JP2009045822A - 液体噴射装置 - Google Patents

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健太郎 辰巳
Taisuke Yamamoto
泰祐 山本
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    • B41JTYPEWRITERS; SELECTIVE PRINTING MECHANISMS, e.g. INK-JET PRINTERS, THERMAL PRINTERS, i.e. MECHANISMS PRINTING OTHERWISE THAN FROM A FORME; CORRECTION OF TYPOGRAPHICAL ERRORS
    • B41J2/00Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed
    • B41J2/005Typewriters or selective printing mechanisms characterised by the printing or marking process for which they are designed characterised by bringing liquid or particles selectively into contact with a printing material
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    • B41J2/135Nozzles
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    • B41J2/1652Cleaning of print head nozzles by driving a fluid through the nozzles to the outside thereof, e.g. by applying pressure to the inside or vacuum at the outside of the print head
    • B41J2/16523Waste ink collection from caps or spittoons, e.g. by suction

Abstract

【課題】水平面に対して内底面が斜状をなすように配置された液体受容体内に設けられた吸収材の液体保持能力を効果的に発揮させることにより、吸引手段にかかる負荷を低減できる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】プリンタ10は、記録ヘッド21と、記録ヘッド21から廃インクとして噴射されたインクを受容可能なフラッシングボックス111と、フラッシングボックス111内に収納され、インクを吸収して保持するための吸収材88dと、吸収材88dに保持されるインクを吸引してフラッシングボックス111外に排出させるための吸引ポンプ29とを備える。フラッシングボックス111内には、水平面に対して内底面110が斜状をなすように配置された場合、吸収材88d内の重力方向で位置が異なる複数位置に吸収材88d内の他の部分に比して相対的にインクが集まりやすい集合部分104,105が形成されるように段差部113が設けられている。
【選択図】図12

Description

本発明は、インクジェット式プリンタなどの液体噴射装置に関する。
一般に、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ(以下、「プリンタ」という。)は、インクカートリッジから供給されるインク(液体)を噴射する記録ヘッド(液体噴射ヘッド)を備えており、この記録ヘッドに設けられたノズルから記録媒体にインクを噴射することで印刷が実行されるようになっている。
このようなプリンタでは、印刷休止中等に、ノズル内に存在するインク中のインク溶媒の揮発によりインクが増粘することで、ノズルが目詰まりしてドット抜け等の印刷不良を招くことがある。このような不具合を解消するため、プリンタでは、フラッシングボックス(液体受容体)内に記録ヘッドのノズルから印刷とは無関係にインクを廃インクとして噴射させるフラッシングが実行されるようになっている。そして、このようにフラッシングボックス内に噴射されたインクは、フラッシングボックス内の吸収材に吸収されて該吸収材内に保持されるようになっている。
また、プリンタの中には、該プリンタに設けられた吸引ポンプ(吸引手段)の吸引力をフラッシングボックス内でも発揮させ、フラッシングボックス内のインクを該フラッシングボックス外に排出させる機能を有するプリンタがある。このようなプリンタでは、フラッシングボックス内のインクを吸引する構成を備えていないプリンタに比して、吸収材のインク保持力が長期間にわたって維持されると共に、インク溶媒のみが揮発して増粘したインクがフラッシングボックス内に堆積してしまうことが抑制されるようになっていた(例えば、特許文献1参照)。
特開2005−329693号公報 特開2006−192679号公報
ところで、近時では、記録ヘッドが水平面に対して所定角度だけ傾斜した状態で設けられてなるプリンタが提案されている(例えば、特許文献2参照)。このようなプリンタにおいては、記録ヘッドの配置態様に対応して、フラッシングボックスもまた、その内底面が水平面に対して所定角度だけ傾斜した状態で配置されることになる。そのため、フラッシングの実行によりフラッシングボックス内に噴射されたインクは、吸収材全体に分散された状態で保持されるのではなく、吸収材の重力方向下側に集まった状態で保持されることになる。すなわち、吸収材全体でインクを保持できないため、吸収材のインク保持能力は、吸収材全体でインクを保持可能である場合に比して低下してしまう。したがって、吸収材の重力方向下側がインクにて飽和してしまう前に吸引ポンプの駆動によってインクをフラッシングボックス外に排出させる構成である場合には、吸収材全体でインクを保持可能な場合に比して吸引ポンプの駆動回数が増加し、吸引ポンプにかかる負荷が増大してしまう問題があった。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、水平面に対して内底面が斜状をなすように配置された液体受容体内に設けられた吸収材の液体保持能力を効果的に発揮させることにより、吸引手段にかかる負荷を低減できる液体噴射装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、ズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドの前記ノズルから廃液体として噴射された液体を受容可能な液体受容体と、該液体受容体の内底面に接触した状態で前記液体受容体内に収納され、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから廃液体として噴射された液体を吸収して保持する吸収材と、該吸収材に保持される液体を吸引して前記液体受容体外に排出させるための吸引手段とを備え、前記液体受容体内には、該液体受容体が前記内底面を水平面に対して斜状をなすように配置された場合に、前記吸収材内の重力方向で位置が異なる複数位置に該吸収材内の他の部分に比して相対的に液体が集まりやすい集合部分が形成されるように、前記吸収材内を前記内底面に沿って重力方向下側に液体が流動することを規制する規制部が設けられている。
