メンテナンス装置及び液体噴射装置
【課題】ノズルからの液体の漏出を抑制してノズル開口を閉塞することができるメンテナンス装置及び液体噴射装置を提供する。
【解決手段】インクを噴射するノズル開口３４が形成されたノズル形成面１９ａにノズル開口３４を囲うように先端開口縁４９ａが当接してノズル形成面１９ａとの間に閉塞空間を形成可能な有底箱状のキャップ４５と、キャップ４５をノズル形成面１９ａに対して相対移動させるカム機構４６とを備え、キャップ４５は、その内部にノズル形成面１９ａに当接してノズル開口３４を閉塞可能な閉塞部材５２を有すると共に、先端開口縁４９ａをノズル形成面１９ａに当接させた状態で閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに接近した場合には閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされ、カム機構４６は、キャップ４５の先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接した後に閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに接近して当接するようにさせる。
【解決手段】インクを噴射するノズル開口３４が形成されたノズル形成面１９ａにノズル開口３４を囲うように先端開口縁４９ａが当接してノズル形成面１９ａとの間に閉塞空間を形成可能な有底箱状のキャップ４５と、キャップ４５をノズル形成面１９ａに対して相対移動させるカム機構４６とを備え、キャップ４５は、その内部にノズル形成面１９ａに当接してノズル開口３４を閉塞可能な閉塞部材５２を有すると共に、先端開口縁４９ａをノズル形成面１９ａに当接させた状態で閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに接近した場合には閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされ、カム機構４６は、キャップ４５の先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接した後に閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに接近して当接するようにさせる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンテナンス装置及び該メンテナンス装置を備えた液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式プリンターが広く知られている。このプリンターは、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に供給されるインク（液体）を記録ヘッドに形成されたノズルから噴射することによりターゲットとしての記録媒体に印刷（画像形成）を施すようになっている。
【０００３】
なお、このようなプリンターでは、ノズルからインクが蒸発してインクの粘度が上昇し、印刷品質を低下させてしまうという問題があった。そこで、こうしたプリンターにおいて、近時は、例えば特許文献１に記載されるように、ノズルが形成されたノズル形成面に押さえ部材（閉塞部）を当接させ、その押さえ部材でノズル開口を閉塞することにより、インクの蒸発を抑制するものが知られている。
【０００４】
すなわち、特許文献１のプリンターでは、弾性材からなる正断面形状が逆台形状のキャップ内に、ノズル形成面に対して密着可能に形成された押さえ部材を、キャップの周壁部よりも低い高さとなるように設けている。そして、キャップにおける先広がりした周壁部の先端縁をノズル形成面に当接させると共に、その周壁部を更に外側に広げるようにキャップを変形させることによって、キャップ内の押さえ部材をノズル形成面に当接させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−７７４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、メニスカスがノズル開口付近に位置した状態で押さえ部材がノズル形成面に当接すると、メニスカスと押さえ部材とが接触し、メニスカスを破壊してノズルからインクが漏れ出す虞がある。
【０００７】
すなわち、特許文献１のプリンターのように、ノズル形成面に押さえ部材が当接する際に周壁部が外側へ広がるキャップでは、ノズル形成面にキャップの周壁部を当接させた状態からキャップが変形して押さえ部材をノズル形成面に当接させる際に、キャップ内の圧力はキャップの内容積が減少しないため上昇しない。したがって、メニスカスがノズル開口付近に位置した状態で押さえ部材がノズル開口を閉塞することになり、メニスカスを破壊してインクを漏出させてしまう虞がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズルからの液体の漏出を抑制してノズル開口を閉塞することができるメンテナンス装置及び液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のメンテナンス装置は、液体を噴射するノズル開口が形成されたノズル形成面に前記ノズル開口を囲うように先端開口縁が当接して前記ノズル形成面との間に閉塞空間を形成可能な有底箱状のキャップと、該キャップを前記ノズル形成面に対して相対移動させる移動手段とを備え、前記キャップは、その内部に前記ノズル形成面に当接して前記ノズル開口を閉塞可能な閉塞部を有すると共に、前記先端開口縁を前記ノズル形成面に当接させた状態で前記閉塞部が前記ノズル形成面に接近した場合には前記閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされ、前記移動手段は、前記キャップの前記先端開口縁が前記ノズル形成面に当接した後に前記閉塞部が前記ノズル形成面に接近して当接するように、前記キャップを前記ノズル形成面に対して相対移動させる。
【００１０】
この構成によれば、ノズル形成面に対してキャップの先端開口縁が当接した後に閉塞部がノズル形成面に接近するように相対移動すると、キャップはノズル形成面との間に形成した閉塞空間の容積が減少するように変形する。すると、閉塞空間内の圧力が高まり、ノズル開口付近に位置する液体のメニスカスは、ノズル開口側から押されるように上昇する。そのため、キャップの変形に伴ってノズル形成面に接近する閉塞部がノズル形成面に当接する際には、メニスカスがノズル開口から離れている。したがって、閉塞部とメニスカスとの接触を抑制し、ノズルからの液体の漏出を抑制してノズル開口を閉塞することができる。
【００１１】
本発明のメンテナンス装置において、前記キャップは、前記閉塞部が設けられた底壁部と、前記閉塞部を囲うように形成された周壁部とを有し、前記底壁部及び前記周壁部の少なくとも一方が前記閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされている。
【００１２】
この構成によれば、キャップの先端開口縁がノズル形成面に当接すると共に、閉塞部がノズル形成面に接近するように、移動手段がキャップをノズル形成面に対して相対移動させると、キャップは底壁部及び周壁部の少なくとも一方が変形する。すなわち、底壁部及び周壁部の少なくとも一方が変形することにより、閉塞空間の容積が減少して、閉塞空間内の圧力を上昇させることができる。したがって、キャップの設計の自由度が向上する。
【００１３】
本発明のメンテナンス装置において、前記底壁部及び前記周壁部の少なくとも一方は弾性を有する。
この構成によれば、キャップをノズル形成面から離間させる場合には、弾性変形した壁部が元の形状に戻る。したがって、変形した壁部を元の形状に戻すための手段を設ける必要がなく、メンテナンス装置を簡素化することができる。
【００１４】
本発明の液体噴射装置は、前記ノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、液体供給源側となる上流側から前記液体噴射ヘッド側となる下流側へ液体を供給する液体供給流路と、上記構成のメンテナンス装置とを備える。
【００１５】
この構成によれば、上記メンテナンス装置に係る発明と同様の作用効果を奏し得る。
本発明の液体噴射装置は、前記液体供給流路において、上流側から下流側への液体の通過を許容すると共に、下流側から上流側への液体の通過を制限する一方向弁をさらに備える。
【００１６】
この構成によれば、閉塞空間の加圧力を維持することができる。すなわち、下流側から上流側への液体の通過が一方向弁により抑制されるため、上昇したメニスカスと閉塞部との間に形成された空気層は加圧された状態となる。そして、空気層への液体の蒸発量は、空気層における飽和蒸気量に関係し、圧力が高いほど空気層へ蒸発する液体の量が減少する。したがって、一方向弁という簡単な構成の具備により、空気層への液体の蒸発を抑制し、液体の増粘を抑制することができる。
【００１７】
本発明の液体噴射装置は、前記液体供給流路において、液体の通過を制限可能な電磁弁と、該電磁弁と前記移動手段とを制御する制御手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記移動手段を駆動した状態で前記電磁弁を閉弁する。
【００１８】
一般に、上流側から供給された液体は、毛細管力によってノズル開口付近まで充填される。その点、この構成によれば、電磁弁を制御することによりノズル開口付近に位置する液体のメニスカスの移動量を変更すると共に、上昇したメニスカスの位置を維持させることができる。すなわち、例えばキャップの移動途中で電磁弁を閉弁させた場合には、キャップの移動完了後に電磁弁を閉弁させた場合と比べてノズル開口に近い位置にメニスカスを維持させることができる。したがって、メニスカスと閉塞部材間の空気層の圧力を高めることができる。さらに、上流側から下流側への液体の移動も制限されるため、メニスカスの下降を抑制することができる。したがって、閉塞部をノズル形成面に当接させた際に、液体と閉塞部との接触をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態におけるプリンターの模式図。
【図２】待機位置に位置するメンテナンス装置の模式図。
【図３】クリーニング位置に位置するキャップの模式図。
【図４】当接位置に位置するキャップの模式図。
【図５】第２の実施形態におけるキャップの模式図。
【図６】当接位置に位置するキャップの模式図。
【図７】第３の実施形態におけるキャップの模式図。
【図８】当接位置に位置するキャップの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の液体噴射装置をインクジェット式プリンターに具体化した第１の実施形態を図１〜図４に従って説明する。なお、以下の説明において、「前後方向」、「左右方向」をいう場合は、図１に矢印で示した方向を基準として示すものとする。また、「上下方向」をいう場合は、重力方向における上下方向であって、図１において紙面に直交する方向であると共に、図２に矢印で示した方向を示すものとする。
【００２１】
