JP2012187748A - メンテナンス装置および液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドに当接したキャップの離間時に液体がキャップの内側に飛散しないように抑制するメンテナンス装置を提供する。
【解決手段】インクＩＫを噴射するノズル２５を有する液体噴射ヘッド１９に対してノズルを囲うように当接して液体噴射ヘッドとの間で閉空間ＶＣを形成するキャップ４０と、液体噴射ヘッドに当接したキャプを液体噴射ヘッドから離間させる離間手段２７と、キャップが液体噴射ヘッドから離れる前に、閉空間内の圧力が閉空間外の圧力よりも高い圧力になるように閉空間を加圧する加圧手段５１と、を備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、液体噴射ヘッドの噴射特性を維持するメンテナンス装置、およびこのメンテナンス装置を備えた液体噴射装置に関する。

従来から、液体噴射装置の一種として、液体噴射ヘッドのノズル形成面に開口したノズルから液体としてのインクを用紙などの媒体に噴射して印刷を行うインクジェット式プリンターなどが広く知られている。

こうしたプリンターでは、インクの噴射不良を低減するために、インクを噴射するノズルを囲うようにして液体噴射ヘッド（ノズル形成面）にキャップを当接して、キャップと液体噴射ヘッドとの間で閉空間を形成する。そして形成した閉空間を吸引ポンプ（吸引手段）により吸引することで、ノズルから増粘したインクや気泡などを強制的に排出させるクリーニングが適宜行われる。このクリーニングによって、液体噴射ヘッドにおいて、ノズルからのインクの噴射特性をメンテナンスするようになっている。

このとき、吸引された閉空間内の圧力が、閉空間外の大気の圧力つまり外気圧よりも低い負圧状態になっていると、キャップが液体噴射ヘッドから離間したとき、負圧による圧力変化が生じるために、外気からキャップ内に空気が勢いよく流れ込むことがある。このため、例えば、キャップ内のインクや、キャップにおいて液体噴射ヘッドとの当接部分などに付着しているインクが、クリーニングの終了後にノズル方向に勢いよく飛散する（し吹く）場合がある。このような場合、クリーニングによってノズル内の適切な位置に形成されたインクのメニスカスに影響を及ぼし、ノズルからインクが正しく噴射されない所謂ノズル抜けを生ずる虞がある。

そこで、キャップを離間させたとき、閉空間内の圧力と外気の圧力との圧力差を少なくして激しい圧力変化が生じないように、キャップ内の閉空間を大気圧と連通するように開放する弁手段を設けることが、例えば特許文献１などに提案されている。

特開昭６２−２７３８５５号公報

しかしながら、キャップ内の閉空間を外気と連通して外気との圧力差を抑制した状態になっている場合においても、キャップが液体噴射ヘッドから離間するとき、外気がキャップの外側から内側に向かって流入する現象が生じるという課題が見出された。これは、液体噴射ヘッドと当接しているキャップの当接部分が当接状態において変形し、この変形が離間とともに元に戻ることによって閉空間が膨張し、閉空間内の圧力が減少することが、その一要因として推測されている。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、液体噴射ヘッドに当接したキャップの離間時に液体がキャップの内側に飛散しないように抑制するメンテナンス装置を提供することを主な目的とする。さらに、このメンテナンス装置を備えた液体噴射装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のメンテナンス装置は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドに対して前記ノズルを囲うように当接して該液体噴射ヘッドとの間で閉空間を形成するキャップと、前記液体噴射ヘッドに当接した前記キャプを該液体噴射ヘッドから離間させる離間手段と、前記キャップが前記液体噴射ヘッドから離れる前に、前記閉空間内の圧力が該閉空間外の圧力よりも高い圧力になるように前記閉空間を加圧する加圧手段と、を備える。

上記構成によれば、キャップが離間するときには閉空間内が閉空間外に対して正圧になっているので、キャップと液体噴射ヘッドとの当接部分に存在する閉空間内の液体がキャップの内側つまりノズル側に向けて飛散する（し吹く）ことを抑制することができる。従って、液体噴射ヘッドにおいてクリーニングによってノズル内に形成された液体のメニスカスが安定して維持されることになる。

本発明のメンテナンス装置において、前記加圧手段が前記閉空間を加圧する前に、前記閉空間と前記閉空間外の外気とを連通させる外気連通手段を備えた。
上記構成によれば、キャップの閉空間において、加圧する前に外気と連通させることによって閉空間内の圧力を外気圧と等しい圧力にすることができる。従って、その後、この外気圧と等しい圧力状態となった閉空間を加圧することによって、閉空間を外気に対して容易に高い圧力つまり正圧状態とすることができる。

