JP2022058009A - 液体吐出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】キャップでノズルを被覆中に、液体が貯留部の外部に漏れにくくすること。【解決手段】コントローラ270の処理により、キャップ260がノズル203を被覆している間、第1大気連通路221Kは非連通状態にあり、流体連通路263(第2大気連通路)は連通状態にある。【選択図】図11

Description

本発明は、吐出動作中にヘッドのノズルから液体をシートへ吐出する液体吐出装置に関する。
特許文献1,2に記載の液体吐出装置では、吐出動作中、ヘッドには貯留部内の液体が供給される。吐出動作を行わないとき、ヘッドのノズルは、キャップにより被覆される。キャップには、外部空間に至る大気連通路と、大気連通路を開閉する大気開放弁と、が設けられる。キャップでノズルが被覆されているとき、特許文献1では大気開放弁は閉塞され、特許文献2では大気開放弁は開放される。
特開2015-217556号公報 特開2015-036223号公報
しかし、キャップでノズルを被覆中、即ち、液体吐出装置が吐出動作中でないとき、ヘッドには外力が加わる可能性が相対的に高くなる。例えば、液体吐出装置の設置場所を変えるときに、液体吐出装置の揺れや回転等により、ヘッドに外力が加わる場合がある。よって、キャップでノズルを被覆中には貯留部内の液体が外部に漏れないようにする必要がある。
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、キャップでノズルを被覆中に、液体が貯留部の外部に漏れにくい液体吐出装置を提供することである。
本発明に係る液体吐出装置は、ノズルが形成されたノズル面を有するヘッドと、液体を貯留する液体貯留室、および、上記液体貯留室と外部とを連通する第1大気連通路と、を有する貯留部と、上記ヘッドと上記液体貯留室とを、上記液体が流通可能に接続する液体流路と、上記第1大気連通路の状態を、外部と連通する連通状態と、外部と連通しない非連通状態とに切り替える第1切替機構と、上記ノズル面の被覆空間を区画する本体と、上記被覆空間と外部とを連通する第2大気連通路と、を有するキャップと、上記本体が上記ノズル面を被覆する被覆位置と、上記本体が上記ノズル面から離間する離間位置との間で、上記キャップを移動させる移動機構と、コントローラと、を備えている。上記コントローラは、上記ヘッドより上記液体を吐出させる吐出処理と、上記吐出処理の実行後、上記移動機構により、上記離間位置にある上記キャップを上記被覆位置に移動させるキャップ処理と、上記キャップが上記被覆位置にあるときに上記第1大気連通路は非連通状態にある。
キャップでノズルを被覆中に、液体が貯留部の外部に漏れにくい。
プリンタ100の外観を模式的に示す斜視図である。 プリンタ100の内部構成を示す模式図である。 図2の貯留部220およびその周辺構成を上方から視た時の模式図である。 図3のヘッド200が被キャップ位置P21にあるときの貯留部220およびその周辺構成を前方から視た時の模式図である。 図3のヘッド200が当接位置P23にあるときの貯留部220およびその周辺構成を前方から視た時の模式図である。 (A)は、貯留部220の右側面図であり、(B)は、図6(A)の一点鎖線VB-VBに沿う貯留部220の縦断面C1を前方から視たときの図である。 (A)は、図6(A)の一点鎖線VI-VIに沿う貯留部220の縦断面C2を前方から視たときの模式図であり、(B)は、貯留部220内の空気部の体積Vbの決め方を示す模式図である。 図3のヘッド200が被キャップ位置P21からフラッシング位置P22の方へ離間しているときの貯留部220およびその周辺構成を前方から視た時の模式図である。 第2切替機構280の構成を示す模式図である。 プリンタ100の機能ブロック図である。 プリンタ100の画像記録処理を示すフローチャートである。 (A)は、第1変形例に係るキャップ260を示す模式図であり、(B)は、第2変形例に係る貯留部220を示す模式図である。 第4変形例に係る貯留部220および第1切替機構を示す模式図である。 第6変形例に係る膨張/収縮部材286を示す模式図である。 第7変形例に係るキャップ260および昇降機構259を示す模式図である。 第8変形例に係る開放部材250を示す模式図である。
[実施形態]
以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係るプリンタ100について説明する。下記の実施形態は本発明の一例にすぎず、本発明の要旨を変更しない範囲で、本発明の実施形態を適宜変更できることは言うまでもない。また、以下の説明では、矢印の起点から終点に向かう進みが「向き」と表現され、矢印の起点と終点とを結ぶ線上の往来が「方向」と表現される。
また、プリンタ100が使用可能に設置された状態(図1の状態)を基準として上下方向7が定義され、開口330が形成される面を前面320として前後方向8が定義され、プリンタ100を前方から視て左右方向9が定義される。上下方向7、前後方向8、および左右方向9は互いに直交している。
[プリンタ100の概略構成]
図1において、プリンタ100は、液体吐出装置の一例であり、インクジェット方式で、単色(例えば黒)で表現された画像をシートM(図2参照)に記録する。シートMは、用紙やOHPシート等である。本実施形態では、インクジェット方式は、ピエゾインクジェット方式であるが、サーマルインクジェット方式(バブルジェット(登録商標)方式とも称される)でもよい。
[プリンタ100の内部構成]
図2において、プリンタ100は、筐体300内に、供給トレイ110、排出トレイ120、給送機構130、外側ガイド140、内側ガイド150、搬送ローラ対160、排出ローラ対170、プラテン180、キャリッジ190、ヘッド200、搬送機構210(図3参照)、貯留部220、蓋230、バルブユニット240(図6(B)参照)、開放部材250(図4等参照)、キャップ260(図4等参照)、およびコントローラ270(図10参照)を備える。なお、実施形態では、搬送機構210、バルブユニット240および開放部材250が第1切替機構の構成要素である。
[筐体300]
図1において、筐体300は、概ね直方体形状であり、筐体300内の各種フレームにより支持される。筐体300の前面320には、前向きの開口330が形成されている。
[供給トレイ110]
供給トレイ110は、開口330を通じて筐体300内に装着される。図2において、供給トレイ110の底部111には、複数のシートMが上下方向7に積載される。底部111の後端部からは、ガイド部材112が後方且つ上方へと延出し、外側ガイド140の下端部の真下に至る。
[排出トレイ120]
筐体300において供給トレイ110より上方には、排出口370が形成される。排出口370からは、プリンタ100により画像が記録されたシートM(以下、「印刷物M」とも称す)が排出される。排出トレイ120は、印刷物Mを支持する。
[給送機構130]
図2において、給送機構130は、軸131、給送アーム132、給送ローラ133、および駆動伝達機構134を備える。
軸131は、図示しないフレームに支持され、底部111より上方で左右方向9に延びる。給送アーム132の基端部は軸131に支持される。給送アーム132は、軸131の周方向3Bに回動する。給送アーム132は、基端部から後方且つ下方へと延びる。給送ローラ133は、給送アーム132の先端部に取り付けられる。給送ローラ133は、軸131と平行な軸135の周方向3Cに回転する。駆動伝達機構134は、ギヤ列や駆動ベルトであり、給送アーム132の内部に設けられる。
ここで、給送機構130の動作を概説する。給送ローラ133は、底部111に支持される最上層のシートMに当接する。駆動伝達機構134は、シートMの給送用のモータ271(以下、「給送モータ271」とも称す,図10参照)で発生した動力を給送ローラ133に伝達する。この動力により、給送ローラ133は回転し、最上層のシートMに後向きの搬送力を与える。その結果、最上層のシートMは、底部111上で後方へと送られ、ガイド部材112の傾斜面により搬送路Pの入口P0に案内される。
[搬送路P]
図2において、筐体300内には、シートMの搬送路Pが形成される。搬送路Pの入口P0は、搬送路Pの上流端部であり、ガイド部材112の延出端部の直ぐ上にある。搬送路Pは、所謂Uターンパスであり、湾曲部P1および直線部P2を有する。湾曲部P1は、入口P0から概ね上方へと延びつつ前方へと湾曲する。直線部P2は、湾曲部P1の下流端部から前方へと概ね直線的に延びて排出口370に至る。
[外側ガイド140,内側ガイド150]
外側ガイド140および内側ガイド150は、湾曲部P1の最外側部および最内側部をそれぞれ区画する。
ここで、シートMの搬送を概説する。シートMは、入口P0に送り込まれた後、外側ガイド140および内側ガイド150により案内されつつ湾曲部P1で搬送される。その後、シートMは、搬送ローラ対160へと送り込まれる。
[搬送ローラ対160]
搬送ローラ対160は、駆動ローラ161およびピンチローラ162を備える。駆動ローラ161およびピンチローラ162は、湾曲部P1の下流端部を挟んで上下方向7において当接し合い、湾曲部P1の下流端部に沿って左右方向9に延びる。本実施形態では、駆動ローラ161は、ピンチローラ162に上方から当接する。なお、駆動ローラ161は、ピンチローラ162に下方から当接してもよい。
