液体吐出装置、ヘッドノズルキャップおよび液体吐出装置の保守方法
【課題】インク充填、クリーニングおよびフラッシングの各工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクの飛散を防止できる液体吐出装置を提供すること。
【解決手段】本発明の一実施形態にかかる液滴吐出装置１は、液滴を吐出するヘッドノズル２０と、ヘッドノズル２０の蓋をするヘッドノズルキャップ１０と、を備え、ヘッドノズルキャップ１０は、ヘッドノズル２０の蓋をするものであり、ヘッドノズルキャップ当接面１２およびヘッドノズル当接面２２のうち少なくとも一方には、ヘッドノズルキャップ１０の内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されている。
【解決手段】本発明の一実施形態にかかる液滴吐出装置１は、液滴を吐出するヘッドノズル２０と、ヘッドノズル２０の蓋をするヘッドノズルキャップ１０と、を備え、ヘッドノズルキャップ１０は、ヘッドノズル２０の蓋をするものであり、ヘッドノズルキャップ当接面１２およびヘッドノズル当接面２２のうち少なくとも一方には、ヘッドノズルキャップ１０の内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非印刷時に実施されるヘッドノズルの保守作業において、インクが周囲を汚染することを防ぐ機構を備えた液体吐出装置およびヘッドノズルキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、ヘッドノズルが所定のコンディションから変化した場合、印刷の質は著しく劣化する。印刷の質の劣化を防ぐために、インクジェット記録装置が印刷をしていない非印刷時において、クリーニングおよびフラッシングと呼ばれる工程が行われる。
【０００３】
特許文献１には、クリーニングおよびフラッシング等において吐出されたインクが飛散して周囲が汚染されることを防ぐために、記録ヘッドが吐出するインクをキャッピング手段が受ける技術が開示されている。記録ヘッドとキャッピング手段とが圧接された状態において、記録ヘッドとキャッピング手段とが形成する空間は密閉状態となる。したがって、記録ヘッドが吐出したインクをキャッピング手段が受ける構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５５０７５号公報（２０００年９月１９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のようにヘッドノズルをヘッドノズルキャップがキャップすることにより形成されるヘッドノズルキャップ内の空間の密閉性が高い場合、クリーニングおよびフラッシング等の実施にともなって、当該空間の圧力が上昇する。これは、ヘッドノズルからインクが吐出されると、当該空間内の容積がインクで占められていき、元々当該空間内に存在していた空気の圧力が上昇するからである。
【０００６】
この圧力の上昇にともない上記空間の密閉性が破られた場合、高い圧力が開放されると同時に、インクが飛沫となって周囲を汚染する。仮に、インク充填、クリーニングおよびフラッシングの工程中は上記空間の密閉性を保てた場合でも、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとを離間する際には、高い圧力が開放される。その際に、インクが飛沫となって周囲を汚染する。
【０００７】
本願の目的は、インク充填、クリーニングおよびフラッシング等のように、液体カードリッジに圧送方式で液体を送るヘッドノズルのクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクの飛散を防止することができる液体吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、液滴を吐出するヘッドノズルと、上記ヘッドノズルの蓋をするヘッドノズルキャップと、を備え、上記ヘッドノズルキャップは、上記液滴の吐出孔が形成されているヘッドノズルの表面における当該吐出孔以外の部分に当接することにより、上記ヘッドノズルの蓋をするものであり、上記ヘッドノズルキャップの上記ヘッドノズルの表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面、および、上記ヘッドノズルの上記ヘッドノズルキャップに当接する面であるヘッドノズル当接面のうち少なくとも一方には、上記ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係るヘッドノズルキャップは、液滴を吐出するヘッドノズルのキャップであって、上記液滴の吐出孔が形成されているヘッドノズルの表面における当該吐出孔以外の部分に直接接する面であるヘッドノズルキャップ当接面により、上記ヘッドノズルの蓋をするものであり、上記ヘッドノズルキャップ当接面には、自キャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る液体吐出装置の保守方法は、液滴を吐出するヘッドノズルと、上記ヘッドノズルの蓋をするヘッドノズルキャップと、液体カートリッジと、を備える液滴吐出装置のヘッドノズルの保守方法であって、大気圧より高い圧力を液体に印加する圧送方式により上記液体カートリッジに液体を送り込む液体送入工程を含み、上記ヘッドノズルキャップの上記ヘッドノズルの表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面、および、上記ヘッドノズルの上記ヘッドノズルキャップに当接する面であるヘッドノズル当接面のうち少なくとも一方には、上記ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されおり、上記液体送入工程では、上記ヘッドノズルキャップで上記ヘッドノズルを覆うことを特徴としている。
【００１１】
上記連通構造が形成されていることによって、上記ヘッドノズルと上記ヘッドノズルキャップとが当接されることで形成されるキャップ内部の空間がキャップ外部の空間と連通され、上記キャップ内部の空間が密閉空間になることを防ぐ。このことによって、インク充填、クリーニングおよびフラッシング等の工程において、上記空間の圧力が上昇することを防ぐ。したがって、液体カードリッジに圧送方式で液体を送るヘッドノズルのクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクの飛散を防止することができる。
【００１２】
上記ヘッドノズルキャップ当接面は、上記吐出孔が形成されている面において当該面の周囲を囲む弾性体であることがより好ましい。このことによって、ヘッドノズルに対してヘッドノズルキャップを当接する際に、上記弾性体が備える弾性を利用することができる。よって、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとは密接に接触する。したがって、ヘッドノズルのクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクが、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとの当接部分から漏れ出ることを防止する。
【００１３】
上記連通構造は、凸構造であることがより好ましい。上記の構成を備えることによって、上記ヘッドノズルに対して上記ヘッドノズルキャップを当接した際に、上記ヘッドノズルキャップが備える上記凸構造が上記ヘッドノズルに接触する。この時、上記ヘッドノズルキャップの上記凸構造以外の部分は上記ヘッドノズルに接触しない。したがって、ヘッドノズルキャップの内側と外側とが連通する空間を形成する。このことによって上記ヘッドノズルと上記ヘッドノズルキャップとが当接された場合に形成される空間が、密閉空間になることを防ぐ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る液体吐出装置は、ヘッドノズルに当接するヘッドノズルキャップ当接面に、ヘッドノズルキャップの内側および外側を連続空間とするための連通構造を備えているので、液体カードリッジに圧送方式で液体を送るヘッドノズルのクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクの飛散を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドノズルキャップおよびヘッドノズルの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るヘッドノズルキャップおよびヘッドノズルの概略図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態に係るヘッドノズルキャップのの概略を示す斜視図である。（ｂ）は本発明の一実施形態に係る液体吐出装置２００の断面を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一態様に係る実施形態について、図１および図２を参照しながら説明する。
【００１７】
〔実施形態１〕
本発明の一態様にかかる液体吐出装置１は、図１に示すヘッドノズルキャップ１０およびヘッドノズル２０を備えている。
【００１８】
（ヘッドノズル２０）
