JP2010125608A - 液体噴射ヘッドのメンテナンス装置、液体噴射記録装置および液体供給方法 - Google Patents

Abstract

【課題】コストアップさせることなく簡易な構成で液体噴射ヘッドをメンテナンスすることができる液体噴射ヘッドのメンテナンス装置、液体噴射記録装置および液体供給方法を提供する。
【解決手段】複数の噴射孔列から液体を噴射する液体噴射ヘッドの噴射孔が開口する噴射体の表面に当接して複数の噴射孔列を覆うことが可能なキャップ部材４０を有し、キャップ部材には、負圧発生手段と連通する吸引口４２と、キャップ部材の内部を大気圧に戻すための大気開放口４３と、を備えた液体噴射ヘッドのメンテナンス装置において、キャップ部材に、特定の噴射孔列のみを封止する押圧部材５０が備えられている。
【選択図】図８

Description

本発明は、ノズル孔より液体を噴射して被記録媒体に画像や文字を記録する液体噴射ヘッドのメンテナンスに用いるメンテナンス装置、それを備えた液体噴射記録装置および液体供給方法に関するものである。

一般に、液体噴射記録装置、例えば各種印刷を行うインクジェットプリンタは、被記録媒体を搬送する搬送装置（搬送手段）と、インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）とを備えている。インクジェットヘッドには複数のノズル孔からなるノズル列が形成されており、ノズル孔からインクを噴射することにより被記録媒体に文字や画像を記録している。また、近年では文字や画像の精度（解像度）を向上するために一つのノズルプレートに複数のノズル列を形成したものが用いられている。

この種のインクジェットプリンタでは、インクジェットヘッドの可動範囲内にメンテナンスのためのサービスステーションを設け、このサービスステーションまでインクジェットヘッドを移動させて、インクジェットヘッドにキャップ部材を被せて吸引ポンプ（負圧発生手段）などで負圧吸引し、ノズル孔をクリーニングしたり、ノズル孔にインクを初期充填したりしている。

具体的には、ノズル孔周辺にインク滴やゴミが付着すると、ノズル孔から噴射するインクの吐出方向が曲がるなどして印字品質を悪化させ、さらにはノズル孔内へ空気が混入して吐出不良を引き起こす虞がある。このため、ノズル孔内の空気やインク滴やゴミの排除を目的としたクリーニングが行われる。

ここで、複数のノズル列を有するインクジェットヘッドの場合、複数のノズル列を同時にクリーニングしようとするとノズル列が一列のみのインクジェットヘッドに比べて強力な吸引ポンプなどが必要となる。また、複数のノズル列を同時にクリーニングすると、例えば、クリーニングの必要のないノズル列もインクが吸引されるため、廃インク量が増大してしまう。
そこで、このような問題点を解消するために、複数のノズル列に対してノズル列毎に吸引動作を実行することができるメンテナンスキャップ（キャップ部材）が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００１−８００８５号公報

しかしながら、上述した特許文献１のキャップ部材は、複数のノズル列に対して一列ずつに区画する仕切用リップ部を供えると共に、この仕切用リップ部により区画された各区画毎に吸引孔が形成されている。したがって、各区画内を吸引するための吸引ポンプなどを区画毎に設置するか、一台の吸引ポンプに対してどの区画を吸引するかを選択するための電磁弁（三方弁）などを設置する必要がある。つまり、装置構成が複雑化し、コストアップにも繋がるという問題がある。

そこで本発明は、上述の事情を鑑みてなされたものであり、コストアップさせることなく簡易な構成で液体噴射ヘッドをメンテナンスすることができる液体噴射ヘッドのメンテナンス装置、液体噴射記録装置および液体供給方法を提供することを目的とする。

本発明は、前記課題を解決するために以下の手段を提供する。
本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置は、複数の噴射孔列から液体を噴射する液体噴射ヘッドの噴射孔が開口する噴射体の表面に当接して前記複数の噴射孔列を覆うことが可能なキャップ部材を有し、該キャップ部材には、負圧発生手段と連通する吸引口と、前記キャップ部材の内部を大気圧に戻すための大気開放口と、を備えた液体噴射ヘッドのメンテナンス装置において、前記キャップ部材に、特定の噴射孔列のみを封止する押圧部材が備えられていることを特徴としている。

