JP2021146702A - 液体吐出ユニットおよび液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出面を接触部に対して移動させることなく、接触部を液体吐出面に接触できるとともに、接触部に供給された洗浄液が溢れないようにする液体吐出ユニットおよび液体吐出装置を提供すること。【解決手段】キャリッジ１は、被描画物１００に向けてインクを吐出するノズル３０２を有するノズル面３０２ａと、ノズル面３０２ａに接触し、ノズル面３０２ａに平行な方向に延びるワイパ３と、ワイパ３に供給された洗浄液を保持する洗浄液回収部材６と、ワイパ３および洗浄液回収部材６を保持し、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置と、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向しない位置の間で、水平面に対する洗浄液回収部材６の傾きを変化させずに、移動可能なワイパユニット４と、を備える。【選択図】図２

Description

本発明は液体吐出ユニットおよび液体吐出装置に関する。

特許文献１には、原動歯車３３を回転すると、キャリッジ退避機構１２は退避するとともにキャッピングレバ−１６は回動して、クリ−ナ２０は印字ヘッド７のノズル表面に付着したインク及びくず等の付着物をクリ−ニングし、キャップは該ノズルに当接してインク乾燥を防止するインクジェットプリンタが記載されている。

特許文献２には、インクが充填されたインクタンク６に加圧空気を印加することによりインクを遠方に吐出するインクジェットノズル１６を複数配列したヘッドアレイ３が往復直線移動可能に取り付けられたリニアレール４を多関節ロボット５のロボットアーム５ａに保持させ、ロボットアーム５ａの配置位置を位置情報に基づいて制御すると共に、位置情報に連動させてヘッドアレイ３中の所定のノズル１６の駆動を制御するプリント装置が記載されている。

本発明は、液体吐出面を接触部に対して移動させることなく、接触部を液体吐出面に接触できるとともに、接触部に供給された洗浄液が溢れないようにする液体吐出ユニットおよび液体吐出装置を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る液体吐出ユニットは、対象物に向けて液体を吐出する吐出口を有する液体吐出面と、液体吐出面に接触する接触部と、接触部に供給された洗浄液を回収する洗浄液回収部と、接触部および洗浄液回収部を保持し、接触部が液体吐出面に対向する位置で、水平面に対する洗浄液回収部の傾きを変化させずに、移動可能な移動部と、を備える。

本発明によれば、液体吐出面を接触部に対して移動させることなく、接触部を液体吐出面に接触できるとともに、接触部に供給された洗浄液が溢れないようにする液体吐出ユニットおよび液体吐出装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係る液体吐出装置の説明図である。 同実施形態におけるキャリッジの正面説明図である。 同実施形態におけるキャリッジの平面説明図である。 同実施形態におけるキャリッジの側面説明図である。 同実施形態における制御系の説明図である。 同実施形態におけるヘッドの一例の説明に供する１つのノズル部分の断面説明図である。 同実施形態におけるヘッドの動作説明に供する駆動電圧の一例の説明図である。 同実施形態におけるヘッドに対する液体供給系の説明図である。 同実施形態における描画動作の制御の説明に供するフロー図である。 同実施形態におけるキャリッジの移動経路の説明図である。 同実施形態におけるワイパユニットの説明図である。 同実施形態におけるワイパユニットの一部説明図である。 同実施形態におけるメンテ動作の制御の説明に供するフロー図である。 同実施形態におけるメンテ動作の説明に供する図である。 同実施形態の変形例に係るワイパユニットの斜視図である。 同実施形態の第２の変形例に係るワイパユニットの斜視図である。 第２の変形例におけるメンテ動作の制御の説明に供するフロー図である。 第２の変形例におけるメンテ動作の説明に供する図である。 第２の変形例におけるメンテ動作の説明に供する他の図である。 本発明の実施形態の第３の変形例に係る液体吐出装置で航空機を描画対象物として描画するときの斜視説明図である。 第３の変形例に係る液体吐出装置の斜視説明図である。 本発明の実施形態の第４の変形例に係る液体吐出装置の斜視説明図である。 第４の変形例に係る液体吐出装置の駆動部の斜視説明図である。 第４の変形例に係る工程の説明図である。

以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る液体吐出装置の説明図である。図１（ａ）は、液体吐出装置の右側面図、図１（ｂ）は、液体吐出装置の平面図である。

液体吐出装置１０００は、対象物の一例である被描画物１００に対向して設けられ、被描画物１００に向けて液体の一例であるインクを吐出するキャリッジ１を備える。キャリッジ１は、対象物に向けて液体を吐出する液体吐出ユニットの一例である。

液体吐出装置１０００は、キャリッジ１をＺ軸方向に移動可能に保持するＺ軸レール１０３と、Ｚ軸レール１０３をＸ軸方向に移動可能に保持するＸ軸レール１０１と、Ｘ軸レール１０１をＹ軸方向に移動可能に保持するＹ軸レール１０２を備える。Ｘ軸レール１０１、Ｙ軸レール１０２、およびＺ軸レール１０３は、キャリッジ１を移動可能に保持するガイド部の一例である。

また、液体吐出装置１０００は、キャリッジ１をＺ軸レール１０３に沿ってＺ軸方向に移動させるＺ方向駆動部９２と、Ｚ軸レール１０３をＸ軸レール１０１に沿ってＸ軸方向に移動させるＸ方向駆動部７２と、Ｘ軸レール１０１をＹ軸レール１０２に沿ってＹ軸方向に移動させるＹ方向駆動部８２と、を備える。

これにより、液体吐出装置１０００は、キャリッジ１をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動させながら、被描画物１００にインクを吐出して描画することができる。なお、被描画物１００は、図１においては平面板の形態として記載しているが、車やトラック、航空機などの車両のボディーなどのように鉛直に近い面もしくは曲率半径の大きい面であれば曲面でもよい。

図２は、本実施形態におけるキャリッジの正面説明図である。図３は、同実施形態におけるキャリッジの平面説明図である。図４は、同実施形態におけるキャリッジの側面説明図である。

キャリッジ１は、Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋの各色のインクを吐出するヘッド３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ、および３００Ｋを備える。ヘッド３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ、および３００Ｋのそれぞれは、複数のノズル３０２を有するノズル面３０２ａを備える。ノズル３０２は、対象物に向けて液体を吐出する吐出口の一例であり、ノズル面３０２は液体吐出面の一例である。

キャリッジ１は、ノズル面３０２ａが水平面と交差するように、かつ複数のノズル３０２の配列方向がＸ軸方向に対して傾斜するように、ヘッド３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ、および３００Ｋを固定するヘッド固定板７を備える。これにより、ノズル３０２は、重力方向と交差する方向にインクを吐出する。

具体的には、ヘッド３００Ｙ、３００Ｍ、３００Ｃ、および３００Ｋは、ノズル面３０２ａが水平面と直交するように配置され、これにより、ノズル３０２は水平方向にインクを吐出する。

キャリッジ１は、さらに、インク受け面２４、ワイパ３、洗浄液供給部５、および洗浄液回収部材６を有するワイパユニット４を備える。

インク受け面２４は、ノズル３０２から吐出されたインクを受ける液体受け面の一例である。

ワイパ３は、インク受け面２４がノズル３０２に対向する状態で、ワイパユニット４が移動するときに、ノズル３０２およびノズル面３０２ａに接触し、ノズル面３０２ａに平行な方向に延びる接触部の一例である。ワイパ３は、また、インク受け面２４がノズル３０２に対向する状態で、インク受け面２４よりもノズル３０２側に突出し、インク受け面２４に平行な方向に延びる突出部の一例でもある。

洗浄液供給部５は、可撓性の管である洗浄液供給チューブ１１から洗浄液を供給され、ワイパ３およびインク受け面２４に上方から洗浄液を供給する。洗浄液回収部材６は、インク受け面２４の下方に配置され、インク受け面２４が受けたインクを回収する液体回収部の一例である。あるいは、洗浄液回収部材６は、インク受け面２４が受けたインクを保持する液体保持部の一例である。洗浄液回収部材６は、また、ワイパ３およびインク受け面２４に供給された洗浄液を回収する洗浄液回収部の一例でもある。あるいは、洗浄液回収部材６は、ワイパ３およびインク受け面２４に供給された洗浄液を保持する洗浄液保持部の一例である。そして、洗浄液回収部材６は、可撓性の管である洗浄液回収チューブ１２を介してインクおよび洗浄液を排出する。

