかし、長尺、広面積のキャップ部材の場合には、吸引口から離れた位置に付着したインクを吸引口の周囲まで移動させることは、困難である。

また、特許文献３では、キャップ部材の底面全体を空隙の大きさが部分的に異なる多孔質体で覆い、予備吐出等でノズルから吐出された少量のインクを、多孔質体の毛管力の違いで吸引口へ移動させている。しかし、高画質化を目的として増粘又は固化し易い顔料インクが使用された場合には、予備吐出等でノズルから吐出された少量のインクが増粘又は固化して多孔質体の空隙を塞いだり、表面に堆積したりして目詰まりを起こすという問題がある。
特許３２２９９２５号公報 特開平９−３００６４１号公報 特開平１１−２２７２２５号公報

本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、キャップ部材の深さを増すことなく、キャップ部材におけるインク等の液体の吸引口への流動性を向上させる。

請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材は、ノズルから水性インクの液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの前記ノズルをキャップする部材で、前記ノズルから前記水性インクを吸引する吸引口が底面に設けられ、下面からボスが突出しており、前記ボスから前記底面へ前記吸引口が挿通され、且つ、前記底面が前記吸引口へ向かって下り勾配で傾斜した液滴吐出ヘッド用のキャップ部材であって、前記底面に、前記吸引口へ向かって延びる凹部と前記凹部に沿って延びる凸部を形成し、前記凸部に撥水処理を施し、前記凹部に親水処理を施し、前記吸引口が形成されたボスの内周面には、前記凹部内を流れる水性インクが、前記吸引口の周囲で止まらずに前記吸引口へ流れ込むように、前記凹部より連続して軸方向に延びる凹部が設けられることを特徴とする。

請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材では、底面に設けられた吸引口からの吸引圧によって、ノズルから液体が吸引されて底面に付着する。底面は吸引口へ向かって下り勾配で傾斜しており、底面に付着したインクは吸引口へ流れ落ちる。

ここで、底面には、吸引口へ向かって延びる凹部と凹部に沿って延びる凸部が形成されている。このため、底面に付着した水性インクが凸部から凹部へ流れ込んで凹部に集まるので、底面での吸引口への液体の流動性が高くなる。また、凸部に撥水処理が施され、凹部に親水処理が施されているので、凸部の撥液性が凹部の撥液性よりも高くなっている。このため、底面に付着した水性インクが撥水性の高い凸部から撥水性の低い凹部へ移動して凹部に集中するので、凹部への水性インクの集中度がより一層高くなる。さらに吸引口が形成されたボスの内周面には凹部より連続して軸方向に延びる凹部が設けられており、凹部内を流れる水性インクが、吸引口の周囲で止まらずに前記吸引口へ流れ込むことで底面での吸引口、さらにその先のボス内部への液体の流動性がより一層高くなる。

これによって、底面の傾斜角度を増すことなく、即ち、キャップ部材の深さを増すことなく、底面での吸引口への液体の流動性を向上できる。従って、キャップ部材の深さを増すことなく、キャップ部材における液体の残留量を低減できる。

請求項２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材であって、前記凸部を前記凹部へ下り勾配で傾斜させたことを特徴とする。

請求項２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材では、撥水性が高い凸部が撥水性が低い凹部へ下り勾配で傾斜しているので、凸部上に付着している少量の水性インクを、凸部の傾斜面を伝って凹部へ落下させることができる。このため、請求項１に記載のキャップ部材と比して、凹部への液体の集中度がより一層高くなり、底面での吸引口への液体の流動性がより一層高くなる。従って、請求項１に記載のキャップ部材と比して、キャップ部材における液体の残留量をより一層低減できる。

請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材は、請求項１または請求項２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材であって、前記底面に前記吸引口を複数設けたことを特徴とする。

請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材では、底面に吸引口が複数設けられているので、キャップ部材の深さを増すことなく底面の傾斜角度を大きくすることができ、底面における吸引口への液体の最大流動距離を短縮できる。このため、請求項１に記載のキャップ部材と比して、凹部への液体の集中度がより一層高くなり、底面での吸引口への液体の流動性がより一層高くなる。従って、請求項１に記載のキャップ部材と比して、キャップ部材における液体の残留量をより一層低減できる。

