JP2013188964A - 液体噴射装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】液体噴射ヘッドから廃液として排出された液体の受け面を有する液体噴射装置において、受け面に付着した液体を塊状に固化しないように廃液の流れを利用して受け面から流し落とすことができる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】ノズルからインクを噴射する記録ヘッドと、ノズルからフラッシングされたインクを受容するインク受け面30を有する筐体28と、記録ヘッドに対してノズルを囲うように当接可能な当接位置と該当接位置から離れた非当接位置との間を移動するキャップと、キャップを当接位置にした状態において、記録ヘッドからインクを廃液として排出させる際に駆動される吸引ポンプと、吸引ポンプの駆動による排出圧力で、廃液を筐体28内のインク受け面30に向けて吐出させる廃インク供給チューブ25と、筐体28内からインクを排出させる廃インク排出チューブ26とを備えた。
【選択図】図14

Description

本発明は、液体噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置に関する。
従来から、液体噴射装置の一種として、液体噴射ヘッドに形成されたノズルからインク(液体)を用紙などのターゲットに噴射して記録を行うインクジェット式のプリンターが広く知られている。こうしたプリンターでは、記録ヘッド(液体噴射ヘッド)のノズルの目詰まり等を抑制するために、ターゲットに対する記録とは無関係の制御信号に基づいてノズルからインクを廃インク(廃液)として噴射(すなわち、排出)させるフラッシングが行われる。
例えば特許文献1に記載の液体噴射装置は、記録ヘッドのノズルからフラッシング動作により排出されたインクを受けると共に、その受けたインクを廃インクタンク側に向けて流下させる斜面部(液体受け面)を備えたブロック状の斜面部材が設けられている。そして、この液体噴射装置では、フラッシング時に、複数のノズルから噴射される各種インクのうち相対的に固化し易いインクよりも相対的に固化し難いインクの方を斜面部の上方位置に向けて噴射させている。つまり、ノズルから噴射されて斜面部に付着した各種インクのうち、上方位置に付着したインクは固化し難く流動性を維持して斜面部を流下するので、この上方位置から流下するインクをそれよりも下方位置に付着している固化し易いインクに流下途中で混じり合わせ、各種インクが一緒に斜面部を流下して廃インクタンク内に回収されるようにしている。
特開2006−192862号公報
ところで、液体噴射ヘッドからフラッシングに伴い噴射されたインクを受ける斜面部材の斜面部上に付着した各種インクのうち、固化し易いインクは斜面部上に堆積して塊状となることがある。その一方、斜面部の上方位置に噴射された固化し難いインクは、塊状とはならず、斜面に沿って流下するものの、その流れの勢いは重力に従って流れ落ちるだけの弱いものでしかない。そのため、勢いが弱いインクの流れでは、固化し易いために堆積して塊状になったインクを斜面上から流し落とすことが難しく、その結果、廃インクを廃インクタンクに回収できないという問題があった。
なお、廃インクの受け面を有するフラッシングボックスを備えたインクジェット式のプリンターに限らず、液体噴射ヘッドから廃液として排出された液体の受け面を有する液体噴射装置においては、こうした実情も概ね共通したものとなっていた。
本発明は、こうした実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体噴射ヘッドから廃液として排出された液体の受け面を有する液体噴射装置において、液体受け面に付着した液体を塊状に固化しないように廃液の流れを利用して液体受け面から流し落とすことが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、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記ノズルからフラッシングされた液体を受容する液体受け面を有する液体受容体と、前記液体噴射ヘッドに対して前記ノズルを囲うように当接可能な当接位置と該当接位置から離れた非当接位置との間を移動するキャップと、前記キャップを前記当接位置にした状態において、前記液体噴射ヘッドから前記液体を廃液として排出させる際に駆動されるポンプと、前記ポンプの駆動による排出圧力で、前記廃液を前記液体受容体内の前記液体受け面に向けて吐出させる液体供給流路と、前記液体受容体内から前記液体を排出させる液体排出流路とを備えた。
この発明の液体噴射装置によれば、液体噴射ヘッドのノズルから液体が廃液として液滴の状態で液体受容体に向けて噴射(すなわち、フラッシング)されると、その液体は液体受容体の液体受け面上に付着する。その一方、液体噴射ヘッドに対してキャップを当接位置にした状態でポンプが駆動されると、液体噴射ヘッド内から液体が強制的に排出させられる。そして、そのように強制排出された液体はキャップ内及び液体供給路を介して液体受容体まで導かれ、ポンプの駆動による排出圧力で、液体受容体内において液体が付着している液体受け面に向けて勢い良く吐出される。したがって、液体受け面に付着した液体を塊状に固化しないように廃液の流れを利用して液体受け面から流し落とすことができる。
また、本発明の液体噴射装置において、前記液体受け面は斜面状をなし、当該液体受け面に向けて前記液体供給流路内から吐出された前記液体は、前記液体受け面を下側から駆け上がるように流れた後、その液体受け面に沿って流れ落ちるように流れ、前記液体受容体内から前記液体排出流路へと流出する。
