JP2006181920A - 液体噴射装置および液体噴射装置の液体吸引装置 - Google Patents

Abstract

【課題】顔料系液体や染料系液体のような異なる種類の液体を使用する場合にいずれの液体をも確実に吸収してヘッドのノズル面に影響を与えないことで、ヘッドの液体吐出性能を確保することができる液体噴射装置および液体噴射装置の液体吸引装置を提供すること。
【解決手段】液体を噴射するヘッド３０のノズル面６１から液体を吸引する液体吸引装置２０を有する液体噴射装置１０であって、液体吸引装置２０は、ノズル面６１を封止するための本体２１と、本体２１内に配置されてノズル面６１の複数のノズル列から噴射される液体を吸収する吸収材２２とを有し、本体２１がノズル面６１を封止した状態で、ノズル面６１のノズル列に応じて吸収材２２の材質が異なる。
【選択図】図７

Description

本発明は、液体を噴射するようになっている液体噴射装置および液体噴射装置の液体吸引装置に関する。

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やすい。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、キャップ部材をノズル面に封止してノズル面を吸引する作業が行われる。
この種のキャップ部材の中には、インクを吸収するための吸収材が収容されているものがある（例えば特許文献１）。
特開平１１−３４２６３３号公報（第４頁ないし第５頁、図４）

この種のキャップ部材の吸収材は、多孔質材であり、均一材質のものが使用されていてしかも長方形の部材である。
しかし、インクジェット式記録装置では、インクの種類が多様化しており、たとえば水性染料系インクや水性顔料系インクが使用され始めている。顔料系インクは、色材が粒子の状態で存在しているものであり、オゾンや光などに対する攻撃に強く、色褪せがしにくいという特徴がある。染料系インクは、インク滴が紙に染み込むことで色を再現するインクである。顔料系インクと染料系インクを１つのヘッドから別々のノズル列を通じて噴射する場合には、同一材質の吸収材を用いると、たとえば顔料インクの粒子が吸収材の表面に固化して堆積してしまい、堆積した粒子がヘッドのノズル面に付着する恐れがある。ここで顔料インクの粒子が吸収材に浸透するように吸収材全ての密度を大きくすると、吸収材がインクを保持できなくなり、吸収材のもう１つの機能であるキャップ内の保湿によりヘッドのノズル開口のインクの乾燥を防止する機能を損ねる恐れがある。

そこで本発明は上記課題を解消し、顔料系液体や染料系液体のような異なる種類の液体を使用する場合にいずれの液体をも確実に吸収してヘッドのノズル面に影響を与えないことで、ヘッドの液体吐出性能を確保することができる液体噴射装置および液体噴射装置の液体吸引装置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、液体を噴射するヘッドのノズル面から前記液体を吸引する液体吸引装置を有する液体噴射装置であって、前記液体吸引装置は、前記ノズル面を封止するための本体と、前記本体内に配置されて前記ノズル面の複数のノズル列から噴射される前記液体を吸収する吸収材と、を有し、前記本体が前記ノズル面を封止した状態で、前記ノズル面の前記ノズル列に応じて前記吸収材の材質が異な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、液体吸引装置の本体は、ノズル面を封止するためのものである。吸収材は、本体内に配置されてノズル面の複数のノズル列から噴射される液体を吸収する。この本体がノズル面を封止した状態で、ノズル面のノズル列に応じて吸収材の材質が異なる。
これにより、複数のノズル列から異なる種類の液体が噴射される場合に、ノズル列の噴射する異なる種類の液体に対応して、吸収材の材質を変えることにより、液体を確実に吸収することができる。したがって、ヘッドのノズル面における液体の噴射性能を確保することにより、液体噴射装置は確実に液体噴射することができる。

本発明は、固化しやすい前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記吸収材の第１部分の材質は、固化しにくい前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記吸収材の第２部分の材質に比べて密度が小さいことが望ましい。
これにより、固化しにくい液体側のノズル列に対応する吸収材の第２部分の材質に比べて、固化しやすい液体側のノズル列に対応する第１部分の密度が小さいことで固化しやすい液体を確実に吸収できる。
本発明は、固化しやすい前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記吸収材の第１部分の材質は、固化しにくい前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記吸収材の第２部分の材質に比べて浸透性が良いことが望ましい。
これにより、固化しやすい液体側のノズル列に対応する吸収材の第１部分が、第２部分に比べて浸透性が良好なので、固化しやすい液体を確実に吸収できる。
本発明は、前記固化しやすい液体は顔料系の液体であり前記固化しにくい液体は染料系の液体であることが望ましい。
これにより、顔料系の液体を確実に吸収できる。
本発明は、前記固化しやすい液体は前記固化しにくい液体より粘度が高いことが望ましい。
これにより、粘度の高い固化しやすい液体を確実に吸収できる。

