液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップおよび液体吐出装置
【課題】バリア機能と内圧変動の緩和機能を有しており、構造が単純で製造コストが低い液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップを提案すること。
【解決手段】インクジェットプリンター１は、インクジェットヘッド１３のノズル群１３Ａ、１３Ｂのうち、吸引用ヘッドキャップ２２によってキャッピングされていない側のノズル群をキャッピングする保湿用ヘッドキャップ２３を備えている。保湿用ヘッドキャップ２３は、枠状のホルダ２６と熱可塑性エラストマーからなる膜２７およびシール部２８を一体成形して製造されている。膜２７は、水分透過性が低いため、長時間キャッピング状態を維持しても、ノズル内のインクの増粘率がインクの吐出に支障があるほどには増大しない。また、キャッピングにより形成した密閉空間３０の内圧変動を膜２７の変形によって吸収して密閉空間３０の内圧を一定に維持することができる。
【解決手段】インクジェットプリンター１は、インクジェットヘッド１３のノズル群１３Ａ、１３Ｂのうち、吸引用ヘッドキャップ２２によってキャッピングされていない側のノズル群をキャッピングする保湿用ヘッドキャップ２３を備えている。保湿用ヘッドキャップ２３は、枠状のホルダ２６と熱可塑性エラストマーからなる膜２７およびシール部２８を一体成形して製造されている。膜２７は、水分透過性が低いため、長時間キャッピング状態を維持しても、ノズル内のインクの増粘率がインクの吐出に支障があるほどには増大しない。また、キャッピングにより形成した密閉空間３０の内圧変動を膜２７の変形によって吸収して密閉空間３０の内圧を一定に維持することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復移動するキャリッジに搭載された液体吐出ヘッドのノズル内のインクの増粘を抑制すると共にノズル内のメニスカスを破壊せず保持させるための液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ、および、このような保湿用ヘッドキャップを備える液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復移動するキャリッジにインクジェットヘッドを搭載した構造のインクジェットプリンターでは、待機時にキャリッジおよびインクジェットヘッドをキャリッジ走査領域の左端のホームポジションに戻し、この位置でメンテナンス用の吸引用ヘッドキャップによってノズル面を密閉してノズル内のインクの増粘を抑制していた。ここで、インクジェットヘッドに２つのノズル群を設け、これらをキャリッジ走査方向に並べて配置した構造では、２つのノズル群に対応させて吸引用ヘッドキャップを２つ設けると吸引機構やインク回収機構がそれぞれ２系統必要になり、構造が複雑化してしまう。
【０００３】
そこで、吸引用ヘッドキャップに隣接して、ノズル面を密閉するだけで吸引は行わない保湿用ヘッドキャップを設ければ、２つのノズル群を同時に密閉してノズル内のインクの状態を良好に保ちながら待機させておくことができる。そして、メンテナンス時にはキャリッジを走査して各ノズル群を吸引用ヘッドキャップに対向する位置に移動させることにより、２つのノズル群を１つの吸引用ヘッドキャップで順番に密閉してノズルクリーニングやフラッシングなどを行うことができる。
【０００４】
保湿用ヘッドキャップは、外気への水分拡散を防止するバリア機能に加えて、待機時に温度変化等によってノズル周囲の密閉空間の内圧が変動してノズル内のメニスカスが破壊されるのを防止するために、内圧変動を緩和する機能を有していることが望ましい。特許文献１には、バリア機能と内圧変動緩和機能を有するプリントヘッド用キャップ・システム（保湿用ヘッドキャップ）が記載されている。特許文献１のプリントヘッド用キャップ・システムは、ノズル面に対向するように柔軟性のあるダイヤフラムを設け、このダイヤフラムの外側に外気に連通する孔を有するバリア部を設けている。この構造により、ダイヤフラムの変形によってキャップ内部の圧力変動を緩和しつつ、ダイヤフラムを通過した水分が拡散することをバリア部によって防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３４２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のプリントヘッド用キャップ・システムは、ダイヤフラムの外側にバリア部を設けた２重構造になっているため、構造が複雑で部品点数が多く、組み立てに手間がかかるため、廉価に製造することができないという問題点がある。
【０００７】
本発明の課題は、この点に鑑みて、バリア機能と内圧変動の緩和機能を有しており、構造が単純で製造コストが低い液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ、および、このような保湿用ヘッドキャップを備えた液体吐出装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、
液体吐出ヘッドのノズル面側を覆って外気から遮断した密閉空間を形成可能に構成されている液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップにおいて、
前記密閉空間を外気から遮断している部分の少なくとも一部が外気に面する可撓性の膜であることを特徴としている。
【０００９】
本発明は、このように、ノズル面が可撓性の膜によって外気から遮断された単純な構成であるので、部品点数が少なく、製造コストを抑制できる。また、膜の変形によって温度変化などによる内圧低下を緩和できるので、ノズル内のメニスカスを破壊することなく保持できる。更に、ノズル面の周囲に密閉空間を形成しているので、外気への水分拡散を抑制でき、ノズル内の液体の増粘を抑制できる。
【００１０】
本発明において、前記膜は、前記密閉空間側から外気側への水分透過率が予め設定した値よりも低いことが望ましい。例えば、良好な吐出を行うことが可能なノズル内の液体の増粘率の範囲を設定しておき、予め想定した待機時間内であれば、この増粘率の範囲でノズル内の液体の状態を維持できる水分透過率に設定するとよい。このようにすれば、想定した条件下においては、確実にノズルを液体吐出可能な状態に維持できる。
【００１１】
また、前記膜は、前記密閉空間と外気との圧力差を吸収して前記密閉空間の内圧を一定に維持可能な変形性能を有していることが望ましい。例えば、想定される温度変化などによって生じる内圧変動の範囲であれば、膜の変形によって内圧を一定に維持できる変形性能の膜を用いることが望ましい。このようにすれは、想定した条件下においては、確実に内圧を一定に維持でき、ノズル内のメニスカスを破壊することなく保持できる。
【００１２】
