JP2006255924A - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 ノズルプレート表面の排液を好適に行い、ノズル孔の目詰まりや液滴量の変化、着弾位置ズレによる吐出不良を防止した液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供する。
【解決手段】 液状体を吐出する複数のノズル孔１８からなるノズル列１Ａ，１Ｂが設けられたノズルプレート６０と、ノズルプレート６０に、ノズル列１Ａ，１Ｂとは非平行に設けられた第１溝部１６ａ，１６ｂ，１６ｃと、を備えることを特徴とする。
【選択図】 図３

Description

本発明は、液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置に関する。

液滴吐出装置の液滴吐出ヘッドは、圧力発生室で加圧したインクをノズル孔からインク滴として被対象物に吐出させるが、ノズル孔からの溶媒の蒸発に起因するインク粘度の上昇や、インクの固化、また塵埃のノズル近傍への付着、さらには気泡の混入などにより、吐出不良を起こす可能性がある。そのため、混入した気泡や増粘したインクを除去するためのポンプを有するインク吸引手段を備えるとともに、必要に応じて液滴吐出ヘッドのノズルプレート面を清掃するワイパー部材を有するワイピング手段を備えた液滴吐出装置が広く利用されている。

ところが、インク吸引後のノズルプレートには大量のインクが付着し、１回のワイピングではうまく清掃できないことがあった。さらに、ノズルプレート表面に撥液処理を施したとしても、時間の経過とともに、撥液機能の効果が薄れてしまい、ノズル孔付近に付着したインクや塵埃等の異物を除去することができず、吐出不良を引き起こす場合があった。

そこで、インク滴の吐出不良を防止するために、ノズルプレート表面のインクを除去する方法として以下に示す方法が提案されている。
（１）特許文献１に開示の発明では、ワイピング方向と垂直方向（ノズル列に平行方向）にトラップ溝を形成する方法が提案されている。これによれば、ワイピングブレードでノズルプレート表面をワイピングすることにより、ノズルプレート表面に付着したインクをトラップ溝に溜めることができ、ノズルプレート表面のインクを除去することができる。
（２）特許文献２に開示の発明では、ノズル孔の外周部に溝を形成する方法が提案されている。これによれば、特許文献１と同様に、ノズルプレート表面に付着したインクをノズル孔の外周部の溝に溜めることができ、ノズルプレート表面のインクを除去することができる。
特開平１１−２７７７５６号公報 特開２００４−１７３４４号公報

しかしながら、上記特許文献１及び特許文献２に開示の発明では、溝がノズル列に対して平行に形成されるため、溝のインクが溢れた場合には溝に隣接（近接）するノズル列のノズル孔にインクが混入してしまうという問題があった。さらに、ワイピング手段によりノズルプレート表面をワイピングすることによってノズル列に平行に形成された溝部に廃液を収容することができない場合、溝部から溢れたインクがワイピング方向に形成されたノズル孔に混入してしまうという問題があった。これにより、ノズル孔の目詰まりや液滴量の変化、着弾位置ズレが発生し、吐出不良を引き起こすという問題が発生した。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズルプレート表面の排液を好適に行い、ノズル孔の目詰まりや液滴量の変化、着弾位置ズレによる吐出不良を防止した液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置を提供することにある。

本発明は、上記課題を解決するために、液状体を吐出する複数のノズル孔が所定方向に配列されてなるノズル列が設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレートに、前記ノズル列とは非平行に設けられた第１溝部と、を備えることを特徴とする。

この構成によれば、溝部はノズル列に対して非平行に設けられるため、ノズル列に対して平行に溝部を設けた場合と比較して、溝部の少なくとも一部は、ノズル列のノズル孔から離れた位置に形成される。従って、溝部に溜められた液状体が溢れた場合でも、溝部に溜められた液状体がノズル孔に混入するおそれが少なくなる。従って、ノズル孔を清浄に保つことで、吐出不良を防止することができる。

また本発明の液滴吐出ヘッドは、前記第１溝部が、屈曲部と湾曲部の少なくとも一方を有し、前記ノズル列の中央部からノズル列に対して垂直方向に離れた前記第１溝部の前記屈曲部又は前記湾曲部が設けられ、前記第１溝部の前記屈曲部又は前記湾曲部と前記ノズル列の中央部との距離は、前記第１溝部の端部と前記ノズル列の端部との距離と比較して離れていることも好ましい。

