JP5104747B2

JP5104747B2 - 吸引キャップ装置、キャップチップ及び液体吐出装置

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Publication number: JP5104747B2
Application number: JP2008329344A
Authority: JP
Inventors: 正春伊藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2008-12-25
Filing date: 2008-12-25
Publication date: 2012-12-19
Anticipated expiration: 2028-12-25
Also published as: JP2010149370A

Description

本発明は、吸引キャップ装置、キャップチップ及び液体吐出装置に関する。

一般的に、液体を吐出する液体吐出ヘッドを有する液体吐出装置には、液体吐出ヘッドのノズルが形成された液体吐出面を覆うことが可能であり、底壁と底壁から突出した環状のリップからなるキャップ部材が設けられている。キャップ部材は、吸引ポンプなどの吸引手段に接続されており、ノズルの吐出不良を防止するためにノズルから液体を吸引する時に、液体吐出ヘッドの液体吐出面を覆って、吸引ポンプによってノズル内から吸引された気泡や増粘した液体を受容する。

ところで、キャップ部材で液体吐出面を覆って吸引ポンプによる吸引動作を行うと、キャップ部材の内部空間が減圧されるが、このとき、内部空間外との気圧差でリップが密閉空間側に倒れてしまい、キャップ部材と液体吐出面との間に隙間ができてしまうおそれがある。そこで、キャップ部材内に収容されて、リップの内倒れを防止するキャップチップが従来から知られている。しかしながら、リップの内倒れをキャップチップで防止したとしても、キャップ部材の内部空間と内部空間外との気圧差でキャップ部材の最も表面積の大きな底壁が液体吐出面側に変形してしまい、この底壁の変形にともなって、キャップチップが液体吐出ヘッドの液体吐出面に向かって押し上げられて、液体吐出面に接触してしまい、ノズルからの液体の排出を阻害してしまう。また、ノズル及びその近傍が傷ついて、ノズルからの液体の吐出方向がずれたり、吐出不良になったりしてしまう。

そこで、例えば、特許文献１に記載のインクジェット記録装置においては、キャップ部材に形成されたリップが内部空間側に突出した突出部を有しており、この突出部がキャップ内に収容されたキャップチップ（支持部材）の上面の縁と接触して、キャップチップが液体吐出面に向かって押し上げられるのを防止している。

特開２００７−９０８０７号公報（図８）

しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット記録装置に設けられたキャップのように、キャップチップの縁に接触して液体吐出面に向かう押し上げ力を規制しているだけでは、キャップの内部空間を減圧して、内部空間外の気圧差が大きくなってくると、キャップの底壁が液体吐出面側に変形して、この変形にともないリップが外側に開いてキャップチップとの接触する領域が小さくなり、リップに形成された突出部によるキャップチップの規制が解除されてしまう。そして、キャップの底壁が液体吐出面に向かってさらに変形すると、キャップチップの規制は解除されているため、キャップチップは底壁によって液体吐出面に向かって押し上げられ、液体吐出面に接触してしまい、上述したような問題が生じてしまう。

そこで、本発明の目的は、液体吐出面を保護することができる吸引キャップ装置、キャップチップ及び液体移送装置を提供することである。

本発明の吸引キャップ装置は、液体吐出ヘッドの液体吐出面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体吐出面側に突出して設けられた前記液体吐出面に密着可能な環状のリップと、を有するキャップ部材と、前記キャップ部材の内部空間に連通し、前記内部空間を吸引する吸引手段と、前記キャップ部材の前記内部空間に配置され、前記底壁部と反対側の一表面に突起を有するキャップチップと、を備えており、前記突起は、前記リップが前記液体吐出面に密着してキャッピングした際に、前記キャップチップの前記液体吐出面に形成された吐出口と対向しない位置に形成されている。

吐出口から液体を吸引するために、キャップ部材のリップを液体吐出面に密着させて、吸引手段による吸引動作でキャップ部材の内部空間を減圧すると、内部空間の気圧はキャップ部材の外側の気圧よりも低くなる。すると、キャップ部材のうち最も表面積が大きな底壁部が液体吐出面側に変形してしまい、この底壁部の変形にともなって、キャップチップが液体吐出面に向かって押し上げられてしまう。本発明の吸引キャップ装置によると、キャップチップが液体吐出面に向かって押し上げられても、突起が液体吐出面の吐出口と対向しない位置に接触し、吐出口にキャップチップが接触することがないため、液体吐出面、特に吐出口を保護することができる。

また、前記キャップ部材を構成する前記底壁部及び前記リップは、弾性部材で構成されるとともに一体成型されている。底壁部及びリップが弾性部材からなる場合には、弾性部材は弾性率が低いため、底壁部は変形しやすく、本発明の必要性が高くなる。

また、前記突起の先端部は、丸みを帯びていることが好ましい。これによると、突起の先端部が液体吐出面に当接しても液体吐出面が傷つきにくい。

さらに、前記突起の先端部の弾性率は、前記先端部を除いた部分の弾性率よりも小さいことが好ましい。これによると、突起の先端部が液体吐出面に当接しても液体吐出面がより傷つきにくい。

