インクジェットヘッドキャップユニット
【課題】 物流時のフェイス面についたインクが本体装着時に垂れるのを防止する。
【解決手段】 ノズルの開口から記録液滴を吐出して記録を行なうインクジェットヘッドの、前記ノズルの開口が形成された面に対して着脱可能なキャップユニットであって、前記インクジェットヘッドの前記ノズルの開口が形成された面を保護する保護部材と、前記保護部材に固定され、前記ノズルの開口が形成された面に密着して前記ノズルの領域を覆う弾性キャップと、前記弾性キャップの中に配置された液体吸収部材とを備えたキャップユニットにおいて、キャップユニット着脱時には、キャップ装着時に比べ前記液体吸収部材が前記ノズルの開口が形成された面に対して一旦近づく構造であることを特徴とするキャップユニット。
【解決手段】 ノズルの開口から記録液滴を吐出して記録を行なうインクジェットヘッドの、前記ノズルの開口が形成された面に対して着脱可能なキャップユニットであって、前記インクジェットヘッドの前記ノズルの開口が形成された面を保護する保護部材と、前記保護部材に固定され、前記ノズルの開口が形成された面に密着して前記ノズルの領域を覆う弾性キャップと、前記弾性キャップの中に配置された液体吸収部材とを備えたキャップユニットにおいて、キャップユニット着脱時には、キャップ装着時に比べ前記液体吸収部材が前記ノズルの開口が形成された面に対して一旦近づく構造であることを特徴とするキャップユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から記録液体を吐出して記録を行なうインクジェットヘッドの物流時の保管形態に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりの記録方式のうち、吐出口からインクを吐出させて被記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方式は、静かで、高密度かつ高速の記録動作が可能であるため、近年では広く採用されている。
【０００３】
この方式をとる一般的な記録装置は、被記録媒体への画像記録のためにインクを吐出するインクジェットヘッドと、被記録媒体の搬送装置とを備えている。インクジェットヘッドは、吐出口からインク滴を吐出させるために吐出口と連通するノズル内に、ピエゾ素子等の電気機械変換体素子を用いたもの、発熱抵抗体等の電気熱変換体素子を用いたもの、あるいは電波やレーザの電磁波機械変換体素子，電磁波熱変換体素子を用いたもの等がある。その中でも熱エネルギーを利用してインク滴を吐出させる方式のインクジェット記録装置は、ノズルを高密度に配列させることができるため高解像度の記録を行うことが可能である。
【０００４】
特に電気熱変換体素子を熱エネルギー発生素子として用いたインクジェットヘッドは、電気機械変換体素子を用いたものよりも小型化が容易であり、更には、最近の半導体製造分野において進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術を応用して、その長所を十分に活用することにより高密度実装化が容易でかつ低コストにて提供可能となる。
【０００５】
一般的なインクジェットヘッドは、インクを収容しているインクタンクから、ノズルヘ記録に必要なインク量を安定して供給される。また、吐出口からインクが漏れてこないように、詳しくは吐出口のインクのメニスカスが破れないように維持するために、インクタンクからノズルヘのインク供給圧が負圧に調整されている。インク供給圧を負圧に調整する方法としては、インクを直接収容したインクタンクのインク導出口から吐出口までの水頭差を利用する方法や、インクタンク内に負圧発生部材としてインク吸収体を収納する方法がある。
【０００６】
インクジェットヘッドのノズルへインクを供給する方式としては、インクジェットヘッドがインクタンクを一体もしくは分離可能に内蔵することでノズルにインクを供給する方式や、インクジェットヘッドをインクタンクとチューブを介して接続することでノズルにインクを供給するいわゆるチューブ供給方式などがある。大量のインクを消費するインクジェットプリンタにおいては、インクタンクも大容量のものになるため、インクジェットヘッドがインクタンクを備えたものであると、筐体の強度を高めてインクジェット記録装置そのものが重くなる。よって、このようなプリンタではチューブ供給方式が採られる。
【０００７】
また、インクジェットヘッドでは、吐出に影響を及ぼしやすい急激な圧力変化を発生させないように、インクタンクとの間にインクを二次的に溜めるインク溜まりやフィルタ等の緩衝部が設けられることが多い。
【０００８】
つまり、いずれの方式でもインクジェットヘッドは、概ね、インク滴吐出部となるノズル、インク貯留空間、およびインク導入口を備えている。
【０００９】
このようなインクジェットヘッドでは使用時にノズル内が乾燥した状態であると、ヘッド内部にインクを供給した際、各ノズル内に十分にインクが充填されず、ノズルヘのインク充填不足による吐出不良が発生することが考えられる。そのため、製造したヘッドがユーザに渡るまでの物流過程で、ヘッド内に物流用インク（色材を含まない透明インク）を収納することでヘッド内を湿気の雰囲気にしている。具体的には、フィルタとノズルの間に物流インクを充填する方式が一般的である。
【００１０】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２と特許文献３をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平６−６４１６０号公報
【特許文献２】特開平１０−２５００９１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５００９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、フィルタとノズルの間を完全に物流インクで満たすことは難しく、製造後のヘッド内を物流用インクで満した場合、ヘッド製造後から製品出荷までに行われる環境保存試験や、ヘッドの出荷からユーザに渡るまでの物流過程の環境変化等でフィルタとノズルの間の空気の膨張によりヘッド内圧が上昇すると、ノズルの吐出口あるいはインク導入口から物流用インクが漏れ出るおそれがある。また、落下、振動等によってヘッドに与える衝撃でも物流用インクが吐出口から漏れ出る恐れがある。これにより、吐出口から漏れ出しフェイス面に付着したインクが装着時等に垂れる等の危険性があった。
【００１２】
そこで本発明の目的は、上記のような問題に鑑み、物流時にヘッド内のインク貯留空間には出来るだけ物流用インクを収容しないで、ヘッド内、特にノズルを保湿伏態に保つことが可能なインクジェットヘッドの物流時の保管形態を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の態様は、ノズルの開口から記録液滴を吐出して記録を行なうインクジェットヘッドの、前記ノズルの開口が形成された面に対して着脱可能なキャップユニットであって、前記インクジェットヘッドの前記ノズルの開口が形成された面を保護する保護部材と、前記保護部材に固定され、前記ノズルの開口が形成された面に密着して前記ノズルの領域を覆う弾性キャップと、前記弾性キャップの中に配置された液体吸収部材とを備えたキャップユニットにおいて、キャップユニット着脱時には、キャップ装着時に比べ前記液体吸収部材が前記ノズルの開口が形成された面に対して一旦近づく構造であることを特徴とする。
【００１４】
上記のキャップユニットが前記インクジェットヘッドに装着されている状態では前記液体吸収部材は、前記ノズルの開口が形成された面に対して非接触となるように配置されていることが好ましい。
【００１５】
