JP2009148907A - 液滴吐出ヘッド及び液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドユニットの間の隙間にインク滴を侵入しにくくすると共に、ヘッドユニットの間の隙間に流動性硬化部材を埋める構成に比して、ユニット単位での交換を容易にする。
【解決手段】インクジェット記録ヘッド２０Ｙには、ノズルからインク滴が吐出される吐出方向に向けて、ヘッドユニット４０の間に形成された隙間Ｓを加圧する加圧機構８０が設けられている。ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓにインク滴が侵入しにくくなる。また、この構成では、各ヘッドユニット４０同士が接着されないので、ユニット単位での交換を容易にする。
【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。

液滴吐出ヘッドとしては、特許文献１に開示されるインクジェット記録ヘッドが公知である。特許文献１に開示されるインクジェット記録ヘッドは、吐出エネルギー発生素子を形成した短尺基板であるサブユニットをベースプレート上に複数個配列し、サブユニット間のすき間を流動性硬化部材で埋めた第１基板と、この基板と接合して吐出エネルギー発生素子の配置部位に対応したインク流路を形成できる第２基板と、インクの吐出口が形成された吐出口形成部材とを備えている。
特開平７−２４１９９１号公報

本発明は、複数の液滴吐出ヘッドユニットを備えた液滴吐出ヘッドにおいて、液滴吐出ヘッドユニットの間の隙間に液滴を侵入しにくくすると共に、液滴吐出ヘッドユニットの間の隙間に流動性硬化部材を埋める構成に比して、ユニット単位での交換を容易にすることを課題とする。

本発明の請求項１に係る液滴吐出ヘッドは、ノズルから液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドユニットと、前記ノズルから前記液滴が吐出される吐出方向に向けて、前記複数の液滴吐出ヘッドユニットの間に形成された隙間を加圧する加圧機構と、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項２に係る液滴吐出ヘッドは、請求項１の構成において、前記加圧機構は、前記ノズルから記録媒体へ前記液滴を吐出する際に、前記ノズルから前記記録媒体へ前記液滴を吐出しないときよりも前記隙間に加える圧力を小さくすることを特徴とする。

本発明の請求項３に係る液滴吐出ヘッドは、請求項１又は請求項２の構成において、前記加圧機構は、前記液滴吐出ヘッドの構成部品を冷却するための気流を利用して前記隙間を加圧することを特徴とする。

本発明の請求項４に係る液滴吐出装置は、前記ノズルから異物を排出するために前記ノズルから前記液滴を吐出すると共に、その吐出の際に前記加圧機構が前記隙間を加圧する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、前記ノズルから吐出された前記液滴と、前記加圧機構の加圧によって前記隙間から排出された液滴とを受けるキャップと、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項５に係る液滴吐出装置は、前記ノズルが形成された前記液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭する払拭部材と、前記払拭部材が前記ノズル面を払拭する際に前記加圧機構が前記隙間を加圧する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項６に係る液滴吐出装置は、請求項５の構成において、前記払拭部材の払拭が終了した後に、再度、前記加圧機構が前記隙間を加圧する前記液滴吐出ヘッドと、前記加圧機構の加圧によって前記隙間から排出された液滴を受けるキャップと、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項７に係る液滴吐出装置は、記録媒体を搬送する搬送手段と、前記ノズルから前記記録媒体へ前記液滴を吐出すると共に、その吐出された前記液滴が前記記録媒体へ着弾する着弾位置が前記加圧機構の加圧による気流によって変化しない加圧力で前記加圧機構が前記隙間を加圧する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、を備えたことを特徴とする。

本発明の請求項１の構成によれば、液滴吐出ヘッドユニットの間の隙間に液滴を侵入しにくくすると共に、液滴吐出ヘッドユニットの間の隙間に流動性硬化部材を埋める構成に比して、ユニット単位での交換が容易になる。

