JP2014184645A

JP2014184645A - 液体噴射装置

Info

Publication number: JP2014184645A
Application number: JP2013060912A
Authority: JP
Inventors: Junhua Zhang; 俊華張
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2013-03-22
Filing date: 2013-03-22
Publication date: 2014-10-02

Abstract

【課題】ワイピング時に気泡が流路内に進入することを防止することができる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】ノズルプレート１４に設けられたノズル１３からインクを噴射するヘッド１と、ヘッド１を回転させる回転機構５０と、ノズルプレート１４の表面を払拭する払拭部材６０と、ノズルプレート１４が鉛直方向上向きとなるように回転機構５０を制御し、払拭部材６０にノズルプレート１４の表面を払拭させる制御装置とを備える。
【選択図】図３

Description

本発明は、液体噴射装置に関し、液体としてインクを吐出するインクジェット式記録装置に関する。

液体噴射装置に搭載される液体噴射ヘッドの代表例であるインクジェット式記録ヘッドをとしては、例えば、圧力発生室が形成された流路形成基板と、流路形成基板の一方面側に設けられる圧電素子を具備し、この圧電素子の変位によって圧力発生室内に圧力を付与することで、ノズルからインク滴を噴射するものがある。

インクジェット式記録ヘッド（以下、単にヘッドと称する）では、ヘッドは、ノズルが設けられたノズルプレートを有しており、ノズルが鉛直方向の下方を向いて液体噴射装置に取り付けられている。このノズルプレートの表面には、印刷後に空気中に浮遊する微小なインク滴（ミスト）が付着したり、異物などが付着する場合がある。

このため、液体噴射装置では、ワイピングを適宜実施している。具体的には、液体噴射装置に設けたワイパー部材でノズルプレートの表面を払拭させることで、ノズルプレート表面に付着したインク等を除去している（例えば、特許文献１参照）。

特開２００９−１７２８７８号公報

このような液体噴射装置においてワイピングを行う際には、ワイパー部材によって気泡がノズル内に進入する可能性がある。そして、気泡は、浮力によってノズルからさらに奥の圧力発生室などの流路にまで達する虞がある。

ノズル近傍に気泡が滞留している場合は、気泡を排出するための駆動波形を圧電素子に与えることで、インクとともに気泡を排出することができる。

しかしながら、流路内に進入した気泡は、駆動波形のみでノズルから外部に排出することは難しい。このため、ノズル側から流路内をインクとともに吸引して気泡を排出する必要がある。この結果、インクの消費量が増大してしまうという問題が生じる。

なお、このような問題はインクジェット式記録装置だけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射装置においても同様に存在する。

本発明は、このような事情に鑑み、ワイピング時に気泡が流路内に進入することを防止することができる液体噴射装置を提供することを課題とする。

上記課題を解決する本発明の態様は、液体噴射面に設けられたノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドを回転させる回転機構と、前記液体噴射面を払拭する払拭部材と、前記液体噴射面が鉛直方向上向き、又は鉛直方向に対して交差する方向に向くように前記回転機構を制御し、前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させる制御装置とを備えることを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、液体噴射面を鉛直方向の上向き又は交差する方向に向いた状態で、払拭部材による払拭動作を行う。液体噴射面を鉛直方向の上向き又は交差する方向としたため、気泡の浮力は、気泡をノズル内に留める又は外部に排出する方向に作用する。すなわち、気泡がノズルに進入しにくい状態で払拭動作を行うことができる。さらに、万が一、払拭部材によりノズル内に気泡が進入したとしても、気泡の浮力により、ノズルよりも奥の流路に進入することを防止することができる。このように、液体噴射装置は、払拭動作時に気泡が流路内に進入することを防止することができる。このため、流路にまで侵入した気泡を排出するためにノズル側から流路内を液体とともに吸引して気泡を排出する必要がなくなり、液体の消費量が増大することを防止することができる。

ここで、前記制御装置は、前記液体噴射面が鉛直方向に対して交差する方向に向くように前記回転機構を制御し、鉛直方向の上方から下方に向けて前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させることが好ましい。これによれば、払拭部材により払拭した液体を液体噴射面に残留し難くすることができる。

また、前記払拭部材により前記液体噴射面から排除される液体を回収する液体回収部を備えることが好ましい。これによれば、払拭部材により液体噴射面から除去された液体は、液体回収部内に流れ込み、回収される。これにより、回収した液体で液体噴射装置を汚すことを防止することができる。

