JP2010046855A - 流体噴射装置およびメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス動作（ワイピング動作）時に、流体を記録紙の搬送経路上に飛散させることなく、記録紙の印刷品質の低下を防止できる流体噴射装置およびメンテナンス方法を提供する。
【解決手段】本実施形態のインクジェットプリンタは、記録紙に対してインクを噴射する複数のノズル１７を形成したノズル形成面１３Ａを有した記録ヘッド１３と、記録紙の搬送経路１０を介して記録ヘッド１３と反対側に配置されるメンテナンス装置（メンテナンスユニット７）と、記録ヘッド１３と記録紙の搬送経路１０のどちらか一方を移動させて記録ヘッド１３をメンテナンス位置に配置させる第１移動機構と、を備え、メンテナンス位置において、記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａが記録紙の搬送経路１０よりもメンテナンス装置（メンテナンスユニット７）側に突出する。
【選択図】図７

Description

本発明は、流体噴射装置およびメンテナンス方法に関するものである。

流体噴射装置は、流体を噴射可能な噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の流体を被記録材等に向けて噴射する装置である。流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッド（噴射ヘッド）のノズルから液体状のインク（流体）をインク滴として記録紙等の被記録材に向けて吐出、着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式記録装置がある。

このような流体噴射装置では、ノズルから噴射される液滴の良好な吐出状態を維持又は回復するためのメンテナンス処理を定期的に行っている。その具体的なメンテナンス動作としては、例えば、インクの増粘が進まないように各ノズルからインクを噴射させるフラッシング動作や、ノズルを吸引することによってノズル内の増粘したインクを除去する吸引動作、噴射によりノズル形成面に付着してしまったインク（流体）等をワイプ部材で払拭することによってノズル形成面に付着した付着物を除去するワイピング動作などがある。

ワイピング動作には、ゴム製等の弾性を持ったワイプ部材が一般に用いられる。このようなワイプ部材を記録ヘッドのノズル形成面上で摺動させることによって、ノズル形成面に付着した余剰のインク滴等を払拭する（例えば、特許文献１参照）。
特開平６−００８４６２号公報

ワイピング動作では、ワイプ部材が、記録ヘッドのノズル形成面に当接して撓み変形しながらノズル形成面上を摺動し、ノズル形成面の端部から離れた途端に弾性反発力によって原形復帰する。この復帰する際の振動によってワイプ部材の先端に付着したインクの一部が飛散し、プリンタ内部の諸部材を汚してしまうという問題がある。

特に、ライン型の記録ヘッドの場合は、その位置が固定されているので、ワイピング装置が上昇してラインヘッドのノズル形成面に対するワイピング動作を行うことになる。そのため、記録ヘッドのノズル形成面より下方にある記録紙の搬送経路（プラテン）上に飛散したインクが付着してしまう。すると、インクで汚れたプラテン上を記録紙が通過することで該記録紙が汚れてしまい、印刷物の品質を損なわせるおそれがある。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、搬送経路への流体の飛散等の不具合を生じさせることなく、流体噴射ヘッドのメンテナンス動作を実行することができる流体噴射装置と、そのメンテナンス方法を提供することを目的としている。

本発明の流体噴射装置は、上記課題を解決するために、媒体に対して流体を噴射する複数のノズルを形成したノズル形成面を有した流体噴射ヘッドと、前記媒体の搬送経路を介して前記流体噴射ヘッドと反対側に配置されるメンテナンス装置と、前記流体噴射ヘッドと前記搬送経路のうち少なくとも一方を移動させて前記流体噴射ヘッドをメンテナンス位置に配置する移動機構と、を備え、前記メンテナンス位置において、前記流体噴射ヘッドの前記ノズル形成面が前記媒体の前記搬送経路よりも前記メンテナンス装置側に配置されることを特徴とする。

本発明によれば、流体噴射ヘッドと媒体の搬送経路とを相対的に移動させて流体噴射ヘッドをメンテナンス位置に配置させる移動機構を備えており、メンテナンス位置において、流体噴射ヘッドのノズル形成面が媒体の搬送経路よりもメンテナンス装置側に配置されているので、流体噴射ヘッドのノズル形成面に対するメンテナンス動作を搬送経路の下方で実施することが可能である。これにより、メンテナンス動作時にノズル形成面から除去された流体が、搬送経路上に付着してしまうのを回避することができる。したがって、搬送経路上に付着した流体によって、搬送経路に沿って通過する媒体が汚れてしまうのを防止することができるので、媒体の印刷品質が低下するのを防止することができる。

また、前記移動機構が、前記流体噴射ヘッドを移動させることが好ましい。
本発明によれば、移動機構が流体噴射ヘッドを移動させることにより、そのノズル形成面が媒体の搬送経路よりもメンテナンス装置側へ突出するメンテナンス位置に確実に配置させることが可能になる。

また、前記移動機構が、前記搬送経路を移動させることが好ましい。
本発明によれば、移動機構が搬送経路を移動させることにより、流体噴射ヘッドをそのノズル形成面が媒体の搬送経路よりもメンテナンス装置側へ突出するメンテナンス位置に配置させることが可能になる。流体噴射ヘッドを移動させることなく、流体噴射ヘッドをメンテナンス位置に配置することができる。

また、前記移動機構が、前記流体噴射ヘッドおよび前記搬送経路を移動させることが好ましい。
本発明によれば、移動機構が、流体噴射ヘッドおよび搬送経路を移動させることにより、流体噴射ヘッドをメンテナンス位置により迅速に配置させることができる。

