JP4854550B2 - Cap member for ink jet recording apparatus and ink jet recording apparatus - Google Patents

Cap member for ink jet recording apparatus and ink jet recording apparatus Download PDF

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Description

この発明は、液体を吐出するインクジェット記録ヘッドのノズル面に当接部が当接した状態でノズル面を被覆するインクジェット記録装置のキャップ部材に関する。   The present invention relates to a cap member for an ink jet recording apparatus that covers a nozzle surface in a state where a contact portion is in contact with a nozzle surface of an ink jet recording head that discharges liquid.

インクジェット記録装置は、液体である記録用のインクを吐出するインクジェット記録ヘッド(以下、記録ヘッドという。)を備え、記録ヘッド内の微細なノズルを通してノズル面から記録媒体にインクを吐出する。吐出されたインクが安定的に精度よく記録媒体に着弾するように、ノズル面にインクが付着又は残留することを防止する必要がある。このため、ノズル面は一般的に撥水処理されている。また、インクジェット記録装置では、非記録動作時にノズル内のインクの乾燥を防止する必要があり、非記録動作時にノズル面を被覆するキャップ部材を一般的に備えている。   An ink jet recording apparatus includes an ink jet recording head (hereinafter referred to as a recording head) that discharges recording ink that is liquid, and ejects ink from a nozzle surface to a recording medium through fine nozzles in the recording head. It is necessary to prevent ink from adhering to or remaining on the nozzle surface so that the discharged ink lands on the recording medium stably and accurately. For this reason, the nozzle surface is generally water-repellent. Further, the ink jet recording apparatus needs to prevent the ink in the nozzles from being dried during the non-recording operation, and generally includes a cap member that covers the nozzle surface during the non-recording operation.

キャップ部材は、ノズル面を被覆する場合、凹部の周囲の当接部をノズル面に当接させることで、凹部とノズル面とで形成される空間を密閉し、これによって、ノズル面の乾燥を防止する。   When covering the nozzle surface, the cap member seals the space formed by the recess and the nozzle surface by bringing the contact portion around the recess into contact with the nozzle surface, thereby drying the nozzle surface. To prevent.

キャップ部材の凹部とノズル面とで形成される空間を密閉するためには、キャップ部材は、ガスを透過させないとともにノズル面に密着しやすいように弾力性を有する素材で形成されている必要がある。このため、従来のキャップ部材は、ガス透過性が低い塩素化ブチルゴム等の合成ゴムで形成されていた(例えば、特許文献1参照。)。   In order to seal the space formed by the concave portion of the cap member and the nozzle surface, the cap member needs to be formed of an elastic material so as not to allow gas to pass therethrough and to easily adhere to the nozzle surface. . For this reason, the conventional cap member was formed with synthetic rubbers, such as chlorinated butyl rubber with low gas permeability (for example, refer to patent documents 1).

また、キャップ部材でノズル面を被覆する際、ノズル面の乾燥をより抑えるために、予めキャップ部材の凹部内に所定量のインクが吐出され、キャップ部材の凹部内が略飽和蒸気圧に保持される。このため、キャップ部材は、常にインクと接触した状態となる。   In addition, when covering the nozzle surface with the cap member, in order to further prevent the nozzle surface from drying, a predetermined amount of ink is ejected in advance into the concave portion of the cap member, and the concave portion of the cap member is maintained at a substantially saturated vapor pressure. The For this reason, the cap member is always in contact with the ink.

ところで、画像記録の色再現性の向上や耐褪色性の向上のために、インクの材料の多様化が進んでいる。また、インクジェット記録装置の生産装置への転用が進み、上述のような合成ゴムをも溶解するインク溶剤が使用されることがある。このため、キャップ部材は、耐薬品性を有する素材で形成されている必要がある。
特開平5−131639号公報
By the way, in order to improve the color reproducibility of image recording and to improve fading resistance, diversification of ink materials is progressing. In addition, as ink jet recording apparatuses are increasingly used for production apparatuses, ink solvents that can dissolve synthetic rubber as described above may be used. For this reason, the cap member needs to be formed of a material having chemical resistance.
Japanese Patent Laid-Open No. 5-131539

しかし、耐薬品性が高い素材ほど、撥水性が高い傾向がある。また、キャップ部材の凹部内にインクが吐出された場合に、キャップ部材の当接部にインクが付着する場合がある。当接部に付着したインクは、キャップ部材がノズル面を被覆した際に、ノズル面にも付着する。   However, materials with higher chemical resistance tend to have higher water repellency. Further, when ink is ejected into the recess of the cap member, the ink may adhere to the contact portion of the cap member. The ink adhering to the contact portion also adheres to the nozzle surface when the cap member covers the nozzle surface.