また、前記制御装置は、前記液体噴射面が鉛直方向に対して交差する方向に向くように前記回転機構を制御し、前記液体噴射ヘッドに液体の吐出を行わせ、前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させることが好ましい。これによれば、払拭前にノズルに気泡が滞留していたとしてもその気泡を除去することができる。

また、前記液体噴射ヘッドの液体の吐出不良が生じた前記ノズルを検知する検出手段を備え、前記制御装置は、前記液体噴射面が鉛直方向上向き、又は鉛直方向に対して交差する方向に向くように前記回転機構を制御した後、前記液体噴射ヘッドに前記検出手段により検出された前記ノズルから前記液体を吐出させ、前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させることが好ましい。これによれば、気泡が流路に混入したことにより吐出不良が生じたノズルについて、気泡を確実に排除して通常の吐出を行わせることができる。

また、前記制御装置は、前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させた後、前記液体噴射ヘッドに前記ノズルから液体中に含まれる気泡を排出させることが好ましい。これによれば、より一層確実に気泡を排出することができる。

インクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。ヘッドの概略構成を示す断面図である。インクジェット式記録装置の概略構成を示す断面図である。払拭部材の概略構成を示す斜視図である。インクジェット式記録装置の機能ブロック図である。ワイピング時のヘッドの要部を拡大した断面図である。ワイピング時のヘッドの要部を拡大した断面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
〈実施形態１〉
本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。インクジェット式記録ヘッドは液体噴射ヘッドの一例であり、単にヘッドとも言う。インクジェット式記録装置は液体噴射装置の一例である。

図１は、インクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。なお、同図はインクジェット式記録装置Ｉの装置本体４の一部を切り欠いて内部を表示している。

図示するように、インクジェット式記録装置Ｉは、中空箱体状の装置本体４を備え、装置本体４内には、キャリッジ軸５が設けられている。

キャリッジ軸５には、キャリッジ２が設けられている。キャリッジ２は、中空箱体状の部材であり、ヘッド１が搭載されている。また、キャリッジ２内には、ブラック（Ｂ）、ライトブラック（ＬＢ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）等の複数の異なる色のインクが貯留された液体貯留手段であるインクカートリッジ３が搭載されている。各インクカートリッジ３は、図示しない流路部材を介して各ヘッド１に接続され、各色のインクが各ヘッド１に供給されている。

キャリッジ２は、キャリッジ軸５に沿って軸方向（図中のＸ方向。以下、主走査方向）に移動可能に設けられている。そして、駆動モーター６の駆動力が図示しない複数の歯車およびタイミングベルト７を介してキャリッジ２に伝達されることで、キャリッジ２はキャリッジ軸５に沿って移動される。

一方、装置本体４にはキャリッジ軸５に沿ってプラテン８が設けられており、図示しない給紙装置等により給紙された紙等の被記録媒体Ｓ（被噴射媒体）がＹ方向（以下、副走査方向）にプラテン８上を搬送されるようになっている。

なお、詳細は後述するが、インクジェット式記録装置Ｉには、ヘッド１を回転させる回転機構５０や払拭部材６０が設けられ、さらに、これらの回転機構５０や払拭部材６０の動作、及びヘッド１にインクを吐出させる動作の制御を行う制御装置７０が設けられている。

図２を用いて、ヘッドの構造を説明する。図２は、ヘッドの概略構成を示す断面図である。

図示するように、本実施形態のヘッド１は、複数の圧力発生室１１を有する流路形成基板１２と、各圧力発生室１１に連通する複数のノズル１３が穿設されたノズルプレート１４と、流路形成基板１２のノズルプレート１４とは反対側の面に設けられる振動板１５と、該振動板１５上の各圧力発生室１１に対応する領域に設けられる圧電素子１６を有する圧電素子ユニット１７と、振動板１５上に固定されて圧電素子ユニット１７が収容される収容部１８を有するヘッドケース１９とを有する。