また、前記メンテナンス装置が、前記流体噴射ヘッドの前記ノズル形成面に摺接可能なワイピング部と、前記ノズル形成面に当接可能なキャッピング部と、を備えることが好ましい。
本発明によれば、ワイピング部により、流体噴射ヘッドのノズル形成面に対するワイピング動作を実施することが可能である。これにより、ノズル形成面に付着した流体（付着物）を除去することができるので、良好な噴射が可能となり、媒体に対して高品位な記録を行うことができる。
また、キャッピング部により、流体噴射ヘッドのノズル形成面をキャッピングすることが可能になる。これにより、ノズル形成面を保湿することができるので、ノズル内の流体の乾燥および固化が防止され、良好な噴射特性を長期的に維持することが可能になる。なお、キャッピング部とノズル形成面との間の空間を減圧することで、ノズルから増粘した流体などを強制的に吐出させることも可能である。

また、前記流体噴射ヘッドが複数設けられ、前記メンテナンス装置は、前記複数の流体噴射ヘッドの一部に対して選択的に前記ワイピング部を昇降させる昇降機構を備えている
ことが好ましい。
本発明によれば、昇降機構によって、複数の流体噴射ヘッドの一部に対して選択的にワイピング部を昇降させることができるので、メンテナンスが必要な流体噴射ヘッドに対してのみメンテナンス処理を実施することが可能になる。これにより、メンテナンスにかかる時間を大幅に短縮することができるようになる。

また、前記媒体の下面を支持するプラテンを有し、該プラテンには、前記流体噴射ヘッドの前記ノズル形成面を挿通可能な開口部が形成されていることが好ましい。
本発明によれば、媒体の下面を支持するプラテンは、搬送経路を構成すべく、流体噴射ヘッドに対向して配置される。そして、プラテンに流体噴射ヘッドのノズル形成面を挿通可能な開口部を設けておくことにより、プラテン又は流体噴射ヘッドを上下方向（流体噴射ヘッドとメンテナンス装置との配置方向）に移動させたときに流体噴射ヘッドのノズル形成面をプラテンの開口部内に挿入させることができる。これにより、流体噴射ヘッドのノズル形成面が媒体の搬送経路よりもメンテナンス装置側に突出した状態を、構成部材の移動距離を最小限に抑えつつ容易に実現することができる。

本発明の流体噴射装置のメンテナンス方法は、上記課題を解決するために、媒体に対して流体を噴射する複数のノズルを形成したノズル形成面を有した流体噴射ヘッドと、前記媒体の搬送経路を介して前記流体噴射ヘッドと反対側に配置されるメンテナンス装置と、前記流体噴射ヘッドと前記搬送経路のうち少なくとも一方を移動させて前記流体噴射ヘッドをメンテナンス位置に配置させる移動機構と、を備えた流体噴射装置のメンテナンス方法であって、流体噴射装置のメンテナンス方法であって、流体噴射ヘッドと媒体の搬送経路とを相対的に移動させて、前記ノズル形成面が前記媒体の前記搬送経路よりもメンテナンス装置側に位置するメンテナンス位置に前記流体噴射ヘッドを配置する移動工程と、前記メンテナンス位置に配置された前記流体噴射ヘッドに対してメンテナンス処理を実施するメンテナンス処理工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、流体噴射ヘッドと搬送経路のうち少なくとも一方を移動させて、流体噴射ヘッドのノズル形成面が媒体の搬送経路よりもメンテナンス装置側に突出するメンテナンス位置に流体噴射ヘッドを配置し、その後、流体噴射ヘッドに対するメンテナンス処理を実施することから、メンテナンス動作時にノズル形成面から除去された流体が、搬送経路上に付着してしまうのを回避することができる。これにより、搬送経路に沿って通過する媒体が流体によって汚れてしまうのを防止することができるので、媒体の品質を維持することができる。

また、前記移動工程において、前記移動機構により前記流体噴射ヘッドを前記メンテナンス位置へ移動させることが好ましい。
本発明によれば、流体噴射ヘッドのみを移動させればよいことから制御が容易である。

また、前記移動工程において、前記移動機構により前記搬送経路を移動させることで前記流体噴射ヘッドを前記メンテナンス位置に配置することことが好ましい。
本発明によれば、搬送経路のみを移動させればよいことから制御が容易である。

また、前記移動工程において、前記移動機構により前記流体噴射ヘッドおよび前記搬送経路を移動させることで前記流体噴射ヘッドを前記メンテナンス位置に配置することが好ましい。
本発明によれば、流体噴射ヘッドをメンテナンス位置に配置する際に流体噴射ヘッドおよび搬送経路の両方を移動させることから、流体噴射ヘッドをメンテナンス位置に迅速に配置することが可能である。

以下、本発明に係る流体噴射装置の実施形態について、図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。実施形態では、本発明に係る流体噴射装置として、インクジェット式プリンタを例示する。

（第１実施形態）
まず、本発明の第１実施形態について説明する。
図１は、第１実施形態のインクジェット式プリンタ（以下、インクジェットプリンタ１００と称す）の概略構成図、図２は、ヘッドユニット４の周辺の要部平面図である。

