JP2013173293A - 液滴噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液滴噴射ヘッドからキャップ部材に液体を排出させた後、キャップ部材に溜まった液体をこぼすことなく排出する。
【解決手段】切換ユニット２３では、連通溝６７による、キャップ部２１ａに接続された大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａとの連通と、隔壁６６ａで隔てられた遮断溝６６による、大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａとの遮断と、を切り換えることができる。キャップ部２１ａでノズル１０を覆い、キャップ部２１ａに接続された吸引接続部４１ａと吸引ポンプ２４とを接続するとともに、大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａとを遮断した状態で、吸引ポンプ２４を駆動することにより、ノズル１０からインクジェットヘッド４内のインクを排出させるパージを行った後、大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａとを連通させた状態で、吸引ポンプ２４を駆動することにより、キャップ部２１ａに溜まったインクを排出させる。
【選択図】図８

Description

本発明は、ノズルから液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。

特許文献１には、記録ヘッドのノズルを吸引キャップ（キャップ部材）で覆った状態で、吸引キャップに接続された吸引ポンプを駆動することにより、ノズルから記録ヘッド内のインクを吸引する、いわゆるパージを行った後に、記録ヘッドを吸引キャップと対向しない位置に移動させてから、再度吸引ポンプを駆動することにより、吸引キャップ内に溜まったインクを吸引することが記載されている。

特開２００２−２２５２９８号公報

しかしながら、特許文献１では、パージの後、キャップ部材にインクが溜まっている状態で、記録ヘッドが吸引キャップから離れるため、キャップ部材に溜まったインクがこぼれてしまう虞がある。

本発明の目的は、液滴噴射ヘッドからキャップ部材に液体を排出させた後、キャップ部材に溜まった液体をこぼすことなく排出することが可能な液滴噴射装置を提供することである。

第１の発明に係る液滴噴射装置は、液滴を噴射するノズルを有する液滴噴射ヘッドと、吸引口と大気導入口を有し、前記液滴噴射ヘッドに前記ノズルを覆うように装着されるキャップ部材と、前記キャップ部材の前記吸引口と前記大気導入口に接続され、且つ、前記大気導入口の大気との連通／遮断を切り換える切換手段と、前記切換手段に接続された吸引手段と、を備え、前記切換手段は、大気に開放された第１大気開放部と、前記キャップ部材の前記吸引口に接続される吸引接続部と、前記キャップ部材の前記大気導入口に接続される大気導入接続部とを有するケース部材と、前記ケース部材内において位置変更可能に収容された切換部材と、を有し、前記ケース部材と前記切換部材との間に、前記吸引接続部と前記吸引手段に対応した第１の連通路と前記第１大気開放部と前記大気導入接続部に対応した第２の連通路と、が形成され、前記キャップ部材が前記液滴噴射ヘッドに装着された状態において、前記切換部材は、前記吸引接続部と前記吸引手段とを前記第１の連通路を介して連通させ、且つ、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部は遮断する第１位置と、前記吸引接続部と前記吸引手段とを前記第１の連通路を介して連通させ、且つ、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部も前記第２の連通路を介して連通させる第２位置とをとることを特徴とする。

本発明によると、キャップ部材をノズルで覆い、切換部材を第１位置にした状態で吸引手段を駆動することにより、密閉されたキャップ部材内の空間を減圧して、ノズルから液体を排出させるパージを行うことができる。さらに、パージの後、切り替え部材を第２位置にした状態で、吸引手段を駆動することにより、パージによってキャップ部材内に溜まった液体を排出することができる。したがって、キャップ部材内の液体がこぼれることがない。

第２の発明に係る液滴噴射装置は、第１の発明に係る液滴噴射装置において、前記ケース部材は、前記第１大気開放部とは別の、第２大気開放部を有し、前記ケース部材と前記切換部材との間に、前記吸引接続部と前記第２大気開放部に対応した第３の連通路がさらに形成されており、前記キャップ部材が前記液滴噴射ヘッドに装着された状態において、前記切換部材は、前記第１位置と前記第２位置に加えて、さらに、前記吸引接続部と前記第２大気開放部とを前記第３の連通路を介して接続し、且つ、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部は遮断する第３位置をとり、前記切換部材が前記第２位置にあるときの、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部とを連通させる前記第２の連通路の流路抵抗が、前記切換部材が前記第３位置にあるときの、前記第２大気開放部と前記吸引接続部とを連通させる前記第３の連通路の流路抵抗よりも小さいことを特徴とする。

液滴噴射ヘッドを使用しない場合は、ノズルの乾燥を防ぐためにキャップ部材でノズルを覆う。このとき、キャップ部材内を完全に密封してしまうと、外気の温度変化等によってキャップ部材内の圧力が変動し、ノズルのメニスカスが壊れてしまう虞がある。そこで、本発明では、キャップ部材によりノズルが覆われている状態で、切り替え部材を第３位置にすることにより、キャップ部材の吸引口を大気連通状態とすることができ、これにより、キャップ部材内の圧力変動を防止することができる。

さらに、本発明では、第２の連通路の流路抵抗が、第３の連通路の流路抵抗よりも小さくなっているため、キャップ部材内のインクを排出する際には、第２の連通路を通してキャップ部材内にスムーズに外気を導入することができる。一方で、キャップ部材によりノズルを覆っている状態では、第３の連通路を通したキャップ部材の内外での空気の移動を極力抑えることができ、これにより、ノズルの乾燥を極力抑えることができる。