駆動ローラ161は、シートMの搬送用のモータ272(以下、「搬送モータ272」とも称す,図10参照)で発生した動力により回転する。ピンチローラ162は、駆動ローラ161の回転により従動回転する。駆動ローラ161およびピンチローラ162は、シートMをニップした状態で回転することで、シートMを搬送向き4(即ち、前方)へと送り出す。これにより、シートMは、直線部P2の下流へと搬送される。
[排出ローラ対170]
図2において、排出ローラ対170は、駆動ローラ171および拍車ローラ172を備える。駆動ローラ171および拍車ローラ172は、直線部P2においてプラテン180と排出口370との間に位置で、直線部P2を挟んで上下方向7において当接し合い、直線部P2に沿って左右方向9に延びる。本実施形態では、拍車ローラ172は、駆動ローラ171に上方から当接する。なお、拍車ローラ172は、駆動ローラ171に下方から当接してもよい。
駆動ローラ171は、搬送モータ272(図10参照)の動力により回転し、拍車ローラ172は、駆動ローラ171に従動して回転する。駆動ローラ171および拍車ローラ172は、シートMをニップした状態で回転することで、シートMを搬送向き4の下流へさらに搬送する。その結果、シートMは、排出口370から排出される。
[プラテン180]
プラテン180は、前後方向8において搬送ローラ対160および排出ローラ対170の間に位置する。プラテン180は、前後左右に拡がる支持面181を有する。支持面181は、直線部P2の最下部を区画し、搬送ローラ対160から送り出されたシートMを下方から支持する。支持面181は、プラテン180から上方に突出し且つ前後方向8に細長い複数のリブの上端面の集まりである。なお、支持面181は、プラテン180における平坦な上面でもよい。
[キャリッジ190]
図2,図3において、プリンタ100は、筐体300内に、ガイドレール191A,191Bを備える。図2に示すように、ガイドレール191A,191Bは、支持面181より上方に位置し、フレーム(図示せず)に支持される。図3に示すように、ガイドレール191A,191Bは、上方からの平面視で支持面181を挟んで前後方向8に間隔をあけて位置し、左右方向9に延びる。
図3において、キャリッジ190は、プラテン180より小さい左右寸法を有し、ガイドレール191A,191Bの間に架け渡される。キャリッジ190は、搬送機構210から伝達される動力により、ガイドレール191A,191Bに支持されつつ左右方向9に往復移動する。なお、以下では、キャリッジ190の移動方向を「走査方向9」とも称する。
[ヘッド200]
図2において、ヘッド200は、下面201、上面202、複数のノズル203およびインク流路(液体流路の一例)204を有する。複数のノズル203は、前後左右に並ぶよう下面201に形成される。なお、図2では、前後に並ぶノズル203のみが示される。各ノズル203は、下方を向く開口を吐出口として有する。ヘッド200は、キャリッジ190の移動により、支持面181より上方に離れた位置で下面201が走査方向9に移動するように、キャリッジ190に取り付けられる。これにより、下面201は、直線部P2の最上部の一部を区画する。
ヘッド200はさらに、各ノズル203に対応して圧電素子(図示せず)を内部に有する。ヘッド200において、各圧電素子には、コントローラ270で生成される駆動波形が印加される。これにより、ヘッド200は、複数のノズル203から内部に貯留するインクを吐出向き7D(即ち、下方)に吐出する。
[搬送機構210(第1切替機構の一部)]
図3において、搬送機構210は、2個のプーリ211と、エンドレスベルト212とを含む。なお、搬送機構210は、第1切替機構の一部であり、後述の弁体242の開閉状態を切り替える。2個のプーリ211は、ガイドレール191A上で左右方向9に互いに離間する。各プーリ211は、上下方向7に沿う軸心の周方向に回転可能である。エンドレスベルト212は、2個のプーリ211に張架され、キャリッジ190に連結される。右側のプーリ211には、キャリッジ190の搬送用のモータ273(以下、「キャリッジモータ273」とも称す,図10参照)が連結される。キャリッジモータ273は、コントローラ270の制御下で回転し、動力を発生する。この動力により、右側のプーリ211が順方向または逆方向に回転する。その結果、エンドレスベルト212に連結されたヘッド200は、2個のプーリ211間で予め定められるフラッシング位置P22および当接位置P23の間で左右方向9に往復移動する。フラッシング位置P22および当接位置P23の中間には、被キャップ位置P21が予め定められている。被キャップ位置P21は、左右方向9において、プラテン180よりも右方且つフレーム301より左方に離間する位置である。被キャップ位置P21には、キャップ260が設けられている(図4参照)。ヘッド200が被キャップP21に位置するとき(図4参照)、開放部材250は、弁体242(図6(B)参照)に当接しない。フラッシング位置P22は、プラテン180から左方に離れた位置である。フラッシング位置P22にはインク受け194が設けられている。当接位置P23は、被キャップ位置P21の右方に離間する位置である。ヘッド200が当接位置P23に位置するとき(図5参照)、開放部材250は、弁体242(図6(B)参照)に当接して弁体242を開放する。
ヘッド200は、キャリッジ190が左方または右方に移動(即ち、1パス)する間に、コントローラ270の制御下で、インク吐出領域R11(図8等参照,詳細は後述)の上方を移動する。この間、ヘッド200は、インク流路204を通じて貯留部220から供給されるインクを吐出する。即ち、シートMには、画像が1パス単位で記録される。
[貯留部220,蓋230]
図4~図7において、貯留部220は、インクタンクであり、ヘッド200から容易に取り外すことができないように、ヘッド200の上面202に据え付けられている。即ち、本実施形態では、プリンタ100は、貯留部220およびヘッド200がキャリッジ190(図3参照)に搭載された所謂オンキャリッジ型である。また、貯留部220の全体がヘッド200よりも上方に位置する。しかし、これに限らず、貯留部220の一部が上面202より上方に位置し、残りの部分が上面202より下方に位置していてもよい。
貯留部220は、図4~図6に示すように、外壁221、4つの上側指標223U、4つの下側指標223L、および4つの蓋230を備える。図7(A)に示すように、貯留部220はさらに、複数の隔壁222および筒壁224を備える。
図6(B),図7(A)に示すように、外壁221は、貯留部220の内部空間220Aを外部空間から区画する。貯留部220は、主に透光性材料(例えば、透明樹脂)により作製される。これにより、ユーザは、貯留部220におけるインクの量を視認できる。
図4~図7に示すように、外壁221は、底壁221A、第1前壁221B、後壁221C、第1上壁221D、第2上壁221E、第2前壁221F、左壁221G、および右壁221Hとからなる。本実施形態では、底壁221A、第1上壁221Dおよび第2上壁221Eは、上下方向7からの平面視で概ね矩形形状である。第1前壁221B、第2前壁221Fおよび後壁221Cは、前後方向8からの平面視で概ね矩形形状である。
底壁221Aは、ヘッド200の上面202上で拡がる。底壁221Aの前端部および後端部は左右方向9に略平行である。
第1前壁221Bおよび後壁221Cは、底壁221Aの前端部および後端部から上方にそれぞれ延出する。第1前壁221Bの延出端部(即ち、上端部)は、後壁221Cの延出端部よりも下方に位置する。
第1上壁221Dは、第1前壁221Bの上端部と、第1前壁221Bおよび後壁221Cの中間位置P41(図6(A)を参照)との間で拡がる。第2上壁221Eは、後壁221Cの上端部と、中間位置P41の上方の位置との間で拡がる。
第1上壁221Dには、図7(A)に示すように、貯留部220へのインク注入のために上下方向7に第1上壁221Dを貫通する4つの貫通孔221Jが形成されている。4つの貫通孔221Jは、左右方向9において間隔をあけて並んでいる。
図4,図6において、第2前壁221Fは、第1上壁221Dの後端部および第2上壁221Eの前端部の間で拡がる。
左壁221Gおよび右壁221H(図4参照)は、貯留部220の左端部および右端部をそれぞれ閉止する。
次に、複数の隔壁222について、図6(B)および図7(A)を参照して説明する。図6(B)は、図6(A)の一点鎖線VB-VBに沿う貯留部220の縦断面C1を示し、図7(A)は、図6(A)の一点鎖線VI-VIに沿う貯留部220の縦断面C2を示す。縦断面C1,C2はいずれも、上下方向7および左右方向9の両方向に平行である。縦断面C1は、第2上壁221Eから底壁221Aに至り、縦断面C2は、蓋230の上端部から底壁221Aに至る。
複数の隔壁222は、3つの縦隔壁222Aと、縦隔壁222Bを含み、外壁221とともに、内部空間220Aを、4つのインク貯留室(液体貯留室の一例)220B、空気室220C、およびバルブ収容空間220Dに区画する。