キャリッジ１は、ヘッド固定板７の上部に固定された上部ガイド板８Ｈと、ヘッド固定板７の下部に固定された下部ガイド板８Ｌと、ワイパユニット４の上部に固定された上部板４Ｈと、ワイパユニット４の下部に固定された下部板４Ｌと、を備える。ヘッド固定板７、ガイド板８Ｈおよび８Ｌは、ノズル３０２を保持し、ワイパユニット４を移動可能に支持する筐体の一例である。

上部ガイド板８Ｈには、ガイド溝９が形成されており、下部ガイド板８Ｌにも同様のガイド溝が形成されている。上部板４Ｈおよび下部板４Ｌには、それぞれ上部ガイド板８Ｈおよび下部ガイド板８Ｌに向けて突出するピン１０が設けられている。

さらに、キャリッジ１は、モータ１３と、モータ１３と同軸で回転するローラ１３Ａと、ローラ１３Ａに掛け回されたベルト１４Ａと、ベルト１４Ａが掛け回されたローラ１６Ａと、ローラ１６Ａを同軸で支持する回転軸１６と、回転軸１６に同軸で支持されるローラ１６Ｂと、ローラ１６Ｂに掛け回されたベルト１４Ｂと、ベルト１４Ｂが掛け回されたローラ１５Ｂおよびローラ１８Ｂと、ワイパユニット４の上部板４Ｈとベルト１４Ｂを連結する上部取付部４Ｂと、を備える。

また、キャリッジ１は、回転軸１６に同軸で支持されるローラ１６Ｃと、ローラ１６Ｃに掛け回されたベルト１４Ｃと、ベルト１４Ｃが掛け回されたローラ１５Ｃおよびローラ１８Ｃと、ワイパユニット４の下部板４Ｌとベルト１４Ｃを連結する下部取付部４Ｃと、を備える。

そして、キャリッジ１は、上部取付部４Ｂが右側（Ｘ軸方向負側）端部に位置することを検知するセンサ１７ａと、下部取付部４Ｃが左側（Ｘ軸方向正側）端部に位置することを検知するセンサ１７ｂと、を備える。本実施形態では、センサ１７ａによりワイパユニット４が待機位置（ホームポジション）にあることを検知し、センサ１７ｂによりワイパユニット４が移動終了位置（折返し位置）にあることを検知する。

以上の構成により、モータ１３を駆動すると、ベルト１４Ａを介してベルト１４Ｂおよびベルト１４Ｃに回転駆動力が伝達され、ベルト１４Ｂおよびベルト１４Ｃに連結されたワイパユニット４が移動する。その際、ピン１０が、ガイド溝９の内側を摺動して移動することにより、ガイド溝９の形状に沿った軌跡でワイパユニット４が移動する。

図２に示すように、ワイパユニット４は、左右方向（Ｘ軸方向）に移動する際に、姿勢が変化しないように、水平方向に（Ｙ軸方向の位置を変えないように）移動する。すなわち、ワイパユニット４は、水平面に対する傾きが変化しないように、かつ高さが変化しないように、左右方向（Ｘ軸方向）に移動する。ここで、洗浄液回収部材６はワイパユニット４に対して位置が固定されているため、ワイパユニット４が左右方向（Ｘ軸方向）に移動する際、洗浄液回収部材６は、水平面に対する傾きが変化せず、かつ高さが変化しない。

そして、図３に示すように、ワイパユニット４が右側から左側（Ｘ軸方向正側）に移動するのに伴い、ワイパユニット４が奥側から前側（Ｚ軸方向正側）に移動するように、ガイド溝９が形成されている。

ワイパユニット４は、待機位置ではノズル３０２よりも奥側（Ｚ軸方向負側）に位置しており、ノズル３０２には対向していない。

そして、ワイパユニット４は、左側（Ｘ軸方向正側）に移動するのに伴い、ノズル３０２よりも前側（Ｚ軸方向正側）に移動し、さらに左側（Ｘ軸方向正側）に移動することにより、ノズル３０２に対向する。この状態で、ワイパ３はノズル面３０２ａに接触し、インク受け面２４は、ノズル３０２から吐出されたインクを受けることが可能になる。

ワイパユニット４が、ノズル３０２に対向する状態で左側（Ｘ軸方向正側）に移動することにより、ワイパ３がノズル面３０２ａおよびノズル３０２をワイピングしてクリーニングする。

さらに、ワイパユニット４は、左側（Ｘ軸方向正側）に移動すると、ノズル３０２に対向しなくなる。

そして、ワイパユニット４は、移動終了位置まで移動すると、今度は右側（Ｘ軸方向負側）に移動して待機位置に戻る。

すなわち、ワイパユニット４は、ワイパ３およびインク受け面２４がノズル３０２に対向する位置と、ワイパ３およびインク受け面２４がノズル３０２に対向しない位置の間で、移動可能な移動部の一例である。さらに、ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置において、ワイパ３が水平方向に移動するように、移動可能である。

以上のように、キャリッジ１は、被描画物１００に向けてインクを吐出するノズル３０２と、ノズル３０２から吐出されたインクを受けるインク受け面２４と、インク受け面が受けたインクを保持する洗浄液回収部材６と、インク受け面２４および洗浄液回収部材６を保持し、インク受け面２４がノズル３０２に対向する位置と、インク受け面２４がノズル３０２に対向しない位置の間で、水平面に対する洗浄液回収部材６の傾きが変化しないように、移動可能なワイパユニット４と、を備える。

これにより、インク受け面２４がノズル３０２に対向する位置に移動することにより、ノズル３０２がインク受け面２４側に移動することなく、ノズル３０２からインク受け面２４にインクを吐出できる。また、インク受け面２４がノズル３０２に対向しない位置に移動するときに、インク受け面２４が受けたインクが揺れて洗浄液回収部材６から溢れることを低減できる。

そして、液体吐出装置１０００は、キャリッジ１と、図１で説明したように、キャリッジ１を移動可能に保持するＸ軸レール１０１、Ｙ軸レール１０２、およびＺ軸レール１０３を備える。

これにより、キャリッジ１は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動しながら、被描画物１００に向けてインクを吐出することができる。また、液体吐出装置１０００内でのキャリッジ１の位置にかかわらず、必要なときに、インク受け面２４がノズル３０２に対向する位置に移動することにより、ノズル３０２がインク受け面２４側に移動することなく、すなわちキャリッジ１が移動することなく、ノズル３０２からインク受け面２４にインクを吐出できる。

すなわち、位置が固定されたインク受け面２４に向けてキャリッジ１が移動する場合に比べて、キャリッジ１が移動する時間を短縮できるため、少ないダウンタイムで、高品質描画を継続して行うことができる。

ワイパユニット４は、洗浄液回収部材６の高さが変化しないように、移動可能である。これにより、ワイパユニット４が移動するときに、洗浄液回収部材６が保持するインクは、高さ方向の力を受けないため揺れにくく、洗浄液回収部材６から溢れにくくなる。

ノズル３０２は、重力方向と交差する方向にインクを吐出し、洗浄液回収部材６は、インク受け面２４の下方に配置される。これにより、洗浄液回収部材６は、インク受け面に向けて吐出された後に重力により落下したインクを保持することができる。

洗浄液回収部材６は、インク受け面２４に供給された洗浄液を保持する。これにより、インク受け面２４を洗浄することができるとともに、インク受け面２４がノズル３０２に対向しない位置に移動するときに、インク受け面２が受けた洗浄液が洗浄液回収部材６から溢れないようにすることができる。

ワイパユニット４は、インク受け面２４に洗浄液を供給する洗浄液供給部５を備える。これにより、インク受け面２４に洗浄液を確実に供給して、インク受け面２４を確実に洗浄することができる。

また、キャリッジ１は、被描画物１００に向けてインクを吐出するノズル３０２を有するノズル面３０２ａと、ノズル面３０２ａに接触するワイパ３と、ワイパ３に供給された洗浄液を保持する洗浄液回収部材６と、ワイパ３および洗浄液回収部材６を保持し、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で、水平面に対する洗浄液回収部材６の傾きが変化しないように、移動可能なワイパユニット４と、を備える。すなわち、ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で、水平面に対する洗浄液回収部材６の傾きを変化させずに移動可能である。ワイパ３は、ノズル面３０２ａに平行な方向に延びることが好ましい。

これにより、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で移動することにより、ノズル面３０２ａがワイパ３に対して移動することなく、洗浄液が供給されたワイパ３が接触してノズル面３０２ａをワイピングしてクリーニングできる。また、ワイパ３がノズル面３０２ａに対して移動するときに、洗浄液が揺れて洗浄液回収部材６から溢れることを低減できる。

そして、液体吐出装置１０００は、キャリッジ１と、図１で説明したように、キャリッジ１を移動可能に保持するＸ軸レール１０１、Ｙ軸レール１０２、およびＺ軸レール１０３を備える。