加えて、前記リップが前記液体吐出面に密着してキャッピングし、前記吸引手段による吸引動作が行われるキャッピング位置と、前記キャッピング位置から退避した退避位置とに亘って前記キャップ部材を移動させる移動機構をさらに備えており、前記移動機構により前記キャップ部材を前記キャッピング位置に移動させたときに、前記突起の先端部は前記液体吐出面の吐出口と対向しない位置に当接することが好ましい。これによると、キャップ部材をキャッピング位置に移動させたときに、同時に、突起の先端部が液体吐出面に当接するため、その状態で吸引手段による吸引動作を行っても、キャップ部材の底壁部が液体吐出面側に変形することがなく、吸引ロスがなくなり、迅速に吐出口からの液体吐出を開始することができる。

また、前記突起は、前記キャップチップの前記一表面における縁部に形成されていることが好ましい。これによると、リップを液体吐出面に密着させた状態における吸引手段による吸引動作でキャップ部材の内部空間が減圧されると、内部空間の気圧はキャップ部材の外側の気圧よりも低くなり、リップが内部空間側に折れ曲がろうとするのを突起によって防止することができる。

また、前記突起は、棒形状を有するとともに、複数設けられており、前記複数の突起は、前記キャップチップの前記一表面における縁部に、互いに間隔を空けて配置されていてもよい。これによると、例えば、キャップチップ上に受容された液体がキャップ部材とキャップチップの隙間から底壁部に流れるときに、キャップチップ上からキャップ部材とキャップチップの隙間に流れる液体の流れを阻害することがない。

また、前記底壁部に対して直交する方向から見て、前記キャップ部材の前記内部空間は前記リップによって矩形状に区画され、前記キャップチップは、前記内部空間に配置された状態で、前記直交する方向から見て矩形状をしており、前記キャップチップの一辺の長さは、前記キャップチップの前記一辺と直交する前記リップの対向する二辺の間の長さとほぼ同じであり、前記キャップチップの前記一辺と直交する他辺の長さは、前記リップの前記二辺と直交する二辺の間の長さよりも短くなっており、前記キャップチップの、前記一辺が延在する方向に関する両端に位置する前記縁部には、前記突起が形成されていることが好ましい。キャップチップの他辺に沿った両側におけるキャップチップとキャップ部材との間には、隙間が形成される。そして、キャップチップの一辺に沿った縁には突起が形成されていない。したがって、キャップチップ上に受容された液体が、キャップ部材とキャップチップの隙間を流れて底壁部をつたってキャップ部材に形成された開口に流れるときに、キャップチップ上からキャップ部材とキャップチップの隙間への液体の流れを阻害することがない。

さらに、前記キャップチップの前記一表面には、前記キャップチップの前記他辺と平行に延在した溝が形成されていることが好ましい。これによると、キャップチップ上に受容された液体を、キャップ部材とキャップチップの隙間に迅速に送ることができる。

本発明のキャップチップは、液体吐出ヘッドの液体吐出面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体吐出面側に突出して設けられた前記液体吐出面に密着可能な環状のリップと、を有するキャップ部材の内部空間に収容されたキャップチップであって、チップ本体と、前記リップが前記液体吐出面に密着してキャッピングした際に、前記チップ本体の前記底壁部と反対側の一表面における、前記液体吐出面に形成された吐出口と対向しない位置に立設された突起と、を備えている。

本発明の液体吐出装置は、液体吐出面に形成された吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドの前記液体吐出面をキャッピングすることが可能な吸引キャップ装置と、を備えており、前記吸引キャップ装置は、液体吐出ヘッドの液体吐出面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体吐出面側に突出して設けられた前記液体吐出面に密着可能な環状のリップと、を有するキャップ部材と、前記キャップ部材の内部空間
に連通し、前記内部空間を吸引する吸引手段と、前記キャップ部材の前記内部空間に配置
されたキャップチップと、を備えており、前記液体吐出面は、前記吐出口が形成されていない位置に凸部を有し、前記凸部は、前記リップが前記液滴吐出面に密着してキャッピングした際に、前記キャップ部材の前記内部空間内に位置する。

キャップチップが液体吐出面に向かって押し上げられても、突起が液体吐出面の吐出口と対向しない位置に接触し、吐出口にキャップチップが接触することがないため、液体吐出面を保護することができる。

＜第１実施形態＞
次に、本発明の好適な第１実施形態について説明する。本実施形態は、インクジェットヘッドから記録用紙に対してインクを吐出することにより、記録用紙に所望の文字や画像などを記録（印刷）するプリンタに設けられた吸引キャップ装置に、本発明を適用したものである。

図１は、第１実施形態に係るプリンタの概略構成を示す平面図である。図１に示すように、プリンタ１（液体吐出装置）は、一方向に沿って往復移動可能に構成されたキャリッジ２と、このキャリッジ２に搭載されたインクジェットヘッド３（液体吐出ヘッド）、及び、サブタンク４ａ〜４ｄと、インクを貯留するインクカートリッジ６ａ〜６ｄと、インクジェットヘッド３のインク吐出面３８（図２参照）を覆うことが可能な吸引キャップ装置１３などを備えている。