この発明によれば、水平面に対して内底面が斜状をなすように液体受容体が配置された場合、液体受容体内の吸収材には、重力方向で位置が異なる複数位置に集合部分がそれぞれ形成されるため、吸収材内に集合部分が一箇所しか形成されない従来の場合に比して、吸収材の液体保持能力を効果的に発揮できる。そのため、吸収材の集合部分が飽和する前に吸収材が保持する液体を液体受容体外に排出させるべく駆動する吸引手段の駆動回数を少なくできる。したがって、水平面に対して内底面が斜状をなすように配置された液体受容体内に設けられた吸収材の液体保持能力を効果的に発揮させることにより、吸引手段にかかる負荷を低減できる。
本発明の液体噴射装置において、前記液体受容体は、その内底面が非平面状をなすように形成されており、前記内底面のうち前記吸収材における液体の集合部分と対応する部位よりも前記内底面から突出している部位が、前記規制部として機能する。
この発明によれば、液体受容体の内底面を非平面状に形成することにより、該内底面に接触する吸収材内の複数箇所に集合部分が形成される。
本発明の液体噴射装置において、前記液体受容体の内底面には、突条部及び段差部のうち少なくとも一方が形成されており、前記内底面に形成された前記突条部及び段差部が、前記規制部として機能する。
この発明によれば、液体受容体の内底面に形成された突条部や段差部が、規制手段となる。そのため、このような突条部や段差部の重力方向上側に形成された集合部分では、液体受容体内に液体噴射ヘッドから廃液体として噴射された液体を確実に保持できる。
本発明の液体噴射装置は、前記液体受容体内と前記吸引手段とを接続するための接続流路を更に備え、前記液体受容体において前記吸収材の各集合部分に対応する各位置には、前記液体受容体内と前記接続流路内とを連通させるための連通部がそれぞれ形成されている。
この発明によれば、液体受容体には、各集合部分に対応する位置に連通部が形成されている。そのため、吸収材が吸収する液体を吸引手段による吸引力でもって液体受容体から排出させる際において、連通部が液体受容体に1つしか形成されていない場合に比して、吸収材の各集合部分から液体を効率良く吸引して液体受容体外に排出させることが可能になる。
本発明の液体噴射装置は、前記液体受容体を、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから廃液として噴射された液体を受容可能な受容位置と、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから廃液として噴射された液体を受容不能であると共に水平面に対して前記内底面が斜状をなす配置態様となる非受容位置との間で移動させるための移動機構を更に備えた。
この発明によれば、液体受容体が受容位置から非受容位置に移動しても、吸収材が保持するインクは、吸収材の複数箇所に形成された各集合部分にて保持される。そのため、吸収材に集合部分が一箇所にしか形成されない従来に比して、受容位置に位置する際に液体受容体内に噴射されて吸収材に吸収された液体が、液体受容体が非受容位置に移動した際に吸収材から漏れ出てしまう可能性を低減できる。
(第1の実施形態)
以下、本発明を具体化した第1の実施形態を図1〜図11に基づいて説明する。なお、以下における本明細書中の説明において、「前後方向」、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は図1に矢印で示す前後方向(副走査方向)、左右方向(主走査方向)、上下方向をそれぞれ示すものとする。
図1に示すように、流体噴射装置としてのプリンタ10は、略箱状をなす本体ケース11を備えている。本体ケース11内の下部には、その長手方向である左右方向に沿ってプラテン12が架設されており、このプラテン12の下側には図示しない廃インクタンクが設けられている。プラテン12は、用紙Pを支持する支持台であり、紙送り機構13が有する紙送りモータ14の駆動力に基づき、用紙Pを主走査方向と直交する副走査方向(図1において前後方向)に沿って給送するようになっている。
また、本体ケース11内においてプラテン12の上方にはガイド軸15が架設され、このガイド軸15にはキャリッジ16が移動可能に支持されている。また、本体ケース11の内面においてガイド軸15の両端部と対応する位置には、駆動プーリ17及び従動プーリ18が回転自在に支持されている。駆動プーリ17にはキャリッジ16を往復移動させる際の駆動源となるキャリッジモータ19が連結され、これら一対のプーリ17,18間には、キャリッジ16を固定支持したタイミングベルト20が掛装されている。したがって、キャリッジ16は、ガイド軸15にガイドされながら、キャリッジモータ19の駆動によりタイミングベルト20を介して主走査方向に移動可能となっている。
また、キャリッジ16の下面側には、流体噴射ヘッドとしての記録ヘッド21が設けられている。そして、図2に示すように、この記録ヘッド21の下面にて構成されるノズル形成面21aには、複数のノズル22が、前後方向に沿う複数列(図2では5列)のノズル列22A,22B,22C,22D,22Eを形成するようにして左右方向へ一定の間隔をおいて形成されている。なお、ノズル22においてノズル形成面21aに開口する部分のことを「ノズル開口」という。
一方、図1に示すように、キャリッジ16上には記録ヘッド21に対して液体としてのインクを供給するための複数(本実施形態の場合は5つ)のインクカートリッジ23が着脱可能に搭載されている。これらの各インクカートリッジ23は記録ヘッド21のノズル形成面21aに形成された各ノズル列22A〜22Eと個別に対応するものであり、記録ヘッド21内に形成された図示しないインク流路を介して対応するノズル列22A〜22Eの各ノズル22内にインクを個別供給する構成とされている。