さらに、上記のキャップユニットにおいて、前記保護部材には、前記インクジェットヘッドに対して位置決めできる位置決め部と、前記インクジェットヘッドに対して一旦拡げて引っ掛けるような、クリップ状の係合部とが設けられていることが好ましい。
【００１６】
また、上記のような物流時の保管形態のヘッドは、前記キャップユニットを位置決めするための位置決め部と、前記キャップユニットの一部が係合する係合部とが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、キャップユニットには、インクジェットヘッドに対して位置決めできる位置決め部と、インクジェットヘッドに対して一旦拡げて引っ掛けるような、クリップ状の係合部とが設けられているため、ヘッドに対する正確な脱着操作が容易である。
【００１８】
さらに前記係合部の形状によりキャップ取り外し時にヘッドフェイス面の大きなインク滴をキャップ内吸水樹脂が吸い込む形態にすることにより、本体へのヘッド装着時等のインクタレを防止できる。
【００１９】
また、本発明のキャップユニットによれば、前記キャップユニットの液体吸収部材を、前記ノズルの開口が形成された面に対して非接触となるように配置しているので、インクジェットヘッドのノズルに対してダメージを与えず、かつ、ノズルの保湿が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
まず、本発明のヘッド物流時の保管方法を適用する一例のインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置の例を述べる。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の概略の構成を示す斜視図である。
【００２３】
図１に示すインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド２０１の往復移動（主走査）と、一般記録紙、特殊紙、ＯＨＰフィルム等の記録用シートＳの所定ピッチごとの搬送（副走査）とを繰り返しつつ、これらの動きと同期させながらインクジェットヘッド２０１から選択的にインクを吐出させ、記録用シートＳに付着させることで、文字や記号、画像等を形成するシリアル型のインクジェットプリンタである。
【００２４】
図１において、インクジェットヘッド２０１は、２本のガイドレールに摺動自在に支持され不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動されるキャリッジ２０２に着脱可能に搭載されている。記録用シートＳは、搬送ローラ２０３により、インクジェットヘッド２０１のインク吐出面に対面し、かつ、インク吐出面との距離を一定に維持するように、キャリッジ２０２の移動方向と交差する方向（例えば、直交する方向である矢印Ａ方向）に搬送される。
【００２５】
インクジェットヘッド２０１は、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列を有する。インクジェットヘッド２０１から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したメインタンク２０４が、インク供給ユニット２０５に着脱可能に装着される。インク供給ユニット２０５とインクジェットヘッド２０１とは、それぞれインクの色に対応した複数のインク供給チューブ２０６によって接続され、メインタンク２０４をインク供給ユニット２０５に装着することで、メインタンク２０４内に収納された各色のインクを、インクジェットヘッド２０１の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。
【００２６】
インクジェットヘッド２０１の往復移動範囲内で、かつ、記録用シートＳの通過範囲外の領域である非記録領域には、回復ユニット２０７が、インクジェットヘッド２０１のインク吐出面と対面するように配置されている。
【００２７】
次に、このインクジェット記録装置のインク供給系の詳細な構成について図２を参照して説明する。図２は、図１に示すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための図であり、説明を簡単にするため、１色分の経路についてのみ示している。
【００２８】
最初に、インクジェットヘッド２０１について説明する。
【００２９】
インクジェットヘッド２０１へは、インク供給チューブ２０６の先端に設けられた液体コネクタが気密接続されるコネクタ挿入口２０１ａからインクが供給される。コネクタ挿入口２０１ａはインクジェットヘッド２０１の上部に形成されたサブタンク部２０１ｂと連通している。サブタンク部２０１ｂの重力方向下側には、並列に配列された複数のノズル２０１ｇを有するノズル部にインクを直接供給する液室２０１ｆが形成されている。サブタンク部２０１ｂと液室２０１ｆとはフィルタ２０１ｃによって区画されているが、サブタンク部２０１ｂと液室２０１ｆとの境界には開口部２０１ｄが形成された仕切部２０１ｅを有し、フィルタ２０１ｃはこの仕切部２０１ｅ上に設置されている。
【００３０】
上述の構成により、コネクタ挿入口２０１ａからインクジェットヘッド２０１に供給されたインクは、サブタンク部２０１ｂ、フィルタ２０１ｃ、液室２０１ｆを経てノズル２０１ｇに供給される。コネクタ挿入口２０１ａからノズル２０１ｇまでの間は大気に対して気密な状態に保たれている。
【００３１】
サブタンク部２０１ｂの上面には開口部が形成され、この開口部はドーム状の弾性部材２０１ｈで覆われている。この弾性部材２０１ｈで囲まれた空間（圧力調整室２０１ｉ）は、サブタンク部２０１ｂ内の圧力に応じて容積が変化し、後述するようにサブタンク部２０１ｂ内の圧力を調整する機能を有する。
【００３２】
ノズル２０１ｇは、断面幅が２０μｍ程度の筒状の構造を持ち、ノズル２０１ｇ内のインクに吐出エネルギーを与えることでインクをノズル２０１ｇから吐出させ、インクの吐出後、ノズル２０１ｇの毛管力によりノズル２０１ｇ内にインクが満たされる。ノズル２０１ｇ内のインクに吐出エネルギーを与えるために、インクジェットヘッド２０１は、ノズル２０１ｇごとにエネルギー発生手段を有する。本実施形態では、エネルギー発生手段として、ノズル２０１ｇ内のインクを加熱する発熱抵抗素子を用いており、インクジェットヘッド２０１の駆動を制御するヘッド制御部（不図示）からの指令により発熱抵抗素子を選択的に駆動し、所望のノズル２０１ｇ内のインクを膜沸騰させ、これにより生じる気泡の圧力を利用してノズル２０１ｇからインクを吐出させている。
【００３３】
ノズル２０１ｇは、インクを吐出する先端を下向きにして配列されているが、その先端を閉鎖する弁機構は設けられておらず、インクはメニスカスを形成した状態でノズル２０１ｇを満たしている。そのため、インクジェットヘッド２０１の内部、特にノズル２０１ｇ内は負圧の状態に保たれている。ただし、負圧が小さすぎると、ノズル２０１ｇの先端に異物やインクが付着した場合、インクのメニスカスが崩れてインクがノズル２０１ｇから漏れ出てしまうことがある。またこの逆に負圧が大きすぎると、吐出時にインクに与えられるエネルギーよりもノズル２０１ｇ内にインクを引き戻す力が強くなってしまい、吐出不良となってしまう。よって、ノズル２０１ｇ内における負圧は、大気圧よりも若干低い一定の範囲に保たれる。この負圧の範囲は、ノズル２０１ｇの数、断面積、発熱抵抗素子の性能等により異なる。
【００３４】
本実施形態では、インク供給ユニット２０５とインクジェットヘッド２０１とをインク供給チューブ２０６で接続しており、インク供給ユニット２０５に対するインクジェットヘッド２０１の位置を比較的に自由に設定できるので、インクジェットヘッド２０１内を負圧とするために、インクジェットヘッド２０１をインク供給ユニット２０５よりも高い位置に配置している。
【００３５】
