クリーニング装置、液体噴射装置、及び液体噴射装置のクリーニング方法
【課題】液体供給源から液体噴射ヘッドのノズルに至る液体流路への液体の充填速度を確保しつつ、液体流路内に発生した気泡を確実に除去することができるクリーニング装置、液体噴射装置、及び液体噴射装置のクリーニング方法を提供する。
【解決手段】ノズル４７を囲うようにノズル形成面４８に当接して密封空間を形成可能なキャップ５０と、空間域を吸引する吸引ポンプ５２と、キャップ内に配置されてインクの透過は規制する一方で空気の透過は許容する気体透過性フィルター５１と、キャップをノズル形成面に当接する当接位置とノズル形成面から離間する退避位置との間で移動させる昇降機構５３と、を備え、昇降機構は、気体透過性フィルターがノズル形成面から離間した状態でノズル形成面に当接する第１の当接位置と、気体透過性フィルターがノズル形成面に接触してノズルを封止する状態でノズル形成面に当接する第２の当接位置との間でキャップを移動させる。
【解決手段】ノズル４７を囲うようにノズル形成面４８に当接して密封空間を形成可能なキャップ５０と、空間域を吸引する吸引ポンプ５２と、キャップ内に配置されてインクの透過は規制する一方で空気の透過は許容する気体透過性フィルター５１と、キャップをノズル形成面に当接する当接位置とノズル形成面から離間する退避位置との間で移動させる昇降機構５３と、を備え、昇降機構は、気体透過性フィルターがノズル形成面から離間した状態でノズル形成面に当接する第１の当接位置と、気体透過性フィルターがノズル形成面に接触してノズルを封止する状態でノズル形成面に当接する第２の当接位置との間でキャップを移動させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に設けられるクリーニング装置、該クリーニング装置を備えた液体噴射装置、及び該クリーニング装置を用いた液体噴射装置のクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体噴射ヘッドから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、インクジェット式記録装置（以下、「プリンター」と言う）が広く知られている。このプリンターでは、液体噴射ヘッドから噴射されるインク中に気泡が混入すると、印刷不良を引き起こす虞があった。そこで、通常、プリンターには、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されるように、ノズル開口を介して液体噴射ヘッド内のインクから気泡を強制的に吸引して除去するための機構が設けられている。
【０００３】
すなわち、特許文献１に記載されたインク噴射装置は、その内部に複数のチャンネルが隔壁を介して隔離された状態で並列形成された構成をしている。また、インク噴射装置には、これらのチャンネルの開口を覆うようにノズルプレートが接着されている。なお、ノズルプレートには、インク滴を吐出するためのノズルがチャンネルの並列方向に沿って複数形成されている。そして、このノズルと連通するチャンネルは、インクが充填されるインク液室として構成される一方、このインク液室に隣接して設けられたチャンネルは、インクが充填されない非噴射室として構成される。また、各チャンネルを隔離する隔壁は、ノズルプレートに近接する領域の一部が多孔性材料からなる通気部材により構成されている。
【０００４】
そして、上記のように構成されたインク噴射装置では、非噴射室内の空気の圧力を常に低圧に保つことにより、インク液室内のインク中に混入した気泡が、非噴射室内の負圧に従って、通気部材を介して低圧側となる非噴射室に取り込まれる。なお、通気部材は、気体の通過は許容するものの液体の通過は規制するという極めて細かな細孔を有しているため、インク液室内のインクから気泡を吸引して除去する際に、インク液室内のインクが通気部材を介して非噴射室側に漏出することはほとんどない。
【０００５】
また、特許文献２に記載されたインクジェット印刷装置は、インクジェットヘッドのノズル形成面に対してノズルを囲うように当接する吸引キャップを有している。また、その吸引キャップにおける環状側壁の先端面には、インクなどの液体の透過は規制する一方で空気などの気体の透過は許容する気体透過性フィルターが接着されている。
【０００６】
そして、上記のように構成されたインクジェット印刷装置では、気体透過性フィルターをインクジェットヘッドのノズル形成面に押し付けてノズルを封止すると共に吸引キャップをノズル形成面にノズルを囲うように当接させた状態で、吸引キャップとノズル形成面との間の密封状の空間域内に負圧を発生させるようにしている。すると、この負圧の作用でインクカートリッジ内からインクが吸引され、インクジェットヘッドの各ノズルの先端までインクが充填されるようになる。また、気体透過性フィルターは、気体のみを透過させる性質を有するため、インクカートリッジ内からインクジェットヘッドのノズルに至るインク流路内に気泡が発生している場合、インク流路内のインクがノズルから排出することは規制する一方で、インク流路内の気泡についてはこれを透過させてノズルから排出させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−７６５１３号公報
【特許文献２】特許第４１６８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に記載されたインク噴射装置では、インク液室内のインク中に混入した気泡を確実に除去するためには、非噴射室内から通気部材を介してインク液室内のインクに負圧を大きく作用させる必要がある。しかしながら、インク液室内のインクの内圧が大きく低下した場合、インク液室内のインクの内圧と大気圧との間に大きな圧力差を生じる。すると、大気がノズルを介してインク液室内に進入して、インク液室内に新たに気泡が発生してしまう虞があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載されたインクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドの各ノズルの先端までインクを充填する際には、気体透過性フィルターをインクジェットヘッドのノズル形成面に押し付けて密着させた状態で、吸引キャップとノズル形成面との間に形成された密封状態の空間域に負圧を発生させている。そして、この場合における空間域内の負圧は、気体透過性フィルターでの圧力損失によって減衰された状態で、ノズルを介してインク流路内のインクに作用することになる。そのため、インク流路内のインクに対して十分な吸引力を作用させることができず、インクジェットヘッドの各ノズルに至るまでのインク流路内にインクを充填する際に過大な時間を要するという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体供給源から液体噴射ヘッドのノズルに至る液体流路への液体の充填速度を確保しつつ、該液体流路内の液体中から気泡を確実に除去することができるクリーニング装置、液体噴射装置、及び液体噴射装置のクリーニング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のクリーニング装置は、液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に設けられ、前記液体供給源から前記ノズルに至る液体流路内から気泡を除去するクリーニング装置であって、前記ノズルを囲うように前記ノズル形成面に当接して空間域を形成可能なキャップと、前記空間域を吸引するために駆動される吸引手段と、前記キャップ内に配置されて前記液体の透過は規制する一方で前記気泡の透過は許容する濾材と、前記キャップを前記ノズル形成面に対して当接する当接位置と前記ノズル形成面から離間する退避位置との間で移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構は、前記濾材が前記ノズル形成面から離間した状態で前記キャップを前記ノズル形成面に当接させる第１の当接位置、及び、前記濾材が前記ノズル形成面に接触して前記ノズルを封止する状態で前記キャップを前記ノズル形成面に当接させる第２の当接位置の間で前記キャップを移動可能に構成されている。
【００１２】
上記構成によれば、キャップが第１の当接位置に配置された状態では、キャップとノズル形成面との間の空間域が吸引手段によって吸引されると、この空間域に生じる負圧は濾材がノズル形成面から離間した状態にあってノズルを封止していないので、液体流路内の液体に直接作用する。そのため、濾材がノズル形成面に接触してノズルが濾材によって封止された状態でこの空間域に負圧を作用させる場合とは異なり、この空間域に生じる負圧が濾材によって減衰されることはなく、液体供給源から液体流路内に液体を充填する際の所要時間を低減できる。一方、キャップが第２の当接位置に配置された状態では、キャップとノズル形成面との間の密封状態の空間域が吸引手段によって吸引されると、この空間域に生じる負圧は濾材を介して液体流路内の液体に作用する。ここで、濾材は、液体を透過させることなく気体を透過させる、すなわち、気体透過性を有している。そのため、濾材は、ノズルを介して液体流路内から液体を漏出させることなく、液体流路内の液体に混入した気泡のみを選択的に透過させてノズルから排出することができる。したがって、液体供給源から液体噴射ヘッドのノズルに至る液体流路への液体の充填速度を確保しつつ、該液体流路内に発生した気泡を確実に除去することができる。
【００１３】
また、本発明のクリーニング装置において、前記キャップは、前記ノズル形成面に対する当接部が、前記第１の当接位置から前記第２の当接位置に向けての前記キャップの移動方向に収縮可能に構成されている。
【００１４】
上記構成によれば、キャップは、第１の当接位置に配置される場合には、濾材がノズルから離間した状態となっているが、第２の当接位置への移動に伴ってノズル形成面に対する当接部が収縮すると、濾材がノズルに接近する方向に変位する。そのため、キャップが第１の当接位置から第２の当接位置に移動した場合に、濾材がノズル形成面に接触してノズルを封止可能とする構成を簡便に実現することができる。
【００１５】
また、本発明のクリーニング装置は、前記吸引手段を制御する制御手段を更に備え、前記制御手段は、前記キャップが前記第２の当接位置に配置される場合には、前記キャップが前記第１の当接位置に配置される場合よりも、前記空間域を吸引する吸引力が大きくなるように前記吸引手段を制御する。
【００１６】
上記構成によれば、キャップが第２の当接位置に配置された状態では、キャップとノズル形成面との間に密封された空間域には、吸引手段からの吸引力が大きく作用する。このとき、ノズルは、濾材によって封止された状態にあるため、この空間域に大きな負圧が生じると、液体流路内の液体には濾材を介して大きな吸引力が作用する。したがって、液体流路内の液体に気泡が混入している場合であっても、そのような気泡は濾材を介して確実に除去される。また、この空間域に大きな負圧が生じたとしても、ノズルは、濾材によって封止された状態にあるため、液体流路内の液体が濾材を介して排出されることはほとんどない。したがって、液体流路内の液体が消費されることを抑制しつつ、液体流路内の液体に含まれる気泡を確実に除去することができる。
【００１７】
また、本発明の液体噴射装置は、液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、上記構成のクリーニング装置と、を備えた。
【００１８】
上記構成によれば、上記クリーニング装置の発明と同様の効果が得られる。
また、本発明の液体噴射装置のクリーニング方法は、上記構成のクリーニング装置を用いた液体噴射装置のクリーニング方法であって、前記第１の当接位置及び前記第２の当接位置のうち、一方の当接位置に前記キャップを配置する第１の当接段階と、前記一方の当接位置に前記キャップが配置された状態で第１のクリーニング動作を実行する第１のクリーニング動作実行段階と、前記一方の当接位置から他方の当接位置に前記キャップを移動させる第２の当接段階と、前記他方の当接位置に前記キャップが配置された状態で第２のクリーニング動作を実行する第２のクリーニング動作実行段階と、を備えた。