第３の発明に係る液滴噴射装置は、第２の発明に係る液滴噴射装置において、前記ケース部材は円筒形状を有し、前記切換部材は円柱形状を有し、その外周面が前記ケース部材の内面に摺接しつつ前記ケース部材の軸心回りに回転することによって、位置が切り換えられ、前記切換部材の外周面には、前記切換部材が前記第２位置にあるときに前記ケース部材の前記第１大気開放部と前記大気導入接続部とを連通させる、前記第２の連通路を形成する第１の溝と、前記切換部材が前記第３位置にあるときに前記ケース部材の前記第２大気開放部と前記吸引接続部とを連通させる、前記第３の連通路を形成する第２の溝とが形成され、前記第１の溝は、前記第２の溝よりも、深い溝であることを特徴とする。

本発明によると、切換部材が、ケース部材内で摺接しつつ回転して位置が切り換えられる構成では、切換部材の外周面に形成された溝とケース部材の内面との間に連通路が形成される。この場合に、溝の深さを変えることによって、流路抵抗を簡単に異ならせることができる。

第４の発明に係る液滴噴射装置は、第１〜第３の何れかの発明に係る液滴噴射装置において、前記ケース部材は円筒形状を有し、前記切換部材は円柱形状を有し、その外周面が前記ケース部材の内面に摺接しつつ前記ケース部材の軸心回りに回転することによって、位置が切り換えられ、前記ケース部材の軸心方向において、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部とが並んで配置されていることを特徴とする。

ケース部材内の円柱形状の切換部材が摺接しながら回転して、切換部材の位置が切り換えられる構成を採用した場合、ケース部材の真円度が低いと、切換部材の外周面との密着性が低下する。つまり、ケース部材と切換部材間に形成される連通路間のシール性が低下し、連通路間で漏れが生じる虞がある。

一方で、吸引接続部や大気開放部等の孔を有する円筒状のケース部材は、孔に対応したピンが取り付けられた型によって成型し、その後にピンを抜くことによって孔を形成する。しかし、上記のピンを抜く際に、ケース部材に対し径方向に力が作用することによって、ケース部材の真円度が低下する虞がある。そして、ピン（孔）が周方向に多く配置されていると、ケース部材に対して異なる方向にそれぞれ力が作用することになるから、真円度の低下も大きくなりやすい。

これに対して、本発明では、ケース部材の軸心方向に、第１大気開放部と大気導入接続部とが並んでいる。すなわち、第１大気開放部と大気導入接続部の周方向位置が一致している。そのため、周方向に並ぶピンの数が少なくなり、ピンを抜くことによる、ケース部材の真円度の低下を極力抑えることができる。

第５の発明に係る液滴噴射装置は、第１〜第４の何れかの発明に係る液滴噴射装置において、前記第１大気開放部は、前記大気導入接続部よりも上方に配置されていることを特徴とする。

本発明によると、第１大気開放部が大気導入接続部よりも上方に配置されているため、キャップ部材内の液体が、大気導入口に接続された大気導入接続部からケース部材へ逆流してきた場合でも、ケース部材外へ漏れ出しにくくなる。

本発明によれば、キャップ部材でノズルを覆い、切換部材を第１位置にした状態で吸引手段を駆動することにより、密閉されたキャップ部材内の空間を減圧して、ノズルから液体を排出させるパージを行うことができる。さらに、パージの後、切り替え部材を第２位置にした状態で、吸引手段を駆動することにより、パージによってキャップ部材内に溜まった液体を排出することができる。したがって、キャップ部材内の液体がこぼれることがない。

本発明の実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。 （ａ）が図１のメンテナンスユニットの上側から見た斜視図であり、（ｂ）が（ａ）から外側の筐体を除いた内部構造を示す図である。 （ａ）が下側から見たメンテナンスユニットの斜視図であり、（ｂ）が（ａ）から外側の筐体を除いた内部構造を示す図である。 切換装置を構成するケース部材及び切換部材の構成を示す分解斜視図である。 通常時におけるケース部材及び切換部材の軸心方向と直交する断面を下側から見た断面図であり、（ａ）が下側部分における断面、（ｂ）が中央部における断面、（ｃ）が上側部分における断面を示している。 カラーインクのパージを行っている状態における図５相当の図である。 カラーインクのパージ後、キャップに溜まったインクを排出するときの状態における図５相当の図である。 図６、図７のVIII−VIII線断面図、及び、当該断面で示す部分と吸引キャップ及び吸引ポンプとの接続関係を示す図であり、（ａ）が図６の状態、（ｂ）が図７の状態を示している。 ブラックインクのパージを行っている状態における図５相当の図である。 ブラックインクのパージ後、キャップに溜まったインクを排出するときの状態における図５相当の図である。 排気パージを行っている状態における図５相当の図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。なお、以下では、図１に示すように右側及び左側を規定して説明を行う。

図１に示すように、プリンタ１（液滴噴射装置）は、キャリッジ２、サブタンク３、インクジェットヘッド４（液滴噴射ヘッド）、用紙搬送ローラ５、メンテナンスユニット６などを備えている。キャリッジ２は、２本のガイドレール７に沿って走査方向に往復移動する。

サブタンク３は、キャリッジ２に搭載されている。サブタンク３は、４本のチューブ１４を介して４つのインクカートリッジ１５と接続されている。４つのインクカートリッジ１５には右側に配置されているものから順に、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが貯留されており、これら４つのインクカートリッジに貯留された４色のインクが、チューブ１４を介してサブタンク３に供給される。そして、サブタンク３は、インクカートリッジ１５から供給された上記４色のインクを、内部に形成された図示しない４つのインク貯留室にそれぞれ一時的に貯留する。