図１に示すように、流体噴射装置としてのプリンター１１は、平面視矩形状をなすフレーム１２を備えている。フレーム１２内には、プラテン１３が左右方向に延びるように設けられていると共に、該プラテン１３上には、図示しない紙送り機構によりターゲットとしての用紙Ｐが給送されるようになっている。また、フレーム１２内におけるプラテン１３の上方には、該プラテン１３の長手方向（左右方向）に沿って、ガイド軸１４が架設されている。
【００２２】
このガイド軸１４には、キャリッジ１５が、該ガイド軸１４の軸線方向（左右方向）に往復移動可能に支持されている。さらに、キャリッジ１５は、フレーム１２内の後面に設けられた一対のプーリー１６間に張設された無端状のタイミングベルト１７を介して、フレーム１２の背面に設けられたキャリッジモーター１８に駆動連結されている。そして、キャリッジ１５は、キャリッジモーター１８の駆動により、ガイド軸１４に沿って往復移動されるようになっている。
【００２３】
キャリッジ１５におけるプラテン１３と対向する面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１９が搭載されている。キャリッジ１５上には、液体としてのインクを一時貯留すると共に該インクの圧力を調整して記録ヘッド１９に供給するバルブユニット２０が、プリンター１１に使用されるインクの色（種類）に対応して複数個（本実施形態では４個）備えられている。
【００２４】
そして、図１におけるフレーム１２内の右端部寄り位置であって、キャリッジ１５のホームポジション領域には、記録ヘッド１９のクリーニング等を行うためのメンテナンス装置としてのメンテナンスユニット２１が配設されている。
【００２５】
さらに、図１におけるホームポジション領域よりも右側となるフレーム１２の右端部には、カートリッジホルダー２３が設けられている。このカートリッジホルダー２３には、互いに異なる色のインクを収容した複数個（本実施形態では４個）の液体供給源としてのインクカートリッジ２４が着脱可能に装着されるようになっている。
【００２６】
そして、各インクカートリッジ２４がカートリッジホルダー２３にそれぞれ装着されている状態では、各インクカートリッジ２４と各バルブユニット２０とが、インク供給チューブ２５を介してそれぞれ接続されるようになっている。そして、印刷などによる記録ヘッド１９からのインクの消費により、各インクカートリッジ２４内のインクが各インク供給チューブ２５及び各バルブユニット２０を介して記録ヘッド１９に供給されるようになっている。したがって、インク供給チューブ２５及びバルブユニット２０は、インクカートリッジ２４側となる上流側から記録ヘッド１９側となる下流側へインクを供給する液体供給流路として機能している。
【００２７】
また、カートリッジホルダー２３の上方には、各インクカートリッジ２４に加圧空気を供給するための加圧ポンプ２６が載置されている。この加圧ポンプ２６には、カートリッジホルダー２３に装着可能なインクカートリッジ２４と同数（本実施形態では４本）の空気供給チューブ２７の上流端が接続されていると共に、各空気供給チューブ２７の下流端は、カートリッジホルダー２３に接続されている。したがって、各インクカートリッジ２４がカートリッジホルダー２３にそれぞれ装着されている状態では、各インクカートリッジ２４と加圧ポンプ２６とが、空気供給チューブ２７を介してそれぞれ接続されるようになっている。
【００２８】
図２には、ホームポジションに位置する記録ヘッド１９を、記録ヘッド１９の上方位置に設けられた１つのバルブユニット２０及びメンテナンスユニット２１と共に図示している。
【００２９】
記録ヘッド１９には、記録ヘッド１９の下面となるノズル形成面１９ａに多数のノズル３０（図２では１つのみ図示）のノズル開口３４が前後方向に沿ったノズル列（図示略）を形成するように、前後方向に所定間隔をおいて規則的に形成されている。なお、ノズル列は、インクの種類に応じて複数（本実施形態では４列）形成され、左右方向に所定間隔をおいて形成されている。そして、キャリッジ１５の移動に伴って各ノズル３０からプラテン１３上に給紙された用紙Ｐに対してインクを噴射することにより、印刷が行われるようになっている。但し、各ノズル３０の構成は同じであるため、図２には１つのノズル３０を図示している。そして、以下においては、この図２に示す１つのノズル３０を例にして説明する。
【００３０】
さて、記録ヘッド１９は、１つのノズル列を構成する各ノズル３０と連通するリザーバ（図示略）と、該リザーバと各ノズル３０とを接続するキャビティ３１とを備えている。そして、ノズル３０は、キャビティ３１に接続されて上流側から下流側に向かって徐々に断面積が小さくなるテーパー部３２と、該テーパー部３２とノズル開口３４との間を連結する連結部３３とから構成されている。そして、上流側からノズル３０にインクが充填されると、ノズル３０内であって且つノズル形成面１９ａに開口したノズル開口３４の付近にメニスカスＭが形成される。なお、メニスカスＭとは、毛細管現象によってインクの中央部がノズル開口３４から見て凹面形状をなすように盛り上がってできる曲面のことである。
【００３１】
また、各バルブユニット２０の構成は同じであるため、図２には１つのバルブユニット２０を図示している。そして、以下においては、この図２に示す１つのバルブユニット２０を例にして説明する。
【００３２】
バルブユニット２０には、下流側の減圧に伴って上流側から下流側へのインクの通過を許容する一方向弁３６と、インクの通過を許容もしくは遮断可能な電磁弁３７とが設けられている。
【００３３】
一方向弁３６は、電磁弁３７よりも上流側に設けられ、インクカートリッジ２４から加圧供給されたインクを一次貯留する貯留室３８と、貯留室３８よりも下流側に位置する圧力室３９とを有している。貯留室３８と圧力室３９は、隔壁部４０によって隔てられると共に、その隔壁部４０には弁孔４０ａが貫通形成されている。そして、弁孔４０ａには、ばね４１により閉弁方向に付勢されて隔壁部４０に貯留室３８側から当接する弁体４２が配置され、その弁体４２がばね４１の付勢力に抗して開弁方向へ移動することにより、貯留室３８と圧力室３９が連通するようになっている。
【００３４】
すなわち、ノズル３０からインクが噴射されてインクが消費されると、圧力室３９内が減圧され、圧力室３９と大気との差圧に基づきフィルム４３が圧力室３９側へ撓み変形する。そして、この撓み力がばね４１の付勢力より大きくなると、弁体４２が隔壁部４０から離間する開弁位置に移動し、加圧された貯留室３８内のインクが圧力室３９側へ流入する。そして、圧力室３９へインクが流入してその室圧が高まると、ばね４１の付勢力が打ち勝って弁体４２が再び隔壁部４０と当接する閉弁位置に移動することになる。
【００３５】
このように、一方向弁３６は、弁体４２よりも下流側の減圧によって開弁するのに対し、上流側が加圧された場合には、弁体４２が閉じる方向に力を受けるため、開弁せずに閉弁状態を維持する。また、下流側が加圧された場合も同様に、フィルム４３が圧力室３９の容積を増大させる方向へ撓み変形するため、弁体４２は、フィルム４３から開弁方向への力を受けずに閉弁状態を維持する。さらに、上流側のインクは、加圧ポンプ２６によって加圧されているため、弁体４２よりも上流側が減圧されることはない。すなわち、一方向弁３６は、下流側が減圧されたときにだけ開く弁である。
【００３６】
なお、圧力室３９の一部は、可撓性材料（例えば合成樹脂やゴム等）よりなるフィルム４３により構成されており、例えばフィルム４３とともに変位可能な図示しない片持ちの金属片（例えば櫛歯状金属片の一片）を弁体４２の当接箇所に配置している。
【００３７】
また、メンテナンスユニット２１は、有底四角箱状をなしてノズル形成面１９ａに当接可能なキャップ４５と、該キャップ４５を昇降させる移動手段としてのカム機構４６と、キャップ４５内からインクを排出させる排出機構４７とを備えている。
【００３８】
キャップ４５は、四角環状の周壁部４９と、周壁部４９の下側を閉塞する底壁部５０とからなる壁部５１を有している。さらに、底壁部５０には、ノズル形成面１９ａと対向すると共に、上下方向において周壁部４９よりも高さが低い閉塞部としての閉塞部材５２が設けられている。すなわち、閉塞部材５２は、キャップ４５がノズル形成面１９ａに当接した際に、該ノズル形成面１９ａと壁部５１とによって囲み形成される閉塞空間５３（図３参照）内に位置するように設けられている。
【００３９】
さらに、キャップ４５は、周壁部４９の上端（先端）であるキャップ４５における先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接した際に、ノズル形成面１９ａに開口した全てのノズル開口３４を囲うように形成されている。また、閉塞部材５２は、ノズル形成面１９ａに当接した際に全てのノズル開口３４を閉塞可能に形成されている。ただし、図２では、ノズル３０を１つだけ図示しているため、この１つノズル３０に対応したキャップ４５を図示している。そして、以下においては、この図２に示すキャップ４５を例にして説明する。
【００４０】
キャップ４５の周壁部４９と底壁部５０は、共に弾性材料（例えばゴム）によって形成されている。そして、周壁部４９は、底壁部５０と連続した四角環状の下壁部４９ｂと、該下壁部４９ｂと連続した四角環状の上壁部４９ｃとを有する蛇腹形状をしている。すなわち、下壁部４９ｂの左右各壁と上壁部４９ｃの左右各壁との間は谷折り部５４ａで連結されると共に、下壁部４９ｂの前後各壁と上壁部４９ｃの前後各壁との間は山折り部５４ｂで連結されている。そして、蛇腹形状の周壁部４９は、その弾性力により常には図２及び図３に示す形状となるように付勢されている。
【００４１】
また、キャップ４５は、カム機構４６によって下方から支持されている。すなわち、カム機構４６は、カム軸５６と、該カム軸５６と一体回転可能であって底壁部５０に当接してキャップ４５を支持するカム部材５７と、カム軸５６を回転させるカムモーター５８とを備えている。したがって、カムモーター５８が駆動されてカム部材５７が回転すると、キャップ４５は、上下方向に往復移動し、ノズル形成面１９ａに対して相対移動する。
【００４２】
具体的には、図２に示す待機位置にキャップ４５が位置した状態においてカム部材５７が回転すると、キャップ４５は上昇することになり、その先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接するクリーニング位置（図３参照）へ移動する。すなわち、キャップ４５は、先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接して移動が規制される。そして、カム部材５７がさらに回転すると、そのように移動が規制されたキャップ４５は内容積が減少する収縮方向へ蛇腹形状が折り畳まれるように変形し、閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに当接する当接位置まで底壁部５０が移動する（図４参照）。
【００４３】