本発明の請求項２の構成によれば、加圧機構の加圧によって発生する気流が、ノズルから記録媒体へ吐出された液滴の吐出方向性に影響を与えにくい。

本発明の請求項３の構成によれば、液滴吐出ヘッドの構成の簡素化が図れる。

本発明の請求項４の構成によれば、ノズルから異物を排出すると共に、液滴吐出ヘッドユニットの間に形成された隙間から液滴を排出できる。

本発明の請求項５の構成によれば、液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭しても、液滴吐出ヘッドユニットの間に形成された隙間に液滴が侵入しにくい。

本発明の請求項６の構成によれば、液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭することによって液滴吐出ヘッドユニットの間に形成された隙間に液滴が侵入したとしても、その隙間から液滴を排出できる。

本発明の請求項７の構成によれば、ノズルから記録媒体へ吐出された液滴の着弾位置に影響を与えずに、液滴の吐出により発生するミスト等が、液滴吐出ヘッドユニットの間に形成された隙間へ侵入するのを抑制する。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。

本実施形態では、液滴を吐出する液滴吐出装置の一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録装置について説明する。

なお、液滴吐出装置は、このインクジェット記録装置に限定されるものではない。液滴吐出装置としては、例えば、フィルムやガラス上にインク等を吐出してカラーフィルタを製造するカラーフィルタ製造装置、溶解状態の半田を基板上に吐出して部品実装用のバンプを形成する装置、金属を含む液体を吐出して配線パターンを形成する装置、及び液滴を吐出して膜を形成する各種の成膜装置であってもよく、液滴を吐出するものであればよい。

（本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成）
まず、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を説明する。図１及び図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。

図１及び図２に示すように、インクジェット記録装置１０は、用紙等の記録媒体Ｐが収容される記録媒体収容部１２と、記録媒体Ｐに画像を記録する画像記録部１４と、記録媒体収容部１２から画像記録部１４へ記録媒体Ｐを搬送する搬送手段１６と、画像記録部１４によって画像が記録された記録媒体Ｐが排出される記録媒体排出部１８と、を備えている。

画像記録部１４は、液滴を吐出する液滴吐出ヘッドの一例として、インク滴を吐出して記録媒体に画像を記録するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０Ｋ（以下、２０Ｙ〜２０Ｋと示す）を備えている。

このインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向の上流側から、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の色の順で並列に並べられており、その各色に対応したインク滴を、圧電方式によって、ノズル面に形成された複数のノズルから吐出し、画像を記録する構成となっている。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにおいて、インク滴を吐出させる構成は、サーマル方式等の他の方式によって液滴を吐出させる構成であっても良い。

また、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐの搬送方向（副走査方向）よりも記録媒体Ｐの幅方向（主走査方向）に長くされて構成されている。インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋは、記録媒体Ｐに対して主走査方向に相対移動することなく主走査方向の１ラインを形成可能とされており、記録媒体Ｐに対して副走査方向に相対移動して、カラー画像を記録するようになっている。なお、記録媒体Ｐの幅方向とは、記録媒体Ｐの搬送方向と交差する方向である。

インクジェット記録装置１０には、液体を貯留する液体貯留部として、インクを貯留するインクタンク２１Ｙ、２１Ｍ、２１Ｃ、２１Ｋ（以下、２１Ｙ〜２１Ｋと示す）が設けられている。このインクタンク２１Ｙ〜２１Ｋから、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへインクが供給される。なお、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋへ供給されるインクとしては、水性インク、油性インク、溶剤系インク等、各種インクの使用が可能である。

更に、インクジェット記録装置１０には、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのメンテナンスをするメンテナンスユニット２２Ｙ、２２Ｍ、２２Ｃ、２２Ｋ（以下、２２Ｙ〜２２Ｋと示す）が設けられている。このメンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、それぞれ、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面に対向する対向位置（図２参照）と、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面から退避した退避位置（図１参照）との間を移動可能に構成されている。

各メンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面を覆うキャップ７０（図８参照）、予備吐出（空吐出）された液滴を受ける受け部材、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズル面を払拭する払拭部材の一例としてのワイパー７２（図９参照）等を有しており、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋをメンテナンスする際には、各インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋが所定高さ上昇すると共にメンテナンスユニット２２Ｙ〜２２Ｋが対向位置に移動し、各種のメンテナンスを行う。