従来のキャップ部材では、撥水性が高かったため、キャップ部材の撥水性とノズル面の撥水性との高低差が小さく、キャップ部材が離間した後のノズル面に、インクが残留することがある。ノズル面にインクが残留すると、インクの着弾精度が低下する。   Since the conventional cap member has high water repellency, the difference in height between the water repellency of the cap member and the water repellency of the nozzle surface is small, and ink may remain on the nozzle surface after the cap member is separated. If ink remains on the nozzle surface, the ink landing accuracy decreases.

この発明の目的は、記録ヘッドのノズル面に液体が残留することを抑制することで、記録ヘッドから吐出された液体の着弾精度の低下を抑制する、インクジェット記録装置のキャップ部材を提供することにある。   An object of the present invention is to provide a cap member for an ink jet recording apparatus that suppresses a decrease in the landing accuracy of liquid ejected from a recording head by suppressing the liquid from remaining on the nozzle surface of the recording head. is there.

この発明のインクジェット記録装置のキャップ部材は、凹部及び凹部の周囲の当接部を備え、液体を吐出するインクジェット記録ヘッドのノズル面に当接部が当接した状態でノズル面を被覆するインクジェット記録装置のキャップ部材であって、当接部は、耐薬品性を有するゴム部材で形成され、親水化処理されている。   The cap member of the ink jet recording apparatus of the present invention includes a recess and a contact portion around the recess, and ink jet recording that covers the nozzle surface in a state where the contact portion contacts the nozzle surface of the ink jet recording head that discharges the liquid. It is a cap member of the apparatus, and the contact portion is formed of a rubber member having chemical resistance and subjected to a hydrophilic treatment.

この構成では、ノズル面と当接する当接部が親水化処理されているので、キャップ部材がノズル面を被覆した状態から離間した際に、液体がキャップ部材に付着し、ノズル面に残留しない。   In this configuration, since the abutting portion that abuts the nozzle surface is hydrophilized, the liquid adheres to the cap member and does not remain on the nozzle surface when the cap member is separated from the state of covering the nozzle surface.

ゴム部材は、過酸化物で架橋したゴム部材であってもよい。この構成によれば、当接部が耐薬品性を有するので、当接部にインクが付着した場合でも当接部がインクに溶出することが抑制される。   The rubber member may be a rubber member crosslinked with a peroxide. According to this configuration, since the contact portion has chemical resistance, even when ink adheres to the contact portion, the contact portion is inhibited from being eluted into the ink.

ゴム部材は、フッ素ゴムであってもよい。この構成によれば、当接部の耐薬品性がより高くなる。   The rubber member may be fluororubber. According to this configuration, the chemical resistance of the contact portion is further increased.

少なくとも当接部は、親水性を有する金属膜で被覆されていてもよい。この構成によれば、液体が当接部に付着し、ノズル面に残留しない。   At least the contact portion may be coated with a hydrophilic metal film. According to this configuration, the liquid adheres to the contact portion and does not remain on the nozzle surface.

液体が付着する全ての部分が、金属膜で被覆されていてもよい。この構成によれば、当接部が親水性を有するので、液体が当接部に付着し、ノズル面に残留しない。また、液体が付着する全ての部分が金属膜で被覆されているので、耐薬品性が高い金属膜で被覆することで、金属膜の下地には耐薬品性が低い素材を用いることができる。   All portions to which the liquid adheres may be covered with a metal film. According to this configuration, since the contact portion has hydrophilicity, the liquid adheres to the contact portion and does not remain on the nozzle surface. Moreover, since all the parts to which the liquid adheres are covered with a metal film, a material with low chemical resistance can be used for the base of the metal film by covering with a metal film having high chemical resistance.

この発明によれば、キャップ部材の当接部が親水化処理されていることで、キャップ部材がノズル面を被覆した状態から離間した後に、ノズル面に液体が残留することを抑制することができる。したがって、記録ヘッドから吐出された液体の着弾精度の低下を抑制することができる。   According to this invention, since the contact portion of the cap member is subjected to a hydrophilic treatment, it is possible to prevent the liquid from remaining on the nozzle surface after the cap member is separated from the state where the cap surface is covered. . Therefore, it is possible to suppress a decrease in the landing accuracy of the liquid ejected from the recording head.