流路形成基板１２には、その一方面側の表層部分に、圧力発生室１１が隔壁によって区画されてその幅方向で複数並設されている。例えば、流路形成基板１２には、複数の圧力発生室１１が並設され、各圧力発生室１１の列の外側には、各圧力発生室１１にインクを供給するためのリザーバー２１が、流路形成基板１２を厚さ方向に貫通して設けられている。そして、各圧力発生室１１とリザーバー２１とは、インク供給路２２を介して連通している。インク供給路２２は、圧力発生室１１よりも狭い幅で形成されており、リザーバー２１から圧力発生室１１に流入するインクの流路抵抗を一定に保持する役割を果たしている。さらに、圧力発生室１１のリザーバー２１とは反対の端部側には、流路形成基板１２を貫通するノズル連通孔２３が形成されている。

流路形成基板１２の一方面側には、ノズルプレート１４が接着剤や熱溶着フィルムを介して接着され、各ノズル１３は、流路形成基板１２に設けられたノズル連通孔２３を介して各圧力発生室１１と連通している。また、流路形成基板１２の他方面側、すなわち、圧力発生室１１の開口面側には振動板１５が接合されて、各圧力発生室１１はこの振動板１５によって封止されている。

振動板１５は、例えば、樹脂フィルム等の弾性部材からなる弾性膜２４と、この弾性膜２４を支持する、例えば、金属材料等からなる支持板２５との複合板で形成されており、弾性膜２４側が流路形成基板１２に接合されている。

また、振動板１５の各圧力発生室１１に対向する領域内には、圧電素子１６の先端部が当接する島部２６が設けられている。すなわち、振動板１５の各圧力発生室１１の周縁部に対向する領域に他の領域よりも厚さの薄い薄肉部２７が形成されて、この薄肉部２７の内側にそれぞれ島部２６が設けられている。また、振動板１５のリザーバー２１に対向する領域に、薄肉部２７と同様に、支持板２５がエッチングにより除去されて実質的に弾性膜のみで構成されるコンプライアンス部２８が設けられている。なお、このコンプライアンス部２８は、リザーバー２１内の圧力変化が生じた時に、このコンプライアンス部２８の弾性膜２４が変形することによって圧力変化を吸収し、リザーバー２１内の圧力を常に一定に保持する役割を果たす。

圧電素子ユニット１７を構成する各圧電素子１６は、その活性領域の先端が振動板１５の島部２６に当接した状態で固定されている。

圧力発生室１１内にインク滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段である圧電素子１６は、本実施形態では、一つの圧電素子ユニット１７において一体的に形成されている。すなわち、圧電材料２９と電極形成材料３０，３１とを縦に交互にサンドイッチ状に挟んで積層した圧電素子形成部材３２を形成し、この圧電素子形成部材３２を各圧力発生室１１に対応して櫛歯上に切り分けることによって各圧電素子１６が形成されている。

圧電素子１６（圧電素子形成部材３２）の振動に寄与しない不活性領域、すなわち、圧電素子１６の基端部側は、固定基板３３に固着されている。そして、圧電素子１６の基端部近傍には、固定基板３３とは反対側の面に、各圧電素子１６を駆動するための信号を供給する配線３４を有する回路基板３５が接続され、本実施形態では、これら圧電素子１６（圧電素子形成部材３２）と固定基板３３と回路基板３５とで圧電素子ユニット１７が構成されている。

このような圧電素子ユニット１７は、圧電素子１６の先端部が上述した振動板１５の島部２６に当接された状態で固定されている。例えば、上述したように振動板１５上にヘッドケース１９が固定されており、圧電素子ユニット１７は、このヘッドケース１９の収容部１８内に収容されて、圧電素子１６が固定された固定基板３３が、圧電素子１６とは反対側の面でヘッドケース１９に固定されている。

ヘッドケース１９には、圧電素子ユニット１７が収容される収容部１８が複数設けられている。

また、ヘッドケース１９上には、回路基板３５の各配線３４がそれぞれ接続される複数の導電パッド３６が設けられた配線基板３７が固定されており、ヘッドケース１９の収容部１８は、この配線基板３７によって実質的に塞がれている。配線基板３７には、ヘッドケース１９の収容部１８に対向する領域にスリット状の開口部３８が形成されており、回路基板３５はこの配線基板３７の開口部３８から収容部１８の外側に引き出されている。

回路基板３５は、圧電素子１６を駆動するための駆動ＩＣ（図示なし）が搭載されたフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）、例えば、テープキャリアパッケージ（ＴＣＰ）やチップオンフィルム（ＣＯＦ）やフレキシブルフラットケーブル（ＦＦＣ）などからなる。そして、回路基板３５の各配線３４は、その基端部側では、例えば、半田、異方性導電材等によって圧電素子１６を構成する電極形成材料３０，３１に接続されている。一方、先端部側では、各配線３４は配線基板３７の各導電パッド３６に接合されている。また、配線基板３７は、図示しない外部配線を介して、制御装置に接続されている。

