JP2012158072A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】高い湿度の空気を循環させる循環流路に堆積した堆積物を除去する。
【解決手段】吐出面１０ａと対向する吐出空間Ｓ１がキャップ４０及び支持面８ａによって封止されている。加湿ポンプ５３を正方向に駆動することによって、吐出空間Ｓ１内の空気が開口５１ａチューブ５５，５６を介して水タンク５４を通過して加湿される。加湿された空気がチューブ５７及び開口５１ｂを介して吐出空間Ｓ１に流れ込む。加湿ポンプ５３を逆方向に駆動することで、水タンク５４に貯溜された水がチューブ５５，５６を介して開口５１ｂから排出される。排出された水は回収機構８０によって回収される。
【選択図】図５

Description

本発明は、液体を吐出する吐出口の液体の粘度が増加するのを抑制する加湿手段を有する液体吐出装置に関する。

インクジェットヘッドのノズル内のインクが増粘するのを防止するために、空調装置が発生させた湿度の高い空気がチャンバに供給されると共に、チャンバ内の空気が空調装置に戻されるように、空気を循環させる技術が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００５−２１２１３８号公報

上述の技術によると、空気を循環させる循環流路内に紙粉やインクミストが堆積することで、循環流路が閉塞されることがある。

本発明の目的は、高い湿度の空気を循環させる循環流路に堆積した堆積物を除去することができる液体吐出装置を提供することにある。

本発明の液体吐出装置は、記録媒体に画像を形成する液体を吐出するための吐出口が形成された吐出面を有する液体吐出ヘッドと、吐出面と対向する吐出空間を外部空間に対して封止する封止状態、及び、前記吐出空間を外部空間に対して封止しない非封止状態を取り得るキャップ手段と、所定湿度より高い湿度の加湿空気を生成する空気生成手段と、前記キャップ手段が前記封止状態となっているときに、前記空気生成手段に生成された前記加湿空気を、流入口を介して前記吐出空間に流入させると共に、排出口を介して前記吐出空間から排出した前記加湿空気を前記空気生成手段に帰還させるための循環流路と、前記循環流路に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記循環流路に供給された前記洗浄液を回収する洗浄液回収手段とを備えている。

本発明によると、洗浄液が循環流路に供給された後に回収されることにより、循環流路に堆積した堆積物を除去することができる。

本発明において、前記洗浄液供給手段は、前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方から洗浄液が前記吐出空間内に排出されるように、前記循環流路に洗浄液を供給するものであることが好ましい。これによると、吐出口に面した流入口や流出口付近の循環流路は堆積物が堆積しやすいので、流入口及び排出口の少なくとも一方から洗浄液を吐出空間内に排出することで、循環流路に堆積した堆積物を効率よく除去することができる。

このとき、前記洗浄液供給手段は、前記排出口から排出される洗浄液の量を、前記流入口から排出される洗浄液の量より多くすることが好ましい。これによると、加湿空気が吐出空間から流れ込む排出口近傍は堆積物が溜まりやすいため、排出口から排出される洗浄液の量を多くすることで堆積物を効率よく除去することができる。

また、本発明においては、前記キャップ手段が、前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方から排出された洗浄液を貯溜することが好ましい。これによると、キャップ手段を洗浄液によりクリーニングしてキャップ手段内の堆積物を除去することができると共に、堆積物が乾燥して吐出空間の湿度が低下し、吐出口の液体が増粘するのを抑制することができる。

さらに、本発明において、前記空気生成手段は、貯溜された液体と接する上流口及び当該液体と接しない下流口が形成された液体タンク、及び、前記下流口から前記加湿空気が排出されるように、前記上流口を介して前記液体タンクに強制的に空気を供給するポンプを有しており、前記洗浄液供給手段は、前記液体タンクに貯溜された液体が前記上流口から流出しつつ、流出した液体が前記循環流路を経由して前記排出口から排出されるように、前記ポンプを駆動させるものであることが好ましい。これによると、液体タンクに貯留された液体を加湿源及び洗浄液に用い、空気生成手段のポンプを利用して排出口側の循環流路をクリーニングすることができるため、液体吐出装置の省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

加えて、本発明においては、前記流入口及び前記排出口が前記液体吐出ヘッドに設けられており、前記吐出口から液体を強制的に排出させる排出手段と、前記吐出面を払拭するワイパとをさらに備えており、前記洗浄液供給手段が前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方から洗浄液を排出させた後に、前記排出手段が前記吐出口から液体を強制的に排出させ、前記ワイパが前記吐出面を払拭することが好ましい。これによると、排出された洗浄液が吐出面に残り、吐出口の液体に洗浄液が混入するのを抑制することができる。

また、本発明においては、前記洗浄液供給手段が前記流入口及び前記排出口の一方から洗浄液を排出させるとき、前記流入口及び前記排出口の他方を閉塞させる閉塞手段をさらに備えていることが好ましい。これによると、流入口及び排出口の他方から洗浄液が循環流路へ浸入するのを防止することができる。

さらに、本発明においては、前記洗浄液供給手段が、最後に前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方から洗浄液を排出させた時からの経過時間が長くなるに連れて、前記少なくとも一方からの洗浄液の排出量を多くすることが好ましい。また、前記洗浄液供給手段が、空気生成手段が最後に前記加湿空気を生成した時からの経過時間が長くなるに連れて、前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方からの洗浄液の排出量を多くすることが好ましい。これらによると、循環流路に堆積していると予想される堆積物の体積量に応じて洗浄液の排出量が決定されるため、洗浄液が無駄に消費されるのを抑制することができる。

