(57)【要約】【課題】保湿目的のために液体の吐出動作を行う場合に、カシメ部分等には液体が噴射されないようにして液体の跳ね返りやメニスカスの壊れるのを防ぎ、ノズル開口からの液体の噴射不良を防ぐことができる液体噴射装置および液体噴射装置における液体噴射方法を提供すること。【解決手段】  液体を噴射する液体噴射ヘッド３０のノズル面６１に当てて前記ノズル面から液体を噴射してノズル面を保湿する液体噴射ヘッドの液体吸引装置を備える液体噴射装置であって、ノズル面に密着してノズル開口を封止可能な本体８０と、本体内に配置されてノズル開口からの液体を吸収する吸収材９０とを有し、ノズル面の対向側の吸収材が被覆されている被覆範囲の外の領域に対応するノズル面６１のノズル開口を選択して液体を噴射させる。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面に当てて前記ノズル面から液体を噴射してノズル面を保湿する液体噴射ヘッドの液体吸引装置を備える液体噴射装置であって、
前記ノズル面に密着してノズル開口を封止可能な本体と、
前記本体内に配置されて前記ノズル開口からの前記液体を吸収する吸収材と、を有し、
前記ノズル面の対向側の吸収材が被覆されている被覆範囲の外の領域に対応する前記ノズル面の前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記本体内に設けられた固定手段により固定することで前記吸収材を押さえる押さえ部材を有し、前記本体内の前記固定手段に位置が対応する前記被覆範囲の外の前記領域にある前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記本体内に設けられた固定手段により固定することで前記吸収材を押さえる押さえ部材を有し、
前記固定手段と前記押さえ部材に位置が対応する前記被覆範囲の外の前記領域の前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
押さえ部材を用いずに固定手段により前記吸収材を押さえており、前記固定手段に位置が対応する前記被覆範囲の外の前記領域の前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記固定手段は、前記本体内に設けられた突出部材の端部をカシメて形成したカシメ部分である請求項２〜４のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記被覆範囲にある前記ノズル開口は、前記固定手段の直上位置の周辺の前記ノズル開口であることを特徴とする請求項２または請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記被覆範囲にある前記ノズル開口は、前記固定手段の直上に位置する前記ノズル開口とその周辺の前記ノズル開口であることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
各前記ノズル開口に対応して前記ノズル開口から前記液体を噴射させる圧力発生素子を備え、前記被覆範囲にある選択された前記ノズル開口の前記圧力発生素子を動作させて、前記本体内の前記吸収材へ前記液体を噴射させることを特徴とする請求項６または７に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面に当てて前記ノズル面から液体を噴射してノズル面を保湿する液体吸引装置を用いる液体噴射装置における液体の噴射方法であって、
前記ノズル面に密着してノズル開口を封止可能な本体内には前記ノズル開口からの前記液体を吸収する吸収材を設けており、前記ノズル面の対向側の吸収材が被覆されている被覆範囲外の領域に対応する前記ノズル面の前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする液体噴射装置における液体噴射方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面に当ててノズル面を保湿する液体噴射装置および液体噴射装置における液体噴射方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
パーソナルコンピュータ等の発達によりグラフィック処理が比較的簡単に実行できるようになったため、ディスプレイに表示されるたとえばカラー画像のハードコピーを高品質で出力できる記録装置が求められている。
ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が知られていた。そして、このようなインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。
このインクジェット式記録装置は、印刷時の騒音が比較的小さく、しかも小さなドットを高い密度で形成できるため、昨今においてはカラー印刷を含めた多くの印刷に使用されている。
【０００３】
インクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、記録ヘッドをキャリッジ上で記録用紙の幅方向に移動させながら記録用紙に対してインク滴を吐出させることで記録が行われる。
そして共通のキャリッジ上に、たとえばブラックインクを吐出するブラック用記録ヘッドと、イエロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出が可能なカラー用記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。
【０００４】
インクジェット式記録ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズル開口からインク滴として記録用紙に吐出させて印刷を行う関係上、ノズル開口からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、塵埃の付着、さらには気泡の混入等によりノズル開口に目詰まりを発生し、印刷不良を起こすという問題を抱えている。