ヘッドノズル２０は、吐出する液体（以下、本実施形態ではインクとする）を被印刷物に対して吐出するノズル（吐出孔）２１を備えている。
【００１９】
ヘッドノズル２０は、図示していないインクカートリッジを備えている。インクカートリッジには、図示していない液体貯留タンクよりインクが充填される。インクカートリッジにインクを充填する方法はいくつか知られているが、ここでは圧送式を採用しているものとして説明を進める。圧送式の場合、インクカートリッジの上流側をポンプで大気圧より高い圧力まで加圧する。この加圧された圧力によって、液体貯留タンクより液体カートリッジへインクを圧送する。圧送されるインクを圧送インク３２として図１に示す。インクを充填するとき、もともとヘッドノズル２０のノズル２１付近に存在していたインクが吐出インク３０としてノズルより吐出される。
【００２０】
ノズル２１にゴミが付着する、インクが蒸発することによってインクの粘度が高まる、インクの流路に空気が混入するなどの外的要因によって、ヘッドノズル２０のコンディションが悪化することがある。このコンディションの悪化は、印刷品質の劣化の原因となる。したがって、ヘッドノズル２０のコンディションを悪化する前の状態に戻すために、又は悪化を防止するために、クリーニングおよびフラッシングと呼ばれる工程が実施される。クリーニングとは、ヘッドノズル２０の上流側を加圧することによって、強制的にノズル２１より多量の吐出インク３０を吐出する工程である。一方、フラッシングとはダミーの駆動信号をヘッドノズルに出力することによって、突出インク３０を吐出する工程である。なお、インク充填、クリーニングおよびフラッシング等のように、液体カードリッジに圧送方式で液体を送ることでヘッドノズルの保守を行なう工程を、本明細書では「保守工程」という。また、保守工程を実施するための方法を総称して保守方法とする。
【００２１】
保守工程では、ノズル２１より吐出インク３０が吐出される。吐出インク３０が液体吐出装置の内部を汚染することを防ぐために、液体吐出装置はヘッドノズルキャップ１０を備えている。
【００２２】
（ヘッドノズルキャップ１０）
ヘッドノズルキャップ１０について、図１を参照しながら説明する。上述したように、ヘッドノズルキャップ１０は吐出インク３０が液体吐出装置の内部を汚染することを防ぐための部材である。ヘッドノズルキャップ１０は図１に示すように、ヘッドノズル２０のノズル２１を含む面（ヘッドノズル当接面２２とする）に当接して設置される。ヘッドノズルキャップ１０のヘッドノズル当接面２２に対向する面のうち、ヘッドノズル２０に最も近接している面をヘッドノズルキャップ当接面１２とする。
【００２３】
ヘッドノズルキャップ当接面１２には、凸構造の突出部１１が設けられている。ヘッドノズル２０にヘッドノズルキャップ１０を当接させた場合、ヘッドノズル当接面２２のうちノズル２１を除く領域に、突出部１１が接触する。その結果、ヘッドノズル当接面２２とヘッドノズルキャップ当接面１２とは直接接することなく、２面の間には図１に示すように隙間が形成される。ヘッドノズル２０にヘッドノズルキャップ１０を当接させた場合でも、ヘッドノズルキャップ１０の内側と外側とは、上記隙間によって連通され連続空間となる。したがって、突出部１１は本発明に係るヘッドノズルキャップが有する連通構造として機能する。
【００２４】
液体吐出装置１は、ヘッドノズルキャップ当接面１２がヘッドノズル２１の周囲を囲むようにしてヘッドノズル当接面２２に当接することによって、ヘッドノズルキャップ１０が吐出インク３０を受け止める。ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際、ヘッドノズルキャップ当接面１２はヘッドノズル当接面２２の面内であり、かつ、ヘッドノズル２１に接触しない領域に当接すればよい。ヘッドノズルキャップ当接面１２の大きさに対して、ヘッドノズル当接面２２の面積を大きめに設定しておくことがより好ましい。このことによって、ヘッドノズルキャップ１０のヘッドノズル２０に対する当接位置がずれた場合でも、ヘッドノズルキャップ１０とヘッドノズル２０とは適切に当接することができる。したがって、ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際の位置を精度良く制御する必要はない。
【００２５】
ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際の位置は、液体吐出装置１を構成する各種部品自体の加工精度、および各種部品を組み付ける際の組み付け精度などに依存する。液体吐出装置１は、ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際、その当接する位置に関して高い精度を要求しない。なぜなら、仮に、加工精度および組み付け精度が悪く、ヘッドノズルキャップ１０とヘッドノズル２０との間にズレが生じたとしても、弾性体でヘッドノズル２０の周囲が覆われているので、インクの飛散が抑制されるからである。したがって、ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際の精度とは関係なく、液体吐出装置１を構成する各種部品の精度、および、各種部品を組み付ける際に求められる精度を決定することができる。
【００２６】
ヘッドノズルキャップ１０は、６個の突出部１１を備えている。本発明に係るヘッドノズルキャップが備える凸構造の数は、複数であることがより好ましい。凸構造の数が複数であることにより、凸構造とヘッドノズル当接面とが接触する箇所が複数となる。このことによって、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとを当接する際に、安定した接触状態を得ることができる。言い換えると、ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連通する空間を安定して形成することができる。ヘッドノズルおよびヘッドノズルキャップの大きさ、そして、ヘッドノズルキャップを構成する材料が備える特性を考慮して、凸構造の数を決定すればよい。
【００２７】
ヘッドノズルキャップ１０は、黒色のフッ素ゴムからなる。本実施形態のように本発明に係るヘッドノズルキャップを構成する材料は、弾性体であることが好ましい。例えば、フッ素ゴム、シリコンゴムおよびウレタン樹脂など挙げられる。ヘッドノズルキャップが弾性体からなることにより、ヘッドノズルに対してヘッドノズルキャップを当接する際に、弾性体が備える弾性を利用することができる。よって、上記連通構造を除く領域において、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとは密接に接触する。
【００２８】
また、ヘッドノズルキャップ１０を構成する材料は、可視領域および紫外領域の光のうち少なくともいずれか一方を吸収する材料であることが好ましい。本発明に係る液体吐出装置に使用するインクが、黒、シアン、マゼンタ、およびイエローなどに代表される顔料を含んだ液体である場合、可視領域および紫外領域の光を照射されることによって退色または変色する虞がある。一方、印刷に用いるインクは顔料を含んだ液体ではなく、感光性を有する材料を有機溶媒にて希釈した液体、例えばフォトレジストである場合も想定される。フォトレジストに代表される感光性を有する液体は、屋内照明装置が発生する可視領域および紫外領域の光によって感光する。ヘッドノズルキャップが、可視領域および紫外領域の光のうち少なくともいずれか一方を吸収する材料であることによって、上記感光性を有する液体が感光することを防止できる。
【００２９】
本実施形態においては、突出部１１の高さを１００μｍとしている。突出部１１の形状は特に限定されないが、たとえば平面視において円形であり、断面視において円弧からなる形状を用いることができる。
【００３０】
（ヘッドノズルキャップ１０を用いた保守方法）
ヘッドノズルキャップ１０を、ヘッドノズル２０に当接させた状態において、ヘッドノズル２０の保守工程を実施することによって、吐出インク３０はヘッドノズルキャップ１０に捉えられる。すなわち、吐出インク３０がヘッドノズルキャップ１０の外側へ漏れ出し周囲を汚染することはない。加えて、ヘッドノズルキャップ１０とヘッドノズル２０とによって形成される空間の圧力が上昇することもない。したがって、保守工程の実施に伴い吐出インク３０が液体吐出装置１の周辺を汚染することを防止できる。
【００３１】
液体吐出装置１周辺のインクによる汚染は、印刷物の汚染および印刷の質の劣化の原因になる。保守工程において吐出インク３０が液体吐出装置１の周辺を汚染しないということは、液体吐出装置１のメンテナンスを行なう頻度を少なくすることができることを意味する。したがって、液体吐出装置１のランニングコストを低減することができる。
【００３２】
液体吐出装置１が印刷しない状態、すなわち非印刷時において、ヘッドノズル２０は被印刷物に対して対向しない位置に待機している。この非印刷時においてヘッドノズル２０が待機する位置を本明細書では「待機位置」とする。液体吐出装置１が備えるヘッドノズルキャップ１０は、ヘッドノズル２０の待機位置に対向した位置に設置される。液体吐出装置１は、ヘッドノズル２０が待機位置に待機していることを検出すると、ヘッドノズルキャップ１０を機械的に移動させてヘッドノズル２０に当接させる。このとき液体吐出装置１は、ヘッドノズル２０を機械的に移動させてヘッドノズルキャップ１０に当接させてもよい。なお、ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する操作は手動で行なってもよい。