フィルタ２０１ｃは、ノズル２０１ｇを詰まらせるような異物がサブタンク部２０１ｂから液室２０１ｆへ流出するのを防止するための、ノズル２０１ｇの断面幅よりも小さい１０μｍ以下の微細孔を有する金属メッシュで構成される。フィルタ２０１ｃは、フィルタ２０１ｃの一方の面のみにインクが接触すると各微細孔に毛管力によるインクのメニスカスが形成され、インクは容易に透過するが空気の流れは困難な性質を持っている。微細孔のサイズが小さいほどメニスカスの強度は強くなり、より空気を通しにくくなる。
【００３６】
本実施形態で用いたようなフィルタ２０１ｃでは、空気を透過させるのに必要な圧力は０．１ａｔｍ（１０．１３２５ｋＰａ）程度（実験値）である。そのため、インクジェットヘッド１内でのインクの移動方向に関してフィルタ２０１ｃの下流に位置する液室２０１ｆに空気が存在すると、空気は空気自身の浮力程度ではフィルタ２０１ｃを通過することができないので、液室２０１ｆ内の空気は液室２０１ｆ内に留まる。本実施形態においてはこの現象を利用しており、液室２０１ｆをインクで満たさず、液室２０１ｆ内のインクとフィルタ２０１ｃとの間に空気の層が存在しこの空気層によって液室２０１ｆ内のインクとフィルタ２０１ｃとが隔てられるように、所定の量のインクを液室２０１ｆ内に蓄えている。
【００３７】
液室２０１ｆ内に蓄えられるインクの量は、最低限、ノズル２０１ｇをインクで満たすのに必要な量である。ノズル２０１ｇ内に液室２０１ｆからの空気が侵入すると、インク吐出後のノズル２０１ｇにインクが補充されず吐出不良をおこすため、ノズル２０１ｇ内は常にインクで満たされている必要がある。
【００３８】
フィルタ２０１ｃの上面にはサブタンク部２０１ｂ内のインクが接触しているが、このインクと接触している面積がフィルタ２０１ｃの有効面積となる。フィルタ２０１ｃによる圧力損失はフィルタ２０１ｃの有効面積に依存している。本実施形態では、フィルタ２０１ｃをインクジェットヘッド２０１の使用状態において水平となるように配置し、フィルタ２０１ｃの上面全体にインクを接触させることによりフィルタの有効面積を最大とし、圧力損失を低くしている。
【００３９】
圧力調整室２０１ｉは、内部の負圧が高まるにつれてその容積が縮小する部屋であり、圧力調整室２０１ｉが本実施形態のように弾性部材２０１ｈで構成される場合は、弾性部材２０１ｈとしてはゴム材等が好ましく用いられる。また、弾性部材２０１ｈの他に、プラスチックシートとばねとの組み合わせによって構成してもよい。このような圧力調整室２０１ｉを設けることにより、インクの吐出の安定化を図るとともに、メインタンク２０４からインクジェットヘッド２０１までのインクの供給経路での圧力損失の影響が抑えられる。そのため、キャリッジ２０２に従動させるインク供給チューブ２０６も直径の細いものを使用することができ、キャリッジ２０２の移動の負荷低減にも貢献する。
【００４０】
次に、インク供給ユニット２０５およびメインタンク２０４について説明する。
【００４１】
メインタンク２０４は、供給ユニット２０５に対して着脱可能な構成であり、その底部に、ゴム栓２０４ｂで密封されたインク供給口と、ゴム栓２０４ｃで密封された大気導入口とを有する。メインタンク２０４は、単体では気密な容器であり、インク２０９はメインタンク２０４内にそのまま収容される。
【００４２】
一方、インク供給ユニット２０５は、メインタンク２０４からインク２０９を取り出すためのインク供給針２０５ａと、メインタンク２０４内へ大気を導入させるための大気導入針２０５ｂとを有する。インク供給針２０５ａおよび大気導入針２０５ｂはともに中空の針であり、メインタンク２０４のインク供給口および大気導入口の位置に対応させて針先を上方に向けて配置されており、メインタンク２０４がインク供給ユニット２０５に装着されることで、インク供給針２０５ａおよび大気導入針２０５ｂがそれぞれゴム栓２０４ｂ，２０４ｃを貫通し、メインタンク２０４の内部に侵入する構成となっている。
【００４３】
インク供給針２０５ａは、液路２０５ｃを経て、インク供給チューブ２０６と接続される。大気導入針２０５ｂは、液路２０５ｅ、バッファ室２０５ｆ、大気連通口２０５ｇを経て大気と連通する。インク供給針２０５ａからインク供給チューブ２０６までのインク供給経路のうち最も高さの低い位置にある液路２０５ｃと、大気導入針２０５ｂから大気連通口２０５ｇまでの経路のうち最も高さの低い位置にある液路２０５ｅとは、ともに同じ高さである。
【００４４】
以上の構成により、インクジェットヘッド２０１内のインクが消費されると、その負圧により、インクが随時メインタンク２０４からインク供給ユニット２０５およびインク供給チューブ２０６を介してインクジェットヘッド２０１へ供給される。その際、メインタンク２０４から供給されたインクと同量の空気が、大気連通口２０５ｇからバッファ室２０５ｆ、大気導入針２０５ｂを経て、メインタンク２０４内に導入される。
【００４５】
また、上述したインク供給方式に用いるインクジェットヘッド２０１の外観は例えば図３および図４に示すものとなる。図３はインクジェットヘッド２０１を斜め下側から見た外観図、図４はインクジェットヘッド２０１を斜め上側から見た外観図を示している。
【００４６】
図３に示す吐出口２１０はノズル２０１ｇの開口であり、複数個の吐出口で構成した列がキャリッジ移動方向Ｂに対して平行に複数配設されている。
【００４７】
図５はインクジェットヘッド２０１の物流時の保管形態を示すヘッド縦断面図である。
【００４８】
図５において、インクジェットヘッド２０１のサブタンク部２０１ｂと繋がっているコネクタ挿入口２０１ａ内部には、ジョイントゴム２１１が圧入によって挿入されている。インクジョイントゴム２１１は、インク供給チューブ２０６の先端に設けられた液体コネクタのジョイント針（針伏の管）が挿入されるスリットを有する。つまり、インクジェットヘッド内へのインク導入部が弾性部材のスリットとなっている。そして、ジョイント針用挿入スリットは、ジョイント針が挿入される時以外はコネクタ挿入口２０１ａを密閉している。
【００４９】
物流時は、インクジェットヘッド２０１ｇのノズル２０１ｇの吐出口が開口するフェイス面（図３に示した吐出口２１０の形成面）に、キャップユニット２１２が取り付けられている。
【００５０】
（第１の実施の形態）
図６は本発明の上記のフェイス面のキャップユニット２１２を説明するための図であり、（Ａ）はフェイス面と接合される側を見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ Ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）中の矢印Ｃの方向の側面図を示している。
【００５１】
キャップユニット２１２は、図６に示すように、ユニット外殻となってフェイス面を保護する保護部材である保護キャップ２１２ａと、保護キャップ２１２ａの凹部に固定されたキャップゴム（弾性キャップ）２１２ｂと、キャップゴム２１２ｂの凹部に固定された吸水樹脂（液体吸収部材）２１２ｃからなる。キャップゴム２１２ｂには、インクジェットヘッド２０１のフェイス面の、複数の吐出口列からなる領域の外周部に密着させるためにリブが環状に形成されている。ここで吸収樹脂２１２ｃの最上面はキャップゴム２１２ｂの最上面より低い位置にある。その結果、キャップ時のキャップゴム２１２ｂは、図５および図７に示すようにノズル２０１ｇの吐出口には非接触のまま密閉空間を形成する。このような構成をとれば、ノズル２０１ｇに対して外傷を与えず、ノズル２０１ｇの保湿が可能となる。
【００５２】
保護キャップ２１２ａには、インクジェットヘッド２０１側に設けられた位置決め用のボス（図３，図４中の符号２１３）に対する位置決めガイド２１４が設けられ、かつ、インクジェットヘッド２０１側に設けられた引っ掛け部（図３，４中の符号２１５，２１６）に対して、一旦拡げてからはめ込むことが可能な爪部２１７，２１８を有するクリップ部２１９が設けられている。