【０００５】
このために、インクジェット式記録装置には、非印刷時に記録ヘッドのノズル開口を封止するためのキャッピング手段と、必要に応じてノズルプレートを清掃するクリーニング装置を備えている。
このキャッピング手段は、印刷の休止時にノズル開口のインクの乾燥を防止する保湿機能を発揮するだけでなく、ノズル開口に目詰まりが生じた場合には、キャップ部材によりノズルプレート面を封止し、吸引ポンプからの負圧により、ノズル開口からインク滴を吸引してノズル開口の目詰まりを解消する機能をも備えている。
この種のキャッピング手段を備えたインクジェット式記録装置が提案されている（例えば特許文献１）。
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−６２２０２号公報（第６頁、図８）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１のインクジェット式記録装置では、キャップ内には押さえ部材とピンを有していて、押さえ部材はインク吸収材がインクを吸収した時の膨潤による盛り上がりを押さえるようになっている。この押さえ部材はピンの先端に設けたカシメ部分により保持している。そしてキャップ装置がノズル面側にキャッピングした状態でノズル面のノズル開口からインクをフラッシング動作することにより、キャップ内を保湿してノズル面の保湿を行い、ノズル開口におけるインクの増粘を防いで良好なインクの噴射（吐き出し）状態を保つようにしている。
【０００８】
しかし、キャップ装置でキャッピング動作を行った状態で、保湿目的のためにノズル開口からキャッピング装置内にインクをフラッシングする場合には、記録ヘッドのノズルプレート面にあるすべてのノズル開口からインクを噴射する。このようにすべてのノズル開口からインクを噴射すると、ピンのカシメ部分においてインクが跳ね返ってインクがノズルプレート面に付着してしまう。また、カシメ部分にたまったインクが毛細管現象によりノズル開口に達してノズル開口のインクのメニスカスを壊すこともある。これらの対策として、ノズル開口の下にピンのカシメ部分を配置しないようにしている。しかし、ノズルプレートとキャップ装置の構造上、多数あるノズル開口の真下の位置またはその周辺位置にカシメ部分が配置されてしまうこともある。このような場合、キャッピング装置内に保湿目的のフラッシングができなくなり、ノズル開口の目詰まりが発生しやすくなり、それを解消するためにインクが無駄に消費されてしまう。
そこで本発明は上記課題を解消し、保湿目的のために液体の吐出動作を行う場合に、カシメ部分等には液体が噴射されないようにして液体の跳ね返りやメニスカスの壊れるのを防ぎ、ノズル開口からの液体の噴射不良を防ぐことができる液体噴射装置および液体噴射装置における液体噴射方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的は、第１の発明にあっては、液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面に当てて前記ノズル面から液体を噴射してノズル面を保湿する液体噴射ヘッドの液体吸引装置を備える液体噴射装置であって、前記ノズル面に密着してノズル開口を封止可能な本体と、前記本体内に配置されて前記ノズル開口からの前記液体を吸収する吸収材と、を有し、前記ノズル面の対向側の吸収材が被覆されている被覆範囲の外の領域に対応する前記ノズル面の前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする液体噴射装置により、達成される。
【００１０】
第１の発明の構成によれば、本体は、ノズル面に密着してノズル開口を封止可能である。吸収材は、本体内に配置されてノズル開口からの液体を吸収する。
ノズル面の対向側の吸収材が被覆されている被覆範囲外の領域に対応するノズル面のノズル開口を選択して液体を噴射するようになっている。
これにより、ノズル面から液体を噴射して保湿する際に、ノズル面の対向側の吸収材が何らかの部材により覆われていない領域には、ノズル開口から液体が噴射されるが、ノズル面の対向側の吸収材が被覆されている範囲、つまり吸収材が何らかの部材により覆われている範囲ではノズル開口が液体を噴射させないようにする。これによって、吸収材が露出している領域においてだけ液体が吸収材側に噴射されることになる。吸収材とノズル面の間に何らかの別の部材があったとしても、液体がノズル面側に跳ね返って付着することがない。したがってノズル開口の液体のメニスカスが壊れずに、ノズル開口からの液体の噴射不良を防ぐことができる。
【００１１】
第２の発明は、第１の発明の構成において、前記本体内に設けられた固定手段により固定することで前記吸収材を押さえる押さえ部材を有し、前記本体内の前記固定手段に位置が対応する前記被覆範囲の外の前記領域にある前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、本体内に設けられた固定手段により固定することで吸収材を押さえる押さえ部材を有している。本体内の固定手段に位置が対応する被覆範囲の外の領域にあるノズル開口を選択して液体を噴射させる。
これにより、本体内の固定手段には液体が載ったり、液体がこの固定手段からノズル面へ跳ね返らずに液体が付着することがない。
【００１２】
第３の発明は、第１の発明の構成において、前記本体内に設けられた固定手段により固定することで前記吸収材を押さえる押さえ部材を有し、前記固定手段と前記押さえ部材に位置が対応する前記被覆範囲の外の前記領域の前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、本体内に設けられた固定手段により固定することで吸収材を押さえる押さえ部材を有している。固定手段と押さえ部材に位置が対応する被覆範囲の外の領域のノズル開口を選択して液体を噴射させる。
これにより、ノズル開口から噴射された液体は固定手段と押さえ部材には載らずに液体がノズル面に跳ね返ることがなくノズル面に液体が付着しない。
【００１３】