【００１９】
上記構成によれば、まず、キャップが、第１の当接位置及び第２の当接位置のうち、一方の当接位置に位置した状態で第１のクリーニング動作が実行され、その後、キャップが一方の当接位置から他方の当接位置に変位した状態で第２のクリーニング動作が実行される。すなわち、キャップを一方の当接位置から他方の当接位置に変位させることにより、これらのクリーニング動作を連続して実行することができ、結果として、クリーニング動作に際した装置全体のスループットを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態のプリンターの平面図。
【図２】記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図。
【図３】（ａ）はキャップが第１の当接位置に位置した状態の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図、（ｂ）はキャップが第２の当接位置に位置した状態の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図、（ｃ）は（ｂ）に示す状態で第２のクリーニング動作が実行された後の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図。
【図４】（ａ）はインクの初期充填を実行している途中の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図、（ｂ）は（ａ）に示す状態から更にインクを充填した状態の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をインクジェット式記録装置（以下、「プリンター」という。）に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置としてのプリンター１０は、略矩形箱状をなす本体ケース１１を備えるとともに、この本体ケース１１内の前方下部には、プラテン１２が主走査方向となる本体ケース１１の長手方向（図１において左右方向）に沿って架設されている。また、本体ケース１１内においてプラテン１２の後部上方には、主走査方向に沿って棒状のガイド軸１３が架設され、このガイド軸１３にはキャリッジ１４が移動可能に支持されている。また、本体ケース１１内の後方側面においてガイド軸１３の両端部と対応する位置には、駆動プーリー１５及び従動プーリー１６が回転自在に支持されている。駆動プーリー１５にはキャリッジモーター１７が連結されるとともに、一対のプーリー１５，１６間にはキャリッジ１４を支持した無端状のタイミングベルト１８が掛装されている。したがって、キャリッジ１４は、キャリッジモーター１７の駆動により、ガイド軸１３に沿って主走査方向に往復移動可能となっている。
【００２２】
本体ケース１１内の一端側（図１では右端側）には箱形のカートリッジホルダー１９が設けられている。カートリッジホルダー１９には、液体供給源としてのインクカートリッジ２０が液体としてのインクの色毎に複数個（本実施形態においては４個）が着脱可能に装着されている。
【００２３】
各インクカートリッジ２０はカートリッジホルダー１９に装着された場合にインク供給チューブ２１の上流端に接続されるようになっている。また、各インク供給チューブ２１の下流端は、キャリッジ１４上に搭載されたバルブユニット２２の上流側と接続されるとともに、バルブユニット２２の下流側はキャリッジ１４の下面側に設けられた液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２３に接続されている。
【００２４】
カートリッジホルダー１９とプラテン１２との間は、プリンター１０の電源オフ時や記録ヘッド２３をメンテナンスする場合にキャリッジ１４の待機場所となるホームポジションＨＰになっている。また、キャリッジ１４がホームポジションＨＰに配置されたときの下方となる位置には、記録ヘッド２３のクリーニングを行うためのクリーニング装置２６が設けられている。
【００２５】
カートリッジホルダー１９の上側には、加圧ユニット３４が載置されている。加圧ユニット３４は加圧ポンプ３５を備え、加圧ポンプ３５の駆動によって生成された加圧空気は空気供給路３６を介してインクカートリッジ２０内に圧送されるようになっている。なお、加圧ユニット３４において、加圧ポンプ３５の下流側の空気供給路３６には圧力検出器３７及び大気開放弁装置３８が接続されている。空気供給路３６は、大気開放弁装置３８の下流側に配設された分配器３９を境にインクカートリッジ２０の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各空気供給路３６は、それぞれの下流端が各々対応するインクカートリッジ２０に接続されている。
【００２６】
各インクカートリッジ２０は、内部が加圧室（図示略）となっており、この加圧室内に空気供給路３６の下流端が加圧空気を導入可能に接続されている。また、各インクカートリッジ２０の加圧室内には可撓性のフィルムによって袋状に形成されたインクパック（図示略）が収容されている。したがって、加圧ポンプ３５が駆動された場合には、加圧ポンプ３５から圧送された加圧空気が空気供給路３６を介してインクカートリッジ２０内に導入され、加圧空気の空気圧によってインクパックが押し潰されることにより、インクパック内に収容されたインクがインク供給チューブ２１を介して記録ヘッド２３側に供給されるようになっている。
【００２７】
次に、記録ヘッド２３の構成について図２に従って説明する。なお、図２では、インク供給チューブ２１と記録ヘッド２３との間に介設されるバルブユニット２２（図１参照）の図示を省略しているものとする。
【００２８】
図２に示すように、本実施形態の記録ヘッド２３は、ヘッドケース４０、流路形成板４１、及びノズルプレート４２等を構成要素として備えている。
まず、ヘッドケース４０は、下側が開口した有底略四角箱状をなしており、その下面側には図２における左右方向に沿って延びる溝部４３がインクカートリッジ２０の個数と対応した溝数だけ並列状に形成されている。また、ヘッドケース４０における溝部４３の底面の略中央部には、ヘッドケース４０の上面と溝部４３の底面との間を上下方向に貫通する開口部４４が形成されており、該開口部４４に対してヘッドケース４０の上面側からインク供給チューブ２１の下流端が接続されている。
【００２９】
次に、流路形成板４１は、平面視形状がヘッドケース４０と対応した平板状をなしており、その上面がヘッドケース４０の下端面に接合されることにより、その上面とヘッドケース４０の溝部４３の内面とでインク貯留室４３ａを囲み形成している。そして、このインク貯留室４３ａ内にヘッドケース４０の開口部４４を介してインク供給チューブ２１からインクが流入可能とされている。また、流路形成板４１は、その下面に多数（図２では１５個を例示的に図示）の圧力室となる凹部４５が図２における左右方向に沿って等間隔おきに連続するように形成されている。そして、凹部４５毎に流路形成板４１の上面と各凹部４５の底面との間を上下方向（流路形成板４１の厚み方向）に貫通して凹部４５内とヘッドケース４０の溝部４３内（インク貯留室４３ａ内）とを連通する連通孔４６が設けられている。
【００３０】
さらに、ノズルプレート４２は、平面視形状がヘッドケース４０及び流路形成板４１と対応した平板状をなしており、その上面が流路形成板４１の下面に接合されている。また、ノズルプレート４２には、流路形成板４１に形成された各凹部４５と個別に連通する多数（図２では１５個を例示的に図示）のノズル４７がノズルプレート４２を上下方向（ノズルプレート４２の厚み方向）に貫通するように形成されている。そして、ノズルプレート４２の下面は、こうした多数のノズル４７により複数列（本実施形態の場合は、インクカートリッジ２０の個数と対応した４列）のノズル列が形成されたノズル形成面４８となっている。
【００３１】
すなわち、本実施形態では、インク供給チューブ２１、ヘッドケース４０のインク貯留室４３ａとなる溝部４３、連通孔４６、及び圧力室となる凹部４５によって、インクカートリッジ２０からノズル４７に至る液体流路としてのインク供給流路４９が構成されている。
【００３２】
次に、クリーニング装置２６の構成について説明する。
図２に示すように、本実施形態のクリーニング装置２６は、キャップ５０、濾材としての気体透過性フィルター５１、及び吸引手段としての吸引ポンプ５２等を構成要素として備えている。
【００３３】
キャップ５０は、上側が開口した有底略四角箱状をなしており、移動機構としての昇降機構５３の駆動に基づき、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接することによりノズル形成面４８との間に密封状の空間域６１を形成する当接位置と、記録ヘッド２３のノズル形成面４８から離間する退避位置との間を移動可能に構成されている。また、キャップ５０は、環状側壁５４の先端部５４ａが当接位置において記録ヘッド２３のノズル形成面４８に当接する当接部となっており、該先端部５４ａがノズル形成面４８に対して圧接された状態で上下方向に収縮可能なゴム等の弾性体から構成されている。
【００３４】
気体透過性フィルター５１は、例えば、フッ素樹脂を延伸加工して得られる多孔質膜であり、インクなどの液体を透過させることなく空気などの気体を選択的に透過させる性状（いわゆる、防水透湿性）を有する。気体透過性フィルター５１は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して上下方向で対向するように、キャップ５０の底壁５５の内壁面上にコイルスプリング５６を介して支持されている。また、気体透過性フィルター５１は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接（接触）した状態では、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されている全てのノズル４７の開口を封止可能な濾材として機能する。そして、本実施形態では、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８から離間した状態では、気体透過性フィルター５１の上面がキャップ５０の先端部５４ａよりも低い（キャップ５０の底壁５５に近い）位置に配置されるように、コイルスプリング５６の非収縮状態時の長さが設定されている。
【００３５】
また、キャップ５０は、その底壁５５の略中央部から突部５５ａが下方に向かって突設されており、該突部５５ａ内には、キャップ５０内からインクを排出するための排出路５７が上下方向に貫通形成されている。そして、該突部５５ａには、可撓性材料からなる排出チューブ５８の上流端が接続されるとともに、この排出チューブ５８の下流端は廃液容器５９に挿入されている。また、キャップ５０と廃液容器５９との間における排出チューブ５８の中間部には、キャップ５０側から廃液容器５９側へ向かってインクを強制的に吸引して排出するためにキャップ５０内（すなわち、当接位置にあるキャップ５０とノズル形成面４８との間に形成される密封状の空間域６１）を吸引する吸引ポンプ５２が配設されている。
【００３６】
すなわち、記録ヘッド２３のクリーニング時には、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対してノズル４７を囲うように当接し、その当接状態において制御手段としての制御部６０からの制御信号に基づいて吸引ポンプ５２が駆動されることにより、各インクカートリッジ２０から各ノズル４７に至るインク供給流路４９内からインクが粉塵等の異物や気泡と共に吸引され、キャップ５０及び排出チューブ５８を介して廃液容器５９に排出されるようになっている。
