液体噴射装置
【課題】大気開放バルブが接続されるキャップ部材を備える液体噴射装置において、大気開放バルブに液体が到達することを抑止する。
【解決手段】大気開放バルブ３０が接続される気体流路１４，５０の入口１４ａに接続されると共に液体の気体流路１４，５０への浸入を抑止するバッファ空間７２と該バッファ空間７２に繋がると共に貯留領域Ｒにおいて鉛直下方を向いて形成される開口部７１とを有する液体浸入抑止手段７０を備える。
【解決手段】大気開放バルブ３０が接続される気体流路１４，５０の入口１４ａに接続されると共に液体の気体流路１４，５０への浸入を抑止するバッファ空間７２と該バッファ空間７２に繋がると共に貯留領域Ｒにおいて鉛直下方を向いて形成される開口部７１とを有する液体浸入抑止手段７０を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を噴射する液体噴射装置として、例えばインクジェットプリンタなどが知られている。インクジェットプリンタは、記録媒体に文字や画像等を記録する装置であり、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に設けられたノズル列から記録媒体にインク（液体）を選択的に噴射する構成になっている。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタでは、ノズルの目詰まりや、ゴミの混入、インクの増粘、気泡の混入等によるインクの噴射の不具合等を防止するため、いわゆる吸引動作を行う。
この吸引動作では、記録ヘッドのノズルの形成領域を囲うようにキャップ部材を当接させることによって形成されたキャップ部材と記録ヘッドとの間の密閉空間を減圧することで、ノズルからインクを強制排出する。
【０００４】
ところで、吸引動作ではキャップ部材と記録ヘッドとの間の密閉空間が減圧されるため、キャップ部材と記録ヘッドとの密着力が強く、この状態でキャップ部材と記録ヘッドとを離間させると、キャップ部材や記録ヘッドに大きな負荷がかかることなる。
このため、従来の液体噴射装置においては、上記密閉空間を大気開放するための大気開放バルブが気体流路となるチューブを介してキャップ部材と接続されている。
【特許文献１】特開２００５−２２５１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、大気開放バルブが上記密閉空間を大気開放するものであるため、当然ながら、大気開放バルブに接続される気体流路の入口は、上記密閉空間に配置されている。そして、密閉空間には、上述のように記録ヘッドから吸引されたインクが貯留される。
このため、気体流路の入口から気体流路の内部にインクが流入して大気開放バルブに到達することによって大気開放バルブの動作不良を招く虞がある。
【０００６】
そこで、従来のインクジェットプリンタにおいては、大気開放バルブを気体流路の入口よりも上方に配置することによって気体流路に流れ込んだインクが大気開放バルブに到達することを防止している。
しかしながら、例えば記録ヘッドが記録媒体の全幅に対応して配置されるインクジェットプリンタであるラインヘッドプリンタ等においては、記憶ヘッドが固定され、記録ヘッド下に配置されたプラテンのさらに下方にキャップ部材が配置されており、吸引動作の際にプラテンが移動し、さらにキャップ部材を上昇させて記録ヘッドに当接させている。
このため、吸引動作以外においては、キャップ部材の直ぐ上方にプラテンが存在するため、大気開放バルブを気体流路の入口より上方に配置することが困難となる。
また、ラインヘッドプリンタに限らず、大気開放バルブの配置位置の制約は、小型化を求められるインクジェットプリンタにおいては、設計の自由度を大きく低下させる原因となる。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、大気開放バルブが接続されるキャップ部材を備える液体噴射装置において、大気開放バルブに液体が到達することを抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００９】
第１の発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、上記ノズル開口から噴射された上記液体を受けかつ貯留可能な貯留領域を有すると共に上記ノズル開口の形成領域を囲って上記液体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、該キャップ部材の上記貯留領域に接続される吸引ポンプと、上記キャップ部材の上記貯留領域と大気開放バルブとを繋ぐ気体流路とを備える液体噴射装置であって、上記気体流路の入口に接続されると共に上記液体の上記気体流路への浸入を抑止するバッファ空間と該バッファ空間に繋がると共に上記貯留領域において鉛直下方を向く開口部とを有する液体浸入抑止手段を備えるという構成を採用する。
【００１０】
このような構成を採用する第１の発明によれば、気体流路の入口が液体侵入抑止手段のバッファ空間に接続され、当該バッファ空間が貯留領域において鉛直下方を向いて形成される開口部に繋がっている。つまり、気体流路の入口は、液体侵入抑止手段のバッファ空間及び開口部を介して貯留領域と接続されている。
ここで、液体浸入抑止手段の開口部は、鉛直下方を向いて形成されているため、キャップ部材の貯留領域における液面が開口部の上方となるまで液体の量が増加した場合であっても、バッファ空間及び気体流路に残存する空気によってバッファ空間及び気体流路への液体の浸入を防ぐことが可能となる。
【００１１】
また、液体噴射装置においては、キャップ部材と記録ヘッドとの間に密閉空間が形成された状態で、吸引ポンプの駆動を止めて記録ヘッドから密閉空間に液体を噴射する場合がある。このような場合には、貯留領域の液体が増えることによって上記密閉空間の空気が収縮され昇圧され、バッファ空間及び気体流路内の空気も一緒に圧縮される。このため、キャップ部材の貯留領域における液面が開口部の上方である場合には、バッファ空間及び気体流路内の空気の収縮によって液体に対してバッファ空間及び気体流路に向けて引き込む力が作用する。
このように液体に対してバッファ空間及び気体流路に向けて引き込む力が作用する場合であっても、本第１の発明においては引き込まれた液体がバッファ空間に一定量貯留され、気体流路に流れ込むことが抑制される。したがって、バッファ空間及び気体流路への液体の浸入を低減させることが可能となる。
【００１２】
このように本第１の発明によれば、大気開放バルブに液体が到達することを抑止し、大気開放バルブの動作不良の発生を抑止することが可能となる。
そして、本第１の発明においては、気体流路の入口と大気開放バルブとの位置関係に関わらず大気開放バルブに液体が到達することを抑止することが可能となる。したがって、液体噴射装置の設計自由度を向上させることが可能となる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記バッファ空間の容積が、上記気体流路の容積以上とされているという構成を採用する。
このような構成を採用する第２の発明によれば、バッファ空間の容積が気体流路の容積以上とされているため、実際にはありえないものの気体流路内の空気が収縮して体積が限りなく零となった場合であってもバッファ空間に引き込まれる液体の体積がバッファ空間の容積以下となり、より確実に大気開放バルブに液体が到達することを防止することが可能となる。
【００１４】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記液体浸入抑止手段が、上記ノズル開口の直下を避けて上記貯留領域に配置されるという構成を採用する。
このような構成を採用する第３の発明によれば、貯留領域に設置される液体浸入抑止手段が記録ヘッドに形成されたノズル開口の直下を避けて配置されているため、ノズル開口から吸引あるいは噴射された液体が、液体浸入抑止手段に当たって飛び散ることを抑止することが可能となる。このため、記録ヘッドが飛び跳ねた液体によって汚れることを抑止することが可能となる。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記液体浸入抑止手段が、上記気体流路の入口に被って配置されるカップ部材であるという構成を採用する。