請求項４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材であって、前記吸引口のみを覆って前記底面を露出させる液体吸収部材を有することを特徴とする。

請求項４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材では、吸引口が液体吸収部材によって覆われている。ここで、液体吸収部材は、吸引口のみを覆っており、底面は露出させている。このため、液体吸収部材全体に吸引圧が集中して作用し、液体吸収部材に吸収された液体を残らず、吸引口から吸い出すことができる。これによって、液体吸収部材から液滴吐出ヘッドへの液体の再付着を防止できる。

また、吸引口周辺まで流れ落ちた液体を液体吸収部材の毛管力で吸引口に集中させることができるので、底面での吸引口への液体の流動性が向上する。

請求項５に記載のメンテナンスユニットは、請求項１乃至４の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材と、前記吸引口に吸引圧を発生させる吸引手段と、を有することを特徴とする。

請求項５に記載のメンテナンスユニットでは、上述した請求項１乃至４の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材の吸引口に、吸引手段によって吸引圧が発生される。これによって、ノズルから液体が吸引され、また、キャップ部材に付着した液体が吸引口から吸い出される。

ここで、上述したように、キャップ部材の底面での吸引口への液体の流動性が、キャップ部材の深さを増すことなく、従来よりも向上されている。このため、キャップ部材が長尺化、広面積化した場合でも、メンテナンスユニットを大型化することなく、キャップ部材における液体の残留量を低減できる。

請求項６に記載の液滴吐出装置は、請求項５に記載のメンテナンスユニットと、液滴を吐出し、また、前記液滴吐出ヘッド用のキャップ部材によってキャップされるノズルが設けられ、前記吸引手段によって前記ノズルから液体を吸引される液滴吐出ヘッドと、前記ノズルに対向させて記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする。

請求項６に記載の液滴吐出装置では、搬送手段によって液滴吐出ヘッドのノズルに対向されて搬送される記録媒体に、ノズルから液滴が吐出された液滴が着弾する。また、メンテナンスユニットが、キャップ部材でノズルをキャップすることで、液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥が防止される。また、キャップ部材がノズルをキャップした状態で吸引手段を作動させることで、ノズルから液体が吸引される。

ここで、上述したように、キャップ部材での吸引口への液体の流動性が、キャップ部材の深さを増すことなく、従来よりも向上されている。このため、キャップ部材が長尺化、広面積化した場合でも、液滴吐出装置のサイズに影響を与えることなく、キャップ部材で液体の残留量を低減できる。

本発明は上記構成にしたので、キャップ部材の深さを増すことなく、キャップ部材におけるインク等の液体の吸引口への流動性を向上させることが可能である。

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には、本実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。

給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。

記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｓ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）３２が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。

各記録ヘッド３２は、ヘッド駆動回路（図示省略）によって制御される。ヘッド駆動回路は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号を記録ヘッド３２に送る構成である。

また、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、記録ヘッド３２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。

記録ヘッドアレイ３０の両側には、それぞれの記録ヘッド３２に対応した４つのメンテナンスユニット３４が配置されている。図２に示すように、記録ヘッド３２に対してメンテナンスを行う場合に、記録ヘッドアレイ３０が上方へ移動し、搬送ベルト２８との間に構成された間隙にメンテナンスユニット３４が移動して入り込む。そして、ノズル面３２Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（吸引、ワイピング、キャッピング等）を行う。

図３に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。

記録ヘッドアレイ３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離させる。剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。

また、記録ヘッドアレイ３０の上方には、各色のインクを貯留するメインインクタンク５４が配置されている。図４に示すように、各メインインクタンク５４には、各記録ヘッド３２を備えるインクジェット記録ヘッドユニット（以下、ヘッドユニットという）１０が接続されている。

以下、ヘッドユニット１０及びメンテナンスユニット３４の構成について説明する。なお、ここでは、１つのヘッドユニット１０、１つのメンテナンスユニット３４について説明するが、その他のヘッドユニット１０、その他のメンテナンスユニット３４も同様の構成である。
［第１実施形態］
図４、図５に示すように、ヘッドユニット１０では、記録ヘッド３２が、複数（例えば図示するように６個）の短尺状の記録ヘッド３３を用紙Ｐの幅方向に配列した構成となっている。各記録ヘッド３３では、ノズル５０が用紙Ｐの幅方向へ２列配列されている。

