吸引装置、およびそれを備えた液滴吐出装置
【課題】吸引装置における吸引流路の洗浄を容易にする技術を提供すること。
【解決手段】吸引装置が、インクジェットヘッドのノズルに重なる凹部と、前記凹部を縁取っている基体と、前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部の周囲を囲む側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、前記側壁を貫通する第２の貫通口と、を備えている。
【解決手段】吸引装置が、インクジェットヘッドのノズルに重なる凹部と、前記凹部を縁取っている基体と、前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部の周囲を囲む側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、前記側壁を貫通する第２の貫通口と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドからの液状体を受ける吸引装置、およびそれを備えた液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された装置は、インクジェットヘッドのノズルからインクを吸引する処理を行う。この処理はキャップ吸引とも呼ばれ、インクジェットヘッド内部の流路に生じた気泡を除去したり、インクジェットヘッドの流路内で増粘して付着した液状体を除去するのに効果的である。また、特許文献１によれば、インクジェットヘッドのフラッシングが、特許文献１の装置に対して行われることもある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４２４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工業用途で用いられるインクジェットヘッドでは、液体と液体中で分散された金属の粒子とを含有した液状体が用いられる場合がある。ところが、このような液状体は、吸引装置内の流路で詰まりやすい。また、コンシューマー用途の顔料系インクが用いられる場合にも、吸引装置内の流路の詰まりが生じることがある。これらの液状体を用いる場合には、頻繁に流路を洗浄することが望ましいが、従来の装置では吸引流路の洗浄には、手間がかかる。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされ、その目的の一つは、吸引装置における吸引流路の洗浄を容易にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、吸引装置が、インクジェットヘッドのノズルに重なる凹部と、前記凹部を縁取っている基体と、前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部に接続されかつ前記底部の周囲を包囲する側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、前記側壁を貫通する第２の貫通口と、を備えている。
【０００７】
他の態様では、前記中空部を介して前記洗浄液が供給された場合に、前記吸引機構は前記洗浄液を吸引する。
【０００８】
上記吸引装置が、前記凹部に収まったスポンジ体をさらに備えている。そして、前記キャップ吸引が行われる場合に、前記吸引機構は、前記スポンジ体を介して前記液状体を吸引し、前記洗浄液が供給される場合に、前記吸引機構は、前記スポンジ体を介して前記液状体を吸引する。
【０００９】
本発明のある態様によれば、液滴吐出装置が、ノズルを有したインクジェットヘッドと、前記ノズルから液状体を受ける吸引装置と、を備えている。そして、前記吸引装置は、前記ノズルに重なる凹部と、前記凹部を縁取っている基体と、前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部に接続されかつ前記底部の周囲を包囲する側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、前記側壁を貫通する第２の貫通口と、を有している。
【００１０】
上記構成によれば、吸引装置が、凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口を備えているので、第１の貫通口の作用によって凹部への洗浄液の供給が容易になり、そしてこの結果、吸引装置における吸引流路の洗浄が容易になる。また、吸引装置が第１の貫通口に加えて第２の貫通口を有しているので、洗浄液が吸引装置から溢れ出す惧れがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（Ａ．インクジェットヘッド）
吸引装置の説明に先立って、吸引装置の構造の理解を容易にする目的で、インクジェットヘッド８０の説明をする。
【００１２】
図１に示すインクジェットヘッド８０は、インクジェットヘッド８０の外部に対面するノズルプレート８１と、複数のキャビティ（不図示）と、ノズルプレート８１を貫通してそれぞれのキャビティ（不図示）に繋がっている複数のノズル８２と、それぞれのノズル８２から液状体を吐出させる複数の吐出素子（不図示）と、を備えている。複数のノズル８２は、ノズルプレート８１上で、互いに平行かつ隣り合った２つのノズル列を構成している。
【００１３】
このような構成を有するインクジェットヘッド８０は、図示しない駆動回路からの信号に応じて、複数のノズル８２のうちの任意のノズル８２から、液状体の液滴を吐出する。なお、ノズル８２から吐出されることになる液状体は、図示しない外部タンクからインクジェットヘッド８０のキャビティに供給される。
【００１４】
（Ｂ．吸引装置）
図２および図３を参照しながら、吸引装置１を説明する。図２は吸引装置１の分解斜視図であり、図３は吸引装置１の主要部分に対応した断面図である。
【００１５】
吸引装置１は、基体２と、２つのスポンジ体３ａ、３ｂと、ストッパー４と、ストッパー４上に位置した部材５と、管状部６（図３）と、管状部６に連結された吸引機構７と、管状部８（図３）と、管状部８に連結された大気圧開放弁９と、台座１２と、台座１２と基体２との間に位置した弾性体１２ａと、部材５に設けられた貫通口３０ａ，３０ｂと、貫通口３０ａに連結された管状部３１と、貫通口３０ｂに連結された管状部３２と、供給機構３３と、を備えている。
【００１６】
基体２は、凹部２ａを縁取っている。凹部２ａは、ノズルプレート８１が接近する側が開いている。そして、凹部２ａは、ノズル８２に重なるように構成されている。なお、基体２は「キャップベース」とも呼ばれる。
【００１７】
２つのスポンジ体３ａ，３ｂは、凹部２ａに収まっている。一方、ストッパー４は、基体２上に位置している。また、ストッパー４は、凹部２ａの開口の一部に重なるように構成されている。そして、ストッパー４と凹部２ａの一部とが互いに重なっていることで、ストッパー４は、スポンジ体３ａ、３ｂが凹部２ａから飛び出すことを防ぐ。なお、ストッパー４は凹部２ａの開口の一部に重なるに過ぎず、このため、ノズル８２から凹部２ａへの液状体の流れが妨げられることはない。
【００１８】
部材５は、基体２上と、ストッパー４上と、に亘って位置している。部材５は、ゴムなどの弾性部材から構成されている。図３に示すように、このような部材５は、底部５ａと、底部５ａに縁取られた中空部ＣＡと、底部５ａに接続されていて底部５ａの周囲を包囲する側壁５ｃと、を有している。また、底部５ａの一部は、環状封止部５ｂを構成している。そして、この環状封止部５ｂが中空部ＣＡを包囲している。さらに、部材５は、中空部ＣＡが凹部２ａに重なるように、基体２に対して位置決めされている。なお、環状封止部５ｂの表面は、撥液性を有するように処理されている。
【００１９】