この発明の液体噴射装置によれば、液体供給流路から液体受け面に向けて吐出された液体は、斜面状の液体受け面を下側から駆け上がるように流れるときに、その液体受け面上に付着している液体の堆積物を刮げる。そして、駆け上がるときに液体受け面上から刮げた液体の堆積物と共に、今度は、その液体受け面を流れ落ちるように流れた後、液体受容体内から液体排出流路へと流出させられる。そのため、液体受容体内の液体受け面上に付着した液体が固化する虞を低減できる。
また、本発明の液体噴射装置において、前記液体供給流路は、前記液体受容体に接続される部位の方が前記ポンプ側となる部位よりも、鉛直方向における高さが低い。
この発明の液体噴射装置によれば、ポンプの駆動に伴いキャップ側から液体供給流路を経由して液体受容体側に流動する液体のうちポンプの駆動停止後においてポンプ側に残留する液体の量を低減することができる。
また、本発明の液体噴射装置において、前記液体排出流路の流路径は、前記液体供給流路の流路径よりも、大径である。
この発明の液体噴射装置によれば、液体供給流路を介して流入した廃液を液体供給流路よりも流路径が大径の液体排出流路を介して排出できるので、液体受容体内に廃液を不要に滞留させる虞を低減できる。
また、本発明の液体噴射装置において、前記液体受け面が形成された前記液体受容体の内部は大気に連通している。
液体受け面が形成された液体受容体の内部が大気に連通していない場合には、液体排出流路の下流側に詰まりが発生すると、圧力の関係で廃液が液体受容体内を介して上流側の液体供給流路内まで逆流する虞がある。この点、この発明の液体噴射装置によれば、もし仮に液体排出流路の下流側に詰まりが発生したとしても、逆流を生じさせる圧力は大気に連通した液体受容体において大気に開放されるため、そのような逆流の発生を抑制することができる。
本発明に係る実施形態のプリンターの斜視図。 同プリンターにおけるメンテナンスシステムの概略構成を示す正面図。 フラッシングボックスの斜視図。 フラッシングボックスの分解斜視図。 (a)は交換部品を斜め上方から見た場合の斜視図、(b)はその交換部品を斜め下方から見た場合の斜視図。 (a)はフラッシングボックスにおける筐体の断面図、(b)はその筐体における要部の断面図。 筐体に交換部品を斜め後方から装着する際の状態を示す断面図。 図7に示す状態から枠体部がリブに摺動してガイドされる状態の断面図。 図8に示す状態から更に移動して凸部が凹部に挿入された状態の断面図。 図9に示す状態から更に移動して凸部が凹部に係合した状態の断面図。 筐体に交換部品を上方から装着する際の状態を示す断面図。 図11に示す状態から更に移動して凸部が凹部まで至った状態の断面図。 筐体内のインク受け面に廃インクが堆積状に付着した状態を示す断面図。 筐体内のインク受け面から廃インクが流し落とされる状態を示す断面図。
以下、本発明を液体噴射装置の一種であるインクジェット式のプリンター及び同プリンターが備える液体受容装置としてのフラッシングボックスに具体化した実施形態を図1〜図14に基づいて説明する。
図1に示すように、本実施形態のプリンター11は、平面視矩形状をなすフレーム12を備え、そのフレーム12内にはターゲットの一例としての用紙Pを支持する支持台13がフレーム12の長手方向となる左右方向に延設されている。そして、支持台13よりも後方側に配設された紙送りモーター14を有する紙送り機構が駆動することにより支持台13上には用紙Pが後方側から前方側に向かって給送される。また、フレーム12内における支持台13の上方には、支持台13の長手方向(左右方向)と平行に延びるガイド軸15が架設されている。
ガイド軸15には、キャリッジ(移動体)16が、ガイド軸15の軸線方向(左右方向)に沿って往復移動可能に支持されている。また、フレーム12内の後面においてガイド軸15の両端部と対応する位置には、駆動プーリー17a及び従動プーリー17bが回転自在に支持されている。駆動プーリー17aにはキャリッジ16を往復移動させる際に駆動されるキャリッジモーター18が連結され、これら一対のプーリー17a,17b間には、長さ方向の一部をキャリッジ16に止着させた無端状のタイミングベルト17が掛装されている。従って、キャリッジ16は、キャリッジモーター18が駆動することによりガイド軸15にガイドされながらタイミングベルト17を介して左右方向に移動する。
図1に示すように、キャリッジ16の下面には液体噴射ヘッドの一例である記録ヘッド19が設けられている。一方、キャリッジ16上には記録ヘッド19に対して液体としてのインクを供給するためのインクカートリッジ20が着脱可能に搭載されている。インクカートリッジ20は、記録ヘッド19の下面にて構成されるノズル形成面19a(図2参照)に形成されたノズル19b(図2参照)に対して記録ヘッド19内に形成されたインク流路(図示略)を介してインクを供給する。
さらに、フレーム12内の長手方向の一端部(図1では右端部)、すなわち、用紙Pが至らない非印刷領域には、プリンター11の電源オフ時や記録ヘッド19をメンテナンスする場合にキャリッジ16を位置させるホームポジションHPが設けられている。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19のノズル19bからの用紙Pに対するインクの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実行するメンテナンスシステム21が設けられている。
図1に示すように、メンテナンスシステム21は、記録ヘッド19のノズル形成面19aと対応した有底箱状のキャップ22と、記録ヘッド19のノズル19bから用紙Pに対する印刷とは無関係の駆動信号に基づいて廃液として噴射(すなわち、排出)されたインクを受容するフラッシングボックス(以下、「FLボックス」という。)23を備えている。また、図2に示すように、メンテナンスシステム21は、重力方向でFLボックス23よりも下方となる位置に、FLボックス23から排出された廃インクを回収する廃インクタンク24を備えている。