本発明のメンテナンス装置において、駆動源の回転によって前記閉空間を吸引する吸引手段を備え、前記加圧手段は、前記吸引手段が前記閉空間を吸引するときの前記駆動源の回転方向と逆方向の前記駆動源の回転によって、前記閉空間を加圧する手段である。

上記構成によれば、閉空間内を吸引する動作と、閉空間を加圧する動作が同時に行われることがない。したがって、駆動源を逆転させることによって、キャップの閉空間を負圧状態から確実に加圧して正圧状態とすることができる。

本発明のメンテナンス装置において、前記吸引手段は、前記駆動源の回転によって、前記キャップに一端が連通するように取り付けられたチューブを押圧回転体が押し付けながら一方向に回転することによって前記閉空間を吸引する手段であり、前記加圧手段は、前記閉空間を吸引するときの前記駆動源の回転方向と逆方向の前記駆動源の回転によって、前記チューブを前記押圧回転体が押し付けながら前記一方向と逆方向に回転することによって前記閉空間を加圧する手段である。

上記構成によれば、押圧回転体の回転を逆転させることによって、吸引手段を加圧手段と兼用することができる。従って、メンテナンス装置の大型化を抑制することができる。
本発明のメンテナンス装置において、前記キャップは、少なくとも一部が変位可能な可動壁部を含む壁部によって前記閉空間と連通する連通空間が形成され、前記加圧手段は、前記キャップが前記液体噴射ヘッドから離間する前に前記可動壁部を変位させることによって、前記連通空間の容積を減少させて前記閉空間を加圧する。

上記構成によれば、閉空間と連通する連通空間の容積の減少量に応じて、閉空間の加圧量を調節することができるので、閉空間が所望する圧力値になるように容易に加圧することができる。

本発明の液体噴射装置は、媒体に液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、上記構成を有するメンテナンス装置と、を備えた。
上記構成の液体噴射装置によれば、上記構成のメンテナンス装置が奏する効果と同様に、液体噴射ヘッドにおいてクリーニングによってノズル内に形成された液体のメニスカスを安定して維持することができる。

本発明に係る実施形態のプリンターの概略構成を示す斜視図。 実施形態のプリンターにおけるメンテナンス装置の機能構成図。 実施形態のメンテナンス装置の作用を示すメンテナンス動作のフロー図。 （ａ）は閉空間が大気開放された状態、（ｂ）は閉空間が加圧された状態、（ｃ）は液体噴射ヘッドからキャップが離間された状態を夫々示すメンテナンス装置の主要部の部分断面図。 変形例で、容積形成部を有するメンテナンス装置の機能構成図。 容積形成部を有するメンテナンス装置の変形例で、（ａ）は容積形成部において容積が減少する前の状態を示す機能構成図、（ｂ）は容積形成部において容積が減少した状態を示す機能構成図。

本発明を、メンテナンス装置を備えた液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、単に「プリンター」ともいう。）において具体化した実施形態について、以下、図を参照して説明する。なお、以降の説明を容易にするため、図１に示したように、鉛直方向における重力方向を下方向、反重力方向を上方向とする。また、鉛直方向と交差する方向であって、プリンターに給送された用紙が印刷時において搬送される搬送方向を前方向、搬送方向と反対方向を後方向とする。さらに鉛直方向および搬送方向の双方と交差する方向であってキャリッジ１６が往復移動する方向すなわち走査方向を、前方から見て、それぞれ右方向、左方向と呼ぶことにする。

さて、図１に示すように、プリンター１１における略矩形箱状をなすフレーム１２内の下部には、その長手方向である左右方向に沿って支持台１３が延設されている。また、フレーム１２の後方面の下部には紙送りモーター１４が設けられている。この紙送りモーター１４の駆動を通じて図示しない紙送り機構により、支持台１３上にその後方側から媒体の一例である用紙Ｐが給送されるようになっている。

フレーム１２内における支持台１３の上方には、該支持台１３の長手方向である左右方向に沿ってガイド軸１５が架設されている。このガイド軸１５にはその軸線方向において往復移動可能にキャリッジ１６が支持されている。詳しくは、キャリッジ１６に左右方向において貫通する支持孔１６ａが形成されるとともに、この支持孔１６ａにガイド軸１５が挿通されている。

フレーム１２の後壁内面において上記ガイド軸１５の両端の近傍にあたる位置には、駆動プーリー１７ａと従動プーリー１７ｂとがそれぞれ回転自在に支持されている。駆動プーリー１７ａにはキャリッジモーター１８の出力軸が連結されるとともに、駆動プーリー１７ａと従動プーリー１７ｂとの間には一部がキャリッジ１６に連結された無端状のタイミングベルト１７が巻き掛けられている。上記プリンター１１は、キャリッジモーター１８を駆動することにより、タイミングベルト１７を介してキャリッジ１６をガイド軸１５によってガイドしつつ左右方向において往復移動させることの可能な構造になっている。