吸引装置１が、キャップ吸引（後述）を行う場合には、環状封止部５ｂがノズルプレート８１に押し当てられる。ここで、環状封止部５ｂがノズルプレート８１に押し当てられると、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間が環状封止部５ｂによって封止される。この際、ノズル８２の全てが、中空部ＣＡに対面することになる。なお、中空部ＣＡは「キャップ範囲」とも表記される。
【００２０】
図３に示すように、貫通口３０ａと貫通口３０ｂとは、どちらも側壁５ｃを貫いている。しかも、本実施形態では、２つの貫通口３０ａと、貫通口３０ｂとは、側壁５ｃ上で、互いに対面するように位置している。また、本実施形態では、貫通口３０ａの高さは、貫通口３０ｂの高さよりも高い。
【００２１】
管状部３１は、洗浄液（後述）が流れる流路を縁取っている。そして、管状部３１の一端は、側壁５ｃの外側にて貫通口３０ａに連結されていて、他端は、供給機構３３に連結されている。供給機構３３は、洗浄液が蓄えられた供給タンクと、供給ポンプと、を有している（どちらも不図示）。そして、このような構成によって、供給機構から洗浄液が、貫通口３０ａを介して底部５ａに供給される。底部５ａに供給された洗浄液は、環状封止部５ｂを乗り越えて、中空部ＣＡを介して凹部２ａに流れ込むことになる。そしてこのため、凹部２ａ内の表面と、凹部２ａに収まったスポンジ体３ａ，３ｂと、が洗浄される。
【００２２】
管状部３２も、洗浄液が流れる流路を縁取っている。そして、管状部３２の一端は、側壁５ｃの外側にて貫通口３０ｂに連結されている。また、管状部３２の他端は、図示しない廃液タンクに連結されている。このように、側壁５ｃに貫通口３０ｂが位置しているので、たとえ貫通口３０ａから過剰量の洗浄液が供給されても、貫通口３０ｂから排出されるので、洗浄液が部材５から溢れ出さない。
【００２３】
図３に示すように、管状部６は、吸引装置１において流路６Ｈを縁取る部分である。管状部６に縁取られた流路６Ｈは、入口部６ａを介して凹部２ａに接続されている。本実施形態の管状部６は、凹部２ａの底部に開いた入口部６ａと、入口部６ａに接続されているとともに基体２を貫通している貫通部６ｂと、基体２の底部にて貫通部６ｂに連結された吸引管６ｃと、を有している。さらに、吸引管６ｃは、吸引機構７（図２）に連結されている。
【００２４】
ここで、図３に示すように、入口部６ａから続く貫通部６ｂは、凹部２ａの底部からほぼ垂直方向に基体２を貫通している。ただし、本実施形態では、液状体または洗浄液（後述）が入口部６ａに達した場合でも、吸引機構７の吸引動作が行われる場合以外では、液状体も洗浄液も貫通部６ｂに流れ落ちない。これは、流路６Ｈが、入口部６ａを除いて封止されていることと、入口部６ａの径が十分小さくて表面張力が液状体または洗浄液の入口部６ａへの落下を防ぐことと、に起因する。
【００２５】
吸引機構７（図２）は、吸引ポンプと、吸引タンクと、を備えている（どちらも不図示）。そして、吸引機構７の吸引動作が行われると、液状体または洗浄液が吸引される。吸引された液状体または洗浄液は、流路６Ｈを通って吸引タンクに達する。
【００２６】
なお、本明細書では、吸引機構７の吸引動作によって液状体または洗浄液が流れる流路が「吸引流路」として定義されている。この定義によれば、本実施形態の「吸引流路」は、凹部２ａと、管状部６が縁取る流路６Ｈと、を含む。
【００２７】
管状部８は、空気が通る通気口８Ｈを縁取る部分である。管状部８に縁取られた通気口８Ｈは、孔８ａを介して凹部２ａに接続されている。図３に示すように、本実施形態の管状部８は、凹部２ａの底部に開いた孔８ａと、孔８ａに接続されているとともに基体２を貫通している貫通部８ｂと、基体２の底部にて貫通部８ｂに連結された通気管８ｃと、を有している。さらに、通気管８ｃは、大気圧開放弁９の一端に連結されている。大気圧開放弁９の他端は、開閉可能な弁を介して大気圧雰囲気に開放されている。通常、大気圧開放弁９は閉じられている。ただし、キャップ吸引が終了した後で、ノズルプレート８１を環状封止部５ｂから離す場合に、大気圧開放弁９が開放される。
【００２８】
弾性体１２ａは、本実施形態では金属バネである。基体２が台座１２側へ押される場合に、弾性体１２ａの弾性力によって、環状封止部５ｂがノズルプレート８１へ押し付けられる。そして、環状封止部５ｂがノズルプレート８１へ押し付けられると、環状封止部５ｂによって、ノズル８２との凹部２ａと間の空間が封止される。
【００２９】
本実施形態の液状体は、水と、銀のナノ粒子と、を含有していて、具体的には液状体は、水をベースにした銀コロイドである。この液状体において、液状体に流動性を与えている主成分は、水である。一方、洗浄液は、水とグリセリンとの混合物である。洗浄液は水だけでもよい。ただし、グリセリンは保湿作用を有するので、洗浄液が水に加えてグリセリンを含有すれば、吸引流路の乾燥を防ぐことができる。
【００３０】
ここで、洗浄液が含む液体は、１）液状体に含有されている機能性材料を、溶質として溶解する液体（つまり狭義の溶媒）、２）機能性材料をコロイド状態にするための液体、３）液状体に含有されている機能性材料を、粒子として分散する液体（つまり狭義の分散媒）、４）機能性材料を膨潤させる液体、５）液状体に流動性を与えている主成分と同じ成分、のうちの少なくとも一つであり得る。さらに、洗浄液は、このような液体に加えて界面活性剤を含んでいてもよい。また、洗浄液が、界面活性剤であってもよい。
【００３１】
機能性材料は、本実施形態の場合、上述の銀のナノ粒子である。ただし、他の実施形態では、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの他の導電性材料であってもよいし、絶縁性材料でもあってもよいし、または半導体材料であってもよい。さらに、機能性材料は、顔料であってもよい。機能性材料が顔料の場合には、典型的な顔料は、液状体においてジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、または２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチルアセテートに分散されているので、この場合の洗浄液は、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、または２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチルアセテートを含有すればよい。
【００３２】
（Ｃ．キャップ吸引）
図４を参照しながら、吸引装置１が行うキャップ吸引を説明する。まず、インクジェットヘッド８０のノズル８２と、凹部２ａとが、互いに重なるように、吸引装置１に対してインクジェットヘッド８０を位置させる。そして、環状封止部５ｂによって、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間が封止されるように、インクジェットヘッド８０および吸引装置１の少なくとも一方を他方に対して押し付ける。
【００３３】
環状封止部５ｂによって、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間が封止されている場合に、吸引機構７（図２）の吸引動作が開始される。そうすると、吸引機構７は、ノズル８２から液状体を強制的に吸引する。吸引された液状体は、吸引流路を流れて吸引タンクに達する。より具体的には、ノズル８２からの吸引された液状体は、凹部２ａに落ちて管状部６の入口部６ａに導かれる。そして、液状体は、管状部６に縁取られた流路６Ｈを通り、吸引タンクに達する。
【００３４】
このようなキャップ吸引によって、インクジェットヘッド８０内の流路に貯まった液状体がインクジェットヘッド８０の外部へ、ノズル８２から強制的に吸引される。そしてこのため、インクジェットヘッド８０の流路内から気泡が取り除かる。また、増粘してノズル８２内に付着した液状体がノズル８２内から取り除かれる。
【００３５】