なお、当接位置に位置しているキャップ４５は、その周壁部４９が蛇腹形状を折り畳まれて収縮しているが、その状態からカム部材５７がさらに回転すると、今度は周壁部４９が内容積を増加させる伸長方向へ弾性復帰するように変形し、先端開口縁４９ａとノズル形成面１９ａとが当接した状態を維持したまま底壁部５０がクリーニング位置まで移動する（図３参照）。そして、さらにカム部材５７が回転すると、キャップ４５は下降して先端開口縁４９ａとノズル形成面１９ａとが離間し、待機位置まで移動する（図２参照）。
【００４４】
また、排出機構４７は、キャップ４５の底壁部５０に上流端がキャップ４５内と連通するように接続された排出チューブ６０と、該排出チューブ６０の下流端がインクを排出可能に接続された直方体状をなす廃インクタンク６１とを備えている。そして、キャップ４５と廃インクタンク６１との間における排出チューブ６０の中間部には、キャップ４５側から廃インクタンク６１側へ向かってキャップ４５内を吸引するためのチューブポンプ６２が設けられている。なお、廃インクタンク６１内には、該廃インクタンク６１内に排出されたインクを吸収して保持する廃インク吸収材６３が収容されている。
【００４５】
さらに、図２に示すように、プリンター１１には、プリンター１１の稼働状態を統括制御する制御手段としての制御部６５が設けられている。そして、制御部６５は、キャリッジモーター１８、電磁弁３７、カムモーター５８、チューブポンプ６２を駆動制御してメンテナンス処理を行うようになっている。
【００４６】
そこで次に、以上のように構成されたプリンター１１における作用について、以下説明する。なお、プリンター１１の印刷時には、キャップ４５は、図２に示すように待機位置に位置していると共に、電磁弁３７は開弁されているものとする。
【００４７】
さて、例えばユーザーからクリーニング処理の実行指令を図示しない操作部から受信した場合や、前回のクリーニング処理から所定時間が経ったと判断した場合には、制御部６５は、クリーニング処理を実行する。すなわち、まず制御部６５は、キャリッジモーター１８の駆動を制御してキャリッジ１５をホームポジションへ移動させる。その後、制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させ、図３に示すようにキャップ４５をクリーニング位置へ移動させる。
【００４８】
さらに、制御部６５は、チューブポンプ６２を駆動してキャップ４５内の空気を吸引する。すると、キャップ４５の閉塞空間内は減圧されるため、ノズル３０からインクが排出されると共に、排出されたインクが排出チューブ６０を介して廃インクタンク６１に排出され、記録ヘッド１９がクリーニングされる。その後、制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させることにより、キャップ４５を待機位置（図２参照）へ移動させる。
【００４９】
また、プリンター１１の電源がオフされると、制御部６５は、キャリッジモーター１８の駆動を制御してキャリッジ１５をホームポジションへ移動させる。その後、制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させ、図４に示すようにキャップ４５を当接位置へ移動させると共に、電磁弁３７を閉弁し、ノズル３０側へのインクの移動を制限する。
【００５０】
すなわち、キャップ４５は、カム部材５７にノズル形成面１９ａに向けて押圧されることにより上昇し、クリーニング位置（図３参照）まで移動すると先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接する。さらに、カム部材５７が回転すると、底壁部５０が押圧されてノズル形成面１９ａに接近するため、周壁部４９は、下壁部４９ｂと上壁部４９ｃとの間の谷折り部５４ａが閉塞空間５３の内側に向かうと共に山折り部５４ｂが閉塞空間５３の外側に向かうように変形して収縮するため、閉塞空間５３の容積が減少する。すると、容積が減少する閉塞空間５３内の圧力が高まるため、この圧力がノズル３０を介して一方向弁３６の圧力室３９に作用し、フィルム４３が大気圧側に撓み変形して圧力室３９の容積を増大させる。したがって、ノズル開口３４付近に位置したメニスカスＭは、図４に示すようにノズル開口３４側から押されるようにキャビティ３１側へ移動する。なお、このとき閉塞空間５３内の圧力は、メニスカスＭがノズル開口３４から離れ得る圧力（例えば３ｋＰａ以上）であることが好ましい。
【００５１】
したがって、底壁部５０がクリーニング位置（図３参照）から当接位置（図４参照）まで移動し、閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに当接してノズル開口３４を閉塞した際には、上昇したメニスカスＭと閉塞部材５２との間に、加圧された空気の空気層６６が形成される。
【００５２】
上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）カム部材５７が回転してキャップ４５の先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接した状態から更にカム部材５７が回転すると、キャップ４５内の閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに接近する。このとき、キャップ４５は、ノズル形成面１９ａとの間に形成した閉塞空間５３の容積が減少するように変形する。すると、閉塞空間５３内の圧力が高まり、ノズル開口３４付近に位置するインクのメニスカスＭは、ノズル開口３４側から押されるように上昇する。そのため、キャップ４５の変形に伴ってノズル形成面１９ａに接近する閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに当接する際には、メニスカスＭがノズル開口３４から離れている。したがって、閉塞部材５２とメニスカスＭとの接触を抑制し、ノズル３０からのインクの漏出を抑制してノズル開口３４を閉塞することができる。
【００５３】
（２）カム機構４６が底壁部５０を押圧してキャップ４５をノズル形成面１９ａに当接させた後、さらにカム機構４６のカム部材５７が回転すると、キャップ４５は、蛇腹形状の周壁部４９が底壁部５０に設けられた閉塞部材５２をノズル形成面１９ａに接近させることになる収縮方向へ蛇腹形状が折り畳まれるように変形する。すると、閉塞空間５３の容積が減少して閉塞空間５３内の圧力が上昇するため、簡単な構成でノズル３０からのインクの漏出を抑制してノズル開口３４を閉塞することができる。したがって、キャップ４５の設計の自由度が向上する。
【００５４】
（３）キャップ４５をノズル形成面１９ａから離間させる場合には、蛇腹形状を折り畳むように弾性変形した周壁部４９が元の形状へ弾性復帰するように戻る。したがって、壁部５１の周壁部４９を元の形状に戻すための手段を設ける必要なく、メンテナンスユニット２１を簡素化することができる。
【００５５】
（４）閉塞空間５３の加圧力を維持することができる。すなわち、下流側から上流側へのインクの通過が一方向弁３６により抑制されるため、上昇したメニスカスＭと閉塞部材５２との間に形成された空気層６６は加圧された状態となる。そして、空気層６６へのインクの蒸発量は、空気層６６における飽和蒸気量に関係し、圧力が高いほど空気層６６へ蒸発するインクの量が減少する。したがって、一方向弁３６という簡単な構成の具備により、空気層６６へのインクの蒸発を抑制し、インクの増粘を抑制することができる。
【００５６】
（５）一般に、上流側から供給されたインクは、毛細管力によってノズル開口３４付近まで充填される。その点、電磁弁３７を制御することによりノズル開口３４付近に位置するインクのメニスカスＭの移動量を変更すると共に、上昇したメニスカスＭの位置を維持させることができる。すなわち、例えばキャップ４５の移動途中で電磁弁３７を閉弁させた場合には、キャップ４５の移動完了後に電磁弁３７を閉弁させた場合と比べてノズル開口３４に近い位置にメニスカスＭを維持させることができる。したがって、メニスカスＭと閉塞部材５２間の空気層６６の圧力を高めることができる。さらに、上流側から下流側へのインクの移動も制限されるため、メニスカスＭの下降を抑制することができる。したがって、閉塞部材５２をノズル形成面１９ａに当接させた際に、インクと閉塞部材５２との接触をより抑制することができる。
【００５７】
（６）記録ヘッド１９に形成されたノズル３０は、複数のノズル３０がリザーバ（図示略）を介して連通している。そのため、例えば、上流側から減圧してメニスカスＭを上昇させる場合には、各ノズル３０におけるメニスカスＭを均一に引き上げることは困難である。さらに、上流側から減圧した場合には、メニスカスＭと閉塞部材５２との間に形成される空気層６６が減圧された状態となる。そのため、空気層６６における飽和蒸気量が増加し、空気層６６内の圧力が高まった状態と比べてインクが蒸発して増粘しやすくなってしまう問題がある。その点、ノズル開口３４を囲うキャップ４５の閉塞空間５３の容積を減少させて閉塞空間５３の圧力を高めることにより、各ノズル３０に同じ加圧力を付与することができる。したがって、各ノズル３０におけるメニスカスＭのばらつきを抑制すると共に、空気層６６の圧力を高めることができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図５，図６に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態とはキャップの周壁部の形状を変更した点でのみ構成が相違しており、その他の構成は共通しているため、同様の構成部分については同一符号を付すことにして、その詳細な重複説明を省略する。
【００５９】
図５に示すように、キャップ７０の四角環状の周壁部７１は、第１の実施形態におけるキャップ４５の周壁部４９を谷折り部５４ａ及び山折り部５４ｂを通る平面で切断した場合の形状、すなわち、第１の実施形態における周壁部４９の下壁部４９ｂに相当する形状に形成されている。
【００６０】
そして、底壁部７２には、上下方向において周壁部７１よりも高さが低く、且つノズル形成面１９ａと対向するように閉塞部としての閉塞部材７４が設けられている。すなわち、閉塞部材７４は、キャップ７０がノズル形成面１９ａに当接した際に、周壁部７１と底壁部７２とからなる壁部７５と、ノズル形成面１９ａとによって囲み形成される閉塞空間７６内に位置するようになっている。
【００６１】
また、キャップ７０は、カム部材５７に支持されると共に、カム部材５７の回転に伴って上下方向に往復移動し、ノズル形成面１９ａに対して相対移動する。
なお、キャップ７０は、先端開口縁７１ａがノズル形成面１９ａに当接した際に、ノズル形成面１９ａに開口した全てのノズル開口３４を囲うように形成されている。また、閉塞部材７４は、ノズル形成面１９ａに当接した際に全てのノズル開口３４を閉塞可能に形成されている。
【００６２】
但し、図５，図６では、ノズル３０を１つだけ図示しているため、この１つのノズル３０に対応したキャップ７０を図示している。そして、以下においては、この図５，図６に示す１つのノズル３０及びキャップ７０を例にしてプリンター１１の電源がオフされた場合の作用について説明する。なお、記録ヘッド１９はホームポジションに位置し、さらにキャップ７０は、ノズル形成面１９ａと先端開口縁７１ａとが離間した待機位置（図示略）に位置しているものとする。