【００３３】
液体吐出装置１は非印刷時において、常にヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とが当接するように設定されていることがより好ましい。印刷時を除いて、ヘッドノズル２０に蓋がされていることにより、吐出インク３０が液体吐出装置１の周辺を汚染しないことに加えて、以下に示す更なる利点が得られる。
（ａ）ノズル２１に空気中に存在する塵などが付着することを防止する。
（ｂ）顔料を含むインクの場合、インクの退色および変色を防止する。インクがフォトレジストなどの場合は、インクが感光することを防止する。
（ｃ）インクが含む溶媒の蒸発量を抑制し、ノズル付近のインクの粘土上昇を抑える。したがって、ノズルの目詰まりの可能性を低減させる。
本実施形態における連通構造は小さいため、ヘッドノズルキャップの内側と外側とにおいて連続的な空気の流れはない。よって、インクが含む溶媒の蒸発量を抑制し、ノズルの目詰まりの可能性を低減させる。
【００３４】
ヘッドノズルキャップ１０の内側は、ヘッドノズルキャップ当接面１２より掘り下げられた凹構造を有している。したがって、突出インク３０は凹構造部分に貯留する。貯留したインクを貯留インク３１とする。ヘッドノズル２０の保守工程を繰り返すことによって、貯留インク３１は増加する。よって、貯留インク３１を適切なタイミングでヘッドノズルキャップ１０より回収する必要がある。貯留インク３１を回収するために、ヘッドノズルキャップ１０は、ヘッドノズルキャップ１０の内側から外側へ貫通する貫通口１３を有している。図１には図示していないバルブによって、通常、貫通口１３は閉まっている。貯留インク３１を回収する時のみ、バルブは開かれる。貫通口１３の下流側には、ポンプ４０が設置されており貯留インク３１を吸引する。
【００３５】
〔実施形態２〕
液体吐出装置１００は、図２に示すヘッドノズルキャップ５０およびヘッドノズル２０を備えている。なお、実施形態１にて説明した部材と同一の部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。具体的には、液体吐出装置１００が備えるヘッドノズル２０は実施形態１におけるヘッドノズル２０と同一である。したがって、実施形態２においては、ヘッドノズル２０の説明を省略し、ヘッドノズルキャップ５０についてのみ説明する。
【００３６】
（ヘッドノズルキャップ５０）
ヘッドノズルキャップ５０の構成は、ヘッドノズルキャップ１０の構成と比較して、ヘッドノズルキャップ当接面５２に設けられる連通構造が異なる。ヘッドノズルキャップ当接面５２には、凸構造の連通構造が設けられていない。したがって、ヘッドノズルキャップ５０をヘッドノズル２０に当接する場合、ヘッドノズルキャップ当接面５２とヘッドノズル当接面２２とが直接接触する。その状態でヘッドノズルキャップ５０の内側と外側とを連続空間とするために、ヘッドノズルキャップ５０は連通構造である切り込み５１を備えている。
【００３７】
ヘッドノズルキャップを構成する材料の弾性と、ヘッドノズルキャップをヘッドノズルに当接する際にヘッドノズルキャップに加える力の大きさと、を考慮して切り込み構造の深さを決定すればよい。
【００３８】
ノズルキャップ５０は、１０個の切り込み５１を備えている。本発明に係るヘッドノズルキャップが備える切り込み構造の数は、複数であることがより好ましい。切り込み構造を複数備えることにより、保守工程の実施中に、ヘッドノズルから吐出されたインクによっていずれかの切り込み構造が塞がれたとしても、ヘッドノズルキャップが複数の切り込み構造を備えることによって、支障なく保守工程を続けることができる。
【００３９】
ヘッドノズルキャップ５０は、黒色のフッ素ゴムからなる。ヘッドノズルキャップを構成する材料は弾性体であることがより好ましい。また、ヘッドノズルキャップを構成する材料は、可視領域および紫外領域の光のうち少なくともいずれか一方を吸収する材料であることがより好ましい。本実施形態に係るヘッドノズルキャップが、これらの構成を備えることがより好ましい理由は、実施形態１に記載した理由と同様である。
【００４０】
ヘッドノズルキャップ５０を用いた保守方法についても、ヘッドノズルキャップ１０を用いた保守方法と同様である。
【００４１】
なお、連通構造はヘッドノズル及びヘッドノズルキャップのうち少なくとも一方に設けられていればよいが、ヘッドノズルキャップにある方がより好ましい。連通構造が、例えばインク等で汚染されたり、磨耗したりするなどして、連通構造としての機能を果たせなくなった場合においても、ヘッドノズルキャップを取り替えることで、容易にヘッドノズルキャップの保守を再開できるからである。
【００４２】
また、ヘッドノズル当接面が連通構造を備える場合、その具体的な構造は、例えば、実施形態１と同様に凸構造であってもよく、実施形態２と同様に切り込み構造であってもよい。
【００４３】
ヘッドノズル当接面が連通構造として凸構造を備える場合には、ヘッドノズルを構成する材料と同一の材料からなりヘッドノズル当接面と一体形成された構造でもよい。ヘッドノズル当接面が連通構造として凸構造を備える場合には、ヘッドノズルを構成する材料とは異なる材料からなり、ヘッドノズル当接面に取り付ける構造でもよい。
【００４４】
また、連通構造がヘッドノズル当接面にあるある形態においても、その数は、複数であることがより好ましい。ヘッドノズルキャップを構成する材料と、ヘッドノズルが備える連通構造を構成する材料と、がそれぞれ備える弾性を考慮し、ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連通する空間が適切に設けられるように、連通構造の数を決定すればよい。
【００４５】
〔実施形態３〕
液体吐出装置２００は、図３に示すヘッドノズル２０およびヘッドノズルキャップ６０を備えている。なお、実施形態１にて説明した部材と同一の部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。具体的には、液体吐出装置２００が備えるヘッドノズル２０は実施形態１におけるヘッドノズル２０と同一である。したがって、実施形態３においては、ヘッドノズル２０の説明を省略し、ヘッドノズルキャップ６０についてのみ説明する。
【００４６】
（ヘッドノズルキャップ６０）
ヘッドノズルキャップ６０は、キャップ内壁６１、キャップ外壁６２を備えている。キャップ内壁には、切り込み６３が設けられている。図３（ａ）はヘッドノズルキャップ６０の概略を示す斜視図である。図３（ｂ）は、切り込み６３の位置における液体吐出装置２００の断面を示す概略図である。
【００４７】
ヘッドノズルキャップ６０において、キャップ内壁６１の上面が、ヘッドノズルキャップ当接面となりヘッドノズル当接面に直接接触する。切り込み６３は、キャップ内壁６１の内側および外側に形成される空間を連続空間とするための連通構造である。さらに、キャップ外壁６２とヘッドノズル２０との間には隙間が形成されている。この隙間は、キャップ外壁６２の内側および外側に形成される空間を連続空間とするための連通構造である。
【００４８】
ヘッドノズル６０において、キャップ内壁６１がノズル２１から吐出されるインクの飛散を防ぐキャップとして機能する。保守工程においてインクと共に吐出される空気は、切り込み６３およびキャップ外壁とヘッドノズル２０との間に設けられる隙間を介してヘッドノズル６０の外側に形成される空間に排出される。したがって、保守工程に際してキャップ内壁６１の内側に形成される空間の圧力が高まることはない。
【００４９】
ノズル２１から吐出される空気が多い場合、空気と共にインクが切り込み６３からキャップ内壁６１の外側へ漏れる可能性がある。その場合でも、ヘッドノズルキャップ６０がキャップ外壁６２を備えるために、インクがヘッドノズルキャップ６０の外側へ漏れ出す虞はない。
【００５０】
キャップ内壁６１に加えてキャップ外壁６２を備えているために、ヘッドノズル６０はインクが周囲に飛散することを防ぐことができる。
【００５１】
＜付記事項＞
以上のように、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１は、インクを吐出するヘッドノズル２０と、ヘッドノズル２０の蓋をするヘッドノズルキャップ１０と、を備え、ヘッドノズルキャップ１０は、インクのノズル２１が形成されているヘッドノズル２０の表面におけるノズル２１以外の部分に当接することにより、ヘッドノズル２０の蓋をするものであり、ヘッドノズルキャップ１０のヘッドノズル２０の表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面１２、および、ヘッドノズル２０のヘッドノズルキャップ１０に当接する面であるヘッドノズル当接面２２のうち少なくとも一方には、ヘッドノズルキャップ１０の内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴としている。
【００５２】