【００３７】
次に、上記のように構成されたプリンター１０の作用のうち、特に、インク供給流路４９から異物や気泡を除去する場合の作用に着目して以下説明する。
さて、プリンター１０においては、図３（ａ）に示すように、ノズル４７の開口を通じてインク供給流路４９に異物Ａや気泡Ｂが進入したり、クリーニング時にインク供給流路４９に気泡Ｂが析出して生じたりすることがあり得る。こうした異物Ａや気泡Ｂは、印刷時にインクと共に記録ヘッド２３のノズル４７から噴射されると、所謂ドット抜け等を生じる原因となるので除去されることが望ましいが、これをインク供給流路４９から従来のクリーニング方法によりインクと共に強制吸引するのではインクが無駄に消費されてしまう。
【００３８】
そこで、本実施形態のプリンター１０における異物Ａや気泡Ｂの除去を目的としたクリーニング方法では、次のようにして異物Ａや気泡Ｂをインク供給流路４９から除去するようにしている。
【００３９】
すなわち、まず、図３（ａ）に示すように、第１の当接段階として、昇降機構５３がキャップ５０を上昇させる。そして、そのキャップ５０を記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して環状側壁５４の先端部５４ａがノズル４７の開口を囲うように当接させる。なお、この場合、記録ヘッド２３のノズル形成面４８と気体透過性フィルター５１との間には上下方向に若干の隙間が確保される。すなわち、キャップ５０は、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口を封止しない状態で、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して環状側壁５４の先端部５４ａを当接させる第１の当接位置（一方の当接位置）に配置されることとなる。
【００４０】
そして次に、第１のクリーニング動作実行段階として、クリーニング装置２６は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８とキャップ５０との間に密封状の空間域６１が形成された状態で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２を駆動させる。すると、インク供給流路４９がノズル４７を介して空間域６１に連通した状態で該空間域６１が負圧状態になる。その結果、インク供給流路４９において、ノズル４７に近接する圧力室としての凹部４５内に存在する異物Ａや気泡Ｂは、第１のクリーニング動作によって強制的に除去される。すなわち、第１のクリーニング動作では、異物Ａや気泡Ｂは、空間域６１から作用する吸引力に従って、インク供給流路４９においてノズル４７に近接する凹部４５内に存在しているインクと共に吸引され、排出チューブ５８を介して廃液容器５９に排出される。
【００４１】
なお、この場合において、制御部６０は、インク供給流路４９において、ノズル４７の近傍領域に存在するインクを吸引して排出するに足りる吸引力で空間域６１を吸引させるように相対的に弱い駆動力で吸引ポンプ５２を駆動する。そのため、吸引ポンプ５２の駆動に伴って、インク供給流路４９内に存在するインクに対してノズル４７を介して過大な吸引力が作用することはなく、インク供給流路４９からノズル４７を介してインクが無駄に消費されることが抑制される。
【００４２】
続いて、昇降機構５３がキャップ５０を更に上昇させると、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａがノズル形成面４８に対して強く圧接するようになる。すると、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８によって押し潰されるように上下方向に圧縮されるため、キャップ５０の底壁５５が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して接近する。その結果、気体透過性フィルター５１が、キャップ５０の底壁５５上にコイルスプリング５６を介して支持された状態で、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接する。
【００４３】
そして次に、第２の当接段階として、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に当接した状態で、昇降機構５３がキャップ５０を更に上昇させると、気体透過性フィルター５１がコイルスプリング５６と記録ヘッド２３のノズル形成面４８との間でより強く挟圧される。すると、気体透過性フィルター５１は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８から作用する抗力が増大することに伴って、コイルスプリング５６が収縮させるようになる。その結果、気体透過性フィルター５１は、コイルスプリング５６からの付勢力が増強されるため、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対してノズル４７の開口を封止するように強固に密着する（図３（ｂ）参照）。すなわち、キャップ５０は、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７を封止した状態で、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して環状側壁５４の先端部５４ａを当接させる第２の当接位置（他方の当接位置）に配置されることとなる。
【００４４】
続いて、第２のクリーニング動作実行段階として、クリーニング装置２６は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８と気体透過性フィルター５１とが密着した状態で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２を駆動させる。すると、空間域６１内に負圧が生じ、その負圧が気体透過性フィルター５１及びノズル４７を介してインク供給流路４９内に存在するインクに作用する。
【００４５】
なお、この場合において、制御部６０は、インク供給流路４９において、ノズル４７から離間したヘッドケース４０内の溝部４３にて構成されるインク貯留室４３ａ内に存在しているインクを吸引して排出するに足りる吸引力で空間域６１を吸引させるように吸引ポンプ５２を駆動する。すなわち、制御部６０は、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８から離間した状態での吸引動作時と比較して、相対的に強い駆動力でもって、より大きな吸引力で空間域６１を吸引させるように吸引ポンプ５２を駆動する。
【００４６】
また、この場合、気体透過性フィルター５１は、インク供給流路４９内からのインクの透過は規制する一方で、そのインク中に含まれる気泡Ｂに対して透過性を有する。そのため、インク供給流路４９において、ノズル４７から離間したヘッドケース４０内のインク貯留室４３ａに気泡Ｂが存在する場合であっても、そのような気泡Ｂは第２のクリーニング動作によって強制的に除去される。すなわち、第２のクリーニング動作では、気泡Ｂは、空間域６１から気体透過性フィルター５１を介して作用する吸引力に従って、インク貯留室４３ａから連通孔４６及び凹部４５を介してノズル４７に至るようにインク供給流路４９内を流動した後、気体透過性フィルター５１を介して記録ヘッド２３から排出される（図３（ｃ）参照）。
【００４７】
一方、気体透過性フィルター５１は、同圧力条件下では、インク供給流路４９内のインクに対して非透過性を有する。そのため、インク供給流路４９内のインクが気体透過性フィルター５１を介して漏出することはほとんどない。したがって、記録ヘッド２３の第２のクリーニング動作に際して、インク供給流路４９からノズル４７を介してインクが無駄に消費されることはほとんどない。
【００４８】
次に、上記のように構成されたプリンター１０の作用のうち、特に、インクカートリッジ２０からインク供給流路４９内にインクを初期充填する場合の作用に着目して以下説明する。
【００４９】
すなわち、本実施形態のプリンター１０においては、まず、図４（ａ）に示すように、昇降機構５３がキャップ５０を上昇させて、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対してノズル４７を囲うように当接させる。なお、この場合、記録ヘッド２３のノズル形成面４８と気体透過性フィルター５１との間には上下方向に若干の隙間が確保される。
【００５０】
そして次に、クリーニング装置２６は、記録ヘッド２３とキャップ５０との間に密封状の空間域６１が形成された状態で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２を駆動させる。すると、インク供給流路４９がノズル４７を介して空間域６１に連通した状態で、該空間域６１が負圧状態になる。その結果、空間域６１の負圧が、インク供給流路４９及びインク供給チューブ２１を介してインクカートリッジ２０内に作用する。そのため、インク供給流路４９内には、インクカートリッジ２０からインク供給チューブ２１を介してインクが次第に充填されることとなる。
【００５１】
なお、この場合、キャップ５０は、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口を封止しない状態で、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して環状側壁５４の先端部５４ａを当接させる。そのため、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口を封止した状態で、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接する場合とは以下の点で相違する。
【００５２】
すなわち、ノズル４７の開口が気体透過性フィルター５１によって封止されることなく開放された状態では、記録ヘッド２３とキャップ５０との間の密封状の空間域６１に負圧が生じた場合に、その負圧が気体透過性フィルター５１での圧力損失によって減衰されることはない。そのため、空間域６１からノズル４７の開口を介してインク供給流路４９内に吸引力が大きく作用することにより、インク供給流路４９内へのインクの初期充填が迅速に実行される。
【００５３】
そして、インク供給流路４９のうち、ヘッドケース４０内の溝部４３からなるインク貯留室４３ａに対するインクの充填がほぼ完了した時点で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２の駆動が一旦停止される。なお、この時点では、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成された何れのノズル４７においても、該ノズル４７の開口に至るまでインクは充填されておらず、記録ヘッド２３のノズル形成面４８からノズル４７を介してインクが吐出されることはない。
【００５４】
続いて、図４（ｂ）に示すように、昇降機構５３がキャップ５０を更に上昇させて、気体透過性フィルター５１を記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対してノズル４７の開口を封止するように密着させる。そして、クリーニング装置２６は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８と気体透過性フィルター５１とが密着した状態で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２を再び駆動させる。すると、空間域６１内に負圧が生じ、その負圧が気体透過性フィルター５１及びノズル４７を介してインク供給流路４９内に作用する。その結果、インク供給流路４９のうち、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口に至るまでインクが次第に充填されるようになる。