また、各記録ヘッド３３は、ノズルプレート、流路プレート、振動板（共に、図示省略）等が積層されてインク流路や圧力室が形成されたインク吐出部３３Ａと、このインク吐出部３３Ａの上に取付けられ、インク吐出部３３Ａのインク流路に連通されたフィルタユニット３３Ｂとで構成されている。インク吐出部３３Ａの振動板には、圧電素子が各圧力室に対応して接合されている。

また、各々、各記録ヘッド３３に挿入された複数本（例えば、図示するように６本）のインク供給路支流６６は、インク供給路７０から分岐している。このインク供給路７０は、一端部をサブインクタンク６８に挿入されている。サブインクタンク６８は、ノズル５０よりも低位置に配設され、また、大気に連通されており、水頭差によって各記録ヘッド３３に負圧を発生させている。

また、各々、各記録ヘッド３３に挿入された複数本（例えば、図示するように６本）のインク還流路支流６７は、インク還流路７１から分岐している。このインク還流路７１は、一端部をサブインクタンク６８に挿入されている。また、インク還流路７１のインク還流路支流６７よりインク循環方向下流側には、ポンプ７６と、このポンプ７６をバイパスするバイパス流路７８、このバイパス流路７８に設けられたバルブ８０が設けられている。

また、サブインクタンク６８には、インク供給路７２の一端部が挿入されている。このインク供給路７２の他端部はメインインクタンク５４に挿入されている。インク供給路７２には、ポンプ７４が設けられており、ポンプ７４の駆動によりメインインクタンク５４からサブインクタンク６８へインクが供給されてサブインクタンク６８にインクが充填される。また、バルブ８０を閉じた状態でポンプ７６が駆動されて各記録ヘッド３３に負圧が与えられることによって、サブインクタンク６８と各記録ヘッド３３との間でインクが循環する。この際、インクに混入したゴミや気泡がフィルタユニット３３Ｂで捕獲される。なお、ポンプ７６をインク供給路７０に設けて、各記録ヘッド３３に正圧を与えることで、インクを循環させても良い。

また、メンテナンスユニット３４では、各記録ヘッド３３と同数のキャップ８２が、用紙Ｐの幅方向に配列されている。各キャップ８２は、各記録ヘッド３３のノズル面３３Ｎと同等の開口面積を持つ矩形箱状の部材となっており、ヘッドユニット１０に対してメンテナンスが行われる際に、各記録ヘッド３３のノズル面３３Ｎに密着して、ノズル５０をキャップする。

また、各キャップ８２の底面には、チューブ８４が接続されている。複数本のチューブ８４は、負圧溜り部材８６に接続されている。また、各チューブ８４にはバルブ８８が設けられている。また、負圧溜り部材８６には大気連通管８７が接続されており、この大気連通管８７にはバルブ８９が設けられている。また、負圧溜り部材８６はインク排出路９０によって排インクタンク９２に接続されており、インク排出路９０には吸引用ポンプ９４が設けられている。

メンテナンスユニット３４は、図示しない制御回路によって、所定の条件やタイミングでヘッドユニット１０のメンテナンス動作を行うように制御されており、インク吸引動作時には、キャップ８２によってノズル５０がキャップされ、バルブ８８、８９が閉じた状態になって、吸引ポンプ９４が駆動される。これによって、負圧溜り部材８６に負圧が発生する。そして、負圧溜り部材８６内が所定の圧力まで低下すると、バルブ８８が開放され、負圧溜り部材８６に発生していた負圧が瞬間的にキャップ８２の吸引口８２Ｃ（図６参照）に作用する。これによって、大きな吸引力でノズル５０からインクが吸引され、吸引されたインクが、勢い良くキャップ８２から排出されて排インクタンク９２へ排出される。

そして、インク吸引動作後は、キャップ８２がノズル面３２Ｎから離間され、同時にキャップ８２内に残留しているインクが、吸引ポンプ９４の吸引力によって吸引されて排インクタンク９２へ排出される。なお、キャップ８２内に残留したインクを吸引する方法は、ノズル５０からインクを吸引する方法と同様、バルブ８８を閉じて負圧溜り部材８６に負圧を溜めた後にバルブ８８を開放する方法でも良い。

