| 【発明の名称】 |
液体噴射装置 |
| 【発明者】 |
【氏名】森腰 耕司
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| 【要約】 |
【課題】ノズル開口のインクの乾燥を防止するとともに、内部空間の圧力変動によるノズルのメニスカスへの悪影響を生じない液体噴射装置を提供する。
【構成】記録ヘッド２８のノズル面をキャッピングするキャップ３１と、上記キャップ３１の内部空間に負圧を与えてノズルから強制的にインクを排出するチューブポンプ３４と、上記吸引されたインクを回収する廃液タンク３５と、上記キャップ３１内の空間に連通して吸引されたインクを廃液タンク３５に排出するチューブ部材３３とを備え、上記チューブ部材３３の排出開口近傍にチューブ部材３３内の連通状態を制御する連通状態制御部材２５が設けられ、上記連通状態制御部材２５は、上記チューブポンプ３４による吸引の際にはインクを通過させるとともにチューブポンプ３４の停止期間中には大気連通を制限可能な第１領域１９と、常に大気連通を確保する第２領域２０とを設けた。 |
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、上記液体噴射ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材と、上記キャップ部材の内部空間を介してノズルから強制的に液体を排出する液体排出手段と、上記液体排出手段で排出された液体を回収する液体回収手段と、上記キャップ部材内の空間に連通して液体を液体回収手段に排出する液体排出路とを備え、
上記液体排出路のいずれかの部分に液体排出路内の連通状態を制御する連通状態制御部材が設けられ、上記連通状態制御部材は、上記液体排出手段による排出の際には液体を通過させるとともに液体排出手段の停止期間中には大気連通を制限可能な第１領域と、常に大気連通を確保する上記第１領域よりも小さい第２領域とが設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
上記第１領域は液体によるメニスカスを形成可能な領域であり、上記第２領域は液体によるメニスカスを形成しない領域である請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
上記第１領域は液体による目詰まりが生じやすい領域であり、上記第２領域は液体による目詰まりを生じない領域である請求項１または２記載の液体噴射装置。
【請求項４】
上記第１領域は液体が付着しやすい部材から形成された領域であり、上記第２領域は液体が付着しない領域である請求項１〜３のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
上記第１領域はメッシュ状部材で形成された領域であり、上記第２領域は開口部である請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
上記第１領域は親水性処理が施されたフィルタ部材で形成された領域であり、上記第２領域は撥水性処理が施されたフィルタ部材である請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
上記液体は溶媒の蒸散により固化するとともに新たな液体との接触により再溶解するものである請求項１〜６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
上記液体は溶媒として水が用いられたものである請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
上記連通状態制御部材は液体排出路の液体回収手段への開口部近傍に設けられている請求項１〜８のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
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【発明の詳細な説明】【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット式プリンタ等に代表される液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置として、ノズルからインク滴を吐き出し、記録用紙に印刷データを記録するインクジェット式記録装置が知られている。従来、このようなインクジェット式記録装置は、ノズル開口から水分等のインク溶媒が蒸発することによってインク粘度が上昇したり、ノズル開口へ塵埃が付着したり、カートリッジの交換等に伴って気泡が混入したりして、印刷が良好に行われないことがあった。
【０００３】