これにより、キャリッジ１は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動しながら、被描画物１００に向けてインクを吐出することができる。また、液体吐出装置１０００内でのキャリッジ１の位置にかかわらず、必要なときに、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置に移動することにより、ノズル面３０２ａがワイパ３側に移動することなく、すなわちキャリッジ１が移動することなく、洗浄液が供給されたワイパ３が接触してノズル面３０２ａをワイピングしてクリーニングできる。

すなわち、位置が固定されたワイパ３に向けてキャリッジ１が移動する場合に比べて、キャリッジ１が移動する時間を短縮できるため、少ないダウンタイムで、高品質描画を継続して行うことができる。

ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で、洗浄液回収部材６の高さが変化しないように、すなわち洗浄液回収部材６の高さを変化させずに、移動可能である。また、ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で、水平方向に移動可能である。これにより、ワイパユニット４が移動するときに、洗浄液回収部材６が保持する洗浄液は、高さ方向の力を受けないため揺れにくく、洗浄液回収部材６から溢れにくくなる。

そして、ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置と、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向しない位置の間で、水平方向に、あるいは水平面に対する洗浄液回収部材６の傾きを変化させずに、移動可能である。これにより、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置に移動することにより、ノズル面３０２ａがワイパ３に対して移動することなく、洗浄液が供給されたワイパ３が接触してノズル面３０２ａをワイピングしてクリーニングできるとともに、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向しない位置に移動するときに、洗浄液が揺れて洗浄液回収部材６から溢れることを低減できる。

キャリッジ１は、ノズル面３０２ａを保持し、ワイパユニット４を移動可能に支持するヘッド固定板７、ガイド板８Ｈおよび８Ｌ（筐体の一例）を備える。

ワイパユニット４は、ワイパ３に洗浄液を供給する洗浄液供給部５を備える。これにより、ワイパ３に洗浄液を確実に供給して、ノズル面３０２ａを確実にワイピングしてクリーニングできる。

ノズル面３０２ａは、水平面と交差する向きに配置され、ワイパ３は、下方に延びており、洗浄液供給部５は、ワイパ３の上方から洗浄液を供給する。これにより、重力を用いてワイパ３の下方にも洗浄液を確実に供給して、ノズル面３０２ａの下方を確実にワイピングしてクリーニングできる。

図５は、本実施形態における制御系の説明図である。

液体吐出装置１０００は、加圧された空気を供給するコンプレッサ２３０およびエアーレギュレータ３３２と、インク３１１を貯留するインクタンク３３０を備える。これにより、コンプレッサ２３０およびエアーレギュレータ３３２からインクタンク３３０へ加圧空気が供給可能である。ここで、コンプレッサ２３０は加圧空気供給部の一例であり、インクタンク３３０は液体保持部の一例である。

また、液体吐出装置１０００は、コンプレッサ２３０と接続されるエアーレギュレータ２３２と、洗浄液２２０を貯留する洗浄液タンク２２１と、洗浄液タンク２２１と洗浄液供給部５の間に設けられる開閉弁２３４を備える。これにより、コンプレッサ２３０およびエアーレギュレータ２３２から洗浄液タンク２２１へ加圧空気が供給可能である。

さらに、液体吐出装置１０００は、真空発生器２４２と、コンプレッサ２３０および真空発生器２４２の加圧ポートに接続される電磁弁２４４と、真空発生器２４２のドレンポートに接続される廃液タンク２４０を備え、真空発生器２４２の吸引ポートには、洗浄液回収チューブ１２が接続される。真空発生器２４２は負圧発生部の一例であり、廃液タンク２４０は洗浄液回収部の一例である。

そして、液体吐出装置１０００は、図２〜４に示したように、センサ１７ａおよび１７ｂの検知信号に基づきモータ１３を制御する制御部５００を備える。また、制御部５００は、図１に示したＸ方向駆動部７２、Ｙ方向駆動部８２およびＺ方向駆動部９２を制御してキャリッジ１をＸ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動させるとともに、ヘッド３００、開閉弁２３４および電磁弁２４４を制御する。

制御部５００は、例えば、全体の制御を司るＣＰＵと、ＣＰＵに描画動作等の制御を実行させるためのプログラム、その他の固定データを格納するＲＯＭと、描画データ等を一時格納するＲＡＭと、ＰＣ等のホストから描画データ等を受信するときに使用するデータ及び信号の送受を行うためのＩ／Ｆと、により構成される。

以上の構成において、制御部５００がヘッド３００を制御することにより、インクタンク３３０からヘッド３００へ加圧されたインクが供給される。

また、制御部５００が開閉弁２３４を開くことにより、洗浄液タンク２２１から洗浄液供給部５へ加圧された洗浄液が供給される。

そして、制御部５００が電磁弁２４４を開くことにより、コンプレッサ２３０が真空発生器２４２に加圧空気を送り込むと、真空発生器２４２の吸引ポートに負圧が発生し、洗浄液回収部材６内の液体が、洗浄液回収チューブ１２を介して吸引されて廃液タンク２４０に排出される。

以上のように、液体吐出装置１０００は、洗浄液回収チューブ１２を介して洗浄液回収部材６と接続される廃液タンク２４０を備える。これにより、被描画物１００に対するキャリッジ１の位置にかかわらず、洗浄液回収部材６が保持する洗浄液を廃液タンク２４０により回収することができる。

液体吐出装置１０００は、洗浄液回収チューブ１２と廃液タンク２４０の間に、負圧を発生させる真空発生器２４２を備える。これにより、洗浄液回収部材６が保持する洗浄液を廃液タンク２４０により確実に回収することができる。

液体吐出装置１０００は、加圧された空気を供給するコンプレッサ２３０と、コンプレッサ２３０から供給される加圧空気を受けて、ノズル３０２に対して加圧されたインクを供給するインクタンク３３０と、を備え、真空発生器２４２は、コンプレッサ２３０から受けた加圧空気により負圧を発生させる。これにより、インクを供給するためのコンプレッサ２３０を用いて、洗浄液回収部材６が保持する洗浄液を廃液タンク２４０により確実に回収することができる。

図６は、本実施形態におけるヘッドの一例の説明に供する１つのノズル部分の断面説明図である。なお、図６（ａ）はノズルが閉じている状態、（ｂ）はノズルが開いている状態をそれぞれ示している。

ヘッド３００は、先端部に液体を吐出するノズル３０２が設けられ、ノズル３０２の近傍に液体が注入される注入口３０３が設けられた中空状のハウジング３０４を備えている。

ハウジング３０４内には、外部からの電圧の印加に応じて伸縮する圧電素子３０５と、ノズル３０２を開閉する弁体３０７と、弁体３０７と圧電素子３０５との間に配置され、弁体３０７をノズル３０２に対して進退させる弁体移動手段３０８とが配置されて収納されている。

圧電素子３０５はケース３１５内に収容され、電圧印加用の一対の配線部材３１０ａ，３１０ｂが接続されて外部に引き出されている。圧電素子３０５は、弁体移動手段３０８を介して弁体３０７を駆動する。

弁体３０７とハウジング３０４との間には、注入口３０３から注入される加圧液体の圧電素子３０５側への侵入を阻止する封止部材３０６が配置されている。これにより、注入口３０３から加圧液体が注入される液室３０９が形成される。すなわち、液室３０９は、ハウジング３０４に収納される。また、弁体３０７は、液室３０９とノズル３０２の間の流路を開閉する開閉部材の一例である。

ハウジング３０４は、円筒状、角筒状などの筒状体であり、ノズル３０２及び注入口３０３以外は閉じられている。ノズル３０２は、ハウジング３０４の先端部に開けられた開口であり、インク３１１を吐出する。注入口３０３は、ノズル３０２の近傍のハウジング３０４の側面に設けられ、加圧された液体が連続的に供給される。

圧電素子３０５は、ジルコニアセラミックス等を用いて形成されている。圧電素子３０５には、配線部材３１０ａ、３１０ｂを介して駆動波形（駆動電圧）が与えられる。

封止部材３０６は、例えばパッキン、Ｏリング等であり、封止部材３０６を弁体３０７に外嵌することで、注入口３０３側から圧電素子３０５側へ液体が流入することを防止している。

弁体移動手段３０８は、ゴム、軟質樹脂、薄い金属板等で形成された復元可能に変形可能な弾性部材で形成された断面略台形状の変形部３０８ａを有する。変形部３０８ａの断面略台形状の上辺に相当する連結部３０８ｅは弁体３０７の基端側の面に固定されている。変形部３０８ａの断面略台形状の底辺に相当する長辺側は屈曲辺部３０８ｄと連結されている。屈曲辺部３０８ｄは、径方向中央部がガイド部３０８ｃと連結され、径方向中央部と端部との間が、一端がケース３１５に連結された固定部３１２と連結されている。