また、サブタンク３には、インクジェットヘッド４の右側に位置する部分に、上記４つのインク貯留室にそれぞれ連通する４つの排気口１３が設けられている。排気口１３からは後述する排気パージによりサブタンク３内（インク貯留室内）の気泡を排出することができるようになっている。

インクジェットヘッド４は、サブタンク３の下端部に取り付けられており、その下面に形成された複数のノズル１０からインクを噴射する。より詳細に説明すると、複数のノズル１０は、走査方向と直交する紙送り方向に配列されることによってノズル列１１を形成しており、インクジェットヘッド４においては、ノズル列１１が走査方向に４列に配列されている。そして、各ノズル列１１を構成するノズル１０からは、右側のノズル列１１を構成しているものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが噴射される。

用紙搬送ローラ５は、記録用紙Ｐを紙送り方向に搬送する。そして、プリンタ１においては、用紙搬送ローラ５により紙送り方向に搬送される記録用紙Ｐに、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド４からインクを噴射することにより、記録用紙Ｐに印刷を行う。

メンテナンスユニット６は、インクジェットヘッド４のメンテナンスを行うためのものであり、キャリッジ２の移動範囲の右端部に配置されている。メンテナンスユニット６は、図１〜図５に示すように、筐体２０に吸引キャップ２１（キャップ部材）、排気キャップ２２、切換ユニット２３（切換手段）、吸引ポンプ２４などが設けられた構成となっている。

吸引キャップ２１は、キャリッジ２がほぼ最大限右側に移動した状態で、インクジェットヘッド４と対向するように配置されている。吸引キャップ２１は、インクジェットヘッド４と対向している状態で、左側３列のノズル列１１を構成する、カラー（イエロー、マゼンタ、シアン）のインクを吐出するノズル１０と対向するキャップ部２１ａと、最も右側のノズル列１１を構成する、ブラックのインクを吐出するノズル１０と対向するキャップ部２１ｂと、を備えている。また、キャップ部２１ａには、後述するようにインクを吸引するための吸引口１８ａと、後述するようにキャップ部２１ａ内に外気を導入するための大気導入口１９ａとが設けられている。同様に、キャップ部２１ｂにも、吸引口１８ｂと大気導入口１９ｂとが設けられている。

排気キャップ２２は、キャリッジ２がほぼ最大限右側に移動した状態で、排気口１３と対向するように配置されている。また、排気キャップ２２には、後述するように、サブタンク３内の気泡を吸引するための吸引口１７が設けられている。

また、メンテナンスユニット６は、キャリッジ２が右側に移動してきたときに、図示しない昇降機構によって上昇するように構成されており、キャリッジ２が、インクジェットヘッド４が吸引キャップ２１と対向し、排気口１３が排気キャップ２２と対向する位置まで移動したときに、インクジェットヘッド４に装着される。これにより、左側３列のノズル列１１を形成するノズル１０がキャップ部２１ａに覆われるとともに、最も右側のノズル列１１を形成するノズル１０がキャップ部２１ｂに覆われる。また、このとき、排気口１３が排気キャップ２２に覆われる。

切換ユニット２３は、吸引キャップ２１の下側に配置されている。切換ユニット２３は、ケース部材３１と、回動部材３２（切換部材）とを備えている。

ケース部材３１は、合成樹脂材料からなる、上下方向を軸心方向とする略円筒形状の部材であり、その上端が開口しているとともに、その下端が壁部３１ａによって塞がれている。また、ケース部材３１の外周面３１ｂには、吸引接続部４１ａ〜４１ｃ、大気導入接続部４２ａ、４２ｂ、大気連通孔４３ａ、４３ｂ（第１大気開放部）及び大気連通部４４（第２大気開放部）が設けられている。

吸引接続部４１ａ〜４１ｃは、外周面３１ｂを上下に約３等分したときの下側の部分に、外周面３１ｂからケース部材３１の径方向外側に突出するように設けられている。また、吸引接続部４１ａ〜４１ｃの互いの位置関係について説明すると、下側から見て（図５の方向から見て）、吸引接続部４１ｂが、ケース部材３１の軸心回りに、吸引接続部４１ａから時計回り方向に約９０°ずれた位置に設けられており、吸引接続部４１ｃが、ケース部材３１の軸心回りに、吸引接続部４１ａから反時計回り方向に約９０°ずれた位置に設けられている。そして、ケース部材３１の内部空間３１ｃは、吸引接続部４１ａ〜４１ｃをそれぞれ介して、外部と連通している。

また、吸引接続部４１ａは、チューブ５１ａを介してキャップ部２１ａの吸引口１８ａに接続されている。吸引接続部４１ｂは、チューブ５１ｂを介してキャップ部２１ｂの吸引口１８ｂに接続されている。吸引接続部４１ｃは、チューブ５１ｃを介して排気キャップの吸引口１７に接続されている。

大気導入接続部４２ａ、４２ｂは、外周面３１ｂを上下に約３等分したときの中央の部分に、外周面３１ｂからケース部材３１の径方向外側に突出するように設けられており、それぞれ、吸引接続部４１ａ、４１ｂのほぼ真上に位置している。そして、ケース部材３１の内部空間３１ｃは、大気導入接続部４２ａ、４２ｂをそれぞれ介して、外部と連通している。

