流体噴射装置
【課題】クリーニング時の液体消費量を低減させ、またクリーニング後の吐出不良も低減できる流体噴射装置を提供する。
【解決手段】複数のノズル２０が所定方向に延びるノズル列４０Ａ、４０Ｂがノズル面１９ａに形成された流体噴射ヘッド１９と、ノズル面の特定領域に当接して封止し、封止空間を負圧吸引して封止空間に臨むノズルから流体を排出させるキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃとを備える。キャップ部材は、ノズル列を所定方向に複数に分割した分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３の一つを特定領域として、複数のノズルのうち、分割領域に位置するノズルを部分的に負圧吸引する部分吸引部４２Ａ〜４２Ｃと、部分吸引部により非吸引となるノズルに当接して閉塞する閉塞部４３Ａ〜４３Ｃとを有する。キャップ部材は、部分吸引部を複数の分割領域のそれぞれの位置に対応させて複数設けられる。
【解決手段】複数のノズル２０が所定方向に延びるノズル列４０Ａ、４０Ｂがノズル面１９ａに形成された流体噴射ヘッド１９と、ノズル面の特定領域に当接して封止し、封止空間を負圧吸引して封止空間に臨むノズルから流体を排出させるキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃとを備える。キャップ部材は、ノズル列を所定方向に複数に分割した分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３の一つを特定領域として、複数のノズルのうち、分割領域に位置するノズルを部分的に負圧吸引する部分吸引部４２Ａ〜４２Ｃと、部分吸引部により非吸引となるノズルに当接して閉塞する閉塞部４３Ａ〜４３Ｃとを有する。キャップ部材は、部分吸引部を複数の分割領域のそれぞれの位置に対応させて複数設けられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印字信号に対応して噴射ノズルから流体であるインク滴を吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置においては、噴射ノズルに紙粉やインクカスが付着して目詰まりを起こすと印刷が不能となる。このため、インクジェットヘッドの噴射ノズルが形成されている面をキャップにより封止し、キャップ内に吸引ポンプの負圧を作用させて噴射ノズルからインクをキャップに強制的に排出させるクリーニング装置を備えている。
【０００３】
ところが、高密度記録や高速記録、また力ラー記録等のためにインクジェットヘッドを構成する噴射ノズルの列数が多くなると、クリーニング装置を構成するキャップのサイズが大きくなり、これに伴ってキャップの空間容積が急激に増大してポンプの吸引能力が相対的に低下し、クリ−ニングが不完全になったり、また必要なインク量を吸引する時間が長くなる。このような問題を解消するために、吸引能力を上げると、ポンプが大型化し、これを収容する函体が多くなって記録装置全体が大型化するという問題がある。さらに、インク吐出特性に問題が生じていないノズルに対しても吸引動作を行うため、インク消費量が増大するという問題も生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、ヘッドに対して特定の領域だけを封止して負圧を作用させてクリーニングを行う記録装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−６７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
キャップにより封止されずクリーニング対象となっていないノズルについては、外部に露出しているため、溶媒が蒸発して増粘し、吐出不良を生じさせる虞がある。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、クリーニング時の液体消費量を低減させ、またクリーニング後の吐出不良も低減できる流体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の流体噴射装置は、複数のノズルが所定方向に延びるノズル列がノズル面に形成された流体噴射ヘッドと、前記ノズル面の特定領域に当接して封止し、封止空間を負圧吸引して当該封止空間に臨む前記ノズルから流体を排出させるキャップ部材とを備え、前記キャップ部材は、前記ノズル列を前記所定方向に複数に分割した分割領域の一つを前記特定領域として、前記複数のノズルのうち、当該分割領域に位置する前記ノズルを部分的に負圧吸引する部分吸引部と、該部分吸引部により非吸引となる前記ノズルに当接して閉塞する閉塞部とを有し、前記部分吸引部を前記複数の分割領域のそれぞれの位置に対応させて複数設けられることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、本発明の流体噴射装置では、部分吸引部により分割領域に位置するノズルを部分的に負圧吸引するため、クリーニング時の流体消費量を低減させることができる。また、本発明では、部分吸引部により非吸引となるノズルについては、閉塞部が当接して閉塞するため、ノズルからの溶媒等の蒸発を抑制して増粘を防止することが可能になる。そのため、本発明では、複数のキャップ部材から、吸引するノズルの位置に応じた位置に部分吸引部が設けられたキャップ部材を選択して用いることにより、クリーニング時の流体消費量を低減させつつ、クリーニング後の吐出不良も低減することができる。
【００１０】
また、上記の流体噴射装置においては、前記ノズル列の周囲を封止して、前記複数のノズルを一括的に負圧吸引する第２キャップ部材を有する構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、複数の分割領域に跨ってノズルを負圧吸引する場合等、一つのキャップ部材で負圧吸引が困難な場合や複数回の負圧吸引が必要な場合には、第２キャップ部材を選択して用いることにより、短時間で迅速にノズルから流体を排出することができる。
【００１１】
また、上記の流体噴射装置においては、前記複数のキャップ部材が、前記流体噴射ヘッドの移動経路に沿って配列されている構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、負圧吸引するノズルの位置に対応するキャップ部材と対向する位置に流体噴射ヘッドを移動させ、当該キャップ部材の部分吸引部をノズル面に当接させることにより、流体噴射ヘッドとキャップ部材との位置決め用に別途駆動機構を設けることなく、吸引対象となるノズルから流体を排出することができ、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
【００１２】
そして、本発明の流体噴射装置においては、前記複数のノズルのそれぞれの吐出特性に応じて、負圧吸引対象となるノズルを選択するとともに、前記複数のキャップ部材のうち、当該負圧吸引対象のノズルに応じて選択した前記キャップ部材と対向する位置に前記流体噴射ヘッドを移動させる制御装置を備える構成を好適に採用できる。
【００１３】
従って、本発明の流体噴射装置では、複数のノズルのうち、所定の吐出特性を発現しないノズルを検知した場合等には、制御装置が当該ノズルを負圧吸引対象として選択するとともに、当該ノズルに応じて選択したキャップ部材と対向する位置に流体噴射ヘッドを移動させ、当該キャップ部材の部分吸引部をノズル面に当接させて負圧吸引することにより、所定の吐出特性を発現しないノズルの吐出特性を自動的に回復させることが可能になる。
【００１４】