各縦隔壁222Aは、内部空間220Aにおいて左右に間隔をあけて並んでいる。詳細には、各縦隔壁222Aは、底壁221Aにおいて互いに異なる位置から上方に延出し、前後上下に拡がる。3つの縦隔壁222Aは、左右方向9において隣り合う2つの貫通孔221Jの間の位置で第1上壁221D(図7(A)参照)に繋がる。3つの縦隔壁222Aは、第2上壁221E(図6(B)参照)には繋がらない。即ち、各縦隔壁222Aの延出端部は、第2上壁221Eから下方に離間している。各縦隔壁222Aにおいて、前端部は第1前壁221Bと繋がり、後端部は後壁221Cと繋がる。また、各縦隔壁222Aは、第2前壁221Fには繋がらない。
縦隔壁222Bは、第2上壁221Eにおいて右壁221Hから左方に離れた位置から下方に延出して、上下前後に拡がる。縦隔壁222Bは、上下方向7において各縦隔壁222Aの延出端部から上方に離間する位置まで延びる。
4つのインク貯留室220Bは、底壁221A、第1前壁221B、後壁221C、第1上壁221D、左壁221G、右壁221Hおよび3つの縦隔壁222Aにより包囲される空間である。本実施形態では、4つのインク貯留室220Bは、4色(例えば、イエロ、マゼンタ、シアン、ブラック)のインクを貯留する。また、各インク貯留室220Bは、対応する貫通孔221Jを通じて貯留部220の外部と連通する。
空気室220Cは、第2前壁221F、後壁221C、第2上壁221E、左壁221Gおよび右壁221Hにより包囲される空間である。空気室220Cは、上側指標223Uの上方に位置する。空気室220Cは、貯留部220内の空気部の少なくとも一部を貯留する。なお、空気室220Cは、他の隔壁により包囲されてもよいし、所謂ラビリンス流路であってもよい。
図6(B)に示すように、バルブ収容空間220Dは、第2上壁221E、右壁221Hおよび縦隔壁222Bにより区画される空間であり、バルブユニット240を収容する。バルブ収容空間220Dの下端部は、下方に向く開口になっている。これにより、バルブ収容空間220Dは、空気室220Cを介して各インク貯留室220Bと連通する。
図4において、4つの上側指標223Uは、第1前壁221Bの外表面において上端部付近の位置であって、インク貯留室220Bの前方に一つずつ形成される。4つの上側指標223Uは、上下方向7において互いに同じ位置にあり、左右方向9に間隔をあけて並んでいる。
4つの下側指標223Lは、第1前壁221Bの外表面において下端部付近の位置に、4つの上側指標223Uの下方に1つずつ形成される。4つの下側指標223Lは、上下方向7において互いに同じ位置にあり、左右方向9に間隔をあけて並んでいる。
各上側指標223Uおよび各下側指標223Lは、左右に延びる線状形状を有する。各上側指標223Uおよび各下側指標223Lは、第1前壁221Bの外表面に形成された凹凸、または塗料等による着色により実現可能である。上側指標223Uは、後方にあるインク貯留室220Bに貯留可能な最大のインク量の液面を示す指標である。下側指標223Lは、後方にあるインク貯留室220Bにインク注入が必要となる液面を示す指標である。
図7(A)において、4つの筒壁224は、第1上壁221Dにおいて4つの貫通孔221Jの周縁部から上方および下方に延出する筒状の壁である。各筒壁224は、自身の上端部にインクの注入口224Aを有する。注入口224Aは、上方(即ち、貯留部220の外部)を向く開口である。筒壁224の内周面は、注入口224Aから貫通孔221Jを通ってインク貯留室220Bに至るインク供給路224Bを区画し、これによって、注入口224Aは、インク貯留室220Bと連通する。各インク供給路224Bの下端部は、空気室220Cの下方に位置する。
4つの蓋230は、例えば柔軟性樹脂で作製される。各蓋230は、ユーザ操作により、各筒壁224の上端部に着脱可能であり、各注入口224Aを閉塞または開放する。
図6(B)において、第1大気連通路221Kは、右壁221Hにおいて縦隔壁222Bと左右方向9に対向する領域に形成される。第1大気連通路221Kは、この領域において右壁221Hを左右方向9に貫通する貫通孔である。第1大気連通路221Kは、インク貯留室220Bと貯留部220の外部とを、バルブ収容空間220Dおよび空気室220Cを介して互いに連通する。
また、底壁221Aにおいて4つのインク貯留室220Bの下端部に相当する位置には、流出口221Lが1つずつ形成されている。流出口221Lは、底壁221Aを上下に貫通する貫通孔であり、インク流路204と連通する。これにより、各インク貯留室220Bのインクは、ヘッド200へと供給される。本実施形態では、流出口221Lよりも上方に、空気室220Cの全体が位置する。しかし、これに限らず、流出口221Lよりも上方に、空気室220Cの少なくとも一部が位置していればよい。
[バルブユニット240,開放部材250(第1切替機構の一部)]
図6(B)において、バルブユニット240は、バネ241および弁体242を有する。
バネ241は、圧縮コイルバネ等であり、右壁221Hおよび縦隔壁222Bの間の左右距離と同じ、またはそれより若干長い自由長を有する。バネ241は、自身の軸が左右方向9に平行になるようにバルブ収容空間220Dに収容される。バネ241の左端部は、縦隔壁222Bに固定される。バネ241の右端部には、弁体242が固定される。
弁体242は、開放部材250が当接していないとき、右壁221Hの内表面を弁座として、バネ241の付勢力により第1大気連通路221Kを閉塞する。これにより、第1大気連通路221Kは、インク貯留室220Bが貯留部220の外部と連通しない非連通状態にされる。
図4,図5に示すように、筐体300内には、フレーム301が位置する。フレーム301は、キャップ260から右方に離間する位置で上下方向7に延び、貯留部220の右壁221Hと左右方向9に対向する。フレーム301において第1大気連通路221K(図6参照)と対向する位置から、開放部材250が左方に突出する。開放部材250の上下前後に沿う縦断面は、左右方向9の略全域に亘って第1大気連通路221Kの開口よりも小さい。開放部材250の左右長さは、当接位置P23における弁体242と、フレーム301との間の距離より長い。開放部材250の突出端部は、キャリッジ190の左右移動によりヘッド200が当接位置P23に到達する直前に第1大気連通路221Kを通過し、弁体242に当接する。ヘッド200が当接位置P23に位置する間、弁体242は、開放部材250から受ける当接力により、バネ241の付勢力に抗して右壁221Hから離間する。これにより、弁体242は、第1大気連通路221Kを開放する。即ち、開放部材250は、閉じた状態の弁体242を開いた状態に切り替える。その結果、第1大気連通路221Kは、インク貯留室220Bが貯留部220の外部と連通する連通状態にされる。
[キャップ260]
図4,図5,図8に示すように、キャップ260は、プラテン180よりも右方の左右位置で、左右位置にヘッド200と概ね同じ前後位置に配置される。キャップ260は、ゴム等の弾性材料から作製されており、基部261と、リップ部262と、複数の流体連通路263と、を有する、基部261およびリップ部262は、キャップ260の本体の一例である。流体連通路263は、第2大気連通路の一部に相当する。
基部261は、上下方向7からの平面視(以下、単に「平面視」とも称する)で矩形形状の上面を有する。リップ部262は、基部261の上面の各周縁部付近の位置から上方に枠状に突出する。基部261およびリップ部262は、ヘッド200に形成される全ノズル203を被覆するための被覆空間260Aを区画する。複数の流体連通路263は、基部261の上面においてリップ部262により包囲された位置から基部261の下面まで貫通する貫通孔である。なお、流体連通路263の個数は、1つでもよい。また、図4等には、1つの流体連通路263だけが示されている。
キャップ260は、昇降機構264を介して、前後左右に拡がるフレーム302に支持される。昇降機構264は、キャップ昇降用のモータ274(以下、「昇降モータ274」とも称す,図10参照)がコントローラ270の制御下で発生する動力により、キャップ260を、キャップ位置(被覆位置の一例)P31およびアンキャップ位置(離間位置の一例)P32の間で上下動させる。キャップ位置P31は、図4に示すように、リップ部262の上端部が被キャップ位置P21にあるヘッド200の下面201と当接する位置である。キャップ位置P31において、キャップ260の基部261およびリップ部262は、下面201に形成された各ノズル203を被覆する。アンキャップ位置P32は、図5に示すように、キャップ位置P31より下方の位置であり、キャップ260の上端部がヘッド200の下面201から離間する位置である。
[第2切替機構280]
図9に示すように、プリンタ100は、第2切替機構280を備えている。第2切替機構280は、共通チューブ281、電動三方弁282、および個別チューブ283,284を備えている。共通チューブ281の一方端部は、流体連通路263の下端部に接続され、共通チューブ281の他方端部は、電動三方弁282の流入ポート282Aに接続される。電動三方弁282および個別チューブ283は、第2大気連通路の他の一部に相当する。
