JP2012143921A - メンテナンス装置、メンテナンス方法、液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス精度の向上を図り、ノズルつまりを抑制して良好な噴射特性を維持可能とするメンテナンス装置、メンテナンス方法、液体噴射装置を提供する。
【解決手段】本発明のメンテナンス装置は、液体を噴射する複数のノズル開口がノズル面に形成された記録ヘッドに対してメンテナンスを行うメンテナンス装置であって、ノズル面を封止可能であるとともにノズル面側に開口しノズル開口から噴射された液体を受容する封止空部が設けられたキャップ部と、封止空部に負圧を供給する吸引手段と、キャップ部をノズル面に密着させた状態で当該ノズル面に対して平行移動させることが可能な移動機構と、を備えている。
【選択図】図３

Description

本発明は、メンテナンス装置、メンテナンス方法、液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置として、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）のノズルより被記録媒体にインク（液体）を噴射するインクジェット式液体噴射装置が知られている。このようなインクジェット式液体噴射装置では、時間の経過に伴ってノズルからのインクの吐出速度や吐出量が変化し、インクの吐出状態（噴射状態）が変化する。記録ヘッドの内部では、時間の経過に伴って気泡が成長したりインクが増粘したりすることでインクの吐出速度や吐出量が所望の値を超えてしまい、吐出不良が生じる。このため、インクの吐出速度や吐出量を所望の範囲に維持するために、定期的に記録ヘッドのメンテナンス動作が実施される。

その具体的なメンテナンス動作としては、キャップ部で記録ヘッドのノズル面を覆い、ノズルからインクを強制的に吸引する吸引動作や、インクの噴射によってノズル面に付着してしまったインク等をワイプ部材で払拭することによってノズル面上のインクを除去するワイピング動作などがある。

ところが、吸引動作終了後、キャップ部内に吐出されたインクを廃液容器内に排出するために、キャップ部内に空気を導入しながらインクを吸引すると、空気とインクとが混じり合って気泡が発生する。この気泡がノズルのインクメニスカスを破壊する場合がある。
特１許文献では、吸引動作終了後、キャップ部内を大気開放することなくキャップ部をノズル面から引き離して開放し、傾斜したキャップ部から漏れたインクをキャップ部の下方に配置された廃液容器により受ける構成が開示されている。これにより、キャップ部内の気泡を迅速に処理することができる。

特開２００７−１６０７１３号公報

しかしながら、特１許文献では、キャップ部の傾斜を利用してキャップ部材内に排出されたインクを廃液容器へと零すようになっているため、インクが跳ねて周囲が汚れるおそれがある。また、キャップ部の直下に廃液容器を配置させる必要があり、廃液容器の配置自由度がない。

一般に、ワイピング動作では、ワイプ部材が記録ヘッドのノズル面に当接して撓み変形しながらノズル面上を摺動し、ノズル面の端部から離れる際に弾性反発力によって原形復帰させるようにしている。このため、復帰する際の振動によってワイプ部材の先端に付着したインクの一部が飛散し、プリンター内の諸部材を汚してしまうという問題がある。

また、インクが付着したワイプ部材でノズル面を払拭すると、ノズル内のメニスカスを破壊してしまい、インクの吐出不良を引き起こす虞もある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、メンテナンス精度の向上を図り、ノズルつまりを抑制して良好な噴射特性を維持可能とするメンテナンス装置、メンテナンス方法、液体噴射装置を提供することを目的の一つとしている。

本発明のメンテナンス装置は、液体を噴射する複数のノズル開口がノズル面に形成された記録ヘッドに対してメンテナンスを行うメンテナンス装置であって、前記ノズル面を封止可能であるとともに前記ノズル面側に開口し前記ノズル開口から噴射された前記液体を受容する封止空部が設けられたキャップ部と、前記封止空部に負圧を供給する吸引手段と、前記キャップ部を前記ノズル面に密着させた状態で移動させる移動機構と、を備えたことを特徴とする。

これによれば、キャップ部を記録ヘッドのノズル面に密着させた状態でノズル面に対して平行移動させることで、キャップ部がノズル面上を摺接（払拭）しながらノズル面に付着した液体を除去することができる。また、キャップ部によって除去された液体が周囲に飛散することもなく、除去した液体は、キャップ部の封止空部内へ流入することとなる。また、キャップ部とは別にワイプ部材を設ける必要がないので、部品点数を削減できてコスト削減が図れる。

また、前記キャップ部には、前記封止空部の外側に該封止空部から流出した前記液体を受容する液体受容部が設けられている構成としてもよい。

これによれば、キャップ部材を移動させた際に封止空部から流出した液体を液体受容部にて受け止めることができ、封止空部内が液体で満たされた状態でキャップ部を移動させることが可能となる。封止空部が液体で満たされた状態でノズル面を封止しているキャップ部を移動させることによって、封止空部が大気開放される際に気泡が発生しにくくなる。本構成であれば、封止空部が液体で満たされた状態であっても、移動の際にキャップ部の外部に液体を漏らすことなく受け止めることができ、諸部材を汚してしまうことが抑制される。

