JP2005212141A - 液体噴射装置および液体噴射ヘッドのワイピング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズル面とワイピング部材との摩擦によるノズル面の磨耗を防ぎ、ノズル開口の磨耗による変形を防いで良好な液体噴射品質が得られる液体噴射装置および液体噴射ヘッドのワイピング方法を提供すること。
【解決手段】液体を噴射するようになっている液体噴射装置１０において、ノズル面には液体を噴射するためのノズル開口を有しており、ノズル面のノズル開口を含む領域には撥液部８００が形成されており、ノズル面の撥液部８００以外の領域には親液部７００が形成されている液体噴射ヘッド３０と、ノズル面の撥液部８００から親液部７００へ移動した液体を払拭するためのワイピング部材４００とを備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、液体を噴射するようになっている液体噴射装置および液体噴射ヘッドのワイピング方法に関する。

ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。
このインクジェット式記録装置は、記録動作時において、記録ヘッドが記録媒体と近接するために、インク滴が記録媒体と衝突した際に発生するインクの飛び散りが記録ヘッドのノズル面に跳ね返りノズル面を汚染することがある。

特にオンデマンド型のインクジェット式記録装置の記録ヘッドにおいては、ノズル滴の吐出がノズル近傍のインクへの微弱な加圧力によるために、インク滴の吐出エネルギーが小さく、記録媒体と数ｍｍ程度の間隔でしか配置されておらず、インクの飛び散りの跳ね返りがノズル面に付着し易い。しかしながら加圧力が小さいため一旦ノズル内の目詰まりが発生すると、この目詰まりを容易に自己復帰させることはできない。

このため、記録ヘッドのノズルの目詰まりを予防あるいは回復するために、非印字動作中にノズル開口よりインクを吸引して目詰まりをしたインクを排出させるために、吸引作業が行われる。
この吸引を行った後にノズル面にインクが残留することがあり、ノズル面を汚染することがある。このような記録ヘッドのノズル面の汚染は、記録媒体の繊維や塵埃の付着を招き、記録ヘッドの長時間の使用においてノズルの目詰まりの原因となったり、インクの吐出不能や吐出時のインク滴の飛行曲がり等の悪影響を及ぼすことがあった。
このような問題を解決するために、ノズル面の全面にわたってインクを拭き取って除去して、インクの吐出不良を防ぐために、ワイピング用のブレードが提案されている（例えば特許文献１）。
特開平１１−２７７７５６号公報（第３頁〜第４頁、図３，図４）

ところが、このようなワイピング用のブレードがノズル面の全面にわたって機械的に接触してノズル面を払拭することによって、次のような問題がある。ワイピング用のブレードがノズル面との摩擦によりノズル面の磨耗が発生してしまう。ブレードがノズル面を払拭する際に、特にノズル面のノズル開口の付近の磨耗が生じてしまい、ノズル開口の形状が変化したり、ノズル開口が撥液加工されている場合はその撥液加工が摩擦により、特にワイパーブレードが移動する下流側について剥がれが生じ、ノズル開口の撥液性が局所的に不均一化してしまうために、良好なインクの吐出が行えなくなり印刷品質（印字品質）が低下してしまうという問題がある。
また、別の問題として、ワイピング用のブレードがノズル面との摩擦によりブレードのノズル面に接触する先端部についても、ノズル面と同様に磨耗が生じる。磨耗が生じたブレード先端部は、形状が不均一となり、ブレードがノズル面を払拭する際に、その不均一な形状がゆえにノズル開口のメニスカスに干渉してしまい、メニスカスを破壊してしまって、ノズル面のクリーニングを失敗してしまうことが生じる。
そこで本発明は上記課題を解消し、ノズル面とワイピング部材との摩擦によるノズル面の磨耗を防ぎ、ノズル開口の磨耗による変形を防いで良好な液体噴射品質が得られる液体噴射装置および液体噴射ヘッドのワイピング方法を提供することを目的としている。

上記目的は、第１の発明にあっては、液体を噴射するようになっている液体噴射装置において、ノズル面には前記液体を噴射するためのノズル開口を有しており、前記ノズル面の前記ノズル開口を含む領域には撥液部が形成されており、前記ノズル面の前記撥液部以外の領域には親液部が形成されている液体噴射ヘッドと、前記ノズル面の前記撥液部から前記親液部へ移動した前記液体を払拭するためのワイピング部材と、を備えることを特徴とする液体噴射装置により、達成される。