本発明において、前記密閉空間を形成したときに前記ノズル面に対向している部分が前記膜であり、前記膜と前記ノズル面との距離が、前記密閉空間の内圧低下時に前記ノズル面側に凹んだ前記膜が前記ノズル面に干渉しない範囲で最小限の寸法に設定されていることが望ましい。例えば、ノズル面と膜との距離を、予め想定した内圧低下に応じて膜が密閉空間の内側に凹んだときに、最も凹んでいる膜の中央部分がノズル面に接触しない程度にしておくとよい。このようにすれば、膜とノズル面との接触によってメニスカスを破壊してしまうことがない。また、変形時に膜がノズル面に接触しない範囲で膜を極力ノズル面に近づけた構成にすると、膜の面積を変えずに密閉空間の容積を必要最小限に小さくすることができ、内圧変動に伴う密閉空間の体積変化が必要最小限になる。これにより、内圧変動を緩和するための必要コンプライアンス（基準圧力当たりの体積変化量）が小さくなり、基準圧力当たりの変形量が小さい膜を用いても内圧変動を緩和することが可能になる。
【００１３】
また、本発明において、枠状の基材部と、当該基材部における枠の内側開口を塞いでいる前記膜と、前記膜の外周に沿って前記膜の面方向と直交する方向に立ち上がるシール部とを備え、前記膜を前記液体吐出ヘッドのノズル面に対峙させて前記シール部を前記ノズル面の外周部分に圧接することにより、前記密閉空間を形成可能に構成されており、前記基材部、前記膜、および前記シール部が一体成形されている構成にすることができる。例えば、膜の外周部分のシール部を膜と同じ熱可塑性樹脂製とし、基材部を別の熱可塑性樹脂製として、これらを２色成形により一体に成形して製造するとよい。このようにすれば、複雑な組立作業を行うことなく、保湿用ヘッドキャップを製造できる。
【００１４】
次に、本発明の液体吐出装置は、
キャリッジ走査方向に隣接配置されている第１のノズル群と第２のノズル群を備える液体吐出ヘッドと、
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群のいずれか一方を選択的に密閉して、密閉状態のノズル群の周囲に負圧を形成して各ノズルから液体を吸引可能に構成されている吸引用ヘッドキャップと、
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群のうち、前記液体吐出ヘッドがホームポジションにあるときに前記吸引用ヘッドキャップによって密閉されない側のノズル群を密閉可能に構成されている上記各構成の保湿用ヘッドキャップとを有することを特徴としている。
【００１５】
本発明は、このような構成により、２つのノズル群を同時に密閉して待機させておくことができるので、ノズル内の液体の増粘を抑制できると共に、ノズル内のメニスカスを破壊することなく保持できる。そして、メンテナンス時にはキャリッジを走査して各ノズル群を吸引用ヘッドキャップに対向する位置に移動させることにより、２つのノズル群を１つの吸引用ヘッドキャップで順番に密閉してノズルクリーニングやフラッシングなどを行うことができる。
【００１６】
本発明において、前記吸引用ヘッドキャップと前記保湿用ヘッドキャップは、前記液体吐出ヘッドのホームポジションに対向する位置において、前記保湿用ヘッドキャップがキャリッジ走査範囲の端側となり、且つ、前記吸引用ヘッドキャップがキャリッジ走査範囲の中央側となるようにキャリッジ走査方向に隣接配置されている構成にすることができる。このようにすれば、吸引用ヘッドキャップに密閉されているノズルはヘッド待機中にノズルクリーニングやフラッシングなどのメンテナンスを行うことができる。また、保湿用ヘッドキャップに密閉されているノズルのメンテナンスは、ホームポジションから吐出位置側にヘッドを移動させる途中に行うことができる。よって、待機状態から復帰するときの吐出前フラッシングなどを行うためにキャリッジをホームポジション側に戻す必要がない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノズル面が膜によって外気から遮断された単純な構成であるので、部品点数が少なく、製造コストを抑制できる。また、膜の変形によって温度変化などによる内圧低下を緩和できるので、ノズル内のメニスカスを破壊することなく保持できる。更に、ノズル面の周囲に密閉空間を形成しているので、外気への水分拡散を抑制でき、ノズル内の液体の増粘を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用したインクジェットプリンターの外観斜視図である。
【図２】プリンター機構部の概略斜視図である。
【図３】ヘッドメンテナンスユニットの斜視図である。
【図４】プリンター前面側から見たインクジェットヘッドと吸引用ヘッドキャップおよび保湿用ヘッドキャップの動作位置を示す説明図である。
【図５】保湿用ヘッドキャップの斜視図および部分断面図である。
【図６】保湿用ヘッドキャップによりインクジェットヘッドのノズル面をキャッピングした状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明の液体吐出装置の実施の形態であるインクジェットプリンターおよびその制御方法を説明する。
【００２０】
（インクジェットプリンターの全体構成）
図１はインクジェットプリンターの外観斜視図である。インクジェットプリンター１（液体吐出装置）は、複数種類のカラーインクを用いてロール紙から繰り出される長尺状の記録紙にカラー印刷を行うものであり、全体として直方体形状をしたプリンターケース２を備え、このプリンターケース２の前面中央部分にはロール紙装着用の開口部３が形成されている。開口部３は上端に記録紙排出ガイド４が取り付けられた開閉蓋５によって封鎖されている。記録紙排出ガイド４とプリンターケース２の開口部３の上縁部分との間に記録紙排出口６が形成されている。不図示のロックを解除して記録紙排出ガイド４に指を掛けて手前に引くと、開閉蓋５を、図示の閉じ位置から、下端を中心として前方に倒れた開き位置まで開けることができる。
【００２１】
プリンターケース２の前面における開閉蓋５の右側部分には電源スイッチ７ａ、紙送りスイッチ７ｂ、複数個の動作状態表示ランプ７ｃなどが配列されている。プリンターケース２の前面における開閉蓋５の左側部分には、プリンター前後方向に延びる縦長の長方形断面のインクカートリッジ装着部８の装着口８ａが開口しており、このインクカートリッジ装着部８にインクカートリッジ９が装着されている。不図示のボタンを操作すると、ロックが解除されてインクカートリッジ９がばね力によって前方に押し出され、インクカートリッジ９を引き抜くことが可能となっている。
【００２２】
図２はインクジェットプリンター１におけるプリンターケース２で覆われているプリンター機構部１０を示す概略斜視図である。プリンター機構部１０の内部中央にはロール紙収納部が形成されており、開閉蓋５を開けると、このロール紙収納部が前方に開口し、ロール紙の交換などを行うことができる。ロール紙収納部の上側には、プリンター幅方向にプラテン１２が架け渡されており、このプラテン１２の上側には、ノズル面を下向きにしたインクジェットヘッド１３（液体吐出ヘッド）を搭載したキャリッジ１４が配置されている。
【００２３】
キャリッジ１４には、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクのそれぞれを貯留するサブタンク１５ａ〜１５ｄを備えるダイヤフラムポンプユニット１６が搭載されている。ダイヤフラムポンプユニット１６からインクジェットヘッド１３に供給されるインクは、一旦、各サブタンク１５ａ〜１５ｄ内に貯留され、その後、インクジェットヘッド１３のヘッド内流路に供給される。各サブタンク１５ａ〜１５ｄには可撓性インクチューブ１７ａ〜１７ｄの一端がそれぞれに接続されている。可撓性インクチューブ１７ａ〜１７ｄの他端はインクカートリッジ装着部８の後端側の部位に配置されている上下方向に延びる４本のインク供給路（図示せず）のそれぞれに接続されている。インク供給路のそれぞれはインクカートリッジ装着部８に装着されているインクカートリッジ９の側に連通している。