このようなヘッド１では、制御装置からの制御信号に基づいて、圧電素子１６及び振動板１５の変形によって各圧力発生室１１の容積を変化させて所定のノズル１３からインク滴を吐出させるようになっている。

具体的には、インクカートリッジ３（図１参照）からリザーバー２１にインクが供給されると、インク供給路２２を介して各圧力発生室１１にインクが分配される。実際には、制御装置からの制御信号に従い、圧電素子１６に電圧が印加されることにより圧電素子１６が収縮する。これにより、振動板１５が圧電素子１６と共に変形されて圧力発生室１１の容積が広げられ、圧力発生室１１内にインクが引き込まれる。

そして、ノズル１３に至るまで内部にインクを満たした後、制御装置から配線基板３７を介して供給される記録信号に従い、圧電素子１６の電極形成材料３０及び３１に印加していた電圧を解除する。これにより、圧電素子１６が伸張されて元の状態に戻ると共に振動板１５も変位して元の状態に戻る。結果として圧力発生室１１の容積が収縮して圧力発生室１１内の圧力が高まりノズル１３からインク滴が吐出される。

図１及び図３を用いて、回転機構について説明する。図３は、インクジェット式記録装置の概略構成を示す断面図である。

回転機構５０は、ヘッド１を回転させることで液体噴射面であるノズルプレート１４の表面を任意の向きに設定するものである。

本実施形態では、ヘッド１のみならず、キャリッジ２、キャリッジ軸５、駆動モーター６及びタイミングベルト７を一体的に回転させる回転機構５０について説明する。

回転機構５０は、装置本体４に回動可能に取り付けられた軸部５１を備えている。また、回転機構５０は、主走査方向に長尺な背板５３と、背板５３の両端に接合された２枚の側板５２を有している。軸部５１は、２枚の側板５２に取り付けられ、軸部５１の回動とともに、側板５２も回動するようになっている。

また、上述したキャリッジ軸５の両端は各側板５２に支持され、駆動モーター６は背板５３に固定されている。

さらに、回転機構５０は、モーター５４を有している。モーター５４と軸部５１とにはベルト５５が張設されており、モーター５４の駆動力がタイミングベルト７を介して軸部５１に伝達するようになっている。

図３（ｂ）に示すように、モーター５４が駆動すると、その駆動力により軸部５１が回動し、これに伴い側板５２や背板５３も回動する。そして、これらの側板５２及び背板５３に支持されているキャリッジ２とともにヘッド１が回転する。

モーター５４には、モーター制御部５６が接続されており、モーター制御部５６は、モーター５４の回転駆動を制御可能に構成されている。すなわち、モーター制御部５６は、モーター５４の回転する量を調整することで、軸部５１の回動する量を調整し、ヘッド１のノズルプレート１４の表面の向き（表面の法線の向き）を任意に設定することが可能となっている。詳細は後述するが、モーター制御部５６は、インクジェット式記録装置Ｉの制御装置７０に接続されており、制御装置７０の制御信号に従い、軸部５１を回動させるように構成されている。

例えば、図３（ａ）では、液体噴射面であるノズルプレート１４の表面は鉛直方向（Ｚ方向）の下方を向いている。図３（ｂ）に示すように、モーター制御部５６が軸部５１を略１８０度回動させることで、ノズルプレート１４の表面が鉛直方向（Ｚ方向）の上方に向いた状態で維持される。なお、ノズルプレート１４の表面の向きが鉛直方向の上方を向くとは、表面の法線が鉛直方向と平行であることをいう。

図３及び図４を用いて払拭部材について説明する。図４は、払拭部材の概略構成を示す斜視図である。なお、図４の払拭部材は図３の払拭部材とは上下反転して示している。

払拭部材６０は、回転機構５０によりノズルプレート１４の表面が所定の向きとされたヘッド１に対して、当該表面に付着したインクなどを払拭するワイピングを行う部材である。

図示するように、払拭部材６０は、ヘッド１のノズルプレート１４を払拭するワイパー部材６６が設けられた可動機構６５と、可動機構６５を支持する支持部材６１とを備えている。