第４の発明は、第１の発明の構成において、押さえ部材を用いずに固定手段により前記吸収材を押さえており、前記固定手段に位置が対応する前記被覆範囲の外の前記領域の前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、吸収材は押さえ部材を用いずに固定手段により押さえている。固定手段に位置が対応する被覆範囲の外の領域のノズル開口を選択して液体を噴射させる。
これにより、ノズル開口から噴射された液体は固定手段の上には載らず跳ね返ることがないので、ノズル面には液体が付着しない。
【００１４】
第５の発明は、第２の発明ないし第４の発明のいずれかの構成において、前記固定手段は、前記本体内に設けられた突出部材の端部をカシメて形成したカシメ部分である。
これにより、固定手段は突出部材の端部をカシメるだけで形成されたカシメ部分であり、これにより簡単に固定手段を作ることができる。
【００１５】
第６の発明は、第２または第４の発明の構成において、前記被覆範囲にある前記ノズル開口は、前記固定手段の直上位置の周辺の前記ノズル開口であることを特徴とする。
これにより、固定手段の直上位置の周辺のノズル開口からの液体は、保湿時に噴射されないので、固定手段において液体の跳ね返りがなくなる。
【００１６】
第７の発明は、第３の発明の構成において、前記被覆範囲にある前記ノズル開口は、前記固定手段の直上に位置する前記ノズル開口とその周辺の前記ノズル開口であることを特徴とする。
これにより、固定手段の直上に位置するノズル開口とその周辺のノズル開口からは液体を噴射しないので、固定手段には液体が載らず跳ね返ることがない。
【００１７】
第８の発明は、第６の発明または第７の発明の構成において、各前記ノズル開口に対応して前記ノズル開口から前記液体を噴射させる圧力発生素子を備え、前記被覆範囲の外の前記領域にある選択された前記ノズル開口の前記圧力発生素子を動作させて、前記本体内の前記吸収材へ前記液体を噴射させることを特徴とする。
これにより、カシメ部分に位置が対応する被覆範囲の外の領域のノズル開口からだけ、保湿する時に選択的に液体を噴射して、本体内およびノズル面の保湿を行うことができる。
【００１８】
上記目的は、第９の発明にあっては、液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル面に当てて前記ノズル面から液体を噴射してノズル面を保湿する液体吸引装置を用いる液体噴射装置における液体の噴射方法であって、前記ノズル面に密着してノズル開口を封止可能な本体内には前記ノズル開口からの前記液体を吸収する吸収材を設けており、前記ノズル面の対向側の吸収材が被覆されている被覆範囲外の領域に対応する前記ノズル面の前記ノズル開口を選択して前記液体を噴射させることを特徴とする液体噴射装置における液体噴射方法により、達成される。
【００１９】
これにより、ノズル面から液体を噴射して保湿する際に、ノズル面の対向側の吸収材が何らかの部材により覆われていない領域には、ノズル開口から液体が噴射されるが、ノズル面の対向側の吸収材が被覆されている範囲、つまり吸収材が何らかの部材により覆われている範囲ではノズル開口が液体を噴射させないようにする。これによって、吸収材が露出している領域においてだけ液体が吸収材側に噴射されることになる。吸収材とノズル面の間に何らかの別の部材があったとしても、液体がノズル面側に跳ね返って付着することがない。したがってノズル開口の液体のメニスカスが壊れずに、ノズル開口からの液体の噴射不良を防ぐことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下、本発明の好適な実施形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液体噴射装置の実施形態であるインクジェット式記録装置１０を示している。
図１に示すインクジェット式記録装置１０は、インクジェットプリンタとも呼んでいる。インクジェット式記録装置１０は、本体部１を有している。この本体部１は、ガイドレール１７、プラテン１２、キャリッジ１４、インク吸引装置２０、記録ヘッド３０を備えている。記録ヘッド３０は、印刷ヘッドとも言う。
【００２１】
このインクジェット式記録装置１０は、いわゆるオンキャリッジ形の記録装置であり、キャリッジ１４の上部には、例えば複数のインクカートリッジ２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５，５Ａ，５Ｂが着脱可能に装着できる。キャリッジ１４の下部には、記録ヘッド３０が設けられている。キャリッジ１４は、ベルト１５を介してモータ１６に接続されている。モータ１６が作動することによって、キャリッジ１４はガイドレール１７に沿ってプラテン１２の軸方向である主走査方向Ｔに往復走行する。
本体部１のホームポジション１８は、ガイドレール１７の一方の端部に位置している。このホームポジション１８は、キャリッジ１４の走行経路の末端にある非印刷領域である。このホームポジション１８には、本体部１の上にインク吸引装置２０が配置されている。このインク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例であり、キャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼んでいる。
【００２２】
インク吸引装置２０は、以下の２つの機能を有する。すなわち、インク吸引装置２０は、長時間放置された時に記録ヘッド３０のノズル開口のインクの乾燥を防止する保湿機能と、吸引ポンプ１９からの負圧をノズル開口に作用させてノズル開口からインクを強制的に吸引して排出させる吸引機能を備える。この吸引ポンプ１９は、インク吸引装置２０を構成する一構成要素である。各インクカートリッジ２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５，５Ａ，５Ｂの各インクは液体の一例である。
この他に、インク吸引装置２０の横には、ワイピング部材４００が設けられている。このワイピング部材４００は、必要に応じて記録ヘッド３０のノズルプレート面のインクを払拭する。