上記キャリッジ１６の下面には液体噴射ヘッド１９が設けられている。この液体噴射ヘッド１９にはインク噴射用のノズル２５（図２参照）が複数設けられている。また、液体噴射ヘッド１９の下方端にはノズル形成面１９ａが設けられている。このノズル形成面１９ａには、各ノズル２５の開口孔が形成されている。一方、キャリッジ１６には液体噴射ヘッド１９に対してインクを供給するためのインクカートリッジ２０が着脱可能に装着されている。

そして、プリンター１１では、液体噴射ヘッド１９において例えば圧電素子を有する圧力室２４（図２参照）が設けられている。この圧力室２４において圧電素子が駆動されることにより、インクカートリッジ２０内のインクが液体噴射ヘッド１９内に供給されるとともに、液体噴射ヘッド１９の各ノズル２５（図２参照）から支持台１３上に給送された用紙Ｐに噴射されることによって印刷が行われる構成となっている。

また、フレーム１２の内部における上記支持台１３よりも右側の領域、すなわち印刷時において使用されない領域（ホームポジション領域）には、液体噴射ヘッド１９のクリーニング等のメンテナンスを行うためのメンテナンス装置１００が設けられている。プリンター１１では、定期的に、液体噴射ヘッド１９をホームポジション領域に移動させるとともに上記メンテナンス装置１００を動作させることによって液体噴射ヘッド１９（ノズル２５）をクリーニングすることが行われる。このクリーニングによって、例えばノズル２５において安定したインクのメニスカスＭＳ（図２参照）を形成するなど、ノズル２５からのインクの噴射特性をメンテナンスするようになっている。

次に、メンテナンス装置１００の構成について、その概要を図２を参照して説明する。図２に示すように、メンテナンス装置１００は、キャップ４０と、離間手段としての昇降装置２７と、外気連通手段としての大気開放弁３８と、加圧手段としてのチューブポンプ５１と、を備えている。なお、本実施形態では説明を省略するが、メンテナンス装置１００には、例えばノズル形成面１９ａに付着した不要なインクを払拭するワイパー２１（図１参照）のほか、ノズルから強制的に噴射されたインクを受容する液体受容容器などが必要に応じて備えられる。

キャップ４０は、有底箱状のキャップ本体４１と、このキャップ本体４１において液体噴射ヘッド１９（ノズル形成面１９ａ）との当接部となる上方側の開口部に、キャップ本体４１より軟質な材料（ゴム材料やエラストマーなど）で四角環状に形成されたキャップシール部４３と、を有している。なお、キャップ４０の内部には、必要に応じてインクを吸収する多孔質材料で形成されたインク吸収体（不図示）が挿入される。

キャップ本体４１の底壁４１ｂにおけるやや後よりの位置からは突部４４が下方に向かって突設されており、この突部４４内にはキャップ４０内からインクを排出するための排出路４４ａが上下方向に貫通するように形成されている。そして、突部４４には可撓性を有する排出チューブ３１の基端側（上流側）が接続され、この排出チューブ３１の他端側（下流側）は直方体状をなす廃インクタンク３３（図１参照）内に挿入されている。なお、廃インクタンク３３内には、この廃インクタンク３３内に排出されたインクを吸収して保持する廃インク吸収材３５が収容されている。

キャップ４０と廃インクタンク３３との間における排出チューブ３１の中間部には、キャップ４０側から廃インクタンク３３側へ向かってキャップ４０内を吸引するための吸引手段としてのチューブポンプ５１が設けられている。本実施形態では、チューブポンプ５１は、キャップ４０内を吸引する吸引手段に加えて、キャップ４０内を加圧する加圧手段を兼用するように構成されている。

すなわち、チューブポンプ５１は、略円筒状をなすポンプケース５２を有し、そのポンプケース５２内には、排出チューブ３１の長さ方向の中間部がポンプケース５２の内周壁に沿うように収容されている。また、ポンプケース５２内には、このポンプケース５２の軸心に設けられた回転可能な回転体５３と、この回転体５３の回転時にポンプケース５２の内周面に沿って移動しながら排出チューブ３１を押圧可能な一対の押圧回転体５４とが収容されている。回転体５３は、モーター５５などの駆動源によって回転駆動されるようになっている。