このような構成を採用する第４の発明によれば液体浸入抑止手段が入口に被って配置されるカップ部材とされる。このため、カップ部材の形状を変更することによってカップ部材の容積、すなわちバッファ空間の容積を容易に変更することができる。さらに、気体流路と液体浸入抑止手段とを直接固定させなくても良く、気体流路の入口と液体浸入抑止手段との位置関係に自由度を持たせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る液体噴射装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、液体噴射装置の一例であるインクジェットプリンタを挙げて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪの要部斜視図であり、本来インクジェットプリンタＩＪが備える外部カバーを除いた斜視図である。また、図２は、インクジェットプリンタＩＪが備えるメンテナンス機構９を模式的示した断面図である。
【００１８】
図１に示すように、インクジェットプリンタＩＪには、フレーム１が備えられ、このフレーム１にはプラテン２が架設されている。プラテン２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記録紙Ｐが搬送される。また、フレーム１には、プラテン２の長手方向と平行にガイド部材３が架設され、このガイド部材３にはキャリッジ４が摺動可能に支持されている。キャリッジ４は、キャリッジモータ５によりタイミングベルト６を介して、記録紙Ｐの搬送方向に交差する方向（図中Ｘ方向）に往復移動可能となっている。
【００１９】
このキャリッジ４の下面には、記録ヘッド７が搭載されている。記録ヘッド７は、図２に示すように、複数のノズル７ａを有している。そして各ノズル７ａの開口（以下、ノズル開口７ｂと称する）は、記録ヘッド７の下面（以下、ノズル開口形成面７ｃと称する）に形成されている。そして、記録ヘッド７は、ノズル開口形成面７ｃが搬送された記録紙Ｐに対向するようにキャリッジ４に支持されている。
また、記録ヘッド７は、各ノズル７ａに対して設置される圧電素子７ｄを備えている。そして、圧電素子７ｄが駆動されることで、ノズル７ａから記録紙Ｐに向かってインク滴が吐出される。
【００２０】
また、キャリッジ４上には、内部にインクを収容したインクカートリッジ８が着脱可能に取着されている。キャリッジ４に配設されたインクカートリッジ８は、その下方に配設された記録ヘッド７にインクを供給する。供給されたインクは、印刷データに基づいた圧電素子７ｄの駆動によって、ノズル７ａを介して記録紙Ｐに吐出される。
【００２１】
フレーム１の一側部には、ホームポジションが設けられており、このホームポジションにはメンテナンス機構９が配設されている。このホームポジションは、非印刷時あるいは保管時等のプリンタが印刷休止状態にあるときに、キャリッジ４が配置される領域である。
【００２２】
メンテナンス機構９は、キャップユニット１０と、吸引ポンプ２０（図２参照）と、大気開放バルブ３０とを備えている。また、キャップユニット１０、吸引ポンプ２０及び大気開放バルブ３０の駆動源である図示しない駆動モータと、この駆動モータの動力をキャップユニット１０、吸引ポンプ２０及び大気開放バルブ３０に伝達する図示しない動力伝達機構を備えている。
【００２３】
図２に示すように、キャップユニット１０は、キャップホルダ１１とキャップ部材１２とを備えている。キャップホルダ１１は、上側が開口した箱状に形成されており、この開口が記録ヘッド７のノズル開口形成面７ｃを向くように配設されている。キャップ部材１２は、エラストマ等の可撓性材質からなり、キャップホルダ１１の内壁面によって支持されている。このキャップ部材１２は、その上端縁がキャップホルダ１１の上端縁よりも上方に突出している。
【００２４】
キャップホルダ１１は、駆動モータの駆動により上下方向に移動可能とされている。そして、キャップユニット１０は、キャップ部材１２が記録ヘッド７に当接するキャッピング位置と、キャップ部材１２が記録ヘッド７から離間した退避位置との間を往復移動可能となっている。
そして、キャップユニット１０がキャッピング位置に移動されている場合には、キャップ部材１２がノズル開口領域を囲うように記録ヘッド７のノズル開口形成面７ｃと当接され、キャップ部材１２と記録ヘッド７との間に密閉空間Ｋが形成される。
【００２５】
キャップ部材１２の底面と内側面とによって囲われた領域は、記録ヘッド７から噴射あるいは吸引されたインクを受けると共に一時的にインクを貯留する貯留領域Ｒとして構成されている。
なお、貯留領域Ｒには、必要に応じてインクを吸収するためのシート状の吸収材を収容しても良い。
そして、貯留領域Ｒにインクを貯留した状態で上記密閉空間Ｋを形成することによって、密閉空間Ｋを高湿状態に保つことが可能となり、ノズル７ａ内のインクが乾燥することを抑止することができる。
【００２６】
また、キャップホルダ１１及びキャップ部材１２の底部には、インク排出口１３が貫通形成され、当該インク排出口１３に排出チューブ４０が接続されている。
そして、キャップ部材１２の貯留領域Ｒに噴射あるいは吸引されたインクは、インク排出口１３を介して、排出チューブ４０内の流路に流入する。この排出チューブ４０は、キャップユニット１０の下方で引き回され、吸引ポンプ２０側へ延設されている。
なお、排出チューブ４０は、廃棄されるインクが収容されるインクタンクＴと接続されている。
【００２７】
排出チューブ４０の途中部位には、吸引ポンプ２０が配置されている。この吸引ポンプ２０は、ノズル７ａ内のインクを吸引する吸引動作を行うためのものである。吸引動作は、インクジェットプリンタＩＪが長期間印刷を休止した後で印刷を再開する場合等において、インクジェットプリンタＩＪの図示しない制御部により実行命令が送出されることによって行われる。なお、上記吸引動作については、後に詳説する。
【００２８】
また、キャップホルダ１１及びキャップ部材１２の底部には、貯留領域Ｒからキャップホルダ１１の底部に抜ける貫通孔を備える大気連通部１４が設置されている。この大気連通部１４は、貯留領域Ｒ内に突出するように配置されており、突出された先端に入口１４ａを備えている。なお、ここで言う入口１４ａは、貯留領域Ｒから見た場合における大気連通部１４の入口を意味するものであり、外気やインク等の流体の流れ方向に対する入口を意味するものではない。
そして、大気連通部１４には大気連通チューブ５０が接続されており、大気連通チューブ５０の端部に大気開放バルブ３０が設けられている。
つまり、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、本発明におけるキャップ部材１２の貯留領域Ｒと大気開放バルブ３０とを繋ぐ気体流路が、大気連通部１４と大気連通チューブ５０とによって構成されている。
そして大気開放バルブ３０を開状態にすると、大気連通部１４と大気連通チューブ５０を介してノズル開口形成面７ｃとキャップ部材１２との間の密閉空間Ｋに外気が導入され、密閉空間Ｋが大気開放される。
【００２９】
また、大気連通チューブ５０の途中部位には逆止弁６０が設けられている。この逆止弁６０は、外部からキャップユニット１０側に向かう方向にのみ空気の供給を可能とし、逆にキャップユニット１０側から空気やインクが流れようとすると自動的に閉弁するバルブである。
【００３０】
そして、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪは、図２に示すように、大気連通部１４の入口１４ａに被って配置されるカップ部材７０（液体浸入抑止手段）を備えている。このカップ部材７０は、開口部７１が鉛直下方を向き、内部空間７２（バッファ空間）に大気連通部１４の入口１４ａが配置されるように支持部８０によって貯留領域Ｒ内において支持されている。なお、貯留領域Ｒに吸収材が収容されている場合には、支持部８０に換えて吸収材によってカップ部材７０を支持しても良い。