搬送手段１６は、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐを送り出す送出しロール２４と、送出しロール２４によって送り出された記録媒体Ｐを挟持搬送する搬送ロール対２５と、搬送ロール対２５によって搬送された記録媒体Ｐの被記録面をインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋに対面させる無端状の搬送ベルト３０と、を備えている。

搬送ベルト３０は、記録媒体Ｐの搬送方向下流側に配置された駆動ロール２６と、記録媒体Ｐの搬送方向上流側に配置された従動ロール２８とに巻き掛けられ、所定方向（図１においてＡ方向）に循環移動するように構成されている。

なお、搬送ベルト３０は、記録媒体Ｐを搬送する搬送体であればよく、例えば、記録媒体Ｐを外周面に載せて搬送する搬送体の一例としての搬送ドラムを用いても良い。

また、従動ロール２８の上部には、記録媒体Ｐを搬送ベルト３０へ押え付ける押さえロール２７が設けられている。この押さえロール２７は搬送ベルト３０に従動すると共に帯電ロールを兼ねており、この押さえロール２７によって搬送ベルト３０が帯電されることにより、記録媒体Ｐが搬送ベルト３０に静電吸着されて搬送される構成である。

この搬送ベルト３０が記録媒体Ｐを搬送することにより、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋと記録媒体Ｐとが相対移動し、相対移動する記録媒体Ｐにインク滴が吐出されて画像が形成される。

なお、記録媒体Ｐに対してインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋが移動する構成であっても良く、記録媒体Ｐとインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋとが相対移動する構成であればよい。

また、搬送ベルト３０は、記録媒体Ｐを静電吸着して保持する構成に限定されるものではなく、記録媒体Ｐとの摩擦により、あるいは記録媒体Ｐを吸引や粘着などの非静電的手段によって保持する構成にしてもよい。

また、搬送ベルト３０の下流側には、その搬送ベルト３０から記録媒体Ｐを剥離する剥離爪が接近・離隔可能に配設されている。インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋにより画像が記録された記録媒体Ｐは、搬送ベルト３０の曲率及び剥離爪により記録媒体Ｐが搬送ベルト３０から剥離される構成となっている。なお、図１及び図２においては、剥離爪の図示を省略している。

剥離爪の下流側には、記録媒体Ｐの被記録面側がスターホイールとされた複数の搬送ロール対２９が設けられている。この搬送ロール対２９により、画像記録部１４で画像が記録された記録媒体Ｐが、記録媒体排出部１８へ搬送される。

また、搬送ベルト３０の下方には、記録媒体Ｐを反転させる反転部３７が設けられており、搬送ロール対２９が記録媒体Ｐを下流に一旦搬送した後、搬送ロール対２９が逆転して記録媒体Ｐが反転部３７に送られる構成となっている。

この反転部３７には、記録媒体Ｐの被記録面側がスターホイールとされた複数の搬送ロール対２３が設けられ、反転部３７に送り込まれた記録媒体Ｐが再度、搬送ベルト３０へ送られるようになっている。

また、インクジェット記録装置１０は、図示しないが、画像データに応じてインク滴の吐出タイミングと、使用するインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋのノズルを決定するヘッドコントローラーと、インクジェット記録装置１０の全体の動作を制御するシステム制御手段と、を備えている。

次に、インクジェット記録装置１０の画像記録動作について説明する。

まず、記録媒体収容部１２に収容された記録媒体Ｐは、送出しロール２４により記録媒体収容部１２から送り出され、搬送ベルト３０よりも上流側の搬送ロール対２５により、搬送ベルト３０へ送られる。

搬送ベルト３０へ送られた記録媒体Ｐは、その搬送ベルト３０の搬送面に吸着・保持され、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋの記録位置へ搬送され、記録媒体Ｐの被記録面に画像が記録される。そして、その画像記録終了後、記録媒体Ｐは搬送ベルト３０から剥離爪によって剥離される。