キャリッジ２は、走査方向（図１の左右方向）に平行に延びる２本のガイド軸１７に沿って往復移動可能に構成されている。また、キャリッジ２には、無端ベルト１８が連結されており、キャリッジ駆動モータ１９によって無端ベルト１８が走行駆動されたときに、キャリッジ２は、無端ベルト１８の走行に伴って走査方向に移動するようになっている。

このキャリッジ２には、インクジェットヘッド３と４つのサブタンク４ａ〜４ｄが搭載されている。インクジェットヘッド３は、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動しつつ、インク吐出面３８（図１の紙面向こう側の面）に形成されたノズル４０（図２参照）から、図示しない用紙搬送機構により紙送り方向（図１の下方）に搬送される記録用紙Ｐに対してインクを吐出する。これにより、記録用紙Ｐに所望の文字や画像などが記録される。

４つのサブタンク４ａ〜４ｄは走査方向に沿って並べて配置されている。これら４つのサブタンク４ａ〜４ｄにはチューブジョイント２０が一体的に設けられている。そして、これらのチューブジョイント２０に連結された可撓性のチューブ５ａ〜５ｄを介して、４つのサブタンク４ａ〜４ｄと４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄとがそれぞれ接続されている。４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄには、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクがそれぞれ貯留されており、これらのインクカートリッジ６ａ〜６ｄは、ホルダ７に着脱自在に装着されている。４つのインクカートリッジ６ａ〜６ｄに貯留された４色のインクは、チューブ５ａ〜５ｄを介してサブタンク４ａ〜４ｄに一時的に貯留された後、インクジェットヘッド３に供給される。

次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッドの一部分の鉛直断面図である。図２に示すように、インクジェットヘッド３は、ノズル４０及び圧力室３４を含む個別インク流路４１が形成された流路ユニット２２と、圧力室３４内のインクに圧力を付与することにより、流路ユニット２２のノズル４０からインクを吐出させる圧電アクチュエータ２３とを有している。

流路ユニット２２は、ステンレス鋼などの金属材料で形成された、キャビティプレート３０、ベースプレート３１、及び、マニホールドプレート３２と、絶縁材料（例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料）で形成されたノズルプレート３３を備えており、これら４枚のプレート３０〜３３が積層状態で接合されている。

キャビティプレート３０には圧力室３４が形成されている。なお、圧力室３４は、図２の紙面垂直方向に複数並べて設けられている。ベースプレート３１には、各圧力室３４にそれぞれ連通する連通孔３５，３６が形成されている。また、マニホールドプレート３２には、連通孔３５を介して複数の圧力室３４に連通するマニホールド３７と、連通孔３６に連なる連通孔３９が形成されている。さらに、ノズルプレート３３には複数のノズル４０が形成され、これら複数のノズル４０は、複数の圧力室３４に対応して、図２の紙面垂直方向に配列されている。そして、流路ユニット２２内には、マニホールド３７から圧力室３４を経てノズル４０に至る個別インク流路４１が複数形成されている。

圧電アクチュエータ２３は、複数の圧力室３４を覆うように流路ユニット２２の上面に接合された金属製の振動板５０と、この振動板５０の上面に配置された圧電層５１と、圧電層５１の上面に形成された複数の個別電極５２とを備えている。

金属製の振動板５０は、ヘッドドライバ５３によって常にグランド電位に保持されている。また、圧電層５１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなり、振動板５０の上面において複数の圧力室３４に跨るように配置されている。複数の個別電極５２は、圧電層５１の上面の、複数の圧力室３４の中央部と対向する領域にそれぞれ配置されている。そして、これら複数の個別電極５２は、ヘッドドライバ５３によって、グランド電位と、このグランド電位とは異なる所定の駆動電位の何れか一方が付与されるようになっている。

インク吐出時における圧電アクチュエータ２３の作用について説明する。あるノズル４０からインクを吐出させる場合には、このノズル４０に連通する圧力室３４に対応する個別電極５２に、ヘッドドライバ５３から駆動電位が付与される。すると、駆動電位が付与された個別電極５２とグランド電位に保持されている振動板５０との間に電位差が生じ、両者に挟まれた圧電層５１に厚み方向に平行な電界が発生する。この電界の方向は、圧電層５１の分極方向と一致するので、厚み方向に分極された圧電層５１は、電界の方向と直交する面方向に収縮する（圧電横効果）。これによって、振動板５０の圧力室３４と対向する部分が圧力室３４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室３４の容積が減少することになり、その内部のインクの圧力が上昇し、圧力室３４に連通するノズル４０からインクが吐出される。

次に、吸引キャップ装置１３について説明する。図３は、吸引キャップ装置の平面図である。図４は、図３のＡ−Ａ線断面図である。図５は、吸引キャップ装置が退避位置に位置するときの吸引キャップ装置近傍の縦断面図である。図６は、吸引キャップ装置がキャッピング位置に位置するときの吸引キャップ装置近傍の縦断面図である。

図１に示すように、吸引キャップ装置１３は、走査方向に関するキャリッジ２の移動範囲内のうち、記録用紙Ｐと対向する印刷領域よりも外側（図１における右側）の領域（以下、メンテナンス位置という）に配置されており、メンテナンス位置にキャリッジ２が移動してきたときにインクジェットヘッド３のインク吐出面３８と対向する。