この弁体移動手段３０８は、圧電素子３０５に所定の電圧が印加されて圧電素子３０５が伸張することにより、図６（ｂ）に示すように、ガイド部３０８ｃがノズル３０２側へ例えば距離ｅだけ移動し、屈曲辺部３０８ｄの中央部付近が押し込まれる。

このとき、屈曲辺部３０８ｄは、ガイド部３０８ｃの外周側が固定部３１２に連結されているので、固定部３１２との連結部と起点として矢印方向に変位する。屈曲辺部３０８ｄが矢印方向に変位することで、変形部３０８ａは拡開するので、弁体３０７との連結部３０８ｅが矢印方向に引き込まれる。

この弁体移動手段３０８の変形部３０８ａの変形により、変形部３０８ａの連結部３０８ｅに固定された弁体３０７が距離ｄだけ引き込まれて、ノズル３０２が開かれる。

つまり、圧電素子３０５の伸張によってガイド部３０８ｃがノズル３０２側へ距離ｅだけ移動することで、弁体３０７はガイド部３０８の移動方向（圧電素子３０５の伸長方向）と逆方向に距離でだけ移動する。

ここで、弁体移動手段３０８の変形部３０８ａにおける弁体３０７との連結部３０８ｅと屈曲辺部３０８ｄとの距離や屈曲辺部３０８ｄの長さを調整することにより、弁体３０７の移動量を圧電素子３０５の変位量よりも長くすることができる。

つまり、弁体移動手段３０８は圧電素子３０５の変位量を増幅することができ、圧電素子３０５の変位量を少なくすることができるため、圧電素子３０５を小型化することができる。

図７は、本実施形態におけるヘッドの動作説明に供する駆動電圧の一例の説明図である。

ヘッド３００は、圧電素子３０５に電圧が印加されていない状態においては、圧電素子３０５は収縮状態にあるので、弁体移動手段３０８には圧電素子３０５による力が加わらない状態にある。このとき、弁体移動手段３０８の変形部３０８ａは、図７（ａ）に示すように、膨らんだ状態（通常状態）になっており、弁体３０７は変形部３０８ａの弾性力によってノズル３０２方向に付勢されている。したがって、ノズル３０２は弁体３０７の端面によって閉じられており、ノズル３０２からインク３１１が吐出されることはない。

ここで、圧電素子３０５に対し、図７（ａ）に示すように、波形Ｐ１の電圧（＋ＥＶ）を印加することで、圧電素子３０５が伸長し、前述したように、弁体移動手段３０８の変形部３０８ａが変形して、弁体３０７を図６（ｂ）に示す矢印方向に引き込む。これにより、弁体３０７がノズル３０２を開くので、注入口３０３から注入されている加圧液体がノズル３０２から吐出される。

一方、図７（ｂ）に示すように、圧電素子３０５に対する波形Ｐ２の電圧（＋ＥＶ）が途中で消失した波形Ｐ２が印加されたり、また、図７（ｃ）に示すように印加されるべき波形の電圧が停電等によって圧電素子３０５に印加されなかったりすることがある。

このとき、圧電素子３０５は収縮した状態を保持するので、弁体移動手段３０８の変形部３０８ａは図６（ａ）に示す通常状態に戻っている。したがって、弁体３０７はノズル３０２を閉じた状態を維持するので、インク３１１がノズル３０２から吐出されることはない。

これにより、停電等の場合であっても、インク３１１がノズル３０２から不用意に漏れ出したり、ノズル詰まりを生じたりすることを低減できる。

図８は、本実施形態におけるヘッドに対する液体供給系の説明図である。

次に、ヘッド３００に対する液体供給系について図８を参照して説明する。図８は同液体供給系の説明図である。

ここでは、各ヘッド３００（３００Ｙ〜３００Ｋ）から吐出する各色のインク３１１が収容された密閉容器としてのインクタンク３３０（３３０Ｙ〜３３０Ｋ）を備えている。インクタンク３３０とヘッド３００の注入口３０３とはそれぞれチューブ３３３を介して接続されている。

一方、インクタンク３３０は、エアーレギュレータ３３２を含むパイプ３３１を介してコンプレッサ２３０と接続され、コンプレッサ２３０からの加圧空気が供給される。

これにより、各ヘッド３００の注入口３０３には各色の加圧されたインク３１１が供給され、前述したように、弁体３０７の開閉に応じてノズル３０２からインク３１１が吐出される。

図９は、同実施形態における描画動作の制御の説明に供するフロー図である。図１０は、同実施形態におけるキャリッジの移動経路の説明図である。図１０（ａ）は正面図で、図１０（ｂ）は平面図である。キャリッジ１の移動軌跡を１Ｒで示す。

制御部５００は、描画命令を受けると、図１に示したＸ方向駆動部７２、Ｙ方向駆動部８２およびＺ方向駆動部９２を制御して、キャリッジ１を図１０（ａ）に示す描画開始待機位置１１０に移動させる（ＰＳ１）。

この描画開始待機位置１１０は、被描画物１００の描画領域より−Ｘ方向に一定距離外れた位置で、被描画物１００の描画面に対して描画時よりもＺ方向に離れた位置となっている。

制御部５００は、この位置でメンテ動作を行う（ＰＳ２）。メンテ動作の詳細については後述する。

制御部５００は、その後、Ｘ方向駆動部７２およびＺ方向駆動部９２を制御して、図１０（ｂ）に示すようにキャリッジ１を描画面に接近させながら＋Ｘ方向に移動させ、画像情報に基づいた描画動作を行う（ＰＳ３）。

制御部５００は、キャリッジ１が描画領域を外れると、Ｘ方向駆動部７２およびＺ方向駆動部９２を制御して、キャリッジ１を描画面から離れる方向（―Ｚ方向）に移動させながら＋Ｘ方向に移動させ、反転位置１１１で停止させる。

ここで、制御部５００は、描画終了かどうかを判定し（ＰＳ４）、描画データがあれば、Ｙ方向駆動部８２を制御してーＹ方向にキャリッジ１を移動させ（ＰＳ５）、ＰＳ２〜ＰＳ４の動作を再び行う

制御部５００は、このＰＳ２〜ＰＳ５の動作を描画終了まで継続する。制御部５００は、ステップＰＳ４で描画終了と判定した場合、ステップＰＳ２と同様にメンテ動作を行う（ＰＳ６）。これにより、ノズル面３０２ａから残留インク等を除去できた状態で動作終了させることができる。

図１１は、同実施形態におけるワイパユニットの説明図である。図１２は、同実施形態におけるワイパユニットの一部説明図である。

図１１（ａ）はワイパユニットの背面図、図１１（ｂ）はワイパユニットの側面図、図１２（ａ）はワイパユニットの上部正面図、図１２（ｂ）はワイパユニットの下部正面斜視図、図１２（ｃ）はワイパユニットの下部背面斜視図である。

ワイパユニット４は、インク受け面２４よりもインク受け面２４の法線方向に突出し、インク受け面２４に平行な方向かつ鉛直方向の下方に延びる凸部２３と、ワイパ３を背面側から加圧する加圧機構３Ｐを備える。ここで、ワイパ３および凸部２３は、インク受け面２４がノズル３０２に対向する状態で、インク受け面２４よりもノズル３０２側に突出する突出部の一例である。

また、ワイパ３および凸部２３は、水平方向においてインク受け面２４を挟んで配置され、ともに鉛直方向の下方に延びるように形成されている。ここで、図２〜４で説明したように、ワイパユニット４は水平方向に移動することから、ワイパ３および凸部２３は、ワイパユニット４が移動する方向においてインク受け面２４を挟んで配置され、ワイパユニット４が移動する方向に直交する方向に延びる第１、第２の突出部の一例である。

そして、ワイパ３はノズル面３０２ａに対向する側の面を最高点として４辺が傾斜した形状とされている。

洗浄液供給部５は、ワイパ３およびインク受け面２４の上方に配置されており、ワイパ３の上方から洗浄液を供給するワイパ側供給口２１と、インク受け面２４の上方から洗浄液を供給する受け面側供給口２２を備える。洗浄液回収部材６は、ワイパ３およびインク受け面２４の下方に配置されており、底面の上方の空間を囲む壁面６Ｗを有し、上部に開口６Ａが形成されている。なお、ノズル３０２がインク受け面２４に対して鉛直方向下向きにインクを吐出する形態の場合、洗浄液回収部材６は、インク受け面２４の下方に配置されるのではなく、インク受け面２４と一体で形成されても良い。