【００５５】
なお、この場合、気体透過性フィルター５１は、インク供給流路４９内のインクに対して非透過性を有する。そのため、インク供給流路４９内のインクが気体透過性フィルター５１を介して漏出することはほとんどない。したがって、インク供給流路４９内へのインクの初期充填動作に際して、インク供給流路４９からノズル４７を介してインクが無駄に消費されることはほとんどない。
【００５６】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、キャップ５０が第１の当接位置に配置された状態では、キャップ５０とノズル形成面４８との間の密封状の空間域６１が吸引ポンプ５２によって吸引されると、この空間域６１に生じる負圧はインク供給流路４９内のインクに直接作用する。そのため、ノズル４７の開口が気体透過性フィルター５１によって封止された状態でこの空間域６１に負圧を作用させる場合とは異なり、この空間域６１に生じる負圧が気体透過性フィルター５１によって減衰されることはなく、インクカートリッジ２０からインク供給流路４９内にインクを充填する際の所要時間を低減できる。一方、キャップ５０が第２の当接位置に配置された状態では、キャップ５０とノズル形成面４８との間の密封状の空間域６１が吸引ポンプ５２によって吸引されると、この空間域６１に生じる負圧は気体透過性フィルター５１を介してインク供給流路４９内のインクに作用する。ここで、気体透過性フィルター５１は、インク供給流路４９内のインクを透過させることなく気体のみを透過させる気体透過性を有している。そのため、気体透過性フィルター５１は、ノズル４７からインクを漏出させることなく、インク供給流路４９内のインクに混入した気泡Ｂのみを選択的に透過させてノズル４７から排出することができる。したがって、インクカートリッジ２０から記録ヘッド２３のノズル４７に至るインク供給流路４９へのインクの充填速度を確保しつつ、該インク供給流路４９内に発生した気泡Ｂを確実に除去することができる。
【００５７】
（２）上記実施形態では、キャップ５０は、第１の当接位置に配置される場合には、気体透過性フィルター５１がノズル４７の開口から離間した状態となっているが、第２の当接位置への移動に伴ってノズル形成面４８に対して当接する環状側壁５４の先端部５４ａが収縮すると、気体透過性フィルター５１がノズル形成面４８に接近する方向に変位する。そのため、キャップ５０が第１の当接位置から第２の当接位置に移動した場合に、気体透過性フィルター５１がノズル４７の開口を封止可能とする構成を簡便に実現することができる。
【００５８】
（３）上記実施形態では、キャップ５０が第２の当接位置に配置された状態では、キャップ５０とノズル形成面４８との間に密封された空間域６１には、吸引ポンプ５２からの吸引力が大きく作用する。このとき、ノズル４７は、気体透過性フィルター５１によって開口が封止された状態にあるため、この空間域６１に大きな負圧が生じると、インク供給流路４９内のインクには気体透過性フィルター５１を介して大きな吸引力が作用する。したがって、インク供給流路４９内のインクに気泡Ｂが混入している場合であっても、そのような気泡Ｂは気体透過性フィルター５１を介して確実に除去される。また、この空間域６１に大きな負圧が生じたとしても、ノズル４７は、気体透過性フィルター５１によって封止された状態にあるため、インク供給流路４９内のインクが気体透過性フィルター５１を介して排出されることはほとんどない。したがって、インク供給流路４９内のインクが消費されることを抑制しつつ、インク供給流路４９内のインクに含まれる気泡Ｂを確実に除去することができる。
【００５９】
（４）上記実施形態では、まず、キャップ５０が第１の当接位置に位置した状態で第１のクリーニング動作が実行され、その後、キャップ５０が第１の当接位置から第２の当接位置に変位した状態で第２のクリーニング動作が実行される。すなわち、キャップ５０を第１の当接位置から第２の当接位置に段階的に変位させることにより、これらのクリーニング動作を連続して実行することができ、結果として、クリーニング動作に際した装置全体のスループットを低減することができる。
【００６０】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、プリンター１０の電源オフ時に、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口を封止した状態で、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接する第２の当接位置にキャップ５０を配置する構成としてもよい。この場合、プリンター１０の使用時にインク供給流路４９内に気泡Ｂが発生した状態で、プリンター１０の電源がオフになった場合であっても、インク供給流路４９内の気泡Ｂは以下のように除去することができる。すなわち、プリンター１０の電源オフ時に、キャップ５０とノズル形成面４８との間に密封された空間域６１の負圧状態を維持する構成とすることにより、インク供給流路４９内の気泡Ｂは、空間域６１から気体透過性フィルター５１を介して作用する吸引力に従って、気体透過性フィルター５１を介してインク供給流路４９内から徐々に排出されることとなる。
【００６１】
・上記実施形態において、まず、キャップ５０が第２の当接位置に位置した状態で、インク供給流路４９内からノズル４７及び気体透過性フィルター５１を介して気泡Ｂを除去するクリーニング動作を実行した後、キャップ５０を第２の当接位置から第１の当接位置に変位させた状態で、インク供給流路４９内からノズル４７を介して異物Ａや気泡Ｂを除去するクリーニング動作を実行する構成としてもよい。この場合、キャップ５０が第２の当接位置に位置した状態での先のクリーニング動作が第１のクリーニング動作となり、キャップ５０が第１の当接位置に位置した状態での後のクリーニング動作が第２のクリーニング動作となる。
【００６２】
・上記実施形態において、制御部６０は、キャップ５０が第２の当接位置に配置される場合には、キャップ５０が第１の当接位置に配置される場合よりも、キャップ５０とノズル形成面４８との間に密封された空間域６１を吸引する吸引力が大きくなるように吸引ポンプ５２を駆動制御してもよい。
【００６３】
・上記実施形態において、キャップ５０は、ノズル形成面４８に対する当接部となる環状側壁５４の先端部５４ａをキャップ５０の昇降方向となる上下方向に伸縮自在な蛇腹構造をなすように構成してもよい。すなわち、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａは、キャップ５０の昇降方向に伸縮可能な構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【００６４】
・上記実施形態において、キャップ５０の底壁５５上に気体透過性フィルター５１を支持するための機構として、コイルスプリング５６の代わりに、多孔質材からなるインク吸収材を設けてもよい。すなわち、インク吸収材におけるノズル形成面４８に対して上下方向で対向する上面に、気体透過性フィルター５１を貼着する構成としてもよい。この場合、インク吸収材は、キャップ５０がノズル形成面４８に対して近接する方向に上昇した場合に、ノズル形成面４８の面形状に応じて変形しながら密接するように柔軟性を有する材質により構成することが望ましい。
【００６５】
・上記実施形態において、気体透過性フィルター５１として、ポリスチレン樹脂を延伸加工して得られるＯＰＳフィルム等を採用してもよい。すなわち、インクを透過させることなく、インクに含まれる気泡を選択的に透過させる気体透過性を有する構成であれば、任意の構成を採用することができる。ただし、気体透過性フィルター５１として、インクに対して親和性（吸水性）を有する構成を採用した場合、気体透過性フィルター５１がインクに対して接触した状態を長期間に亘って放置すると、気体透過性フィルター５１のインク非透過性が損なわれる虞がある。そのため、気体透過性フィルター５１は、インクに対して非親和性（撥水性）を有する材質により構成することが望ましい。
【００６６】
・なお、本明細書における「液体」には、インク以外の他の液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体も含むものとする。そして、こうした「液体」を噴射したり吐出したりする液体噴射装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体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試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の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、光通信素子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、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０…液体噴射装置としてのプリンター、２０…液体供給源としてのインクカートリッジ、２３…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、２６…クリーニング装置、４７…ノズル、４８…ノズル形成面、４９…液体流路としてのインク供給流路、５０…キャップ手段としてのキャップ、５１…封止部としての気体透過性フィルター、５２…吸引手段としての吸引ポンプ、５３…移動機構としての昇降機構、５４ａ…当接部としての先端部、６０…制御手段としての制御部、６１…空間域、Ｂ…気泡。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に設けられるクリーニング装置、該クリーニング装置を備えた液体噴射装置、及び該クリーニング装置を用いた液体噴射装置のクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体噴射ヘッドから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、インクジェット式記録装置（以下、「プリンター」と言う）が広く知られている。このプリンターでは、液体噴射ヘッドから噴射されるインク中に気泡が混入すると、印刷不良を引き起こす虞があった。そこで、通常、プリンターには、例えば特許文献１及び特許文献２に記載されるように、ノズル開口を介して液体噴射ヘッド内のインクから気泡を強制的に吸引して除去するための機構が設けられている。
【０００３】
すなわち、特許文献１に記載されたインク噴射装置は、その内部に複数のチャンネルが隔壁を介して隔離された状態で並列形成された構成をしている。また、インク噴射装置には、これらのチャンネルの開口を覆うようにノズルプレートが接着されている。なお、ノズルプレートには、インク滴を吐出するためのノズルがチャンネルの並列方向に沿って複数形成されている。そして、このノズルと連通するチャンネルは、インクが充填されるインク液室として構成される一方、このインク液室に隣接して設けられたチャンネルは、インクが充填されない非噴射室として構成される。また、各チャンネルを隔離する隔壁は、ノズルプレートに近接する領域の一部が多孔性材料からなる通気部材により構成されている。
【０００４】
そして、上記のように構成されたインク噴射装置では、非噴射室内の空気の圧力を常に低圧に保つことにより、インク液室内のインク中に混入した気泡が、非噴射室内の負圧に従って、通気部材を介して低圧側となる非噴射室に取り込まれる。なお、通気部材は、気体の通過は許容するものの液体の通過は規制するという極めて細かな細孔を有しているため、インク液室内のインクから気泡を吸引して除去する際に、インク液室内のインクが通気部材を介して非噴射室側に漏出することはほとんどない。