本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置においては、キャップ部材を液体噴射ヘッドの噴射体の表面に当接するとともに、メンテナンスを行わない特定の噴射孔列に押圧部材を当接して封止することにより、押圧部材により封止された噴射孔列以外の噴射孔列のクリーニングや液体の初期充填などのメンテナンス動作を行うことができる。また、キャップ部材の当接位置をずらすだけで押圧部材により封止する噴射孔列を選択できる。つまり、キャップ部材に接続する負圧発生手段を複数設けたり、負圧発生手段に電磁弁などを設けることなく所望の噴射孔列のみをメンテナンスすることができる。したがって、コストアップさせることなく簡易な構成で液体噴射ヘッドをメンテナンスすることができる。
また、メンテナンスを行わない特定の噴射孔列を押圧部材により封止するため、余分な液体を吸引することがなくなり、液体の廃棄量を減少することができる。さらに、メンテナンスを行わない噴射孔列を押圧部材により封止するため、その噴射孔列が他の噴射孔列のメンテナンス中に乾燥するのを防止することができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置は、前記キャップ部材の内側に、前記液体を吸収する液体吸収体が設けられていることを特徴としている。
このように構成することで、メンテナンス時にキャップ部材と液体噴射ヘッドの噴射体の表面との間に形成されたキャップ部材の内部空間に貯留している液体を吸収することができるため、キャップ部材の内部空間に液体を保持することができ、キャップ部材から液体が漏洩するのを防止することができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置は、前記キャップ部材の底面に溝部が形成され、該溝部を閉塞するように前記液体吸収体が配置されていることを特徴としている。
このように構成することで、メンテナンス時にキャップ部材と液体噴射ヘッドの噴射体の表面との間に形成されたキャップ部材の内部空間に貯留している液体を吸引する際に、スムーズに液体を吸引することができる。つまり、負圧発生手段により液体を吸引すると、キャップ部材の内部空間に貯留している液体は液体吸収体を透過して溝部に導かれ、溝部から液体を排出することができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置は、前記吸引口が、前記溝部に設けられていることを特徴としている。
このように構成することで、メンテナンス時にキャップ部材と液体噴射ヘッドの噴射体の表面との間に形成されたキャップ部材の内部空間に貯留している液体を吸引する際に、スムーズに液体を吸引することができる。つまり、負圧発生手段により液体を吸引すると、キャップ部材の内部空間に貯留している液体は液体吸収体を透過して溝部に導かれ、溝部に形成された吸引口から液体を排出することができる。したがって、メンテナンス終了時には液体を確実に排出することができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置は、前記大気開放口が、前記溝部に設けられていることを特徴としている。
このように構成することで、メンテナンス時にキャップ部材と液体噴射ヘッドの噴射体の表面との間に形成されたキャップ部材の内部空間に貯留している液体を吸引する際に、スムーズに液体を吸引することができる。つまり、負圧発生手段により液体を吸引する際に大気開放口を開放することで、キャップ部材の内部空間に貯留している液体をスムーズに溝部に導くことができる。したがって、メンテナンス終了時には液体を確実に排出することができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置は、前記押圧部材における前記噴射体の表面との当接面に、前記噴射孔列を構成する複数の噴射孔の開口縁部との当接を回避する凹陥部が形成されていることを特徴としている。
このように構成することで、噴射孔列を封止するように押圧部材を噴射体の表面に当接しても、押圧部材が噴射孔の開口縁部に直接当接されることがない。したがって、押圧部材が当接することにより噴射孔が損傷することを防止できるため、噴射孔からの液体の噴射精度を維持することができる。また、メニスカスが壊れるのを防止することができる。

また、本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置は、前記押圧部材の幅が、隣接する噴射孔列間の距離よりも小さいことを特徴としている。
このように構成することで、隣接する噴射孔列間に押圧部材が位置するように配置してキャップ部材を噴射体の表面に当接すれば、例えば、複数の噴射孔列（隣接する噴射孔列）に対して同時にメンテナンスを行うことができる。したがって、多様なメンテナンス方法に対応することができる。

また、本発明に係る液体噴射記録装置は、上述のいずれかに記載のメンテナンス装置と、被記録媒体に向けて複数の噴射孔列から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記被記録媒体を予め決められた方向に搬送する搬送手段と、前記被記録媒体の搬送方向に直交する方向に前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動手段と、を備えていることを特徴としている。

本発明に係る液体噴射記録装置においては、負圧発生装置は従来と略同一の構成で、キャップ部材のみを上述のように構成するだけで複数の噴射孔列を有する液体噴射ヘッドを確実にメンテナンスすることができるため、コストアップさせることなく簡易な構成で液体噴射ヘッドをメンテナンスすることができる液体噴射記録装置を提供することができる。

また、本発明に係る液体供給方法は、複数の噴射孔からなる噴射孔列を複数有する液体噴射ヘッドの前記噴射孔が開口する噴射体の表面を覆うことが可能なキャップ部材が、負圧発生手段と連通する吸引口と、前記キャップ部材の内部を大気圧に戻すための大気開放口と、特定の噴射孔列のみを封止する押圧部材と、を備え、前記キャップ部材を用いて前記液体噴射ヘッド内に液体を充填する液体供給方法において、前記キャップ部材で前記液体噴射ヘッドの前記噴射体の表面を覆うとともに、前記押圧部材で前記特定の噴射孔列を封止する工程と、前記大気開放口を閉塞しつつ、前記負圧発生手段で前記吸引口から前記キャップ部材の内部空間を吸引して他の噴射孔列に液体を充填する工程と、を有していることを特徴としている。

本発明に係る液体供給方法においては、キャップ部材を液体噴射ヘッドの噴射体の表面に当接するとともに、メンテナンスを行わない特定の噴射孔列に押圧部材を当接して封止することにより、押圧部材により封止された噴射孔列以外の噴射孔列のクリーニングや液体の初期充填などのメンテナンス動作を行うことができる。また、キャップ部材の当接位置をずらすだけで押圧部材により封止する噴射孔列を選択できる。つまり、キャップ部材に接続する負圧発生手段を複数設けたり、負圧発生手段に電磁弁などを設けることなく所望の噴射孔列のみをメンテナンスすることができる。したがって、コストアップさせることなく簡易な構成で液体噴射ヘッドをメンテナンスすることができる。
また、メンテナンスを行わない特定の噴射孔列を押圧部材により封止するため、余分な液体を吸引することがなくなり、液体の廃棄量を減少することができる。さらに、メンテナンスを行わない噴射孔列を押圧部材により封止するため、その噴射孔列が他の噴射孔列のメンテナンス中に乾燥するのを防止することができる。

本発明に係る液体噴射ヘッドのメンテナンス装置によれば、キャップ部材を液体噴射ヘッドの噴射体の表面に当接するとともに、メンテナンスを行わない特定の噴射孔列に押圧部材を当接して封止することにより、押圧部材により封止された噴射孔列以外の噴射孔列のクリーニングや液体の初期充填などのメンテナンス動作を行うことができる。また、キャップ部材の当接位置をずらすだけで押圧部材により封止する噴射孔列を選択できる。つまり、キャップ部材に接続する負圧発生手段を複数設けたり、負圧発生手段に電磁弁などを設けることなく所望の噴射孔列のみをメンテナンスすることができる。したがって、コストアップさせることなく簡易な構成で液体噴射ヘッドをメンテナンスすることができる。
また、メンテナンスを行わない特定の噴射孔列を押圧部材により封止するため、余分な液体を吸引することがなくなり、液体の廃棄量を減少することができる。さらに、メンテナンスを行わない噴射孔列を押圧部材により封止するため、その噴射孔列が他の噴射孔列のメンテナンス中に乾燥するのを防止することができる。