以上のように、ワイパユニット４は、インク受け面２４がノズル３０２に対向する状態で、インク受け面２４よりもノズル３０２側に突出し、インク受け面２４に平行な方向に延びる凸部２３またはワイパ３を備える。これにより、インク受け面２４が受けたインクが、インク受け面２４周囲に飛散することを低減できる。

また、ワイパユニット４は、ワイパユニット４が移動する方向においてインク受け面２４を挟んで配置される凸部２３およびワイパ３を備え、第１、第２の突出部は、ワイパユニット４が移動する方向に直交する方向に延びる。これにより、インク受け面２４が受けたインクが、インク受け面２４周囲に飛散することを確実に低減できる。

図１３は、同実施形態におけるメンテ動作の制御の説明に供するフロー図である。図１４は、同実施形態におけるメンテ動作の説明に供する図である。

制御部５００は、センサ１７ａの検知信号に基づき、ワイパユニット４がホームポジションにあるかどうか確認する（ＭＳ１）。

制御部５００は、開閉弁２３４を開いて洗浄液供給部５から洗浄液２２０を供給すると共に、電磁弁２４４を開いて真空発生器２４２を起動し、洗浄液回収部材６を吸引状態にする（ＭＳ２）。

制御部５００は、モータ１３を駆動してワイパユニット４を図２および図３に示すように＋Ｘ方向に移動させて、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置に、ワイパユニット４を移動させる（ＭＳ３）。

制御部５００は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する状態で、さらにワイパユニット４を＋Ｘ方向に移動させて、ワイパ３によりノズル面３０２ａをワイピングする（ＭＳ４）。

制御部５００は、センサ１７ｂの検知信号に基づき、ワイパユニット４が移動終了位置に達したと判断すると、モータ１３を停止してワイパユニット４の移動を停止する（ＭＳ５）。

次に制御部５００は、モータ１３を逆方向に駆動してワイパユニット４を逆方向（−Ｘ方向）に移動させて、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向し、かつインク受け面２４がノズル３０２に対向する位置に、ワイパユニット４を移動させる（ＭＳ６）。

制御部５００は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する状態で、さらにワイパユニット４をーＸ方向に移動させて、ワイパ３によりノズル面３０２ａをワイピングするとともに、ワイパ３が通過した後のノズル３０２からインク受け面２４に向けてインクを吐出させる（ＭＳ７）。

具体的には、図１４に示すように、制御部５００は、ワイパ３がノズル３０２Ｃを通過した後、かつ凸部２３がノズル３０２Ｃを通過する前に、矢印Ａで示すように、ノズル３０２Ｃからインク受け面２４に向けてインクを吐出させる。一方、図１４の状態では、ノズル３０２Ｂはワイパ３によるワイピング中であり、ノズル３０２Ａはワイパ３によるワイピング前であり、いずれもインク受け面２４に対向していないので、制御部５００は、ノズル３０２Ａおよびノズル３０２Ｂからはインクを吐出させない。

制御部５００は、センサ１７ａの検知信号に基づき、ワイパユニット４がホームポジションに達したと判断すると、モータ１３を停止してワイパユニット４の移動を停止する（ＭＳ８）。

制御部５００は、開閉弁２３４を閉じて、洗浄液供給部５からの洗浄液２２０の供給を停止するとともに、電磁弁２４４を閉じて、洗浄液回収部材６の吸引状態を停止する（ＭＳ９）。

以上のように、ワイパ３は、インク受け面２４がノズル３０２に対向する状態で、ワイパユニット４が移動するときに、ノズル３０２およびノズル３０２を有するノズル面３０２ａに接触する。これにより、ワイパユニット４が移動するときに、ワイパ３が接触することにより、ノズル３０２およびノズル面３０２ａをワイピングしてクリーニングすることができる。

また、液体吐出装置１０００は、ワイパユニット４が移動するときに、ワイパ３がノズル３０２を通過した後に、ノズル３０２からインク受け面２４に向けてインクを吐出させる制御部５００を備える。これにより、ノズル３０２から異物等を取り除いて、ノズル３０２からインク受け面２４に向けて確実にインクを吐出することができる。

図１５は、本実施形態の変形例に係るワイパユニットの斜視図である。

図３に示した実施形態では、ワイパユニット４は、ガイド溝９の形状に沿った軌跡で移動したが、図１５に示す変形例では、ワイパユニット４は、ガイドレール９Ｒに沿ってＸ軸方向に平行な方向に移動する。

変形例においても、図３に示したように、モータ１３を駆動すると、ベルト１４Ａを介してベルト１４Ｂおよびベルト１４Ｃに回転駆動力が伝達され、ベルト１４Ｂおよびベルト１４Ｃに連結されたワイパユニット４が移動する。その際、ガイドレール９Ｒに沿った軌跡でワイパユニット４が移動する。

図１６は、本実施形態の第２の変形例に係るワイパユニットの斜視図である。

図１２に示した実施形態では、ワイパユニット４は、水平方向においてインク受け面２４を挟んで配置されるワイパ３および凸部２３を備えたが、図１６に示す変形例では、ワイパユニット４は、水平方向においてインク受け面２４を挟んで配置される第１のワイパ３Ａおよび第２のワイパ３Ｂを備える。

第１のワイパ３Ａおよび第２のワイパ３Ｂは、ワイパユニット４が移動する方向においてインク受け面２４を挟んで配置され、ワイパユニット４が移動する方向に直交する方向に延びる第１、第２の突出部の一例である。第１、第２の突出部は、第１のワイパ３Ａおよび第２のワイパ３Ｂのように別々の部材ではなく、１部材のワイパ３に設けられても良い。

第１のワイパ３Ａおよび第２のワイパ３Ｂは、ノズル面３０２ａ側よりもインク受け面２４側が上方に位置するように傾斜して形成される上端面３Ｈをそれぞれ備える。すなわち、上端面３Ｈは、ノズル面３０２ａに直交する面よりも、ノズル面３０２ａ側が下方に位置するように傾斜して形成される。

ワイパ側供給口２１は、第１のワイパ３Ａの上端面３Ｈに対向する第１の供給口２１Ａと、および第２のワイパ３Ｂの上端面３Ｈに対向する第２の供給口２１Ｂを備える。これにより、洗浄液がワイパ３のノズル面３０２ａ側に流れやすい。

第１の供給口２１Ａおよび第２の供給口２１Ｂは、ワイパユニット４が移動する方向において受け面側供給口２２を挟んで配置される。

以上のように、ワイパ３の上端面３Ｈは、インク受け面２４側よりもノズル面３０２ａ側が下方に位置するように傾斜して形成される。これにより、ワイパ３の上端面３Ｈが受けた洗浄液をワイパ３のノズル面３０２ａ側に確実に供給して、ノズル面３０２ａを確実にワイピングしてクリーニングできる。

図１７は、第２の変形例におけるメンテ動作の制御の説明に供するフロー図である。図１８は、第２の変形例におけるメンテ動作の説明に供する図である。

制御部５００は、センサ１７ａの検知信号に基づき、ワイパユニット４がホームポジションにあるかどうか確認する（ＭＳ１１）。

制御部５００は、開閉弁２３４を開いて洗浄液供給部５から洗浄液２２０を供給すると共に、電磁弁２４４を開いて真空発生器２４２を起動し、洗浄液回収部材６を吸引状態にする（ＭＳ１２）。

制御部５００は、モータ１３を駆動してワイパユニット４を＋Ｘ方向に移動させて、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向し、かつインク受け面２４がノズル３０２に対向する位置に、ワイパユニット４を移動させる（ＭＳ１３）。

制御部５００は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する状態で、さらにワイパユニット４を＋Ｘ方向に移動させて、ワイパ３によりノズル面３０２ａをワイピングするとともに、ワイパ３が通過した後のノズル３０２からインク受け面２４に向けてインクを吐出させる（ＭＳ１４）。

具体的には、図１８に示すように、制御部５００は、第２のワイパ３Ｂがノズル３０２Ｂを通過した後、かつ第１のワイパ３Ａがノズル３０２Ｂを通過する前に、矢印Ａで示すように、ノズル３０２Ｂからインク受け面２４に向けてインクを吐出させる。

一方、図１８の状態では、ノズル３０２Ａは第１のワイパ３Ａによるワイピング後であり、ノズル３０２Ｃは第２のワイパ３Ｂによるワイピング前であり、いずれもインク受け面２４に対向していないので、制御部５００は、ノズル３０２Ａおよびノズル３０２Ｃからはインクを吐出させない。