一般的に、ノズル列の両端における数個のノズル孔は液状体が吐出されない「休止ノズル」に設定され、他のノズルはインクが吐出される「吐出ノズル」に設定される。これにより、ノズル列中央部付近は、ノズル列端部付近と比較してノズルプレートに付着する液状体が多い。
本発明によれば、溝部に設けられた屈曲部又は湾曲部が、他の溝部部分と比較してノズル列ら離れた位置に形成される。従って、ノズル列中央部付近の液状体が溝部の屈曲部又は湾曲部に溜められ、この液状体が溢れた場合でも、溝部の屈曲部又は湾曲部はノズル列から離れた位置に形成されるため、液状体がノズル孔に混入することはない。従って、ノズル孔を清浄に保つことで、吐出不良を防止することができる。

また本発明の液滴吐出ヘッドは、前記第１溝部に、前記ノズル列に対して垂直方向に延びる第２溝部が接続され、前記第２溝部の底面は前記第１溝部の底面よりも深いことも好ましい。

この構成によれば、第１溝部に溜められた液状体は、底面が第１溝部よりも深く設けられた第２溝部に誘導され溜められる。また、第２溝部は、ノズル列に対して垂直方向に延して設けられるため第２溝部の一端はノズル列に近接するが、他端方向に向かうにつれノズル列から離れる。従って、液状体を第２溝部に溜めることにより、液状体をノズル列から離れた位置に溜めることができ、ノズル孔を清浄に保つことで、吐出不良を防止することができる。

また本発明の液滴吐出ヘッドは、前記第２溝部の溝幅が前記第１溝部の溝幅よりも広いことも好ましい。
この構成によれば、第１溝部に溜められた液状体が溢れそうになった場合、液状体は第１溝部の溝幅よりも幅広の第２溝部に流動され溜められる。また、第２溝部は、ノズル列に対して垂直方向に延して設けられるため第２溝部の一端はノズル列に近接するが、他端方向に向かうにつれノズル列から離れる。従って、液状体を第２溝部に溜めることにより、液状体をノズル列から離れた位置に溜めることができ、ノズル孔を清浄に保つことで、吐出不良を防止することができる。

本発明の液滴吐出装置は、液状体を吐出する複数のノズル孔からなるノズル列が設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレート表面を所定方向に移動可能なワイピング手段と、を備え、前記ノズル列が前記ワイピング方向と略垂直に設けられており、前記ノズルプレートには、前記ノズル列と非平行となる溝部が設けられたことを特徴とする。

この構成によれば、ノズルプレートに付着した液状体は、ワイピング手段により溝部に溜められる。これにより、溝部はノズル列と非平行に設けられているため、平行に設けられる場合と比較してノズル列から離れる方向に液状体を溜めることができ、ノズルプレート表面から不要な廃液を排出することができる。従って、ノズル孔への液状体の付着を回避することができ、吐出不良を防止することができる。

また本発明の液滴吐出装置は、前記ノズルプレートに前記ワイピング手段のワイピング方向に対して平行な溝部が設けられたことも好ましい。

この構成によれば、溝部は、ノズル列に対して垂直方向に延在して設けられるため溝部の一端はノズル列に近接するが、他端方向に向かうにつれノズル列から離れる。従って、液状体を溝部に溜めることにより、液状体をノズル列から離した位置に溜めることができ、ノズル孔を清浄に保つことで、吐出不良を防止することができる。

また本発明の液滴吐出装置は、前記溝部が屈曲部と湾曲部の少なくとも一方を有することも好ましい。
この構成によれば、ノズル列から離れる方向に液状体を溜めることができる。従って、ノズル孔を清浄に保つことで、吐出不良を防止することができる。

また本発明の液滴吐出装置は、前記ノズル列が同一又は異なる色の液状体を吐出する２列のノズル列から構成され、前記ノズルプレート表面には、前記２列のノズル列間を境界として第１領域と第２領域とが設けられ、前記ワイピング手段が、前記ノズルプレート表面上を一定方向に移動するものとされ、前記第１領域に設けられた前記溝部のパターンと、前記第２領域に設けられた前記溝部のパターンとは非対称であることも好ましい。

例えばワイピング手段が第１領域から第２領域に移動する場合、第１領域及び第２領域のそれぞれに、ワイピング方向に対して広がる方向に延在する非対称な溝部を設ける。これにより、ワイピング手段が第１領域のノズル列を通過する場合、液状体はノズル列から離れた溝部に溜められるためノズル列に液状体が付着することはない。また、溝部の屈曲部又は湾曲部に溜められた液状体は、ワイピング手段により溝部の屈曲部又は局部から端部方向に付勢されるため、溝部の中央部から液状体が溢れることもない。一方、ワイピング手段が第２領域のノズル列を通過する場合、液状体はノズル列から離れる方向に溜められるためノズル列に液状体が付着することはない。