本発明に係る液体噴射記録装置の実施形態を、図１〜図２１を用いて説明する。なお、本実施形態では、液体噴射記録装置の一例として、非導電性の油性インク（液体）Ｗを利用して記録を行うインクジェットプリンタ１を例に挙げて説明する。

図１に示すように、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、インクＷを吐出する複数のインクジェットヘッド（液体噴射ヘッド）２と、記録紙（被記録媒体）Ｐを予め決められた搬送方向Ｌ１に搬送する搬送手段３と、この搬送方向Ｌ１に直交する直交方向Ｌ２に複数のインクジェットヘッド２を往復移動させる移動手段４とを、備えている。

つまり、このインクジェットプリンタ１は、記録紙Ｐを搬送方向Ｌ１に搬送しながら、該搬送方向Ｌ１に直交する直交方向Ｌ２にインクジェットヘッド２を移動させて、記録紙Ｐに文字や画像を記録するシャトルタイプのプリンタである。なお、本実施形態では、それぞれ異なる色（例えば、ブラック、シアン、マゼンタおよびイエロー）のインクＷを吐出する４つのインクジェットヘッド２を備えている場合を例にしている。なお、これら４つのインクジェットヘッド２は、同一構成とされている。これら４つのインクジェットヘッド２は、略直方体形状の筐体５内に組み込まれたキャリッジ６に搭載されている。

キャリッジ６は、複数のインクジェットヘッド２を載置する平板状の基台６ａと、該基台６ａから垂直に立ち上げられた壁部６ｂと、で構成されており、直交方向Ｌ２に沿って配置された一対のガイドレール７，７によって往復移動可能に支持されている。また、キャリッジ６は、ガイドレール７，７に支持された状態で、一対のプーリ８，８に巻回された搬送ベルト９に連結されている。一対のプーリ８，８のうち一方のプーリ８ａは、モータ１０の出力軸に連結されており、モータ１０からの回転駆動力を受けて回転するようになっている。これにより、キャリッジ６は、直交方向Ｌ２に向けて往復移動できるようになっている。すなわち、これら一対のガイドレール７，７、一対のプーリ８，８、搬送ベルト９およびモータ１０は、上記移動手段４として機能する。

また、筐体５には、一対のガイドレール７，７と同じ直交方向Ｌ２に沿って一対の搬入ローラ１５と、一対の搬送ローラ１６とが間隔を空けて並設されている。一対の搬入ローラ１５は、筐体５の背面側に設けられ、一対の搬送ローラ１６は筐体５の前面側に設けられている。そして、これら一対の搬入ローラ１５および一対の搬送ローラ１６は、図示しないモータによって記録紙Ｐを間に挟んだ状態で回転するようになっている。これにより、筐体５の背面側から前面側に向かう搬送方向Ｌ１に沿って記録紙Ｐを搬送することができるようになっている。すなわち、これら一対の搬入ローラ１５および一対の搬送ローラ１６は、上記搬送手段３として機能する。

また、インクジェットヘッド２には供給チューブ６０が接続されており、この供給チューブ６０は、筐体５内に組み込まれたインクタンク４１に連結されている。これにより、インクタンク４１に貯留されている色の異なるインクＷが、４つのインクジェットヘッド２にそれぞれ供給されるようになっている。このインクタンク４１は、各色のインクが充填されており、キャリッジ６の主走査方向の移動や、記録紙Ｐの移動の邪魔にならない位置で、かつインクジェットヘッド２内に負圧を与えるように、インクジェットヘッド２のノズル開口よりも所定量低い位置に設けられている。

さらに、インクジェットプリンタ１には、インクジェットヘッド２のクリーニング動作を行うサービスステーション１１が搭載されている。図２は本発明の実施形態に係るサービスステーションの概略構成図である。
図２に示すように、サービスステーション１１は、インクジェットヘッド２のノズルプレート３３の表面３３ｂ（ノズル面）を覆うことができるキャップ４０と、そのキャップ４０を表面３３ｂに押し当てるために上下動作をさせる図示しない移動機構と、キャップ４０内に負圧を発生させる吸引ポンプ１２（負圧発生手段）と、キャップ４０内の圧力を大気圧に戻すための大気開放バルブ１３と、表面３３ｂに残ったインク滴を拭い去るためのワイパー１４を備えている。

このサービスステーション１１を動作させて、初めてインクジェットヘッド２を取付けたときにノズル内にインクＷを充填する、いわゆる初期充填動作が行われる。また、起動時、印刷開始前などの所定のタイミング、あるいは任意のタイミングで、インクジェットヘッド２の表面３３ｂに付着したゴミやインク滴などの除去や、ノズル詰まりを回復する、いわゆるクリーニング動作が行われる。

図３に示すように、各インクジェットヘッド２は、キャリッジ６の基台６ａに図示しないネジを介して取り付けられる矩形状の固定板２０と、固定板２０の上面に固定されたヘッドチップ２１と、ヘッドチップ２１の後述するインク導入孔３１ａ（図４参照）にインクＷを供給する供給手段２２と、後述する駆動電極３７（図５参照）に駆動電圧を印加する制御手段２３と、を主に備えている。

