液滴吐出ヘッド用のキャップ機構、及び、液滴吐出装置
【課題】 液滴吐出ヘッド内のインクを大気から遮断して液滴吐出ヘッド内のインクの乾燥を防止し、ノズルの目詰まりを防止すると共に、キャップ部材内の圧力変動を抑制してノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制する。
【解決手段】 キャップ５０からインクを排出する排出管５８の途中に、大気開放口６６が設けられたインク停留部６４を設け、インク停留部６４にインクが流入する流入口６４Ａより高い位置に、インク停留部６４からインクが流出する流出口６４Ｂを設け、流出口６４Ｂより高い位置に大気開放口６６を設ける。
【解決手段】 キャップ５０からインクを排出する排出管５８の途中に、大気開放口６６が設けられたインク停留部６４を設け、インク停留部６４にインクが流入する流入口６４Ａより高い位置に、インク停留部６４からインクが流出する流出口６４Ｂを設け、流出口６４Ｂより高い位置に大気開放口６６を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出するノズルをキャップする液滴吐出ヘッド用のキャップ機構、この液滴吐出ヘッド用のキャップ機構によってノズルをキャップされる液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、非印字時にキャップ部材をノズル面に密着させてノズルをキャップし、記録ヘッド内のインクを大気から遮断することで、非印字時に記録ヘッド内のインクが乾燥することを防止し、ノズルの目詰まりを防止している。また、印字前にキャップ部材を密着させた状態でキャップ部材内を減圧してノズルからインクを吸引することで、記録ヘッド内の気泡や増粘したインクを除去して記録ヘッド内を良好な状態に回復させている。
【０００３】
ここで、記録ヘッド内のインクの乾燥を防止するためには、キャップ部材内の保湿性を高めると効果的である。このため、キャップ部材内の保湿性を高めるための構成がこれまで種々考案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、キャップ部材からインクを排出する排出管の途中にインクが一旦停留するインク停留部を設け、このインク停留部の水分でキャップ部材内を保湿している。
【０００４】
ところで、ノズルの周囲はキャップ部材によって密閉状態とされているので、キャップ部材の外部の気温や気圧が変動すると、キャップ部材の内圧が変動し、ノズルから気泡が侵入して吐出不良を起こすことがある。このため、特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、インク停留部の一部を可撓性部材で構成してキャップ部材内の圧力変動を抑制している。
【０００５】
しかしながら、インクを吸引する際にはポンプ等の吸引手段の吸引圧がインク停留部に作用することから、可撓性部材の剛性を吸引手段の吸引圧に耐え得る程度まで高くしなければならないので、キャップ部材内の微小な圧力変動を抑制できる程度まで可撓性部材の剛性を低くすることができず、ノズルからの気泡の侵入を防止することは困難であった。
【特許文献１】特開２００４−２９１３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、液滴吐出ヘッド内の液体を大気から遮断して液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥を防止し、ノズルの目詰まりを防止すると共に、キャップ部材内の圧力変動を抑制してノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、液滴を吐出するノズルをキャップするキャップ部材と、前記キャップ部材から液体を排出する排出路と、前記排出路の途中に設けられ、前記キャップ部材から排出された液体を停留させる液体停留部と、を備える液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記液体停留部に停留した液体の排出方向下流側に、前記排出路を大気に開放する大気開放口を設け、前記液体停留部に停留した液体の排出方向上流側と排出方向下流側との気体の連通を、前記液体停留部に停留した液体によって阻止したことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、キャップ部材が液滴吐出ヘッドのノズルをキャップする。このキャップ部材には排出路が接続されており、ノズルからキャップ部材へ排出された液体が、排出路を通って排出される。この際、排出路を通る液体は、排出路の途中に設けられた液体停留部に停留する。
【０００９】
ここで、液体停留部に停留した液体の排出方向下流側には、大気開放口が設けられており、排出路が大気に開放されている。また、液体停留部に停留した液体の排出方向上流側と排出方向下流側との気体の連通が、液体停留部に停留した液体によって阻止されている。
【００１０】
即ち、大気開放口とキャップ部材との間を流動自在な液体によって気密状態で封止したことで、キャップ部材内を大気から遮断できると共に、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことができる。従って、液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥を防止でき、ノズルの目詰まりを防止できると共に、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。
【００１１】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記液体停留部へ液体が流入する流入口より高い位置に、前記液体停留部から液体が流出する流出口を設け、前記流出口より高い位置に、前記大気開放口を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、液体停留部へ液体が流入する流入口より高い位置に、液体停留部から液体が流出する流出口が設けられていることで、液体停留部の排出方向上流側と排出方向下流側が、液体停留部に停留した液体によって、気密状態で封止される。そして、流出口より高い位置に大気開放口が設けられていることで、液体停留部内に停留した液体の排出方向上流側と排出方向下流側にそれぞれ位置するキャップ部材と大気開放口が、液体停留部に停留した液体によって、気密状態で封止される。
【００１３】
これによって、キャップ部材内を大気から遮断できると共に、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことができるので、液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥を防止でき、ノズルの目詰まりを防止できると共に、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。
【００１４】
請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記大気開放口より排出方向下流側に設けられ、前記キャップ部材内を減圧する減圧手段と、前記大気開放口を開閉する開閉手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、大気開放口より排出方向下流側に減圧手段が設けられており、減圧手段によってキャップ部材内が減圧され、ノズルから液体が吸引される。また、キャップ部材内に溜まった液体がキャップ部材内から排出路へ吸引される。ここで、吸引手段を大気開放口より排出方向下流側に設けたことで、常時、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことが可能となる。
【００１６】
また、大気開放口が開閉手段によって開閉される。大気開放口を閉じた状態で減圧手段を作動させることで、キャップ部材内を効率的に減圧でき、液体の吸引動作を効率的に行うことができる。
【００１７】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記ノズルが形成されたノズル面を前記キャップ部材に対して相対的に接離させる第１接離手段と、前記第１接離手段を制御する第１制御手段と、を有し、電源がオフになった時、及び、前記ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、前記第１制御手段によって前記第１接離手段が制御されて、前記ノズル面と前記キャップ部材が当接されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第１接離手段が第１制御手段によって制御されて、ノズルが形成されたノズル面がキャップ部材に対して相対的に接離される。
【００１９】
ここで、電源がオフになった時、及び、ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時には、第１制御手段によって第１接離手段が制御されて、キャップ部材とノズル面が当接される。これによって、液滴吐出ヘッド内に長時間停留する液体が乾燥することを防止でき、ノズルの目詰まりを防止できる。
【００２０】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項３及び４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記減圧手段を制御する第２制御手段を有し、前記減圧手段の作動により前記ノズルから液体が吸引された後、前記第１制御手段によって前記第１接離手段が制御されて、前記ノズル面と前記キャップ部材が離間され、前記第２制御手段によって前記減圧手段が作動されることを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第１接離手段が第１制御手段によって制御されて、ノズル面がキャップ部材に対して相対的に接離される。また、減圧手段が第２制御手段によって制御されて、キャップ部材内が減圧される。
【００２２】
ここで、減圧手段の作動によりノズルから液体が吸引された後には、第１制御手段によって第１接離手段が制御されて、キャップ部材とノズル面が離間され、第２制御手段によって減圧手段が作動される。これによって、ノズルから新たに液体が吸引されることなく、キャップ部材内に溜まった液体がキャップ部材内から吸い出される。
【００２３】
請求項６に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記開閉手段が、前記大気開放口に設けられ、前記排出路の内圧が前記排出路の外圧より高くなると前記大気開放口を開放し、前記排出路の内圧が前記排出路の外圧より低くなると前記大気開放口を閉塞する差圧弁であることを特徴とする。
【００２４】
請求項６に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、大気開放口に差圧弁が設けられている。この差圧弁は、排出路の内圧が排出路の外圧より高くなると大気開放口を開放し、排出路の内圧が排出路の外圧より低くなると大気開放口を閉塞する。
【００２５】
即ち、キャップ部材の内圧が上昇すると、差圧弁によって大気開放口が開放されて、キャップ部材の内圧の上昇分が大気に逃がされるので、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。また、減圧手段が作動され、排出路の内圧が低下すると、差圧弁によって大気開放口が閉塞されるので、キャップ部材内に効率的に減圧を発生させることができ、ノズルから又はキャップ部材内からの液体の吸引を効率的に行うことができる。
【００２６】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記開閉手段が、前記大気開放口と対向するように設けられた封止部材と、前記封止部材を前記大気開放口に対して相対的に接離させる第２接離手段と、を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、封止部材が大気開放口と対向するように設けられており、第２接離手段によって、封止部材が大気開放口に対して相対的に接離される。これによって、大気開放口が開閉される。