キャップ吸引後、ノズルプレート８１を環状封止部５ｂから離して、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間を開放する。そして、後出の「Ｅ．吸引流路の洗浄」において説明する手順にしたがって、吸引装置１の吸引流路を洗浄する。
【００３６】
（Ｄ．フラッシング）
図５を参照しながら、インクジェットヘッド８０が行うフラッシングを説明する。フラッシングには、基本的に次の２通りがある。
【００３７】
（Ｄ１．フラッシング１）
まず、ノズル８２と、凹部２ａとが、互いに重なるように、吸引装置１に対してインクジェットヘッド８０を位置させる。この場合、上述のキャップ吸引の場合とは異なり、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間は封止されない。また、本実施形態では、フラッシングを始める前に、洗浄液は凹部２ａに貯まっていない。
【００３８】
次に、インクジェットヘッド８０がフラッシングを開始する。具体的には、液状体が吐出されるようにインクジェットヘッド８０が駆動される。吐出された液状体は凹部２ａに落ちることになる。本実施形態では、１回のフラッシングの期間中の吐出回数は、１つのノズル８２当り約１００回である。ここで、フラッシングが行われる期間に亘って、吸引機構７の吸引動作は停止している。このため、ノズル８２からの液状体は、凹部２ａに貯まっていく。
【００３９】
フラッシングが終了したら、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間が開放されたままで、供給機構３３の供給動作が始まる。そうすると、開口部ＣＡを介して凹部２ａへ洗浄液が供給されるように、貫通口３０ａから底部５ａへ洗浄液が流れ出す。洗浄液の供給は、凹部２ａに規定量の洗浄液が貯まるまで続く。なお、本実施形態では、洗浄液が供給される期間に亘って、吸引機構７の吸引動作は停止したままである。
【００４０】
規定量の洗浄液が凹部２ａに貯まったら、吸引機構７の吸引動作が始まる。そうすると、凹部２ａに貯まった洗浄液が液状体とともに吸引されて、洗浄液と液状体とが凹部２ａから排出される。本実施形態の洗浄液は、液状体が含有する機能性材料を取り込む液体を含有しているので、液状体が流路６Ｈを流れやすい。このため、液状体が流路６Ｈ内に残留することが少なくなり、この結果、流路６Ｈが詰まる可能性が低下する。
【００４１】
（Ｄ２．フラッシング２）
「フラッシング２」では、すでに洗浄液が貯まった凹部２ａに対してインクジェットヘッド８０がフラッシングを行う。ただし、この点を除くと、「フラッシング２」は基本的に上述の「フラッシング１」と同じである。
【００４２】
まず、凹部２ａに規定量の洗浄液が貯まるように、供給機構３３の供給動作が行われる。また、ノズル８２と、凹部２ａと、が互いに重なるように、吸引装置１に対してインクジェットヘッド８０を位置させる。次に、インクジェットヘッド８０がフラッシング２を開始する。そうすると、凹部２ａに、ノズル８２からの液状体が貯まっていく。フラッシング２が終了したら、吸引機構７の吸引動作が始まる。そうすると、凹部２ａに貯まった液状体が洗浄液とともに吸引されて、液状体と洗浄液とが凹部２ａから排出される。
【００４３】
フラッシング２によれば、フラッシングが始まる前に凹部２ａに洗浄液が貯まっている。このため、凹部２ａ内部の表面に液状体の成分がこびり付いてしまう可能性が小さくなる。また、「フラッシング２」によっても、「フラッシング１」と同様に、液状体が吸引流路を流れやすい。このため、液状体が吸引流路内に残留することが少なくなり、この結果、吸引流路が詰まる可能性が低下する。
【００４４】
（Ｅ．吸引流路の洗浄方法）
図６から図８を参照しながら、吸引装置１が行う吸引流路の洗浄方法を説明する。
【００４５】
まず、凹部２ａが開放されるように、ノズルプレート８１を環状封止部５ｂから離す。そして、図６に示すように、供給機構３３の供給動作を開始する。そうすると、貫通口３０ａから底部５ａへ洗浄液が流れ込み、そしてさらに、中空部ＣＡを介して凹部２ａへ洗浄液が供給される。洗浄液の供給は、凹部２ａに第１の所定量の洗浄液が貯まるまで続けられる。本実施形態では、洗浄液が供給され始める時点から凹部２ａに第１の所定量の洗浄液が貯まる時点まで、吸引機構７の吸引動作は停止されている。このため、供給された洗浄液は流路６Ｈを通らない。
【００４６】
凹部２ａに第１の所定量の洗浄液が貯まると、凹部２ａに収められた２つのスポンジ体３ａ，３ｂが、洗浄液にまんべんなく浸される。また、凹部２ａの隅々にまで洗浄液が行き渡る。結果として、２つのスポンジ体３ａ，３ｂに残留している液状体の成分と、凹部２ａ内の表面に残留している液状体の成分と、が洗浄液に溶解されたり、洗浄液に取り込まれる。
【００４７】
図７に示すように、第１の所定量の洗浄液が凹部２ａに貯まったら、洗浄液が流路６Ｈを通るように、吸引機構７の吸引動作を開始する。そうすると、２つのスポンジ体３ａ，３ｂと、凹部２ａの表面と、に残留している液状体の成分が、流路６Ｈを介して排出される。しかも、流路６Ｈに残留している液状体の成分も洗い流される。このようにして、吸引装置１における吸引流路が洗浄される。なお、第１の所定量の洗浄液が凹部２ａに貯まったか否かは、供給機構３３が洗浄液を供給した時間に基づいて判断されてよい。
【００４８】
次に、図８に示すように、凹部２ａの洗浄液の量が第２の所定量未満になった時点で、吸引機構７の吸引動作を停止する。一方で、供給機構３３の供給動作は続けられる。再び、凹部２ａに第１の所定量の洗浄液が貯まったら、以降、吸引機構７の吸引動作は、上述と同様に、開始と停止とを繰り返す。このことから、本実施形態では、吸引機構７の吸引動作が行われる場合には、凹部２ａ内の洗浄液の量が、第２の所定量以上かつ第１の所定量以下になっているとも言える。ここで、第２の所定量は、第１の所定量未満の量である。
【００４９】
本実施形態によれば、第１の所定量の洗浄液が凹部２ａに貯まる。このため、凹部２ａ内部と、２つのスポンジ体３ａ，３ｂと、のうちの広範囲が洗浄液に浸されるので、広範囲が洗浄されることになる。さらに、洗浄液の吸引が始まる時点で、第２の所定量以上の洗浄液が凹部２ａに貯まっているので、凹部２ａに貯まった洗浄液が吸引される際に、洗浄液が流路６Ｈを連続的に流れる。このため、流路６Ｈが効率よく洗浄される。
【００５０】
しかも、第２の所定量以上の洗浄液を凹部２ａに貯めることと、貯められた洗浄液を吸引することと、を繰り返すので、吸引流路に残留した液状体の成分を洗い流せる可能性がさらに高くなる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、側壁５ｃに貫通口３０ｂが設けられているので、洗浄液が部材５から溢れ出ることがない。このことから、吸引流路の洗浄中に、洗浄液が吸引装置１から溢れ出ることがない。
【００５２】
（Ｆ．液滴吐出装置）
図２の吸引装置１を備えた液滴吐出装置を説明する。
【００５３】
図９の液滴吐出装置２０は、基本的にはインクジェット装置である。具体的には、液滴吐出装置２０は、液状体を保持するタンク２０ａと、グランドステージ２１と、吐出ヘッド部２２と、ステージ２３と、第１位置制御装置２４と、第２位置制御装置２５と、第３位置制御装置２６と、制御部（不図示）と、支持部２４ａと、複数の吸引装置１と、を備えている。
【００５４】
吐出ヘッド部２２は、キャリッジ（不図示）と、キャリッジに固定された複数のインクジェットヘッド８０と、を備えている。複数のインクジェットヘッド８０のそれぞれは、ノズルプレート８１（図１）がステージ２３側を向くように配向されている。インクジェットヘッド８０は、制御部からの信号に応じて、液状体の液滴を吐出する。なお、吐出ヘッド部２２におけるインクジェットヘッド８０は、チューブによってタンク２０ａに連結されており、このため、タンク２０ａからインクジェットヘッド８０に液状体が供給される。
【００５５】