また本発明の液滴吐出装置は、前記ノズル列が異なる色の液状体を吐出する２列のノズル列から構成され、前記ノズルプレート表面には、前記２列のノズル列間を境界として第１領域と第２領域とが設けられ、前記ワイピング手段が、前記境界を基準として前記第１領域と前記第２領域とで互いに反対方向に移動するものとされ、前記第１領域に設けられた前記溝部のパターンと、前記第２領域に設けられた前記溝部のパターンとは対称であることも好ましい。

本発明では、ワイピング手段は、第１領域と第２領域とでは互いに反対方向に移動する。そのため、例えば第１領域にノズル列にインクが混入しないような溝部パターンを設けた場合、同様にして第２領域に第１領域と対称な溝部パターンを設けることにより両領域におけるインクの混入を同時に防止することができる。これにより、各領域のノズル列へのインクの混入を回避することで、隣接するノズル列間の混色を防止することができる。

また本発明の液滴吐出装置は、前記ノズルプレートの前記第１領域と前記第２領域の少なくとも一方に、前記ワイピング方向に対して所定角度で傾斜して延びる第１溝部と、前記ノズル列付近から前記ワイピング方向に対して平行に延びる第２溝部とが設けられ、
前記第２溝部の底面は前記第１溝部の底面よりも深いことも好ましい。

この構成によれば、第２溝部の底面は第１溝部の底面よりも深いため、第１溝部に流入した液状体を第２溝部に誘導させて第２溝部に溜めることができる。これにより、第２溝部は、ワイピング方向に対して垂直方向に形成されるため、ノズル列から離れた方向に液状体を溜めることができる。従って、ノズル孔への液状体の付着を回避することができ、吐出不良を防止することができる。

また本発明の液滴吐出装置は、前記第２溝部の溝幅が前記第１溝部の溝幅よりも広いことも好ましい。
この構成によれば、第２溝部の溝幅は第１溝部の溝幅より広いため、第１溝部が溢れそうになった場合でも第２溝部に流動させて溜めることができる。これにより、第１溝部は、ワイピング方向に対して垂直方向に形成されるため、ノズル列から離れた方向に液状体を溜めることができる。従って、ノズル孔への液状体の付着を回避することで、吐出不良を防止することができる。

以下、本発明の実施形態につき、図面を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。

（液滴吐出装置）
図１は、液滴吐出装置９０の一例を示す概略構成図である。この液滴吐出装置９０は、ベース３１、基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３、液滴吐出ヘッド３４、液供給手段３５、制御装置４０等を有して構成されたものである。ベース３１は、その上に前記基板移動手段３２、ヘッド移動手段３３を設置したものである。なお、図１においてワイピングブレードについては図示を省略している。

基板移動手段３２は、ベース３１上に設けられたもので、Ｙ軸方向に沿って配置されたガイドレール３６を有したものである。この基板移動手段３２は、例えばリニアモータ（図示せず）により、スライダ３７をガイドレール３６に沿って移動させるよう構成されたものである。
スライダ３７上にはステージ３９が固定されている。よって、基板移動手段３２がステージ３９の移動軸となる。このステージ３９は、基板を位置決めし保持するためのものである。すなわち、このステージ３９は、公知の吸着保持手段（図示せず）を有し、この吸着保持手段を作動させることにより、基板をステージ３９の上に吸着保持するようになっている。基板は、例えばステージ３９の位置決めピン（図示せず）により、ステージ３９上の所定位置に正確に位置決めされ、保持されるようになっている。

ステージ３９上の基板に対し、その両側、すなわち後述する液滴吐出ヘッド３４の移動方向（Ｘ軸方向）での両側には、液滴吐出ヘッド３４にフラッシングを行わせるためのフラッシングエリア（図示省略）が設けられている。

ヘッド移動手段３３は、ベース３１の後部側に立てられた一対の架台３３ａ、３３ａと、これら架台３３ａ、３３ａ上に設けられた走行路３３ｂとを備えてなるもので、該走行路３３ｂをＸ軸方向、すなわち前記の基板移動手段３２のＹ軸方向と直交する方向に沿って配置したものである。走行路３３ｂは、架台３３ａ、３３ａ間に渡された保持板３３ｃと、この保持板３３ｃ上に設けられた一対のガイドレール３３ｄ、３３ｄとを有して形成されたもので、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向に液滴吐出ヘッド３４を搭載するキャリッジ４２を移動可能に保持したものである。キャリッジ４２は、リニアモータ（図示せず）等の作動によってガイドレール３３ｄ、３３ｄ上を走行し、これにより液滴吐出ヘッド３４をＸ軸方向に移動させるよう構成されたものである。