【００５３】
このような構成のキャップユニット２１２は、インクジェットヘッド２０１に設けられた位置決め部としてのボス２１３により位置決めされ、さらにインクジェットヘッド２０１に設けられた引っ掛け部２１５，２１６にクリップ部２１９の爪部２１７，２１８を引っ掛けて係合することでインクジェットヘッド２０１に対して説着可能となる（図７参照）。本実施例の特徴は爪部２１７，２１８の先端形状であり、インクタレ防止対策形状となっている。
【００５４】
まず初めにキャップユニット２１２を装着した物流時の保管形態について説明する。図５および図７に示したようにキャップユニット２１２を装着した物流時の保管形態においては、ヘッド２０１内には、少なくともノズル２０１ｇ内に物流用インクが存在し、フィルタ２０１ｃを挟んだ上下の空間には物流用インクはほとんど存在しない。この空間は、キャップユニット２１２とジョイントゴム２１１によって密閉空間となる。その為ノズル内の物流用インクによってヘッド内は湿気の雰囲気となっている。この時ノズル内の物流インクの量は、“ヘッド＋キャップ”の容積に対する飽和水蒸気量よりもやや多い量であることが望ましい。また、吸水樹脂２１２ｃはノズル内の物流インク量を十分吸水できる能力を持っている。
【００５５】
本実施例の構造では、環境保存試験等によるヘッド内圧上昇が発生した場合、弾性部材２０１ｈの変形またはキャップ２１２が一瞬外気と連連することにより圧力が開放される。また内圧上昇でノズル内の物流インクがフェイス面よりたれた場合でも吸水樹脂２１２ｃに吸収されるので、ヘッドの外側にインク漏れが発生することはない。つまり外側にインク漏れは発生していないので、上記密閉空間内のインク量は変わらない為、ノズル内はインクまたは飽和水蒸気で満たされた状態を保っている。
【００５６】
このように、フィルタとノズルの間の空気がある構造でも物流時ヘッド外ヘのインク漏れのない信頼性の高いインクジェットヘッドを提供することができる。
【００５７】
特に本実施例のような、フィルタ下に空気が残りやすい構造のヘッドにおいては、従来のようなフィルタとノズルの間を物流インクで満たすことが難しい為、本実施例の形態が有効である。
【００５８】
しかしながらフェイス面はキャップされているので、ヘッドの外ヘインクがもれることはないが物流時の環境変化や、落下等の衝撃によりノズルから物流インクが染み出す恐れがある。
【００５９】
そこで、フェイス面からのインクタレを防止する為の実施例を図８に示す。
【００６０】
図８はインクジェットヘッド２０１との勘合を模式的に示した図である。図８（Ａ）は物流（キャップ勘合）状態であり、フェイス面にインク滴２０９ａが付着した状態を示している。
【００６１】
通常ヘッドフェイス面とキャップの吸水樹脂２１２ｃは一定の隙間を有する。それはヘッド２０１とキャップ２１２ａの位置関係はそれぞれの勘合部との公差があるためである。キャップの設計にあたってはこの公差を考慮した上で、キャップのシール性を確保するキャップゴム２１２ｂの先端リブの潰し量やフェイス面と吸水樹脂２１２ｃとの隙間を決定する。フェイス面と吸水樹脂は物流時に触れないようにするのが通常である。それはフェイス面は通常撥水されており、吸水樹脂が物流時に触れていると常に物流インクに浸された状態となり撥水性の劣化を招く恐れがあるためである。さらに吸水樹脂２１２ｃからの溶出物等の影響やゴミ等の付着の恐れに加えフェイス面への外傷を与える危険性もある。また吸水樹脂２１２ｃを固定する為の突起（図６の２１２ｄ）をキャップゴム２１２ｂに設けているが、この突起２１２ｄはキャップゴム先端リブの潰れに影響してシール性を阻害することがないように、キャップ先端リブより一定の距離を置く必要がある。
【００６２】
上記理由により、ヘッドフェイス面とキャップの吸水樹脂２１２ｃは一定の隙間を有することになる。また、上述した物流時の環境変化や、落下等の衝撃によりノズルから物流インクが染み出す恐れがある。
【００６３】
図８（Ａ）は物流インクが染みだしフェイス面にインク滴２０９ａが付着した場合を示す図であり、インク滴２０９ａは最大フェイス面と吸水樹脂２１２ｃの隙間に相当する大きさまでなる可能性がある。
【００６４】
この状態でキャップを取り外されると、フェイス面にインク滴２０９ａが残り、本体装着等のヘッド取り扱い時にインク滴２０９ａが合体しさらに大きくなってフェイス面から垂れる恐れがある。
【００６５】
しかしながら本実施例では、キャップ取り外し時にヘッドフェイス面とキャップの吸水樹脂２１２ｃが図８（Ｂ）に示すようにキャップ時よりも近接した状態となるので、フェイス面についた大きなインク滴２０９ａが吸水樹脂２１２ｃに吸い込まれる為、フェイス面に大きなインク滴がなくなる。
【００６６】
これによりキャップを取り外し後に大きなインク滴がないので、本体装着等のヘッド取り扱い時にインク滴がフェイス面から垂れる事はない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の概略の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための図である。
【図３】図２に示したインクジェットヘッドを斜め下側から見た外観図である。
【図４】図２に示したインクジェットヘッドを斜め上側から見た外観図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態としてインクジェットヘッドの保管形態を示すヘッド縦断面図である。
【図６】図５のキャップユニットを説明するための図であり、（Ａ）はフェイス面と接合される側を見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ Ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）中矢印Ｃの方向の側面図を示している。
【図７】図６のキャップユニットを装着したインクジェットヘッドの側面から見た部分断面図である。
【図８】本発明のキャップの動作を示すヘッド縦断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
２０１ インクジェットヘッド
２０１ａ コネクタ挿入口
２０１ｂ サブタンク部
２０１ｃ フィルタ
２０１ｄ 開口部
２０１ｅ 仕切部
２０１ｆ 液室
２０１ｇ ノズル
２０１ｈ 弾性部材
２０１ｉ 圧力調整室
２０２ キャリッジ
２０３ 搬送ローラ
２０４ メインタンク
２０４ｂ，２０４ｃ ゴム栓
２０５ インク供給ユニット
２０５ａ インク供給針
２０５ｂ 大気導入針
２０５ｆ バッファ室
２０５ｇ 大気連通口
２０６ インク供給チューブ
２０７ 回復ユニット
２０９ インク
２０９ａ インク滴
２１０ ノズルの吐出口
２１１ ジョイントゴム
２１２ キャップユニット
２１２ａ 保護キャップ
２１２ｂ キャップゴム
２１２ｃ 吸水樹脂
２１３ 保護キャップ位置決め用ボス
２１４ 位置決めガイド
２１５，２１６ 引っ掛け部
２１７，２１８ 爪部
２１９ クリップ部
Ａ シート搬送方向
Ｂ キャリッジ移動方向
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から記録液体を吐出して記録を行なうインクジェットヘッドの物流時の保管形態に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来よりの記録方式のうち、吐出口からインクを吐出させて被記録媒体上に記録を行うインクジェット記録方式は、静かで、高密度かつ高速の記録動作が可能であるため、近年では広く採用されている。
【０００３】