また、本発明の流体噴射装置においては、前記ノズル列が互いに並行して複数設けられ、前記部分吸引部が、前記封止空間を前記複数のノズル列に跨らせて設けられ、前記閉塞部が、複数の前記ノズル列毎に設けられる構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、複数のノズル列に跨ってノズルを負圧吸引することができるとともに、ノズル列毎に閉塞部が非吸引のノズルに当接するため、閉塞部が必要以上に大きくなって当接圧力が分散してしまい、ノズルの閉塞が不安定になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット式プリンタの全体構成を示す斜視図である。
【図２】キャップ部材の（ａ）は側断面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】メンテナンスユニットの概略構成を示す断面図である。
【図４】一括吸引用のキャップ部材を含む平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の流体噴射装置の実施の形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
また、以下の説明では、用紙Ｐの幅方向（ヘッドの走査方向）をＸ方向、用紙Ｐの長さ方向（搬送方向）をＹ方向、これらＸ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向として説明する。
【００１７】
図１に示すように、インクジェット式プリンタ（流体噴射装置）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、Ｘ方向に延びるプラテン１３が架設される。このプラテン１３上には、フレーム１２の背面に設けられた紙送りモータ１４を有する紙送り機構により記録用紙Ｐが後側から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、プラテン１３の長手方向（Ｘ方向）と平行に棒状のガイド部材１５が架設されている。
【００１８】
ガイド部材１５には、キャリッジ１６が、軸線方向（Ｘ方向）に沿って往復移動可能に支持されている。キャリッジ１６は、フレーム１２内の後面に設けられた一対のプーリ１７ａ間に張設されたタイミングベルト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１８に連結される。キャリッジ１６は、キャリッジモータ１８の駆動によりガイド部材１５に沿ってＸ方向に往復移動される。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、キャリッジ１６の下面（−Ｚ側の面）には、記録ヘッド（流体噴射ヘッド）１９が設けられる。記録ヘッド１９の下面は、複数のノズル２０が形成されたノズル形成面（ノズル面）１９ａとなっている。図２（ｂ）の平面図に示すように、ノズル２０は、Ｙ方向に沿って複数配置され、Ｘ方向に間隔をあけた２つのノズル列４０Ａ、４０Ｂを形成している。
【００２０】
また、キャリッジ１６における記録ヘッド１９の上側には、図１に示すように、インクカートリッジ２１が着脱可能に搭載される。このインクカートリッジ２１内には、インク（液体）がそれぞれ記録ヘッド１９に供給可能に収容されている。
【００２１】
インクには、保湿剤及び水分が含有される。保湿剤、すなわち高沸点低揮発性有機溶剤としては、グリセリンやジエチレングリコール等の多価アルコール類が用いられる。多価アルコール類は、揮発しにくいため、インクに含有させることで、ノズル２０内でのインクの増粘を抑制してノズルの目詰まりを抑制するようになっている。
【００２２】
また、インクにおける水分及び保湿剤の割合としては、淡色インクでは、水分が６０〜７０％程度、保湿剤が２０〜２５％程度である。濃色インクでは、水分が５５〜６０％程度、保湿剤が１５〜２０％程度である。この場合における水分（量）とは、分散液や水溶液中の水分と純水の合計量をいう。
【００２３】
濃色インクとしては、例えば、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクが挙げられる。
淡色インクとは、例えば、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）のインクが挙げられる。淡色インク、すなわちライトシアン（ＬＣ）やライトマゼンダ（ＬＭ）は、水分（純水）量及び保湿剤量がともに他のインクよりも多い。これは、他のインクに比べて、色素、定着樹脂等が少ないため、インクの物性値を同等にするために、水やグリコール類を多くしている。
なお、シアン（Ｃ）とライトシアン（ＬＣ）、マゼンダ（Ｍ）とライトマゼンダ（ＬＭ）は、それぞれ同色系インクであり、前者が濃色、後者が淡色である。
【００２４】
インクカートリッジ２１内のインクは、記録ヘッド１９内に各ノズル２０と対応するように備えられた圧電素子（図示せず）の駆動により、インクカートリッジ２１から記録ヘッド１９へと供給される。更に、各ノズル２０からプラテン１３上に給送された記録用紙Ｐに向けて噴射されることにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【００２５】
また、フレーム１２内の右端部に位置する非印刷領域には、非印刷時に記録ヘッド１９のメンテナンス（クリーニング、フラッシング等）を行うためのメンテナンスユニット２２が設けられている。
【００２６】
図１に示すように、メンテナンスユニット２２は、それぞれが記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａを部分的に封止可能なキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃを有している。キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃは、例えば合成樹脂で形成され、記録ヘッド１９の移動経路に沿ってノズル面１９ａと対向可能な位置に順次配置されており、図３に示すように、昇降装置２６の駆動によりそれぞれが独立してＺ方向（上下方向）に昇降する構成となっている。昇降装置２６の駆動は、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２７】
キャップ部材２３Ａは、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接したときに、ノズル列４０Ａ、４０ＢをＹ方向に３つに分割した、両ノズル列４０Ａ、４０Ｂに跨る分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３のうち、最も−Ｙ側に位置する分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０を囲む封止空間４１Ａを形成する角筒形状のキャップ部（部分吸引部）４２Ａと、分割領域ＤＡ２〜ＤＡ３に位置して非吸引となるノズル２０に当接して閉塞する閉塞部４３Ａとを有している。
【００２８】
キャップ部４２Ａの上端部（すなわち記録ヘッド１９との当接部）は断面輪郭が上方に膨出する円弧形状に形成されて、記録ヘッド１９への押圧力が効果的に作用する構成となっている。なお、キャップ部４２Ａの上端部にゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材を設ける構成であってもよい。
キャップ部２４Ａ内には、キャップ部２４Ａの内底面全体を覆うように、可撓性を有する多孔質材料からなる四角板状のインク吸収材２４が敷設されている。
【００２９】
閉塞部４３Ａは、キャップ部４２Ａが記録ヘッド１９のノズル面１９ａに当接したときに、分割領域ＤＡ２〜ＤＡ３に位置するノズル２０を閉塞するように、キャップ部４２Ａの上端部と略同一の高さで、且つ、ノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎にノズル２０と対向する位置にＸ方向に互いに間隔をあけて、それぞれキャップ部４２Ａの＋Ｙ側にＹ方向に延在して設けられている。また、図３に示すように、閉塞部４３Ａの上端部は、ノズル面１９ａ（ノズル２０）との密着性を高めるためにゴム材等の弾性材で形成され、上方に向けて膨出する円弧形状の断面輪郭形状を有している。