本発明の一実施形態に係るヘッドノズルキャップ１０は、インクを吐出するヘッドノズル２０のキャップであって、インクのノズル２１が形成されているヘッドノズル２０の表面におけるノズル２１以外の部分に直接接する面であるヘッドノズルキャップ当接面１２により、ヘッドノズル２０の蓋をするものであり、ヘッドノズルキャップ当接面１２には、自キャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴としている。
【００５３】
本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１の保守方法は、インクを吐出するヘッドノズル２０と、ヘッドノズル２０の蓋をするヘッドノズルキャップ１０と、液体カートリッジと、を備える液滴吐出装置１のヘッドノズル２０の保守方法であって、大気圧より高い圧力をインクに印加する圧送方式により上記インクカートリッジにインクを送り込むインク送入工程を含み、ヘッドノズルキャップ１０のヘッドノズル２０の表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面１２、および、ヘッドノズル２０のヘッドノズルキャップ１０に当接する面であるヘッドノズル当接面２２のうち少なくとも一方には、ヘッドノズルキャップ１０の内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されおり、上記インク送入工程では、ヘッドノズルキャップ１０でヘッドノズル２０を覆うことを特徴としている。
【００５４】
上記連通構造が形成されていることによって、ヘッドノズル１０とヘッドノズルキャップ２０とが当接されることで形成されるキャップ内部の空間がキャップ外部の空間と連通され、上記空間が密閉空間になることを防ぐ。このことによって、インク充填、クリーニングおよびフラッシング等の工程において、上記空間の圧力が上昇することを防ぐ。したがって、液体カードリッジに圧送方式で液体を送るヘッドノズル２０のクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズル２０からの吐出インク３０を受け止めることができる。したがって、吐出インク３０が飛散して液体吐出装置１の周囲を汚染することを防止する。
【００５５】
ヘッドノズルキャップ当接部１２は、ノズル２１が形成されているヘッドノズル当接面２２においてヘッドノズル当接面２２の周囲を囲む弾性体である。このことによって、ヘッドノズル２０に対してヘッドノズルキャップ１０を当接する際に、弾性体が備える弾性を利用することができる。よって、ヘッドノズルキャップ当接面１２における突出部１１を除く領域において、ヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とは密接に接触する。したがって、ヘッドノズル２０のクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクが、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとの当接部分から漏れ出ることを防止する。
【００５６】
ヘッドノズルキャップ１０が備える連通構造は突出部１１である。上記の構成を備えることによって、ヘッドノズル２０に対してヘッドノズルキャップ１０を当接した際に、上記ヘッドノズルキャップ１０が備える突出部１１がヘッドノズル２０に接触する。この時、ヘッドノズルキャップ１０の突出部１１以外の部分はヘッドノズル２０に接触しない。したがって、ヘッドノズルキャップの内側と外側とが連通する空間を形成する。このことによってヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とが当接された場合に形成される空間が、密閉空間になることを防ぐ。
【００５７】
ヘッドノズルキャップ１０は複数の突出部１１を備える。上記構成を備えることによって、突出部１１とヘッドノズル２０とが接触する箇所が複数となる。このことによって、ヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とを当接する際に、安定した接触状態を得ることができる。言い換えると、ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連通する空間を安定して形成することができる。
【００５８】
吐出部１１の形状は、平面視において円形であり、断面視において円弧からなる。上記構成を備えることによって、ヘッドノズル当接面２２が平滑でない場合でも、ヘッドノズルキャップ当接面１２をヘッドノズル当接面２２に安定した状態で当接させることができる。
【００５９】
ヘッドノズルキャップ５０が備える連通構造は、ヘッドノズルキャップ５０の内側と外側とを連通する切り込み５１である。上記の構成を備えることによって、ヘッドノズルキャップ５０とヘッドノズル２０とを当接する際の接触面積を広く設定することができる。したがって、ヘッドノズルキャップ５０とヘッドノズル５０とを安定した状態で当接することができる。
【００６０】
ヘッドノズルキャップ５０が備える切り込み５１の数は複数である。上記の構成を備えることによって、いずれかの切り込み５１が吐出インク３０によって塞がれた場合でも、ヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とが当接された場合に形成される空間を連続した状態に保つことができる。
【００６１】
液体吐出装置１および１００が備えるヘッドノズルキャップ１０および５０は、それぞれのヘッドノズルキャップの内側から外側へ貫通する貫通口１３を備えている。このことによって、貯留インク３１をそれぞれのヘッドノズルキャップの外側へ排出することが可能となる。
【００６２】
液体吐出装置１および１００が備えるヘッドノズルキャップ１０および５０は、可視領域および紫外領域の光のうち、少なくともいずれか一方の光を吸収する材料により形成されている。印刷に用いるインクには、黒、シアン、マゼンタ、およびイエローなどに代表される顔料を含んだ液体である場合、上記可視領域および紫外領域の光を照射されることによって退色または変色する虞がある。印刷に用いるインクは上記顔料を含んだ液体ではなく、感光性を有する材料を有機溶媒にて希釈した液体、例えばフォトレジストである場合もある。フォトレジストに代表される感光性を有する液体は、屋内照明装置が発生する可視領域および紫外領域の光によって感光してしまう。ヘッドノズルキャップ１０および５０が上記構成を備えることによって、上記顔料を含んだ液体の退色または変色を防止できる。同様に、上記感光性を有する液体が感光することを防止できる。
【００６３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、液体吐出装置が備えるヘッドノズルのコンディションを保つために実施する保守工程に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 液滴吐出装置
１０ ヘッドノズルキャップ
１１ 突出部
１２ ヘッドノズルキャップ当接面
１３ 貫通口
２０ ヘッドノズル
２１ ノズル（吐出孔）
２２ ヘッドノズル当接面
３０ 吐出インク
３１ 貯留インク
３２ 圧送インク
４０ ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非印刷時に実施されるヘッドノズルの保守作業において、インクが周囲を汚染することを防ぐ機構を備えた液体吐出装置およびヘッドノズルキャップに関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、ヘッドノズルが所定のコンディションから変化した場合、印刷の質は著しく劣化する。印刷の質の劣化を防ぐために、インクジェット記録装置が印刷をしていない非印刷時において、クリーニングおよびフラッシングと呼ばれる工程が行われる。
【０００３】
特許文献１には、クリーニングおよびフラッシング等において吐出されたインクが飛散して周囲が汚染されることを防ぐために、記録ヘッドが吐出するインクをキャッピング手段が受ける技術が開示されている。記録ヘッドとキャッピング手段とが圧接された状態において、記録ヘッドとキャッピング手段とが形成する空間は密閉状態となる。したがって、記録ヘッドが吐出したインクをキャッピング手段が受ける構成となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０００−２５５０７５号公報（２０００年９月１９日公開）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述のようにヘッドノズルをヘッドノズルキャップがキャップすることにより形成されるヘッドノズルキャップ内の空間の密閉性が高い場合、クリーニングおよびフラッシング等の実施にともなって、当該空間の圧力が上昇する。これは、ヘッドノズルからインクが吐出されると、当該空間内の容積がインクで占められていき、元々当該空間内に存在していた空気の圧力が上昇するからである。
【０００６】
この圧力の上昇にともない上記空間の密閉性が破られた場合、高い圧力が開放されると同時に、インクが飛沫となって周囲を汚染する。仮に、インク充填、クリーニングおよびフラッシングの工程中は上記空間の密閉性を保てた場合でも、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとを離間する際には、高い圧力が開放される。その際に、インクが飛沫となって周囲を汚染する。