また、前記キャップ部は、弾性部材からなり内部に前記封止空部を有するキャップ部材と、前記キャップ部材を保持するとともに前記封止空部の外側に前記液体受容部を有するキャップホルダーと、を有して構成され、前記キャップ部材によって前記ノズル面を封止する構成としてもよい。

これによれば、弾性部材からなるキャップ部材によってノズル面を封止することとなり、移動時にはキャップ部材が弾性変形しながらノズル面を払拭するため、ノズル面上に付着した液体等を除去することができる。

また、前記封止空部に連通する吸引路と、前記液体受容部に連通する排出路と、前記吸引路および前記排出路を通じて排出された前記液体を回収する廃液容器と、を備え、前記吸引手段が、少なくとも前記吸引路に対して負圧を供給する構成としてもよい。

これによれば、封止空部に排出（噴射）された液体をキャップ部から迅速且つ効率よく排出（吸引）させることが可能となる。また、液体受容部に連通する排出路に対しても吸引手段によって負圧を供給する構成とすることにより、液体受容部に溜まった液体を迅速且つ効率よく排出（吸引）させることが可能となる。また、廃液容器の配置位置に制限がなく、設計自由度が高まる。

また、前記液体受容部が、前記封止空部の外側であって前記移動機構による前記キャップ部の少なくとも移動方向前方に設けられている構成としてもよい。

記録ヘッドと封止状態にあるキャップ部を大気開放せずに移動させる場合、移動開始時点でキャップ部内は液体で満たされた状態にあるため、その状態で水平移動させると、記録ヘッドと最初に離れる箇所、すなわち移動方向前方の部分で記録ヘッドとキャップ部との当接部分のゴムが弾性変形し、インクの飛び散りや、キャップ部内の圧力と大気圧との圧力差によってインクが飛び散る虞があるが、本発明のように少なくとも移動方向前方に液体受容部を設けることにより、液体が装置内に漏出することを抑制できる。

また、前記液体受容部が前記封止空部の周囲を取り囲むようにして設けられている構成としてもよい。

これによれば、液体受容部が封止空部の周囲を取り囲むようにして設けられているので、封止空部のどの箇所から流出した液体であっても受け止めることが可能である。

本発明のメンテナンス方法は、液体を噴射する複数のノズル開口が形成された記録ヘッドのノズル面をキャップ部で封止する封止ステップと、吸引手段の駆動を開始することにより前記キャップ部内の封止空部に対して負圧を供給して前記ノズル開口から前記液体を吸引する第１吸引ステップと、前記吸引手段の駆動を停止させ、前記封止空部に前記液体が溜まった前記キャップ部を前記ノズル面に密着させた状態のまま該ノズル面に沿って移動させる移動ステップと、前記封止空部が大気開放された後に前記封止空部内の前記液体を吸引する第２吸引ステップと、を備えていることを特徴とする。

これによれば、封止空部に記録ヘッドから噴射された液体が存在しているキャップ部をノズル面に接触させた状態のまま該ノズル面に沿って水平移動させることとしたので、キャップ部によってノズル面上を払拭することになり、噴射時にノズル面に付着した液体を除去することができる。

また、前記移動ステップにおいて、前記封止空部から流出した前記液体は、前記封止空部の外側であって前記キャップ部の少なくとも移動方向前方に設けられた液体受容部によって受容される方法としてもよい。

これによれば、キャップ部の移動時に封止空部から流出した流体を液体受容受部によって受け止めることができる。

また、前記第１吸引ステップでは、前記吸引手段の駆動を制御することによって前記封止空部内が前記液体で満たされるまで前記ノズル開口から前記液体を吸引し、前記移動ステップでは、前記封止空部内が前記液体で満たされた状態の前記キャップ部を移動させる方法としてもよい。

これによれば、封止空部が液体で満たされた状態でキャップ部を移動させることにより、封止空部内に不要な気泡が発生するのを抑制することができる。これにより記録ヘッドの吐出不良の発生を抑制することができる。

また、前記キャップ部は、弾性部材からなり内部に前記封止空部を有するキャップ部材と、前記キャップ部材を保持するとともに前記封止空部の外側に前記液体受容部を有するキャップホルダーと、を有して構成されており、前記移動ステップにおいては、前記キャップ部材を前記ノズル面に密着させた状態で移動させる方法としてもよい。

これによれば、弾性部材からなるキャップ部材をノズル面に接触させた状態でキャップ部を移動させることにより、キャップ部材は弾性変形しながらノズル面を払拭するため、ノズル面上に付着した液体等を除去することができる。