【００６３】
まず制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させる。すると、図５に示すように、キャップ７０は、先端開口縁７１ａがノズル形成面１９ａに当接するクリーニング位置へ移動する。
【００６４】
そして、カム部材５７がさらに回転すると、先端開口縁７１ａがノズル形成面１９ａに当接して移動が規制されたキャップ７０は四角環状の先端開口縁７１ａの左右各縁が閉塞空間７６の内側に向かうと共に前後各縁が閉塞空間７６の外側に向かうように弾性変形して収縮する。そのため、閉塞部材７４がノズル形成面１９ａに当接する当接位置まで底壁部７２が移動する（図６参照）。なお、キャップ７０は、先端開口縁７１ａの開口面積が広がってしまうのが抑制された状態で変形する。したがって、キャップ７０の高さが減少する分だけ閉塞空間７６の容積は減少し、閉塞空間７６内の圧力が高まってメニスカスＭが上昇する。
【００６５】
そのため、図６に示すように、底壁部７２が当接位置まで移動し、閉塞部材７４がノズル形成面１９ａに当接してノズル開口３４を閉塞した際には、上昇したメニスカスＭと閉塞部材７４との間に、加圧された空気の空気層６６が形成される。
【００６６】
上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態における（１）〜（６）の効果に加えて、さらに以下のような効果を得ることができる。
（７）周壁部７１を高さ方向（上下方向）において低くすることにより、高さ方向においてキャップ７０の小型化を図ることができる。
【００６７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図７，図８に従って説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態とはキャップの構成を変更した点でのみ構成が相違しており、その他の構成は共通しているため、同様の構成部分については同一符号を付すことにして、その詳細な重複説明を省略する。
【００６８】
図７に示すように、キャップ８０の四角環状の周壁部８１は、底壁部８２と平行な面で切断した場合の断面積が、底壁部８２の面積と等しくなるように底壁部８２に対して垂直に形成されている。また、底壁部８２には、上下方向において周壁部８１よりも高さが低く、且つノズル形成面１９ａと対向するように閉塞部としての閉塞部材８４が設けられている。すなわち、閉塞部材８４は、キャップ８０がノズル形成面１９ａに当接した際に、周壁部８１と底壁部８２とからなる壁部８５と、ノズル形成面１９ａとによって囲み形成される閉塞空間８６内に位置するようになっている。
【００６９】
そして、キャップ８０は、カム部材５７に支持されると共に、カム部材５７の回転に伴って上下方向に往復移動し、ノズル形成面１９ａに対して相対移動する。
なお、キャップ８０は、先端開口縁８１ａがノズル形成面１９ａに当接した際に、ノズル形成面１９ａに開口した全てのノズル開口３４を囲うように形成されている。また、閉塞部材８４は、ノズル形成面１９ａに当接した際に全てのノズル開口３４を閉塞可能に形成されている。但し、図７，図８では、ノズル３０を１つだけ図示しているため、この１つのノズル３０に対応したキャップ８０を図示している。そして、以下においては、この図７，図８に示す１つのノズル３０及びキャップ８０を例にして、プリンター１１の電源がオフされた場合の作用について説明する。なお、記録ヘッド１９はホームポジションに位置し、さらにキャップ８０は、ノズル形成面１９ａと先端開口縁８１ａとが離間した待機位置（図示略）に位置しているものとする。
【００７０】
まず制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させる。すると、図７に示すように、キャップ８０は、先端開口縁８１ａがノズル形成面１９ａに当接するクリーニング位置へ移動する。
【００７１】
そして、カム部材５７がさらに回転すると、先端開口縁８１ａがノズル形成面１９ａに当接して移動が規制されたキャップ８０は、底壁部８２がノズル形成面１９ａに接近するように弾性変形する。したがって、閉塞空間８６の容積は減少し、閉塞空間８６内の圧力が高まってメニスカスＭが上昇する。
【００７２】
そのため、図８に示すように、底壁部８２が当接位置まで弾性変形し、閉塞部材８４がノズル形成面１９ａに当接してノズル開口３４を閉塞した際には、上昇したメニスカスＭと閉塞部材８４との間に、加圧された空気の空気層６６が形成される。
【００７３】
上記第３の実施形態によれば、第１の実施形態及び第２の実施形態における（１）〜（７）の効果に加えて、さらに以下のような効果を得ることができる。
（８）ノズル形成面１９ａに当接した周壁部８１は、先端開口縁８１ａをノズル形成面１９ａに押し付ける方向に力を受けるため、加圧された閉塞空間８６から空気が漏れるのを抑制し、より大きな圧力を維持することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態において、一方向弁３６及び電磁弁３７を設けない構成としてもよい。また、どちらか一方の弁のみを設けるようにしてもよい。
【００７５】
・上記第１，第２の実施形態において、底壁部５０，７２は、剛性部材によって形成するようにしてもよい。また第３の実施形態において、周壁部８１は、剛性部材によって形成するようにしてもよい。また、周壁部４９，７１，８１及び底壁部５０，７２，８２を共に剛性材料によって形成する場合には、例えば、環状の周壁部を上下方向に摺動可能に連結することにより形成されたテレスコピック形状とすることにより、閉塞空間の容積を減少させることができる。
【００７６】
・上記各実施形態において、キャップ４５，７０，８０を可撓性材料によって形成し、変形したキャップ４５，７０，８０を元の形状に戻すための構成（ばねなど）を別途設けるようにしてもよい。
【００７７】
・上記各実施形態において、閉塞部材５２，７４，８４はキャップ４５，７０，８０と一体成形してもよい。また、第３の実施形態のように、底壁部５０が変形する場合、もしくはノズル形成面１９ａにおいて周壁部４９，７１，８１が当接する部分に凹部を形成することにより、底壁部５０，７２，８２をノズル形成面１９ａに当接させてノズル開口３４を閉塞するようにしてもよい。なお、この場合には、底壁部５０，７２，８２が閉塞部として機能する。また、例えば内側に折りたたまれた周壁部４９によってノズル開口３４を閉塞するようにしてもよい。なお、この場合には、周壁部４９が閉塞部として機能する。
【００７８】
・上記第１の実施形態において、周壁部４９は、下壁部４９ｂと上壁部４９ｃとを谷折り部５４ａ及び山折り部５４ｂを介して交互に複数段に連結することにより、複数の谷折り部５４ａ及び山折り部５４ｂを有する蛇腹状に形成してもよい。また谷折り部５４ａ及び山折り部５４ｂは、それぞれが螺旋状に形成されていてもよい。
【００７９】
・上記各実施形態において、キャップ４５，７０，８０は、各ノズル列に対応するように複数設けてもよい。
・上記各実施形態において、キャップ４５，７０，８０を移動させる移動手段は、ピニオンとラックなどを用いてもよい。また、記録ヘッド１９を移動させることにより、記録ヘッド１９とキャップ４５，７０，８０とを相対移動させてもよい。
【００８０】
・上記各実施形態では、プリンター１１に搭載されたメンテナンスユニット２１に具体化したが、本発明はそれ以外の装置で使用されるノズル開口３４を閉塞するメンテナンス装置にも適用することができる。
【００８１】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンター１１に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用してもよい。微小量の液滴を吐出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。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、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説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、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かたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、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、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を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１１…プリンター（液体噴射装置）、１９…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１９ａ…ノズル形成面、２０…バルブユニット（液体供給流路）、２１…メンテナンスユニット（メンテナンス装置）、２４…インクカートリッジ（液体供給源）、２５…インク供給チューブ（液体供給流路）、３４…ノズル開口、３６…一方向弁、３７…電磁弁、４５，７０，８０…キャップ、４６…カム機構（移動手段）、４９，７１，８１…周壁部、４９ａ，７１ａ，８１ａ…先端開口縁、５０，７２，８２…底壁部、５２，７４，８４…閉塞部材（閉塞部）、５３，７６，８６…閉塞空間、６５…制御部（制御手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンテナンス装置及び該メンテナンス装置を備えた液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式プリンターが広く知られている。このプリンターは、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に供給されるインク（液体）を記録ヘッドに形成されたノズルから噴射することによりターゲットとしての記録媒体に印刷（画像形成）を施すようになっている。
【０００３】
なお、このようなプリンターでは、ノズルからインクが蒸発してインクの粘度が上昇し、印刷品質を低下させてしまうという問題があった。そこで、こうしたプリンターにおいて、近時は、例えば特許文献１に記載されるように、ノズルが形成されたノズル形成面に押さえ部材（閉塞部）を当接させ、その押さえ部材でノズル開口を閉塞することにより、インクの蒸発を抑制するものが知られている。
【０００４】
すなわち、特許文献１のプリンターでは、弾性材からなる正断面形状が逆台形状のキャップ内に、ノズル形成面に対して密着可能に形成された押さえ部材を、キャップの周壁部よりも低い高さとなるように設けている。そして、キャップにおける先広がりした周壁部の先端縁をノズル形成面に当接させると共に、その周壁部を更に外側に広げるようにキャップを変形させることによって、キャップ内の押さえ部材をノズル形成面に当接させていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平５−７７４３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、メニスカスがノズル開口付近に位置した状態で押さえ部材がノズル形成面に当接すると、メニスカスと押さえ部材とが接触し、メニスカスを破壊してノズルからインクが漏れ出す虞がある。