なお、本実施形態で用いられているインク（Ｂｌａｃｋインク）の組成は、以下のようになっている。
・Ｃａｂｏｊｅｔ−３００（商品名：キャボット社製）：４質量％
・スチレン−アクリル酸ナトリウム共重合体：１質量％
・ジエチレングリコール：２０質量％
・グリセリン：５質量％
・アセチレングリコールエチレンオキサイド付加物：０．５質量％
・イオン交換水：残部
また、このインクのｐＨは８．５、体積平均粒子径は９３ｎｍ、表面張力は３１ｍＮ／ｍ、粘度は３．３ｍＰａ・ｓである。

ここで、本発明の主要部であるキャップ８２の構造について説明する。

図６（Ａ）、（Ｂ）、図７に示すように、キャップ８２は、上面が開口した矩形箱形状の部材で、開口縁部にリブ８２Ａが形成されている。このリブ８２Ａは、環状に連続しており、メンテナンス動作時にノズル面３２Ｎに密着してノズル面３２Ｎを密封する。また、キャップ８２の下面の中央部からボス８２Ｄが突出しており、このボス８２Ｄからキャップ８２の底面８２Ｂの中央部へ円孔である吸引口８２Ｃが挿通されている。また、ボス８２Ｄの外周にチューブ８４が取付けられている。

また、底面８２Ｂは、吸引口８２Ｃへ向かって下り勾配で傾斜しており、底面８２Ｂに付着したインクが、吸引口８２Ｃへ流れ込むようになっている。

また、底面８２Ｂには、吸引口８２Ｃから底面８２Ｂの周縁部へ放射状に延びる複数本の主溝８２Ｅと、底面８２Ｂの周縁部から主溝８２Ｅへ延びて主溝８２Ｅに合流する複数本の副溝８２Ｆが形成されている。即ち、底面８２Ｂには、周縁部から吸引口８２Ｃへ連続して延びる凹部とこの凹部に沿って延びる凸部が交互に繰り返して形成されている。

ここで、キャップ８２は、ＰＯＭ、ＰＥＴ、ＰＢＴ、ＰＰＳ、ナイロン６６、アクリル、ベークライト等の樹脂で成形されており、底面８２Ｂの主溝８２Ｅと副溝８２Ｆに囲まれた凸部８２Ｇには撥水処理が施されて撥水性膜が形成され、主溝８２Ｅと副溝８２Ｆには親水処理が施されて親水性表面が形成されている。

なお、キャップ８２の構成材料は、上記したものの中でも、ＰＢＴが成形性、耐熱性、耐衝撃性の観点から好ましい。また、撥水性膜としては、４フッ化エチレン樹脂、４フッ化エチレン−６フッ化プロピレン共重合樹脂、４フッ化エチレン−パーフルオロアルコキシエチレン共重合樹脂、ポリビニリデンフルオロライド等のフッ素樹脂、サイトップ（商品名：旭硝子）やテフロン（登録商標）ＡＦ（商品名：デュポン）等の特定のパーフルオロ溶媒に溶解可能なアモルファスフッ素樹脂、ＫＰ８０１Ｍ（商品名：信越シリコーン）等のフッ素原子を含有した表面改質剤やコーティング剤等で形成したものが挙げられる。これらフッ素原子を含有した表面改質剤やコーティング剤は、特にインク溶剤に対する撥水性、耐溶剤性に優れているが、ＳＲ２４１０（商品名：信越シリコーン）等のシリコーン樹脂やフッ素シリコーン樹脂等で撥水性膜を形成しても問題はない。

また、親水性表面を形成する方法としては、サンドブラスト加工、レーザ加工、プラズマアッシング等の公知の方法によって表面を粗面化する方法、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ジグリコールアルキルカーボネート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、メラミン樹脂、フェノール樹脂、尿素樹脂等のインクとの親水性が高い樹脂層を形成する方法等が挙げられる。