【０００７】
本願の目的は、インク充填、クリーニングおよびフラッシング等のように、液体カードリッジに圧送方式で液体を送るヘッドノズルのクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクの飛散を防止することができる液体吐出装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の課題を解決するために、本発明に係る液体吐出装置は、液滴を吐出するヘッドノズルと、上記ヘッドノズルの蓋をするヘッドノズルキャップと、を備え、上記ヘッドノズルキャップは、上記液滴の吐出孔が形成されているヘッドノズルの表面における当該吐出孔以外の部分に当接することにより、上記ヘッドノズルの蓋をするものであり、上記ヘッドノズルキャップの上記ヘッドノズルの表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面、および、上記ヘッドノズルの上記ヘッドノズルキャップに当接する面であるヘッドノズル当接面のうち少なくとも一方には、上記ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴としている。
【０００９】
本発明に係るヘッドノズルキャップは、液滴を吐出するヘッドノズルのキャップであって、上記液滴の吐出孔が形成されているヘッドノズルの表面における当該吐出孔以外の部分に直接接する面であるヘッドノズルキャップ当接面により、上記ヘッドノズルの蓋をするものであり、上記ヘッドノズルキャップ当接面には、自キャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴としている。
【００１０】
本発明に係る液体吐出装置の保守方法は、液滴を吐出するヘッドノズルと、上記ヘッドノズルの蓋をするヘッドノズルキャップと、液体カートリッジと、を備える液滴吐出装置のヘッドノズルの保守方法であって、大気圧より高い圧力を液体に印加する圧送方式により上記液体カートリッジに液体を送り込む液体送入工程を含み、上記ヘッドノズルキャップの上記ヘッドノズルの表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面、および、上記ヘッドノズルの上記ヘッドノズルキャップに当接する面であるヘッドノズル当接面のうち少なくとも一方には、上記ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されおり、上記液体送入工程では、上記ヘッドノズルキャップで上記ヘッドノズルを覆うことを特徴としている。
【００１１】
上記連通構造が形成されていることによって、上記ヘッドノズルと上記ヘッドノズルキャップとが当接されることで形成されるキャップ内部の空間がキャップ外部の空間と連通され、上記キャップ内部の空間が密閉空間になることを防ぐ。このことによって、インク充填、クリーニングおよびフラッシング等の工程において、上記空間の圧力が上昇することを防ぐ。したがって、液体カードリッジに圧送方式で液体を送るヘッドノズルのクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクの飛散を防止することができる。
【００１２】
上記ヘッドノズルキャップ当接面は、上記吐出孔が形成されている面において当該面の周囲を囲む弾性体であることがより好ましい。このことによって、ヘッドノズルに対してヘッドノズルキャップを当接する際に、上記弾性体が備える弾性を利用することができる。よって、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとは密接に接触する。したがって、ヘッドノズルのクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクが、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとの当接部分から漏れ出ることを防止する。
【００１３】
上記連通構造は、凸構造であることがより好ましい。上記の構成を備えることによって、上記ヘッドノズルに対して上記ヘッドノズルキャップを当接した際に、上記ヘッドノズルキャップが備える上記凸構造が上記ヘッドノズルに接触する。この時、上記ヘッドノズルキャップの上記凸構造以外の部分は上記ヘッドノズルに接触しない。したがって、ヘッドノズルキャップの内側と外側とが連通する空間を形成する。このことによって上記ヘッドノズルと上記ヘッドノズルキャップとが当接された場合に形成される空間が、密閉空間になることを防ぐ。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る液体吐出装置は、ヘッドノズルに当接するヘッドノズルキャップ当接面に、ヘッドノズルキャップの内側および外側を連続空間とするための連通構造を備えているので、液体カードリッジに圧送方式で液体を送るヘッドノズルのクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクの飛散を防止することができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドノズルキャップおよびヘッドノズルの概略図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るヘッドノズルキャップおよびヘッドノズルの概略図である。
【図３】（ａ）は本発明の一実施形態に係るヘッドノズルキャップのの概略を示す斜視図である。（ｂ）は本発明の一実施形態に係る液体吐出装置２００の断面を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の一態様に係る実施形態について、図１および図２を参照しながら説明する。
【００１７】
〔実施形態１〕
本発明の一態様にかかる液体吐出装置１は、図１に示すヘッドノズルキャップ１０およびヘッドノズル２０を備えている。
【００１８】
（ヘッドノズル２０）
ヘッドノズル２０は、吐出する液体（以下、本実施形態ではインクとする）を被印刷物に対して吐出するノズル（吐出孔）２１を備えている。
【００１９】
ヘッドノズル２０は、図示していないインクカートリッジを備えている。インクカートリッジには、図示していない液体貯留タンクよりインクが充填される。インクカートリッジにインクを充填する方法はいくつか知られているが、ここでは圧送式を採用しているものとして説明を進める。圧送式の場合、インクカートリッジの上流側をポンプで大気圧より高い圧力まで加圧する。この加圧された圧力によって、液体貯留タンクより液体カートリッジへインクを圧送する。圧送されるインクを圧送インク３２として図１に示す。インクを充填するとき、もともとヘッドノズル２０のノズル２１付近に存在していたインクが吐出インク３０としてノズルより吐出される。
【００２０】
ノズル２１にゴミが付着する、インクが蒸発することによってインクの粘度が高まる、インクの流路に空気が混入するなどの外的要因によって、ヘッドノズル２０のコンディションが悪化することがある。このコンディションの悪化は、印刷品質の劣化の原因となる。したがって、ヘッドノズル２０のコンディションを悪化する前の状態に戻すために、又は悪化を防止するために、クリーニングおよびフラッシングと呼ばれる工程が実施される。クリーニングとは、ヘッドノズル２０の上流側を加圧することによって、強制的にノズル２１より多量の吐出インク３０を吐出する工程である。一方、フラッシングとはダミーの駆動信号をヘッドノズルに出力することによって、突出インク３０を吐出する工程である。なお、インク充填、クリーニングおよびフラッシング等のように、液体カードリッジに圧送方式で液体を送ることでヘッドノズルの保守を行なう工程を、本明細書では「保守工程」という。また、保守工程を実施するための方法を総称して保守方法とする。
【００２１】
保守工程では、ノズル２１より吐出インク３０が吐出される。吐出インク３０が液体吐出装置の内部を汚染することを防ぐために、液体吐出装置はヘッドノズルキャップ１０を備えている。
【００２２】
（ヘッドノズルキャップ１０）
ヘッドノズルキャップ１０について、図１を参照しながら説明する。上述したように、ヘッドノズルキャップ１０は吐出インク３０が液体吐出装置の内部を汚染することを防ぐための部材である。ヘッドノズルキャップ１０は図１に示すように、ヘッドノズル２０のノズル２１を含む面（ヘッドノズル当接面２２とする）に当接して設置される。ヘッドノズルキャップ１０のヘッドノズル当接面２２に対向する面のうち、ヘッドノズル２０に最も近接している面をヘッドノズルキャップ当接面１２とする。
【００２３】
ヘッドノズルキャップ当接面１２には、凸構造の突出部１１が設けられている。ヘッドノズル２０にヘッドノズルキャップ１０を当接させた場合、ヘッドノズル当接面２２のうちノズル２１を除く領域に、突出部１１が接触する。その結果、ヘッドノズル当接面２２とヘッドノズルキャップ当接面１２とは直接接することなく、２面の間には図１に示すように隙間が形成される。ヘッドノズル２０にヘッドノズルキャップ１０を当接させた場合でも、ヘッドノズルキャップ１０の内側と外側とは、上記隙間によって連通され連続空間となる。したがって、突出部１１は本発明に係るヘッドノズルキャップが有する連通構造として機能する。
【００２４】