そして、カップ部材７０の内部空間７２は、インクの大気連通部１４への浸入を抑止するバッファ空間として機能するものであり、上述のように大気連通部１４の入口１４ａが配置されることによって該入口１４ａと接続されている。なお、このカップ部材７０の内部空間７２の容積は、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０の内部容積以上とされている。
また、開口部７１は、上述のように鉛直下方を向いて形成されており、内部空間７２に繋がっている。
【００３１】
また、カップ部材７０は、キャリッジ４がホームポジションに移動された場合における記録ヘッド７のノズル開口７ｂの直下を避けて配置されていることが好ましい。
これによって、ノズル７ａから噴射あるいは吸引されたインクがカップ部材７０に当たって飛び散ることを抑止し、記録ヘッド７がインクによって汚れることを抑止することが可能となる。
なお、カップ部材７０を記録ヘッド７のノズル開口７ｂの直下を避けて配置する場合には、これに伴って、大気連通部１４の形成位置も記録ヘッド７のノズル開口７ｂの直下を避けることが好ましい。
【００３２】
次に、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪの動作の一実施例について吸引動作を中心に説明する。なお、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪの動作を制御しているのは、不図示の制御部である。
【００３３】
吸引動作は、記録ヘッド７のノズル７ａからインクを強制排出するクリーニング動作であり、キャリッジ４がホームポジションに移動され、記録ヘッド７にキャップユニット１０のキャップ部材１２が当接された状態を主として行われる。
そして、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪでは、吸引動作において、吸引ポンプ２０を駆動させてインクを強制排出する吸引工程と、吸引ポンプ２０の駆動を停止した状態で記録ヘッド７のノズル７ａからインクを噴射する噴射工程とを繰り返し行い、その後、記録ヘッド７とキャップ部材１２との間に形成された密閉空間Ｋを大気開放する大気開放工程を行うものとする。
【００３４】
吸引動作を開始した際に行われる吸引工程は、図３に示すようにキャップ部材１２の貯留領域Ｒにインクが存在しない状態、若しくは貯留領域Ｒに貯留されたインクの液面がカップ部材７０の開口部７１よりも下方に存在する状態から行われる。
そして、図４に示すように、大気開放バルブ３０が閉鎖された状態で、吸引ポンプ２０が駆動されることによって、密閉空間Ｋが減圧されて記録ヘッド７のノズル７ａからインクが吸引される。また、記録ヘッド７のノズル７ａから吸引されたインクは、インク排出口１３及び排出チューブ４０を介してインクタンクＴに収容される。
ここで、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、カップ部材７０が、開口部７１が鉛直下方を向き、内部空間７２に大気連通部１４の入口１４ａが配置されるように配置されている。このため、記録ヘッド７のノズル７ａから吸引されるインク量がインク排出口１３及び排出チューブ４０を介して排出されるインク量よりも多く、図４に示すように、キャップ部材１２の貯留領域Ｒにおけるインクの液面がカップ部材７０の開口部７１よりも上昇した場合であっても、カップ部材７０の内部空間７２、大気連通部１４の内部空間及び大気連通チューブ５０の内部空間に存在する空気によって、インクがカップ部材７０の内部空間７２より先に流入することが防止される。
【００３５】
次に、キャップ部材１２の貯留領域Ｒにおけるインクの液面がカップ部材７０の開口部７１よりも上昇している状態で噴射工程が行われると、吸引ポンプ２０の駆動が停止された状態でインクが噴射されるため、キャップ部材１２の貯留領域Ｒに貯留されるインク量が増え、逆に密閉空間Ｋの空気が収縮する。そして、密閉空間Ｋの空気の収縮に伴って、カップ部材７０の内部空間７２、大気連通部１４の内部空間及び大気連通チューブ５０の内部空間に存在する空気も収縮するため、当該収縮によって、貯留領域Ｒに貯留されたインクに対してカップ部材７０の内部空間７２に向けて引き込む力が作用し、図５に示すように、インクの一部がカップ部材７０の内部空間７２に流入する。
しかしながら、カップ部材７０の内部空間７２に流入したインクは、内部空間７２の容積を埋めるまでは内部空間７２に貯留される。このため、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０へのインクの流入が抑制され、大気開放バルブ３０にインクが到達することを防止することが可能となる。
【００３６】
そして、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、カップ部材７０の内部空間７２の容積が、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０の内部容積以上とされている。このため、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０に存在する空気が収縮して体積が減少した場合であっても内部空間７２に引き込まれるインクの体積が内部空間７２の容積以下となり、より確実に大気開放バルブ３０にインクが到達することを防止することが可能となる。
【００３７】
次に、カップ部材７０の内部空間７２にインクが流入した状態で吸引工程が行われ、インク排出口１３及び排出チューブ４０を介して排出されるインク量が記録ヘッド７のノズル７ａから吸引されるインク量よりも多い場合には、図６に示すようにキャップ部材１２の貯留領域Ｒの貯留されるインクの液面が下降し、当該液面がカップ部材７０の開口部７１よりも下がると、カップ部材７０の内部空間７２に空気が入り込んで内部空間７２に流れ込んでいたインクがカップ部材７０の外部に吐き出される。
【００３８】
次に、大気開放工程が行われ、当該大気開放工程後にキャップ部材１２の貯留領域Ｒにインクが残存する場合には、必要に応じてキャップ部材１２と記録ヘッド７とを離間させた状態で吸引ポンプ２０を駆動する空吸引工程を行う。
なお、大気開放工程においては、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０を介して密閉空間Ｋに空気が流れ込むため、当該空気の流れによって大気連通部１４及び大気連通チューブ５０へのインクの流れ込みが防止される。
【００３９】
以上のような本実施形態のインクジェットプリンタＩＪによれば、大気連通部１４の入口１４ａがカップ部材７０の内部空間７２に接続され、当該内部空間７２が貯留領域Ｒにおいて鉛直下方を向いて形成される開口部７１に繋がっている。つまり、大気連通部１４の入口１４ａは、カップ部材７０の内部空間７２及び開口部７１を介して貯留領域Ｒと接続されている。
そして、カップ部材７０の開口部７１は、鉛直下方を向いて形成されているため、キャップ部材１２の貯留領域Ｒにおける液面が開口部７１の上方となるまでインクの量が増加した場合であっても、内部空間７２及び大気連通部１４及び大気連通チューブ５０に残存する空気によって内部空間７２及び大気連通部１４及び大気連通チューブ５０へのインクの浸入を防ぐことが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、キャップ部材１２の貯留領域Ｒにおける液面が開口部７１の上方である場合には、内部空間７２及び大気連通部１４及び大気連通チューブ５０内の空気の収縮によってインクに対して内部空間７２及び大気連通部１４及び大気連通チューブ５０に向けて引き込む力が作用する。
しかしながら、内部空間７２へ引き込まれたインクが内部空間７２に貯留され、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０に流れ込むことが抑制される。
【００４１】
このように本実施形態のインクジェットプリンタＩＪによれば、大気開放バルブ３０にインクが到達することを抑止し、大気開放バルブ３０の動作不良の発生を抑止することが可能となる。