本発明は、さらに、前記ノズル面の前記ノズル列に応じて、前記ノズル面と前記吸収材の表面との間の距離が変えて設定されていることが望ましい。
本発明の構成によれば、液体の種類に応じて、ノズル面と吸収材の表面との距離を変えることにより、粒子を含む液体を使用する場合に、この粒子が吸収材の表面に堆積することを考慮して距離を設定することができる。

本発明は、顔料系の前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記距離は、染料系の前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記距離に比べて大きく設定されていることが望ましい。
本発明の構成によれば、顔料系の液体が噴射されるノズル列に対応する距離は、染料系の液体が噴射されるノズル列に対応する距離に比べて大きく設定されている。
これにより、顔料系の液体の粒子が仮に吸収材の表面に堆積したとしても、ノズル列からは距離が離れているので、堆積した粒子がノズル面に対して影響を与えるのを防ぐことができる。

上記目的は、本発明にあっては、液体を噴射するヘッドを有する液体噴射装置において前記ヘッドのノズル面から前記液体を吸引する液体吸引装置であって、前記ノズル面を封止するための本体と、前記本体内に配置されて前記ノズル面の複数のノズル列から噴射される前記液体を吸収する吸収材と、を有し、前記本体が前記ノズル面を封止した状態で、前記ノズル面の前記ノズル列に応じて前記吸収材の材質が異な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、複数のノズル列から異なる種類の液体が噴射される場合に、ノズル列の噴射する異なる種類の液体に対応して、吸収材の材質を変えることにより、液体を確実に吸収することができる。したがって、ヘッドのノズル面における液体の噴射性能を確保することにより、液体噴射装置は確実に液体噴射することができる。

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好ましい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を備えている。記録ヘッド３０は、液体の噴射ヘッドの一例であり、印刷ヘッドとも言う。

図１に示す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型の記録装置であり、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。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に往復走行する。

ホームポジション１８は、ガイドレール１７の一方の端部に位置している。このホームポジション１８は、キャリッジの走行経路の末端にある非印刷領域である。このホームポジション１８には、本体部１の上にインク吸引装置２０が配置されている。このインク吸引装置２０は、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んでいる。図１のキャリッジ１４の記録ヘッド３０は、Ｔ１方向に沿ってホームポジション１８に移動することで、インク吸引装置２０のキャップ本体２１に対面する。
インク吸引装置２０は、記録ヘッド３０のノズル開口のインクの乾燥を防止する機能と、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機能を備える。この吸引ポンプ１９は、インク吸引装置２０を構成する一構成要素である。インク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例である。インクは液体の一例である。
この他に、インク吸引装置２０の横には、ワイピング部材４００が設けられている。このワイピング部材４００は、必要に応じて記録ヘッド３０のノズルプレート面に接触して、ノズルプレート面のインクを払拭する。

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に対して印刷やクリーニング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２，３，４，５が、キャリッジ１４の上に直接搭載されているが、これに限らずインクカートリッジ２，３，４，５がキャリッジとは別の位置に搭載されている、いわゆるオフキャリッジ型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は、図１に示す記録ヘッド３０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、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２，３，４，５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〜５４Ｄが接続されている。圧力室５１から押し出されたインク滴が、ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄのノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから吐出される。

図４はノズルプレート面６１におけるノズル開口列５４Ａ〜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〜５４Ｄは、たとえば数１０から数１０００のノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから構成されている。
図４に示すように、各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、Ｕ方向に沿って間隔をおいて形成されておりたとえば４列形成されている。つまり各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、Ｔ方向に沿って間隔をおいて平行に配列されている。各ノズル開口列の長手方向はＵ方向である。
図示する実施形態では、たとえばノズル開口列５４Ａのノズル開口５５Ａは、水性顔料系のブラックインク（Ｂ）を噴射し、ノズル開口列５４Ｂのノズル開口５５Ｂは、水性顔料系のシアンインク（Ｃ）を噴射する。そして、たとえばノズル開口列５４Ｃのノズル開口５５Ｃは、水性染料系のマゼンタインク（Ｍ）を噴射し、ノズル開口列５４Ｄのノズル開口５５Ｄは、水性染料系のイエローインク（Ｙ）を噴射する。

図４に示すノズルプレート面６１は、ノズル面の一例であるが、ノズルプレート面６１に撥水部８００が形成されている。この撥水部８００は撥液部の一例である。この撥水部８００は、たとえばフッ素樹脂（４フッ化エチレン樹脂）を形成することにより得られる。
撥水部８００は、各ノズル開口列５４をすべて含む領域である。このように各ノズル開口列５４をすべて含む領域に撥液部の一例である撥水部を形成することにより、各ノズル開口でのインクのメニスカス形状を安定させるとともに、ノズル開口からインクを吐出する際に、インクのドット（インク滴）の直進性を得るために、少なくともノズル開口の付近のインクに対する濡れ性を均一化することができる。