また、大気導入接続部４２ａは、チューブ５２ａを介してキャップ部２１ａの大気導入口１９ａに接続されている。大気導入接続部４２ｂは、チューブ５２ｂを介してキャップ部２１ｂの大気導入口１９ｂに接続されている。

大気連通孔４３ａ、４３ｂは、外周面３１ｂを上下に約３等分したときの上側の部分に設けられており、それぞれ、大気導入接続部４２ａ、４２ｂのほぼ真上に位置している。そして、ケース部材３１の内部空間３１ｃは、大気連通孔４３ａ、４３ｂをそれぞれ介して外部と連通している。

大気連通部４４は、吸引接続部４１ａ〜４１ｃが設けられているのと同じ、外周面３１ｂの下側の部分に、外周面３１ｂからケース部材３１の径方向外側に突出するように設けられている。また、大気連通部４４の吸引接続部４１ａ〜４１ｃとの位置関係について説明すると、大気連通部４４は、下側から見て、ケース部材３１の軸心回りに、吸引接続部４１ｂから時計回り方向に約４５°ずれた位置に設けられている。

また、ケース部材３１の上端を塞ぐ壁部３１ａには、ポンプ接続部４５が設けられている。ポンプ接続部４５は、ケース部材３１の径方向に延びており、ケース部材３１の軸心上に位置するその基端部において、ケース部材３１の内部空間３１ｃに接続されているとともに、その先端部が、ケース部材３１の径方向に、ケース部材３１よりも外側まで延びている。

また、ケース部材３１には、外周面３１ｂの紙送り方向上流側の端部にポンプ取付部３６が設けられている。ポンプ取付部３６は、吸引キャップ２１と上下に重ならない位置まで延びており、その先端部の上面に吸引ポンプ２４が取り付けられている。吸引ポンプ２４は、チューブポンプなどであり、図示しないチューブを介してポンプ接続部４５の先端部と接続されているとともに、ポンプ接続部４５と反対側において、チューブ５４を介して図示しない廃液タンクに接続されている。

回動部材３２は、ゴム材料などからなる、内部空間３１ｃよりもわずかに径の大きい略円柱形状の部材であり、ケース部材３１の上側の開口から内部空間３１ｃに挿通されることによって、弾性変形された状態で内部空間３１ｃ内に収容されている。これにより、回動部材３２は、その外周面３２ａが、内部空間３１ｃの壁となるケース部材３１の内周面３１ｄに密着している。

回動部材３２の上面３２ｂには溝６１が形成されている。溝６１は接続部６２と、３つの分岐部６３ａ〜６３ｃとを備えている。接続部６２は、回動部材３２の上面３２ｂの略中央部に位置しており、ポンプ接続部４５の基端部と接続されている。３つの分岐部６３ａ〜６３ｃは、それぞれ、その基端部が接続部６２に接続されているとともに、接続部６２との接続部分から回動部材３２の径方向に３方向に分かれて外周面３２ａまで延びている。ここで、回動部材３２の軸心を中心とした分岐部６３ａと分岐部６３ｂとが為す角度、及び、分岐部６３ｂと分岐部６３ｃとのが為す角度とは、ほぼ同じ角度である（例えば３５°程度）。

また、回動部材３２の外周面３２ａは、下側約３分の１の下側部分３２ｃ１と、上側約３分の２の上側部分３２ｃ２の２つの部分に分かれている。

下側部分３２ｃ１には、３つの切り欠き６４ａ〜６４ｃ、溝６５（第２の溝）が形成されている。切り欠き６４ａ〜６４ｃは、下側部分３２ｃ１の３つの分岐部６３ａ〜６３ｃの先端部と上下に重なる部分に形成されており、分岐部６３ａ〜６３ｃとそれぞれ連通している。溝６５は、下側部分３２ｃ１のうち、切り欠き６４ａ〜６４ｄが形成された部分を除いた部分の大部分にわたって連続的に延びている。

上側部分３２ｃ２には、外周面３２ａの周方向に沿って、４つの遮断溝６６と、４つの連通溝６７（第１の溝）とが、交互に形成されている。遮断溝６６には、上下方向に関する略中央部に隔壁６６ａが設けられており、隔壁６６ａにより上下２つの領域６６ｂと領域６６ｃとに隔てられている。また、４つの遮断溝６６のうちの１つは、切り欠き６４ａと上下に重なる位置に形成されており、残り３つの遮断溝６６は、溝６５と上下に重なる位置など、切り欠き６４ａ〜６４ｃとは上下に重ならない位置に形成されている。

４つの連通溝６７は、それぞれ、外周面３２ａの周方向に関する長さが遮断溝６６よりも長く、上下方向に上側部分３２ｃ２のほぼ全域にわたって連続的に延びている。また、４つの連通溝６７のうちの１つは、切り欠き６４ｂ、６４ｃと上下に重なる位置に形成されており、残り３つの連通溝６７は、溝６５と上下に重なる位置に形成されている。また、連通溝６７の深さＤ１は、溝６５の深さＤ２よりも深くなっている。

そして、ケース部材３１の内部空間３１ｃに、回動部材３２が収容されることにより、切り欠き６４ａ〜６４ｃとケース部材３１の内周面３１ｄとの間に第１の連通路が形成される。また、連通溝６７とケース部材３１の内周面３１ｄとの間に第２の連通路が形成される。また、溝６５とケース部材３１の内周面３１ｄとの間に第３の連通路が形成される。また、連通溝６７の深さＤ１が、溝６５の深さＤ２よりも深くなっているので、第２の連通路は、第３の連通路よりも流路抵抗が小さくなっている。