本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する複数のノズル開口がノズル面に形成された記録ヘッドと、前記記録ヘッドに対してメンテナンスを行う上記のメンテナンス装置と、を備え、前記メンテナンス装置は、前記記録ヘッドが非記録状態にあっては前記記録ヘッドの前記ノズル面をキャップ部で覆って前記ノズル開口を封止空部内に臨ませた状態で封止可能なもので、前記キャップ部内の封止空部から溢れ出した前記液体を液体受容部で受容する構成とされていることを特徴とする。

これによれば、上記したメンテナンス装置を用いて記録ヘッドのメンテナンスを実施しているので、装置内を汚すことなく、ノズルつまりを抑制して良好な噴射特性を維持可能とする。

インクジェットプリンターの斜視図。 記録ヘッドの概略構成を示す断面図。 （ａ）はメンテナンス装置の概略構成を示す断面図であって、（ｂ）はメンテナンス装置の作用を示す断面図。 プリンターの電気的構成を示す図。 メンテナンス装置の吸引動作を示すフローチャート図。 吸引動作時のメンテナンス装置の動作状態を示す図。 吸引動作時のメンテナンス装置の動作状態を示す図。 吸引動作時のメンテナンス装置の動作状態を示す図。 吸引動作時のメンテナンス装置の動作状態を示す図。 吸引動作時のメンテナンス装置の動作状態を示す図。 吸引動作時のメンテナンス装置の動作状態を示す図。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。
ここで、図１は、１の第実施形態において、代表的なインクジェット式液体噴射装置（インクジェット式記録装置）であるインクジェットプリンター１（以下、単にプリンター１という。）の斜視図である。
なお、以下の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は、各図中に矢印で示した方向を基準として示すものとする。また、図面中の上方向、右方向及び前方向を示す矢印において、丸印の中に点が記載されたもの（矢の先端を前から見た図）は紙面の裏から表に向かう矢印を意味し、丸印の中にバツが記載されたもの（矢の羽根を後ろから見た図）は紙面の表から裏に向かう矢印を意味するものとする。

プリンター（液体噴射装置）１は、ガイド軸３に移動可能に取り付けられたキャリッジ２を有する。このキャリッジ２は、駆動プーリ４と遊転プーリ５との間に掛け渡されたタイミングベルト６に接続されている。そして、駆動プーリ４は、パルスモーター７の回転軸に接合されている。このため、キャリッジ２は、パルスモーター７が駆動すると印刷記録媒体の一種である記録紙８の幅方向（主走査方向）に移動する。

このキャリッジ２にはカートリッジホルダ部が設けられており、このカートリッジホルダ部にはインクカートリッジ９が着脱可能に取り付けられている。このインクカートリッジ９は、インク液、即ち、液体状のインクを貯留する部材である。

そして、このインクカートリッジ９がカートリッジホルダ部に装着されると、カートリッジホルダ部に設けられたインク供給針（図示せず）がインクカートリッジ９内に挿入される。このインク供給針は、記録ヘッド１０のインク供給管２５（図２参照）に連通されているため、インク供給針が挿入されることでインクカートリッジ９内のインク液がインク供給管２５側に流出可能になる。

また、記録紙８と対向するキャリッジ２の下面には、インク液をインク滴として吐出可能な記録ヘッド１０が取り付けられている。そして、ガイド軸３の下方には、このガイド軸３と平行に紙送りローラー１１が配置されている。この紙送りローラー１１は、記録紙８の搬送時において、紙送りモーター１２（図４参照）からの駆動力によって回転される。

キャリッジ２の移動範囲で記録領域の外側にはホームポジションが設定されており、印刷動作の待機時等において記録ヘッド１０は、このホームポジションに位置付けられる。このホームポジションには、記録ヘッド１０に対してメンテナンス処理を行うメンテナンス装置１３が配置されている。このメンテナンス装置１３は、非記録状態において記録ヘッド１０のノズル面１０ａを封止可能なキャッピング機構１４により構成されている。

次に、記録ヘッド１０について簡単に説明する。
図２は、記録ヘッドの概略構成を示す断面図である。
図２に示すように、記録ヘッド１０は、ケース２０と、ノズル開口２９や圧力室３１等を有する流路ユニット２１と、複数の圧電振動子からなる振動子群２４を有する振動子ユニット２２とから概略構成されている。そして、流路ユニット２１は、弾性板２８、流路基板２６、ノズルプレート２７を積層し、接着剤等で接合一体化された構成になっている。
ノズルプレート２７には複数のノズル開口２９が形成されており、このノズルプレート２７の外表面（ケース２０とは反対側の表面）が本発明におけるノズル面１０ａとして機能する。
流路基板２６は、インク供給管２５の下端とノズル開口２９とを接続するリザーバ３０、インク供給口３２及び圧力室３１などのインク流通室を形成するための凹部を有する。これらの凹部は、流路基板２６の基材となるシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることで形成されている。