ノズルプレート面６１のインクは、たとえばワイピング部材４００と記録ヘッド３０との相対的な移動によりワイピング部材４００をノズルプレート面６１に軽く当接するだけで、払拭してクリーニングすることができる構造になっている。図４の例では、実際には記録ヘッド３０がワイピング部材４００に対してたとえばＴ２方向に移動することにより、ワイピング部材４００がノズルプレート面６１のインクを機械的に軽く接触しながら払拭することができる。

図５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〜５５Ｄからインク滴が吐出できる。
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は、図３の記録ヘッド３０のノズル開口５５Ａ〜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〜５５Ｄから排出される。

次に、図６と図７に示す液体吸引装置の一例であるインク吸引装置２０について説明する。
図６は、インク吸引装置２０のキャップ本体２１が記録ヘッド３０のノズルプレート面６１から離れた待機状態を示しており、図７は、インク吸引装置２０がノズルプレート面６１を封止して吸引している状態の例を示している。

図６と図７に示すインク吸引装置２０は、キャプ本体２１、吸収材２２、吸引部５００、大気開放部６００そして昇降手段２５０を有している。図８はキャップ本体２１と記録ヘッド３０の構造例を示す斜視図である。
キャップ本体２１は、金属やプラスチックにより作られており、底部２１Ａと４つの側面部２１Ｂを有している。キャップ本体２１の上部には上部開口２１Ｃが形成されている。上部開口２１Ｃの大きさは、ノズルプレート面６１の大きさよりもやや小さくなっていて、キャップ本体２１の上端部は弾性変形可能な密着部材２９を有している。この密着部材２９は、ノズルプレート面６１を封止できる。

図６に示すように、吸引部５００は、吸引用パイプ５０１と吸引ポンプ１９を有している。吸引用パイプ５０１の一端部はキャップ本体２１の底部２１Ａに対して接続されている。吸引ポンプ１９は吸引用パイプ５０１に接続されていて、吸引ポンプ１９が作動することにより、キャップ本体２１内のインクと気泡が廃インクタンク１００側に廃棄できるようになっている。

大気開放部６００は、大気開放パイプ６０１と大気開放バルブ６０５を有している。大気開放パイプ６０１の一端部はキャップ本体２１の底部２１Ａに接続されている。大気開放バルブ６０５は大気開放パイプ６０１に接続されていて、たとえばソレノイドを作動することにより大気開放パイプ６０１を閉鎖したり開放したりすることができる。これにより、キャップ本体２１内は負圧状態から大気圧状態に回復できる。

図６に示す昇降手段２５０は、キャップ本体２１を待機状態から図７に示す上昇した位置までＺ２方向に上昇させることができる。これによりキャップ本体２１の密着部材２９は、ノズルプレート面６１に対して密着することで、キャップ本体２１はノズルプレート面６１のすべてのノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄを封止することができる。
逆に昇降手段２５０が作動することにより、キャップ本体２１は図７に示すキャップ本体２１の封止状態から図６に示す待機状態にＺ１方向に沿って戻すことができる。

次に、図６と図７と図８に示す吸収材２２について説明する。
吸収材２２はキャップ本体２１内に収容されている略直方体形状の部材である。吸収材２２は、記録ヘッド３０のノズルプレート面６１のノズル開口列５４Ａないし５４Ｄのノズル開口５５Ａないし５５Ｄから噴射されるインクを吸収するための部材である。吸収材２２は、たとえば発泡プラスチックであるポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を原料としたスポンジなどを用いることができる。このような発泡プラスチックは、好ましくは親水性を有する材質であり、このような親水性を有する材質を使用することが望ましい。

図６に示すように、この吸収材２２は、第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂにより構成されている。
第１部分２２Ａは、２つのノズル開口列５４Ａとノズル開口列５４Ｂに対応した位置に配置されている。同様にして第２部分２２Ｂは、２つのノズル開口列５４Ｃとノズル開口列５４Ｄに対応して配置されている。図８では、この吸収材２２の第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂがキャップ本体２１内に収容された様子を示している。図９は、この吸収材２２の形状例を示している。第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂは、それぞれ直方体形状であるが、第１部分２２ＡのＺ方向の高さＨ１は、第２部分２２Ｂの高さＨ２に比べると小さく設定されている。つまり第１部分２２Ａの第１表面９１が、第２部分２２Ｂの第２表面９２に比べて低い位置にある。

図６と図７に示すように、第１表面９１は、第２表面９２に比べてノズルプレート面６１から離れた位置に位置していることになる。したがって、図７に示すようにキャップ本体２１がノズルプレート面６１に密着して封止した状態では、第１部分２２Ａの第１表面９１とノズルプレート面６１との距離Ｄ１は、第２部分２２Ｂの第２表面９２とノズルプレート面６１の間の距離Ｄ２に比べて大きく設定されている。