【００２３】
図２は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の電気的な接続例を示している。インクジェット式記録装置１０の制御装置７は、ローカルプリンタケーブルまたは通信ネットワークを介してホストコンピュータ４０のプリンタドライバ４１に接続されている。プリンタドライバ４１は、インクジェット式記録装置１０の各構成要素に対して印刷やクリーニング動作あるいはインク吸引動作を実行させるためのコマンドを送るソフトウェアを搭載している。
【００２４】
図２に示すインクジェット式記録装置１０は、制御装置７の他に、センサー８、インク吸引装置２０、インクカートリッジ２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５，５Ａ，５Ｂ、記録ヘッド３０、キャリッジ１４、用紙搬送機構１５Ａを含んでいる。
図１の実施形態では、複数のインクカートリッジ２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５，５Ａ，５Ｂが、キャリッジ１４の上に直接搭載されているが、これに限らずインクカートリッジはキャリッジとは別の位置に搭載している、いわゆるオフキャリッジ形のインクジェット式記録装置を採用しても勿論構わない。
図２の用紙搬送機構１５Ａは、図１の用紙２９をプラテン１２上を搬送するようになっている。用紙２９は記録媒体の一種である。
【００２５】
図３は、図１に示す記録ヘッド３０の構造例を示す断面図である。
インクジェット式記録装置１０は、特にカラープリンタとして用いられる場合には、この記録ヘッド３０は、互いに種類の異なる複数種類のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク経路５０を有している。
各インクカートリッジ２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５，５Ａ，５Ｂからのインクは、インク供給針５０Ａを介してインク経路５０に流入する。インクの種類ごとに独立したインク経路５０は、それぞれ複数の圧力室５１に接続されている。各圧力室５１には、各ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅ，５４Ｆ，５４Ｇ，５４Ｈが接続されている。
ノズルプレート６２はノズルプレート面６１を有していて、このノズルプレート面６１には複数のノズル開口列５４Ａ〜５４Ｈが設けられている。圧力室５１から押し出されたインク滴が、ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｈのノズル開口５５Ａ〜５５Ｈから吐出される。
【００２６】
図４は、ノズルプレート面６１におけるノズル開口列５４Ａ〜５４Ｈの配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｈは、例えば１８０個のノズル開口５５Ａ〜５５Ｈから構成されている。図４の例では、２列のノズル開口列ごとに比較的近付いた位置に形成されている。
【００２７】
図３に示す各インクカートリッジ２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５，５Ａ，５Ｂは、例えばそれぞれ異なる種類の色のインクを収容している。例えばインクの色としては、マットブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、フォトブラック、ライトシアン、ライトマゼンタ、グレーのインクであり、これらの色がそれぞれのインクカートリッジに収容されている。
【００２８】
図５は、本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッド３０の内部構造例を示している。上述したインクカートリッジから供給されるインクは、インク経路５０を通って圧力室５１へ供給される。印刷の際には、圧力発生素子としての圧電振動子３９が伸縮動作することによって、圧力室５１の容積を変化させて、圧力室５１内のインクに圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口５５Ａ〜５５Ｈからインク滴が吐出できる。
記録ヘッド３０内のインク中に気泡が混入したり、インク経路５０や圧力室５１内に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害されて、正常なインクの吐出が行えないことがある。この場合には、図２に示すインク吸引装置２０が用いられ、このインク吸引装置２０によるインクの強制排出が必要となる。
各ノズル開口５５Ａ〜５５Ｈにはそれぞれ圧電振動子３９が対応して設けられている。図８に示す制御部としての制御装置７は、各圧電振動子３９を別々に動作させることができる。
【００２９】
また、インクジェット式記録装置１０を最初に使用する際の開始時や、インクカートリッジを別の種類のインクカートリッジに交換した場合では、図３の記録ヘッド３０内のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。このような初期のインクの充填に際しても、インク吸引装置２０が使用され、このインク吸引装置２０を用いることで、図３の記録ヘッド３０のノズル開口５５Ａ〜５５Ｈから空気およびインクが、強制的に吸引されてノズル開口５５Ａ〜５５Ｈから排出される。
【００３０】
図６と図７は、インクジェット式記録装置のインク吸引装置２０、記録ヘッド３０およびインクカートリッジ２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５Ａ，５Ｂ，５の構造例を示している。図６では、インク吸引装置２０はノズルプレート面６１から離れた待機状態である。図７では、インク吸引装置２０はノズルプレート面６１に密着もしくは圧着されて、ノズルプレート面６１を封止している保湿状態（キャッピング状態）を示している。