ここで、このキャリッジ４２は、ガイドレール３３ｄ、３３ｄの長さ方向、すなわちＸ軸方向に例えば１μｍ単位で移動が可能になっており、このような移動は制御装置４０によって制御されるようになっている。

液滴吐出ヘッド３４は、前記キャリッジ４２に取付部４３を介して回動可能に取り付けられたものである。取付部４３にはモータ４４が設けられており、液滴吐出ヘッド３４はその支持軸（図示せず）がモータ４４に連結している。このような構成のもとに、液滴吐出ヘッド３４はその周方向に回動可能となっている。また、モータ４４も前記制御装置４０に接続されており、これによって液滴吐出ヘッド３４はその周方向への回動も、制御装置４０によって制御されるようになっている。

ここで、液滴吐出ヘッド３４は、図２（ａ）に示すように例えばステンレス製のノズルプレート６０と振動板１３とを備え、両者を仕切部材（リザーバプレート）１４を介して接合したものである。ノズルプレート６０と振動板１３との間には、仕切部材１４によって複数の空間１５と液溜まり７４とが形成されている。各空間１５と液溜まり７４の内部は液状体で満たされており、各空間１５と液溜まり７４とは供給口６２を介して連通したものとなっている。また、ノズルプレート６０には、空間１５から液状体を噴射するためのノズル孔１８が縦横に整列させられた状態で複数形成されている。一方、振動板１３には、液溜まり７４に液状体を供給するための孔１９が形成されている。

また、振動板１３の空間１５に対向する面と反対側の面上には、図２（ｂ）に示すように圧電素子（ピエゾ素子）６４が接合されている。この圧電素子６４は、一対の電極６６を有し、これら電極６６、６６間に通電されると外側に突出するようにして撓曲するよう構成されたものである。そして、このような構成のもとに圧電素子６４が接合されている振動板１３は、圧電素子６４と一体になって同時に外側へ撓曲するようになっており、これによって空間１５の容積が増大するようになっている。従って、増大した容積分に相当する液状体が、液溜まり７４から供給口６２を介して空間１５内に流入する。また、このような状態から圧電素子６４への通電を解除すると、圧電素子６４と振動板１３はともに元の形状に戻る。従って、空間１５も元の容積に戻ることから、空間１５内部の液状体の圧力が上昇し、ノズル孔１８から基板に向けて液状体のインク７２が吐出される。

なお、このような構成からなる液滴吐出ヘッド３４は、その底面形状が略矩形状のもので、ノズル孔１８を例えば縦×横が２×１８０となるように整列配置させたものである。ここで、図１では液滴吐出ヘッド３４を一つしか示していないが、本発明の液滴吐出装置９０はこれに限定されることなく、液滴吐出ヘッド３４を複数備えていてもよく、例えば１２台の液滴吐出ヘッド３４を並列した状態に備えるようにしてもよい。
また、液滴吐出ヘッド３４としては、前記の圧電素子６４を用いたピエゾジェットタイプ以外にも、例えばエネルギー発生素子として電気熱変換体を用いる方式などを採用することができる。

液供給手段３５は、液滴吐出ヘッド３４に液状体を供給する液供給源４５と、この液供給源４５から液滴吐出ヘッド３４に液を送るための液供給チューブ４６とからなるものである。
制御装置４０は、装置全体の制御を行うマイクロプロセッサ等のＣＰＵや、各種信号の入出力機能を有するコンピュータなどによって構成されたもので、液滴吐出ヘッド３４による吐出動作、及び基板移動手段３２による移動動作を制御するものとなっている。

（ノズルプレート）
図３は、液滴吐出ヘッドのノズルプレート６０の吐出面７０を模式的に示した拡大図であり、図４は、液滴吐出ヘッドのＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
ノズルプレート６０の吐出面７０には、インク（液状体）を吐出する複数のノズル孔１８からなる２列のノズル列１Ａ，１ＢがＹ軸方向に沿って形成されている。本実施形態において、２列のノズル列１Ａ，１Ｂは互いに異なる色のインクを吐出するノズル孔１８が設けられたものであり、例えば、ノズル列１Ａのノズル孔１８はＣ（シアン）のインクを吐出し、ノズル列１Ｂのノズル孔１８はＢ（黒色）のインクを吐出する。但し、各ノズル列１Ａ、１Ｂの両端における数個のノズル孔１８はインクが吐出されない「休止ノズル」に設定され、他のノズルはインクが吐出される「吐出ノズル」に設定されている。また、ノズルプレート６０の吐出面７０には、吐出面７０に付着したインクを除去するため撥液処理が施されている。なお、ノズル列１Ａ，１Ｂは同一の色を吐出しても良い。