また、撥水性膜と親水性表面を同時に形成する方法として、フッ素系界面活性剤を内添した樹脂でキャップ８２を成形し、底面８２Ｂに溝加工を施す方法が挙げられる。この方法では、キャップ８２を成形した際に、フッ素基が樹脂表面に移行して撥水性表面が出来、その撥水性表面に溝加工を施し、溝の中を凸凹状の表面（粗面）とすることで、溝の中に親水性表面が形成される。

以上、説明したようにして、凸部８２Ｇに撥水性膜を形成し、主溝８２Ｅと副溝８２Ｆに親水性表面を形成したことで、図８に示すように、凸部８２Ｇ上に付着したインクＩが、撥水されて滴化する。そして、滴化したインクＩが、凸部８２Ｇと主溝８２Ｅ、副溝８２Ｆとの境界部まで流れると、親水性が高い主溝８２Ｅ又は副溝８２Ｆから吸引され、主溝８２Ｅ又は副溝８２Ｆに落下して吸引口８２Ｃへ流れ落ちる。

即ち、底面８２Ｂに付着したインクＩは、凸部８２Ｇから斥力を受け、主溝８２Ｅ、副溝８２Ｆから引力を受ける。このため、主溝８２Ｅ、副溝８２ＦへのインクＩの集中度が高くなり、底面８２ＢでのインクＩの吸引口８２Ｃへの流動性が高くなる。これによって、底面８２Ｂの傾斜角度を増すことなく、即ち、キャップ８２の深さを増すことなく、キャップ８２に残留するインクの量を低減できる。従って、装置のサイズに影響を与えることなく、ノズル面３３Ｎへのインクの再付着を防止できる
また、キャップ８２の底面８２Ｂ全体を多孔質体によって覆っていないことによって、増粘又は固化し易いインクを使用した場合でも、目詰まり等による吸引機能の低下を引き起こすことなく、長期にわたって機能を維持できる。

なお、インクＩが主溝８２Ｅ、副溝８２Ｆ内で乾燥したとしても、乾燥したインクＩは親水性が高いので、主溝８２Ｅ、副溝８２Ｆに親水性は残り、本発明の効果が無くなることは無い。

また、底面８２ＢでのインクＩの乾燥を防止したい場合には、定期的にダミージェットを行って、主溝８２Ｅ、副溝８２Ｆ内のインクを吸引口８２Ｃへ流し込むのに十分なインクを記録ヘッド３３から排出すれば良い。

また、図６では主溝Ｅは吸引口８２Ｃで終わっているが、実際には図９（Ｂ）に示すように吸引口８２Ｃおよびボス８２Ｄの内周面まで主溝Ｅが延設され、主溝８２Ｅ内のインクをより吸引口８２Ｃ、ボス８２Ｄに流し込み易い構成とされている。以下、他の実施形態についても同様に、吸引口およびボスの内周面まで主溝は延設されている。

ここで、第１実施形態と比して、溝１０２Ｅの間隔が狭くなっており、凸部１０２Ｇの幅が狭くなっている。また、図１０に示すように、凸部１０２Ｇは、Ｒ形状になっており、溝１０２Ｅへ向かって下り勾配で傾斜している。このため、凸部１０２Ｇ上で滴化したインクＩは、少量であっても自重によって凸部１０２Ｇの傾斜面を伝って溝１０２Ｅへ落下する。

従って、第１実施形態と比して、インクＩの溝１０２Ｅへの集中度がより一層高くなり、底面１０２ＢでのインクＩの吸引口１０２Ｃへの流動性がより一層高くなるので、キャップ８２の深さを増すことなく、キャップ８２に残留するインクの量を低減できる。

また、吸引口１０２Ｃの内周面には、溝１０２Ｅから連続して軸方向へ延びる溝１０２Ｈが形成されている。このため、溝１０２Ｅ内を流れるインクは、吸引口１０２Ｃの周囲で止まらずに吸引口１０２Ｃへ流れ込む。従って、インクが吸引口１０２Ｃの周囲に堆積することを防止でき、底面１０２Ｂでのインクの流動性がより一層高くなる。

さらに、キャップ１０２の底面１０２Ｂ全体を多孔質体によって覆っていないことによって、増粘又は固化し易いインクを使用した場合でも、目詰まり等による吸引機能の低下を引き起こすことなく、長期にわたって機能を維持できる。