また、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、大気連通部１４の入口１４ａと大気開放バルブ３０との位置関係に関わらず大気開放バルブ３０にインクが到達することを抑止することが可能となる。したがって、インクジェットプリンタの設計自由度を向上させることが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、カップ部材７０の内部空間７２が、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０の内部容積以上とされている。
このため、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０内の空気が収縮して体積が限りなく零となった場合であっても内部空間７２に引き込まれるインクの体積が内部空間７２の容積以下となり、より確実に大気開放バルブ３０にインクが到達することを防止することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、本発明の液体浸入抑止手段として、カップ部材７０を用いている。
このようなカップ部材７０は、大気連通部１４の入口１４ａに固定されていないため、カップ部材７０の配置位置の自由度が高い。また、形状変更が容易であり、内部空間７２の容積を容易に変更することが可能となる。
【００４４】
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く、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４５】
例えば、上記実施形態においては、本発明の液体浸入抑止手段として、大気連通部１４と別部材のカップ部材７０を用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図７に示すような大気連通部１４と一体化されると共に鉛直下方に向けて形成された開口部１０１を備える箱部材１００、あるいは図８に示すような大気連通部１４と一体化されると共に鉛直可能に向けて形成された開口部２０１を備える湾曲管部材２００を本発明の液体浸入抑止手段として用いることもできる。
このような場合には、箱部材１００あるいは湾曲管部材２００の内部空間１０２，２０２が、本発明におけるバッファ空間として機能することとなる。
【００４６】
また、例えば、上記実施形態のカップ部材７０の下方にカップ部材７０から排出される空気あるいはインクを密閉空間Ｋの縁領域に向けて案内する案内部材を設置しても良い。
このような案内部材を設置することによって、カップ部材７０から排出されるある程度の流速を有する空気あるいはインクが密閉空間Ｋの縁領域に供給されるため、縁領域に滞留したインクをインク排出口１３及び排出チューブ４０に案内することが可能となる。
【００４７】
また、上記実施形態においては、本発明の液体噴射装置をいわゆるシリアル方式のインクジェットプリンタＩＪに適応した場合を例示して説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の液体噴射装置をいわゆるライン方式のインクジェットプリンタに適応することも可能である。
【００４８】
また、上記実施形態においては、本発明の液体噴射装置をインクジェットプリンタＩＪに適用した場合を例示して説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、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良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、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、分散または混合されたものなどを含む。
【００４９】
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または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およ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。
【００５０】
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また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。
【００５１】
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良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタが備えるメンテナンス機構を模式的示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの吸引動作を説明するための説明図である。
【図４】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの吸引動作を説明するための説明図である。
【図５】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの吸引動作を説明するための説明図である。
【図６】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの吸引動作を説明するための説明図である。
【図７】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの変形例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの変形例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
ＩＪ……インクジェットプリンタ（液体噴射装置）、Ｒ……貯留領域、７……記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、７ａ……ノズル、７ｂ……ノズル開口、１２……キャップ部材、１４……大気連通部、１４ａ……入口、２０……吸引ポンプ、３０……大気開放バルブ、５０……大気連通チューブ、７０……カップ部材（液体浸入抑止手段）、７１……開口部、７２……内部空間（バッファ空間）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体を噴射する液体噴射装置として、例えばインクジェットプリンタなどが知られている。インクジェットプリンタは、記録媒体に文字や画像等を記録する装置であり、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に設けられたノズル列から記録媒体にインク（液体）を選択的に噴射する構成になっている。
【０００３】
このようなインクジェットプリンタでは、ノズルの目詰まりや、ゴミの混入、インクの増粘、気泡の混入等によるインクの噴射の不具合等を防止するため、いわゆる吸引動作を行う。
この吸引動作では、記録ヘッドのノズルの形成領域を囲うようにキャップ部材を当接させることによって形成されたキャップ部材と記録ヘッドとの間の密閉空間を減圧することで、ノズルからインクを強制排出する。
【０００４】
ところで、吸引動作ではキャップ部材と記録ヘッドとの間の密閉空間が減圧されるため、キャップ部材と記録ヘッドとの密着力が強く、この状態でキャップ部材と記録ヘッドとを離間させると、キャップ部材や記録ヘッドに大きな負荷がかかることなる。
このため、従来の液体噴射装置においては、上記密閉空間を大気開放するための大気開放バルブが気体流路となるチューブを介してキャップ部材と接続されている。
【特許文献１】特開２００５−２２５１６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、大気開放バルブが上記密閉空間を大気開放するものであるため、当然ながら、大気開放バルブに接続される気体流路の入口は、上記密閉空間に配置されている。そして、密閉空間には、上述のように記録ヘッドから吸引されたインクが貯留される。
