JP2006088346A - 液体噴射装置、液体噴射装置の液体吸引装置および液体噴射装置の気泡消滅方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル面を封止するための封止部材内に生じた液体の気泡を確実に消滅させることにより、封止部材によりノズル面を封止する場合であっても、液体の吐出不良の発生を防ぐことができる液体噴射装置、液体噴射装置の液体吸引装置および液体液体噴射装置の気泡消滅方法を提供すること。
【解決手段】液体噴射ヘッド３０のノズル面６１から液体を噴射するようになっている液体噴射装置１０であって、ノズル面６１を封止するための封止部材７０と、封止部材７０をノズル面６１に近づける方向と封止部材７０をノズル面６１から遠ざける方向に移動操作するための移動操作部２５０とを有し、移動操作部２５０は、封止部材７０の移動操作をする際に封止部材７０に対して振動を与える振動発生部３００を有する。
【選択図】図８

Description

本発明は、液体噴射ヘッドのノズル面から液体を噴射するようになっている液体噴射装置、液体噴射装置の液体吸引装置および液体噴射装置の気泡消滅方法に関する。

ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。
このインクジェット式記録装置は、記録動作時において、記録ヘッドが記録媒体と近接するために、インク滴が記録媒体と衝突した際に発生するインクの飛び散りが記録ヘッドのノズル面に跳ね返りノズル面を汚染することがある。

特にオンデマンド型のインクジェット式記録装置の記録ヘッドにおいては、インク滴の吐出がノズル近傍のインクへの微弱な加圧力によるために、インク滴の吐出エネルギーが小さく、記録媒体と数ｍｍ程度の間隔でしか配置されておらず、インクの飛び散りの跳ね返りがノズル面に付着し易い。しかしながら加圧力が小さいため一旦ノズル内の目詰まりが発生すると、この目詰まりを容易に自己復帰させることはできない。

このため、記録ヘッドのノズルの目詰まりを予防あるいは回復するために、非印字動作中にノズル開口よりインクを吸引して目詰まりをしたインクを排出させるために、吸引作業が行われる。
このような記録ヘッドのノズルの回復動作をするための吸引動作は、キャップ部材をノズル面に対して密着して、キャップ部材の中を負圧にすることにより、ノズル面に残っているインクを吸引することで、インクの吐出不良や吐出時のインク滴の飛行曲がりなどの悪影響を解消するようにしている。
この種のキャップ部材がノズル面から離れる場合や、あるいはキャップ部材の負圧を解除するためにキャップ部材の大気開放バルブを開けてキャップ部材内を大気に開放する場合には、キャップ部材内にインクの泡立ちが発生することがある。キャップ部材内で発生するインクの大きな気泡は、この気泡に凸部を接触することによって破壊して消滅する内容が提案されている（たとえば特許文献１）。
特開２００２−１９２７３６号公報（第５頁、図３）

ところが、特許文献１に開示されている内容では、キャップ部材内の大きいインクの気泡は凸部の接触によって破壊して消滅できるが、キャップ部材内に生じる比較的小さなインクの気泡はこのような凸部の接触によっては破壊できず、キャップ部材内に残ってしまう。
このようにインクの気泡が残ったままのキャップ部材により記録ヘッドのノズル面を封止することによって、ノズル面におけるインクのメニスカスを破壊することがあり、インクの吐出不良による印字不良を発生してしまう恐れがある。
そこで本発明は上記課題を解消し、ノズル面を封止するための封止部材内に生じた液体の気泡を確実に消滅させることにより、封止部材によりノズル面を封止する場合であっても、液体の吐出不良の発生を防ぐことができる液体噴射装置、液体噴射装置の液体吸引装置および液体液体噴射装置の気泡消滅方法を提供することを目的としている。

上記目的は、本発明にあっては、液体噴射ヘッドのノズル面から液体を噴射するようになっている液体噴射装置であって、前記ノズル面を封止するための封止部材と、前記封止部材を前記ノズル面に近づける方向と前記封止部材を前記ノズル面から遠ざける方向に移動操作するための移動操作部と、を有し、前記移動操作部は、前記封止部材の前記移動操作をする際に前記封止部材に対して振動を与える振動発生部を有することを特徴とする液体噴射装置により、達成される。
本発明の構成によれば、封止部材はノズル面を封止する。移動操作部は、封止部材をノズル面に近づける方向と封止部材をノズル面から遠ざける方向に移動操作させるものである。この移動操作部は、振動発生部を有している。振動発生部は、封止部材の移動操作をする際に封止部材に対して振動を与える。
これにより、封止部材がノズル面を封止してノズル面の回復動作を行った後あるいは封止部材内を大気に開放して負圧を解除する際に生じる封止部材内の液体の気泡は、振動発生部が封止部材の移動操作をする際に封止部材に対して振動を与えるので、比較的簡単な構造でありながら気泡を細かく砕くことにより、気泡を消滅させることができる。
封止部材がノズル面を封止する際に、気泡がノズル面の液体のメニスカスを破壊することがなくなり、液体の吐出不良を無くすことができる。

本発明は、前記移動操作部は、ガイド溝部を有する回転部材と、前記封止部材に設けられて、前記回転部材が回転すると前記回転部材の前記ガイド溝部に沿って前記封止部材の前記移動操作をするための案内部材と、を有し、前記振動発生部は、前記回転部材の前記ガイド溝部に設けられており前記案内部材を介して前記封止部材に対して振動を与えるための凹凸部であることが望ましい。
本発明の構成によれば、移動操作部の回転部材はガイド溝部を有している。移動操作部の案内部材は封止部材に設けられている。この案内部材は、回転部材が回転すると、回転部材のガイド溝部に沿って封止部材の移動操作をするためのものである。
振動発生部は、回転部材のガイド溝部に設けられており、案内部材を介して封止部材に対して振動を与えるための凹凸部である。
これにより、回転部材が回転すると、案内部材は回転部材のガイド溝部によって封止部材の移動操作をする。振動発生部は封止部材に対して振動を与えるための凹凸部であり、この凹凸部が案内部材を介して封止部材に対して、封止部材の移動操作の時に振動を与える。したがって、封止部材が移動操作する時には凹凸部により振動が与えられることにより、気泡を小さく砕くようにして消滅させることができる。