【０００５】
また、特許文献２に記載されたインクジェット印刷装置は、インクジェットヘッドのノズル形成面に対してノズルを囲うように当接する吸引キャップを有している。また、その吸引キャップにおける環状側壁の先端面には、インクなどの液体の透過は規制する一方で空気などの気体の透過は許容する気体透過性フィルターが接着されている。
【０００６】
そして、上記のように構成されたインクジェット印刷装置では、気体透過性フィルターをインクジェットヘッドのノズル形成面に押し付けてノズルを封止すると共に吸引キャップをノズル形成面にノズルを囲うように当接させた状態で、吸引キャップとノズル形成面との間の密封状の空間域内に負圧を発生させるようにしている。すると、この負圧の作用でインクカートリッジ内からインクが吸引され、インクジェットヘッドの各ノズルの先端までインクが充填されるようになる。また、気体透過性フィルターは、気体のみを透過させる性質を有するため、インクカートリッジ内からインクジェットヘッドのノズルに至るインク流路内に気泡が発生している場合、インク流路内のインクがノズルから排出することは規制する一方で、インク流路内の気泡についてはこれを透過させてノズルから排出させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−７６５１３号公報
【特許文献２】特許第４１６８６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献１に記載されたインク噴射装置では、インク液室内のインク中に混入した気泡を確実に除去するためには、非噴射室内から通気部材を介してインク液室内のインクに負圧を大きく作用させる必要がある。しかしながら、インク液室内のインクの内圧が大きく低下した場合、インク液室内のインクの内圧と大気圧との間に大きな圧力差を生じる。すると、大気がノズルを介してインク液室内に進入して、インク液室内に新たに気泡が発生してしまう虞があった。
【０００９】
また、特許文献２に記載されたインクジェット印刷装置では、インクジェットヘッドの各ノズルの先端までインクを充填する際には、気体透過性フィルターをインクジェットヘッドのノズル形成面に押し付けて密着させた状態で、吸引キャップとノズル形成面との間に形成された密封状態の空間域に負圧を発生させている。そして、この場合における空間域内の負圧は、気体透過性フィルターでの圧力損失によって減衰された状態で、ノズルを介してインク流路内のインクに作用することになる。そのため、インク流路内のインクに対して十分な吸引力を作用させることができず、インクジェットヘッドの各ノズルに至るまでのインク流路内にインクを充填する際に過大な時間を要するという問題があった。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体供給源から液体噴射ヘッドのノズルに至る液体流路への液体の充填速度を確保しつつ、該液体流路内の液体中から気泡を確実に除去することができるクリーニング装置、液体噴射装置、及び液体噴射装置のクリーニング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明のクリーニング装置は、液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に設けられ、前記液体供給源から前記ノズルに至る液体流路内から気泡を除去するクリーニング装置であって、前記ノズルを囲うように前記ノズル形成面に当接して空間域を形成可能なキャップと、前記空間域を吸引するために駆動される吸引手段と、前記キャップ内に配置されて前記液体の透過は規制する一方で前記気泡の透過は許容する濾材と、前記キャップを前記ノズル形成面に対して当接する当接位置と前記ノズル形成面から離間する退避位置との間で移動させる移動機構と、を備え、前記移動機構は、前記濾材が前記ノズル形成面から離間した状態で前記キャップを前記ノズル形成面に当接させる第１の当接位置、及び、前記濾材が前記ノズル形成面に接触して前記ノズルを封止する状態で前記キャップを前記ノズル形成面に当接させる第２の当接位置の間で前記キャップを移動可能に構成されている。
【００１２】
上記構成によれば、キャップが第１の当接位置に配置された状態では、キャップとノズル形成面との間の空間域が吸引手段によって吸引されると、この空間域に生じる負圧は濾材がノズル形成面から離間した状態にあってノズルを封止していないので、液体流路内の液体に直接作用する。そのため、濾材がノズル形成面に接触してノズルが濾材によって封止された状態でこの空間域に負圧を作用させる場合とは異なり、この空間域に生じる負圧が濾材によって減衰されることはなく、液体供給源から液体流路内に液体を充填する際の所要時間を低減できる。一方、キャップが第２の当接位置に配置された状態では、キャップとノズル形成面との間の密封状態の空間域が吸引手段によって吸引されると、この空間域に生じる負圧は濾材を介して液体流路内の液体に作用する。ここで、濾材は、液体を透過させることなく気体を透過させる、すなわち、気体透過性を有している。そのため、濾材は、ノズルを介して液体流路内から液体を漏出させることなく、液体流路内の液体に混入した気泡のみを選択的に透過させてノズルから排出することができる。したがって、液体供給源から液体噴射ヘッドのノズルに至る液体流路への液体の充填速度を確保しつつ、該液体流路内に発生した気泡を確実に除去することができる。
【００１３】
また、本発明のクリーニング装置において、前記キャップは、前記ノズル形成面に対する当接部が、前記第１の当接位置から前記第２の当接位置に向けての前記キャップの移動方向に収縮可能に構成されている。
【００１４】
上記構成によれば、キャップは、第１の当接位置に配置される場合には、濾材がノズルから離間した状態となっているが、第２の当接位置への移動に伴ってノズル形成面に対する当接部が収縮すると、濾材がノズルに接近する方向に変位する。そのため、キャップが第１の当接位置から第２の当接位置に移動した場合に、濾材がノズル形成面に接触してノズルを封止可能とする構成を簡便に実現することができる。
【００１５】
また、本発明のクリーニング装置は、前記吸引手段を制御する制御手段を更に備え、前記制御手段は、前記キャップが前記第２の当接位置に配置される場合には、前記キャップが前記第１の当接位置に配置される場合よりも、前記空間域を吸引する吸引力が大きくなるように前記吸引手段を制御する。
【００１６】
上記構成によれば、キャップが第２の当接位置に配置された状態では、キャップとノズル形成面との間に密封された空間域には、吸引手段からの吸引力が大きく作用する。このとき、ノズルは、濾材によって封止された状態にあるため、この空間域に大きな負圧が生じると、液体流路内の液体には濾材を介して大きな吸引力が作用する。したがって、液体流路内の液体に気泡が混入している場合であっても、そのような気泡は濾材を介して確実に除去される。また、この空間域に大きな負圧が生じたとしても、ノズルは、濾材によって封止された状態にあるため、液体流路内の液体が濾材を介して排出されることはほとんどない。したがって、液体流路内の液体が消費されることを抑制しつつ、液体流路内の液体に含まれる気泡を確実に除去することができる。
【００１７】
また、本発明の液体噴射装置は、液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、上記構成のクリーニング装置と、を備えた。
【００１８】
上記構成によれば、上記クリーニング装置の発明と同様の効果が得られる。
また、本発明の液体噴射装置のクリーニング方法は、上記構成のクリーニング装置を用いた液体噴射装置のクリーニング方法であって、前記第１の当接位置及び前記第２の当接位置のうち、一方の当接位置に前記キャップを配置する第１の当接段階と、前記一方の当接位置に前記キャップが配置された状態で第１のクリーニング動作を実行する第１のクリーニング動作実行段階と、前記一方の当接位置から他方の当接位置に前記キャップを移動させる第２の当接段階と、前記他方の当接位置に前記キャップが配置された状態で第２のクリーニング動作を実行する第２のクリーニング動作実行段階と、を備えた。
【００１９】
上記構成によれば、まず、キャップが、第１の当接位置及び第２の当接位置のうち、一方の当接位置に位置した状態で第１のクリーニング動作が実行され、その後、キャップが一方の当接位置から他方の当接位置に変位した状態で第２のクリーニング動作が実行される。すなわち、キャップを一方の当接位置から他方の当接位置に変位させることにより、これらのクリーニング動作を連続して実行することができ、結果として、クリーニング動作に際した装置全体のスループットを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本実施形態のプリンターの平面図。
【図２】記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図。
【図３】（ａ）はキャップが第１の当接位置に位置した状態の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図、（ｂ）はキャップが第２の当接位置に位置した状態の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図、（ｃ）は（ｂ）に示す状態で第２のクリーニング動作が実行された後の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図。
【図４】（ａ）はインクの初期充填を実行している途中の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図、（ｂ）は（ａ）に示す状態から更にインクを充填した状態の記録ヘッド及びクリーニング装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明をインクジェット式記録装置（以下、「プリンター」という。）に具体化した一実施形態を図１〜図４に従って説明する。
図１に示すように、本実施形態の液体噴射装置としてのプリンター１０は、略矩形箱状をなす本体ケース１１を備えるとともに、この本体ケース１１内の前方下部には、プラテン１２が主走査方向となる本体ケース１１の長手方向（図１において左右方向）に沿って架設されている。また、本体ケース１１内においてプラテン１２の後部上方には、主走査方向に沿って棒状のガイド軸１３が架設され、このガイド軸１３にはキャリッジ１４が移動可能に支持されている。また、本体ケース１１内の後方側面においてガイド軸１３の両端部と対応する位置には、駆動プーリー１５及び従動プーリー１６が回転自在に支持されている。駆動プーリー１５にはキャリッジモーター１７が連結されるとともに、一対のプーリー１５，１６間にはキャリッジ１４を支持した無端状のタイミングベルト１８が掛装されている。したがって、キャリッジ１４は、キャリッジモーター１７の駆動により、ガイド軸１３に沿って主走査方向に往復移動可能となっている。
【００２２】
本体ケース１１内の一端側（図１では右端側）には箱形のカートリッジホルダー１９が設けられている。カートリッジホルダー１９には、液体供給源としてのインクカートリッジ２０が液体としてのインクの色毎に複数個（本実施形態においては４個）が着脱可能に装着されている。
【００２３】
各インクカートリッジ２０はカートリッジホルダー１９に装着された場合にインク供給チューブ２１の上流端に接続されるようになっている。また、各インク供給チューブ２１の下流端は、キャリッジ１４上に搭載されたバルブユニット２２の上流側と接続されるとともに、バルブユニット２２の下流側はキャリッジ１４の下面側に設けられた液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２３に接続されている。
【００２４】