このため、気体流路の入口から気体流路の内部にインクが流入して大気開放バルブに到達することによって大気開放バルブの動作不良を招く虞がある。
【０００６】
そこで、従来のインクジェットプリンタにおいては、大気開放バルブを気体流路の入口よりも上方に配置することによって気体流路に流れ込んだインクが大気開放バルブに到達することを防止している。
しかしながら、例えば記録ヘッドが記録媒体の全幅に対応して配置されるインクジェットプリンタであるラインヘッドプリンタ等においては、記憶ヘッドが固定され、記録ヘッド下に配置されたプラテンのさらに下方にキャップ部材が配置されており、吸引動作の際にプラテンが移動し、さらにキャップ部材を上昇させて記録ヘッドに当接させている。
このため、吸引動作以外においては、キャップ部材の直ぐ上方にプラテンが存在するため、大気開放バルブを気体流路の入口より上方に配置することが困難となる。
また、ラインヘッドプリンタに限らず、大気開放バルブの配置位置の制約は、小型化を求められるインクジェットプリンタにおいては、設計の自由度を大きく低下させる原因となる。
【０００７】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、大気開放バルブが接続されるキャップ部材を備える液体噴射装置において、大気開放バルブに液体が到達することを抑止することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【０００９】
第１の発明は、ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、上記ノズル開口から噴射された上記液体を受けかつ貯留可能な貯留領域を有すると共に上記ノズル開口の形成領域を囲って上記液体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、該キャップ部材の上記貯留領域に接続される吸引ポンプと、上記キャップ部材の上記貯留領域と大気開放バルブとを繋ぐ気体流路とを備える液体噴射装置であって、上記気体流路の入口に接続されると共に上記液体の上記気体流路への浸入を抑止するバッファ空間と該バッファ空間に繋がると共に上記貯留領域において鉛直下方を向く開口部とを有する液体浸入抑止手段を備えるという構成を採用する。
【００１０】
このような構成を採用する第１の発明によれば、気体流路の入口が液体侵入抑止手段のバッファ空間に接続され、当該バッファ空間が貯留領域において鉛直下方を向いて形成される開口部に繋がっている。つまり、気体流路の入口は、液体侵入抑止手段のバッファ空間及び開口部を介して貯留領域と接続されている。
ここで、液体浸入抑止手段の開口部は、鉛直下方を向いて形成されているため、キャップ部材の貯留領域における液面が開口部の上方となるまで液体の量が増加した場合であっても、バッファ空間及び気体流路に残存する空気によってバッファ空間及び気体流路への液体の浸入を防ぐことが可能となる。
【００１１】
また、液体噴射装置においては、キャップ部材と記録ヘッドとの間に密閉空間が形成された状態で、吸引ポンプの駆動を止めて記録ヘッドから密閉空間に液体を噴射する場合がある。このような場合には、貯留領域の液体が増えることによって上記密閉空間の空気が収縮され昇圧され、バッファ空間及び気体流路内の空気も一緒に圧縮される。このため、キャップ部材の貯留領域における液面が開口部の上方である場合には、バッファ空間及び気体流路内の空気の収縮によって液体に対してバッファ空間及び気体流路に向けて引き込む力が作用する。
このように液体に対してバッファ空間及び気体流路に向けて引き込む力が作用する場合であっても、本第１の発明においては引き込まれた液体がバッファ空間に一定量貯留され、気体流路に流れ込むことが抑制される。したがって、バッファ空間及び気体流路への液体の浸入を低減させることが可能となる。
【００１２】
このように本第１の発明によれば、大気開放バルブに液体が到達することを抑止し、大気開放バルブの動作不良の発生を抑止することが可能となる。
そして、本第１の発明においては、気体流路の入口と大気開放バルブとの位置関係に関わらず大気開放バルブに液体が到達することを抑止することが可能となる。したがって、液体噴射装置の設計自由度を向上させることが可能となる。
【００１３】
第２の発明は、上記第１の発明において、上記バッファ空間の容積が、上記気体流路の容積以上とされているという構成を採用する。
このような構成を採用する第２の発明によれば、バッファ空間の容積が気体流路の容積以上とされているため、実際にはありえないものの気体流路内の空気が収縮して体積が限りなく零となった場合であってもバッファ空間に引き込まれる液体の体積がバッファ空間の容積以下となり、より確実に大気開放バルブに液体が到達することを防止することが可能となる。
【００１４】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、上記液体浸入抑止手段が、上記ノズル開口の直下を避けて上記貯留領域に配置されるという構成を採用する。
このような構成を採用する第３の発明によれば、貯留領域に設置される液体浸入抑止手段が記録ヘッドに形成されたノズル開口の直下を避けて配置されているため、ノズル開口から吸引あるいは噴射された液体が、液体浸入抑止手段に当たって飛び散ることを抑止することが可能となる。このため、記録ヘッドが飛び跳ねた液体によって汚れることを抑止することが可能となる。
【００１５】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、上記液体浸入抑止手段が、上記気体流路の入口に被って配置されるカップ部材であるという構成を採用する。
このような構成を採用する第４の発明によれば液体浸入抑止手段が入口に被って配置されるカップ部材とされる。このため、カップ部材の形状を変更することによってカップ部材の容積、すなわちバッファ空間の容積を容易に変更することができる。さらに、気体流路と液体浸入抑止手段とを直接固定させなくても良く、気体流路の入口と液体浸入抑止手段との位置関係に自由度を持たせることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る液体噴射装置の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。また、以下の説明においては、液体噴射装置の一例であるインクジェットプリンタを挙げて説明する。
【００１７】
図１は、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪの要部斜視図であり、本来インクジェットプリンタＩＪが備える外部カバーを除いた斜視図である。また、図２は、インクジェットプリンタＩＪが備えるメンテナンス機構９を模式的示した断面図である。
【００１８】
図１に示すように、インクジェットプリンタＩＪには、フレーム１が備えられ、このフレーム１にはプラテン２が架設されている。プラテン２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記録紙Ｐが搬送される。また、フレーム１には、プラテン２の長手方向と平行にガイド部材３が架設され、このガイド部材３にはキャリッジ４が摺動可能に支持されている。キャリッジ４は、キャリッジモータ５によりタイミングベルト６を介して、記録紙Ｐの搬送方向に交差する方向（図中Ｘ方向）に往復移動可能となっている。
【００１９】
このキャリッジ４の下面には、記録ヘッド７が搭載されている。記録ヘッド７は、図２に示すように、複数のノズル７ａを有している。そして各ノズル７ａの開口（以下、ノズル開口７ｂと称する）は、記録ヘッド７の下面（以下、ノズル開口形成面７ｃと称する）に形成されている。そして、記録ヘッド７は、ノズル開口形成面７ｃが搬送された記録紙Ｐに対向するようにキャリッジ４に支持されている。