インクジェットプリンタ１００は、図１及び図２に示すように、インク滴を噴射して記録紙１２に画像形成するヘッドユニット４と、ヘッドユニット４に供給するインク（流体）を貯留したインク貯留部１５と、記録紙１２を搬送する記録紙搬送機構３５と、記録紙１２を支持するプラテン６と、ヘッドユニット４に対してメンテナンスを行うメンテナンス装置１１とを有している。記録紙搬送機構３５によりプラテン６のヘッドユニット４側の面を経由して図示左右方向（Ｘ方向）に搬送される記録紙１２の経路が、搬送経路１０である。ヘッドユニット４とメンテナンス装置１１とは、プラテン６を介して図示上下方向（Ｚ方向）に対向配置されている。

ヘッドユニット４は、その噴射部４Ａ側が記録紙１２の搬送経路１０に対向し、その長さ方向（図示Ｙ方向）が記録紙１２の搬送方向と直交する方向に配置されている。そして、搬送経路１０に沿って搬送される記録紙１２に対してインクを噴射することにより記録紙１２に画像を記録する。このヘッドユニット４は、インクジェットプリンタ１００が対象とする最大サイズの記録紙１２の少なくとも一辺を越える長さ（最大記録紙幅Ｗ）に亘って記録ヘッド１３（流体噴射ヘッド）が多数配列された、所謂ラインヘッドモジュールである。

ヘッドユニット４は、図３に示すように、取付板５に形成された複数の開口部５Ａ内に、記録紙１２に対して印刷を行う記録ヘッド１３を多数整列配置した構成である。ここで図３は、ヘッドユニット４の概略構成を示す斜視図であって、噴射部４Ａ側から見た図である。各々の記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａは、開口部５Ａを介して取付板５の上面５ａよりも上側（図１ではメンテナンス装置１１側）に突出して配置されている。

ヘッドユニット４は、長さ方向（図示Ｙ方向）に配列された複数の記録ヘッド１３からなるヘッド列（ライン）を複数有しており、各ラインを構成する記録ヘッド１３の数は適宜設定される。本実施形態では、５つの記録ヘッド１３によって１ラインが構成されている。なお、記録ヘッド１３によるラインの数や１ラインを構成する記録ヘッド１３の数を増やすことにより、一度に広範囲の記録が可能になる。

記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａには、インク滴を噴射する複数のノズル１７からなるノズル列（１列のライン）が形成されている。ラインを構成するノズル１７の数（密度）を増やすことによって解像度を向上させることが可能である。
このようなヘッドユニット４は、取付板５が不図示のキャリッジに固定されることでプリンタに搭載される。

本実施形態におけるヘッドユニット４は、図１に示すように、第１移動機構７１（図６参照）によって図中上下方向（Ｚ方向）に移動可能とされている。具体的には、印刷位置と、ワイピング位置（図８（ｂ）：メンテナンス位置）と、キャッピング位置（図９：メンテナンス位置）との間において昇降移動可能となっている。
印刷位置は、搬送経路１０の第１面１０Ａよりも上側（図１におけるインク貯留部１５側）に噴射部４Ａが配置される位置であって、ヘッドユニット４のノズル１７から記録紙１２へインクを噴射することによって記録を行う位置である。
キャッピング位置およびワイピング位置は、メンテナンス装置１１によりヘッドユニット４の記録ヘッド１３に対するキャッピング処理あるいはワイピング処理が行われる位置であって、いずれも搬送経路１０の第２面１０Ｂ（第１面１０Ａとは反対の面）よりも下側（メンテナンス装置１１側）に噴射部４Ａが配置される位置である。

本実施形態では、キャッピング位置およびワイピング位置において、ヘッドユニット４の噴射部４Ａ（記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａ）が記録紙１２の搬送経路１０よりもメンテナンス装置１１側に突出した状態となる。後述するメンテナンス装置１１は、キャッピング動作やワイピング動作を含むクリーニング処理を実行する。

インク貯留部１５は、プリンタ本体１６の一側に配置されている。インク貯留部１５とヘッドユニット４との間は、不図示のインク供給手段を介して接続されており、このインク供給手段により各記録ヘッド１３へインクが供給される。インク貯留部１５には、インクジェットプリンタ１００の印刷色に対応する１色又は複数色のインクが貯蔵されている。

記録紙搬送機構３５は、紙送りモータ（不図示）や、この紙送りモータによって回転駆動される紙送りローラなどを有しており、記録（印字・印刷）動作に連動させて記録紙１２をヘッドユニット４に対向するようにその搬送経路１０に沿って順次送り出すことができるようになっている。

プラテン６は、記録紙搬送機構３５によって送り出された記録紙１２の下面を支持するもので、ヘッドユニット４の噴射部４Ａ側においてヘッドユニット４と対向する位置に配置されている。プラテン６は、平面視における面積が、ヘッドユニット４の噴射部４Ａ側の面積よりも大きい板状部材から構成されている。

ここで図４は、プラテン６の概略構成を示す平面図である。
プラテン６には、ヘッドユニット４に設けられた記録ヘッド１３の各々に対応する複数の開口部６Ａが形成されている。開口部６Ａは、記録ヘッド１３の噴射部４Ａを挿通可能な大きさに形成されている。
プラテン６上において、複数の開口部６Ａは２列のライン６Ｌ、６Ｌを構成している。１つのライン６Ｌに属する複数の開口部６Ａがライン延在方向（Ｘ方向）に等間隔に配列される一方、異なるライン６Ｌに属して隣り合う開口部６Ａ同士は、ライン延在方向においてずらされた位置に配置されている。すなわち、個々の開口部６Ａは、プラテン６の幅方向（Ｘ方向）に対してジグザグに配置されている。