そして、このチューブポンプ５１では、モーター５５の一方向（例えば正方向）の回転駆動に基づき、図２において実線矢印で示したように、回転体５３を反時計方向に回転させた場合、押圧回転体５４が排出チューブ３１の中間部をキャップ４０側（上流側）から廃インクタンク３３側（下流側）へ順次押し潰しながら回転するようになっている。そして、この押圧回転体５４の回転により排出チューブ３１内の空気（流体）が廃インクタンク３３側（下流側）に追い出されて、チューブポンプ５１よりもキャップ４０側（上流側）の排出チューブ３１の内部およびキャップ４０の内部が減圧されるようになっている。

さらに、このチューブポンプ５１では、モーター５５の他方向（例えば逆方向）の回転駆動に基づき、図２において破線矢印で示したように、回転体５３を時計方向に回転させた場合、押圧回転体５４が排出チューブ３１の中間部を廃インクタンク３３側（下流側）からキャップ４０側（上流側）へ順次押し潰しながら回転するようになっている。そして、この押圧回転体５４の回転により排出チューブ３１内の空気（流体）がキャップ４０側（上流側）に追い出されて、チューブポンプ５１よりもキャップ４０側（上流側）の排出チューブ３１の内部およびキャップ４０の内部が加圧されるようになっている。

また、キャップ本体４１の底壁４１ｂにおけるやや前よりの位置からは突部４５が下方に向かって突設されており、この突部４５内にはキャップ４０内を大気開放するための大気開放路４５ａが上下方向に貫通するように形成されている。そして、突部４５には可撓性を有する大気開放チューブ３２の基端側（上流側）が接続され、この大気開放チューブ３２の他端側（下流側）は大気開放弁３８に接続されている。本実施形態では、大気開放弁３８は電磁制御弁であって、所定の電気信号によってその開閉が制御されるようになっている。

離間手段として機能する昇降装置２７は、例えばキャップ４０の下面と接しながら摺動するカム面を外周に有する偏心カムを、図示しないモーターなどの駆動源によって回転させることによって、キャップ４０を上昇および降下させるようになっている。すなわち、キャップ４０は、上昇移動によって液体噴射ヘッド１９に接近してキャップシール部４３がノズル形成面１９ａに当接する。この当接によって、キャップ４０はノズル形成面１９ａとの間で閉空間ＶＣが形成される。また、降下移動によってキャップ４０はキャップシール部４３がノズル形成面１９ａから離間して、閉空間ＶＣが大気開放されるように構成されている。

また、図２に示すように、メンテナンス装置１００は、昇降装置２７、大気開放弁３８、およびチューブポンプ５１の駆動制御を行う制御部８１を備えている。制御部８１は、昇降装置２７、大気開放弁３８、およびチューブポンプ５１の駆動用のモーター５５のそれぞれと電気的に接続され、それぞれに対して電気信号８２，８３，８５を出力することによって、キャップ４０の上昇移動と降下移動の制御、大気開放弁３８の開閉の制御、チューブポンプ５１の吸引または加圧の制御を行うようになっている。なお、制御部８１は、紙送りモーター１４、キャリッジモーター１８の駆動など、プリンター１１の印刷動作に関する制御を行うようになっていてもよい。

次に、液体噴射ヘッド１９のクリーニング処理におけるメンテナンス装置１００の作用について、図２、図３、図４（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。なお、クリーニング処理は、制御部８１が、ソフトウエアもしくはハードウエアによって定められた処理手順を実行することによって行われるようになっている。

図３に示すように、メンテナンス装置１００においてクリーニング処理が開始されると、まず、キャップ４０を上昇させて、液体噴射ヘッド１９に当接させる（ステップＳ１）。すなわち、制御部８１は、図２に示すように、昇降装置２７を駆動してキャップ４０を上昇させ、キャップシール部４３をノズル形成面１９ａに当接させることにより、ノズル形成面１９ａとの間に閉空間ＶＣを形成する。

図３に戻り、次に、チューブポンプ５１を回転して閉空間ＶＣを吸引する（ステップＳ２）。すなわち、制御部８１は、モーター５５を正方向に回転駆動することにより、図２において実線矢印で示すように、チューブポンプ５１が吸引手段として機能する方向に押圧回転体５４を回転させ、閉空間ＶＣを吸引して減圧する。この結果、図２に示すように、インクＩＫは各ノズル２５からキャップ４０内の閉空間ＶＣ内に吸い出されることによって、各ノズル２５内において増粘したインクや気泡などが強制的に排出される。なお、この吸い出しに伴って、インクカートリッジ２０から液体噴射ヘッド１９の流入口２２へ供給されるインクＩＫが、リザーバー２３を介して各ノズルに補充されるようになっている。