本発明は、前記回転部材が回転する際に前記案内部材を介して振動を前記封止部材に与えるために前記凹凸部が前記ガイド溝部の上側縁部または下側縁部に形成されていることが望ましい。
本発明の構成によれば、凹凸部は、ガイド溝部の上側縁部または下側縁部に設けられていることにより、回転部材が回転する際に簡単な構造でありながら、凹凸部は案内部材を介して封止部材に対して振動を確実に与えることができる。

本発明は、前記移動操作部は、ガイド溝部を有する基部と、前記封止部材に設けられて、前記基部の前記ガイド溝部に沿って前記封止部材の前記移動操作をするための案内部材と、を有し、前記振動発生部は、前記基部の前記ガイド溝部に設けられており前記封止部材の前記移動操作の際に前記案内部材を介して前記封止部材に対して振動を与えるための凹凸部であることが望ましい。
本発明の構成によれば、基部はガイド溝部を有している。案内部材は、封止部材に設けられている。この案内部材は、基部のガイド溝部に沿って封止部材の移動操作をする。
振動発生部は凹凸部である。この凹凸部は、基部のガイド溝部に設けられており封止部材の移動操作の際に案内部材を介して封止部材に対して振動を与える。
これにより、基部のガイド溝部に設けられている凹凸部は、封止部材の移動操作の際に案内部材を介して封止部材に対して振動を与えることができ、気泡を細かく砕いて消滅させることができる。

本発明は、前記移動操作部は、回転することにより前記封止部材を前記移動操作するための回転体を有し、前記振動発生部は、前記回転体に形成されており前記回転体が回転をする際に前記封止部材に対して振動を与えるための凹凸部であることが望ましい。
本発明の構成によれば、移動操作部は回転体を有している。この回転体は、回転することにより封止部材を移動操作するためのものである。振動発生部は、回転体に形成されている凹凸部である。この凹凸部は、回転体が回転する際に、封止部材に対して振動を与える。
これにより、凹凸部は、封止部材が移動操作する際に封止部材に対して振動を与えることができ、気泡を細かく砕いて消滅させることができる。

本発明は、前記回転体は、回転軸に取り付けられたカムであり、前記カムが前記封止部材を前記移動操作するためのカム面を有していて、前記カム面には、前記凹凸部が形成されていることが望ましい。
本発明の構成によれば、回転体は回転軸に取り付けられたカムである。このカムが封止部材を移動操作するためのカム面を有している。このカム面には、凹凸部が形成されている。
これにより、カムが回転すると、カム面の凹凸部は、封止部材に対して振動を与えることができ、気泡を細かく砕いて消滅させることができる。

上記目的は、本発明にあっては、液体噴射ヘッドのノズル面から液体を噴射するようになっている液体噴射装置に設けられて前記ノズル面を封止するための液体吸引装置であって、前記液体吸引装置は、前記ノズル面を封止するための封止部材と、前記封止部材を前記ノズル面に近づける方向と前記封止部材を前記ノズル面から遠ざける方向に移動操作するための移動操作部と、を有し、前記移動操作部は、前記封止部材の前記移動操作をする際に前記封止部材に対して振動を与える振動発生部を有することを特徴とする液体噴射装置の液体吸引装置により、達成される。
これにより、封止部材がノズル面を封止してノズル面の回復動作を行った後あるいは封止部材内を大気に開放して負圧を解除する際に生じる封止部材内の液体の気泡は、振動発生部が封止部材の移動操作をする際に封止部材に対して振動を与えるので、比較的簡単な構造でありながら気泡を細かく砕くことにより、気泡を消滅させることができる。
封止部材がノズル面を封止する際に、気泡がノズル面の液体のメニスカスを破壊することがなくなり、液体の吐出不良を無くすことができる。

上記目的は、本発明にあっては、液体噴射ヘッドのノズル面から液体を噴射するようになっている液体噴射装置の前記ノズル面を、液体吸引装置の封止部材により封止する際に、前記封止部材内に発生する気泡を消滅させるための液体噴射装置の気泡消滅方法であって、前記ノズル面を封止するための前記封止部材を、移動操作部により前記ノズル面に近づける方向と前記封止部材を前記ノズル面から遠ざける方向に移動操作する際に、振動発生部が、前記封止部材に対して振動を与えることを特徴とする液体吸引装置の気泡消滅方法により、達成される。
これにより、封止部材がノズル面を封止してノズル面の回復動作を行った後あるいは封止部材内を大気に開放して負圧を解除する際に生じる封止部材内の液体の気泡は、振動発生部が封止部材の移動操作をする際に封止部材に対して振動を与えるので、比較的簡単な構造でありながら気泡を細かく砕くことにより、気泡を消滅させることができる。
封止部材がノズル面を封止する際に、気泡がノズル面の液体のメニスカスを破壊することがなくなり、液体の吐出不良を無くすことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液体噴射装置の実施形態であるインクジェット式記録装置１０を示している。
図１に示すインクジェット式記録装置１０は、インクジェットプリンタとも呼んでいる。インクジェット式記録装置１０は、本体部１を有している。この本体部１は、ガイドレール１７、プラテン１２、キャリッジ１４、インク吸引装置２０、記録ヘッド３０、インク払拭装置１３０を備えている。記録ヘッド３０は、印刷ヘッドとも言う。このインク吸引装置２０は廃液システムの一部である。