ヘッドチップ２１は、図４に示すように、アクチュエータプレート３０、カバープレート３１、支持プレート３２、ノズルプレート３３および接着プレート３４とで主に構成されている。
アクチュエータプレート３０は、ＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）などの圧電材料から形成されたプレートである。本実施形態では、アクチュエータプレート３０が一対（２枚）設けられている。一対のアクチュエータプレート３０Ａ，３０Ｂのそれぞれの上面には、長さ方向（矢印Ｘ方向）に伸びる溝部３５が横幅方向（矢印Ｙ方向）に一定間隔を空けた状態で複数形成されている。すなわち、複数の溝部３５は、側壁３６（図５参照）によってそれぞれ区分けされた状態となっている。また、一対のアクチュエータプレート３０Ａ，３０Ｂは背面同士が接着剤などにより接合された状態で配されている。アクチュエータプレート３０Ａ，３０Ｂが接合された状態において、それぞれに形成された溝部３５は横幅方向（矢印Ｙ方向）に向けて交互に千鳥状に配列形成されている（図６参照）。

図５に示すように、複数の溝部３５は、アクチュエータプレート３０の前端面側に開口するように形成されているとともに、後端面に向かうにしたがって漸次深さが浅くなるように形成されている。なお、溝部３５の後端面側は、図示しない封止手段によって封止されている。これら複数の溝部３５は、インクＷが充填されるチャネルとして機能する。

図５、図６に示すように、複数の溝部３５の側壁３６には、長さ方向に亘って駆動電極３７が蒸着などにより形成されている。この駆動電極３７は、各溝部３５内において深さが浅くなるアクチュエータプレート３０の後端面側まで延設されており、図３に示す制御手段２３から駆動電圧を個別に印加される。そして、フレキシブル基板２７の引き出し電極２７ａに電気的に接続されるようになっている。そして、駆動電極３７は、駆動電圧が印加されたときに、側壁３６を圧電厚み滑り効果により変形させることで溝部３５内の圧力を高め、充填されたインクＷを溝部３５内から吐出させる働きをしている。なお、アクチュエータプレート３０Ａの駆動電極３７Ａと、アクチュエータプレート３０Ｂに接続された駆動電極３７Ｂと、は別個に制御可能に構成されている。

図４に戻り、カバープレート３１（３１Ａ，３１Ｂ）は、複数の溝部３５の一部を露出させた状態で、アクチュエータプレート３０（３０Ａ，３０Ｂ）の上面に重ね合わされている。また、カバープレート３１には、インクＷが供給されてくるインク導入孔３１ａ，３１ｂが横幅方向に亘って形成されている。このように構成することで、複数の溝部３５にインクＷを充填できるようになっている。また、インク導入孔３１ａとインク導入孔３１ｂとの間を連通する貫通孔３９が、カバープレート３１（３１Ａ，３１Ｂ）およびアクチュエータプレート３０（３０Ａ，３０Ｂ）にそれぞれ形成されている。このように構成することで、供給手段２２からインク導入孔３１ａに供給されたインクＷが貫通孔３９を通過してインク導入孔３１ｂにも供給される。

支持プレート３２は、重ね合わされたアクチュエータプレート３０（３０Ａ，３０Ｂ）およびカバープレート３１（３１Ａ，３１Ｂ）を支持しているとともに、ノズルプレート３３および接着プレート３４を同時に支持している。支持プレート３２には、横幅方向に亘って嵌合孔３２ａが形成されており、重ね合わされたアクチュエータプレート３０およびカバープレート３１をこの嵌合孔３２ａ内に嵌め込んだ状態で両プレート３０，３１を支持している。この際、支持プレート３２の端面は、両プレート３０，３１の前端面と面一となるように組み合わされている。

そして、これら支持プレート３２の端面、両プレート３０，３１の前端面に、接着プレート３４を間に介在させた状態でノズルプレート３３が接着剤（不図示）により接着固定されている。

ノズルプレート３３は、例えば、厚みが５０μｍ程度のポリイミドなどのフィルム材からなるシート状のプレートである。そして、ノズルプレート３３は、一方の面が接着プレート３４に接着される接着面となっており、他方の面が記録紙Ｐに対向する対向面（表面３３ｂ）となっている。なお、表面３３ｂには、インクＷの付着などを防止するための撥水性を有する撥水膜がコーティングされている。

また、このノズルプレート３３には、横幅方向（Ｙ方向）に複数の溝部３５のピッチと同じ間隔で複数のノズル孔３３ａが形成されている。この際、ノズル孔３３ａは、隣り合うノズル孔３３ａに対して横幅方向に直交するノズルプレート３３の縦幅方向（Ｚ方向）に所定距離Ｎ１だけずれた状態で配列形成されている。つまり、ノズル孔３３ａは、アクチュエータプレート３０Ａ，３０Ｂに形成された溝部３５に対応して形成されている。
より具体的に説明すると、複数のノズル孔３３ａは、横幅方向に向けて交互に千鳥状に配列形成されており、縦幅方向に所定距離Ｎ１だけ間を空けて平行に二列並んだ状態となっている。つまり、ノズル列３８が二列形成されている。しかも、各ノズル孔３３ａは、各溝部３５の横幅中心軸上にその中心が位置するように形成されている。このように構成することで、ノズル列３８ごとにインクＷを吐出することができる。

また、各ノズル孔３３ａは、外形輪郭線が円形を描くように円状に形成されている。しかも、図４に示すように、接着面側の入口径Ｄ１（ノズル孔３３ａの外形輪郭線の直径）が表面３３ｂ側の出口径Ｄ２よりも大きい、断面テーパ状に形成されている。なお、ノズル孔３３ａは、エキシマレーザ装置などを用いて形成されている。

接着プレート３４は、ノズルプレート３３と略同じ厚みで同じサイズに形成されたプレートである。なお、材質としては、例えばセラミックやポリイミドなどであるが、インクＷに耐性を有していれば自由に選択して構わない。また、接着プレート３４の材質は、アクチュエータプレート３０およびカバープレート３１の接合体と接着するため、相互の熱変形が略同等となるように接合体に使用する材質と略同等の熱変形特性を備えていることが好ましい。