この方式をとる一般的な記録装置は、被記録媒体への画像記録のためにインクを吐出するインクジェットヘッドと、被記録媒体の搬送装置とを備えている。インクジェットヘッドは、吐出口からインク滴を吐出させるために吐出口と連通するノズル内に、ピエゾ素子等の電気機械変換体素子を用いたもの、発熱抵抗体等の電気熱変換体素子を用いたもの、あるいは電波やレーザの電磁波機械変換体素子，電磁波熱変換体素子を用いたもの等がある。その中でも熱エネルギーを利用してインク滴を吐出させる方式のインクジェット記録装置は、ノズルを高密度に配列させることができるため高解像度の記録を行うことが可能である。
【０００４】
特に電気熱変換体素子を熱エネルギー発生素子として用いたインクジェットヘッドは、電気機械変換体素子を用いたものよりも小型化が容易であり、更には、最近の半導体製造分野において進歩と信頼性の向上が著しいＩＣ技術やマイクロ加工技術を応用して、その長所を十分に活用することにより高密度実装化が容易でかつ低コストにて提供可能となる。
【０００５】
一般的なインクジェットヘッドは、インクを収容しているインクタンクから、ノズルヘ記録に必要なインク量を安定して供給される。また、吐出口からインクが漏れてこないように、詳しくは吐出口のインクのメニスカスが破れないように維持するために、インクタンクからノズルヘのインク供給圧が負圧に調整されている。インク供給圧を負圧に調整する方法としては、インクを直接収容したインクタンクのインク導出口から吐出口までの水頭差を利用する方法や、インクタンク内に負圧発生部材としてインク吸収体を収納する方法がある。
【０００６】
インクジェットヘッドのノズルへインクを供給する方式としては、インクジェットヘッドがインクタンクを一体もしくは分離可能に内蔵することでノズルにインクを供給する方式や、インクジェットヘッドをインクタンクとチューブを介して接続することでノズルにインクを供給するいわゆるチューブ供給方式などがある。大量のインクを消費するインクジェットプリンタにおいては、インクタンクも大容量のものになるため、インクジェットヘッドがインクタンクを備えたものであると、筐体の強度を高めてインクジェット記録装置そのものが重くなる。よって、このようなプリンタではチューブ供給方式が採られる。
【０００７】
また、インクジェットヘッドでは、吐出に影響を及ぼしやすい急激な圧力変化を発生させないように、インクタンクとの間にインクを二次的に溜めるインク溜まりやフィルタ等の緩衝部が設けられることが多い。
【０００８】
つまり、いずれの方式でもインクジェットヘッドは、概ね、インク滴吐出部となるノズル、インク貯留空間、およびインク導入口を備えている。
【０００９】
このようなインクジェットヘッドでは使用時にノズル内が乾燥した状態であると、ヘッド内部にインクを供給した際、各ノズル内に十分にインクが充填されず、ノズルヘのインク充填不足による吐出不良が発生することが考えられる。そのため、製造したヘッドがユーザに渡るまでの物流過程で、ヘッド内に物流用インク（色材を含まない透明インク）を収納することでヘッド内を湿気の雰囲気にしている。具体的には、フィルタとノズルの間に物流インクを充填する方式が一般的である。
【００１０】
従来例としては、例えば特許文献１と特許文献２と特許文献３をあげることが出来る。
【特許文献１】特開平６−６４１６０号公報
【特許文献２】特開平１０−２５００９１号公報
【特許文献３】特開平１０−２５００９１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、フィルタとノズルの間を完全に物流インクで満たすことは難しく、製造後のヘッド内を物流用インクで満した場合、ヘッド製造後から製品出荷までに行われる環境保存試験や、ヘッドの出荷からユーザに渡るまでの物流過程の環境変化等でフィルタとノズルの間の空気の膨張によりヘッド内圧が上昇すると、ノズルの吐出口あるいはインク導入口から物流用インクが漏れ出るおそれがある。また、落下、振動等によってヘッドに与える衝撃でも物流用インクが吐出口から漏れ出る恐れがある。これにより、吐出口から漏れ出しフェイス面に付着したインクが装着時等に垂れる等の危険性があった。
【００１２】
そこで本発明の目的は、上記のような問題に鑑み、物流時にヘッド内のインク貯留空間には出来るだけ物流用インクを収容しないで、ヘッド内、特にノズルを保湿伏態に保つことが可能なインクジェットヘッドの物流時の保管形態を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するために本発明の態様は、ノズルの開口から記録液滴を吐出して記録を行なうインクジェットヘッドの、前記ノズルの開口が形成された面に対して着脱可能なキャップユニットであって、前記インクジェットヘッドの前記ノズルの開口が形成された面を保護する保護部材と、前記保護部材に固定され、前記ノズルの開口が形成された面に密着して前記ノズルの領域を覆う弾性キャップと、前記弾性キャップの中に配置された液体吸収部材とを備えたキャップユニットにおいて、キャップユニット着脱時には、キャップ装着時に比べ前記液体吸収部材が前記ノズルの開口が形成された面に対して一旦近づく構造であることを特徴とする。
【００１４】
上記のキャップユニットが前記インクジェットヘッドに装着されている状態では前記液体吸収部材は、前記ノズルの開口が形成された面に対して非接触となるように配置されていることが好ましい。
【００１５】
さらに、上記のキャップユニットにおいて、前記保護部材には、前記インクジェットヘッドに対して位置決めできる位置決め部と、前記インクジェットヘッドに対して一旦拡げて引っ掛けるような、クリップ状の係合部とが設けられていることが好ましい。
【００１６】
また、上記のような物流時の保管形態のヘッドは、前記キャップユニットを位置決めするための位置決め部と、前記キャップユニットの一部が係合する係合部とが設けられていることが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
以上説明したように、キャップユニットには、インクジェットヘッドに対して位置決めできる位置決め部と、インクジェットヘッドに対して一旦拡げて引っ掛けるような、クリップ状の係合部とが設けられているため、ヘッドに対する正確な脱着操作が容易である。
【００１８】
さらに前記係合部の形状によりキャップ取り外し時にヘッドフェイス面の大きなインク滴をキャップ内吸水樹脂が吸い込む形態にすることにより、本体へのヘッド装着時等のインクタレを防止できる。
【００１９】
また、本発明のキャップユニットによれば、前記キャップユニットの液体吸収部材を、前記ノズルの開口が形成された面に対して非接触となるように配置しているので、インクジェットヘッドのノズルに対してダメージを与えず、かつ、ノズルの保湿が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
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。
【００２１】
まず、本発明のヘッド物流時の保管方法を適用する一例のインクジェットヘッドを用いたインクジェット記録装置の例を述べる。
【００２２】
図１は、本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の概略の構成を示す斜視図である。
【００２３】
図１に示すインクジェット記録装置は、インクジェットヘッド２０１の往復移動（主走査）と、一般記録紙、特殊紙、ＯＨＰフィルム等の記録用シートＳの所定ピッチごとの搬送（副走査）とを繰り返しつつ、これらの動きと同期させながらインクジェットヘッド２０１から選択的にインクを吐出させ、記録用シートＳに付着させることで、文字や記号、画像等を形成するシリアル型のインクジェットプリンタである。
【００２４】