液体吐出装置１は、ヘッドノズルキャップ当接面１２がヘッドノズル２１の周囲を囲むようにしてヘッドノズル当接面２２に当接することによって、ヘッドノズルキャップ１０が吐出インク３０を受け止める。ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際、ヘッドノズルキャップ当接面１２はヘッドノズル当接面２２の面内であり、かつ、ヘッドノズル２１に接触しない領域に当接すればよい。ヘッドノズルキャップ当接面１２の大きさに対して、ヘッドノズル当接面２２の面積を大きめに設定しておくことがより好ましい。このことによって、ヘッドノズルキャップ１０のヘッドノズル２０に対する当接位置がずれた場合でも、ヘッドノズルキャップ１０とヘッドノズル２０とは適切に当接することができる。したがって、ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際の位置を精度良く制御する必要はない。
【００２５】
ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際の位置は、液体吐出装置１を構成する各種部品自体の加工精度、および各種部品を組み付ける際の組み付け精度などに依存する。液体吐出装置１は、ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際、その当接する位置に関して高い精度を要求しない。なぜなら、仮に、加工精度および組み付け精度が悪く、ヘッドノズルキャップ１０とヘッドノズル２０との間にズレが生じたとしても、弾性体でヘッドノズル２０の周囲が覆われているので、インクの飛散が抑制されるからである。したがって、ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する際の精度とは関係なく、液体吐出装置１を構成する各種部品の精度、および、各種部品を組み付ける際に求められる精度を決定することができる。
【００２６】
ヘッドノズルキャップ１０は、６個の突出部１１を備えている。本発明に係るヘッドノズルキャップが備える凸構造の数は、複数であることがより好ましい。凸構造の数が複数であることにより、凸構造とヘッドノズル当接面とが接触する箇所が複数となる。このことによって、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとを当接する際に、安定した接触状態を得ることができる。言い換えると、ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連通する空間を安定して形成することができる。ヘッドノズルおよびヘッドノズルキャップの大きさ、そして、ヘッドノズルキャップを構成する材料が備える特性を考慮して、凸構造の数を決定すればよい。
【００２７】
ヘッドノズルキャップ１０は、黒色のフッ素ゴムからなる。本実施形態のように本発明に係るヘッドノズルキャップを構成する材料は、弾性体であることが好ましい。例えば、フッ素ゴム、シリコンゴムおよびウレタン樹脂など挙げられる。ヘッドノズルキャップが弾性体からなることにより、ヘッドノズルに対してヘッドノズルキャップを当接する際に、弾性体が備える弾性を利用することができる。よって、上記連通構造を除く領域において、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとは密接に接触する。
【００２８】
また、ヘッドノズルキャップ１０を構成する材料は、可視領域および紫外領域の光のうち少なくともいずれか一方を吸収する材料であることが好ましい。本発明に係る液体吐出装置に使用するインクが、黒、シアン、マゼンタ、およびイエローなどに代表される顔料を含んだ液体である場合、可視領域および紫外領域の光を照射されることによって退色または変色する虞がある。一方、印刷に用いるインクは顔料を含んだ液体ではなく、感光性を有する材料を有機溶媒にて希釈した液体、例えばフォトレジストである場合も想定される。フォトレジストに代表される感光性を有する液体は、屋内照明装置が発生する可視領域および紫外領域の光によって感光する。ヘッドノズルキャップが、可視領域および紫外領域の光のうち少なくともいずれか一方を吸収する材料であることによって、上記感光性を有する液体が感光することを防止できる。
【００２９】
本実施形態においては、突出部１１の高さを１００μｍとしている。突出部１１の形状は特に限定されないが、たとえば平面視において円形であり、断面視において円弧からなる形状を用いることができる。
【００３０】
（ヘッドノズルキャップ１０を用いた保守方法）
ヘッドノズルキャップ１０を、ヘッドノズル２０に当接させた状態において、ヘッドノズル２０の保守工程を実施することによって、吐出インク３０はヘッドノズルキャップ１０に捉えられる。すなわち、吐出インク３０がヘッドノズルキャップ１０の外側へ漏れ出し周囲を汚染することはない。加えて、ヘッドノズルキャップ１０とヘッドノズル２０とによって形成される空間の圧力が上昇することもない。したがって、保守工程の実施に伴い吐出インク３０が液体吐出装置１の周辺を汚染することを防止できる。
【００３１】
液体吐出装置１周辺のインクによる汚染は、印刷物の汚染および印刷の質の劣化の原因になる。保守工程において吐出インク３０が液体吐出装置１の周辺を汚染しないということは、液体吐出装置１のメンテナンスを行なう頻度を少なくすることができることを意味する。したがって、液体吐出装置１のランニングコストを低減することができる。
【００３２】
液体吐出装置１が印刷しない状態、すなわち非印刷時において、ヘッドノズル２０は被印刷物に対して対向しない位置に待機している。この非印刷時においてヘッドノズル２０が待機する位置を本明細書では「待機位置」とする。液体吐出装置１が備えるヘッドノズルキャップ１０は、ヘッドノズル２０の待機位置に対向した位置に設置される。液体吐出装置１は、ヘッドノズル２０が待機位置に待機していることを検出すると、ヘッドノズルキャップ１０を機械的に移動させてヘッドノズル２０に当接させる。このとき液体吐出装置１は、ヘッドノズル２０を機械的に移動させてヘッドノズルキャップ１０に当接させてもよい。なお、ヘッドノズルキャップ１０をヘッドノズル２０に当接する操作は手動で行なってもよい。
【００３３】
液体吐出装置１は非印刷時において、常にヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とが当接するように設定されていることがより好ましい。印刷時を除いて、ヘッドノズル２０に蓋がされていることにより、吐出インク３０が液体吐出装置１の周辺を汚染しないことに加えて、以下に示す更なる利点が得られる。
（ａ）ノズル２１に空気中に存在する塵などが付着することを防止する。
（ｂ）顔料を含むインクの場合、インクの退色および変色を防止する。インクがフォトレジストなどの場合は、インクが感光することを防止する。
（ｃ）インクが含む溶媒の蒸発量を抑制し、ノズル付近のインクの粘土上昇を抑える。したがって、ノズルの目詰まりの可能性を低減させる。
本実施形態における連通構造は小さいため、ヘッドノズルキャップの内側と外側とにおいて連続的な空気の流れはない。よって、インクが含む溶媒の蒸発量を抑制し、ノズルの目詰まりの可能性を低減させる。
【００３４】
ヘッドノズルキャップ１０の内側は、ヘッドノズルキャップ当接面１２より掘り下げられた凹構造を有している。したがって、突出インク３０は凹構造部分に貯留する。貯留したインクを貯留インク３１とする。ヘッドノズル２０の保守工程を繰り返すことによって、貯留インク３１は増加する。よって、貯留インク３１を適切なタイミングでヘッドノズルキャップ１０より回収する必要がある。貯留インク３１を回収するために、ヘッドノズルキャップ１０は、ヘッドノズルキャップ１０の内側から外側へ貫通する貫通口１３を有している。図１には図示していないバルブによって、通常、貫通口１３は閉まっている。貯留インク３１を回収する時のみ、バルブは開かれる。貫通口１３の下流側には、ポンプ４０が設置されており貯留インク３１を吸引する。
【００３５】
〔実施形態２〕
液体吐出装置１００は、図２に示すヘッドノズルキャップ５０およびヘッドノズル２０を備えている。なお、実施形態１にて説明した部材と同一の部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。具体的には、液体吐出装置１００が備えるヘッドノズル２０は実施形態１におけるヘッドノズル２０と同一である。したがって、実施形態２においては、ヘッドノズル２０の説明を省略し、ヘッドノズルキャップ５０についてのみ説明する。
【００３６】
（ヘッドノズルキャップ５０）
ヘッドノズルキャップ５０の構成は、ヘッドノズルキャップ１０の構成と比較して、ヘッドノズルキャップ当接面５２に設けられる連通構造が異なる。ヘッドノズルキャップ当接面５２には、凸構造の連通構造が設けられていない。したがって、ヘッドノズルキャップ５０をヘッドノズル２０に当接する場合、ヘッドノズルキャップ当接面５２とヘッドノズル当接面２２とが直接接触する。その状態でヘッドノズルキャップ５０の内側と外側とを連続空間とするために、ヘッドノズルキャップ５０は連通構造である切り込み５１を備えている。
【００３７】
ヘッドノズルキャップを構成する材料の弾性と、ヘッドノズルキャップをヘッドノズルに当接する際にヘッドノズルキャップに加える力の大きさと、を考慮して切り込み構造の深さを決定すればよい。
