JP2019166772A - 液体処理装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理を適切に行うことが可能であり、且つメンテナンス処理の所要時間の短縮化を図ることが可能な液体処理装置を提供する。【解決手段】ヘッドユニット２１が搭載されたキャリッジ２は、印刷エリアＰに対して右方側に隣接した第１メンテナンスエリアＭ１への移動が可能である。パージ機構９は、第１メンテナンスエリアＭ１のパージ処理位置にキャリッジ２が配置された状態でヘッドユニット２１に対するパージ処理を実行する。クリーニング機構１０Ａは、第１メンテナンスエリアＭ１のクリーニング処理位置にキャリッジ２が配置された状態でヘッドユニット２１に対するクリーニング処理を実行する。キャップ機構１０Ｂは、第１メンテナンスエリアＭ１のキャップ処理位置にキャリッジ２が配置された状態でヘッドユニット２１に対するキャップ処理を実行する。【選択図】図２３

Description

本発明は、例えばインクジェット式プリンターのような、液体を液体噴射ヘッドからワークに噴射させて所定の処理を行う液体処理装置に関する。

例えばインクジェット式プリンターにおいては、液体噴射ヘッドから微量のインク（液体）をシートや布等のワークに噴射する印刷処理が行われる。通常、液体噴射ヘッドは、印刷走査用のキャリッジに搭載される。液体噴射ヘッドには、インクを貯留するインクカートリッジから、所定の供給路を通してインクが供給される。特許文献１には、水頭差によってインクカートリッジから液体噴射ヘッドにインクを供給する場合において、液体噴射ヘッドの吐出孔を負圧とする圧力室を有する液体供給ユニット（バルブユニット）を、前記供給路に配置してなるインクジェット式プリンターが開示されている。

国際公開第２００３／０４１９６４号

液体噴射ヘッドにおいては、インク吐出口の詰まりの解除若しくは前記詰まりの予防のため、前記インク吐出口からインクを強制的に吐出させるパージ処理を行う必要がある。また、パージ処理後において、液体噴射ヘッドを清掃するクリーニング処理、並びに、液体噴射ヘッドにキャップを被せるキャップ処理が行われる。ここで、パージ処理、クリーニング処理及びキャップ処理を含む、液体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理は、各処理が適切に実行されるとともに、印刷処理への速やかな移行が可能となるように所要時間の短縮化が求められる。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、液体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理を適切に行うことが可能であるとともに、そのメンテナンス処理の所要時間の短縮化を図ることが可能な液体処理装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る液体処理装置は、所定のワークに向けて液体を噴射する噴射処理を実行する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドが搭載され、所定の第１方向に移動可能なキャリッジと、前記第１方向に沿って直線状に延び、前記キャリッジの前記第１方向への移動をガイドし、前記噴射処理の実行時における前記キャリッジの移動範囲となる噴射処理領域と、前記噴射処理領域に対して前記第１方向の一方側に隣接した退避領域とが設定されたキャリッジガイドと、前記退避領域内の前記第１方向の一方端に設定されたパージ処理位置に前記キャリッジが配置された状態において、前記液体噴射ヘッドに加圧された液体を送り出すパージ処理を実行するパージ機構と、前記退避領域内の前記パージ処理位置に対して前記第１方向の他方側に離れたクリーニング処理位置に前記キャリッジが配置された状態において、前記パージ処理後の前記液体噴射ヘッドを清掃するクリーニング処理を実行するクリーニング機構と、前記退避領域内の前記クリーニング処理位置に対して前記第１方向の他方側に離れたキャップ処理位置に前記キャリッジが配置された状態において、前記クリーニング処理後の前記液体噴射ヘッドにキャップを被せるキャップ処理を実行するキャップ機構と、を備える。

この液体処理装置によれば、液体噴射ヘッドが搭載されたキャリッジは、噴射処理領域に対して第１方向の一方側に隣接した退避領域への移動が可能である。液体噴射ヘッドは、キャリッジが退避領域内に配置された状態において、パージ機構によるパージ処理、クリーニング機構によるクリーニング処理、並びにキャップ機構によるキャップ処理が施される。ここで、退避領域内でのキャリッジの配置位置については、第１方向の一方端から他方側に向かって、パージ処理位置、クリーニング処理位置及びキャップ処理位置の順番に並んでいる。つまり、退避領域内において、パージ処理位置が最も外側に位置し、キャップ処理位置が最も内側に位置し、クリーニング処理位置がその間に位置している。キャリッジが第１方向の一方端から他方側に向かって、パージ処理位置、クリーニング処理位置及びキャップ処理位置を通るように移動することにより、パージ処理、クリーニング処理及びキャップ処理を含む液体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理が、適切に実行される。

また、パージ処理位置、クリーニング処理位置及びキャップ処理位置は、退避領域内に集約して設定されている。このため、パージ処理、クリーニング処理及びキャップ処理を含む液体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理の実行時において、キャリッジの移動範囲は、退避領域内に限定される。この結果、メンテナンス処理の実行時におけるキャリッジの移動距離を短くすることができ、メンテナンス処理の所要時間の短縮化を図ることが可能となる。

上記の液体処理装置において、前記キャリッジは、前記第１方向と直交する上下方向に移動可能に構成され、前記キャリッジの前記上下方向の移動によって、前記液体噴射ヘッドの高さ位置は、前記キャリッジが前記パージ処理位置、前記クリーニング処理位置、及び前記キャップ処理位置に配置されるごとに、順次低くなるように調整される。

この態様では、液体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理の実行時において、液体噴射ヘッドの高さ位置が順次低くなるように調整される。これにより、液体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理が、より適切に実行される。

上記の液体処理装置では、前記クリーニング機構による前記クリーニング処理の実行時において、前記キャリッジは、前記第１方向の他方側へ移動する。

この態様では、キャリッジの第１方向への移動によって、液体噴射ヘッドに対してクリーニング処理を施すことができる。このため、クリーニング機構を駆動させる構造が不要であり、装置構成を簡素化することができる。

本発明によれば、液体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理を適切に行うことが可能であるとともに、そのメンテナンス処理の所要時間の短縮化を図ることが可能な液体処理装置を提供することができる。

本発明が適用されるインクジェット式プリンターの外観を示す斜視図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線方向の断面図である。 アウターカバーを取り外した状態の、前記インクジェット式プリンターの正面図である。 前記インクジェット式プリンターに搭載されているキャリッジの全体斜視図である。 一つの液体供給ユニット及びヘッドユニットを示す斜視図である。 本実施形態における液体供給システムを示すブロック図であって、印刷モードが実行されている状態を示す図である。 加圧パージモード及び減圧モードが実行されている状態を示す図である。 液体供給ユニットを示す図である。 液体供給ユニットの内部構造を示す斜視図である。 液体供給ユニットの内部構造を示す斜視図である。 液体供給ユニットの分解斜視図である。 液体供給ユニットの逆流防止機構の分解斜視図である。 前記逆流防止機構の斜視図である。 印刷モードにおける前記逆流防止機構の状態を示す断面図である。 加圧パージモードにおける前記逆流防止機構の状態を示す断面図である。 アウターカバーを取り外した状態の、前記インクジェット式プリンターの斜視図である。 図１６の要部拡大図である。 前記インクジェット式プリンターにおける、パージ処理位置を示すと共に、そのパージ処理位置の拡大図を伴う斜視図である。 図１８のＡ７部拡大図である。 液体供給ユニットとパージ駆動軸の位置関係を示す側面図である。 キャリッジの側面図である。 キャリッジの右上後方からの斜視図である。 第１メンテナンスエリアにおけるキャリッジの動作を示す正面図であって、パージ処理の実行時における動作を示す図である。 第１メンテナンスエリアにおけるキャリッジの動作を示す正面図であって、クリーニング処理の実行時における動作を示す図である。 第１メンテナンスエリアにおけるキャリッジの動作を示す正面図であって、キャップ処理の実行時における動作を示す図である。

［プリンターの全体構成］
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。まず、本発明に係る液体処理装置が適用されるインクジェット式プリンターについて説明する。図１は、実施形態に係るインクジェット式プリンター１の外観を示す斜視図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線方向の断面図、図３は、アウターカバー１０２を取り外した状態の、プリンター１の正面図である。なお、図１〜図３、後出の図において、前後、左右、上下の方向表示を付しているが、これは説明の便宜のためであり、何ら方向の限定を企図したものではない。

プリンター１は、各種サイズの紙シートや樹脂シート、或いは布生地などの印刷媒体からなる各種ワークＷに、インクジェット方式で印字、印画などの印刷処理を行うプリンターであって、とりわけ大サイズ且つ長尺のワークに対する印刷処理に好適なプリンターである。プリンター１は、キャスター付きのベースフレーム１０１と、このベースフレーム１０１に載置され、前記印刷処理を実行する装置本体１１とを含む。