さらに、本体ケース11の右端部、すなわち、用紙Pが至らない非印刷領域には、プリンタ10の電源オフ時や記録ヘッド21のノズル形成面21aをメンテナンスする場合にキャリッジ16を位置させるためのホームポジションHPが形成されている。そして、このホームポジションHPの下方となる位置には、記録ヘッド21からの用紙Pに対するインク噴射が良好に維持されるように、各種のメンテナンス動作を行うメンテナンスユニット24が設けられている。
次に、メンテナンスユニット24の構成について図3〜図10に基づき以下説明する。
図3及び図4に示すように、メンテナンスユニット24は、略矩形枠体状をなすユニット本体25を有している。このユニット本体25は、後側が開口した略箱体状の後側ケーシング25a、同じく後側が開口し且つ後側ケーシング25aよりも前後方向に大きな略箱体状をなす前側ケーシング25b、両ケーシング25a,25bの右端間を連結する右側フレーム25c、及び両ケーシング25a,25bの左端間を連結する左側フレーム25dを有している。そして、ユニット本体25における後側ケーシング25aの後側には、その後側ケーシング25aの後側開口を塞ぐように、補助ケーシング26が取り付けられている。
また、図4に示すように、ユニット本体25の下側には、ユニット本体25の左右幅よりも幅広な取付プレート27が水平状態に固定され、この取付プレート27には、ポンプ用モータ28及びチューブポンプからなる吸引手段としての吸引ポンプ29が取付ブラケット(図示略)を介して斜状に支持されている。そして、メンテナンスユニット24は、ユニット本体25の取付プレート27が図示しない取付手段を介して本体ケース11に支持されることにより、図1に示すように、本体ケース11内におけるホームポジションHPの下方位置に固定されている。
また、図4に示すように、メンテナンスユニット24において、補助ケーシング26内には正逆回転可能な駆動モータ30が取り付けられている。そして、駆動モータ30は、その図示しない出力軸が補助ケーシング26を貫通して前側へと延設され、その出力軸の先端がユニット本体25における後側ケーシング25a内に位置する構成とされている。
一方、図3及び図4に示すように、ユニット本体25における後側ケーシング25aと前側ケーシング25bとの間には、右側リードスクリュ31と左側リードスクリュ32が、左右各フレーム25c,25dの上方で且つ内側寄りとなる位置で前後方向に沿う水平状態で回転自在に架設されている。これら各リードスクリュ31,32は、図5に示すように、その長手方向における前端側と後端側の外周面にピッチの大きさが比較的小さい第1送りねじ部33,35を有すると共に、その長手方向における略中央部の外周面にピッチの大きさが比較的大きい第2送りねじ部34,36を有する構成とされている。そして、右側リードスクリュ31の後端部と左側リードスクリュ32の後端部は、図3及び図4に示すように、後側ケーシング25a内にそれぞれ導入されている。
両リードスクリュ31,32の各後端部には歯付きプーリ(図示略)がそれぞれ装着され、両歯付きプーリ間には無端状のピニオンベルト(図示略)が掛装されている。また、右側のリードスクリュ31の後端部に装着された歯付きプーリは、駆動モータ30における出力軸の先端に対して伝達ギア(図示略)を介して動力伝達可能に連結されている。したがって、駆動モータ30が回転することによる駆動力の発生に伴い、左右の両リードスクリュ31,32はそれぞれの軸線Sを中心に同じ方向へ同期回転する構成とされている。
また、図3及び図4に示すように、左右の両リードスクリュ31,32には、その軸線S方向に沿って、複数(本実施形態では左右一対ずつ合計6つ)の移動部材41,42,43が螺合されている。すなわち、全ての移動部材41,42,43が共通のリードスクリュ31,32に装着されている。これら各移動部材41,42,43は、図6に示すように、リードスクリュ31,32に対する螺合部位となる筒状部44の一部に孔45が径方向に貫通形成され、その孔45内に係合部としてのピン46が嵌入されている。
そして、各筒状部44内において、各ピン46は、それらの先端がリードスクリュ31,32の第1送りねじ部33,35及び第2送りねじ部34,36間に亘って螺旋状に連続形成されたねじ溝47に係合されている。したがって、このピン46がリードスクリュ31,32の回転時にねじ溝47に係合案内されることにより、各移動部材41〜43は左右一対ずつが組となって、同じリードスクリュ31,32の軸線S方向に沿って順次に進退移動する構成とされている。具体的には、ピン46を係合案内するねじ溝47のピッチの大きさがリードスクリュ31,32の軸線S方向の途中で変化しているため、リードスクリュ31,32の回転速度は一定でも、各移動部材41〜43はねじ溝47のピッチの大きさの変化に伴い移動速度が変わる構成とされている。すなわち、各移動部材41〜43は、ピッチの大きさが比較的小さい第1送りねじ部33,35では移動速度が遅く、ピッチの大きさが比較的大きい第2送りねじ部34,36では移動速度が速くなる。
また、各移動部材41〜43は、2つ以上の移動部材が同時に第2送りねじ部34,36に係合することはなく、1つの移動部材のみが第2送りねじ部に係合するように、リードスクリュ31,32の軸線S方向に離間配置されている。すなわち、リードスクリュ31,32の軸線S方向において各移動部材41〜43の各ピン46の間に存在するピッチ数は、第2送りねじ部34,36のピッチ数以上に設定されている。そのため、リードスクリュ31,32の回転時には、1つの移動部材が第2送りねじ部34,36に係合しているときに、他の移動部材が第2送りねじ部34,36に同時に係合することはなく、その時点で第2送りねじ部34,36に係合している1つの移動部材のみが速い速度で移動することになる。
ちなみに、本実施形態では、駆動モータ30が正転駆動した場合に、両リードスクリュ31,32が正転方向へ回転し、各移動部材41〜43は後側ケーシング25a側から前側ケーシング25b側へと前進移動するように構成されている。その一方、駆動モータ30が逆転駆動した場合には、両リードスクリュ31,32が逆転方向へ回転し、各移動部材41〜43は前側ケーシング25b側から後側ケーシング25a側へと後退移動するように構成されている。
ここで、各移動部材41〜43のうち、リードスクリュ31,32の軸線S方向において最も前側に位置する移動部材41は、リードスクリュ31,32の回転に基づく駆動力を後述するキャップ手段及び弁手段にそれぞれ伝達するキャップ手段用及び弁手段用の移動部材41として構成されている。また、リードスクリュ31,32の軸線S方向において前側から2番目に位置する移動部材42は、リードスクリュ31,32の回転に基づく駆動力を後述する払拭手段に伝達する払拭手段用の移動部材42として構成されている。また、リードスクリュ31,32の軸線S方向において最も後側に位置する移動部材43は、リードスクリュ31,32の回転に基づく駆動力を後述する払拭手段及び液体受容手段にそれぞれ伝達する払拭手段用及び液体受容手段用の移動部材43として構成されている。