制御部５００は、センサ１７ｂの検知信号に基づき、ワイパユニット４が移動終了位置に達したと判断すると、モータ１３を停止してワイパユニット４の移動を停止する（ＭＳ１５）。

次に制御部５００は、モータ１３を逆方向に駆動してワイパユニット４を逆方向（−Ｘ方向）に移動させて、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向し、かつインク受け面２４がノズル３０２に対向する位置に、ワイパユニット４を移動させる（ＭＳ１６）。

制御部５００は、ステップＭＳ１４と同様に、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する状態で、さらにワイパユニット４をーＸ方向に移動させて、ワイパ３によりノズル面３０２ａをワイピングするとともに、ワイパ３が通過した後のノズル３０２からインク受け面２４に向けてインクを吐出させる（ＭＳ１７）。

制御部５００は、センサ１７ａの検知信号に基づき、ワイパユニット４がホームポジションに達したと判断すると、モータ１３を停止してワイパユニット４の移動を停止する（ＭＳ１８）。

制御部５００は、開閉弁２３４を閉じて、洗浄液供給部５からの洗浄液２２０の供給を停止するとともに、電磁弁２４４を閉じて、洗浄液回収部材６の吸引状態を停止する（ＭＳ１９）。

図１９は、第２の変形例におけるメンテ動作の説明に供する他の図である。

図１９（ａ）は、図１７に示したフロー図のステップＭＳ１３に対応しており、ワイパユニット４はノズル面３０２ａに対向していない状態を示す。

図１９（ｂ）〜（ｄ）は、図１７に示したフロー図のステップＭＳ１３に対応しており、ワイパユニット４はノズル面３０２ａに対向している状態を示す。

図１９（ｂ）の状態では、第２のワイパ３Ｂは、ノズル面３０２ａおよびノズル３０２Ａに対向しており、Ｘ軸正側方向に移動しながらノズル面３０２ａおよびノズル３０２Ａをワイピングしてクリーニングする。

一方、ノズル３０２Ｂは第２のワイパ３Ａが通過中であり、ノズル３０２Ａは第２のワイパ３Ｂが通過する前であり、いずれもインク受け面２４に対向していないので、制御部５００は、ノズル３０２Ａおよびノズル３０２Ｂからはインクを吐出させない。

図１９（ｃ）の状態では、第２のワイパ３Ｂおよび第１のワイパ３Ａは、ノズル面３０２ａに対向しており、Ｘ軸正側方向に移動しながらノズル面３０２ａをワイピングしてクリーニングする。また、ノズル３０２Ａがインク受け面２４に対向しているので、制御部５００は、ノズル３０２Ａからインクを吐出させる。

一方、ノズル３０２Ｂは、第２のワイパ３Ｂが通過する前であり、インク受け面２４に対向していないので、制御部５００は、ノズル３０２Ｂからはインクを吐出させない。

図１９（ｄ）の状態では、第２のワイパ３Ｂは、ノズル面３０２ａおよびノズル３０２Ｂに対向しており、Ｘ軸正側方向に移動しながらノズル面３０２ａおよびノズル３０２Ｂをワイピングしてクリーニングする。また、第１のワイパ３Ａは、ノズル面３０２ａおよびノズル３０２Ａに対向しており、Ｘ軸正側方向に移動しながらノズル面３０２ａおよびノズル３０２Ａをワイピングしてクリーニングする。

一方、ノズル３０２Ｂは、第２のワイパ３Ｂが通過中であり、ノズル３０２Ａは、第１のワイパ３Ａが通過中であり、いずれもインク受け面２４に対向していないので、制御部５００は、ノズル３０２Ａおよびノズル３０２Ｂからはインクを吐出させない。

以上のように、ワイパユニット４の移動に同期して、インク受け面２４と対向したノズル３０２が順次インク受け面２４に向けてインクを吐出する。

そして、図１９（ｂ）に示したように、インク受け面２４にインクを吐出する前のノズル３０２Ａをワイピングすることにより、ノズル３０２Ａの表面環境の一時的な清浄化が図れる。

続いて、図１９（ｃ）に示したように、ノズル３０２Ａからインク受け面２４にインクを吐出させることにより、ノズル３０２Ａから乾燥インクを排出する。

そして、図１９（ｄ）に示したように、インク受け面２４にインクを吐出した後のノズル３０２Ａをワイピングすることにより、排出された乾燥インクの除去とノズル３０２Ａの最終的な清浄化が可能になる。更に、これを往路・復路の２回実施することで、より安定的にノズル３０２の正常状態を確保することができる。

図２０は、本発明の実施形態の第３の変形例に係る液体吐出装置で航空機を描画対象物として描画するときの斜視説明図である。図２１は、第３の変形例に係る液体吐出装置の斜視説明図である。

液体吐出装置１０００は、キャリッジ１を往復直線移動させるリニアレール４０４と、リニアレール４０４を適宜所定の位置へ移動させ、その位置で保持する多関節ロボット４０５とを備えている。

多関節ロボット４０５は、複数の関節によって人間の腕のように自由な動きを可能としたロボットアーム４０５ａを備えており、ロボットアーム４０５ａの先端を自由に移動させ、且つ、正確な位置に配置することができる。

多関節ロボット４０５としては、例えば、６つの軸、すなわち６つの関節を備えた６軸制御型の産業用ロボットを用いることができる。６軸型の多関節ロボットによれば予め動作に関する情報をティーチングしておくことできわめて正確、且つ、迅速にリニアレール４０４を描画対象物７０２（航空機）の所定位置に対峙させることができる。ロボット４０５は、６軸に限定されるものではなく、５軸、７軸など適宜の軸数を備えた多関節ロボットを用いることができる。

このロボット４０５のロボットアーム４０５ａに二股に枝分かれしたフォーク状の支持部材４２４を設け、この支持部材４２４の左側の枝部４２４ａの先端に垂直リニアレール４２３ａを、右側の枝部４２４ｂの先端に垂直リニアレール４２３ｂを平行になるようにして取り付けている。

そして、キャリッジ１を移動可能に保持したリニアレール４０４の両端を、２つの垂直リニアレール４２３ａ，４２３ｂにそれぞれ架け渡すようにして支持させている。

キャリッジ１は、図２等で説明したヘッド３００や、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ホワイトの各色の液体を吐出する複数のヘッド３００、又は、複数のノズル列を有するヘッド３００を備えている。このキャリッジ１の各ヘッド３００又はヘッド３００の各ノズル列に対しては、図８で説明した液体供給系と同様にして、インクタンク３３０から各色の液体が加圧供給される。

この液体吐出装置１０００においては、ロボット４０５によってリニアレール４０４を描画対象物７０２の所要の描画領域に対向する位置に移動させ、描画データに応じてキャリッジ１をリニアレール４０４に沿って移動しながら、ヘッド３００を駆動して、描画を行う。

そして、１ライン分の描画が終了したときに、垂直リニアレール４２３ａ，４２３ｂを駆動することにより、キャリッジ１のヘッド３００をあるラインから次のラインに移動させる。

この動作を繰り返して、描画対象物７０２の所要の描画領域に描画することができる。

このとき、キャリッジ１（ヘッド３００）の移動距離が長くなるが、キャリッジ１はワイパ３を備えてヘッド３００のノズル面３０２ａを随時ワイピングしてクリーニングすることができる。

本実施形態においても、１ラインの描画の前後でノズルワイピングを行う。
これにより、少ないダウンタイムで、高品質描画を継続して行うことができる。

図２２は、本発明の実施形態の第４の変形例に係る液体吐出装置の斜視説明図である。図２３は、第４の変形例に係る液体吐出装置の駆動部の斜視説明図である。

液体吐出装置１０００は、車両のボンネットなどの曲面を有する描画対象物７０２に対向させて据付けられる移動可能な枠ユニット８０２を備えている。枠ユニット８０２を構成する左右の枠部材８１０，８１１には、枠部材８１０，８１１に架け渡されるようにして、可動ユニット８１３が垂直方向（Ｙ方向）へ昇降可能に取り付けられている。

可動ユニット８１３には、可動ユニット８１３上を水平方向（Ｘ方向）に往復移動可能に配置されたモータを内蔵する駆動部８０３と、この駆動部８０３に取り付けられて描画対象物７０２へ向けて液体を吐出するキャリッジ１とが搭載されている。

また、キャリッジ１からの液体の吐出、駆動部８０３の往復移動及び可動ユニット８１３の昇降を制御するコントローラ８０５と、このコントローラ８０５に対して指示を行うＰＣ（パーソナルコンピュータ）などの情報処理装置８０６とを備えている。情報処理装置８０６には、形状や大きさなどの描画対象物７０２に関する情報を記録保存するデータベース部（ＤＢ部）８０７が接続されている。