装置本体１１は、ワーク搬送路１２、搬送ローラー１３、ピンチローラーユニット１４及びキャリッジ２を含む。ワーク搬送路１２は、印刷処理の施されるワークＷを、後方側から装置本体１１へ搬入し、前方側から搬出するための、前後方向に延びる搬送路である。搬送ローラー１３は、左右方向に延び、ワーク搬送路１２のワークＷを間欠送りする駆動力を発生するローラーである。ピンチローラーユニット１４は、搬送ローラー１３に対して上方から対向するように配置され、搬送ローラー１３と搬送ニップを形成するピンチローラーを備えている。ピンチローラーユニット１４は、左右方向に所定間隔を置いて複数個配置されている。

キャリッジ２は、ワークＷに対して印刷処理を行うユニットが搭載され、ベースフレーム１０１上において左右方向（水平方向）に往復移動が可能な移動体である。以下では、キャリッジ２の往復移動の左右方向を「第１方向」と称する場合がある。ベースフレーム１０１の後方側には、キャリッジ２の前記往復移動をガイドするキャリッジガイド１５が、左右方向に延在するように立設されている。キャリッジガイド１５には、詳細については後述するが、タイミングベルト１６が左右方向に周回移動が可能に組み付けられている。キャリッジ２は、タイミングベルト１６に取り付けられ、タイミングベルト１６の正転又は逆転の前記周回移動に伴って、キャリッジガイド１５に沿って左右方向に移動する。

前記印刷処理は、搬送ローラー１３及びピンチローラーユニット１４がワークＷを間欠送りし、ワークＷの停止中にキャリッジ２が左右方向に移動して当該ワークＷを印画走査（ワークＷへインクを噴射する噴射処理）するという態様で実行される。なお、ワーク搬送路１２において、キャリッジ２の通過経路の下方には、ワークＷを吸引する機能が付設されたプラテン１２１（図２）が配置されている。前記印刷処理（噴射処理）時には、ワークＷがプラテン１２１に吸着された状態で、キャリッジ２が印画走査を実行する。

装置本体１１は、アウターカバー１０２によって覆われている。アウターカバー１０２の右方側の領域には、サイドステーション１０３が配置されている。サイドステーション１０３の内部には、印刷処理用のインク（所定の液体）を貯留するインクカートリッジＩＣ（図５、図６）を保持する、不動のインクカートリッジ棚１７が収容されている。

サイドステーション１０３の前方部分は、キャリッジ２の退避空間となる第１退避エリア１０４である。図３に示すように、ベースフレーム１０１には、ワーク搬送路１２に応じた間隔を左右方向に置いて、左フレーム１０５及び右フレーム１０６が立設されている。作業領域で区分すると、これら左右フレーム１０５、１０６間の領域が、前記印刷処理の実行時におけるキャリッジ２の移動範囲となる印刷エリアＰ（噴射処理領域）とされている。

キャリッジガイド１５は、印刷エリアＰよりも長い左右幅を有しており、キャリッジ２は印刷エリアＰの右外側及び左外側まで移動可能である。キャリッジガイド１５の右端側（第１方向の一端部側）、つまり印刷エリアＰに対して右方側（第１方向の一方側）に隣接した領域は、第１メンテナンスエリアＭ１（第１退避領域）である。また、キャリッジガイド１５の左端側（第１方向の他端部側）、つまり印刷エリアＰに対して左方側（第１方向の他方側）に隣接した領域は、第２メンテナンスエリアＭ２（第２退避領域）である。前記印刷処理の休止時において、キャリッジ２は第１メンテナンスエリアＭ１又は第２メンテナンスエリアＭ２に退避する。前記印刷処理の休止時に、キャリッジ２が第１メンテナンスエリアＭ１に配置された状態において、後述するパージ処理、クリーニング処理及びキャップ処理を含むメンテナンス処理が実行される。また、前記印刷処理の休止時に、キャリッジ２が第２メンテナンスエリアＭ２に配置された状態において、ユーザーによるプリンター１のメンテナンスが行われる。

ベースフレーム１０１の後方側には、印刷処理対象のワークＷの巻回体である送り出しロールＷａを収容する送り出し部１０７が備えられている。また、ベースフレーム１０１の前方側には、印刷処理後のワークＷの巻回体である巻き取りロールＷｂを収容する巻き取り部１０８が備えられている。巻き取り部１０８は、巻き取りロールＷｂの巻回軸を回転駆動する図略の駆動源を備え、テンションローラー１０９で所定の張力をワークＷに付与しつつ、当該ワークＷを巻き取る。

［キャリッジの構成］
図４は、キャリッジ２の全体斜視図である。キャリッジ２には、ワークＷに対してインク（液体）を噴射するヘッドユニット２１（液体噴射ヘッド）と、インクカートリッジＩＣからヘッドユニット２１へインクを供給する液体供給ユニット３とが搭載されている。図４では、２台のヘッドユニット２１と、８台の液体供給ユニット３とがキャリッジ２に搭載されている例を示している。すなわち、１台のヘッドユニット２１当たり、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの各インクを供給するために、４台の液体供給ユニット３が装備されている。なお、各液体供給ユニット３に異なる色のインクが充填され、２つのヘッドユニット２１から最大８色のインクが噴射される態様でもよい。

キャリッジ２は、ヘッドユニット２１及びヘッドユニット２１を保持するキャリッジフレーム２０を備える。キャリッジフレーム２０は、最も下方に位置する下段フレーム２０１と、下段フレーム２０１の上方に間隔を置いて配置された上段フレーム２０２と、上段フレーム２０２の上面に組み付けられたラック２０３と、上段フレーム２０２の後方面に取り付けられた背面フレーム２０４とを含む。下段フレーム２０１と上段フレーム２０２とは、上下方向に延びる連結支柱２０５によって連結されている。背面フレーム２０４には、図略のボールねじ機構が搭載されており、そのボールねじで駆動されるナット部が、下段フレーム２０１に取り付けられている。また、背面フレーム２０４には、上下方向に延びるガイド支柱２０６が備えられている。前記ボールねじ機構の駆動により、下段フレーム２０１及び上段フレーム２０２の連結体は、ガイド支柱２０６でガイドされつつ、上下方向へ移動することができる。つまり、キャリッジ２の本体部分は、背面フレーム２０４に対して上下方向に移動可能である。

下段フレーム２０１には、ヘッドユニット２１が搭載されている。キャリッジ２の本体部分は上記の通り上下方向に移動可能であるので、ワークＷに対するヘッドユニット２１の上下方向の高さ位置が調整可能である。上段フレーム２０２には、液体供給ユニット３が搭載されている。８台の液体供給ユニット３は、ラック２０３内において左右方向に整列された態様で、上段フレーム２０２に支持されている。背面フレーム２０４には、タイミングベルト１６への固定部等が具備されている。

図５は、一つの液体供給ユニット３及びヘッドユニット２１を示す斜視図である。液体供給ユニット３は、タンク部３１及びポンプ部３２を備えた本体部３０と、本体部３０のインク供給方向（液体供給方向）の上流側に配置される上流管３３（第１供給路）と、本体部３０の下流側に配置される下流管３４（第２供給路）と、バイパス管３５とを備える。タンク部３１は、負圧環境下でヘッドユニット２１に供給されるインクを一時的に貯留する空間を形成する領域である。ポンプ部３２は、前記負圧環境の形成のための減圧処理、並びにヘッドユニット２１（インク吐出部２２）の清浄化のための加圧パージ処理の際に稼働されるポンプ９（図６；パージ機構／ポンプ装置）を収容する領域である。

詳細については後述するが、ポンプ９は偏心カム９１（図１４；回転体）を備え、この偏心カム９１を軸支するカム軸９３がラック２０３で支持されている。ポンプ部３２には、カム軸９３を貫通させるカム軸挿通孔３２２が備えられている。また、ラック２０３は、各々の液体供給ユニット３が備える偏心カム９１に回転駆動力を伝達する第１パージ駆動軸９４及び第２パージ駆動軸９５を軸支している。

上流管３３は、タンク部３１とインクカートリッジＩＣ（液体収容容器）とを連通する供給管である。上流管３３の上流端３３１は、インクカートリッジＩＣから延出されたチューブ（図略）の終端部に接続され、下流端３３２はタンク部３１の入口部分に接続されている。下流管３４は、タンク部３１とヘッドユニット２１とを連通する供給管である。下流管３４の上流端３４１は、タンク部３１の出口部分に接続され、下流端３４２はヘッドユニット２１に接続されている。バイパス管３５は、タンク部３１の前記負圧環境（後述の第２室４２）を経由せずに、インクを下流管３４に送るための管路である。