プラテン６の媒体支持面６ａ（図１においてヘッドユニット４側となる面）には、プラテン６の短手方向（Ｙ方向）に延びる凸条である複数のリブ６Ｂが形成されている。複数のリブ６Ｂは、プラテン６の幅方向（Ｘ方向）に沿って配列されている。リブ６Ｂは、プラテン６の側辺６ｆ，６ｆから、一方のライン６Ｌを構成する開口部６Ａ同士の間を通って他方のライン６Ｌを構成する開口部６Ａの中央部へと延びている。プラテン６の幅方向（Ｘ方向）の両端部近傍に配置された２本のリブ６Ｂ（１）は、プラテン６の短手方向全体に亘って延在している。
この構成により、実際にはこれら複数のリブ６Ｂ上で記録紙１２を支持することになり、搬送されてきた記録紙１２を開口部６５に詰まらせることなくスムーズに通過させることができる。

次に、メンテナンス装置１１は、図１に示すように、記録紙１２の搬送経路１０を介してヘッドユニット４とは反対側に配置されており、ヘッドユニット４に設けられた各記録ヘッド１３に対するメンテナンス処理を実行する。メンテナンス装置１１は、メンテナンスユニット７と、メンテナンスユニット７に接続される吸引ポンプ３４と、廃インクタンク３９とを含んでいる。メンテナンスユニット７は、第２移動機構７２（図６）により記録紙１２の搬送方向に交差する方向（Ｙ方向）に沿って移動可能とされている。

図５は、メンテナンスユニット７の概略構成を示す斜視図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図である。
メンテナンスユニット７は、図５（ａ）に示すように、複数のメンテナンス部７３をユニット化することで構成されており、ヘッドユニット４に対してメンテナンス処理を行うものである。各メンテナンス部７３は、ヘッドユニット４に設けられた記録ヘッド１３の各々に対応するものである。複数のメンテナンス部７３は、記録ヘッド１３と同様の２列のライン７Ｌ，７Ｌを構成している。

メンテナンス部７３は、記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａに付着している異物（残留したインク等）を拭き取ったり払い落としたりするワイピング部２０と、ノズル形成面１３Ａを封止してノズルの乾燥を防止するキャッピング部３０と、ワイピング部２０およびキャッピング部３０を一体に保持する筐体部７６とを備えている。

キャッピング部３０は、図５（ｂ）に示すように、記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａに当接されるシール部材３１と、シール部材３１の周囲を囲む枠部３２とを有している。
ワイピング部２０は、支持部２１と、記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａに摺接される平面視Ｕ字状のワイプ部材２２と、ワイプ部材２２の内側に配置されワイプ部材２２によって除去したインクを回収する筒状のインク回収部２３とを有している。ワイプ部材２２は、ゴム等の弾性部材から構成されており、その先端がキャッピング部３０のシール部材３２よりも上側（図１におけるヘッドユニット４側）に突出している。

次に、図６は、インクジェットプリンタ１００の電気的な構成を示すブロック図である。
本実施形態におけるインクジェットプリンタ１００は、全体の動作を制御する制御装置５８を備えている。制御装置５８には、インクジェットプリンタ１００の動作に関する各種情報を入力する入力装置５９、インクジェットプリンタ１００の動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６０、記録紙を搬送する記録紙搬送機構３５、ヘッドユニット４に対してメンテナンス処理を実行するメンテナンス装置１１などが接続されている。また、インクジェットプリンタ１００は、圧電素子２５を含む駆動ユニットに入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６２を備えている。駆動信号発生器６２は、制御装置５８に接続されている。

駆動信号発生器６２には、記録ヘッド１３の圧電素子２５に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器６２は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて吐出パルス等の駆動信号を発生する。

本実施形態においては、制御装置５８にはさらに、ヘッドユニット４を上下方向に移動させる第１移動機構７１と、メンテナンスユニット７を記録紙の搬送方向に交差する方向に移動させる第２移動機構７２とが接続されている。
第１移動機構７１は、ヘッドユニット４を、印刷位置、キャッピング位置、ワイピング位置に適宜移動させる。第２移動機構７２は、ワイピング位置とされたヘッドユニット４に対してメンテナンスユニット７を所定の方向へ移動させる。

以下、インクジェットプリンタ１の動作のメンテナンス動作の一実施形態としてワイピング動作を中心に説明する。
（ワイピング動作）
図７および図８は、ワイピング動作の説明図である。ワイピング動作は、ワイプ部材２２により記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａを払拭することで残留インク等を除去する動作である。

ワイピング動作が開始されると、先ず制御装置５８は、第１移動機構７１により、図７（ａ）に示す印刷位置にあるヘッドユニット４を下降させて、図７（ｂ）に示すようなワイピング位置に配置する。上述したように、ワイピング位置に配置されたヘッドユニット４は、各記録ヘッド１３の先端側がプラテン６の対応する開口部６Ａ内に挿入されていて、各記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａがプラテン６の下面６ｂよりもメンテナンスユニット７側へ突出した状態となっている。このとき、記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａは、ワイプ部材２２の上端２２ａよりも低い位置まで下降されるが、メンテナンスユニット７のキャッピング部３０には接触しない位置に配置される。