図６と図７においては、記録ヘッド３０とインクカートリッジ２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５Ａ，５Ｂ，５が、ホームポジション１８に位置決めされており、この記録ヘッド３０は、インク吸引装置２０の上方に位置決めされている。
【００３１】
図１に示すキャリッジ１４は、記録ヘッド３０とともに、ガイドレール１７に沿って主走査方向Ｔに沿って往復移動可能である。キャリッジ１４とともに記録ヘッド３０は、ヘッド移動方向Ｔ１に移動することにより、記録ヘッド３０は図１および図６に示すホームポジション１８に位置決めすることができる。
記録ヘッド３０は、液体噴射ヘッドの一種であるが、この記録ヘッド３０はキャリッジ１４の下面側に設けられている。記録ヘッド３０の下面は、ノズルプレート面６１である。このノズルプレート面６１は、ノズル面の一例であり、図３と図４にノズルプレート面６１の形状例を示している。ノズルプレート面６１は、ノズルプレート６２の下面である。
ノズルプレート６２は、上述したような複数のノズル開口列、図４の図示例では８列のノズル開口列５４Ａ〜５４Ｈを有している。各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｈは、図４に示すＴ方向とは直交するＵ方向に沿っており、平行に形成されている。
【００３２】
図７では、インク吸引装置２０がノズルプレート面６１を封止しているノズルプレート面６１の保湿状態の例を示している。この場合にはインク吸引装置２０は、昇降手段２５０の動作により、図６の待機状態から図７に示すようにＺ２方向に押し上げられた状態になっている。
【００３３】
次に、図６と図７，図９，図１０を参照しながらインク吸引装置２０の構造について説明する。
インク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例であるが、図６に示すようにホームポジション１８に配置されていて、このインク吸引装置２０はキャップ本体８０、吸収材９０、吸引ポンプ１９、押さえ部材１３０を有している。
図９は、記録ヘッド３０、押さえ部材１３０、吸収材９０、そしてキャップ本体８０等を示す分解斜視図である。図１０は、図６においてインク吸引装置２０をＥ方向から見た平面図である。
【００３４】
図６，図９に示すようにキャップ本体８０は、底部９２、側面部９３，９４，９５，９６を有している箱形状の部材である。キャップ本体８０は、例えばプラスチックにより作られている。キャップ本体８０は上部に上部開口２７０を有している。
４つの側面部９３ないし９６は、それぞれ上端部９７を有している。この上端部９７は、ノズルプレート面６１に圧着もしくは密着することにより、キャップ本体８０が各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｈを含むノズルプレート面６１の領域を封止する構造になっている。このため上端部９７は弾性変形可能な柔軟性のある材料で作られているのが望ましい。
【００３５】
図６に示すように、キャップ本体８０の底部９２は、例えば２つの排出部２４０，２４１を有している。排出部２４０，２４１は、チューブ１９Ａを介して吸引ポンプ１９に着脱可能に接続されている。吸引ポンプ１９は、廃インクタンク１００に接続されている。この廃インクタンク１００は、インク吸引装置２０から吸引されてくるインクを廃棄するためのタンクである。
キャップ本体８０は、図示の例では単純な箱形状になっている。しかしこれに限らず、キャップ本体の構造は、吸収材９０を支える内側部分と、その内側部分を外側から支えるキャップホルダーを有する２層構造にしても勿論構わない。
【００３６】
キャップ本体８０の内側の底部９２Ａには、複数本のピン１５０がＺ２方向に突出して垂直に形成されている。このピン１５０は突出部材の一例である。ピン１５０は好ましくは円柱状の部材であり、図６に示す内側の底部９２Ａから一体的に形成されている。
図９と図１０に示すように各ピン１５０は、ノズル開口列に平行になるように直線状に配列されている。例えば図１０に示すように最も左側の２本のピン１５０は、ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂの間の領域に間隔をおいて配置されている。隣の３本のピン１５０は、ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄの間の領域に間隔をおいて直列に配列されている。さらに隣の３本のピン１５０は、ノズル開口列５４Ｅ，５４Ｆの間の領域に間隔をおいて直列に配置されている。最も右側の２本のピン１５０は、ノズル開口列５４Ｇ，５４Ｈの間の領域において間隔をおいて直列に配置されている。
【００３７】
次に、図６と図９に示す吸収材９０は、液体としてのインクを吸収するためのものであり、例えば好ましくは上部吸収材９０Ａと下部吸収材９０Ｂの二層構造になっている。吸収材９０は、キャップ本体８０内に収容される例えば直方体形状のものであり、弾性変形可能でインクを吸収することができる例えばＰＶＡ（ポリビニルアルコール）のようなスポンジ等の発泡プラスチックにより作られている。
【００３８】
次に、図６と図９および図１０に示す押さえ部材１３０について説明する。
図９に示す押さえ部材１３０は、吸収材９０の表面９０Ｃの上に配置されて、吸収材９０がインクを吸収したことによる吸収材９０の膨潤による盛り上がりを機械的に押さえるための部材である。押さえ部材１３０は、弾性変形可能で耐蝕性に優れる、例えばステンレス鋼により作ることができる。
押さえ部材１３０は、図９に示すように複数個のランド部１３３と、これらのランド部１３３を接続する接続部１３４を有している。ランド部１３３は、上述したキャップ本体８０の各ピン１５０の位置に対応した位置にある。ランド部１３３はピン１５０の先端１５１が挿入できるような孔１３５をそれぞれ有している。
【００３９】
図１１は、押さえ部材１３０と、ピン１５０および吸収材９０の積層構造例を示している。