第１の発明の構成によれば、液体噴射ヘッドのノズル面には、液体を噴射するためのノズル開口を有している。このノズル面のノズル開口を含む領域には撥液部が形成されている。このノズル面の撥液部以外の領域には、親液部が形成されている。
ワイピング部材は、ノズル面の撥液部から親液部へ移動した液体を払拭するためのものである。
これにより、ワイピング部材は、親液部側の液体のみを払拭すればよいので、ワイピング部材とノズル面との間の摩擦によるノズル面の磨耗を極力防ぐことができる。そしてワイピング部材は親液部側の液体を払拭すればよいので、ノズル開口にはワイピング部材は接触しないことから、ノズル開口の磨耗を防ぐことができる。したがって良好な液体噴射品質が得られる。さらに、ワイピング用のブレードがノズル面との摩擦によりブレードのノズル面に接触する先端部についても、磨耗を生じて不均一となったワイピング部材がノズル開口に接触しないので、ワイピング部材がノズル開口に干渉せず、ノズル開口中の液体のメニスカスを破壊することがない。

第２の発明は、第１の発明の構成において、複数の前記ノズル開口はノズル開口列を構成しており、前記ノズル面の前記親液部は、前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿って形成されていることを特徴とする。
第２の発明の構成によれば、複数のノズル開口はノズル開口列を構成している。ノズル面の親液部は、ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿って形成されている。
これにより、ワイピング部材はノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿って液体噴射ヘッドに対して相対的に移動するだけで、ノズル面の親液部側の液体を確実に払拭できる。

第３の発明は、第２の発明の構成において、前記ノズル面は複数の前記ノズル開口列を有しており、前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向は、前記液体噴射ヘッドの移動方向と平行な方向であることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、ノズル面は複数のノズル開口列を有している。ノズル開口列の長手方向と直交する方向は、液体噴射ヘッドの移動方向と平行な方向である。
これにより、ワイピング部材は、液体噴射ヘッドとの相対的な移動により、ノズル面の親液部側の液体を確実に払拭することができる。

第４の発明は、第１の発明の構成において、前記ノズル面の前記親液部は第１親液部分と第２親液部分を有しており、前記第１親液部分は、複数の前記ノズル開口列の一端部側に形成され、前記第２親液部分は、複数の前記ノズル開口列の他端部側に形成され、前記第１親液部分と前記第２親液部分は前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿っていて、前記ワイピング部材は、前記第１親液部分と前記第２親液部分を払拭することを特徴とする。

第４の発明の構成によれば、ノズル面の親液部は第１親液部分と第２親液部分を有している。第１親液部分は複数のノズル開口列の一端部側に形成されている。第２親液部分は、複数のノズル開口列の他端部側に形成されている。第１親液部分と第２親液部分は、ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿っている。
これにより、ワイピング部材は、液体噴射ヘッドとの相対的な移動により、第１親液部分と第２親液部分にそれぞれある液体を確実に払拭することができる。

第５の発明は、第１の発明の構成において、前記ノズル面は複数の前記ノズル開口列を有しており、前記ノズル面の前記親液部は、前記ノズル開口列の間の領域において前記ノズル開口列と平行な方向に沿って形成されている少なくとも１つの親液部分を有していることを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、ノズル面は複数のノズル開口列を有している。ノズル面の親液部は、ノズル開口列の間の領域において、ノズル開口列と平行な方向に沿って形成されている少なくとも１つの親液部分を有している。
これにより、ワイピング部材と液体噴射ヘッドの相対的な移動により、親液部の少なくとも１つの親液部分にある液体は、ノズル開口列と平行な方向に沿って確実に払拭することができる。

上記目的は、第６の発明にあっては、液体噴射ヘッドと相対的に移動する際に前記液体噴射ヘッドのノズル面を払拭する液体噴射ヘッドのワイピング方法において、前記液体を噴射するノズル開口を有する前記ノズル面の前記ノズル開口を含む領域には撥液部が形成されており、前記ノズル面の前記撥液部以外の領域には親液部が形成されていて、前記ノズル面を吸引した後に前記ノズル面の液体を前記撥液部から前記親液部に移動して集める液体集合ステップと、前記ノズル面の前記撥液部から前記親液部に集まった前記液体をワイピング部材により払拭するための液体払拭ステップと、を有することを特徴とする液体噴射ヘッドのワイピング方法により、達成される。

第６の発明の構成によれば、液体集合ステップでは、液体を噴射するノズル開口を有するノズル面のノズル開口を含む領域には撥液部が形成されている。ノズル面を吸引した後に、ノズル面の液体を撥液部から親液部へ移動して集める。
液体払拭ステップでは、ノズル面の親液部に集まった液体をワイピング部材により払拭する。
これにより、ワイピング部材は、親液部側の液体のみを払拭すればよいので、ワイピング部材とノズル面との間の摩擦によるノズル面の磨耗を極力防ぐことができる。そしてワイピング部材は親液部側の液体を払拭すればよいので、ノズル開口にはワイピング部材は接触しないことから、ノズル開口の磨耗を防ぐことができる。したがって良好な液体噴射品質が得られる。さらに、ワイピング用のブレードがノズル面との摩擦によりブレードのノズル面に接触する先端部についても、磨耗を生じて不均一となったワイピング部材がノズル開口に接触しないので、ワイピング部材がノズル開口に干渉せず、ノズル開口中の液体のメニスカスを破壊することがない。