ノズルプレート６０の吐出面７０には、２列のノズル列１Ａ，１Ｂ間の境界５０に沿って分割された第１領域７０ａと第２領域７０ｂとが設けられている。第１領域７０ａは、ワイピングブレード８２が図中左方向（Ｙ軸方向）に走査する領域であり、第２領域７０ｂは、ワイピング手段が図中右方向（Ｙ軸方向）に走査する領域である。つまり、ワイピング手段は、境界５０を基準として第１領域７０ａと第２領域７０ｂとでノズルプレート６０の吐出面７０を反対方向に走査する。これにより、第１領域７０ａをワイピングしたワイピングブレード８２は第２領域７０ｂへ侵入しないため、Ｃ（シアン）とＢ（黒色）との混色を防止することができる。なお、ワイピングブレード８２は、ノズル列１Ａ，１Ｂに対して垂直方向（ワイピング方向）に移動するものとする。

第１領域７０ａと第２領域７０ｂには、ノズルプレート６０の吐出面７０に付着したインク（廃液）を溜めるための所定パターンからなる複数の溝部が形成されている。本実施形態では、第１領域７０ａに形成される溝部パターンは、第２領域７０ｂに形成される溝部パターンに対して対称となっている。

次に、第１領域７０ａに形成される溝部について詳細に説明する。なお、第２領域７０ｂに形成される溝部のパターンは、第１領域７０ａに形成される溝部のパターンと対称であるため、説明を省略する。
第１溝部１６ａは、中央部に屈曲部１２を有してノズル列１Ａに沿ってくの字状に形成されている。第１溝部１６ａの屈曲部１２とノズル列１Ａの中央部１ｃとの距離Ｗ３は、第１溝部１６ａの端部１２ｂとノズル列１Ａの端部１ｅとの距離Ｗ４と比較して長くなるように形成されており、第１溝部１６ａの屈曲部１２の方がノズル列１Ａから離れるようになっている。第１溝部１６ａの屈曲部１２から端部方向に延在するそれぞれの溝部は、ワイピング方向に対して角度θが１５度から７５度の傾斜となるように形成される。より好ましくは、ワイピング方向に対して角度θが２０度から７０度の傾斜となるように形成される。

本実施形態では、ノズル列１Ａの端部に位置するノズル孔１８は、インクを吐出しない「休止ノズル」となっている。そのため、ノズル列１Ａの中央部付近のノズルプレート６０の吐出面７０には、ノズル列１Ａの端部付近のノズルプレート６０の吐出面７０と比較して多くのインクが付着する。従って、本実施形態によれば、第１溝部１６ａをノズル列１Ａに沿って平行に形成する場合と比較して、第１溝部１６ａの屈曲部１２はノズル列１Ａから離れるため、第１溝部１６ａからインクが溢れた場合でも、ノズル列１Ａのノズル孔１８にインクが混入しないようになっている。

第２溝部１０ａは、ノズル列１Ａの中央部付近からワイピング方向に対して平行に延在して形成されるとともに、第２溝部１０ａの一端は第１溝部１６ａの屈曲部１２に接続されている。また、第２溝部１０ｂは、ノズル列１Ａの両端部付近からワイピング方向に対して平行に延在して形成されるとともに、第１溝部１６ａの両端部にそれぞれ接続されている。本実施形態において第２溝部１０ｂは、第１領域７０ａと第２領域７０ｂとに跨って形成され、第１領域７０ａと第２領域７０ｂとの溝部を互いに接続するものである。これにより、第１領域７０ａの溝部に溜められたインクが溢れそうになった場合、第２溝部１０ｂを介して溢れそうになったインクを第２領域７０ｂに流動させて循環できるようになっている。

第２溝部１０ａと第２溝部１０ｂのノズル列１Ａとの反対側の他端には、上述した第１溝部１６ａと同様の屈曲部１２を有する第１溝部１６ｃが接続されて形成されている。具体的には、第２溝部１０ａの他端には、第１溝部１６ｃの屈曲部１２が接続され、上側及び下側の第２溝部１０ｂの他端には、第１溝部１６ｃの端部がそれぞれ接続されている。同様にして、第１溝部１６ａと第１溝部１６ｃとの間には、第１溝部１６ｂが形成され、第１溝部１６は第１領域７０ａに３列設けられている。このように、本実施形態では、第２溝部１０と第１溝部１６とで平面視平行四辺形の格子状の溝部が形成され、溝部に流入したインクが、互いの溝部内を循環することができるようになっている。