また、記録ヘッド７は、各ノズル７ａに対して設置される圧電素子７ｄを備えている。そして、圧電素子７ｄが駆動されることで、ノズル７ａから記録紙Ｐに向かってインク滴が吐出される。
【００２０】
また、キャリッジ４上には、内部にインクを収容したインクカートリッジ８が着脱可能に取着されている。キャリッジ４に配設されたインクカートリッジ８は、その下方に配設された記録ヘッド７にインクを供給する。供給されたインクは、印刷データに基づいた圧電素子７ｄの駆動によって、ノズル７ａを介して記録紙Ｐに吐出される。
【００２１】
フレーム１の一側部には、ホームポジションが設けられており、このホームポジションにはメンテナンス機構９が配設されている。このホームポジションは、非印刷時あるいは保管時等のプリンタが印刷休止状態にあるときに、キャリッジ４が配置される領域である。
【００２２】
メンテナンス機構９は、キャップユニット１０と、吸引ポンプ２０（図２参照）と、大気開放バルブ３０とを備えている。また、キャップユニット１０、吸引ポンプ２０及び大気開放バルブ３０の駆動源である図示しない駆動モータと、この駆動モータの動力をキャップユニット１０、吸引ポンプ２０及び大気開放バルブ３０に伝達する図示しない動力伝達機構を備えている。
【００２３】
図２に示すように、キャップユニット１０は、キャップホルダ１１とキャップ部材１２とを備えている。キャップホルダ１１は、上側が開口した箱状に形成されており、この開口が記録ヘッド７のノズル開口形成面７ｃを向くように配設されている。キャップ部材１２は、エラストマ等の可撓性材質からなり、キャップホルダ１１の内壁面によって支持されている。このキャップ部材１２は、その上端縁がキャップホルダ１１の上端縁よりも上方に突出している。
【００２４】
キャップホルダ１１は、駆動モータの駆動により上下方向に移動可能とされている。そして、キャップユニット１０は、キャップ部材１２が記録ヘッド７に当接するキャッピング位置と、キャップ部材１２が記録ヘッド７から離間した退避位置との間を往復移動可能となっている。
そして、キャップユニット１０がキャッピング位置に移動されている場合には、キャップ部材１２がノズル開口領域を囲うように記録ヘッド７のノズル開口形成面７ｃと当接され、キャップ部材１２と記録ヘッド７との間に密閉空間Ｋが形成される。
【００２５】
キャップ部材１２の底面と内側面とによって囲われた領域は、記録ヘッド７から噴射あるいは吸引されたインクを受けると共に一時的にインクを貯留する貯留領域Ｒとして構成されている。
なお、貯留領域Ｒには、必要に応じてインクを吸収するためのシート状の吸収材を収容しても良い。
そして、貯留領域Ｒにインクを貯留した状態で上記密閉空間Ｋを形成することによって、密閉空間Ｋを高湿状態に保つことが可能となり、ノズル７ａ内のインクが乾燥することを抑止することができる。
【００２６】
また、キャップホルダ１１及びキャップ部材１２の底部には、インク排出口１３が貫通形成され、当該インク排出口１３に排出チューブ４０が接続されている。
そして、キャップ部材１２の貯留領域Ｒに噴射あるいは吸引されたインクは、インク排出口１３を介して、排出チューブ４０内の流路に流入する。この排出チューブ４０は、キャップユニット１０の下方で引き回され、吸引ポンプ２０側へ延設されている。
なお、排出チューブ４０は、廃棄されるインクが収容されるインクタンクＴと接続されている。
【００２７】
排出チューブ４０の途中部位には、吸引ポンプ２０が配置されている。この吸引ポンプ２０は、ノズル７ａ内のインクを吸引する吸引動作を行うためのものである。吸引動作は、インクジェットプリンタＩＪが長期間印刷を休止した後で印刷を再開する場合等において、インクジェットプリンタＩＪの図示しない制御部により実行命令が送出されることによって行われる。なお、上記吸引動作については、後に詳説する。
【００２８】
また、キャップホルダ１１及びキャップ部材１２の底部には、貯留領域Ｒからキャップホルダ１１の底部に抜ける貫通孔を備える大気連通部１４が設置されている。この大気連通部１４は、貯留領域Ｒ内に突出するように配置されており、突出された先端に入口１４ａを備えている。なお、ここで言う入口１４ａは、貯留領域Ｒから見た場合における大気連通部１４の入口を意味するものであり、外気やインク等の流体の流れ方向に対する入口を意味するものではない。
そして、大気連通部１４には大気連通チューブ５０が接続されており、大気連通チューブ５０の端部に大気開放バルブ３０が設けられている。
つまり、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、本発明におけるキャップ部材１２の貯留領域Ｒと大気開放バルブ３０とを繋ぐ気体流路が、大気連通部１４と大気連通チューブ５０とによって構成されている。
そして大気開放バルブ３０を開状態にすると、大気連通部１４と大気連通チューブ５０を介してノズル開口形成面７ｃとキャップ部材１２との間の密閉空間Ｋに外気が導入され、密閉空間Ｋが大気開放される。
【００２９】
また、大気連通チューブ５０の途中部位には逆止弁６０が設けられている。この逆止弁６０は、外部からキャップユニット１０側に向かう方向にのみ空気の供給を可能とし、逆にキャップユニット１０側から空気やインクが流れようとすると自動的に閉弁するバルブである。
【００３０】
そして、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪは、図２に示すように、大気連通部１４の入口１４ａに被って配置されるカップ部材７０（液体浸入抑止手段）を備えている。このカップ部材７０は、開口部７１が鉛直下方を向き、内部空間７２（バッファ空間）に大気連通部１４の入口１４ａが配置されるように支持部８０によって貯留領域Ｒ内において支持されている。なお、貯留領域Ｒに吸収材が収容されている場合には、支持部８０に換えて吸収材によってカップ部材７０を支持しても良い。
そして、カップ部材７０の内部空間７２は、インクの大気連通部１４への浸入を抑止するバッファ空間として機能するものであり、上述のように大気連通部１４の入口１４ａが配置されることによって該入口１４ａと接続されている。なお、このカップ部材７０の内部空間７２の容積は、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０の内部容積以上とされている。
また、開口部７１は、上述のように鉛直下方を向いて形成されており、内部空間７２に繋がっている。
【００３１】
また、カップ部材７０は、キャリッジ４がホームポジションに移動された場合における記録ヘッド７のノズル開口７ｂの直下を避けて配置されていることが好ましい。
これによって、ノズル７ａから噴射あるいは吸引されたインクがカップ部材７０に当たって飛び散ることを抑止し、記録ヘッド７がインクによって汚れることを抑止することが可能となる。
なお、カップ部材７０を記録ヘッド７のノズル開口７ｂの直下を避けて配置する場合には、これに伴って、大気連通部１４の形成位置も記録ヘッド７のノズル開口７ｂの直下を避けることが好ましい。
【００３２】
次に、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪの動作の一実施例について吸引動作を中心に説明する。なお、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪの動作を制御しているのは、不図示の制御部である。
【００３３】
吸引動作は、記録ヘッド７のノズル７ａからインクを強制排出するクリーニング動作であり、キャリッジ４がホームポジションに移動され、記録ヘッド７にキャップユニット１０のキャップ部材１２が当接された状態を主として行われる。
そして、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪでは、吸引動作において、吸引ポンプ２０を駆動させてインクを強制排出する吸引工程と、吸引ポンプ２０の駆動を停止した状態で記録ヘッド７のノズル７ａからインクを噴射する噴射工程とを繰り返し行い、その後、記録ヘッド７とキャップ部材１２との間に形成された密閉空間Ｋを大気開放する大気開放工程を行うものとする。
【００３４】