【００３０】
キャップ部材２３Ｂは、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接したときに、Ｙ方向で中間の分割領域ＤＡ２に位置するノズル２０を囲む封止空間４１Ｂを形成する角筒形状のキャップ部（部分吸引部）４２Ｂと、分割領域ＤＡ１、ＤＡ３に位置して非吸引となるノズル２０に当接して閉塞する閉塞部４３Ｂとを有している。
【００３１】
キャップ部４２Ｂの上端部（すなわち記録ヘッド１９との当接部）も断面輪郭が上方に膨出する円弧形状に形成されて、記録ヘッド１９への押圧力が効果的に作用する構成となっている。なお、キャップ部４２Ｂの上端部にゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材を設ける構成であってもよい。
キャップ部２４Ｂ内には、キャップ部２４Ｂの内底面全体を覆うように、上述したインク吸収材２４が敷設されている。
【００３２】
閉塞部４３Ｂは、キャップ部４２Ｂが記録ヘッド１９のノズル面１９ａに当接したときに、分割領域ＤＡ１、ＤＡ３に位置するノズル２０を閉塞するように、キャップ部４２Ｂの上端部と略同一の高さで、且つ、ノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎にノズル２０と対向する位置にＸ方向に互いに間隔をあけて、それぞれキャップ部４２Ｂを挟んだＹ方向両側にＹ方向に延在して設けられている。また、図３に示すように、閉塞部４３Ｂの上端部も、ノズル面１９ａ（ノズル２０）との密着性を高めるためにゴム材等の弾性材で形成され、上方に向けて膨出する円弧形状の断面輪郭形状を有している。
【００３３】
同様に、キャップ部材２３Ｃは、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接したときに、最も＋Ｙ側の分割領域ＤＡ３に位置するノズル２０を囲む封止空間４１Ｃを形成する角筒形状のキャップ部（部分吸引部）４２Ｃと、分割領域ＤＡ１〜ＤＡ２に位置して非吸引となるノズル２０に当接して閉塞する閉塞部４３Ｃとを有している。
【００３４】
キャップ部４２Ｃの上端部（すなわち記録ヘッド１９との当接部）も断面輪郭が上方に膨出する円弧形状に形成されて、記録ヘッド１９への押圧力が効果的に作用する構成となっている。なお、キャップ部４２Ｃの上端部にゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材を設ける構成であってもよい。
キャップ部２４Ｃ内には、キャップ部２４Ｃの内底面全体を覆うように、上述したインク吸収材２４が敷設されている。
【００３５】
閉塞部４３Ｃは、キャップ部４２Ｃが記録ヘッド１９のノズル面１９ａに当接したときに、分割領域ＤＡ１〜ＤＡ２に位置するノズル２０を閉塞するように、キャップ部４２Ｃの上端部と略同一の高さで、且つ、ノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎にノズル２０と対向する位置にＸ方向に互いに間隔をあけて、それぞれキャップ部４２Ｃの−Ｙ側にＹ方向に延在して設けられている。また、図３に示すように、閉塞部４３Ｃの上端部も、ノズル面１９ａ（ノズル２０）との密着性を高めるためにゴム材等の弾性材で形成され、上方に向けて膨出する円弧形状の断面輪郭形状を有している。
【００３６】
キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃには、それぞれキャップ部４２Ａ〜４２Ｃから外部へインクを排出させる排出部２７が設けられている（図３参照、キャップ部材２３Ｃについてのみ図示）。各排出部２７には、可撓性材料よりなる排出チューブ４５Ａ〜４５Ｃの一端側（上流側）がそれぞれ接続され、排出部２７を介してキャップ２３内と排出チューブ４５Ａ〜４５Ｃ内とが連通されている。
【００３７】
各排出チューブ４５Ａ〜４５Ｃの他端側（下流側）は、電磁弁４６に接続されている。電磁弁４６には、下流側の先端が廃インクタンク２９内に挿入された排出チューブ２８の上流側の先端が接続されている。電磁弁４６は、制御装置ＣＯＮＴの制御により、排出チューブ２８と連通される排出チューブ４５Ａ〜４５Ｃを選択的に切り替えるものである。
また、排出チューブ２８の中間部には、キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃ側から廃インクタンク２９側へ向かってキャップ部４２Ａ〜４２Ｃ内を負圧吸引するためのチューブポンプ３０が配設されている。
【００３８】
続いて、上記のメンテナンスユニット２２を用いて、記録ヘッド１９からインクを排出する動作について説明する。
まず、負圧吸引対象となるノズル２０を決定する。この決定方法としては、各ノズル２０の吐出特性に応じて選択する方法が採られる。具体的には、各ノズル２０からインクを吐出させレーザ光等を用いた検出装置によりインク吐出の良否を検出する自動検出方法や、記録用紙Ｐに各ノズル２０からのインクで印刷を行い、その印刷結果を見て判断する手動検出方法等を採ることができる。得られた検出結果は、制御装置ＣＯＮＴに入力される。
【００３９】
制御装置ＣＯＮＴは、得られた各ノズル２０の吐出特性に基づいて負圧吸引対象となるノズル２０を選択するとともに、キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃの中、当該負圧吸引対象のノズル２０が位置する分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３を負圧吸引するキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃと対向する位置に記録ヘッド１９を移動させる。例えば、分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０を負圧吸引する場合には、制御装置ＣＯＮＴは、キャリッジモータ１８の駆動を制御してキャップ部材２３Ａと対向する位置に記録ヘッド１９を移動させる。以下、キャップ部材２３Ａを用いて、分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０を負圧吸引する場合を例を用いて説明する。
【００４０】
制御装置ＣＯＮＴは、昇降装置２６を駆動してキャップ部材２３Ａを、記録ヘッド１９の移動経路に向けて＋Ｚ方向に上昇させる。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、記録ヘッド１９の移動と、キャップ部材２３Ａの移動とを並行して行わせることにより、キャッピングに要する時間を短縮させることができる。なお、記録ヘッド１９とキャップ部材２３Ａとを並行して移動させる際には、記録ヘッド１９の移動が完了して停止した後に、キャップ部材２３Ａが記録ヘッド１９に当接させて、キャップ部材２３Ａの損傷が回避されるように、記録ヘッド１９及びキャップ部材２３Ａの移動速度、移動タイミングを調整することが好ましい。
【００４１】
また、制御装置ＣＯＮＴは、記録ヘッド１９及びキャップ部材２３Ａの移動と並行して、排出チューブ２８と排出チューブ４５Ａとが連通するように電磁弁４６を制御する。
【００４２】
そして、図２（ａ）に示すように、キャップ部材２３Ａのキャップ部４２Ａが記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接すると、分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０が封止される。また、同時にキャップ部材２３Ａの閉塞部４３Ａもノズル形成面１９ａに当接して、非吸引となる分割領域ＤＡ２〜ＤＡ３に位置するノズル２０をノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎に閉塞する。