【００２８】
請求項８に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項７に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記第２接離手段は、前記封止部材を前記大気開放口に対して相対的に接離させると共に、前記ノズルが形成されたノズル面を前記キャップ部材に対して相対的に接離させることを特徴とする。
【００２９】
請求項８に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第２接離手段によって、封止部材が大気開放口に対して相対的に接離されると共に、ノズル面がキャップ部材に対して相対的に接離される。
【００３０】
請求項９に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項８に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記ノズル面が前記キャップ部材から離間した状態で、前記キャップ部材の前記ノズル面に対する相対高さが前記大気開放口の前記封止部材に対する相対高さより高くなるように、前記キャップ部材と前記液滴吐出ヘッドの何れか一方を支持する、高さ方向へ伸縮可能な支持手段を有することを特徴とする。
【００３１】
請求項９に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、キャップ部材と液滴吐出ヘッドの何れか一方が、高さ方向へ伸縮可能な支持手段によって支持されており、ノズル面がキャップ部材から離間した状態で、キャップ部材のノズル面に対する相対高さが、大気開放口の封止部材に対する相対高さより高くなっている。
【００３２】
このため、第２接離手段によって、封止部材が大気開放口に対して相対的に接近されると共に、ノズル面がキャップ部材に対して相対的に接近されると、まず、ノズル面とキャップ部材が当接し、その後、支持手段が収縮して封止部材と大気開放口が当接する。
【００３３】
これによって、ノズルと排出路の両方を大気に開放する形態、キャップ部材によってノズルをキャップし、排出路を大気に開放する形態、ノズルをキャップし、排出路を大気から遮断する形態の３形態をとることが可能となる。
【００３４】
請求項１０に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項９に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記第２接離手段によって、前記封止部材が前記大気開放口に対して、前記ノズル面が前記キャップ部材に対して、相対的に接離されると、前記ノズル面と前記キャップ部材、前記封止部材と前記大気開放口が共に非接触となる第１形態、前記ノズル面と前記キャップ部材が当接し、前記封止部材と前記大気開放口が非接触となる第２形態、前記ノズル面と前記キャップ部材、前記封止部材と前記大気開放口が共に当接する第３形態の何れか１つの形態になることを特徴とする。
【００３５】
請求項１０に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第２接離手段によって、封止部材が大気開放口に対して、液滴吐出ヘッドがキャップ部材に対して、相対的に接離されると、ノズル面とキャップ部材、封止部材と大気開放口が共に非接触となる第１形態、支持手段が伸長したままノズル面とキャップ部材が当接し、封止部材と大気開放口が非接触となる第２形態、支持手段が収縮してノズル面とキャップ部材、封止部材と大気開放口が共に当接する第３形態の何れか１つの形態になる。
【００３６】
これによって、第２形態になった時に、ノズルを大気から遮断すると共に、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことができる。また、第３形態になった時に、減圧手段からノズル面までの間を密閉状態にすることができ、キャップ部材内に効率的に減圧を発生させ、ノズルからの液体の吸引を効率的に行うことができる。
【００３７】
請求項１１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１０に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記第２接離手段を制御する第３制御手段を有し、電源がオフになった時、及び、前記ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、前記第３制御手段によって前記第２接離手段が制御されて、前記第２形態になることを特徴とする。
【００３８】
請求項１１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第２接離手段が第３制御手段によって制御されており、電源がオフになった時、及び、ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、支持手段が伸長したままノズル面とキャップ部材が当接し、封止部材と大気開放口が非接触となる第２形態になる。これによって、液滴吐出ヘッド内に長時間停留する液体が乾燥することを防止でき、ノズルの目詰まりを防止できる。また、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことができるので、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。
【００３９】
請求項１２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記液体停留部が、天面の面積を底面の面積より小さくした容器であることを特徴とする。
【００４０】
請求項１２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、液体停留部が、天面の面積を底面の面積より小さくした容器となっている。このため、液体停留部に停留した液体の液面の面積、即ち空気との接触面積が狭くなるので、液体停留部に停留した液体の乾燥を抑制できる。これによって、キャップ部材内の保湿性の低下を抑制でき、また、排出路での液体の流動性の悪化を抑制できる。
【００４１】
請求項１３に記載の液滴吐出装置は、請求項１乃至１２の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構と、液滴を吐出し、また、前記キャップ部材によってキャップされるノズルを備える液滴吐出ヘッドと、前記ノズルに対向させて記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする。
【００４２】
請求項１３に記載の液滴吐出装置では、搬送手段によって液滴吐出ヘッドのノズルに対向されて搬送される記録媒体に、ノズルから液滴が吐出された液滴が着弾する。また、キャップ部材によってノズルがキャップされることで、液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥が防止される。
【００４３】
ここで、上述したように、キャップ部材と大気開放口との間を流動自在な液体によって封止したことで、ノズルがキャップ部材によってキャップされている間、キャップ部材内への空気の流入が防止されると共に、キャップ部材内が圧力的に大気に連通される。これによって、液滴吐出ヘッド内のインクの保湿性を維持できると共に、キャップ部材の内圧の変動を抑制できる。従って、ノズルの目詰まりを防止できると共に、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は上記構成にしたので、液滴吐出ヘッド内のインクが大気から遮断されて液滴吐出ヘッド内のインクの乾燥が防止され、ノズルの目詰まりを防止されると共に、キャップ部材内の圧力変動が抑制されてノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００４６】
図１には、本実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。
【００４７】
給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。
【００４８】
記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｓ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）３２が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。
【００４９】
各記録ヘッド３２は、ヘッド駆動回路（図示省略）によって制御される。ヘッド駆動回路は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号を記録ヘッド３２に送る構成である。
【００５０】
また、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、記録ヘッド３２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。
【００５１】
記録ヘッドアレイ３０の両側には、それぞれの記録ヘッド３２に対応した４つのメンテナンスユニット１０が配置されている。図２に示すように、記録ヘッド３２に対してキャップを行う場合に、メンテナンスユニット１０は、記録ヘッドアレイ３０を上方へ移動させて、搬送ベルト２８との間に構成された間隙に移動して入り込み、そして、ノズル面３２Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（吸引、ワイピング、キャッピング等）を行う。
【００５２】
図３に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。
【００５３】
記録ヘッドアレイ３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離させる。剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。
【００５４】
また、記録ヘッドアレイ３０の上方には、各色のインクを貯留するインクタンク３４が配置されている。各インクタンク３４には、各記録ヘッド３２が接続されている。
【００５５】
以下、メンテナンスユニット１０の構成について説明する。なお、ここでは、１つのメンテナンスユニット１０について説明するが、その他のメンテナンスユニット１０も同様の構成である。また、第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
［第１実施形態］
図４、図５に示すように、メンテナンスユニット１０には、記録ヘッド３２のノズル面３２Ｎの下方に設けられたキャップ５０と、記録ヘッド３２を上下方向（図中矢印Ａ方向）へ移動させてキャップ５０に接離させる接離機構５２が備えられている。キャップ５０は、上面が開口した矩形箱状の部材で、ノズル面３２Ｎに密着可能となっている。また、キャップ５０は、支持機構５４を介して支持台５６に支持されている。
【００５６】
支持機構５４は、支持台５６に取付けられた板５４Ａと、キャップ５０の下面に取付けられた板５４Ｂと、板５４Ａ、５４Ｂに両端部を取付けられた複数本の弾性部材５４Ｃとで構成されている。弾性部材５４Ｃは、伸縮可能な圧縮コイルバネであり、キャップ５０が下方へ押されると収縮し、キャップ５０が下方へ押されなくなると弾性力で伸長し元の形状に復帰する。
【００５７】
また、支持台５６は、ノズル面３２Ｎに沿って水平方向（図中矢印Ｂ方向）へ移動可能となっており、この支持台５６が移動することで、キャップ５０が、ノズル面３２Ｎと搬送ベルト２８との間に構成された間隙とこの間隙の外側との間で移動する。
【００５８】