ステージ２３は基板２７を固定するための平面を有している。さらにステージ２３は、吸引力を用いて基板２７の位置を固定する機能も有する。
【００５６】
第１位置制御装置２４は、支持部２４ａによって、グランドステージ２１から所定の高さの位置に固定されている。この第１位置制御装置２４は、制御部からの信号に応じて、吐出ヘッド部２２をＸ軸方向と、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向と、に沿って移動させる機能を有する。さらに、第１位置制御装置２４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで吐出ヘッド部２２を回転させる機能も有する。ここで、本実施形態では、Ｚ軸方向は、垂直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。
【００５７】
第２位置制御装置２５は、制御部からの信号に応じて、ステージ２３をグランドステージ２１上でＹ軸方向に移動させる。ここで、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する方向である。
【００５８】
上記のような機能を有する第１位置制御装置２４の構成と第２位置制御装置２５の構成とは、リニアモータやサーボモータを利用した公知のＸＹロボットを用いて実現できる。このため、ここでは、それらの詳細な構成の説明を省略する。なお、本明細書では、第１位置制御装置２４および第２位置制御装置２５を、「ロボット」または「走査部」とも表記する。
【００５９】
複数の吸引装置１は、第３位置制御装置２６の支持部（後述）上に配置されている。ここで、吸引装置１の数と、インクジェットヘッド８０の数とは、同じである。そして、支持部上での複数の吸引装置１の間の位置関係と、キャリッジ上での複数のインクジェットヘッド８０の間の位置関係と、は同じであり、そしてこのため、それぞれの吸引装置１が、それぞれのインクジェットヘッド８０に、同時に重なり得る。
【００６０】
なお、複数の吸引装置１はいずれも同じなので、以下では、１つの吸引装置１に着目して説明する。
【００６１】
吸引装置１は、凹部２ａがインクジェットヘッド８０のノズルプレート８１側を向くように、配向されている。そして、第１位置制御装置２４の機能によってインクジェットヘッド８０が移動することで、ノズル８２と凹部２ａとが重なるように、吸引装置１は位置している。ただし、第１位置制御装置２４の機能によってノズル８２と凹部２ａとが重なった場合でも、ノズルプレート８１と、吸引装置１における環状封止部５ｂと、の間に所定のギャップが存在するよう構成されている。
【００６２】
第３位置制御装置２６は、吸引装置１を載せる支持部（不図示）と、支持部をＺ軸方向に移動させることで吸引装置１をＺ軸方向に移動させる昇降機（不図示）と、を備えている。このような構成を有する第３位置制御装置２６は、ノズル８２と、凹部２ａと、の重なりを維持しながら、吸引装置１を上昇または下降させる。そして吸引装置１を上昇させることで、環状封止部５ｂがノズルプレート８１に押し付けられる。
【００６３】
本実施形態によれば、液滴吐出装置２０が吸引装置１を備えている。吸引装置１の吸引流路の洗浄は、上述の通り容易なので、吸引流路の詰まりの頻度を抑えることが容易である。そしてこのため、インクジェットヘッド８０のキャップ吸引およびフラッシングが、支障をきたすことなく行われる。
【００６４】
さらに、液滴吐出装置２０において、吸引装置１が次のように用いられてもよい。
【００６５】
まず、洗浄液の表面レベルが環状封止部５ｂの高さよりも高くなる程度に、貫通口３０ａを介して凹部２ａ内に洗浄液を貯める。このように洗浄液を貯めたうえで、ノズル８２と凹部２ａとのお互いの重なりを維持しながら、ノズルプレート８１と環状封止部５ｂとを接しさせる。このようにすれば、ノズルプレート８１が洗浄液に浸される。この結果、ノズル８２が洗浄液に覆われるので、ノズル８２内部の乾燥が防がれる。
【００６６】
このようにノズルプレート８１を洗浄液に浸せば、インクジェットヘッド８０を冷却することができる。インクジェットヘッド８０からの液状体の吐出は、高温の雰囲気下で行われることがある。ところが、インクジェットヘッド８０の温度が所定の温度範囲を超えて高くなると、吐出される液状体の体積が設定値から外れてしまう。しかしながら、吸引装置１を用いれば、上述のようにインクジェットヘッド８０を冷却できる。
【００６７】
なお、上述の説明において、ノズルプレート８１を環状封止部５ｂに接しさせることと、凹部２ａ内に洗浄液を貯めることとの順序は、逆でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態で用いられるインクジェットヘッドの模式図。
【図２】本実施形態の吸引装置の分解斜視図。
【図３】本実施形態の吸引装置の部分断面を示す模式図。
【図４】本実施形態の吸引装置が行うキャップ吸引を示す模式図。
【図５】本実施形態のインクジェットヘッドが行うフラッシングを示す模式図。
【図６】本実施形態の吸引流路を洗浄する様子を示す模式図。
【図７】本実施形態の吸引流路を洗浄する様子を示す模式図。
【図８】本実施形態の吸引流路を洗浄する様子を示す模式図。
【図９】本実施形態の液滴吐出装置の斜視図。
【符号の説明】
【００６９】
１…吸引装置、２…基体、２ａ…凹部、３ａ，３ｂ…スポンジ体、４…ストッパー、５…部材、５ａ…底部、５ｂ…環状封止部、５ｃ…側壁、６…管状部、６Ｈ…流路、６ａ…入口部、６ｂ…貫通部、６ｃ…吸引管、７…吸引機構、８…管状部、８ａ…孔、８ｂ…貫通部、８ｃ…通気管、８Ｈ…通気口、９…大気圧開放弁、１２…台座、２０…液滴吐出装置、２１…グランドステージ、２０ａ…タンク、２２…吐出ヘッド部、２３…ステージ、２４…第１位置制御装置、２４ａ…支持部、２５…第２位置制御装置、２６…第３位置制御装置、２７…基板、３０ａ，３０ｂ…貫通口、３１，３２…管状部、３３…供給機構、８０…インクジェットヘッド、８１…ノズルプレート、８２…ノズル。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドからの液状体を受ける吸引装置、およびそれを備えた液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１に記載された装置は、インクジェットヘッドのノズルからインクを吸引する処理を行う。この処理はキャップ吸引とも呼ばれ、インクジェットヘッド内部の流路に生じた気泡を除去したり、インクジェットヘッドの流路内で増粘して付着した液状体を除去するのに効果的である。また、特許文献１によれば、インクジェットヘッドのフラッシングが、特許文献１の装置に対して行われることもある。
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−１４２４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
工業用途で用いられるインクジェットヘッドでは、液体と液体中で分散された金属の粒子とを含有した液状体が用いられる場合がある。ところが、このような液状体は、吸引装置内の流路で詰まりやすい。また、コンシューマー用途の顔料系インクが用いられる場合にも、吸引装置内の流路の詰まりが生じることがある。これらの液状体を用いる場合には、頻繁に流路を洗浄することが望ましいが、従来の装置では吸引流路の洗浄には、手間がかかる。
【０００５】
本発明は上記課題を鑑みてなされ、その目的の一つは、吸引装置における吸引流路の洗浄を容易にする技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある態様によれば、吸引装置が、インクジェットヘッドのノズルに重なる凹部と、前記凹部を縁取っている基体と、前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部に接続されかつ前記底部の周囲を包囲する側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、前記側壁を貫通する第２の貫通口と、を備えている。