次に、制御装置５８は、第２移動機構７２により、メンテナンス装置１１のメンテナンスユニット７を図８（ａ）中の矢印Ａで示す方向（記録紙１２の搬送方向に交差する方向）に沿って移動させる。そして、メンテナンスユニット７をある程度移動させると、各ワイピング部２０のワイプ部材２２が対応する記録ヘッド１３の側面に当接する。

その後、さらにメンテナンスユニット７を移動させると、図８（ｂ）に示すように、ワイプ部材２２は記録ヘッド１３により押圧されて変形し、記録ヘッド１３の側面を乗り越えて記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａに接触する。ワイプ部材２２はその変形の程度に応じた所定の圧力でノズル形成面１３Ａに接触する。そして、メンテナンスユニット７の移動に伴って弾性変形したワイプ部材２２がノズル形成面１３Ａ上を摺動し、その上端２２ａがノズル形成面１３Ａに付着したインクを掻き取る。図中の矢印Ａ方向へ向かうメンテナンスユニット７のさらなる移動により、弾性変形したワイプ部材２２がノズル形成面１３Ａ上を摺動しながら通過する。

そして、図８（ｃ）に示すように、ノズル形成面１３Ａを払拭し終えたワイプ部材２２は、その弾性力によって瞬間的に直立状態に復帰する。ワイプ部材２２によって掻き取られたインクは、ワイプ部材２２の内面に沿って重力方向に流れてインク回収部２３内に回収される。なお、インク回収部２３内のインクが廃インクタンク３９（図１）へと排出されるような構成としてもよい。
このようにしてヘッドユニット４に対してワイピング処理が実施される。

（キャッピング／吸引動作）
次に、図９を参照してメンテナンスユニット７によるキャッピング動作について説明する。
図９は、キャッピング位置に配置されたヘッドユニット４を示す断面図である。
メンテナンスユニット７のキャッピング部３０により記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａを保湿する場合、制御装置５８は、第２移動機構７２によりヘッドユニット４を下降させて所定のキャッピング位置に配置させる。キャッピング位置は、図７（ｂ）に示したワイピング位置からさらにヘッドユニット４をメンテナンスユニット７側に下降させた位置であって、キャッピング位置において、ノズル形成面１３Ａはキャッピング部３０と当接する。こうすることで、ノズル形成面１３Ａがキャッピング部３０によって封止され、ノズル形成面１３Ａとキャッピング部３０との間に密閉空間Ｋが形成される。これにより、ノズル形成面１３Ａが保湿され、ノズル１７内のインクの乾燥を防止することができる。

また、キャッピング位置において、メンテナンス装置１１の吸引ポンプ３４を駆動させることにより、密閉空間Ｋを減圧して各ノズル１７から増粘したインクなどを強制的に吐出させる吸引動作を行うことも可能である。

以上詳細に説明したように、本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、ヘッドユニット４を下降させてメンテナンス位置に配置させる第１移動機構７１を備えており、メンテナンス位置において、ヘッドユニット４の各記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａが記録紙１２の搬送経路１０よりもメンテナンス装置１１側に突出して配置される。したがって、記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａに対するワイピング動作を、搬送経路１０の下方、すなわちプラテン６の下方で実施することが可能である。これにより、メンテナンス動作時にノズル形成面１３Ａから除去されたインクが、ワイプ部材２２の弾性復帰によって飛散したとしても、搬送経路１０上に付着してしまうのを回避することができる。よって、搬送経路１０に沿ってプラテン６上を通過する記録紙１２がプラテン６上に付着したインクによって汚れてしまうのを防止することができるので、記録紙１２の印字品質を良好なものとすることができる。

なお、本実施形態では記録ヘッド１３のラインを２列としたが１列であってもよい。その場合には、プラテン６やメンテナンスユニット７の構成をヘッドユニット４に合わせて適宜変更する。

また、図１０に示すように、プラテン６に、ワイピング部２０およびキャッピング部３０を挿入可能とする大きさの開口部６３を形成してもよい。このような構成とすれば、記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａがプラテン６の開口部６３内に挿入されるまでヘッドユニット４を下降させれば、記録紙１２の搬送経路１０を構成するプラテン６の媒体支持面６ａよりも各記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａがそれぞれメンテナンス装置１１側に突出した状態となるので、搬送経路１０上すなわちプラテン６上にインクを飛散させることなく、各記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａを好適にワイピングすることが可能となる。したがって、この構成によれば、印刷位置からワイピング位置までの距離が短くなるので、ヘッドユニット４の移動時間を短縮することができる。

ただし、図８（ｂ）に示したワイピング位置にあるヘッドユニット４に対してワイピング処理を実施する場合に比べて、ワイプ部材２２によって除去されたインクが、開口部６３の内面やプラテン６の下面６ｂに付着しやすくなるので、より確実に印刷物の品質低下を防止するには、各記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａをプラテン６の下面６ｂよりもメンテナンスユニット７側に突出させておくことが好ましい。