この接着プレート３４には、ノズル孔３３ａに対向するようにノズル孔３３ａと同じピッチで複数の逃げ孔（不図示）が形成されている。つまり逃げ孔は、ノズル孔３３ａの数に対応して形成されている。なお、逃げ孔３４ａは、ノズル孔３３ａの接着面側の大きさ（入口径Ｄ１）よりも大きく形成されていることが望ましい。

図３に示すように、このように構成されたヘッドチップ２１は、上述したように固定板２０の上面に固定されている。この固定板２０の上面には、アルミニウム等で形成された矩形状のベースプレート２４が垂直に立ち上がった状態で固定されているとともに、ヘッドチップ２１のインク導入孔３１ａにインクＷを供給する流路部材２２ａが固定されている。この流路部材２２ａの上方には、インクＷを貯留する貯留室を内部に有する圧力緩衝器２２ｂがベースプレート２４に支持された状態で配置されている。この圧力緩衝器２２ｂと流路部材２２ａとは、インク連結管２２ｃを介して連結されている。また、圧力緩衝器２２ｂの上部には、インクＷが供給されてくる供給チューブ６０が取り付けられている。

このように構成されたインクジェットヘッド２は、供給チューブ６０を介して圧力緩衝器２２ｂにインクＷが供給されると、該インクＷは圧力緩衝器２２ｂ内の貯留室に一旦貯留される。そして、圧力緩衝器２２ｂは、貯留されたインクＷのうち、所定量のインクＷをインク連結管２２ｃ及び流路部材２２ａを介してヘッドチップ２１のインク導入孔３１ａに供給するようになっている。すなわち、流路部材２２ａ、圧力緩衝器２２ｂおよびインク連結管２２ｃは、上記供給手段２２として機能する。

また、ベースプレート２４には、ヘッドチップ２１を駆動するための集積回路などの駆動回路２５が搭載されたＩＣ基板２６が固定されている。この駆動回路２５と、ヘッドチップ２１の駆動電極３７とは、複数の引き出し電極２７ａがプリント配線されたフレキシブル基板２７を介して電気的に接続されている。
フレキシブル基板２７は、図５に示すように、深さが浅くなった各溝部３５に嵌り込む形で駆動電極３７に接続されている。そして、駆動回路２５は、フレキシブル基板２７を介して駆動電極３７に駆動電圧を印加して、インクＷの吐出を行わせている。すなわち、駆動回路２５及びフレキシブル基板２７は、上記制御手段２３として機能する。

（キャップ）
次に、インクジェットプリンタ１に搭載されるキャップ４０の構造について説明する。
図７〜図１０に示すように、本実施形態のキャップ４０は、キャップ４０を上下に仕切るように多孔質シート４１（液体吸収体）が配され、キャップ４０の内部空間に負圧を発生させる吸引ポンプ１２と連通する吸引口４２と、大気開放バルブ１３と連通する大気開放口４３とがキャップ４０の底部４５に形成されている。

また、キャップ４０の周縁部にはノズルプレート３３側に立設する壁部４４が形成されており、壁部４４に囲まれた空間がキャップ４０の内部空間Ｓを構成している。さらに、キャップ４０の底部４５における内部空間Ｓ側の面には吸引口４２と大気開放口４３との間を連接する溝部４６が形成されている。

なお、溝部４６における大気開放口４３の近傍に溝部４６を遮る壁部を形成してもよい。このような壁部を形成することにより、内部空間ＳからインクＷを排出する際に、大気開放口４３より流入する空気を溝部４６側ではなく内部空間Ｓ側へスムーズに導くことができ、インクＷの排出を効率的に行うことができる。

図１１に示すように、多孔質シート４１は、キャップ４０の底部４５上に敷かれている。また、多孔質シート４１における大気開放口４２に対応した位置には貫通孔４７が形成されている。多孔質シート４１を底部４５上に配置することにより、多孔質シート４１とノズルプレート３３との間にはわずかな隙間が生じ（ノズル面側空間）、かつ多孔質シート４１と底部４５との間にも空間（キャップ底面側空間）ができる構造になっている。なお、本実施形態ではキャップ底面側空間は溝部４６で構成される。多孔質シート４１は、ノズルプレート３３の表面３３ｂに残留したインク滴に接すれば毛細管現象でインクを吸い取ることができる。なお、多孔質シート４１には、後述する押圧部材５０が挿通可能な貫通孔４８が形成されている。

ここで、キャップ４０の底部４５からノズルプレート３３側に押圧部材５０が立設されている（図７〜図１０参照）。押圧部材５０は壁部４４の高さよりも若干低く形成されている。また、押圧部材５０は平面視においてノズル列３８を一列分封止できる大きさで形成されている。また、押圧部材５０の幅Ｎ２は、隣接するノズル列３８，３８間の距離Ｎ１よりも小さく形成されている。なお、壁部４４および押圧部材５０はゴムなどの弾性材料で形成されており、樹脂などで構成される底部４５とともに二色成形で製造される。

押圧部材５０におけるノズルプレート３３に当接する当接面５１には、ノズル孔３３ａと直接当接しないように凹陥部５２が押圧部材５０の長手方向に沿って形成されている。このように凹陥部５２を形成することで、押圧部材５０をノズルプレート３３に当接してもノズル孔３３ａには当接しないため、ノズル孔３３ａを傷つけることがなく、かつ、ノズル列３８を封止することができる。

このように構成することにより、例えば、一方のノズル列３８ａをメンテナンスする際には、他方のノズル列３８ｂを押圧部材５０にて封止することで、一方のノズル列３８ａだけがキャップ４０の内部空間を臨むようにすることができる。