電動三方弁282は、弁箱に、流入ポート282Aに加え、2個の流出ポート282B,282Cと、弁体(図示せず)をさらに有している。流出ポート282B,282Cには、個別チューブ283,284の一方端部が接続される。個別チューブ283の他方端部は、大気開放されている。個別チューブ284の他方端部は、チューブポンプ290の吸入ポート290Aに接続されている。
電動三方弁282の弁体は、コントローラ270(図10を参照)の制御下で第1弁位置および第2弁位置の間で移動可能である。第1弁位置は、流入ポート282Aから流出ポート282Bへと流体(具体的には、空気)を連通可能にする位置である。第2弁位置は、流入ポート282Aから流出ポート282Cへと流体(具体的には、廃インク)を連通可能にする位置である。
[チューブポンプ290]
チューブポンプ290は、ロータリ式のチューブポンプ等であり、吸入ポート290Aと、排出ポート290Bと、を有する。排出ポート290Bには、廃インクチューブ291を介して廃インクタンク(図示せず)が流通可能に接続される。
[空気部の体積Vb]
次に、図7(B)を参照して、空気部の体積Vbについて説明する。空気部は、内部空間220Aにおいて各色のインクの除く部分である。空気部の体積Vbは、貯留部220の内部空間220Aにおいて、各色のインクの液面が上側指標223Uと同じ上下位置にあるときの空気部の体積である。体積Vbは、プリンタ100の設計段階における実験等で設計者により下記のように定められる。
弁体242(図6(B)参照)が第1大気連通路221Kを非連通状態にしている間に、コントローラ270の制御の下、ヘッド200がノズル203より各色のインクを支持面181上のシートMに向けて吐出する吐出処理(詳細は後述)により、画像データが示す特定画像をシートMに特定条件で記録する。吐出処理の間、第1大気連通路221Kが非連通状態でインク貯留室220B内のインクが消費されるため、空気部の体積は時間経過により増加し、空気部の気圧は時間経過により低下していく。
なお、吐出処理により画像をシートMに記録する場合、プリンタ100は、画像記録の実行前または実行中にフラッシング動作を行う。フラッシング動作では、コントローラ270の制御の下、ヘッド200がノズル203より各色のインクをインク受け194へと吐出する。したがって、フラッシング動作でも、空気部の体積は時間経過により増加し、空気部の気圧は時間経過により低下していく。本実施形態では、吐出処理は、フラッシング動作のために実行するコントローラ270の処理も含む。
上記より、吐出処理の所要時間は、貯留部220内の気圧を変動させる要因となる
ここで、第1大気連通路221Kを連通状態から非連通状態に切り替えた時の貯留部220内の空気部の気圧をPo(1気圧)とする。吐出処理に基づくインクの体積変化による空気部の体積変化をΔVとし、空気部の圧力変化をΔPとすると、Vbは、次式(1)を満たす。
Vb=(Po+ΔP)×ΔV/ΔP …(1)
また、ノズル203に形成されるインクのメニスカス耐圧をPmとすると、ΔPは、次式(2)を満たす。
ΔP≦Pm …(2)
Pmは、インクおよびヘッド200の仕様に基づき予め定められる。メニスカス耐圧Pmの計算には、プリンタ100の製造元や販売元が提供する純正品のインクの表面張力と、純正品のインクでの接触角と、が用いられる。詳細には、ノズル203の径をd、インクの表面張力をσ、ノズル203の下面201におけるインクの接触角をθとすると、Pmは、次式(3)から求められる。なお、ノズル203の径dとしては例えば出射径を用いて計算すればよい。
Pm=4×σ×cosθ/d …(3)
表面張力σは、例えばウィルヘルミー(Wilhelmy)法により求められる。また、接触角θは、インクの吐出面でもある平坦な下面201にインクを滴下した時の接触角であり、例えばθ/2法により求められる。
特定画像は、国際標準化機構により制定されたISO/IEC24734に記載のカラーパターン画像である。カラーパターン画像は、ISO/IEC24734で定められた画像であり、所定のデータ形式(doc形式,xls形式,pdf形式等)の画像データにより表されている。
特定条件は、特定画像を、ISO/IEC24734に記載の標準モードで、シートMの一例であるA4サイズの用紙に30秒間(特定時間の一例)連続で記録することである。特定条件は、より詳細には、解像度(CR×LF)や余白サイズである。解像度は、例えば600×300dpiである。余白サイズは、doc形式の場合、上下の各々に34.3mmであり、左右の各々に29.2mmである。余白サイズは、xls形式の場合、上下の各々に3mmであり、左右の各々に3mmである。
[コントローラ270]
図10に示すように、コントローラ270は、CPU、ROM、RAM、EEPROM、およびASICを備えており、これらは内部バスによって接続される。ROM、RAM、EEPROMはメモリの一例である。ROMには、プリンタ100の各種動作を制御するためのプログラムなどが格納されている。CPUは、プログラムをRAMやEEPROMを使いつつ実行する。
ASICは、モータ271~274の各々と電気的に接続される。ASICは、給送モータ271、搬送モータ272、キャリッジモータ273および昇降モータ274を回転させるための制御信号V21,V22,V23,V24をそれぞれ生成し出力する。ASICはさらに、電動三方弁282およびチューブポンプ290と電気的に接続される。ASICは、電動三方弁282の弁体の位置を、第1弁位置および第2弁位置の一方にするための制御信号V25を生成し出力する。ASICは、チューブポンプ290を駆動するための制御信号V26を生成し出力する。
コントローラ270は、タイマ275をCPUの内部回路として有する。タイマ275は、CPUの指示に応じて、開始指示があったときから停止指示があったときまでの時間を所要時間として累積する。タイマ275は、所要時間が予め定められている時間閾値に達すると、そのことを示す応答をCPUに返す。時間閾値は、内部空間220Aの負圧がノズルメニスカスの破壊を引き起こすと、プリンタ100の設計段階における実験等で設計者により定められた時間より短い時間に設定される。本実施形態では、時間閾値は、特定条件の一つである30秒、または30秒に時間余裕を加算した時間である。
[コントローラ270による画像記録処理]
プリンタ100がスタンバイ状態のとき、ヘッド200、キャップ260、バルブユニット240は、図4に示す状態にある。このとき、ヘッド200は、ホームポジションで待機している。本実施形態では、ホームポジションは、被キャップ位置P21とする。また、被キャップ位置P21は、ヘッド200が左右方向9へ移動する際の原点位置ともする。しかし、これに限らず、ホームポジションは、例えば、左右方向9においてプラテン180とキャップ260との間の位置でもよいし、キャップ260より右方の位置であってもよい。キャップ260は、キャップ位置P31で静止し、ヘッド200の各ノズル203を被覆する。ヘッド200が被キャップ位置P21にあるとき、弁体242は、開放部材250から離間している。そのため、弁体242は、バネ241からの付勢力により、右壁221Hにおいて第1大気連通路221Kの周囲の部分を弁座として、第1大気連通路221Kを閉塞している。即ち、第1大気連通路221Kは連通状態にある。各蓋230は、注入口224A(図7(A)を参照)を閉塞している。
プリンタ100がスタンバイ状態のとき、電動三方弁282(図9参照)の弁体は、第1弁位置にある。これにより、被覆空間260Aは、流体連通路263(第2大気連通路)、電動三方弁282および個別チューブ283を通じて、キャップ260の外部(即ち、大気)と連通する。
プリンタ100がスタンバイ状態の時または画像記録処理中に、コントローラ270は、印刷ジョブを受信しRAM等に蓄積する。印刷ジョブの送信元は、プリンタ100と通信可能なパーソナルコンピュータやスマートフォンである。印刷ジョブは、画像記録処理の実行指示であり、少なくとも、画像データおよび条件情報を含む。画像データは、画像記録処理の対象となる画像を示すデータである。画像データは、1枚のシートMに記録される画像のみを示す場合もあれば、複数枚のシートMに記録される複数の画像を示す場合もある。条件情報は、画像記録処理の条件(印刷モード、シートMのサイズ、余白サイズや解像度)を示す。
コントローラ270は、RAM内に蓄積される1つの印刷ジョブを選択し、選択した印刷ジョブに基づく画像記録処理(図11の処理)の実行を開始する。
図11のS101で、コントローラ270は、画像データおよび条件情報から駆動信号をRAM内で生成する。駆動信号は、ヘッド200が有する各圧電素子を駆動するための信号であり、インク色毎に、画像データが示す各画像を記録するために必要な全パス分生成される。
S102で、コントローラ270は、パージ処理の実行条件を満たすか否かを判定する。実行条件は、公知技術を適用可能である。コントローラ270は、実行条件を満たすと判定した場合、S116を実行し、現在のカウント値のいずれかが容積閾値を超えていないと判定した場合、S103を実行する。
S103で、コントローラ270は、離間処理、第2非連通処理およびフラッシング処理をこの順番で実行する。フラッシング処理としては、以下の二つの例が挙げられる。なお、フラッシング処理の前に第2非連通処理を行わなくともよい。