吸引動作を開始した際に行われる吸引工程は、図３に示すようにキャップ部材１２の貯留領域Ｒにインクが存在しない状態、若しくは貯留領域Ｒに貯留されたインクの液面がカップ部材７０の開口部７１よりも下方に存在する状態から行われる。
そして、図４に示すように、大気開放バルブ３０が閉鎖された状態で、吸引ポンプ２０が駆動されることによって、密閉空間Ｋが減圧されて記録ヘッド７のノズル７ａからインクが吸引される。また、記録ヘッド７のノズル７ａから吸引されたインクは、インク排出口１３及び排出チューブ４０を介してインクタンクＴに収容される。
ここで、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、カップ部材７０が、開口部７１が鉛直下方を向き、内部空間７２に大気連通部１４の入口１４ａが配置されるように配置されている。このため、記録ヘッド７のノズル７ａから吸引されるインク量がインク排出口１３及び排出チューブ４０を介して排出されるインク量よりも多く、図４に示すように、キャップ部材１２の貯留領域Ｒにおけるインクの液面がカップ部材７０の開口部７１よりも上昇した場合であっても、カップ部材７０の内部空間７２、大気連通部１４の内部空間及び大気連通チューブ５０の内部空間に存在する空気によって、インクがカップ部材７０の内部空間７２より先に流入することが防止される。
【００３５】
次に、キャップ部材１２の貯留領域Ｒにおけるインクの液面がカップ部材７０の開口部７１よりも上昇している状態で噴射工程が行われると、吸引ポンプ２０の駆動が停止された状態でインクが噴射されるため、キャップ部材１２の貯留領域Ｒに貯留されるインク量が増え、逆に密閉空間Ｋの空気が収縮する。そして、密閉空間Ｋの空気の収縮に伴って、カップ部材７０の内部空間７２、大気連通部１４の内部空間及び大気連通チューブ５０の内部空間に存在する空気も収縮するため、当該収縮によって、貯留領域Ｒに貯留されたインクに対してカップ部材７０の内部空間７２に向けて引き込む力が作用し、図５に示すように、インクの一部がカップ部材７０の内部空間７２に流入する。
しかしながら、カップ部材７０の内部空間７２に流入したインクは、内部空間７２の容積を埋めるまでは内部空間７２に貯留される。このため、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０へのインクの流入が抑制され、大気開放バルブ３０にインクが到達することを防止することが可能となる。
【００３６】
そして、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、カップ部材７０の内部空間７２の容積が、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０の内部容積以上とされている。このため、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０に存在する空気が収縮して体積が減少した場合であっても内部空間７２に引き込まれるインクの体積が内部空間７２の容積以下となり、より確実に大気開放バルブ３０にインクが到達することを防止することが可能となる。
【００３７】
次に、カップ部材７０の内部空間７２にインクが流入した状態で吸引工程が行われ、インク排出口１３及び排出チューブ４０を介して排出されるインク量が記録ヘッド７のノズル７ａから吸引されるインク量よりも多い場合には、図６に示すようにキャップ部材１２の貯留領域Ｒの貯留されるインクの液面が下降し、当該液面がカップ部材７０の開口部７１よりも下がると、カップ部材７０の内部空間７２に空気が入り込んで内部空間７２に流れ込んでいたインクがカップ部材７０の外部に吐き出される。
【００３８】
次に、大気開放工程が行われ、当該大気開放工程後にキャップ部材１２の貯留領域Ｒにインクが残存する場合には、必要に応じてキャップ部材１２と記録ヘッド７とを離間させた状態で吸引ポンプ２０を駆動する空吸引工程を行う。
なお、大気開放工程においては、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０を介して密閉空間Ｋに空気が流れ込むため、当該空気の流れによって大気連通部１４及び大気連通チューブ５０へのインクの流れ込みが防止される。
【００３９】
以上のような本実施形態のインクジェットプリンタＩＪによれば、大気連通部１４の入口１４ａがカップ部材７０の内部空間７２に接続され、当該内部空間７２が貯留領域Ｒにおいて鉛直下方を向いて形成される開口部７１に繋がっている。つまり、大気連通部１４の入口１４ａは、カップ部材７０の内部空間７２及び開口部７１を介して貯留領域Ｒと接続されている。
そして、カップ部材７０の開口部７１は、鉛直下方を向いて形成されているため、キャップ部材１２の貯留領域Ｒにおける液面が開口部７１の上方となるまでインクの量が増加した場合であっても、内部空間７２及び大気連通部１４及び大気連通チューブ５０に残存する空気によって内部空間７２及び大気連通部１４及び大気連通チューブ５０へのインクの浸入を防ぐことが可能となる。
【００４０】
また、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、キャップ部材１２の貯留領域Ｒにおける液面が開口部７１の上方である場合には、内部空間７２及び大気連通部１４及び大気連通チューブ５０内の空気の収縮によってインクに対して内部空間７２及び大気連通部１４及び大気連通チューブ５０に向けて引き込む力が作用する。
しかしながら、内部空間７２へ引き込まれたインクが内部空間７２に貯留され、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０に流れ込むことが抑制される。
【００４１】
このように本実施形態のインクジェットプリンタＩＪによれば、大気開放バルブ３０にインクが到達することを抑止し、大気開放バルブ３０の動作不良の発生を抑止することが可能となる。
また、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、大気連通部１４の入口１４ａと大気開放バルブ３０との位置関係に関わらず大気開放バルブ３０にインクが到達することを抑止することが可能となる。したがって、インクジェットプリンタの設計自由度を向上させることが可能となる。
【００４２】
また、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、カップ部材７０の内部空間７２が、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０の内部容積以上とされている。
このため、大気連通部１４及び大気連通チューブ５０内の空気が収縮して体積が限りなく零となった場合であっても内部空間７２に引き込まれるインクの体積が内部空間７２の容積以下となり、より確実に大気開放バルブ３０にインクが到達することを防止することが可能となる。
【００４３】
また、本実施形態のインクジェットプリンタＩＪにおいては、本発明の液体浸入抑止手段として、カップ部材７０を用いている。
このようなカップ部材７０は、大気連通部１４の入口１４ａに固定されていないため、カップ部材７０の配置位置の自由度が高い。また、形状変更が容易であり、内部空間７２の容積を容易に変更することが可能となる。
【００４４】
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く、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００４５】
例えば、上記実施形態においては、本発明の液体浸入抑止手段として、大気連通部１４と別部材のカップ部材７０を用いる構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、図７に示すような大気連通部１４と一体化されると共に鉛直下方に向けて形成された開口部１０１を備える箱部材１００、あるいは図８に示すような大気連通部１４と一体化されると共に鉛直可能に向けて形成された開口部２０１を備える湾曲管部材２００を本発明の液体浸入抑止手段として用いることもできる。