ケース２０は、先端と後端が共に開放した収容空部２３を内部に設けた合成樹脂製のブロック状部材であり、その先端に流路ユニット２１が接合されている。また、収容空部２３内には、振動子群２４の先端を先端側開口に臨ませた状態で振動子ユニット２２が収容（接着）されている。さらに、収容空部２３の側方には、インク供給針と流路ユニット２１の間を連通するインク供給管２５を設けている。

このような構成の記録ヘッド１０では、インク供給管２５からリザーバ３０及び圧力室３１を通ってノズル開口２９に至る一連のインク流路が形成されている。上記の圧電振動子を素子長手方向に伸縮させると弾性板２８が変形し、圧力室３１の容積が変化する。これにより、圧力室３１内のインク圧力が変化する。そして、この圧力室３１内のインク圧力の変化を利用することで、ノズル開口２９からインク滴を吐出させることができる。

次に、メンテナンス装置について述べる。
図３（ａ）はメンテナンス装置の概略構成を示す断面図であって、図３（ｂ）はメンテナンス装置の作用を示す断面図である。
キャッピング機構１４には、図３（ａ）に示すように、枠状のキャップ部材５１、キャップ部材５１を保持するキャップホルダー５７を備えてなるキャップ部５５と、キャップホルダー５７の底部５７Ａに形成された貫通孔５７ａを介してキャップ部材５１の内側に形成された封止空部５０に連通する吸引路５２と、さらに、貫通孔５７ｂを介してキャップ部材５１の外側に形成されたインク受容部（液体受容部）５９に連通する排出路５３と、吸引路５２の途中に設けられた吸引手段としての吸引ポンプ（吸引手段）５４と、キャップホルダー５７を上下左右に移動させるキャップ部移動機構（移動機構）４２（図４参照）と、が設けられている。

キャップ部材５１は、記録ヘッド１０のノズル面１０ａを封止可能であるとともにノズル面１０ａ側に開口し且つノズル開口２９から噴射されたインクＬ（図３（ｂ））を受容する封止空部５０を有する。このキャップ部材５１は、平面視矩形状を呈し、キャップホルダー５７の底部５７Ａから垂直に起立した状態で該底部５７Ａに一部埋め込まれるようにして固定されている。このキャップ部材５１は、エラストマー等の弾性部材を枠状に成型することにより作製されており、ノズル面１０ａ側の先端に該ノズル面１０ａとの封止性を高めるために、起立壁部５１ｂの上面に断面略山型の当接部５１ｃが突設されている。

上述したように、弾性部材により作製されたキャップ部材５１は、記録ヘッド１０のノズル面１０ａを払拭するワイプ部材としても機能するようになっている。つまり、キャップホルダー５７がノズル面１０ａに沿って水平方向に移動する際、キャップ部材５１の先端の当接部５１ｃがノズル面１０ａを摺接することで、ノズル面１０ａに付着したインクを除去できるようになっている。

また、キャップ部材５１内の封止空部５０には、インク液の吸収効果を高めるために吸収体５６が配設されている。この吸収体５６は、液体を吸収保持可能なフェルトやスポンジ等の吸収材料によって構成されている。吸収体５６はその厚さがキャップ部材５１から突出しないように薄く形成されているので、図３（ｂ）に示すように、キャップ部材５１によるノズル面１０ａの封止状態で吸収体５６の上面はノズル面１０ａから離間しており、非接触状態となる。
なお、封止空部５０内に吸収体５６を配設しない構成としてもよい。

キャップホルダー５７は、ノズル面１０ａ側に開口する有底箱状を呈するものであって、キャップ部材５１を支持する剛体の材料からなる。そして、キャップ部材５１（封止空部５０）の外側であって、キャップ部移動機構４２によって移動されるキャップ部５５の少なくとも移動方向前方には、封止空部５０から流出したインクを受容するインク受容部５９が設けられている。本実施形態においては、キャップホルダー５７の中央部分に封止空部５０を形成すべくキャップ部材５１が保持されており、このキャップ部材５１（封止空部５０）の周囲を取り囲むようにしてインク受容部５９が設けられている。キャップ部材５１の周囲にインク受容部５９を設けておくことにより、キャップ部材５１（封止空部５０）から零れたインクをインク受容部５９において受けることができるようになっている。

具体的に本実施形態では、キャップ部５５の周囲全体にインク受容部５９が設けられている。

吸引路５２は、吸引ポンプ５４の作動によって空気やインク液が流れる通路であり、樹脂製チューブなどによって形成されている。この吸引路５２の途中に配設された吸引ポンプ５４よりも下流側には、インク液を捕集するインクトラップとしての廃液容器５８が設けられている。なお、この廃液容器５８は大気開放されている。

また、吸引ポンプ５４は、封止空部５０側の吸引口からインク液や空気を取り込み、取り込んだインク液等を廃液容器５８へと排出する吸引手段である。この吸引ポンプ５４としては、例えば、吸引路５２を構成する樹脂製チューブをローラーで挟み、このローラーをチューブに沿って移動させることでチューブ内の空気等をチューブの端部から排気する所謂「しごき」タイプのポンプ等が好適に用いられる。この吸引ポンプ５４を作動させると、吸引路５２を通じて封止空部５０内が負圧化され、封止空部５０内の空気やインク液が吸引される。