図３及び図４に示すように、吸引キャップ装置１３は、インク吐出面３８を覆うことが可能なゴムなどの弾性部材からなるキャップ６０と、キャップ６０内に収容された２つのキャップチップ６７，６８と、キャップ６０を保持するキャップホルダ６３と、吸引ポンプ１４（吸引手段）と、を有している。

キャップ６０は、平面視で矩形状の底壁６９と、底壁６９の縁に沿って立設した環状の側壁７０と、側壁７０の上端からさらに突出した環状のリップ７６と、底壁６９から立設した仕切り壁７８と、仕切り壁７８の上端からさらに突出したリップ７９を有している。

仕切り壁７８は、走査方向に沿った側壁７０の途中部同士を結ぶように紙送り方向に沿って延在しており、底壁６９及び環状の側壁７０から構成され、上方に開口した矩形状の凹部をブラックインク用と３色のカラーインク（シアン、マゼンタ、イエロー）用の２つに分割している。２つに分割された凹部のうち、図３の左方に位置する平面視で矩形状の凹部６１の底面は、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきたときに、平面視で、ブラックインクを吐出するノズル４０と重なる領域と対向する。また、図３の右方に位置する平面視で矩形状の凹部６２の底面は、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきたときに、平面視で、３色のカラーインクを吐出するノズル４０と重なる領域と対向する。なお、凹部６１を構成する底壁６９の一部を底壁６９ａとし、凹部６２を構成する底壁６９の一部を底壁６９ｂとする。また、リップ７９は、走査方向に沿ったリップ７６の途中部同士を結ぶように紙送り方向に沿って延在しており、リップ７６で区画された領域を２つに分割している。

このキャップ６０を構成する底壁６９、側壁７０及びリップ７６，７９が弾性部材により一体的に形成されていることで、底壁や側壁が樹脂からなる板部材で形成され、インク吐出面３８への密着性を高めるためにリップのみ弾性部材で形成され、樹脂からなる側壁に弾性部材からなるリップを接着剤などで接合する場合に比べて、本実施形態における底壁６９、側壁７０及びリップ７６，７９だと一体的に形成されて接合部がないため、リップ７６，７９がインク吐出面３８に密着して、底壁６９、側壁７０、リップ７６，７９及びインク吐出面３８で画定される空間の密閉状態を保持しやすい。

底壁６９ａには、厚み方向に貫通する吸引孔７１が形成されている。側壁７０の先端部における紙送り方向に沿った内側部分、及び、仕切り壁７８の先端部における両側部分には、走査方向と平行に突出して、凹部６１，６２内に配置されたキャップチップ６７，６８の上面における紙送り方向に沿った縁と接触する凸部７２が形成されている。凸部７２は、キャップチップ６７，６８の上面の縁と接触して、キャップチップ６７，６８がインク吐出面３８に向かって押し上げられるのを防止している。

キャップホルダ６３は、上方に開口した凹形状をしており、その凹部にキャップ６０が嵌め込まれて保持されている。また、キャップホルダ６３には、平面視で、底壁６９ａの吸引孔７１と重なる位置に貫通孔６３ａが形成されており、且つ、底壁６９ｂの吸引孔７３と重なる位置に貫通孔６３ｂが形成されている。また、キャップホルダ６３は、底面に接続されたバネ８１を介して支持部材８０に接続されている。キャップホルダ６３の底面からは、Ｌ字形状のフック６３ｃが支持部材８０に向かって下方に延在している。

支持部材８０は、昇降機構６５に接続されており、バネ８１を介して接続されたキャップホルダ６３及びキャップ６０とともに上下方向に移動可能となっている。また、支持部材８０は、キャップホルダ６３の側方において上方に延在する側壁８０ａを有している。側壁８０ａには、キャップホルダ６３を下方に押圧してバネ８１をある程度縮めた状態においてフック６３ｃを引っ掛ける開口８０ｂが形成されている。

キャップ６０は、昇降機構６５による支持部材８０の昇降移動で、リップ７６，７９の先端がインク吐出面３８に密着して、インク吐出面３８、リップ７６，７９、及び、キャップ６０の凹部６１，６２により２つの密閉空間が画定されるキャッピング位置と、キャッピング位置から退避した退避位置と、に亘って移動可能となっている。

図５に示すように、キャップ６０が退避位置に位置するときには、バネ８１が伸びようとしており、キャップホルダ６３のフック６３ｃを支持部材８０の開口８０ｂの上面に接触させることで、キャップ６０がバネ８１が伸びきる位置まで上方に移動するのを規制している。

また、図６に示すように、キャップ６０が退避位置からキャッピング位置に移動したときには、リップ７６，７９の先端がインク吐出面３８に密着し、キャップ６０の上方への移動が規制された状態で、支持部材８０だけがバネ８１を縮めて上方に押しあがり、支持部材８０に形成された開口８０ｂが上方に移動するため、キャップホルダ６３のフック６３ｃは支持部材８０の開口８０ｂの上面に接触しなくなる。

このように、キャップホルダ６３のフック６３ｃは、キャップ６０がキャッピング位置と退避位置とに交互に移動するたびに、支持部材８０の開口８０ｂの上面への接触を繰り返すため、硬度が大きく、摩耗に強い材料で形成されている必要がある。また、このフック６３ｃは、射出成型によりキャップホルダ６３の凹形状の部分と容易に一体成型することができる。そこで、フック６３ｃを含めたキャップホルダ６３は、耐摩耗性に優れるポリアセタールにより形成されている。