そこで、ノズルの性能を最適な状態に保つために、ノズル面をキャッピングするキャップを備え、非印刷時にはこのキャップによって記録ヘッドのノズル面を覆うようになっていた。さらに、キャップの内部にはインクを含んだ吸収体を配設し、キャッピング中にキャップの内部を高湿状態に保って、ノズル開口近傍からのインク溶媒の蒸発を防ぎ、インク粘度の上昇を防ぐようになっていた。
【０００４】
また、キャップの底部にはインクや気泡等を排出するための排出口が設けられており、この排出口は、キャップに固定されているインクチューブに連通されていた。そして、このインクチューブの途中にはチューブポンプが設けられ、チューブポンプの吸引動作によって、キャップの内部を負圧にするようになっていた。そして、粘度が上昇したインクや、カートリッジ交換等によって発生した記録ヘッドの内部の気泡等をインクチューブを介して外部に排出する、いわゆるクリーニング操作が行われるようになっていた。そして、このようなクリーニング操作を行うことにより、ノズルの性能を最適な状態に保つことが図られていた。
【０００５】
さらに、上記のようなインクジェット式記録装置では、インクチューブの一端が廃液タンク等を介して大気に解放されており、キャップの内部は、完全に密封された空間であるとは言えなかった。従って、ノズルの一端から徐々に水分等が放出されるようになっており、長期間使用しないで放置されたような場合に、ノズルにおけるインクの乾燥を十分に防ぐことができないことがあった。
【０００６】
そこで、キャップとチューブポンプの間のインクチューブ内に、チューブポンプが動作してインクチューブ内が負圧になると開弁してインクを流し、チューブポンプが停止してインクチューブ内が大気圧になると閉弁してキャップ内の嵌挿を防止する逆止弁を設けたインクジェット式記録装置が考案されている（下記の特許文献１）。
【特許文献１】特開２００４−８２３４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記記録装置では、チューブポンプが停止すると逆止弁が完全に閉じてしまってキャップ内の空間が完全に密閉空間になってしまうため、インクカートリッジやチューブに対して外力が加わったり、環境温度が急激に変化したりして内部空間に圧力変動があった場合、ノズル開口のメニスカスを壊すなどの不具合を生じるおそれがあった。ノズル開口のメニスカスの破壊は、吐出不良につながることがあるので、極力避ける必要がある。また、逆止弁がキャップの近傍にあるため、弁にトラブルが発生したときのメンテナンスが極めて行いにくく、現実問題としてチューブごと部品交換を行うしかなかった。
【０００８】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、簡単な構造でノズル開口部のインクの乾燥を防止してノズルの性能を良好に保つとともに、内部空間の圧力変動によるノズルのメニスカスへの悪影響を生じない液体噴射装置を提供することをその目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、上記液体噴射ヘッドのノズル面をキャッピングするキャップ部材と、上記キャップ部材の内部空間を介してノズルから強制的に液体を排出する液体排出手段と、上記液体排出手段で排出された液体を回収する液体回収手段と、上記キャップ部材内の空間に連通して液体を液体回収手段に排出する液体排出路とを備え、上記液体排出路のいずれかの部分に液体排出路内の連通状態を制御する連通状態制御部材が設けられ、上記連通状態制御部材は、上記液体排出手段による排出の際には液体を通過させるとともに液体排出手段の停止期間中には大気連通を制限可能な第１領域と、常に大気連通を確保する上記第１領域よりも小さい第２領域とが設けられていることを要旨とする。
【００１０】
本発明によれば、長期間使用しないで放置されたようなときは、第１領域が液体排出路内の大気連通を制限しうるため、ノズルにおける液体の乾燥を防いでノズルの性能を良好に保つことができるとともに、第１領域よりも小さい第２領域が常に大気連通を確保することにより、キャップ内の空間が完全な密閉空間にならないため、何らかの事情で内部空間に圧力変動があったとしても、第２領域の大気連通で圧力を逃がすことができることから、ノズル開口のメニスカスに対する影響がなく、吐出不良等の不具合を未然に防止することができる。
【００１１】
本発明において、上記第１領域は液体によるメニスカスを形成可能な領域であり、上記第２領域は液体によるメニスカスを形成しない領域である場合には、第１領域では液体が通過することによりメニスカスが形成され、上記メニスカスで液体排出路内の大気連通を制限し、第２領域ではメニスカスを形成しないことで大気連通を確保する。このように、液体が通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。
【００１２】