このインクジェット式記録装置１０は、いわゆるオンキャリッジ形の記録装置であり、キャリッジ１４の上部には、複数のインクカートリッジ２，３，４，５が着脱可能に装着できる。キャリッジ１４の下部には、記録ヘッド３０が設けられている。キャリッジ１４は、ベルト１５を介してモータ１６に接続されている。ベルト１５はプーリ１６Ａ，１６Ｂに掛けてある。モータ１６が作動することによって、キャリッジ１４はガイドレール１７に沿ってプラテン１２の軸方向である主走査方向Ｔ（Ｔ１，Ｔ２）に往復走行して位置決め可能である。

図１の本体部１の右側には、クリーニングポジションＣＰと待機ポジション１８が設けられている。クリーニングポジションＣＰは吸引払拭作業ポジションとも言い、あるいはホームポジションとも呼ぶことができる。
クリーニングポジションＣＰでは、記録ヘッド３０のノズルプレート面６１が、インク吸引装置２０により封止した後に吸引して記録ヘッド３０の回復動作を行ったり、あるいはインク払拭装置１３０によりノズルプレート面６１に付着しているインクの払拭を行うためのポジションである。
待機ポジション１８は、記録ヘッド３０からのインク払拭あるいはインクの吸引を行わない場合の記録ヘッド３０とキャリッジ１４の待機位置である。
図１に示すインク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例であり、キャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼ぶことができる。

インク吸引装置２０は、以下の２つの機能を有する。すなわち、インク吸引装置２０は、長時間放置された時に記録ヘッド３０のノズル開口を封止してインクの乾燥を防止する保湿機能と、吸引ポンプ１９からの負圧をノズル開口に作用させてノズル開口からインクを強制的に吸引して排出させる吸引機能を備える。この吸引により記録ヘッド３０のノズルプレート面６１の回復を図る。
各インクカートリッジ２，３，４，５の各インクは液体の一例である。図１に示すインク払拭装置１３０は、液体払拭装置の一例であり、インク吸引装置２０とほぼ同じ位置にある。

図２は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の電気的な接続例を示している。インクジェット式記録装置１０の制御装置７は、ローカルプリンタケーブルまたは通信ネットワークを介してホストコンピュータ４０のプリンタドライバ４１に接続されている。プリンタドライバ４１は、インクジェット式記録装置１０の各構成要素に対して印刷やノズルプレート面６１のインク払拭動作あるいはインク吸引動作を実行させるためのコマンドを送るソフトウェアを搭載している。

図２に示すインクジェット式記録装置１０は、制御装置７の他に、センサー８、インク吸引装置２０、インクカートリッジ２，３，４，５、記録ヘッド３０、キャリッジ１４、用紙搬送機構１５Ａ、インク払拭装置１３０を含んでいる。
図１の実施形態では、複数のインクカートリッジ２ないし５が、キャリッジ１４の上に直接搭載されているが、本発明の実施形態は、これに限らずインクカートリッジ２ないし５をキャリッジとは別の位置に搭載している、いわゆるオフキャリッジ形のインクジェット式記録装置を採用しても勿論構わない。
図２の用紙搬送機構１５Ａは、図１の用紙２９をプラテン１２上を搬送するようになっている。用紙２９は記録媒体の一種である。

図３と図４は、図１に示す記録ヘッド３０とインク吸引装置２０の構造例を示す断面図である。
インクジェット式記録装置１０は、特にカラープリンタとして用いられる場合には、この記録ヘッド３０は、互いに種類の異なる複数種類のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク経路５０を有している。
各インクカートリッジ２ないし５からのインクは、インク供給針５０Ａを介してインク経路５０に流入する。インクの種類ごとに独立したインク経路５０は、それぞれ複数の圧力室５１に接続されている。各圧力室５１には、各ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄが接続されている。
ノズルプレート６２はノズルプレート面６１を有していて、このノズルプレート面６１には複数のノズル開口列５４Ａないし５４Ｄが設けられている。圧力室５１から押し出されたインク滴が、ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄのノズル開口５５Ａないし５５Ｄから吐出される。

図３と図４に示すインク吸引装置２０は、封止部材７０と移動操作部２５０を有している。封止部材７０のキャップ本体８０は、ノズルプレート面６１に密接もしくは圧着して封止してノズル開口を吸引する。インク吸引装置２０の封止部材７０は、キャップ本体８０と複数の吸収材９０を有している。キャップ本体８０は箱状であり、上部開口９１を有している。キャップ本体８０の底部９２からは、隔壁８１が突出して設けられている。キャップ本体８０の４辺の側面部８０Ａと隔壁８１の間には、吸収材９０が収容されている。各吸収材９０は、各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄを含むノズルプレート面６１の領域に対応している。

吸収材９０は、インクを吸収可能な材料により作られていて、例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）のスポンジにより作ることができる。吸収材９０は、好ましくは親水性に優れて、微細な連続した気孔構造を有しており、インクの吸収能力を有している。
この吸収材９０は、図示しない押さえ部材により吸収材９０を押さえて保持する構造を採用できる。
キャップ本体８０の底部９２は、吸引ポンプ１９に接続されている。吸引ポンプ１９は廃インクタンク１００に接続されている。この廃インクタンク１００は吸引ポンプ１９によりキャップ本体８０側から吸引されてくるインクを廃棄するためのタンクである。また、底部９２は、大気開放バルブ８９に接続されている。これらの大気開放バルブ８９を開けることにより、キャップ本体８０の各室の負圧を大気圧に戻すことができる。

図３では、インク吸引装置２０がノズルプレート面６１から離れた待機状態を示している。図４では、インク吸引装置２０はノズルプレート面６１に密着もしくは圧着されて、ノズルプレート面６１を封止している状態（吸引状態もしくは保湿状態）を示している。図３と図４のいずれにおいても、記録ヘッド３０は、インクカートリッジ２ないし５とともにクリーニングポジションＣＰに位置決めされている。
記録ヘッド３０内のインク中に気泡が混入したり、インク経路５０や圧力室５１内に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害されて、正常なインクの吐出が行えないことがある。この場合には、図２に示すインク吸引装置２０が用いられ、このインク吸引装置２０によるインクの強制排出が必要となる。