本発明によると、洗浄液が循環流路に供給された後に回収されることにより、循環流路に堆積した堆積物を除去することができる。

本発明の実施形態に係るインクジェット式プリンタの内部構造を示す概略側面図である。 図１のプリンタに含まれるインクジェットヘッドの流路ユニット及びアクチュエータユニットを示す平面図である。 図２の一点鎖線で囲まれた領域IIIを示す拡大図である。 図３のIV−IV線に沿った部分断面図である。 図１のプリンタに含まれるヘッドホルダ及び加湿機構を示す概略図である。 図５の一点鎖線で囲まれた領域VIを示す部分断面図である。 図１のプリンタに含まれる全ヘッドと加湿機構との接続形態を示す概略図である。 図１のプリンタに含まれるコントローラの機能ブロック図である。 本発明の第２実施形態に係るヘッドホルダ及び加湿機構を示す概略図である。 本発明の第２実施形態に係るコントローラの機能ブロック図である。 本発明の変形例を説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
本発明の実施形態に係るインクジェット式プリンタ１の全体構成について説明する。

図１に示すように、プリンタ１は、直方体形状の筐体１ａを有する。筐体１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ及びＢには、排紙部３１に連なる用紙搬送経路が形成されている。空間Ｃには、インクジェットヘッド１０に対するインク供給源としてのインクカートリッジ３９が収容されている。

空間Ａには、４つのヘッド１０、用紙Ｐを搬送する搬送ユニット２１、用紙Ｐをガイドするガイドユニット、加湿メンテナンスに用いられる加湿機構５０（図５参照）等が配置されている。空間Ａの上部には、プリンタ１各部の動作を制御してプリンタ１全体の動作を司るコントローラ１ｐが配置されている。

コントローラ１ｐは、外部装置から供給された画像データに基づいて、プリンタ１各部による用紙Ｐの搬送動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク吐出動作、吐出性能の回復・維持に係るメンテナンス動作等を制御する。メンテナンス動作は、フラッシング（画像データとは異なるフラッシングデータに基づいてヘッド１０のアクチュエータを駆動することにより吐出口１４ａからインクを強制的に吐出させる動作であり、一部〜全ての吐出口１４ａにおいて行われるもの）、パージ（ポンプ等によりヘッド１０内のインクに圧力を付与することにより全吐出口１４ａからインクを強制的に吐出させる動作）、ワイピング（フラッシング又はパージの後にワイパにより吐出面１０ａ上の異物を払拭する動作）、加湿メンテナンス（吐出面１０ａと対向する吐出空間Ｓ１（図５参照）内に加湿空気を供給する動作）、循環流路クリーニング（後に詳述）等を含む。

搬送ユニット２１は、プラテン９と、搬送方向に関するプラテン９の両側に配置された搬送ニップローラ５、６等を有する。搬送ニップローラ５、６は、用紙Ｐを上下方向に挟持するように対向配置された一対のローラ部材をそれぞれ有しており、挟持した用紙Ｐが搬送方向に搬送されるように用紙Ｐに搬送力を付与する。搬送方向上流側に配置された搬送ニップローラ５によって搬送力を付与された用紙Ｐは、プラテン９の上面に支持されつつ搬送方向に搬送される。プラテン９の上面を通過した用紙Ｐは、搬送ニップローラ６によって搬送力を付与され、プラテン９からさらに搬送方向下流側へと搬送される。

４つのヘッド１０の下方には、反転機構７が配置されている。反転機構７には、プラテン９とガラステーブル８とが互いに対向するように固定されている。反転機構７は、プラテン９及びガラステーブル８のいずれかを４つのヘッド１０（吐出面１０ａ）と対面させるように動作する。例えば、印刷時（図１参照）においては、反転機構７はプラテン９を吐出面１０ａと対面させている。この状態から後述の加湿メンテナンス又は循環流路クリーニングが行われるとき、反転機構７は、プラテン９及びガラステーブル８が吐出面１０ａと干渉しないように、一旦下方に移動し、ガラステーブル８が吐出面１０ａと対向するように（図５及び図６参照）回転した後、上方に移動する。

各ヘッド１０は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有するラインヘッドである。各ヘッド１０の下面は、多数の吐出口１４ａ（図３及び図４参照）が開口した吐出面１０ａである。印刷に際して、４つのヘッド１０の吐出面１０ａからそれぞれブラック、マゼンタ、シアン、イエローのインクが吐出される。４つのヘッド１０は、副走査方向に所定ピッチで並び、ヘッドホルダ３を介して筐体１ａに支持されている。ヘッドホルダ３は、吐出面１０ａがプラテン９に対向し、且つ、吐出面１０ａとプラテン９との間に印刷に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１０を保持している。また、ヘッドホルダ３には、ヘッド１０毎に、吐出面１０ａの外周を覆う環状のキャップ４０が設けられている。ヘッド１０及びヘッドホルダ３のより具体的な構成については後に詳述する。ここで、副走査方向とは、搬送ユニット２１による用紙Ｐの搬送方向に平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。

ガイドユニットは、搬送ユニット２１を挟んで配置された、上流側ガイド部及び下流側ガイド部を含む。上流側ガイド部は、２つのガイド２７ａ，２７ｂ及び一対の送りローラ２６を有する。当該ガイド部は、給紙ユニット１ｂ（後述）と搬送ユニット２１とを繋ぐ。下流側ガイド部は、２つのガイド２９ａ，２９ｂ及び二対の送りローラ２８を有する。当該ガイド部は、搬送ユニット２１と排紙部３１とを繋ぐ。

空間Ｂには、給紙ユニット１ｂが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。給紙ユニット１ｂは、給紙トレイ２３及び給紙ローラ２５を有する。給紙トレイ２３は、上方に開口した箱体であり、複数種類のサイズの用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ２５は、給紙トレイ２３内で最も上方にある用紙Ｐを送り出し、上流側ガイド部に供給する。