なお、凸部１０２Ｇの形状はＲ形状に限られず、図１１に示す三角形状等、溝１０２Ｅへ向かって下り勾配で傾斜する形状であれば良い。
[第３実施形態]
図１２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、キャップ１０４の底面１０４Ｂには２つの吸引口１０４Ｃが形成されている。また、キャップ１０４の下面からはチューブ８４が取付けられるボス１０４Ｄが突出している。このボス１０４Ｄ内では、２つの吸引口１０４Ｃが合流している。

２つの吸引口１０４Ｃは、底面１０４Ｂの長手方向に並べられており、底面１０４Ｂには、各吸引口１０４Ｂから周縁部又は中央部へ放射状に延びる複数本の主溝１０４Ｅ、周縁部又は中央部から主溝１０４Ｅへ延びる複数本の副溝１０４Ｆが形成されている。

ここで、底面１０４Ｂに吸引口１０４Ｃを複数設けたことで、キャップ１０４の深さを増すことなく底面１０４Ｂの傾斜角度を大きくすることができ、また、底面１０４Ｂにおける吸引口１０４Ｃへのインクの最大流動距離を短縮できる。このため、第１実施形態と比して、主溝１０４Ｅ、副溝１０４Ｆへのインクの集中度がより一層高くなり、底面１０４Ｂでの吸引口１０４Ｃへのインクの流動性がより一層高くなる。従って、第１実施形態と比して、キャップ１０４におけるインクの残留量をより一層低減できる。

さらに、キャップ１０３の底面１０４Ｂ全体を多孔質体によって覆っていないことによって、増粘又は固化し易いインクを使用した場合でも、目詰まり等による吸引機能の低下を引き起こすことなく、長期にわたって機能を維持できる。
[第４実施形態]
図１３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、キャップ８２の吸引口８２Ｃは、親水性材料であるポリビニールアルコール（ＰＶＡ）を材料とした多孔質体（商品名：ベルイータ（アイオン社製））や、ポリオレフィン系親水性多孔質焼結成形体（商品名：サンファイン（旭化成社製））等の多孔質体や、ポリエステルフェルト繊維材料、また、アクリルニトリルフェルト繊維材料、更には、ポリエステルフェルト繊維材料とアクリルニトリルフェルト繊維材料が混合された不織布等のインク吸収部材１０６で覆われている。ここで、インク吸収部材１０６は、吸引口８２Ｃのみを覆っており、底面８２Ｂは露出させている。このため、インク吸収部材１０６全体に吸引圧が集中して作用し、インク吸収部材１０６に吸収されたインクを残らず、吸引口８２Ｃから吸い出すことができる。これによって、インク吸収部材１０６からノズル面３３Ｎへのインクの再付着を防止できる。

また、吸引口８２Ｃの周辺まで流れ落ちたインクをインク吸収部材１０６の毛管力で吸引口８２Ｃに集中させることができるので、底面８２Ｂでの吸引口８２Ｃへのインクの流動性が向上する。

さらに、増粘又は固化し易いインクを使用した場合でも、目詰まり等による吸引機能の低下を引き起こすことなく、長期にわたって機能を維持できる。

なお、第１乃至第４実施形態では、インクジェット記録装置を例に取って本発明を説明したが、本発明は、インクジェット記録装置に限らず、高分子フィルムやガラス上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う電気実装用のバンプの形成など、様々な工業的用途を対象とした液滴吐出装置一般に対して、適用可能である。

また、本発明の液滴吐出装置において画像記録の対象となる「記録媒体」には、液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する対象物であれば広く含まれる。したがって、記録媒体には、記録用紙やＯＨＰシートなどが含まれるのはもちろんであるが、これら以外にも、たとえば、配線パターン等が形成される基板などが含まれる。

また、第１乃至第４実施形態では、用紙Ｐの幅よりも短尺のインクジェット記録ヘッドを用紙Ｐの幅方向に複数配列してユニット化した構成を例に取って本発明を説明したが、これに限らず、例えば、用紙Ｐの幅よりも短尺のインクジェット記録ヘッドを用紙Ｐの幅方向に移動させる構成等にも本発明を適用可能である。