また、接離機構５２は、ボールネジ５２Ａ、５２Ｂ、連結具５２Ｃ、５２Ｄ、モータ５２Ｅ、ギア５２Ｆ、５２Ｇ、駆動伝達ベルト５２Ｈで構成されている。ボールネジ５２Ａ、５２Ｂはそれぞれ、記録ヘッド３２の長手方向の一端側と他端側に回転可能に設けられて上下方向へ延びている。また、連結具５２Ｃは、記録ヘッド３２の長手方向の一端部に取付けられボールネジ５２Ａに螺合しており、連結具５２Ｄは、記録ヘッド３２の長手方向の他端部に取付けられボールネジ５２Ｂに螺合している。また、モータ５２Ｅは、ボールネジ５２Ａの軸方向一端部に回転軸を連結され、ギア５２Ｆ、ギア５２Ｇはそれぞれ、ボールネジ５２Ａ、５２Ｂの軸方向他端部に取付けられている。また、駆動伝達ベルト５２Ｈは、ギア５２Ｆ、５２Ｇに巻き掛けられ、内周面に形成された歯型をギア５２Ｆ、５２Ｇの歯型に噛合わせている。このため、モータ５２Ｅが駆動されると、ボールネジ５２Ａが回転し、ボールネジ５２Ａの回転がギア５２Ｆ、駆動伝達ベルト５２Ｈ、ギア５２Ｇによってボールネジ５２Ｂに伝達され、ボールネジ５２Ｂが回転する。これによって、連結具５２Ｃ、５２Ｄが上下動し、連結具５２Ｃ、５２Ｄによってボールネジ５２Ａ、５２Ｂに支持された記録ヘッド３２が上下動する。
【００５９】
また、キャップ５０の底面には、排出路５８の一端部が接続されている。排出路５８の他端部は、廃インクタンク６０内に挿入されている。また、排出路５８の途中にはポンプ６２が設けられている。また、排出路５８の途中のキャップ５０とポンプ６２との間には、インク停留部６４が設けられている。即ち、排出路５８は、キャップ５０とインク停留部６４を連通する第１排出路５８Ａと、インク停留部６４と、インク停留部６４とポンプ６２を連通する第２排出路５８Ｂと、ポンプ６２と、ポンプ６２から廃インクタンク６０へ延びる第３排出路５８Ｃとで構成されている。なお、第１排出路５８Ａ、第２排出路５８Ｂ、第３排出路５８Ｃはチューブである。
【００６０】
インク停留部６４は、支持台５６に支持された中空の容器でインクが停留する。このため、キャップ５０内の保湿性が高くなり、記録ヘッド３２内のインクの乾燥を抑制できる。また、インク停留部６４の上面には通気管６８が挿入されている。この通気管６８は上方へ延びており、先端の開口部が大気開放口６６となっている。また、ノズル面３２Ｎの大気開放口６６と対向する位置には、スポンジ等の封止部材７０が取付けられている。
【００６１】
ここで、ノズル面３２Ｎと封止部材７０は面一になっており、また、ノズル面３２Ｎがキャップ５０から離間した状態で、キャップ５０の開口面が大気開放口６６より高くなるように、キャップ５０が支持機構５４によって支持されている。即ち、キャップ５０の開口面のノズル面３２Ｎに対する相対高さが、大気開放口６６の封止部材７０に対する相対高さより高くなっている。
【００６２】
このため、記録ヘッド３２が接離機構５２によってキャップ５０に対して接離されると一緒に封止部材７０が大気開放口６６に対して接離され、ノズル面３２Ｎとキャップ５０、封止部材７０と大気開放口６６が共に非接触となる第１形態（図４参照）、支持機構５４が伸長した状態でノズル面３２Ｎとキャップ５０が当接し、封止部材７０と大気開放口６６が非接触となる第２形態（図６参照）、支持機構５４が収縮してノズル面３２Ｎとキャップ５０、封止部材７０と大気開放口６６が共に当接する第３形態（図７参照）の何れか１つの形態になる。
【００６３】
モータ５２Ｅは制御部７２によって、ポンプ６２は制御部７４によってそれぞれ制御されており、所定の条件やタイミングで記録ヘッド３２のメンテナンス動作が行われるようになっている。インク吸引動作時には、図８のフローチャートに示すように、まず、ステップ１においてインクジェット記録装置１２全体の制御を司る主制御部（図示省略）からインク吸引動作を指示する信号が出力されるまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ２へ進む。ステップ２では、制御部７２によってモータ５２Ｅが駆動されて、上記第３形態になるまで記録ヘッド３２が下降される（図７参照）。次に、ステップ３では、制御部７４によってポンプ６２が駆動されキャップ５０内が減圧される。この際、ノズル３３がキャップ５０によってキャップされ、大気開放口６６が封止部材７０によって閉塞されているので、ポンプ６２からノズル３３までの間が密閉状態になる。従って、ノズル３３に吸引圧が効率的に作用するので、ノズル３３からインクを効率的に吸引することができる。
【００６４】
次に、ステップ４では、制御部７２によってモータ５２Ｅが駆動されて、上記第１形態になるまで記録ヘッド３２が上昇される（図５参照）。次に、ステップ５では、図示しないワイパーが駆動されて、ノズル面３２Ｎからインクが掻き落される。次に、ステップ６では、制御部７４によってポンプ６２が駆動される。この際、大気開放口６６、キャップ５０は開放されているので、ステップ２における吸引動作と比べるとキャップ５０に作用する吸引圧が低下するが、キャップ５０に溜まったインクを吸引することが可能となる吸引圧がキャップ５０に作用するように、大気開放口６６の口径や通気管６８の長さ、インク停留部６４の容積等が設定されている。
【００６５】
次に、ステップ７では、記録ヘッド３２からのインク滴の吐出が停止されてから所定時間経過したか否かが判定され、肯定されるとステップ９へ否定されるとステップ８へ進む。ステップ８では、電源がオフになるまで否定判定が繰り返されてステップ７へ戻り、肯定されるとステップ９へ進む。ステップ９では、制御部７２によってモータ５２Ｅが駆動されて、上記第２形態になるまで記録ヘッド３２が下降される（図６参照）。そして、処理ルーチンを終了する。
【００６６】
ここで、図６に示すように、第１排出路５８Ａは、インク停留部６４の側壁の下部に接続され、第２排出路５８Ｂは、インク停留部６４の側壁の上部に接続されている。即ち、インク停留部６４へインクが流入する流入口６４Ａより高い位置に、インク停留部６４からインクが流出する流出口６４Ｂが設けられている。また、大気開放口６６は、インク停留部６４の上面よりも上方に設けられているので、流出口６４Ｂより高い位置に存在する。
【００６７】
このため、インク停留部６４内では、流入口６４Ａと流出口６４Ｂとの間にインクが停留し、第１排出路５８Ａと第２排出路５８Ｂとの間が、停留したインクによって気密状態で封止され、停留したインクの液面より上方に配設された大気開放口６６とキャップ部材５０内との気体の連通が、停留したインクによって阻止される。
【００６８】
即ち、大気開放口６６とキャップ５０との間を流動自在なインクによって気密状態で封止したことで、キャップ５０内を大気から遮断できると共に、キャップ５０の内圧の変動分を大気に逃がすことができる。従って、記録ヘッド３２内のインクの乾燥を防止でき、ノズル３３の目詰まりを防止できると共に、ノズル３３から記録ヘッド３２内への気泡の侵入を抑制できる。
【００６９】
なお、ポンプ６２を大気開放口６６より排出方向下流側に設けたことで、常時、キャップ５０の内圧の変動分を大気に逃がすことが可能となっている。
【００７０】
また、大気開放口６６が封止部材７０によって開閉可能とされているので、大気開放口６６を閉じた状態でインク吸引動作を行うことで、キャップ５０内を効率的に減圧でき、インクの吸引を効率的に行うことができる。
【００７１】
また、インクジェット記録装置１２の電源がオフになった時、及び、記録ヘッド３２がインク滴の吐出を停止している時間が所定時間を経過した時には、キャップ５０によってノズル３３がキャップされることで、記録ヘッド３２内に長時間停留するインクが乾燥することを防止でき、ノズル３３の目詰まりを防止できる。
【００７２】
また、インク停留部６４を、天面の面積が底面の面積より小さい容器としたことで、インク停留部６４に停留したインクの液面の面積、即ち空気との接触面積が狭くなるので、インク停留部６４に停留したインクの乾燥を抑制できる。これによって、記録ヘッド３２内のインクの保湿性の低下を抑制でき、また、排出路５８でのインクの流動性の悪化を抑制できる。
【００７３】
なお、本実施形態では、記録ヘッド３２をキャップ５０に対して接離させ、封止部材７０を大気開放口６６に対して接離させたが、ノズル面３２Ｎがキャップ５０に対して相対的に接離し、封止部材７０が大気開放口６６に対して相対的に接離すれば良いので、キャップ５０を記録ヘッド３２に対して接離させ、大気開放口６６を封止部材７０に対して接離させても良い。
【００７４】
また、本実施形態では、記録ヘッド３２をキャップ５０に対して接離させ、封止部材７０を大気開放口６６に対して接離させたので、キャップ５０を支持機構５４によって支持台５６に変位可能に支持したが、キャップ５０を記録ヘッド３２に対して接離させ、大気開放口６６を封止部材７０に対して接離させる場合は、記録ヘッド３２を変位可能に上方の支持部材に支持すれば良い。
【００７５】
また、本実施形態では、記録ヘッド３２をキャップ５０に対して相対的に接離する機構と、封止部材７０を大気開放口６６に対して相対的に接離する機構とを共通化しているが、これは必須ではなく、個別に設けても良い。
【００７６】
また、本実施形態では、ノズル面３２Ｎがキャップ５０から離間した状態で、キャップ５０の上面が大気開放口６６より高い位置に位置するようになっているが、キャップ５０のノズル面３２Ｎに対する相対高さが、大気開放口６６の封止部材７０に対する相対高さより高ければ良く、ノズル面３２Ｎがキャップ５０から離間した状態での、キャップ５０の上面と大気開放口６６との位置関係、ノズル面３２Ｎと封止部材７０との位置関係は特に限定されない。
【００７７】
また、本実施形態では、大気開放口６６をインク停留部６４に設けたが、大気開放口６６は、インク停留部６４に停留したインクの排出方向下流側且つポンプ６２の排出方向上流側に設けられていれば良く、第２排出路５８Ｂに設けても良い。
【００７８】
また、本実施形態では、排出路５８の途中にポンプ６２を設けてキャップ５０内を減圧することで、ノズル３３からインクを吸引したが、記録ヘッド３２へインクを供給するインク供給路にポンプを設けて、記録ヘッド３２内を加圧してノズル３３からインクを吐出させるようにしても良い。
【００７９】
さらに、本実施形態では、インク停留部６４を箱形状の容器とし、流入口６４Ａより高い位置に流出口６４Ｂを設け、流出口６４Ｂより高い位置に大気開放口６６を設けることで、大気開放口６６とキャップ５０内との気体の連通を阻止したが、図９に示すような構成も適用可能である。この構成では、排出路５８´の一部をＵ字状に屈曲させてインク停留部６４´を形成し、インク停留部６４´に停留したインクの排出方向下流側に大気開放口６６を設けることで、大気開放口６６とキャップ５０内との気体の連通を阻止することが可能となっている。
[第２実施形態]
図１０に示すように、メンテナンスユニット１００は、大気開放口６６を開閉する機構が第１実施形態のメンテナンスユニット１０と異なる。インク停留部６４の上面には差圧弁８０が取付けられている。この差圧弁８０は、インク停留部６４の上面に取付けられ、大気開放口６６が形成されたケース８０Ａと、大気開放口６６内に収容されたボール８０Ｂとで構成されている。大気開放口６６は、インク停留部６４の上部から上方へ延びているが、上端側と下端側とは同等の内径となっており、その間は、上方へかけて次第に拡径するテーパ部６６Ａとなっている。また、ボール８０Ｂは、大気開放口６６の上下端部の内径より大径且つテーパ部６６Ａの最大径より小径になっており、テーパ部６６Ａ内で移動可能となっている。
【００８０】
ここで、排出路５８の内圧が排出路５８の外圧より高くなると、大気開放口６６ではインク停留部６４側から大気側へ圧力がかかり、ボール８０Ｂに浮力が作用するので、大気開放口６６が開放される。一方、排出路５８の内圧が排出路５８の外圧より低くなると、大気開放口６６では大気側からインク停留部６４側へ圧力がかかり、ボール８０Ｂがテーパ部６６Ａに圧接されるので、大気開放口６６が閉塞される。
【００８１】
このため、温度が上昇する等してキャップ５０の内圧が上昇した場合には、差圧弁８０によって大気開放口６６が開放されてキャップ５０の内圧の上昇分が大気に逃がされる。これによって、ノズル３３から記録ヘッド３２内への気泡の侵入を抑制できる。
【００８２】