【００２４】
キャリッジ１４は、プリンター幅方向に架け渡したキャリッジガイド軸１４ａに沿って、プラテン１２から右側に外れた図２において実線で示すホームポジションＡから、プラテン１２の左側に外れた図２において想像線で示す左端位置Ｂまでの間を移動可能である。インクジェットプリンター１は、不図示の記録紙搬送機構によりロール紙から繰り出した記録紙をプラテン１２の表面に沿って搬送し、この搬送動作と連動してキャリッジ１４を走査しながら記録紙に向けてインクジェットヘッド１３からインクを吐出することにより、記録紙への印刷を行う。
【００２５】
（ヘッドメンテナンスユニット）
プラテン１２の右側に外れた部位には、ヘッドメンテナンスユニット２０が配置されている。図３はヘッドメンテナンスユニット２０を取り出して示す斜視図である。ヘッドメンテナンスユニット２０は、全体としてプリンター前後方向に細長い直方体形状をしたユニットケース２１を備えている。このユニットケース２１の前側部分の上端には吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３を備えたヘッドキャップユニット２４が配置されている。吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３は、プリンター幅方向すなわちキャリッジ走査方向に隣接配置されており、それぞれ上方に開口している。ヘッドキャップユニット２４の下側には、これらを昇降させるヘッドキャップ昇降機構（図示せず）が組み込まれている。
【００２６】
図４（ａ）〜（ｄ）は、プリンター前面側から見たインクジェットヘッド１３と吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３の動作位置を示す説明図である。本実施形態では、２つのヘッドキャップのうちの吸引用ヘッドキャップ２２をキャリッジ走査方向（プリンター幅方向）の中央寄りに配置し、保湿用ヘッドキャップ２３をキャリッジ走査方向の端寄り（ホームポジション寄り）に配置している。インクジェットヘッド１３はプリンター前後方向に延びる平行な一対のノズル群１３Ａ、１３Ｂ（第１のノズル群、第２のノズル群）を備えている。
【００２７】
ヘッドキャップユニット２４は、図４（ａ）に示すように、印刷動作中などにおいてキャリッジ１４がホームポジションＡから離れているときには、インクジェットヘッド１３のノズル面の高さ位置よりも下方に退避した退避位置Ｃにある。キャリッジ１４がホームポジションＡに戻ると、図４（ｂ）に示すように、当該キャリッジ１４に搭載されているインクジェットヘッド１３のノズル群１３Ａ、１３Ｂの各ノズル面が、吸引用ヘッドキャップ２２、保湿用ヘッドキャップ２３に対してそれぞれ上側から対峙した状態になる。この状態において、吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３を退避位置Ｃから上昇させることにより、図４（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド１３のノズル群１３Ａ、１３Ｂの各ノズル面を吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３によってそれぞれ下側からキャッピングしたキャッピング位置Ｄにヘッドキャップユニット２４が位置決めされる。この状態では、ノズル群１３Ａ、１３Ｂが両方ともキャッピングされているため、乾燥によるノズル内のインクの増粘を抑制した状態でインクジェットヘッド１３を待機させておくことができる。
【００２８】
ユニットケース２１におけるヘッドキャップ昇降機構の後側の部分には、チューブポンプ（図示せず）およびチューブポンプ駆動用のモーター（図示せず）が組み込まれている。図４（ｃ）のキャッピング位置Ｄにおいて、ノズル群１３Ａのノズル面に吸引用ヘッドキャップ２２をキャッピングした状態でチューブポンプを駆動することにより、吸引用ヘッドキャップ２２によって形成した密閉空間に負圧を形成し、ノズル群１３Ａの各インクノズルからインクを吸引してノズルクリーニングを行うことができる。また、ノズル群１３Ａのノズル面に吸引用ヘッドキャップ２２をキャッピングした状態で各インクノズルからインクを吐出して、フラッシングを行うことができる。吸引あるいは吐出された廃インクは、廃インクチューブ２５を通ってインクカートリッジ装着部８に装着されているインクカートリッジ９内の廃インク収納部に回収される。
【００２９】
保湿用ヘッドキャップ２３にはチューブポンプおよび廃インクチューブ２５が接続されていない。そこで、ノズル群１３Ｂのノズルクリーニングあるいはフラッシングを行うときには、図４（ｄ）に示すように、キャリッジ１４をホームポジションＡからプラテン１２側にノズル群１３Ａ、１３Ｂの間隔分だけ移動させたメンテナンス位置Ｅに位置決めして、ノズル群１３Ｂを吸引用ヘッドキャップ２２に対峙させる。そして、ヘッドキャップユニット２４をキャッピング位置Ｄに移動させ、図４（ｄ）に示すように、ノズル群１３Ｂの各ノズル面を吸引用ヘッドキャップ２２によって下側からキャッピングする。これにより、ノズル群１３Ｂのノズルクリーニングあるいはフラッシングを行うことができる。
【００３０】
（保湿用ヘッドキャップ）
図５（ａ）は保湿用ヘッドキャップ２３の斜視図であり、図５（ｂ）はその部分断面図である。保湿用ヘッドキャップ２３は、中央に矩形の開口２６ａ（内側開口）が形成された枠状のホルダ２６（基材部）と、このホルダ２６における開口２６ａを覆って塞いでいる均一な厚さの可撓性の膜２７を備えている。膜２７の外周部分２７ａは開口２６ａを囲むホルダ２６の上側端面を覆って延びており、この上側端面に密着している。そして、外周部分２７ａの外周端に沿って、膜２７の面方向と交差する方向（本実施形態では、膜２７の面方向と直交する方向）に立ち上がるリブ状のシール部２８が形成されている。このシール部２８によって、保湿用ヘッドキャップ２３の上面に上向きの凹部２９が形成されている。
【００３１】
図６は保湿用ヘッドキャップ２３によりインクジェットヘッド１３のノズル面をキャッピングした状態を示す断面説明図である。保湿用ヘッドキャップ２３は、膜２７の表面をインクジェットヘッド１３のノズル面に対峙させ、シール部２８をノズル面側に上向きに延ばした姿勢で配置されている。保湿用ヘッドキャップ２３は、キャッピング位置Ｄでは、シール部２８の先端が、インクジェットヘッド１３におけるノズル群１３Ａあるいはノズル群１３Ｂのノズル面の外周部分に圧接される。これにより、上向きの凹部２９内がノズル面を囲む密閉空間３０となり、膜２７およびシール部２８によって密閉空間３０が外気から遮断される。このとき、膜２７の下面全体が直接外気に接した状態となっている。
【００３２】
保湿用ヘッドキャップ２３は、膜２７からシール部２８までの部分が同一の熱可塑性樹脂素材によって形成されており、ホルダ２６の部分が別の熱可塑性樹脂素材によって形成されている。保湿用ヘッドキャップ２３は、これらの２素材を２色成形によって一体成形することにより製造されているので、構造が単純であり、部品点数も少ない。よって、低コストで製造することができる。