以下に、この発明を実施するための最良の形態について、図面に基づいて説明する。図1は、この発明の実施形態に係るキャップ部材10を備えたインクジェット記録装置の概略の構成を示す正面図である。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a front view showing a schematic configuration of an ink jet recording apparatus including a cap member 10 according to an embodiment of the present invention.

インクジェット記録装置1は、ガントリ2、ヘッドユニット3、吸着盤4、ヘッド下限センサ5、及び、キャップ部材10を備えている。   The ink jet recording apparatus 1 includes a gantry 2, a head unit 3, a suction disk 4, a head lower limit sensor 5, and a cap member 10.

ガントリ2は、モータ7によって図1における矢印X方向に移動自在にされている。ヘッドユニット3は、ガントリ2に支持されている。ヘッドユニット3は、下部にインクジェット方式の記録ヘッド6を搭載している。記録ヘッド6は、下面にノズル面61を有している。記録ヘッド6内には、この発明の液体であるインクが供給されるノズルが形成されており、ノズルの一端はノズル面61に開口している。インクは、ノズルを通ってノズル面61から吐出される。   The gantry 2 is movable in the direction of arrow X in FIG. The head unit 3 is supported by the gantry 2. The head unit 3 has an ink jet recording head 6 mounted at the bottom. The recording head 6 has a nozzle surface 61 on the lower surface. In the recording head 6, nozzles to which the ink which is the liquid of the present invention is supplied are formed, and one end of the nozzle is opened in the nozzle surface 61. The ink is ejected from the nozzle surface 61 through the nozzle.

ノズル面61は、ポリイミドからなりノズル面61の全面に撥水処理が施されている。一般的に、ノズル面61に付着したインクとノズル面61との接触角が80度以上ある場合に、ゴムブレード等を用いたノズル面61のワイピングにおいて、ノズル面61に付着しているインクが拭き残しなく除去される。この実施形態では、ノズル面61を撥水処理することで、ノズル面61とインクとの接触角は100度にされている。   The nozzle surface 61 is made of polyimide, and the entire surface of the nozzle surface 61 is subjected to water repellent treatment. Generally, when the contact angle between the ink adhering to the nozzle surface 61 and the nozzle surface 61 is 80 degrees or more, the ink adhering to the nozzle surface 61 is wiped when the nozzle surface 61 is wiped using a rubber blade or the like. Removed without wiping. In this embodiment, the contact angle between the nozzle surface 61 and the ink is set to 100 degrees by subjecting the nozzle surface 61 to water repellent treatment.

吸着盤4は、上面が記録ヘッド6のノズル面61より下方に位置するように配置されている。吸着盤4の上面に、記録媒体が配置される。この実施形態では、記録媒体として用紙Pが配置されている。なお、インクジェット記録装置1が生産装置として使用される場合は、記録媒体として、例えば液晶フィルタ基板が配置される。   The suction disk 4 is arranged so that the upper surface is located below the nozzle surface 61 of the recording head 6. A recording medium is disposed on the upper surface of the suction disk 4. In this embodiment, paper P is disposed as a recording medium. When the ink jet recording apparatus 1 is used as a production apparatus, a liquid crystal filter substrate, for example, is disposed as a recording medium.

キャップ部材10は、ヘッドユニット3が吸着盤4上の記録位置から外れた所定の待機位置にある状態で、ノズル面61に対向する位置に配置されている。キャップ部材10は、モータ8によって上下動自在にされている。   The cap member 10 is disposed at a position facing the nozzle surface 61 in a state where the head unit 3 is at a predetermined standby position that is out of the recording position on the suction disk 4. The cap member 10 is movable up and down by a motor 8.

キャップ部材10は、ノズル面61を被覆するキャッピング時に、上昇してノズル面61に当接する。キャップ部材10は、記録ヘッド6が用紙Pにインクを吐出する記録動作時に、下降してノズル面61から離間する。記録動作時には、ガントリ2が吸着盤4の上方へ移動し、記録ヘッド6のノズル面61からインクを吐出することによって所定の記録動作を行う。   The cap member 10 rises and comes into contact with the nozzle surface 61 when capping to cover the nozzle surface 61. The cap member 10 is lowered and separated from the nozzle surface 61 during the recording operation in which the recording head 6 ejects ink onto the paper P. During the recording operation, the gantry 2 moves above the suction plate 4 and performs a predetermined recording operation by ejecting ink from the nozzle surface 61 of the recording head 6.