本発明において、上記第１領域は液体による目詰まりが生じやすい領域であり、上記第２領域は液体による目詰まりを生じない領域である場合には、第１領域では液体の通過により目詰まりが生じ、上記目詰まりで液体排出路内の大気連通を制限し、第２領域では目詰まりを生じないことで大気連通を確保する。このように、液体が通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。また、温湿度等の周辺環境により液体の乾燥固化速度が異なることから、蒸発・乾燥がしやすい高温・低湿環境下では第１領域が早く目詰まりするため、この部分からの液体の蒸発を速やかに抑制することができ、反対に、蒸発・乾燥がしにくい低温・高湿環境下では第１領域がゆっくり目詰まりする。このため、環境条件のばらつきによる蒸散速度のバラツキが軽減され、保湿期間のばらつきも軽減される。
【００１３】
本発明において、上記第１領域は液体が付着しやすい部材から形成された領域であり、上記第２領域は液体が付着しない領域である場合には、第１領域では液体の通過により液体が付着し、上記液体の付着で液体排出路内の大気連通を制限し、第２領域では液体が付着しないことで大気連通を確保する。このように、液体が通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。
【００１４】
本発明において、上記第１領域はメッシュ状部材で形成された領域であり、上記第２領域は開口部である場合には、第１領域ではメッシュ状部材を液体が通過することによりメッシュに液体が付着してメニスカスを形成し、これが固化して目詰まりが生じ、上記目詰まりで液体排出路内の大気連通を制限する。第２領域では開口部に液体が付着せずにメニスカスも形成されず、目詰まりを生じないことで大気連通を確保する。このように、メッシュ状部材と開口部を液体が通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。
【００１５】
本発明において、上記第１領域は親水性処理が施されたフィルタ部材で形成された領域であり、上記第２領域は撥水性処理が施されたフィルタ部材である場合には、第１領域では親水性処理が施されたフィルタ部材を液体が通過することによりフィルタ部材液体が付着してメニスカスを形成し、これが固化して目詰まりが生じ、上記目詰まりで液体排出路内の大気連通を制限する。第２領域では撥水性処理が施されたフィルタ部材に液体が付着せずにメニスカスも形成されず、目詰まりを生じないことで大気連通を確保する。このように、親水性処理および撥水性処理が施されたフィルタ部材を液体が通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。
【００１６】
本発明において、上記液体は溶媒の蒸散により固化するとともに新たな液体との接触により再溶解するものである場合には、第１領域に液体が付着してメニスカスを形成し、これが固化して目詰まりが生じたとしても、つぎの吸引動作により新たな液体と接触して固化した液体が再溶解するため、大気連通状態を制御してもその後の吸引動作の妨げにならない。
【００１７】
本発明において、上記液体は溶媒として水が用いられたものである場合には、第１領域に液体が付着してメニスカスを形成し、これが固化して目詰まりが生じたとしても、つぎの吸引動作により新たな液体と接触したときに、固化した液体の再溶解が容易であり、大気連通状態を制御してもその後の吸引動作の妨げにならない。
【００１８】
本発明において、上記連通状態制御部材は液体排出路の液体回収手段への開口部近傍に設けられている場合には、キャップ内空間の大気連通が制御された状態で、大気連通が制御される空間の容積は、キャップ内空間の容積に加え、連通状態制御部材より上流側の液体連通路の内部空間を含んで容積が大きくなることから、キャップ内空間の圧力変動を大容積である程度吸収できることから、第１領域に対する第２領域の大きさを最大限まで小さくすることができ、ノズルにおける液体の乾燥をより効果的に防止するようにできる。加えて、連通状態制御部材が液体回収手段への開口部近傍にあるため、ブラシでこする程度の作業で回復することも可能であり、連通状態制御部材のメンテナンスが極めて行いやすくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明を具体化した一実施形態を図１〜図５に従って説明する。
【００２０】
図１に示すように、本実施形態のインクジェット式記録装置１１には、そのフレーム１２にプラテン１３が架設されており、図示しない紙送り機構により、このプラテン１３上を紙Ｐが給送されるようになっている。さらに、フレーム１２には上記プラテン１３に平行にガイド部材１５が架設されており、このガイド部材１５には、キャリッジ１６がガイド部材１５の軸線方向に移動可能に挿通支持されている。そしてこのキャリッジ１６は、タイミングベルト１７を介してキャリッジモータ１８に接続されており、キャリッジモータ１８の駆動によってガイド部材１５に沿って往復移動されるようになっている。