【００３３】
膜２７およびシール部２８の部分を形成している素材は、ゴムに近い弾性を有する熱可塑性エラストマーであり、例えば、アロン化成株式会社の製品であるエラストマーＡＲ（スチレン系熱可塑性エラストマー）を用いることができる。この熱可塑性エラストマーは水分透過率が極めて低く、そのため、膜２７全体が直接外気に接しているにも拘わらず、長時間にわたって密閉空間３０内の水分を外部に逃がさずに保持可能なバリア性を備えている。すなわち、この熱可塑性エラストマーは、膜２７の水分透過率が、予め設定した待機時間の間キャッピング状態を維持しても、密閉空間３０内のノズル内のインクの増粘率が、正常なインクの吐出に支障が生じるほどには増大しない程度となっている。
【００３４】
膜２７は、温度変化などに起因して密閉空間３０の内圧が変動するときには、外気との圧力差を反映して変形することにより、内圧変動を緩和する。例えば、密閉空間３０の内圧が外気よりも低下したときには、膜２７がノズル面側に凹んだ凹み状態Ｆ（図６の破線の状態）となり、内圧変動を緩和する。また、密閉空間３０の内圧が外気よりも上昇したときには、膜２７が外気側に膨らんだ膨張状態Ｇ（図６の一点鎖線の状態）となり、内圧変動を緩和する。本実施形態では、予め想定した範囲の内圧変動が生じても、膜２７の変形によって内圧を一定に維持することができる程度の変形機能を有する膜２７を用いている。
【００３５】
すなわち、膜２７は、予め想定した範囲の内圧変動を吸収するための必要コンプライアンス（基準圧力当たりの体積変化量）よりも、膜２７のコンプライアンス（基準圧力当たりの変形量）が大きくなるように形成されており、この基準を満たす基準圧力当たりの変形量を得られるように、膜厚、膜平面形状、ヤング率などの特性が決定されている。
【００３６】
保湿用ヘッドキャップ２３は、キャッピング状態でのノズル面と膜２７との距離を、凹み状態Ｆにおいて膜２７がノズル面に干渉しない範囲で極力小さくなるようにシール部２８の高さが決定されており、これにより、密閉空間３０の容積を極力小さくするように構成されている。密閉空間３０を小さくすることにより、内圧変動時の体積変動量を小さくできるので、必要コンプライアンスを小さくすることができる。よって、基準圧力当たりの変形量が小さい膜２７を用いても内圧変動を緩和することが可能になる。
【００３７】
（他の実施形態）
上記実施形態は、本発明をインクジェットプリンター１の制御方法に適用した例であったが、本発明は、インク以外の液体を吐出する他の液体吐出装置にも適用できる。例えば、試薬溶液や液状の試料などを液体吐出ヘッドから吐出するための液体吐出装置、液状塗料や液状材料を液体吐出ヘッドから吐出して印刷により塗布するための液体吐出装置、などにも適用可能である。
【００３８】
（改変例）
上記実施形態では、保湿用ヘッドキャップ２３の凹部２９を浅い矩形の皿状に形成して、可撓性の膜２７をキャッピング時にインクジェットヘッド１３のノズル面に対峙する位置（皿の底面部分）に設けたが、保湿用ヘッドキャップ２３の凹部２９の形状は矩形の皿状に限定されず、多角形状や楕円形の皿状に形成することもできる。また、インクジェットヘッド１３のノズル面に対峙する部分を曲面にして、曲面の全部あるいは一部を可撓性の膜２７にしてもよい。あるいは、インクジェットヘッド１３のノズル面に対峙していない側面部分を可撓性の膜状にしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…インクジェットプリンター（液体吐出装置）、２…プリンターケース、３…開口部、４…記録紙排出ガイド、５…開閉蓋、６…記録紙排出口、７ａ…電源スイッチ、７ｂ…紙送りスイッチ、７ｃ…動作状態表示ランプ、８…インクカートリッジ装着部、８ａ…装着口、９…インクカートリッジ、１０…プリンター機構部、１２…プラテン、１３…インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）、１３Ａ…ノズル群（第１のノズル群）、１３Ｂ…ノズル群（第２のノズル群）、１４…キャリッジ、１４ａ…キャリッジガイド軸、１５ａ〜１５ｄ…サブタンク、１６…ダイヤフラムポンプユニット、１７ａ〜１７ｄ…可撓性インクチューブ、２０…ヘッドメンテナンスユニット、２１…ユニットケース、２２…吸引用ヘッドキャップ、２３…保湿用ヘッドキャップ、２４…ヘッドキャップユニット、２５…廃インクチューブ、２６…ホルダ（基材部）、２６ａ…開口、２７…膜、２７ａ…外周部分、２８…シール部、２９…凹部、３０…密閉空間、Ａ…ホームポジション、Ｂ…左端位置、Ｃ…退避位置、Ｄ…キャッピング位置、Ｅ…メンテナンス位置、Ｆ…凹み状態、Ｇ…膨張状態
【技術分野】
【０００１】
本発明は、往復移動するキャリッジに搭載された液体吐出ヘッドのノズル内のインクの増粘を抑制すると共にノズル内のメニスカスを破壊せず保持させるための液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ、および、このような保湿用ヘッドキャップを備える液体吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
往復移動するキャリッジにインクジェットヘッドを搭載した構造のインクジェットプリンターでは、待機時にキャリッジおよびインクジェットヘッドをキャリッジ走査領域の左端のホームポジションに戻し、この位置でメンテナンス用の吸引用ヘッドキャップによってノズル面を密閉してノズル内のインクの増粘を抑制していた。ここで、インクジェットヘッドに２つのノズル群を設け、これらをキャリッジ走査方向に並べて配置した構造では、２つのノズル群に対応させて吸引用ヘッドキャップを２つ設けると吸引機構やインク回収機構がそれぞれ２系統必要になり、構造が複雑化してしまう。
【０００３】
そこで、吸引用ヘッドキャップに隣接して、ノズル面を密閉するだけで吸引は行わない保湿用ヘッドキャップを設ければ、２つのノズル群を同時に密閉してノズル内のインクの状態を良好に保ちながら待機させておくことができる。そして、メンテナンス時にはキャリッジを走査して各ノズル群を吸引用ヘッドキャップに対向する位置に移動させることにより、２つのノズル群を１つの吸引用ヘッドキャップで順番に密閉してノズルクリーニングやフラッシングなどを行うことができる。
【０００４】
保湿用ヘッドキャップは、外気への水分拡散を防止するバリア機能に加えて、待機時に温度変化等によってノズル周囲の密閉空間の内圧が変動してノズル内のメニスカスが破壊されるのを防止するために、内圧変動を緩和する機能を有していることが望ましい。特許文献１には、バリア機能と内圧変動緩和機能を有するプリントヘッド用キャップ・システム（保湿用ヘッドキャップ）が記載されている。特許文献１のプリントヘッド用キャップ・システムは、ノズル面に対向するように柔軟性のあるダイヤフラムを設け、このダイヤフラムの外側に外気に連通する孔を有するバリア部を設けている。この構造により、ダイヤフラムの変形によってキャップ内部の圧力変動を緩和しつつ、ダイヤフラムを通過した水分が拡散することをバリア部によって防止している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第３３４２５１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１のプリントヘッド用キャップ・システムは、ダイヤフラムの外側にバリア部を設けた２重構造になっているため、構造が複雑で部品点数が多く、組み立てに手間がかかるため、廉価に製造することができないという問題点がある。