このように第１表面９１が第２表面９２に比べて低く位置されていて、距離Ｄ１が距離Ｄ２に比べて大きく設定されているのは次のような理由からである。
ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂは、水性顔料系のインクを吐出するのに対して、ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄは水性染料系のインクを吐出する。水性顔料系のインクは、色材が粒子の状態で存在しているので、ノズル開口５５Ａ，５５Ｂから水性顔料系のインクを噴射すると、粒子が第１表面９１に堆積しやすい。
これに対して、水性染料系のインクがノズル開口５５Ｃ，５５Ｄから噴射されても、水性染料系のインク滴が紙のようなメディアに対して染み込むことで色を再現する仕組みであるので、粒子が第２表面９２に堆積することはない。

このようなことから、第１表面９１は、水性顔料系のインクの粒子が堆積することをあらかじめ考慮して、ノズルプレート面６１から見ると第２表面９２に比べて低く設定されている。もし第１表面９１に対して水性顔料系のインクの粒子が堆積したとしても、距離Ｄ１が距離Ｄ２に比べて大きく設定されているので、堆積した粒子が直接接触することを確実に防ぐことができる。
このことから、ノズルプレート面６１の各ノズル開口列のノズル開口からの液体の噴射性能を阻害せずに液体噴射性能を確保することができる。

吸収材２２の第１部分２２Ａの組織密度は、第２部分２２Ｂの組織密度に比べて異なっている。つまり第１部分２２Ａの組織は粗くなっていて、第２部分２２Ｂの組織は第１部分２２Ａに比べて細かくなっている。言い換えれば第１部分２２Ａの材質は、第２部分２２Ｂの材質に比べて密度が小さくなっている。
これによって、第１部分２２Ａは粒子を含む水性顔料系のインクを吸収しやすくしている。第２部分２２Ｂは、水性染料系のインクを吸収するので、第１部分２２Ａに比べて組織を細かくしても水性染料系をインクを吸収することができる。

このような第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂの組織を変えることにより、ノズル開口５５Ａ，５５Ｂから噴射される水性顔料系のインクと、ノズル開口５５Ｃ，５５Ｄから噴射される水性染料系のインクを、それぞれ第１部分２２Ａ、第２部分２２Ｂを通じて、吸引ポンプ１９の吸引により廃インクタンク１００側にスムーズかつ確実に吸引して排出することができるのである。

次に、吸収材２２が、キャップ本体２１内において固定される構造について説明する。
図６と図８に示すように、吸収材２２の第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂは、それぞれ複数本の突出部材１５０と、１つの押さえ部材１３０により確実に固定して保持されている。
突出部材１５０は、図６に示すように、キャップ本体２１の内部にＺ２方向に突出して平行に形成されている。突出部材１５０は、好ましくはノズル開口５５Ａないし５５Ｄには対面せずにノズル開口からはずれた位置に形成されている。これにより、ノズル開口から噴射されるインクが直接突出部材１５０の上に載るのを防げる。突出部材１５０はたとえばプラスチックにより作られている。突出部材１５０はピン形状の部材であるが、図１０に示すように突出部材１５０の先端には細径部分１５１を有している。

押さえ部材１３０は、図６と図８に示すように好ましくは弾性変形可能な金属材料により作られた薄板状の部材である。押さえ部材１３０は、たとえば薄板状の金属材料を打ち抜くことにより形成されている。押さえ部材１３０は、図１０に示すように孔部１３１を有している。この孔部１３１は、各突出部材１５０の細径部分１５１に対応した位置にあり、孔部１３１の内径は細径部分１５１の外径に対応している。

図８に示すように、キャップ本体２１内には第１部分２２Ａ、第２部分２２Ｂが収容されているが、図９に示すように第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂは、それぞれ貫通孔１３３を有している。この貫通孔１３３は、各突出部材１５０に対応して形成されている。突出部材１５０が各対応する貫通孔１３３に通されることにより、図６に示すように第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂは、キャップ本体２１内において保持される。

しかも、図１０のように各突出部材１５０の細径部分１５１には、押さえ部材１３０の孔部１３１とされることにより、押さえ部材１３０が第１表面９１と第２表面９２に密着して配置される。その後、図１０（Ｂ）に示すように、細径部分１５１をヒータ部材により加熱しながらＺ１方向に押さえ付けて熱カシメすることにより固定部分１５５を形成する。
この固定部分１５５は、たとえば半球状に形成するのが望ましい。この固定部分１５５が、突出部材１５０に対して押さえ部材１３０を確実に機械的に固定することができ、押さえ部材１３０は第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂを、キャップ本体２１の底面部２１Ａの内底面に対して押し付けるようにして確実に固定することができる。第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂは、突出部材１５０と押さえ部材１３０によりキャップ本体２１内において確実に保持して固定することができる。