記録媒体Ｐの片面へのみ画像を記録する場合は、搬送ベルト３０よりも下流側の搬送ロール対２９によって記録媒体排出部１８へ排出される。

記録媒体Ｐの両面へ画像を記録する場合には、片面に画像が記録された後、記録媒体Ｐは、反転部３７で反転されて、再び搬送ベルト３０に送られる。記録媒体Ｐの反対面側に上記と同様に画像が記録され、記録媒体Ｐの両面へ画像が記録され、記録媒体排出部１８へ排出される。

（本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋ及びインクジェット記録ヘッド２０Ｙに設けられた加圧機構の構成）
次に、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙ〜２０Ｋ及びインクジェット記録ヘッド２０Ｙに設けられた加圧機構の構成について説明する。なお、ここでは、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ及びインクジェット記録ヘッド２０Ｙに設けられた加圧機構の構成を例に挙げて説明するが、インクジェット記録ヘッド２０Ｍ〜２０Ｋにおいても同様に構成されている。図３は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ及びインクジェット記録ヘッド２０Ｙに設けられた加圧機構の構成を示す概略斜視図である。図４は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙ及びインクジェット記録ヘッド２０Ｙに設けられた加圧機構の構成を示す部分断面図である。

インクジェット記録ヘッド２０Ｙは、図３に示すように、ノズルから液滴を吐出する液滴吐出ヘッドユニットの一例として、ノズルからインク滴を吐出するヘッドユニット４０を複数備えている。

ヘッドユニット４０は、インクタンク２１Ｙから供給されるインクを一時的に貯留する一時貯留部４０Ａと、一時貯留部４０Ａから供給されるインクが流通するインク流路が形成されたインク流路部４０Ｂと、インク流路部４０Ｂを流れてきたインクをインク滴として吐出するノズルが形成されたノズル板４０Ｃと、を備えている。インク流路部４０Ｂはインクを吐出するための圧力室及び圧電体を有している。

ヘッドユニット４０は、一方向に沿って並べられており、各ヘッドユニット４０の間には、隙間Ｓが形成されている。各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓは、ノズル板４０Ｃ部分において、例えば、５０μｍ〜５００μｍとなっている。

一時貯留部４０Ａは、インク流路部４０Ｂの上部に立て設けられ、ノズル板４０Ｃは、インク流路部４０Ｂの下部に設けられている。ヘッドユニット４０は、インク流路部４０Ｂが一時貯留部４０Ａよりも外周側に張り出した形状をしており、図４に示すように、側面視にてハット形状をしている。インク流路部４０Ｂ及びノズル板４０Ｃは、ハット形状をしたヘッドユニット４０のつば部分をなす。

ヘッドユニット４０の一時貯留部４０Ａには、インクタンク２１Ｙからヘッドユニット４０へインクを供給するための供給管としての供給チューブ４４の一端部が接続されている。供給チューブ４４の他端部には、インクタンク２１Ｙからヘッドユニット４０へインクを供給するための供給管としての供給チューブ４６と供給チューブ４４とを接続するためのコネクタ４８が設けられている。

供給チューブ４６の一端部がコネクタ４８に接続され、供給チューブ４６の他端部は、インクタンク２１Ｙ側に接続されている。インクタンク２１Ｙ側に接続された供給チューブ４６が、コネクタ４８を介して、ヘッドユニット４０の一時貯留部４０Ａに接続された供給チューブ４４に接続されることにより、インクタンク２１Ｙからヘッドユニット４０までの供給路が形成され、インクタンク２１Ｙからヘッドユニット４０までインクが供給可能となる。

本実施形態に係る加圧機構８０は、各ヘッドユニット４０が取り付けられるベースフレーム４２を備えている。ベースフレーム４２は、箱形状に形成されており、その下面には、ヘッドユニット４０をベースフレーム４２内に収容するための開口５０が形成されている。本実施形態では、ヘッドユニット４０の一部である一時貯留部４０Ａがベースフレーム４２内に収容される。