排出路５３は、一端側がキャップ部材５１の外側のインク受容部５９に連通しているとともに、他端側が吸引路５２に連通している。排出路５３は、吸引路５２の廃液容器５８側の端部であって吸引ポンプ５４よりも下流側に接続されている。この排出路５３も、吸引路５２と同様に、樹脂製チューブによって形成されている。
そして、排出路５３および吸引路５２の吸引ポンプ５４よりも下流側の端部は大気開放されている。

なお、排出路５３上にも吸引ポンプを配設させた構成としてもよい。あるいは、排出路５３が接続される部分よりも下流側の吸引路５２上に吸引ポンプ５４を配設させてもよい。これにより、一つの吸引ポンプ５４によって吸引路５２および排出路５３の両方に対して負圧を供給することが可能となる。この場合、封止空部５０内に溜まったインクのみならず、インク受容部５９内に溜まったインクを迅速に吸引（排出）させることができる。

キャップ部移動機構４２は、上記したようにキャップ部材５１を上下左右方向に移動させる機構である。そして、キャリッジ２が記録領域側からメンテナンス領域へと移動してきた際に、キャップ部材５１を水平方向に移動させた後、上昇させることによって、図３（ｂ）に示すように、起立壁部５１ｂの上面に設けた当接部５１ｃが記録ヘッド１０のノズル面１０ａに密着して封止する。この封止状態では、ノズル開口２９が封止空部５０内に臨み、ノズル開口２９からのインク溶媒の蒸発が抑制される。また、キャップ部材５１によって封止した状態で上記の吸引ポンプ５４を作動させると、封止空部５０内が負圧化されてノズル開口２９から記録ヘッド１０内のインク液が排出される。

次に、プリンター１の電気的構成について説明する。
図４は、プリンターの電気的構成を示す図である。
図４に示すように、プリンター１は、プリンタコントローラ６０と、プリントエンジン６１とを備えている。
プリンタコントローラ６０は、図示しないホストコンピュータ等からの印刷データ等を受信するインターフェース６２（外部Ｉ／Ｆ６２）と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ６３と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ６４と、ＣＰＵ等からなる制御部６５と、印刷動作の駆動信号及びメンテナンス動作の制御信号等をプリントエンジン６１側に送信するためのインターフェース６６（内部Ｉ／Ｆ６６）等を備えており、これらの各部はＩ／Ｏバス６７により電気的に接続されている。

また、プリントエンジン６１は、キャリッジ２を移動させるパルスモーター７と、紙送りローラー１１を回転させる紙送りモーター１２と、記録ヘッド１０の電気駆動系１５と、キャップ部移動機構４２と、吸引ポンプ５４等を備えている。

制御部６５は、このプリンター１における制御を行う部分であり、プリントエンジン６１の各部を制御する。例えば、印刷動作の制御では、図示しないホストコンピュータからの印刷データに基づいてドットパターンデータを生成し、生成したドットパターンデータを記録ヘッド１０に転送する。また、パルスモーター７を動作させてキャリッジ２（即ち、記録ヘッド１０）を移動させ、紙送りモーター１２を動作させて記録紙８を搬送させる。

次に、本実施形態のプリンターのメンテナンス方法（動作）について説明する。
図５は、メンテナンス処理時におけるメンテナンス装置の吸引動作を示すフローチャート図である。図６〜図１１は、メンテナンス処理における吸引動作時のメンテナンス装置の動作状態を示す図である。
吸引動作が開始されると、まず制御部６５は、キャリッジ２を移動させるパルスモーター７を制御して記録ヘッド１０をホームポジション（メンテナンス領域）へと移動させる。

制御部６５は、キャップ部移動機構４２を制御して、キャップ部５５の位置がホームポジション（メンテナンス領域）からずれていた場合には、図６に示すように、キャップ部５５を水平方向に移動させて（移動ステップＳ１０）、ホームポジション（メンテナンス領域）に配置された記録ヘッド１０と対向させる。
記録ヘッド１０およびキャップ部５５を所定の位置に配置させた後、制御部６５は、図７に示すように、キャップ部移動機構４２を制御して、キャップ部５５を記録ヘッド１０に向かって上昇させる（封止ステップＳ１１）。このようにして、キャップ部５５を構成するキャップ部材５１を記録ヘッド１０ノズル面１０ａに当接させて、ノズル面１０ａを封止する。