キャップ22とFLボックス23との間は液体供給流路としての廃インク供給チューブ25により接続され、FLボックス23と廃インクタンク24との間は液体排出流路としての廃インク排出チューブ26により接続されている。また、廃インク供給チューブ25の途中には、キャップ22側からFLボックス23側へ廃インクを流動させるときにポンプ駆動される吸引ポンプ27が設けられている。ちなみに、この吸引ポンプ27は、円筒状ケーシング(図示略)の周壁内面により支持した廃インク供給チューブ25の長さ方向の中間部をポンプ駆動に伴いキャップ22側となる上流側からFLボックス23側となる下流側に向けて周壁内面との間で押し潰しながら移動する押圧部材(図示略)を備えた周知の所謂チューブポンプである。
なお、図2に示すように、廃インク供給チューブ25は、インクの流動方向において、FLボックス23に接続される下流側部位25aの方が、吸引ポンプ27側となる上流側部位25bよりも、重力方向(鉛直方向)での高さが低くなるように配設されている。また、図3及び図4に示すように、廃インク供給チューブ25と廃インク排出チューブ26とを比較すると、廃インク排出チューブ26の流路径の方が廃インク供給チューブ25の流路径よりも大径とされている。すなわち、廃インク排出チューブ26は、その流路断面積の値が、1本の廃インク供給チューブ25の流路断面積の値よりも大きいことは勿論、全て(本実施形態では一例として4本)の廃インク供給チューブ25の流路断面積の合計値よりも大きくなるように、その流路径の大きさが設定されている。
また、キャップ22は、記録ヘッド19のノズル形成面19aに対してノズル19bを囲うように当接することでノズル形成面19aとの間に閉空間を形成可能な当接位置(図2に示す位置)と、その当接位置から下方へ離れた位置であってノズル形成面19aに当接しない非当接位置との間を、昇降装置22a(図1参照)の駆動により移動する。また、キャップ22は、記録ヘッド19のノズル列ごとに対応した複数(本実施形態では一例として4つ)のキャップ小室22bを備えており、それらのキャップ小室22bごとに4本の廃インク供給チューブ25の上流側の端部が個別に接続されている。なお、それら4本の廃インク供給チューブ25においてキャップ22と吸引ポンプ27との間となる箇所には、チューブごとに図示しない開閉弁が設けられ、それらの弁の開閉制御によりノズル列ごとの選択的なメンテナンス動作が可能とされている。
図2に示すように、キャリッジ16は、左右方向となる主走査方向Xに沿って支持台13の上方域となる印刷領域とホームポジションHPとの間を往復移動可能である。すなわち、印刷時には、印刷領域内を往復移動しつつ、支持台13に支持された用紙Pに向けて記録ヘッド19のノズル19bからインクを噴射させる。そして、このような印刷動作により用紙Pに対して文字・図形などからなる画像が形成される。
一方、記録ヘッド19内のインクが増粘したり、インク中に気泡が混じったりした場合には、そうしたインクを廃インクとして記録ヘッド19から強制排出させるメンテナンス動作であるヘッドクリーニングが行われる。すなわち、図2に実線で示すように、キャリッジ16がホームポジションHPにおけるキャップ22の上方となる位置まで移動して停止する。そして、キャップ22が当接位置まで上昇した後、吸引ポンプ27が駆動されると、ノズル19bからインクが廃液として強制的にキャップ22内に排出され、その後、廃インクはキャップ22内から廃インク供給チューブ25を介してFLボックス23等の下流側へと排出される。
また、記録ヘッド19において長時間に亘りインクを噴射していないノズル19bを含むノズル列ができた場合等には、そのノズル列のノズル19bから印刷とは無関係の駆動信号に基づきインクを廃インク(廃液)として液滴の状態で噴射(すなわち、排出)させるフラッシングが行われる。この場合、キャリッジ16は、ホームポジションHPにおけるFLボックス23の上方となる位置に停止する。すると、記録ヘッド19はフラッシングが必要なノズル19bからインクを廃インクとしてFLボックス23に向けて噴射(排出)し、そのインクはFLボックス23内に受容される。したがって、この点で、FLボックス23は、記録ヘッド19のメンテナンスの一種であるフラッシング時に記録ヘッド19のノズル19bから廃液として排出された液体(インク)を受容する液体受容装置として機能する。
図3及び図4に示すように、FLボックス23は、記録ヘッド19のノズル形成面19aと対応した矩形形状で上向きの開口部28aを有すると共にその全体形状が直方体形状をなす筐体(液体受容体)28と、その筐体28に対して着脱自在に装着される液体吸収機能を有した交換部品29とを備えている。交換部品29は、筐体28の開口部28aに対応した矩形状の枠体部45aを有する装着部材45と、この装着部材45に対して組み付けられるインク吸収機能を有したインク吸収材(液体吸収材)46と、装着部材45に組み付けられたインク吸収材46を覆った状態で装着部材45に止着される金網部材47とを備えている。記録ヘッド19からフラッシングされたインクは、インク吸収材46の表面に付着し、インク吸収材46の内部に浸透して吸収される。なお、フラッシングされたインクの一部は、金網部材47に付着した後、垂れることによりインク吸収材46に浸透して吸収される。また、FLボックス23の内部は、筐体28の開口部28a内に交換部品29が装着された状態において、装着部材45の枠体部45aと筐体28の側壁との間に微細な隙間があるため、こうした隙間を介して大気に連通している。
図4に示すように、装着部材45の上面側には矩形マット状のインク吸収材46を収容可能な収容凹部48が形成され、その収容凹部48の底面には格子状をなす梁部材49により多数のインク滴下口49aが形成されている。そのため、装着部材45の収容凹部48に収容されているインク吸収材46内にインクが浸透して保持されている場合、そのインクは時間の経過と共にインク吸収材46内を下方に向けて移動し、その後、インク吸収材46の下面からインク滴下口49aを通って筐体28内に滴下する(垂れる)。