第７の発明は、第６の発明の構成において、複数の前記ノズル開口はノズル開口列を構成しており、前記ノズル面の前記親液部は、前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿って形成されており、前記ワイピング部材は前記長手方向と直交する方向に沿って前記液体噴射ヘッドに対して相対的に移動して前記親液部にある前記液体を払拭することを特徴とする。
第７の発明の構成によれば、複数のノズル開口はノズル開口列を構成している。ノズル面の親液部は、ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿って形成されている。ワイピング部材は、長手方向と直交する方向に沿って液体噴射ヘッドに対して相対的に移動して親液部にある液体を払拭する。
これにより、ワイピング部材はノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿って液体噴射ヘッドに対して相対的に移動するだけで、ノズル面の親液部側の液体を確実に払拭できる。

第８の発明は、第７の発明の構成において、前記ノズル面は複数の前記ノズル開口列を有しており、前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向は、前記液体噴射ヘッドの移動方向と平行な方向であることを特徴とする。
第８の発明の構成によれば、ノズル面は複数のノズル開口列を有している。ノズル開口列の長手方向と直交する方向は、液体噴射ヘッドの移動方向と平行な方向である。
これにより、ワイピング部材は、液体噴射ヘッドとの相対的な移動により、ノズル面の親液部側の液体を確実に払拭することができる。

第９の発明は、第７の発明の構成において、前記ノズル面は複数の前記ノズル開口列を有しており、前記ノズル面の前記親液部は、前記ノズル開口列の間の領域において前記ノズル開口列と平行な方向に沿って形成されている少なくとも１つの親液部分を有し、前記ワイピング部材は前記ノズル開口列と平行な方向に沿って前記液体噴射ヘッドに対して相対的に移動して前記親液部分にある前記液体を払拭することを特徴とする。

第９の発明の構成によれば、ノズル面は複数のノズル開口列を有している。ノズル面の親液部は、ノズル開口列の間の領域においてノズル開口列と平行な方向に沿って形成されている少なくとも１つの親液部分を有している。ワイピング部材は、ノズル開口列と平行な方向に沿って、液体噴射ヘッドに対して相対的に移動して、親液部分にある液体を払拭する。
これにより、ワイピング部材と液体噴射ヘッドの相対的な移動により、親液部の少なくとも１つの親液部分にある液体は、ノズル開口列と平行な方向に沿って確実に払拭することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液体噴射装置の好ましい実施形態であるインクジェット式記録装置１０を示している。
図１に示すインクジェット式記録装置１０は、インクジェットプリンタとも呼んでいる。インクジェット式記録装置１０は、本体部１を有している。この本体部１は、ガイドレール１７、プラテン１２、キャリッジ１４、インク吸引装置２０、記録ヘッド３０を備えている。記録ヘッド３０は、液体の噴射ヘッドの一例であり、印刷ヘッドとも言う。

キャリッジ１４の上部には、複数のインクカートリッジ２Ａ，２，３，４，５，５Ａが着脱可能に装着できる。キャリッジ１４の下部には、記録ヘッド３０が設けられている。キャリッジ１４は、ベルト１５を介してモータ１６に接続されている。モータ１６が作動することによって、キャリッジ１４はガイドレール１７に沿ってプラテン１２の軸方向である主走査方向Ｔに往復走行する。

ホームポジション１８は、ガイドレール１７の一方の端部に位置している。このホームポジション１８は、キャリッジの走行経路の末端にある非印刷領域である。このホームポジション１８には、本体部１の上にインク吸引装置２０が配置されている。このインク吸引装置２０は、液体吸引装置の一例でありキャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼んでいる。
インク吸引装置２０は、記録ヘッド３０のノズル開口のインクの乾燥を防止する機能と、吸引ポンプ１９からの負圧をノズル開口に作用させてノズル開口からインクを強制的に吸引して排出させる機能を備える。この吸引ポンプ１９は、インク吸引装置２０を構成する一構成要素である。インク吸引装置２０は、液体吸引装置の１種類である。インクは液体の１種類である。

図２は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の電気的な接続例を示している。インクジェット式記録装置１０の制御装置７は、ローカルプリンタケーブルまたは通信ネットワークを介してホストコンピュータ４０のプリンタドライバ４１に接続されている。プリンタドライバ４１は、インクジェット式記録装置１０に対して印刷やクリーニング動作あるいはインク吸引動作を実行させるためのコマンドを送るソフトウェアを搭載している。