ピン１５０の先端１５１は、図１１（Ａ）〜図１１（Ｃ）に示すように平坦面になっている。ピン１５０は吸収材９０の貫通孔９０Ｄを通り押さえ部材１３０のランド部１３３の孔１３５を通すことにより、図１１（Ｂ）に示すように押さえ部材１３０と底部９２の内側の底部９２Ａの間において吸収材９０が挟み込まれる。この貫通孔９０Ｄは吸収材９０にあらかじめ設けておいてもよいし、ピン１５０に突きさして形成してもよい。
【００４０】
図１１（Ｂ）の状態で、熱カシメ用の工具７００を用いて端部１５１を熱カシメする。これによって図１１（Ｃ）に示すようにピン１５０にはカシメ部分１７０が形成される。このカシメ部分１７０は、吸収材９０と押さえ部材１３０をキャップ本体８０内に固定するための固定手段の一例である。カシメ部分１７０は、押さえ部材１３０を吸収材９０側に押し付けるようにして吸収材９０を内側の底部９２Ａに対して保持することができる。この状態では押さえ部材１３０は、吸収材９０がインクを吸引したことにより膨潤する現象を抑えて、吸収材９０の形状変形を防ぐことができる。
【００４１】
図１０に戻ると、この実施形態では、カシメ部分１７０は対応するノズル開口列の間に位置している。
図４は、このカシメ部分１７０と各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｈの位置関係の例を示す平面図である。ノズル開口列５４Ａないし５４Ｈは、Ｕ方向に平行に形成されている。
すなわちインク吸引装置のキャップ本体の上端部がノズルプレート面に密着した状態で、キャップ本体内の保湿およびノズルプレート面の保湿を行う場合に、もしも本発明の実施形態とは異なり従来のように、図１３に比較して示すように、ノズル開口列の全てのノズル開口１００１からインク１０００を噴射すると、カシメ部分１１７０に対してもインク１０００が噴射されて、このインク１０００がカシメ部分１１７０により跳ね返ってしまう恐れがある。跳ね返ったインクがノズル面に付着してしまうと、印字不良となる可能性がある。また、インクがカシメ部分１１７０上にたまってしまうと、カシメ部分１１７０上のインクが毛細管現象によりノズル開口内のメニスカスを壊すおそれもある。
そこで、この問題を解消するために、本発明の実施形態では、図４に示すように各カシメ部分１７０の直上位置の周辺にある複数のノズル開口からのインクの噴射を、図７における保湿状態におけるフラッシング動作時には噴射しないようにするのが特徴的である。
ここで、キャップ本体８０の保湿は吸収材９０をインクで湿らせればよいため、ノズル開口列の全てのノズル開口からインクを噴射する必要はない。
なお、全てのノズル開口からインクを噴射させる場合は、キャップ本体８０内には噴射せず、図１に示すようにガイドレール１７のインク吸引装置２０とは反対側の端部に配置されたインク噴射滴受け７５０に噴射する。
【００４２】
図４と図１２の例では、各カシメ部分１７０に位置が対応する対象領域Ｍのノズル開口５５Ａからはインクを噴射しないように、図８に示す制御装置７が対象領域Ｍのノズル開口５５Ａないし５５Ｈの圧電振動子３９の動作を行わせないようにする。図７に示す保湿状態においてフラッシング動作を行わせるために、対象領域Ｍ以外の図４に示す非対象領域Ｒのノズル開口５５Ａないし５５Ｈからはインクを噴射させる。つまり制御装置は、非対象領域Ｒのノズル開口５５Ａないし５５Ｈの図８に示す圧電振動子３９だけを動作させるのである。
図４に示す対象領域Ｍにおけるノズル開口５５Ａないし５５Ｈの数は、例えばカシメ部分１７０の付近の複数個もしくは数十個のノズル開口である。これは、記録ヘッド３０とキャップ本体８０の位置ずれ、ピン１５０の成形上の倒れ、カシメ部分１７０の大きさのバラツキ、カシメ部分１７０上でのインクのたまり方、記録ヘッド３０からの噴射速度などにより決まる。
【００４３】
ここで、図１４を参照しながら、上述したインクジェット式記録装置１０におけるインク吸引装置のフラッシング動作例について説明する。このフラッシング動作は本発明の液体噴射装置における液体噴射方法の好ましい実施形態である。
このフラッシング動作は、図７に示すように、キャップ本体８０がノズルプレート面６１に対して密着もしくは圧着した状態でキャップ本体８０内の吸収材９０およびノズルプレート面６１を保湿するための動作である。
【００４４】
図１４のステップＳＴ１では、図１に示すように記録ヘッド３０およびキャリッジ１４は、印刷中にはインク吸引装置２０からは離れた印刷領域に位置している。
しかし、上述したように記録ヘッド３０のノズルプレート面６１とインク吸引装置２０内の保湿を行う必要がある場合には、キャリッジ１４および記録ヘッド３０が、ヘッド移動方向Ｔ１へ移動して図１に示すホームポジション１８に位置決めされる。記録ヘッド３０がホームポジション１８に移動されると、図６に示すように記録ヘッド３０はインク吸引装置２０の上部に位置決めされることになる。
【００４５】
図１４のステップＳＴ２では、図２の制御装置７がインク吸引装置２０に対してインク吸引動作による保湿のためのフラッシング動作の実行指令を行う。そして、封止ステップＳＴ３に移る。
このステップＳＴ３では、インク吸引装置２０が図６の待機位置から図７のインク吸引状態に上昇する。これによって、図７に示すように、インク吸引装置２０の本体８０の上端部９７は、ノズルプレート面６１に対して密着もしくは圧着される。
【００４６】
図１４の噴射ステップＳＴ４では、保湿目的のためにキャップ本体８０内へインクのフラッシング動作をする。
このフラッシング動作においては、図８に示す制御装置７は、図４に示す非対象領域Ｒにある複数のノズル開口５５Ａないし５５Ｈを選択して、これらのノズル開口に対応する圧電振動子３９を駆動させることで選択したノズル開口からインクを噴射する。つまり、図８の制御装置７は、対象領域Ｍに位置する複数のノズル開口５５Ａないし５５Ｈからはインクを噴射させないのである。
これによって、図１３に示す比較例の場合と異なり、図１２に示す本発明の実施形態では、各カシメ部分１７０に対してはインク１０００が選択的に噴射されずに、カシメ部分１７０においてインク１０００がノズルプレート面側へ跳ね返る現象が無くなる。インク１０００の跳ね返り現象が無くなるので、インク１０００がノズルプレート面に付着することが無い。また、インク１０００はカシメ部分１７０の上にたまることがなく、ノズル開口内のインクのメニスカスが破壊されない。したがって、印字不良となる原因を無くすことができる。