また、図4及び図5に示すように、装着部材45における枠体部45aの長手方向の一方側(図4では左側)の側面からは、枠体部45aの短手方向において対をなす凸部50が長手方向の一方側(筐体28への装着方向側)に向けて突設されている。なお、図5(b)に示すように、これらの凸部50は、突出方向と直交する断面形状が矩形状となる凸部50であって、それらの下面は凸部50の厚さを先端に向かうほど薄肉とするテーパー面50aに形成されている。
また、枠体部45aの長手方向の他方側(図4では右側)の側面からは、装着部材45を筐体28の開口部28a内に装着するときに、その装着部材45を指先(図7参照)で把持するための把持部51が形成されている。すなわち、この把持部51を把持することにより、使用者は、装着部材45にインク吸収材46が一体的に組み込まれたインク吸収機能付きの交換部品29を筐体28に対する着脱時に前下がりの斜め姿勢と水平姿勢との間で変位させることが可能とされる。また、枠体部45aにおける把持部51が形成された部位からは弾性変形可能なフック部52が下方に向けて突設されている。
一方、図4及び図6(a)に示すように、筐体28は、開口部28a内に装着された交換部品29におけるインク吸収材46から装着部材45の滴下口49aを介して下方に滴下したインクを受けるインク受け面(液体受け面)30を内部に有している。このインク受け面30は、筐体28における長手方向の一方側(図4では左側)の方が他方側(図4では右側)よりも重力方向において上方となる斜状に形成されている。そして、その斜状のインク受け面30における上方寄りとなる位置には、筐体28の短手方向において対をなす鉛直板状のリブ31が上方に向けて突設されている。
これらのリブ31は、交換部品29が筐体28の開口部28a内に装着されるときに、装着部材45の枠体部45aを筐体28の長手方向の一方側(図4及び図6(a)では左側)に摺動させつつガイドするガイド部として機能するものであり、各リブ31の上縁部32は装着方向となる筐体28の長手方向に沿って延びるように形成されている。なお、リブ31の上縁部32における頂部32aは水平方向に沿って延びるように形成されると共に、その頂部32aに対して筐体28の長手方向の一方側(図4等では左側)において連続する部分は頂部32aから斜め下方に向けて延びる斜状部32bに形成されている。
また、筐体28において交換部品29を装着するときの装着方向を前後方向とした場合における後側壁28bの下部には、廃インクタンク24に下流端を接続された廃インク排出チューブ26の上流端が接続される排出口33と、キャップ22に上流端を接続された廃インク供給チューブ25の下流端が接続される供給口34が形成されている。図6に示すように、排出口33と供給口34は、何れも斜状のインク受け面30における下方寄りの位置とほぼ同じ高さに形成され、排出口33の方が供給口34よりも更に重力方向下側となる位置に形成されている。なお、図5に示すように、供給口34はインク受け面30の幅方向に複数(本実施形態では4つ)の供給口34が並列状態となるように形成されている。
一方、筐体28において交換部品29を装着するときの装着方向を前後方向とした場合における前側壁28cの上部には、前側壁28cよりも前後方向の厚さ寸法が大きい厚壁部分35aを有した装着壁部35が鉛直上方に向けて延設されている。この装着壁部35における厚壁部分35aは、交換部品29における装着部材45の枠体部45aから突設された一対の凸部50の間隔とほぼ対応した間隔だけ、筐体28の短手方向において離れて位置する。そして、この装着壁部35における厚壁部分35aの下端部と前側壁28cの上端部との境となる部位には、交換部品29側の凸部50を交換部品29の装着方向において挿抜可能とする凹部の一例として開口形状が矩形の孔36が貫通形成されている。
そして、図4及び図6(a)(b)に示すように、この孔36に対応させて、装着壁部35の厚壁部分35aには、孔36の上方から交換部品29側の凸部50を下方の孔36に向かう方向へ摺動させつつガイド可能な凹溝37が鉛直方向に沿って延びるように形成されている。すなわち、凹溝37は、その下端部が鉛直方向において孔36内に直上から連通するように形成されている。その結果、図6(b)に拡大して示すように、孔36の上側内面38と下側内面39とは、筐体28に対する交換部品29の装着方向を前後方向とした場合において、上側内面38の方が下側内面39よりも前方に位置ずれするように形成される。
また、孔36の下側内面39における前後方向(=筐体28の長手方向)の中途位置からは、その孔36における前方側(すなわち、装着方向側)の開口に連なる前下がり斜面状の面取り部40が形成されている。その結果、孔36は、その上側内面38と下側内面39との鉛直方向での間隔L1よりも、上側内面38の後端と下側内面39の前端(面取り部40と下側内面38とが交わる位置)との斜め方向での間隔L2(すなわち、孔36に凸部50を斜め方向から挿入する場合における挿入側の開口の上下幅)の方が、大きくなる孔形状に形成される。なお、孔36の上側内面38と下側内面39との鉛直方向での間隔L1は、交換部品29側の凸部50の厚さ寸法に対応した寸法であり、その凸部50が孔36に挿入された後に水平姿勢とされて係合した状態では、孔36の上側内面38と下側内面39とにより凸部50は上下両側から挟み込まれた状態となる。
さらに、筐体28において交換部品29を装着するときの装着方向を前後方向とした場合における後側壁28bの上部には、筐体28の開口部28a内に交換部品29が装着された際に、交換部品29側のフック部52を弾性変形させて係止させるための係止部41が後方側へ隆起形成されている。なお、係止部41は、鉛直方向と直交する断面形状が矩形状をなし、その鉛直方向に沿う表面となる後面の上部は上端に向かうほど係止部41を薄肉とするテーパー面41aに形成されている。