【０００７】
他の態様では、前記中空部を介して前記洗浄液が供給された場合に、前記吸引機構は前記洗浄液を吸引する。
【０００８】
上記吸引装置が、前記凹部に収まったスポンジ体をさらに備えている。そして、前記キャップ吸引が行われる場合に、前記吸引機構は、前記スポンジ体を介して前記液状体を吸引し、前記洗浄液が供給される場合に、前記吸引機構は、前記スポンジ体を介して前記液状体を吸引する。
【０００９】
本発明のある態様によれば、液滴吐出装置が、ノズルを有したインクジェットヘッドと、前記ノズルから液状体を受ける吸引装置と、を備えている。そして、前記吸引装置は、前記ノズルに重なる凹部と、前記凹部を縁取っている基体と、前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部に接続されかつ前記底部の周囲を包囲する側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、前記側壁を貫通する第２の貫通口と、を有している。
【００１０】
上記構成によれば、吸引装置が、凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口を備えているので、第１の貫通口の作用によって凹部への洗浄液の供給が容易になり、そしてこの結果、吸引装置における吸引流路の洗浄が容易になる。また、吸引装置が第１の貫通口に加えて第２の貫通口を有しているので、洗浄液が吸引装置から溢れ出す惧れがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
（Ａ．インクジェットヘッド）
吸引装置の説明に先立って、吸引装置の構造の理解を容易にする目的で、インクジェットヘッド８０の説明をする。
【００１２】
図１に示すインクジェットヘッド８０は、インクジェットヘッド８０の外部に対面するノズルプレート８１と、複数のキャビティ（不図示）と、ノズルプレート８１を貫通してそれぞれのキャビティ（不図示）に繋がっている複数のノズル８２と、それぞれのノズル８２から液状体を吐出させる複数の吐出素子（不図示）と、を備えている。複数のノズル８２は、ノズルプレート８１上で、互いに平行かつ隣り合った２つのノズル列を構成している。
【００１３】
このような構成を有するインクジェットヘッド８０は、図示しない駆動回路からの信号に応じて、複数のノズル８２のうちの任意のノズル８２から、液状体の液滴を吐出する。なお、ノズル８２から吐出されることになる液状体は、図示しない外部タンクからインクジェットヘッド８０のキャビティに供給される。
【００１４】
（Ｂ．吸引装置）
図２および図３を参照しながら、吸引装置１を説明する。図２は吸引装置１の分解斜視図であり、図３は吸引装置１の主要部分に対応した断面図である。
【００１５】
吸引装置１は、基体２と、２つのスポンジ体３ａ、３ｂと、ストッパー４と、ストッパー４上に位置した部材５と、管状部６（図３）と、管状部６に連結された吸引機構７と、管状部８（図３）と、管状部８に連結された大気圧開放弁９と、台座１２と、台座１２と基体２との間に位置した弾性体１２ａと、部材５に設けられた貫通口３０ａ，３０ｂと、貫通口３０ａに連結された管状部３１と、貫通口３０ｂに連結された管状部３２と、供給機構３３と、を備えている。
【００１６】
基体２は、凹部２ａを縁取っている。凹部２ａは、ノズルプレート８１が接近する側が開いている。そして、凹部２ａは、ノズル８２に重なるように構成されている。なお、基体２は「キャップベース」とも呼ばれる。
【００１７】
２つのスポンジ体３ａ，３ｂは、凹部２ａに収まっている。一方、ストッパー４は、基体２上に位置している。また、ストッパー４は、凹部２ａの開口の一部に重なるように構成されている。そして、ストッパー４と凹部２ａの一部とが互いに重なっていることで、ストッパー４は、スポンジ体３ａ、３ｂが凹部２ａから飛び出すことを防ぐ。なお、ストッパー４は凹部２ａの開口の一部に重なるに過ぎず、このため、ノズル８２から凹部２ａへの液状体の流れが妨げられることはない。
【００１８】
部材５は、基体２上と、ストッパー４上と、に亘って位置している。部材５は、ゴムなどの弾性部材から構成されている。図３に示すように、このような部材５は、底部５ａと、底部５ａに縁取られた中空部ＣＡと、底部５ａに接続されていて底部５ａの周囲を包囲する側壁５ｃと、を有している。また、底部５ａの一部は、環状封止部５ｂを構成している。そして、この環状封止部５ｂが中空部ＣＡを包囲している。さらに、部材５は、中空部ＣＡが凹部２ａに重なるように、基体２に対して位置決めされている。なお、環状封止部５ｂの表面は、撥液性を有するように処理されている。
【００１９】
吸引装置１が、キャップ吸引（後述）を行う場合には、環状封止部５ｂがノズルプレート８１に押し当てられる。ここで、環状封止部５ｂがノズルプレート８１に押し当てられると、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間が環状封止部５ｂによって封止される。この際、ノズル８２の全てが、中空部ＣＡに対面することになる。なお、中空部ＣＡは「キャップ範囲」とも表記される。
【００２０】
図３に示すように、貫通口３０ａと貫通口３０ｂとは、どちらも側壁５ｃを貫いている。しかも、本実施形態では、２つの貫通口３０ａと、貫通口３０ｂとは、側壁５ｃ上で、互いに対面するように位置している。また、本実施形態では、貫通口３０ａの高さは、貫通口３０ｂの高さよりも高い。
【００２１】
管状部３１は、洗浄液（後述）が流れる流路を縁取っている。そして、管状部３１の一端は、側壁５ｃの外側にて貫通口３０ａに連結されていて、他端は、供給機構３３に連結されている。供給機構３３は、洗浄液が蓄えられた供給タンクと、供給ポンプと、を有している（どちらも不図示）。そして、このような構成によって、供給機構から洗浄液が、貫通口３０ａを介して底部５ａに供給される。底部５ａに供給された洗浄液は、環状封止部５ｂを乗り越えて、中空部ＣＡを介して凹部２ａに流れ込むことになる。そしてこのため、凹部２ａ内の表面と、凹部２ａに収まったスポンジ体３ａ，３ｂと、が洗浄される。
【００２２】
管状部３２も、洗浄液が流れる流路を縁取っている。そして、管状部３２の一端は、側壁５ｃの外側にて貫通口３０ｂに連結されている。また、管状部３２の他端は、図示しない廃液タンクに連結されている。このように、側壁５ｃに貫通口３０ｂが位置しているので、たとえ貫通口３０ａから過剰量の洗浄液が供給されても、貫通口３０ｂから排出されるので、洗浄液が部材５から溢れ出さない。
【００２３】
図３に示すように、管状部６は、吸引装置１において流路６Ｈを縁取る部分である。管状部６に縁取られた流路６Ｈは、入口部６ａを介して凹部２ａに接続されている。本実施形態の管状部６は、凹部２ａの底部に開いた入口部６ａと、入口部６ａに接続されているとともに基体２を貫通している貫通部６ｂと、基体２の底部にて貫通部６ｂに連結された吸引管６ｃと、を有している。さらに、吸引管６ｃは、吸引機構７（図２）に連結されている。
【００２４】
ここで、図３に示すように、入口部６ａから続く貫通部６ｂは、凹部２ａの底部からほぼ垂直方向に基体２を貫通している。ただし、本実施形態では、液状体または洗浄液（後述）が入口部６ａに達した場合でも、吸引機構７の吸引動作が行われる場合以外では、液状体も洗浄液も貫通部６ｂに流れ落ちない。これは、流路６Ｈが、入口部６ａを除いて封止されていることと、入口部６ａの径が十分小さくて表面張力が液状体または洗浄液の入口部６ａへの落下を防ぐことと、に起因する。
【００２５】
吸引機構７（図２）は、吸引ポンプと、吸引タンクと、を備えている（どちらも不図示）。そして、吸引機構７の吸引動作が行われると、液状体または洗浄液が吸引される。吸引された液状体または洗浄液は、流路６Ｈを通って吸引タンクに達する。