（インクの初期充填動作）
次に、インクジェットヘッド２へのインクＷの初期充填動作について説明する。
図１２に示すように、インクジェットヘッド２をサービスステーション１１上に移動した後、キャップ４０を移動機構により上方向に移動して、キャップ４０がノズルプレート３３の表面３３ｂに当接するまで移動する。このときキャップ４０の押し当てによって空気がノズル孔３３ａ内に混入しないように、大気開放バルブ１３を開放しておく。また、２列形成されているノズル列３８ａ，３８ｂに対して一列ずつインクＷを充填するため、初めに、例えば他方のノズル列３８ｂを押圧部材５０にて封止し、一方のノズル３８ａをキャップ４０の内部空間Ｓに臨むように位置調整する。
なお、他方のノズル列３８ｂのノズル孔３３ａは押圧部材５０の凹陥部５２に対向しているため、押圧部材５０により傷つくことはない。また、壁部４４の高さが押圧部材５０の高さよりも若干高く形成されているため、押圧部材５０の当接面５１がノズルプレート３３の表面３３ｂに当接している状態では、確実に壁部４４もノズルプレート３３の表面３３ｂに当接しているため、キャップ４０で一方のノズル列３８ａを封止することができる。

図１３に示すように、大気開放バルブ１３を閉じた後、吸引ポンプ１２を動作させ、キャップ４０内を負圧にすることによりインクＷを吸引し、アクチュエータプレート３０の溝部３５からノズルプレート３３のノズル孔３３ａにかけてインクＷを充填する。所定量のインクＷを吸引した後、吸引ポンプ１２を停止し、さらに負圧が緩和されるまでこの状態を保持する。これは、吸引ポンプ１２停止直後に大気開放バルブ１３を開けて大気開放を行うと、キャップ４０内のインクＷがノズル孔３３ａ側に逆流し、空気やゴミが混入する虞があるためである。

図１４に示すように、所定時間経過後に大気開放バルブ１３を開けてキャップ４０内の圧力を大気圧に戻す。また、大気開放バルブ１３を開けるのと略同時のタイミングで吸引ポンプ１２を動作させ、キャップ４０内に残留したインクＷを吸い出す。このとき、キャップ４０の内部空間Ｓに残留しているインクＷは多孔質シート４１を通過して吸引口４２より排出されるが、大気開放口４３から内部空間Ｓに流入してきた空気は多孔質シート４１の貫通孔４７からノズル面側空間に導かれるため、その空気に押されるようにしてインクＷはスムーズに吸引口４２から排出される。また、内部空間Ｓに最後に残ったインクＷはキャップ底面側空間に形成されている溝部４６内に溜まるため、溝部４６を流れてスムーズに吸引口４２から排出される。

次に、図１５に示すように、キャップ４０内のインクＷが全て排出された後、キャップ４０を一度ノズルプレート３３から離間させる。その後、キャップ４０またはインクジェットヘッド２が搭載されたキャリッジ６を若干Ｌ２方向に平行移動させて、押圧部材５０が一方のノズル列３８ａと対向する位置まで移動させ、再度キャップ４０を上昇させて一方のノズル列３８ａを押圧部材５０にて封止し、他方のノズル３８ｂをキャップ４０の内部空間Ｓに臨むように位置調整する。

図１６に示すように、上述と同様に、大気開放バルブ１３を閉じた後、吸引ポンプ１２を動作させ、キャップ４０内を負圧にすることによりインクＷを吸引し、アクチュエータプレート３０の溝部３５からノズルプレート３３のノズル孔３３ａにかけてインクＷを充填する。所定量のインクＷを吸引した後、吸引ポンプ１２を停止し、さらに負圧が緩和されるまでこの状態を保持する。

図１７に示すように、所定時間経過後に大気開放バルブ１３を開けてキャップ４０内の圧力を大気圧に戻す。また、大気開放バルブ１３を開けるのと略同時のタイミングで吸引ポンプ１２を動作させ、キャップ４０内に残留したインクＷを吸い出す。このとき、一方のノズル列３８ａは、押圧部材５０により封止されているため、インクＷの充填状態には影響がない。

そして、ワイパー１４のワイプ先端をノズルプレート３３の表面３３ｂに当接した状態で移動させ、表面３３ｂに残ったインク滴を拭き取る。このようにして、インクＷの初期充填動作が完了する。

（ノズルのクリーニング動作）
次に、インクジェットヘッド２のノズルのクリーニング動作について説明する。
図１８に示すように、インクジェットヘッド２をサービスステーション１１上に移動した後、キャップ４０を移動機構により上方向に移動して、キャップ４０がノズルプレート３３の表面３３ｂに当接するまで移動する。このときキャップ４０の押し当てによって空気がノズル孔３３ａ内に混入しないように、大気開放バルブ１３を開放しておく。また、２列形成されているノズル列３８ａ，３８ｂのうち１列（一方のノズル列３８ａ）のみをクリーニングする場合は、他方のノズル列３８ｂを押圧部材５０にて封止し、一方のノズル３８ａをキャップ４０の内部空間Ｓに臨むように位置調整する。

図１９に示すように、大気開放バルブ１３を閉じた後、吸引ポンプ１２を動作させ、キャップ４０内を負圧にすることによりノズル孔３３ａからインクＷを吸引する。所定量のインクＷを吸引した後、吸引ポンプ１２を停止し、さらに負圧が緩和されるまでこの状態を保持する。

図２０に示すように、所定時間経過後に大気開放バルブ１３を開けてキャップ４０内の圧力を大気圧に戻す。また、大気開放バルブ１３を開けるのと略同時のタイミングで吸引ポンプ１２を動作させ、キャップ４０内に残留したインクＷを吸い出す。