ヘッド下限センサ5は、ガントリ2が待機位置から吸着盤4上へ移動する経路の途中で記録ヘッド6のノズル面61の高さを検出する。ヘッド下限センサ5によって、ノズル面61が所定の高さ以下であると検出された場合、ノズル面61が用紙Pに当接又は衝突する虞があるため、直ちにインクジェット記録装置1が停止する。この実施形態では、ヘッド下限センサ5として、レーザ光を用いた変位センサが使用されている。具体的には、この実施形態では、ノズル面61と用紙Pとの高さ方向の間隔が0.5mmとなるように記録ヘッド6の高さが設定されており、ヘッド下限センサ5は、ノズル面61と用紙Pとの高さ方向の間隔が0.3mm以下であるか否かを検出するように設定されている。   The head lower limit sensor 5 detects the height of the nozzle surface 61 of the recording head 6 in the middle of the path along which the gantry 2 moves from the standby position onto the suction disk 4. When the head lower limit sensor 5 detects that the nozzle surface 61 is less than or equal to a predetermined height, the ink jet recording apparatus 1 immediately stops because the nozzle surface 61 may abut or collide with the paper P. In this embodiment, a displacement sensor using laser light is used as the head lower limit sensor 5. Specifically, in this embodiment, the height of the recording head 6 is set so that the distance in the height direction between the nozzle surface 61 and the paper P is 0.5 mm. It is set to detect whether or not the distance in the height direction between the surface 61 and the paper P is 0.3 mm or less.

図2は、キャップ部材10の構成を示す正面図である。   FIG. 2 is a front view showing the configuration of the cap member 10.

キャップ部材10は、キャップ本体11、インク吸収体12、及び、インク排出管13を備えている。   The cap member 10 includes a cap main body 11, an ink absorber 12, and an ink discharge pipe 13.

キャップ本体11は、カップ状に形成されており、凹部111、及び、凹部111の周囲の部分であってノズル面61に当接する部分である当接部112を有する。キャップ本体11は、凹部111がノズル面61に対向する向きに、キャップ保持部材9によって保持されている。キャップ保持部材9は、モータ8によって上下動される。インク吸収体12は、キャップ本体11の凹部111内に配置されている。インク排出管13は、インク吸収体12に溜められたインクをキャップ本体11の外部へ排出する。   The cap body 11 is formed in a cup shape, and includes a recess 111 and a contact portion 112 that is a portion around the recess 111 and a portion that contacts the nozzle surface 61. The cap body 11 is held by the cap holding member 9 so that the recess 111 faces the nozzle surface 61. The cap holding member 9 is moved up and down by the motor 8. The ink absorber 12 is disposed in the recess 111 of the cap body 11. The ink discharge pipe 13 discharges the ink stored in the ink absorber 12 to the outside of the cap body 11.

キャップ部材10は、記録ヘッド6の非記録動作時、及び、ノズルの目詰まりを解消するために空吐出や予備吐出を行う回復動作時に、上昇することで当接部112がノズル面61に当接してノズル面61をキャッピングする。   The cap member 10 is raised during the non-recording operation of the recording head 6 and during the recovery operation of performing the idle ejection or the preliminary ejection in order to eliminate clogging of the nozzles, so that the contact portion 112 contacts the nozzle surface 61. Capping the nozzle surface 61 in contact.

キャップ部材10がノズル面61をキャッピングする場合、ノズル内のインクの乾燥を防ぐために、キャップ本体11の当接部112がノズル面61に密着することで、キャップ本体11とノズル面61とで形成される凹部111内の空間が、密閉される。キャッピング時には、予め凹部112内に所定量のインクが吐出され、凹部112内が略飽和蒸気圧に保持される。当接部112は、弾性変形することによってノズル面61に密着する。   When the cap member 10 caps the nozzle surface 61, the cap body 11 and the nozzle surface 61 are formed by bringing the contact portion 112 of the cap body 11 into close contact with the nozzle surface 61 in order to prevent ink in the nozzle from drying. The space in the recessed portion 111 to be sealed is sealed. At the time of capping, a predetermined amount of ink is ejected in advance into the recess 112, and the interior of the recess 112 is maintained at a substantially saturated vapor pressure. The contact portion 112 is in close contact with the nozzle surface 61 by elastic deformation.