このとき、ノズル２５からキャップ４０内に吸い出されたインクＩＫのうち、例えばノズル形成面１９ａを伝って移動したインクＩＫが、図２に示すようにキャップシール部４３付近に付着して滞留する場合がある。また、ノズル形成面１９ａにインクＩＫに対する撥液処理が施されている場合は、キャップシール部４３においてインクＩＫが滞留し易くなる。

図３に戻り、次に、大気開放弁３８を開いて、外気と閉空間ＶＣとを連通させる（ステップＳ３）。すなわち、制御部８１は、電気信号８３によって電磁制御弁を開弁することによって、図４（ａ）に示すように、大気開放チューブ３２を通して閉空間ＶＣ外の外気と閉空間ＶＣとを連通させる。この結果、減圧状態となっている閉空間ＶＣに外気から空気が流入し、閉空間ＶＣ内の圧力は、減圧値Ｐｓから上昇して外気圧値Ｐｔとなる。なお、本実施形態では、外気は大気に曝された開放空間であるものとする。従って、外気圧値Ｐｔは、ほぼ１気圧（１０１．３２５ｋＰａ）前後の値となっている。

図３に戻り、次に、大気開放弁３８を閉じる（ステップＳ４）。すなわち、制御部８１は、大気開放弁３８の開弁後、閉空間ＶＣ内の圧力が外気圧値Ｐｔとほぼ同じ圧力値になる時間が経過したとき、電気信号８３によって電磁制御弁を閉弁する。これによって、閉空間ＶＣ内の圧力が外気圧値Ｐｔの状態に保たれる。

次に、チューブポンプ５１を回転して、閉空間ＶＣを加圧する（ステップＳ５）。すなわち、制御部８１は、モーター５５を逆方向に回転駆動することにより、図４（ｂ）に示すように、電気信号８５によって、チューブポンプ５１が加圧手段として機能する方向に押圧回転体５４を回転（逆転）させ、閉空間ＶＣを加圧する。すると、排出チューブ３１を通して所定量の空気が閉空間ＶＣに流入する。この結果、閉空間ＶＣ内の圧力は、外気圧値Ｐｔから上昇して外気圧値Ｐｔよりも高い圧力値つまり加圧値Ｐｕとなる。

なお、このとき閉空間ＶＣに流入する空気には、廃インクタンク３３から逆流するインクＩＫが含まれる場合もある。従って、本実施形態では、この逆流するインクＩＫが含まれる場合を含めて押圧回転体５４（回転体５３）の回転数、つまり閉空間ＶＣに流入させる空気量が設定されている。また、加圧値Ｐｕは、ノズル２５において形成されるメニスカスＭＳを押し込むことなく適切な位置に安定して形成される範囲内の値である。ちなみに、本実施形態では、加圧値Ｐｕは、１気圧（１０１．３２５ｋＰａ）に対して凡そ１５ｋＰａ高い圧力値となっている。また、このときのチューブポンプ５１の回転は半回転から一回転程度となっている。

図３に戻り、次に、キャップ４０を降下させて、液体噴射ヘッド１９から離間させる（ステップＳ６）。すなわち、制御部８１は、図４（ｃ）に示すように、昇降装置２７を駆動してキャップ４０を降下させ、キャップシール部４３をノズル形成面１９ａから離間させることにより、閉空間ＶＣを大気開放する。このとき、開放される閉空間ＶＣ内の圧力は、外気圧値Ｐｔよりも高い加圧値Ｐｕになっているので、キャップシール部４３の変形が元に戻ることによって閉空間ＶＣの容積が増加しても、キャップ４０内から外側に向かって空気が流出するようになっている。従って、図４（ｃ）に示すように、この流出する空気によって、キャップシール部４３付近に付着していたインクＩＫはキャップ４０の内側つまりノズル２５側に向けて飛散することなく、逆にキャップ４０の外側に吹き出される。

上記説明した実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
（１）キャップ４０が離間するときには閉空間ＶＣ内が閉空間ＶＣ外に対して高い圧力つまり正圧になっているので、キャップ４０と液体噴射ヘッド１９との当接部分に存在する閉空間ＶＣ内のインクＩＫがキャップ４０の内側つまりノズル２５側に向けて飛散する（し吹く）ことを抑制することができる。従って、液体噴射ヘッド１９においてクリーニングによって形成されたノズル２５のメニスカスＭＳが安定して維持されることになる。

（２）キャップ４０の閉空間ＶＣにおいて、加圧する前に外気と連通させることによって閉空間ＶＣの圧力を外気圧値Ｐｔにすることができる。従って、その後、この外気圧値Ｐｔと等しい圧力状態となった閉空間ＶＣを加圧することによって、閉空間ＶＣを外気圧値Ｐｔに対して容易に高い圧力つまり正圧状態とすることができる。