枠ユニット８０２は、金属柱状体等によって形成された上下左右の枠部材８０８，８０９，８１０，８１１と、枠ユニット８０２を自立させるために下側の枠部材８０９の両側に直角且つ水平に取り付けられた左右の脚部材８１２ａ，８１２ｂを備えている。

そして、左右の枠部材８１０，８１１の間に架け渡された可動ユニット８１３は、駆動部８０３を支持した状態で昇降可能に構成されている。

描画対象物７０２は、液体の吐出方向（Ｚ方向）に直角に、すなわち、枠ユニット８０２の上下左右の枠部材８０８，８０９，８１０，８１１によって形成される平面に対向するようにして配置される。

この場合、描画を行うべき所定の位置に描画対象物７０２を配置させるためには、例えば、多関節型アームロボットのアームの先端に取り付けたチャックによって描画対象物７０２の描画領域の裏側を吸着保持させることによって行うことができる。多関節型アームロボットを用いることで描画対象物７０２をプリント位置に正確に配置することが可能となり、描画対象物７０２の姿勢を適宜に変更することもできる。

駆動部８０３は、図２３に示すように、可動ユニット８１３上を水平方向（Ｘ方向）に往復移動可能に配置されている。そして、可動ユニット８１３は、枠ユニット８０２の左右の枠部材８１０，８１１に架け渡されるようにして水平に配設されたレール８３０と、このレール８３０と平行となるように配設されたラックギヤ８３１と、レール８３０の一部に外嵌されてスライドしながら移動するリニアガイド８３２と、このリニアガイド８３２と連結されてラックギヤ８３１と噛合うピニオンギヤユニット８３３と、このピニオンギヤユニット８３３を回転駆動する減速機８３６付きのモータ８３４と、描画点位置検出用のロータリエンコーダ８３５を備えて構成されている。

モータ８３４を駆動（正転又は逆転）することによってキャリッジ１を可動ユニット８１３に沿って右方向または左方向に移動させる。そして、駆動部８０３はキャリッジ１のＸ方向の駆動機構として機能する。なお、減速機８３６の筐体の両側にはリミットスイッチ８３７ａ，８３７ｂが取付けられている。

キャリッジ１は、図２等で説明したヘッド３００や、例えば、ブラック、シアン、マゼンタ、イエロー、ホワイトの各色の液体を吐出する複数のヘッド３００、又は、複数のノズル列を有するヘッド３００を備えている。このキャリッジ１の各ヘッド３００又はヘッド３００の各ノズル列に対しては、図８で説明した液体供給系と同様にして、インクタンク３３０から各色の液体が加圧供給される。

この液体吐出装置１０００においては、可動ユニット８１３をＹ方向に移動させ、キャリッジ１をＸ方向に移動させて、描画対象物７０２に所要の画像を描画する。

このとき、キャリッジ１（ヘッド３００）の移動距離が長くなるが、キャリッジ１はワイパ３を備えてヘッド３００のノズル面３０２ａを随時ワイピングしてクリーニングすることができる。

これにより、少ないダウンタイムで、高品質描画を継続して行うことができる。

図２４は、第４の変形例に係る工程の説明図である。

第４の変形例では、基材上に下塗り塗膜及び中塗り塗膜が順次形成されてなる自動車ボディ等の描画対象物７０２に、液体吐出装置１０００により模様塗膜が形成される。

使用される基材は、自動車ボディに使用できる基材であれば制限なく使用でき、例えば、鋼板、アルミニウム板、亜鉛メッキ鋼板、鉄−亜鉛合金メッキ鋼板などの金属基材、及びこれらの金属基材にクロメート処理、燐酸亜鉛処理、燐酸鉄処理などの化成処理を施した化成処理金属基材、ＦＲＰなどのプラスチックス基材などを挙げることができる。

基材上に下塗り塗膜を形成するには、基材に下塗り塗料をスプレー塗装、浸漬塗装、ハケ塗などの公知の方法によって行うことができるが、基材が金属基材や化成処理金属基材などの導電性を有する基材である場合には、下塗り塗料として電着塗料を使用して電着塗膜を形成することが好適である（工程Ｓ１）。

電着塗膜を形成するには、公知の方法により基材を電着浴中に浸漬し、電着塗装すればよい。電着浴としては、公知のアニオン型電着浴、カチオン型電着浴のいずれも使用することができる。

電着浴の基体樹脂成分としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、ポリブタジエン樹脂、アルキド樹脂、ポリエステル樹脂、シリコン樹脂などの１種または２種以上を挙げることができる。アニオン電着浴としては、基体樹脂成分がカルボキシル基などの酸基を有しており、カチオン電着浴としては、基体樹脂成分がアミノ基；アンモニウム基、スルホニウム基、ホスホニウム基などのオニウム塩基などの塩基性基を有していて、これらの基を中和し、イオン化することにより水性化できる。

下塗り塗膜の膜厚は、乾燥膜厚で通常５〜４０μｍ、好ましくは１５〜３０μｍ程度である。

下塗り塗装した後、必要に応じて水洗し、ついで風乾後又は焼付などによる硬化後、中塗り塗料が塗装される（工程Ｓ２）。中塗り塗料としては、水性塗料、有機溶剤型塗料、粉体塗料のいずれの形態であってもよく、樹脂系としては、アルキド樹脂系、ポリエステル樹脂系、アクリル樹脂系、ポリウレタン樹脂系、ビニル樹脂系など種々の樹脂系の塗料を使用することができる。 なかでもアルキド樹脂系が一般的である。

第４の変形例では、上記下塗り塗膜及び中塗り塗膜が順次形成されてなる自動車ボディに、情報処理装置８０６に予め設定した所定の模様の塗膜を、液体吐出装置１０００により塗装する（工程Ｓ３）。

模様塗膜は、通常、１〜１０μｍ程度の薄膜であり、薄膜で隠蔽するためには顔料分を多く含有することが必要となるので、このままでは光沢が低くなって塗面外観が低下したり耐候性、耐薬品性が低下しやすいので第４の変形例においては、この模様塗膜上にクリヤ塗料を塗装してこれらの問題を解決するものである（工程Ｓ４）。

上記クリヤ塗料としては、耐候性の良いクリヤ塗料であれば、有機溶剤型塗料、水系塗料、粉体塗料など制限なく使用することができる。樹脂系としては、アクリル樹脂系、ポリエステル樹脂系、アルキド樹脂系、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系など種々の樹脂が使用でき、熱硬化型であってもよいし、紫外線や電子線などの活性光線によって硬化するものであってもよい。クリヤ塗料としては自動車の上塗りクリヤ塗料として使用されるものが好適に使用され、なかでもアクリル樹脂系の熱硬化型クリヤ塗料が適している。

以上説明したように、本発明の一実施形態に係るキャリッジ１（液体吐出ユニットの一例）は、被描画物１００（対象物の一例）に向けてインク（液体の一例）を吐出するノズル３０２（吐出口の一例）を有するノズル面３０２ａ（液体吐出面の一例）と、ノズル面３０２ａに接触するワイパ３（接触部の一例）と、ワイパ３に供給された洗浄液を保持、回収する洗浄液回収部材６（洗浄液回収部の一例）と、ワイパ３および洗浄液回収部材６を保持し、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で、水平面に対する洗浄液回収部材６の傾きを変化させずに、移動可能なワイパユニット４（移動部の一例）と、を備える。ワイパ３は、ノズル面３０２ａに平行な方向に延びることが好ましい。

これにより、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で移動することにより、ノズル面３０２ａがワイパ３に対して移動することなく、洗浄液が供給されたワイパ３が接触してノズル面３０２ａをワイピングしてクリーニングできるとともに、ワイパ３がノズル面３０２ａに対して移動するときに、洗浄液が揺れて洗浄液回収部材６から溢れることを低減できる。

ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で、洗浄液回収部材６の高さを変化させずに、移動可能である。また、ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置で、水平方向に移動可能である。これにより、ワイパユニット４が移動するときに、洗浄液回収部材６が保持する洗浄液は、高さ方向の力を受けないため揺れにくく、洗浄液回収部材６から溢れにくくなる。

そして、ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置と、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向しない位置の間で、水平方向に、あるいは水平面に対する洗浄液回収部材６の傾きを変化させずに、移動可能である。

これにより、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置に移動することにより、ノズル面３０２ａがワイパ３に対して移動することなく、洗浄液が供給されたワイパ３が接触してノズル面３０２ａをワイピングしてクリーニングできるとともに、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向しない位置に移動するときに、洗浄液が揺れて洗浄液回収部材６から溢れることを低減できる。