コントローラ270は、キャップ260の離間処理を実行する。離間処理で、コントローラ270は、昇降モータ274に制御信号V24を出力して、昇降機構259によりキャップ260をキャップ位置P31からアンキャップ位置P32(図8参照)に下降させる。その後、コントローラ270は、第2非連通処理において、電動三方弁282の弁体の位置を第2弁位置にするための制御信号V25を電動三方弁282に出力する。これにより、電動三方弁282の弁体の位置は、第1弁位置から第2弁位置に切り替わる。
フラッシング処理の第一例において、コントローラ270は、ヘッド200を左右方向9にフラッシング位置P22に向けて移動させる。詳細には、コントローラ270は、キャリッジモータ273に制御信号V23を出力して、搬送機構210によりキャリッジ190を左右方向9に搬送させる。ヘッド200の移動中、コントローラ270は、リニアエンコーダ193(図3参照)からの出力信号に基づきヘッド200の現在位置を決定する。現在位置がフラッシング位置P22と一致するまでの間、コントローラ270は、ヘッド200をフラッシング位置P22に向けて左右方向9に移動させ続ける。コントローラ270は、ヘッド200をフラッシング位置P22で停止させた後、インク受け194上でヘッド200からインクをインク受け194に向けて吐出させる(フラッシング処理)。コントローラ270は、フラッシング処理においてヘッド200からインクを吐出し始めてから吐出し終えるまで間、タイマ275を動作させて、この間の時間をカウントさせる。
フラッシング処理の後、コントローラ270は、キャリッジモータ273に制御信号V23を出力して、フラッシング位置P22からホームポジション(即ち、被キャップ位置P21)へと移動させる移動処理を行う。この間にも、コントローラ270は、ヘッド200の現在位置を定期的に決定しており、現在位置が被キャップ位置P21と一致したことに応じて、制御信号V23の出力を停止し、S103の処理を終了する。
フラッシング処理の第二例において、コントローラ270は、ヘッド200をフラッシング位置P22へと移動させることなく、キャップ260上でヘッド200からインクをキャップ260に向けて吐出させる。コントローラ270は、フラッシング処理においてヘッド200からインクを吐出し始めてから吐出し終えるまで間、タイマ275を動作させて、この間の時間をカウントさせる。この後、コントローラ270は、S103の処理を終了する。
S104で、コントローラ270は、RAM内の駆動信号から、S108の吐出処理で使用される1パス分の駆動信号を選択する。
S105で、コントローラ270は、頭出し処理(給送処理の一例)を実行し、供給トレイ110内のシートMを頭出し位置へと搬送させる。頭出し位置は、直線部P2においてシートセンサ205(図2参照)の真下の位置である。シートセンサ205は、ヘッド200の下面201の前端付近にプラテン180の支持面181と対向するよう配置される。シートセンサ205は、光学センサであって、プラテン180の支持面181と対向するように配置される。
頭出し処理で、コントローラ270は、具体的には、給送モータ271に制御信号V21を出力して、給送ローラ133によりシートMを湾曲部P1内で搬送させた後、搬送モータ272に制御信号V22を出力して、搬送ローラ対160によりシートMを搬送ローラ対160から直線部P2上の頭出し位置へと搬送させる。制御信号V22の出力中、コントローラ270は、シートセンサ205の出力信号を定期的に取得し、取得した信号のレベル変化に応じて制御信号V22の出力を停止する。これにより、シートMは支持面181上に支持され、シートMの前端部は頭出し位置で停止する。
S106で、コントローラ270は、印刷ジョブの条件情報に含まれるシートMのサイズや余白サイズからインク吐出領域R11(図4参照)を決定する。インク吐出領域R11は、支持面181上のシートMにおいてインクが吐出される領域であって、シートMの各辺から余白サイズを除いた領域である。
S107で、コントローラ270は、キャリッジモータ273に制御信号V23を出力して、ヘッド200を被キャップ位置P21から、インク吐出領域R11内における吐出開始位置の真上に搬送させる。吐出開始位置は、1パス分の画像を、支持面181上のシートMに記録する際におけるヘッド200の初期位置である。
図4に示すように、S107の実行前、即ち、ヘッド200が被キャップ位置P21にあるとき、第1大気連通路221Kは非連通状態にある。S107は、吐出処理(S108)の実行中に第1大気連通路221Kを非連通状態になるように、第1切替機構を動作させる第1非連通処理の一例である。
S107で、コントローラ270はさらに、計時開始処理を実行する。即ち、コントローラ270は、制御信号V23の出力開始(即ち、ヘッド200の被キャップ位置P21からの移動開始)に応じて、タイマ275に計時の開始を指示する。
S108で、コントローラ270は、ヘッド200の走査方向(即ち、左右方向9)への搬送処理(以下、「走査処理」とも称す)、および吐出処理を実行する。詳細には、コントローラ270は、走査処理において、キャリッジモータ273に制御信号V23を出力して、搬送機構210によりヘッド200をインク吐出領域R11で走査方向9の一方(即ち、右方または左方)に1パス分搬送する。
吐出処理は、走査処理において制御信号V23の出力中に実行される。詳細には、ヘッド200がインク吐出領域R11の真上を移動中、コントローラ270は、S104またはS114で選択した駆動信号をヘッド200内の圧電素子に印加する。これにより、圧電素子が駆動され、ヘッド200の複数のノズル203からインクが吐出される。その結果、シートMには走査方向への1パス分の画像が記録される。
コントローラ270は、1パス分の駆動信号を出力し終えたことに応じて、制御信号V23の出力を停止する。また、コントローラ270は、タイマ275に計時の停止を指示する。これにより、S108の処理が終了する。
S109で、コントローラ270は、条件判定処理を実行し、予め定められている連通条件を満たすか否かを判定する。本実施形態では、条件判定処理として、コントローラ270は、タイマ275により計時される所要時間が時間閾値に達しているか否かを判定する。具体的には、コントローラ270は、S109の実行時点でタイマ275から応答を受け取っているか否かで、所要時間が時間閾値に達しているか否かを判定する。コントローラ270は、応答を受け取っていない場合には、所要時間が時間閾値に達していないとして、S111を実行する。一方、コントローラ270は、応答を受け取っている場合には、所要時間が時間閾値に達しているとして、S110を実行する。
S110で、コントローラ270は、退避処理および大気開放処理を実行し、ヘッド200を現在位置と当接位置P23との間で走査方向9に往復移動させる。詳細には、コントローラ270は、リニアエンコーダ193(図3参照)の出力信号に基づきヘッド200の現在位置を導出し、吐出処理の再開位置としてRAM等に記憶する。次に、コントローラ270は、ヘッド200を右方へ移動させて、当接位置P23に退避させる(退避処理)。ヘッド200が当接位置P23に到達したとき、弁体242は、開放部材250から当接力を受け、第1大気連通路221Kの状態を連通状態にする(大気開放処理)。その後、コントローラ270は、ヘッド200を、当接位置P23から左方に移動させて再開位置に復帰させる。S110で、コントローラ270はさらに、CPUからタイマ275にリセット指示を出し、タイマ275を初期化させる。
S111で、コントローラ270は、1枚のシートMに1つの画像を記録し終えたか否かを判定する。コントローラ270は、記録終了していないと判定した場合、S114を実行し、記録終了したと判定した場合、S112を実行する。
S114で、コントローラ270は、次の1パス分の駆動信号を選択する。コントローラ270はさらに、間欠搬送処理を実行する。間欠搬送処理で、コントローラ270は、搬送モータ272に制御信号V22を出力して、搬送ローラ対160によりシートMを搬送向き4(即ち、前方)へ、1パス分の搬送向き4における距離だけ搬送させた後、搬送ローラ対160の回転を停止させる。その後、コントローラ270は、S107を実行する。
S112で、コントローラ270は、印刷物Mの排出処理を実行し、搬送モータ272に制御信号V22を出力して、搬送ローラ対160および排出ローラ対170により印刷物Mを排出口370から排出トレイ120に排出させる。
S113で、コントローラ270は、画像データが示す全画像をシートMに記録し終えたか否かを判定する。コントローラ270は、記録終了していないと判定した場合、S103を実行し、記録終了したと判定した場合、S115を実行する。
S115で、コントローラ270は、被キャップ位置P21への移動処理(第1非連通処理の一例)、第2連通処理およびキャップ処理をこの順番で実行する。
コントローラ270は、移動処理により、ヘッド200を左右方向9に被キャップ位置P21に向けて移動させる。ヘッド200が被キャップ位置P21に移動する過程で、弁体242は、開放部材250に当接しないため、第1大気連通路221Kを非連通状態を維持する(図4参照)。次に、コントローラ270は、第2連通処理において、電動三方弁282の弁体の位置を第1弁位置にするための制御信号V25を電動三方弁282に出力する。これにより、電動三方弁282の弁体の位置は、第2弁位置から第1弁位置に切り替わる。その後、コントローラ270は、キャップ処理において、昇降モータ274に制御信号V24を出力して、昇降機構259によりキャップ260をアンキャップ位置P32からキャップ位置P31(図4参照)に上昇させる。その後、コントローラ270は、図11の画像記録処理を終了する。