以下、本発明の第２及び第３実施形態について説明する。
なお、以下の説明では、先の実施形態と共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において図１〜図６と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態のインクジェットプリンタについて図１１および図１２を用いて説明する。図１１は、ヘッドユニット４２およびプラテン４６の概略構成を示す斜視図である。図１２は、メンテナンス装置におけるメンテナンスユニット４７の概略構成を示す斜視図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）部分拡大図である。
本実施形態のインクジェットプリンタは、図１に示したインクジェットプリンタ１００のヘッドユニット４、及びプラテン６に代えて、図１１に示すヘッドユニット４２及びプラテン４６を備えたものであり、さらに、図１に示したメンテナンス装置１１に、図１２に示すメンテナンスユニット４７を備えたものである。

本実施形態のヘッドユニット４２は、図１１に示すように、記録ヘッド４３による複数列（４列）のライン４Ｌを有して構成されている。各ライン４Ｌは、ヘッドユニット４２の短手方向（Ｙ方向）に沿って配列されている。１つのライン４Ｌに属する複数の記録ヘッド４３がライン延在方向（Ｘ方向）に等間隔に配列される一方、異なるライン４Ｌに属して隣り合う記録ヘッド４３同士は、ライン延在方向においてずらされた位置に配置されている。すなわち、個々の記録ヘッド４３は、ヘッドユニット４２の幅方向（Ｘ方向）に対してジグザグに配置されている。ここでは、各ライン４Ｌがインクジェットプリンタの各色（Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂ）に対応した印字部４１となっている。
各記録ヘッド４３のノズル形成面４３Ａには、インク滴を噴射する複数のノズル１７よる複数列（２列）のラインが形成されている。

プラテン４６は、図１１に示すように、ヘッドユニット４２に対向して配置され、ヘッドユニット４２における印字部４１の数に応じて４つの開口部４６Ａを有している。開口部４６Ａは、例えば平面視矩形状を呈し、印字部４１を構成している複数の記録ヘッド４３を全て挿通可能とする大きさで形成されている。

図１２（ａ）に示すように、メンテナンスユニット４７は、メンテナンス部４８による複数列（４列）のラインを有して構成されている。各メンテナンス部４８は、ヘッドユニット４２の各記録ヘッド４３に対応しており、キャッピング部８０とワイピング部９０とを備えている。

図１２（ｂ）に示すように、キャッピング部８０は、記録ヘッド４３のノズル形成面４３Ａを封止可能な大きさで形成されており、キャップ部材８１と、キャップ部材８１の上面において図１１に示したノズル１７のラインの配置に対応してメンテナンスユニット４７の短手方向（Ｙ方向）に並んで配置された２つのシール部材８２とを有している。シール部材８２は、枠状に形成され記録ヘッド４３のノズル形成面４３Ａに当接される。
なお、キャップ部材８１の内側には不図示の凹部が形成されており、該凹部内に、記録ヘッド４３の各ノズル１７から排出されたインクを吸収するインク吸収体８４が収容されている。

ワイピング部９０は、キャッピング部８０に隣接してその一側に配置されており、起立した姿勢に支持されたワイプ部材９１を有している。本実施形態のワイプ部材９１は、ゴム状の弾性部材により薄板状に形成され、先端がキャッピング部８０側に向けて若干湾曲した形状となっている。そして、キャッピング部８０とワイピング部９０とは、これらを一体に保持する筐体部１０２を介してベース部材１０３に固定されている。

本実施形態のメンテナンス装置によるワイピング動作は、まず、制御装置５８（図６）により、ヘッドユニット４２をワイピング位置に配置する。ワイピング位置とされたヘッドユニット４２は、各印字部４１に対応したプラテン４６の各開口部４６Ａから、印字部４１を構成する複数の記録ヘッド４３のノズル形成面４３Ａがメンテナンスユニット４７側に突出した状態となる。この状態において、制御装置５８は、メンテナンスユニット４７を記録紙の搬送方向に沿うように、図１２中Ｙ方向手前側（矢印で示す方向）へ向かって移動させる。メンテナンスユニット４７の移動に伴い、メンテナンス位置とされたヘッドユニット４２の各記録ヘッド４３のノズル形成面４３Ａをワイプ部材９１によって払拭することが可能である。

本実施形態では、ワイプ部材９１によって掻き出したインクが、ワイプ部材９１の払拭方向前方に配置されているキャッピング部８０のインク吸収体８４に吸収されるようになっている。ワイプ部材９１は、その先端が屈曲形状とされているので、ノズル形成面４３Ａに当接して撓み変形したワイプ部材９１が弾性復帰する際に、掻き出したインクがキャッピング部８０以外の範囲に飛散してしまうのを抑えることが可能である。

なお、ワイプ部材９１の材質、厚み、高さなどを変えることでノズル形成面４３Ａに対する摺接力を強めることができる。これにより、ノズル形成面４３Ａに付着したインクが残留するのを低減させることが可能となり、ワイプ部材９１による払拭効率を向上させることができる。

本実施形態によれば、記録紙１２を支持するプラテン４６に、ヘッドユニット４２の各印字部４１に対応して４つの開口部４６Ａが形成されている。開口部４６Ａは、印字部４１を構成する複数の記録ヘッド４３を全て挿通可能とする大きさで形成されている。そのため、ヘッドユニットの各記録ヘッドを対向するプラテンの各開口部内にそれぞれ個別に挿入する構成よりも、ヘッドユニット４２とプラテン４６との位置合わせが容易になり、組立時間を短縮することが可能となる。これは、ヘッドユニット４２の記録ヘッド４３の数が多い場合に特に有効となる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について図１３を用いて説明する。図１３は、本実施形態のメンテナンス装置におけるメンテナンスユニット５６の概略構成を示す斜視図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）部分拡大図である。
本実施形態のメンテナンスユニット５６は、図１２に示した第２実施形態のメンテナンスユニット４７に代えて用いられるものである。
本実施形態では、ヘッドユニット４２における複数の記録ヘッド４３のうち、一部の記録ヘッド４３に対して選択的にワイピング処理を実施することが可能な点において先の実施形態と異なっている。メンテナンス装置におけるメンテナンスユニットの構成が上記第２実施形態と異なるため、以下では、メンテナンスユニットの構成について詳述する。