図３に示すように、第２溝部１０ａの溝幅Ｗ２は、第１溝部１６ａの溝幅Ｗ１よりも広くなるように形成されている。また、図４に示すように、第２溝部１０ａの底面８０ａの深さｄ２は、第１溝部１６ａの底面８０ａの深さｄ１よりも深くなるように形成されている。これにより、第２溝部１０ａに流入したインクを第１溝部１６ａ方向に流動させて溜めることができるようになっている。また、第１溝部１６ａ及び第２溝部１０ａの内壁面８０ｂは、吐出面７０に対して略垂直となるように形成されている。

次に、ワイピングブレード８２（ワイピング手段）により、第１領域７０ａをワイピング方向（図中左方向）に沿ってワイピングした場合について説明する。ワイピングブレード８２は、ノズルプレート６０の吐出面７０上を摺動することにより廃液を除去して吐出面上を清掃するものであり、可撓性のワイパー部材により構成されている。また、ワイピングブレード８２は、回動可能なロール表面に布が巻かれたものを用いても良い。

ワイピングブレード８２は、第１領域７０ａの表面をワイピング方向（図中左方向）に沿って走査する。この走査により、ワイピングブレード８２は、第１溝部１６ａの両端部上から屈曲部１２上を通過する。これに伴い、ワイピングブレード８２によって集められた吐出面７０上のインクは、第１溝部１６ａの端部から第１溝部１６ａの中央部に溜められる。ここで、第２溝部１０ａ及び第２溝部１０ｂの底面は、第１溝部１６ａの底面よりも深く形成されるとともに、溝幅は広く形成されている。従って、第１溝部１６ａに溜められたインクは、第１溝部１６ａに接続された第２溝部１０ａ及び第２溝部１０ｂ方向に誘導され、第２溝部１０ａ及び第２溝部１０ｂに流入する。

同様にして、ワイピングブレードはノズルプレート６０の吐出面７０上を走査し、２列目、３列目の第１溝部１６ｂ，１６ｃを通過する。本実施形態では、第１溝部１６ａが複数列の構成となっているため、前列の第１溝部１６ａに溜められなかったインクを後列の第１溝部１６ｂによって溜めることができるようになっている。

本実施形態によれば、第１溝部１６は屈曲部１２を有するため他の溝部部分と比較してノズル列１Ａから離れた位置に形成される。従って、ノズル列１Ａ中央部付近のインクが溝部の屈曲部１２に溜められ、このインクが溢れた場合でも、第１溝部１６の屈曲部１２はノズル列１Ａから離れた位置に形成されるため、インクがノズル孔１８に混入するおそれが少なくなる。従って、ノズル孔の目詰まりノズル孔の目詰まりや液滴量の変化、着弾位置ズレを回避することで、吐出不良を防止することができる。
また本実施形態によれば、第２溝部１０は第１溝部１６よりも底面が深くかつ幅広に形成されるため、第１溝部１６に溜められたインクが溢れそうになった場合、インクは第２溝部１０に流動（誘導）され溜められる。また、第２溝部１０は、ノズル列１Ａに対して垂直方向に延して設けられるため第２溝部１０の一端はノズル列１Ａに近接するが、他端方向に向かうにつれノズル列１Ａから離れる。従って、インクを第２溝部１０に溜めることにより、インクをノズル列１Ａから離れた位置に溜めることができ、ノズルプレート表面から不要な廃液を排出することができる。従って、ノズル孔への液状体の付着を回避することができ、吐出不良を防止することができる。
さらに本実施形態では、第１領域７０ａと第２領域７０ｂとで溝部パターンが対称となっている。これにより、第１領域７０ａにノズル列１Ａにインクが混入しないような溝部パターンを設け、同様にして第２領域７０ｂに第１領域７０ａと対称な溝部パターンを設けることにより両領域におけるインクの混入を同時に防止することができる。

［第２の実施の形態］
次に、本実施形態について詳細に説明する。
上記実施形態では、ワイピングブレードは、２列のノズル列の境界５０を基準として互いに反対方向に移動した。これに対し、本実施形態では、ワイピングブレードが一方向に移動する点において異なる。なお、本実施形態では、ワイピングブレード８２は第１領域から第２領域に移動するものとする。また、その他の液滴吐出装置等の基本構成は、上記第１実施形態と同様であるため、共通の構成要素には同一の符号を付し、詳細な説明は省略する。