また、ベースフレーム４２は、アルミ、ステンレス、セラミック等で構成されている。なお、図３では、ベースフレーム４２の前面にある側壁を省略して、ベースフレーム４２を図示している。

各ヘッドユニット４０のインク流路部４０Ｂの上面とベースフレーム４２の下壁との間には、中間部材５２が配置されている。中間部材５２は、インク流路部４０Ｂの上面に、一時貯留部４０Ａを挟んで両側に設けられており、接着剤等の接合部材５３でインク流路部４０Ｂに接合されている。接着剤としては、ＵＶ硬化型接着剤、ＵＶ遅延硬化型接着剤、湿気硬化型接着剤（瞬間接着剤）などが用いられる。

また、中間部材５２は、ベースフレーム４２に対しては、ねじ５４によりねじ止めされる。中間部材５２は、ベースフレーム４２と熱膨張係数が同じ材質か近い材質が望ましく、アルミ、ステンレス、セラミック、ガラスなどで構成されている。

一方、ベースフレーム４２の上壁には、ベースフレーム４２に取り付けられたヘッドユニット４０の上方位置に、開口５６が形成されている。

ベースフレーム４２には、開口５６を封止する封止カバー５８が設けられている。封止カバー５８は、ベースフレーム４２内の気密性が保つための封止ゴム６０を介して、ベースフレーム４２にネジ止めされ、開口５６が封止される。

封止カバー５８には、インクタンク２１Ｙ側に接続された供給チューブ４６が取り付けられている。封止カバー５８と供給チューブ４６との間には、ベースフレーム４２内の気密性が保つためのパッキング６２が設けられ、封止カバー５８と供給チューブ４６との間に隙間が形成されないようにされている。

供給チューブ４４は、供給チューブ４４を伸長させると開口５６からコネクタ４８を取り出せる長さとされており、コネクタ４８に供給チューブ４６が接続された状態で封止カバー５８が開口５６を封止した際には、供給チューブ４４は、たるむようになっている。

なお、供給チューブ４４と供給チューブ４６とを分離するための構成としては、図５に示すように、コネクタ４８をベースフレーム４２に取り付ける構成であってもよい。

この構成では、コネクタ４８はベースフレーム４２の上壁に取り付けられる。コネクタ４８とベースフレーム４２の上壁との間には、ベースフレーム４２内の気密性が保つためのパッキング６３が設けられ、コネクタ４８とベースフレーム４２の上壁との間に隙間が形成されないようにされている。ベースフレーム４２の背面側の側壁４３が開放されるようになっており、側壁４３を開放して作業者が供給チューブ４４にアクセスし、コネクタ４８と供給チューブ４４を取り外すことが可能とされている。

本実施形態に係る加圧機構８０は、ベースフレーム４２の外側から内側に空気を取り込む送風ファン６４を備えている。送風ファン６４は、ヘッドユニット４０の構成部品を冷却するために用いられるものであって、ベースフレーム４２の側壁に配置されている。

送風ファン６４は、ヘッドユニット４０の構成部品へ送風して冷却すると共に、ヘッドユニット４０の構成部品を冷却するための気流を利用して、ベースフレーム４２内の圧力を上昇させる。冷却される構成部品としては、例えば、ヘッドユニット４０を駆動する駆動回路基板などがある。

なお、送風手段としては、送風ファン６４に限られず、図６に示すように、圧縮空気をベースフレーム４２内に送り込むコンプレッサ６５であってもよい。

送風ファン６４が設けられた側壁と対向するベースフレーム４２の側壁には、排気口６６が形成されている。排気口６６には、排気口６６を開閉可能な排気弁６８が設けられている。図７（Ａ）に示すように、排気弁６８の傾きを変えることにより、排気口６６は、その開放面積を変更可能とされている。開放面積を変更することにより、ベースフレーム４２内から排気口６６を通じて外側へ流れる空気の排気量及びベースフレーム４２内で循環する空気の量が調整され、ベースフレーム４２内の圧力が調整され、隙間Ｓに加わる圧力が調整される。