次に、制御部６５は、吸引ポンプ５４を動作させることによりキャップ部材５１の封止空部５０に負圧を印加して、キャップ部材５１とキャップホルダー５７とノズル面１０ａとによって囲まれた空間を減圧状態にする。図８に示すように、封止空部５０に負圧をかけることにより、記録ヘッド１０の全てのノズル開口２９内のインクを吸引する（第１吸引ステップＳ１２）。吸引されたインク（各ノズル開口２９から排出されたインク）は、キャップ部５５の封止空部５０内に排出されて吸収体５６に吸収される。本吸引ステップＳ１２では、封止空部５０内がインクで満たされるまで吸引を行うこととし、吸引ポンプ５４の駆動時間を制御することによりインク吸引量の調整を行う。

キャップ部５５の封止空部５０がインクで満たされると、制御部６５は、吸引ポンプ５４の駆動を停止して、封止空部５０の減圧状態が自然に解除されるまで少しの間待機する（待機ステップＳ１３）。封止空部５０の減圧状態は、吸引ポンプ５４の駆動を停止した後であってもノズル開口２９からインクが僅かに排出されることにより徐々に解除されていく。

次に、制御部６５は、図９に示すように、パルスモーター７を制御してキャリッジ２を移動させ、キャップ部５５を記録ヘッド１０のノズル面１０ａに対して平行な方向に水平移動させる（移動ステップＳ１４）。このとき、記録ヘッド１０のノズル面１０ａにキャップ部材５１の当接部５１ｃを密着させた状態のまま移動させる。すると、キャリッジ２の移動方向後方となる当接部５１ｃの一部が記録ヘッド１０のノズル面１０ａを払拭するワイプ部材として機能することとなる。キャリッジ２の移動に伴って当接部５１ｃの一部がノズル面１０ａ上を摺接することによって、ノズル面１０ａに付着したインクが除去される。当接部５１ｃの一部によってノズル面１０ａから除去されたインクは、起立壁部５１ｂの内壁面を伝わって封止空部５０内に流れ込む。

ここで、吸引動作終了後における封止空部５０はインクで満たされた状態にある。このため、キャップ部５５を水平移動させる際に、封止空部５０内のインクが外側へ零れる（流出する）ことがあるが、封止空部５０から溢れたインクは封止空部５０の外側に設けられたインク受容部５９により受容される。インク受容部５９内に溜まったインクは貫通孔５７ｂから排出路５３へと流れ込み、この排出路５３を通じて廃液容器５８に排出される。

なお、インク受容部５９は封止空部５０の周囲に設けられた構成となっているが、キャップ部５５をキャップ部移動機構４２によって水平方向へ移動させる際に、封止空部５０から零れるインクを受け止めることができる箇所に設けてあれば、必ずしも封止空部５０の周囲全体を取り囲むようにして設けなくてもよい。

制御部６５は、図１０に示すように記録ヘッド１０からキャップ部５５を完全に離間させて封止空部５０を開放状態にした後、図１１に示すようにキャップ部５５を下降させる（下降ステップＳ１５）。
その後、吸引ポンプ５４の駆動を再び開始して封止空部５０内に溜まったインクを吸引し（第２吸引ステップＳ１６）、吸引路５２を通じて廃液容器５８へと排出させる。その後、吸引ポンプ５４の駆動を停止する。

以上述べた本実施形態によれば、以下に示す効果を奏する。
まず、本実施形態では、記録ヘッド１０のノズル面１０ａを封止してノズル開口２９に対する吸引動作を実施した後、キャップ部材５１の当接部５１ｃをノズル面１０ａに当接させた状態のまま一方向に水平移動させることとした。これにより、弾性部材からなるキャップ部材５１の当接部５１ｃの一部がノズル面１０ａ上を摺接しながらノズル面１０ａを払拭して、吸引処理時にノズル面１０ａに付着したインク滴を効率よく除去することが可能となる。ここでは、キャップ部５５を記録ヘッド１０から離間させて封止空部５０を開放させるのと同時に、キャップ部材５１によるノズル面１０ａのワイピング処理を実施することができるので、ワイピング機構を別途設ける必要がない。このため、装置の小型化が可能となる。

また、従来においては、吸引動作終了後にキャップ部を記録ヘッドから離間させた後、ノズル面上に付着したインク滴を、弾性部材からなる平板状のワイプ部材によって除去していた。しかしながら、平板状のワイプ部材によってノズル面を払拭する場合、ノズル面に当接することによって湾曲したワイプ部材が弾性復帰する際にインクが弾かれて飛散することがある。この飛散したインクが周囲の諸部材に付着することで装置内が汚れてしまうことを防ぐ必要がある。

本実施形態では、枠状を呈するキャップ部材５１の一部によってノズル面１０ａを払拭するようになっている。具体的には、キャップ部材５１の先端に設けられた断面略山型とされた当接部５１ｃがノズル面１０ａ上を摺接することでノズル面１０ａに付着したインクを除去する。キャップ部材５１の当接部５１ｃは平面視枠状を呈しており、従来の板状のワイプ部材に比べてノズル面払拭時における弾性変形は小さく、払拭後における周囲へのインクの飛び散りもほとんど生じない。このため、飛散したインクによる諸部材の汚染が抑制されるとともに、記録ヘッド１０に対するクリーニング精度が向上する。