ヘッドユニット２１は、インク吐出部２２、制御ユニット部２３、エンドチューブ２４及び排出チューブ２５を含む。インク吐出部２２は、インク滴をワークＷに向けて吐出するノズル部分である。インク吐出部２２におけるインク滴の吐出方式としては、ピエゾ素子を用いたピエゾ方式、加熱素子を用いたサーマル方式などを適用することができる。制御ユニット部２３は、インク吐出部２２が備える前記ピエゾ素子又は前記加熱素子を制御する制御基板を備え、インク吐出部２２からのインク滴の吐出動作を制御する。

エンドチューブ２４は、下流管３４の下流端３４２とインク吐出部２２とを繋ぐチューブである。下流端３４２はキャップ式ソケットであり、エンドチューブ２４の上端嵌合部にワンタッチ装着が可能である。排出チューブ２５は、初期使用時に液体供給ユニット３に封入されている保存液を排出するためのチューブである。初期使用時、下流管３４の下流端３４２がエンドチューブ２４の上端嵌合部に装着され、排出チューブ２５には別途チューブを接続し、前記保存液の貯留空間を開放することにより、前記保存液を排出する動作が実行される。

［液体供給システムの概要］
本実施形態では、インクカートリッジＩＣがヘッドユニット２１の上方に配置され、水頭差によってインクがヘッドユニット２１に供給される装置構成とされている。インクを水頭差供給する場合、常圧での供給を行うとヘッドユニット２１のインク吐出部２２から常時インクが吐出してしまう。このため、インクの供給経路中に負圧環境を作る負圧形成部を介在させ、インク吐出部２２を適度な負圧とする必要がある。液体供給ユニット３のタンク部３１は、上記の負圧形成部として機能する。

図６は、本実施形態のキャリッジ２において採用されている液体供給システムを概略的に示すブロック図である。インクカートリッジＩＣは、インク吐出部２２よりも高さｈだけ高い位置に配置されている。この高さｈが水頭差となり、この水頭差によって、インクカートリッジＩＣのインクがヘッドユニット２１に供給される。液体供給ユニット３は、インクカートリッジＩＣとヘッドユニット２１との間のインク供給経路の途中に組み入れられている。液体供給ユニット３のタンク部３１は、前記水頭差を受けて大気圧よりも高い圧力となる第１室４１と、第１室４１に対してインク供給方向の下流側に配置され、負圧に設定される第２室４２とを備える。第１室４１は、負圧操作が与えられない部屋であって、大気圧に加えて前記水頭差による圧力Ｐが加わる部屋となる。この圧力Ｐは、水の密度（インクは密度において水と同等に扱える）をρ、重力加速度をｇ、水頭差をｈとするとき、Ｐ＝ρｇｈ［Ｐａ］で表される。第１室４１は、上流管３３を介してインクカートリッジＩＣと連通している。第２室４２は、下流管３４を介してインク吐出部２２と連通している。

第１室４１と第２室４２とを区画する壁面には、押圧部材５に連結された開閉バルブ６が配置されている。また、第２室４２を区画する壁部の一部は、可撓性フィルムからなる大気圧検知フィルム７によって構成されている。第２室４２内が所定の閾値を超える負圧になると、大気圧検知フィルム７が大気圧を検知して変位する。この変位力が押圧部材５に与えられ、連結されている開閉バルブ６が閉姿勢から開姿勢に姿勢変更し、第１室４１と第２室４２とが連通状態とされる。通常の印刷処理時におけるインク供給ルートは、上流管３３、第１室４１、第２室４２及び下流管３４を通過するルートである。これに加え、第２室４２を経由せずに第１室４１と下流管３４とを短絡させるバイパス管３５が具備されている。バイパス管３５には、正逆回転が可能なポンプ９が配置されている。

図６は、当該液体供給システムが印刷処理を行う印刷モード（液体の通常供給時）が実行されている状態を示す図でもある。前記印刷モードにおいて、第１室４１及び第２室４２にはインクが所定量充填され、第２室４２が所定の負圧とされる。第１室４１の圧力は、上述の通り水頭差により大気圧＋ρｇｈ［Ｐａ］であり、いつでもインクカートリッジＩＣから水頭差によってインクが供給され得る状態である。印刷モードの基本設定として、開閉バルブ６は閉姿勢とされ、第１室４１と第２室４２とは隔離された状態とされる。ポンプ９は停止状態とされる。後述するが、ポンプ９はチューブポンプであり、当該ポンプ９の停止時にはバイパス管３５は閉止状態となる。このため、下流管３４及びインク吐出部２２も、負圧に維持された状態となる。

第２室４２へのインク充填をスムースに行わせるため、第２室４２には空気抜き機構部３７が付設されている。イニシャルの使用時やメンテナンス後などにおいて、第２室４２に所定量のインクを初期充填する必要がある。空気抜き機構部３７は、負圧環境に設定される第２室４２を一時的に大気と連通させて（第２室４２の空気を抜いて）、前記初期充填を促進させる。また、第２室４２に収容されたインクが、高熱化によって気泡を発生する場合がある。空気抜き機構部３７は、前記気泡に基づく空気を第２室４２から除去する際にも用いられる。

ヘッドユニット２１が作動し、インク吐出部２２がインク滴を吐出すると、第２室４２内のインクが消費され、これに伴い第２室４２の負圧の程度が進行してゆく。つまり、インク吐出部２２は、インク滴の吐出の度に、大気と隔離された状態にある第２室４２からインクを吸い取る動作を行い、第２室４２の負圧度を高めて行く。そして、第２室４２内のインクの減少に伴い、当該第２室４２が所定の閾値を超える負圧となると、上記の通り大気圧検知フィルム７が大気圧を検知して変位する。この変位力によって、押圧部材５を通して開閉バルブ６が閉姿勢から開姿勢に姿勢変更し、第１室４１と第２室４２とが連通状態となる。従って、両室の圧力差によって、第１室４１から第２室４２へインクが流入する。

第２室４２へのインクの流入に伴い、当該第２室４２の負圧度は徐々に緩和され、大気圧に近づいてゆく。同時に、大気圧検知フィルム７から押圧部材５へ与えられる変位力も徐々に小さくなってゆく。そして、第２室４２が前記所定の閾値を下回る負圧となると、開閉バルブ６は閉姿勢に復帰し、第１室４１と第２室４２とは再び隔離された状態となる。この際、第１室４１から第２室４２へ流入した分だけ、水頭差によってインクカートリッジＩＣから第１室４１へインクが補充される。印刷モードでは、このような動作が繰り返されることになる。

本実施形態の液体供給システムは、上記の印刷モードの他、加圧パージモードと、減圧モードとが実行可能とされている。加圧パージモードは、インク吐出部２２におけるインク詰まりを解除若しくは予防するため、加圧されたインクをインク吐出部２２に供給し、吐出させるパージ処理を実行するモードである。減圧モードは、イニシャルの使用時やメンテナンス後などに、常圧状態の第２室４２を前記所定の負圧に設定するためのモードである。

図７（Ａ）は、加圧パージモードが実行されている状態を示す図である。加圧パージモードでは、ポンプ９は正転駆動される。ポンプ９の正転駆動によって、インクは、第２室４２を迂回して、上流管３３から第１室４１及びバイパス管３５を経て、下流管３４へ直接向かうことになる。つまり、ポンプ９で加圧されたインクが、インク吐出部２２に供給される。これにより、インク吐出部２２からインクが強制吐出され、インク吐出部２２が清浄化される。なお、加圧パージモードと同様の動作が、初期使用時において液体供給ユニット３に封入されている保存液を排出する際にも実行される。

加圧パージモードの実行の際、加圧されたインクが下流管３４を通して第２室４２へ逆流することを防止するために、逆流防止機構部３８が備えられている。逆流防止機構部３８は、下流管３４とバイパス管３５の下流端との合流部ａよりも上流側において、下流管３４に配置されている。逆流防止機構部３８により、下流管３４の合流部ａよりも上流側が閉止されるので、バイパス管３５において生成される高圧インクは、全てインク吐出部２２に向かう。従って、第２室４２を区画している大気圧検知フィルム７の破損が防止される。

図７（Ｂ）は減圧モードが実行されている状態を示す図である。減圧モードでは、ポンプ９は逆転駆動される。ポンプ９が逆転駆動されると、下流管３４及びバイパス管３５を通して、インク吐出部２２及び第２室４２が減圧される。インク吐出部２２及び第２室４２は、この減圧モードによって所定の負圧、つまり、水頭差供給を行う場合にあっても、インク吐出部２２からインク滴が漏れ落ちない負圧に設定される。なお、インク吐出部２２を過度の負圧にすると、インク吐出部２２におけるピエゾ素子等の駆動によるインク吐出が阻害されることがある。従って、インク吐出部２２及び第２室４２は、例えば−０．２〜−０．７ｋＰａ程度の弱い負圧とすることが望ましい。