【０００７】
すなわち、特許文献１のプリンターのように、ノズル形成面に押さえ部材が当接する際に周壁部が外側へ広がるキャップでは、ノズル形成面にキャップの周壁部を当接させた状態からキャップが変形して押さえ部材をノズル形成面に当接させる際に、キャップ内の圧力はキャップの内容積が減少しないため上昇しない。したがって、メニスカスがノズル開口付近に位置した状態で押さえ部材がノズル開口を閉塞することになり、メニスカスを破壊してインクを漏出させてしまう虞がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズルからの液体の漏出を抑制してノズル開口を閉塞することができるメンテナンス装置及び液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明のメンテナンス装置は、液体を噴射するノズル開口が形成されたノズル形成面に前記ノズル開口を囲うように先端開口縁が当接して前記ノズル形成面との間に閉塞空間を形成可能な有底箱状のキャップと、該キャップを前記ノズル形成面に対して相対移動させる移動手段とを備え、前記キャップは、その内部に前記ノズル形成面に当接して前記ノズル開口を閉塞可能な閉塞部を有すると共に、前記先端開口縁を前記ノズル形成面に当接させた状態で前記閉塞部が前記ノズル形成面に接近した場合には前記閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされ、前記移動手段は、前記キャップの前記先端開口縁が前記ノズル形成面に当接した後に前記閉塞部が前記ノズル形成面に接近して当接するように、前記キャップを前記ノズル形成面に対して相対移動させる。
【００１０】
この構成によれば、ノズル形成面に対してキャップの先端開口縁が当接した後に閉塞部がノズル形成面に接近するように相対移動すると、キャップはノズル形成面との間に形成した閉塞空間の容積が減少するように変形する。すると、閉塞空間内の圧力が高まり、ノズル開口付近に位置する液体のメニスカスは、ノズル開口側から押されるように上昇する。そのため、キャップの変形に伴ってノズル形成面に接近する閉塞部がノズル形成面に当接する際には、メニスカスがノズル開口から離れている。したがって、閉塞部とメニスカスとの接触を抑制し、ノズルからの液体の漏出を抑制してノズル開口を閉塞することができる。
【００１１】
本発明のメンテナンス装置において、前記キャップは、前記閉塞部が設けられた底壁部と、前記閉塞部を囲うように形成された周壁部とを有し、前記底壁部及び前記周壁部の少なくとも一方が前記閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされている。
【００１２】
この構成によれば、キャップの先端開口縁がノズル形成面に当接すると共に、閉塞部がノズル形成面に接近するように、移動手段がキャップをノズル形成面に対して相対移動させると、キャップは底壁部及び周壁部の少なくとも一方が変形する。すなわち、底壁部及び周壁部の少なくとも一方が変形することにより、閉塞空間の容積が減少して、閉塞空間内の圧力を上昇させることができる。したがって、キャップの設計の自由度が向上する。
【００１３】
本発明のメンテナンス装置において、前記底壁部及び前記周壁部の少なくとも一方は弾性を有する。
この構成によれば、キャップをノズル形成面から離間させる場合には、弾性変形した壁部が元の形状に戻る。したがって、変形した壁部を元の形状に戻すための手段を設ける必要がなく、メンテナンス装置を簡素化することができる。
【００１４】
本発明の液体噴射装置は、前記ノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、液体供給源側となる上流側から前記液体噴射ヘッド側となる下流側へ液体を供給する液体供給流路と、上記構成のメンテナンス装置とを備える。
【００１５】
この構成によれば、上記メンテナンス装置に係る発明と同様の作用効果を奏し得る。
本発明の液体噴射装置は、前記液体供給流路において、上流側から下流側への液体の通過を許容すると共に、下流側から上流側への液体の通過を制限する一方向弁をさらに備える。
【００１６】
この構成によれば、閉塞空間の加圧力を維持することができる。すなわち、下流側から上流側への液体の通過が一方向弁により抑制されるため、上昇したメニスカスと閉塞部との間に形成された空気層は加圧された状態となる。そして、空気層への液体の蒸発量は、空気層における飽和蒸気量に関係し、圧力が高いほど空気層へ蒸発する液体の量が減少する。したがって、一方向弁という簡単な構成の具備により、空気層への液体の蒸発を抑制し、液体の増粘を抑制することができる。
【００１７】
本発明の液体噴射装置は、前記液体供給流路において、液体の通過を制限可能な電磁弁と、該電磁弁と前記移動手段とを制御する制御手段とをさらに備え、前記制御手段は、前記移動手段を駆動した状態で前記電磁弁を閉弁する。
【００１８】
一般に、上流側から供給された液体は、毛細管力によってノズル開口付近まで充填される。その点、この構成によれば、電磁弁を制御することによりノズル開口付近に位置する液体のメニスカスの移動量を変更すると共に、上昇したメニスカスの位置を維持させることができる。すなわち、例えばキャップの移動途中で電磁弁を閉弁させた場合には、キャップの移動完了後に電磁弁を閉弁させた場合と比べてノズル開口に近い位置にメニスカスを維持させることができる。したがって、メニスカスと閉塞部材間の空気層の圧力を高めることができる。さらに、上流側から下流側への液体の移動も制限されるため、メニスカスの下降を抑制することができる。したがって、閉塞部をノズル形成面に当接させた際に、液体と閉塞部との接触をより抑制することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】第１の実施形態におけるプリンターの模式図。
【図２】待機位置に位置するメンテナンス装置の模式図。
【図３】クリーニング位置に位置するキャップの模式図。
【図４】当接位置に位置するキャップの模式図。
【図５】第２の実施形態におけるキャップの模式図。
【図６】当接位置に位置するキャップの模式図。
【図７】第３の実施形態におけるキャップの模式図。
【図８】当接位置に位置するキャップの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
（第１の実施形態）
以下、本発明の液体噴射装置をインクジェット式プリンターに具体化した第１の実施形態を図１〜図４に従って説明する。なお、以下の説明において、「前後方向」、「左右方向」をいう場合は、図１に矢印で示した方向を基準として示すものとする。また、「上下方向」をいう場合は、重力方向における上下方向であって、図１において紙面に直交する方向であると共に、図２に矢印で示した方向を示すものとする。
【００２１】
図１に示すように、流体噴射装置としてのプリンター１１は、平面視矩形状をなすフレーム１２を備えている。フレーム１２内には、プラテン１３が左右方向に延びるように設けられていると共に、該プラテン１３上には、図示しない紙送り機構によりターゲットとしての用紙Ｐが給送されるようになっている。また、フレーム１２内におけるプラテン１３の上方には、該プラテン１３の長手方向（左右方向）に沿って、ガイド軸１４が架設されている。
【００２２】
このガイド軸１４には、キャリッジ１５が、該ガイド軸１４の軸線方向（左右方向）に往復移動可能に支持されている。さらに、キャリッジ１５は、フレーム１２内の後面に設けられた一対のプーリー１６間に張設された無端状のタイミングベルト１７を介して、フレーム１２の背面に設けられたキャリッジモーター１８に駆動連結されている。そして、キャリッジ１５は、キャリッジモーター１８の駆動により、ガイド軸１４に沿って往復移動されるようになっている。
【００２３】
キャリッジ１５におけるプラテン１３と対向する面には、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド１９が搭載されている。キャリッジ１５上には、液体としてのインクを一時貯留すると共に該インクの圧力を調整して記録ヘッド１９に供給するバルブユニット２０が、プリンター１１に使用されるインクの色（種類）に対応して複数個（本実施形態では４個）備えられている。
【００２４】
そして、図１におけるフレーム１２内の右端部寄り位置であって、キャリッジ１５のホームポジション領域には、記録ヘッド１９のクリーニング等を行うためのメンテナンス装置としてのメンテナンスユニット２１が配設されている。
【００２５】
さらに、図１におけるホームポジション領域よりも右側となるフレーム１２の右端部には、カートリッジホルダー２３が設けられている。このカートリッジホルダー２３には、互いに異なる色のインクを収容した複数個（本実施形態では４個）の液体供給源としてのインクカートリッジ２４が着脱可能に装着されるようになっている。
【００２６】
そして、各インクカートリッジ２４がカートリッジホルダー２３にそれぞれ装着されている状態では、各インクカートリッジ２４と各バルブユニット２０とが、インク供給チューブ２５を介してそれぞれ接続されるようになっている。そして、印刷などによる記録ヘッド１９からのインクの消費により、各インクカートリッジ２４内のインクが各インク供給チューブ２５及び各バルブユニット２０を介して記録ヘッド１９に供給されるようになっている。したがって、インク供給チューブ２５及びバルブユニット２０は、インクカートリッジ２４側となる上流側から記録ヘッド１９側となる下流側へインクを供給する液体供給流路として機能している。
【００２７】
また、カートリッジホルダー２３の上方には、各インクカートリッジ２４に加圧空気を供給するための加圧ポンプ２６が載置されている。この加圧ポンプ２６には、カートリッジホルダー２３に装着可能なインクカートリッジ２４と同数（本実施形態では４本）の空気供給チューブ２７の上流端が接続されていると共に、各空気供給チューブ２７の下流端は、カートリッジホルダー２３に接続されている。したがって、各インクカートリッジ２４がカートリッジホルダー２３にそれぞれ装着されている状態では、各インクカートリッジ２４と加圧ポンプ２６とが、空気供給チューブ２７を介してそれぞれ接続されるようになっている。
【００２８】
図２には、ホームポジションに位置する記録ヘッド１９を、記録ヘッド１９の上方位置に設けられた１つのバルブユニット２０及びメンテナンスユニット２１と共に図示している。
【００２９】