底壁６９ａに形成された吸引孔７１、及び、底壁６９ｂに形成された吸引孔７３は、キャップホルダ６３に形成された貫通孔６３ａ，６３ｂ、及び、２本のチューブ１１ａ，１１ｂを介して切り替えユニット１５を経由して吸引ポンプ１４と接続されている。

キャップチップ６７は、合成樹脂などからなり、矩形状をしており、キャップ６０の凹部６１に収容されている。キャップチップ６７には、厚み方向に貫通した貫通孔６７ａが形成されている。また、インク吐出面３８と対向するキャップチップ６７の表面には、紙送り方向に沿って延在して、貫通孔６７ａと連通する溝６７ｂが形成されている。キャップ６０の底壁６９ａと対向するキャップチップ６７の裏面には、溝６７ｂを挟んで紙送り方向に沿って延在した２本の溝６７ｃが形成されている。２本の溝６７ｃは、走査方向に沿って延在した溝６７ｄを介して連通している。溝６７ｄは、貫通孔６７ａと連通している。

また、キャップチップ６７の表面における紙送り方向に沿った縁部には、紙送り方向に沿って延在し、先端部７４ａが丸みをおびた突起７４が設けられている。突起７４は、先端部７４ａを除いて合成樹脂で形成されており、先端部７４ａのみゴムなどの弾性部材により形成されている。つまり、突起７４の先端部７４ａの弾性率は、先端部７４ａを除いた部分の弾性率よりも小さくなっている。突起７４は、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきたときに、インク吐出面３８のノズル４０が形成された位置及びその近傍を除く位置と対向する。

また、凹部６１の走査方向に沿った一辺の長さは、キャップチップ６７の走査方向に沿った一辺の長さとほぼ同じである。凹部６１の紙送り方向に沿った他辺の長さは、キャップチップ６７の紙送り方向に沿った他辺の長さよりも長くなっている。つまり、凹部６１に収容されたキャップチップ６７の走査方向に沿った側面は、走査方向に沿った側壁７０と接触しておらず、キャップチップ６７の紙送り方向に関する両側には、走査方向に沿って延在した隙間が形成されている。

キャップチップ６８は、キャップチップ６７と同様に、合成樹脂などからなり、矩形状をしており、キャップ６０の凹部６２に収容されている。キャップチップ６８には、走査方向に沿って厚み方向に貫通した３つの貫通孔６８ａが形成されている。また、インク吐出面３８と対向するキャップチップ６８の表面には、紙送り方向に沿って延在して、各貫通孔６８ａと連通する溝６８ｂが走査方向に沿って３本形成されている。キャップ６０の底壁６９ｂと対向するキャップチップ６８の裏面には、溝６８ｂと交互に並んで紙送り方向に沿って延在した溝６８ｃが走査方向に沿って４本形成されている。４本の溝６８ｃは、走査方向に沿って延在した溝６８ｄを介して連通している。溝６８ｄは、３つの貫通孔６８ａと連通している。

また、キャップチップ６８の表面における紙送り方向に沿った縁部には、紙送り方向に沿って延在し、先端部７５ａが丸みをおびた突起７５が設けられている。突起７５は、先端部７５ａを除いて合成樹脂で形成されており、先端部７５ａのみゴムなどの弾性部材により形成されている。つまり、突起７５の先端部７５ａの弾性率は、先端部７５ａを除いた部分の弾性率よりも小さくなっている。突起７５は、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきたときに、インク吐出面３８のノズル４０が形成された位置及びその近傍を除く位置と対向する。

また、凹部６２の走査方向に沿った一辺の長さは、キャップチップ６８の走査方向に沿った一辺の長さとほぼ同じである。凹部６２の紙送り方向に沿った他辺の長さは、キャップチップ６８の紙送り方向に沿った他辺の長さよりも長くなっている。つまり、凹部６２に収容されたキャップチップ６８の走査方向に沿った側面は、走査方向に沿った側壁７０と接触しておらず、キャップチップ６８の紙送り方向に関する両側には、走査方向に沿って延在した隙間が形成されている。

図６に示すように、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきて、支持部材８０が昇降機構６５によって上方（図１の紙面手前側）に移動することで、キャップホルダ６３及びキャップ６０が上方に移動して、リップ７６，７９の先端がインク吐出面３８に密着する。そして、インク吐出面３８、リップ７６，７９、及び、キャップ６０の凹部６１，６２により２つの密閉空間が画定される。このとき、キャップチップ６７，６８に形成された突起７４，７５の先端部７４ａ，７５ａは、インク吐出面３８のノズル４０及びその近傍と対向しない位置に当接する。