また、キャップ部材５１の当接部５１ｃによって除去されたノズル面１０ａ上のインクは、吸引動作時にノズル開口２９から排出されたインクとともに封止空部５０内に受容され、吸引ポンプ５４の作用によって強制的に吸引されて廃液容器５８へと排出されるようになっている。このため、キャップ部材５１にインクが付着したまま放置されることがなく、インクの堆積を抑制できる。インクが付着したキャップ部材５１でノズル面１０ａを払拭するとノズル開口２９内のメニスカスを破壊するおそれがあるが、本実施形態であればノズル開口２９内のメニスカスを破壊することなくノズル面１０ａ上を払拭できるため、ノズル開口２９のインクの噴射特性を良好に維持することが可能である。

また、キャップ部５５には、キャップ部材５１（封止空部５０）の外側に封止空部５０から零れたインクを受容するインク受容部５９が設けられている。このインク受容部５９はキャップ部材５１の周囲を取り囲むようにして設けられていることから、キャップ部移動機構４２によってキャップ部５５を所定の方向へ水平移動させた際に封止空部５０から零れたインクを受け止めることができる。

インク受容部５９は、封止空部５０の外側であってキャップ部移動機構４２によるキャップ部５５の少なくとも移動方向前方に設けられている。記録ヘッド１０と封止状態にあるキャップ部５５を大気開放せずに移動させる場合、移動開始時点でキャップ部５５内はインクで満たされた状態にあるため、その状態で水平移動させると、記録ヘッド１０と最初に離れる箇所、すなわち移動方向前方の部分で記録ヘッド１０とキャップ部５５との当接部分のゴム（キャップ部材５１）が弾性変形し、インクの飛び散りや、キャップ部５５内の圧力と大気圧との圧力差によってインクが飛び散る虞があるが、本実施形態のように少なくとも移動方向前方にインク受容部５９を設けることにより、インクが装置内に漏出することを抑制できる。

本実施形態では、封止空部５０がインクで満たされた状態でノズル面１０ａを封止しているキャップ部５５を移動させている。これにより、封止空部５０が大気開放された際に不要な気泡が発生しにくくなる。封止空部５０内に発生した気泡がノズル開口２９内に入り込むと吐出不良が生じてしまうため、気泡の発生を抑制する必要がある。よって、吸引動作時には吸引ポンプ５４の駆動時間を制御して、封止空部５０内がインクで満たされるまで各ノズル開口２９からインクを強制的に噴射させるようにしている。

このように、大気開放時の気泡の発生を抑制するために封止空部５０内がインクで満たされた状態のままキャップ部５５を移動させるため、移動時の振動等によって封止空部５０の外部にインクが零れる可能性が十分にあり得るが、たとえ、封止空部５０の外側にインクが零れた場合でも、その周囲に設けられたインク受容部５９によって受け止めることができる。よって、キャップ部５５の外側にインクを漏らすことなく移動させることができ、装置内の諸部材を汚してしまうことが抑制される。

また、本実施形態では、キャップ部５５に吸引路５２と排出路５３とが接続されており、これら吸引路５２および排出路５３を通じて封止空部５０およびインク受容部５９内のインクを廃液容器５８内へと排出させるようになっている。吸引ポンプ５４の作用により吸引路５２に負圧が供給されて、封止空部５０内のインクが廃液容器５８内へ強制的に排出されるため、インクの排出動作を迅速に行える。これにより、キャップ部材５１や吸引路５２内にインクが堆積することが抑制される。

また、インク受容部５９に連通する排出路５３に対しても吸引ポンプ５４によって負圧が供給される構成としておくことによって、インク受容部５９内に溜まったインクを迅速且つ効率よく排出（吸引）させることが可能となる。また、キャップ部５５と廃液容器５８とを繋ぐ吸引路５２と排出路５３はいずれも樹脂チューブによって構成されている。このため、装置内に如何様にも引き回すことが可能であるため、廃液容器５８の配置位置に制限がなく、その設計自由度が高まる。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

例えば、先の実施形態ではインク受容部５９が、封止空部５０の外側であってキャップ部移動機構４２によるキャップ部５５の少なくとも移動方向前方に設けられている構成となっているが、キャップ部５５の移動時にキャップ部材５１から零れたインクを受けることができれば、必ずしも移動方向前方に設けられた構成でなくてもよい。

上記実施形態において、ターゲットは、連続紙に限定されず、布やフィルム、樹脂シート、金属シートなどでもよい。
上記実施形態では、液体噴射装置として、インクジェット式プリンターが採用されているが、インク以外の他の流体を噴射したりする流体噴射装置を採用しても良い。また、微少量の液滴を噴射させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。この場合、液滴とは、上記液体噴射装置から噴射される液体の状態を言い、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。
また、ここで言う液体とは、液体噴射装置が噴射させることができる材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。