まず、第１領域に形成される溝部について説明する。
図５は、液滴吐出ヘッドのノズルプレート６０の吐出面７０を模式的示した拡大図である。溝部２０ａは、中央部に屈曲部３０を有してノズル列１Ａに沿ってくの字状に形成されている。溝部２０ａの屈曲部３０とノズル列１Ａの中央部１ｃとの距離Ｗ５は、溝部２０ａの端部３０ｂとノズル列１Ａの端部１ｅとの距離Ｗ６と比較して長くなるように形成されており、溝部２０ａの屈曲部３０の方がノズル列１Ａから離れるようになっている。溝部２０ａの屈曲部３０から端部方向に延在する溝部は、ノズル列１Ａに対して角度θが１５度から７５度の傾斜となるように形成される。より好ましくは、角度θが２０度から７０度の傾斜となるように形成される。そして、第１領域７０ａには、溝部２０ａから所定間隔をあけて、溝部２０ａと同様の形状からなる溝部２０ｂが形成されている。

次に、第２領域に形成される溝部について説明する。
溝部２６は、円弧状の湾曲部を有してノズル列１Ｂに沿って形成されている。この溝部２６は、円弧状の端部がノズル列１Ｂの端部から離れるように湾曲して形成される。また、溝部２６の円弧状の内側には、溝部２６からワイピング方向に沿って延在する直線状の溝部２２が複数接続されている。このように第２領域７０ｂには、第１領域７０ａと非対称の溝部パターンが形成されている。

次に、ワイピングブレード８２により、第１領域７０ａから第２領域７０ｂをワイピング方向（図中右方向）に沿ってワイピングした場合について説明する。ワイピングブレード８２には、上記第１実施形態と同様のものを用いる。

ワイピングブレード８２は、第１領域７０ａの吐出面７０をワイピング方向に沿って走査する。この走査により、ワイピングブレード８２は、溝部２０ａの屈曲部３０上から端部上を通過する。これに伴い、ワイピングブレード８２によって集められた吐出面７０上のインクは、溝部２０ａの屈曲部３０から端部に溜められる。このようにして、第１領域の吐出面７０をワイピングする。本実施形態では、溝部が２０ａ，２０ｂの２列の構成となっているため、前列の溝部２０ａに収容できなかったインクを後列の溝部２０ｂに溜めることができる。これにより、ワイピングブレードがノズル列１Ａを通過するまでに、溝部２０ａ及び溝部２０ｂに第１領域７０ａのインク（廃液）を溜めることができるため、ノズル孔１８にインクが混入することを回避することができる。

続けて、ワイピングブレード８２は、第１領域７０ａの走査が終了した後、第２領域７０ｂの走査を開始する。まず、ワイピングブレード８２によって集められたインクは、円弧状に湾曲した溝部２６に溜められる。そして、溝部２６に溜められなかったインクの一部及びワイピングにより溝部２６に付勢して流入されたインクの一部が、ノズル列１Ｂに対して垂直方向に延在する溝部２２に溜められる。これにより、ノズル列１Ｂから離れる方向にインクを溜めることができる。
このようにして、ノズルプレートの吐出面７０上をワイピングブレード８２によりワイピングしてノズルプレートの吐出面７０上をクリーニングする。

本実施形態によれば、第１領域７０ａに、ワイピング方向に対して広がる方向に屈曲部３０を有する溝部２０を形成するため、溝部２０全体が一度にワイピングブレード８２によってワイピングされることはない。つまり、溝部２０の屈曲部３０（中央部）上から端部上にかけてワイピングブレード８２によってワイピングされる。従って、インクが溝部２０の屈曲部３０においてインクが溢れそうになった場合でも、インクはワイピングブレード８２の走査とともに溝部２０の端部方向に誘導され溜められる。一方、溝部２０が、ノズル列１Ａに沿って平行に形成された場合には、溝部２０全体がワイピングブレード８２によって一度にノズル列１Ａのノズル孔を通過する。従って、インクがある溝部分において溢れそうになった場合でも、このインクを他の溝部部分に流動させることができず、ワイピングブレード８２とともにインク列方向に走査されることになる。
また、第１領域７０ａにワイピング方向に対して閉じる方向に溝部２０を構成した場合には、ワイピングにより付勢されたインクが溝部２０の両端部から屈曲部３０に流入するため、溝部２０の屈曲部３０においてインクが溢れる場合がある。これに対し、溝部２０の屈曲部３０から端部の溝部をワイピング方向に対して広がる方向に形成することで、溝部２０からインクが溢れることはない。たとえインクが溢れたとしても溝部２０の端部方向に延在して溢れるため、ノズル列１Ａのノズル孔に影響を与えることはない。従って、ノズル孔１８へのインクの付着を回避することができ、吐出不良を防止することができる。