図１において、インクジェットヘッド２０１は、２本のガイドレールに摺動自在に支持され不図示のモータ等の駆動手段によりガイドレールに沿って往復移動されるキャリッジ２０２に着脱可能に搭載されている。記録用シートＳは、搬送ローラ２０３により、インクジェットヘッド２０１のインク吐出面に対面し、かつ、インク吐出面との距離を一定に維持するように、キャリッジ２０２の移動方向と交差する方向（例えば、直交する方向である矢印Ａ方向）に搬送される。
【００２５】
インクジェットヘッド２０１は、それぞれ異なる色のインクを吐出するための複数のノズル列を有する。インクジェットヘッド２０１から吐出されるインクの色に対応して、複数の独立したメインタンク２０４が、インク供給ユニット２０５に着脱可能に装着される。インク供給ユニット２０５とインクジェットヘッド２０１とは、それぞれインクの色に対応した複数のインク供給チューブ２０６によって接続され、メインタンク２０４をインク供給ユニット２０５に装着することで、メインタンク２０４内に収納された各色のインクを、インクジェットヘッド２０１の各ノズル列に独立して供給することが可能となる。
【００２６】
インクジェットヘッド２０１の往復移動範囲内で、かつ、記録用シートＳの通過範囲外の領域である非記録領域には、回復ユニット２０７が、インクジェットヘッド２０１のインク吐出面と対面するように配置されている。
【００２７】
次に、このインクジェット記録装置のインク供給系の詳細な構成について図２を参照して説明する。図２は、図１に示すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための図であり、説明を簡単にするため、１色分の経路についてのみ示している。
【００２８】
最初に、インクジェットヘッド２０１について説明する。
【００２９】
インクジェットヘッド２０１へは、インク供給チューブ２０６の先端に設けられた液体コネクタが気密接続されるコネクタ挿入口２０１ａからインクが供給される。コネクタ挿入口２０１ａはインクジェットヘッド２０１の上部に形成されたサブタンク部２０１ｂと連通している。サブタンク部２０１ｂの重力方向下側には、並列に配列された複数のノズル２０１ｇを有するノズル部にインクを直接供給する液室２０１ｆが形成されている。サブタンク部２０１ｂと液室２０１ｆとはフィルタ２０１ｃによって区画されているが、サブタンク部２０１ｂと液室２０１ｆとの境界には開口部２０１ｄが形成された仕切部２０１ｅを有し、フィルタ２０１ｃはこの仕切部２０１ｅ上に設置されている。
【００３０】
上述の構成により、コネクタ挿入口２０１ａからインクジェットヘッド２０１に供給されたインクは、サブタンク部２０１ｂ、フィルタ２０１ｃ、液室２０１ｆを経てノズル２０１ｇに供給される。コネクタ挿入口２０１ａからノズル２０１ｇまでの間は大気に対して気密な状態に保たれている。
【００３１】
サブタンク部２０１ｂの上面には開口部が形成され、この開口部はドーム状の弾性部材２０１ｈで覆われている。この弾性部材２０１ｈで囲まれた空間（圧力調整室２０１ｉ）は、サブタンク部２０１ｂ内の圧力に応じて容積が変化し、後述するようにサブタンク部２０１ｂ内の圧力を調整する機能を有する。
【００３２】
ノズル２０１ｇは、断面幅が２０μｍ程度の筒状の構造を持ち、ノズル２０１ｇ内のインクに吐出エネルギーを与えることでインクをノズル２０１ｇから吐出させ、インクの吐出後、ノズル２０１ｇの毛管力によりノズル２０１ｇ内にインクが満たされる。ノズル２０１ｇ内のインクに吐出エネルギーを与えるために、インクジェットヘッド２０１は、ノズル２０１ｇごとにエネルギー発生手段を有する。本実施形態では、エネルギー発生手段として、ノズル２０１ｇ内のインクを加熱する発熱抵抗素子を用いており、インクジェットヘッド２０１の駆動を制御するヘッド制御部（不図示）からの指令により発熱抵抗素子を選択的に駆動し、所望のノズル２０１ｇ内のインクを膜沸騰させ、これにより生じる気泡の圧力を利用してノズル２０１ｇからインクを吐出させている。
【００３３】
ノズル２０１ｇは、インクを吐出する先端を下向きにして配列されているが、その先端を閉鎖する弁機構は設けられておらず、インクはメニスカスを形成した状態でノズル２０１ｇを満たしている。そのため、インクジェットヘッド２０１の内部、特にノズル２０１ｇ内は負圧の状態に保たれている。ただし、負圧が小さすぎると、ノズル２０１ｇの先端に異物やインクが付着した場合、インクのメニスカスが崩れてインクがノズル２０１ｇから漏れ出てしまうことがある。またこの逆に負圧が大きすぎると、吐出時にインクに与えられるエネルギーよりもノズル２０１ｇ内にインクを引き戻す力が強くなってしまい、吐出不良となってしまう。よって、ノズル２０１ｇ内における負圧は、大気圧よりも若干低い一定の範囲に保たれる。この負圧の範囲は、ノズル２０１ｇの数、断面積、発熱抵抗素子の性能等により異なる。
【００３４】
本実施形態では、インク供給ユニット２０５とインクジェットヘッド２０１とをインク供給チューブ２０６で接続しており、インク供給ユニット２０５に対するインクジェットヘッド２０１の位置を比較的に自由に設定できるので、インクジェットヘッド２０１内を負圧とするために、インクジェットヘッド２０１をインク供給ユニット２０５よりも高い位置に配置している。
【００３５】
フィルタ２０１ｃは、ノズル２０１ｇを詰まらせるような異物がサブタンク部２０１ｂから液室２０１ｆへ流出するのを防止するための、ノズル２０１ｇの断面幅よりも小さい１０μｍ以下の微細孔を有する金属メッシュで構成される。フィルタ２０１ｃは、フィルタ２０１ｃの一方の面のみにインクが接触すると各微細孔に毛管力によるインクのメニスカスが形成され、インクは容易に透過するが空気の流れは困難な性質を持っている。微細孔のサイズが小さいほどメニスカスの強度は強くなり、より空気を通しにくくなる。
【００３６】
本実施形態で用いたようなフィルタ２０１ｃでは、空気を透過させるのに必要な圧力は０．１ａｔｍ（１０．１３２５ｋＰａ）程度（実験値）である。そのため、インクジェットヘッド１内でのインクの移動方向に関してフィルタ２０１ｃの下流に位置する液室２０１ｆに空気が存在すると、空気は空気自身の浮力程度ではフィルタ２０１ｃを通過することができないので、液室２０１ｆ内の空気は液室２０１ｆ内に留まる。本実施形態においてはこの現象を利用しており、液室２０１ｆをインクで満たさず、液室２０１ｆ内のインクとフィルタ２０１ｃとの間に空気の層が存在しこの空気層によって液室２０１ｆ内のインクとフィルタ２０１ｃとが隔てられるように、所定の量のインクを液室２０１ｆ内に蓄えている。
【００３７】
液室２０１ｆ内に蓄えられるインクの量は、最低限、ノズル２０１ｇをインクで満たすのに必要な量である。ノズル２０１ｇ内に液室２０１ｆからの空気が侵入すると、インク吐出後のノズル２０１ｇにインクが補充されず吐出不良をおこすため、ノズル２０１ｇ内は常にインクで満たされている必要がある。
【００３８】
フィルタ２０１ｃの上面にはサブタンク部２０１ｂ内のインクが接触しているが、このインクと接触している面積がフィルタ２０１ｃの有効面積となる。フィルタ２０１ｃによる圧力損失はフィルタ２０１ｃの有効面積に依存している。本実施形態では、フィルタ２０１ｃをインクジェットヘッド２０１の使用状態において水平となるように配置し、フィルタ２０１ｃの上面全体にインクを接触させることによりフィルタの有効面積を最大とし、圧力損失を低くしている。
【００３９】
圧力調整室２０１ｉは、内部の負圧が高まるにつれてその容積が縮小する部屋であり、圧力調整室２０１ｉが本実施形態のように弾性部材２０１ｈで構成される場合は、弾性部材２０１ｈとしてはゴム材等が好ましく用いられる。また、弾性部材２０１ｈの他に、プラスチックシートとばねとの組み合わせによって構成してもよい。このような圧力調整室２０１ｉを設けることにより、インクの吐出の安定化を図るとともに、メインタンク２０４からインクジェットヘッド２０１までのインクの供給経路での圧力損失の影響が抑えられる。そのため、キャリッジ２０２に従動させるインク供給チューブ２０６も直径の細いものを使用することができ、キャリッジ２０２の移動の負荷低減にも貢献する。