図１０に示す固定部分１５５が半球状に形成できるようにすることで、仮に図７で示すノズル開口５５Ａないし５５Ｄからインクが噴射された時にこの固定部分１５５にインクが載った場合であっても、固定部分１５５が半球状であるので、載ったインクは固定部分１５５を伝って第１表面９１もしくは第２表面９２側に確実に導くことができる。このことから固定部分１５５の上においてインクが固まってしまうような問題を解消することができる。

図９に示す第２部分２２Ｂには大気開放口２２Ｈが形成されている。この大気開放口２２Ｈは、図６に示す大気開放部６００の大気開放パイプ６０１に接続されている。これによって、図７に示すようにキャップ本体２１がノズルプレート面６１を封止した状態において、キャップ本体２１内が負圧状態になった場合に、この負圧状態を大気圧状態に戻す場合に、キャップ本体２１内は、大気開放パイプ６０１と図９に示す大気開放口２２Ｈを通じて確実にかつスムーズに大気圧状態に戻すことができる。

図８に示すように押さえ部材１３０は、第１表面９１と第２表面９２をそれぞれ別々の部分１３０Ａ，１３０Ｂにより押さえ付ける構造である。ただし、部分１３０Ａ，１３０Ｂは、第１表面９１と第２表面９２の高さに応じてあらかじめ成形されている。このような部分１３０Ａ，１３０Ｂを用いることにより、第１部分２２Ａの第１表面９１と第２部分２２Ｂの第２表面９２の高さが異なった場合でも、確実にキャップ本体２１内に吸収材２２を機械的に押さえ付けることができるというメリットがある。

次に、図１１を参照しながら、本発明の実施形態の液体噴射装置における液体噴射ヘッドの液体吸引方法の一例について説明する。
図１に示すインクジェット式記録装置１０の最初の使用の開始時や、インクカートリッジを別のインクカートリッジに交換した場合には、記録ヘッド３０のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。この充填に際しては、インク吸引装置２０によって、記録ヘッド３０のノズル開口５５から空気およびインクが強制的に吸引されて排出してクリーニングする場合がある。
また、記録ヘッド３０のインク中に気泡が混入したりあるいはインク経路５０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る場合がある。このような場合にも、インク吸引装置２０によりインクの強制排出をしてクリーニングする場合がある。

図１１に示す印刷ステップＳＴ１では、図１に示す記録ヘッド３０とキャリッジ１４は、印刷中にはインク吸引装置２０から離れた印刷領域に位置している。これにより、キャリッジ１４とともに記録ヘッド３０が印刷領域で移動することにより、用紙２９に対して印刷をすることができる。しかし、上述したように記録ヘッド３０の吸引動作（クリーニングともいう）を行う必要がある場合には、図１のキャリッジ１４および記録ヘッド３０が、ヘッド移動方向Ｔ１に移動して図６に示すようにホームポジション１８に位置決めされる。図６に示すように記録ヘッド３０がホームポジション１８に位置決めされると、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の上部に位置する。

図１１のステップＳＴ２では、図２に示す制御装置７がインク吸引装置２０に対してインク吸引動作の実行指令を行う。
図１１のステップＳＴ３では、図６に示す昇降手段２５０がキャップ本体２１をＺ２方向に上昇させることにより、図７に示すようにキャップ本体２１の密着部材２９がノズルプレート面６１を封止する。

図１１のインク吸引ステップＳＴ４では、図７に示す吸引ポンプ１９を作動させて、インクをキャップ本体２１の吸収材２２側に吸引する。この時には大気開放バルブ６０５は閉じている。これによって、図９に示すようにノズルプレート面６１のたとえばノズル開口５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄに形成されているインク滴が、吸収材２２の第１表面９１と第２表面９２を通じて吸収材２２の中を通り、そして図７に示す吸引用パイプ５０１、ポンプ１９を通じて廃インクタンク１００側に排出することができる。

ステップＳＴ５では、キャップ本体２１内の負圧を大気圧に戻す。つまり大気開放バルブ６０５が閉じた状態から開いた状態に変わり、これによりキャップ本体２１内が負圧の状態から大気圧にスムーズに回復される。
その後、図１１に示すように、ステップＳＴ６では図７に示す昇降手段２５０が作動して図７に示すキャップ本体２１が図７の上昇状態から図６に示す待機状態に戻ることになる。

大気開放バルブ６０５は、キャップ本体２１をノズルプレート面６１から開ける前にキャップ本体２１内を大気圧に戻すと共にキャップ内のインクを排出するのに有効である。もしもこの大気開放バルブ６０５がない場合には、キャップ本体２１内を負圧から大気圧に戻すまでの時間は、長い場合では数１０秒必要となり、またキャップを開放する際にキャップ内のインクがこぼれる恐れがあるためインクの吸引作業が効率よく行えない。
上述したような液体噴射ヘッドの液体吸引方法を行う場合に、図６と図７に示すような吸収材２２の構造を採用していることから次のようなメリットがある。