排気口６６を全開放すれば、空気は抵抗の小さい排気口６６へ流れ、抵抗の大きいヘッドユニット４０の間の隙間Ｓには流れが生じにくくなる。排気口６６の開放面積を小さくしていくと、ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓの抵抗が排気口６６に対して相対的に小さくなり、隙間Ｓに空気が流れやすくなり、ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓの加圧力が上昇する。

このように、排気口６６及び排気弁６８は、隙間Ｓに加わる圧力を調整する調整機構として機能する。なお、隙間Ｓに加わる圧力を調整する調整構成としては、送風ファン６４及びコンプレッサ６５の送風量を調整する構成であってもよい。

また、排気口６６の開放面積を変更な排気弁６８の構成としては、図７（Ｂ）に示すように、排気弁６８をスライド移動させて、排気口６６の開放面積を変更する構成であってもよい。また、図７（Ｃ）に示すように、排気弁６８を開閉のみ制御される構成であってもよい。

以上のように、本実施形態では、ノズルからインク滴が吐出される吐出方向に向けて、ヘッドユニット４０の間に形成された隙間Ｓを加圧する加圧機構８０は、隙間Ｓ部分で開放される空間を形成する形成部材の一例としてのベースフレーム４２と、その空間に気体を送り込む送風手段の一例としての送風ファン６４とを備えて構成されている。

ベースフレーム４２は、ベースフレーム４２内に、隙間Ｓ部分で外部と流通する、閉じられた空間を形成する。送風ファン６４は、ベースフレーム４２内に形成された空間へ空気を送り込んでその空間を加圧することにより、ヘッドユニット４０の背面側（ノズル面とは反対側）からインク滴の吐出方向に向けて隙間Ｓを加圧する。これにより、ベースフレーム４２内から隙間Ｓを通ってベースフレーム４２の外側へ気流が生じる。

なお、ベースフレーム４２内は、完全に密閉された空間でなくてもよく、ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓが加圧可能な程度に密閉されていれば良い。

（本実施形態の作用）
次に、上記の実施形態について作用を説明する。

ヘッドユニット４０のノズル内の気泡を含む異物をノズルから排出するメンテナンスの際には、まず、図８に示すように、ヘッドユニット４０のノズル面を覆うように、ノズル面の下方へキャップ７０を移動させる。

次に、ヘッドユニット４０のノズル内の異物をノズルから排出するために、ノズルからキャップ７０へインク滴を吐出すると共に、加圧機構８０により各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓを加圧する。

ここで、加圧機構８０は、所定の加圧力で各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓを加圧する第１加圧モードと、第１加圧モードよりも高い加圧力で各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓを強加圧する第２加圧モードと、を備えている。メンテナンス時においては、第２加圧モードが用いられる。

第２加圧モードにおいては、まず、排気弁６８を閉じて排気口６６を閉鎖する。このとき、排気弁６８は全閉状態となる。次に、送風ファン６４により、ベースフレーム４２内へ送風を続けると、ベースフレーム４２内の圧力が上昇する。ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓは、５０μｍ〜５００μｍと非常に狭い空間で流路抵抗が大きいので、空気が入りにくいが、ベースフレーム４２の内圧の上昇に伴う圧力差により、大気開放されたヘッドユニット４０の間の隙間Ｓへ空気の流れが発生する。これにより、ヘッドユニット４０の背面側（ノズル面とは反対側）からインク滴の吐出方向に向けて、ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓが加圧される。

ヘッドユニット４０の隙間Ｓが加圧されると、隙間Ｓに侵入したインクなどが隙間Ｓからキャップ７０へ排出される。キャップ７０へ排出されたインクは、キャップ７０に接続された排出管７４を通じて廃インクタンク（図示省略）へ回収される。

図９に示すように、ヘッドユニット４０のノズル面をワイパー７２で払拭するメンテナンスの際には、図１０に示す手順でメンテナンスが行われる。

このメンテナンスが開始されると、図１０に示すように、まず、ステップ１００において、第２加圧モードで各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓを強加圧する。