このキャップ６０に形成されたリップ７６，７９の先端がインク吐出面３８に密着している状態で、吸引ポンプ１４を動作させることにより、密閉空間が減圧吸引されて、ノズル４０からインクを吸引して排出するパージ処理を行う。このとき、切り替えユニット１５によって、吸引ポンプ１４の連通先を、吸引孔７１と吸引孔７３との間で切り換えることで、ブラックインクを吐出するノズル４０とカラーインクを吐出するノズル４０の、何れか一方を選択してインクを吸引することが可能である。これにより、乾燥によって粘度が高くなった（増粘した）ノズル４０内のインクを排出したり、インクジェットヘッド３のインク流路内、あるいは、さらに上流のサブタンク４内に混入した気泡をインクとともにノズル４０から排出したりして、インクジェットヘッド３のインク吐出性能を回復させることが可能となっている。

そして、吸引ポンプ１４の駆動を停止して、ノズル４０からのインクの吸引を停止して、凹部６１，６２内にインクが受容された状態で、キャップ６０をインク吐出面３８から離して、密閉空間を開放した状態で、パージ処理によってノズル４０から吸引されてキャップ６０の凹部６１，６２に受容されたインクを、再度吸引ポンプ１４を駆動して吸引孔７１，７３から図示しない排出タンクに排出させる（いわゆる、空吸引動作）。

このとき、キャップ６０の凹部６１，６２内におけるキャップチップ６７，６８の表面に受容されたインクは、キャップチップ６７，６８の両側の隙間やキャップチップ６７，６８に形成された貫通孔６７ａ，６８ａからキャップチップ６７，６８の裏面に流れる。なお、キャップチップ６７，６８の両側の隙間やキャップチップ６７，６８に形成された貫通孔６７ａ，６７ｂ近傍に受容されていないインクは、溝６７ｂ，６８ｂが形成されていることで、この溝６７ｂ，６８ｂをつたって、キャップチップ６７，６８の両側の隙間や貫通孔６７ａ，６７ｂに向かって迅速に流れる。そして、キャップチップ６７，６８の裏面に流れたインクは、溝６７ｃ，６８ｃ及び溝６７ｄ，６８ｄを介して吸引孔７１，７３に向かって迅速に流れる。

このように、突起７４，７５はキャップチップ６７，６８の紙送り方向に沿った縁部に形成されているため、キャップチップ６７，６８の表面に受容されたインクが紙送り方向に沿って流れて、キャップチップ６７，６８の両側の隙間へ流れることを阻害することがない。

このパージ処理における吸引ポンプ１４による吸引動作で密閉空間が減圧されると、密閉空間の気圧は密閉空間外の気圧よりも低くなる。すると、キャップ６０は弾性部材により形成されていることで変形しやすく、このキャップ６０の最も表面積の大きな底壁６９が密閉空間に向かって変形してしまい、この底壁６９の変形にともなって、キャップチップ６７，６８がインク吐出面３８に向かって押し上げられて、インク吐出面３８に接触してしまい、ノズル４０からのインクの排出を阻害してしまう。また、ノズルプレート３３のインク吐出面３８には、インクの付着を防止するフッ素系樹脂からなる撥インク膜が形成されている。このノズル４０近傍の撥インク膜にキャップチップ６７，６８が接触して、撥インク膜を損傷するやノズル４０自体が傷つくことにより、ノズル４０からの吐出方向がずれたり、吐出不良になったりしてしまう。

そこで、側壁７０に形成された凸部７２が、キャップチップ６７，６８の上面の縁と接触して、キャップチップ６７，６８がインク吐出面３８に向かって押し上げられるのを防止している。しかしながら、キャップ６０の密閉空間をさらに減圧して、密閉空間とその外部との気圧差が大きくなってくると、底壁６９がインク吐出面３８側に変形して、この変形にともないリップ７６，７９が外側に開いてきて、側壁７０に形成された凸部７２によるキャップチップ６７，６８の規制が解除されてしまう。

本実施形態においては、キャップチップ６７，６８のノズル４０及びその近傍と対向しない位置に突起７４，７５が形成されている。そのため、キャップチップ６７，６８がインク吐出面３８に向かって押し上げられても、突起７４，７５がインク吐出面３８のノズル４０及びその近傍と対向しない位置に接触し、ノズル４０にキャップチップ６７，６８が接触することがないため、インク吐出面３８、特にノズル４０を保護することができる。このとき、突起７４，７５の先端部７４ａ，７５ａが丸みを帯びているとともに、弾性部材により形成されていることで、インク吐出面３８のノズル４０と対向しない位置に当接したときに、インク吐出面３８が傷つきにくい。

また、キャップ６０をキャッピング位置に移動させたときに、キャップチップ６７，６８に形成された突起７４，７５の先端部７４ａ，７５ａがインク吐出面３８のノズル４０及びその近傍と対向しない位置に当接しているため、キャップ６０の底壁６９が密閉空間側に変形することがなく、吸引ポンプ１４による吸引ロスがなくなり、迅速にノズル４０からのインク吐出を開始することができる。さらに、突起７４，７５がキャップチップ６７，６８の紙送り方向に沿った縁部に形成されているため、密閉空間とその外部の気圧差により紙送り方向に沿って、走査方向に沿った部分よりも長く変形しやすいリップ７６，７９が密閉空間側に折れ曲がろうとするのを突起７４，７５によって防止することができる。