そこで次に、上記のように構成されたプリンター11の作用につき、特にFLボックス23における交換部品29の交換時及び記録ヘッド19のクリーニングを行うための吸引ポンプ27の駆動時の作用に着目して以下説明する。まず、FLボックス23の交換部品29を交換するときの作用について説明する。
さて、FLボックス23においてインク吸収材46のインク吸収能力が低下した場合には、その旧いインク吸収材46を新しいインク吸収材46に交換する必要が生じる。このような場合、本実施形態では、インク吸収材46が装着部材45に一体的に組み込まれた交換部品29単位でインク吸収材46の交換作業が行われる。
すなわち、FLボックス23の筐体28の開口部28a内から旧い交換部品29を取り外した後、図7に示すように、その開口部28aの上方位置に新しい交換部品29が凸部50を前方とした前下がりの斜め姿勢となるように配置される。このとき、使用者は交換部品29における枠体部45aの後部から後方へ突設された把持部51を指先で把持することにより、容易に交換部品29を前下がりの斜め姿勢にすることができる。
そして、図7に示す状態から、交換部品29を斜め姿勢状態のままで下方に降ろすと、図8に示すように、交換部品29における枠体部45aの前部の下端が筐体28における開口部28a内のリブ31に当接する。このとき、交換部品29にはリブ31の上縁部32が重力方向の下側から当接するため、交換部品29は筐体28の開口部28a内に落ち込むことが抑制される。なお、図8に示す状態では、リブ31の上縁部32のうち水平方向で装着方向に沿うように延びた頂部32aに対して、交換部品29における装着部材45の枠体部45aは、その前部の下端を当接させている。
そして、図8に示す状態から、交換部品29をその斜め姿勢状態を維持しつつ装着方向となる前方(図8では左方)に向けて移動させると、交換部品29は、その枠体部45aがリブ31の上縁部32に摺動しながら凸部50が孔36に向けて移動するようにガイドされる。この点で、リブ31は、交換部品29を孔36に向かう方向へ摺動させてガイドするガイド部として機能する。そして、その状態において交換部品29を更に前方に移動させると、交換部品29は、その枠体部45aがリブ31の上縁部32のうち頂部32aから前方斜め下方へ連続して延びる斜状部32bに摺動部位を移行させる。
そして、交換部品29は、その摺動部位がリブ31の上縁部32の斜状部32bに移行すると直ぐに、枠体部45aから前方に突出した凸部50の先端が筐体28側の孔36内に挿入される。なお、この場合において、筐体28側の孔36は、上側内面38の方が下側内面39よりも前方にずれて位置しているため、孔36に凸部50を斜め方向から挿入させる挿入側の開口の上下幅(=L2)が、凸部50の厚さ寸法(=L1)よりも大きく確保される。また、凸部50の下面側は凸部50の先端に向かうほど薄肉となるテーパー面50aに形成されている。そのため、交換部品29の枠体部45aが、その摺動部位をリブ31の上縁部32の斜状部32bに移行すると直ぐに、交換部品29はその凸部50の先端が筐体28側の孔36内へ円滑に挿入される。
そして、その状態から更に交換部品29を前方側に移動させると、図9に示すように、交換部品29は、凸部50を孔36内に深く挿入させた斜め姿勢で、その枠体部45aの前部の下端がリブ31の上縁部32から離れた状態になる。また、このとき交換部品29は、その枠体部45aの後部に設けられたフック部52の下端が筐体28における後側壁28bの上部に設けられた係止部41のテーパー面41aに当接した斜め姿勢状態となる。
そして、図9に示す状態から、交換部品29を、孔36内に凸部50を挿入した状態のまま、その斜め姿勢状態が水平姿勢状態となるように孔36と凸部50の係合部位を支点として回動変位させると、図10に示すように、枠体部45aの後部から垂れるフック部52が筐体28側の係止部41に弾性変形して係止する。また、このとき、孔36内では凸部50が孔36の上側内面38と下側内面39とにより上下両側から挟み込まれた係合状態になる。その結果、交換部品29は、筐体28の開口部28a内に水平姿勢の正しく位置決めされた状態にて装着される。したがって、この点で、孔36は、交換部品29の装着時に交換部品29を係合させて位置決め状態にする位置決め部として機能する。
なお、筐体28の開口部28a内に交換部品29を装着する場合には、交換部品29を開口部28a内のリブ31により孔36に向かう方向へガイドするのではなく、図11に示すように、交換部品29を装着壁部35に形成された凹溝37により孔36までガイドしてもよい。すなわち、交換部品29を位置決め部としての孔36に向かう装着方向へ摺動させてガイドするガイド部として、リブ31の代わりに凹溝37を機能させてもよい。
図11に示すように、この場合は、筐体28の開口部28aの上方位置に交換部品29がその凸部50の先端を凹溝37内に差し入れた水平姿勢となるように配置される。そして、図11に示す状態から、交換部品29を水平姿勢のままで下方に降ろすと、交換部品29は、その凸部50が凹溝37に摺動しつつ位置決め部としての孔36に向けてガイドされる。そして先ず、図12に示すように、交換部品29は、その後部(=枠体部45aの後部)が筐体28における開口部28aを囲む壁部の上端部(当接部)28dに上方から当接することにより、枠体部45aの前方が下がった斜め姿勢となる。
ところで、図11に示すように、凸部50が孔36に対して位置決め状態にて係合しない不完全な係合状態の場合、その枠体部45aの一部が開口部28aよりも上方であって且つ記録ヘッド19を搭載したキャリッジ16が移動する領域内に配置されることとなる。そのため、不完全な係合状態で装着された交換部品29に対しては、記録ヘッド19を搭載したキャリッジ16の移動時に、記録ヘッド19ではなく、それを搭載したキャリッジ16がぶつかる。すなわち、筐体28に交換部品29が正確に装着できていない場合でも、キャリッジ16の移動時に記録ヘッド19が交換部品29にぶつからないようにできる。