【００２１】
また、キャリッジ１６の上には、インクカートリッジ２１，２２が着脱可能に搭載されており、それぞれには、インクとしてのブラックインク及びカラーインクが収容されている。さらに、キャリッジ１６の下方には記録ヘッド２８が設けられており、記録ヘッド２８は、図示しない複数のノズルを備え、そのノズルの下面にノズル吐出口が設けられている。そして、図示しない圧電素子の駆動により、上記インクカートリッジ２１，２２から記録ヘッド２８にインクが供給され、ノズル吐出口からインク滴が吐き出される。
【００２２】
すなわち、上記キャリッジ１６がプラテン１３に沿って移動するとともに、印刷データに基づいて、上記圧電素子が駆動されることにより、記録ヘッド２８から紙Ｐ上にインクが吐き出され、印刷が行われるようになっている。
【００２３】
また、上記フレーム１２の一側部の非印刷可能領域（ホームポジション）には、上記記録ヘッド２８のノズルを保護するための、ノズル保護装置３０が設けられている。ノズル保護装置３０は、図１及び図２に示すように、キャップ３１、液体排出路としてのチューブ部材３３、液体排出手段としてのチューブポンプ３４、液体回収手段としての廃液タンク３５とを備える。
【００２４】
図２に示すように、キャップ３１は、例えばポリプロピレン等から形成されており、図示しない公知の昇降手段により上下動可能に上記フレーム１２に取着されており、上側が開口する浅い箱体となっている。そして、キャップ３１は、上記キャリッジ１６がキャップ３１の直上に移動するに伴って上昇し、記録ヘッド２８のノズルが内部空間Ｓに臨むようにノズル面を覆うようになっている。なお、キャップ３１の上端には、四角枠状のエラストマーによる密着部３６が、上端を縁取るようにして突出形成されており、キャップ３１がノズル面を覆った時の密着性を高めるようにしている。
【００２５】
さらに、キャップ３１の内側底部には、シート状の吸収体３７が設けられており、キャップ３１がノズルを覆ったときに、吸収体３７内にインクを保持してキャップ３１の内部の湿度を高く保ち、インクの乾燥を防ぐようになっている。また、吸収体３７によって、ノズル吐出口から落下するインクが受け止められるようになっている。
【００２６】
キャップ３１の底面には、底面を貫通するようにして排出口３８が設けられている。さらに、キャップ３１の下面からは、この排出口３８を囲うようにして、略円筒状のチューブ嵌合部３９が突設されている。そして、キャップ３１の排出口３８は、これらチューブ嵌合部３９の内側の空間およびチューブ部材３３を介して外部と連通するようになっている。
【００２７】
チューブ部材３３は、ポリエチレン等の可撓性部材により形成されている。そして、チューブ部材３３の内径は、チューブ嵌合部３９の外径とほぼ等しくなっており、その一端はチューブ嵌合部３９に嵌合固定されている。
【００２８】
上記チューブポンプ３４は、フレーム１２（図１参照）に固定されている。そして、上記チューブ部材３３の外側方向への移動を円弧状に規制するポンプフレーム４５と、図示しない紙送りモータ等によって回動するポンプホイル４６と、このポンプホイル４６に形成された一対のローラ支持溝４７ａ，４７ｂに沿って移動するローラ４８ａ，４８ｂとを備える。また、ポンプフレーム４５とポンプホイル４６との間の空間には、上記チューブ部材３３が円弧状に配置されて一部重なり部を含んだ状態で配置されている。
【００２９】
このようなチューブポンプ３４においては、ポンプホイル４６を正方向（図２の矢印方向）に回転させると、各ローラ４８ａ，４８ｂがローラ支持溝４７ａ，４７ｂのホイル外周部側に移動し、チューブ部材３３を矢印方向に順次押し潰してチューブ部材３３の内面を密着させながら公転する。このローラ４８ａ，４８ｂの転動により、チューブポンプ３４より上流側のチューブ部材３３の内部が減圧され、キャップ３１の内部空間に負圧を与え、上記内部空間を介してノズルから強制的にインクを吸引し、排出するようになっている。
【００３０】
また、ポンプホイル４６を逆方向（図２の矢印反対方向）に回転させると、各ローラ４８ａ，４８ｂがローラ支持溝４７ａ，４７ｂのホイル内周部側に移動する。これにより、ローラ４８ａ，４８ｂがチューブ部材３３に少しだけ接して内面の押し潰しを解除するレリース状態を保たれる。その結果、チューブ部材３３の内部の圧力は、チューブポンプ３４の上流側と下流側で均一となる。また、ローラ４８ａ，４８ｂとチューブ部材３３との貼り付きなどが防がれるようになる。
【００３１】
廃液タンク３５は、フレーム１２（図１参照）に固定されており、内部に複数層の吸収体５１が備えられている。そして、チューブ部材３３の他端は廃液タンク３５の内部に位置しており、チューブポンプ３４から流れてくるインク等の流体は、廃液タンク３５に導かれ、吸収体５１に吸収されて貯留されるようになっている。
