JPH10278284A - インクジェットプリンター用キャップ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来印字回復の吸引によってノズル板がイン
クで汚染されインクの吐出が阻害されていた。又、イン
クの混色の問題があった。 【解決手段】 キャップ内部に撥水性多孔質層で覆った
多孔質体を配置する。吸引後のインクは多孔質体に保持
されるが、周囲の撥水性多孔質層に阻止されるので、ノ
ズル板を汚染しない。又、多孔質体内部のインク同士が
混合することも防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、オンデマンド型イ
ンクジェットプリンタに関する。

【０００２】

【従来の技術】ノンインパクト記録法は、記録の際に騒
音の発生が少なくカラー記録が容易であるため関心を集
めている。その中で普通紙に記録できるインクジェット
プリンターが注目されている。インクジェットプリンタ
ーの中でも、ドロップオンデマンド型のインクジェット
プリンタは、廃インクの回収機構が不要であり構造が簡
単なので小型化し易いことからパーソナルコンピュータ
の出力装置として多数使用されつつある。

【０００３】これらのインクジェットプリンターは、液
滴の発生機構上、イ）電気機械変換式と、ロ）熱機械変
換式とに大別される。電気機械変換式のインク滴発生機
構は、ノズルに通ずる圧力室にＰＺＴを設け、電界を加
えたときに生ずる変形を利用してインクに吐出圧力を加
える方式であり、特許出願広報 昭５３ー１２１３８に
その基本が示されている。そのＦＩＧ．１０に見られる
ように印刷ヘッドは多数のインク滴発生機構から成り立
っており、それぞれに対し独立の振動膜とＰＺＴと電極
の組立及び電気配線を行わなければならないので、組立
て工程が複雑である。印刷ヘッドをキャリッジの上に設
けて記録紙を走査するのに対し、キャリッジ以外の場所
に設けた印刷液溜と印刷ヘッドとをフレキシブルな連通
菅で結びインクを供給する構造であった。これに対し、
熱機械変換式はノズルに通ずるインク通路に電熱回路を
設け、通電加熱時に発生する蒸気圧によりインクを吐出
するものであり、小型で大量生産に適した構造である。
特許出願公開 昭５９ー２０７２６３に示す例の場合
は、インクの墳出機構と共にインクを蓄えるためのイン
ク溜を備えている。その明細書のなかに記載されている
ように使い捨てが可能なほど安価でかつヘッドの交換が
簡単であるため、インク溜内部のインクを消費し終わっ
た後、インクの補給のためのみにヘッドを交換するので
はなく、ノズルの詰まりに対する解決手段として、イン
クジェットプリンタの信頼性を向上させる効果があっ
た。

【０００４】現在のインクジェットプリンタは、ほとん
どのものが着脱の容易なインクカートリッジを用いてイ
ンクを供給する方式となっている。また、特許出願公開
平４ー３５５１５３に示すように、長期不吐出時に、
印刷ヘッドのノズル付近のインク溶剤が蒸発し、インク
の増粘や固着によるノズルの目詰まりを防止する手段と
して内部に多孔質体を装填したキャップを使用してい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、そのよ
うなキャップでは、ノズルからのインク吸引後、プリン
ターが待機している間ノズル板が吸引したインクと接触
し、ノズル板がインクで汚染されるという問題が発生す
る。ノズル板が汚染するとノズル出口周囲の撥水性が不
規則に減少し、付着したインクがノズル毎に異なる方向
及び力で力をインク滴に対し加えるので、発射したイン
ク滴の飛行が不安定になる。インクの付着が進行する
と、インクの中に気泡が混入しインクジェットヘッドの
インク背圧が負圧なので、インク滴の吐出が止まる。

【０００６】又、ノズルから吸引したインクがキャップ
の中に残る。ノズル内部のインクの圧力は-5mmH2Ｏから
-300mH2Ｏに設定されているので、吸引後キャップ内部
を大気に解放すると、ノズル前方に残ったインクをノズ
ル内部に吸引するので混色が起こる。又キャップから離
した後ノズル面に残ったインクをノズル内部に吸引す
る。更にノズル面に付着したインクがワイパーに溜ま
り、ノズル内のインクの背圧で吸引されて混色が発生す
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】インクジェットヘッドの
ノズルをキャップした時、キャップの内部のノズル板と
接する位置に、撥水性の多孔質の膜を設け、その膜とキ
ャップ本体との間に、膜をノズル板に密着させるための
弾性体を設ける。多孔質の弾性体は、インク吸収体でも
良い。

【０００８】カラーインクジェットプリンターの場合
は、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラック各色のノズ
ル群の正面に撥水性多孔質膜で覆った専用の多孔質体を
配置する。