【００４７】
このように、カシメ部分１７０に対してインクが付着する可能性がある対象領域Ｍに位置するノズル開口５５Ａないし５５Ｈからは、フラッシング動作時にインクを噴射させないようにしている。このようにフラッシング動作のシーケンスを制御装置が制御して、カシメ部分１７０にはインクがたまらないようにして、ノズルプレート面におけるインク噴射不良現象を防止するのである。
本発明の実施形態では、インクがカシメ部分に載ったりカシメ部分において跳ね返る現象を防ぐことができる。
ステップＳＴ４が終了したら、ステップＳＴ５において、インク吸引装置２０が図７の上昇位置から図６の下降位置に戻る。なお、図１４ではノズルプレート面に密着した状態でのフラッシング動作を示したが、密着せずに接近した状態でも問題ない。また、ステップＳＴ４時にキャップ本体内のインクが多い場合はステップＳＴ５の後に、キャップ本体内のインクを排出する空吸引動作を行ってもよい。
【００４８】
本発明の他の実施形態
図１５と図１６は、本発明の好ましい他の実施形態を示している。
図１５に示す本発明の実施形態は、図６の実施形態と略同じであり、同じ箇所には同じ符号を記してその説明を用いる。
図１５の実施形態が図６の実施形態と異なるのは、次の点である。
ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂ、ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄ、ノズル開口列５４Ｅ，５４Ｆ、ノズル開口列５４Ｇ，５４Ｈの４組のノズル開口列群の間の対応する位置には、キャップ本体８０内に隔壁７００が設けられている。この隔壁７００は、吸収材９０を途中で分割している。このことにより、各組のノズル開口列に対応する吸収材同士間のインクの混色を防止することができる。そして各ノズル開口列の組に対応して排出部２４０が設けられている。この排出部２４０はそれぞれチューブ１９Ａを用いて吸引ポンプ１９に接続されている。
【００４９】
図１６は、本発明のさらに別の実施形態を示している。図１６の実施形態は、図１０の実施形態と似ているが、ノズル開口列の数が異なる。図１０の実施形態ではノズル開口列が８列形成されている。これに対して、図１６の実施形態では４つのノズル開口列５４Ａないし５４Ｄが記録ヘッドのノズルプレート面に設けられている。
図１６（Ａ）では、これらのノズル開口列５４Ａないし５４Ｄには、キャップ本体８０内の押さえ部材１３０のランド部１３３とピンのカシメ部分１７０が対応している。つまり各ランド部１３３とカシメ部分１７０は、ノズル開口列５４Ａのノズル開口の真下に位置している。
【００５０】
この例では、図１６（Ｂ）に示すように、各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄのノズル開口５５Ａないし５５Ｄが、カシメ部分１７０の直上に位置しているのが特徴的である。
このような場合であっても、各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄの中で、対象領域Ｍに位置している例えば３つのノズル開口からインクを噴射しないように、制御装置が圧電振動子の動作を停止する。それ以外の非対象領域Ｒに位置する各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄのノズル開口５５Ａないし５５Ｄからは、制御装置が圧電振動子を動作させることにより、それぞれフラッシング動作時に液体を噴射させる。
【００５１】
以上のように、図１０に示す本発明の実施形態では、対象領域にあるノズル開口は、カシメ部分の直上位置の周辺のノズル開口である。あるいは本発明の実施形態において対象領域にあるノズル開口は図１６（Ｂ）に示すように直上に位置するノズル開口とその周辺のノズル開口である。
上述した実施形態では、例えば図７に示すように、固定手段であるカシメ部分１７０と押さえ部材１３０が、キャップ本体８０内において吸収材９０を保持している構造である。この場合には、キャップ本体内の固定手段であるカシメ部分に位置が対応する被覆されている被覆範囲の外の領域にあるノズル開口を選択して液体であるインクを噴射させる。
【００５２】
しかしこれに限らず、例えば図１７に示すように、突出部材であるピン１５０とその上端のカシメ部分１７０だけを用いて、押さえ部材は用いずに吸収材９０をキャップ本体８０内に保持する構造も採用できる。つまり、押さえ部材は用いずに、固定手段であるカシメ部分に位置が対応する被覆されている被覆範囲の外の領域のノズル開口を選択して液体であるインクを噴射させる。
この場合には、図２の制御装置７が記録ヘッド３０側の図５に示す圧電振動子３９に対して信号を送ることにより、図１７のカシメ部分１７０に相当する被覆範囲の外の領域に対応するノズル開口だけからインクを噴射するようにすればよい。このように押さえ部材が不要になるのは、例えば吸収材としては、水分を吸収しやすい繊維は膨張し易いが、繊維と繊維の間に水分を保持する吸収材は膨張しない。したがってこのような材質の場合には押さえ部材が必ずしも必要ではない。
また図７において、押さえ部材１３０とカシメ部分１７０の両方の直上部分だけ、あるいは直上部分およびその周辺領域にあるノズル開口からは液体を噴射しないようにすることもできる。この場合には、押さえ部材１３０とカシメ部分１７０に対応する被覆範囲の外の領域にあるノズル開口を選択して液体を噴射させるのである。
これによって、カシメ部分１７０と押さえ部材１３０のいずれにおいてもインクが載ったり跳ね返ったりすることがないので、ノズルプレート面がインクにより汚れることがない。
【００５３】
また、図１８は、本発明のさらに別の実施形態を示している。
図１８では、吸収材９０は、キャップ本体８０の中において、板状の押さえ部材９８５と引っ掛け形状部９９０により保持して固定されている。この引っ掛け形状部９９０は、キャップ本体８０の上端部９７の付近に設けられていて、一部分がノズル開口５５Ａ，５５Ｈに近い。引っ掛け形状部９９０は押さえ部材９８５を介して吸収材９０をキャップ本体８０内に固定している。