【００３２】
上記チューブ部材３３の廃液タンク３５への排出開口の先端部には、チューブ部材３３の内径よりも内径が大きく設定された拡開部材２４が取り付けられている。上記拡開部材２４の内部には、拡開部材２４の連通開口を覆うように、連通状態制御部材２５が取り付けられている。上記連通状態制御部材２５は、この例ではフィルタ部材が適用されており、液体排出路としてのチューブ部材３３内の連通状態を制御する。
【００３３】
図３に示すように、上記連通状態制御部材２５には、上記チューブポンプ３４による吸引の際にはインクを通過させるとともにチューブポンプ３４の停止期間中には大気連通を制限可能な第１領域１９と、常に大気連通を確保する上記第１領域１９よりも小さい第２領域２０とが設けられている。
【００３４】
上記第１領域１９は、チューブポンプ３４が稼動してインクがチューブ部材３３内を流れるときはインクが通過して廃液タンク３５内に排出される一方、チューブポンプ３４が停止して装置の放置状態になったときには例えば付着したインクが固化する等の作用により大気連通を制限するようになった領域である。
【００３５】
上記第２領域２０は、チューブポンプ３４が稼動してインクがチューブ部材３３内を流れるときは上記第１領域１９と同様にインクが通過して廃液タンク３５内に排出される一方、チューブポンプ３４が停止して装置の放置状態になったときでも常に大気連通されている領域である。
【００３６】
上記第１領域１９は、インクによる液体架橋であるメニスカスを形成可能な領域とすることができる。例えば、金属その他の素材でできたメッシュ状部材であるメッシュフィルタや、不織布フィルタ、焼結材フィルタ等のフィルタ部材により第１領域１９を形成し、フィルタ開口の大きさを、インクの液体架橋であるメニスカスが形成可能なサイズに設定しておくことにより実現することができる。このように、インクが第１領域１９を通過することによりメニスカスが形成され、この部分の大気連通が制限されるのである。
【００３７】
一方、上記第２領域２０は、インクによるメニスカスを形成しない領域とすることができる。例えば、上述した各種フィルタ部材にメッシュ開口よりも開口サイズが大きくてインクの液体架橋であるメニスカスが形成しないサイズに設定された開口部とすることにより実現することができる。すなわち、インクが第２領域２０を通過してもメニスカスが形成されないので、この部分は常に大気連通が確保されるのである。
【００３８】
また、上記第１領域１９はインクが付着しやすい部材から形成された領域とすることができる。例えば、上述したように、金属その他の素材でできたメッシュ状部材であるメッシュフィルタや、不織布フィルタ、焼結材フィルタ等のフィルタ部材により第１領域１９を形成し、フィルタ開口の大きさを、インクの液体架橋であるメニスカスが形成可能なサイズに設定しておくことにより実現することができる。また、上記第１領域１９を上述したようなフィルタ部材で形成し、さらに親水性処理を施すことによりインクが付着しやすくすることにより実現することができる。このように、インクが第１領域１９を通過することによりインクが付着し、この部分の大気連通が制限されるのである。
【００３９】
上記親水性処理としては、例えば、ＳｉＯ２コーティングやプラズマ処理、コロナ放電処理、酸やアルカリによるエッチング処理、その他の粗面処理、界面活性剤コーティング、ＰＶＡ等の親水性高分子のコーティング等をあげることができるが、これらに限定するものではなく、各種の親水性処理を採用することができる。
【００４０】
一方、上記第２領域２０はインクが付着しない領域とすることができる。例えば、上述した各種フィルタ部材にメッシュ開口よりも開口サイズが大きくてインクの液体架橋であるメニスカスが形成しないサイズに設定された開口部を形成することにより実現することができる。また、このような開口部を形成せずに、上記第２領域２０を上述したようなフィルタ部材で形成し、さらに撥水性処理を施すことにより、インクが付着しなくすることにより実現することができる。すなわち、インクが第２領域２０を通過しても濡れないので、この部分は常に大気連通が確保されるのである。
【００４１】
上記撥水性処理としては、例えば、フッ素コーティング処理、シリコーンコーティング処理、ワックスコーティング処理、フッ素系珪酸化物ゾルゲルコーティング、フッ化グラファイトコーティング、硫黄化合物真空蒸着等をあげることができるが、これらに限定するものではなく、各種の撥水性処理を採用することができる。
【００４２】