上述したように、空間Ａ及びＢに、給紙ユニット１ｂから搬送ユニット２１を介して排紙部３１に至る用紙搬送経路が形成されている。外部装置から受信した印刷指令に基づいて、コントローラ１ｐは、給紙ローラ２５用の給紙モータ（図示せず）、各ガイド部の送りローラ用の送りモータ（図示せず）、搬送モータ等を駆動する。給紙トレイ２３から送り出された用紙Ｐは、送りローラ２６によって、搬送ユニット２１に供給される。用紙Ｐが各ヘッド１０の真下を副走査方向に通過する際、順に吐出面１０ａからインクが吐出されて、用紙Ｐ上にカラー画像が形成される。用紙Ｐは、その後、２つの送りローラ２８によって上方に搬送される。さらに用紙Ｐは、上方の開口３０から排紙部３１に排出される。

空間Ｃには、インクユニット１ｃが筐体１ａに対して着脱可能に配置されている。インクユニット１ｃは、カートリッジトレイ３５、トレイ３５内に並んで収納された４つのカートリッジ３９、及び、図示しない水タンク５４（図５参照）を有する。各カートリッジ３９は、インクチューブ（図示せず）を介して、対応するヘッド１０にインクを供給する。

次に、図２〜図４及び図７を参照し、ヘッド１０の構成について説明する。なお、図３では、アクチュエータユニット１７の下側にあって点線で示すべき圧力室１６及びアパーチャ１５を実線で示している。

図２〜図４に示すように、ヘッド１０は、上下に積層されたリザーバユニット１１及び流路ユニット１２、流路ユニット１２の上面１２ｘに固定された８つのアクチュエータユニット１７、各アクチュエータユニット１７に接合されたＦＰＣ等を有する。リザーバユニット１１には、カートリッジ３９（図１参照）から供給されたインクを一時的に貯溜するリザーバを含むインク流路が形成されている。流路ユニット１２には、上面１２ｘの開口１２ｙから下面（吐出面１０ａ）の各吐出口１４ａに至るインク流路が形成されている。アクチュエータユニット１７は、吐出口１４ａ毎の圧電型アクチュエータを有する。

リザーバユニット１１の下面には凹凸が形成されている。凸部は、流路ユニット１２の上面１２ｘにおけるアクチュエータユニット１７が配置されていない領域（図２に示す開口１２ｙを含む二点鎖線で囲まれた領域）に接着されている。凸部の先端面は、リザーバに接続し且つ流路ユニット１２の各開口１２ｙに対向する開口を有する。これにより、上記各開口を介して、リザーバ及び個別インク流路１４が連通している。凹部は、流路ユニット１２の上面１２ｘ、及びアクチュエータユニット１７の表面と、若干の隙間を介して対向している。

流路ユニット１２は、略同一サイズの矩形状の９枚の金属プレート１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ，１２ｅ，１２ｆ，１２ｇ，１２ｈ，１２ｉを互いに積層し接着することにより形成された積層体である。流路ユニット１２のインク流路は、開口１２ｙを一端に有するマニホールド流路１３、マニホールド流路１３から分岐した副マニホールド流路１３ａ、及び、副マニホールド流路１３ａの出口から圧力室１６を介して吐出口１４ａに至る個別インク流路１４を含む。個別インク流路１４は、図４に示すように、吐出口１４ａ毎に形成されており、流路抵抗調整用の絞りとして機能するアパーチャ１５を含む。上面１２ｘにおける各アクチュエータユニット１７の接着領域には、圧力室１６を露出させる略菱形形状の開口がマトリクス状に配置されている。下面（吐出面１０ａ）における各アクチュエータユニット１７の接着領域に対向する領域には、圧力室１６と同様の配置パターンで、吐出口１４ａがマトリクス状に配置されている。

アクチュエータユニット１７は、図２に示すように、それぞれ台形の平面形状を有し、流路ユニット１２の上面１２ｘにおいて２列の千鳥状に配置されている。各アクチュエータユニット１７は、図３に示すように、当該アクチュエータユニット１７の接着領域内に形成された多数の圧力室１６の開口を覆っている。図示は省略するが、アクチュエータユニット１７は、多数の圧力室１６に跨るように延在した複数の圧電層、及び、厚み方向に関して圧電層を挟む電極を含む。電極には、圧力室１６毎に設けられた個別電極、及び、圧力室１６に共通の共通電極が含まれる。個別電極は、最も上方の圧電層の表面に形成されている。

コントローラ１ｐ（図１参照）による制御の下、各ヘッド１０に設けられた制御基板及びドライバＩＣ（図示せず）が生成した各種駆動信号がアクチュエータユニット１７に伝達される。

次に、図２、図５、及び図６を参照し、ヘッドホルダ３の構成について説明する。ヘッドホルダ３は、金属等からなるフレームであり、それぞれヘッド１０毎に設けられたキャップ４０と一対のジョイント５１とが取り付けられている。

一対のジョイント５１は、図５に示すように、加湿機構５０の循環流路の一端及び他端をそれぞれ構成するものであり、対応するヘッド１０の主走査方向の一端及び他端にそれぞれ近接配置されている。加湿メンテナンスにおいて、一対のジョイント５１のうち、一方（図５の左側）のジョイント５１の下面の開口（排出口）５１ａから空気が回収され、他方（図５の右側）のジョイント５１の下面の開口（流入口）５１ｂから加湿空気が供給される。なお、開口５１ａ近傍に開口５１ａを閉塞又は開放するバルブ５２ａが、開口５１ｂ近傍に開口５１ｂを閉塞又は開放するバルブ５２ｂがそれぞれ設けられている（図８参照）。

ジョイント５１は、図６に示すように、略円筒状であり、基端５１ｘ、及び、基端５１ｘから延出した先端５１ｙを含む。基端５１ｘから先端５１ｙに亘って、鉛直方向に沿った円柱状の中空空間５１ｚが貫通している。基端５１ｘ及び先端５１ｙの外径は異なり、基端５１ｘの方が先端５１ｙより外径が大きいが、中空空間５１ｚは鉛直方向に沿って一定の径を有する。先端５１ｙは、その上端面の外周に切欠を有し、先細り形状となっている。これにより、先端５１ｙへのチューブ５５，５７一端の接続が容易である。