記録ヘッド１９には、記録ヘッド１９の下面となるノズル形成面１９ａに多数のノズル３０（図２では１つのみ図示）のノズル開口３４が前後方向に沿ったノズル列（図示略）を形成するように、前後方向に所定間隔をおいて規則的に形成されている。なお、ノズル列は、インクの種類に応じて複数（本実施形態では４列）形成され、左右方向に所定間隔をおいて形成されている。そして、キャリッジ１５の移動に伴って各ノズル３０からプラテン１３上に給紙された用紙Ｐに対してインクを噴射することにより、印刷が行われるようになっている。但し、各ノズル３０の構成は同じであるため、図２には１つのノズル３０を図示している。そして、以下においては、この図２に示す１つのノズル３０を例にして説明する。
【００３０】
さて、記録ヘッド１９は、１つのノズル列を構成する各ノズル３０と連通するリザーバ（図示略）と、該リザーバと各ノズル３０とを接続するキャビティ３１とを備えている。そして、ノズル３０は、キャビティ３１に接続されて上流側から下流側に向かって徐々に断面積が小さくなるテーパー部３２と、該テーパー部３２とノズル開口３４との間を連結する連結部３３とから構成されている。そして、上流側からノズル３０にインクが充填されると、ノズル３０内であって且つノズル形成面１９ａに開口したノズル開口３４の付近にメニスカスＭが形成される。なお、メニスカスＭとは、毛細管現象によってインクの中央部がノズル開口３４から見て凹面形状をなすように盛り上がってできる曲面のことである。
【００３１】
また、各バルブユニット２０の構成は同じであるため、図２には１つのバルブユニット２０を図示している。そして、以下においては、この図２に示す１つのバルブユニット２０を例にして説明する。
【００３２】
バルブユニット２０には、下流側の減圧に伴って上流側から下流側へのインクの通過を許容する一方向弁３６と、インクの通過を許容もしくは遮断可能な電磁弁３７とが設けられている。
【００３３】
一方向弁３６は、電磁弁３７よりも上流側に設けられ、インクカートリッジ２４から加圧供給されたインクを一次貯留する貯留室３８と、貯留室３８よりも下流側に位置する圧力室３９とを有している。貯留室３８と圧力室３９は、隔壁部４０によって隔てられると共に、その隔壁部４０には弁孔４０ａが貫通形成されている。そして、弁孔４０ａには、ばね４１により閉弁方向に付勢されて隔壁部４０に貯留室３８側から当接する弁体４２が配置され、その弁体４２がばね４１の付勢力に抗して開弁方向へ移動することにより、貯留室３８と圧力室３９が連通するようになっている。
【００３４】
すなわち、ノズル３０からインクが噴射されてインクが消費されると、圧力室３９内が減圧され、圧力室３９と大気との差圧に基づきフィルム４３が圧力室３９側へ撓み変形する。そして、この撓み力がばね４１の付勢力より大きくなると、弁体４２が隔壁部４０から離間する開弁位置に移動し、加圧された貯留室３８内のインクが圧力室３９側へ流入する。そして、圧力室３９へインクが流入してその室圧が高まると、ばね４１の付勢力が打ち勝って弁体４２が再び隔壁部４０と当接する閉弁位置に移動することになる。
【００３５】
このように、一方向弁３６は、弁体４２よりも下流側の減圧によって開弁するのに対し、上流側が加圧された場合には、弁体４２が閉じる方向に力を受けるため、開弁せずに閉弁状態を維持する。また、下流側が加圧された場合も同様に、フィルム４３が圧力室３９の容積を増大させる方向へ撓み変形するため、弁体４２は、フィルム４３から開弁方向への力を受けずに閉弁状態を維持する。さらに、上流側のインクは、加圧ポンプ２６によって加圧されているため、弁体４２よりも上流側が減圧されることはない。すなわち、一方向弁３６は、下流側が減圧されたときにだけ開く弁である。
【００３６】
なお、圧力室３９の一部は、可撓性材料（例えば合成樹脂やゴム等）よりなるフィルム４３により構成されており、例えばフィルム４３とともに変位可能な図示しない片持ちの金属片（例えば櫛歯状金属片の一片）を弁体４２の当接箇所に配置している。
【００３７】
また、メンテナンスユニット２１は、有底四角箱状をなしてノズル形成面１９ａに当接可能なキャップ４５と、該キャップ４５を昇降させる移動手段としてのカム機構４６と、キャップ４５内からインクを排出させる排出機構４７とを備えている。
【００３８】
キャップ４５は、四角環状の周壁部４９と、周壁部４９の下側を閉塞する底壁部５０とからなる壁部５１を有している。さらに、底壁部５０には、ノズル形成面１９ａと対向すると共に、上下方向において周壁部４９よりも高さが低い閉塞部としての閉塞部材５２が設けられている。すなわち、閉塞部材５２は、キャップ４５がノズル形成面１９ａに当接した際に、該ノズル形成面１９ａと壁部５１とによって囲み形成される閉塞空間５３（図３参照）内に位置するように設けられている。
【００３９】
さらに、キャップ４５は、周壁部４９の上端（先端）であるキャップ４５における先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接した際に、ノズル形成面１９ａに開口した全てのノズル開口３４を囲うように形成されている。また、閉塞部材５２は、ノズル形成面１９ａに当接した際に全てのノズル開口３４を閉塞可能に形成されている。ただし、図２では、ノズル３０を１つだけ図示しているため、この１つノズル３０に対応したキャップ４５を図示している。そして、以下においては、この図２に示すキャップ４５を例にして説明する。
【００４０】
キャップ４５の周壁部４９と底壁部５０は、共に弾性材料（例えばゴム）によって形成されている。そして、周壁部４９は、底壁部５０と連続した四角環状の下壁部４９ｂと、該下壁部４９ｂと連続した四角環状の上壁部４９ｃとを有する蛇腹形状をしている。すなわち、下壁部４９ｂの左右各壁と上壁部４９ｃの左右各壁との間は谷折り部５４ａで連結されると共に、下壁部４９ｂの前後各壁と上壁部４９ｃの前後各壁との間は山折り部５４ｂで連結されている。そして、蛇腹形状の周壁部４９は、その弾性力により常には図２及び図３に示す形状となるように付勢されている。
【００４１】
また、キャップ４５は、カム機構４６によって下方から支持されている。すなわち、カム機構４６は、カム軸５６と、該カム軸５６と一体回転可能であって底壁部５０に当接してキャップ４５を支持するカム部材５７と、カム軸５６を回転させるカムモーター５８とを備えている。したがって、カムモーター５８が駆動されてカム部材５７が回転すると、キャップ４５は、上下方向に往復移動し、ノズル形成面１９ａに対して相対移動する。
【００４２】
具体的には、図２に示す待機位置にキャップ４５が位置した状態においてカム部材５７が回転すると、キャップ４５は上昇することになり、その先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接するクリーニング位置（図３参照）へ移動する。すなわち、キャップ４５は、先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接して移動が規制される。そして、カム部材５７がさらに回転すると、そのように移動が規制されたキャップ４５は内容積が減少する収縮方向へ蛇腹形状が折り畳まれるように変形し、閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに当接する当接位置まで底壁部５０が移動する（図４参照）。
【００４３】
なお、当接位置に位置しているキャップ４５は、その周壁部４９が蛇腹形状を折り畳まれて収縮しているが、その状態からカム部材５７がさらに回転すると、今度は周壁部４９が内容積を増加させる伸長方向へ弾性復帰するように変形し、先端開口縁４９ａとノズル形成面１９ａとが当接した状態を維持したまま底壁部５０がクリーニング位置まで移動する（図３参照）。そして、さらにカム部材５７が回転すると、キャップ４５は下降して先端開口縁４９ａとノズル形成面１９ａとが離間し、待機位置まで移動する（図２参照）。
【００４４】
また、排出機構４７は、キャップ４５の底壁部５０に上流端がキャップ４５内と連通するように接続された排出チューブ６０と、該排出チューブ６０の下流端がインクを排出可能に接続された直方体状をなす廃インクタンク６１とを備えている。そして、キャップ４５と廃インクタンク６１との間における排出チューブ６０の中間部には、キャップ４５側から廃インクタンク６１側へ向かってキャップ４５内を吸引するためのチューブポンプ６２が設けられている。なお、廃インクタンク６１内には、該廃インクタンク６１内に排出されたインクを吸収して保持する廃インク吸収材６３が収容されている。
【００４５】
さらに、図２に示すように、プリンター１１には、プリンター１１の稼働状態を統括制御する制御手段としての制御部６５が設けられている。そして、制御部６５は、キャリッジモーター１８、電磁弁３７、カムモーター５８、チューブポンプ６２を駆動制御してメンテナンス処理を行うようになっている。
【００４６】
そこで次に、以上のように構成されたプリンター１１における作用について、以下説明する。なお、プリンター１１の印刷時には、キャップ４５は、図２に示すように待機位置に位置していると共に、電磁弁３７は開弁されているものとする。
【００４７】
さて、例えばユーザーからクリーニング処理の実行指令を図示しない操作部から受信した場合や、前回のクリーニング処理から所定時間が経ったと判断した場合には、制御部６５は、クリーニング処理を実行する。すなわち、まず制御部６５は、キャリッジモーター１８の駆動を制御してキャリッジ１５をホームポジションへ移動させる。その後、制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させ、図３に示すようにキャップ４５をクリーニング位置へ移動させる。
【００４８】
さらに、制御部６５は、チューブポンプ６２を駆動してキャップ４５内の空気を吸引する。すると、キャップ４５の閉塞空間内は減圧されるため、ノズル３０からインクが排出されると共に、排出されたインクが排出チューブ６０を介して廃インクタンク６１に排出され、記録ヘッド１９がクリーニングされる。その後、制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させることにより、キャップ４５を待機位置（図２参照）へ移動させる。
【００４９】
また、プリンター１１の電源がオフされると、制御部６５は、キャリッジモーター１８の駆動を制御してキャリッジ１５をホームポジションへ移動させる。その後、制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させ、図４に示すようにキャップ４５を当接位置へ移動させると共に、電磁弁３７を閉弁し、ノズル３０側へのインクの移動を制限する。
【００５０】
すなわち、キャップ４５は、カム部材５７にノズル形成面１９ａに向けて押圧されることにより上昇し、クリーニング位置（図３参照）まで移動すると先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接する。さらに、カム部材５７が回転すると、底壁部５０が押圧されてノズル形成面１９ａに接近するため、周壁部４９は、下壁部４９ｂと上壁部４９ｃとの間の谷折り部５４ａが閉塞空間５３の内側に向かうと共に山折り部５４ｂが閉塞空間５３の外側に向かうように変形して収縮するため、閉塞空間５３の容積が減少する。すると、容積が減少する閉塞空間５３内の圧力が高まるため、この圧力がノズル３０を介して一方向弁３６の圧力室３９に作用し、フィルム４３が大気圧側に撓み変形して圧力室３９の容積を増大させる。したがって、ノズル開口３４付近に位置したメニスカスＭは、図４に示すようにノズル開口３４側から押されるようにキャビティ３１側へ移動する。なお、このとき閉塞空間５３内の圧力は、メニスカスＭがノズル開口３４から離れ得る圧力（例えば３ｋＰａ以上）であることが好ましい。