また、前下がりの斜め姿勢となった交換部品29は、その凸部50が凹溝37にガイドされて孔36内に上方から進入し、孔36の下側内面39に前下がりの斜め姿勢のままで当接する。そして、このとき、凸部50の先端は孔36内において孔36の下側内面39よりも挿入方向の前側に位置させられる。すなわち、凸部50の先端は孔36内において斜状の面取り部40の上方に位置させられる。そのため、交換部品29は、その凸部50が前下がりの面取り部40に沿って前方斜め下方へ更に重力に従いガイドされて滑らかに孔36内に深く挿入される。すなわち、既述した図9に示す状態と同様の斜め姿勢状態になる。そして、その状態から図10に示す水平姿勢に変位させられることで交換部品29は筐体28に対して正しく位置決めされた状態にて装着される。
一方、筐体28の開口部28a内に装着された状態にある交換部品29を取り外す場合には、図10に示す状態において、把持部51を把持しつつフック部52の係止部41に対する係止状態を指先で外した後、交換部品29を図9に示す斜め姿勢となるように傾動させる。なお、このときには、孔36内の面取り部40が交換部品29の傾動に伴う凸部50の斜め変位を許容する逃げ部として機能する。
そして次に、図9に示す状態から、交換部品29を凸部50が孔36から抜かれる方向(後方)へ移動させると、交換部品29における枠体部45aの前部の下端が筐体28内のリブ31の斜状部32bに摺動し、後方斜め上方へとガイドされる。そして、その状態から更に交換部品29を後方側に移動させると、図8に示すように、交換部品29は、枠体部45aの前部の下端がリブ31の上縁部32における水平な頂部32aに摺動するようになるため、筐体28からの取り外しが可能となる。
次に、記録ヘッド19のクリーニング時に吸引ポンプ27が駆動されたときの作用について説明する。
さて、インク吸収材46を組み込んだ交換部品29の交換作業が行われるFLボックス23においてフラッシングによりインク吸収材46内に吸収されて保持されたインクは、時間の経過と共にインク吸収材46内を下方に移動する。そして、そのインクは、装着部材45の下面側に形成されたインク滴下口49aを通って筐体28内に滴下され、インク受け面30上に付着する。そして、このようなインクの滴下が繰り返され、インク受け面30上の同一箇所に対するインクの付着が繰り返されると、図13に示すように、インク受け面30上にはインクが付着して堆積した塊状の堆積物60となる。
一方、記録ヘッド19のクリーニング時には、図2において実線で示すようにキャップ22が記録ヘッド19のノズル形成面19aに対してノズル19bを囲んだ状態で当接する当接位置に保持され、その状態で吸引ポンプ27が駆動される。すると、キャップ22内に発生した負圧によりノズル19bから増粘等したインクが廃液として強制的にキャップ22内に排出される。吸引ポンプ27は、上流側から負圧により吸引し、下流側に対しては正圧で押しだし排出する。そのため、廃インクは吸引ポンプ27の排出圧力により更に廃インク供給チューブ25を経由してFLボックス23内へ供給口34から勢い良く排出される。
すると、筐体28内には廃インクがインク受け面30に向けて勢い良く吐出されることになり、その廃インクは斜状のインク受け面30を下側から上側へ駆け上がるように流れる。そして、その流れの途中で廃インクはインク受け面30上に塊状に付着したインクの堆積物60を図14において二点鎖線で示すようにインク流れの勢いで刮げ取る。そして続けて、斜状のインク受け面30を駆け上がるときに刮げたインクの堆積物60と一緒に下方の排出口33に向けて斜状のインク受け面30を流れ落ちる。そして、斜状のインク受け面30を流れ落ちた廃インクは、インク受け面30から刮げ取ったインクの堆積物60と共に、排出口33から廃インク排出チューブ26を経由して廃インクタンク24へと排出される。
なお、記録ヘッド19のクリーニング終了に伴い吸引ポンプ27が駆動停止されると、それまでキャップ22側(上流側)から廃インク供給チューブ25を介してFLボックス23側(下流側)に流れていた廃インクの供給が停止される。そのため、その停止時点で廃インク供給チューブ25内に残っている廃インクは、重力に従い廃インク供給チューブ25内を低い方に向けて流れようとする。すなわち、この場合は、廃インク供給チューブ25においてFLボックス23に接続される部位の方が低いので、廃インク供給チューブ25内の残留インクはFLボックス23内に自然流入する。
また、記録ヘッド19のクリーニング時に吸引ポンプ27の駆動に伴いキャップ22側からFLボックス23内へは廃インク供給チューブ25を介して大量の廃インクが供給されるが、それらの大量の廃インクは廃インク供給チューブ25よりも流路径が大径に形成された廃インク排出チューブ26を介して廃インクタンク24へ排出される。そのため、FLボックス23の筐体28内に廃インクが不要に多く滞留することもない。
また、FLボックス23と廃インクタンク24とを接続する廃インク排出チューブ26などFLボックス23よりも廃インク排出経路の下流側にインクの詰まりが発生しても、FLボックス23内は大気に連通しているため、FLボックス23内の圧力が高まることはない。
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
(1)インク吸収機能のメンテナンスのために交換して装着される交換部品29は、筐体28のリブ31(又は凹溝37)に摺動しつつ筐体28の孔36に向けて凸部50が挿入されるようにガイドされるため、その交換作業が容易となる。そして、交換部品29は、孔36に凸部50が係合すると、筐体28に対して正しく位置決めされた状態となって装着される。したがって、記録ヘッド19から廃液として排出されたインクを受容するFLボックス23においてインク吸収機能のメンテナンスのために必要に応じて交換される交換部品29を容易に且つ正確に装着することができる。