【０００７】
本発明の課題は、この点に鑑みて、バリア機能と内圧変動の緩和機能を有しており、構造が単純で製造コストが低い液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ、および、このような保湿用ヘッドキャップを備えた液体吐出装置を提案することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明は、
液体吐出ヘッドのノズル面側を覆って外気から遮断した密閉空間を形成可能に構成されている液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップにおいて、
前記密閉空間を外気から遮断している部分の少なくとも一部が外気に面する可撓性の膜であることを特徴としている。
【０００９】
本発明は、このように、ノズル面が可撓性の膜によって外気から遮断された単純な構成であるので、部品点数が少なく、製造コストを抑制できる。また、膜の変形によって温度変化などによる内圧低下を緩和できるので、ノズル内のメニスカスを破壊することなく保持できる。更に、ノズル面の周囲に密閉空間を形成しているので、外気への水分拡散を抑制でき、ノズル内の液体の増粘を抑制できる。
【００１０】
本発明において、前記膜は、前記密閉空間側から外気側への水分透過率が予め設定した値よりも低いことが望ましい。例えば、良好な吐出を行うことが可能なノズル内の液体の増粘率の範囲を設定しておき、予め想定した待機時間内であれば、この増粘率の範囲でノズル内の液体の状態を維持できる水分透過率に設定するとよい。このようにすれば、想定した条件下においては、確実にノズルを液体吐出可能な状態に維持できる。
【００１１】
また、前記膜は、前記密閉空間と外気との圧力差を吸収して前記密閉空間の内圧を一定に維持可能な変形性能を有していることが望ましい。例えば、想定される温度変化などによって生じる内圧変動の範囲であれば、膜の変形によって内圧を一定に維持できる変形性能の膜を用いることが望ましい。このようにすれは、想定した条件下においては、確実に内圧を一定に維持でき、ノズル内のメニスカスを破壊することなく保持できる。
【００１２】
本発明において、前記密閉空間を形成したときに前記ノズル面に対向している部分が前記膜であり、前記膜と前記ノズル面との距離が、前記密閉空間の内圧低下時に前記ノズル面側に凹んだ前記膜が前記ノズル面に干渉しない範囲で最小限の寸法に設定されていることが望ましい。例えば、ノズル面と膜との距離を、予め想定した内圧低下に応じて膜が密閉空間の内側に凹んだときに、最も凹んでいる膜の中央部分がノズル面に接触しない程度にしておくとよい。このようにすれば、膜とノズル面との接触によってメニスカスを破壊してしまうことがない。また、変形時に膜がノズル面に接触しない範囲で膜を極力ノズル面に近づけた構成にすると、膜の面積を変えずに密閉空間の容積を必要最小限に小さくすることができ、内圧変動に伴う密閉空間の体積変化が必要最小限になる。これにより、内圧変動を緩和するための必要コンプライアンス（基準圧力当たりの体積変化量）が小さくなり、基準圧力当たりの変形量が小さい膜を用いても内圧変動を緩和することが可能になる。
【００１３】
また、本発明において、枠状の基材部と、当該基材部における枠の内側開口を塞いでいる前記膜と、前記膜の外周に沿って前記膜の面方向と直交する方向に立ち上がるシール部とを備え、前記膜を前記液体吐出ヘッドのノズル面に対峙させて前記シール部を前記ノズル面の外周部分に圧接することにより、前記密閉空間を形成可能に構成されており、前記基材部、前記膜、および前記シール部が一体成形されている構成にすることができる。例えば、膜の外周部分のシール部を膜と同じ熱可塑性樹脂製とし、基材部を別の熱可塑性樹脂製として、これらを２色成形により一体に成形して製造するとよい。このようにすれば、複雑な組立作業を行うことなく、保湿用ヘッドキャップを製造できる。
【００１４】
次に、本発明の液体吐出装置は、
キャリッジ走査方向に隣接配置されている第１のノズル群と第２のノズル群を備える液体吐出ヘッドと、
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群のいずれか一方を選択的に密閉して、密閉状態のノズル群の周囲に負圧を形成して各ノズルから液体を吸引可能に構成されている吸引用ヘッドキャップと、
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群のうち、前記液体吐出ヘッドがホームポジションにあるときに前記吸引用ヘッドキャップによって密閉されない側のノズル群を密閉可能に構成されている上記各構成の保湿用ヘッドキャップとを有することを特徴としている。
【００１５】
本発明は、このような構成により、２つのノズル群を同時に密閉して待機させておくことができるので、ノズル内の液体の増粘を抑制できると共に、ノズル内のメニスカスを破壊することなく保持できる。そして、メンテナンス時にはキャリッジを走査して各ノズル群を吸引用ヘッドキャップに対向する位置に移動させることにより、２つのノズル群を１つの吸引用ヘッドキャップで順番に密閉してノズルクリーニングやフラッシングなどを行うことができる。
【００１６】
本発明において、前記吸引用ヘッドキャップと前記保湿用ヘッドキャップは、前記液体吐出ヘッドのホームポジションに対向する位置において、前記保湿用ヘッドキャップがキャリッジ走査範囲の端側となり、且つ、前記吸引用ヘッドキャップがキャリッジ走査範囲の中央側となるようにキャリッジ走査方向に隣接配置されている構成にすることができる。このようにすれば、吸引用ヘッドキャップに密閉されているノズルはヘッド待機中にノズルクリーニングやフラッシングなどのメンテナンスを行うことができる。また、保湿用ヘッドキャップに密閉されているノズルのメンテナンスは、ホームポジションから吐出位置側にヘッドを移動させる途中に行うことができる。よって、待機状態から復帰するときの吐出前フラッシングなどを行うためにキャリッジをホームポジション側に戻す必要がない。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ノズル面が膜によって外気から遮断された単純な構成であるので、部品点数が少なく、製造コストを抑制できる。また、膜の変形によって温度変化などによる内圧低下を緩和できるので、ノズル内のメニスカスを破壊することなく保持できる。更に、ノズル面の周囲に密閉空間を形成しているので、外気への水分拡散を抑制でき、ノズル内の液体の増粘を抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明を適用したインクジェットプリンターの外観斜視図である。
【図２】プリンター機構部の概略斜視図である。
【図３】ヘッドメンテナンスユニットの斜視図である。
【図４】プリンター前面側から見たインクジェットヘッドと吸引用ヘッドキャップおよび保湿用ヘッドキャップの動作位置を示す説明図である。
【図５】保湿用ヘッドキャップの斜視図および部分断面図である。