図１３（ａ）に示すように、本実施形態のメンテナンスユニット５６は、上述したヘッドユニット４２の各印字部４１に対応した複数（４つ）のメンテナンス部５７を有して構成されている。メンテナンス部５７は、ベース部材１０３の長手方向（Ｘ方向）に沿って複数のキャッピング部８０をライン状に多数整列配置してなるキャップユニット８０Ａと、同じくベース部材１０３の長手方向（Ｘ方向）に沿って複数のワイピング部９０をライン状に多数整列配置してなるワイプユニット９０Ａとを有している。そして、これら配列方向（Ｙ方向）で隣り合うキャッピング部８０とワイピング部９０とが同一の記録ヘッド４３に対応することになる。

４つのメンテナンス部５７は、ベース部材１０３の短手方向（記録紙１２の搬送方向）に沿って配列されており、その配列方向においてキャップユニット８０Ａとワイプユニット９０Ａとが交互に存在する。そして、１つのメンテナンス部５７に属するキャッピング部８０とワイピング部９０は、ライン延在方向（Ｘ方向）に等間隔に配列される一方、異なるメンテナンス部５７に属して隣り合うキャップユニット８０Ａとワイピングユニット９０Ａ同士は、ライン延在方向においてずらされた位置に配置されている。すなわち、個々のキャッピング部８０およびワイピング部９０は、メンテナンスユニット５６の幅方向（Ｘ方向）に対してジグザグに配置されている。

ワイプ部材９１は、湾曲した先端の向きを統一させ、その平面視における長手方向をベース部材１０３の短手方向（Ｙ方向）に沿わせた状態で配置されている。

ベース部材１０３には、各メンテナンス部５７のワイプユニット９０Ａに対応して４つの開口部１０３Ａが形成されている。図１３（ｂ）に示すように、ワイプユニット９０Ａを構成する複数のワイピング部９０同士は、ワイプ部材９１を支持する支持部９２に、ベース部材１０３に形成された開口部１０３Ａから一部を露出させた連結部９４が接続されることにより互いに連結されている。

本実施形態のメンテナンス装置は、各メンテナンス部５７のワイプユニット９０Ａを個別に昇降可能な昇降機構９５（図１）を備えている。昇降機構９５は、各ワイピング部９０を連結している連結部９４に接続された伸縮部（不図示）を介して接続されており、この伸縮部が伸縮することによって、ベース部材１０３からのワイプユニット９０Ａの高さ位置を変化させることができる。

ワイピング処理を実施するには、まず、制御装置５８は、ヘッドユニット４２をメンテナンス位置に配置した後、メンテナンスの必要な印字部４１を判定する。次に、昇降機構９５を駆動して、メンテナンスが必要であると判定した印字部４１に対応するワイプユニット９０Ａに接続された不図示の伸縮部を伸長させる。その状態で、制御装置５８は、第２移動機構７２によりメンテナンスユニット５６を記録紙の搬送方向に交差する方向（図中矢印で示す方向）に移動させる。具体的には、ワイプ部材９１の湾曲した先端が向かう方向（Ｘ方向手前）側に向かって移動させ、ワイプ部材９１によって対向する記録ヘッド４３のノズル形成面４３Ａを払拭する。

本実施形態では、各ワイプユニット９０Ａを独立して昇降可能な昇降機構９５を備えているので、ヘッドユニット４２における特定の印字部４１に対して選択的に対応するワイプユニット９０Ａを昇降させることが可能である。これにより、メンテナンスが必要な印字部４１に対応してのみワイピング処理を実施することが可能となり、メンテナンス時間を短縮することができる。

なお、昇降機構９５が、ワイプユニット９０Ａを面方向（ＸＹ面）に移動させる移動機能を兼ねた構成としてもよい。これにより、メンテナンスユニット５６全体を移動させる必要がなくなるため、駆動動力が小さくてすむ。

本実施形態では、ワイプユニット９０Ａ毎に昇降が可能な構成となっているが、ワイピング部９０毎に昇降が可能な構成であってもよい。これにより、ヘッドユニット４２全体においてメンテナンスが必要な記録ヘッド４３に対してのみワイピング動作を実施することが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

先の実施形態では、ヘッドユニット４が搬送経路１０を構成するプラテン６に対して移動する構成となっていたが、ヘッドユニット４を固定して、プラテン６およびメンテナンスユニット７を移動させる構成としてもよい。これは、プラテン６を移動させる移動機構（不図示）を設けることで可能である。具体的には、上記移動機構によりヘッドユニット４に対するプラテン６の位置を変化させることによって、記録ヘッド１３のノズル形成面１３Ａをプラテン６の開口部６５からメンテナンス装置１１側に突出させ、ヘッドユニットをメンテナンス位置（ワイピング位置、キャッピング位置）に配置するようにしても良い。