図２に示すインクジェット式記録装置１０は、制御装置７の他に、センサー８、インク吸引装置２０、インクカートリッジ２Ａ，２，３，４，５，５Ａ、記録ヘッド３０、キャリッジ１４、用紙搬送機構１５Ａ、ワイピング部材の操作部４１０を含んでいる。
図１の実施形態では、複数のインクカートリッジ２Ａ，２，３，４，５，５Ａが、キャリッジ１４の上に直接搭載されているが、これに限らずインクカートリッジ２Ａ，２，３，４，５，５Ａはキャリッジとは別の位置に搭載しても勿論構わない。
図２の用紙搬送機構１５Ａは、図１の用紙２９をプラテン１２上を搬送するようになっている。用紙２９は記録媒体の一種である。

図３は、図１に示す記録ヘッド３０の構造例を示す断面図である。
インクジェット式記録装置１０は、特にカラープリンタとして用いられる場合には、この記録ヘッド３０は、種類の異なる複数種類のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク経路５０を有している。
各インクカートリッジ２Ａ，２，３，４，５，５Ａからのインクは、インク供給針５０Ａを介してインク経路５０に流入する。インクの種類ごとに独立したインク経路５０は、それぞれ複数の圧力室５１に接続されている。各圧力室５１には、各ノズル開口列５４が接続されている。圧力室５１から押し出されたインク滴が、ノズル開口列５４のノズル開口５５から吐出される。

図４はノズルプレート面６１におけるノズル開口列５４の配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列５４は、たとえば数１０から数１０００のノズル開口５５から構成されている。
図４に示すように、各ノズル開口列５４は、Ｕ方向に沿って間隔をおいて形成されており例えば６列形成されている。つまり各ノズル開口列５４は、Ｔ方向に沿って間隔をおいて平行に配列されている。各ノズル開口列の長手方向はＵ方向である。

図４に示すノズルプレート面６１は、ノズル面の一例であるが、ノズルプレート面６１は、親水部７００と撥水部８００を有している。親水部７００は親液部の一例であり、撥水部８００は撥液部の一例である。親水部７００は、Ｔ方向に平行な方向に沿ってノズルプレート面６１の一端部６１Ｄから他端部６１Ｅまで同じ幅で形成されている。
この親水部７００は、例えば大気圧プラズマ処理装置等を用いてノズルプレート面６１上にニッケルメッキを施すことにより得られる。撥水部８００は、ノズルプレート面６１において親水部７００以外の領域に設けられている。この撥水部８００は、例えばフッ素樹脂（４フッ化エチレン樹脂）を形成することにより得られる。
撥水部８００は、各ノズル開口列５４をすべて含む領域である。このように各ノズル開口列５４をすべて含む領域に撥液部の一例である撥水部を形成することにより、各ノズル開口でのインクのメニスカス形状を安定させるとともに、ノズル開口からインクを吐出する際に、インクのドット（インク滴）の直進性を得るために、少なくともノズル開口の付近のインクに対する濡れ性を均一化することができる。親水部７００は、各ノズル開口列５４が形成されている領域以外のノズルプレート面６１のところに形成されている。ノズルプレート面６１に付着するインクは、撥水部８００側から撥水されて親水部７００側に移動して集合する。
この親水部７００に集合したインクは、ワイピング部材４００と記録ヘッド３０との相対的な移動によりワイピング部材４００は親水部７００にあるインクを確実に払拭することができる構造になっている。図４の例では、実際には記録ヘッド３０がワイピング部材４００に対して例えばＴ２方向に移動することにより、ワイピング部材４００が親水部７００にあるインクを機械的に接触しながら払拭することができる。

図５（Ａ）は、記録ヘッド３０とワイピング部材４００の構造例を斜視図で示している。
ワイピング部材４００は、例えば操作部４１０の操作により、ワイピング動作位置Ｐ１と、待機位置Ｐ２の間において移動して位置決め可能である。図５（Ａ）ではワイピング動作位置Ｐ１に位置決めされたワイピング部材４００が実線で示されており、待機位置Ｐ２に位置決めされているワイピング部材４００は破線で示されている。図４に示すように、ワイピング部材４００の払拭幅ＷＤは、親水部７００の幅７００Ｄと同じである。
記録ヘッド３０は例えばＴ２方向に直線移動することによりワイピング部材４００と相対的な移動を行うことができる。この際に、ワイピング部材４００の先端４００Ｒは、ノズルプレート面６１の親水部７００に集合しているインクを払拭することができる。この場合にワイピング部材４００は、ノズルプレート面６１の撥水部８００には全く機械的に接触しない。

図５（Ｂ）に示すように、ワイピング部材４００の先端４００Ｒは、例えば曲面部４００Ｅを有している。この曲面部４００Ｅは、記録ヘッド３０のノズルプレート面６１の親水部７００に集合したインク１０００を、記録ヘッド３０とワイピング部材４００の相対的な移動により確実に払拭する構造になっている。曲面部４００Ｅが設けられていることにより、親水部７００に対する機械的な接触時の当たりを良好にすることができる。これによって、親水部７００がワイピング部材４００の先端４００Ｒの接触により磨耗するのを少なくできる。