支持部材６１は、枠状の部材であり、装置本体４の上部（図１参照）に取り付けられている。支持部材６１には、Ｘ軸を中心に回動可能なピニオン６２が設けられている。

支持部材６１には、Ｘ軸方向（主走査方向）に沿って長尺に形成された可動板６３が配設されている。可動板６３には、支持部材６１に設けられたピニオン６２に噛み合うラック６４が取り付けられている。ラック６４は、Ｙ軸方向に平行に配設されている。このようなピニオン６２、ラック６４、可動板６３から構成された可動機構６５は、ピニオン６２の回動によりラック６４がＹ軸方向に移動することで、可動板６３をＹ軸方向に移動可能としている。

可動板６３上には、ワイパー部材６６が設けられている。ワイパー部材６６は、可動板６３から突出する可撓性部材である。ワイパー部材６６の上端部は、ヘッド１のノズルプレート１４の表面に接触する高さに設定されている。また、特に図示しないが、ワイパー部材６６は、上下方向（Ｚ方向）にも可動するようになっている。この上下方向の可動により、ワイパー部材６６の上端部とヘッド１との間隔を調節することが可能となっている。

なお、ワイパー部材６６の上下方向の移動やピニオン６２の回動は、インクジェット式記録装置Ｉに設けられた制御装置により制御可能となっている。すなわち、制御装置は、ワイパー部材６６を上下移動させ、ピニオン６２等を回動させ、ワイパー部材６６を移動させることが可能となっている。

また、装置本体４には、払拭部材６０の下方に液体回収部６８が設けられている。液体回収部６８は、払拭部材６０側に開口した有底箱状に形成された部材である。詳細は後述するが、ヘッド１のノズルプレート１４に付着したインク等が払拭部材６０により除去されると、そのインクが液体回収部６８の内部に貯留されるようになっている。

上述したように、回転機構５０によるヘッド１の回転や、払拭部材によるワイピング動作は、制御装置７０により制御される。

図５は、インクジェット式記録装置Ｉの機能ブロック図である。インクジェット式記録装置Ｉは、制御装置７０と印刷処理部（プリントエンジン）８０とを具備する。制御装置７０は、インクジェット式記録装置Ｉの全体を制御する要素であり、制御部７１と記憶部７２と駆動信号生成部７３と外部Ｉ／Ｆ（interface）７４と内部Ｉ／Ｆ７５とを含む。被記録媒体Ｓに印刷される画像を示す印刷データが外部装置（例えばホストコンピューター）３００から外部Ｉ／Ｆ７４に送信され、内部Ｉ／Ｆ７５には印刷処理部８０が接続される。印刷処理部８０は、制御装置７０による制御のもとで被記録媒体Ｓに画像を記録する要素であり、前述のヘッド１、駆動モーター６、給紙装置８２を含む。また、制御部７１は、内部Ｉ／Ｆを介して回転機構５０（モーター制御部５６）及び払拭部材６０に接続されている。

記憶部７２は、制御プログラム等を記憶するＲＯＭと、画像の印刷（ノズル１３毎のインク滴の噴射）に必要な各種のデータを一時的に記憶するＲＡＭとを含む。制御部７１は、記憶部７２に記憶された制御プログラムを実行することによりインクジェット式記録装置Ｉの各要素（例えば印刷処理部８０の駆動モーター６や給紙装置８１）を統括的に制御する。また、制御部７１は、外部装置３００から外部Ｉ／Ｆ７４に送信される印刷データを、ヘッド１の各ノズル１３からのインク滴の噴射／非噴射を圧電素子１６毎に指示する噴射データに変換する。駆動信号生成部７３は、駆動信号を生成し内部Ｉ／Ｆ７５を介してヘッド１に送信する。

さらに、制御装置７０は、ヘッド１のノズルプレート１４の表面を払拭する際には、次のように回転機構５０及び払拭部材６０を制御してワイピング動作を実行する。

図６は、ワイピング時のヘッド１の要部を拡大した断面図である。まず、制御装置７０は、ノズルプレート１４の表面が鉛直方向の上方に向いた状態となるようにヘッド１を回転させる（図３（ｂ）参照）。

具体的には、外部装置３００からの制御信号やインクジェット式記録装置Ｉの操作パネルでの操作により、ワイピング動作を実行する指示が制御部７１に与えられる。その指示を受けて、制御部７１は、内部Ｉ／Ｆ７５を介して回転機構５０（モーター制御部５６）を制御する。すなわち、制御部７１は、ノズルプレート１４の表面が鉛直方向の上方に向いた状態となるようにヘッド１を回転させる制御信号をモーター制御部５６に送信する。