また、インクジェット式記録装置１０を最初に使用する際の開始時や、インクカートリッジを別の種類のインクカートリッジに交換した場合では、図３の記録ヘッド３０内のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。このような初期のインクの充填に際しても、インク吸引装置２０が使用され、このインク吸引装置２０を用いることで、図３の記録ヘッド３０のノズル開口５５Ａないし５５Ｄから空気およびインクが、強制的に吸引されてノズル開口５５Ａないし５５Ｄから排出される。

図５は、ノズルプレート面６１におけるノズル開口列５４Ａないし５４Ｄの配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄは、例えば数１０から数１０００のノズル開口５５Ａないし５５Ｄから構成されている。

図６は、本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッド３０の内部構造例を示している。上述したインクカートリッジから供給されるインクは、インク経路５０を通って圧力室５１へ供給される。印刷の際には、圧力発生素子としての圧電振動子３９が伸縮動作することによって、圧力室５１の容積を変化させて、圧力室５１内のインクに圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口５５Ａないし５５Ｄからインク滴が吐出できる。圧電振動子３９は各ノズル開口５５Ａないし５５Ｄに対応して設けられている。

図１に示すキャリッジ１４は、記録ヘッド３０とともに、ガイドレール１７に沿って主走査方向Ｔに沿って往復移動可能である。キャリッジ１４とともに記録ヘッド３０は、ヘッド移動方向Ｔ１に移動することにより、図１に示すクリーニングポジションＣＰと待機ポジション１８に位置決めすることができる。

図１の記録ヘッド３０は、液体噴射ヘッドの一種であるが、この記録ヘッド３０はキャリッジ１４の下面側に設けられている。記録ヘッド３０の下面は、ノズルプレート面６１である。このノズルプレート面６１は、ノズル面の一例であり、図５にはノズルプレート面６１の形状例を示している。ノズルプレート面６１は、ノズルプレート６２の下面である。
ノズルプレート６２は、上述したような複数のノズル開口列、図５の図示例では４列のノズル開口列５４Ａないし５４Ｄを有している。各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄは、図５に示すＴ方向とは直交するＵ方向に沿っており、Ｔ方向に沿って同じ間隔で平行に形成されている。

次に、図１に示すインク払拭装置１３０の構造例について、図７を参照して簡単に説明する。
図７は、インク払拭装置１３０およびインク吸引装置２０の構造例を示す斜視図である。インク吸引装置２０は、インク払拭装置１３０の中に収容できるようにして配置されている。このようにすることで、インク吸引装置２０とインク払拭装置１３０の組立構造体の小型化が図れる。

図７に示すインク払拭装置１３０は、概略的にはフレーム１３５、駆動部１４０、複数の払拭手段１５１ないし１５４を有している。
払拭手段１５１ないし１５４は、ほぼ同様の構造のものである。払拭手段１５１ないし１５４は、それぞれブレード１６１ないし１６４を有している。ブレード１６１ないし１６４は、Ｔ方向に関して互いにずれて形成されている。

駆動部１４０のモータ１４９が制御装置７の指令により動作することにより、モータ１４９のピニオン１４８が回転すると、ギア１４８Ａとギア１４６Ａが回転する。これによって歯付ベルト１４１が移動することにより、もう１つのギア１４６Ｂが回転する。ギア１４６Ａとギア１４６Ｂにはそれぞれ送りねじ１４６Ｃと送りねじ１４６Ｄが連結されていて、送りねじ１４６Ｃ，１４６Ｄは同期して同じ方向に回転する。歯付きベルト１４１は、複数のギア１４５Ａ，１４５Ｂに噛み合っており、ローラ１４４により押さえつけることでテンションを与えている。

払拭手段１５１ないし１５４は、これらの送りねじ１４６Ｃ，１４６Ｄの回転により、順次移動方向Ｄに沿って送ることができる。各ブレード１６１ないし１６４は、それぞれ順次移動方向Ｄに沿って送られることにより、対応する記録ヘッド３０のノズル開口列５４Ａないし５４Ｄを別々にワイピングするようになっている。つまり、ブレード１６１がノズル開口列５４Ａを含む領域のノズルプレート面６１をワイピングする。同様にしてプレート１６２ないし１６４は、それぞれノズル開口列５４Ｂないし５４Ｄをそれぞれ含む領域のノズルプレート面６１をワイピングすることができる。
このようにノズルプレート面６１をワイピングする場合には、キャリッジ１４および記録ヘッド３０は待機ポジション１８からクリーニングポジションＣＰに位置決めされている。つまり記録ヘッド３０のノズルプレート面６１は、インク吸引装置２０のキャップ本体８０の真上に位置されているのである。

次に、図７ないし図９を参照して、インク吸引装置２０の構造例について説明する。
図７を参照すると、インク吸引装置２０は、フレーム１３５の上に搭載されていて、図７の例では送りねじ１４６Ｃ，１４６Ｄの間に配置されている。インク吸引装置２０は、封止部材７０と移動操作部２５０を有していて、封止部材７０および移動操作部２５０はともにフレーム１３５の上に配置されている。
キャップ本体８０はスライダ８０Ｓの上に着脱可能に搭載されている。記録ヘッド３０がクリーニングポジションＣＰに位置決めされると、図３に示すようにキャップ本体８０はノズルプレート面６１に対面する。
図７に示すようにキャップ本体８０の一方の側には既に述べたブレード１６１ないし１６４が並べて配列されている。

図８は、封止部材７０および移動操作部２５０を図７のＴ１方向から見ている斜視図である。フレーム１３５の上には封止部材７０と移動操作部２５０が搭載されている。フレーム１３５は、たとえば３本の上下方向軸２５１を有している。これらの上下方向軸２５１は、Ｚ２方向に向けて突出されている。
図９は、図８のＴ３方向から見た封止部材７０および移動操作部２５０を示している。
上下方向軸２５１はそれぞれスライダ８０Ｓの穴２５３を通っている。これによってスライダ８０Ｓは、上下方向軸２５１に沿ってＺ１およびＺ２方向に上下移動操作の案内が可能である。
スライダ８０Ｓは、さらに案内部材２６０を有している。この案内材２６０は、たとえば円柱状の部材であり、移動方向Ｄと平行な方向に沿って突出して設けられている。
キャップ本体８０およびスライダ８０Ｓは、たとえはプラスチックにより作ることができる。