ジョイント５１は、先端５１ｙがヘッドホルダ３の貫通孔３ａに貫挿された状態で、ヘッドホルダ３に対して固定されている。貫通孔３ａは、ヘッドホルダ３におけるジョイント５１の配置位置、即ち、ヘッド１０の主走査方向一端及び他端の近傍にそれぞれ形成されている。先端５１ｙの外径は貫通孔３ａの直径より一回り小さく、先端５１ｙの外周面とヘッドホルダ３の貫通孔３ａを画定する壁面との間に若干の隙間がある。この隙間は、ジョイント５１をヘッドホルダ３に固定する際にシール材等が充填されることにより、封止される。

キャップ４０は、平面視でヘッド１０の吐出面１０ａの外周を囲む環状に形成されており、固定部４１ｃを介してヘッドホルダ３に支持された弾性体４１、及び、昇降可能な可動体４２を含む。

弾性体４１は、ゴム等の弾性材料からなり、基部４１ｘ、基部４１ｘの下面から下方に突出した断面視逆三角形状の突出部４１ａ、ヘッドホルダ３に固定された断面視Ｔ字状の固定部４１ｃ、及び、基部４１ｘと固定部４１ｃとを接続する接続部４１ｄを含む。弾性体４１は、上記各部を有しつつ、平面視でヘッド１０の吐出面１０ａの外周を囲む環状に形成されている。固定部４１ｃの上端部分は、接着剤等を介して、ヘッドホルダ３に固定されている。固定部４１ｃはまた、各貫通孔３ａの近傍において、ヘッドホルダ３と各ジョイント５１の基端５１ｘとの間に挟持されている。接続部４１ｄは、固定部４１ｃの下端から湾曲しつつ外側（平面視で吐出面１０ａから離隔する方向）に延び、基部４１ｘの下端に接続している。接続部４１ｄは、可動体４２の昇降に伴って変形可能な程度の撓みを有する。基部４１ｘの上面には、可動体４２の下端に嵌合する凹部４１ｂが形成されている。

可動体４２は、剛材料からなり、また、弾性体４１と同様、平面視でヘッド１０の吐出面１０ａの外周を囲む環状に形成されている。可動体４２は、弾性体４１を介してヘッドホルダ３に支持されつつ、ヘッドホルダ３に対して鉛直方向に移動可能である。具体的には、可動体４２は、複数のギア４３と接続されており、コントローラ１ｐによる制御の下、昇降モータ４４（図８参照）の駆動に伴いギア４３が回転することにより、昇降する。このとき、可動体４２の下端に弾性体４１の凹部４１ｂが嵌合しているため、基部４１ｘも可動体４２と共に昇降する。弾性体４１は、可動体４２が昇降するとき、固定部４１ｃがヘッドホルダ３に固定された状態で、突出部４１ａを含む基部４１ｘが可動体４２と共に昇降する。これにより、突出部４１ａの先端４１ａ１の吐出面１０ａに対する鉛直方向の相対位置が変化する。

突出部４１ａは、可動体４２の昇降により、先端４１ａ１がガラステーブル８（反転機構７によって吐出面１０ａと対向する位置に配置されている）の支持面８ａに当接する当接位置（図５参照）と、先端４１ａ１が支持面８ａから離隔した離隔位置（図６参照）とを選択的に取る。図５に示すように、突出部４１ａが当接位置にあるとき、吐出面１０ａと支持面８ａとの間に形成される吐出空間Ｓ１が外部空間Ｓ２から隔離されたキャップ状態（封止状態）となっている。図６に示すように、突出部４１ａが離隔位置にあるとき、吐出空間Ｓ１が外部空間Ｓ２と連通した非キャップ状態（非封止状態）となっている。

突出部４１ａは、平面視で、吐出面１０ａ（図２に示すヘッド１０の下面）の全周に亘って吐出面１０ａから離隔している。また、突出部４１ａは、平面視で、吐出面１０ａを囲む略長方形となっている。

次に、図５及び図７を参照し、加湿機構５０の構成について説明する。

加湿機構５０は、図５に示すように、ジョイント５１、チューブ５５，５６，５７、加湿ポンプ５３、及び水タンク５４を含む。ジョイント５１は１つのヘッド１０に対して一対（２つずつ）設けられているが、加湿ポンプ５３及び水タンク５４は、図７に示すように、プリンタ１内に１つずつ、即ち４つのヘッド１０に対して１つずつ設けられている。チューブ５５，５７はそれぞれ、４つのヘッド１０に共通の主部５５ａ，５７ａ、及び、主部５５ａ，５７ａから分岐してジョイント５１まで延在した４つの分岐部５５ｂ，５７ｂを含む。

チューブ５５の一端（各分岐部５５ｂの先端）は各ヘッド１０に設けられた一方（図５の左側）のジョイント５１の先端５１ｙに嵌合し、他端（主部５５ａの分岐部５５ｂと反対側の端部）は加湿ポンプ５３に接続されている。即ち、チューブ５５は、各ヘッド１０に設けられた一方のジョイント５１の中空空間５１ｚと加湿ポンプ５３とを連通可能に接続している。チューブ５６は、加湿ポンプ５３と水タンク５４とを連通可能に接続している。チューブ５７の一端（各分岐部５７ｂの先端）は各ヘッド１０に設けられた他方（図５の右側）のジョイント５１の先端５１ｙに嵌合し、他端（主部５７ａの分岐部５７ｂと反対側の端部）は水タンク５４に接続されている。即ち、チューブ５７は、各ヘッド１０に設けられた他方のジョイント５１の中空空間５１ｚと水タンク５４とを連通可能に接続している。