S116で、コントローラ270は、第2非連通処理およびパージ処理をこの順番で実行する。第2非連通処理は、S103と同様でよい。パージ処理で、コントローラ270は、チューブポンプ290に制御信号V26を出力して、チューブポンプ290を駆動させる。その結果、ヘッド200内のインクが廃インクとしてキャップ260に排出される。廃インクは、流体連通路263、共通チューブ281、電動三方弁282および個別チューブ284を通じて、吸入ポート290Aからチューブポンプ290に吸引される。チューブポンプ290は、排出ポート290Bから廃インクを排出する。この廃インクは、廃インクチューブ291を通じて廃インクタンクへと送られる。
[実施形態の作用効果]
実施形態によれば、キャップ260がノズル203を被覆している間、第1大気連通路221Kは非連通状態にあり、流体連通路263(第2大気連通路)は連通状態にある。そのため、キャップ時にインクが第1大気連通路221Kをから貯留部220の外部に漏れにくい。
キャップ260は、弾性材料で作製されるため、キャップ処理中にヘッド200の下面201に当接すると、キャップ260は弾性変形する。その結果、被覆空間260Aの体積が減少する。しかし、コントローラ270は、吐出処理(S108)の終了から、キャップ処理(S115)の実行前までの間に、第2連通処理(S115)を行う。その結果、キャップ処理中に電動三方弁282の弁体が第1弁位置に位置するため、被覆空間260Aの体積減少により上昇した圧力を、流体連通路263および共通チューブ281を通じて外部に逃がすことができる。即ち、キャップ処理中の圧力変動が抑制されるため、キャップ処理中でも、各ノズル203に形成されるメニスカスが変形し難い。
S103で、コントローラ270は、離間処理および第2非連通処理をこの順番で実行する。したがって、離間処理中に電動三方弁282の弁体が第1弁位置にあるため、離間処理の実行中に被覆空間260A内で気圧が低下しても、圧力が流体連通路263および共通チューブ281から外部に逃がすことができる。即ち、離間処理中の圧力変動が抑制されるため、離間処理中でも、各ノズル203に形成されるメニスカスが変形し難い。また、離間処理後の第2非連通処理により、電動三方弁282の弁体が第2弁位置にあるため、流体連通路263および共通チューブ281内に空気が流れなくなる。これにより、流体連通路263および共通チューブ281内が乾燥し難い。
コントローラ270は、S116で、第2切替機構280により連通状態の流体連通路263(第2大気連通路)を非連通状態に切り替えた後に、チューブポンプ290の駆動を駆動させる。これにより、ヘッド200内のインクが適切にキャップ260に排出される。
コントローラ270は、第1非連通処理(S107)で、吐出処理(S108)の実行中に第1大気連通路221Kを非連通状態になるように、第1切替機構を動作させる。即ち、吐出処理の実行中には第1大気連通路221Kが非連通状態であるため、インクの消費により貯留部220内が負圧に維持される。これにより、吐出処理の実行中にノズル203に偶発的にシートMが接触してもシートMへインクが漏れ出さない。
コントローラ270は、S115で、ヘッド200を、被キャップ位置P21へと移動させる。ここで、被キャップ位置P21は、ヘッド200がシートMと対向しない領域の第一例である。コントローラ270は、次回の図11の処理において、S103でフラッシング処理の第二例を実行する場合、ヘッド200をフラッシング位置P22へと移動させることなく、キャップ260上でヘッド200からインクをキャップ260に向けて吐出させる。即ち、コントローラ270は、吐出処理の実行前に、第1大気連通路221Kが非連通状態で、ヘッド200よりインクを被キャップ位置P21で吐出させるよう第1切替機構を動作させている。そのため、第一例との比較において、吐出処理を早く実行できる。また、フラッシング中、第1大気連通路221Kが非連通状態であるため、貯留部220の内部空間が負圧に維持される。そのため、ノズルメニスカスが変形し難い。なお、吐出処理の実行中に、予め定められたフラッシング条件を満たしたことに応じ、ヘッド200の被キャップ位置P21への移動処理およびフラッシング処理が実行されてもよい。
コントローラ270は、図11のS103でフラッシング処理の第一例を実行する場合、ヘッド200をフラッシング位置P22へと移動させて、キャップ260上でヘッド200からインクをキャップ260に向けて吐出させる。ここで、フラッシング位置P22は、ヘッド200がシートMと対向しない領域の第二例である。即ち、コントローラ270は、吐出処理の実行前に、第1大気連通路221Kが非連通状態で、ヘッド200よりインクをフラッシング位置P22で吐出させるように第1切替機構を動作させている。そのため、フラッシング中に貯留部220内が負圧に維持されるため、吐出処理にインクを安定的に吐出できる。なお、吐出処理の実行中に、予め定められたフラッシング条件を満たしたことに応じ、ヘッド200のフラッシング位置P22への移動処理およびフラッシング処理が実行されてもよい。
なお、フラッシング位置P22に位置するとき第1大気連通路221Kが連通状態となるように、貯留部220に第1大気連通路221Kを形成し、且つバルブユニット240を貯留部220内に配置し、且つ開放部材250をフレーム(図示せず)に形成してもよい。
実施形態によれば、貯留部220は、複数のインク貯留室220Bと、これらインク貯留室220Bと外部とを空気部を介して連通する第1大気連通路221Kとを備えている。切替機構が第1大気連通路221Kの状態を連通状態に切り替えることで、複数のインク貯留室220Bが一括的に貯留部220の外部と連通し、切替機構が第1大気連通路221Kの状態を非連通状態に切り替えることで、複数のインク貯留室220Bが一括的に外部と連通しなくなる。したがって、コントローラ270は、複数のインク貯留室220Bの状態を個別に切り替えるための処理を行う必要がなくなる。
[変形例]
以下、上記実施形態の各種変形例について説明する。
[第1変形例(第2大気連通路の変形例)]
実施形態では、流体連通路263、共通チューブ281、電動三方弁282および個別チューブ283が第2大気連通路を構成していた。しかし、これに限らず、図12(A)に示すように、キャップ260は、第2大気連通路265をさらに備えていてもよい。この場合、流体連通路263の下端部と、チューブポンプ290の吸入ポート290Aとは、個別チューブ284により接続される。また、第2大気連通路265は、基部261の上面において流体連通路263とは異なる位置から基部261の下面まで貫通する貫通孔である。但し、第2大気連通路265は、ヘッド200から吐出または排出されたインクがキャップ260の外部に漏れないように形成される。他にも、第2大気連通路265の下端部に電磁弁を設けることで、インクがキャップ260の外部に漏れないようにできる。この場合、第2大気連通路265の状態は、実施形態と同様に、連通状態および非連通状態に電磁弁により切り替えられる。
[第2変形例(貯留部220の第1変形例)]
また、図12(B)に示すように、貯留部220の内部空間220Aはさらに、外壁221および隔壁222Aにより、4つの空気室220Cに区画されてもよい。この場合、各インク貯留室220Bは、個別の第1大気連通路221K(複数の第1大気連通路の一例)等を介して、貯留部220の外部と個別に連通する。また、空気室220Cの各々に対応するように、個別のバルブ収容空間220Dが、空気室220Cの右隣りに設けられる。各バルブ収容空間220Dには、バルブユニット240が設けられる。フレーム301には、4つのバルブユニット240に対応するよう、4つの開放部材250が設けられる。4つの開放部材250は、ヘッド200が被キャップ位置P21に移動する過程で、対応するバルブユニット240をほぼ同時に(即ち、一括的に)連通状態にし、ヘッド200が被キャップ位置P21から離間する過程で、対応するバルブユニット240をほぼ同時に連通状態から非連通状態に一括的に切り替える。
本変形例でも、第1切替機構が複数の第1大気連通路221Kを一括的に開閉できるため、第1大気連通路221Kの状態を切り替えるためのコントローラ270の処理を単純化できる。
[第3変形例(第1切替機構の第1変形例)]
実施形態では、第1切替機構は、搬送機構210、バルブユニット240および開放部材250を備えていた。しかし、この構成に代えて、第1切替機構は、複数の第1大気連通路221Kに対応して設けられる電磁弁であってもよい。各電磁弁は、ソレノイドと、例えば鉄製の弁体とを備える。コントローラ270がソレノイドに電流を流すことで、弁体は、ソレノイドに吸引され、その結果、対応する第1大気連通路221Kを開放する。また、コントローラ270がソレノイドに電流を流さないことで、弁体は、ソレノイドから離間し、その結果、対応する第1大気連通路221Kを閉塞する。
本変形例では、第1切替機構としての電磁弁の各々が対応する第1大気連通路221Kを個別的に開閉できる。