このような押さえ部材９８５と引っ掛け形状部９９０に対応する被覆範囲の外の領域のノズル開口を選択して液体を噴射させる。これによって、引っ掛け形状部９９０と押さえ部材９８５にはインクが載ったり跳ね返ったりすることがなく、インクがノズルプレート面に付着するのを防ぐ。この押さえ部材９８５は枠形状のものが採用できる。
【００５４】
本発明の実施形態は、その他に次のようなものが考えられる。
図７に示すピン１５０は、キャップ本体８０とは別体に形成したものを採用できる。この別体に形成したピンはキノコ状の先端部を有している。このキノコ状の先端部は固定手段に相当し、図７の例のカシメ部分１７０の形状に似ている。このキノコ状のピンは吸収材に対して圧入することにより、吸収材をキャップ本体内に固定することができる。
また別の例では吸収材や押さえ部材は、上述したようなキノコ状のピンにより突き刺して圧入して固定することもできる。
さらに別の例では、キャップ本体内を大気開放させるためのバルブの口や吸引ポンプの吸引口がキャップ本体の内部まで筒状に伸びている場合に、そのバルブ口や吸引ポンプの吸引口の上に吸収材がない場合には、そのバルブ口は吸引ポンプの吸引口に対応する範囲の外の領域のノズル開口を選択して液体を噴射させる。つまりバルブ口や吸引ポンプの吸引口に対応する範囲の領域にはノズル開口からは液体を噴射させないのである。
【００５５】
以上説明したように本発明の実施形態では、本体がノズル面に密着してノズル開口を封止可能である。そして吸収材は本体内に配置されてノズル開口からの液体を吸収することができる。しかも、ノズル面の対向側の吸収材が被覆された被覆範囲の外側の領域に対応するノズル面のノズル開口が選択されて、その選択されたノズル開口から液体を噴射させるようになっている。このように選択したノズル開口から液体を噴射させるのは制御装置の指令により圧電振動子を作動して行う。つまり、ノズル面の対向側の吸収材が何らかの部材により被覆された範囲のノズル面のノズル開口は選択しないで、吸収材の露出していない範囲のノズル開口からは液体を噴射させないのである。吸収材が露出していない範囲とは、既に述べたように固定手段であるカシメ部分や、押さえ部材あるいは引っ掛け形状部のような部材により吸収材の表面が被覆されている領域である。
【００５６】
本発明の実施形態では、ノズルプレート面がキャップ本体によりキャッピングされた状態で、ノズル開口からインク滴をフラッシング動作をすることにより、キャップ本体内を保湿して、ノズル開口のインクの増粘を防いで、インクの良好な吐出状態を保つことができる。
図示した実施形態においては、８つのインクカートリッジが使用されている。しかし、例えばブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの各インクを使用する４つのインクカートリッジが、キャリッジに装着してもよい。このインクカートリッジはこれに限らず、ブラックインク用のインクカートリッジだけを備えているものや、上述したように２つのインクカートリッジを備えていたり、ブラックインクを除いた３色のカラーインク用の３つのインクカートリッジを備えているものや、５つ以上７以下のインクカートリッジ、あるいは９つ以上の数のインクカートリッジがキャリッジに装着できるようなものであってもよい。
【００５７】
本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す斜視図。
【図２】図１のインクジェット式記録装置の電気的接続例を示す図。
【図３】インクジェット式記録装置の記録ヘッドとインクカートリッジの構造例を示す断面図。
【図４】記録ヘッドのノズルプレート面の形状例のノズル開口列とカシメ部分の位置関係を示す図。
【図５】記録ヘッドの圧電振動子の付近を示す図。
【図６】インク吸引装置と記録ヘッドを示しており、本体がノズルプレート面から離れた待機状態を示す図。
【図７】本体がノズルプレート面を封止している状態を示す図。
【図８】記録ヘッドの各圧電振動子とその動作を制御する制御装置の例を示す図。
【図９】記録ヘッド、押さえ部材、吸収材およびキャップ本体の構造例を示す分解斜視図。
【図１０】図６におけるＥ方向から見たキャップ本体内の構造例を示す図。
【図１１】ピンにより押さえ部材と吸収材が固定される様子を示す図。
【図１２】ピンのカシメ部分に対応する対象領域のノズル開口と非対象領域のノズル開口の例を示す図。
【図１３】従来の比較例を示しており、カシメ部分においてインクが跳ね返っている様子を示す図。
【図１４】本発明の液体噴射装置の液体噴射方法の一例であるインクジェット式記録装置におけるフラッシング動作の例を示すフロー図。
【図１５】本発明の別の実施形態を示す図。
【図１６】本発明のさらに別の実施形態を示す図。
【図１７】本発明のさらに別の実施形態を示す図。
【図１８】本発明のさらに別の実施形態を示す図。
【符号の説明】
【００５９】
２Ａ，２Ｂ，２，３，４，５，５Ａ，５Ｂ・・・インクカートリッジ、７・・・制御装置（制御部）、１０・・・インクジェット式記録装置（液体噴射装置）、１９・・・吸引ポンプ、２０・・・インク吸引装置（液体吸引装置の一例）、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ，５４Ｅ，５４Ｆ，５４Ｇ，５４Ｈ・・・ノズル開口列、５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ，５５Ｅ，５５Ｆ，５５Ｇ，５５Ｈ・・・ノズル開口、６１・・・ノズルプレート面（ノズル面の一例）、８０・・・キャップ本体（本体の一例）、９０・・・吸収材、１３０・・・押さえ部材、Ｍ・・・対象領域、Ｒ・・・非対象領域
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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