また、回動部材３２は、ギア７０を介して図示しないモータと接続されており、モータを駆動することにより、回動部材３２を、ケース部材３１の内周面３１ｄに摺接させつつ、ケース部材３１の軸心回りに回動させることができるようになっている。

次に、メンテナンスユニット６の動作について説明する。メンテナンスユニット６は、印刷を行うときや、後述するパージ及び排気パージを行うときを除いては、次に説明する待機状態となっており、インクジェットヘッド４のインクが増粘したときや、サブタンク３内に気泡が流れ込んだ場合などには、インクジェットヘッド４内の増粘したインクを排出させるパージや、サブタンク３内の気泡を排出させる排気パージを行う。

待機状態では、キャリッジ２がメンテナンスユニット６と対向する位置にあり、ノズル１０が吸引キャップ２１（キャップ部２１ａ、２１ｂ）に覆われている。これにより、ノズル１０のインクの乾燥が防止される。

このとき、回動部材３２は、図５に示すように、溝６５が、吸引接続部４１ａ、４１ｂと大気連通部４４とにまたがるような位置（第３位置）に位置している。これにより、キャップ部２１ａは、吸引口１８ａ、チューブ５１ａ、吸引接続部４１ａ、溝６５（第３の連通路）、及び、大気連通部４４を介して大気連通している。また、キャップ部２１ｂは、吸引口１８ｂ、チューブ５１ｂ、吸引接続部４１ｂ、溝６５（第３の連通路）、及び、大気連通部４４を介して大気連通している。

このように、本実施の形態では、待機状態において、キャップ部２１ａ、２１ｂが大気連通しているため、ノズル１０をキャップ部２１ａ、２１ｂで覆ったときに、キャップ部２１ａ、２１ｂ内の空間の圧力が変動することがない。これにより、ノズル１０内のインクのメニスカスが破壊されてしまうのを防止することができる。

このとき、溝６５の深さＤ２は、連通溝６７の深さＤ１よりも浅くなっており、溝６５とケース部材３１の内周面３１ｄとの間に形成される第３の連通路の流路抵抗は大きくなっているため、キャップ部２１ａ、２１ｂと外部との間での空気の移動量は少ない。したがって、キャップ部２１ａ、２１ｂを大気連通させたことによる、ノズル１０の乾燥を極力抑えることができる。

パージによりインクジェットヘッド４からカラーのインクを排出させる場合には、図６（ａ）に示すように、切り欠き６４ａが吸引接続部４１ａに面する位置（第１位置）まで、回動部材３２を回動させる。これにより、キャップ部２１ａが、吸引口１８ａ、チューブ５１ａ、吸引接続部４１ａ、第１の連通路（切り欠き６４ａ）、分岐部６３ａ、接続部６２、ポンプ接続部４５及び図示しないチューブを介して、吸引ポンプ２４に接続される。

また、この状態では、図６（ｂ）、（ｃ）に示すように、遮断溝６６が大気導入接続部４２ａ及び大気連通孔４３ａに面しており、大気導入接続部４２ａが遮断溝６６の領域６６ｂに接続されるとともに、大気連通孔４３ａが遮断溝６６の領域６６ｃに接続される。そのため、大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａとは遮断され、チューブ５２ａを介して大気導入接続部４２ａに接続されたキャップ部２１ａは大気連通していない。

次に、この状態で吸引ポンプ２４を駆動する。すると、上述のとおりキャップ部２１ａが大気連通していないため、キャップ部２１ａ内が減圧され、図８（ａ）に示すように、インクジェットヘッド４内のインクがノズル１０からキャップ部２１ａに排出され、排出されたインクが、吸引口１８ａから吸引される。

そして、カラーのインクの排出が完了したときに吸引ポンプ２４を止め、続けて、図７（ａ）に示すように、切り欠き６４ｂが吸引接続部４１ａに面する位置（第２位置）まで、回動部材３２を回動させる。これにより、キャップ部２１ａが、吸引口１８ａ、チューブ５１ａ、吸引接続部４１ａ、第１の連通路（切り欠き６４ｂ）、分岐部６３ｂ、接続部６２、ポンプ接続部４５及び図示しないチューブを介して、吸引ポンプ２４に接続される。

さらに、この状態では、図７（ｂ）、（ｃ）に示すように、連通溝６７が大気導入接続部４２ａ及び大気連通孔４３ａに面しており、これにより、大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａとが、連通溝６７を介して接続される。したがって、キャップ部２１ａは、チューブ５２ａ、大気導入接続部４２ａ、第２の連通路（連通溝６７）及び大気連通孔４３ａを介して大気連通している。

次に、この状態で吸引ポンプ２４を駆動する。すると、上述のとおり、キャップ部２１ａが大気連通しているため、図８（ｂ）に示すように、キャップ部２１ａ内に溜まったカラーのインクが吸引口１８ａから吸引されるとともに、大気導入口１９ａからキャップ部２１ａ内に外気が導入される。なお、このとき、キャップ部２１ａ内に外気が導入されるため、キャップ部２１ａ内の圧力は変動せず、ノズル１０からインクが排出されることはない。