図７に示すように、キャップ本体２１の密着部分２９がノズルプレート面６１に対して密着することで、キャップ本体２１がノズルプレート面６１を封止している状態で、ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄのノズル開口５５Ａないし５５Ｄからインクをたとえば噴射もしくはフラッシングする場合を考える。
この場合に、ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂからは、水性顔料系のインクが第１部分２２Ａの第１部分９１に噴射される。ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄからは水性染料系のインクが第２部分２２Ｂの第２表面９２に噴射される。

水性顔料系のインクは、第１部分２２Ａに吸収されて吸引ポンプ１９を通じて廃インクタンク１００に排出される。これに対して水性染料系のインクは、第２部分２２Ｂに吸収されて吸引ポンプ１９により廃インクタンク１００側に排出される。
図７に示すように、第１部分２２Ａの第１表面９１の距離Ｄ１は、第２表面９２の距離Ｄ２に比べて大きく設定されている。このことから、仮に水性顔料系のインクに含まれる粒子が第１表面９１に堆積したとしても、あらかじめ距離Ｄ１が大きく確保されているので、堆積した粒子がノズルプレート面６１に付着してしまいノズル開口を閉塞してしまうような現象は生じない。

また水性染料系のインクがノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄから噴射された場合に、水性染料系のインクはミスト（霧状）になりやすい。しかし距離Ｄ２は距離Ｄ１よりも小さく設定されているので、水性染料系のインクがミスト状になる前に第２表面９２に到達させやすいので、水性染料系のインクがミスト化するのを極力防ぐことができる。
もし水性染料系のインクがミスト化すると、キャップ本体２１の封止を解除した後に、そのミストがインクジェット式記録装置の各部分に飛散して汚染する恐れがあるが、本発明の実施形態では、そのような現象を防ぐことができる。

ここで、図１２を参照しながら、染料系インクと顔料系インクに対して、距離Ｄの大きさに対するインクのミスト形成の可能性、およびインクの粒子の堆積によるノズルプレート面への影響について例示する。
吸収材表面とノズルプレート面６１との距離（間隔ともいう）Ｄは、図７および図１２（Ｂ）に例示している。図１２（Ａ）では、染料系インクに関しては、インクのミスト形成の可能性を例示し、顔料系インクについてはインクの粒子の堆積によるノズルプレート面の影響について例示している。

吸収材表面とノズルプレート面６１との距離Ｄの例としては、１ｍｍ，１．２ｍｍ，１．５ｍｍを例に挙げている。染料系インクのミスト形成（ミスト浮遊）の可能性としては、距離Ｄが１ｍｍである場合には、比較的小さいが、距離Ｄが１．２ｍｍとやや大きいと可能性が大きくなり、そして１．５ｍｍになるとミスト形成可能性は大きくなる。
これに対して、顔料系インクの粒子が吸収材の表面に堆積することによるノズルプレート面６１への影響については、距離Ｄが１ｍｍの場合には大きく、１．２ｍｍの場合には中くらいであり、そして１．５ｍｍの場合は小さくなる。

以上のことから、染料系インクを噴射する場合には、インクのミストの形成を防ぐためにできる限り距離Ｄを小さくするのが望ましい。これに対して、顔料系インクを噴射する場合には、仮にインクの粒子の堆積が生じた場合に堆積した粒子がノズルプレート面へ影響を与えるのを防ぐために、間隔Ｄを比較的大きくとるのが望ましいことが分かる。

本発明の他の実施形態
次に、本発明の他の実施形態について説明する。これから説明する本発明の他の実施形態において、図６と図７に示す実施形態と同じ箇所には、同じ符号を記してその説明を用いることにする。

図１３と図１４に示す実施形態では、吸収材２２の第１部分２２Ａが、ノズル開口列５４Ａのみに対応している。これに対して第２部分２２Ｂは、３つのノズル開口列５４Ｂないし５４Ｄに対応している。この場合には、ノズル開口列５４Ａは水性顔料系のインクを噴射し、残りの３つのノズル開口列５４Ｂないし５４Ｄは水性染料系のインクを噴射する。第１部分２２Ａの距離Ｄ１は第２部分２２Ｂの距離Ｄ２と比べて大きく設定されている。しかも第１部分２２Ａの組織は粗く、第２部分２２Ｂの組織は第１部分２２Ａの組織に比べて細かくなっている。つまり第１部分２２Ａの材質は、第２部分２２Ｂの材質に比べて密度が小さい。
このように図１３と図１４に示す実施形態は、１列のノズル開口列が水性顔料系のインクを吐出する場合に用いることができる。