【００２６】
なお、本明細書では、吸引機構７の吸引動作によって液状体または洗浄液が流れる流路が「吸引流路」として定義されている。この定義によれば、本実施形態の「吸引流路」は、凹部２ａと、管状部６が縁取る流路６Ｈと、を含む。
【００２７】
管状部８は、空気が通る通気口８Ｈを縁取る部分である。管状部８に縁取られた通気口８Ｈは、孔８ａを介して凹部２ａに接続されている。図３に示すように、本実施形態の管状部８は、凹部２ａの底部に開いた孔８ａと、孔８ａに接続されているとともに基体２を貫通している貫通部８ｂと、基体２の底部にて貫通部８ｂに連結された通気管８ｃと、を有している。さらに、通気管８ｃは、大気圧開放弁９の一端に連結されている。大気圧開放弁９の他端は、開閉可能な弁を介して大気圧雰囲気に開放されている。通常、大気圧開放弁９は閉じられている。ただし、キャップ吸引が終了した後で、ノズルプレート８１を環状封止部５ｂから離す場合に、大気圧開放弁９が開放される。
【００２８】
弾性体１２ａは、本実施形態では金属バネである。基体２が台座１２側へ押される場合に、弾性体１２ａの弾性力によって、環状封止部５ｂがノズルプレート８１へ押し付けられる。そして、環状封止部５ｂがノズルプレート８１へ押し付けられると、環状封止部５ｂによって、ノズル８２との凹部２ａと間の空間が封止される。
【００２９】
本実施形態の液状体は、水と、銀のナノ粒子と、を含有していて、具体的には液状体は、水をベースにした銀コロイドである。この液状体において、液状体に流動性を与えている主成分は、水である。一方、洗浄液は、水とグリセリンとの混合物である。洗浄液は水だけでもよい。ただし、グリセリンは保湿作用を有するので、洗浄液が水に加えてグリセリンを含有すれば、吸引流路の乾燥を防ぐことができる。
【００３０】
ここで、洗浄液が含む液体は、１）液状体に含有されている機能性材料を、溶質として溶解する液体（つまり狭義の溶媒）、２）機能性材料をコロイド状態にするための液体、３）液状体に含有されている機能性材料を、粒子として分散する液体（つまり狭義の分散媒）、４）機能性材料を膨潤させる液体、５）液状体に流動性を与えている主成分と同じ成分、のうちの少なくとも一つであり得る。さらに、洗浄液は、このような液体に加えて界面活性剤を含んでいてもよい。また、洗浄液が、界面活性剤であってもよい。
【００３１】
機能性材料は、本実施形態の場合、上述の銀のナノ粒子である。ただし、他の実施形態では、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳなどの他の導電性材料であってもよいし、絶縁性材料でもあってもよいし、または半導体材料であってもよい。さらに、機能性材料は、顔料であってもよい。機能性材料が顔料の場合には、典型的な顔料は、液状体においてジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、または２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチルアセテートに分散されているので、この場合の洗浄液は、ジエチレングリコールモノブチルエーテルアセテート、または２−（２−ｎ−ブトキシエトキシ）エチルアセテートを含有すればよい。
【００３２】
（Ｃ．キャップ吸引）
図４を参照しながら、吸引装置１が行うキャップ吸引を説明する。まず、インクジェットヘッド８０のノズル８２と、凹部２ａとが、互いに重なるように、吸引装置１に対してインクジェットヘッド８０を位置させる。そして、環状封止部５ｂによって、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間が封止されるように、インクジェットヘッド８０および吸引装置１の少なくとも一方を他方に対して押し付ける。
【００３３】
環状封止部５ｂによって、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間が封止されている場合に、吸引機構７（図２）の吸引動作が開始される。そうすると、吸引機構７は、ノズル８２から液状体を強制的に吸引する。吸引された液状体は、吸引流路を流れて吸引タンクに達する。より具体的には、ノズル８２からの吸引された液状体は、凹部２ａに落ちて管状部６の入口部６ａに導かれる。そして、液状体は、管状部６に縁取られた流路６Ｈを通り、吸引タンクに達する。
【００３４】
このようなキャップ吸引によって、インクジェットヘッド８０内の流路に貯まった液状体がインクジェットヘッド８０の外部へ、ノズル８２から強制的に吸引される。そしてこのため、インクジェットヘッド８０の流路内から気泡が取り除かる。また、増粘してノズル８２内に付着した液状体がノズル８２内から取り除かれる。
【００３５】
キャップ吸引後、ノズルプレート８１を環状封止部５ｂから離して、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間を開放する。そして、後出の「Ｅ．吸引流路の洗浄」において説明する手順にしたがって、吸引装置１の吸引流路を洗浄する。
【００３６】
（Ｄ．フラッシング）
図５を参照しながら、インクジェットヘッド８０が行うフラッシングを説明する。フラッシングには、基本的に次の２通りがある。
【００３７】
（Ｄ１．フラッシング１）
まず、ノズル８２と、凹部２ａとが、互いに重なるように、吸引装置１に対してインクジェットヘッド８０を位置させる。この場合、上述のキャップ吸引の場合とは異なり、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間は封止されない。また、本実施形態では、フラッシングを始める前に、洗浄液は凹部２ａに貯まっていない。
【００３８】
次に、インクジェットヘッド８０がフラッシングを開始する。具体的には、液状体が吐出されるようにインクジェットヘッド８０が駆動される。吐出された液状体は凹部２ａに落ちることになる。本実施形態では、１回のフラッシングの期間中の吐出回数は、１つのノズル８２当り約１００回である。ここで、フラッシングが行われる期間に亘って、吸引機構７の吸引動作は停止している。このため、ノズル８２からの液状体は、凹部２ａに貯まっていく。
【００３９】
フラッシングが終了したら、ノズル８２と、凹部２ａと、の間の空間が開放されたままで、供給機構３３の供給動作が始まる。そうすると、開口部ＣＡを介して凹部２ａへ洗浄液が供給されるように、貫通口３０ａから底部５ａへ洗浄液が流れ出す。洗浄液の供給は、凹部２ａに規定量の洗浄液が貯まるまで続く。なお、本実施形態では、洗浄液が供給される期間に亘って、吸引機構７の吸引動作は停止したままである。
【００４０】
規定量の洗浄液が凹部２ａに貯まったら、吸引機構７の吸引動作が始まる。そうすると、凹部２ａに貯まった洗浄液が液状体とともに吸引されて、洗浄液と液状体とが凹部２ａから排出される。本実施形態の洗浄液は、液状体が含有する機能性材料を取り込む液体を含有しているので、液状体が流路６Ｈを流れやすい。このため、液状体が流路６Ｈ内に残留することが少なくなり、この結果、流路６Ｈが詰まる可能性が低下する。
【００４１】
（Ｄ２．フラッシング２）
「フラッシング２」では、すでに洗浄液が貯まった凹部２ａに対してインクジェットヘッド８０がフラッシングを行う。ただし、この点を除くと、「フラッシング２」は基本的に上述の「フラッシング１」と同じである。
【００４２】
まず、凹部２ａに規定量の洗浄液が貯まるように、供給機構３３の供給動作が行われる。また、ノズル８２と、凹部２ａと、が互いに重なるように、吸引装置１に対してインクジェットヘッド８０を位置させる。次に、インクジェットヘッド８０がフラッシング２を開始する。そうすると、凹部２ａに、ノズル８２からの液状体が貯まっていく。フラッシング２が終了したら、吸引機構７の吸引動作が始まる。そうすると、凹部２ａに貯まった液状体が洗浄液とともに吸引されて、液状体と洗浄液とが凹部２ａから排出される。