［液体供給ユニットの全体構造］
続いて、上述した液体供給システムの各モードの実行を可能とする、本実施形態に係る液体供給ユニット３の構造について詳述する。図８（Ａ）は、液体供給ユニット３の正面図、図８（Ｂ）は、その側面図、図８（Ｃ）は、その上面図である。図９は、液体供給ユニット３の第１室４１側、図１０は、第２室４２側の内部構造を示す斜視図である。図１１（Ａ）は第２室４２側から、図１１（Ｂ）は第１室４１側から見た、液体供給ユニット３の分解斜視図である。

図５〜図７に基づき予備的に説明した通り、液体供給ユニット３は、タンク部３１及びポンプ部３２を有する本体部３０、上流管３３、下流管３４、バイパス管３５、空気抜き機構部３７、逆流防止機構部３８、押圧部材５、開閉バルブ６及び大気圧検知フィルム７を備える。この他、液体供給ユニット３は、第２室４２のインク液面をモニターするためのモニター管３６と、ポンプ部３２と第１室４１とを連通させる連絡管３２Ｐと、第１室４１を区画する壁面の一部を構成する封止フィルム７Ａとを備えている。

本体部３０は、前後方向に延びる平板からなるベース基材３００（図９及び図１０参照）を備える。ベース基材３００の前方側が、タンク部３１の基板となるタンク部ベース板３１０、後方側が、ポンプ部３２においてハウジング構造を形成するポンプ部ハウジング３２０である。タンク部ベース板３１０の左面側に第１室４１が配置され、右面側に第２室４２が配置されている。タンク部ベース板３１０には、第１室４１と第２室４２とを連通させる連通口４３が穿孔されている。この連通口４３に、上述の開閉バルブ６が配置されている。

図９に示されているように、第１室４１は、大略的に平面視でＬ字型の形状を有している。第１室４１は、タンク部ベース板３１０から左方に突設された第１区画壁４１１によって区画されている。第１区画壁４１１のうちの最上部の壁には、インクの流入口４１２が穿孔されている。インクの流入口４１２に対応して、第１区画壁４１１の外側面には受けプラグからなる流入ポート４１７（図１２）が立設されている。この流入ポート４１７には、上流管３３の下流端３３２が挿入接続される。つまり、流入口４１２は、インクカートリッジＩＣと第１室４１とを連通させる開口であり、当該流入口４１２から水頭差によりインクが第１室４１内に流入する。

第１区画壁４１１の底壁部４１３は、タンク部ベース板３１０の下端に位置している。底壁部４１３に近い第１区画壁４１１の後側壁には、パージポート４１４が設けられている。連絡管３２Ｐの上流端が、このパージポート４１４に接続されている。第１室４１の上下方向の中央付近には、円筒状のキャビティからなるバネ座４１５が突設されている。バネ座４１５は、後述の付勢バネ４５を収容するキャビティであり、第２室４２側に開口している。

連通口４３は、第１室４１内においてバネ座４１５の上方に位置している。既述の通り、第１室４１には減圧処理等が行われず、大気圧に加えて水頭差による圧力Ｐ＝ρｇｈが加わる部屋である。流入口４１２からインクが流入すると、底壁部４１３からインクが溜まり始める。インクの液位が連通口４３を超過すると、当該連通口４３を通してインクを第２室４２へ供給可能な状態となる。また、ポンプ９が正転駆動されると、パージポート４１４及び連絡管３２Ｐを通して、第１室４１に貯留されたインクが吸引され、バイパス管３５及び下流管３４を通して、高圧化されたインクがヘッドユニット２１に供給される。

図１０及び図１２を参照して、第２室４２は、大略的に平面視で円形の形状を有している。第２室４２は、タンク部ベース板３１０から右方に突設された第２区画壁４２１によって区画されている。第２区画壁４２１は、円筒型の形状を有する円筒壁４２２と、円筒壁４２２の上方に突設された矩形部分からなる上部壁４２３とを有している。上述のバネ座４１５は、円筒壁４２２で囲まれる領域の中心位置、つまり円筒壁４２２と同心となる位置において、タンク部ベース板３１０に凹設されている。連通口４３は、バネ座４１５の中心点を通る鉛直線上において、バネ座４１５の上に配置されている。

第２室４２の下端には、連絡室４４が連設されている。連絡室４４は、前後方向に細長い矩形の空間であって、円筒壁４２２の下端から前方へ直線状に延在している。連絡室４４は、壁部４４１によって区画されている。円筒壁４２２の下端には、第２室４２と連絡室４４とを連通させる下部通路４２４が設けられている。壁部４４１は、下部通路４２４の位置において円筒壁４２２に繋がっている。連絡室４４は、第２室４２と下流管３４とを繋ぐ空間であって負圧とされる空間であり、実質的に第２室４２の一部を構成している。

第２室４２の上部壁４２３で囲まれる領域において、タンク部ベース板３１０から前後一対の支持板４２５が右方へ突設されている。一対の支持板４２５は、後述の押圧部材５を軸支する軸支部４２６を各々備えている。上部壁４２３の最上部を構成（第２室４２の天壁を区画）する天壁４２３Ａには、ボス部４２７とモニターポート４２８とが上方へ突設されている。ボス部４２７は、第２室４２を大気と連通させる開口であるボス孔（図略）を内部に備えている。ボス部４２７は、図６及び図７に示した空気抜き機構部３７の一部を構成しており、空気抜き動作を行わせるためのレバー部材４６及び復帰バネ４７が組み付けられている。

天壁４２３Ａにおいて、ボス孔４２Ａよりも前方側には、上モニター孔４２Ｂが穿孔されている。また、連絡室４４を区画する壁部４４１の天壁４４２には、下モニター孔４４４が穿孔されている。上モニター孔４２Ｂに対応して、天壁４２３Ａには、上モニターポート４２８が立設されている。下モニター孔４４４に対応して、天壁４４２には、下モニターポート４４５が立設されている。モニター管３６の上端が上モニターポート４２８に、下端が下モニターポート４４５に各々接続されている。つまり、モニター管３６は、第２室４２の上端側と下端側とに連通し、モニター管３６内のインク液位は、第２室４２内のインク液位と連動したものとなる。

本実施形態ではモニター管３６は、透明な樹脂チューブからなる。従って、ユーザーは、モニター管３６を視認することで、第２室４２内のインク液位を知見することができる。本実施形態では、図４に示したように、キャリッジ２に複数の液体供給ユニット３が左右方向に並列配置される構成とされる。このため、たとえ右側面に位置する大気圧検知フィルム７として透明なフィルムを用いたとしても、最右部の液体供給ユニット３以外は、第２室４２内のインク液位を視認させることができない。しかし、本実施形態では、液体供給ユニット３の前方側に、モニター管３６が立設される態様とされている。このため、ユーザーは、キャリッジ２の前方側から、各液体供給ユニット３のモニター管３６を視認することで、それぞれの第２室４２内のインク液位を知見することができる。

逆流防止機構部３８は、連絡室４４の前端付近において、天壁４４２上に設置されている。逆流防止機構部３８に対応して、天壁４４２には供給孔４４３が穿孔されている。下流管３４の上流端３４１は、逆流防止機構部３８に接続されている。第２室４２に貯留されたインクは、インク吐出部２２に吸引される態様で、供給孔４４３及び逆流防止機構部３８を通して、下流管３４に供給される。

図１１を参照して、第１室４１の左面側の開口は、樹脂製の封止フィルム７Ａによって封止される。封止フィルム７Ａは、第１区画壁４１１の左面視の壁形状に合致した外形形状を有している。封止フィルム７Ａの周縁部が第１区画壁４１１の端面に溶着又は接着されることで、封止フィルム７Ａは第１室４１の開口を封止する。

第２室４２の右面側の開口は、可撓性を有する樹脂製のフィルム部材からなる大気圧検知フィルム７によって封止される。大気圧検知フィルム７は、第２室４２の第２区画壁４２１及び連絡室４４の壁部４４１を一体化した壁形状に合致した外形形状を有している。すなわち、大気圧検知フィルム７は、第２室４２の円筒壁４２２に対応した本体部７１と、矩形の上部壁４２３に対応した上延長部７２と、連絡室４４の壁部４４１に対応した下延長部７３とを備えている。本体部７１の周縁部が円筒壁４２２の端面に、上延長部７２の周縁部が上部壁４２３の端面に、そして下延長部７３の周縁部が壁部４４１の端面に溶着又は接着されることで、大気圧検知フィルム７は第２室４２及び連絡室４４の開口を封止する。なお、大気圧検知フィルム７は、特段テンションが付与されない状態で、溶着又は接着される。