また、第１乃至第４実施形態では、凸部に撥水性膜を形成し、凹部に親水性表面を形成したので、凸部と凹部との撥水性の差が大きくなり、凹部への液体の集中度が高くなるという効果があるが、例えば、凸部に撥水性膜を形成するだけ、又は、凹部に親水性表面を形成するだけでも良い。この場合でも、凸部の撥水性が凹部の撥水性より高くなり、凹部への液体の集中度は従来よりも向上する。

さらに、第１乃至第４実施形態では、水性インクを用いたので、凸部に撥水性表面を形成し、凹部に親水性表面を形成したが、油性インクを用いる場合には、使用する油性インクに対して撥液性を有する撥液性表面を凸部に形成し、使用する油性インクに対して親液性を有する親液性表面を凹部に形成する等して、凸部の撥液性を凹部の撥液性より高くすれば良い。

本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略を示す図である。 本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略を示す図である。 本発明の実施形態のインクジェット記録装置の印字部の概略を示す図である。 本発明の実施形態のインクジェット記録ヘッドユニット及びメンテナンスユニットの概略を示す図である。 本発明の実施形態のインクジェット記録ヘッドユニットを示す斜視図である。 本発明の第１実施形態のキャップを示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。である。 本発明の実施形態の実施形態のメンテナンスユニットの概略を示す平面図である。 図６（Ａ）の８−８断面図である。 本発明の第２実施形態のキャップを示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 図９の１０−１０断面図である。 本発明の第２実施形態のキャップの変形例を示す断面図である。 本発明の第３実施形態のキャップを示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 本発明の第４実施形態のキャップを示す（Ａ）は平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。

符号の説明

１２ インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
２８ 搬送ベルト（搬送手段）
３２ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
３４ メンテナンスユニット
５０ ノズル
８２ キャップ（キャップ部材）
８２Ｂ 底面
８２Ｃ 吸引口
８２Ｅ 主溝（凹部）
８２Ｆ 副溝（凹部）
８２Ｇ 凸部
９４ 吸引ポンプ（吸引手段）
１０２ キャップ（キャップ部材）
１０２Ｂ 底面
１０２Ｅ 溝（凹部）
１０２Ｇ 凸部
１０４ キャップ（キャップ部材）
１０４Ｂ 底面
１０４Ｅ 主溝（凹部）
１０４Ｆ 副溝（凹部）
１０４Ｇ 凸部
１０６ インク吸収部材（液体吸収部材）
Ｉ インク（液体）
Ｐ 用紙（記録媒体）

Claims (6)

1. ノズルから水性インクの液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの前記ノズルをキャップする部材で、前記ノズルから前記水性インクを吸引する吸引口が底面に設けられ、下面からボスが突出しており、前記ボスから前記底面へ前記吸引口が挿通され、且つ、前記底面が前記吸引口へ向かって下り勾配で傾斜した液滴吐出ヘッド用のキャップ部材であって、
   前記底面に、前記吸引口へ向かって延びる凹部と前記凹部に沿って延びる凸部を形成し、前記凸部に撥水処理を施し、前記凹部に親水処理を施し、前記吸引口が形成されたボスの内周面には、前記凹部内を流れる水性インクが、前記吸引口の周囲で止まらずに前記吸引口へ流れ込むように、前記凹部より連続して軸方向に延びる凹部が設けられることを特徴とする液滴吐出ヘッド用のキャップ部材。
2. 前記凸部を前記凹部へ下り勾配で傾斜させたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材。
3. 前記底面に前記吸引口を複数設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材。
4. 前記吸引口のみを覆って前記底面を露出させる液体吸収部材を有することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材。
5. 請求項１乃至４の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ部材と、
   前記吸引口に吸引圧を発生させる吸引手段と、
   を有することを特徴とするメンテナンスユニット。
6. 請求項５に記載のメンテナンスユニットと、
   液滴を吐出し、また、前記液滴吐出ヘッド用のキャップ部材によってキャップされるノズルが設けられ、前記吸引手段によって前記ノズルから前記水性インクを吸引される液滴吐出ヘッドと、
   前記ノズルに対向させて記録媒体を搬送する搬送手段と、
   を有することを特徴とする液滴吐出装置。

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