図１５の実施形態は、ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂに対応して第１部分２２Ａが配置されており、ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄに対応して第２部分２２Ｂが配置されている。図１５の実施形態が図７の実施形態と異なるのは、押さえ部材１３０が設けられていないことである。第１部分２２Ａ、第２部分２２Ｂは、突出部材１５０だけでキャップ本体２１内に保持して固定されている。この場合に突出部材１５０の先端部分には熱カシメなどにより固定部分１５０Ａが形成されている。この固定部分１５０Ａが第１部分２２Ａの第１表面９１と第２部分２２Ｂの第２表面９２を押して固定している。

図１６と図１７の実施形態では、ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂは第１部分２２Ａに対応しており、ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄは第２部分２２Ｂに対応している。ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂは水性顔料系のインクを噴射し、ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄは水性染料系のインクを噴射する。

図１６，１７に示す実施形態が図７に示す実施形態と異なるのは、押さえ部材１３０の形状である。押さえ部材１３０の部分１３０Ａと部分１３０Ｂは別部材になっている。部分１３０Ａは第１表面９１を機械的に固定しており、部分１３０Ｂは第２表面９２を機械的に固定している。このようにすることで押さえ部材１３０の形成が容易になる。

図１８と図１９の実施形態では、ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂが第１部分２２Ａに対応しており、ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄが第２部分２２Ｂに対応している。しかし、図１９に示すように、押さえ部材１３０の部分１３０Ａ，１３０Ｂは、中央の突出部材１５０において折り曲げて形成されている。つまり吸収材２２の第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂはこの突出部材１５０の中央位置で区切られている。押さえ部材１３０の部分１３０Ａ，１３０Ｂは、接続部分１３０Ｃにより一体的に形成されている。

図２０の実施形態では、吸収材２２は、高さＨ１の第１部分２２Ａ、高さＨ２の第２部分２２Ｂ、高さＨ３の第３部分２２Ｃを有している。第１部分２２Ａの距離Ｄ１は、第２部分２２Ｂの距離Ｄ２に比べて大きい。第２部分２２Ｂの距離Ｄ２は、第３部分２２Ｃの距離Ｄ３に比べて大きい。
この例では、ノズル開口列５４Ａが第１部分２２Ａの第１表面９１に対面している。ノズル開口列５４Ｂは、第２部分２２Ｂの第２表面９２に対面している。そしてノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄは、第３部分２２Ｃの第３表面９３に対面している。ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄは、水性染料系のインクを噴射する。これに対して、ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂは、水性顔料系のインクを噴射する。ただし、たとえばノズル開口列５４Ａが噴射する水性顔料系の粒子の量は、ノズル開口列５４Ｂが噴射する水性顔料系の粒子の量に比べて大きい場合である。

このようにすることで第１部分２２Ａの第１表面９１には、第２部分２２Ｂの第２表面９２に比べてより大きい粒子が堆積したとしても、堆積した粒子がノズルプレート面６１に対して影響を与えてしまうのを極力防ぐことができる。

図２１，図２２は、本発明のさらに別の実施形態を示している。
吸収材２２の第１部分２２Ａの第１表面９１と第２部分２２Ｂの第２表面９２は、同じ平面である。このため第１表面９１と第２表面９２とノズルプレート面６１との距離Ｄは同じである。ただし第１部分２２Ａの組織は粗く、第２部分２２Ｂの組織は第１部分２２Ａの組織に比べると細かくなっている。つまり第１部分２２Ａは第２部分２２Ｂに比べて密度が小さい。ノズル開口列５４Ａ，５４Ｂは、水性顔料系のインクを噴射し、ノズル開口列５４Ｃ，５４Ｄは水性染料系のインクを噴射する。
このように第１表面９１と第２表面９２の高さを変えずに、第１部分２２Ａと第２部分２２Ｂの組織の粗さを変えることにより、２つの種類のインクを吸引ポンプ１９を用いて確実に吸引して排出することができる。
これは、堆積は発生しないが、吸収材内でインクが固化して目詰まりを発生させるような場合に有効である。

本発明の各実施形態において、第１部分２２Ａ、第２部分２２Ｂは、同じ材料を用いて、組織を変えることにより材質が異なるように設定されている。しかしこれに限らず第１部分２２Ａ、第２部分２２Ｂは、異なる材料を用いて、第１部分２２Ａの組織が粗く第２部分２２Ｂの組織が細かくなるようにして、吸収材の第１部分と第２部分の材質が異なるように設定しても構わない。また、同じ密度でも異なる材質にすることで液体の浸透性が異なるようにしても良い。例えば前述のＰＶＡと不織布を組み合わせた場合、不織布の方が、浸透性が良い。
いずれにしても、第１部分２２Ａの材質は、第２部分２２Ｂの材質に比べて浸透性が良くなるように設定されている。