（３）閉空間ＶＣ内を吸引して負圧にする動作と、閉空間ＶＣを加圧して正圧にする動作が同時に行われることがない。したがって、モーター５５を逆転させることによって、キャップの閉空間ＶＣを負圧状態から確実に加圧して正圧状態とすることができる。

（４）押圧回転体５４の回転を逆転させることによって、チューブポンプ５１を吸引手段と加圧手段とに兼用することができる。従って、メンテナンス装置１００の大型化を抑制することができる。

なお、上記各実施形態は以下のような別の実施形態に変更してもよい。
・上記実施形態において、キャップ４０内の閉空間ＶＣを、チューブポンプ５１以外の加圧手段によって加圧するようにしてもよい。本変形例について、図５を参照して説明する。なお、本変形例において上記実施形態と同じ機能部品については同符号を付し、その説明は省略する。

図５に示すように、本変形例のメンテナンス装置１００Ａは、キャップ本体４１の後端の側壁部４１ａにおいて連通孔４６によって連通するとともに、側壁部４１ａからキャップ４０の外側（後側）に張り出すように、容積形成部６０が設けられている。

容積形成部６０は、上下左右方向および後方向がそれぞれ壁部６１と壁部６２とで囲まれるとともに、前方向がキャップ本体４１の側壁部４１ａによって囲まれて形成されている。上下左右方向を囲む壁部６１は、前後方向に伸縮可能なように蛇腹が環状に形成された蛇腹形状を有する。この蛇腹形状は、初期状態から前方に縮むとともに縮んだあと後方に伸びて元の状態に戻るように伸縮性を有している。後方を囲む壁部６２は、この壁部６１の後側端部において上下左右方向に延設された鉛直面となっている。また、蛇腹形状をなす壁部６１の前側端部は、キャップ本体４１の側壁部４１ａと密着固定されている。従って、容積形成部６０は、壁部６１と壁部６２、およびキャップ本体４１の側壁部４１ａとの間で、閉空間ＶＣと連通する容積を有する連通空間ＶＳを形成している。

従って、このように形成された容積形成部６０において、壁部６２は、蛇腹形状の壁部６１が前後方向に伸縮することによって前後方向に移動して変位する可動壁部となっている。そして、壁部６２が後方から前方に移動して変位することによって、連通空間ＶＳの容積が減少するようになっている。このため、この連通空間ＶＳの容積が減少することによって、例えば連通空間ＶＳ内に存在する空気は連通孔４６を介して連通する閉空間ＶＣに流入し、連通空間ＶＳ内とともに閉空間ＶＣ内の圧力が増加するようになっている。つまり閉空間ＶＣは加圧されるようになっている。

さて、本変形例のメンテナンス装置１００Ａは、図５に示すように、制御部８１によって制御される昇降機構（不図示）によって昇降移動するとともに、その上端部前側に斜面部６３ａを有する移動部材６３を備えている。そして、本変形例では、この移動部材６３と容積形成部６０とが加圧手段として作用することによって、閉空間ＶＣを加圧するようになっている。

すなわち、キャップ４０が液体噴射ヘッド１９から離間する前に、図５において二点鎖線で示すように移動部材６３を上昇移動させ、その上端部に形成された斜面部６３ａによって容積形成部６０の壁部６２を押して図中符号６２ａで示したように前方に移動させる。こうして、容積形成部６０における連通空間ＶＳを減少させて閉空間ＶＣを所定の圧力（正圧）に加圧する。

本変形例によれば、上記実施形態による効果（１）〜（４）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（５）閉空間ＶＣと連通する連通空間ＶＳの容積の減少量に応じて、閉空間ＶＣの加圧量を調節することができるので、閉空間ＶＣが所望する圧力値（正圧）になるように容易に加圧することができる。

・上記変形例において、加圧手段は、連通空間ＶＳの容積を、キャップ４０の昇降動作に伴って減少させるようにしてもよい。本変形例について、図６（ａ）（ｂ）を参照して説明する。なお、本変形例において、上記実施形態および上記変形例と同じ機能部品については同符号を付し、その説明を省略する。

図６（ａ）に示すように、本変形例のメンテナンス装置１００Ｂは、キャップ４０が、キャップ本体４１と、このキャップ本体４１をコイルばね７５によって上下方向に相対移動可能な状態で保持する略箱形状のキャップ保持部材７１と、によって構成される。そして、昇降装置２７は、キャップ保持部材７１を昇降させることによってキャップ４０（キャップシール部４３）を液体噴射ヘッド１９に対して当接および離間させるようになっている。