【００４３】
フラッシング２によれば、フラッシングが始まる前に凹部２ａに洗浄液が貯まっている。このため、凹部２ａ内部の表面に液状体の成分がこびり付いてしまう可能性が小さくなる。また、「フラッシング２」によっても、「フラッシング１」と同様に、液状体が吸引流路を流れやすい。このため、液状体が吸引流路内に残留することが少なくなり、この結果、吸引流路が詰まる可能性が低下する。
【００４４】
（Ｅ．吸引流路の洗浄方法）
図６から図８を参照しながら、吸引装置１が行う吸引流路の洗浄方法を説明する。
【００４５】
まず、凹部２ａが開放されるように、ノズルプレート８１を環状封止部５ｂから離す。そして、図６に示すように、供給機構３３の供給動作を開始する。そうすると、貫通口３０ａから底部５ａへ洗浄液が流れ込み、そしてさらに、中空部ＣＡを介して凹部２ａへ洗浄液が供給される。洗浄液の供給は、凹部２ａに第１の所定量の洗浄液が貯まるまで続けられる。本実施形態では、洗浄液が供給され始める時点から凹部２ａに第１の所定量の洗浄液が貯まる時点まで、吸引機構７の吸引動作は停止されている。このため、供給された洗浄液は流路６Ｈを通らない。
【００４６】
凹部２ａに第１の所定量の洗浄液が貯まると、凹部２ａに収められた２つのスポンジ体３ａ，３ｂが、洗浄液にまんべんなく浸される。また、凹部２ａの隅々にまで洗浄液が行き渡る。結果として、２つのスポンジ体３ａ，３ｂに残留している液状体の成分と、凹部２ａ内の表面に残留している液状体の成分と、が洗浄液に溶解されたり、洗浄液に取り込まれる。
【００４７】
図７に示すように、第１の所定量の洗浄液が凹部２ａに貯まったら、洗浄液が流路６Ｈを通るように、吸引機構７の吸引動作を開始する。そうすると、２つのスポンジ体３ａ，３ｂと、凹部２ａの表面と、に残留している液状体の成分が、流路６Ｈを介して排出される。しかも、流路６Ｈに残留している液状体の成分も洗い流される。このようにして、吸引装置１における吸引流路が洗浄される。なお、第１の所定量の洗浄液が凹部２ａに貯まったか否かは、供給機構３３が洗浄液を供給した時間に基づいて判断されてよい。
【００４８】
次に、図８に示すように、凹部２ａの洗浄液の量が第２の所定量未満になった時点で、吸引機構７の吸引動作を停止する。一方で、供給機構３３の供給動作は続けられる。再び、凹部２ａに第１の所定量の洗浄液が貯まったら、以降、吸引機構７の吸引動作は、上述と同様に、開始と停止とを繰り返す。このことから、本実施形態では、吸引機構７の吸引動作が行われる場合には、凹部２ａ内の洗浄液の量が、第２の所定量以上かつ第１の所定量以下になっているとも言える。ここで、第２の所定量は、第１の所定量未満の量である。
【００４９】
本実施形態によれば、第１の所定量の洗浄液が凹部２ａに貯まる。このため、凹部２ａ内部と、２つのスポンジ体３ａ，３ｂと、のうちの広範囲が洗浄液に浸されるので、広範囲が洗浄されることになる。さらに、洗浄液の吸引が始まる時点で、第２の所定量以上の洗浄液が凹部２ａに貯まっているので、凹部２ａに貯まった洗浄液が吸引される際に、洗浄液が流路６Ｈを連続的に流れる。このため、流路６Ｈが効率よく洗浄される。
【００５０】
しかも、第２の所定量以上の洗浄液を凹部２ａに貯めることと、貯められた洗浄液を吸引することと、を繰り返すので、吸引流路に残留した液状体の成分を洗い流せる可能性がさらに高くなる。
【００５１】
さらに、本実施形態では、側壁５ｃに貫通口３０ｂが設けられているので、洗浄液が部材５から溢れ出ることがない。このことから、吸引流路の洗浄中に、洗浄液が吸引装置１から溢れ出ることがない。
【００５２】
（Ｆ．液滴吐出装置）
図２の吸引装置１を備えた液滴吐出装置を説明する。
【００５３】
図９の液滴吐出装置２０は、基本的にはインクジェット装置である。具体的には、液滴吐出装置２０は、液状体を保持するタンク２０ａと、グランドステージ２１と、吐出ヘッド部２２と、ステージ２３と、第１位置制御装置２４と、第２位置制御装置２５と、第３位置制御装置２６と、制御部（不図示）と、支持部２４ａと、複数の吸引装置１と、を備えている。
【００５４】
吐出ヘッド部２２は、キャリッジ（不図示）と、キャリッジに固定された複数のインクジェットヘッド８０と、を備えている。複数のインクジェットヘッド８０のそれぞれは、ノズルプレート８１（図１）がステージ２３側を向くように配向されている。インクジェットヘッド８０は、制御部からの信号に応じて、液状体の液滴を吐出する。なお、吐出ヘッド部２２におけるインクジェットヘッド８０は、チューブによってタンク２０ａに連結されており、このため、タンク２０ａからインクジェットヘッド８０に液状体が供給される。
【００５５】
ステージ２３は基板２７を固定するための平面を有している。さらにステージ２３は、吸引力を用いて基板２７の位置を固定する機能も有する。
【００５６】
第１位置制御装置２４は、支持部２４ａによって、グランドステージ２１から所定の高さの位置に固定されている。この第１位置制御装置２４は、制御部からの信号に応じて、吐出ヘッド部２２をＸ軸方向と、Ｘ軸方向に直交するＺ軸方向と、に沿って移動させる機能を有する。さらに、第１位置制御装置２４は、Ｚ軸に平行な軸の回りで吐出ヘッド部２２を回転させる機能も有する。ここで、本実施形態では、Ｚ軸方向は、垂直方向（つまり重力加速度の方向）に平行な方向である。
【００５７】
第２位置制御装置２５は、制御部からの信号に応じて、ステージ２３をグランドステージ２１上でＹ軸方向に移動させる。ここで、Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向およびＺ軸方向の双方と直交する方向である。
【００５８】
上記のような機能を有する第１位置制御装置２４の構成と第２位置制御装置２５の構成とは、リニアモータやサーボモータを利用した公知のＸＹロボットを用いて実現できる。このため、ここでは、それらの詳細な構成の説明を省略する。なお、本明細書では、第１位置制御装置２４および第２位置制御装置２５を、「ロボット」または「走査部」とも表記する。
【００５９】
複数の吸引装置１は、第３位置制御装置２６の支持部（後述）上に配置されている。ここで、吸引装置１の数と、インクジェットヘッド８０の数とは、同じである。そして、支持部上での複数の吸引装置１の間の位置関係と、キャリッジ上での複数のインクジェットヘッド８０の間の位置関係と、は同じであり、そしてこのため、それぞれの吸引装置１が、それぞれのインクジェットヘッド８０に、同時に重なり得る。
【００６０】
なお、複数の吸引装置１はいずれも同じなので、以下では、１つの吸引装置１に着目して説明する。
【００６１】
吸引装置１は、凹部２ａがインクジェットヘッド８０のノズルプレート８１側を向くように、配向されている。そして、第１位置制御装置２４の機能によってインクジェットヘッド８０が移動することで、ノズル８２と凹部２ａとが重なるように、吸引装置１は位置している。ただし、第１位置制御装置２４の機能によってノズル８２と凹部２ａとが重なった場合でも、ノズルプレート８１と、吸引装置１における環状封止部５ｂと、の間に所定のギャップが存在するよう構成されている。
【００６２】
第３位置制御装置２６は、吸引装置１を載せる支持部（不図示）と、支持部をＺ軸方向に移動させることで吸引装置１をＺ軸方向に移動させる昇降機（不図示）と、を備えている。このような構成を有する第３位置制御装置２６は、ノズル８２と、凹部２ａと、の重なりを維持しながら、吸引装置１を上昇または下降させる。そして吸引装置１を上昇させることで、環状封止部５ｂがノズルプレート８１に押し付けられる。
【００６３】
本実施形態によれば、液滴吐出装置２０が吸引装置１を備えている。吸引装置１の吸引流路の洗浄は、上述の通り容易なので、吸引流路の詰まりの頻度を抑えることが容易である。そしてこのため、インクジェットヘッド８０のキャップ吸引およびフラッシングが、支障をきたすことなく行われる。