キャップ本体11は、耐薬品性を有するゴム部材で形成されている。この実施形態では、キャップ本体11は、フッ素系樹脂素材のパーフロロエラストマからなるカルレッツ(デュポン社製)で形成されている。カルレッツは、完全にフッ素化されており、優れた耐熱性及び耐薬品性を有する。キャップ本体11の当接部112は、親水化処理されている。この実施形態では、当接部112に、Ni(ニッケル)メッキによる金属膜が成膜されている。当接部112におけるインクの接触角は、金属膜が成膜される前のカルレッツのままの状態では80度であったが、上述の金属膜が成膜されたことで30度にされている。   The cap body 11 is formed of a rubber member having chemical resistance. In this embodiment, the cap body 11 is formed of Kalrez (manufactured by DuPont) made of a fluororesin perfluoroelastomer. Kalrez is fully fluorinated and has excellent heat and chemical resistance. The contact portion 112 of the cap body 11 is subjected to a hydrophilic treatment. In this embodiment, a metal film by Ni (nickel) plating is formed on the contact portion 112. The contact angle of the ink at the contact portion 112 is 80 degrees in the state of Kalrez before the metal film is formed, but is 30 degrees when the metal film is formed. .

図3は、当接部112の撥水性の違いによるノズル面61へのインクの残留度合いについて調べた実験結果を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing an experimental result of examining the degree of ink remaining on the nozzle surface 61 due to the difference in water repellency of the contact portion 112.

この実験では、ヘッド下限センサ5が、ノズル面61と用紙Pとの高さ方向の間隔が0.45mm以下となったことを検出するように設定変更されている。また、ゴムブレードによるノズル面61のワイピング後に、ノズル面61をキャップ部材10で一旦キャッピングしてキャップ部材10がノズル面61から離間する動作を行い、その後にヘッドユニット3が記録位置に移動する、という工程を500回繰り返し、ノズル面61に残留するインクがあるか否かを確認した。   In this experiment, the setting is changed so that the head lower limit sensor 5 detects that the distance in the height direction between the nozzle surface 61 and the paper P is 0.45 mm or less. Further, after the nozzle surface 61 is wiped by the rubber blade, the nozzle surface 61 is once capped by the cap member 10 and the cap member 10 is moved away from the nozzle surface 61, and then the head unit 3 is moved to the recording position. This process was repeated 500 times to confirm whether there was ink remaining on the nozzle surface 61.

また、同様の条件において、キャップ本体11のインクが付着し得る全ての部分に上述の金属膜が成膜された実施例2と、当接部112に金属膜が成膜されずカルレッツのままの状態の比較例と、についてもノズル面61に残留するインクがあるか否かを確認した。さらに、各々の実験の前後でのノズル面61の高さ変動について、マイクロゲージによって確認を行い、実験前後でのノズル面61の高さに差がないことを確認した。   In addition, under the same conditions, Example 2 in which the above-described metal film was formed on all the portions of the cap body 11 where the ink can be adhered, and the metal film was not formed on the abutting portion 112 and the Kalrez remained as it was. Whether or not there is ink remaining on the nozzle surface 61 was also confirmed for the comparative example of the state. Furthermore, the height fluctuation of the nozzle surface 61 before and after each experiment was confirmed by a micro gauge, and it was confirmed that there was no difference in the height of the nozzle surface 61 before and after the experiment.

図3に示す検出回数は、ヘッド下限センサ5がノズル面61上に高さ0.05mm以上の残留インクを検出した回数である。図3に示すように、当接部112のみに金属膜が成膜された実施例1では、ノズル面61に残留するインクが検出されず、良好な結果が得られた。また、実際の記録動作においても、不吐出の発生が軽減され、インクの着弾精度が高く維持された。実施例2についても同様に良好な結果が得られた。これに対して、当接部が親水化処理されていない比較例では、ノズル面61に残留したインクが検出されることがあった。   The number of detections shown in FIG. 3 is the number of times that the head lower limit sensor 5 detects residual ink having a height of 0.05 mm or more on the nozzle surface 61. As shown in FIG. 3, in Example 1 in which the metal film was formed only on the contact portion 112, the ink remaining on the nozzle surface 61 was not detected, and good results were obtained. Also, in the actual recording operation, the occurrence of non-ejection was reduced and the ink landing accuracy was maintained high. Similarly good results were obtained for Example 2. On the other hand, in the comparative example in which the contact portion is not subjected to the hydrophilic treatment, the ink remaining on the nozzle surface 61 may be detected.