カートリッジホルダー１９とプラテン１２との間は、プリンター１０の電源オフ時や記録ヘッド２３をメンテナンスする場合にキャリッジ１４の待機場所となるホームポジションＨＰになっている。また、キャリッジ１４がホームポジションＨＰに配置されたときの下方となる位置には、記録ヘッド２３のクリーニングを行うためのクリーニング装置２６が設けられている。
【００２５】
カートリッジホルダー１９の上側には、加圧ユニット３４が載置されている。加圧ユニット３４は加圧ポンプ３５を備え、加圧ポンプ３５の駆動によって生成された加圧空気は空気供給路３６を介してインクカートリッジ２０内に圧送されるようになっている。なお、加圧ユニット３４において、加圧ポンプ３５の下流側の空気供給路３６には圧力検出器３７及び大気開放弁装置３８が接続されている。空気供給路３６は、大気開放弁装置３８の下流側に配設された分配器３９を境にインクカートリッジ２０の個数と同数に分岐されている。そして、分岐された各空気供給路３６は、それぞれの下流端が各々対応するインクカートリッジ２０に接続されている。
【００２６】
各インクカートリッジ２０は、内部が加圧室（図示略）となっており、この加圧室内に空気供給路３６の下流端が加圧空気を導入可能に接続されている。また、各インクカートリッジ２０の加圧室内には可撓性のフィルムによって袋状に形成されたインクパック（図示略）が収容されている。したがって、加圧ポンプ３５が駆動された場合には、加圧ポンプ３５から圧送された加圧空気が空気供給路３６を介してインクカートリッジ２０内に導入され、加圧空気の空気圧によってインクパックが押し潰されることにより、インクパック内に収容されたインクがインク供給チューブ２１を介して記録ヘッド２３側に供給されるようになっている。
【００２７】
次に、記録ヘッド２３の構成について図２に従って説明する。なお、図２では、インク供給チューブ２１と記録ヘッド２３との間に介設されるバルブユニット２２（図１参照）の図示を省略しているものとする。
【００２８】
図２に示すように、本実施形態の記録ヘッド２３は、ヘッドケース４０、流路形成板４１、及びノズルプレート４２等を構成要素として備えている。
まず、ヘッドケース４０は、下側が開口した有底略四角箱状をなしており、その下面側には図２における左右方向に沿って延びる溝部４３がインクカートリッジ２０の個数と対応した溝数だけ並列状に形成されている。また、ヘッドケース４０における溝部４３の底面の略中央部には、ヘッドケース４０の上面と溝部４３の底面との間を上下方向に貫通する開口部４４が形成されており、該開口部４４に対してヘッドケース４０の上面側からインク供給チューブ２１の下流端が接続されている。
【００２９】
次に、流路形成板４１は、平面視形状がヘッドケース４０と対応した平板状をなしており、その上面がヘッドケース４０の下端面に接合されることにより、その上面とヘッドケース４０の溝部４３の内面とでインク貯留室４３ａを囲み形成している。そして、このインク貯留室４３ａ内にヘッドケース４０の開口部４４を介してインク供給チューブ２１からインクが流入可能とされている。また、流路形成板４１は、その下面に多数（図２では１５個を例示的に図示）の圧力室となる凹部４５が図２における左右方向に沿って等間隔おきに連続するように形成されている。そして、凹部４５毎に流路形成板４１の上面と各凹部４５の底面との間を上下方向（流路形成板４１の厚み方向）に貫通して凹部４５内とヘッドケース４０の溝部４３内（インク貯留室４３ａ内）とを連通する連通孔４６が設けられている。
【００３０】
さらに、ノズルプレート４２は、平面視形状がヘッドケース４０及び流路形成板４１と対応した平板状をなしており、その上面が流路形成板４１の下面に接合されている。また、ノズルプレート４２には、流路形成板４１に形成された各凹部４５と個別に連通する多数（図２では１５個を例示的に図示）のノズル４７がノズルプレート４２を上下方向（ノズルプレート４２の厚み方向）に貫通するように形成されている。そして、ノズルプレート４２の下面は、こうした多数のノズル４７により複数列（本実施形態の場合は、インクカートリッジ２０の個数と対応した４列）のノズル列が形成されたノズル形成面４８となっている。
【００３１】
すなわち、本実施形態では、インク供給チューブ２１、ヘッドケース４０のインク貯留室４３ａとなる溝部４３、連通孔４６、及び圧力室となる凹部４５によって、インクカートリッジ２０からノズル４７に至る液体流路としてのインク供給流路４９が構成されている。
【００３２】
次に、クリーニング装置２６の構成について説明する。
図２に示すように、本実施形態のクリーニング装置２６は、キャップ５０、濾材としての気体透過性フィルター５１、及び吸引手段としての吸引ポンプ５２等を構成要素として備えている。
【００３３】
キャップ５０は、上側が開口した有底略四角箱状をなしており、移動機構としての昇降機構５３の駆動に基づき、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接することによりノズル形成面４８との間に密封状の空間域６１を形成する当接位置と、記録ヘッド２３のノズル形成面４８から離間する退避位置との間を移動可能に構成されている。また、キャップ５０は、環状側壁５４の先端部５４ａが当接位置において記録ヘッド２３のノズル形成面４８に当接する当接部となっており、該先端部５４ａがノズル形成面４８に対して圧接された状態で上下方向に収縮可能なゴム等の弾性体から構成されている。
【００３４】
気体透過性フィルター５１は、例えば、フッ素樹脂を延伸加工して得られる多孔質膜であり、インクなどの液体を透過させることなく空気などの気体を選択的に透過させる性状（いわゆる、防水透湿性）を有する。気体透過性フィルター５１は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して上下方向で対向するように、キャップ５０の底壁５５の内壁面上にコイルスプリング５６を介して支持されている。また、気体透過性フィルター５１は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接（接触）した状態では、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されている全てのノズル４７の開口を封止可能な濾材として機能する。そして、本実施形態では、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８から離間した状態では、気体透過性フィルター５１の上面がキャップ５０の先端部５４ａよりも低い（キャップ５０の底壁５５に近い）位置に配置されるように、コイルスプリング５６の非収縮状態時の長さが設定されている。
【００３５】
また、キャップ５０は、その底壁５５の略中央部から突部５５ａが下方に向かって突設されており、該突部５５ａ内には、キャップ５０内からインクを排出するための排出路５７が上下方向に貫通形成されている。そして、該突部５５ａには、可撓性材料からなる排出チューブ５８の上流端が接続されるとともに、この排出チューブ５８の下流端は廃液容器５９に挿入されている。また、キャップ５０と廃液容器５９との間における排出チューブ５８の中間部には、キャップ５０側から廃液容器５９側へ向かってインクを強制的に吸引して排出するためにキャップ５０内（すなわち、当接位置にあるキャップ５０とノズル形成面４８との間に形成される密封状の空間域６１）を吸引する吸引ポンプ５２が配設されている。
【００３６】
すなわち、記録ヘッド２３のクリーニング時には、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対してノズル４７を囲うように当接し、その当接状態において制御手段としての制御部６０からの制御信号に基づいて吸引ポンプ５２が駆動されることにより、各インクカートリッジ２０から各ノズル４７に至るインク供給流路４９内からインクが粉塵等の異物や気泡と共に吸引され、キャップ５０及び排出チューブ５８を介して廃液容器５９に排出されるようになっている。
【００３７】
次に、上記のように構成されたプリンター１０の作用のうち、特に、インク供給流路４９から異物や気泡を除去する場合の作用に着目して以下説明する。
さて、プリンター１０においては、図３（ａ）に示すように、ノズル４７の開口を通じてインク供給流路４９に異物Ａや気泡Ｂが進入したり、クリーニング時にインク供給流路４９に気泡Ｂが析出して生じたりすることがあり得る。こうした異物Ａや気泡Ｂは、印刷時にインクと共に記録ヘッド２３のノズル４７から噴射されると、所謂ドット抜け等を生じる原因となるので除去されることが望ましいが、これをインク供給流路４９から従来のクリーニング方法によりインクと共に強制吸引するのではインクが無駄に消費されてしまう。
【００３８】
そこで、本実施形態のプリンター１０における異物Ａや気泡Ｂの除去を目的としたクリーニング方法では、次のようにして異物Ａや気泡Ｂをインク供給流路４９から除去するようにしている。
【００３９】
すなわち、まず、図３（ａ）に示すように、第１の当接段階として、昇降機構５３がキャップ５０を上昇させる。そして、そのキャップ５０を記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して環状側壁５４の先端部５４ａがノズル４７の開口を囲うように当接させる。なお、この場合、記録ヘッド２３のノズル形成面４８と気体透過性フィルター５１との間には上下方向に若干の隙間が確保される。すなわち、キャップ５０は、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口を封止しない状態で、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して環状側壁５４の先端部５４ａを当接させる第１の当接位置（一方の当接位置）に配置されることとなる。
【００４０】
そして次に、第１のクリーニング動作実行段階として、クリーニング装置２６は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８とキャップ５０との間に密封状の空間域６１が形成された状態で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２を駆動させる。すると、インク供給流路４９がノズル４７を介して空間域６１に連通した状態で該空間域６１が負圧状態になる。その結果、インク供給流路４９において、ノズル４７に近接する圧力室としての凹部４５内に存在する異物Ａや気泡Ｂは、第１のクリーニング動作によって強制的に除去される。すなわち、第１のクリーニング動作では、異物Ａや気泡Ｂは、空間域６１から作用する吸引力に従って、インク供給流路４９においてノズル４７に近接する凹部４５内に存在しているインクと共に吸引され、排出チューブ５８を介して廃液容器５９に排出される。
【００４１】
なお、この場合において、制御部６０は、インク供給流路４９において、ノズル４７の近傍領域に存在するインクを吸引して排出するに足りる吸引力で空間域６１を吸引させるように相対的に弱い駆動力で吸引ポンプ５２を駆動する。そのため、吸引ポンプ５２の駆動に伴って、インク供給流路４９内に存在するインクに対してノズル４７を介して過大な吸引力が作用することはなく、インク供給流路４９からノズル４７を介してインクが無駄に消費されることが抑制される。
【００４２】
続いて、昇降機構５３がキャップ５０を更に上昇させると、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａがノズル形成面４８に対して強く圧接するようになる。すると、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８によって押し潰されるように上下方向に圧縮されるため、キャップ５０の底壁５５が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して接近する。その結果、気体透過性フィルター５１が、キャップ５０の底壁５５上にコイルスプリング５６を介して支持された状態で、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接する。