このような場合には、箱部材１００あるいは湾曲管部材２００の内部空間１０２，２０２が、本発明におけるバッファ空間として機能することとなる。
【００４６】
また、例えば、上記実施形態のカップ部材７０の下方にカップ部材７０から排出される空気あるいはインクを密閉空間Ｋの縁領域に向けて案内する案内部材を設置しても良い。
このような案内部材を設置することによって、カップ部材７０から排出されるある程度の流速を有する空気あるいはインクが密閉空間Ｋの縁領域に供給されるため、縁領域に滞留したインクをインク排出口１３及び排出チューブ４０に案内することが可能となる。
【００４７】
また、上記実施形態においては、本発明の液体噴射装置をいわゆるシリアル方式のインクジェットプリンタＩＪに適応した場合を例示して説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の液体噴射装置をいわゆるライン方式のインクジェットプリンタに適応することも可能である。
【００４８】
また、上記実施形態においては、本発明の液体噴射装置をインクジェットプリンタＩＪに適用した場合を例示して説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、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良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、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、分散または混合されたものなどを含む。
【００４９】
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または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およ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。
【００５０】
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また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。
【００５１】
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良い。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタが備えるメンテナンス機構を模式的示した断面図である。
【図３】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの吸引動作を説明するための説明図である。
【図４】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの吸引動作を説明するための説明図である。
【図５】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの吸引動作を説明するための説明図である。
【図６】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの吸引動作を説明するための説明図である。
【図７】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの変形例を模式的に示す断面図である。
【図８】本発明の一実施形態であるインクジェットプリンタの変形例を模式的に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
ＩＪ……インクジェットプリンタ（液体噴射装置）、Ｒ……貯留領域、７……記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、７ａ……ノズル、７ｂ……ノズル開口、１２……キャップ部材、１４……大気連通部、１４ａ……入口、２０……吸引ポンプ、３０……大気開放バルブ、５０……大気連通チューブ、７０……カップ部材（液体浸入抑止手段）、７１……開口部、７２……内部空間（バッファ空間）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口から噴射された前記液体を受けかつ貯留可能な貯留領域を有すると共に前記ノズル開口の形成領域を囲って前記液体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、該キャップ部材の前記貯留領域に接続される吸引ポンプと、前記キャップ部材の前記貯留領域と大気開放バルブとを繋ぐ気体流路とを備える液体噴射装置であって、
前記気体流路の入口に接続されると共に前記液体の前記気体流路への浸入を抑止するバッファ空間と該バッファ空間に繋がると共に前記貯留領域において鉛直下方を向いて形成される開口部とを有する液体浸入抑止手段を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記バッファ空間の容積は、前記気体流路の容積以上とされていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体浸入抑止手段は、前記ノズル開口の直下を避けて前記貯留領域に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記液体浸入抑止手段は、前記気体流路の前記入口に被って配置されるカップ部材であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項１】
ノズル開口から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記ノズル開口から噴射された前記液体を受けかつ貯留可能な貯留領域を有すると共に前記ノズル開口の形成領域を囲って前記液体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、該キャップ部材の前記貯留領域に接続される吸引ポンプと、前記キャップ部材の前記貯留領域と大気開放バルブとを繋ぐ気体流路とを備える液体噴射装置であって、
前記気体流路の入口に接続されると共に前記液体の前記気体流路への浸入を抑止するバッファ空間と該バッファ空間に繋がると共に前記貯留領域において鉛直下方を向いて形成される開口部とを有する液体浸入抑止手段を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記バッファ空間の容積は、前記気体流路の容積以上とされていることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記液体浸入抑止手段は、前記ノズル開口の直下を避けて前記貯留領域に配置されることを特徴とする請求項１または２記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記液体浸入抑止手段は、前記気体流路の前記入口に被って配置されるカップ部材であることを特徴とする請求項１〜３いずれか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２０１０−１２０２９４（Ｐ２０１０−１２０２９４Ａ）
【公開日】平成２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２９６８６９（Ｐ２００８−２９６８６９）
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【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２２年６月３日（２０１０．６．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１１月２０日（２００８．１１．２０）
【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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