この実験結果から、図4(A)に示すようにキャップ部材10の当接部112にインクQが付着している状態で、図4(B)に示すようにキャップ部材10がノズル面61をキャッピングした場合でも、当接部112が親水化処理されているので、図4(C)に示すようにインクQは当接部112に付着し、ノズル面61にインクQが残留することを防止することができることが確認できた。   From this experimental result, in the state where the ink Q is attached to the contact portion 112 of the cap member 10 as shown in FIG. 4A, the cap member 10 moves the nozzle surface 61 as shown in FIG. Even when capping, since the contact portion 112 is subjected to a hydrophilic treatment, the ink Q adheres to the contact portion 112 and the ink Q is prevented from remaining on the nozzle surface 61 as shown in FIG. I can confirm that I can do it.

実施例1ではキャップ本体11の素材としてカルレッツを用いたが、過酸化物による架橋がなされたゴム部材を用いることもできる。これによれば、キャップ本体11が耐薬品性を有するので、キャップ本体11にインクが付着した場合でもキャップ本体11がインクに溶出することが抑制される。キャップ本体11の素材として、フッ素ゴムを用いれば、過酸化物による架橋がなされたゴム部材の中でも、キャップ本体11の耐薬品性がより高くなる。   In Example 1, Kalrez was used as the material of the cap body 11, but a rubber member that has been crosslinked with a peroxide can also be used. According to this, since the cap main body 11 has chemical resistance, even when the ink adheres to the cap main body 11, the cap main body 11 is suppressed from being eluted into the ink. If fluororubber is used as the material of the cap body 11, the chemical resistance of the cap body 11 becomes higher among the rubber members that are crosslinked by peroxide.

実施例1の構成において、キャップ本体11の素材として、フッ素ゴムからなるバイトン(デュポン社製)を用いた場合、カルレッツと比較してインクに対する耐薬品性が若干劣るが、ノズル面61におけるインクの接触角が75度となり、実施例1との差異はほとんどなかった。これは、当接部112に金属膜が成膜されているので、当接部112の親水性に差がないためであると考えられる。このため、インクに対する耐薬品性があれば、キャップ本体11の素材としてPTFE(ポリテトラフルオロエチレン)やシリコン系の素材を用いることもできる。   In the configuration of Example 1, when Viton (manufactured by DuPont) made of fluororubber is used as the material of the cap body 11, the chemical resistance to ink is slightly inferior to that of Kalrez. The contact angle was 75 degrees, and there was almost no difference from Example 1. This is presumably because there is no difference in the hydrophilicity of the contact portion 112 because a metal film is formed on the contact portion 112. For this reason, if there is chemical resistance to the ink, PTFE (polytetrafluoroethylene) or a silicon-based material can be used as the material of the cap body 11.

また、実施例2においても、ノズル面61に残留するインクが検出されず、良好な結果が得られた。これは、当接部112の親水性が実施例1と同じだからであると考えられる。   Also in Example 2, the ink remaining on the nozzle surface 61 was not detected, and good results were obtained. This is considered to be because the hydrophilicity of the contact portion 112 is the same as that of the first embodiment.

実施例2のように、キャップ本体11のインクが付着し得る全ての部分に上述の金属膜が成膜されることで、キャップ本体11の素材として耐薬品性が低い素材でも使用することができる。キャッピング時のノズル面61との密着性を考慮すると、ゴム部材の中で硬度の低い素材を用いることが好ましいので、フッ素系素材に比べてゴム硬度の低い素材を選択できる。   As in the second embodiment, the above-described metal film is formed on all the portions of the cap body 11 where the ink can adhere, so that even a material having low chemical resistance can be used as the material of the cap body 11. . Considering the adhesion with the nozzle surface 61 at the time of capping, it is preferable to use a material having a low hardness in the rubber member. Therefore, a material having a rubber hardness lower than that of a fluorine-based material can be selected.

但し、インクジェット記録装置1においては、キャップ本体11はキャッピング時にノズル面61への当接や弾性変形を繰り返すので、長期間の使用によって金属膜が磨耗又は剥離してゴム部材が露出した場合のことを考慮して、生産装置等の高い信頼性を必要とする装置や長期間にわたってメンテナンスが困難な装置においては、キャップ本体11の素材として過酸化物で架橋したゴム部材を用いることが好ましく、特に耐薬品性に優れたフッ素形素材を用いると長期間の信頼性が確保される。   However, in the ink jet recording apparatus 1, the cap body 11 repeatedly abuts on the nozzle surface 61 and elastically deforms during capping, so that the rubber member is exposed due to wear or peeling of the metal film after long-term use. In consideration of the above, it is preferable to use a peroxide-crosslinked rubber member as the material of the cap body 11 in an apparatus that requires high reliability such as a production apparatus or an apparatus that is difficult to maintain over a long period of time. Long-term reliability is ensured by using a fluorine-type material with excellent chemical resistance.