また、ヘッドユニット４およびプラテン６の両方を移動させる構成としてもよい。メンテナンス動作時において、ヘッドユニット４およびプラテン６の双方を同時に移動させることによって、各記録ヘッド１３をそのノズル形成面１３Ａがプラテン６の開口部６Ａからメンテナンス装置１１側へ突出させることにより、ヘッドユニット４をメンテナンス位置に迅速に配置することが可能である。

上記実施形態は、インクジェット式のプリンタが採用されているが、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置と、その流体を収容した流体容器を採用しても良い。

微小量の液滴を吐出させる流体噴射ヘッド等を備える各種の流体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記流体噴射装置から吐出される流体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう流体とは、流体噴射装置が噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての流体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。

また、流体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種流体組成物を包含するものとする。

流体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む流体を噴射する流体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。

さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する流体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する流体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する流体噴射装置を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および流体容器に本発明を適用することができる。

第１実施形態のインクジェット式プリンタの概略構成図。 第１実施形態のヘッドユニットの周辺の要部平面図。 第１実施形態のヘッドユニットの概略構成斜視図。 第１実施形態のプラテンの概略構成を示す平面図。 第１実施形態のメンテナンスユニットの概略構成斜視図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）は部分拡大図。 第１実施形態のインクジェットプリンタの電気的な構成を示すブロック図。 第１実施形態のワイピング動作の説明図。 第１実施形態のワイピング動作の説明図。 第１実施形態においてキャッピング位置に配置されたヘッドユニットを示す断面図。 プラテンの変形例を示す断面図。 第２実施形態のヘッドユニットおよびプラテンの概略構成を示す斜視図。 第２実施形態のメンテナンス装置におけるメンテナンスユニットの概略構成を示す斜視図であって、（ａ）は全体図、（ｂ）部分拡大図。 第３実施形態のメンテナンス装置におけるメンテナンスユニットの概略構成を示す斜視図。

符号の説明

１００…インクジェットプリンタ（流体噴射装置）、１３，４３…記録ヘッド（流体噴射ヘッド）、１１…メンテナンス装置、７１…第１移動機構、２０，９０…ワイピング部、３０，８０…キャッピング部、９５…昇降機構

Claims (11)

1. 媒体に対して流体を噴射するノズルを形成したノズル形成面を有した流体噴射ヘッドと、
   前記媒体の搬送経路を介して前記流体噴射ヘッドと反対側に配置されるメンテナンス装置と、
   前記流体噴射ヘッドと前記搬送経路のうち少なくとも一方を移動させて前記流体噴射ヘッドをメンテナンス位置に配置する移動機構と、を備え、
   前記メンテナンス位置において、前記流体噴射ヘッドの前記ノズル形成面が前記媒体の前記搬送経路よりも前記メンテナンス装置側に配置される
   ことを特徴とする流体噴射装置。
2. 前記移動機構が、前記流体噴射ヘッドを移動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の流体噴射装置。
3. 前記移動機構が、前記搬送経路を移動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の流体噴射装置。
4. 前記移動機構が、前記流体噴射ヘッドおよび前記搬送経路を移動させる
   ことを特徴とする請求項１記載の流体噴射装置。
5. 前記メンテナンス装置が、
   前記流体噴射ヘッドの前記ノズル形成面に摺接可能なワイピング部と、
   前記ノズル形成面に当接可能なキャッピング部と、を備える
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の流体噴射装置。
6. 前記流体噴射ヘッドが複数設けられ、
   前記メンテナンス装置は、前記複数の流体噴射ヘッドの一部に対して選択的に前記ワイピング部を昇降させる昇降機構を備えている
   ことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載の流体噴射装置。
7. 前記搬送経路には、前記流体噴射ヘッドの前記ノズル形成面を挿通可能な開口部が形成されている
   ことを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載の流体噴射装置。
8. 媒体に対して流体を噴射するノズルを形成したノズル形成面を有した流体噴射ヘッドと、前記媒体の搬送経路を介して前記流体噴射ヘッドと反対側に配置されるメンテナンス装置と、前記流体噴射ヘッドと前記媒体の搬送経路とを相対的に移動させて前記流体噴射ヘッドをメンテナンス位置に配置させる移動機構と、を備える流体噴射装置のメンテナンス方法であって、
   前記流体噴射ヘッドと前記搬送経路のうち少なくとも一方を移動させて、前記ノズル形成面が前記媒体の前記搬送経路よりもメンテナンス装置側に位置するメンテナンス位置に前記流体噴射ヘッドを配置する移動工程と、
   前記メンテナンス位置に配置された前記流体噴射ヘッドに対してメンテナンス処理を実施する処理工程と、を有する
   ことを特徴とする流体噴射装置のメンテナンス方法。
9. 前記移動工程において、
   前記移動機構により前記流体噴射ヘッドを前記メンテナンス位置へ移動させる
   ことを特徴とする請求項８記載の流体噴射装置のメンテナンス方法。
10. 前記移動工程において、
    前記移動機構により前記搬送経路を移動させることで前記流体噴射ヘッドを前記メンテナンス位置に配置する
    ことを特徴とする請求項８記載の流体噴射装置のメンテナンス方法。
11. 前記移動工程において、
    前記移動機構により前記流体噴射ヘッドおよび前記搬送経路を移動させることで前記流体噴射ヘッドを前記メンテナンス位置に配置する
    ことを特徴とする請求項８記載の流体噴射装置のメンテナンス方法。

Images