なお、本発明の技術範囲は、上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、上述した実施形態に種々の変更を加えたものを含む。また、本発明の要旨を逸脱しない範囲において上述した各例を組み合わせても良い。
例えば、上記実施形態では、溝部の底面は、ノズルプレートの吐出面に対して垂直となるように形成した。これに対し、溝部の底面を、ノズルプレートの吐出面に対して所定角度で傾斜させることも可能である。これにより、溝部に溜めたインクをノズル列とは離れる方向に効率的に排出することができる。
また、上記実施形態では、２列のノズル列が設けられたノズルプレートを用いたが、１列のノズル列を設けることも可能であるし、３列以上のノズル列を設けることも可能である。ここで、ノズルプレートに１列のノズル列を設け、ワイピング方向を一定にした場合には、溝部のパターンはワイピングブレードがノズル列に向かう側（上流側）の領域にのみ形成しても良い。

液滴吐出装置の概略構成を示す斜視図である。 （ａ）は液滴吐出ヘッドの概略構成を示す斜視図、（ｂ）は断面図である。 第１実施形態に係るノズルプレート吐出面を示す平面図である。 同、ノズルプレート吐出面のＡ‐Ａ’線に沿った断面図である。 第２実施形態に係るノズルプレートの吐出面を示す平面図である。

符号の説明

１Ａ，１Ｂ…ノズル列、 １ｃ…ノズル列中央部、 １ｅ…ノズル列端部、 １２，３０…屈曲部、 １０（１０ａ，１０ｂ）…第２溝部、 １６（１６ａ，１６ｂ，１６ｃ）…第１溝部、 １８…ノズル孔、 ２０ａ，２０ｂ，２２，２６…溝部、 ３４…液滴吐出ヘッド、 ６０…ノズルプレート、 ７０…吐出面、 ７０ａ…第１領域、 ７０ｂ…第２領域、 ７２…インク（液状体）

Claims (11)

1. 液状体を吐出する複数のノズル孔が所定方向に配列されてなるノズル列が設けられたノズルプレートと、
   前記ノズルプレートに、前記ノズル列とは非平行に設けられた第１溝部と、
   を備えることを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記第１溝部が、屈曲部と湾曲部の少なくとも一方を有し、
   前記ノズル列の中央部からノズル列に対して垂直方向に離れた前記第１溝部の前記屈曲部又は前記湾曲部が設けられ、
   前記第１溝部の前記屈曲部又は前記湾曲部と前記ノズル列の中央部との距離は、前記第１溝部の端部と前記ノズル列の端部との距離と比較して離れていることを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出ヘッド。
3. 前記第１溝部に、前記ノズル列に対して垂直方向に延びる第２溝部が接続され、
   前記第２溝部の底面は前記第１溝部の底面よりも深いことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液滴吐出ヘッド。
4. 前記第２溝部の溝幅は前記第１溝部の溝幅よりも広いことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッド。
5. 液状体を吐出する複数のノズル孔からなるノズル列が設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレート表面を所定方向に移動可能なワイピング手段と、を備え、
   前記ノズル列が前記ワイピング方向と略垂直に設けられており、
   前記ノズルプレートには、前記ノズル列と非平行となる溝部が設けられたことを特徴とする液滴吐出装置。
6. 前記ノズルプレートには、前記ワイピング手段のワイピング方向に対して平行な溝部が設けられたことを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 前記溝部が屈曲部と湾曲部の少なくとも一方を有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の液滴吐出装置。
8. 前記ノズル列が同一又は異なる色の液状体を吐出する２列のノズル列から構成され、
   前記ノズルプレート表面には、前記２列のノズル列間を境界として第１領域と第２領域とが設けられ、
   前記ワイピング手段が、前記ノズルプレート表面上を一定方向に移動するものとされ、前記第１領域に設けられた前記溝部のパターンと、前記第２領域に設けられた前記溝部のパターンとは非対称であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
9. 前記ノズル列が異なる色の液状体を吐出する２列のノズル列から構成され、
   前記ノズルプレート表面には、前記２列のノズル列間を境界として第１領域と第２領域とが設けられ、
   前記ワイピング手段が、前記境界を基準として前記第１領域と前記第２領域とで互いに反対方向に移動するものとされ、前記第１領域に設けられた前記溝部のパターンと、前記第２領域に設けられた前記溝部のパターンとは対称であることを特徴とする請求項５乃至請求項７のいずれか１項に記載の液滴吐出装置。
10. 前記ノズルプレートの前記第１領域と前記第２領域の少なくとも一方には、前記ワイピング方向に対して所定角度で傾斜して延びる第１溝部と、前記ノズル列付近から前記ワイピング方向に対して平行に延びる第２溝部とが設けられ、
    前記第２溝部の底面は前記第１溝部の底面よりも深いことを特徴とする請求項９に記載の液滴吐出装置。
11. 前記第２溝部の溝幅は前記第１溝部の溝幅よりも広いことを特徴とする請求項９又は請求項１０に記載の液滴吐出装置。

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