そして、キャップ部２１ａに溜まったカラーのインクの排出が完了したときに吸引ポンプ２４を止め、その後、回動部材３２を回動させて、上述の待機状態における位置に戻す。

パージによりインクジェットヘッド４からブラックのインクを排出させる場合には、図９（ａ）に示すように、切り欠き６４ａが吸引接続部４１ｂに面する位置（第１位置）まで、回動部材３２を回動させる。これにより、キャップ部２１ｂが、吸引口１８ｂ、チューブ５１ｂ、吸引接続部４１ｂ、第１の連通路（切り欠き６４ａ）、分岐部６３ａ、接続部６２、ポンプ接続部４５及び図示しないチューブを介して、吸引ポンプ２４に接続される。

また、この状態では、図９（ｂ）、（ｃ）に示すように、遮断溝６６が大気導入接続部４２ｂ及び大気連通孔４３ｂに面しており、大気導入接続部４２ｂが遮断溝６６の領域６６ｂに接続されるとともに、大気連通孔４３ｂが遮断溝６６の領域６６ｃに接続される。したがって、大気導入接続部４２ｂと大気連通孔４３ｂとは遮断され、チューブ５２ｂを介して大気導入接続部４２ｂに接続されたキャップ部２１ｂは大気連通していない。

次に、この状態で吸引ポンプ２４を駆動する。すると、上述の通り、キャップ部２１ｂが大気連通していないため、キャップ部２１ｂ内の気圧が低下し、インクジェットヘッド４内のブラックのインクがノズル１０からキャップ部２１ｂに排出され、排出されたインクが吸引口１８ｂから吸引される。

そして、ブラックのインクの排出が完了したときに吸引ポンプ２４を止め、続けて、図１０（ａ）に示すように、切り欠き６４ｂが吸引接続部４１ｂに面する位置（第２位置）まで、回動部材３２を回動させる。これにより、キャップ部２１ｂが、吸引口１８ｂ、チューブ５１ｂ、吸引接続部４１ｂ、第１の連通路（切り欠き６４ｂ）、分岐部６３ｂ、接続部６２、ポンプ接続部４５及び図示しないチューブを介して、吸引ポンプ２４に接続される。

さらに、この状態では、図１０（ｂ）、（ｃ）に示すように、連通溝６７が大気導入接続部４２ｂ及び大気連通孔４３ｂに面しており、これにより、大気導入接続部４２ｂと大気連通孔４３ｂとが、連通溝６７を介して接続される。したがって、キャップ部２１ｂは、チューブ５２ｂ、大気導入接続部４２ｂ、第２の連通路（連通溝６７）及び大気連通孔４３ｂを介して大気連通している。

次に、この状態で吸引ポンプ２４を駆動する。すると、上述のとおり、キャップ部２１ｂが大気連通しているため、キャップ部２１ｂ内に溜まったブラックのインクが吸引口１８ｂから吸引されるとともに、大気連通口１８ｂからキャップ部２１ｂ内に外気が導入される。なお、このとき、キャップ部２１ｂ内に外気が導入されるため、キャップ部２１ｂ内の圧力は変動せず、ノズル１０からインクが排出されることはない。

そして、キャップ部２１ｂに溜まったブラックのインクの排出が完了したときに吸引ポンプ２４を止め、その後、回動部材３２を回動させて、上述の待機状態における位置に戻す。

排気パージにより、サブタンク３内の気泡を排出させるときには、図１１（ａ）に示すように、切り欠き６４ｃが吸引接続部４１ｃに面する位置まで、回動部材３２を回動させる。これにより、排気キャップ２２が、吸引口１７、チューブ５１ｃ、吸引接続部４１ｃ、第１の連通路（切り欠き６４ｃ）、分岐部６３ｃ、接続部６２、ポンプ接続部４５及び図示しないチューブを介して、吸引ポンプ２４に接続される。

次に、この状態で吸引ポンプ２４を駆動する。すると、排気キャップ２２に接続された排気口１３からサブタンク３内の気泡が排出される。そして、サブタンク３からの気泡の排出が完了したときに吸引ポンプ２４を止め、その後、回動部材３２を回動させて上述の待機状態における位置に戻す。

以上に説明した、実施の形態によると、パージによりインクジェット３からブラック又はカラーのインクを排出させた後、キャップ部２１ａ、２１ｂに溜まったインクを排出させてから待機状態に戻している。したがって、キャップ部２１ａ、２１ｂに溜まったインクがキャップ部２１ａ、２１ｂからこぼれてしまうのを防止することができる。

また、本実施の形態では、キャップ部２１ａ、２１ｂ内のインクを排出させる際に、キャップ部２１ａ、２１ｂ内に積極的に外気を導入するために用いられる連通溝６７の深さＤ１が、単にキャップ部２１ａ、２１ｂ内を大気連通させるための溝６５の深さＤ２よりも深く、第２の連通路の流路抵抗は小さくなっている。したがって、キャップ部２１ａ、２１ｂ内のインクを排出させる際に、キャップ部２１ａ、２１ｂ内にスムーズに外気を導入することができる。

また、印刷、パージ及び排気パージを行わない待機時には、ノズル１０がキャップ部２１ａ、２１ｂに覆われているため、ノズル１０内のインクの乾燥が防止される。さらに、このとき、キャップ部２１ａ、２１ｂが、大気連通しているため、キャップ部２１ａ、２１ｂ内の圧力変動を防止することができる。これにより、例えば、キャップ部２１ａ、２１ｂ内の圧力変動によってノズル１０のメニスカスが破壊されてしまうことを防止することができる。