図６は、本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッド３０の内部構造例を示している。上述したインクカートリッジから供給されるインクは、インク経路５０を通って圧力室５１へ供給される。印刷の際には、圧力発生素子としての圧電振動子３９が伸縮動作することによって、圧力室５１の容積を変化させて、圧力室５１内のインクに圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口５５からインク滴が吐出できる。
記録ヘッド３０内のインク中に気泡が混入したり、インク経路５０や圧力室５１内に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害されて、正常なインクの吐出が行えないことがある。この場合には、図２に示すインク吸引装置２０が用いられ、このインク吸引装置２０によるインクの強制排出が必要となる。

また、インクジェット式記録装置１０を最初に使用する際の開始時や、インクカートリッジを別の種類のインクカートリッジに交換した場合では、図３の記録ヘッド３０内のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。このような初期のインクの充填に際しても、インク吸引装置２０が使用され、このインク吸引装置２０は、図３の記録ヘッド３０のノズル開口５５から空気およびインクが強制的に吸引されてノズル開口５５から排出される。

図７は、インクジェット式記録装置のインク吸引装置２０と記録ヘッド３０およびインクカートリッジ２Ａ，２，３，４，５，５Ａの構造例を示している。
インク吸引装置２０は、ノズルプレート面６１から離れた下降位置Ｍ１から上昇位置Ｍ２まで上昇することができる。インク吸引装置２０は、昇降手段２５０を用いてこの下降位置Ｍ１から上昇位置Ｍ２に上昇させることができ、逆に上昇位置Ｍ２から下降位置Ｍ１に下げることもできる。
インク吸引装置２０は、キャップ本体２１とインク吸収体２２を有している。

キャップ本体２１は、上部開口部２３を有している。この上部開口部２３はノズルプレート面６１の全体を覆うことができる広さを有している。キャップ本体２１は底部２４と４つの側面を有しており、キャップ本体２１の中にはインク吸収体２２が収容されている。
図１に示すキャリッジ１４は記録ヘッド３０とともに、ガイドレール１７に沿って主走査方向Ｔに沿って往復移動可能である。キャリッジ１４とともに記録ヘッド３０は、ヘッド移動方向Ｔ１に移動することにより、記録ヘッド３０は図１と図７に示すホームポジション１８に位置決めすることができる。

キャップ本体２１は上部開口部２３を有する箱形状の部材である。この上部開口部２３は例えば長方形状である。キャップ本体２１は例えばプラスチックや金属により作られているが、キャップ本体２１の底部２４は、接続部９１を有している。この接続部９１は、吸引ポンプのチューブ９２に対して着脱可能に接続されている。
吸引ポンプ１９は、廃インクタンク１００に接続されている。この廃インクタンク１００は、インク吸引装置２０のキャップ本体２１内から吸引されてくるインクを廃棄するためのタンクである。
図７に示すインク吸収体２２は、インクの保湿材の機能も有しており、例えばほぼ直方体形状の部材であり、一例として不織布や多孔性の樹脂等により作られている。

次に、図７と図８および図９を参照しながら、本発明の実施形態の液体噴射装置における液体噴射ヘッドのワイピング方法について説明する。
図１に示すインクジェット式記録装置１０の最初の使用の開始時や、インクカートリッジを別のインクカートリッジに交換した場合には、記録ヘッド３０のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。この充填に際しては、インク吸引装置２０によって、記録ヘッド３０のノズル開口５５から空気およびインクが強制的に吸引されて排出してクリーニングする必要がある。
また、記録ヘッド３０のインク中に気泡が混入したりあるいはインク経路５０に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害される場合がある。このような場合にも、インク吸引装置２０によりインクの強制排出をしてクリーニングする必要がある。

図９に示す印刷ステップＳＴ１では、図１に示す記録ヘッド３０とキャリッジ１４は、印刷中にはインク吸引装置２０から離れた印刷領域に位置している。これにより、キャリッジ１４とともに記録ヘッド３０が印刷領域で移動することにより、用紙２９に対して印刷をすることができる。しかし、上述したように記録ヘッド３０のクリーニングを行う必要がある場合には、図１のキャリッジ１４および記録ヘッド３０が、ヘッド移動方向Ｔ１に移動して図７に示すようにホームポジション１８に位置決めされる。図７に示すように記録ヘッド３０がホームポジション１８に位置決めされると、記録ヘッド３０はインク吸引装置２０の上部に位置する。