(2)交換部品29を筐体28の開口部28a内に装着する際に、その開口部28a内に交換部品29が落ち込んでしまうことを、その交換部品29に筐体28内のリブ31が重力方向の下側から当接することで抑制する。そのため、その交換部品29を凸部50が円滑に筐体28の孔36と係合する方向へガイドすることができる。
(3)交換部品29の枠体部45aを前下がりの斜め姿勢にしつつ、筐体28における開口部28a内のリブ31の上縁部32に枠体部45aを摺動させながら交換部品29を装着方向へ移動させれば、枠体部45aから突設された凸部50の先端が位置決め部となる孔36に挿入される。そして、その状態から更に凸部50を孔36内に挿入しつつ枠体部45aをリブ31の斜状部32bに摺動させれば、交換部品29の枠体部45aを斜め姿勢から水平姿勢に戻して位置決め状態に装着することが可能とされる。その一方、孔36内から凸部50を抜き出して交換部品29を筐体28から取り外すときには、交換部品29の枠体部45aを水平姿勢から斜め姿勢にし、その姿勢のまま、リブ31の前下がりとなった斜状部32bに交換部品29の枠体部45aを摺動させつつ装着方向とは反対方向となる取り外し方向へ移動させれば、交換部品29を筐体28から円滑に取り外すことができる。
(4)交換部品29の枠体部45aを前下がりの斜め姿勢にしながら凸部50を筐体28における凹部となる孔36へ挿入するとき、その孔36における凸部50の挿入側の開口を凸部50の側から見て広く取ることができ、孔36内へ凸部50を挿入し易くなる。また、孔36内へ凸部50を挿入した後において、交換部品29の枠体部45aを斜め姿勢から水平姿勢に戻した場合には、その孔36内に挿入されている凸部50が孔36の上側内面38と下側内面39とにより挟まれた嵌合状態となるので、交換部品29を位置決め状態に保持し易い。
(5)交換部品29の枠体部45aの凸部50を凹溝37に摺動させることにより、その凸部50を上方から孔36までガイドすることが可能である。
(6)交換部品29は、上方から凹溝37に沿って孔36までガイドされた凸部50が孔36の下側内面39に当接したとき、その下側内面39に形成された前下がりの面取り部40に沿って凸部50が前方斜め下方へ更に重力に従いガイドされるので、凸部50が滑らかに孔36に挿入されて装着作業を迅速に行うことができる。その一方、装着された状態にある交換部品29を筐体28から取り外す際には、交換部品29の枠体部45aを水平姿勢から斜め姿勢にするにあたり、面取り部40が凸部50の斜め変位を許容する逃げ部ともなるので、取り外し作業を円滑に行うことができる。
(7)交換部品29は、凸部50が孔36に対して位置決め状態にて係合しない不完全な係合状態の場合、その枠体部45aの一部が開口部28aよりも上方であって且つ記録ヘッド19を搭載したキャリッジ16が移動する領域内に位置させられる。そのため、不完全な係合状態で装着された交換部品29に対しては、記録ヘッド19を搭載したキャリッジ16の移動時に、記録ヘッド19ではなく、それを搭載したキャリッジ16がぶつかる。すなわち、筐体28に交換部品29が正確に装着できていない場合でも、キャリッジ16の移動時に記録ヘッド19が交換部品29にぶつからないようにできるので、記録ヘッド19の損傷を抑制できる。
(8)孔36内に凸部50を挿入させた状態にある交換部品29は、凸部50が孔36内に位置決め状態となるように前下がりの斜め姿勢から水平姿勢へと回動変位させられると、フック部52が係止部41に弾性変形して係止するため、正確に装着された位置決め状態を良好に維持することができる。
(9)記録ヘッド19のノズルからインクが廃インクとして液滴の状態で筐体28に向けて噴射(すなわち、フラッシング)されると、そのインクは筐体28のインク受け面30上に付着する。その一方、記録ヘッド19に対してキャップ22を当接位置にした状態で吸引ポンプ27が駆動されると、記録ヘッド19内からインクが強制的に排出させられる。そして、そのように強制排出されたインクはキャップ22内及び液体供給路を介して筐体28まで導かれ、吸引ポンプ27の駆動による排出圧力で、筐体28内においてインクが付着しているインク受け面30に向けて勢い良く吐出される。したがって、インク受け面30に付着したインクを塊状に固化しないように廃インクの流れを利用してインク受け面30から流し落とすことができる。
(10)廃インク供給チューブ25からインク受け面30に向けて吐出されたインクは、斜面状のインク受け面30を下側から駆け上がるように流れるときに、そのインク受け面30上に付着しているインクの堆積物60を刮げる。そして、駆け上がるときにインク受け面30上から刮げたインクの堆積物60と共に、今度は、そのインク受け面30を流れ落ちるように流れた後、筐体28内から廃インク排出チューブ26へと流出させられる。そのため、筐体28内のインク受け面30上に付着したインクが固化する虞を低減できる。
(11)吸引ポンプ27の駆動に伴いキャップ22側から廃インク供給チューブ25を経由して筐体28側に流動するインクのうち吸引ポンプ27の駆動停止後において吸引ポンプ27側に残留するインクの量を低減することができる。
(12)廃インク供給チューブ25を介して流入した廃インクを廃インク供給チューブ25よりも流路径が大径の廃インク排出チューブ26を介して排出できるので、筐体28内に廃インクを不要に滞留させる虞を低減できる。
(13)インク受け面30が形成された筐体28の内部が大気に連通していない場合には、廃インク排出チューブ26の下流側に詰まりが発生すると、圧力の関係で廃インクが筐体28内を介して上流側の廃インク供給チューブ25内まで逆流する虞がある。この点、この実施形態のプリンター11によれば、もし仮に廃インク排出チューブ26の下流側に詰まりが発生したとしても、逆流を生じさせる圧力は大気に連通した筐体28において大気に開放されるため、そのような逆流の発生を抑制することができる。