【００４０】
次に、インク供給ユニット２０５およびメインタンク２０４について説明する。
【００４１】
メインタンク２０４は、供給ユニット２０５に対して着脱可能な構成であり、その底部に、ゴム栓２０４ｂで密封されたインク供給口と、ゴム栓２０４ｃで密封された大気導入口とを有する。メインタンク２０４は、単体では気密な容器であり、インク２０９はメインタンク２０４内にそのまま収容される。
【００４２】
一方、インク供給ユニット２０５は、メインタンク２０４からインク２０９を取り出すためのインク供給針２０５ａと、メインタンク２０４内へ大気を導入させるための大気導入針２０５ｂとを有する。インク供給針２０５ａおよび大気導入針２０５ｂはともに中空の針であり、メインタンク２０４のインク供給口および大気導入口の位置に対応させて針先を上方に向けて配置されており、メインタンク２０４がインク供給ユニット２０５に装着されることで、インク供給針２０５ａおよび大気導入針２０５ｂがそれぞれゴム栓２０４ｂ，２０４ｃを貫通し、メインタンク２０４の内部に侵入する構成となっている。
【００４３】
インク供給針２０５ａは、液路２０５ｃを経て、インク供給チューブ２０６と接続される。大気導入針２０５ｂは、液路２０５ｅ、バッファ室２０５ｆ、大気連通口２０５ｇを経て大気と連通する。インク供給針２０５ａからインク供給チューブ２０６までのインク供給経路のうち最も高さの低い位置にある液路２０５ｃと、大気導入針２０５ｂから大気連通口２０５ｇまでの経路のうち最も高さの低い位置にある液路２０５ｅとは、ともに同じ高さである。
【００４４】
以上の構成により、インクジェットヘッド２０１内のインクが消費されると、その負圧により、インクが随時メインタンク２０４からインク供給ユニット２０５およびインク供給チューブ２０６を介してインクジェットヘッド２０１へ供給される。その際、メインタンク２０４から供給されたインクと同量の空気が、大気連通口２０５ｇからバッファ室２０５ｆ、大気導入針２０５ｂを経て、メインタンク２０４内に導入される。
【００４５】
また、上述したインク供給方式に用いるインクジェットヘッド２０１の外観は例えば図３および図４に示すものとなる。図３はインクジェットヘッド２０１を斜め下側から見た外観図、図４はインクジェットヘッド２０１を斜め上側から見た外観図を示している。
【００４６】
図３に示す吐出口２１０はノズル２０１ｇの開口であり、複数個の吐出口で構成した列がキャリッジ移動方向Ｂに対して平行に複数配設されている。
【００４７】
図５はインクジェットヘッド２０１の物流時の保管形態を示すヘッド縦断面図である。
【００４８】
図５において、インクジェットヘッド２０１のサブタンク部２０１ｂと繋がっているコネクタ挿入口２０１ａ内部には、ジョイントゴム２１１が圧入によって挿入されている。インクジョイントゴム２１１は、インク供給チューブ２０６の先端に設けられた液体コネクタのジョイント針（針伏の管）が挿入されるスリットを有する。つまり、インクジェットヘッド内へのインク導入部が弾性部材のスリットとなっている。そして、ジョイント針用挿入スリットは、ジョイント針が挿入される時以外はコネクタ挿入口２０１ａを密閉している。
【００４９】
物流時は、インクジェットヘッド２０１ｇのノズル２０１ｇの吐出口が開口するフェイス面（図３に示した吐出口２１０の形成面）に、キャップユニット２１２が取り付けられている。
【００５０】
（第１の実施の形態）
図６は本発明の上記のフェイス面のキャップユニット２１２を説明するための図であり、（Ａ）はフェイス面と接合される側を見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ Ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）中の矢印Ｃの方向の側面図を示している。
【００５１】
キャップユニット２１２は、図６に示すように、ユニット外殻となってフェイス面を保護する保護部材である保護キャップ２１２ａと、保護キャップ２１２ａの凹部に固定されたキャップゴム（弾性キャップ）２１２ｂと、キャップゴム２１２ｂの凹部に固定された吸水樹脂（液体吸収部材）２１２ｃからなる。キャップゴム２１２ｂには、インクジェットヘッド２０１のフェイス面の、複数の吐出口列からなる領域の外周部に密着させるためにリブが環状に形成されている。ここで吸収樹脂２１２ｃの最上面はキャップゴム２１２ｂの最上面より低い位置にある。その結果、キャップ時のキャップゴム２１２ｂは、図５および図７に示すようにノズル２０１ｇの吐出口には非接触のまま密閉空間を形成する。このような構成をとれば、ノズル２０１ｇに対して外傷を与えず、ノズル２０１ｇの保湿が可能となる。
【００５２】
保護キャップ２１２ａには、インクジェットヘッド２０１側に設けられた位置決め用のボス（図３，図４中の符号２１３）に対する位置決めガイド２１４が設けられ、かつ、インクジェットヘッド２０１側に設けられた引っ掛け部（図３，４中の符号２１５，２１６）に対して、一旦拡げてからはめ込むことが可能な爪部２１７，２１８を有するクリップ部２１９が設けられている。
【００５３】
このような構成のキャップユニット２１２は、インクジェットヘッド２０１に設けられた位置決め部としてのボス２１３により位置決めされ、さらにインクジェットヘッド２０１に設けられた引っ掛け部２１５，２１６にクリップ部２１９の爪部２１７，２１８を引っ掛けて係合することでインクジェットヘッド２０１に対して説着可能となる（図７参照）。本実施例の特徴は爪部２１７，２１８の先端形状であり、インクタレ防止対策形状となっている。
【００５４】
まず初めにキャップユニット２１２を装着した物流時の保管形態について説明する。図５および図７に示したようにキャップユニット２１２を装着した物流時の保管形態においては、ヘッド２０１内には、少なくともノズル２０１ｇ内に物流用インクが存在し、フィルタ２０１ｃを挟んだ上下の空間には物流用インクはほとんど存在しない。この空間は、キャップユニット２１２とジョイントゴム２１１によって密閉空間となる。その為ノズル内の物流用インクによってヘッド内は湿気の雰囲気となっている。この時ノズル内の物流インクの量は、“ヘッド＋キャップ”の容積に対する飽和水蒸気量よりもやや多い量であることが望ましい。また、吸水樹脂２１２ｃはノズル内の物流インク量を十分吸水できる能力を持っている。
【００５５】
本実施例の構造では、環境保存試験等によるヘッド内圧上昇が発生した場合、弾性部材２０１ｈの変形またはキャップ２１２が一瞬外気と連連することにより圧力が開放される。また内圧上昇でノズル内の物流インクがフェイス面よりたれた場合でも吸水樹脂２１２ｃに吸収されるので、ヘッドの外側にインク漏れが発生することはない。つまり外側にインク漏れは発生していないので、上記密閉空間内のインク量は変わらない為、ノズル内はインクまたは飽和水蒸気で満たされた状態を保っている。
【００５６】
このように、フィルタとノズルの間の空気がある構造でも物流時ヘッド外ヘのインク漏れのない信頼性の高いインクジェットヘッドを提供することができる。
【００５７】
特に本実施例のような、フィルタ下に空気が残りやすい構造のヘッドにおいては、従来のようなフィルタとノズルの間を物流インクで満たすことが難しい為、本実施例の形態が有効である。
【００５８】
しかしながらフェイス面はキャップされているので、ヘッドの外ヘインクがもれることはないが物流時の環境変化や、落下等の衝撃によりノズルから物流インクが染み出す恐れがある。
【００５９】
そこで、フェイス面からのインクタレを防止する為の実施例を図８に示す。