【００４３】
このように、記録ヘッド１９における分割領域ＤＡ１のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）をキャップ部４２Ａにより封止した状態でチューブポンプ３０を駆動することで、封止空間４１Ａに臨む各ノズル２０内の増粘したインクが気泡等とともに吸引され、キャップ部４２Ａ及び排出チューブ４５Ａ、２８を介して廃インクタンク２９内に排出される、いわゆるクリーニングが行われるようになっている。
なお、廃インクタンク２９内には、廃インクタンク２９内に排出されたインクを吸収保持する廃インク吸収材３１が収容されている。
【００４４】
以上のように、本実施の形態では、複数のノズル２０のうち、ノズル列４０Ａ、４０ＢをＹ方向に分割した分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０のみを部分的に負圧吸引するため、記録ヘッド１９におけるノズル２０の総数が増加してもチューブポンプ３０の吸引能力を大幅に上げる必要がなくなり装置の大型化を防止できるとともに、インク消費量も抑制することができる。また、本実施形態では、キャップ部４２Ａにより非吸引となる分割領域ＤＡ２〜ＤＡ３に位置するノズル２０については、閉塞部４３Ａにより閉塞するため、負圧吸引対象となっていないノズル２０からの溶媒蒸発を抑制でき、当該ノズルについてインク吐出不良が生じることを防止できる。
【００４５】
また、本実施形態では、キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃが記録ヘッド１９の移動経路に沿って配置されているため、負圧吸引するノズル２０の位置に対応するキャップ部材と対向する位置に記録ヘッド１９を移動させる際に、別途駆動機構を設ける必要がなくなり、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
また、本実施形態では、キャップ部４２Ａ〜４２Ｃがノズル列４０Ａ、４０Ｂの双方に跨る大きさで形成されているため、負圧吸引対象のノズル２０がノズル列４０Ａ、４０Ｂに跨ってる場合でも吸引可能であり、また、閉塞部４３Ａ〜４３Ｃがノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎に設けられているため、閉塞部４３Ａ〜４３Ｃがノズル列４０Ａ、４０Ｂの双方を一括的に閉塞する大きさを有する場合のように、当接圧力が分散してしまい、ノズル２０に対する閉塞が不安定になることを防止できる。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、複数のノズル２０を３つの分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３で区分し、各分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３に対応する３つのキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃを用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば２つのキャップ部材を用いる構成や、４つ以上のキャップ部材を用いる構成であってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、複数のノズル２０のうち、所定のノズル２０を部分的に負圧吸引するキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃのみを用いる構成としたが、これに加えて、図４に示すように、ノズル列４０Ａ、４０Ｂの周囲を封止して、全てのノズル２０を一括的に負圧吸引するキャップ部４２Ｄを有するキャップ部材２３Ｄを第２キャップ部材として設ける構成としてもよい。
この構成では、負圧吸引対象となるノズル２０が複数の分割領域に跨って存在する場合でも、一括的に負圧吸引して一回の吸引動作で済ませることが可能になり、複数のキャップ部材を用いて複数回の負圧吸引を行った場合に生じる作業時間の長大化を回避して、短時間で迅速にノズル２０からインクを排出することができる。
【００４９】
なお、上述した実施形態においては、流体噴射装置がインクジェットプリンターである場合を例にして説明したが、インクジェットプリンターに限られず、複写機及びファクシミリ等の装置であってもよい。
また、上述の実施形態においては、流体噴射装置が、インク等の液体を流体として噴射する流体噴射装置である場合を例にして説明したが、本発明の流体噴射装置は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用することができる。流体噴射装置が噴射可能な液体としては、機能材料の粒子が分散又は溶解されている液状体、ジェル状の流状体が含まれる。
【００５０】
また、上述した実施形態において、流体噴射装置から噴射される液体としては、インクのみならず、特定の用途に対応する液体を適用可能である。流体噴射装置に、その特定の用途に対応する液体を噴射可能な噴射ヘッドを設け、その噴射ヘッドから特定の用途に対応する液体を噴射して、その液体を所定の物体に付着させることによって、所定のデバイスを製造可能である。例えば、本発明の流体噴射装置は、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（ＦＥＤ）の製造等に用いられる電極材、色材等の材料を所定の分散媒（溶媒）に分散（溶解）した液体（液状体）を噴射する流体噴射装置に適用可能である。
【００５１】
また、流体噴射装置としては、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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流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】
【００５２】
１１…プリンタ（流体噴射装置）、 １９…記録ヘッド（流体噴射ヘッド）、 １９ａ…ノズル形成面（ノズル面）、 ２０…ノズル、 ２３Ａ〜２３Ｃ…キャップ部材、 ４０Ａ、４０Ｂ…ノズル列、 ４１Ａ〜４１Ｃ…封止空間、 ４２Ａ〜４２Ｃ…キャップ部（部分吸引部）、 ４３Ａ〜４３Ｃ…閉塞部、 ＤＡ１〜ＤＡ３…分割領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
印字信号に対応して噴射ノズルから流体であるインク滴を吐出するインクジェットヘッドを備えたインクジェット式記録装置においては、噴射ノズルに紙粉やインクカスが付着して目詰まりを起こすと印刷が不能となる。このため、インクジェットヘッドの噴射ノズルが形成されている面をキャップにより封止し、キャップ内に吸引ポンプの負圧を作用させて噴射ノズルからインクをキャップに強制的に排出させるクリーニング装置を備えている。
【０００３】
ところが、高密度記録や高速記録、また力ラー記録等のためにインクジェットヘッドを構成する噴射ノズルの列数が多くなると、クリーニング装置を構成するキャップのサイズが大きくなり、これに伴ってキャップの空間容積が急激に増大してポンプの吸引能力が相対的に低下し、クリ−ニングが不完全になったり、また必要なインク量を吸引する時間が長くなる。このような問題を解消するために、吸引能力を上げると、ポンプが大型化し、これを収容する函体が多くなって記録装置全体が大型化するという問題がある。さらに、インク吐出特性に問題が生じていないノズルに対しても吸引動作を行うため、インク消費量が増大するという問題も生じる。