【００５１】
したがって、底壁部５０がクリーニング位置（図３参照）から当接位置（図４参照）まで移動し、閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに当接してノズル開口３４を閉塞した際には、上昇したメニスカスＭと閉塞部材５２との間に、加圧された空気の空気層６６が形成される。
【００５２】
上記第１の実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）カム部材５７が回転してキャップ４５の先端開口縁４９ａがノズル形成面１９ａに当接した状態から更にカム部材５７が回転すると、キャップ４５内の閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに接近する。このとき、キャップ４５は、ノズル形成面１９ａとの間に形成した閉塞空間５３の容積が減少するように変形する。すると、閉塞空間５３内の圧力が高まり、ノズル開口３４付近に位置するインクのメニスカスＭは、ノズル開口３４側から押されるように上昇する。そのため、キャップ４５の変形に伴ってノズル形成面１９ａに接近する閉塞部材５２がノズル形成面１９ａに当接する際には、メニスカスＭがノズル開口３４から離れている。したがって、閉塞部材５２とメニスカスＭとの接触を抑制し、ノズル３０からのインクの漏出を抑制してノズル開口３４を閉塞することができる。
【００５３】
（２）カム機構４６が底壁部５０を押圧してキャップ４５をノズル形成面１９ａに当接させた後、さらにカム機構４６のカム部材５７が回転すると、キャップ４５は、蛇腹形状の周壁部４９が底壁部５０に設けられた閉塞部材５２をノズル形成面１９ａに接近させることになる収縮方向へ蛇腹形状が折り畳まれるように変形する。すると、閉塞空間５３の容積が減少して閉塞空間５３内の圧力が上昇するため、簡単な構成でノズル３０からのインクの漏出を抑制してノズル開口３４を閉塞することができる。したがって、キャップ４５の設計の自由度が向上する。
【００５４】
（３）キャップ４５をノズル形成面１９ａから離間させる場合には、蛇腹形状を折り畳むように弾性変形した周壁部４９が元の形状へ弾性復帰するように戻る。したがって、壁部５１の周壁部４９を元の形状に戻すための手段を設ける必要なく、メンテナンスユニット２１を簡素化することができる。
【００５５】
（４）閉塞空間５３の加圧力を維持することができる。すなわち、下流側から上流側へのインクの通過が一方向弁３６により抑制されるため、上昇したメニスカスＭと閉塞部材５２との間に形成された空気層６６は加圧された状態となる。そして、空気層６６へのインクの蒸発量は、空気層６６における飽和蒸気量に関係し、圧力が高いほど空気層６６へ蒸発するインクの量が減少する。したがって、一方向弁３６という簡単な構成の具備により、空気層６６へのインクの蒸発を抑制し、インクの増粘を抑制することができる。
【００５６】
（５）一般に、上流側から供給されたインクは、毛細管力によってノズル開口３４付近まで充填される。その点、電磁弁３７を制御することによりノズル開口３４付近に位置するインクのメニスカスＭの移動量を変更すると共に、上昇したメニスカスＭの位置を維持させることができる。すなわち、例えばキャップ４５の移動途中で電磁弁３７を閉弁させた場合には、キャップ４５の移動完了後に電磁弁３７を閉弁させた場合と比べてノズル開口３４に近い位置にメニスカスＭを維持させることができる。したがって、メニスカスＭと閉塞部材５２間の空気層６６の圧力を高めることができる。さらに、上流側から下流側へのインクの移動も制限されるため、メニスカスＭの下降を抑制することができる。したがって、閉塞部材５２をノズル形成面１９ａに当接させた際に、インクと閉塞部材５２との接触をより抑制することができる。
【００５７】
（６）記録ヘッド１９に形成されたノズル３０は、複数のノズル３０がリザーバ（図示略）を介して連通している。そのため、例えば、上流側から減圧してメニスカスＭを上昇させる場合には、各ノズル３０におけるメニスカスＭを均一に引き上げることは困難である。さらに、上流側から減圧した場合には、メニスカスＭと閉塞部材５２との間に形成される空気層６６が減圧された状態となる。そのため、空気層６６における飽和蒸気量が増加し、空気層６６内の圧力が高まった状態と比べてインクが蒸発して増粘しやすくなってしまう問題がある。その点、ノズル開口３４を囲うキャップ４５の閉塞空間５３の容積を減少させて閉塞空間５３の圧力を高めることにより、各ノズル３０に同じ加圧力を付与することができる。したがって、各ノズル３０におけるメニスカスＭのばらつきを抑制すると共に、空気層６６の圧力を高めることができる。
【００５８】
（第２の実施形態）
次に、本発明の第２の実施形態を図５，図６に従って説明する。なお、第２の実施形態は、第１の実施形態とはキャップの周壁部の形状を変更した点でのみ構成が相違しており、その他の構成は共通しているため、同様の構成部分については同一符号を付すことにして、その詳細な重複説明を省略する。
【００５９】
図５に示すように、キャップ７０の四角環状の周壁部７１は、第１の実施形態におけるキャップ４５の周壁部４９を谷折り部５４ａ及び山折り部５４ｂを通る平面で切断した場合の形状、すなわち、第１の実施形態における周壁部４９の下壁部４９ｂに相当する形状に形成されている。
【００６０】
そして、底壁部７２には、上下方向において周壁部７１よりも高さが低く、且つノズル形成面１９ａと対向するように閉塞部としての閉塞部材７４が設けられている。すなわち、閉塞部材７４は、キャップ７０がノズル形成面１９ａに当接した際に、周壁部７１と底壁部７２とからなる壁部７５と、ノズル形成面１９ａとによって囲み形成される閉塞空間７６内に位置するようになっている。
【００６１】
また、キャップ７０は、カム部材５７に支持されると共に、カム部材５７の回転に伴って上下方向に往復移動し、ノズル形成面１９ａに対して相対移動する。
なお、キャップ７０は、先端開口縁７１ａがノズル形成面１９ａに当接した際に、ノズル形成面１９ａに開口した全てのノズル開口３４を囲うように形成されている。また、閉塞部材７４は、ノズル形成面１９ａに当接した際に全てのノズル開口３４を閉塞可能に形成されている。
【００６２】
但し、図５，図６では、ノズル３０を１つだけ図示しているため、この１つのノズル３０に対応したキャップ７０を図示している。そして、以下においては、この図５，図６に示す１つのノズル３０及びキャップ７０を例にしてプリンター１１の電源がオフされた場合の作用について説明する。なお、記録ヘッド１９はホームポジションに位置し、さらにキャップ７０は、ノズル形成面１９ａと先端開口縁７１ａとが離間した待機位置（図示略）に位置しているものとする。
【００６３】
まず制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させる。すると、図５に示すように、キャップ７０は、先端開口縁７１ａがノズル形成面１９ａに当接するクリーニング位置へ移動する。
【００６４】
そして、カム部材５７がさらに回転すると、先端開口縁７１ａがノズル形成面１９ａに当接して移動が規制されたキャップ７０は四角環状の先端開口縁７１ａの左右各縁が閉塞空間７６の内側に向かうと共に前後各縁が閉塞空間７６の外側に向かうように弾性変形して収縮する。そのため、閉塞部材７４がノズル形成面１９ａに当接する当接位置まで底壁部７２が移動する（図６参照）。なお、キャップ７０は、先端開口縁７１ａの開口面積が広がってしまうのが抑制された状態で変形する。したがって、キャップ７０の高さが減少する分だけ閉塞空間７６の容積は減少し、閉塞空間７６内の圧力が高まってメニスカスＭが上昇する。
【００６５】
そのため、図６に示すように、底壁部７２が当接位置まで移動し、閉塞部材７４がノズル形成面１９ａに当接してノズル開口３４を閉塞した際には、上昇したメニスカスＭと閉塞部材７４との間に、加圧された空気の空気層６６が形成される。
【００６６】
上記第２の実施形態によれば、第１の実施形態における（１）〜（６）の効果に加えて、さらに以下のような効果を得ることができる。
（７）周壁部７１を高さ方向（上下方向）において低くすることにより、高さ方向においてキャップ７０の小型化を図ることができる。
【００６７】
（第３の実施形態）
次に、本発明の第３の実施形態を図７，図８に従って説明する。なお、第３の実施形態は、第１の実施形態とはキャップの構成を変更した点でのみ構成が相違しており、その他の構成は共通しているため、同様の構成部分については同一符号を付すことにして、その詳細な重複説明を省略する。
【００６８】
図７に示すように、キャップ８０の四角環状の周壁部８１は、底壁部８２と平行な面で切断した場合の断面積が、底壁部８２の面積と等しくなるように底壁部８２に対して垂直に形成されている。また、底壁部８２には、上下方向において周壁部８１よりも高さが低く、且つノズル形成面１９ａと対向するように閉塞部としての閉塞部材８４が設けられている。すなわち、閉塞部材８４は、キャップ８０がノズル形成面１９ａに当接した際に、周壁部８１と底壁部８２とからなる壁部８５と、ノズル形成面１９ａとによって囲み形成される閉塞空間８６内に位置するようになっている。
【００６９】
そして、キャップ８０は、カム部材５７に支持されると共に、カム部材５７の回転に伴って上下方向に往復移動し、ノズル形成面１９ａに対して相対移動する。
なお、キャップ８０は、先端開口縁８１ａがノズル形成面１９ａに当接した際に、ノズル形成面１９ａに開口した全てのノズル開口３４を囲うように形成されている。また、閉塞部材８４は、ノズル形成面１９ａに当接した際に全てのノズル開口３４を閉塞可能に形成されている。但し、図７，図８では、ノズル３０を１つだけ図示しているため、この１つのノズル３０に対応したキャップ８０を図示している。そして、以下においては、この図７，図８に示す１つのノズル３０及びキャップ８０を例にして、プリンター１１の電源がオフされた場合の作用について説明する。なお、記録ヘッド１９はホームポジションに位置し、さらにキャップ８０は、ノズル形成面１９ａと先端開口縁８１ａとが離間した待機位置（図示略）に位置しているものとする。
【００７０】
まず制御部６５は、カムモーター５８を駆動してカム部材５７を回転させる。すると、図７に示すように、キャップ８０は、先端開口縁８１ａがノズル形成面１９ａに当接するクリーニング位置へ移動する。
【００７１】
そして、カム部材５７がさらに回転すると、先端開口縁８１ａがノズル形成面１９ａに当接して移動が規制されたキャップ８０は、底壁部８２がノズル形成面１９ａに接近するように弾性変形する。したがって、閉塞空間８６の容積は減少し、閉塞空間８６内の圧力が高まってメニスカスＭが上昇する。
【００７２】
そのため、図８に示すように、底壁部８２が当接位置まで弾性変形し、閉塞部材８４がノズル形成面１９ａに当接してノズル開口３４を閉塞した際には、上昇したメニスカスＭと閉塞部材８４との間に、加圧された空気の空気層６６が形成される。