ポンプ部３２は、タンク部３１の後方に隣接して配置され、ポンプ９を収容するポンプキャビティ３２１と、ポンプ９の偏心カム９１（図１４）を軸支するカム軸９３（図４）が挿通されるカム軸挿通孔３２２とを備えている。ポンプキャビティ３２１は、ポンプ部ハウジング３２０の前後及び上下の中央位置に配置された円筒状のキャビティである。カム軸挿通孔３２２は、ポンプキャビティ３２１と同心となる位置に設けられたボス孔である。ポンプキャビティ３２１の右面側の開口は、ポンプカバー３２３によって封止されている。このように、本実施形態では、タンク部３１の基板となるタンク部ベース板３１０と一体的にポンプキャビティ３２１が備えられ、液体供給ユニット３自身に、加圧されたインクを送り出すパージ処理用のポンプ９（パージ機構）を各々搭載させる構成である。これによりキャリッジ２の装置構成のコンパクト化、シンプル化を図ることができる。

［負圧供給機構について］
続いて、第２室４２内のインクの減少に応じて、第１室４１から第２室４２へインクが供給される負圧供給機構について詳述する。負圧供給機構は、先に図６に基づいて動作の概要を説明した押圧部材５、開閉バルブ６及び大気圧検知フィルム７を含み、さらに付勢バネ４５（付勢部材）を備えている。開閉バルブ６は連通口４３に配置され、連通口４３を閉じる閉姿勢と、連通口４３を開く開姿勢との間で姿勢変更する。付勢バネ４５は、開閉バルブ６を前記閉姿勢に向かう方向に付勢する。押圧部材５は、開閉バルブ６を前記開姿勢に向かう方向に押圧可能である。大気圧検知フィルム７は、第２室４２内のインクの減少に伴って発生する負圧に基づいて変位し、その変位力を押圧部材５に伝達する。

押圧部材５は、第２室４２内に回動可能に配置される部材である。開閉バルブ６は、押圧部材５の回動動作に従動して連通口４３内で左右方向に移動することで、連通口４３を開閉する。開閉バルブ６は、バルブホルダー６１と、このバルブホルダー６１によって保持されるアンブレラバルブ６２との組立体からなる。バルブホルダー６１は、連通口４３に組み付けられる、半筒形の部材である。アンブレラバルブ６２は、ゴム製の物品であって、連通口４３の内径よりも大きい傘直径を有した傘形状に形成されている。アンブレラバルブ６２は、その周縁部が連通口４３の周囲の壁面であるシール壁面と当接することによって、連通口４３を封止状態とすることが可能である（閉姿勢）。反面、アンブレラバルブ６２は、その周縁部が前記シール壁面から離間すると、前記封止状態は解除される（開姿勢）。なお、アンブレラバルブ６２は、右面側に所定の圧力が加わると、その傘形状が反転する。

大気圧検知フィルム７が押圧部材５を回動させるほど変位力を発生していない状態、すなわち、付勢バネ４５のバネ圧（付勢力）と第２室４２の内圧との合計が、大気圧よりも勝っている状態では、押圧部材５とリンク結合されている開閉バルブ６は、閉姿勢を取る。この場合、第２室４２は負圧ではあるが、付勢バネ４５は、前記負圧による大気圧検知フィルム７の変位力に打ち勝つ付勢力で、押圧部材５を付勢している。開閉バルブ６が閉姿勢を取った状態では、連通口４３がアンブレラバルブ６２によって封止される。付勢バネ４５は、押圧部材５を右方に付勢することで、開閉バルブ６を閉姿勢に向かう方向に付勢していると言うことができる。

開閉バルブ６が閉姿勢の状態からインク吐出部２２がインク滴の吐出動作を継続してゆくと、密閉空間である第２室４２は、インクの減少に伴い、徐々に負圧度が高まってゆく。やがて、第２室４２が所定の閾値を超える負圧となると、大気圧検知フィルム７は付勢バネ４５の付勢力に抗する押圧力を押圧部材５へ与えるようになる。すなわち、付勢バネ４５のバネ圧と第２室４２の内圧との合計が、大気圧に劣る状態となる。

この場合、押圧部材５は、付勢バネ４５の付勢力に抗して左方へ回動する。この回動によって、押圧部材５は、開閉バルブ６を左方に向かわせる押圧力を発生し、開閉バルブ６を開姿勢に姿勢変更させる。開閉バルブ６が開姿勢を取った状態では、アンブレラバルブ６２による連通口４３の封止が解除される。

開閉バルブ６が開姿勢となると、大気圧＋ρｇｈの圧力の第１室４１と負圧度が進行した第２室４２との圧力差により、第１室４１から第２室４２へインクが流入する。第２室４２へのインク流入が進行すると、第２室４２の負圧度は徐々に緩和されてゆく。やがて、付勢バネ４５のバネ圧と第２室４２の内圧との合計が、大気圧よりも優勢になると、付勢バネ４５の付勢力によって押圧部材５は右方に押し戻されてゆく。すなわち、第２室４２が所定の閾値を下回る負圧となると、押圧部材５は、付勢バネ４５の付勢力に押圧されて右方へ回動する。これにより開閉バルブ６は閉姿勢に復帰する。

［逆流防止機構部］
次に、図７（Ａ）に基づき説明した加圧パージモードの実行の際に、加圧されたインクが第２室４２へ逆流することを防止する逆流防止機構部３８の構成について説明する。図１２は、逆流防止機構部３８の分解斜視図を含む液体供給ユニット３のベース基材３００の斜視図である。逆流防止機構部３８は、バルブ管路８１、分岐ヘッド部８２、球体８３、シール部材８４、コイルスプリング８５及びＯリング８６を含む。バルブ管路８１は、連絡室４４の天壁４４２と一体の部材であり、他の部品はバルブ管路８１に対して組み付けられている。図１３（Ａ）及び図１３（Ｂ）は、バルブ管路８１を除く逆流防止機構部３８の斜視図、図１３（Ｃ）は、分岐ヘッド部８２の下方視の斜視図である。

バルブ管路８１は、天壁４４２の上面から上下方向に延びる管路である。バルブ管路８１は、連絡室４４と下流管３４とを繋ぐインク流路を提供するものであって、第２室４２からインク吐出部２２に至るインク供給路の一部を構成している。分岐ヘッド部８２を係止するために、バルブ管路８１の外周面には係止片８１１が突設され、内周面には嵌合環状突起８１２が突設されている。

分岐ヘッド部８２は、図６及び図７に基づき先述した合流部ａを形成する部材である。分岐ヘッド部８２は、第１入口ポート８２１、第２入口ポート８２２、出口ポート８２３、胴部８２４、係止窓８２５、切り欠き部８２６及び嵌合爪８２７を含む。第１入口ポート８２１は、第２室４２の下流端が接続されるポートであって、本実施形態ではバルブ管路８１及び連絡室４４を経由して、第２室４２が連通している。第２入口ポート８２２は、バイパス管３５の下流端が接続されるポートである。出口ポート８２３は、下流管３４の上流端３４１が接続されるポートである。上述の印刷モードでは、インクは、第１入口ポート８２１を通して下流管３４に供給される。一方、加圧パージモードでは、第２入口ポート８２２を通して下流管３４に供給される。

胴部８２４は、下方を向く第１入口ポート８２１の外側に、互いに対向するように配置された一対の円弧片からなる。バルブ管路８１は、一対の胴部８２４と第１入口ポート８２１との間の隙間に入り込む。係止窓８２５は、一対の胴部８２４に設けられた開口であり、バルブ管路８１の係止片８１１が係合する開口である。切り欠き部８２６は、筒状の第１入口ポート８２１の周壁の一部が切り欠かれた部分であり、インクの流路を確保するための部分である。嵌合爪８２７は、第１入口ポート８２１の下端から下方に突設されたフック形状を有する部分であり、バルブ管路８１の嵌合環状突起８１２を係合する。つまり、分岐ヘッド部８２は、バルブ管路８１の内周において係止片８１１と係止窓８２５との係合により、外周において嵌合環状突起８１２と嵌合爪８２７との係合により、バルブ管路８１に固定される。

球体８３は、バルブ管路８１内に、インク供給方向へ移動可能に収容され、弁の働きをする。球体８３の外径は、バルブ管路８１の内径よりも小さく、さらにコイルスプリング８５の内径よりも小さい。球体８３を形成する素材としては、種々の材料を用いることができるが、好ましくはインクの比重に対して２倍以下の比重を有する材料で形成することが望ましい。球体８３は、バルブ管路８１内においてインク中に埋没する。球体８３の比重をインクの比重に近づけることで、球体８３のインク供給方向（ここでは上下方向）の動作圧を小さくすることができる。

一般に、インクジェット式プリンターに用いられるインクは、水溶性液体であって、比重＝１若しくはその近傍の比重を有する。従って、球体８３の材料としては、比重＜２の材料を選択することが望ましい。また、前記材料は、インクと常時接触しても劣化しない耐薬品性、耐摩耗性の性質を備えていることが望ましい。これらの観点から、球体８３の材料としては、ポリアセタール樹脂（比重≒１．５）を用いることが特に好ましい。