ここで、キャップ部２１ａ、２１ｂを大気連通させるための第３の連通路（溝６５）は、キャップ部２１ａ、２１ｂの圧力変動を防止するためのものである。すなわち、溝６５は、第２の連通路（連通溝６７）とは異なり、積極的に空気を流すためのものではない。そこで、本実施の形態では、溝６５の深さＤ２を、キャップ部２１ａ、２１ｂ内に積極的に外気を導入するために用いられる連通溝６７の深さＤ１よりも浅くすることで、第３の連通路の流路抵抗を大きくしている。これにより、キャップ部２１ａ、２１ｂと外部との間での空気の移動量が少なくなり、キャップ部２１ａ、２１ｂを大気連通させたことによる、ノズル１０の乾燥を極力抑えることができる。

また、本実施の形態では、切換ユニット２３が、略円筒形状のケース部材３１の内部空間３１ｃに、略円柱形状の回動部材３２が収容された構成となっており、回動部材３２を、ケース部材３１の内周面３１ｄに摺動させつつ、ケース部材３１の軸心回りに回動させて、切り欠き６４ａ〜６４ｃ、溝６５、遮断溝６６及び連通溝６７の位置を変えることによって、上述の第１〜第３位置を切り換えている。

そして、切換ユニット２３がこのような構成の場合には、溝６５の深さＤ２を連通溝６７の深さＤ１よりも浅くすることにより、容易に、第２の連通路の流路抵抗を、第３の連通路の流路抵抗よりも小さくすることができる。

また、切換ユニット２３がこのような構成の場合には、ケース部材３１の真円度が低いと、ケース部材３１の内周面３１ｄと回動部材３２の外周面３２ｂとの密着性が低下し、これらの間からインクが漏れ出してしまう虞がある。

一方で、合成樹脂材料からなるケース部材３１は、吸引接続部４１ａ〜４１ｃ、大気導入接続部４２ａ、４２ｂ、大気連通孔４３ａ、４３ｂ、大気連通部４４を形成する孔に対応したピンが取り付けられた型によって成形し、その後ピンを抜くことによって形成する。しかしながら、ピンを抜く際にケース部材３１に対して径方向に力が作用し、この力によってケース部材３１の真円度が低下してしまう虞がある。また、このような孔が、ケース部材３１の周方向に沿って多く配置されていると、ケース部材３１に対して、互いに異なる方向にそれぞれ力が作用することになるため、真円度の低下が大きくなりやすい。

これに対して、本実施の形態では、吸引接続部４１ａと大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａ、及び、吸引接続部４１ｂと大気導入接続部４２ｂと大気連通孔４３ｂが、それぞれ、ケース部材３１の軸心方向に並んでいる。すなわち、ケース部材３１の周方向に関する位置が一致している。したがって、ケース部材の周方向に並ぶピンの数が少なくなり、成形時にピンを抜くことによるケース部材３１の真円度の低下を極力抑えることができる。

また、本実施の形態では、キャップ部２１ａ、２１ｂが、大気導入口１９ａ、１９ｂ、チューブ５２ａ、５２ｂ及び大気導入接続部４２ａ、４２ｂを介して、ケース部材３１の内部空間３１ｃに接続されているため、キャップ部２１ａ、２１ｂ内のインクが、大気導入接続部４２ａ、４２ｂから第２の連通路（連通溝６７）に逆流してしまうことがある。しかしながら、本実施の形態では、連通溝６７を介して大気導入接続部４２ａ、４２ｂを大気連通させる大気連通孔４３ａ、４３ｂが、大気導入接続部４２ａ、４２ｂよりも上方に配置されているため、第２連通路（連通溝６７）内にインクが流れ込んだ場合でも、流れ込んだインクは、大気連通孔４３ａ、４３ｂから、ケース部材３１の外部に漏れ出しにくい。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成については、適宜その説明を省略する。

上述の実施の形態では、ケース部材３１の外周面３１ｂに、大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａ、及び、大気導入接続部４２ｂと大気連通孔４３ｂとが、それぞれ上下方向（ケース部材３１の軸心方向）に並んでいたが、これには限られない。大気導入接続部４２ａと大気連通孔４３ａ、及び、大気導入接続部４２ｂと大気連通孔４３ｂとは、それぞれ、互いにケース部材３１の外周面３２ａの周方向にずれた位置に設けられていてもよい。

また、上述の実施の形態では、大気連通孔４３ａ、４３ｂが、大気導入接続部４２ａ、４２ｂよりも上方に配置されていたが、これには限られない。大気連通孔４３ａ、４３ｂは、大気導入接続部４２ａ、４２ｂと同じ高さ、あるいは、大気導入接続部４２ａ、４２ｂよりも下方に形成されていてもよい。

また、上述の実施の形態では、連通溝６７の深さＤ１が、溝６５の深さＤ２よりも深くなっていることにより、第２の連通路の流路抵抗が第３の連通路の流路抵抗よりも小さくなっていたが、これには限られない。例えば、連通溝６７が、上下方向に関して、溝６５よりも長くなっていることによって、第２の連通路の流路抵抗が第３の連通路の流路抵抗よりも小さくなっていてもよい。

さらには、第２の連通路の流路抵抗が、第３の連通路の流路抵抗よりも小さいことにも限られず、第２の連通路の流路抵抗と第３の連通路とは流路抵抗が同じであってもよい。また、この場合には、第２連通路を形成する連通溝６７と、第３連通路を形成する溝６５とが別々に設けられていることにも限られず、回動部材３２に、第２連通路及び第３連通路を形成する共通の溝が設けられていてもよい。