次に、図８と図９を参照しながら、移動操作部２５０の構造例について説明する。
この移動操作部２５０は、封止部材７０を、上下方向軸２５１に沿ってＺ１方向とＺ２方向に移動操作するためのものである。つまりこの移動操作部２５０は、封止部材７０を図７に示すノズルプレート面６１に近づける方向と、封止部材７０をノズルプレート面６１から遠ざける方向に移動操作することができる。
移動操作部２５０は、概略的にはモータ２７１、円筒カム２７３、ピニオン２７５、平歯車２７７、ウォーム２７９、ウォームホイルと平歯車の複合体２８１、遊星歯車２８３，２８５を有している。
このモータ２７１と図７に示すモータ１４９は、制御部７の指令により動作させることができる。

図９のモータ２７１のピニオン２７５は、平歯車２７７を介してウォーム２７９のギア２８７に噛み合っている。ギア２８７はウォーム２７９と一体に形成されているものである。ウォームの中心軸ＣＬ１は、移動方向Ｄと平行である。ウォームホイルと平歯車の複合体２８１は、中心軸ＣＬ２を中心として回転する。
ウォーム２７９は、複合体２８１の平歯車２８１Ａと噛み合っている。複合体２８１の中には平歯車２８１Ｃと遊星歯車２８３，２８５が設けられている。複合体２８１は平歯車２８１Ｃと一体的に中心軸ＣＬ２に沿って回転する。平歯車２８１Ｃは２つの遊星歯車２８３，２８５に噛み合っている。これにより複合体２８１が中心軸ＣＬ２を中心にして回転すると、駆動力は遊星歯車２８３，２８５に伝達される。

図９に示す円筒カム２７３は、中心軸ＣＬを中心として回転する。この中心軸ＣＬと複合体２８１の中心軸ＣＬ２はＺ１方向、Ｚ２方向に平行である。円筒カム２７３はガイド溝部２９０を有している。このガイド溝部２９０は、円筒カム２７３の外周面に沿ってスパイラル状に形成されている。ガイド溝部２９０は、案内部材２６０を案内するためのカム溝である。案内部材２６０は、移動操作部２５０の一構成要素に相当する。
円筒カム２７３の下部には、間欠歯車２９１が全周に沿って形成されている。この間欠歯車２９１は遊星歯車２８３，２８５に対して択一的に噛み合わせることができる。

図１０は、キャップ本体８０の下降時における各歯車の噛み合い状態を示している。図１１は、キャップ本体８０の上昇時における各歯車の噛み合い状態を示している。
図１０に示すようにキャップ本体８０がＺ１方向に下降する場合には、ウォーム２７９が中心軸ＣＬ１を中心として回転すると、複合体２８１がＲ１方向に回転することにより、遊星歯車２８５がＲ２方向に回転する。遊星歯車２８５は円筒カム２７３の間欠歯車２９１に噛み合っているので、円筒カム２７３はＲ１方向に回転する。これによって、図９に示す案内部材２６０は、ガイド溝部２９０に案内されてＺ１方向に下降していく。
逆に、図１１に示すようにウォーム２７９が中心軸ＣＬ１を中心として逆方向に回転すると、複合体２８１はＲ２方向に回転する。これによって遊星歯車２８３がＲ１方向に回転する。遊星歯車２８３は間欠歯車２９１に噛み合っているので、円筒カム２７３はＲ２方向に回転する。これによって、図９に示す案内部材２６０は、円筒カム２７３のガイド溝部２９０に沿ってＺ２方向に上昇される。

このようにして封止部材７０は、Ｚ１方向に下降することができるとともに、Ｚ２方向に上昇させることができる。
特に、本発明の実施形態で特徴的なのは、このガイド溝部２９０には、図１２に示すように凹凸部３００が形成されていることである。この凹凸部３００は、振動発生部の一例であり、たとえばガイド溝部２９０の上側縁部２９０Ａ側に形成されている。この凹凸部３００は、上側縁部２９０Ａに対して複数の凹部３０１をガイド溝２９０に沿って形成したことにより凹凸形状にしたものである。
案内部材２６０は、このガイド溝部２９０に沿ってＺ１あるいはＺ２方向に上下動される場合に、凹凸部３００により微小な振動が与えられる。この微小な振動は、案内部材２６０を介して封止部材７０に対して強制的に与えられることになる。

このような凹凸部３００は、図１３に示すように、ガイド溝部２９０の下側縁部２９０Ｂ側に形成してもよい。この場合には、凹凸部３００の凹部３０１は下側縁部２９０Ｂに形成されている。これによって、案内部材２６０はガイド溝部２９０に案内される際には振動が与えられる。この振動は案内部材２６０を介して封止部材７０側に強制的に与えられることになる。この凹凸部３００は、上側縁部２９０Ａと下側縁部２９０Ｂの少なくとも一方にあればよい。

次に、上述したインク吸引装置２０が、ノズルプレート面６１を吸引動作した後に、キャップ本体８０内に生じる気泡を消滅させるための液体噴射装置の気泡消滅方法の実施形態について説明する。
図７に示す待機ポジション１８には、記録ヘッド３０およびキャリッジ１４が位置決めされている。このキャリッジ１４および記録ヘッド３０は、待機ポジション１８側からクリーニングポジションＣＰ側に移動する。クリーニングポジションＣＰでは、記録ヘッド３０のノズルプレート面６１は、図７と図３に示すように封止部材７０のキャップ本体８０に対面している。つまりキャップ本体８０はノズルプレート面６１の下方に位置している。