【００６４】
さらに、液滴吐出装置２０において、吸引装置１が次のように用いられてもよい。
【００６５】
まず、洗浄液の表面レベルが環状封止部５ｂの高さよりも高くなる程度に、貫通口３０ａを介して凹部２ａ内に洗浄液を貯める。このように洗浄液を貯めたうえで、ノズル８２と凹部２ａとのお互いの重なりを維持しながら、ノズルプレート８１と環状封止部５ｂとを接しさせる。このようにすれば、ノズルプレート８１が洗浄液に浸される。この結果、ノズル８２が洗浄液に覆われるので、ノズル８２内部の乾燥が防がれる。
【００６６】
このようにノズルプレート８１を洗浄液に浸せば、インクジェットヘッド８０を冷却することができる。インクジェットヘッド８０からの液状体の吐出は、高温の雰囲気下で行われることがある。ところが、インクジェットヘッド８０の温度が所定の温度範囲を超えて高くなると、吐出される液状体の体積が設定値から外れてしまう。しかしながら、吸引装置１を用いれば、上述のようにインクジェットヘッド８０を冷却できる。
【００６７】
なお、上述の説明において、ノズルプレート８１を環状封止部５ｂに接しさせることと、凹部２ａ内に洗浄液を貯めることとの順序は、逆でもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本実施形態で用いられるインクジェットヘッドの模式図。
【図２】本実施形態の吸引装置の分解斜視図。
【図３】本実施形態の吸引装置の部分断面を示す模式図。
【図４】本実施形態の吸引装置が行うキャップ吸引を示す模式図。
【図５】本実施形態のインクジェットヘッドが行うフラッシングを示す模式図。
【図６】本実施形態の吸引流路を洗浄する様子を示す模式図。
【図７】本実施形態の吸引流路を洗浄する様子を示す模式図。
【図８】本実施形態の吸引流路を洗浄する様子を示す模式図。
【図９】本実施形態の液滴吐出装置の斜視図。
【符号の説明】
【００６９】
１…吸引装置、２…基体、２ａ…凹部、３ａ，３ｂ…スポンジ体、４…ストッパー、５…部材、５ａ…底部、５ｂ…環状封止部、５ｃ…側壁、６…管状部、６Ｈ…流路、６ａ…入口部、６ｂ…貫通部、６ｃ…吸引管、７…吸引機構、８…管状部、８ａ…孔、８ｂ…貫通部、８ｃ…通気管、８Ｈ…通気口、９…大気圧開放弁、１２…台座、２０…液滴吐出装置、２１…グランドステージ、２０ａ…タンク、２２…吐出ヘッド部、２３…ステージ、２４…第１位置制御装置、２４ａ…支持部、２５…第２位置制御装置、２６…第３位置制御装置、２７…基板、３０ａ，３０ｂ…貫通口、３１，３２…管状部、３３…供給機構、８０…インクジェットヘッド、８１…ノズルプレート、８２…ノズル。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクジェットヘッドのノズルに重なる凹部と、
前記凹部を縁取っている基体と、
前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、
前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部に接続されかつ前記底部の周囲を包囲する側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、
前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、
前記側壁を貫通する第２の貫通口と、
を備えた吸引装置。
【請求項２】
請求項１記載の吸引装置であって、
前記中空部を介して前記洗浄液が供給された場合に、前記吸引機構は前記洗浄液を吸引する、
吸引装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の吸引装置であって、
前記凹部に収まったスポンジ体をさらに備え、
前記キャップ吸引が行われる場合に、前記吸引機構は、前記スポンジ体を介して前記液状体を吸引し、
前記洗浄液が供給される場合に、前記吸引機構は、前記スポンジ体を介して前記液状体を吸引する、
吸引装置。
【請求項４】
ノズルを有したインクジェットヘッドと、
前記ノズルから液状体を受ける吸引装置と、
を備えた液滴吐出装置であって、
前記吸引装置は、
前記ノズルに重なる凹部と、
前記凹部を縁取っている基体と、
前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、
前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部に接続されかつ前記底部の周囲を包囲する側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、
前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、
前記側壁を貫通する第２の貫通口と、
を有している、
液滴吐出装置。
【請求項１】
インクジェットヘッドのノズルに重なる凹部と、
前記凹部を縁取っている基体と、
前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、
前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部に接続されかつ前記底部の周囲を包囲する側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、
前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、
前記側壁を貫通する第２の貫通口と、
を備えた吸引装置。
【請求項２】
請求項１記載の吸引装置であって、
前記中空部を介して前記洗浄液が供給された場合に、前記吸引機構は前記洗浄液を吸引する、
吸引装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の吸引装置であって、
前記凹部に収まったスポンジ体をさらに備え、
前記キャップ吸引が行われる場合に、前記吸引機構は、前記スポンジ体を介して前記液状体を吸引し、
前記洗浄液が供給される場合に、前記吸引機構は、前記スポンジ体を介して前記液状体を吸引する、
吸引装置。
【請求項４】
ノズルを有したインクジェットヘッドと、
前記ノズルから液状体を受ける吸引装置と、
を備えた液滴吐出装置であって、
前記吸引装置は、
前記ノズルに重なる凹部と、
前記凹部を縁取っている基体と、
前記凹部の底部に接続されていて、前記インクジェットヘッドのキャップ吸引が行われる場合に、前記凹部を介して前記ノズルから液状体を吸引する吸引機構と、
前記凹部に重なる中空部と、前記中空部を縁取る底部と、前記底部に接続されかつ前記底部の周囲を包囲する側壁と、を有するとともに、前記基体上に位置する部材と、
前記側壁を貫通する第１の貫通口であって、前記中空部を介して前記凹部に洗浄液を供給するための第１の貫通口と、
前記側壁を貫通する第２の貫通口と、
を有している、
液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００８−１４２６５３（Ｐ２００８−１４２６５３Ａ）
【公開日】平成２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３３４１５３（Ｐ２００６−３３４１５３）
【出願日】平成１８年１２月１２日（２００６．１２．１２）
【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２０年６月２６日（２００８．６．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月１２日（２００６．１２．１２）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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