【０００４】
そこで、特許文献１には、ヘッドに対して特定の領域だけを封止して負圧を作用させてクリーニングを行う記録装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１０−６７１１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述したような従来技術には、以下のような問題が存在する。
キャップにより封止されずクリーニング対象となっていないノズルについては、外部に露出しているため、溶媒が蒸発して増粘し、吐出不良を生じさせる虞がある。
【０００７】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、クリーニング時の液体消費量を低減させ、またクリーニング後の吐出不良も低減できる流体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために本発明は、以下の構成を採用している。
本発明の流体噴射装置は、複数のノズルが所定方向に延びるノズル列がノズル面に形成された流体噴射ヘッドと、前記ノズル面の特定領域に当接して封止し、封止空間を負圧吸引して当該封止空間に臨む前記ノズルから流体を排出させるキャップ部材とを備え、前記キャップ部材は、前記ノズル列を前記所定方向に複数に分割した分割領域の一つを前記特定領域として、前記複数のノズルのうち、当該分割領域に位置する前記ノズルを部分的に負圧吸引する部分吸引部と、該部分吸引部により非吸引となる前記ノズルに当接して閉塞する閉塞部とを有し、前記部分吸引部を前記複数の分割領域のそれぞれの位置に対応させて複数設けられることを特徴とするものである。
【０００９】
従って、本発明の流体噴射装置では、部分吸引部により分割領域に位置するノズルを部分的に負圧吸引するため、クリーニング時の流体消費量を低減させることができる。また、本発明では、部分吸引部により非吸引となるノズルについては、閉塞部が当接して閉塞するため、ノズルからの溶媒等の蒸発を抑制して増粘を防止することが可能になる。そのため、本発明では、複数のキャップ部材から、吸引するノズルの位置に応じた位置に部分吸引部が設けられたキャップ部材を選択して用いることにより、クリーニング時の流体消費量を低減させつつ、クリーニング後の吐出不良も低減することができる。
【００１０】
また、上記の流体噴射装置においては、前記ノズル列の周囲を封止して、前記複数のノズルを一括的に負圧吸引する第２キャップ部材を有する構成も好適に採用できる。
これにより、本発明では、複数の分割領域に跨ってノズルを負圧吸引する場合等、一つのキャップ部材で負圧吸引が困難な場合や複数回の負圧吸引が必要な場合には、第２キャップ部材を選択して用いることにより、短時間で迅速にノズルから流体を排出することができる。
【００１１】
また、上記の流体噴射装置においては、前記複数のキャップ部材が、前記流体噴射ヘッドの移動経路に沿って配列されている構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、負圧吸引するノズルの位置に対応するキャップ部材と対向する位置に流体噴射ヘッドを移動させ、当該キャップ部材の部分吸引部をノズル面に当接させることにより、流体噴射ヘッドとキャップ部材との位置決め用に別途駆動機構を設けることなく、吸引対象となるノズルから流体を排出することができ、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
【００１２】
そして、本発明の流体噴射装置においては、前記複数のノズルのそれぞれの吐出特性に応じて、負圧吸引対象となるノズルを選択するとともに、前記複数のキャップ部材のうち、当該負圧吸引対象のノズルに応じて選択した前記キャップ部材と対向する位置に前記流体噴射ヘッドを移動させる制御装置を備える構成を好適に採用できる。
【００１３】
従って、本発明の流体噴射装置では、複数のノズルのうち、所定の吐出特性を発現しないノズルを検知した場合等には、制御装置が当該ノズルを負圧吸引対象として選択するとともに、当該ノズルに応じて選択したキャップ部材と対向する位置に流体噴射ヘッドを移動させ、当該キャップ部材の部分吸引部をノズル面に当接させて負圧吸引することにより、所定の吐出特性を発現しないノズルの吐出特性を自動的に回復させることが可能になる。
【００１４】
また、本発明の流体噴射装置においては、前記ノズル列が互いに並行して複数設けられ、前記部分吸引部が、前記封止空間を前記複数のノズル列に跨らせて設けられ、前記閉塞部が、複数の前記ノズル列毎に設けられる構成を好適に採用できる。
これにより、本発明では、複数のノズル列に跨ってノズルを負圧吸引することができるとともに、ノズル列毎に閉塞部が非吸引のノズルに当接するため、閉塞部が必要以上に大きくなって当接圧力が分散してしまい、ノズルの閉塞が不安定になることを防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット式プリンタの全体構成を示す斜視図である。
【図２】キャップ部材の（ａ）は側断面図、（ｂ）は平面図である。
【図３】メンテナンスユニットの概略構成を示す断面図である。
【図４】一括吸引用のキャップ部材を含む平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の流体噴射装置の実施の形態を、図１ないし図４を参照して説明する。
なお、以下の実施の実施形態は、本発明の一態様を示すものであり、この発明を限定するものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で任意に変更可能である。また、以下の図面においては、各構成をわかりやすくするために、実際の構造と各構造における縮尺や数等を異ならせている。
また、以下の説明では、用紙Ｐの幅方向（ヘッドの走査方向）をＸ方向、用紙Ｐの長さ方向（搬送方向）をＹ方向、これらＸ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向として説明する。
【００１７】
図１に示すように、インクジェット式プリンタ（流体噴射装置）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、Ｘ方向に延びるプラテン１３が架設される。このプラテン１３上には、フレーム１２の背面に設けられた紙送りモータ１４を有する紙送り機構により記録用紙Ｐが後側から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、プラテン１３の長手方向（Ｘ方向）と平行に棒状のガイド部材１５が架設されている。
【００１８】
ガイド部材１５には、キャリッジ１６が、軸線方向（Ｘ方向）に沿って往復移動可能に支持されている。キャリッジ１６は、フレーム１２内の後面に設けられた一対のプーリ１７ａ間に張設されたタイミングベルト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１８に連結される。キャリッジ１６は、キャリッジモータ１８の駆動によりガイド部材１５に沿ってＸ方向に往復移動される。
【００１９】
図２（ａ）に示すように、キャリッジ１６の下面（−Ｚ側の面）には、記録ヘッド（流体噴射ヘッド）１９が設けられる。記録ヘッド１９の下面は、複数のノズル２０が形成されたノズル形成面（ノズル面）１９ａとなっている。図２（ｂ）の平面図に示すように、ノズル２０は、Ｙ方向に沿って複数配置され、Ｘ方向に間隔をあけた２つのノズル列４０Ａ、４０Ｂを形成している。
【００２０】
また、キャリッジ１６における記録ヘッド１９の上側には、図１に示すように、インクカートリッジ２１が着脱可能に搭載される。このインクカートリッジ２１内には、インク（液体）がそれぞれ記録ヘッド１９に供給可能に収容されている。