次に、ステップ１０２において、ワイパー７２により、各ヘッドユニット４０のノズル面を払拭（ワイピング）を開始する。ワイパー７２は、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの一端部にあるヘッドユニット４０から、インクジェット記録ヘッド２０Ｙの他端部にあるヘッドユニット４０へ移動して、複数のヘッドユニット４０のノズル面を１度に払拭する。

このため、ワイパー７２は、各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓにインクを押し込もうとするが、各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓが強加圧されており、各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓへのインクの侵入が抑制される。

次に、ステップ１０４において、ヘッドユニット４０のノズル面を覆うように、ノズル面の下方へキャップ７０を移動させる（図８参照）。

次に、ステップ１０６において、第２加圧モードで各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓを再度強加圧して、その隙間Ｓに残ったインクを、その隙間Ｓからキャップ７０へ排出する。キャップ７０へ排出されたインクは、キャップ７０に接続された排出管７４を通じて廃インクタンク（図示省略）へ回収され、メンテナンスが終了する。

なお、ステップ１０６において、各ヘッドユニット４０の間の隙間Ｓに残ったインクをその隙間Ｓからキャップ７０へ排出した後、ステップ１０２に戻ってステップ１０２〜ステップ１０６を複数回くり返した後に、メンテナンスを終了してもよい。

また、第２加圧モードにおいても、ベースフレーム４２内の圧力調整のために、排気口６６を僅かに開放する構成であってもよく、第２加圧モードは、少なくとも、第１加圧モードよりも排気口６６の開放面積が小さく、第１加圧モードよりも加圧力が強ければよい。

また、図１１に示すように、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙにおいて記録媒体Ｐに画像を記録する際、すなわち、ヘッドユニット４０から吐出されたインク滴を所定位置に着弾させることが要求される場合には、第１加圧モードが用いられる。

第１加圧モードにおいては、排気弁６８の傾きを変えて、第２加圧モードよりも排気口６６の開放面積を大きくする。次に、送風ファン６４により、ベースフレーム４２内へ送風を続けると、ベースフレーム４２内の圧力が上昇する。ベースフレーム４２内の圧力の上昇に伴い、大気開放されたヘッドユニット４０の間の隙間Ｓへ空気の流れが発生し、ヘッドユニット４０の隙間Ｓが加圧される。

これにより、ノズル面に舞い上がるミストが隙間Ｓへ浸入するのを抑制する。なお、このときの加圧力は、第２加圧モードよりも弱く、ヘッドユニット４０から吐出されたインク滴が記録媒体Ｐへ着弾する着弾位置が加圧機構８０の加圧による気流によって変化しない範囲に設定される。

なお、加圧機構８０は、ヘッドユニット４０のノズルから記録媒体Ｐへインク滴を吐出しないときにおいて第１加圧モードを用い、ヘッドユニット４０のノズルから記録媒体Ｐへインク滴が吐出するときにおいて第２加圧モードを用いて、ヘッドユニット４０のノズルから記録媒体Ｐへインク滴が吐出するときにおいて加圧力を低減する構成としてもよい。ヘッドユニット４０のノズルから記録媒体Ｐへインク滴を吐出しないときとは、記録媒体Ｐ以外のものにインク滴を吐出するときと、インク滴を吐出しない非吐出時とが含まれる。

ここで、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙにおいて、ヘッドユニット４０を交換する手順を説明する。

本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド２０Ｙでは、ヘッドユニット４０を交換する際には、まず、封止カバー５８をベースフレーム４２から取り外して、ベースフレーム４２の上壁に形成された開口５６を開放する。開放された開口５６からコネクタ４８を引き出して、コネクタ４８から供給チューブ４６を取り外す。

次に、中間部材５２をベースフレーム４２にねじ止めするねじ５４を緩めて、ヘッドユニット４０をベースフレーム４２から中間部材５２ごと取り外し、開口５０からヘッドユニット４０を抜き取る。