【図６】保湿用ヘッドキャップによりインクジェットヘッドのノズル面をキャッピングした状態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に、図面を参照して、本発明の液体吐出装置の実施の形態であるインクジェットプリンターおよびその制御方法を説明する。
【００２０】
（インクジェットプリンターの全体構成）
図１はインクジェットプリンターの外観斜視図である。インクジェットプリンター１（液体吐出装置）は、複数種類のカラーインクを用いてロール紙から繰り出される長尺状の記録紙にカラー印刷を行うものであり、全体として直方体形状をしたプリンターケース２を備え、このプリンターケース２の前面中央部分にはロール紙装着用の開口部３が形成されている。開口部３は上端に記録紙排出ガイド４が取り付けられた開閉蓋５によって封鎖されている。記録紙排出ガイド４とプリンターケース２の開口部３の上縁部分との間に記録紙排出口６が形成されている。不図示のロックを解除して記録紙排出ガイド４に指を掛けて手前に引くと、開閉蓋５を、図示の閉じ位置から、下端を中心として前方に倒れた開き位置まで開けることができる。
【００２１】
プリンターケース２の前面における開閉蓋５の右側部分には電源スイッチ７ａ、紙送りスイッチ７ｂ、複数個の動作状態表示ランプ７ｃなどが配列されている。プリンターケース２の前面における開閉蓋５の左側部分には、プリンター前後方向に延びる縦長の長方形断面のインクカートリッジ装着部８の装着口８ａが開口しており、このインクカートリッジ装着部８にインクカートリッジ９が装着されている。不図示のボタンを操作すると、ロックが解除されてインクカートリッジ９がばね力によって前方に押し出され、インクカートリッジ９を引き抜くことが可能となっている。
【００２２】
図２はインクジェットプリンター１におけるプリンターケース２で覆われているプリンター機構部１０を示す概略斜視図である。プリンター機構部１０の内部中央にはロール紙収納部が形成されており、開閉蓋５を開けると、このロール紙収納部が前方に開口し、ロール紙の交換などを行うことができる。ロール紙収納部の上側には、プリンター幅方向にプラテン１２が架け渡されており、このプラテン１２の上側には、ノズル面を下向きにしたインクジェットヘッド１３（液体吐出ヘッド）を搭載したキャリッジ１４が配置されている。
【００２３】
キャリッジ１４には、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラックの４色のインクのそれぞれを貯留するサブタンク１５ａ〜１５ｄを備えるダイヤフラムポンプユニット１６が搭載されている。ダイヤフラムポンプユニット１６からインクジェットヘッド１３に供給されるインクは、一旦、各サブタンク１５ａ〜１５ｄ内に貯留され、その後、インクジェットヘッド１３のヘッド内流路に供給される。各サブタンク１５ａ〜１５ｄには可撓性インクチューブ１７ａ〜１７ｄの一端がそれぞれに接続されている。可撓性インクチューブ１７ａ〜１７ｄの他端はインクカートリッジ装着部８の後端側の部位に配置されている上下方向に延びる４本のインク供給路（図示せず）のそれぞれに接続されている。インク供給路のそれぞれはインクカートリッジ装着部８に装着されているインクカートリッジ９の側に連通している。
【００２４】
キャリッジ１４は、プリンター幅方向に架け渡したキャリッジガイド軸１４ａに沿って、プラテン１２から右側に外れた図２において実線で示すホームポジションＡから、プラテン１２の左側に外れた図２において想像線で示す左端位置Ｂまでの間を移動可能である。インクジェットプリンター１は、不図示の記録紙搬送機構によりロール紙から繰り出した記録紙をプラテン１２の表面に沿って搬送し、この搬送動作と連動してキャリッジ１４を走査しながら記録紙に向けてインクジェットヘッド１３からインクを吐出することにより、記録紙への印刷を行う。
【００２５】
（ヘッドメンテナンスユニット）
プラテン１２の右側に外れた部位には、ヘッドメンテナンスユニット２０が配置されている。図３はヘッドメンテナンスユニット２０を取り出して示す斜視図である。ヘッドメンテナンスユニット２０は、全体としてプリンター前後方向に細長い直方体形状をしたユニットケース２１を備えている。このユニットケース２１の前側部分の上端には吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３を備えたヘッドキャップユニット２４が配置されている。吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３は、プリンター幅方向すなわちキャリッジ走査方向に隣接配置されており、それぞれ上方に開口している。ヘッドキャップユニット２４の下側には、これらを昇降させるヘッドキャップ昇降機構（図示せず）が組み込まれている。
【００２６】
図４（ａ）〜（ｄ）は、プリンター前面側から見たインクジェットヘッド１３と吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３の動作位置を示す説明図である。本実施形態では、２つのヘッドキャップのうちの吸引用ヘッドキャップ２２をキャリッジ走査方向（プリンター幅方向）の中央寄りに配置し、保湿用ヘッドキャップ２３をキャリッジ走査方向の端寄り（ホームポジション寄り）に配置している。インクジェットヘッド１３はプリンター前後方向に延びる平行な一対のノズル群１３Ａ、１３Ｂ（第１のノズル群、第２のノズル群）を備えている。
【００２７】
ヘッドキャップユニット２４は、図４（ａ）に示すように、印刷動作中などにおいてキャリッジ１４がホームポジションＡから離れているときには、インクジェットヘッド１３のノズル面の高さ位置よりも下方に退避した退避位置Ｃにある。キャリッジ１４がホームポジションＡに戻ると、図４（ｂ）に示すように、当該キャリッジ１４に搭載されているインクジェットヘッド１３のノズル群１３Ａ、１３Ｂの各ノズル面が、吸引用ヘッドキャップ２２、保湿用ヘッドキャップ２３に対してそれぞれ上側から対峙した状態になる。この状態において、吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３を退避位置Ｃから上昇させることにより、図４（ｃ）に示すように、インクジェットヘッド１３のノズル群１３Ａ、１３Ｂの各ノズル面を吸引用ヘッドキャップ２２および保湿用ヘッドキャップ２３によってそれぞれ下側からキャッピングしたキャッピング位置Ｄにヘッドキャップユニット２４が位置決めされる。この状態では、ノズル群１３Ａ、１３Ｂが両方ともキャッピングされているため、乾燥によるノズル内のインクの増粘を抑制した状態でインクジェットヘッド１３を待機させておくことができる。
【００２８】
ユニットケース２１におけるヘッドキャップ昇降機構の後側の部分には、チューブポンプ（図示せず）およびチューブポンプ駆動用のモーター（図示せず）が組み込まれている。図４（ｃ）のキャッピング位置Ｄにおいて、ノズル群１３Ａのノズル面に吸引用ヘッドキャップ２２をキャッピングした状態でチューブポンプを駆動することにより、吸引用ヘッドキャップ２２によって形成した密閉空間に負圧を形成し、ノズル群１３Ａの各インクノズルからインクを吸引してノズルクリーニングを行うことができる。また、ノズル群１３Ａのノズル面に吸引用ヘッドキャップ２２をキャッピングした状態で各インクノズルからインクを吐出して、フラッシングを行うことができる。吸引あるいは吐出された廃インクは、廃インクチューブ２５を通ってインクカートリッジ装着部８に装着されているインクカートリッジ９内の廃インク収納部に回収される。