図７に示す昇降手段２５０が、キャップ本体２１を破線で示す下降位置Ｍ１から実線で示す上昇位置Ｍ２に上昇させる。これによって、インク吸引装置２０のキャップ本体２１の上端部分はノズルプレート面６１に密着もしくは圧着され、上部開口部２３は各ノズル開口列５４を含むノズルプレート面６１の全面にわたって通じている。
このように非印刷領域であるホームポジション１８に記録ヘッド３０が位置決めされた状態で、図９に示すインク吸引ステップＳＴ２では、吸引ポンプ１９を作動させることにより、ノズル開口列５４のノズル開口５５からインクをインク吸収体２２側に吸引して、その後チューブ９２を通じて廃インクタンク１００側に廃棄する。そして、昇降手段２５０がキャップ本体２１を上昇位置Ｍ２から下降位置Ｍ１に下げる。
ノズルプレート面６１では、図４において、ノズル開口５５から吐出されたインクは撥水部８００から親水部７００側に即座に移動して親水部７００に集合することになる。これによって、撥水部８００にはインクが残っておらず、インクが親水部７００だけに集中して位置している。これがインク集合ステップ（液体集合ステップ）ＳＴ３である。

次に、図９に示すインク払拭ステップ（液体払拭ステップ）ＳＴ４に移ると、図４と図５に示すように、ワイピング部材４００は、ワイピング動作位置Ｐ１に位置決めされている。つまり、ワイピング部材４００は、ノズルプレート面６１の親水部７００に対応する近くの位置にある。
ワイピング部材４００と記録ヘッド３０は、相対的な移動により、ワイピング部材４００は親水部７００だけに接触する。図５の実施形態では、実際にはワイピング部材４００は移動せずに、記録ヘッド３０がＴ２方向に移動することにより、ワイピング部材４００と記録ヘッド３０のノズルプレート面６１が相対的な移動を行う。ワイピング部材４００の先端４００Ｒは、図５（Ｂ）と図８に示すように、親水部７００にあるインク１０００を機械的に確実に接触してノズルプレート面６１から払拭することができる。払拭したインクは図７に示す廃インクタンク１００に回収される。

このようなインク払拭ステップＳＴ４が終了すると、図９に示すようにステップＳＴ５に示す通常の印刷動作の準備に移るのである。
このように上述した本発明の実施形態では、図８に示すようにノズルプレート面６１の親水部７００に集合しているインク１０００は、ワイピング部材４００により親水部７００の部分だけを払拭することにより、確実にノズルプレート面６１から除去することができるのである。

クリーニング時に、ノズルプレート面６１のノズル開口５５から吸引したインクが、記録ヘッド３０のノズル面に付着するのであるが、この付着したインクは親水部７００に全て集中させる。この親水部７００に集合したインク１０００を拭き取る際には、ワイピング部材４００は、ノズル開口５５には全く機械的に干渉しない。したがって各ノズル開口５５中に形成されているインクのメニスカスを破壊することが無く、クリーニングの作業が失敗してしまうのを防ぐことができる。

クリーニング時にノズルプレート面６１に残っているインクは、図４に示す撥水部８００から親水部７００側へ移動して位置決めをさせることができる。親水部７００は、ノズル開口５５以外の領域に設けられているので、ワイピング部材がノズル開口に機械的に干渉することは全く無くなる。
このためワイピング部材のノズルプレート面６１との摩擦による磨耗を極力防ぐことができるとともに、ワイピング部材の小型化が図れる。ノズル開口の磨耗がなくなるので、ノズル開口の周囲領域の変形および撥液加工の局所的な磨耗を防ぎ、良好なインクの吐出もしくはインクの噴射が確保でき、良好な印刷品質もしくは印字品質を得ることができる。
なお、ワイピング部材４００は、例えばエラストマーやゴム等の弾性変形可能な材料により作られており、例えばワイパーとも呼ぶことができる。

他の実施形態
図１０と図１１は、本発明の別の実施形態を示している。
図１０と図１１では、ノズルプレート面６１において親水部７００が形成されている。親水部７００は、第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２を有している。これらの第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２の間には撥水部８００が形成されている。第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２は、記録ヘッド３０の一端部６１Ｄから他端部６１Ｅに沿ってＴ方向に平行に、すなわち記録ヘッド３０の移動方向に沿って平行に形成されている。第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２は、記録ヘッド３０のノズルプレート面６１の各ノズル開口列５４が形成された領域以外の領域に形成されている。撥水部８００は、第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２の間であって、しかも各ノズル開口列５４を含む領域に形成されている。
これに対して、図１０と図１１（Ａ）に示すワイピング部材４００は、２つの先端部４００Ｒ，４００Ｒを有している。各先端部４００Ｒ，４００Ｒは、接続部４００Ｆにより接続された形状になっている。ワイピング部材４００は、操作部４１０により、ワイピング動作位置Ｐ１と待機位置Ｐ２の間において移動して位置決め可能である。