水タンク５４は、下部空間に水を貯溜し、且つ、上部空間に、下部空間の水により加湿された加湿空気を貯蔵している。チューブ５６は、水タンク５４内の水面よりも下方に接続し、即ち水タンク５４の下部空間と上流口５４ａを介して連通している。チューブ５７は、水タンク５４内の水面よりも上方に接続し、即ち水タンク５４の上部空間と連通している。加湿メンテナンスにおいては、キャップ状態で加湿ポンプ５３が正回転で駆動されることによって、開口５１ａから吐出空間Ｓ１内の空気が回収される。開口５１ａから回収された空気は、ジョイント５１の中空空間５１ｚ及びチューブ５５内の空間を通って加湿ポンプ５３に至り、さらにチューブ５６内の空間を通って水タンク５４に至る。当該空気は、上流口５４ａを介して水タンク５４の下部空間（即ち水面下）に供給される。供給された空気は、水タンク５４内の水により加湿されて加湿空気となり、水タンク５４の上部空間から下流口５４ｂ及びチューブ５７内の空間を通って開口５１ｂから吐出空間Ｓ１に流れ込む。このように、チューブ５５，５６，５７が加湿空気を循環させる循環流路を形成している。なお、加湿ポンプ５３は、停止時及び正回転時において、水タンク５４内の水を矢印の反対方向に流さない逆止弁として機能する。

チューブ５５，５６内には、回収された吐出空間Ｓ１内の空気に含まれる異物（紙粉、インクミストなど）が堆積し易い。このため、チューブ５５，５６内に堆積した堆積物を除去する循環流路クリーニングが行われる。循環流路クリーニングにおいては、キャップ状態で加湿ポンプ５３を逆回転で駆動し、水タンク５４内の水（洗浄液）を、チューブ５６,５５を介して開口５１ａから吐出空間Ｓ１内に排出させる。

ガラステーブル８には、回収機構８０が設置されている。回収機構８０は、廃液タンク８１と、チューブ８２、８３と、回収ポンプ８４とを有している。チューブ８２、８３は、廃液タンク８１と吐出空間Ｓ１とが連通するように、廃液タンク８１及びガラステーブル８にそれぞれ接続されている。回収ポンプ８４は、チューブ８２に設けられている。循環流路クリーニングにおいて開口５１ａから排出された水が吐出空間Ｓ１内に貯溜された後に、回収ポンプ８４が駆動されることで吐出空間Ｓ１内に貯溜された廃液がチューブ８２を経由して廃液タンク８１に貯溜される。このとき、廃液タンク８１内の空気がチューブ８３を経由して吐出空間Ｓ１内に供給される。これにより、吐出空間Ｓ１内に貯溜された廃液をスムーズに回収することができる。

次に、コントローラ１ｐについて説明する。コントローラ１ｐは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶する不揮発性メモリと、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。コントローラ１ｐを構成する各機能部は、これらハードウェアと不揮発性メモリ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図８に示すように、コントローラ１ｐは、画像データ記憶部６１と、ヘッド制御部６２と、メンテナンス制御部６４と、搬送制御部６５とを有している。

画像データ記憶部６１は、用紙Ｐに印刷すべき画像を示す画像データを記憶する。搬送制御部６５は、用紙Ｐが所定の速度で搬送経路に沿って搬送されるように搬送ユニット２１を制御する。ヘッド制御部６２は、搬送ユニット２１に搬送された用紙Ｐに画像データ記憶部６１に記憶された画像データに係る画像が印刷されるように、及び、メンテナンス動作においてフラッシングが行われるようにヘッド１０を制御する。

メンテナンス制御部６４は、加湿メンテナンス又は循環流路クリーニングが行われるように、反転機構７、加湿機構５０の加湿ポンプ５３、可動体４２（突出部４１ａの先端４１ａ１）を昇降させる昇降モータ４４及び回収ポンプ８４、並びにバルブ５２ａ及びバルブ５２ｂを制御する。さらに、メンテナンス制御部６４は、ヘッド制御部６２を介してヘッド１０を制御する。

加湿メンテナンスは、キャップ状態にある吐出空間Ｓ１内に加湿空気を供給する動作や、さらにその後にフラッシングが行われる動作であり、最後に印刷が行われてから所定時間が経過したとき等に開始される。

メンテナンス制御部６４は、加湿メンテナンスを開始すると、ガラステーブル８の支持面８ａが吐出面１０ａと対向するように反転機構７を制御する。そして、ギア４３の回転により可動体４２を下方に移動させる。印刷時においては、突出部４１ａは離隔位置（図６参照）にあるが、当該可動体４２の下方への移動に伴い、当接位置（図５参照）に移動する。これにより、吐出空間Ｓ１が封止されてキャップ状態となる。なお、メンテナンス制御部６４は、印刷時以外の待機状態又は休止状態においては、突出部４１ａを当接位置に移動させてキャップ状態とする。さらに、メンテナンス制御部６４は、バルブ５２ａ、５２ｂにより開口５１ａ、５１ｂを開放させる。

その後、メンテナンス制御部６４は、加湿ポンプ５３を駆動し、一方のジョイント５１の開口５１ａから吐出空間Ｓ１内の空気を回収する。このとき、開口５１ａから回収された空気は、ジョイント５１の中空空間５１ｚ及びチューブ５５内の空間を通って加湿ポンプ５３に至り、さらにチューブ５６内の空間を通って水タンク５４に至る。当該空気は、上流口５４ａを介して水タンク５４の下部空間（即ち水面下）に供給される。そして、水タンク５４内の水により加湿された加湿空気は、下流口５４ｂを介して水タンク５４の上部空間から排出される。このとき、水タンク５４の上部空間から排出された加湿空気の湿度は１００％に近い値となっている。この加湿空気は、チューブ５７内の空間を通って、他方のジョイント５１の開口５１ｂから吐出空間Ｓ１内に供給される。図５中、黒塗りの矢印は加湿前の空気の流れを示し、白抜きの矢印は加湿後の空気の流れを示す。メンテナンス制御部６４は、上記の加湿ポンプ５３の駆動と共に、図７に示す各分岐部５５ｂ，５７ｂに設けられた切換弁等（図示せず）を制御することにより、分岐部５５ｂ，５７ｂにおける空気の流れを選択的に調節する。加湿空気の供給時間（加湿ポンプ５３の駆動時間に相当）及び供給時刻が、加湿履歴記憶部６４ａに記憶される。