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・ 上記実施形態において、排出口33と供給口34は、筐体28において同じ側壁に設けなくてもよい。例えば、排出口33が形成される後側壁28bとは反対側の前側壁28cに供給口34を形成してもよい。
・ 上記実施形態において、筐体28の係止部41を後側壁28bの内面側に形成し、その係止部41に装着部材45のフック部52が筐体28の開口部28a内で係合するようにしてもよい。
・ 上記実施形態において、筐体28の孔36及び装着部材45の凸部50は、1つずつ設けてもよいし、3つ以上ずつ設けてもよい。
・ 上記実施形態において、筐体28のリブ31は1つだけ設けてもよいし、3つ以上設けてもよい。ただし、1つだけリブ31を設ける場合は、交換部品29の長手方向と直交する短手方向における該リブ31の厚さ寸法が、交換部品29を筐体28の開口部28a内に装着する際にその開口部28a内に交換部品29が落ち込んでしまうことを抑制できるだけの寸法を有していることが望ましい。
・ 上記実施形態において、筐体28の孔36に形成される面取り部40は斜面ではなく円弧面に形成してもよいし、あるいは、面取り部40は省略してもよい。
・ 上記実施形態において、筐体28の凹溝37は省略してもよい。
・ 上記実施形態において、装着部材45の凸部50が位置決め状態に係合される筐体28の凹部は、貫通形成された孔36に限らず、凸部が挿抜されるのであれば非貫通の穴でもよい。
・ 上記実施形態において、筐体28に形成されるガイド部は、該筐体28の側壁の内面から開口部28a内に交換部品29の装着方向に沿うように形成された梁に置き換えてもよい。
・ 上記実施形態において、装着部材45の凸部50の突出方向と直交する断面形状は矩形でなくともよい。なお、この場合、該凸部50が挿入される筐体28の孔36は、該凸部50に対応した形状に形成する必要がある。
・ 上記実施形態において、筐体28に形成されるリブ31は、その上縁部32における頂部32aを非水平に設けてもよい。
・ 上記各実施形態では、液体噴射装置を、液体としてのインクを噴射するプリンター11として具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置として具体化してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属(金属融液)のような流状体、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。あるいは、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、捺染装置やマイクロディスペンサー等であってもよい。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を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
11…プリンター(液体噴射装置)、16…キャリッジ(移動体)、19…記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、19b…ノズル、22…キャップ、23…FL(フラッシング)ボックス(液体受容装置)、24…廃インクタンク(廃液回収体)、25…廃インク供給チューブ(液体供給流路)、25a,25b…部位、26…廃インク排出チューブ(液体排出流路)、27…吸引ポンプ(ポンプ)、28…筐体(液体受容体)、28a…開口部、28d…上端部(当接部)、29…交換部品、30…インク受け面(液体受け面)、31…リブ(ガイド部)、32…上縁部、32b…斜状部、36…孔(凹部、位置決め部)、37…凹溝(ガイド部)、38…上側内面、39…下側内面、40…面取り部、41…係止部、45a…枠体部、50…凸部、52…フック部。

Claims (5)

  1. ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
    前記ノズルからフラッシングされた液体を受容する液体受け面を有する液体受容体と、
    前記液体噴射ヘッドに対して前記ノズルを囲うように当接可能な当接位置と該当接位置から離れた非当接位置との間を移動するキャップと、
    前記キャップを前記当接位置にした状態において、前記液体噴射ヘッドから前記液体を廃液として排出させる際に駆動されるポンプと、
    前記ポンプの駆動による排出圧力で、前記廃液を前記液体受容体内の前記液体受け面に向けて吐出させる液体供給流路と、
    前記液体受容体内から前記液体を排出させる液体排出流路と
    を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
  2. 請求項1に記載の液体噴射装置において、
    前記液体受け面は斜面状をなし、当該液体受け面に向けて前記液体供給流路内から吐出された前記液体は、前記液体受け面を下側から駆け上がるように流れた後、その液体受け面に沿って流れ落ちるように流れ、前記液体受容体内から前記液体排出流路へと流出することを特徴とする液体噴射装置。
  3. 請求項1又は請求項2に記載の液体噴射装置において、
    前記液体供給流路は、前記液体受容体に接続される部位の方が前記ポンプ側となる部位よりも、鉛直方向における高さが低いことを特徴とする液体噴射装置。
  4. 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において、
    前記液体排出流路の流路径は、前記液体供給流路の流路径よりも、大径であることを特徴とする液体噴射装置。
  5. 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において、
    前記液体受け面が形成された前記液体受容体の内部は大気に連通していることを特徴とする液体噴射装置。
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