一方、温度が低下する等してキャップ５０の内圧が低下した場合には、差圧弁８０によって大気開放口６６は閉塞されたままとなるので、ノズル３３からインクが引き出されてノズル面３２Ｎに付着する可能性が有るが、その後、図１１に示すように、キャップ５０をノズル面３２Ｎから離間させると、記録ヘッド３２に予め設定されている背圧によって、ノズル面３２Ｎから記録ヘッド３２内にインクが引き込まれ、印字可能な状態になる。
【００８３】
ここで、モータ５２Ｅは制御部１０２によって、ポンプ６２は制御部１０４によってそれぞれ制御されており、所定の条件やタイミングで記録ヘッド３２のメンテナンス動作が行われるようになっている。インク吸引動作時には、図１２のフローチャートに示すように、まず、ステップ１０１においてインクジェット記録装置１２全体の制御を司る主制御部（図示省略）からインク吸引動作を指示する信号が出力されるまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ１０２へ進む。ステップ１０２では、制御部１０２によってモータ５２Ｅが駆動されて記録ヘッド３２が下降され、ノズル面３２Ｎがキャップ５０に当接される（図１１参照）。次に、ステップ１０３では、制御部１０４によってポンプ６２が駆動されキャップ５０内が減圧される。この際、キャップ５０がノズル３３をキャップし、ポンプ５０の吸引圧によって差圧弁８０が大気開放口６６を閉塞しているので、効率的にノズル３３に吸引圧が作用し、効率的にノズル３３からインクが吸引される。
【００８４】
次に、ステップ１０４では、制御部１０２によってモータ５２Ｅが駆動されて記録ヘッド３２が上昇され、ノズル面３２Ｎがキャップ５０から離間される（図１０参照）。次に、ステップ１０５では、図示しないワイパーが駆動されて、ノズル面３２Ｎからインクが掻き落される。次に、ステップ１０６では、制御部１０４によってポンプ６２が駆動される。この際、大気開放口６６が差圧弁８０によって閉塞されているので、ステップ１０２における吸引動作と同様にキャップ５０に吸引圧が作用し、キャップ５０に溜まったインクが吸引される。
【００８５】
次に、ステップ１０７では、記録ヘッド３２からのインク滴の吐出が停止されてから所定時間経過したか否かが判定され、肯定されるとステップ１０９へ否定されるとステップ１０８へ進む。ステップ１０８では、電源がオフになるまで否定判定が繰り返されてステップ１０７へ戻り、肯定されるとステップ１０９へ進む。ステップ１０９では、制御部１０２によってモータ５２Ｅが駆動されて記録ヘッド３２が下降され、ノズル面３２Ｎがキャップ５０に当接される。そして、処理ルーチンを終了する。
【００８６】
なお、第１、第２実施形態では、インクジェット記録装置を例に取って本発明を説明したが、本発明は、インクジェット記録装置に限らず、高分子フィルムやガラス上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う電気実装用のバンプの形成など、様々な工業的用途を対象とした液滴吐出装置一般に対して、適用可能である。
【００８７】
また、本発明の液滴吐出装置において画像記録の対象となる「記録媒体」には、液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する対象物であれば広く含まれる。したがって、記録媒体には、記録用紙やＯＨＰシートなどが含まれるのはもちろんであるが、これら以外にも、たとえば、配線パターン等が形成される基板などが含まれる。
【００８８】
さらに、第１、第２実施形態では、用紙Ｐの幅よりも短尺のインクジェット記録ヘッドを用紙Ｐの幅方向に複数配列してユニット化した構成を例に取って本発明を説明したが、これに限らず、例えば、用紙Ｐの幅よりも短尺のインクジェット記録ヘッドを用紙Ｐの幅方向に移動させる構成等にも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の印字部の概略を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態のメンテナンスユニットの概略を示す図である。
【図５】本発明の実施形態のメンテナンスユニットの接離機構を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態のメンテナンスユニットの接離機構を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態のメンテナンスユニットの接離機構を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態のメンテナンスユニットの制御方法を説明するためのフローチャートである。である。
【図９】本発明の第１実施形態のメンテナンスユニットの変形例の概略を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のメンテナンスユニットの概略を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態のメンテナンスユニットの概略を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態のメンテナンスユニットの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１０ メンテナンスユニット（液滴吐出ヘッド用のキャップ機構）
１２ インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
２８ 搬送ベルト（搬送手段）
３２ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
３２Ｎ ノズル面
３３ ノズル
５０ キャップ（キャップ部材）
５２ 接離機構（開閉手段、接離手段）
５４ 支持機構（支持手段）
５８ 排出路
５８´ 排出路
６２ ポンプ（減圧手段）
６４ インク停留部（液体停留部）
６４´ インク停留部（液体停留部）
６４Ａ 流入口
６４Ｂ 流出口
６６ 大気開放口
７０ 封止部材（開閉手段）
７２ 制御部（第１制御手段、第３制御手段）
７４ 制御部（第２制御手段）
８０ 差圧弁（開閉手段）
１００ メンテナンスユニット（液滴吐出ヘッド用のキャップ機構）
１０２ 制御部（第１制御手段）
１０４ 制御部（第２制御手段）
Ｐ 用紙（記録媒体）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液滴を吐出するノズルをキャップする液滴吐出ヘッド用のキャップ機構、この液滴吐出ヘッド用のキャップ機構によってノズルをキャップされる液滴吐出ヘッドを備える液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置では、非印字時にキャップ部材をノズル面に密着させてノズルをキャップし、記録ヘッド内のインクを大気から遮断することで、非印字時に記録ヘッド内のインクが乾燥することを防止し、ノズルの目詰まりを防止している。また、印字前にキャップ部材を密着させた状態でキャップ部材内を減圧してノズルからインクを吸引することで、記録ヘッド内の気泡や増粘したインクを除去して記録ヘッド内を良好な状態に回復させている。
【０００３】
ここで、記録ヘッド内のインクの乾燥を防止するためには、キャップ部材内の保湿性を高めると効果的である。このため、キャップ部材内の保湿性を高めるための構成がこれまで種々考案されている（例えば、特許文献１参照）。この特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、キャップ部材からインクを排出する排出管の途中にインクが一旦停留するインク停留部を設け、このインク停留部の水分でキャップ部材内を保湿している。
【０００４】
ところで、ノズルの周囲はキャップ部材によって密閉状態とされているので、キャップ部材の外部の気温や気圧が変動すると、キャップ部材の内圧が変動し、ノズルから気泡が侵入して吐出不良を起こすことがある。このため、特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、インク停留部の一部を可撓性部材で構成してキャップ部材内の圧力変動を抑制している。
【０００５】
しかしながら、インクを吸引する際にはポンプ等の吸引手段の吸引圧がインク停留部に作用することから、可撓性部材の剛性を吸引手段の吸引圧に耐え得る程度まで高くしなければならないので、キャップ部材内の微小な圧力変動を抑制できる程度まで可撓性部材の剛性を低くすることができず、ノズルからの気泡の侵入を防止することは困難であった。
【特許文献１】特開２００４−２９１３５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は上記事実を考慮してなされたものであり、液滴吐出ヘッド内の液体を大気から遮断して液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥を防止し、ノズルの目詰まりを防止すると共に、キャップ部材内の圧力変動を抑制してノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、液滴を吐出するノズルをキャップするキャップ部材と、前記キャップ部材から液体を排出する排出路と、前記排出路の途中に設けられ、前記キャップ部材から排出された液体を停留させる液体停留部と、を備える液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記液体停留部に停留した液体の排出方向下流側に、前記排出路を大気に開放する大気開放口を設け、前記液体停留部に停留した液体の排出方向上流側と排出方向下流側との気体の連通を、前記液体停留部に停留した液体によって阻止したことを特徴とする。
【０００８】
請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、キャップ部材が液滴吐出ヘッドのノズルをキャップする。このキャップ部材には排出路が接続されており、ノズルからキャップ部材へ排出された液体が、排出路を通って排出される。この際、排出路を通る液体は、排出路の途中に設けられた液体停留部に停留する。
【０００９】
ここで、液体停留部に停留した液体の排出方向下流側には、大気開放口が設けられており、排出路が大気に開放されている。また、液体停留部に停留した液体の排出方向上流側と排出方向下流側との気体の連通が、液体停留部に停留した液体によって阻止されている。
【００１０】
即ち、大気開放口とキャップ部材との間を流動自在な液体によって気密状態で封止したことで、キャップ部材内を大気から遮断できると共に、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことができる。従って、液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥を防止でき、ノズルの目詰まりを防止できると共に、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。
【００１１】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記液体停留部へ液体が流入する流入口より高い位置に、前記液体停留部から液体が流出する流出口を設け、前記流出口より高い位置に、前記大気開放口を設けたことを特徴とする。
【００１２】
請求項２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、液体停留部へ液体が流入する流入口より高い位置に、液体停留部から液体が流出する流出口が設けられていることで、液体停留部の排出方向上流側と排出方向下流側が、液体停留部に停留した液体によって、気密状態で封止される。そして、流出口より高い位置に大気開放口が設けられていることで、液体停留部内に停留した液体の排出方向上流側と排出方向下流側にそれぞれ位置するキャップ部材と大気開放口が、液体停留部に停留した液体によって、気密状態で封止される。
【００１３】