キャップ本体11の素材として、特にパーフロロエラストマのような完全にフッ素化されたフッ素ゴムを用いた場合、一部に炭素−水素結合を有する従来のフッ素ゴムでは使用が難しかったエーテル類、アミン類、ケトン類、酸化剤、有機溶剤、燃料、酸、アルカリ等、ほとんどの薬品に対して安定性を示し、且つゴムの持つ弾力性を有するため、汎用性が高く好ましい。   Ethers and amines, which are difficult to use with conventional fluororubbers having carbon-hydrogen bonds in part, especially when a fully fluorinated fluororubber such as perfluoroelastomer is used as the material of the cap body 11 It is highly versatile because it exhibits stability to most chemicals such as ketones, oxidants, organic solvents, fuels, acids, alkalis, etc. and has the elasticity of rubber.

上述の金属膜の素材として、Ni(ニッケル)に代えて、親水性及び耐薬品性を有する限りにおいて、他の素材を選択することもできる。但し、金属膜の成膜時の膜厚は、5μm未満だと耐久性に劣り、20μmを超えるとキャッピング時の弾性変形がしにくくなるので、5μm以上20μm以下であることが好ましい。   As the material for the metal film, other materials can be selected as long as they have hydrophilicity and chemical resistance instead of Ni (nickel). However, when the thickness of the metal film is less than 5 μm, the durability is inferior, and when it exceeds 20 μm, elastic deformation during capping becomes difficult, so that it is preferably 5 μm or more and 20 μm or less.

キャップ本体11の当接部112の親水化処理として、金属膜を成膜する構成に代えて、当接部112プラズマ処理した後にインク中に所定時間浸漬することもできる。この構成によれば、当接部112におけるインクの接触角を約40度にすることができ、ヘッド下限センサ5を用いた上述の実験と同じ実験においてノズル面61へのインクの残留が確認されなかった。   As the hydrophilization treatment of the contact portion 112 of the cap body 11, instead of the configuration in which a metal film is formed, the contact portion 112 may be immersed in the ink for a predetermined time after the plasma treatment. According to this configuration, the ink contact angle at the contact portion 112 can be set to about 40 degrees, and in the same experiment as the above-described experiment using the head lower limit sensor 5, it is confirmed that the ink remains on the nozzle surface 61. There wasn't.

当接部112を親水化処理するための別の手段として、当接部112の表面をサンドブラストによって荒らすこともできる。この場合、接触角の測定は困難であるが、実質的に0度に近くなり、ノズル面61へのインクの残留が確認されなかった。この場合、使用するサンドブラストの研掃材として、粒径の小さいものほど好ましく、例えば#2000〜4000(平均径2.6μm〜7.3μm)のものが使用される。また、当接部112に研掃材が残るとノズル面61が傷付けられるので、サンドブラストの研掃材として、炭酸カルシウムや重曹を用いるのが好ましい。   As another means for hydrophilizing the contact portion 112, the surface of the contact portion 112 can be roughened by sandblasting. In this case, it is difficult to measure the contact angle, but the contact angle is substantially close to 0 degree, and no ink remains on the nozzle surface 61. In this case, as the sandblasting material to be used, one having a smaller particle diameter is preferable, and for example, one having # 2000 to 4000 (average diameter 2.6 μm to 7.3 μm) is used. In addition, since the nozzle surface 61 is damaged when the polishing material remains in the contact portion 112, it is preferable to use calcium carbonate or baking soda as the polishing material for sandblasting.

当接部112を親水化処理するための手段は、キャップ本体11の素材や、インクジェット記録装置1がメンテナンスを受ける間隔、要求されるインクの着弾精度の高さ等によって、選定することができる。   The means for hydrophilizing the contact portion 112 can be selected depending on the material of the cap body 11, the interval at which the inkjet recording apparatus 1 is subjected to maintenance, the required high ink landing accuracy, and the like.