【００６０】
図８はインクジェットヘッド２０１との勘合を模式的に示した図である。図８（Ａ）は物流（キャップ勘合）状態であり、フェイス面にインク滴２０９ａが付着した状態を示している。
【００６１】
通常ヘッドフェイス面とキャップの吸水樹脂２１２ｃは一定の隙間を有する。それはヘッド２０１とキャップ２１２ａの位置関係はそれぞれの勘合部との公差があるためである。キャップの設計にあたってはこの公差を考慮した上で、キャップのシール性を確保するキャップゴム２１２ｂの先端リブの潰し量やフェイス面と吸水樹脂２１２ｃとの隙間を決定する。フェイス面と吸水樹脂は物流時に触れないようにするのが通常である。それはフェイス面は通常撥水されており、吸水樹脂が物流時に触れていると常に物流インクに浸された状態となり撥水性の劣化を招く恐れがあるためである。さらに吸水樹脂２１２ｃからの溶出物等の影響やゴミ等の付着の恐れに加えフェイス面への外傷を与える危険性もある。また吸水樹脂２１２ｃを固定する為の突起（図６の２１２ｄ）をキャップゴム２１２ｂに設けているが、この突起２１２ｄはキャップゴム先端リブの潰れに影響してシール性を阻害することがないように、キャップ先端リブより一定の距離を置く必要がある。
【００６２】
上記理由により、ヘッドフェイス面とキャップの吸水樹脂２１２ｃは一定の隙間を有することになる。また、上述した物流時の環境変化や、落下等の衝撃によりノズルから物流インクが染み出す恐れがある。
【００６３】
図８（Ａ）は物流インクが染みだしフェイス面にインク滴２０９ａが付着した場合を示す図であり、インク滴２０９ａは最大フェイス面と吸水樹脂２１２ｃの隙間に相当する大きさまでなる可能性がある。
【００６４】
この状態でキャップを取り外されると、フェイス面にインク滴２０９ａが残り、本体装着等のヘッド取り扱い時にインク滴２０９ａが合体しさらに大きくなってフェイス面から垂れる恐れがある。
【００６５】
しかしながら本実施例では、キャップ取り外し時にヘッドフェイス面とキャップの吸水樹脂２１２ｃが図８（Ｂ）に示すようにキャップ時よりも近接した状態となるので、フェイス面についた大きなインク滴２０９ａが吸水樹脂２１２ｃに吸い込まれる為、フェイス面に大きなインク滴がなくなる。
【００６６】
これによりキャップを取り外し後に大きなインク滴がないので、本体装着等のヘッド取り扱い時にインク滴がフェイス面から垂れる事はない。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の一実施形態によるインクジェット記録装置の概略の構成を示す斜視図である。
【図２】図１に示すインクジェット記録装置のインク供給経路を説明するための図である。
【図３】図２に示したインクジェットヘッドを斜め下側から見た外観図である。
【図４】図２に示したインクジェットヘッドを斜め上側から見た外観図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態としてインクジェットヘッドの保管形態を示すヘッド縦断面図である。
【図６】図５のキャップユニットを説明するための図であり、（Ａ）はフェイス面と接合される側を見た平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＡ Ａ線断面図、（Ｃ）は（Ａ）中矢印Ｃの方向の側面図を示している。
【図７】図６のキャップユニットを装着したインクジェットヘッドの側面から見た部分断面図である。
【図８】本発明のキャップの動作を示すヘッド縦断面図である。
【符号の説明】
【００６８】
２０１ インクジェットヘッド
２０１ａ コネクタ挿入口
２０１ｂ サブタンク部
２０１ｃ フィルタ
２０１ｄ 開口部
２０１ｅ 仕切部
２０１ｆ 液室
２０１ｇ ノズル
２０１ｈ 弾性部材
２０１ｉ 圧力調整室
２０２ キャリッジ
２０３ 搬送ローラ
２０４ メインタンク
２０４ｂ，２０４ｃ ゴム栓
２０５ インク供給ユニット
２０５ａ インク供給針
２０５ｂ 大気導入針
２０５ｆ バッファ室
２０５ｇ 大気連通口
２０６ インク供給チューブ
２０７ 回復ユニット
２０９ インク
２０９ａ インク滴
２１０ ノズルの吐出口
２１１ ジョイントゴム
２１２ キャップユニット
２１２ａ 保護キャップ
２１２ｂ キャップゴム
２１２ｃ 吸水樹脂
２１３ 保護キャップ位置決め用ボス
２１４ 位置決めガイド
２１５，２１６ 引っ掛け部
２１７，２１８ 爪部
２１９ クリップ部
Ａ シート搬送方向
Ｂ キャリッジ移動方向
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルの開口から記録液滴を吐出して記録を行なうインクジェットヘッドの、前記ノズルの開口が形成された面に対して着脱可能なキャップユニットであって、前記インクジェットヘッドの前記ノズルの開口が形成された面を保護する保護部材と、前記保護部材に固定され、前記ノズルの開口が形成された面に密着して前記ノズルの領域を覆う弾性キャップと、前記弾性キャップの中に配置された液体吸収部材とを備えたキャップユニットにおいて、該キャップユニット着脱時には、キャップ装着時に比べ前記液体吸収部材が前記ノズルの開口が形成された面に対して一旦近づく構造であることを特徴とするキャップユニット。
【請求項２】
前記キャップユニットが前記インクジェットヘッドに装着されている状態では前記液体吸収部材は、前記ノズルの開口が形成された面に対して非接触となるように配置されている、請求項１に記載のキャップユニット。
【請求項３】
前記保護部材には、前記インクジェットヘッドに対して位置決めできる位置決め部と、前記インクジェットヘッドに対して一旦拡げて引っ掛けるような、クリップ状の係合部とが設けられている、請求項１または２に記載のキャップユニット。
【請求項１】
ノズルの開口から記録液滴を吐出して記録を行なうインクジェットヘッドの、前記ノズルの開口が形成された面に対して着脱可能なキャップユニットであって、前記インクジェットヘッドの前記ノズルの開口が形成された面を保護する保護部材と、前記保護部材に固定され、前記ノズルの開口が形成された面に密着して前記ノズルの領域を覆う弾性キャップと、前記弾性キャップの中に配置された液体吸収部材とを備えたキャップユニットにおいて、該キャップユニット着脱時には、キャップ装着時に比べ前記液体吸収部材が前記ノズルの開口が形成された面に対して一旦近づく構造であることを特徴とするキャップユニット。
【請求項２】
前記キャップユニットが前記インクジェットヘッドに装着されている状態では前記液体吸収部材は、前記ノズルの開口が形成された面に対して非接触となるように配置されている、請求項１に記載のキャップユニット。
【請求項３】
前記保護部材には、前記インクジェットヘッドに対して位置決めできる位置決め部と、前記インクジェットヘッドに対して一旦拡げて引っ掛けるような、クリップ状の係合部とが設けられている、請求項１または２に記載のキャップユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００７−２８３５４８（Ｐ２００７−２８３５４８Ａ）
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１１０９４２（Ｐ２００６−１１０９４２）
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１１月１日（２００７．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年４月１３日（２００６．４．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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