これによって、キャップ部材内を大気から遮断できると共に、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことができるので、液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥を防止でき、ノズルの目詰まりを防止できると共に、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。
【００１４】
請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記大気開放口より排出方向下流側に設けられ、前記キャップ部材内を減圧する減圧手段と、前記大気開放口を開閉する開閉手段と、を有することを特徴とする。
【００１５】
請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、大気開放口より排出方向下流側に減圧手段が設けられており、減圧手段によってキャップ部材内が減圧され、ノズルから液体が吸引される。また、キャップ部材内に溜まった液体がキャップ部材内から排出路へ吸引される。ここで、吸引手段を大気開放口より排出方向下流側に設けたことで、常時、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことが可能となる。
【００１６】
また、大気開放口が開閉手段によって開閉される。大気開放口を閉じた状態で減圧手段を作動させることで、キャップ部材内を効率的に減圧でき、液体の吸引動作を効率的に行うことができる。
【００１７】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記ノズルが形成されたノズル面を前記キャップ部材に対して相対的に接離させる第１接離手段と、前記第１接離手段を制御する第１制御手段と、を有し、電源がオフになった時、及び、前記ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、前記第１制御手段によって前記第１接離手段が制御されて、前記ノズル面と前記キャップ部材が当接されることを特徴とする。
【００１８】
請求項４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第１接離手段が第１制御手段によって制御されて、ノズルが形成されたノズル面がキャップ部材に対して相対的に接離される。
【００１９】
ここで、電源がオフになった時、及び、ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時には、第１制御手段によって第１接離手段が制御されて、キャップ部材とノズル面が当接される。これによって、液滴吐出ヘッド内に長時間停留する液体が乾燥することを防止でき、ノズルの目詰まりを防止できる。
【００２０】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項３及び４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記減圧手段を制御する第２制御手段を有し、前記減圧手段の作動により前記ノズルから液体が吸引された後、前記第１制御手段によって前記第１接離手段が制御されて、前記ノズル面と前記キャップ部材が離間され、前記第２制御手段によって前記減圧手段が作動されることを特徴とする。
【００２１】
請求項５に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第１接離手段が第１制御手段によって制御されて、ノズル面がキャップ部材に対して相対的に接離される。また、減圧手段が第２制御手段によって制御されて、キャップ部材内が減圧される。
【００２２】
ここで、減圧手段の作動によりノズルから液体が吸引された後には、第１制御手段によって第１接離手段が制御されて、キャップ部材とノズル面が離間され、第２制御手段によって減圧手段が作動される。これによって、ノズルから新たに液体が吸引されることなく、キャップ部材内に溜まった液体がキャップ部材内から吸い出される。
【００２３】
請求項６に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記開閉手段が、前記大気開放口に設けられ、前記排出路の内圧が前記排出路の外圧より高くなると前記大気開放口を開放し、前記排出路の内圧が前記排出路の外圧より低くなると前記大気開放口を閉塞する差圧弁であることを特徴とする。
【００２４】
請求項６に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、大気開放口に差圧弁が設けられている。この差圧弁は、排出路の内圧が排出路の外圧より高くなると大気開放口を開放し、排出路の内圧が排出路の外圧より低くなると大気開放口を閉塞する。
【００２５】
即ち、キャップ部材の内圧が上昇すると、差圧弁によって大気開放口が開放されて、キャップ部材の内圧の上昇分が大気に逃がされるので、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。また、減圧手段が作動され、排出路の内圧が低下すると、差圧弁によって大気開放口が閉塞されるので、キャップ部材内に効率的に減圧を発生させることができ、ノズルから又はキャップ部材内からの液体の吸引を効率的に行うことができる。
【００２６】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記開閉手段が、前記大気開放口と対向するように設けられた封止部材と、前記封止部材を前記大気開放口に対して相対的に接離させる第２接離手段と、を有することを特徴とする。
【００２７】
請求項７に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、封止部材が大気開放口と対向するように設けられており、第２接離手段によって、封止部材が大気開放口に対して相対的に接離される。これによって、大気開放口が開閉される。
【００２８】
請求項８に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項７に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記第２接離手段は、前記封止部材を前記大気開放口に対して相対的に接離させると共に、前記ノズルが形成されたノズル面を前記キャップ部材に対して相対的に接離させることを特徴とする。
【００２９】
請求項８に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第２接離手段によって、封止部材が大気開放口に対して相対的に接離されると共に、ノズル面がキャップ部材に対して相対的に接離される。
【００３０】
請求項９に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項８に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記ノズル面が前記キャップ部材から離間した状態で、前記キャップ部材の前記ノズル面に対する相対高さが前記大気開放口の前記封止部材に対する相対高さより高くなるように、前記キャップ部材と前記液滴吐出ヘッドの何れか一方を支持する、高さ方向へ伸縮可能な支持手段を有することを特徴とする。
【００３１】
請求項９に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、キャップ部材と液滴吐出ヘッドの何れか一方が、高さ方向へ伸縮可能な支持手段によって支持されており、ノズル面がキャップ部材から離間した状態で、キャップ部材のノズル面に対する相対高さが、大気開放口の封止部材に対する相対高さより高くなっている。
【００３２】
このため、第２接離手段によって、封止部材が大気開放口に対して相対的に接近されると共に、ノズル面がキャップ部材に対して相対的に接近されると、まず、ノズル面とキャップ部材が当接し、その後、支持手段が収縮して封止部材と大気開放口が当接する。
【００３３】
これによって、ノズルと排出路の両方を大気に開放する形態、キャップ部材によってノズルをキャップし、排出路を大気に開放する形態、ノズルをキャップし、排出路を大気から遮断する形態の３形態をとることが可能となる。
【００３４】
請求項１０に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項９に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記第２接離手段によって、前記封止部材が前記大気開放口に対して、前記ノズル面が前記キャップ部材に対して、相対的に接離されると、前記ノズル面と前記キャップ部材、前記封止部材と前記大気開放口が共に非接触となる第１形態、前記ノズル面と前記キャップ部材が当接し、前記封止部材と前記大気開放口が非接触となる第２形態、前記ノズル面と前記キャップ部材、前記封止部材と前記大気開放口が共に当接する第３形態の何れか１つの形態になることを特徴とする。
【００３５】
請求項１０に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第２接離手段によって、封止部材が大気開放口に対して、液滴吐出ヘッドがキャップ部材に対して、相対的に接離されると、ノズル面とキャップ部材、封止部材と大気開放口が共に非接触となる第１形態、支持手段が伸長したままノズル面とキャップ部材が当接し、封止部材と大気開放口が非接触となる第２形態、支持手段が収縮してノズル面とキャップ部材、封止部材と大気開放口が共に当接する第３形態の何れか１つの形態になる。
【００３６】
これによって、第２形態になった時に、ノズルを大気から遮断すると共に、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことができる。また、第３形態になった時に、減圧手段からノズル面までの間を密閉状態にすることができ、キャップ部材内に効率的に減圧を発生させ、ノズルからの液体の吸引を効率的に行うことができる。
【００３７】
請求項１１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１０に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記第２接離手段を制御する第３制御手段を有し、電源がオフになった時、及び、前記ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、前記第３制御手段によって前記第２接離手段が制御されて、前記第２形態になることを特徴とする。
【００３８】
請求項１１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、第２接離手段が第３制御手段によって制御されており、電源がオフになった時、及び、ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、支持手段が伸長したままノズル面とキャップ部材が当接し、封止部材と大気開放口が非接触となる第２形態になる。これによって、液滴吐出ヘッド内に長時間停留する液体が乾燥することを防止でき、ノズルの目詰まりを防止できる。また、キャップ部材の内圧の変動分を大気に逃がすことができるので、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。
【００３９】
請求項１２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構は、請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、前記液体停留部が、天面の面積を底面の面積より小さくした容器であることを特徴とする。
【００４０】
請求項１２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構では、液体停留部が、天面の面積を底面の面積より小さくした容器となっている。このため、液体停留部に停留した液体の液面の面積、即ち空気との接触面積が狭くなるので、液体停留部に停留した液体の乾燥を抑制できる。これによって、キャップ部材内の保湿性の低下を抑制でき、また、排出路での液体の流動性の悪化を抑制できる。
【００４１】