まず、キャップ手段用及び弁手段用の移動部材41について説明する。
図7〜図9に示すように、このキャップ手段用及び弁手段用の移動部材41には、前後方向に長い略長方形状のプレート部48がユニット本体25における左右の各フレーム25c,25dの内側に垂下配置されるようにして一体形成されている。そして、このプレート部48には移動部材41においてキャップ手段に対する連係部として機能する案内長孔49が形成されている。図7〜図9に示すように、案内長孔49は、プレート部48の後端側下部から前後方向の略中間位置まで水平に延びる後側水平部49aと、後側水平部49aの前端からプレート部48の前端側上部近傍に向けて斜状に延びる斜状部49bと、斜状部49bの前端からプレート部48の前端側上部まで水平に延びる前側水平部49cとを有している。
また、図7〜図9に示すように、プレート部48の内側となる位置であって、リードスクリュ31,32における第2送りねじ部34,36と対応する位置には、上方が開放された矩形枠体状のホルダ部材50が配設されている。そして、このホルダ部材50内にキャップ手段を構成するキャップ部材51が、有底箱状をなすキャップホルダ51a内に収容された状態でキャップホルダ51aと共に上下方向への移動自在に収容されている。なお、キャップ部材51の下面とキャップホルダ51aの内底面との間には、図示しないコイルスプリングがキャップ部材51を上方へ付勢するように介装されている。また、図7〜図9は、メンテナンスユニット24を左側から概観した状態を示すものであるため、この図7〜図9には左右の両リードスクリュ31,32に関して左側リードスクリュ32及びその送りねじ部35,36のみを図示している。
ここで、キャップ手段を構成するキャップ部材51について説明する。
図3〜図6及び図7〜図9に示すように、キャップ部材51は、略矩形箱状をなし、その上面側には記録ヘッド21のノズル形成面21aに形成された各ノズル列22A,22B,22C,22D,22Eと各別に対応する複数(本実施形態では5つ)の矩形環状をなすシール部52が形成されている。そして、各シール部52の内側に凹設された各キャップ小室(図示略)内にはインク吸収材53が収納され、各ノズル列22A〜22Eのノズル22から吐出されたインクを吸収保持するようになっている。
図7及び図9に示すように、キャップホルダ51aの左右両側壁外面からは凸部54が水平方向へそれぞれ突出形成され、各凸部54は移動部材41に一体形成されたプレート部48の案内長孔49内に係入されている。したがって、リードスクリュ31,32の回転に伴い移動部材41(及びプレート部48)が前後方向に進退移動した場合、キャップホルダ51aの凸部54はプレート部48の案内長孔49内を摺動し、特に、その案内長孔49の斜状部49bに沿って摺動するときには、上下方向へ移動することになる。
すなわち、キャップ部材51は、キャップホルダ51aの凸部54がプレート部48の案内長孔49の前側水平部49c内に係入状態となったときに、最も上方に移動した当接位置状態となって、記録ヘッド21のノズル形成面21aに各シール部52が対応するノズル列22A〜22Eを囲むように当接する。一方、キャップ部材51は、キャップホルダ51aの凸部54がプレート部48の案内長孔49の後側水平部49a内に係入状態となったときに、記録ヘッド21のノズル形成面21aから離間した位置のうち最も下方に移動した非当接位置状態となる。
そして、キャップ部材51は、リードスクリュ31,32の回転に伴い移動部材41が第2送りねじ部34,36を通過する場合には、キャップホルダ51aの凸部54が移動部材41と一体的に移動するプレート部48の案内長孔49の斜状部49bに摺動案内され、当接位置と非当接位置との間を、移動部材41の移動途中に連動して昇降動作するようになっている。
また、図4に示すように、キャップ部材51の前側壁からはインク排出チューブ55がインク吸収材53を収納した各キャップ小室と各別に対応するように引き出され、それら各インク排出チューブ55はユニット本体25の下方に取付プレート27を介して支持された吸引ポンプ29内に引き込まれている。そして、キャップ部材51が当接位置状態となって吸引ポンプ29が駆動された場合には、各インク排出チューブ55を介して対応するキャップ小室内から廃インクが吸引され、本体ケース11内の下部に設けられた図示しない廃インクタンクに排出されるようになっている。
また、図3に示すように、左右一対の移動部材41から一体的にそれぞれ垂下形成された両プレート部48のうちユニット本体25の右側フレーム25cの内側に配置されるプレート部48の外側面からは平面視略三角形状をなす押圧片56が水平方向に突出形成されている。この押圧片56は、移動部材41において弁手段に対する連係部として機能するものであり、右側フレーム25cに前後方向に沿って切欠形成された切欠溝57を介してユニット本体25の外側へ突出している。そして、リードスクリュ31,32の回転に伴い移動部材41(及びプレート部48)が前後方向に進退移動した場合には、その移動部材41(及びプレート部48)と共に前後方向に進退移動し、弁手段を有する大気開放弁装置58を動作させるように構成されている。
次に、払拭手段用の移動部材42について説明する。
図3〜図6に示すように、この払拭手段用の移動部材42には、移動部材42において払拭手段に対する連係部として機能するワイパホルダ78が左右一対の移動部材42間を連結するように設けられている。ワイパホルダ78の上面側には、払拭手段を構成するワイパ部材79がワイパホルダ78の長手方向全体に亘り少し斜め方向へ延びるように装着されている。そして、ワイパ部材79は、リードスクリュ31,32の回転に伴い移動部材42(及びワイパホルダ78)が前後方向に進退移動した場合には、その移動部材42(及びワイパホルダ78)の移動途中に連動して前後方向に進退移動するようになっている。
ここで、ワイパ部材79は、その先端(上端)を記録ヘッド21のノズル形成面21aに摺接させながら前後方向に移動することにより、そのノズル形成面21aに形成された全ノズル列22A〜22Eをカバーするようにノズル形成面21a全面を払拭する全列用のワイパ部材79として構成されている。したがって、キャリッジ16(及び記録ヘッド21)がホームポジションHPに位置している状態において、リードスクリュ31,32の回転に伴い移動部材42が第2送りねじ部34,36を通過する場合には、ワイパ部材79によって記録ヘッド21のノズル形成面21aの全面が払拭されることになる。
次に、払拭手段用及び液体受容手段用の移動部材43について説明する。