そして、モーター制御部５６は、当該制御信号を受けて、モーター５４を駆動し、軸部５１を回動させ、側板５２に支持されたキャリッジ軸５ごとヘッド１を回動させる（図３（ｂ）参照）。

次に、制御装置７０は、内部Ｉ／Ｆ７５を介して駆動モーター６を駆動させ、ヘッド１を払拭部材６０の下方に移動させる。このとき、ヘッド１の側面には、液体回収部６８の側面が接するようになっている。

次に、制御装置７０は、ワイパー部材６６がノズルプレート１４の表面の一端部（Ｙ方向の一端部）に位置するように可動板６３を移動させ、ワイパー部材６６の上端部をノズルプレート１４の表面に当接させる。

そして、制御装置７０は、ピニオン６２（図４参照）を回動させることで可動板６３をＹ方向、すなわち、ノズル１３が並設された方向に移動させる。この可動板６３の移動によりワイパー部材６６はノズルプレート１４の表面に当接しながらＹ方向に移動する。

このようにノズルプレート１４の表面をワイパー部材６６が払拭することで、それらの表面に付着したインクや異物が除去される。

ワイパー部材６６によりノズルプレート１４の表面から除去されたインクは、液体回収部６８内に流れ込み、回収される。これにより、ワイピングにより回収したインクで装置本体４内を汚すことを防止することができる。

以上に説明したように、本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ｉは、ヘッド１の液体噴射面であるノズルプレート１４の表面を鉛直方向の上向きにした状態で、払拭部材６０によるワイピング動作を行う。

このとき、ノズルプレート１４の表面を鉛直方向の上向きとしたため、気泡１００の浮力は、気泡１００をノズル１３内に留める又は外部に排出する方向に作用する。すなわち、気泡がノズル１３に進入しにくい状態でワイピングを行うことができる。さらに、万が一、払拭部材６０によりノズル１３内に気泡１００が進入したとしても、気泡の浮力により、ノズル１３よりも奥の圧力発生室１１などの流路に進入することを防止することができる。

このように、本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ｉは、ワイピング時に気泡が流路内に進入することを防止することができる。このため、流路にまで侵入した気泡を排出するためにノズル側から流路内をインクとともに吸引して気泡を排出する必要がなくなり、インクの消費量が増大することを防止することができる。

また、ワイピング動作終了後、制御装置７０は、ノズル１３からインク滴とともにノズル１３に滞留した気泡１００が排出されるような駆動波形を圧電素子１６に与えてもよい。ノズル１３内に滞留した気泡１００を外部に排出することができる。これにより、ヘッド１の位置を元に戻して、ノズルプレート１４の表面を被記録媒体側に向けた際に、気泡１００が圧力発生室１１などの流路に侵入することを防止することができる。

〈実施形態２〉
実施形態１では、ヘッド１のノズルプレート１４の表面を、鉛直方向の上向きとしてワイピングを行ったが、このような態様に限定されない。

図７は、ワイピング時のヘッド１の要部を拡大した断面図である。なお、実施形態１と同一のものには同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ｉは、Ｚ方向に移動可能となるように払拭部材６０が装置本体４に取り付けられている。

まず、制御装置７０は、ノズルプレート１４の表面が鉛直方向とは交差する方向に向いた状態となるようにヘッド１を回転させる。ここでは、鉛直方向と直交する方向（Ｙ方向）に向いた状態となるようにヘッド１を回転させる。

具体的には、ワイピング動作を実行する指示が制御部７１に与えられると、制御部７１は、内部Ｉ／Ｆ７５を介して回転機構５０（モーター制御部５６）を制御する。すなわち、制御部７１は、ノズルプレート１４の表面がＹ方向に向いた状態となるようにヘッド１を回転させる制御信号をモーター制御部５６に送信する。

そして、モーター制御部５６は、当該制御信号を受けて、モーター５４を駆動し、軸部５１を回動させ、側板５２に支持されたキャリッジ軸５ごとヘッド１を回動させる。

次に、制御装置７０は、内部Ｉ／Ｆ７５を介して駆動モーター６を駆動させ、ヘッド１を払拭部材６０に対向する位置に移動させる。このとき、ヘッド１の下方には、液体回収部６８が位置するようになっている。