そして、ワイパー１４のワイプ先端をノズルプレート３３の表面３３ｂに当接した状態で移動させ、表面３３ｂに残ったインク滴を拭き取る。

なお、他方のノズル列３８ｂのみをクリーニングする場合は、一方のノズル列３８ａを押圧部材５０にて封止し、他方のノズル列３８ｂをキャップ４０の内部空間Ｓに臨むように位置調整をした後、上述と同様の工程により他方のノズル列３８ｂのみをクリーニングすることができる。
さらに、図２１に示すように、押圧部材５０が一方のノズル列３８ａと他方のノズル列３８ｂとの間に位置するように調整し、上述と同様の工程を行うことにより、両方のノズル列３８ａ，３８ｂを同時にクリーニングすることも可能である。

本実施形態によれば、キャップ４０をインクジェットヘッド２のノズルプレート３３の表面３３ｂに当接するとともに、メンテナンスを行わないノズル列（例えば、他方のノズル列３８ｂ）に押圧部材５０を当接して封止することにより、押圧部材５０により封止されたノズル列３８ｂ以外のノズル列（例えば、一方のノズル列３８ａ）のクリーニングやインクＷの初期充填などのメンテナンス動作を行うことができる。また、キャップ４０の当接位置をずらすだけで押圧部材５０により封止するノズル列を選択できる。つまり、キャップ４０に接続する吸引ポンプ１２を複数設けたり、吸引ポンプ１２に電磁弁などを設けることなく所望のノズル列のみをメンテナンスすることができる。したがって、コストアップさせることなく簡易な構成でインクジェットヘッド２をメンテナンスすることができる。
また、メンテナンスを行わないノズル列を押圧部材５０により封止するため、余分なインクＷを吸引することがなくなり、インクＷの廃棄量を減少することができる。さらに、メンテナンスを行わないノズル列を押圧部材５０により封止するため、そのノズル列が他のノズル列のメンテナンス中に乾燥するのを防止することができる。

また、多孔質シート４１における大気開放口４３に対応した位置に貫通孔４７を形成することで、メンテナンス時にキャップ４０とインクジェットヘッド２の表面３３ｂとの間に形成されたキャップ４０の内部空間Ｓに貯留しているインクＷを吸引する際に、スムーズにインクＷを吸引することができる。つまり、吸引ポンプ１２によりインクＷを吸引すると、大気開放口４３から空気がキャップ４０の内部空間Ｓに流入してくるが、その空気が多孔質シート４１の貫通孔４７を通過してノズル面側空間にスムーズに導かれる。そして、その空気圧で押し出すようにインクＷを排出することができ、メンテナンス終了時にはインクＷを確実に排出することができる。

また、キャップ４０の底部４５に吸引口４２と大気開放口４３との間を繋ぐ溝部４６を形成したため、メンテナンス時にキャップ４０の内部空間Ｓに貯留しているインクＷを吸引する際に、スムーズにインクＷを吸引することができる。つまり、吸引ポンプ１２によりインクＷを吸引する際に、最後に残ったインクＷはキャップ４０の底面に集まってくるが、そのインクＷが溝部４６内に導かれ、かつ、大気開放口４３から吸引口４２に向かって空気の流れができるため、スムーズにインクＷを排出することができる。したがって、メンテナンス終了時にはインクＷをより確実に排出することができる。

また、押圧部材５０におけるノズルプレート３３との当接面５１に、ノズル列３８を構成する複数のノズル孔３３ａとの当接を回避する凹陥部５２を形成したため、ノズル列３８を封止するように押圧部材５０をノズルプレート３３の表面３３ｂに当接してもノズル孔３３ａに直接当接されることがない。したがって、押圧部材５０が表面３３ｂに当接してもノズル孔３３ａが損傷することを防止できるため、ノズル孔３３ａからのインクＷの吐出精度を維持することができる。

また、押圧部材５０の幅Ｎ２が、隣接するノズル列３８ａ，３８ｂ間の距離Ｎ１よりも小さいため、隣接するノズル列３８ａ，３８ｂ間に押圧部材５０が位置するように配置してキャップ４０をノズルプレート３３の表面３３ｂに当接すれば、例えば、複数のノズル列（隣接するノズル列）３８ａ，３８ｂを同時にメンテナンスすることができる。したがって、多様なメンテナンス方法に対応することができる。

また、本実施形態のインクジェットプリンタ１は、上述したキャップ４０を有するサービスステーション１１が備えられているため、吸引ポンプ１２は従来と略同一の構成で、複数のノズル列３８ａ，３８ｂを有するインクジェットヘッド２を確実にメンテナンスすることができるため、コストアップさせることなく簡易な構成でインクジェットヘッド２をメンテナンスすることができる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記実施形態では、液体噴射記録装置の一例として、インクジェットプリンタ１を例に挙げて説明したが、プリンタに限られるものではない。例えば、ファックスやオンデマンド印刷機などであっても構わない。
また、ノズル孔３３ａの形状に関しても、円形に限定されるものではない。例えば、三角等の多角形状や、楕円形状や星型形状でも構わない。このようにノズル孔３３ａを形成した場合には、ノズル孔３３ａの形状に合わせて逃げ孔３４ａの形状を決定すればよい。また、ノズル孔３３ａの配列は、千鳥であると上述したが、その形態に限られず、ノズル孔３３ａの配列が図１に示すＬ２方向に重複していてもよい。
また、ノズルプレート３３は接着プレート３４にて接着されていると上述したが、液状の接着剤を用いてアクチュエータプレート３０およびカバープレート３１の接合体とノズルプレート３３を接着してもよい。
また、本実施形態の押圧部材５０は、主にインクＷの充填動作や、ノズル孔３３ａのクリーニング動作に関する機能を説明したが、本発明において説明したインクジェットプリンタ１を使用しない場合においても効果を発揮する。すなわち、インクジェットプリンタ１を使用しない場合は、インクジェットヘッド２をサービスステーション１１まで移動させ、キャップ４０をノズルプレート３３に当接させる。さらに、押圧部材５０をノズル列３８に当接することによって、ノズル孔３３ａと空気との接触によるノズル孔３３ａの乾燥を防止することができる。
また、本実施形態では、非導電性の油性インクＷを利用した場合を説明したが、例えば、導電性の水性インク、ソルベントインクやＵＶインクなどを用いても構わない。また、インクの代わりに洗浄液をインクジェットヘッド２に供給してもよい。
さらに、本実施形態では、ノズル列が２列の場合について説明したが、ノズル列が３列以上の場合にも採用できる。その場合、押圧部材は１列のみを封止する形状でもよいし、２列以上封止できる幅を有していてもよい。また、１列のみを封止可能な押圧部材を複数設けてもよい。つまり、複数のノズル列のうち一部を封止可能な押圧部材が設けられていればよい。