シール部材８４は、例えば図１４（Ｂ）に示されているように、球体８３の下方であって、バルブ管路８１の底壁上（天壁４４２の上面）の座部８１３に着座するリング形状を有するシール部品である。シール部材８４のリング内径（貫通孔）は、球体８３の外径よりも小径である一方、天壁４４２に穿孔されている供給孔４４３よりも大径に設定されている。図１４（Ａ）に示すように、このシール部材８４から球体８３が離間したときには、バルブ管路８１は開となる。一方、図１４（Ｂ）に示すように、シール部材８４に球体８３が接したときには、バルブ管路８１は閉となる。

コイルスプリング８５は、その下端部がシール部材８４に当接し、上端部が分岐ヘッド部８２の第１入口ポート８２１の下端縁８２８に当接するように、バルブ管路８１に内装される圧縮バネである。コイルスプリング８５は、シール部材８４を座部８１３に向けて付勢しており、これによりシール部材８４は座部８１３に常時圧接されている。また、コイルスプリング８５の内側には球体８３が収容されており、コイルスプリング８５は球体８３のインク供給方向への移動をガイドする役目も果たす。従って、バルブ管路８１内における球体８３の遊動が規制され、シール部材８４に対する球体８３の離接により成立する弁構造を安定化させることができる。

Ｏリング８６は、バルブ管路８１と分岐ヘッド部８２との突き合わせ部をシールしている。Ｏリング８６は、第１入口ポート８２１の外周面に嵌め込まれ、第１入口ポート８２１の突設基部８２９に当接している。

図１４（Ａ）は、印刷モードにおける逆流防止機構部３８の状態を示す断面図、図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のＡ４部拡大図である。図１４（Ａ）には、ポンプ部３２に収容されたポンプ９（パージ機構／ポンプ装置）が示されている。ポンプ９は、偏心カム９１（回転体）及びしごきチューブ９２を備えたチューブポンプである。偏心カム９１の軸孔９１Ａには、当該偏心カム９１の回動軸となるカム軸９３（図４）が挿通される。この偏心カム９１には、後述の第１又は第２パージ駆動軸９４、９５に装着された伝達ギア９４Ｇ、９５Ｇ（図２２）と、図略のアイドルギアとを介して回転駆動力が与えられる。

しごきチューブ９２は、偏心カム９１の周面に配置され、偏心カム９１のカム軸９３回りの回転によってしごかれ、チューブ内の液体（インク）を一端側から他端側へ送り出す。本実施形態では、しごきチューブ９２は、連絡管３２Ｐ及びバイパス管３５と一体のチューブである。すなわち、しごきチューブ９２の一端側は第１室４１の底壁部４１３に連通し（連絡管３２Ｐ）、他端側が分岐ヘッド部８２の第２入口ポート８２２に連通し（バイパス管３５）、中央部分が偏心カム９１の周面に配置されるしごき部とされている。

既述の通り、ポンプ９は、図６に示した印刷モードでは停止状態とされる。この場合、偏心カム９１がしごきチューブ９２を圧潰して停止した状態となるので、バイパス管３５を通るインク供給路は閉止されることになる。一方、図７（Ａ）に示した加圧パージモードでは、ポンプ９は正転駆動（偏心カム９１の正回転）される。図１４（Ａ）において、偏心カム９１の正回転方向は、反時計方向である。このようなポンプ９の正転駆動によって、インクは、第１室４１から連絡管３２Ｐを通して吸引され、バイパス管３５から合流部ａである逆流防止機構部３８へ加圧された状態で送り出されることになる。なお、ポンプ９が逆転駆動（偏心カム９１の逆回転）されると、図７（Ｂ）に示した通り、バイパス管３５及び分岐ヘッド部８２を通して、連絡室４４及び第２室４２と、下流管３４と、ヘッドユニット２１とが負圧化する。

続いて、逆流防止機構部３８の動作について説明する。印刷モードではインクは、第２室４２から、連絡室４４、逆流防止機構部３８及び下流管３４を通る供給ルートでヘッドユニット２１に供給される。このような印刷モードにおいては、図１４（Ｂ）に示す通り、球体８３はシール部材８４から離間し、上方へ浮き上がった状態となる。これは、第２室４２から下流管３４へ至る供給ルートが、印刷モードでは負圧に維持されていることに依る。ヘッドユニット２１のインク吐出部２２は、インク滴を吐出する度に、前記供給ルート内に存在するインクを吸引することも相俟って、球体８３にはインク供給方向へ向かう力が作用し、球体８３はインクの液体中においてシール部材８４から浮き上がる。

球体８３がシール部材８４から離間することから、連絡室４４の供給孔４４３は開放された状態となる。一方、インク吐出部２２の吸引力によって、球体８３が第１入口ポート８２１の下端縁８２８に接するまで浮上することもある。図１４（Ａ）は、球体８３が最上位まで浮上した状態を示している。このような場合でも、第１入口ポート８２１の周壁には切り欠き部８２６が具備されているので、インクの通路は確保されている。従って、インクは、連絡室４４から分岐ヘッド部８２へ通り抜けることができる。

図１５（Ａ）は、加圧パージモードにおける逆流防止機構部３８の状態を示す断面図、図１５（Ｂ）は、図１５（Ａ）のＡ５部拡大図である。加圧パージモードでは、ポンプ９の正転駆動によって、バイパス管３５を通して加圧されたインクが、分岐ヘッド部８２の第２入口ポート８２２（合流部ａ）に供給される。このため、バイパス管３５と、合流部ａよりも下流側に位置する下流管３４とが、加圧されたインクによって加圧されることになる。この場合、インクは１００ｋＰａを超過するような高圧に加圧される。このような高圧が仮に第２室４２に加わった場合、第２室４２の一部を区画している大気圧検知フィルム７は、破裂したり、第２区画壁４２１に対する取り付け部が剥がれたりすることがある。

しかし、本実施形態では、合流部ａに加わる加圧力によって、球体８３は下方（インク供給方向の上流側）へ押圧され、球体８３がシール部材８４に接するようになる。図１３（Ｂ）及び図１５（Ｂ）は、前記押圧によって、球体８３がシール部材８４のリング内に嵌り込んでいる状態を示している。コイルスプリング８５により座部８１３へ押し付けられているシール部材８４に球体８３が接することで、供給孔４４３は塞がれた状態となる。すなわち、印刷モードにおけるインク供給経路のうち、合流部ａよりも上流側に位置する連絡室４４及び第２室４２が加圧インクによる加圧から遮断される。従って、大気圧検知フィルム７の破損等を未然に防止することができる。

［メンテナンス処理に関する構成の詳細］
図７（Ａ）他で上述した通り、本実施形態のプリンター１では、インク吐出部２２に加圧されたインクを送り出す加圧パージモード（パージ処理）が実行される。更に、プリンター１では、クリーニング処理及びキャップ処理が実行される。以下、パージモード（パージ処理）、クリーニング処理及びキャップ処理を含む、ヘッドユニット２１に対するメンテナンス処理を実行させるために、プリンター１が具備する具体的な構成について説明する。

＜パージ処理について＞
図１６は、アウターカバー１０２（図１）を取り外した状態のプリンター１の斜視図、図１７は、図１６の要部拡大図である。パージ処理は、印刷エリアＰに対して右方側（第１方向の一方側）に隣接した第１メンテナンスエリアＭ１（第１退避領域）で実行される。本実施形態では、第１メンテナンスエリアＭ１内の右方端（第１方向の一方端）に設定されたパージ処理位置にキャリッジ２が配置された状態において、ヘッドユニット２１に対するパージ処理が実行される。キャリッジ２は、左右方向に直線状に延びるキャリッジガイド１５に沿って移動する。

キャリッジガイド１５は、ガイドベース部材１５１及びガイドレール１５２を含む。ガイドベース部材１５１は、前後方向の断面形状が矩形の中空フレームからなる。ガイドレール１５２は、ガイドベース部材１５１の前下部分に取り付けられ、左右方向に直線状に延びている。キャリッジ２の背面フレーム２０４には、ガイドレール１５２と係合する被ガイド部やタイミングベルト１６への固定部等が備えられ、ガイドレール１５２によってキャリッジ２の左右方向（第１方向）への移動がガイドされる。キャリッジ２は、タイミングベルト１６に取り付けられ、タイミングベルト１６の正転又は逆転の周回移動に伴って、ガイドレール１５２（キャリッジガイド１５）に沿って左右方向に移動する。

図１８は、プリンター１において、パージ処理が実行される第１メンテナンスエリアＭ１の位置を示すと共に、その第１メンテナンスエリアＭ１（Ａ６部）の拡大図を伴う斜視図である。図１９は、図１８のＡ７部拡大図である。ここでは、キャリッジ２が第１メンテナンスエリアＭ１に退避し、且つ、パージ処理の実行位置となるパージ処理位置に配置されている状態を示している。第１メンテナンスエリアＭ１には、キャリッジ２の上方に位置する既述のインクカートリッジ棚１７と、キャリッジ２右側方に位置するエンドフレーム１８とが設置されている。インクカートリッジ棚１７及びエンドフレーム１８は、ベースフレーム１０１に対して固定的に取り付けられている。