【００７３】
上記第３の実施形態によれば、第１の実施形態及び第２の実施形態における（１）〜（７）の効果に加えて、さらに以下のような効果を得ることができる。
（８）ノズル形成面１９ａに当接した周壁部８１は、先端開口縁８１ａをノズル形成面１９ａに押し付ける方向に力を受けるため、加圧された閉塞空間８６から空気が漏れるのを抑制し、より大きな圧力を維持することができる。
【００７４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記各実施形態において、一方向弁３６及び電磁弁３７を設けない構成としてもよい。また、どちらか一方の弁のみを設けるようにしてもよい。
【００７５】
・上記第１，第２の実施形態において、底壁部５０，７２は、剛性部材によって形成するようにしてもよい。また第３の実施形態において、周壁部８１は、剛性部材によって形成するようにしてもよい。また、周壁部４９，７１，８１及び底壁部５０，７２，８２を共に剛性材料によって形成する場合には、例えば、環状の周壁部を上下方向に摺動可能に連結することにより形成されたテレスコピック形状とすることにより、閉塞空間の容積を減少させることができる。
【００７６】
・上記各実施形態において、キャップ４５，７０，８０を可撓性材料によって形成し、変形したキャップ４５，７０，８０を元の形状に戻すための構成（ばねなど）を別途設けるようにしてもよい。
【００７７】
・上記各実施形態において、閉塞部材５２，７４，８４はキャップ４５，７０，８０と一体成形してもよい。また、第３の実施形態のように、底壁部５０が変形する場合、もしくはノズル形成面１９ａにおいて周壁部４９，７１，８１が当接する部分に凹部を形成することにより、底壁部５０，７２，８２をノズル形成面１９ａに当接させてノズル開口３４を閉塞するようにしてもよい。なお、この場合には、底壁部５０，７２，８２が閉塞部として機能する。また、例えば内側に折りたたまれた周壁部４９によってノズル開口３４を閉塞するようにしてもよい。なお、この場合には、周壁部４９が閉塞部として機能する。
【００７８】
・上記第１の実施形態において、周壁部４９は、下壁部４９ｂと上壁部４９ｃとを谷折り部５４ａ及び山折り部５４ｂを介して交互に複数段に連結することにより、複数の谷折り部５４ａ及び山折り部５４ｂを有する蛇腹状に形成してもよい。また谷折り部５４ａ及び山折り部５４ｂは、それぞれが螺旋状に形成されていてもよい。
【００７９】
・上記各実施形態において、キャップ４５，７０，８０は、各ノズル列に対応するように複数設けてもよい。
・上記各実施形態において、キャップ４５，７０，８０を移動させる移動手段は、ピニオンとラックなどを用いてもよい。また、記録ヘッド１９を移動させることにより、記録ヘッド１９とキャップ４５，７０，８０とを相対移動させてもよい。
【００８０】
・上記各実施形態では、プリンター１１に搭載されたメンテナンスユニット２１に具体化したが、本発明はそれ以外の装置で使用されるノズル開口３４を閉塞するメンテナンス装置にも適用することができる。
【００８１】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンター１１に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用してもよい。微小量の液滴を吐出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。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、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説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、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かたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、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、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を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００８２】
１１…プリンター（液体噴射装置）、１９…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、１９ａ…ノズル形成面、２０…バルブユニット（液体供給流路）、２１…メンテナンスユニット（メンテナンス装置）、２４…インクカートリッジ（液体供給源）、２５…インク供給チューブ（液体供給流路）、３４…ノズル開口、３６…一方向弁、３７…電磁弁、４５，７０，８０…キャップ、４６…カム機構（移動手段）、４９，７１，８１…周壁部、４９ａ，７１ａ，８１ａ…先端開口縁、５０，７２，８２…底壁部、５２，７４，８４…閉塞部材（閉塞部）、５３，７６，８６…閉塞空間、６５…制御部（制御手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口が形成されたノズル形成面に前記ノズル開口を囲うように先端開口縁が当接して前記ノズル形成面との間に閉塞空間を形成可能な有底箱状のキャップと、
該キャップを前記ノズル形成面に対して相対移動させる移動手段と
を備え、
前記キャップは、その内部に前記ノズル形成面に当接して前記ノズル開口を閉塞可能な閉塞部を有すると共に、前記先端開口縁を前記ノズル形成面に当接させた状態で前記閉塞部が前記ノズル形成面に接近した場合には前記閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされ、
前記移動手段は、前記キャップの前記先端開口縁が前記ノズル形成面に当接した後に前記閉塞部が前記ノズル形成面に接近して当接するように、前記キャップを前記ノズル形成面に対して相対移動させることを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項２】
前記キャップは、前記閉塞部が設けられた底壁部と、前記閉塞部を囲うように形成された周壁部とを有し、前記底壁部及び前記周壁部の少なくとも一方が前記閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされていることを特徴とする請求項１に記載のメンテナンス装置。
【請求項３】
前記底壁部及び前記周壁部の少なくとも一方は弾性を有することを特徴とする請求項２に記載のメンテナンス装置。
【請求項４】
前記ノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
液体供給源側となる上流側から前記液体噴射ヘッド側となる下流側へ液体を供給する液体供給流路と、
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のメンテナンス装置と
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
前記液体供給流路において、上流側から下流側への液体の通過を許容すると共に、下流側から上流側への液体の通過を制限する一方向弁をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記液体供給流路において、液体の通過を制限可能な電磁弁と、
該電磁弁と前記移動手段とを制御する制御手段と
をさらに備え、
前記制御手段は、前記移動手段を駆動した状態で前記電磁弁を閉弁することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液体噴射装置。
【請求項１】
液体を噴射するノズル開口が形成されたノズル形成面に前記ノズル開口を囲うように先端開口縁が当接して前記ノズル形成面との間に閉塞空間を形成可能な有底箱状のキャップと、
該キャップを前記ノズル形成面に対して相対移動させる移動手段と
を備え、
前記キャップは、その内部に前記ノズル形成面に当接して前記ノズル開口を閉塞可能な閉塞部を有すると共に、前記先端開口縁を前記ノズル形成面に当接させた状態で前記閉塞部が前記ノズル形成面に接近した場合には前記閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされ、
前記移動手段は、前記キャップの前記先端開口縁が前記ノズル形成面に当接した後に前記閉塞部が前記ノズル形成面に接近して当接するように、前記キャップを前記ノズル形成面に対して相対移動させることを特徴とするメンテナンス装置。
【請求項２】
前記キャップは、前記閉塞部が設けられた底壁部と、前記閉塞部を囲うように形成された周壁部とを有し、前記底壁部及び前記周壁部の少なくとも一方が前記閉塞空間の容積が減少するように変形する構成とされていることを特徴とする請求項１に記載のメンテナンス装置。
【請求項３】
前記底壁部及び前記周壁部の少なくとも一方は弾性を有することを特徴とする請求項２に記載のメンテナンス装置。
【請求項４】
前記ノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
液体供給源側となる上流側から前記液体噴射ヘッド側となる下流側へ液体を供給する液体供給流路と、
請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載のメンテナンス装置と
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
前記液体供給流路において、上流側から下流側への液体の通過を許容すると共に、下流側から上流側への液体の通過を制限する一方向弁をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記液体供給流路において、液体の通過を制限可能な電磁弁と、
該電磁弁と前記移動手段とを制御する制御手段と
をさらに備え、
前記制御手段は、前記移動手段を駆動した状態で前記電磁弁を閉弁することを特徴とする請求項４又は請求項５に記載の液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２５１４７３（Ｐ２０１１−２５１４７３Ａ）
【公開日】平成２３年１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２７０５７（Ｐ２０１０−１２７０５７）
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【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１２月１５日（２０１１．１２．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２日（２０１０．６．２）
【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 ]