本発明の実施形態では、複数のノズル列から異なる種類の液体が噴射される場合に、異なる種類の液体に応じて、吸収材の材質を変えることにより、液体を確実に吸収することができる。したがって、ヘッドのノズル面における液体の噴射性能を確保することにより、液体噴射装置は確実に液体噴射することができる。粒子を含む顔料系の液体は第１部分により確実に吸収することができる。染料系の液体は第２部分の材質により確実に吸収することができる。

本発明の実施形態では、液体の種類に応じて、ノズル面と吸収材の表面との距離を変えることにより、粒子を含む液体を使用する場合に、この粒子が吸収材の表面に堆積することを考慮して距離を設定することができる。顔料系の液体の粒子が仮に吸収材の表面に堆積したとしても、距離が離れているので、堆積した粒子がノズル面に対して影響を与えるのを防ぐことができる。

図示した本発明の実施形態においては、顔料系のブラックインクとシアンインク、染料系のマゼンタインクと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。しかし、これは一例であり、顔料系インクと染料系インクの色の種類や数は任意に選択できる。また、顔料系インクのみや染料系インクのみでも良い。同じ系列のインクでも、粘度が異なることで、固化の状況は変わるからである。

本発明は、インクジェット式記録装置としての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。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、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（面発行ディスプレイ）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実施形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略斜視図。 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。 記録ヘッドの構造例を示す図。 ノズルプレート面とワイピング部材の形状例を示す図。 記録ヘッドの構造例を示す断面図。 インク吸引装置が待機状態である状態を示す図。 インク吸引装置が吸引状態になった状態を示す図。 図６と図７に示す記録ヘッドおよびインク吸引装置を示す斜視図。 図８の吸収材の形状例を示す斜視図。 突出部材と押さえ部材の固定例を示す図。 インク吸引装置によるインク吸引動作を示すフロー図。 染料系インクと顔料系インクに対する距離の関係例を示す図。 本発明のさらに別の実施形態を示す図。 図１３の実施形態を示すインク吸引装置などの斜視図。 本発明のさらに別の実施形態を示す図。 本発明のさらに別の実施形態を示す図。 図１６の実施形態のインク吸引装置などを示す斜視図。 本発明のさらに別の実施形態を示す図。 図１８に示す実施形態のインク吸引装置などを示す斜視図。 本発明のさらに別の実施形態を示す図。 本発明のさらに別の実施形態を示す図。 図２１に示す実施形態のインク吸引装置などを示す斜視図。

符号の説明

１０・・・インクジェット式記録装置、２０・・・インク吸引装置（液体吸引装置の一例）、２１・・・キャップ本体（本体の一例）、２２・・・吸収材、２２Ａ・・・第１部分、２２Ｂ・・・第２部分、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、６１・・・ノズルプレート面（ノズル面の一例）、１３０・・・押さえ部材、１５０・・・突出部材、Ｄ１，Ｄ２・・・ノズルプレート面と吸収材の表面との距離

Claims (8)

1. 液体を噴射するヘッドのノズル面から前記液体を吸引する液体吸引装置を有する液体噴射装置であって、
   前記液体吸引装置は、
   前記ノズル面を封止するための本体と、
   前記本体内に配置されて前記ノズル面の複数のノズル列から噴射される前記液体を吸収する吸収材と、を有し、
   前記本体が前記ノズル面を封止した状態で、前記ノズル面の前記ノズル列に応じて前記吸収材の材質が異なることを特徴とする液体噴射装置。
2. 固化しやすい前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記吸収材の第１部分の材質は、固化しにくい前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記吸収材の第２部分の材質に比べて密度が小さいことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 固化しやすい前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記吸収材の第１部分の材質は、固化しにくい前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記吸収材の第２部分の材質に比べて浸透性が良いことを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
4. 前記固化しやすい液体は顔料系の液体であり前記固化しにくい液体は染料系の液体であることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記固化しやすい液体は前記固化しにくい液体より粘度が高いことを特徴とする請求項２または請求項３に記載の液体噴射装置
6. さらに、前記ノズル面の前記ノズル列に応じて、前記ノズル面と前記吸収材の表面との間の距離が変えて設定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 顔料系の前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記距離は、染料系の前記液体が噴射される前記ノズル列に対応する前記距離に比べて大きく設定されていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
8. 液体を噴射するヘッドを有する液体噴射装置において前記ヘッドのノズル面から前記液体を吸引する液体吸引装置であって、
   前記ノズル面を封止するための本体と、
   前記本体内に配置されて前記ノズル面の複数のノズル列から噴射される前記液体を吸収する吸収材と、を有し、
   前記本体が前記ノズル面を封止した状態で、前記ノズル面の前記ノズル列に応じて前記吸収材の材質が異なることを特徴とする液体噴射装置の液体吸引装置。

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