【００２１】
インクには、保湿剤及び水分が含有される。保湿剤、すなわち高沸点低揮発性有機溶剤としては、グリセリンやジエチレングリコール等の多価アルコール類が用いられる。多価アルコール類は、揮発しにくいため、インクに含有させることで、ノズル２０内でのインクの増粘を抑制してノズルの目詰まりを抑制するようになっている。
【００２２】
また、インクにおける水分及び保湿剤の割合としては、淡色インクでは、水分が６０〜７０％程度、保湿剤が２０〜２５％程度である。濃色インクでは、水分が５５〜６０％程度、保湿剤が１５〜２０％程度である。この場合における水分（量）とは、分散液や水溶液中の水分と純水の合計量をいう。
【００２３】
濃色インクとしては、例えば、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクが挙げられる。
淡色インクとは、例えば、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）のインクが挙げられる。淡色インク、すなわちライトシアン（ＬＣ）やライトマゼンダ（ＬＭ）は、水分（純水）量及び保湿剤量がともに他のインクよりも多い。これは、他のインクに比べて、色素、定着樹脂等が少ないため、インクの物性値を同等にするために、水やグリコール類を多くしている。
なお、シアン（Ｃ）とライトシアン（ＬＣ）、マゼンダ（Ｍ）とライトマゼンダ（ＬＭ）は、それぞれ同色系インクであり、前者が濃色、後者が淡色である。
【００２４】
インクカートリッジ２１内のインクは、記録ヘッド１９内に各ノズル２０と対応するように備えられた圧電素子（図示せず）の駆動により、インクカートリッジ２１から記録ヘッド１９へと供給される。更に、各ノズル２０からプラテン１３上に給送された記録用紙Ｐに向けて噴射されることにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【００２５】
また、フレーム１２内の右端部に位置する非印刷領域には、非印刷時に記録ヘッド１９のメンテナンス（クリーニング、フラッシング等）を行うためのメンテナンスユニット２２が設けられている。
【００２６】
図１に示すように、メンテナンスユニット２２は、それぞれが記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａを部分的に封止可能なキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃを有している。キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃは、例えば合成樹脂で形成され、記録ヘッド１９の移動経路に沿ってノズル面１９ａと対向可能な位置に順次配置されており、図３に示すように、昇降装置２６の駆動によりそれぞれが独立してＺ方向（上下方向）に昇降する構成となっている。昇降装置２６の駆動は、制御装置ＣＯＮＴにより制御される。
【００２７】
キャップ部材２３Ａは、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接したときに、ノズル列４０Ａ、４０ＢをＹ方向に３つに分割した、両ノズル列４０Ａ、４０Ｂに跨る分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３のうち、最も−Ｙ側に位置する分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０を囲む封止空間４１Ａを形成する角筒形状のキャップ部（部分吸引部）４２Ａと、分割領域ＤＡ２〜ＤＡ３に位置して非吸引となるノズル２０に当接して閉塞する閉塞部４３Ａとを有している。
【００２８】
キャップ部４２Ａの上端部（すなわち記録ヘッド１９との当接部）は断面輪郭が上方に膨出する円弧形状に形成されて、記録ヘッド１９への押圧力が効果的に作用する構成となっている。なお、キャップ部４２Ａの上端部にゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材を設ける構成であってもよい。
キャップ部２４Ａ内には、キャップ部２４Ａの内底面全体を覆うように、可撓性を有する多孔質材料からなる四角板状のインク吸収材２４が敷設されている。
【００２９】
閉塞部４３Ａは、キャップ部４２Ａが記録ヘッド１９のノズル面１９ａに当接したときに、分割領域ＤＡ２〜ＤＡ３に位置するノズル２０を閉塞するように、キャップ部４２Ａの上端部と略同一の高さで、且つ、ノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎にノズル２０と対向する位置にＸ方向に互いに間隔をあけて、それぞれキャップ部４２Ａの＋Ｙ側にＹ方向に延在して設けられている。また、図３に示すように、閉塞部４３Ａの上端部は、ノズル面１９ａ（ノズル２０）との密着性を高めるためにゴム材等の弾性材で形成され、上方に向けて膨出する円弧形状の断面輪郭形状を有している。
【００３０】
キャップ部材２３Ｂは、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接したときに、Ｙ方向で中間の分割領域ＤＡ２に位置するノズル２０を囲む封止空間４１Ｂを形成する角筒形状のキャップ部（部分吸引部）４２Ｂと、分割領域ＤＡ１、ＤＡ３に位置して非吸引となるノズル２０に当接して閉塞する閉塞部４３Ｂとを有している。
【００３１】
キャップ部４２Ｂの上端部（すなわち記録ヘッド１９との当接部）も断面輪郭が上方に膨出する円弧形状に形成されて、記録ヘッド１９への押圧力が効果的に作用する構成となっている。なお、キャップ部４２Ｂの上端部にゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材を設ける構成であってもよい。
キャップ部２４Ｂ内には、キャップ部２４Ｂの内底面全体を覆うように、上述したインク吸収材２４が敷設されている。
【００３２】
閉塞部４３Ｂは、キャップ部４２Ｂが記録ヘッド１９のノズル面１９ａに当接したときに、分割領域ＤＡ１、ＤＡ３に位置するノズル２０を閉塞するように、キャップ部４２Ｂの上端部と略同一の高さで、且つ、ノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎にノズル２０と対向する位置にＸ方向に互いに間隔をあけて、それぞれキャップ部４２Ｂを挟んだＹ方向両側にＹ方向に延在して設けられている。また、図３に示すように、閉塞部４３Ｂの上端部も、ノズル面１９ａ（ノズル２０）との密着性を高めるためにゴム材等の弾性材で形成され、上方に向けて膨出する円弧形状の断面輪郭形状を有している。
【００３３】
同様に、キャップ部材２３Ｃは、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接したときに、最も＋Ｙ側の分割領域ＤＡ３に位置するノズル２０を囲む封止空間４１Ｃを形成する角筒形状のキャップ部（部分吸引部）４２Ｃと、分割領域ＤＡ１〜ＤＡ２に位置して非吸引となるノズル２０に当接して閉塞する閉塞部４３Ｃとを有している。
【００３４】
キャップ部４２Ｃの上端部（すなわち記録ヘッド１９との当接部）も断面輪郭が上方に膨出する円弧形状に形成されて、記録ヘッド１９への押圧力が効果的に作用する構成となっている。なお、キャップ部４２Ｃの上端部にゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材を設ける構成であってもよい。
キャップ部２４Ｃ内には、キャップ部２４Ｃの内底面全体を覆うように、上述したインク吸収材２４が敷設されている。
【００３５】