請求項１３に記載の液滴吐出装置は、請求項１乃至１２の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構と、液滴を吐出し、また、前記キャップ部材によってキャップされるノズルを備える液滴吐出ヘッドと、前記ノズルに対向させて記録媒体を搬送する搬送手段と、を有することを特徴とする。
【００４２】
請求項１３に記載の液滴吐出装置では、搬送手段によって液滴吐出ヘッドのノズルに対向されて搬送される記録媒体に、ノズルから液滴が吐出された液滴が着弾する。また、キャップ部材によってノズルがキャップされることで、液滴吐出ヘッド内の液体の乾燥が防止される。
【００４３】
ここで、上述したように、キャップ部材と大気開放口との間を流動自在な液体によって封止したことで、ノズルがキャップ部材によってキャップされている間、キャップ部材内への空気の流入が防止されると共に、キャップ部材内が圧力的に大気に連通される。これによって、液滴吐出ヘッド内のインクの保湿性を維持できると共に、キャップ部材の内圧の変動を抑制できる。従って、ノズルの目詰まりを防止できると共に、ノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入を抑制できる。
【発明の効果】
【００４４】
本発明は上記構成にしたので、液滴吐出ヘッド内のインクが大気から遮断されて液滴吐出ヘッド内のインクの乾燥が防止され、ノズルの目詰まりを防止されると共に、キャップ部材内の圧力変動が抑制されてノズルから液滴吐出ヘッド内への気泡の侵入が抑制される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
【００４６】
図１には、本実施形態のインクジェット記録装置１２が示されている。インクジェット記録装置１２の筐体１４内の下部には給紙トレイ１６が備えられており、給紙トレイ１６内に積層された用紙Ｐをピックアップロール１８で１枚ずつ取り出すことができる。取り出された用紙Ｐは、所定の搬送経路２２を構成する複数の搬送ローラ対２０で搬送される。
【００４７】
給紙トレイ１６の上方には、駆動ロール２４及び従動ロール２６に張架された無端状の搬送ベルト２８が配置されている。搬送ベルト２８の上方には記録ヘッドアレイ３０が配置されており、搬送ベルト２８の平坦部分２８Ｆに対向している。この対向した領域が、記録ヘッドアレイ３０からインク滴が吐出される吐出領域ＳＥとなっている。搬送経路２２を搬送された用紙Ｐは、搬送ベルト２８で保持されてこの吐出領域ＳＥに至り、記録ヘッドアレイ３０に対向した状態で、記録ヘッドアレイ３０から画像情報に応じたインク滴が付着される。
【００４８】
記録ヘッドアレイ３０は、本実施形態では、有効な記録領域が用紙Ｐの幅（搬送方向と直交する方向の長さ）以上とされた長尺状とされ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、サイアン（Ｓ）、及びブラック（Ｋ）の４色それぞれに対応した４つのインクジェット記録ヘッド（以下、記録ヘッドという）３２が搬送方向に沿って配置されており、フルカラーの画像を記録可能になっている。
【００４９】
各記録ヘッド３２は、ヘッド駆動回路（図示省略）によって制御される。ヘッド駆動回路は、たとえば、画像情報に応じてインク滴の吐出タイミングや使用するインク吐出口（ノズル）を決め、駆動信号を記録ヘッド３２に送る構成である。
【００５０】
また、記録ヘッドアレイ３０は、搬送方向と直交する方向に不動とされていてもよいが、必要に応じて移動するように構成しておくと、マルチパスによる画像記録で、より解像度の高い画像を記録したり、記録ヘッド３２の不具合を記録結果に反映させないようにしたりできる。
【００５１】
記録ヘッドアレイ３０の両側には、それぞれの記録ヘッド３２に対応した４つのメンテナンスユニット１０が配置されている。図２に示すように、記録ヘッド３２に対してキャップを行う場合に、メンテナンスユニット１０は、記録ヘッドアレイ３０を上方へ移動させて、搬送ベルト２８との間に構成された間隙に移動して入り込み、そして、ノズル面３２Ｎ（図３参照）に対向した状態で、所定のメンテナンス動作（吸引、ワイピング、キャッピング等）を行う。
【００５２】
図３に示すように、記録ヘッドアレイ３０の上流側には、電源３８が接続された帯電ロール３６が配置されている。帯電ロール３６は、従動ロール２６との間で搬送ベルト２８及び用紙Ｐを挟みつつ従動し、用紙Ｐを搬送ベルト２８に押圧する押圧位置と、搬送ベルト２８から離間した離間位置との間を移動可能とされている。押圧位置では、接地された従動ロール２６との間に所定の電位差が生じるため、用紙Ｐに電荷を与えて搬送ベルト２８に静電吸着させることができる。
【００５３】
記録ヘッドアレイ３０の下流側には、剥離プレート４０が配置されており、用紙Ｐを搬送ベルト２８から剥離させる。剥離された用紙Ｐは、剥離プレート４０の下流側で排出経路４４を構成する複数の排出ローラ対４２で搬送され、筐体１４の上部に設けられた排紙トレイ４６に排出される。
【００５４】
また、記録ヘッドアレイ３０の上方には、各色のインクを貯留するインクタンク３４が配置されている。各インクタンク３４には、各記録ヘッド３２が接続されている。
【００５５】
以下、メンテナンスユニット１０の構成について説明する。なお、ここでは、１つのメンテナンスユニット１０について説明するが、その他のメンテナンスユニット１０も同様の構成である。また、第２実施形態では、第１実施形態と同様の構成には同一の符号を付し、説明は省略する。
［第１実施形態］
図４、図５に示すように、メンテナンスユニット１０には、記録ヘッド３２のノズル面３２Ｎの下方に設けられたキャップ５０と、記録ヘッド３２を上下方向（図中矢印Ａ方向）へ移動させてキャップ５０に接離させる接離機構５２が備えられている。キャップ５０は、上面が開口した矩形箱状の部材で、ノズル面３２Ｎに密着可能となっている。また、キャップ５０は、支持機構５４を介して支持台５６に支持されている。
【００５６】
支持機構５４は、支持台５６に取付けられた板５４Ａと、キャップ５０の下面に取付けられた板５４Ｂと、板５４Ａ、５４Ｂに両端部を取付けられた複数本の弾性部材５４Ｃとで構成されている。弾性部材５４Ｃは、伸縮可能な圧縮コイルバネであり、キャップ５０が下方へ押されると収縮し、キャップ５０が下方へ押されなくなると弾性力で伸長し元の形状に復帰する。
【００５７】
また、支持台５６は、ノズル面３２Ｎに沿って水平方向（図中矢印Ｂ方向）へ移動可能となっており、この支持台５６が移動することで、キャップ５０が、ノズル面３２Ｎと搬送ベルト２８との間に構成された間隙とこの間隙の外側との間で移動する。
【００５８】
また、接離機構５２は、ボールネジ５２Ａ、５２Ｂ、連結具５２Ｃ、５２Ｄ、モータ５２Ｅ、ギア５２Ｆ、５２Ｇ、駆動伝達ベルト５２Ｈで構成されている。ボールネジ５２Ａ、５２Ｂはそれぞれ、記録ヘッド３２の長手方向の一端側と他端側に回転可能に設けられて上下方向へ延びている。また、連結具５２Ｃは、記録ヘッド３２の長手方向の一端部に取付けられボールネジ５２Ａに螺合しており、連結具５２Ｄは、記録ヘッド３２の長手方向の他端部に取付けられボールネジ５２Ｂに螺合している。また、モータ５２Ｅは、ボールネジ５２Ａの軸方向一端部に回転軸を連結され、ギア５２Ｆ、ギア５２Ｇはそれぞれ、ボールネジ５２Ａ、５２Ｂの軸方向他端部に取付けられている。また、駆動伝達ベルト５２Ｈは、ギア５２Ｆ、５２Ｇに巻き掛けられ、内周面に形成された歯型をギア５２Ｆ、５２Ｇの歯型に噛合わせている。このため、モータ５２Ｅが駆動されると、ボールネジ５２Ａが回転し、ボールネジ５２Ａの回転がギア５２Ｆ、駆動伝達ベルト５２Ｈ、ギア５２Ｇによってボールネジ５２Ｂに伝達され、ボールネジ５２Ｂが回転する。これによって、連結具５２Ｃ、５２Ｄが上下動し、連結具５２Ｃ、５２Ｄによってボールネジ５２Ａ、５２Ｂに支持された記録ヘッド３２が上下動する。
【００５９】
また、キャップ５０の底面には、排出路５８の一端部が接続されている。排出路５８の他端部は、廃インクタンク６０内に挿入されている。また、排出路５８の途中にはポンプ６２が設けられている。また、排出路５８の途中のキャップ５０とポンプ６２との間には、インク停留部６４が設けられている。即ち、排出路５８は、キャップ５０とインク停留部６４を連通する第１排出路５８Ａと、インク停留部６４と、インク停留部６４とポンプ６２を連通する第２排出路５８Ｂと、ポンプ６２と、ポンプ６２から廃インクタンク６０へ延びる第３排出路５８Ｃとで構成されている。なお、第１排出路５８Ａ、第２排出路５８Ｂ、第３排出路５８Ｃはチューブである。
【００６０】
インク停留部６４は、支持台５６に支持された中空の容器でインクが停留する。このため、キャップ５０内の保湿性が高くなり、記録ヘッド３２内のインクの乾燥を抑制できる。また、インク停留部６４の上面には通気管６８が挿入されている。この通気管６８は上方へ延びており、先端の開口部が大気開放口６６となっている。また、ノズル面３２Ｎの大気開放口６６と対向する位置には、スポンジ等の封止部材７０が取付けられている。
【００６１】
ここで、ノズル面３２Ｎと封止部材７０は面一になっており、また、ノズル面３２Ｎがキャップ５０から離間した状態で、キャップ５０の開口面が大気開放口６６より高くなるように、キャップ５０が支持機構５４によって支持されている。即ち、キャップ５０の開口面のノズル面３２Ｎに対する相対高さが、大気開放口６６の封止部材７０に対する相対高さより高くなっている。
【００６２】
このため、記録ヘッド３２が接離機構５２によってキャップ５０に対して接離されると一緒に封止部材７０が大気開放口６６に対して接離され、ノズル面３２Ｎとキャップ５０、封止部材７０と大気開放口６６が共に非接触となる第１形態（図４参照）、支持機構５４が伸長した状態でノズル面３２Ｎとキャップ５０が当接し、封止部材７０と大気開放口６６が非接触となる第２形態（図６参照）、支持機構５４が収縮してノズル面３２Ｎとキャップ５０、封止部材７０と大気開放口６６が共に当接する第３形態（図７参照）の何れか１つの形態になる。
【００６３】
モータ５２Ｅは制御部７２によって、ポンプ６２は制御部７４によってそれぞれ制御されており、所定の条件やタイミングで記録ヘッド３２のメンテナンス動作が行われるようになっている。インク吸引動作時には、図８のフローチャートに示すように、まず、ステップ１においてインクジェット記録装置１２全体の制御を司る主制御部（図示省略）からインク吸引動作を指示する信号が出力されるまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ２へ進む。ステップ２では、制御部７２によってモータ５２Ｅが駆動されて、上記第３形態になるまで記録ヘッド３２が下降される（図７参照）。次に、ステップ３では、制御部７４によってポンプ６２が駆動されキャップ５０内が減圧される。この際、ノズル３３がキャップ５０によってキャップされ、大気開放口６６が封止部材７０によって閉塞されているので、ポンプ６２からノズル３３までの間が密閉状態になる。従って、ノズル３３に吸引圧が効率的に作用するので、ノズル３３からインクを効率的に吸引することができる。
【００６４】
次に、ステップ４では、制御部７２によってモータ５２Ｅが駆動されて、上記第１形態になるまで記録ヘッド３２が上昇される（図５参照）。次に、ステップ５では、図示しないワイパーが駆動されて、ノズル面３２Ｎからインクが掻き落される。次に、ステップ６では、制御部７４によってポンプ６２が駆動される。この際、大気開放口６６、キャップ５０は開放されているので、ステップ２における吸引動作と比べるとキャップ５０に作用する吸引圧が低下するが、キャップ５０に溜まったインクを吸引することが可能となる吸引圧がキャップ５０に作用するように、大気開放口６６の口径や通気管６８の長さ、インク停留部６４の容積等が設定されている。
【００６５】
次に、ステップ７では、記録ヘッド３２からのインク滴の吐出が停止されてから所定時間経過したか否かが判定され、肯定されるとステップ９へ否定されるとステップ８へ進む。ステップ８では、電源がオフになるまで否定判定が繰り返されてステップ７へ戻り、肯定されるとステップ９へ進む。ステップ９では、制御部７２によってモータ５２Ｅが駆動されて、上記第２形態になるまで記録ヘッド３２が下降される（図６参照）。そして、処理ルーチンを終了する。