キャップ本体４１には、その下端部において側壁部４１ａから後方に延設された板状の延設部４１ｃが形成されている。一方、キャップ保持部材７１には、この延設部４１ｃと上方において対峙するように庇形状部７１ｃが形成されている。そして、キャップ本体４１の延設部４１ｃとキャップ保持部材７１の庇形状部７１ｃとの間に、容積形成部６０Ｂが配設されている。

本変形例の容積形成部６０Ｂは、前後左右方向を囲む壁部６５と、この壁部６５の上下両端部にそれぞれ設けられた壁部６６，６７とによって、その内部に所定の容積を有する空間が形成されている。そして、容積形成部６０Ｂは、その壁部の一部に設けられた管状の開口部が連通孔４６に密着状態で挿入されることによって閉空間ＶＣと連通孔４６を介して連通するように形成され、内部の空間が閉空間ＶＣと連通する連通空間ＶＳとなっている。

壁部６５は、蛇腹が環状に形成された蛇腹形状となっており、上下方向において伸縮可能な壁部となっている。また、この壁部６５の上端側に形成された壁部６６および下端側に形成された壁部６７は、それぞれ前後左右方向に延びる平面によって形成された壁部となっている。そして、この下端側の壁部６７は、キャップ本体４１の延設部４１ｃと当接するようになっている。一方、上端側の壁部６６は、キャップ保持部材７１の庇形状部７１ｃと当接するとともに、庇形状部７１ｃが延設部４１ｃに対して近づくように降下すると、壁部６６は延設部４１ｃ側に押し下げられ、壁部６５の蛇腹形状が圧縮されることによって移動して変位する可動壁部となっている。

本変形例では、この壁部６６が上方から下方に移動して変位することによって、連通空間ＶＳの容積が減少するようになっている。そして、この連通空間ＶＳの容積減少によって、例えば連通空間ＶＳ内に存在する空気は連通孔４６を介して連通する閉空間ＶＣに流入し、連通空間ＶＳ内とともに閉空間ＶＣ内が加圧されるようになっている。従って、本変形例では、クリーニング処理において、キャップ保持部材７１（庇形状部７１ｃ）と容積形成部６０Ｂとが加圧手段として作用するようになっている。この作用を説明する。

本変形例では、クリーニング処理において、キャップ４０が昇降装置２７によって上昇し、液体噴射ヘッド１９にキャップシール部４３が当接した状態では、図６（ａ）に示す状態となっている。すなわち、コイルばね７５は圧縮されてキャップ本体４１がキャップ保持部材７１に対して相対的に降下した状態となっている。本実施形態では、この状態において、容積形成部６０Ｂは、壁部６５の蛇腹形状が伸びた状態となっているとともに、壁部６６が庇形状部７１ｃと当接した状態になっている。

次に、閉空間ＶＣの吸引及び大気開放のそれぞれの処理が行われたのち、キャップ４０を液体噴射ヘッド１９から離間する処理が開始されると、本変形例では、図６（ｂ）に示すように、キャップ保持部材７１がキャップ本体４１に対して相対的に降下する。すなわち、キャップ保持部材７１は、キャップシール部４３が液体噴射ヘッド１９と当接した状態を維持したまま、キャップ本体４１と上下方向において各々の前側壁に形成した係止部７２，４２同士が当接して降下移動が停止されるまで所定量降下する。もとより、このキャップ保持部材７１の降下に際して、キャップ本体４１はコイルばね７５のばね力によって液体噴射ヘッド１９に付勢され、キャップシール部４３が液体噴射ヘッド１９と当接した状態を維持するようになっている。

本変形例のメンテナンス装置１００Ｂは、このキャップ保持部材７１の所定量の降下において、庇形状部７１ｃが容積形成部６０Ｂの壁部６６を押し下げ、壁部６５の蛇腹形状を図中符号６５ａに示した状態に圧縮する。すなわち、本変形例では、この庇形状部７１ｃが加圧手段として作用するようになっている。そして、キャップ４０が液体噴射ヘッド１９から離間する前に、容積形成部６０における連通空間ＶＳを減少させて閉空間ＶＣを所定の圧力（正圧）に加圧する。

本変形例によれば、上記実施形態による効果（１）〜（４）、および上記変形例による効果（５）に加えて、以下の効果を得ることができる。
（６）キャップ４０の降下動作において、キャップシール部４３が液体噴射ヘッド１９から離間する前に閉空間ＶＣを加圧することができるので、キャップ４０が離間する前に確実に閉空間ＶＣを外気圧に対して正圧状態にすることができる。