新しいヘッドユニット４０をベースフレーム４２に取り付ける際には、まず、新しい中間部材５２をベースフレーム４２にねじ５４でねじ止めする。

次に、ヘッドユニット４０を一時貯留部４０Ａ側から開口５０を通じてベースフレーム４２に収容し、ヘッドユニット４０を位置合わせ治具等で正確な位置に配置して、ねじ止めされた中間部材５２に接合部材５３でヘッドユニット４０を接合する。

次に、コネクタ４８に供給チューブ４６を接続し、封止カバー５８でベースフレーム４２の開口５６を封止する。このように、ヘッドユニット４０がユニット単位で、取り外されると共に交換される。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、種々の変形、変更、改良が可能である。

図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置の全体構成を示す概略図である。 図２は、本実施形態に係るインクジェット記録装置において、メンテナンスユニットがインクジェット記録ヘッドのノズル面に対向する対向位置にある状態を示す概略図である。 図３は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドに設けられた加圧機構の構成を示す概略斜視図である。 図４は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッド及びインクジェット記録ヘッドに設けられた加圧機構の構成を示す部分断面図である。 図５は、本実施形態に係るコネクタをベースフレームに直接取り付ける変形例の構成を示す概略斜視図である。 図６は、本実施形態に係る送風手段としてコンプレッサを用いた変形例の構成を示す概略斜視図である。 図７は、本実施形態に係る排気弁が排気口を開閉する構成を示した概略図である。 図８は、本実施形態に係るヘッドユニットのノズル面を覆うように、ノズル面の下方へキャップを移動させた状態を示す概略斜視図である。 図９は、本実施形態に係るノズル面をワイパーで払拭する様子を示した概略斜視図である。 図１０は、本実施形態に係るノズル面をワイパーで払拭する際の手順を示した図である。 図１１は、本実施形態に係るインクジェット記録ヘッドで記録媒体へ画像を記録する様子を示した概略斜視図である。

符号の説明

１０ インクジェット記録装置（液滴吐出装置）
１６ 搬送手段
２０Ｙ〜２０Ｋ インクジェット記録ヘッド（液滴吐出ヘッド）
４０ ヘッドユニット（液滴吐出ヘッドユニット）
７０ キャップ
７２ ワイパー（払拭部材）
８０ 加圧機構

Claims (7)

1. ノズルから液滴を吐出する複数の液滴吐出ヘッドユニットと、
   前記ノズルから前記液滴が吐出される吐出方向に向けて、前記複数の液滴吐出ヘッドユニットの間に形成された隙間を加圧する加圧機構と、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出ヘッド。
2. 前記加圧機構は、前記ノズルから記録媒体へ前記液滴を吐出する際に、前記ノズルから前記記録媒体へ前記液滴を吐出しないときよりも前記隙間に加える圧力を小さくす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. 前記加圧機構は、前記液滴吐出ヘッドの構成部品を冷却するための気流を利用して前記隙間を加圧する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. 前記ノズルから異物を排出するために前記ノズルから前記液滴を吐出すると共に、その吐出の際に前記加圧機構が前記隙間を加圧する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
   前記ノズルから吐出された前記液滴と、前記加圧機構の加圧によって前記隙間から排出された液滴とを受けるキャップと、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
5. 前記ノズルが形成された前記液滴吐出ヘッドのノズル面を払拭する払拭部材と、
   前記払拭部材が前記ノズル面を払拭する際に前記加圧機構が前記隙間を加圧する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。
6. 前記払拭部材の払拭が終了した後に、再度、前記加圧機構が前記隙間を加圧する前記液滴吐出ヘッドと、
   前記加圧機構の加圧によって前記隙間から排出された液滴を受けるキャップと、
   を備えたことを特徴とする請求項５に記載の液滴吐出装置。
7. 記録媒体を搬送する搬送手段と、
   前記ノズルから前記記録媒体へ前記液滴を吐出すると共に、その吐出された前記液滴が前記記録媒体へ着弾する着弾位置が前記加圧機構の加圧による気流によって変化しない加圧力で前記加圧機構が前記隙間を加圧する請求項１〜３のいずれか１項に記載の液滴吐出ヘッドと、
   を備えたことを特徴とする液滴吐出装置。

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