図９のモータ２７１が作動して、その駆動力がピニオン２７５、平歯車２７７を介してウォーム２７９に伝わる。ウォーム２７９は図１１に示す中心軸ＣＬ１を中心として回転すると複合体２８１はＲ２方向に回転する。これによって、遊星歯車２８３はＲ１方向に回転し円筒カム２７３がＲ２方向に回転する。
この結果、図９に示す案内部材２６０とキャップ本体８０は、上下方向軸２５１によりガイドされながらＺ２方向に上昇する。このキャップ本体８０の上昇により、インク吸引装置２０は図３に示す待機状態から図４に示す吸引状態に移る。キャップ本体８０の上端部９７がノズルプレート面６１を封止する。各吸収材９０は各ノズル列５４Ａないし５４Ｄに対向している。

図４に示す吸引ポンプ１９が作動すると、バルブを通じてキャップ本体８０の各室が負圧になる。これによって、ノズルプレート面６１およびノズル開口５５Ａないし５５Ｄ内のインクおよび気泡がキャップ本体８０内に吸引される。吸引されたインクおよび気泡は、吸引ポンプ１９を通じて廃インクタンク１００側に廃棄される。
このような吸引動作により、記録ヘッド３０の回復動作あるいは記録ヘッドのノズルプレート面６１の回復動作を終了すると、大気開放バルブ８９が制御装置７の指令により開いて、キャップ本体８０の各室は大気開放される。
そして図９に示す移動操作部２５０のモータ２７１が作動することにより、図１０に示すようにウォーム２７９が中心軸ＣＬ１を中心として逆方向に回転する。複合体２８１は、Ｒ１方向に回転するので、遊星歯車２８５がＲ２方向に回転する。これによって、円筒カム２７３は中心軸ＣＬを中心としてＲ１方向に回転する。

この結果、案内部材２６０とキャップ本体８０が、上下方向軸２５０によりガイドされながらＺ１方向に下がる。図４に示す封止状態のキャップ本体８０は、Ｚ１方向に下がることにより、図３に示す待機状態に戻ることになる。
ところで、キャップ本体８０の上端部９７がノズルプレート面６１から離れる場合に、キャップ本体８０内のインクに気泡が生じることがある。あるいは大気開放バルブ８９を開いて、キャップ本体８０内を負圧から大気圧に戻す場合においても、キャップ本体８０内のインクに気泡が生じることがある。

しかし、図８と図１２に示すように、円筒カム２７３のガイド溝部２９０は、たとえば上側縁部２９０Ａに凹凸部３００を有している。円筒カム２７３が中心軸ＣＬを中心として回転する際に、ガイド溝部２９０の凹凸部３００が案内部材２６０に対して微小な振動を与える。案内部材２６０は、この微小な振動を封止部材７０に対して強制的に伝えることになる。
これによって、封止部材７０がＺ１方向に下降する場合であっても、Ｚ２方向に上昇する場合であっても、封止部材７０には常に微小な振動が強制的に与えられることになる。封止部材７０内において発生しているインクの気泡は、細かく砕かれるようにして小さくなっていき、そして消滅する。

封止部材７０は、常に微小な振動が自動的かつ強制的に与えられていることから、封止部材７０内のインクの気泡を強制的に消滅させることができるのである。
凹凸部３００の凹部３０１の大きさを小さくすればするほど、案内部材２６０に対して与えられる振動を微小なものにすることができる。
これまで説明した実施形態のインク吸引装置２０の移動操作部２５０は、円筒カム２７３を回転することにより、封止部材７０を上下動操作することができる機構である。

別の実施形態
図１４ないし図１６は、本発明の液体噴射装置の液体吸引装置の別の実施形態を示している。
図１４に示すインク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例であるが、このインク吸引装置２０は、封止部材４７０と移動操作部５５０を有している。
封止部材４７０と移動操作部５５０は、フレーム４３５に設けられている。このフレーム４３５は、クリーニングポジションＣＰに設けられている。封止部材４７０はキャップ本体４８０とスライダ４８０Ｓを有している。キャップ本体４８０の構造は、たとえば図９に示すキャップ本体８０と同様のものを採用することができる。キャップ本体４８０はスライダ４８０ＳによりＥ方向に移動することにより、Ｚ１方向とＺ２方向に上下動させることができる。

フレーム４３５は基部の一例であり、このフレーム４３５は、その両側にたとえば４つのガイド溝部５９０を有している。各ガイド溝部５９０は同じ形状のものである。スライダ４８０Ｓは、４本の案内部材４６０を有している。各案内部材４６０は、ガイド溝部５９０に沿って案内される円柱状の部材である。
各ガイド溝部５９０は、たとえば図１５に拡大して示すように振動発生部としての凹凸部３００を有している。凹凸部３００は、ガイド溝部５９０のたとえば傾斜部５９１に形成されている。凹凸部３００は、複数の凹部３０１を有している。この凹部３０１は、ガイド溝部５９０の傾斜面５９１の下側縁部５９１Ａ側に形成されている。しかしこれに限らず、凹凸部３００は、傾斜部５９１の上側縁部５９１Ｂ側に形成しても勿論構わない。
ガイド溝部５９０は水平部分５９３ともう１つの水平部分５９４を有している。水平部分５９３，５９４の間に傾斜部５９１が形成されている。凹凸部３００は、水平部５９３，５９４と傾斜部５９１のすべてに設けてもよい。

図１５において、案内部材４６０が下側の水平部分５９３に位置している場合には、図３に示すように封止部材７０はノズルプレート面６１から離れた待機状態にある。そして案内部材４６０が傾斜部５９１の凹凸部３００を通ると、その振動が案内部材４６０を介して図１４のキャップ本体４８０側に伝わる。案内部材４６０が上側の水平部分５９４に達すると、図４に示すのと同様に封止部材４７０のキャップ本体４８０はノズルプレート面６１を封止する。
逆に案内部材４６０が水平部分５９４から傾斜部５９１を通って水平部分５９３に至ると、封止部材４７０のキャップ本体４８０は図４と図３に示すのと同様に封止状態から待機状態に戻すことができる。