閉塞部４３Ｃは、キャップ部４２Ｃが記録ヘッド１９のノズル面１９ａに当接したときに、分割領域ＤＡ１〜ＤＡ２に位置するノズル２０を閉塞するように、キャップ部４２Ｃの上端部と略同一の高さで、且つ、ノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎にノズル２０と対向する位置にＸ方向に互いに間隔をあけて、それぞれキャップ部４２Ｃの−Ｙ側にＹ方向に延在して設けられている。また、図３に示すように、閉塞部４３Ｃの上端部も、ノズル面１９ａ（ノズル２０）との密着性を高めるためにゴム材等の弾性材で形成され、上方に向けて膨出する円弧形状の断面輪郭形状を有している。
【００３６】
キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃには、それぞれキャップ部４２Ａ〜４２Ｃから外部へインクを排出させる排出部２７が設けられている（図３参照、キャップ部材２３Ｃについてのみ図示）。各排出部２７には、可撓性材料よりなる排出チューブ４５Ａ〜４５Ｃの一端側（上流側）がそれぞれ接続され、排出部２７を介してキャップ２３内と排出チューブ４５Ａ〜４５Ｃ内とが連通されている。
【００３７】
各排出チューブ４５Ａ〜４５Ｃの他端側（下流側）は、電磁弁４６に接続されている。電磁弁４６には、下流側の先端が廃インクタンク２９内に挿入された排出チューブ２８の上流側の先端が接続されている。電磁弁４６は、制御装置ＣＯＮＴの制御により、排出チューブ２８と連通される排出チューブ４５Ａ〜４５Ｃを選択的に切り替えるものである。
また、排出チューブ２８の中間部には、キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃ側から廃インクタンク２９側へ向かってキャップ部４２Ａ〜４２Ｃ内を負圧吸引するためのチューブポンプ３０が配設されている。
【００３８】
続いて、上記のメンテナンスユニット２２を用いて、記録ヘッド１９からインクを排出する動作について説明する。
まず、負圧吸引対象となるノズル２０を決定する。この決定方法としては、各ノズル２０の吐出特性に応じて選択する方法が採られる。具体的には、各ノズル２０からインクを吐出させレーザ光等を用いた検出装置によりインク吐出の良否を検出する自動検出方法や、記録用紙Ｐに各ノズル２０からのインクで印刷を行い、その印刷結果を見て判断する手動検出方法等を採ることができる。得られた検出結果は、制御装置ＣＯＮＴに入力される。
【００３９】
制御装置ＣＯＮＴは、得られた各ノズル２０の吐出特性に基づいて負圧吸引対象となるノズル２０を選択するとともに、キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃの中、当該負圧吸引対象のノズル２０が位置する分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３を負圧吸引するキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃと対向する位置に記録ヘッド１９を移動させる。例えば、分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０を負圧吸引する場合には、制御装置ＣＯＮＴは、キャリッジモータ１８の駆動を制御してキャップ部材２３Ａと対向する位置に記録ヘッド１９を移動させる。以下、キャップ部材２３Ａを用いて、分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０を負圧吸引する場合を例を用いて説明する。
【００４０】
制御装置ＣＯＮＴは、昇降装置２６を駆動してキャップ部材２３Ａを、記録ヘッド１９の移動経路に向けて＋Ｚ方向に上昇させる。このとき、制御装置ＣＯＮＴは、記録ヘッド１９の移動と、キャップ部材２３Ａの移動とを並行して行わせることにより、キャッピングに要する時間を短縮させることができる。なお、記録ヘッド１９とキャップ部材２３Ａとを並行して移動させる際には、記録ヘッド１９の移動が完了して停止した後に、キャップ部材２３Ａが記録ヘッド１９に当接させて、キャップ部材２３Ａの損傷が回避されるように、記録ヘッド１９及びキャップ部材２３Ａの移動速度、移動タイミングを調整することが好ましい。
【００４１】
また、制御装置ＣＯＮＴは、記録ヘッド１９及びキャップ部材２３Ａの移動と並行して、排出チューブ２８と排出チューブ４５Ａとが連通するように電磁弁４６を制御する。
【００４２】
そして、図２（ａ）に示すように、キャップ部材２３Ａのキャップ部４２Ａが記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接すると、分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０が封止される。また、同時にキャップ部材２３Ａの閉塞部４３Ａもノズル形成面１９ａに当接して、非吸引となる分割領域ＤＡ２〜ＤＡ３に位置するノズル２０をノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎に閉塞する。
【００４３】
このように、記録ヘッド１９における分割領域ＤＡ１のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）をキャップ部４２Ａにより封止した状態でチューブポンプ３０を駆動することで、封止空間４１Ａに臨む各ノズル２０内の増粘したインクが気泡等とともに吸引され、キャップ部４２Ａ及び排出チューブ４５Ａ、２８を介して廃インクタンク２９内に排出される、いわゆるクリーニングが行われるようになっている。
なお、廃インクタンク２９内には、廃インクタンク２９内に排出されたインクを吸収保持する廃インク吸収材３１が収容されている。
【００４４】
以上のように、本実施の形態では、複数のノズル２０のうち、ノズル列４０Ａ、４０ＢをＹ方向に分割した分割領域ＤＡ１に位置するノズル２０のみを部分的に負圧吸引するため、記録ヘッド１９におけるノズル２０の総数が増加してもチューブポンプ３０の吸引能力を大幅に上げる必要がなくなり装置の大型化を防止できるとともに、インク消費量も抑制することができる。また、本実施形態では、キャップ部４２Ａにより非吸引となる分割領域ＤＡ２〜ＤＡ３に位置するノズル２０については、閉塞部４３Ａにより閉塞するため、負圧吸引対象となっていないノズル２０からの溶媒蒸発を抑制でき、当該ノズルについてインク吐出不良が生じることを防止できる。
【００４５】
また、本実施形態では、キャップ部材２３Ａ〜２３Ｃが記録ヘッド１９の移動経路に沿って配置されているため、負圧吸引するノズル２０の位置に対応するキャップ部材と対向する位置に記録ヘッド１９を移動させる際に、別途駆動機構を設ける必要がなくなり、装置の小型化及び低価格化に寄与できる。
また、本実施形態では、キャップ部４２Ａ〜４２Ｃがノズル列４０Ａ、４０Ｂの双方に跨る大きさで形成されているため、負圧吸引対象のノズル２０がノズル列４０Ａ、４０Ｂに跨ってる場合でも吸引可能であり、また、閉塞部４３Ａ〜４３Ｃがノズル列４０Ａ、４０Ｂ毎に設けられているため、閉塞部４３Ａ〜４３Ｃがノズル列４０Ａ、４０Ｂの双方を一括的に閉塞する大きさを有する場合のように、当接圧力が分散してしまい、ノズル２０に対する閉塞が不安定になることを防止できる。
【００４６】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４７】
例えば、上記実施形態では、複数のノズル２０を３つの分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３で区分し、各分割領域ＤＡ１〜ＤＡ３に対応する３つのキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃを用いる構成としたが、これに限定されるものではなく、例えば２つのキャップ部材を用いる構成や、４つ以上のキャップ部材を用いる構成であってもよい。
【００４８】