[第4変形例(貯留部220,第1切替機構の第2変形例)]
貯留部220において、空気室220Cは、図13に示すように、各インク貯留室220Bより上方且つ右隣りに区画されてもよい。この場合、バルブ収容空間220Dは、空気室220Cの下端部に区画される。また、第1大気連通路221Kは、底壁221Aに形成され、底壁221Aを上下方向7に貫通する。
第1切替機構は、バルブユニット240および開放部材250に代えて、図13に示すようなバルブユニット240Aおよび開放機構250Aであってもよい。
図13において、バルブユニット240Aは、バネ241Aおよび弁体242Aを有する。
バネ241Aは、圧縮コイルバネ等であり、自身の軸が上下方向7に平行になるようにバルブ収容空間220Dに収容される。バネ241Aの上端部は、バルブ収容空間220Dを区画する横隔壁222Cに固定される。バネ241Aの下端部には、弁体242Aが固定される。
弁体242Aは、バネ241Aによる付勢力に対する抗力を開放機構250Aから受けていないとき、底壁221Aの内表面を弁座として、バネ241Aの付勢力により第1大気連通路221Kを閉塞する。これにより、第1大気連通路221Kは、インク貯留室220Bが貯留部220の外部と連通しない非連通状態にされる。
一方、弁体242Aは、バネ241Aによる付勢力に対する抗力を開放機構250Aから受けているとき、付勢力に抗して底壁221Aから離間する。これにより、弁体242Aは、第1大気連通路221Kを開放し、第1大気連通路221Kは、インク貯留室220Bが貯留部220の外部と連通する連通状態にされる。
開放機構250Aは、切替レバー251A、ギヤ列を含む駆動伝達部252A、軸253A、カム254Aおよび開放部材255Aを含む。
切替レバー251Aは、左右に移動するヘッド200が当接することで、ヘッド200が被キャップ位置P21に位置しているときに、搬送モータ272の動力を駆動伝達部252Aに接続する。それに対し、切替レバー251Aは、ヘッド200が被キャップ位置P21から離間しているとき、搬送モータ272の動力を駆動伝達部252Aから遮断する。
軸253Aは、キャップ260より下方で左右に延びている。軸253Aの左右端部は、フレーム(図示せず)に設けられた二個一対の軸受けにより軸心周りに回転可能に支持されている。軸253Aは、駆動伝達部252Aにより伝達される動力により回転する。
カム254Aは、軸253Aの回転力を上下方向7の力に変換して、開放部材255Aを、上下方向7において、当接位置(図13(C)参照)と、離間位置(図13(B)参照)との間で移動させる。当接位置は、開放部材255Aが弁体242Aに当接する位置であり、離間位置は、開放部材255Aが弁体242Aから離間する位置である。開放部材255Aが弁体242Aに当接する場合、第1大気連通路221Kは連通状態になり、開放部材255Aが弁体242Aから離間する場合、第1大気連通路221Kは非連通状態になる。
実施形態では、コントローラ270は、フラッシング処理(図11のS103)やパージ処理(S116)を実行する前に第2非連通処理を実行する。第2非連通処理で、コントローラ270は、搬送モータ272への制御信号V22の出力を停止して、開放部材255Aが離間位置(図13(B)参照)に位置させる。
コントローラ270は、キャップ処理(図11のS115)を実行する前に第2連通処理を実行する。第2連通処理で、コントローラ270は、搬送モータ272に制御信号V22を出力して、開放部材255Aを当接位置(図13(C)参照)に移動させる。
[第5変形例(図11の画像記録処理の変形例)]
また、図11の各処理を、下記に代えてもよい。
実施形態では、プリンタ100がスタンバイ状態のとき、電動三方弁282(図9参照)の弁体は、第1弁位置にあった。それに対し、本変形例では、プリンタ100がスタンバイ状態のとき、電動三方弁282(図9参照)の弁体は、第2弁位置にある。これにより、被覆空間260Aは、流体連通路263、電動三方弁282および個別チューブ283(即ち、第2大気連通路)を通じて、キャップ260の外部(即ち、大気)と連通しない。
実施形態では、S103で、コントローラ270は、離間処理、第2非連通処理およびフラッシング処理をこの順番で実行していた。それに対し、本変形例では、コントローラ270は、離間処理の前に、第2連通処理をさらに実行する。コントローラ270は、第2連通処理において、電動三方弁282の弁体の位置を第2弁位置から第1弁位置に切り替えるために制御信号V25を電動三方弁282に出力する。これにより、電動三方弁282の弁体の位置は、第2弁位置から第1弁位置に切り替わる。その結果、離間処理は、本変形例でも、被覆空間260Aは大気連通した状態で行われる。
実施形態では、S115で、コントローラ270は、被キャップ位置P21への移動処理、第2連通処理およびキャップ処理をこの順番で実行する。それに対し、本変形例では、コントローラ270は、キャップ処理の後に、第2非連通処理を実行する。第2非連通処理は、S103で実行される第2非連通処理と同様である。S115で第2非連通処理を実行することで、キャップ260がキャップ位置P31にあるとき、第2大気連通路は非連通状態になる。
キャップ時にはプリンタ100は稼動しておらず、ユーザは、プリンタ100の設置場所を変えたりすることがある。この間の揺れや回転等により、プリンタ100に加わった外力がノズルメニスカスに伝わることがある。しかし、本変形例では、第1大気連通路221Kおよび第2大気連通路がキャップ時には非連通状態にされ被覆空間260Aが密閉されるため、ノズル203と被覆空間260Aとの間で気液置換が発生しない。これにより、ノズルメニスカスに外力が伝わっても、ノズル203内のインクが被覆空間260Aに漏れ出すことが抑制される。
また、本変形例では、S103で第2非連通処理の実行後からS115で第2連通処理が実行されるまでの間、第2大気連通路は非連通状態であり、第2大気連通路で空気は流通しない。これにより、第2大気連通路の乾燥が抑制される。
キャップ260がヘッド200を被覆中、リップ部262は弾性変形している。本変形例では、S103で、離間処理の前に第2連通処理を実行することで、離間処理中における被覆空間260Aの体積変化により変動する圧力を流体連通路263等を通じてキャップ260の外部に逃がすことができる。これにより、ノズルメニスカスの形状が安定する。
[第6変形例(膨張/収縮部材286)]
実施形態において、個別チューブ284は、流体連通路263の下端部と、電動三方弁282の流入ポート282Aとを接続していた(図9参照)。本変形例では、図14に示すように、個別チューブ284は、流体連通路263の下端部と、チューブポンプ290の吸入ポート290Aとを接続する。個別チューブ284の両端部間には、共通チューブ281の外周面から内周面へと貫通する貫通孔285が形成されている。共通チューブ281は、共通チューブ281の外部から貫通孔285に被さる袋状の膨張/収縮部材286を備えている。膨張/収縮部材286の内部空間は、貫通孔285を介して共通チューブ281の内部空間と連通する。膨張/収縮部材286は、共通チューブ281よりも変形し易い材料で作製され、共通チューブ281における気圧変動に応じて膨張または収縮する。
キャップ時に第2大気連通路を非連通状態にした場合、周囲の温度変化により、被覆空間260Aおよび第2大気連通路の体積および気圧が変動する。その結果、メニスカスが変形することが考えられる。しかし、本変形例では、膨張/収縮部材286を備えるため、被覆空間260Aおよび第2大気連通路の体積の膨張または収縮を吸収できる。
[第7変形例(キャップ260および昇降機構259の変形例)]
実施形態では、昇降機構259が昇降モータ274から伝達される動力により、キャップ位置P31およびアンキャップ位置P32の間で移動していた。しかし、これに代えて、キャップ260および昇降機構259は、キャリッジ190の走査方向9への移動を利用したものでもよい。なお、この種のキャップ260および昇降機構259は公知であるため、それぞれの説明を簡素化する。
詳細には、キャップ260は、図15に示すように、走査方向9に移動するキャリッジ190に当接する当接部材266を有する。当接部材266は、キャリッジ190に押されることで、キャップ260は走査方向9に移動する。
昇降機構259は、第1ガイド面267と、第2ガイド面268と、傾斜面269と、を有する。第1ガイド面267は、プラテン180より右方で前後左右に拡がり、キャップ260をアンキャップ位置P32で支持する。第2ガイド面268は、第1ガイド面267から右方に離間する位置で前後左右に拡がり、キャップ260をキャップ位置P31で支持する。傾斜面269は、第1ガイド面267の右端部と、第2ガイド面268の左端部とを繋ぐ平坦面である。
キャップ260は、走査方向9に移動することで、第1ガイド面267および第2ガイド面268との間を傾斜面269を通じて移動する。これにより、キャップ260は、第2ガイド面268により支持される場合、キャップ位置P31でノズル203(図15には示さず)を被覆する(図15(A)参照)。キャップ260は、第1ガイド面267により支持される場合、アンキャップ位置P32に位置する(図15(B)参照)。
[第8変形例(開放部材250の変形例)]