インクカートリッジ棚１７は、インクカートリッジＩＣ（図５、図６）を収容する棚であり、キャリッジ２に搭載されているヘッドユニット２１（液体噴射ヘッド）よりも高い位置に配置されている。これにより、図６に基づいて説明した、水頭差を利用してインクをインクカートリッジＩＣからヘッドユニット２１へ供給可能とする構成が実現されている。インクカートリッジ棚１７は不動で、キャリッジ２は左右方向に移動する。各液体供給ユニット３の上流管３３とインクカートリッジＩＣとは、キャリッジ２の左右方向への移動に追従できる図略のフレキシブルな供給管で接続されている。

エンドフレーム１８は、上下方向に延びる平板からなるフレームである。このエンドフレーム１８には、ヘッドユニット２１に内蔵されているポンプ９（パージ機構）に駆動力を与える第１駆動モーター９６及び第２駆動モーター９７が取り付けられている。第１駆動モーター９６は第１パージ駆動軸９４を回転駆動し、第２駆動モーター９７は第２パージ駆動軸９５を回転駆動する。第１、第２駆動モーター９６、９７は、各々正転及び逆転の回転駆動力を発生可能なモーターである。

第１駆動モーター９６には、第１駆動軸９６１と、カップリング９６２とが付設されている。第１駆動軸９６１は、第１駆動モーター９６の出力軸に連結されている。カップリング９６２は、第１駆動軸９６１の先端に取り付けられ、第１駆動モーター９６の駆動力を出力する。同様に、第２駆動モーター９７には、第２駆動軸９７１と、カップリング９７２とが付設されている。第２駆動軸９７１は、第２駆動モーター９７の出力軸に連結されている。カップリング９７２は、第２駆動軸９７１の先端に取り付けられ、第２駆動モーター９７の駆動力を出力する。

図２０は、一つの液体供給ユニット３と第２パージ駆動軸９５との位置関係を示す側面図である。図２１は、キャリッジ２の側面図、図２２は、キャリッジ２の右上後方からの斜視図である。第１パージ駆動軸９４及び第２パージ駆動軸９５は、左右方向に延びる軸であって、キャリッジ２の右端と左端とに配置された一対のラック２０３で軸端部が軸支されている。第１パージ駆動軸９４はラック２０３の後端付近で軸支され、第２パージ駆動軸９５は、第１パージ駆動軸９４よにも前方且つ下方において、ラック２０３に軸支されている。

第１パージ駆動軸９４の右半分の領域には、所定間隔を置いて４つの伝達ギア９４Ｇが取り付けられている。一方、第２パージ駆動軸９５の左半分の領域には、所定間隔を置いて４つの伝達ギア９５Ｇが取り付けられている。第１パージ駆動軸９４の伝達ギア９４Ｇは、キャリッジ２に搭載された８つの液体供給ユニット３のうち、右寄りの４つの液体供給ユニット３Ａの各ポンプ９の偏心カム９１に駆動力を伝達するためのギアである。これに対し、第２パージ駆動軸９５の伝達ギア９５Ｇは、右寄りの４つの液体供給ユニット３Ｂの各ポンプ９の偏心カム９１に駆動力を伝達するためのギアである。

図２０には、一つの液体供給ユニット３Ｂと第２パージ駆動軸９５との位置関係が示されている。この場合、第２駆動モーター９７の駆動力が、伝達ギア９５Ｇから図略のアイドルギアを介して偏心カム９１に伝達される。偏心カム９１の軸孔９１Ａにはカム軸９３が挿通されており、前記駆動力が伝達されると、偏心カム９１はカム軸９３回りに回転し、ポンプ動作を行う。すなわち、偏心カム９１が反時計方向に正転駆動されると、ポンプ９はパージ処理のためにヘッドユニット２１に加圧されたインクを送り出す（加圧パージモード）。一方、偏心カム９１が時計方向に逆転駆動されると、ヘッドユニット２１を所定の負圧に減圧する（減圧モード）。第１パージ駆動軸９４の伝達ギア９４Ｇも、同様にして液体供給ユニット３Ａの偏心カム９１に駆動力を伝達する。

第１パージ駆動軸９４の右端付近には、カップリングピン９４Ｃが径方向外側に突設されている。同様に、第２パージ駆動軸９５の右端付近には、カップリングピン９５Ｃが径方向外側に突設されている。これらカップリングピン９４Ｃ、９５Ｃは、それぞれ、第１、第２駆動モーター９６、９７のカップリング９６２、９７２と機械的に連結するためのピンである。すなわち、カップリングピン９４Ｃ、９５Ｃは、カップリング９６２、９７２に備えられている係合溝に嵌り込むことによって、連結構造を形成する。第１、第２パージ駆動軸９４、９５は、カップリングピン９４Ｃ、９５Ｃを通して第１、第２駆動モーター９６、９７の回転駆動力が与えられ、これを伝達ギア９４Ｇ、９５Ｇ及び偏心カム９１に伝達する。

図２３は、第１メンテナンスエリアＭ１におけるキャリッジ２の動作を示す正面図であって、パージ処理の実行時における動作を示す図である。図２３は、キャリッジ２が第１メンテナンスエリアＭ１内において、パージ処理を実行するパージ処理位置に配置されている状態を示している。前述したように、パージ処理位置は、第１メンテナンスエリアＭ１内の右方端（第１方向の一方端）に設定されている。なお、パージ処理位置には、パージ処理の実行時にヘッドユニット２１から吐出されるインク滴を回収可能なインク受け部ＩＳが配置されている。

キャリッジ２は、第１メンテナンスエリアＭ１の右端付近に移動し、結果として、カップリングピン９４Ｃとカップリング９６２、及びカップリングピン９５Ｃとカップリング９７２との連結部がそれぞれ形成されている。すなわち、カップリングピン９４Ｃ、９５Ｃとカップリング９６２、９７２とは、キャリッジ２が第１メンテナンスエリアＭ１の右端側のパージ処理位置に移動した際に互いに連結可能な位置に各々配置されている。

図２３の状態で第１、第２駆動モーター９６、９７が正転方向の回転駆動力を発生すると、前記連結部及び第１、第２パージ駆動軸９４、９５を通して各液体供給ユニット３の偏心カム９１が反時計方向に駆動され、ポンプ９は前記加圧パージモード（パージ処理）を実行する。第１、第２駆動モーター９６、９７が逆転方向の回転駆動力を発生すると、偏心カム９１が時計方向に駆動され、ポンプ９は前記減圧モードを実行する。

なお、印刷処理の休止時において、印刷エリアＰに対して左方側（第１方向の他方側）に隣接した第２メンテナンスエリアＭ２（第２退避領域）にキャリッジ２が配置されると、ユーザーによるプリンター１のメンテナンスが行われる。

＜クリーニング処理について＞
図２４は、第１メンテナンスエリアＭ１におけるキャリッジ２の動作を示す正面図であって、クリーニング処理の実行時における動作を示す図である。図２４は、キャリッジ２が第１メンテナンスエリアＭ１内において、クリーニング処理を実行するクリーニング処理位置に配置されている状態を示している。クリーニング処理位置は、第１メンテナンスエリアＭ１内において、パージ処理位置に対して左方側（第１方向の他方側）に離れた位置に設定されている。

パージ処理の実行後において、キャリッジ２は、タイミングベルト１６の周回移動に伴ってキャリッジガイド１５に沿って左方向に、第１メンテナンスエリアＭ１内のクリーニング処理位置に向かって移動する。この移動によってキャリッジ２は、第１、第２駆動モーター９６、９７が取り付けられているエンドフレーム１８からは離間する。これにより、第１、第２パージ駆動軸９４、９５のカップリングピン９４Ｃ、９５Ｃと、第１、第２駆動モーター９６、９７側のカップリング９６２、９７２とは離間した状態となる。

第１メンテナンスエリアＭ１内のクリーニング処理位置にキャリッジ２が配置された状態において、クリーニング機構１０Ａによるヘッドユニット２１に対するクリーニング処理が実行される。クリーニング機構１０Ａは、クリーニング処理の実行において、パージ処理後のヘッドユニット２１におけるインク吐出部２２のインク吐出面２２１（液体噴射面）を清掃する。