図１１（Ｂ）に示すように、各先端部４００Ｒは、曲面部４００Ｅを有している。図１０と図１１において、ノズルプレート面６１が図７に示すのと同様な要領でインク吸引装置２０により吸引された後に、インク吸引装置２０がノズルプレート面６１から離れる。その後、図１１（Ａ）に示すように、操作部４１０がワイピング部材４００を待機位置Ｐ２からワイピング動作位置Ｐ１に移動する。各先端部４００Ｒ，４００Ｒは、図１０と図１１（Ａ）に示すように第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２に対応した位置にある。
これによって、例えば記録ヘッド３０がワイピング部材４００に対してＴ２方向に移動することで、第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２に移動したインクを機械的に確実に払拭することができる。先端部４００Ｒ，４００Ｒは、第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２だけに接触するので、先端部４００Ｒ，４００Ｒが撥水部８００のノズル開口列５４のノズル開口５５に機械的に接触することは全く無い。

このように第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２が、ノズル開口列５４の長手方向であるＵ方向と直交する方向であって、しかもノズル開口列５４の一端部側と他端部側に形成されるようにしているので、親水部７００の面積がより大きくとることができる。したがって、撥水部８００に付着したインクは、第１親水部分７００−１と第２親水部分７００−２側により早く移動して集合させることができる。

図１２と図１３は、本発明のさらに別の実施形態を示している。
図１２と図１３の実施形態では、ノズルプレート面６１の親水部７００は、例えば４つの親水部分７００−１，７００−２，７００−３，７００−４を有している。親水部分７００−１と７００−４は、記録ヘッド３０のノズルプレート面６１の一端部６１Ｄと他端部６１Ｅ側に形成されている。
残りの親水部分７００−２，７００−３は、隣接するノズル開口列５４，５４の間に形成されている。これらの親水部分７００−１ないし７００−４は、ノズル開口列５４の長手方向であるＵ方向に平行に間隔をおいて形成されており、移動方向Ｔとは直交する方向になっている。隣接する親水部分７００−１，７００−２、隣接する親水部分７００−２，７００−３、そして隣接する親水部分７００−３，７００−４は、それぞれ例えば２つのノズル開口列５４を挟むようにしてそれらの両側に形成されている。

これに対してワイピング部材４００は、４つの先端部４００Ｒを有している。４つの先端部４００Ｒは、それぞれ親水部分７００−１ないし７００−４に対応した位置にある。各先端部４００Ｒは、接続部４００Ｆにより接続されている。図１２と図１３の実施形態では、図１３に示すように、ワイピング部材４００は操作部４１０によりＵ方向に移動可能である。すなわち、操作部４１０は、ワイピング部材４００を図１３の待機位置Ｐ２２からＵ１方向に移動させることにより、各先端部４００Ｒは、対応する親水部分７００−１ないし７００−４に機械的に接触することにより親水部分７００−１ないし７００−４に集合しているインクを確実にＵ１方向に沿って払拭させることができる。この場合には、記録ヘッド３０はＴ方向には移動せずに、定位置にある。
親水部７００が複数の親水部分７００−１ないし７００−４を有していることにより、撥水部８００側のインクはより早く親水部分７００−１ないし７００−４に移動することができる。

ワイピング部材４００の先端部４００Ｒの形状は、図１１（Ｂ）に示すような曲面部４００Ｅを有していてもよい。この先端部４００Ｒは撥水部８００には全く接触することが無いので、ノズル開口列５４の各ノズル開口５５はワイピング部材により干渉されることは一切無い。
本発明の実施形態においては、ワイピング部材は、親水部側のインクのみを払拭すればよいので、ワイピング部材とノズル面との間の摩擦による磨耗を極力防ぐことができる。そしてワイピング部材は親水部側のインクを払拭すればよいので、ノズル開口にはワイピング部材は接触しないことから、ノズル開口の磨耗を防ぐことができる。したがって良好な液体噴射時の品質が得られる。ワイピング部材がノズル開口に接触しないので、ワイピング部材がノズル開口に干渉せず、ノズル開口中の液体のメニスカスを破壊することがない。

本発明の実施形態においては、ワイピング部材４００と記録ヘッド３０が相対的に移動することにより、ワイピング部材４００の先端部４００Ｒが親水部７００だけに機械的に接触して、既に親水部７００に集合しているインクを確実に払拭することができる構造である。
親水部７００の配置位置の形態は、ノズル開口列５４を避ける領域であれば特に限定されるものではなく、図示例以外の形状を採用することも勿論可能である。ワイピング部材４００の形状も特に図示例に限定されるものではない。親水部分の数やワイピング部材の先端部の数も特に限定されるものではない。ノズル開口列を構成しているノズル開口の数についても特に限定されるものではない。
本発明の実施形態では、ワイピング部材が移動することにより、定位置のノズルプレート面６１の親水部に集まっているインクを払拭するようにしてもよい。また、ワイピング部材とノズルプレート面が両方とも移動することにより、親水部に集まっているインクを払拭するようにしてもよい。

図示した本発明の実施形態においては、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク等の各インクを使用する６つのインクカートリッジが、キャリッジに装着できるようになっている。このインクカートリッジはこれに限らず、ブラックインク用のインクカートリッジだけを備えているものや、ブラックインクを除いた２色や３色のカラーインク用の３つのインクカートリッジや、あるいは４つのインクカートリッジ、５つのインクカートリッジ、あるいは７つ以上のインクカートリッジを備えているものであっても良い。