本発明の実施形態におけるインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。 本発明の実施形態におけるサービスステーションの概略構成図である。 本発明の実施形態におけるインクジェットヘッドの外観斜視図である。 図３に示すインクジェットヘッドを構成するヘッドチップの斜視図である。 図４に示すヘッドチップの拡大図であって、アクチュエータプレートとカバープレートを分解した状態における拡大図である。 図４に示すヘッドチップの断面図であって、溝部とノズル孔との位置関係を示す図である。 本発明の実施形態におけるキャップの斜視図である。 本発明の実施形態におけるキャップの平面図である。 図８のＡ−Ａ線に沿う断面図である。 図８のＢ−Ｂ線に沿う断面図である。 本発明の実施形態における多孔質プレートの平面図である。 本発明の実施形態におけるインクの初期充填動作を示す説明図（１）である。 本発明の実施形態におけるインクの初期充填動作を示す説明図（２）である。 本発明の実施形態におけるインクの初期充填動作を示す説明図（３）である。 本発明の実施形態におけるインクの初期充填動作を示す説明図（４）である。 本発明の実施形態におけるインクの初期充填動作を示す説明図（５）である。 本発明の実施形態におけるインクの初期充填動作を示す説明図（６）である。 本発明の実施形態におけるノズルのクリーニング動作を示す説明図（１）である。 本発明の実施形態におけるノズルのクリーニング動作を示す説明図（２）である。 本発明の実施形態におけるノズルのクリーニング動作を示す説明図（３）である。 本発明の実施形態におけるノズルのクリーニング動作の別の態様を示す説明図である。

符号の説明

１…インクジェットプリンタ（液体噴射記録装置） ２…インクジェットヘッド（液体噴射ヘッド） ３…搬送手段 ４…移動手段 １１…サービスステーション（メンテナンス装置） １２…吸引ポンプ（負圧発生手段） ３３…ノズルプレート（噴射体） ３３ａ…ノズル孔（噴射孔） ３３ｂ…表面（噴射体の表面） ３５…溝部 ３８（３８ａ，３８ｂ）…ノズル列（噴射孔列） ４０…キャップ（キャップ部材） ４１…多孔質シート（液体吸収体） ４２…吸引口 ４３…大気開放口 ４５…底部（底面） ４６…溝部 ５０…押圧部材 ５１…当接面 ５２…凹陥部 Ｐ…記録紙（被記録媒体） Ｓ…内部空間（キャップ部材の内部） Ｗ…インク（液体） Ｎ１…ノズル列間の距離 Ｎ２…押圧部材の幅

Claims (9)

1. 複数の噴射孔列から液体を噴射する液体噴射ヘッドの噴射孔が開口する噴射体の表面に当接して前記複数の噴射孔列を覆うことが可能なキャップ部材を有し、
   該キャップ部材には、負圧発生手段と連通する吸引口と、
   前記キャップ部材の内部を大気圧に戻すための大気開放口と、を備えた液体噴射ヘッドのメンテナンス装置において、
   前記キャップ部材に、特定の噴射孔列のみを封止する押圧部材が備えられていることを特徴とする液体噴射ヘッドのメンテナンス装置。
2. 前記キャップ部材の内側に、前記液体を吸収する液体吸収体が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドのメンテナンス装置。
3. 前記キャップ部材の底面に溝部が形成され、
   該溝部を閉塞するように前記液体吸収体が配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射ヘッドのメンテナンス装置。
4. 前記吸引口は、前記溝部に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッドのメンテナンス装置。
5. 前記大気開放口は、前記溝部に設けられていることを特徴とする請求項３または４に記載の液体噴射ヘッドのメンテナンス装置。
6. 前記押圧部材における前記噴射体の表面との当接面に、前記噴射孔列を構成する複数の噴射孔の開口縁部との当接を回避する凹陥部が形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体噴射ヘッドのメンテナンス装置。
7. 前記押圧部材の幅が、隣接する噴射孔列間の距離よりも小さいことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体噴射ヘッドのメンテナンス装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載のメンテナンス装置と、
   被記録媒体に向けて複数の噴射孔列から液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記被記録媒体を予め決められた方向に搬送する搬送手段と、
   前記被記録媒体の搬送方向に直交する方向に前記液体噴射ヘッドを往復移動させる移動手段と、を備えていることを特徴とする液体噴射記録装置。
9. 複数の噴射孔からなる噴射孔列を複数有する液体噴射ヘッドの前記噴射孔が開口する噴射体の表面を覆うことが可能なキャップ部材が、
   負圧発生手段と連通する吸引口と、
   前記キャップ部材の内部を大気圧に戻すための大気開放口と、
   特定の噴射孔列のみを封止する押圧部材と、を備え、
   前記キャップ部材を用いて前記液体噴射ヘッド内に液体を充填する液体供給方法において、
   前記キャップ部材で前記液体噴射ヘッドの前記噴射体の表面を覆うとともに、前記押圧部材で前記特定の噴射孔列を封止する工程と、
   前記大気開放口を閉塞しつつ、前記負圧発生手段で前記吸引口から前記キャップ部材の内部空間を吸引して他の噴射孔列に液体を充填する工程と、を有していることを特徴とする液体供給方法。

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