【００２９】
保湿用ヘッドキャップ２３にはチューブポンプおよび廃インクチューブ２５が接続されていない。そこで、ノズル群１３Ｂのノズルクリーニングあるいはフラッシングを行うときには、図４（ｄ）に示すように、キャリッジ１４をホームポジションＡからプラテン１２側にノズル群１３Ａ、１３Ｂの間隔分だけ移動させたメンテナンス位置Ｅに位置決めして、ノズル群１３Ｂを吸引用ヘッドキャップ２２に対峙させる。そして、ヘッドキャップユニット２４をキャッピング位置Ｄに移動させ、図４（ｄ）に示すように、ノズル群１３Ｂの各ノズル面を吸引用ヘッドキャップ２２によって下側からキャッピングする。これにより、ノズル群１３Ｂのノズルクリーニングあるいはフラッシングを行うことができる。
【００３０】
（保湿用ヘッドキャップ）
図５（ａ）は保湿用ヘッドキャップ２３の斜視図であり、図５（ｂ）はその部分断面図である。保湿用ヘッドキャップ２３は、中央に矩形の開口２６ａ（内側開口）が形成された枠状のホルダ２６（基材部）と、このホルダ２６における開口２６ａを覆って塞いでいる均一な厚さの可撓性の膜２７を備えている。膜２７の外周部分２７ａは開口２６ａを囲むホルダ２６の上側端面を覆って延びており、この上側端面に密着している。そして、外周部分２７ａの外周端に沿って、膜２７の面方向と交差する方向（本実施形態では、膜２７の面方向と直交する方向）に立ち上がるリブ状のシール部２８が形成されている。このシール部２８によって、保湿用ヘッドキャップ２３の上面に上向きの凹部２９が形成されている。
【００３１】
図６は保湿用ヘッドキャップ２３によりインクジェットヘッド１３のノズル面をキャッピングした状態を示す断面説明図である。保湿用ヘッドキャップ２３は、膜２７の表面をインクジェットヘッド１３のノズル面に対峙させ、シール部２８をノズル面側に上向きに延ばした姿勢で配置されている。保湿用ヘッドキャップ２３は、キャッピング位置Ｄでは、シール部２８の先端が、インクジェットヘッド１３におけるノズル群１３Ａあるいはノズル群１３Ｂのノズル面の外周部分に圧接される。これにより、上向きの凹部２９内がノズル面を囲む密閉空間３０となり、膜２７およびシール部２８によって密閉空間３０が外気から遮断される。このとき、膜２７の下面全体が直接外気に接した状態となっている。
【００３２】
保湿用ヘッドキャップ２３は、膜２７からシール部２８までの部分が同一の熱可塑性樹脂素材によって形成されており、ホルダ２６の部分が別の熱可塑性樹脂素材によって形成されている。保湿用ヘッドキャップ２３は、これらの２素材を２色成形によって一体成形することにより製造されているので、構造が単純であり、部品点数も少ない。よって、低コストで製造することができる。
【００３３】
膜２７およびシール部２８の部分を形成している素材は、ゴムに近い弾性を有する熱可塑性エラストマーであり、例えば、アロン化成株式会社の製品であるエラストマーＡＲ（スチレン系熱可塑性エラストマー）を用いることができる。この熱可塑性エラストマーは水分透過率が極めて低く、そのため、膜２７全体が直接外気に接しているにも拘わらず、長時間にわたって密閉空間３０内の水分を外部に逃がさずに保持可能なバリア性を備えている。すなわち、この熱可塑性エラストマーは、膜２７の水分透過率が、予め設定した待機時間の間キャッピング状態を維持しても、密閉空間３０内のノズル内のインクの増粘率が、正常なインクの吐出に支障が生じるほどには増大しない程度となっている。
【００３４】
膜２７は、温度変化などに起因して密閉空間３０の内圧が変動するときには、外気との圧力差を反映して変形することにより、内圧変動を緩和する。例えば、密閉空間３０の内圧が外気よりも低下したときには、膜２７がノズル面側に凹んだ凹み状態Ｆ（図６の破線の状態）となり、内圧変動を緩和する。また、密閉空間３０の内圧が外気よりも上昇したときには、膜２７が外気側に膨らんだ膨張状態Ｇ（図６の一点鎖線の状態）となり、内圧変動を緩和する。本実施形態では、予め想定した範囲の内圧変動が生じても、膜２７の変形によって内圧を一定に維持することができる程度の変形機能を有する膜２７を用いている。
【００３５】
すなわち、膜２７は、予め想定した範囲の内圧変動を吸収するための必要コンプライアンス（基準圧力当たりの体積変化量）よりも、膜２７のコンプライアンス（基準圧力当たりの変形量）が大きくなるように形成されており、この基準を満たす基準圧力当たりの変形量を得られるように、膜厚、膜平面形状、ヤング率などの特性が決定されている。
【００３６】
保湿用ヘッドキャップ２３は、キャッピング状態でのノズル面と膜２７との距離を、凹み状態Ｆにおいて膜２７がノズル面に干渉しない範囲で極力小さくなるようにシール部２８の高さが決定されており、これにより、密閉空間３０の容積を極力小さくするように構成されている。密閉空間３０を小さくすることにより、内圧変動時の体積変動量を小さくできるので、必要コンプライアンスを小さくすることができる。よって、基準圧力当たりの変形量が小さい膜２７を用いても内圧変動を緩和することが可能になる。
【００３７】
（他の実施形態）
上記実施形態は、本発明をインクジェットプリンター１の制御方法に適用した例であったが、本発明は、インク以外の液体を吐出する他の液体吐出装置にも適用できる。例えば、試薬溶液や液状の試料などを液体吐出ヘッドから吐出するための液体吐出装置、液状塗料や液状材料を液体吐出ヘッドから吐出して印刷により塗布するための液体吐出装置、などにも適用可能である。
【００３８】
（改変例）
上記実施形態では、保湿用ヘッドキャップ２３の凹部２９を浅い矩形の皿状に形成して、可撓性の膜２７をキャッピング時にインクジェットヘッド１３のノズル面に対峙する位置（皿の底面部分）に設けたが、保湿用ヘッドキャップ２３の凹部２９の形状は矩形の皿状に限定されず、多角形状や楕円形の皿状に形成することもできる。また、インクジェットヘッド１３のノズル面に対峙する部分を曲面にして、曲面の全部あるいは一部を可撓性の膜２７にしてもよい。あるいは、インクジェットヘッド１３のノズル面に対峙していない側面部分を可撓性の膜状にしてもよい。
【符号の説明】
【００３９】
１…インクジェットプリンター（液体吐出装置）、２…プリンターケース、３…開口部、４…記録紙排出ガイド、５…開閉蓋、６…記録紙排出口、７ａ…電源スイッチ、７ｂ…紙送りスイッチ、７ｃ…動作状態表示ランプ、８…インクカートリッジ装着部、８ａ…装着口、９…インクカートリッジ、１０…プリンター機構部、１２…プラテン、１３…インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）、１３Ａ…ノズル群（第１のノズル群）、１３Ｂ…ノズル群（第２のノズル群）、１４…キャリッジ、１４ａ…キャリッジガイド軸、１５ａ〜１５ｄ…サブタンク、１６…ダイヤフラムポンプユニット、１７ａ〜１７ｄ…可撓性インクチューブ、２０…ヘッドメンテナンスユニット、２１…ユニットケース、２２…吸引用ヘッドキャップ、２３…保湿用ヘッドキャップ、２４…ヘッドキャップユニット、２５…廃インクチューブ、２６…ホルダ（基材部）、２６ａ…開口、２７…膜、２７ａ…外周部分、２８…シール部、２９…凹部、３０…密閉空間、Ａ…ホームポジション、Ｂ…左端位置、Ｃ…退避位置、Ｄ…キャッピング位置、Ｅ…メンテナンス位置、Ｆ…凹み状態、Ｇ…膨張状態