キャリッジ１は、ノズル面３０２ａを保持し、ワイパユニット４を移動可能に支持するヘッド固定板７、ガイド板８Ｈおよび８Ｌ（筐体の一例）を備える。

ワイパユニット４は、ワイパ３に洗浄液を供給する洗浄液供給部５を備える。これにより、ワイパ３に洗浄液を確実に供給して、ノズル面３０２ａを確実にワイピングしてクリーニングできる。

ノズル面３０２ａは、水平面と交差する向きに配置され、ワイパ３は、水平面と交差する方向である下方に延びており、洗浄液供給部５は、ワイパ３の上方から洗浄液を供給する。これにより、重力を用いてワイパ３の下方にも洗浄液を確実に供給して、ノズル面３０２ａの下方を確実にワイピングしてクリーニングできる。

ワイパ３の上端面３Ｈは、ノズル面３０２ａ側が下方に位置するように傾斜して形成される。これにより、ワイパ３の上端面３Ｈが受けた洗浄液をワイパ３のノズル面３０２ａ側に確実に供給して、ノズル面３０２ａを確実にワイピングしてクリーニングできる。

ワイパユニット４は、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置において、ワイパ３が水平方向に移動するように、移動可能であり、ワイパ３は、ワイパユニット４が移動する方向に直交する方向に延びる。

キャリッジ１は、ノズル３０２を有するノズル面３０２ａを備えたヘッド３００を備え、ヘッド３００は、液室３０９と、液室３０９とノズル３０２の間の流路を開閉する開閉部材の一例である弁体３０７と、弁体３０７を駆動する圧電素子３０５と、を収納するハウジング３０４を備える。

本発明の一実施形態に係る液体吐出装置１０００は、以上説明したキャリッジ１と、キャリッジ１を移動可能に保持するＸ軸レール１０１、Ｙ軸レール１０２、およびＺ軸レール１０３、またはレール８３０（ガイド部の一例）を備える。

これにより、キャリッジ１は、Ｘ軸、Ｙ軸、およびＺ軸方向に移動しながら、被描画物１００に向けてインクを吐出することができる。また、被描画物１００に対するキャリッジ１の位置にかかわらず、必要なときに、ワイパ３がノズル面３０２ａに対向する位置に移動することにより、ノズル面３０２ａがワイパ３側に移動することなく、洗浄液が供給されたワイパ３が接触してノズル面３０２ａをワイピングしてクリーニングできる。

すなわち、位置が固定されたワイパ３に向けてキャリッジ１が移動する場合に比べて、キャリッジ１が移動する時間を短縮できるため、少ないダウンタイムで、高品質描画を継続して行うことができる。

液体吐出装置１０００は、洗浄液回収チューブ１２（可撓性の管の一例）を介して洗浄液回収部材６と接続される廃液タンク２４０（洗浄液回収部の一例）を備える。これにより、被描画物１００に対するキャリッジ１の位置にかかわらず、洗浄液回収部材６が保持する洗浄液を廃液タンク２４０により回収することができる。

液体吐出装置１０００は、洗浄液回収チューブ１２と廃液タンク２４０の間に、負圧を発生させる真空発生器２４２（負圧発生部の一例）を備える。これにより、洗浄液回収部材６が保持する洗浄液を廃液タンク２４０により確実に回収することができる。

液体吐出装置１０００は、加圧された空気を供給するコンプレッサ２３０（加圧空気供給部の一例）と、コンプレッサ２３０から供給される加圧空気を受けて、ノズル３０２に対して加圧されたインクを供給するインクタンク３３０（液体保持部の一例）と、を備え、真空発生器２４２は、コンプレッサ２３０から受けた加圧空気により負圧を発生させる。これにより、インクを供給するためのコンプレッサ２３０を用いて、洗浄液回収部材６が保持する洗浄液を廃液タンク２４０により確実に回収することができる。

１０００ 液体吐出装置
１ キャリッジ（液体吐出ユニットの一例）
３ ワイパ（突出部、接触部の一例）
３Ａ 第１のワイパ（第１の突出部の一例）
３Ｂ 第２のワイパ（第２の突出部の一例）
３Ｈ 上端面
４ ワイパユニット（移動部の一例）
５ 洗浄液供給部
６ 洗浄液回収部材（液体回収部、洗浄液回収部の一例）
７ ヘッド固定板、８Ｈ、８Ｌ ガイド板（筐体の一例）
１２ 洗浄液回収チューブ（可撓性の管の一例）
２３ 凸部（突出部の一例）
２４ インク受け面（液体受け面の一例）
１００ 被描画物（対象物の一例）
１０１ Ｘ軸レール、１０２ Ｙ軸レール、１０３ Ｚ軸レール（ガイド部の一例）
２３０ コンプレッサ（加圧空気供給部の一例）
２４０ 廃液タンク（洗浄液回収部の一例）
２４２ 真空発生器（負圧発生部の一例）
３００ ヘッド
３０２ ノズル（吐出口の一例）
３０２ａ ノズル面（液体吐出面の一例）
３３０ インクタンク（液体保持部の一例）
５００ 制御部
７０２ 描画対象物
８３０ レール

特開平９−５２３７２号公報 特開２０１５−２７６３６号公報

Claims (15)

1. 対象物に向けて液体を吐出する吐出口を有する液体吐出面と、
   前記液体吐出面に接触する接触部と、
   前記接触部に供給された洗浄液を回収する洗浄液回収部と、
   前記接触部および前記洗浄液回収部を保持し、前記接触部が前記液体吐出面に対向する位置で、水平面に対する前記洗浄液回収部の傾きを変化させずに、移動可能な移動部と、を備えた液体吐出ユニット。
2. 前記移動部は、前記接触部が前記液体吐出面に対向する位置で、前記洗浄液回収部の高さを変化させずに、移動可能である請求項１記載の液体吐出ユニット。
3. 前記移動部は、前記接触部が前記液体吐出面に対向する位置と、前記接触部が前記液体吐出面に対向しない位置の間で、水平面に対する前記洗浄液回収部の傾きを変化させずに、移動可能である請求項１または２記載の液体吐出ユニット。
4. 対象物に向けて液体を吐出する吐出口を有する液体吐出面と、
   前記液体吐出面に接触する接触部と、
   前記接触部に供給された洗浄液を回収する洗浄液回収部と、
   前記接触部および前記洗浄液回収部を保持し、前記接触部が前記液体吐出面に対向する位置で、水平方向に移動可能な移動部と、を備えた液体吐出ユニット。
5. 前記移動部は、前記接触部が前記液体吐出面に対向する位置と、前記接触部が前記液体吐出面に対向しない位置の間で、水平方向に移動可能である請求項４記載の液体吐出ユニット。
6. 前記液体吐出面を保持し、前記移動部を移動可能に支持する筐体を備えた請求項１〜５のいずれか記載の液体吐出ユニット。
7. 前記移動部は、前記接触部に前記洗浄液を供給する洗浄液供給部を備える請求項１〜６の何れか記載の液体吐出ユニット。
8. 前記液体吐出面は、水平面と交差する向きに配置され、
   前記接触部は、水平面と交差する方向に延びており、
   前記洗浄液供給部は、前記接触部の上方から前記洗浄液を供給する請求項７記載の液体吐出ユニット。
9. 前記接触部の上端面は、前記液体吐出面側が下方に位置するように傾斜して形成される請求項８記載の液体吐出ユニット。
10. 前記接触部は、前記移動部が移動する方向に直交する方向に延びる請求項１〜９の何れか記載の液体吐出ユニット。
11. 前記吐出口を有する前記液体吐出面を備えたヘッドを備え、
    前記ヘッドは、液室と、前記液室と前記吐出口の間の流路を開閉する開閉部材と、前記開閉部材を駆動する圧電素子と、を収納するハウジングを備える請求項１〜１０の何れか記載の液体吐出ユニット。
12. 請求項１〜１１記載の液体吐出ユニットと、前記液体吐出ユニットを移動可能に保持するガイド部を備えた液体吐出装置。
13. 可撓性の管を介して前記洗浄液回収部と接続される洗浄液回収部を備えた請求項１２記載の液体吐出装置。
14. 前記可撓性の管と前記洗浄液回収部の間に、負圧を発生させる負圧発生部を備えた請求項１３記載の液体吐出装置。
15. 加圧された空気を供給する加圧空気供給部と、
    前記加圧空気供給部から供給される加圧空気を受けて、前記吐出口に対して加圧された液体を供給する液体保持部と、を備え、
    前記負圧発生部は、前記加圧空気供給部から受けた前記加圧空気により負圧を発生させる請求項１４記載の液体吐出装置。

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