実施形態では、開放部材250は、フレーム301から突出していた(図4等参照)。しかし、これに代えて、開放部材250は、図16に示すように、弁体242から第1大気連通路221Kを通って外壁221の外部へと延出してもよい。この場合、開放部材250は、ヘッド200が被キャップ位置P21へと移動する過程でフレーム301と当接し、これによって、弁体242は第1大気連通路221Kを連通状態にする(図16(A)を参照)。また、開放部材250は、ヘッド200が被キャップ位置P21から離間することでフレーム301から離間し、これによって、弁体242は第1大気連通路221Kを非連通状態にする(図16(B)を参照)。
[その他の変形例]
実施形態では、プリンタ100は液体吐出装置の例示であった。しかし、液体吐出装置は、プリンタ100に限らず複合機、複写機、またはファックスであってもよい。複合機は、プリント機能、コピー機能およびファックス送受信機能のうち、複数の機能を有する機器である。
実施形態では、プリンタ100は、所謂シリアル方式のヘッド200を備えていた。しかし、切替機構が電磁弁である場合、プリンタ100は、所謂ライン方式のヘッドを備えていてもよい。ライン方式では、ヘッド200は、走査方向に搬送されず、プラテン180の上方に位置決めされている。
実施形態では、プリンタ100はオンキャリッジ型であった。しかし、これに限らず、プリンタ100は、貯留部220がキャリッジ190に搭載されずにキャリッジ190から離れて配置される所謂オフキャリッジ型であってもよい。オフキャリッジ型の場合、貯留部220は、一般に、筐体300内で左右方向9に移動しないので、切替機構は電磁弁であることが好ましい。
実施形態では、搬送ローラ対160および排出ローラ対170によりシートMを直線部P2で搬送していた。また、プラテン180は、直線部P2で搬送されるシートMを下方から支持していた。しかし、これらに代えて、プリンタ100は、搬送ベルト(回転体の他の例)を備えていてもよい。搬送ベルトは、搬送モータ272等の動力により回転し、シートMを直線部P2で搬送する。
実施形態では、貯留部220は、ヘッド200に据え付けられるインクタンクであった。しかし、これに限らず、貯留部220は、ヘッド200に対し着脱可能なインクカートリッジであってもよい。
100・・・プリンタ
160・・・搬送ローラ対
164・・・ロータリエンコーダ
190・・・キャリッジ
193・・・リニアエンコーダ
200・・・ヘッド
203・・・ノズル
204・・・インク流路
210・・・搬送機構
216・・・液量センサ
217・・・気象センサ
218・・・液面センサ
220・・・貯留部
220B・・・インク貯留室
221K・・・第1大気連通路
240・・・バルブユニット
250・・・開放部材
260・・・キャップ
270・・・コントローラ
275・・・タイマ
M・・・シート
P・・・搬送路

Claims (19)

  1. ノズルが形成されたノズル面を有するヘッドと、
    液体を貯留する液体貯留室、および、上記液体貯留室と外部とを連通する第1大気連通路と、を有する貯留部と、
    上記ヘッドと上記液体貯留室とを、上記液体が流通可能に接続する液体流路と、
    上記第1大気連通路の状態を、外部と連通する連通状態と、外部と連通しない非連通状態とに切り替える第1切替機構と、
    上記ノズル面の被覆空間を区画する本体と、上記被覆空間と外部とを連通する第2大気連通路と、を有するキャップと、
    上記本体が上記ノズル面を被覆する被覆位置と、上記本体が上記ノズル面から離間する離間位置との間で、上記キャップを移動させる移動機構と、
    コントローラと、を備えており、
    上記コントローラは、
    上記ヘッドより上記液体を吐出させる吐出処理と、
    上記吐出処理の実行後、上記移動機構により、上記離間位置にある上記キャップを上記被覆位置に移動させるキャップ処理と、
    上記キャップが上記被覆位置にあるときに上記第1大気連通路は非連通状態にある、液体吐出装置。
  2. 上記コントローラは、上記キャップが上記被覆位置にあるときに上記第1大気連通路の状態が非連通状態であるように上記第1切替機構を動作させる第1連通処理、を行う請求項1に記載の液体吐出装置。
  3. 上記第2大気連通路の状態を、外部と連通する連通状態と、外部と連通しない非連通状態とに切り替える第2切替機構、をさらに備え、
    上記キャップが上記被覆位置にあるときに上記第2大気連通路は連通状態にある、請求項1または2に記載の液体吐出装置。
  4. 上記コントローラは、上記キャップが上記被覆位置にあるときに上記第2大気連通路の状態が連通状態であるように上記第2切替機構を動作させる第2連通処理、を行う請求項3に記載の液体吐出装置。
  5. 上記コントローラは、上記第2連通処理を上記吐出処理の終了から上記キャップ処理の実行前の間に行って、上記第2切替機構により非連通状態の上記第2大気連通路を連通状態に切り替えさせる、請求項4に記載の液体吐出装置。
  6. 上記第2大気連通路の状態を、外部と連通する連通状態と、外部と連通しない非連通状態とに切り替える第2切替機構、をさらに備えており、
    上記キャップが上記被覆位置にあるときに上記第2大気連通路は非連通状態にある、液体吐出装置。
  7. 上記コントローラは、上記キャップが上記被覆位置にあるときに、上記第2大気連通路が非連通状態となるように上記第2切替機構を動作させる第2非連通処理、を行う請求項6に記載の液体吐出装置。
  8. 上記コントローラは、上記第2連通処理を上記吐出処理の終了から上記キャップ処理の実行前の間に行って、上記第2切替機構により非連通状態の上記第2大気連通路を連通状態に切り替えさせる、請求項7に記載の液体吐出装置。
  9. 上記吐出処理の実行中、上記第2大気連通路は非連通状態にある、請求項7または8に記載の液体吐出装置。
  10. 上記コントローラは、
    上記吐出処理の実行前に、上記第2切替機構により非連通状態の上記第2大気連通路を連通状態にする第2連通処理と、
    上記第2連通処理の実行後に、上記移動機構により、上記被覆位置にある上記キャップを上記離間位置に移動させる離間処理と、
    上記離間処理の実行後に上記吐出処理と、を行う請求項6から9のいずれかに記載の液体吐出装置。
  11. 上記被覆空間と流路を通じて接続されたポンプ、をさらに備え、
    上記コントローラは、
    上記キャップが上記被覆位置にあるときに、上記第2切替機構により連通状態の上記第2大気連通路を非連通状態に切り替えた後に、上記ポンプの駆動により上記ノズルから液体を排出させるパージ処理、をさらに行う請求項3から10のいずれかに記載の液体吐出装置。
  12. 上記コントローラは、上記吐出処理の実行中に上記第1大気連通路が非連通状態になるように、上記第1切替機構を動作させる第1非連通処理を、さらに行う請求項1から11のいずれかに記載の液体吐出装置。
  13. 上記コントローラは、上記第2非連通処理を上記キャップ処理の実行後に行って、上記第2切替機構により連通状態の第2大気連通路を非連通状態に切り替えさせる、請求項7に記載の液体吐出装置。
  14. 上記貯留部は、複数の上記液体貯留室と、上記複数の液体貯留室と連通する複数の空気室、および、上記複数の空気室と外部とを連通する複数の上記第1大気連通路と、を有し、
    上記第1切替機構は、上記複数の第1大気連通路の状態を一括的に、外部と連通する連通状態と、外部と連通しない非連通状態とに切り替える、請求項1から13のいずれかに記載の液体吐出装置。
  15. 上記貯留部は、複数の上記液体貯留室と、上記複数の液体貯留室と連通する複数の空気室、および、上記複数の空気室と外部とを連通する複数の第1大気連通路と、を有し、
    上記第1切替機構は、上記複数の第1大気連通路の状態を個別的に、外部と連通する連通状態と、外部と連通しない非連通状態とに切り替える、を有する請求項1から13のいずれかに記載の液体吐出装置。
  16. 上記コントローラは、
    上記吐出処理において、上記ヘッドより上記液体をシートに向けて吐出させ、
    上記吐出処理の実行前または上記吐出処理の実行中に、上記ヘッドより上記液体を、上記第1大気連通路が連通状態で上記シートと対向しない領域で吐出させるとともに、上記第1切替機構を動作させる、請求項1から15のいずれかに記載の液体吐出装置。
  17. 上記コントローラは、
    上記吐出処理において、上記ヘッドより上記液体をシートに向けて吐出させ、
    上記吐出処理の実行前または上記吐出処理の実行中に、上記ヘッドより上記液体を、上記第1大気連通路が非連通状態で上記シートと対向しない領域に吐出させるとともに、上記第1切替機構を動作させる、請求項1から15のいずれかに記載の液体吐出装置。
  18. 上記第2大気連通路と連通する内部空間を区画し、上記第2大気連通路の圧力変動に応じて膨張および収縮する膨張/収縮部材、をさらに備える請求項5から17のいずれかに記載の液体吐出装置。
  19. 上記貯留部内が大気圧になったときに、上記ヘッドのノズルに形成されるメニスカスがブレイクしない、請求項1から18のいずれかに記載の液体吐出装置。
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