【０００９】又、ゴムのキャップに、各色に対応する多
孔質体の、ノズルの反対側の位置に吸引孔を設ける。
（作用）

【００１０】キャップからノズルを吸引すると、多孔質
撥水膜をとうしてノズル内のインクが多孔質体に流出す
る。インクは、更にキャップの吸引孔を通り、ポンプへ
流れる。ポンプが吸引を停止し、キャップを大気圧に解
放すると、キャップ内部のインクは多孔質撥水膜の孔を
通してノズルのインクと接続しており、他端を多孔質弾
性体に保持された状態になる。その結果、ノズル内部の
インクが、乾燥して固化することが防止される。

【００１１】一方、ノズルの周囲ではポンプの吸引によ
り空気が排出されるが、キャップ内部を大気に連通する
とともに、大気連通孔を通って入ってきた空気が多孔質
撥水膜の部分に入りノズル面の撥水性との相乗効果によ
り、ノズル面からインクを引き離す。その結果キャップ
を終了した後のノズル面にはインクが残らないのでキャ
ップからインクジェットヘッドが離れたとき、インクが
ノズル面に付着することがない。更にワイパー上でのイ
ンクの混色が防止出来る。

【００１２】カラープリンターの場合には、シアン、マ
ゼンタ、イエロー、ブラックの各色毎にそれぞれの多孔
質体を配置し、多孔質体の表面は撥水性の多孔質体で覆
われている。ノズルとノズル板表面とノズルから吸引し
たインクとの関係は、〔００１０〕、〔００１１〕で説
明したのと同一である。隣り合ったインクを保持する多
孔質体の間には２層の撥水性多孔質膜が存在するため、
色の異なるインク同士が撥水性多孔質膜を通って混合す
ることが防止される。

【００１３】又、吸引の際、吸引孔方向への流れが、他
の色のインクを保持する多孔質体を通らない様にするた
めに、多孔質体のノズル方向と反対の位置にインク吸引
孔を設けてあるので、ポンプでノズル孔からインクを吸
引しても、インクの流れが他の色のインク用に設けた多
孔質体を通過しないのでインクの流れによる混色は発生
しない。

【００１４】又、キャップ内部を大気に連通したとき
に、すぐ撥水性多孔質膜に空気が流入してインクを分離
する目的で、キャップには吸引口とは別に大気連通孔が
あり、キャップ内部を大気に解放する弁がキャップの近
傍に設けてある。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下図面により本発明の実施例を
説明する。図１は、本発明による実施例のインクジェッ
トプリンターの外観を示す斜視図である。印刷ヘッド１
の下面には、多数のノズル穴を持つノズル板が設けてあ
る。インクジェットヘッド１は、ガイド２上で左右に移
動するキャリッジに取り付けられ、モーターからの駆動
力を伝達するベルト３により正確に位置を制御される。
給紙トレイ５に取り付けた印刷用紙は、インクジェット
プリンターの紙送り機構により正確に位置を制御されな
がら、ノズル板の下を矢印６の方向に移動する。インク
ジェットプリンターに接続したコンピューターから印刷
信号を受けると、紙送り機構が作動し、給紙トレイ５の
紙を一枚分離して、紙の上の最初の印刷位置が印刷ヘッ
ドのノズルの位置に来る迄移動させ停止する。次にベル
ト３が作動して、印刷ヘッド１を取り付けたキャリッジ
を紙の上を走査するように移動させる。決められた一定
の走行距離毎に、フレキシブルケーブル４を経由して各
ノズル穴に対応するインク滴発生機構に対し駆動信号が
送られ、ノズルから紙に向けてインク滴を飛ばしながら
印刷を行う。キャリッジが印刷範囲の走査を終わると、
紙送り機構が作動し、次の印刷場所がノズルの走査位置
に来るように紙を送る。このようにして１頁の印刷が終
ると、印刷を終了した紙は排出され、キャリッジは印刷
範囲外の位置へ移動する。図１は印刷が終了し、キャリ
ッジが印刷範囲外の位置へ移動した状態のインクジェッ
トプリンターである。

【００１６】図２は、従来のキャップの断面を示す。キ
ャップ７には吸引孔８とが設けてある。印刷が終了した
後、又は印刷の直前又は印刷中に、印刷品質を回復する
ためにヘッドを吸引するとき、プリンターのキャリッジ
が作動範囲の右側に停止し、インクジェットヘッド１の
ノズル板１１にキャップ７が接合する。その際、封止部
１０が変形し、キャップ７内部の圧力が上昇してノズル
１２に空気を押し込むのを防ぐために、大気連通孔９に
連なる弁を解放してキャップ内部を大気圧に保つ。次
に、吸引孔８に連なるポンプを作動させて、吸引孔から
キャップ内部の空間の空気とノズル孔１２内部のインク
を吸引する。このキャップの場合は、１．インクジェッ
トヘッド１からキャップ７を引き離した後ノズル板１１
にインクが付着する。２．ノズル１２内部のインクの負
の背圧によってノズル板１１に付着したインクを吸引す
る。３．ワイパーがノズル板１１に付着したインクによ
り汚れて、ワイパーに付着したインクを再びノズル１２
内部に吸引する。という傾向があった。