また、液体の代表的な例としては上記実施形態で用いたようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的は水性インクおよび油性インクならびにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解の形で含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造などに用いられる生態有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられる試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。
さらに、時計や精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信装置等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置に本発明を適用することができる。

１…プリンター（液体噴射装置）、１０…記録ヘッド、１０Ａ…ノズル面、１３…メンテナンス装置、２９…ノズル開口、４２…キャップ部移動機構（移動機構）、５０…封止空部、５１…キャップ部材、５２…吸引路、５３…排出路、５４…吸引ポンプ（吸引手段）、５５…キャップ部、５７…キャップホルダー、５８…廃液容器、５９…インク受容部（液体受容部）、Ｓ１０，Ｓ１４…移動ステップ、Ｓ１１…封止ステップ、Ｓ１２…第１吸引ステップ、Ｓ１６…第２吸引ステップ

Claims (11)

1. 液体を噴射する複数のノズル開口がノズル面に形成された記録ヘッドに対してメンテナンスを行うメンテナンス装置であって、
   前記ノズル面を封止可能であるとともに前記ノズル面側に開口し前記ノズル開口から噴射された前記液体を受容する封止空部が設けられたキャップ部と、
   前記封止空部に負圧を供給する吸引手段と、
   前記キャップ部を前記ノズル面に密着させた状態で移動させる移動機構と、を備えた
   メンテナンス装置。
2. 前記キャップ部は、前記封止空部の外側に該封止空部から流出した前記液体を受容する液体受容部を有している
   請求項１に記載のメンテナンス装置。
3. 前記キャップ部は、弾性部材からなり内部に前記封止空部を有するキャップ部材と、前記キャップ部材を保持するとともに前記封止空部の外側に前記液体受容部を有するキャップホルダーと、を有して構成され、
   前記キャップ部材によって前記ノズル面を封止する
   請求項１または２に記載のメンテナンス装置。
4. 前記封止空部に連通する吸引路と、
   前記液体受容部に連通する排出路と、
   前記吸引路および前記排出路を通じて排出された前記液体を回収する廃液容器と、を備え、
   前記吸引手段が、少なくとも前記吸引路に対して負圧を供給する
   請求項２から３のいずれか一項に記載のメンテナンス装置。
5. 前記液体受容部が、前記封止空部の外側であって前記移動機構による前記キャップ部の少なくとも移動方向前方に設けられている
   請求項２から４のいずれか一項に記載のメンテナンス装置。
6. 前記液体受容部が前記封止空部の周囲を取り囲むようにして設けられている
   請求項２から４のいずれか一項に記載のメンテナンス装置。
7. 液体を噴射する複数のノズル開口が形成された記録ヘッドのノズル面をキャップ部で封止する封止ステップと、
   吸引手段の駆動を開始することにより前記キャップ部内の封止空部に対して負圧を供給して前記ノズル開口から前記液体を吸引する第１吸引ステップと、
   前記吸引手段の駆動を停止させ、前記封止空部に前記液体が溜まった前記キャップ部を前記ノズル面に密着させた状態のまま該ノズル面に沿って移動させる移動ステップと、
   前記封止空部が大気開放された後に前記封止空部内の前記液体を吸引する第２吸引ステップと、を備えている
   メンテナンス方法。
8. 前記移動ステップにおいて、
   前記封止空部から流出した前記液体は、前記封止空部の外側であって前記キャップ部の少なくとも移動方向前方に設けられた液体受容部によって受容される
   請求項７に記載のメンテナンス方法。
9. 前記第１吸引ステップでは、前記吸引手段の駆動を制御することによって前記封止空部内が前記液体で満たされるまで前記ノズル開口から前記液体を吸引し、
   前記移動ステップでは、前記封止空部内が前記液体で満たされた状態の前記キャップ部を移動させる
   請求項７または８に記載のメンテナンス方法。
10. 前記キャップ部は、弾性部材からなり内部に前記封止空部を有するキャップ部材と、前記キャップ部材を保持するとともに前記封止空部の外側に前記液体受容部を有するキャップホルダーと、を有して構成されており、
    前記移動ステップにおいては、前記キャップ部材を前記ノズル面に密着させた状態で移動させる
    請求項８または９に記載のメンテナンス方法。
11. 液体を噴射する複数のノズル開口がノズル面に形成された記録ヘッドと、
    前記記録ヘッドに対してメンテナンスを行う請求項１から６のいずれか一項に記載のメンテナンス装置と、を備え、
    前記メンテナンス装置は、前記記録ヘッドが非記録状態にあっては前記記録ヘッドの前記ノズル面をキャップ部で覆って前記ノズル開口を封止空部内に臨ませた状態で封止可能なもので、
    前記キャップ部内の封止空部から溢れ出した前記液体を液体受容部で受容する構成とされている
    液体噴射装置。

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