図3〜図6に示すように、この払拭手段用及び液体受容手段用の移動部材43には、移動部材43において払拭手段及び液体受容手段に対する連係部として機能するワイパホルダ80が左右一対の移動部材43間を連結するように設けられている。ワイパホルダ80の上面側には払拭手段を構成するワイパ部材81がワイパホルダ80の長手方向における左端部近傍に装着されている。そして、ワイパ部材81は、リードスクリュ31,32の回転に伴い移動部材43(及びワイパホルダ80)が前後方向に進退移動した場合には、その移動部材43(及びワイパホルダ80)の移動途中に連動して前後方向に進退移動するようになっている。
また、図7〜図9に示すように、ユニット本体25における後側ケーシング25aの前壁面からは左右一対の支持片82が前方へ向けて突設され、各支持片82の先端部上縁からは切欠溝83が後方側へ鉤状をなすように切欠形成されている。この左右両支持片82間には、前面側がシール面とされた矩形板状のシール板84が配置され、このシール板84は左右両端面から水平方向に突出させた軸部85を対応する支持片82の切欠溝83内に係入させることにより、その軸部85を回動中心として回動自在に支持されている。
また、支持片82よりも少し上方となる位置で後側ケーシング25aの前壁面とシール板84の後面との間にはコイルスプリング86が介装され、このコイルスプリング86の付勢力により、シール板84は、常には、軸部85を回動中心として図7〜図9における時計方向へ回動付勢されている。また、支持片82よりも下方となる位置で後側ケーシング25aの前壁面からはストッパとして機能する突起87が前方に向けて突設され、その突起87に対してコイルスプリング86により回動付勢されたシール板84の後面下部が当接した場合には、シール板84のそれ以上の時計方向への回動を規制するようになっている。
また、図3及び図7〜図9に示すように、シール板84とワイパホルダ80との間には液体受容手段を構成するフラッシングボックス(液体受容体)88が配置されている。図10に示すように、このフラッシングボックス88は、記録ヘッド21のノズル形成面21aと対応した矩形状の開口部88aを有する有底箱体状をなし、その内部にはキャップ部材51のキャップ小室内に収納されたインク吸収材53と同材質の吸収材88bが収納されている。
また、図7及び図10に示すように、フラッシングボックス88の一側部(図7(a)では下側部)の左右方向における略中央には、接続流路としてのインク排出部100が形成されている。このインク排出部100には、廃液チューブ89の一端がフラッシングボックス88内と連通するように接続されている。この廃液チューブ89の他端側は、吸引ポンプ29内に引き込まれた後、本体ケース11内の下部に設けられた図示しない廃インクタンク内に引き込まれている。
さらに、図3及び図10(a)に示すように、フラッシングボックス88の他端側(図3では上端側)の左右両端からは左右一対のピン部88dが水平方向へ突設され、これら各ピン部88dは、前述したワイパホルダ80の左右後端部から後方に向けて突設された左右一対の支持片90に対して回動可能に軸支されている。したがって、フラッシングボックス88は、ワイパホルダ80の後面側から突設された左右一対の支持片90によって左右一対のピン部88dが回動可能に軸支されることにより、ワイパホルダ80に対して他端側(図3では下端側)のピン部88dを回動支点として回動自在に支持されている。
ここで、図3及び図7(a)に示すように、フラッシングボックス88は、記録ヘッド21から廃インク(廃液体)として噴射されるインクを受容しない不使用時には、その開口部88aが後側への横向きとなる垂直状態となって非受容位置に保持され、その開口部88aがシール板84におけるシール面とされた前面により閉塞されるようになっている。すなわち、シール板84により開口部88aが閉塞されることで、フラッシングボックス88内に収納された吸収材88bが吸収保持しているインクの乾燥固化が抑制されるようにしている。
一方、図10(a)(b)に示すように、フラッシングボックス88の他端側(図7〜図9では下端側)における左右両端部からは左右一対の板片状をなす脚部91がフラッシングボックス88の底面から斜め外方(図7(a)では斜め前側下方)へ延びるように一体形成され、各脚部91の先端部内側からはピン部92が水平方向へそれぞれ突設されている。これら各脚部91は、前述したホルダ部材50における後端部の左右両端から立設された左右一対の板片状をなす支柱部50aの基部50bと左右方向位置が対応しており、図7(a)(b)(c)に示すように、フラッシングボックス88が不使用時で略垂直状態となっている場合には、対応する支柱部50aの基部50bに後側から当接する構成とされている。
また、フラッシングボックス88の底面側(図10(b)では右面)において左右方向の中央部には、図10(a)(b)に示すように、一端側から他端側に向けて延びる凹溝101が形成されており、この凹溝101は、インク排出部100内と連通している。そして、凹溝101は、被覆用フィルム102に被覆されることにより外部に対して閉塞されている。また、図10(b)及び図11に示すように、フラッシングボックス88の内底面88eは、非平面状に形成されている。具体的には、フラッシングボックス88の内底面88eにおいて図11の上下方向における中間部には、右端から左端向けて延びる規制部としての突条部103が形成されている。
そして、フラッシングボックス88の底壁において突条部103の図11の上下方向における真上であって且つフラッシングボックス88の左右方向における中央部には、凹溝101内と連通する連通部としての第1連通孔88fが形成されている。また、フラッシングボックス88の底壁において図11の下側壁における真上であって且つフラッシングボックス88の左右方向における中央部には、凹溝101内と連通する連通部としての第2連通孔88gが形成されている。なお、吸収材88bにおいてフラッシングボックス88の内底面88eに対向する面は、その全体が内底面88eに当接するように該内底面88eに対応した形状とされている。
ホルダ部材50における左右両支柱部50aの高さ方向略中間位置の内側からは、図7(a)(b)(c)に示すように、前述したフラッシングボックス88における脚部91のピン部92と対応するように左右一対のピン部93が水平方向へそれぞれ突設されている。そして、互いに対応するピン部92とピン部93との間にはコイルスプリング94が掛装され、このコイルスプリング94の付勢力により、フラッシングボックス88は、その一端側(図7では上端側)のピン部88dを回動支点として、常には、脚部91がホルダ部材50における支柱部50aの基部50bに圧接される方向(図7〜図9では反時計方向)へ回動付勢されている。