【００１７】図３は本発明の１例のキャップの断面を示
す。ノズル板２８に対しキャップ１３を接合させると
き、キャップ１３の変形により、ノズル孔内部に空気を
押し込まないように大気連通孔２７は大気に解放してあ
る。ノズル板２８に対するキャップ１３の接合動作が終
了した後、大気連通孔２７が遮閉される。印字品質回復
の目的で、吸引ポート２６に接続したポンプを起動する
と、まずキャップ２８の内部の空気が排出され、次にノ
ズル群２９、３０、３１、３２からインクが流出する。
インクはシアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各色
毎にノズル群２９、ノズル群３０、ノズル群３１、ノズ
ル群３２から吐出するようになっている。吸引によりノ
ズル群２９から流出したシアンインクは撥水性多孔質膜
１４の孔を通過し、多孔質１５に入り、撥水性多孔質膜
１４を通過して吸引孔２２に流入し吸引孔２６からポン
プへ流れる。同様にノズル群３０から流出したマゼンタ
インクは撥水性多孔質膜１６、多孔質１７、撥水性多孔
質膜１６、吸引孔２３を通って２６から流出し、イエロ
ーインクはノズル群３１から吸引されて撥水性多孔質膜
１８、多孔質１９、撥水性多孔質膜１８、吸引孔２４を
通り吸引孔２６から流出し、ブラックインクはノズル群
３２から吸引されて撥水性多孔質膜２０、多孔質２１、
撥水性多孔質膜２０、吸引孔２５を通り吸引孔２６から
流出する。ポンプを停止して大気連通孔２７を大気に解
放すると撥水性多孔質膜１４、１６、１８、２０の部分
に空気が入り、撥水性多孔質膜の撥水性のために隣接す
るインクは互いに分離され、インクはそれぞれの多孔質
の内部に保存される。従って隣り合うインク、シアンと
マゼンタ、マゼンタとイエロー、イエローとブラックが
多孔質体のなかで互いに混色することはない。又、ノズ
ル板２８がインクにより汚染されないので、ワイパーの
上で廃インクを吸引し混色することも防止される。

【００１８】

【発明の効果】上記のごとく本発明によれば、ノズル面
のインクによる汚染が防止されるので、初期の安定な吐
出状態を長期間保持することができる。又インク吸引後
のインクをキャップ内部で保持する多孔質体が、インク
の色の数だけ設けてあり、隣り合う多孔質体と多孔質体
の間に撥水性多孔質層を設けたので、隣り合うインクが
互いに混合することが防止される。又、ノズル面にイン
クが付着しないので、キャップを引き離したときに起こ
る、ノズル面の廃インクをノズル内部に吸引する事によ
る混色も防止される。又、従来起こった、ワイパー部に
たまった廃インクをノズル内部に吸引することも防止さ
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクジェットプリンターの外観
図である。

【図２】従来例のキャップの断面図である。

【図３】本発明のキャップの断面図である。

【符号の説明】

１３ キャップ １４ シアンインク用撥水性多孔質膜 １５ シアンインク用多孔質体 １６ マゼンタインク用撥水性多孔質膜 １７ マゼンタインク用多孔質体 １８ イエローインク用撥水性多孔質膜 １９ イエローインク用多孔質体 ２０ ブラックインク用撥水性多孔質膜 ２１ ブラックインク用多孔質体 ２２ シアン用吸収孔 ２３ マゼンタ用吸収孔 ２４ イエロー用吸収孔 ２５ ブラック用吸収孔

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 インクジェットプリンターにおいて、キ
   ャップ状態でノズル面を被覆するように撥水性の多孔質
   層を配置してノズル面がインクで濡れないようにしたキ
   ャップ。
2. 【請求項２】 インクジェットプリンターで、キャップ
   状態でノズル面を撥水性の多孔質膜で被覆するように撥
   水性の多孔層を配置してノズル孔のインクとキャップ内
   部のインクを遮断することを特徴とするキャップ。
3. 【請求項３】 カラーインクジェットプリンターで複数
   の色のノズル群の正面の多孔質体を撥水性の多孔質層で
   分離して多孔質体に含まれるインクの混合を防止するこ
   とを特徴とするキャップ。
4. 【請求項４】 請求項３のキャップは複数の色のノズル
   群に対応して撥水性の多孔質層で分離するとともに多孔
   質体に対応するインク吸引路を設けて多孔質体に含まれ
   るインクの混合を防止することを特徴とするキャップ。