最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   Finally, the description of the above-described embodiment is to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is shown not by the above embodiments but by the claims. Furthermore, the scope of the present invention is intended to include all modifications within the meaning and scope equivalent to the scope of the claims.

この発明の実施形態に係るキャップ部材を備えたインクジェット記録装置の概略の構成を示す正面図である。1 is a front view illustrating a schematic configuration of an ink jet recording apparatus including a cap member according to an embodiment of the present invention. キャップ部材の構成を示す正面図である。It is a front view which shows the structure of a cap member. 当接部の撥水性の違いによるノズル面へのインクの残留度合いについて調べた実験結果を示す図である。It is a figure which shows the experimental result investigated about the residual degree of the ink to the nozzle surface by the difference in the water repellency of a contact part. (A)はキャップ部材がノズル面を被覆する前の状態を示し、(B)はキャップ部材がノズル面を被覆した状態を示し、(C)はキャップ部材がノズル面から離間した後の状態を示す図である。(A) shows a state before the cap member covers the nozzle surface, (B) shows a state where the cap member covers the nozzle surface, and (C) shows a state after the cap member is separated from the nozzle surface. FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1 インクジェット記録装置
2 ガントリ
3 ヘッドユニット
4 吸着盤
5 ヘッド下限センサ
6 インクジェット記録ヘッド
7,8 モータ
10 キャップ部材
11 キャップ本体
12 インク吸収体
13 インク排出管
61 ノズル面
111 凹部
112 当接部
P 用紙(記録媒体)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Inkjet recording device 2 Gantry 3 Head unit 4 Suction board 5 Head lower limit sensor 6 Inkjet recording head 7, 8 Motor 10 Cap member 11 Cap main body 12 Ink absorber 13 Ink discharge pipe 61 Nozzle surface 111 Concave portion 112 Contact portion P Paper ( recoding media)

Claims (7)

凹部及び前記凹部の周囲の当接部を備え、液体を吐出するインクジェット記録ヘッドのノズル面に前記当接部が当接した状態で前記ノズル面を被覆する、インクジェット記録装置のキャップ部材であって、
前記当接部は、耐薬品性を有するゴム部材で形成され、親水化処理されている、インクジェット記録装置のキャップ部材。
A cap member for an ink jet recording apparatus, comprising a recess and a contact portion around the recess, and covering the nozzle surface in a state where the contact portion is in contact with a nozzle surface of an ink jet recording head that discharges liquid. ,
The abutting portion is a cap member of an ink jet recording apparatus that is formed of a rubber member having chemical resistance and is subjected to a hydrophilic treatment.
前記ゴム部材は、過酸化物で架橋したゴム部材である請求項1に記載のインクジェット記録装置のキャップ部材。   The cap member for an ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the rubber member is a rubber member crosslinked with a peroxide. 前記ゴム部材は、フッ素ゴムである請求項2に記載のインクジェット記録装置のキャップ部材。   The cap member of the ink jet recording apparatus according to claim 2, wherein the rubber member is fluororubber. 少なくとも前記当接部は、親水性を有する金属膜で被覆されている請求項1から3のいずれかに記載のインクジェット記録装置のキャップ部材。   The cap member of the ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein at least the contact portion is covered with a hydrophilic metal film. 前記液体が付着する全ての部分が、前記金属膜で被覆されている請求項4に記載のインクジェット記録装置のキャップ部材。   The cap member of the ink jet recording apparatus according to claim 4, wherein all portions to which the liquid adheres are covered with the metal film. 前記当接部は、前記凹部及び前記当接部を有してカップ状に形成され、The contact portion is formed in a cup shape having the recess and the contact portion,
前記当接部は、前記ノズル面への当接時に、弾性変形することで前記ノズル面に密着する請求項1から5のいずれかに記載のインクジェット記録装置のキャップ部材。The cap member of the ink jet recording apparatus according to claim 1, wherein the contact portion is in close contact with the nozzle surface by being elastically deformed when contacting the nozzle surface.
請求項1から6のいずれかに記載のキャップ部材と、A cap member according to any one of claims 1 to 6;
液体を吐出するインクジェット記録ヘッドと、An ink jet recording head for discharging liquid;
前記インクジェット記録ヘッドのノズル面に対して離接する方向に前記キャップ部材を移動させるモータと、を備えるインクジェット記録装置。An ink jet recording apparatus comprising: a motor that moves the cap member in a direction in which the cap member is separated from or contacting the nozzle surface of the ink jet recording head.
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