・上記実施形態において、大気開放弁３８は必ずしも設ける必要はない。例えば、制御部８１によってチューブポンプ５１の回転（例えば回転体５３の回転数など）を制御して、負圧状態から所望する正圧状態に加圧することが可能である場合は、このようにしてもよい。

・上記実施形態において、チューブポンプ５１を、必ずしもキャップ４０内を吸引する吸引手段とキャップ４０内を加圧する加圧手段と兼用するように構成しなくてもよい。吸引手段専用のチューブポンプと加圧手段専用のチューブポンプをそれぞれ備えるようにしてもよい。

さらに、この場合は、それぞれのチューブポンプを１つのモーター５５で駆動するようにしてもよい。その際、モーター５５の回転方向もそれぞれ逆の回転方向ではなく、モーター５５の回転伝達経路を切替えるようにして、同じ回転方向によってそれぞれのチューブポンプを駆動するようにしても差し支えない。

・上記実施形態において、チューブポンプ５１を加圧手段として用いる場合、閉空間ＶＣ内の圧力が所望する正圧状態になるまで回転体５３が回転した後は、押圧回転体５４は排出チューブ３１の押圧状態が解除されるようになっていてもよい。

・上記実施形態において、加圧手段はチューブポンプ５１以外の構成を有するポンプであってもよい。例えばダイアフラムポンプやギヤポンプ、あるいはピストンポンプを用いてもよい。

・上記実施形態において、加圧手段はチューブポンプ５１と上記変形例における容積形成部６０，６０Ｂとを併用して閉空間ＶＣを加圧するようにしてもよい。こうすれば、閉空間ＶＣを素早く加圧することができる。

・上記変形例において、容積形成部６０，６０Ｂの壁部は、例えば、ゴム材料やエラストマーなど平面的に伸縮可能なゴム材料やエラストマーで形成されている場合は、必ずしも蛇腹形状を有さなくてもよい。

・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式のプリンター１１に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に具体化してもよい。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ばよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、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、分散又は混合されたものなどを含む。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や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及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。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又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。あるいは、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、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よい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。

１１…液体噴射装置としてのプリンター、１９…液体噴射ヘッド、ＶＣ…閉空間、ＶＳ…連通空間、１９…液体噴射ヘッド、２５…ノズル、４０…キャップ、５４…押圧回転体、６１，６２，６５，６６，６７…壁部、１００，１００Ａ，１００Ｂ…メンテナンス装置。

Claims (6)

1. 液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドに対して前記ノズルを囲うように当接して該液体噴射ヘッドとの間で閉空間を形成するキャップと、
   前記液体噴射ヘッドに当接した前記キャップを該液体噴射ヘッドから離間させる離間手段と、
   前記キャップが前記液体噴射ヘッドから離れる前に、前記閉空間内の圧力が該閉空間外の圧力よりも高い圧力になるように前記閉空間を加圧する加圧手段と、
   を備えることを特徴とするメンテナンス装置。
2. 請求項１に記載のメンテナンス装置において、
   前記加圧手段が前記閉空間を加圧する前に、前記閉空間と前記閉空間外の外気とを連通させる外気連通手段を備えたことを特徴とするメンテナンス装置。
3. 請求項１または２に記載のメンテナンス装置において、
   駆動源の回転によって前記閉空間を吸引する吸引手段を備え、
   前記加圧手段は、前記吸引手段が前記閉空間を吸引するときの前記駆動源の回転方向と逆方向の前記駆動源の回転によって、前記閉空間を加圧することを特徴とするメンテナンス装置。
4. 請求項３に記載のメンテナンス装置において、
   前記吸引手段は、前記駆動源の回転によって、前記キャップに一端が連通するように取り付けられたチューブを押圧回転体が押し付けながら一方向に回転することによって前記閉空間を吸引する手段であり、
   前記加圧手段は、前記閉空間を吸引するときの前記駆動源の回転方向と逆方向の前記駆動源の回転によって、前記チューブを前記押圧回転体が押し付けながら前記一方向と逆方向に回転することによって前記閉空間を加圧する手段であることを特徴とするメンテナンス装置。
5. 請求項１ないし４のいずれか一項に記載のメンテナンス装置において、
   前記キャップは、少なくとも一部が変位可能な可動壁部を含む壁部によって前記閉空間と連通する連通空間が形成され、
   前記加圧手段は、
   前記キャップが前記液体噴射ヘッドから離間する前に前記可動壁部を変位させることによって、前記連通空間の容積を減少させて前記閉空間を加圧することを特徴とするメンテナンス装置。
6. 媒体に液体を噴射するノズルを有する液体噴射ヘッドと、
   請求項１ないし５のいずれか一項に記載のメンテナンス装置と、
   を備えたことを特徴とする液体噴射装置。

Images