【００６６】
ここで、図６に示すように、第１排出路５８Ａは、インク停留部６４の側壁の下部に接続され、第２排出路５８Ｂは、インク停留部６４の側壁の上部に接続されている。即ち、インク停留部６４へインクが流入する流入口６４Ａより高い位置に、インク停留部６４からインクが流出する流出口６４Ｂが設けられている。また、大気開放口６６は、インク停留部６４の上面よりも上方に設けられているので、流出口６４Ｂより高い位置に存在する。
【００６７】
このため、インク停留部６４内では、流入口６４Ａと流出口６４Ｂとの間にインクが停留し、第１排出路５８Ａと第２排出路５８Ｂとの間が、停留したインクによって気密状態で封止され、停留したインクの液面より上方に配設された大気開放口６６とキャップ部材５０内との気体の連通が、停留したインクによって阻止される。
【００６８】
即ち、大気開放口６６とキャップ５０との間を流動自在なインクによって気密状態で封止したことで、キャップ５０内を大気から遮断できると共に、キャップ５０の内圧の変動分を大気に逃がすことができる。従って、記録ヘッド３２内のインクの乾燥を防止でき、ノズル３３の目詰まりを防止できると共に、ノズル３３から記録ヘッド３２内への気泡の侵入を抑制できる。
【００６９】
なお、ポンプ６２を大気開放口６６より排出方向下流側に設けたことで、常時、キャップ５０の内圧の変動分を大気に逃がすことが可能となっている。
【００７０】
また、大気開放口６６が封止部材７０によって開閉可能とされているので、大気開放口６６を閉じた状態でインク吸引動作を行うことで、キャップ５０内を効率的に減圧でき、インクの吸引を効率的に行うことができる。
【００７１】
また、インクジェット記録装置１２の電源がオフになった時、及び、記録ヘッド３２がインク滴の吐出を停止している時間が所定時間を経過した時には、キャップ５０によってノズル３３がキャップされることで、記録ヘッド３２内に長時間停留するインクが乾燥することを防止でき、ノズル３３の目詰まりを防止できる。
【００７２】
また、インク停留部６４を、天面の面積が底面の面積より小さい容器としたことで、インク停留部６４に停留したインクの液面の面積、即ち空気との接触面積が狭くなるので、インク停留部６４に停留したインクの乾燥を抑制できる。これによって、記録ヘッド３２内のインクの保湿性の低下を抑制でき、また、排出路５８でのインクの流動性の悪化を抑制できる。
【００７３】
なお、本実施形態では、記録ヘッド３２をキャップ５０に対して接離させ、封止部材７０を大気開放口６６に対して接離させたが、ノズル面３２Ｎがキャップ５０に対して相対的に接離し、封止部材７０が大気開放口６６に対して相対的に接離すれば良いので、キャップ５０を記録ヘッド３２に対して接離させ、大気開放口６６を封止部材７０に対して接離させても良い。
【００７４】
また、本実施形態では、記録ヘッド３２をキャップ５０に対して接離させ、封止部材７０を大気開放口６６に対して接離させたので、キャップ５０を支持機構５４によって支持台５６に変位可能に支持したが、キャップ５０を記録ヘッド３２に対して接離させ、大気開放口６６を封止部材７０に対して接離させる場合は、記録ヘッド３２を変位可能に上方の支持部材に支持すれば良い。
【００７５】
また、本実施形態では、記録ヘッド３２をキャップ５０に対して相対的に接離する機構と、封止部材７０を大気開放口６６に対して相対的に接離する機構とを共通化しているが、これは必須ではなく、個別に設けても良い。
【００７６】
また、本実施形態では、ノズル面３２Ｎがキャップ５０から離間した状態で、キャップ５０の上面が大気開放口６６より高い位置に位置するようになっているが、キャップ５０のノズル面３２Ｎに対する相対高さが、大気開放口６６の封止部材７０に対する相対高さより高ければ良く、ノズル面３２Ｎがキャップ５０から離間した状態での、キャップ５０の上面と大気開放口６６との位置関係、ノズル面３２Ｎと封止部材７０との位置関係は特に限定されない。
【００７７】
また、本実施形態では、大気開放口６６をインク停留部６４に設けたが、大気開放口６６は、インク停留部６４に停留したインクの排出方向下流側且つポンプ６２の排出方向上流側に設けられていれば良く、第２排出路５８Ｂに設けても良い。
【００７８】
また、本実施形態では、排出路５８の途中にポンプ６２を設けてキャップ５０内を減圧することで、ノズル３３からインクを吸引したが、記録ヘッド３２へインクを供給するインク供給路にポンプを設けて、記録ヘッド３２内を加圧してノズル３３からインクを吐出させるようにしても良い。
【００７９】
さらに、本実施形態では、インク停留部６４を箱形状の容器とし、流入口６４Ａより高い位置に流出口６４Ｂを設け、流出口６４Ｂより高い位置に大気開放口６６を設けることで、大気開放口６６とキャップ５０内との気体の連通を阻止したが、図９に示すような構成も適用可能である。この構成では、排出路５８´の一部をＵ字状に屈曲させてインク停留部６４´を形成し、インク停留部６４´に停留したインクの排出方向下流側に大気開放口６６を設けることで、大気開放口６６とキャップ５０内との気体の連通を阻止することが可能となっている。
[第２実施形態]
図１０に示すように、メンテナンスユニット１００は、大気開放口６６を開閉する機構が第１実施形態のメンテナンスユニット１０と異なる。インク停留部６４の上面には差圧弁８０が取付けられている。この差圧弁８０は、インク停留部６４の上面に取付けられ、大気開放口６６が形成されたケース８０Ａと、大気開放口６６内に収容されたボール８０Ｂとで構成されている。大気開放口６６は、インク停留部６４の上部から上方へ延びているが、上端側と下端側とは同等の内径となっており、その間は、上方へかけて次第に拡径するテーパ部６６Ａとなっている。また、ボール８０Ｂは、大気開放口６６の上下端部の内径より大径且つテーパ部６６Ａの最大径より小径になっており、テーパ部６６Ａ内で移動可能となっている。
【００８０】
ここで、排出路５８の内圧が排出路５８の外圧より高くなると、大気開放口６６ではインク停留部６４側から大気側へ圧力がかかり、ボール８０Ｂに浮力が作用するので、大気開放口６６が開放される。一方、排出路５８の内圧が排出路５８の外圧より低くなると、大気開放口６６では大気側からインク停留部６４側へ圧力がかかり、ボール８０Ｂがテーパ部６６Ａに圧接されるので、大気開放口６６が閉塞される。
【００８１】
このため、温度が上昇する等してキャップ５０の内圧が上昇した場合には、差圧弁８０によって大気開放口６６が開放されてキャップ５０の内圧の上昇分が大気に逃がされる。これによって、ノズル３３から記録ヘッド３２内への気泡の侵入を抑制できる。
【００８２】
一方、温度が低下する等してキャップ５０の内圧が低下した場合には、差圧弁８０によって大気開放口６６は閉塞されたままとなるので、ノズル３３からインクが引き出されてノズル面３２Ｎに付着する可能性が有るが、その後、図１１に示すように、キャップ５０をノズル面３２Ｎから離間させると、記録ヘッド３２に予め設定されている背圧によって、ノズル面３２Ｎから記録ヘッド３２内にインクが引き込まれ、印字可能な状態になる。
【００８３】
ここで、モータ５２Ｅは制御部１０２によって、ポンプ６２は制御部１０４によってそれぞれ制御されており、所定の条件やタイミングで記録ヘッド３２のメンテナンス動作が行われるようになっている。インク吸引動作時には、図１２のフローチャートに示すように、まず、ステップ１０１においてインクジェット記録装置１２全体の制御を司る主制御部（図示省略）からインク吸引動作を指示する信号が出力されるまで否定判定が繰り返され、肯定されるとステップ１０２へ進む。ステップ１０２では、制御部１０２によってモータ５２Ｅが駆動されて記録ヘッド３２が下降され、ノズル面３２Ｎがキャップ５０に当接される（図１１参照）。次に、ステップ１０３では、制御部１０４によってポンプ６２が駆動されキャップ５０内が減圧される。この際、キャップ５０がノズル３３をキャップし、ポンプ５０の吸引圧によって差圧弁８０が大気開放口６６を閉塞しているので、効率的にノズル３３に吸引圧が作用し、効率的にノズル３３からインクが吸引される。
【００８４】
次に、ステップ１０４では、制御部１０２によってモータ５２Ｅが駆動されて記録ヘッド３２が上昇され、ノズル面３２Ｎがキャップ５０から離間される（図１０参照）。次に、ステップ１０５では、図示しないワイパーが駆動されて、ノズル面３２Ｎからインクが掻き落される。次に、ステップ１０６では、制御部１０４によってポンプ６２が駆動される。この際、大気開放口６６が差圧弁８０によって閉塞されているので、ステップ１０２における吸引動作と同様にキャップ５０に吸引圧が作用し、キャップ５０に溜まったインクが吸引される。
【００８５】
次に、ステップ１０７では、記録ヘッド３２からのインク滴の吐出が停止されてから所定時間経過したか否かが判定され、肯定されるとステップ１０９へ否定されるとステップ１０８へ進む。ステップ１０８では、電源がオフになるまで否定判定が繰り返されてステップ１０７へ戻り、肯定されるとステップ１０９へ進む。ステップ１０９では、制御部１０２によってモータ５２Ｅが駆動されて記録ヘッド３２が下降され、ノズル面３２Ｎがキャップ５０に当接される。そして、処理ルーチンを終了する。
【００８６】
なお、第１、第２実施形態では、インクジェット記録装置を例に取って本発明を説明したが、本発明は、インクジェット記録装置に限らず、高分子フィルムやガラス上に着色インクを吐出して行うディスプレイ用のカラーフィルターの作製、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う部品実装用のバンプの形成、有機ＥＬ溶液を基板上に吐出させて行うＥＬディスプレイパネルの形成、溶融状態のハンダを基板上に吐出して行う電気実装用のバンプの形成など、様々な工業的用途を対象とした液滴吐出装置一般に対して、適用可能である。
【００８７】
また、本発明の液滴吐出装置において画像記録の対象となる「記録媒体」には、液滴吐出ヘッドが液滴を吐出する対象物であれば広く含まれる。したがって、記録媒体には、記録用紙やＯＨＰシートなどが含まれるのはもちろんであるが、これら以外にも、たとえば、配線パターン等が形成される基板などが含まれる。
【００８８】
さらに、第１、第２実施形態では、用紙Ｐの幅よりも短尺のインクジェット記録ヘッドを用紙Ｐの幅方向に複数配列してユニット化した構成を例に取って本発明を説明したが、これに限らず、例えば、用紙Ｐの幅よりも短尺のインクジェット記録ヘッドを用紙Ｐの幅方向に移動させる構成等にも本発明を適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略を示す図である。
【図２】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の概略を示す図である。
【図３】本発明の実施形態のインクジェット記録装置の印字部の概略を示す図である。
【図４】本発明の第１実施形態のメンテナンスユニットの概略を示す図である。
【図５】本発明の実施形態のメンテナンスユニットの接離機構を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態のメンテナンスユニットの接離機構を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態のメンテナンスユニットの接離機構を示す斜視図である。
【図８】本発明の第１実施形態のメンテナンスユニットの制御方法を説明するためのフローチャートである。である。
【図９】本発明の第１実施形態のメンテナンスユニットの変形例の概略を示す図である。
【図１０】本発明の第２実施形態のメンテナンスユニットの概略を示す図である。
【図１１】本発明の第２実施形態のメンテナンスユニットの概略を示す図である。
【図１２】本発明の第２実施形態のメンテナンスユニットの制御方法を説明するためのフローチャートである。
【符号の説明】
【００９０】
１０ メンテナンスユニット（液滴吐出ヘッド用のキャップ機構）
１２ インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
２８ 搬送ベルト（搬送手段）