また、上述の実施の形態では、待機時にキャップ部２１ａ、２１ｂを大気連通させる第３の連通路を形成するために、回動部材３２の外周面３２ｂに溝６５が形成されていたが、第３の連通路（溝６５）が設けられておらず、キャップ部２１ａ、２１ｂ内が密閉されていてもよい。

また、上述の実施の形態では、略円筒形状のケース部材３１の内部空間３１ｃに、略円柱形状の回動部材３２が収容され、回動部材３２を、外周面３２ｂをケース部材３１の内周面に摺接させつつ、ケース部材３１の軸心回りに回動させることにより、上述の第１〜第３位置を切り換えるものであったが、これには限られない。

例えば、ケース部材の内部空間に収容された切換部材が、ケース部材の軸心方向にスライドすることで、第１〜第３位置を切り換えることができるようになっているなど、ケース部材と、ケース部材に移動可能に収容された切換部材とを備えた他の構成によって、第１〜第３位置を切り換えることができるようになっていてもよい。また、この場合には、ケース部材の形状は略円筒形状以外の形状であってもよい。また、ケース部材に収容される切換部材の形状も、略円柱形状以外の形状であってもよい。なお、この場合には、ケース部材及び切換部材の形状や、切換部材のケース部材に対する移動方向に合わせて、切換部材の外周面に、ケース部材との間で第１〜第３の連通路を形成する溝を形成するなどすればよい。

また、以上では、ノズルからインクを噴射することによって印刷を行うプリンタに本発明を適用した例について説明したが、これには限られず、ノズルからインク以外の液滴を噴射する液滴噴射装置に本発明を適用することも可能である。

１ プリンタ
４ インクジェットヘッド
１５ ノズル
２１ 吸引キャップ
２３ 切換ユニット
３１ ケース部材
３２ 回動部材
４１ａ〜４１ｃ 吸引接続部
４２ａ、４２ｂ 大気導入接続部
４３ａ、４３ｂ 大気連通孔
４４ 大気連通部
６５ 溝
６６ 遮断溝
６７ 連通溝

Claims (5)

1. 液滴を噴射するノズルを有する液滴噴射ヘッドと、
   吸引口と大気導入口を有し、前記液滴噴射ヘッドに前記ノズルを覆うように装着されるキャップ部材と、
   前記キャップ部材の前記吸引口と前記大気導入口に接続され、且つ、前記大気導入口の大気との連通／遮断を切り換える切換手段と、
   前記切換手段に接続された吸引手段と、を備え、
   前記切換手段は、
   大気に開放された第１大気開放部と、前記キャップ部材の前記吸引口に接続される吸引接続部と、前記キャップ部材の前記大気導入口に接続される大気導入接続部とを有するケース部材と、
   前記ケース部材内において位置変更可能に収容された切換部材と、を有し、
   前記ケース部材と前記切換部材との間に、
   前記吸引接続部と前記吸引手段に対応した第１の連通路と
   前記第１大気開放部と前記大気導入接続部に対応した第２の連通路と、が形成され、
   前記キャップ部材が前記液滴噴射ヘッドに装着された状態において、前記切換部材は、前記吸引接続部と前記吸引手段とを前記第１の連通路を介して連通させ、且つ、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部は遮断する第１位置と、前記吸引接続部と前記吸引手段とを前記第１の連通路を介して連通させ、且つ、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部も前記第２の連通路を介して連通させる第２位置とをとることを特徴とする液滴噴射装置。
2. 前記ケース部材は、前記第１大気開放部とは別の、第２大気開放部を有し、
   前記ケース部材と前記切換部材との間に、前記吸引接続部と前記第２大気開放部に対応した第３の連通路がさらに形成され、
   前記キャップ部材が前記液滴噴射ヘッドに装着された状態において、前記切換部材は、前記第１位置と前記第２位置に加えて、さらに、前記吸引接続部と前記第２大気開放部とを前記第３の連通路を介して接続し、且つ、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部は遮断する第３位置をとり、
   前記切換部材が前記第２位置にあるときの、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部とを連通させる前記第２の連通路の流路抵抗が、前記切換部材が前記第３位置にあるときの、前記第２大気開放部と前記吸引接続部とを連通させる前記第３の連通路の流路抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
3. 前記ケース部材は円筒形状を有し、
   前記切換部材は円柱形状を有し、その外周面が前記ケース部材の内面に摺接しつつ前記ケース部材の軸心回りに回転することによって、位置が切り換えられ、
   前記切換部材の外周面には、前記切換部材が前記第２位置にあるときに前記ケース部材の前記第１大気開放部と前記大気導入接続部とを連通させる、前記第２の連通路を形成する第１の溝と、前記切換部材が前記第３位置にあるときに前記ケース部材の前記第２大気開放部と前記吸引接続部とを連通させる、前記第３の連通路を形成する第２の溝とが形成され、
   前記第１の溝は、前記第２の溝よりも、深い溝であることを特徴とする請求項２に記載の液滴噴射装置。
4. 前記ケース部材は円筒形状を有し、
   前記切換部材は円柱形状を有し、その外周面が前記ケース部材の内面に摺接しつつ前記ケース部材の軸心回りに回転することによって、位置が切り換えられ、
   前記ケース部材の軸心方向において、前記第１大気開放部と前記大気導入接続部とが並んで配置されていることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の液滴噴射装置。
5. 前記第１大気開放部は、前記大気導入接続部よりも上方に配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の液滴噴射装置。

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