【００３８】
ノズルキャップ５０は、１０個の切り込み５１を備えている。本発明に係るヘッドノズルキャップが備える切り込み構造の数は、複数であることがより好ましい。切り込み構造を複数備えることにより、保守工程の実施中に、ヘッドノズルから吐出されたインクによっていずれかの切り込み構造が塞がれたとしても、ヘッドノズルキャップが複数の切り込み構造を備えることによって、支障なく保守工程を続けることができる。
【００３９】
ヘッドノズルキャップ５０は、黒色のフッ素ゴムからなる。ヘッドノズルキャップを構成する材料は弾性体であることがより好ましい。また、ヘッドノズルキャップを構成する材料は、可視領域および紫外領域の光のうち少なくともいずれか一方を吸収する材料であることがより好ましい。本実施形態に係るヘッドノズルキャップが、これらの構成を備えることがより好ましい理由は、実施形態１に記載した理由と同様である。
【００４０】
ヘッドノズルキャップ５０を用いた保守方法についても、ヘッドノズルキャップ１０を用いた保守方法と同様である。
【００４１】
なお、連通構造はヘッドノズル及びヘッドノズルキャップのうち少なくとも一方に設けられていればよいが、ヘッドノズルキャップにある方がより好ましい。連通構造が、例えばインク等で汚染されたり、磨耗したりするなどして、連通構造としての機能を果たせなくなった場合においても、ヘッドノズルキャップを取り替えることで、容易にヘッドノズルキャップの保守を再開できるからである。
【００４２】
また、ヘッドノズル当接面が連通構造を備える場合、その具体的な構造は、例えば、実施形態１と同様に凸構造であってもよく、実施形態２と同様に切り込み構造であってもよい。
【００４３】
ヘッドノズル当接面が連通構造として凸構造を備える場合には、ヘッドノズルを構成する材料と同一の材料からなりヘッドノズル当接面と一体形成された構造でもよい。ヘッドノズル当接面が連通構造として凸構造を備える場合には、ヘッドノズルを構成する材料とは異なる材料からなり、ヘッドノズル当接面に取り付ける構造でもよい。
【００４４】
また、連通構造がヘッドノズル当接面にあるある形態においても、その数は、複数であることがより好ましい。ヘッドノズルキャップを構成する材料と、ヘッドノズルが備える連通構造を構成する材料と、がそれぞれ備える弾性を考慮し、ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連通する空間が適切に設けられるように、連通構造の数を決定すればよい。
【００４５】
〔実施形態３〕
液体吐出装置２００は、図３に示すヘッドノズル２０およびヘッドノズルキャップ６０を備えている。なお、実施形態１にて説明した部材と同一の部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。具体的には、液体吐出装置２００が備えるヘッドノズル２０は実施形態１におけるヘッドノズル２０と同一である。したがって、実施形態３においては、ヘッドノズル２０の説明を省略し、ヘッドノズルキャップ６０についてのみ説明する。
【００４６】
（ヘッドノズルキャップ６０）
ヘッドノズルキャップ６０は、キャップ内壁６１、キャップ外壁６２を備えている。キャップ内壁には、切り込み６３が設けられている。図３（ａ）はヘッドノズルキャップ６０の概略を示す斜視図である。図３（ｂ）は、切り込み６３の位置における液体吐出装置２００の断面を示す概略図である。
【００４７】
ヘッドノズルキャップ６０において、キャップ内壁６１の上面が、ヘッドノズルキャップ当接面となりヘッドノズル当接面に直接接触する。切り込み６３は、キャップ内壁６１の内側および外側に形成される空間を連続空間とするための連通構造である。さらに、キャップ外壁６２とヘッドノズル２０との間には隙間が形成されている。この隙間は、キャップ外壁６２の内側および外側に形成される空間を連続空間とするための連通構造である。
【００４８】
ヘッドノズル６０において、キャップ内壁６１がノズル２１から吐出されるインクの飛散を防ぐキャップとして機能する。保守工程においてインクと共に吐出される空気は、切り込み６３およびキャップ外壁とヘッドノズル２０との間に設けられる隙間を介してヘッドノズル６０の外側に形成される空間に排出される。したがって、保守工程に際してキャップ内壁６１の内側に形成される空間の圧力が高まることはない。
【００４９】
ノズル２１から吐出される空気が多い場合、空気と共にインクが切り込み６３からキャップ内壁６１の外側へ漏れる可能性がある。その場合でも、ヘッドノズルキャップ６０がキャップ外壁６２を備えるために、インクがヘッドノズルキャップ６０の外側へ漏れ出す虞はない。
【００５０】
キャップ内壁６１に加えてキャップ外壁６２を備えているために、ヘッドノズル６０はインクが周囲に飛散することを防ぐことができる。
【００５１】
＜付記事項＞
以上のように、本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１は、インクを吐出するヘッドノズル２０と、ヘッドノズル２０の蓋をするヘッドノズルキャップ１０と、を備え、ヘッドノズルキャップ１０は、インクのノズル２１が形成されているヘッドノズル２０の表面におけるノズル２１以外の部分に当接することにより、ヘッドノズル２０の蓋をするものであり、ヘッドノズルキャップ１０のヘッドノズル２０の表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面１２、および、ヘッドノズル２０のヘッドノズルキャップ１０に当接する面であるヘッドノズル当接面２２のうち少なくとも一方には、ヘッドノズルキャップ１０の内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴としている。
【００５２】
本発明の一実施形態に係るヘッドノズルキャップ１０は、インクを吐出するヘッドノズル２０のキャップであって、インクのノズル２１が形成されているヘッドノズル２０の表面におけるノズル２１以外の部分に直接接する面であるヘッドノズルキャップ当接面１２により、ヘッドノズル２０の蓋をするものであり、ヘッドノズルキャップ当接面１２には、自キャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴としている。
【００５３】
本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１の保守方法は、インクを吐出するヘッドノズル２０と、ヘッドノズル２０の蓋をするヘッドノズルキャップ１０と、液体カートリッジと、を備える液滴吐出装置１のヘッドノズル２０の保守方法であって、大気圧より高い圧力をインクに印加する圧送方式により上記インクカートリッジにインクを送り込むインク送入工程を含み、ヘッドノズルキャップ１０のヘッドノズル２０の表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面１２、および、ヘッドノズル２０のヘッドノズルキャップ１０に当接する面であるヘッドノズル当接面２２のうち少なくとも一方には、ヘッドノズルキャップ１０の内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されおり、上記インク送入工程では、ヘッドノズルキャップ１０でヘッドノズル２０を覆うことを特徴としている。
【００５４】
上記連通構造が形成されていることによって、ヘッドノズル１０とヘッドノズルキャップ２０とが当接されることで形成されるキャップ内部の空間がキャップ外部の空間と連通され、上記空間が密閉空間になることを防ぐ。このことによって、インク充填、クリーニングおよびフラッシング等の工程において、上記空間の圧力が上昇することを防ぐ。したがって、液体カードリッジに圧送方式で液体を送るヘッドノズル２０のクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズル２０からの吐出インク３０を受け止めることができる。したがって、吐出インク３０が飛散して液体吐出装置１の周囲を汚染することを防止する。
【００５５】
ヘッドノズルキャップ当接部１２は、ノズル２１が形成されているヘッドノズル当接面２２においてヘッドノズル当接面２２の周囲を囲む弾性体である。このことによって、ヘッドノズル２０に対してヘッドノズルキャップ１０を当接する際に、弾性体が備える弾性を利用することができる。よって、ヘッドノズルキャップ当接面１２における突出部１１を除く領域において、ヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とは密接に接触する。したがって、ヘッドノズル２０のクリーニングおよびフラッシング等の工程において、ヘッドノズルから吐出されるインクが、ヘッドノズルとヘッドノズルキャップとの当接部分から漏れ出ることを防止する。
【００５６】
ヘッドノズルキャップ１０が備える連通構造は突出部１１である。上記の構成を備えることによって、ヘッドノズル２０に対してヘッドノズルキャップ１０を当接した際に、上記ヘッドノズルキャップ１０が備える突出部１１がヘッドノズル２０に接触する。この時、ヘッドノズルキャップ１０の突出部１１以外の部分はヘッドノズル２０に接触しない。したがって、ヘッドノズルキャップの内側と外側とが連通する空間を形成する。このことによってヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とが当接された場合に形成される空間が、密閉空間になることを防ぐ。