また、図7〜図9に示すように、ホルダ部材50における左右両支柱部50aの各内面側で上端からフラッシングボックス88の深さ相当距離だけ下方となる位置には、左右両支柱部50aの対向面間の距離をフラッシングボックス88の左右方向幅よりも若干大きくするように拡幅段差部95が形成されている。すなわち、フラッシングボックス88は、ホルダ部材50における左右両支柱部50a間を、拡幅段差部95の上方側を通過することにより前後方向へ移動可能とされている。
したがって、フラッシングボックス88は、リードスクリュ31,32の回転に伴い移動部材43(及びワイパホルダ80)が前後方向に進退移動した場合には、その移動部材43(及びワイパホルダ80)の移動途中に連動して前後方向へ進退移動するようになっている。すなわち、フラッシングボックス88は、リードスクリュ31,32の回転に伴い移動部材43が第2送りねじ部34,36を通過する際に、その移動部材43にワイパホルダ80の支持片90を介して支持された一対のピン部88dが連動して移動するようになっている。そして、このピン部88dの移動に伴い、フラッシングボックス88は、開口部88aが記録ヘッド21のノズル形成面21aに近接して対向する水平姿勢状態の受容位置(図9(b)参照)と、その受容位置から離間した垂直姿勢状態の非受容位置(図7(a)参照)との間を進退移動するようになっている。
具体的には、移動部材43が前進移動する場合、フラッシングボックス88は、コイルスプリング94からのピン部88dを回動支点とした垂直姿勢状態となる方向への付勢力を受けながら、まず、図9(a)に示すように、その底面が拡幅段差部95に接触した傾斜姿勢状態となる。そして、その傾斜姿勢状態を次第に水平姿勢状態となる方向へ変化させながら、移動部材43と共に前進移動する。そして、移動部材43が更に前方へ移動した場合に、フラッシングボックス88は、その脚部91が拡幅段差部95に接触するようになり、最終的には、図9(b)に示すように、脚部91の先端が拡幅段差部95に接触して支持された水平姿勢状態となる。
このように移動部材43が前進移動する途中において、フラッシングボックス88は、その底面及び脚部91が拡幅段差部95に接触することにより、その姿勢を垂直姿勢状態から水平姿勢状態となる方向へ安定的に変化させるようになっている。そして、受容位置における水平姿勢状態では、コイルスプリング94の付勢力により脚部91の先端が拡幅段差部95に接触した安定支持状態に維持される。
一方、移動部材43が後退移動する場合、フラッシングボックス88は、受容位置から非受容位置へと移動することになる。そして、この場合も移動部材43が前進移動する場合と同様に、フラッシングボックス88は、コイルスプリング94からの付勢力を受けながら、その底面及び脚部91が拡幅段差部95に接触した傾斜姿勢状態を経て、その姿勢を水平姿勢状態から垂直姿勢状態となる方向へ安定的に変化させるようになっている。そして、図7(a)に示すように、非受容位置における垂直姿勢状態では、コイルスプリング94の付勢力に加え、シール板84を介したコイルスプリング86からの付勢力がコイルスプリング94からの付勢力とは反対方向から加わることにより、その垂直姿勢状態が安定保持されるようになっている。したがって、本実施形態では、駆動モータ30、リードスクリュ31,32及び移動部材43により、フラッシングボックス88を受容位置と非受容位置との二位置間で移動させるための移動機構が構成されている。
次に、本実施形態におけるプリンタ10の作用のうちフラッシングの実行後の作用を中心に以下説明する。
さて、フラッシングの実行時には、駆動モータ30の駆動に基づき各リードスクリュ31,32がそれぞれ正転方向に回転し、非受容位置に位置するフラッシングボックス88は、受容位置に向けて移動する。そして、フラッシングボックス88の受容位置への移動が完了すると、駆動モータ30の駆動が終了する。この状態でキャリッジ16がホームポジションHPに移動すると、このキャリッジ16に搭載された記録ヘッド21の各ノズル22からは、インクが廃インクとしてフラッシングボックス88内に噴射され(即ち、フラッシングが実行され)、該インクがフラッシングボックス88内の吸収材88bに吸収保持される。
その後、キャリッジ16がホームポジションHPから左方に向けて移動すると共に、フラッシングボックス88は、各リードスクリュ31,32の逆転方向への回転に基づき非受容位置に変位し、その状態で保持される。すなわち、フラッシングボックス88は、その内底面88eが水平面に対して斜状をなす状態で配置される。その結果、フラッシングボックス88内の吸収材88b内では、インクが内底面88eに沿って重力方向下方側に流動する。
しかしながら、図10(b)に示すように、非受容位置に位置するフラッシングボックス88内において突条部103よりも重力方向上側に存在するインクは、突条部103によって該突条部103よりも重力方向下側への流動が規制される。その結果、吸収材88b内における突条部103の直ぐ上側には、インクが集まりやすい第1集合部分104(図10において一点鎖線で囲まれた領域)が形成される。また、非受容位置に位置するフラッシングボックス88内において突条部103よりも重力方向下側に存在するインクは、吸収材88bの他端部(図10(b)では下端部)まで流動する。その結果、第1集合部分104よりも重力方向下側である吸収材88bの他端部には、突条部103よりも重力方向下側に存在するインクが集まりやすい第2集合部分105(図10において一点鎖線で囲まれた領域)が形成される。
この状態でフラッシングボックス88内のインクを吸引すべく吸引ポンプ29が駆動すると、吸収材88bにおいて各集合部分104,105に集まったインクは、各集合部分104,105に個別対応する各連通孔88f,88g内に流入する。その後、各連通孔88f,88gから凹溝101等を介してインク排出部100内に流入したインクは、廃液チューブ89を介して吸引ポンプ29内に吸引され、吸引ポンプ29から図示しない廃インクタンク内に排出される。
したがって、本実施形態では、以下に示す効果を得ることができる。
(1)水平面に対して内底面88eが斜状をなす非受容位置に配置されたフラッシングボックス88内の吸収材88bには、重力方向で位置が異なる複数位置(本実施形態では2箇所)に集合部分104,105がそれぞれ形成される。そのため、吸収材88b内に集合部分が一箇所しか形成されない従来の場合に比して、吸収材88bのインク保持能力を2倍程度向上させることができる。そのため、吸収材88bの集合部分104,105が飽和する前に吸収材88bが保持するインクをフラッシングボックス88外に排出させるべく駆動する吸引ポンプ29の駆動回数を、吸収材88b内に集合部分が一箇所しか形成されない従来の場合に比して半分程度まで減少させることができる。したがって、水平面に対して内底面88eが斜状をなすように配置されたフラッシングボックス88内に設けられた吸収材88bのインク保持能力を効果的に発揮させることにより、吸引ポンプ29にかかる負荷を低減できる。