案内部材４６０は、傾斜部５９１の凹凸部３００を通過することにより、振動を受ける。これによって、案内部材４６０はキャップ本体４８０側に強制的かつ自動的に振動を与えることができる。振動が供給されたキャップ本体４８０内のインクの気泡は、それぞれ潰すようにして細かくなり、気泡が消滅する。

図１６は、案内部材４６０がそれぞれ上側の水平部分５９４に位置された状態で、キャップ本体４８０がノズルプレート面６１を封止している状態を示している。
なお、図１４に示すスライダ４８０ＳのＥ方向の移動操作は、キャリッジ１４のＴ１方向とＴ２方向の移動操作に連動して行うようになっている。

さらに別の実施形態
図１７ないし図１９は、本発明の液体噴射装置の液体吸引装置のさらに別の実施形態を示している。
図１７に示すインク吸引装置２０は、クリーニングポジションＣＰに配置されている。インク吸引装置２０は、封止部材６７０と移動操作部７５０を有している。封止部材６７０はキャップ本体５８０とスライダ５８０Ｓを有している。キャップ本体５８０の中には吸収材９０が収容されている。キャップ本体５８０は、ノズルプレート面６１を封止する構造のものである。

移動操作部７５０は、封止部材６７０をＺ１方向とＺ２方向に沿って上下動するためのものである。この移動操作部７５０は、たとえば２つのカム７５１，７５１を有している。カム７５１，７５１は、回転体の一例であり、回転軸７５２に対して固定されている。カム７５１，７５１は、カム面７５３をそれぞれ有している。各カム面７５３は、カム摺動面ともいい、カム７５１が回転することにより、キャップ本体５８０とスライダ５８０ＳをＺ１方向とＺ２方向に上下動操作させることができる。回転軸７５２は、モータ７５５の出力軸に連結されている。

各カム７５１のカム面７５３には、凹凸部３００が形成されている。この凹凸部３００は振動発生部である。つまりカム７５１，７５１が回転することにより凹凸部３００は、スライダ５８０Ｓに対して振動を与えることにより、キャップ本体５８０に対して微小な振動を与えることができる。この凹凸部３００は、カム面７５３の全周にわたって形成してもよいし、カム面７５３の一部分に形成してもよい。図１８と図１９に示す例では、凹凸部３００はカム面７５３の一部分に形成されている。

図１９（Ａ）では、キャップ本体５８０はノズルプレート面６１から離れた状態にある。この場合にはキャップ本体５８０はカム面７５３の最も低い面に載っている。そして回転軸７５２とともにカム７５１が回転すると、徐々にキャップ本体５８０はＺ２方向に上昇されるとともに凹凸部３００により微小な振動が与えられる。そして図１９（Ｂ）に示すように、キャップ本体５８０はノズルプレート面６１を封止することができる。
さらにカム７５１が回転すると、再び図１９（Ａ）に示すようにキャップ本体５８０が振動しながらノズルプレート面６１から離れる。
このように、キャップ本体５８０が上下動する際に、凹凸部３００はキャップ本体５８０に対して自動的かつ強制的に微小な振動を与えることができるのである。

図１８，図１９の実施形態では、封止部材６７０はＺ１方向、Ｚ２方向に沿ってカム７５１を用いることで上下動させる構造のものである。
これまで説明した本発明の各実施形態においては、凹凸部３００の凹凸の程度を小さくすることにより、封止部材６７０に与える振動の大きさを小さくすることができる。凹凸部３００の凹凸の大きさを調整することにより、封止部材６７０に与える振動の大きさを調整することができる。

本発明の実施形態では、封止部材がノズル面を封止してノズル面の回復動作を行った後あるいは封止部材内を大気に開放して負圧を解除する際に生じる封止部材内の気泡は、振動発生部が封止部材の移動操作をする際に封止部材に対して振動を与えるので、比較的簡単な構造でありながら気泡を細かく砕いていることにより、気泡を消滅させることができる。
封止部材がノズル面を封止する際に、気泡がノズル面の液体のメニスカスを破壊することがなくなり、液体の吐出不良を無くすことができる。

本発明の実施形態では、回転部材が回転すると、案内部材は回転部材のガイド溝部によって封止部材の移動操作をする。振動発生部は封止部材に対して振動を与えるための凹凸部であり、この凹凸部が案内部材を介して封止部材に対して、封止部材の移動操作の時に振動を与えるようになっている。したがって、封止部材が移動操作する時には凹凸部により振動が与えられることにより、気泡を小さく砕くようにして消滅させることができる。

本発明の実施形態では、凹凸部は、ガイド溝部の上側縁部または下側縁部に設けられていることにより、回転部材が回転する際に簡単な構造でありながら凹凸部は案内部材を介して封止部材に対して振動を確実に与えることができる。
本発明の実施形態では、基部のガイド溝部に設けられている凹凸部は、封止部材の移動操作の際に案内部材を介して封止部材に対して振動を与えることができ、気泡を細かく砕いて消滅させることができる。
本発明の実施形態では、凹凸部は、封止部材が移動操作する際に封止部材に対して振動を与えることができ、気泡を細かく砕いて消滅させることができる。
本発明の実施形態では、カムが回転すると、カム面の凹凸部は、封止部材に対して振動を与えることができ、気泡を細かく砕いて消滅させることができる。

本発明の実施形態において、振動発生部である凹凸部は、案内部材が移動する全てのストロークの間において形成してもよいし、案内部材が移動するストロークの一部分において形成しても勿論構わない。その凹凸部は、ガイド溝部の上側縁部、下側縁部のいずれか一方もしくは両側の方に設けても勿論構わない。
また、本発明の実施形態では、ポンプやバルブを省略したキャップ本体と吸収材からなる封止部材を用いてもよい。