このようにして開口５１ｂから吐出空間Ｓ１内に加湿空気が供給されると、吐出空間Ｓ１内の湿度が上昇し、吐出口１４ａの増粘したインクの濃度が低下する。なお、加湿空気の湿度は、平衡状態において、環境湿度（所定湿度）以上であればよく、吐出口１４ａのインク粘度が適切にインクを吐出することができる粘度となる適正湿度以上であることが好ましい。以上で、加湿メンテナンスが完了する。

また、メンテナンス制御部６４は、キャップ状態において印刷指令を受けたときに、吐出口１４ａ内のインクの状態を整えるため（加湿により吐出口近傍のインク粘度が低下しすぎている場合があるためなど）各吐出口１４ａから所定量のインクがフラッシングされるように、ヘッド制御部６２を介してヘッド１０を制御する。フラッシングにより吐出口１４ａから吐出されたインクは支持面８ａに着弾する。

メンテナンス制御部６４は、フラッシングが完了すると、ギア４３の回転により可動体４２を上方に移動させ、突出部４１ａを当接位置から離隔位置へと移動させる。その後、メンテナンス制御部６４は、プラテン９が吐出面１０ａと対向するように反転機構７を制御する。これにより、印刷可能な状態となる。このように、本実施形態においては、インク飛沫の離散を防止するために、キャップ状態でフラッシングが行われるが、非キャップ状態でフラッシングが行われてもよい。なお、メンテナンス制御部６４は、印刷が完了して待機状態又は休止状態となるとき、ガラステーブル８の支持面８ａが吐出面１０ａと対向するように反転機構７を制御すると共に、可動体４２を下方に移動させることで突出部４１ａを離隔位置から当接位置へと移動させ、キャップ状態に移行させる。

循環流路クリーニングは、チューブ５５，５６内に水を流すことで内部に堆積した堆積物を除去する動作であり、前回の循環流路クリーニングからの加湿空気の総供給時間時間が予定時間を超えたとき又はユーザからの指示によって開始される。なお、この総供給時間は、加湿履歴記憶部６４ａを参照することによって得ることができる。メンテナンス制御部６４は、循環流路クリーニングを開始すると、加湿メンテナンスと同様に、ガラステーブル８の支持面８ａが吐出面１０ａと対向するように反転機構７を制御すると共に、ギア４３の回転により可動体４２を下方に移動させてキャップ状態とする。その後、メンテナンス制御部６４は、バルブ５２ａにより開口５１ａを開放させると共にバルブ５２ｂにより開口５１ｂを開放して、加湿ポンプ５３を逆回転で駆動する。これにより、水タンク５４内の水が、チューブ５６内の空間を通って加湿ポンプ５３に至り、さらにチューブ５５内の空間及びジョイント５１の中空空間５１ｚを通って開口５１ａから吐出空間Ｓ１内に排出される。このとき、メンテナンス制御部６４は、開口５１ａからの水の排出量が、最後に加湿メンテナンスを行ってからの経過時間が長くなるに連れて多くなるように、且つ、最後に循環流路クリーニングを行ってからの経過時間が長くなるに連れて多くなるように、加湿ポンプ５３の駆動時間を制御する。開口５１ａから排出された水は、吐出空間Ｓ１内に貯溜される。これにより、吐出空間Ｓ１内が乾燥するのが防止され、且つ、ガラステーブル８の支持面８ａや可動体４２に付着した汚れ（堆積物を含む）を除去することができる。

メンテナンス制御部６４は、開口５１ａからの水の排出を停止した後に、バルブ５２ａ及びバルブ５２ｂにより開口５１ａ及び開口５１ｂを閉塞させ、各吐出口１４ａから所定量のインクがフラッシングされるように、ヘッド制御部６２を介してヘッド１０を制御する。その後、メンテナンス制御部６４は、吐出面１０ａがワイピングされるように図示しないワイパを動作させる。以上で、循環流路クリーニングが完了する。なお、フラッシングの替りに、ヘッド１０にインクを強制的に供給することによって吐出口１４ａからインクを排出するパージを行ってもよい。

さらに、メンテナンス制御部６４は、循環流路クリーニングが完了してからキャップ状態を解除する直前に、回収機構８０の回収ポンプ８４を駆動して吐出空間Ｓ１内に貯溜された廃液を回収する。

以上に述べたように、本実施形態に係るプリンタ１によると、循環流路クリーニングにおいて、水がチューブ５５，５６に供給された後に回収されることにより、チューブ５５，５６に堆積した堆積物を除去することができる。

このとき、チューブ５５，５６に供給された水が最も異物が堆積し易い開口５１ａから排出されるため、チューブ５５，５６に堆積した堆積物を効率よく除去することができる。

また、開口５１ａから排出された水がキャップ状態における吐出空間Ｓ１に貯溜されることで吐出空間Ｓ１内が加湿されるため、キャップ４０内及びガラステーブル８の支持面８ａをクリーニングすることができると共に、堆積物が乾燥して吐出空間Ｓ１の湿度が低下することにより吐出口１４ａのインクが増粘するのを抑制することができる。

さらに、加湿ポンプ５３を利用して循環流路クリーニングを行うことができるため、プリンタの省スペース化及び低コスト化を図ることができる。

加えて、循環流路クリーニングにおいて、開口５１ａから水を排出した後、フラッシング及び吐出面１０ａのワイピングを行うため排出された水が吐出面に残り、吐出口１４ａ内に混入するのを抑制することができる。