(2)本実施形態では、フラッシングボックス88の内底面88eに突条部103を形成することにより内底面88eが非平面状に形成される。そして、フラッシングボックス88が非受容位置に位置する場合において吸収材88b内の重力方向における複数箇所に集合部分104,105がそれぞれ形成される。そのため、フラッシングボックス88内に該フラッシングボックス88とは別体の部材を設けることなく、吸収材88bのインク保持能力を向上させることができる。
(3)規制部が内底面88eから開口部88aに向けて突出した突条部103である。そのため、このような突条部103よりも重力方向上側の第1集合部分104では、フラッシングボックス88内に記録ヘッド21から廃インクとして噴射されたインクを確実に保持できる。
(4)各連通孔88f,88gは、吸収材88bにおいて各集合部分104,105に対応する位置にそれぞれ形成されている。そのため、吸収材88b内に保持されるインクを吸引ポンプ29による吸引力でもってフラッシングボックス88から排出させる際において、連通孔がフラッシングボックス88に1つしか形成されていない場合に比して、吸収材88bの各集合部分104,105からインクを効率良く吸引してフラッシングボックス88外に排出させることができる。したがって、連通孔がフラッシングボックス88に1つしか形成されていない場合に比して、一回の吸引ポンプ29の駆動時間を短くできる。
(5)フラッシングボックス88が受容位置から非受容位置に移動しても、吸収材88bが保持するインクの大部分は、吸収材88bの複数箇所に形成された各集合部分104,105にて保持される。そのため、吸収材88bに集合部分が一箇所にしか形成されない従来に比して、受容位置に位置する際にフラッシングボックス88内に噴射されて吸収材88bに吸収されたインクが、フラッシングボックス88が非受容位置に移動した際に吸収材88bから漏れ出てしまう可能性を低減できる。
(第2の実施形態)
次に、本発明の第2の実施形態を図12及び図13に従って説明する。なお、第2の実施形態では、第1の実施形態と相違する部分について主に説明するものとし、第1の実施形態と同一又は相当する部材構成には同一符号を付して重複説明を省略するものとする。
図12に示すように、本実施形態のプリンタ10には、ノズル形成面21aが水平面に対して斜状をなす記録ヘッド21が設けられている。また、ホームポジションHPの下方には、内底面110が記録ヘッド21のノズル形成面21aと略平行状態になるフラッシングボックス111が設けられている。このフラッシングボックス111には、図12及び図13に示すように、ホームポジションHPに位置する記録ヘッド21に対向する側に開口部112が形成されている。
また、フラッシングボックス111の内底面110において上下方向における中途部位には、左右方向に延びる段差部113が形成されている。そして、段差部113よりも上方側の内底面110と開口部112との間隔が、段差部113よりも下方側の内底面110と開口部112との間隔よりも広くなっている。また、フラッシングボックス111の底壁において段差部113の直上部及び下端部において左右方向における中央部には、連通孔114,115がそれぞれ形成されている。
そして、ホームポジションHPに位置する記録ヘッド21からフラッシングが実行されると、記録ヘッド21から廃インクとして噴射されたインクは、フラッシングボックス111内の吸収材88b内に吸収保持される。すると、吸収材88b内のインクは、吸収材88b内において内底面110に沿って下方に流動する。しかしながら、吸収材88b内において段差部113よりも上方に存在するインクは、段差部113によって該段差部113よりも下方側への流動が規制され、結果として、段差部113の直上位置に第1集合部分104が形成される。また、吸収材88b内において段差部113よりも下方に存在するインクは、吸収材88bの下端部まで移動して該下端部付近に集まった状態で保持される。すなわち、吸収材88bの下端部には第2集合部分105が形成される。したがって、本実施形態では、上記第1の実施形態の(1)〜(4)と同等の作用効果を得ることができる。
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。
・上記各実施形態において、フラッシングボックス88,111の底壁に形成される連通孔は、1つであってもよい。このように構成しても、吸収材88bの各集合部分104,105に保持されているインクを、吸引ポンプ29の吸引力でもってフラッシングボックス88,111外に排出できる。
・上記第1の実施形態において、フラッシングボックス88の内底面88eには、右端から左端に向けて延びる突条部103を、複数形成してもよい。例えばフラッシングボックス88の内底面88eに突条部103が3つ形成された場合、吸収材88bには、重力方向において互いに異なる4箇所に集合部分がそれぞれ形成されることになる。
・上記第2の実施形態において、フラッシングボックス111の内底面110には段差部113を、複数箇所に形成してもよい。例えばフラッシングボックス111の内底面110の2箇所に段差部113が形成された場合、吸収材88bには、重力方向において互いに異なる3箇所に集合部分がそれぞれ形成されることになる。
・上記第1の実施形態において、フラッシングボックス88の内底面88eには、突条部103だけではなく、段差部113を形成してもよい。また、フラッシングボックス88の内底面88eには、突条部103ではなく段差部113を形成してもよい。
同様に、上記第2の実施形態において、フラッシングボックス111の内底面110には、段差部113だけではなく突条部103を形成してもよい。また、フラッシングボックス111の内底面110には、段差部113ではなく突条部103を形成してもよい。
・上記各実施形態において、フラッシングボックス88,111の内底面88e,110には、図14に示すように、左端から左右方向における中途部位まで延びる第1突条部120と、右端から左右方向における中途部位まで延びる第2突条部121とを形成してもよい。このように構成すると、吸収材88bにおいて各突条部120,121の図14における直上位置に集合部分122がそれぞれ形成される。