【００４３】
そして次に、第２の当接段階として、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に当接した状態で、昇降機構５３がキャップ５０を更に上昇させると、気体透過性フィルター５１がコイルスプリング５６と記録ヘッド２３のノズル形成面４８との間でより強く挟圧される。すると、気体透過性フィルター５１は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８から作用する抗力が増大することに伴って、コイルスプリング５６が収縮させるようになる。その結果、気体透過性フィルター５１は、コイルスプリング５６からの付勢力が増強されるため、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対してノズル４７の開口を封止するように強固に密着する（図３（ｂ）参照）。すなわち、キャップ５０は、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７を封止した状態で、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して環状側壁５４の先端部５４ａを当接させる第２の当接位置（他方の当接位置）に配置されることとなる。
【００４４】
続いて、第２のクリーニング動作実行段階として、クリーニング装置２６は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８と気体透過性フィルター５１とが密着した状態で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２を駆動させる。すると、空間域６１内に負圧が生じ、その負圧が気体透過性フィルター５１及びノズル４７を介してインク供給流路４９内に存在するインクに作用する。
【００４５】
なお、この場合において、制御部６０は、インク供給流路４９において、ノズル４７から離間したヘッドケース４０内の溝部４３にて構成されるインク貯留室４３ａ内に存在しているインクを吸引して排出するに足りる吸引力で空間域６１を吸引させるように吸引ポンプ５２を駆動する。すなわち、制御部６０は、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８から離間した状態での吸引動作時と比較して、相対的に強い駆動力でもって、より大きな吸引力で空間域６１を吸引させるように吸引ポンプ５２を駆動する。
【００４６】
また、この場合、気体透過性フィルター５１は、インク供給流路４９内からのインクの透過は規制する一方で、そのインク中に含まれる気泡Ｂに対して透過性を有する。そのため、インク供給流路４９において、ノズル４７から離間したヘッドケース４０内のインク貯留室４３ａに気泡Ｂが存在する場合であっても、そのような気泡Ｂは第２のクリーニング動作によって強制的に除去される。すなわち、第２のクリーニング動作では、気泡Ｂは、空間域６１から気体透過性フィルター５１を介して作用する吸引力に従って、インク貯留室４３ａから連通孔４６及び凹部４５を介してノズル４７に至るようにインク供給流路４９内を流動した後、気体透過性フィルター５１を介して記録ヘッド２３から排出される（図３（ｃ）参照）。
【００４７】
一方、気体透過性フィルター５１は、同圧力条件下では、インク供給流路４９内のインクに対して非透過性を有する。そのため、インク供給流路４９内のインクが気体透過性フィルター５１を介して漏出することはほとんどない。したがって、記録ヘッド２３の第２のクリーニング動作に際して、インク供給流路４９からノズル４７を介してインクが無駄に消費されることはほとんどない。
【００４８】
次に、上記のように構成されたプリンター１０の作用のうち、特に、インクカートリッジ２０からインク供給流路４９内にインクを初期充填する場合の作用に着目して以下説明する。
【００４９】
すなわち、本実施形態のプリンター１０においては、まず、図４（ａ）に示すように、昇降機構５３がキャップ５０を上昇させて、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対してノズル４７を囲うように当接させる。なお、この場合、記録ヘッド２３のノズル形成面４８と気体透過性フィルター５１との間には上下方向に若干の隙間が確保される。
【００５０】
そして次に、クリーニング装置２６は、記録ヘッド２３とキャップ５０との間に密封状の空間域６１が形成された状態で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２を駆動させる。すると、インク供給流路４９がノズル４７を介して空間域６１に連通した状態で、該空間域６１が負圧状態になる。その結果、空間域６１の負圧が、インク供給流路４９及びインク供給チューブ２１を介してインクカートリッジ２０内に作用する。そのため、インク供給流路４９内には、インクカートリッジ２０からインク供給チューブ２１を介してインクが次第に充填されることとなる。
【００５１】
なお、この場合、キャップ５０は、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口を封止しない状態で、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して環状側壁５４の先端部５４ａを当接させる。そのため、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口を封止した状態で、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接する場合とは以下の点で相違する。
【００５２】
すなわち、ノズル４７の開口が気体透過性フィルター５１によって封止されることなく開放された状態では、記録ヘッド２３とキャップ５０との間の密封状の空間域６１に負圧が生じた場合に、その負圧が気体透過性フィルター５１での圧力損失によって減衰されることはない。そのため、空間域６１からノズル４７の開口を介してインク供給流路４９内に吸引力が大きく作用することにより、インク供給流路４９内へのインクの初期充填が迅速に実行される。
【００５３】
そして、インク供給流路４９のうち、ヘッドケース４０内の溝部４３からなるインク貯留室４３ａに対するインクの充填がほぼ完了した時点で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２の駆動が一旦停止される。なお、この時点では、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成された何れのノズル４７においても、該ノズル４７の開口に至るまでインクは充填されておらず、記録ヘッド２３のノズル形成面４８からノズル４７を介してインクが吐出されることはない。
【００５４】
続いて、図４（ｂ）に示すように、昇降機構５３がキャップ５０を更に上昇させて、気体透過性フィルター５１を記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対してノズル４７の開口を封止するように密着させる。そして、クリーニング装置２６は、記録ヘッド２３のノズル形成面４８と気体透過性フィルター５１とが密着した状態で、制御部６０の制御により吸引ポンプ５２を再び駆動させる。すると、空間域６１内に負圧が生じ、その負圧が気体透過性フィルター５１及びノズル４７を介してインク供給流路４９内に作用する。その結果、インク供給流路４９のうち、記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口に至るまでインクが次第に充填されるようになる。
【００５５】
なお、この場合、気体透過性フィルター５１は、インク供給流路４９内のインクに対して非透過性を有する。そのため、インク供給流路４９内のインクが気体透過性フィルター５１を介して漏出することはほとんどない。したがって、インク供給流路４９内へのインクの初期充填動作に際して、インク供給流路４９からノズル４７を介してインクが無駄に消費されることはほとんどない。
【００５６】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）上記実施形態では、キャップ５０が第１の当接位置に配置された状態では、キャップ５０とノズル形成面４８との間の密封状の空間域６１が吸引ポンプ５２によって吸引されると、この空間域６１に生じる負圧はインク供給流路４９内のインクに直接作用する。そのため、ノズル４７の開口が気体透過性フィルター５１によって封止された状態でこの空間域６１に負圧を作用させる場合とは異なり、この空間域６１に生じる負圧が気体透過性フィルター５１によって減衰されることはなく、インクカートリッジ２０からインク供給流路４９内にインクを充填する際の所要時間を低減できる。一方、キャップ５０が第２の当接位置に配置された状態では、キャップ５０とノズル形成面４８との間の密封状の空間域６１が吸引ポンプ５２によって吸引されると、この空間域６１に生じる負圧は気体透過性フィルター５１を介してインク供給流路４９内のインクに作用する。ここで、気体透過性フィルター５１は、インク供給流路４９内のインクを透過させることなく気体のみを透過させる気体透過性を有している。そのため、気体透過性フィルター５１は、ノズル４７からインクを漏出させることなく、インク供給流路４９内のインクに混入した気泡Ｂのみを選択的に透過させてノズル４７から排出することができる。したがって、インクカートリッジ２０から記録ヘッド２３のノズル４７に至るインク供給流路４９へのインクの充填速度を確保しつつ、該インク供給流路４９内に発生した気泡Ｂを確実に除去することができる。
【００５７】
（２）上記実施形態では、キャップ５０は、第１の当接位置に配置される場合には、気体透過性フィルター５１がノズル４７の開口から離間した状態となっているが、第２の当接位置への移動に伴ってノズル形成面４８に対して当接する環状側壁５４の先端部５４ａが収縮すると、気体透過性フィルター５１がノズル形成面４８に接近する方向に変位する。そのため、キャップ５０が第１の当接位置から第２の当接位置に移動した場合に、気体透過性フィルター５１がノズル４７の開口を封止可能とする構成を簡便に実現することができる。
【００５８】
（３）上記実施形態では、キャップ５０が第２の当接位置に配置された状態では、キャップ５０とノズル形成面４８との間に密封された空間域６１には、吸引ポンプ５２からの吸引力が大きく作用する。このとき、ノズル４７は、気体透過性フィルター５１によって開口が封止された状態にあるため、この空間域６１に大きな負圧が生じると、インク供給流路４９内のインクには気体透過性フィルター５１を介して大きな吸引力が作用する。したがって、インク供給流路４９内のインクに気泡Ｂが混入している場合であっても、そのような気泡Ｂは気体透過性フィルター５１を介して確実に除去される。また、この空間域６１に大きな負圧が生じたとしても、ノズル４７は、気体透過性フィルター５１によって封止された状態にあるため、インク供給流路４９内のインクが気体透過性フィルター５１を介して排出されることはほとんどない。したがって、インク供給流路４９内のインクが消費されることを抑制しつつ、インク供給流路４９内のインクに含まれる気泡Ｂを確実に除去することができる。
【００５９】
（４）上記実施形態では、まず、キャップ５０が第１の当接位置に位置した状態で第１のクリーニング動作が実行され、その後、キャップ５０が第１の当接位置から第２の当接位置に変位した状態で第２のクリーニング動作が実行される。すなわち、キャップ５０を第１の当接位置から第２の当接位置に段階的に変位させることにより、これらのクリーニング動作を連続して実行することができ、結果として、クリーニング動作に際した装置全体のスループットを低減することができる。