さらに、循環流路クリーニングにおいて、開口５１ａからの水の排出量を、最後に加湿メンテナンスを行ってからの経過時間が長くなるに連れて多くなるように、且つ、最後に循環流路クリーニングを行ってからの経過時間が長くなるに連れて多くなるようにするため、必要に応じて水の排出量が決定され、水が無駄に消費されるのを抑制することができる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について図９及び図１０を参照しつつ説明する。第１実施形態と実質的に同様の部材及び機能部については、第１実施形態と同一の符号を付して説明を省略する。図９に示すように、加湿機構５０のチューブ５５にはチューブ５５を開閉するバルブ５５ａが、チューブ５７にはチューブ５７を開閉するバルブ５７ａがそれぞれ設けられている。また、洗浄液供給機構６０は、洗浄液タンク６１と、チューブ６２、６３と、バルブ６２ａ、６３ａとを有している。洗浄液タンク６１は、洗浄液を貯溜しており、加湿機構５０の上方に配置されている。チューブ６２は、洗浄液タンク６１と加湿機構５０のチューブ５５とを互いに連通させるように接続されている。チューブ６３は、洗浄液タンク６１と加湿機構５０のチューブ５７とを互いに連通させるように接続されている。バルブ６２ａは、チューブ６２を開閉する。バルブ６３ａは、チューブ６３を開閉する。なお、チューブ６２は、チューブ５５におけるバルブ５５ａと開口５１ａとの間に接続されており、チューブ６３は、チューブ５７におけるバルブ５７ａと開口５１ｂとの間に接続されている。

図１０に示すように、メンテナンス制御部１６４は、バルブ５５ａ、５７ａ、６２ａ、６３ａ、５２ａ、５２ｂをさらに制御する。本実施形態において、循環流路クリーニングは、チューブ５５，５７内に洗浄液タンク６１（及びチューブ６２、６３）に貯留された洗浄液を流すことでチューブ５５，５７内部に堆積した異物を除去する動作である。メンテナンス制御部１６４は、循環流路クリーニングを開始すると、加湿メンテナンスと同様に、ガラステーブル８の支持面８ａが吐出面１０ａと対向するように反転機構７を制御すると共に、ギア４３の回転により可動体４２を下方に移動させてキャップ状態とする。

そして、メンテナンス制御部１６４は、バルブ５２ａ，５２ｂにより開口５１ａ，５１ｂを開放させると共にバルブ５５ａ、５７ａを閉じた後に、バルブ６２ａ、６３ａを同時に開く。これにより、洗浄液タンク６１に貯溜された洗浄液は、重力によりチューブ６２、チューブ５５を介して開口５１ａから吐出空間Ｓ１内に排出されると共に、チューブ６３、チューブ５７を介して開口５１ｂから吐出空間Ｓ１内に排出される。このとき、メンテナンス制御部１６４は、開口５１ａからの洗浄液の排出量が、開口５１ｂからの洗浄液の排出量よりも多くなるように、バルブ６３ａを閉じた後にバルブ６２ａを閉じる。開口５１ａ，５１ｂから排出された洗浄液は、吐出空間Ｓ１内に貯溜される。これにより、吐出空間内が乾燥するのが防止される。吐出空間Ｓ１に貯留された洗浄液は、後に回収機構８０によって回収される。

以上に述べたように、本実施形態によると、循環流路クリーニングにおいて、洗浄液がチューブ５５，５７に供給された後に回収されることにより、チューブ５５，５７に堆積した堆積物を除去することができる。

このとき、開口５１ａ，５１ｂから洗浄液を排出することで、チューブ５５，５７に堆積した堆積物を確実に除去することができる。

また、開口５１ａからの洗浄液の排出量が、開口５１ｂからの洗浄液の排出量よりも多いため、最も異物が堆積し易い開口５１ａ近傍の堆積物を効率よく排出することができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。例えば、上述の第１及び第２実施形態においては、開口５１ａ（５１ｂ）から水（洗浄液）を排出する構成であるが、洗浄液が、循環流路の少なくとも一部を通過した後に、開口５１ａ（５１ｂ）以外に形成された他の開口から排出される構成であってもよい。

また、上述の第１及び第２実施形態においては、また、開口５１ａ（５１ｂ）から排出された水（洗浄液）がキャップ状態における吐出空間Ｓ１に貯溜される構成であるが、廃液を貯溜することなく回収する構成であってもよい。

加えて、上述の第１実施形態においては、開口５１ａから水を排出した後、フラッシング及び吐出面１０ａのワイピングする構成であるが、フラッシング及びワイピングの少なくともいずれかを行わない構成であってもよい。

また、上述の第１実施形態においては、循環流路クリーニングにおいて、開口５１ｂを開放する構成であるが、開口５１ｂを閉塞してもよい。そうすることで、開口５１ｂから水が浸入するのを防止することができる。但し、この場合は加湿ポンプ５３を逆回転で駆動する際、水タンク５４の上部に設けられた大気連通弁（図示せず）を開放して水タンク５４から排出する分の空気を外部から導入するなどして、加湿ポンプ５３の駆動が阻害されないようにする。

加えて、上述の第１実施形態においては、開口５１ａからの水の排出量を、最後に加湿メンテナンスを行ってからの経過時間が長くなるに連れて多くなるように、且つ、最後に循環流路クリーニングを行ってからの経過時間が長くなるに連れて多くなるようにする構成であるが、開口５１ａに係る排出量は上記２つの経過時間に依存せず一定であってもよい。

また、上述の第２実施形態においては、開口５１ａからの洗浄液の排出量が、開口５１ｂからの洗浄液の排出量よりも多くなるように、バルブ６２ａ、６３ａの開閉タイミングを調整する構成であるが、開口５１ａからの洗浄液の排出量が、開口５１ｂからの洗浄液の排出量以下となるように、バルブ６２ａ、６３ａの開閉タイミングを調整してもよい。