・上記各実施形態において、フラッシングボックス88,111の内底面88e,110を、図15に示すように、側面視波形状をなすように形成してもよい。この場合、内底面88e,110のうち図15における上側の部位に比して内底面88e,110から離間する方向に突出した部位が規制部として機能する。そのため、吸収材88bにおいて、内底面88e,110のうちフラッシングボックス88,111の開口部88a,112から最も離間した部位よりも図15における下方側となる部位に集合部分123が形成される。
・上記第1の実施形態において、突条部103は、フラッシングボックス88とは別体の長尺状の部材をフラッシングボックス88の内底面88eに取着したものであってもよい。
・上記各実施形態において、フラッシングボックス88,111内に収納される吸収材は、複数(例えば2つ)であってもよい。例えば規制部よりも重力方向上側に第1の吸収材を配置すると共に、規制部よりも重力方向下側に第2の吸収材を配置するようにしてもよい。
・上記各実施形態において、液体噴射装置を、用紙Pの搬送方向(前後方向)と交差する方向において記録ヘッド21が用紙Pの幅方向(左右方向)の長さに対応した全体形状をなす、いわゆるフルラインタイプのプリンタに具体化してもよい。
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンタ10に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体(機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液体(「液状体」ともいう。)、ゲルのような液体(「流状体」ともいう。)を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に具体化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材(画素材料)などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、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、ゲル(例えば物理ゲル)などの液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置に本発明を適用することができる。
第1の実施形態におけるプリンタの斜視図。 記録ヘッドの底面図。 メンテナンスユニットを右側前方から見た場合の斜視図。 メンテナンスユニットを左側後方から見た場合の斜視図。 リードスクリュの斜視図。 リードスクリュと移動部材の筒状部の係合状態を示す断面図。 メンテナンスユニットの要部を示す概略図であって、(a)はキャップ部材が当接位置にある場合の概略図、(b)はキャップ部材が昇降途中にある場合の概略図、(c)はキャップ部材が非当接位置にある場合の概略図。 全列用のワイパ部材が払拭位置にある場合のメンテナンスユニットの要部を示す概略図。 メンテナンスユニットの要部を示す概略図であって、(a)は単列用のワイパ部材が払拭位置にある場合の概略図、(b)はフラッシングボックスが受容位置にある場合の概略図。 (a)はフラッシングボックスの平面図、(b)は図10(a)におけるB−B線矢視断面図。 フラッシングボックスの内底面の形状を示す平面図。 第2の実施形態におけるプリンタの模式図。 フラッシングボックスの内底面の形状を示す概略平面図。 別の実施形態のフラッシングボックスを示す概略平面図。 他の別の実施形態のフラッシングボックスを示す概略断面図。
符号の説明
21…液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド、22…ノズル、29…吸引手段としての吸引ポンプ、30…移動機構としての駆動モータ、31,32…移動機構としてのリードスクリュ、43…移動機構としての移動部材、88,111…液体受容体としてのフラッシングボックス、88b…吸収材、88e,110…内底面、88f,88g,114,115…連通部としての連通孔、100…接続流路としてのインク排出部、103,120,121…規制部としての突条部、104,105,122,123…集合部分、113…規制部としての段差部。

Claims (5)

  1. ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
    該液体噴射ヘッドの前記ノズルから廃液体として噴射された液体を受容可能な液体受容体と、
    該液体受容体の内底面に接触した状態で前記液体受容体内に収納され、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから廃液体として噴射された液体を吸収して保持する吸収材と、
    該吸収材に保持される液体を吸引して前記液体受容体外に排出させるための吸引手段とを備え、
    前記液体受容体内には、該液体受容体が前記内底面を水平面に対して斜状をなすように配置された場合に、前記吸収材内の重力方向で位置が異なる複数位置に該吸収材内の他の部分に比して相対的に液体が集まりやすい集合部分が形成されるように、前記吸収材内を前記内底面に沿って重力方向下側に液体が流動することを規制する規制部が設けられている液体噴射装置。
  2. 前記液体受容体は、その内底面が非平面状をなすように形成されており、前記内底面のうち前記吸収材における液体の集合部分と対応する部位よりも前記内底面から突出している部位が、前記規制部として機能する請求項1に記載の液体噴射装置。
  3. 前記液体受容体の内底面には、突条部及び段差部のうち少なくとも一方が形成されており、前記内底面に形成された前記突条部及び段差部が、前記規制部として機能する請求項2に記載の液体噴射装置。
  4. 前記液体受容体内と前記吸引手段とを接続するための接続流路を更に備え、
    前記液体受容体において前記吸収材の各集合部分に対応する各位置には、前記液体受容体内と前記接続流路内とを連通させるための連通部がそれぞれ形成されている請求項1〜請求項3のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
  5. 前記液体受容体を、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから廃液として噴射された液体を受容可能な受容位置と、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルから廃液として噴射された液体を受容不能であると共に水平面に対して前記内底面が斜状をなす配置態様となる非受容位置との間で移動させるための移動機構を更に備えた請求項1〜請求項4のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
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