また、上記実施形態では、複数のノズル２０のうち、所定のノズル２０を部分的に負圧吸引するキャップ部材２３Ａ〜２３Ｃのみを用いる構成としたが、これに加えて、図４に示すように、ノズル列４０Ａ、４０Ｂの周囲を封止して、全てのノズル２０を一括的に負圧吸引するキャップ部４２Ｄを有するキャップ部材２３Ｄを第２キャップ部材として設ける構成としてもよい。
この構成では、負圧吸引対象となるノズル２０が複数の分割領域に跨って存在する場合でも、一括的に負圧吸引して一回の吸引動作で済ませることが可能になり、複数のキャップ部材を用いて複数回の負圧吸引を行った場合に生じる作業時間の長大化を回避して、短時間で迅速にノズル２０からインクを排出することができる。
【００４９】
なお、上述した実施形態においては、流体噴射装置がインクジェットプリンターである場合を例にして説明したが、インクジェットプリンターに限られず、複写機及びファクシミリ等の装置であってもよい。
また、上述の実施形態においては、流体噴射装置が、インク等の液体を流体として噴射する流体噴射装置である場合を例にして説明したが、本発明の流体噴射装置は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用することができる。流体噴射装置が噴射可能な液体としては、機能材料の粒子が分散又は溶解されている液状体、ジェル状の流状体が含まれる。
【００５０】
また、上述した実施形態において、流体噴射装置から噴射される液体としては、インクのみならず、特定の用途に対応する液体を適用可能である。流体噴射装置に、その特定の用途に対応する液体を噴射可能な噴射ヘッドを設け、その噴射ヘッドから特定の用途に対応する液体を噴射して、その液体を所定の物体に付着させることによって、所定のデバイスを製造可能である。例えば、本発明の流体噴射装置は、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（ＦＥＤ）の製造等に用いられる電極材、色材等の材料を所定の分散媒（溶媒）に分散（溶解）した液体（液状体）を噴射する流体噴射装置に適用可能である。
【００５１】
また、流体噴射装置としては、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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流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】
【００５２】
１１…プリンタ（流体噴射装置）、 １９…記録ヘッド（流体噴射ヘッド）、 １９ａ…ノズル形成面（ノズル面）、 ２０…ノズル、 ２３Ａ〜２３Ｃ…キャップ部材、 ４０Ａ、４０Ｂ…ノズル列、 ４１Ａ〜４１Ｃ…封止空間、 ４２Ａ〜４２Ｃ…キャップ部（部分吸引部）、 ４３Ａ〜４３Ｃ…閉塞部、 ＤＡ１〜ＤＡ３…分割領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルが所定方向に延びるノズル列がノズル面に形成された流体噴射ヘッドと、
前記ノズル面の特定領域に当接して封止し、封止空間を負圧吸引して当該封止空間に臨む前記ノズルから流体を排出させるキャップ部材とを備え、
前記キャップ部材は、前記ノズル列を前記所定方向に複数に分割した分割領域の一つを前記特定領域として、前記複数のノズルのうち、当該分割領域に位置する前記ノズルを部分的に負圧吸引する部分吸引部と、該部分吸引部により非吸引となる前記ノズルに当接して閉塞する閉塞部とを有し、前記部分吸引部を前記複数の分割領域のそれぞれの位置に対応させて複数設けられることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
請求項１記載の流体噴射装置において、
前記ノズル列の周囲を封止して、前記複数のノズルを一括的に負圧吸引する第２キャップ部材を有することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の流体噴射装置において、
前記複数のキャップ部材は、前記流体噴射ヘッドの移動経路に沿って配列されていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
請求項３記載の流体噴射装置において、
前記複数のノズルのそれぞれの吐出特性に応じて、負圧吸引対象となるノズルを選択するとともに、前記複数のキャップ部材のうち、当該負圧吸引対象のノズルに応じて選択した前記キャップ部材と対向する位置に前記流体噴射ヘッドを移動させる制御装置を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の流体噴射装置において、
前記ノズル列は互いに並行して複数設けられ、
前記部分吸引部は、前記封止空間を前記複数のノズル列に跨らせて設けられ、
前記閉塞部は、複数の前記ノズル列毎に設けられることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項１】
複数のノズルが所定方向に延びるノズル列がノズル面に形成された流体噴射ヘッドと、
前記ノズル面の特定領域に当接して封止し、封止空間を負圧吸引して当該封止空間に臨む前記ノズルから流体を排出させるキャップ部材とを備え、
前記キャップ部材は、前記ノズル列を前記所定方向に複数に分割した分割領域の一つを前記特定領域として、前記複数のノズルのうち、当該分割領域に位置する前記ノズルを部分的に負圧吸引する部分吸引部と、該部分吸引部により非吸引となる前記ノズルに当接して閉塞する閉塞部とを有し、前記部分吸引部を前記複数の分割領域のそれぞれの位置に対応させて複数設けられることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
請求項１記載の流体噴射装置において、
前記ノズル列の周囲を封止して、前記複数のノズルを一括的に負圧吸引する第２キャップ部材を有することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の流体噴射装置において、
前記複数のキャップ部材は、前記流体噴射ヘッドの移動経路に沿って配列されていることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
請求項３記載の流体噴射装置において、
前記複数のノズルのそれぞれの吐出特性に応じて、負圧吸引対象となるノズルを選択するとともに、前記複数のキャップ部材のうち、当該負圧吸引対象のノズルに応じて選択した前記キャップ部材と対向する位置に前記流体噴射ヘッドを移動させる制御装置を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の流体噴射装置において、
前記ノズル列は互いに並行して複数設けられ、
前記部分吸引部は、前記封止空間を前記複数のノズル列に跨らせて設けられ、
前記閉塞部は、複数の前記ノズル列毎に設けられることを特徴とする流体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１１−１４８２５６（Ｐ２０１１−１４８２５６Ａ）
【公開日】平成２３年８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２９８８（Ｐ２０１０−１２９８８）
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【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８月４日（２０１１．８．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１月２５日（２０１０．１．２５）
【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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