３２ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
３２Ｎ ノズル面
３３ ノズル
５０ キャップ（キャップ部材）
５２ 接離機構（開閉手段、接離手段）
５４ 支持機構（支持手段）
５８ 排出路
５８´ 排出路
６２ ポンプ（減圧手段）
６４ インク停留部（液体停留部）
６４´ インク停留部（液体停留部）
６４Ａ 流入口
６４Ｂ 流出口
６６ 大気開放口
７０ 封止部材（開閉手段）
７２ 制御部（第１制御手段、第３制御手段）
７４ 制御部（第２制御手段）
８０ 差圧弁（開閉手段）
１００ メンテナンスユニット（液滴吐出ヘッド用のキャップ機構）
１０２ 制御部（第１制御手段）
１０４ 制御部（第２制御手段）
Ｐ 用紙（記録媒体）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するノズルをキャップするキャップ部材と、
前記キャップ部材から液体を排出する排出路と、
前記排出路の途中に設けられ、前記キャップ部材から排出された液体を停留させる液体停留部と、
を備える液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、
前記液体停留部に停留した液体の排出方向下流側に、前記排出路を大気に開放する大気開放口を設け、
前記液体停留部に停留した液体の排出方向上流側と排出方向下流側との気体の連通を、前記液体停留部に停留した液体によって阻止したことを特徴とする液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項２】
前記液体停留部へ液体が流入する流入口より高い位置に、前記液体停留部から液体が流出する流出口を設け、前記流出口より高い位置に、前記大気開放口を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項３】
前記大気開放口より排出方向下流側に設けられ、前記キャップ部材内を減圧する減圧手段と、
前記大気開放口を開閉する開閉手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項４】
前記ノズルが形成されたノズル面を前記キャップ部材に対して相対的に接離させる第１接離手段と、
前記第１接離手段を制御する第１制御手段と、を有し、
電源がオフになった時、及び、前記ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、前記第１制御手段によって前記第１接離手段が制御されて、前記ノズル面と前記キャップ部材が当接されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項５】
前記減圧手段を制御する第２制御手段を有し、
前記減圧手段の作動により前記ノズルから液体が吸引された後、前記第１制御手段によって前記第１接離手段が制御されて、前記ノズル面と前記キャップ部材が離間され、前記第２制御手段によって前記減圧手段が作動されることを特徴とする請求項３及び４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項６】
前記開閉手段が、前記大気開放口に設けられ、前記排出路の内圧が前記排出路の外圧より高くなると前記大気開放口を開放し、前記排出路の内圧が前記排出路の外圧より低くなると前記大気開放口を閉塞する差圧弁であることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項７】
前記開閉手段が、
前記大気開放口と対向するように設けられた封止部材と、
前記封止部材を前記大気開放口に対して相対的に接離させる第２接離手段と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項８】
前記第２接離手段は、前記封止部材を前記大気開放口に対して相対的に接離させると共に、前記ノズルが形成されたノズル面を前記キャップ部材に対して相対的に接離させることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項９】
前記ノズル面が前記キャップ部材から離間した状態で、前記キャップ部材の前記ノズル面に対する相対高さが前記大気開放口の前記封止部材に対する相対高さより高くなるように、前記キャップ部材と前記液滴吐出ヘッドの何れか一方を支持する、高さ方向へ伸縮可能な支持手段を有することを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項１０】
前記第２接離手段によって、前記封止部材が前記大気開放口に対して、前記ノズル面が前記キャップ部材に対して、相対的に接離されると、前記ノズル面と前記キャップ部材、前記封止部材と前記大気開放口が共に非接触となる第１形態、前記ノズル面と前記キャップ部材が当接し、前記封止部材と前記大気開放口が非接触となる第２形態、前記ノズル面と前記キャップ部材、前記封止部材と前記大気開放口が共に当接する第３形態の何れか１つの形態になることを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項１１】
前記第２接離手段を制御する第３制御手段を有し、
電源がオフになった時、及び、前記ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、前記第３制御手段によって前記第２接離手段が制御されて、前記第２形態になることを特徴とする請求項１０に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項１２】
前記液体停留部が、天面の面積を底面の面積より小さくした容器であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構と、
液滴を吐出し、また、前記キャップ部材によってキャップされるノズルを備える液滴吐出ヘッドと、
前記ノズルに対向させて記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項１】
液滴を吐出するノズルをキャップするキャップ部材と、
前記キャップ部材から液体を排出する排出路と、
前記排出路の途中に設けられ、前記キャップ部材から排出された液体を停留させる液体停留部と、
を備える液滴吐出ヘッド用のキャップ機構であって、
前記液体停留部に停留した液体の排出方向下流側に、前記排出路を大気に開放する大気開放口を設け、
前記液体停留部に停留した液体の排出方向上流側と排出方向下流側との気体の連通を、前記液体停留部に停留した液体によって阻止したことを特徴とする液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項２】
前記液体停留部へ液体が流入する流入口より高い位置に、前記液体停留部から液体が流出する流出口を設け、前記流出口より高い位置に、前記大気開放口を設けたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項３】
前記大気開放口より排出方向下流側に設けられ、前記キャップ部材内を減圧する減圧手段と、
前記大気開放口を開閉する開閉手段と、
を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項４】
前記ノズルが形成されたノズル面を前記キャップ部材に対して相対的に接離させる第１接離手段と、
前記第１接離手段を制御する第１制御手段と、を有し、
電源がオフになった時、及び、前記ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、前記第１制御手段によって前記第１接離手段が制御されて、前記ノズル面と前記キャップ部材が当接されることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項５】
前記減圧手段を制御する第２制御手段を有し、
前記減圧手段の作動により前記ノズルから液体が吸引された後、前記第１制御手段によって前記第１接離手段が制御されて、前記ノズル面と前記キャップ部材が離間され、前記第２制御手段によって前記減圧手段が作動されることを特徴とする請求項３及び４に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項６】
前記開閉手段が、前記大気開放口に設けられ、前記排出路の内圧が前記排出路の外圧より高くなると前記大気開放口を開放し、前記排出路の内圧が前記排出路の外圧より低くなると前記大気開放口を閉塞する差圧弁であることを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項７】
前記開閉手段が、
前記大気開放口と対向するように設けられた封止部材と、
前記封止部材を前記大気開放口に対して相対的に接離させる第２接離手段と、
を有することを特徴とする請求項３に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項８】
前記第２接離手段は、前記封止部材を前記大気開放口に対して相対的に接離させると共に、前記ノズルが形成されたノズル面を前記キャップ部材に対して相対的に接離させることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項９】
前記ノズル面が前記キャップ部材から離間した状態で、前記キャップ部材の前記ノズル面に対する相対高さが前記大気開放口の前記封止部材に対する相対高さより高くなるように、前記キャップ部材と前記液滴吐出ヘッドの何れか一方を支持する、高さ方向へ伸縮可能な支持手段を有することを特徴とする請求項８に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項１０】
前記第２接離手段によって、前記封止部材が前記大気開放口に対して、前記ノズル面が前記キャップ部材に対して、相対的に接離されると、前記ノズル面と前記キャップ部材、前記封止部材と前記大気開放口が共に非接触となる第１形態、前記ノズル面と前記キャップ部材が当接し、前記封止部材と前記大気開放口が非接触となる第２形態、前記ノズル面と前記キャップ部材、前記封止部材と前記大気開放口が共に当接する第３形態の何れか１つの形態になることを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項１１】
前記第２接離手段を制御する第３制御手段を有し、
電源がオフになった時、及び、前記ノズルからの液滴の吐出が停止している時間が所定時間を経過した時、前記第３制御手段によって前記第２接離手段が制御されて、前記第２形態になることを特徴とする請求項１０に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項１２】
前記液体停留部が、天面の面積を底面の面積より小さくした容器であることを特徴とする請求項１乃至１１の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構。
【請求項１３】
請求項１乃至１２の何れか１項に記載の液滴吐出ヘッド用のキャップ機構と、
液滴を吐出し、また、前記キャップ部材によってキャップされるノズルを備える液滴吐出ヘッドと、
前記ノズルに対向させて記録媒体を搬送する搬送手段と、
を有することを特徴とする液滴吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００７−２１９０４（Ｐ２００７−２１９０４Ａ）
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２０７５６５（Ｐ２００５−２０７５６５）
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月１日（２００７．２．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月１５日（２００５．７．１５）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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