本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしても良い。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドの等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。

本発明の液体噴射装置の実施形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略斜視図。 図１のインクジェット式記録装置の電気的接続例を示す図。 記録ヘッドの動きを示す図。 記録ヘッドのノズルプレート面における親水部と撥水部の形状例を示す図。 記録ヘッドとワイピング部材の形状例を示す図。 記録ヘッドの構造例を示す断面図。 記録ヘッドのノズルプレート面に対してインク吸引装置が配置されて、記録ヘッドに対してインク吸引を行っている様子を示す図。 インク吸引後のインク吸引により、ノズルプレート面の親水部に対してワイピング部材が接触してワイピングしている状態を示す図。 本発明の液体噴射ヘッドのワイピング方法例を示すフロー図。 本発明の別の実施形態におけるノズルプレート面の形状例を示す図。 図１０の実施形態における記録ヘッドとワイピング部材の形状例を示す図。 本発明のさらに別の実施形態におけるノズルプレート面の形状例およびワイピング部材の形状例を示す図。 図１２の実施形態における記録ヘッドとワイピング部材の形状例を示す斜視図。

符号の説明

１０・・・インクジェット式記録装置、２０・・・インク吸引装置（液体吸引装置の一例）、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、５４・・・ノズル開口列、４００・・・ワイピング部材、４００Ｒ・・・ワイピング部材の先端部、７００・・・親水部（親液部の一例）、８００・・・撥水部（撥液部の一例）

Claims (9)

1. 液体を噴射するようになっている液体噴射装置において、
   ノズル面には前記液体を噴射するためのノズル開口を有しており、前記ノズル面の前記ノズル開口を含む領域には撥液部が形成されており、前記ノズル面の前記撥液部以外の領域には親液部が形成されている液体噴射ヘッドと、
   前記ノズル面の前記撥液部から前記親液部へ移動した前記液体を払拭するためのワイピング部材と、を備えることを特徴とする液体噴射装置。
2. 複数の前記ノズル開口はノズル開口列を構成しており、前記ノズル面の前記親液部は、前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿って形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記ノズル面は複数の前記ノズル開口列を有しており、前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向は、前記液体噴射ヘッドの移動方向と平行な方向であることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記ノズル面の前記親液部は第１親液部分と第２親液部分を有しており、前記第１親液部分は、複数の前記ノズル開口列の一端部側に形成され、前記第２親液部分は、複数の前記ノズル開口列の他端部側に形成され、前記第１親液部分と前記第２親液部分は前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿っていて、前記ワイピング部材は、前記第１親液部分と前記第２親液部分を払拭することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
5. 前記ノズル面は複数の前記ノズル開口列を有しており、前記ノズル面の前記親液部は、前記ノズル開口列の間の領域において前記ノズル開口列と平行な方向に沿って形成されている少なくとも１つの親液部分を有していることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
6. 液体噴射ヘッドと相対的に移動する際に前記液体噴射ヘッドのノズル面を払拭する液体噴射ヘッドのワイピング方法において、
   前記液体を噴射するノズル開口を有する前記ノズル面の前記ノズル開口を含む領域には撥液部が形成されており、前記ノズル面の前記撥液部以外の領域には親液部が形成されていて、前記ノズル面を吸引した後に前記ノズル面の液体を前記撥液部から前記親液部に移動して集める液体集合ステップと、
   前記ノズル面の前記撥液部から前記親液部に集まった前記液体をワイピング部材により払拭するための液体払拭ステップと、を有することを特徴とする液体噴射ヘッドのワイピング方法。
7. 複数の前記ノズル開口はノズル開口列を構成しており、前記ノズル面の前記親液部は、前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向に沿って形成されており、前記ワイピング部材は前記長手方向と直交する方向に沿って前記液体噴射ヘッドに対して相対的に移動して前記親液部にある前記液体を払拭することを特徴とする請求項６に記載の液体噴射ヘッドのワイピング方法。
8. 前記ノズル面は複数の前記ノズル開口列を有しており、前記ノズル開口列の長手方向と直交する方向は、前記液体噴射ヘッドの移動方向と平行な方向であることを特徴とする請求項７に記載の液体噴射ヘッドのワイピング方法。
9. 前記ノズル面は複数の前記ノズル開口列を有しており、前記ノズル面の前記親液部は、前記ノズル開口列の間の領域において前記ノズル開口列と平行な方向に沿って形成されている少なくとも１つの親液部分を有し、前記ワイピング部材は前記ノズル開口列と平行な方向に沿って前記液体噴射ヘッドに対して相対的に移動して前記親液部分にある前記液体を払拭することを特徴とする請求項７に記載の液体噴射ヘッドのワイピング方法。

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