次に、制御装置７０は、ワイパー部材６６がノズルプレート１４の表面の一端部（Ｚ方向の一端部）に位置するように可動板６３を移動させ、ワイパー部材６６の上端部をノズルプレート１４の表面に当接させる。

そして、制御装置７０は、ピニオン６２（図４参照）を回動させることで可動板６３をＺ方向、すなわち、ノズル１３が並設された方向に移動させる。この可動板６３の移動によりワイパー部材６６はノズルプレート１４の表面に当接しながら鉛直方向（Ｚ方向）の上方から下方に移動する。

以上に説明したように、本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ｉは、ヘッド１の液体噴射面であるノズルプレート１４の表面を鉛直方向に直交する向き（以下、直交方向）にした状態で、払拭部材６０によるワイピング動作を行う。

このとき、ノズルプレート１４の表面を直交方向に向くようにしたため、気泡１００の浮力は、気泡１００をノズル１３の内面に押し付ける方向に作用する。すなわち、気泡がノズル１３に進入しにくい状態でワイピングを行うことができる。さらに、万が一、払拭部材６０によりノズル１３内に気泡１００が進入したとしても、気泡の浮力により、ノズル１３よりも奥の圧力発生室１１などの流路には進入することを防止することができる。

さらに、ワイピング時の払拭部材６０の移動方向を鉛直方向の上方から下方に向かうようにしたので、払拭部材６０により払拭したインクをノズルプレート１４の表面に残留し難くすることができる。仮に、下方から上方に向けて払拭すると、払拭した直後のノズルプレート１４の表面に、ノズルプレート１４の上方に付着したインクが垂れて付着する虞がある。

なお、払拭部材６０によるワイピングの前に、制御装置７０はヘッド１にインクの吐出を行わせてもよい。これにより、ワイピング前にノズル１３内に気泡１００が滞留していたとしても、インクの吐出とともに外部に排出することができる。インクの吐出後は、直交方向に向いたノズルプレート１４にインクが付着することになるが、その後にワイピングを行うことで、ノズルプレート１４からインクを除去することができる。

また、本実施形態においても、ワイピング動作終了後、制御装置７０は、ノズル１３からインク滴が吐出せず、かつノズル１３に滞留した気泡１００が排出されるような駆動波形を圧電素子１６に与えてもよい。ノズル１３内に滞留した気泡１００を外部に排出することができる。これにより、ヘッド１の位置を元に戻して、ノズルプレート１４の表面を被記録媒体側に向けた際に、気泡１００が圧力発生室１１などの流路に侵入することを防止することができる。

また、ノズルプレート１４の表面の向きは、実施形態１や実施形態２に例示した向きに限定されず、鉛直方向の上向きか、鉛直方向に対して交差する方向であればよい。すなわち、ノズルプレート１４の表面は、鉛直方向に対して横向き（当該表面の法線が鉛直方向に垂直となる向き）から鉛直方向の上向き（当該表面の法線が鉛直方向と平行となる向き）の間であれば、どのような方向を向いていてもよい。このような向きでワイピングを行うことで、ノズル１３に気泡が侵入することを防止し、又は、ノズル１３に気泡が侵入したとしても流路内にまで達することを防止することができる。

〈実施形態３〉
インクジェット式記録装置Ｉに、インクの吐出不良が生じたノズル１３を検出する検出手段を設けてもよい。

検出手段としては、例えば、インクジェット式記録装置Ｉにテストパターンを印刷させて、この印刷パターンを画像として読み込み吐出不良（ドット抜け）を検出するスキャナ等の光学系センサ等を用いることができる。また、検出手段としては、例えば、液体吸収体からなる検査領域とノズルプレート１４（ノズル１３）との間に電圧を印加することによりインクを帯電させ、帯電したインクをインク滴として吐出させることで、検査領域とノズルプレート１４との間の電位の変化を表す電位信号を出力させることにより、この電位信号の振幅に基づき吐出不良を検出する方法を用いるようにしてもよい。さらに、検出手段としては、圧電素子１６を駆動した後に、圧電素子１６に発生する過剰電圧（起電圧）を検出し、その振動（残留振動）の状態、例えば、残留振動の周期や振幅から圧力発生室１１内の圧力変化の異常を検出して、吐出不良を検出するものであってもよい。もちろん、検出手段は、上述したものに限定されず、従来周知のものを用いることができる。