また、上記第１領域１９はインクによる目詰まりが生じやすい領域とすることができる。例えば、上述した各種フィルタ部材により第１領域１９を形成し、フィルタ開口の大きさを、インクの液体架橋であるメニスカスが形成可能なサイズに設定しておくことにより実現することができる。すなわち、インクが第１領域１９を通過することにより、フィルタ開口に液体架橋であるメニスカスが形成され、そのメニスカスを形成したインクが乾燥して固化することにより第１領域１９で目詰まりを起し、この部分の大気連通が制限されるのである。
【００４３】
一方、上記第２領域２０はインクによる目詰まりを生じない領域とすることができる。例えば、上述した各種フィルタ部材にメッシュ開口よりも開口サイズが大きくてインクの液体架橋であるメニスカスが形成しないサイズに設定された開口部を形成することにより実現することができる。また、このような開口部を形成せずに、上記第２領域２０を上述したようなフィルタ部材で形成し、さらに撥水性処理を施すことにより、インクが付着しなくすることにより実現することができる。すなわち、インクが第２領域２０を通過してもメニスカスが形成されたり濡れたりしないので、この部分には目詰まりが生じず、常に大気連通が確保されるのである。
【００４４】
上記インクは溶媒の蒸散により固化するとともに新たなインクとの接触により再溶解するものとするのが好ましい。すなわち、上述したように、第１領域１９をフィルタ部材で形成し、インクが第１領域１９を通過することにより形成されるメニスカスが固化され、第１領域１９で目詰まりを起してこの部分の大気連通を制限する。その後、チューブポンプ３４を再び稼動してチューブ部材３３内にインクを通過させたときには、第１領域１９で固化したインクが新たな排出インクと接触して再溶解することで、つぎのクリーニングが支障なく行えるからである。第１領域１９でインクが再溶解した後は、再びインクのメニスカスが形成されて固化し、目詰まりを生じてこの部分の大気連通を制限する。このような、再溶解を生じやすいインクとして、溶媒として水が用いられたインクや染料系のインク等が最適である。
【００４５】
上記連通状態制御部材２５は、チューブ部材３３よりも内径寸法が大きく、流路面積が拡がった拡開部に設けられていることから、第１領域１９や第２領域２０をフィルタ部材で構成したとしても、この部分のインクの通過面積が大きくなることから、圧力損失の増大を低減し、チューブポンプ３４の駆動に負担をかけない。特に、第１領域１９でインクを固化させて大気連通を制限し、つぎの吸引で再溶解させるときには圧力損失が大きくなることから、この部分のインクの通過面積を大きくして圧力損失を低減するのは効果的である。
【００４６】
上記第１領域１９に対する第２領域２０の大きさは、第２領域２０が常時大気連通を確保できる範囲の大きさにおいてできるだけ小さいほうが好ましい。また、流路の壁面近傍よりも中央部に近いほうが流れるインクの流速が速く、第２領域２０へのインクの付着やメニスカスの形成もしにくくなるため、第２領域２０の位置は、流路の中央すなわち連通状態制御部材２５の中央部に近い位置のほうが好ましい。
【００４７】
以上に述べた実施形態によれば、以下の効果を得ることができる。
【００４８】
すなわち、長期間使用しないで放置されたようなときは、第１領域１９がチューブ部材３３内の大気連通を制限しうるため、ノズルにおけるインクの乾燥を防いでノズルの性能を良好に保つことができるとともに、第１領域１９よりも小さい第２領域２０が常に大気連通を確保することにより、キャップ３１内の空間が完全な密閉空間にならないため、何らかの事情で内部空間に圧力変動があったとしても、第２領域２０の大気連通で圧力を逃がすことができることから、ノズル開口のメニスカスに対する影響がなく、吐出不良等の不具合を未然に防止することができる。
【００４９】
また、上記第１領域１９はインクによるメニスカスを形成可能な領域であり、上記第２領域２０はインクによるメニスカスを形成しない領域である場合には、第１領域１９ではインクが通過することによりメニスカスが形成され、上記メニスカスでチューブ部材３３内の大気連通を制限し、第２領域２０ではメニスカスを形成しないことで大気連通を確保する。このように、インクが通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。
【００５０】
また、上記第１領域１９はインクによる目詰まりが生じやすい領域であり、上記第２領域２０はインクによる目詰まりを生じない領域である場合には、第１領域１９ではインクの通過により目詰まりが生じ、上記目詰まりでチューブ部材３３内の大気連通を制限し、第２領域２０では目詰まりを生じないことで大気連通を確保する。このように、インクが通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。また、温湿度等の周辺環境によりインクの乾燥固化速度が異なることから、蒸発・乾燥がしやすい高温・低湿環境下では第１領域１９が早く目詰まりするため、この部分からのインクの蒸発を速やかに抑制することができ、反対に、蒸発・乾燥がしにくい低温・高湿環境下では第１領域１９がゆっくり目詰まりする。このため、環境条件のばらつきによる蒸散速度のバラツキが軽減され、保湿期間のばらつきも軽減される。