なお、キャップホルダ６３の上面とキャップ６０の底壁６９の下面とを接着剤などで接着させて、パージ処理においてキャップ６０の底壁６９が密閉空間に向かって変形しないようにすることも考えられるが、これだと接着剤のコストや、キャップホルダ６３とキャップ６０を接着する工程が必要となってしまう。また、摩耗しにくいようにキャップホルダ６３をポリアセタールで形成しているが、このポリアセタールは一般的に接着が困難な材料であり、キャップホルダ６３とキャップ６０を接着させることは困難である。さらに、キャップ６０はゴムなどの弾性部材で形成されているため、劣化すると硬くなってしまい、キャッピング性能を維持できなくなってしまう。そこで、キャップ６０の交換が必要となるが、キャップ６０をキャップホルダ６３に接着していると、この交換作業が煩雑となってしまうため、キャップホルダ６３とキャップ６０を接着させることは不適である。

＜第２実施形態＞
次に、本発明の好適な第２実施形態について説明する。第２実施形態は、第１実施形態におけるキャップチップ６７，６８及びノズルプレート３３の構成が異なっているだけで、それ以外の構成は第１実施形態と同様である。なお、第１実施形態と同様なものについては、同符号で示し説明を省略する。第２実施形態においては、キャップチップではなく、インク吐出面側に、キャップチップの接触を防止する凸部が形成されている。

図７は、第２実施形態における吸引キャップ装置がインク吐出面を覆ったときの縦断面図である。図７に示すように、第２実施形態におけるキャップチップ２６７，２６８には、第１実施形態におけるキャップチップ６７，６８に突起７４，７５が形成されていないだけで、他の構成は同様である。また、ノズルプレート２３３のインク吐出面２３８におけるノズル４０が形成されていない位置であって、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきたときに、キャップチップ６７，６８と対向する位置には、ゴムなどの弾性部材からなる凸部２３８ａが形成されている。

次に、パージ処理について説明する。インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきて、キャップホルダ６３が昇降機構６５によって上方（図１の紙面手前側）に移動することで、キャップ６０が上方に移動して、リップ７６，７９の先端がインク吐出面２３８に密着する。そして、インク吐出面２３８、リップ７６，７９、及び、キャップ６０の凹部６１，６２により２つの密閉空間が画定される。そして、吸引ポンプ１４による吸引動作で密閉空間が減圧されると、密閉空間の気圧はその外部の気圧よりも低くなる。すると、キャップ６０は弾性部材により形成されていることで変形しやすく、このキャップ６０の最も表面積の大きな底壁６９が密閉空間に向かって変形してしまい、この底壁６９の変形にともなって、キャップチップ６７，６８がインク吐出面３８に向かって押し上げられる。

しかしながら、本実施形態においては、ノズルプレート２３３のインク吐出面２３８におけるノズル４０が形成されていない位置であって、インクジェットヘッド３がメンテナンス位置に移動してきたときに、キャップチップ６７，６８と対向する位置に凸部２３８ａが形成されている。そのため、キャップチップ６７，６８がインク吐出面２３８に向かって押し上げられても、凸部２３８ａがキャップチップ６７，６８に接触し、ノズル４０にキャップチップ６７，６８が接触することがないため、インク吐出面３８、特にノズル４０を保護することができる。

次に、前記実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

本実施形態においては、キャップチップ６７，６８の紙送り方向に沿った縁部に紙送り方向に沿って延在した突起７４，７５が形成されていたが、図８に示すように、棒形状の複数の突起１７４，１７５がキャップチップ１６７，１６８の縁部に沿って互いに間隔を空けて形成されていてもよい。これによると、インクが流れてくる走査方向に沿った縁部に突起が形成されていても、突起が棒形状であるため、インクの流れを阻害することがない。

また、キャップチップ６７，６８の全面に厚み方向に貫通した貫通孔が複数形成されていてもよい。この場合、この複数の貫通孔からキャップチップ６７，６８の表面に受容されたインクはキャップチップ６７，６８の裏面に流れるため、キャップチップ６７，６８の紙送り方向両側に隙間が形成されていなくてもよい。このとき、キャップチップ６７，６８の縁部に沿って環状の突起が形成されていてもよい。また、キャップチップ６７，６８の表面に溝が形成されていなくてもよい。

また、キャップチップ６７，６８に形成された突起は、インク吐出面３８に形成されたノズル４０と対向しない位置であれば、縁部に限らず、いかなる位置に形成されてもよい。

さらに、本実施形態においては、キャップ６０は、底壁６９から側壁７０が立設して凹部を形成し、側壁７０からリップ７６が突出していたが、側壁７０が立設しておらず、底壁から直接リップが突出することで、インクを受容する凹部を形成してもよい。

また、本実施形態においては、キャップ６０を保持するキャップホルダ６３にバネ８１を介して接続された支持部材８０を昇降機構６５に接続して、昇降機構６５により支持部材８０を昇降駆動することで、キャップ６０を昇降移動させていたが、キャップホルダ６３や支持部材８０を設けなくてもよく、その場合、キャップ６０を昇降機構６５に直接接続して、昇降機構６５によりキャップ６０を直接昇降駆動させてもよい。