制御装置７０は、ノズルプレート１４の表面が鉛直方向の上向き又は鉛直方向に交差する向きとなるように回転機構５０を制御する。そして、制御装置７０は、検出手段によりインクの吐出不良が生じたノズル１３のみからインクを吐出する駆動波形をヘッド１に与える。

このようにノズルプレート１４の表面が鉛直方向の上向き又は鉛直方向に交差する向きとした状態では、流路内の気泡は、その浮力でノズル１３側に移動する。そして、ノズル１３からインクを吐出させることで、当該気泡をノズル１３からより確実に排出することができる。

このように本実施形態に係るインクジェット式記録装置Ｉでは、気泡が流路に混入したことにより吐出不良が生じたノズル１３について、気泡を確実に排除して通常の吐出を行わせることができる。

〈他の実施形態〉
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。

例えば、ヘッド１を回転させる回転機構５０としては、実施形態１に示したものに限定されない。すなわち、ヘッド１、キャリッジ２、キャリッジ軸５、駆動モーター６などヘッド１の移動機構も含めて回転させる必要はない。

例えば、キャリッジ２を回転させることで、キャリッジ２とともにヘッド１を回転させる回転機構であってもよい。他にも、ヘッド１のみがキャリッジ２とは独立して回転させる回転機構であってもよい。

なお、上述した例では、インクジェット式記録装置Ｉとして、ヘッド１がキャリッジ２に搭載されて主走査方向に移動するものを例示したが、その構成は特に限定されるものではない。例えば、ヘッド１を固定し、紙等の被記録媒体Ｓを副走査方向に移動させることで印刷を行う、いわゆるライン式の記録装置であってもよい。

このようなライン式の記録装置の場合、印刷時はヘッド１を固定するが、ワイピング動作時にはヘッド１を回転させることが可能なように回転機構を構成する。

また、ヘッド１の圧力発生室１１に圧力変化を生じさせる圧力発生手段としては、例えば、電気機械変換機能を呈する圧電材料を有する圧電素子を用いた圧電アクチュエーターや、流路内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズル１３からインク滴を吐出するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させて流路内に圧力変化を生じさせてノズル１３からインク滴を吐出させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを用いることができる。

上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッド及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルター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（電界放出ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオｃｈｉｐ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用できる。

Ｉインクジェット式記録装置、１ヘッド（液体噴射ヘッド）、１１圧力発生室、１２流路形成基板、１３ノズル、１４ノズルプレート、５０回転機構、５６モーター制御部、６０払拭部材、６６ワイパー部材、６８液体回収部、７０制御装置、１００気泡

Claims

液体噴射面に設けられたノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドを回転させる回転機構と、
前記液体噴射面を払拭する払拭部材と、
前記液体噴射面が鉛直方向上向き、又は鉛直方向に対して交差する方向に向くように前記回転機構を制御し、前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させる制御装置とを備える
ことを特徴とする液体噴射装置。
請求項１に記載する液体噴射装置において、
前記制御装置は、前記液体噴射面が鉛直方向に対して交差する方向に向くように前記回転機構を制御し、鉛直方向の上方から下方に向けて前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させる
ことを特徴とする液体噴射装置。
請求項１又は請求項２に記載する液体噴射装置において、
前記払拭部材により前記液体噴射面から排除される液体を回収する液体回収部を備える
ことを特徴とする液体噴射装置。
請求項１〜請求項３の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
前記制御装置は、前記液体噴射面が鉛直方向に対して交差する方向に向くように前記回転機構を制御し、前記液体噴射ヘッドに液体の吐出を行わせ、前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させる
ことを特徴とする液体噴射装置。
請求項１〜請求項４の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
前記液体噴射ヘッドの液体の吐出不良が生じた前記ノズルを検知する検出手段を備え、
前記制御装置は、前記液体噴射面が鉛直方向上向き、又は鉛直方向に対して交差する方向に向くように前記回転機構を制御した後、前記液体噴射ヘッドに前記検出手段により検出された前記ノズルから前記液体を吐出させ、前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させる
ことを特徴とする液体噴射装置。
請求項１〜請求項５の何れか一項に記載する液体噴射装置において、
前記制御装置は、前記払拭部材に前記液体噴射面を払拭させた後、前記液体噴射ヘッドに前記ノズルから液体中に含まれる気泡を排出させる
ことを特徴とする液体噴射装置。