【００５１】
また、上記第１領域１９はインクが付着しやすい部材から形成された領域であり、上記第２領域２０はインクが付着しない領域である場合には、第１領域１９ではインクの通過によりインクが付着し、上記インクの付着でチューブ部材３３内の大気連通を制限し、第２領域２０ではインクが付着しないことで大気連通を確保する。このように、インクが通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。
【００５２】
また、上記第１領域１９はメッシュ状部材で形成された領域であり、上記第２領域２０は開口部である場合には、第１領域１９ではメッシュ状部材をインクが通過することによりメッシュにインクが付着してメニスカスを形成し、これが固化して目詰まりが生じ、上記目詰まりでチューブ部材３３内の大気連通を制限する。第２領域２０では開口部にインクが付着せずにメニスカスも形成されず、目詰まりを生じないことで大気連通を確保する。このように、メッシュ状部材と開口部をインクが通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。
【００５３】
また、上記第１領域１９は親水性処理が施されたフィルタ部材で形成された領域であり、上記第２領域２０は撥水性処理が施されたフィルタ部材である場合には、第１領域１９では親水性処理が施されたフィルタ部材をインクが通過することによりフィルタ部材にインクが付着してメニスカスを形成し、これが固化して目詰まりが生じ、上記目詰まりでチューブ部材３３内の大気連通を制限する。第２領域２０では撥水性処理が施されたフィルタ部材にインクが付着せずにメニスカスも形成されず、目詰まりを生じないことで大気連通を確保する。このように、親水性処理および撥水性処理が施されたフィルタ部材をインクが通過することで大気連通の制限と確保を制御しうるため、複雑な装置を用いることなく大気連通状態の微妙な制御を行うことができる。
【００５４】
また、上記インクは溶媒の蒸散により固化するとともに新たなインクとの接触により再溶解するものである場合には、第１領域１９にインクが付着してメニスカスを形成し、これが固化して目詰まりが生じたとしても、つぎの吸引動作により新たなインクと接触して固化したインクが再溶解するため、大気連通状態を制御してもその後の吸引動作の妨げにならない。
【００５５】
また、上記インクは溶媒として水が用いられたものである場合には、第１領域１９にインクが付着してメニスカスを形成し、これが固化して目詰まりが生じたとしても、つぎの吸引動作により新たなインクと接触しときに、固化したインクの再溶解が容易であり、大気連通状態を制御してもその後の吸引動作の妨げにならない。
【００５６】
また、上記連通状態制御部材２５はチューブ部材３３の廃液タンク３５への開口部近傍に設けられているため、キャップ３１内空間の大気連通が制御された状態で、大気連通が制御される空間の容積は、キャップ３１内空間の容積に加え、連通状態制御部材２５より上流側のインク連通路の内部空間を含んで容積が大きくなることから、キャップ３１内空間の圧力変動を大容積である程度吸収できることから、第１領域１９に対する第２領域２０の大きさを最大限まで小さくすることができ、ノズルにおけるインクの乾燥をより効果的に防止するようにできる。加えて、連通状態制御部材２５が廃液タンク３５への開口部近傍にあるため、ブラシでこする程度の作業で回復することも可能であり、連通状態制御部材２５のメンテナンスが極めて行いやすくなる。
【００５７】
なお、この例において、上記連通状態制御部材２５は、上述した金属その他の素材でできたメッシュ状部材であるメッシュフィルタや、不織布フィルタ、焼結材フィルタ等のフィルタ部材に限定するものではなく、他のフィルタ部材を採用することもできる。
【００５８】
図４は、本発明の第２実施形態を示し、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は開後端から見た図である。
【００５９】
この例では、チューブ部材３３の排出開口部に、連通状態制御部材としての弁部材２６が設けられた筒体２７が取り付けられている。
【００６０】
上記弁部材２６は、可撓性材料であるとともに、水分透過率の低い材料で形成されており、本実施形態ではＥＰＤＭによって形成されている。そして、その一端に略円筒状の胴部を備えている。また、他端には、前記胴部から徐々に先細りとなるように変化した形状の傾斜部が備えられている。なお、ＥＰＤＭ以外に、可撓性を有するとともに、水分透過性の低い材料であれば、例えば、ブチルゴム、エラストマー、ＣＲゴム（クロロプレンゴム）、フッ素ゴム、ＮＢＲ（ニトリルゴム）、ウレタン、ＮＲ（天然ゴム）、ＳＢＲ（スチレンブタジエンゴム）等を使用するようにしてもよい。