クリーニング機構１０Ａは、ホルダ部１０Ａ１と、そのホルダ部１０Ａ１に保持されるクリーニング部材１０Ａ２とを含む。クリーニング機構１０Ａにおいては、クリーニング部材１０Ａ２がヘッドユニット２１のインク吐出面２２１に当接することにより、当該インク吐出面２２１を清掃する。本実施形態では、クリーニング機構１０Ａによるクリーニング処理の実行時において、キャリッジ２は、左方側（第１方向の他方側）へ移動する。つまり、クリーニング機構１０Ａは、クリーニング処理位置に固定的に配置され、キャリッジ２の左方側への移動に伴って移動するヘッドユニット２１のインク吐出面２２１にクリーニング部材１０Ａ２が当接することにより、当該インク吐出面２２１を清掃する。

パージ処理の実行後において、キャリッジ２は、第１、第２パージ駆動軸９４、９５のカップリングピン９４Ｃ、９５Ｃと、第１、第２駆動モーター９６、９７側のカップリング９６２、９７２とが、離間した状態となるまで左方向に移動する。その後、キャリッジ２において、ヘッドユニット２１が搭載された下段フレーム２０１と上段フレーム２０２との連結体が下方側へ移動される。この状態で、キャリッジ２はクリーニング処理位置に向かって左方側へ移動し、この移動に伴って移動するヘッドユニット２１のインク吐出面２２１にクリーニング部材１０Ａ２が当接することにより、当該インク吐出面２２１を清掃する。このように、キャリッジ２の移動によって、ヘッドユニット２１に対するクリーニング処理を施すことができる。このため、クリーニング機構１０Ａを駆動させる構造が不要であり、装置構成を簡素化することができる。

＜キャップ処理について＞
図２５は、第１メンテナンスエリアＭ１におけるキャリッジ２の動作を示す正面図であって、キャップ処理の実行時における動作を示す図である。図２５は、キャリッジ２が第１メンテナンスエリアＭ１内において、キャップ処理を実行するキャップ処理位置に配置されている状態を示している。キャップ処理位置は、第１メンテナンスエリアＭ１内において、クリーニング処理位置に対して左方側（第１方向の他方側）に離れた位置に設定されている。

クリーニング処理の実行後において、キャリッジ２は、タイミングベルト１６の周回移動に伴ってキャリッジガイド１５に沿って更に左方向に、第１メンテナンスエリアＭ１内のキャップ処理位置に向かって移動する。第１メンテナンスエリアＭ１内のキャップ処理位置にキャリッジ２が配置された状態において、キャップ機構１０Ｂによるヘッドユニット２１に対するキャップ処理が実行される。キャップ機構１０Ｂは、キャップ処理の実行において、クリーニング処理後のヘッドユニット２１におけるインク吐出部２２にキャップを被せる。キャップ処理位置は、例えばプリンター１の休止時に、インク吐出部２２にキャップが被せられた状態でキャリッジ２が待機する位置となる。

キャップ機構１０Ｂは、インク吐出部２２に被せられるキャップが載置される載置台１０Ｂ１と、上下方向に弾性変形可能に載置台１０Ｂ１の下面に接続されるバネ部材１０Ｂ２とを含む。キャップ処理位置に配置されたキャリッジ２においては、ヘッドユニット２１が搭載された下段フレーム２０１と上段フレーム２０２との連結体が下方側へ移動される。この下段フレーム２０１及び上段フレーム２０２の連結体の下方側への移動により、インク吐出部２２のインク吐出面２２１が載置台１０Ｂ１に載置されたキャップに当接する。このとき、バネ部材１０Ｂ２は、圧縮変形し、載置台１０Ｂ１をインク吐出面２２１側へ付勢する。これにより、載置台１０Ｂ１に載置されたキャップがインク吐出部２２に被せられる。

インク吐出部２２にキャップが被せられた状態では、一定時間内においてはインク詰まりの発生がなく、パージ処理及びクリーニング処理が不要である。このため、プリンター１の休止時におけるメンテナンス処理の実行後に、印刷処理を再開するときには、印刷処理への速やかな移行が可能となる。

以上説明したように、ヘッドユニット２１が搭載されたキャリッジ２は、印刷エリアＰに対して右方側に隣接した第１メンテナンスエリアＭ１への移動が可能である。ヘッドユニット２１は、キャリッジ２が第１メンテナンスエリアＭ１内に配置された状態において、ポンプ９（パージ機構）によるパージ処理、クリーニング機構１０Ａによるクリーニング処理、並びにキャップ機構１０Ｂによるキャップ処理が施される。

ここで、第１メンテナンスエリアＭ１内でのキャリッジ２の配置位置については、右端から左方側に向かって、パージ処理位置（図２３）、クリーニング処理位置（図２４）及びキャップ処理位置（図２５）の順番に並んでいる。つまり、第１メンテナンスエリアＭ１内において、パージ処理位置が最も外側に位置し、キャップ処理位置が最も内側に位置し、クリーニング処理位置がその間に位置している。キャリッジ２が第１メンテナンスエリアＭ１内において左方側に向かって、パージ処理位置、クリーニング処理位置及びキャップ処理位置を通るように移動することにより、パージ処理、クリーニング処理及びキャップ処理を含むヘッドユニット２１に対するメンテナンス処理が、適切に実行される。

また、パージ処理位置、クリーニング処理位置及びキャップ処理位置は、第１メンテナンスエリアＭ１内に集約して設定されている。このため、パージ処理、クリーニング処理及びキャップ処理を含むヘッドユニット２１に対するメンテナンス処理の実行時において、キャリッジ２の移動範囲は、第１メンテナンスエリアＭ１内に限定される。この結果、メンテナンス処理の実行時におけるキャリッジ２の移動距離を短くすることができ、メンテナンス処理の所要時間の短縮化を図ることが可能となる。

また、前述したように、キャリッジ２において、ヘッドユニット２１が搭載される下段フレーム２０１と上段フレーム２０２との連結体は、キャリッジ２の移動方向となる左右方向と直交する上下方向に移動可能に構成されている。この下段フレーム２０１及び上段フレーム２０２の連結体の上下方向の移動によって、ヘッドユニット２１の高さ位置は、キャリッジ２がパージ処理位置、クリーニング処理位置及びキャップ処理位置に配置されるごとに、順次低くなるように調整される。具体的には、ヘッドユニット２１のインク吐出面２２１の高さ位置は、キャリッジ２がパージ処理位置に配置された状態の高さ位置Ｈ１（図２３）が最も高く、クリーニング処理位置に配置された状態の高さ位置Ｈ２（図２４）、キャップ処理位置に配置された状態の高さ位置Ｈ３（図２５）の順に、低くなるように調整される。これにより、パージ処理、クリーニング処理及びキャップ処理を含むヘッドユニット２１に対するメンテナンス処理が、より適切に実行される。

１ プリンター（液体処理装置）
１０Ａ クリーニング機構
１０Ｂ キャップ機構
１５ キャリッジガイド
２ キャリッジ
２１ ヘッドユニット（液体噴射ヘッド）
３ 液体供給ユニット
９ ポンプ（パージ機構／ポンプ装置）
Ｐ 印刷エリア（噴射処理領域）
Ｍ１ 第１メンテナンスエリア（退避領域）
Ｍ２ 第２メンテナンスエリア

Claims (3)

1. 所定のワークに向けて液体を噴射する噴射処理を実行する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドが搭載され、所定の第１方向に移動可能なキャリッジと、
   前記第１方向に沿って直線状に延び、前記キャリッジの前記第１方向への移動をガイドし、前記噴射処理の実行時における前記キャリッジの移動範囲となる噴射処理領域と、前記噴射処理領域に対して前記第１方向の一方側に隣接した退避領域とが設定されたキャリッジガイドと、
   前記退避領域内の前記第１方向の一方端に設定されたパージ処理位置に前記キャリッジが配置された状態において、前記液体噴射ヘッドに加圧された液体を送り出すパージ処理を実行するパージ機構と、
   前記退避領域内の前記パージ処理位置に対して前記第１方向の他方側に離れたクリーニング処理位置に前記キャリッジが配置された状態において、前記パージ処理後の前記液体噴射ヘッドを清掃するクリーニング処理を実行するクリーニング機構と、
   前記退避領域内の前記クリーニング処理位置に対して前記第１方向の他方側に離れたキャップ処理位置に前記キャリッジが配置された状態において、前記クリーニング処理後の前記液体噴射ヘッドにキャップを被せるキャップ処理を実行するキャップ機構と、を備える、液体処理装置。
2. 前記キャリッジは、前記第１方向と直交する上下方向に移動可能に構成され、
   前記キャリッジの前記上下方向の移動によって、前記液体噴射ヘッドの高さ位置は、前記キャリッジが前記パージ処理位置、前記クリーニング処理位置、及び前記キャップ処理位置に配置されるごとに、順次低くなるように調整される、請求項１に記載の液体処理装置。
3. 前記クリーニング機構による前記クリーニング処理の実行時において、前記キャリッジは、前記第１方向の他方側へ移動する、請求項１又は２に記載の液体処理装置。