さらに、突出部４１ａは、上述の実施形態のように移動可能であることに限定されない。例えば、突出部が移動不能にヘッドホルダに固定され、突出部の先端の吐出面に対する相対位置が一定であってもよい。この場合、ヘッドホルダ又は媒体支持部の支持面を昇降させることにより、突出部の先端の吐出面に対する相対位置を変化させ、突出部が当接位置と離隔位置とを選択的に取ることができる。

さらに、図１１に示すように、キャップ３４０がヘッド１０から独立して形成されていてもよい。この場合、キャップ３４０は、搬送ユニットを下方に移動させた後に、吐出面１０ａと対向する位置に配置されてもよい。また、搬送ユニットは、無端の搬送ベルトを用いたものであってもよい。そして、キャップ３４０は、ヘッド１０及びキャップ３４０の少なくともいずれかを昇降させることによって、キャップ３４０の端部３４１ａが吐出面１０ａに当接する当接位置と、端部３４１ａが吐出面１０ａから離隔する離隔位置とを選択的に取りうる。キャップ３４０が当接位置にあるとき、吐出空間Ｓ２０１がキャップ３４０によって封止され（キャップ状態）、キャップ３４０が離隔位置にあるとき、吐出空間Ｓ２０１が開放される（非キャップ状態）。図１１の構成において、加湿機構５０がキャップ３４０に設けられていてもよい。この場合、加湿ポンプ５３を逆回転で駆動してキャップ３４０内に水タンク５４に貯留された水を排出すると、チューブ５７にこの排出された水が流れ込みやすくなるので、開口５１ｂを閉塞することが有効になる。この場合も、加湿ポンプ５３を逆回転で駆動する際、水タンク５４の上部に設けられた大気連通弁（図示せず）を開放して水タンク５４から排出する分の空気を外部から導入するなどして、加湿ポンプ５３の駆動が阻害されないようにする。

また、循環流路の流入口及び排出口は、ヘッド、ヘッドホルダ又はキャップに形成され且つ吐出空間に開口する限り、形状や位置は特に限定されない。例えば、一方の開口がヘッド、他方の開口がヘッドホルダに形成されてもよい。キャップの突出部に開口が形成されてもよい。ヘッド又はヘッドホルダの表面に凹部３ｘを形成せず、吐出面１０ａと同じレベルに循環流路の一端及び／又は他端の開口を配置してもよい。開口は、平面視で、副走査方向に関して吐出面１０ａ（又は、ヘッドに開口を形成する場合は吐出口群。以下同じ。）を挟む位置に配置されてよい。或いは、開口は、平面視で吐出面１０ａを挟まない位置（即ち、吐出面１０ａに対して一方向に関して同じ側）に配置されてよい。

本発明は、ライン式・シリアル式のいずれにも適用可能であり、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。さらに、インク以外の液体を吐出するものであってもよい。

１ インクジェット式プリンタ
８ ガラステーブル
８ａ 支持面
９ プラテン
１０ インクジェットヘッド
１０ａ 吐出面
１４ａ 吐出口
４０ キャップ
４１ａ１ 先端
４２ 可動体
５０ 加湿機構
５１ａ、５１ｂ 開口
５３ 加湿ポンプ
５４ 水タンク
５５〜５７ チューブ
６４ メンテナンス制御部
６４ａ 加湿履歴記憶部
８０ 回収機構

Claims (9)

1. 記録媒体に画像を形成する液体を吐出するための吐出口が形成された吐出面を有する液体吐出ヘッドと、
   吐出面と対向する吐出空間を外部空間に対して封止する封止状態、及び、前記吐出空間を外部空間に対して封止しない非封止状態を取り得るキャップ手段と、
   所定湿度より高い湿度の加湿空気を生成する空気生成手段と、
   前記キャップ手段が前記封止状態となっているときに、前記空気生成手段に生成された前記加湿空気を、流入口を介して前記吐出空間に流入させると共に、排出口を介して前記吐出空間から排出した前記加湿空気を前記空気生成手段に帰還させるための循環流路と、
   前記循環流路に洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
   前記循環流路に供給された前記洗浄液を回収する洗浄液回収手段とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記洗浄液供給手段は、前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方から洗浄液が前記吐出空間内に排出されるように、前記循環流路に洗浄液を供給するものであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記洗浄液供給手段は、前記排出口から排出される洗浄液の量を、前記流入口から排出される洗浄液の量より多くすることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記キャップ手段が、前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方から排出された洗浄液を貯溜することを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
5. 前記空気生成手段は、貯溜された液体と接する上流口及び当該液体と接しない下流口が形成された液体タンク、及び、前記下流口から前記加湿空気が排出されるように、前記上流口を介して前記液体タンクに強制的に空気を供給するポンプを有しており、
   前記洗浄液供給手段は、前記液体タンクに貯溜された液体が前記上流口から流出しつつ、流出した液体が前記循環流路を経由して前記排出口から排出されるように、前記ポンプを駆動させるものであることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 前記流入口及び前記排出口が前記液体吐出ヘッドに設けられており、
   前記吐出口から液体を強制的に排出させる排出手段と、
   前記吐出面を払拭するワイパとをさらに備えており、
   前記洗浄液供給手段が前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方から洗浄液を排出させた後に、前記排出手段が前記吐出口から液体を強制的に排出させ、前記ワイパが前記吐出面を払拭することを特徴とする請求項２〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記洗浄液供給手段が前記流入口及び前記排出口の一方から洗浄液を排出させるとき、前記流入口及び前記排出口の他方を閉塞させる閉塞手段をさらに備えていることを特徴とする請求項２〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記洗浄液供給手段は、最後に前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方から洗浄液を排出させた時からの経過時間が長くなるに連れて、前記少なくとも一方からの洗浄液の排出量を多くすることを特徴とする請求項２〜７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
9. 前記洗浄液供給手段は、空気生成手段が最後に前記加湿空気を生成した時からの経過時間が長くなるに連れて、前記流入口及び前記排出口の少なくとも一方からの洗浄液の排出量を多くすることを特徴とする請求項２〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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