【００６１】
上記胴部は、その外径が、前記筒体２７の内面に接合されている。傾斜部の先端面には、常に開口している開口部が形成されており、この開口部が常に大気連通を確保する第２領域２０として機能している。また、先細り状の傾斜部は、チューブポンプ３４による吸引の際にはインクを通過させるとともにチューブポンプ３４の停止期間中には大気連通を制限可能な第１領域１９として機能する。
【００６２】
この例において、弁部材２６として、上記以外の形状の弁を使用するようにしてもよい。例えば、弁体がばねによって弁座を押し付けられるバネ式のもので、弁体に常時大気連通を確保する開口部を形成して使用するようにしてもよい。また、弁部材２６は、インクの流れで開閉するようにしたが、例えば、電磁石への通電によって開閉するような弁等、その他の条件によって開閉する弁を採用するようにしてもよい。
【００６３】
この例でも、チューブポンプ３４による吸引の際にはインクを通過させるとともにチューブポンプ３４の停止期間中には大気連通を制限可能な第１領域１９および、常に大気連通を確保する第２領域２０が機能する範囲において、上記第１実施形態と同様の作用効果を奏する。
【００６４】
なお、本発明は、上記各実施形態に限定するものではなく、下記のような変形例を包含する趣旨である。
【００６５】
上記各実施形態では、連通状態制御部材をチューブ部材３３の排出開口近傍に設けるようにしたが、上記チューブ部材３３のいずれかの部分に設ければよく、チューブポンプ３４の上流側に設けても良いし、もう少しチューブポンプ３４に近い箇所に配置することもできる。
【００６６】
上記各実施形態では、液体排出手段として、チューブポンプ３４を使用したノズル保護装置３０を備えるようにしたが、その他の液体排出手段、例えば、ピストンポンプ、ダイヤフラムポンプ等を備えたノズル保護装置３０に具体化するようにしてもよい。
【００６７】
上記各実施形態では、ノズルを放置するときに、キャップ３１でノズル面を覆うのみとしたが、キャップ３１でノズル面を覆った状態で、インクの乾燥を防ぐ材料をキャップ３１内に注入するようにしてもよい。
【００６８】
また、液体噴射装置の代表例としては、上述したような画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置があるが、本発明は、その他の液体噴射装置として、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等、各種の液体噴射装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の一実施形態のインクジェット式プリンタの斜視図。
【図２】ノズル保護装置の概略構成を示す断面図。
【図３】連通状態制御部材の一例を示す図。
【図４】第２実施形態の連通状態制御部材を示す図。
【符号の説明】
【００７０】
１１ インクジェット式記録装置，１２ フレーム，１３ プラテン，１５ ガイド部材，１６ キャリッジ，１７ タイミングベルト，１８ キャリッジモータ，１９ 第１領域，２０ 第２領域，２１ インクカートリッジ，２２ インクカートリッジ，２４ 拡開部材，２５ 連通状態制御部材，２６ 弁部材，２７ 筒体，２８ 記録ヘッド，３０ ノズル保護装置，３１ キャップ，３３ チューブ部材，３４ チューブポンプ，３５ 廃液タンク，３６ 密着部，３７ 吸収体，３８ 排出口，３９ チューブ嵌合部，４５ ポンプフレーム，４６ ポンプホイル，４７ａ ローラ支持溝，４７ｂ ローラ支持溝，４８ａ ローラ，４８ｂ ローラ，５１ 吸収体
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| 【出願人】 |
【識別番号】０００００２３６９
【氏名又は名称】セイコーエプソン株式会社
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| 【出願日】 |
平成１８年７月１１日（２００６．７．１１） |
| 【代理人】 |
【識別番号】１０００９５７２８
【弁理士】
【氏名又は名称】上柳 雅誉
【識別番号】１００１２７６６１
【弁理士】
【氏名又は名称】宮坂 一彦
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| 【公開番号】 |
特開２００８−１８５４９（Ｐ２００８−１８５４９Ａ） |
| 【公開日】 |
平成２０年１月３１日（２００８．１．３１） |
| 【出願番号】 |
特願２００６−１９００９０（Ｐ２００６−１９００９０） |
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