さらに、キャップ６０は、インク吐出面３８と当接するリップ７６だけゴムなどの弾性部材により形成されていれば、底壁６９は樹脂板や金属板などであってもよい。

以上説明した実施形態は、本発明を、シリアル式のプリンタに設けられた吸引キャップ装置１３に適用したものであるが、本発明の適用対象は、ライン式のプリンタに設けられた吸引キャップ装置であってもよい。また、本発明の適用対象は、インクジェット式のプリンタに限られず、様々な種類の液体をその用途に応じて対象に吐出する、種々の液体吐出装置に設けられた吸引キャップ装置に本発明を適用することが可能である。

第１実施形態に係るプリンタの概略構成を示す平面図である。インクジェットヘッドの一部分の鉛直断面図である。吸引キャップ装置の平面図である。図３のＡ−Ａ線断面図である。吸引キャップ装置が退避位置に位置するときの吸引キャップ装置近傍の縦断面図である。吸引キャップ装置がキャッピング位置に位置するときの吸引キャップ装置近傍の縦断面図である。第２実施形態における吸引キャップ装置がインク吐出面を覆ったときの縦断面図である。変形例における吸引キャップ装置の平面図である。

符号の説明

１プリンタ
３インクジェットヘッド
１３吸引キャップ装置
１４吸引ポンプ
３８インク吐出面
４０ノズル
６０キャップ
６９底壁
７０側壁
７２凸部
７４，７５，１７４，１７５突起
７６，７９リップ
６７，６８，１６７，１６８，２６７，２６８キャップチップ

Claims

液体吐出ヘッドの液体吐出面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体吐出面側に突出して設けられた前記液体吐出面に密着可能な環状のリップと、を有するキャップ部材と、
前記キャップ部材の内部空間に連通し、前記内部空間を吸引する吸引手段と、
前記キャップ部材の前記内部空間に配置され、前記底壁部と反対側の一表面に突起を有するキャップチップと、を備えており、
前記突起は、前記リップが前記液体吐出面に密着してキャッピングした際に、前記キャップチップの前記液体吐出面に形成された吐出口と対向しない位置に形成されていることを特徴とする吸引キャップ装置。
前記キャップ部材を構成する前記底壁部及び前記リップは、弾性部材で構成されるとともに一体成型されていることを特徴とする請求項１に記載の吸引キャップ装置。
前記突起の先端部は、丸みを帯びていることを特徴とする請求項１または２に記載の吸引キャップ装置。
前記突起の先端部の弾性率は、前記先端部を除いた部分の弾性率よりも小さいことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の吸引キャップ装置。
前記リップが前記液体吐出面に密着してキャッピングし、前記吸引手段による吸引動作が行われるキャッピング位置と、前記キャッピング位置から退避した退避位置とに亘って前記キャップ部材を移動させる移動機構をさらに備えており、
前記移動機構により前記キャップ部材を前記キャッピング位置に移動させたときに、前記突起の先端部は前記液体吐出面の吐出口と対向しない位置に当接することを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の吸引キャップ装置。
前記突起は、前記キャップチップの前記一表面における縁部に形成されていることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の吸引キャップ装置。
前記突起は、棒形状を有するとともに、複数設けられており、
前記複数の突起は、前記キャップチップの前記一表面における縁部に、互いに間隔を空けて配置されていることを特徴とする請求項６に記載の吸引キャップ装置。
前記底壁部に対して直交する方向から見て、前記キャップ部材の前記内部空間は前記リップによって矩形状に区画され、前記キャップチップは、前記内部空間に配置された状態で、前記直交する方向から見て矩形状をしており、
前記キャップチップの一辺の長さは、前記キャップチップの前記一辺と直交する前記リップの対向する二辺の間の長さとほぼ同じであり、
前記キャップチップの前記一辺と直交する他辺の長さは、前記リップの前記二辺と直交する二辺の間の長さよりも短くなっており、
前記キャップチップの、前記一辺が延在する方向に関する両端に位置する前記縁部には、前記突起が形成されていることを特徴とする請求項６に記載の吸引キャップ装置。
前記キャップチップの前記一表面には、前記キャップチップの前記他辺と平行に延在した溝が形成されていることを特徴とする請求項８に記載の吸引キャップ装置。
液体吐出ヘッドの液体吐出面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体吐出面側に突出して設けられた前記液体吐出面に密着可能な環状のリップと、を有するキャップ部材の内部空間に収容されたキャップチップであって、
チップ本体と、
前記リップが前記液体吐出面に密着してキャッピングした際に、前記チップ本体の前記底壁部と反対側の一表面における、前記液体吐出面に形成された吐出口と対向しない位置に立設された突起と、を備えていることを特徴とするキャップチップ。
液体吐出面に形成された吐出口から液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの前記液体吐出面をキャッピングすることが可能な吸引キャップ装置と、を備えており、
前記吸引キャップ装置は、
液体吐出ヘッドの液体吐出面に対向する底壁部と、前記底壁部から前記液体吐出面側に突出して設けられた前記液体吐出面に密着可能な環状のリップと、を有するキャップ部材と、
前記キャップ部材の内部空間に連通し、前記内部空間を吸引する吸引手段と、
前記キャップ部材の前記内部空間に配置されたキャップチップと、を備えており、
前記液体吐出面は、前記吐出口が形成されていない位置に凸部を有し、
前記凸部は、前記リップが前記液滴吐出面に密着してキャッピングした際に、前記キャップ部材の前記内部空間内に位置することを特徴とする液体吐出装置。