また、ガイド溝部側だけでなく案内部材側にある程度の凹凸を設けても勿論構わない。
図示した本発明の実施形態においては、例えばブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの各インクを使用する４つのインクカートリッジが、キャリッジに装着できるようになっている。このインクカートリッジはこれに限らず、ブラックインク用のインクカートリッジだけを備えているものや、上述したように２つのインクカートリッジを備えていたり、ブラックインクを除いた３色のカラーインク用の３つのインクカートリッジを備えているものや、５つ以上のインクカートリッジがキャリッジに装着できるようなものであってもよい。
本発明の実施形態において、吸引動作時においてキャップ本体８０内に気泡が生じるとしたが、ノズル開口部のインク増粘防止のためのフラッシングをキャップ本体８０内に吐出するなどして、キャップ本体８０内にインクが存在する状態でキャップ本体８０をノズルプレート面６１から離す場合にも気泡が生じることがある。この場合であっても、気泡を消滅させることができる。

本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。

本発明の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置を示す斜視図。 図１のインクジェット式記録装置の電気的接続例を示す図。 記録ヘッドとインク吸引装置の構造例を示していて、インク吸引装置が待機している状態を示す図。 インク吸引装置がノズルプレート面を吸引している状態を示す図。 ノズルプレート面の形状例を示す図。 記録ヘッドの圧電振動子の付近の構造を示す図。 液体吸引装置であるインク吸引装置とインク払拭装置の構造例を示す斜視図。 インク吸引装置の封止部材と移動操作部を示す斜視図。 封止部材と移動操作部を示す別の角度から見た斜視図。 キャップ本体を下降させる時の歯車の回転を示す図。 キャップ本体を上昇させる時の歯車の回転方向を示す図。 円筒カムのガイド溝部に設けられた凹凸部（振動発生部）と案内部材を示す図。 図１２の実施形態の変形例を示す図。 本発明のインク吸引装置の別の実施形態を示す斜視図。 図１４の実施形態におけるガイド溝部および凹凸部の一例を示す斜視図。 図１４の実施形態におけるガイド溝部と凹凸部の構造例を示す図。 本発明のインク吸引装置のさらに別の実施形態を示す斜視図。 図１７の実施形態の移動操作部および封止部材を示す斜視図。 図１８の実施形態における動作例を示す図。

符号の説明

１０・・・インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一例）、１８・・・待機ポジション、１９・・・吸引ポンプ、２０・・・インク吸引装置（液体吸引装置の一例）、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、５４Ａ，５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄ・・・ノズル開口列、５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄ・・・ノズル開口、６１・・・ノズルプレート面（ノズル面の一例）、７０・・・封止部材、８０・・・キャップ本体、８０Ｓ・・・スライダ、１３５・・・フレーム、２５０・・・移動操作部、２６０・・・案内部材、２７３・・・円筒カム（回転部材の一例）、２９０・・・ガイド溝部、３００・・・凹凸部（振動発生部の一例）、Ｄ・・・移動方向、Ｔ・・・主走査方向、ＣＰ・・・クリーニングポジション

Claims (8)

1. 液体噴射ヘッドのノズル面から液体を噴射するようになっている液体噴射装置であって、
   前記ノズル面を封止するための封止部材と、
   前記封止部材を前記ノズル面に近づける方向と前記封止部材を前記ノズル面から遠ざける方向に移動操作するための移動操作部と、を有し、
   前記移動操作部は、前記封止部材の前記移動操作をする際に前記封止部材に対して振動を与える振動発生部を有することを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記移動操作部は、
   ガイド溝部を有する回転部材と、
   前記封止部材に設けられて、前記回転部材が回転すると前記回転部材の前記ガイド溝部に沿って前記封止部材の前記移動操作をするための案内部材と、を有し、
   前記振動発生部は、前記回転部材の前記ガイド溝部に設けられており前記案内部材を介して前記封止部材に対して振動を与えるための凹凸部であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記回転部材が回転する際に前記案内部材を介して振動を前記封止部材に与えるために前記凹凸部が前記ガイド溝部の上側縁部または下側縁部に形成されていることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記移動操作部は、
   ガイド溝部を有する基部と、
   前記封止部材に設けられて、前記基部の前記ガイド溝部に沿って前記封止部材の前記移動操作をするための案内部材と、を有し、
   前記振動発生部は、前記基部の前記ガイド溝部に設けられており前記封止部材の前記移動操作の際に前記案内部材を介して前記封止部材に対して振動を与えるための凹凸部であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
5. 前記移動操作部は、回転することにより前記封止部材を前記移動操作するための回転体を有し、前記振動発生部は、前記回転体に形成されており前記回転体が回転をする際に前記封止部材に対して振動を与えるための凹凸部であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
6. 前記回転体は、回転軸に取り付けられたカムであり、前記カムが前記封止部材を前記移動操作するためのカム面を有していて、前記カム面には、前記凹凸部が形成されていることを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 液体噴射ヘッドのノズル面から液体を噴射するようになっている液体噴射装置に設けられて前記ノズル面を吸引するための液体吸引装置であって、
   前記液体吸引装置は、
   前記ノズル面を封止するための封止部材と、
   前記封止部材を前記ノズル面に近づける方向と前記封止部材を前記ノズル面から遠ざける方向に移動操作するための移動操作部と、を有し、
   前記移動操作部は、前記封止部材の前記移動操作をする際に前記封止部材に対して振動を与える振動発生部を有することを特徴とする液体噴射装置の液体吸引装置。
8. 液体噴射ヘッドのノズル面から液体を噴射するようになっている液体噴射装置の前記ノズル面を、液体吸引装置の封止部材により封止する際に、前記封止部材内に発生する気泡を消滅させるための液体噴射装置の気泡消滅方法であって、
   前記ノズル面を封止するための前記封止部材を、移動操作部により前記ノズル面に近づける方向と前記封止部材を前記ノズル面から遠ざける方向に移動操作する際に、振動発生部が、前記封止部材に対して振動を与えることを特徴とする液体吸引装置の気泡消滅方法。

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