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体吐出ヘッドのノズル面側を覆って外気から遮断した密閉空間を形成可能に構成されている液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップにおいて、
前記密閉空間を外気から遮断している部分の少なくとも一部が外気に面する可撓性の膜であることを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項２】
請求項１において、
前記膜は、前記密閉空間側から外気側への水分透過率が予め設定した値よりも低いことを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記膜は、前記密閉空間と外気との圧力差を吸収して前記密閉空間の内圧を一定に維持可能な変形性能を有していることを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの項において、
前記密閉空間を形成したときに前記ノズル面に対向している部分が前記膜であり、
前記膜と前記ノズル面との距離が、前記密閉空間の内圧低下時に前記ノズル面側に凹んだ前記膜が前記ノズル面に干渉しない範囲で最小限の寸法に設定されていることを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかの項において、
枠状の基材部と、
当該基材部における枠に囲まれた開口部分を覆って塞いでいる前記膜と、
前記膜の外周に沿って前記膜の面方向と直交する方向に立ち上がるシール部とを備え、
前記膜を前記液体吐出ヘッドのノズル面に対峙させて前記シール部を前記ノズル面の外周部分に圧接することにより、前記密閉空間を形成可能に構成されており、
前記基材部、前記膜、および前記シール部が一体成形されていることを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項６】
キャリッジ走査方向に隣接配置されている第１のノズル群と第２のノズル群を備える液体吐出ヘッドと、
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群のいずれか一方を選択的に密閉して、密閉状態のノズル群の周囲に負圧を形成して各ノズルから液体を吸引可能に構成されている吸引用ヘッドキャップと、
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群のうち、前記液体吐出ヘッドがホームポジションにあるときに前記吸引用ヘッドキャップによって密閉されない側のノズル群を密閉可能に構成されている請求項１ないし５のいずれかの項に記載の保湿用ヘッドキャップとを有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記吸引用ヘッドキャップと前記保湿用ヘッドキャップは、前記液体吐出ヘッドのホームポジションに対向する位置において、前記保湿用ヘッドキャップがキャリッジ走査範囲の端側となり、且つ、前記吸引用ヘッドキャップがキャリッジ走査範囲の中央側となるようにキャリッジ走査方向に隣接配置されていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１】
液体吐出ヘッドのノズル面側を覆って外気から遮断した密閉空間を形成可能に構成されている液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップにおいて、
前記密閉空間を外気から遮断している部分の少なくとも一部が外気に面する可撓性の膜であることを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項２】
請求項１において、
前記膜は、前記密閉空間側から外気側への水分透過率が予め設定した値よりも低いことを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項３】
請求項１または２において、
前記膜は、前記密閉空間と外気との圧力差を吸収して前記密閉空間の内圧を一定に維持可能な変形性能を有していることを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかの項において、
前記密閉空間を形成したときに前記ノズル面に対向している部分が前記膜であり、
前記膜と前記ノズル面との距離が、前記密閉空間の内圧低下時に前記ノズル面側に凹んだ前記膜が前記ノズル面に干渉しない範囲で最小限の寸法に設定されていることを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれかの項において、
枠状の基材部と、
当該基材部における枠に囲まれた開口部分を覆って塞いでいる前記膜と、
前記膜の外周に沿って前記膜の面方向と直交する方向に立ち上がるシール部とを備え、
前記膜を前記液体吐出ヘッドのノズル面に対峙させて前記シール部を前記ノズル面の外周部分に圧接することにより、前記密閉空間を形成可能に構成されており、
前記基材部、前記膜、および前記シール部が一体成形されていることを特徴とする液体吐出ヘッドの保湿用ヘッドキャップ。
【請求項６】
キャリッジ走査方向に隣接配置されている第１のノズル群と第２のノズル群を備える液体吐出ヘッドと、
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群のいずれか一方を選択的に密閉して、密閉状態のノズル群の周囲に負圧を形成して各ノズルから液体を吸引可能に構成されている吸引用ヘッドキャップと、
前記第１のノズル群と前記第２のノズル群のうち、前記液体吐出ヘッドがホームポジションにあるときに前記吸引用ヘッドキャップによって密閉されない側のノズル群を密閉可能に構成されている請求項１ないし５のいずれかの項に記載の保湿用ヘッドキャップとを有することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記吸引用ヘッドキャップと前記保湿用ヘッドキャップは、前記液体吐出ヘッドのホームポジションに対向する位置において、前記保湿用ヘッドキャップがキャリッジ走査範囲の端側となり、且つ、前記吸引用ヘッドキャップがキャリッジ走査範囲の中央側となるようにキャリッジ走査方向に隣接配置されていることを特徴とする液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１１−５６７９２（Ｐ２０１１−５６７９２Ａ）
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２０８９８７（Ｐ２００９−２０８９８７）
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年３月２４日（２０１１．３．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１０日（２００９．９．１０）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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