【００６０】
なお、上記実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、プリンター１０の電源オフ時に、気体透過性フィルター５１が記録ヘッド２３のノズル形成面４８に形成されたノズル４７の開口を封止した状態で、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａが記録ヘッド２３のノズル形成面４８に対して当接する第２の当接位置にキャップ５０を配置する構成としてもよい。この場合、プリンター１０の使用時にインク供給流路４９内に気泡Ｂが発生した状態で、プリンター１０の電源がオフになった場合であっても、インク供給流路４９内の気泡Ｂは以下のように除去することができる。すなわち、プリンター１０の電源オフ時に、キャップ５０とノズル形成面４８との間に密封された空間域６１の負圧状態を維持する構成とすることにより、インク供給流路４９内の気泡Ｂは、空間域６１から気体透過性フィルター５１を介して作用する吸引力に従って、気体透過性フィルター５１を介してインク供給流路４９内から徐々に排出されることとなる。
【００６１】
・上記実施形態において、まず、キャップ５０が第２の当接位置に位置した状態で、インク供給流路４９内からノズル４７及び気体透過性フィルター５１を介して気泡Ｂを除去するクリーニング動作を実行した後、キャップ５０を第２の当接位置から第１の当接位置に変位させた状態で、インク供給流路４９内からノズル４７を介して異物Ａや気泡Ｂを除去するクリーニング動作を実行する構成としてもよい。この場合、キャップ５０が第２の当接位置に位置した状態での先のクリーニング動作が第１のクリーニング動作となり、キャップ５０が第１の当接位置に位置した状態での後のクリーニング動作が第２のクリーニング動作となる。
【００６２】
・上記実施形態において、制御部６０は、キャップ５０が第２の当接位置に配置される場合には、キャップ５０が第１の当接位置に配置される場合よりも、キャップ５０とノズル形成面４８との間に密封された空間域６１を吸引する吸引力が大きくなるように吸引ポンプ５２を駆動制御してもよい。
【００６３】
・上記実施形態において、キャップ５０は、ノズル形成面４８に対する当接部となる環状側壁５４の先端部５４ａをキャップ５０の昇降方向となる上下方向に伸縮自在な蛇腹構造をなすように構成してもよい。すなわち、キャップ５０の環状側壁５４の先端部５４ａは、キャップ５０の昇降方向に伸縮可能な構成であれば、任意の構成を採用することができる。
【００６４】
・上記実施形態において、キャップ５０の底壁５５上に気体透過性フィルター５１を支持するための機構として、コイルスプリング５６の代わりに、多孔質材からなるインク吸収材を設けてもよい。すなわち、インク吸収材におけるノズル形成面４８に対して上下方向で対向する上面に、気体透過性フィルター５１を貼着する構成としてもよい。この場合、インク吸収材は、キャップ５０がノズル形成面４８に対して近接する方向に上昇した場合に、ノズル形成面４８の面形状に応じて変形しながら密接するように柔軟性を有する材質により構成することが望ましい。
【００６５】
・上記実施形態において、気体透過性フィルター５１として、ポリスチレン樹脂を延伸加工して得られるＯＰＳフィルム等を採用してもよい。すなわち、インクを透過させることなく、インクに含まれる気泡を選択的に透過させる気体透過性を有する構成であれば、任意の構成を採用することができる。ただし、気体透過性フィルター５１として、インクに対して親和性（吸水性）を有する構成を採用した場合、気体透過性フィルター５１がインクに対して接触した状態を長期間に亘って放置すると、気体透過性フィルター５１のインク非透過性が損なわれる虞がある。そのため、気体透過性フィルター５１は、インクに対して非親和性（撥水性）を有する材質により構成することが望ましい。
【００６６】
・なお、本明細書における「液体」には、インク以外の他の液体（無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）等を含む）、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体も含むものとする。そして、こうした「液体」を噴射したり吐出したりする液体噴射装置としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体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試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の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、光通信素子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、ゲル（例えば物理ゲル）などの流状体を噴射する流状体噴射装置であってもよい。
【符号の説明】
【００６７】
１０…液体噴射装置としてのプリンター、２０…液体供給源としてのインクカートリッジ、２３…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、２６…クリーニング装置、４７…ノズル、４８…ノズル形成面、４９…液体流路としてのインク供給流路、５０…キャップ手段としてのキャップ、５１…封止部としての気体透過性フィルター、５２…吸引手段としての吸引ポンプ、５３…移動機構としての昇降機構、５４ａ…当接部としての先端部、６０…制御手段としての制御部、６１…空間域、Ｂ…気泡。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に設けられ、前記液体供給源から前記ノズルに至る液体流路内から気泡を除去するクリーニング装置であって、
前記ノズルを囲うように前記ノズル形成面に当接して空間域を形成可能なキャップと、
前記空間域を吸引するために駆動される吸引手段と、
前記キャップ内に配置されて前記液体の透過は規制する一方で前記気泡の透過は許容する濾材と、
前記キャップを前記ノズル形成面に対して当接する当接位置と前記ノズル形成面から離間する退避位置との間で移動させる移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、前記濾材が前記ノズル形成面から離間した状態で前記キャップを前記ノズル形成面に当接させる第１の当接位置、及び、前記濾材が前記ノズル形成面に接触して前記ノズルを封止する状態で前記キャップを前記ノズル形成面に当接させる第２の当接位置の間で前記キャップを移動可能に構成されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーニング装置において、
前記キャップは、前記ノズル形成面に対する当接部が、前記第１の当接位置から前記第２の当接位置に向けての前記キャップの移動方向に収縮可能に構成されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置において、
前記吸引手段を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記キャップが前記第２の当接位置に配置される場合には、前記キャップが前記第１の当接位置に配置される場合よりも、前記空間域を吸引する吸引力が大きくなるように前記吸引手段を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、
請求項１〜３のうち何れか一項に記載のクリーニング装置と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のクリーニング装置を用いた液体噴射装置のクリーニング方法であって、
前記第１の当接位置及び前記第２の当接位置のうち、一方の当接位置に前記キャップを配置する第１の当接段階と、
前記一方の当接位置に前記キャップが配置された状態で第１のクリーニング動作を実行する第１のクリーニング動作実行段階と、
前記一方の当接位置から他方の当接位置に前記キャップを移動させる第２の当接段階と、
前記他方の当接位置に前記キャップが配置された状態で第２のクリーニング動作を実行する第２のクリーニング動作実行段階と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法。
【請求項１】
液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に設けられ、前記液体供給源から前記ノズルに至る液体流路内から気泡を除去するクリーニング装置であって、
前記ノズルを囲うように前記ノズル形成面に当接して空間域を形成可能なキャップと、
前記空間域を吸引するために駆動される吸引手段と、
前記キャップ内に配置されて前記液体の透過は規制する一方で前記気泡の透過は許容する濾材と、
前記キャップを前記ノズル形成面に対して当接する当接位置と前記ノズル形成面から離間する退避位置との間で移動させる移動機構と、
を備え、
前記移動機構は、前記濾材が前記ノズル形成面から離間した状態で前記キャップを前記ノズル形成面に当接させる第１の当接位置、及び、前記濾材が前記ノズル形成面に接触して前記ノズルを封止する状態で前記キャップを前記ノズル形成面に当接させる第２の当接位置の間で前記キャップを移動可能に構成されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項２】
請求項１に記載のクリーニング装置において、
前記キャップは、前記ノズル形成面に対する当接部が、前記第１の当接位置から前記第２の当接位置に向けての前記キャップの移動方向に収縮可能に構成されていることを特徴とするクリーニング装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載のクリーニング装置において、
前記吸引手段を制御する制御手段を更に備え、
前記制御手段は、前記キャップが前記第２の当接位置に配置される場合には、前記キャップが前記第１の当接位置に配置される場合よりも、前記空間域を吸引する吸引力が大きくなるように前記吸引手段を制御することを特徴とするクリーニング装置。
【請求項４】
液体供給源から供給される液体をノズル形成面に形成されたノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、
請求項１〜３のうち何れか一項に記載のクリーニング装置と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のクリーニング装置を用いた液体噴射装置のクリーニング方法であって、
前記第１の当接位置及び前記第２の当接位置のうち、一方の当接位置に前記キャップを配置する第１の当接段階と、
前記一方の当接位置に前記キャップが配置された状態で第１のクリーニング動作を実行する第１のクリーニング動作実行段階と、
前記一方の当接位置から他方の当接位置に前記キャップを移動させる第２の当接段階と、
前記他方の当接位置に前記キャップが配置された状態で第２のクリーニング動作を実行する第２のクリーニング動作実行段階と、
を備えたことを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−７９３（Ｐ２０１１−７９３Ａ）
【公開日】平成２３年１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１４５４４０（Ｐ２００９−１４５４４０）
【出願日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【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１月６日（２０１１．１．６）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]