【００５７】
ヘッドノズルキャップ１０は複数の突出部１１を備える。上記構成を備えることによって、突出部１１とヘッドノズル２０とが接触する箇所が複数となる。このことによって、ヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とを当接する際に、安定した接触状態を得ることができる。言い換えると、ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連通する空間を安定して形成することができる。
【００５８】
吐出部１１の形状は、平面視において円形であり、断面視において円弧からなる。上記構成を備えることによって、ヘッドノズル当接面２２が平滑でない場合でも、ヘッドノズルキャップ当接面１２をヘッドノズル当接面２２に安定した状態で当接させることができる。
【００５９】
ヘッドノズルキャップ５０が備える連通構造は、ヘッドノズルキャップ５０の内側と外側とを連通する切り込み５１である。上記の構成を備えることによって、ヘッドノズルキャップ５０とヘッドノズル２０とを当接する際の接触面積を広く設定することができる。したがって、ヘッドノズルキャップ５０とヘッドノズル５０とを安定した状態で当接することができる。
【００６０】
ヘッドノズルキャップ５０が備える切り込み５１の数は複数である。上記の構成を備えることによって、いずれかの切り込み５１が吐出インク３０によって塞がれた場合でも、ヘッドノズル２０とヘッドノズルキャップ１０とが当接された場合に形成される空間を連続した状態に保つことができる。
【００６１】
液体吐出装置１および１００が備えるヘッドノズルキャップ１０および５０は、それぞれのヘッドノズルキャップの内側から外側へ貫通する貫通口１３を備えている。このことによって、貯留インク３１をそれぞれのヘッドノズルキャップの外側へ排出することが可能となる。
【００６２】
液体吐出装置１および１００が備えるヘッドノズルキャップ１０および５０は、可視領域および紫外領域の光のうち、少なくともいずれか一方の光を吸収する材料により形成されている。印刷に用いるインクには、黒、シアン、マゼンタ、およびイエローなどに代表される顔料を含んだ液体である場合、上記可視領域および紫外領域の光を照射されることによって退色または変色する虞がある。印刷に用いるインクは上記顔料を含んだ液体ではなく、感光性を有する材料を有機溶媒にて希釈した液体、例えばフォトレジストである場合もある。フォトレジストに代表される感光性を有する液体は、屋内照明装置が発生する可視領域および紫外領域の光によって感光してしまう。ヘッドノズルキャップ１０および５０が上記構成を備えることによって、上記顔料を含んだ液体の退色または変色を防止できる。同様に、上記感光性を有する液体が感光することを防止できる。
【００６３】
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、液体吐出装置が備えるヘッドノズルのコンディションを保つために実施する保守工程に利用することができる。
【符号の説明】
【００６５】
１ 液滴吐出装置
１０ ヘッドノズルキャップ
１１ 突出部
１２ ヘッドノズルキャップ当接面
１３ 貫通口
２０ ヘッドノズル
２１ ノズル（吐出孔）
２２ ヘッドノズル当接面
３０ 吐出インク
３１ 貯留インク
３２ 圧送インク
４０ ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するヘッドノズルと、
上記ヘッドノズルの蓋をするヘッドノズルキャップと、を備え、
上記ヘッドノズルキャップは、上記液滴の吐出孔が形成されているヘッドノズルの表面における当該吐出孔以外の部分に当接することにより、上記ヘッドノズルの蓋をするものであり、
上記ヘッドノズルキャップの上記ヘッドノズルの表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面、および、上記ヘッドノズルの上記ヘッドノズルキャップに当接する面であるヘッドノズル当接面のうち少なくとも一方には、上記ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
上記ヘッドノズルキャップ当接面は、上記吐出孔が形成されている面において当該面の周囲を囲む弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
上記連通構造は、凸構造であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
液滴を吐出するヘッドノズルのキャップであって、
上記液滴の吐出孔が形成されているヘッドノズルの表面における当該吐出孔以外の部分に直接接する面であるヘッドノズルキャップ当接面により、上記ヘッドノズルの蓋をするものであり、
上記ヘッドノズルキャップ当接面には、自キャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴とするヘッドノズルキャップ。
【請求項５】
液滴を吐出するヘッドノズルと、上記ヘッドノズルの蓋をするヘッドノズルキャップと、液体カートリッジと、を備える液滴吐出装置のヘッドノズルの保守方法であって、
大気圧より高い圧力を液体に印加する圧送方式により上記液体カートリッジに液体を送り込む液体送入工程を含み、
上記ヘッドノズルキャップの上記ヘッドノズルの表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面、および、上記ヘッドノズルの上記ヘッドノズルキャップに当接する面であるヘッドノズル当接面のうち少なくとも一方には、上記ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されおり、
上記液体送入工程では、上記ヘッドノズルキャップで上記ヘッドノズルを覆うことを特徴とする液体吐出装置の保守方法。
【請求項１】
液滴を吐出するヘッドノズルと、
上記ヘッドノズルの蓋をするヘッドノズルキャップと、を備え、
上記ヘッドノズルキャップは、上記液滴の吐出孔が形成されているヘッドノズルの表面における当該吐出孔以外の部分に当接することにより、上記ヘッドノズルの蓋をするものであり、
上記ヘッドノズルキャップの上記ヘッドノズルの表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面、および、上記ヘッドノズルの上記ヘッドノズルキャップに当接する面であるヘッドノズル当接面のうち少なくとも一方には、上記ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
上記ヘッドノズルキャップ当接面は、上記吐出孔が形成されている面において当該面の周囲を囲む弾性体であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
上記連通構造は、凸構造であることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
液滴を吐出するヘッドノズルのキャップであって、
上記液滴の吐出孔が形成されているヘッドノズルの表面における当該吐出孔以外の部分に直接接する面であるヘッドノズルキャップ当接面により、上記ヘッドノズルの蓋をするものであり、
上記ヘッドノズルキャップ当接面には、自キャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されていることを特徴とするヘッドノズルキャップ。
【請求項５】
液滴を吐出するヘッドノズルと、上記ヘッドノズルの蓋をするヘッドノズルキャップと、液体カートリッジと、を備える液滴吐出装置のヘッドノズルの保守方法であって、
大気圧より高い圧力を液体に印加する圧送方式により上記液体カートリッジに液体を送り込む液体送入工程を含み、
上記ヘッドノズルキャップの上記ヘッドノズルの表面に当接する面であるヘッドノズルキャップ当接面、および、上記ヘッドノズルの上記ヘッドノズルキャップに当接する面であるヘッドノズル当接面のうち少なくとも一方には、上記ヘッドノズルキャップの内側と外側とを連続空間にする連通構造が形成されおり、
上記液体送入工程では、上記ヘッドノズルキャップで上記ヘッドノズルを覆うことを特徴とする液体吐出装置の保守方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図２】
【図３】
【公開番号】特開２０１３−５６５２１（Ｐ２０１３−５６５２１Ａ）
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１９７６９２（Ｐ２０１１−１９７６９２）
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月２８日（２０１３．３．２８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月９日（２０１１．９．９）
【出願人】（０００１３７８２３）株式会社ミマキエンジニアリング (437)
【Ｆターム（参考）】
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