JP4280044B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体噴射装置に関し、詳細には、例えば記録媒体へ向けてインクを噴射して記録を行う記録ヘッドをはじめ、液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料噴射ヘッド等として利用可能な液体噴射ヘッドを備えた液滴噴射装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置が存在する。このインクジェット式記録装置は、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載された記録ヘッドと、印刷用紙等の記録媒体を副走査方向に間欠的に設定量ずつ送る記録媒体送り手段を備え、記録ヘッドを主走査方向に移動させつつ該記録ヘッドからインク滴を前記記録媒体に吐出して記録を行うように構成されている。
【０００３】
インクジェット式記録装置は、前記記録ヘッドからインクを吐出する原理が、以下のように構成されている。すなわち公知のように圧力発生室でインクを所定圧で加圧し、その圧力に基づいてインクをノズル形成面にあるノズル開口から記録媒体に向けてコントロールされた大きさのインク滴として吐出する。従って、記録ヘッドのノズル開口からのインク吐出特性は、一定に維持される必要があり、該インク吐出特性が変動すると記録品質の低下につながる。
【０００４】
記録ヘッドのインク吐出特性は、ノズル形成面におけるインクの固化、塵、埃などの付着によるノズルの目詰まり、ノズルからの気泡の進入等が原因となって変動する。そのため、インクジェット式記録装置には、記録ヘッドのインク吐出特性を一定に維持するために、前記したインク吐出特性の各変動原因を排除し、もって記録ヘッドの吐出特性を維持する吐出特性維持装置が設けられている。
【０００５】
この吐出特性維持装置は、通常、第１にキャッピング装置を備えている。非記録時には、このキャッピング装置でノズル形成面を封止して前記ノズル開口を外部と隔離しておくことにより、インクの乾燥を抑制し、インク粘度の上昇を押さえている。
【０００６】
また、前記キャッピング装置でノズル形成面を封止していてもノズル開口の目詰まりや、インク流路内への気泡の混入等を完全には防止できない。そこで、該吐出特性維持装置は、第２に前記ノズル開口の目詰まりや混入した気泡を除去するためにインクをノズル開口から強制的に吸引排出することのできる吸引装置を備えている。この吸引装置は、前記キャッピング装置で前記ノズル形成面を封止した状態で、該ノズル開口に負圧を作用させ、該ノズル開口からインクを強制的に吸引排出させて前記目詰まりや混入気泡を除去する。この吸引装置によるインクの強制的な吸引排出処理は、クリーニングと呼ばれ、通常、記録装置の長時間の休止後に記録動作を再開する場合や、ユーザーが記録画像の品質が低下したことを認識して操作パネルにある専用スイッチを操作した場合に実行されるようになっている。
【０００７】
上記のように吸引装置によるインクの強制的な吸引排出処理を行うと、記録ヘッドのノズル形成面にインクが飛び散って付着することがあると共に、各ノズル開口におけるインクのメニスカスが乱れる。また、記録ヘッドのノズル形成面には経時的に異物が付着しやすい。そこで、該吐出特性維持装置は、第３に必要に応じてノズル形成面を払拭するワイピング装置を備えている。このワイピング装置は、ゴム等の弾性材料からなるワイピング部材を有し、該ワイピング部材の基端側をホルダで挟圧支持して成る。そして、ワイピング部材の先端側の縁部分またはその周辺を前記ノズル形成面に弾性的に押し付けつつ相対的に移動させて該ノズル形成面を清掃するようになっている。ワイピング部材による前記清掃動作は、「ワイピング動作」と言われている。この「ワイピング動作」は、ノズル形成面に付着したインクや塵などの払拭とともに、各ノズル開口におけるインクのメニスカスを一様に整える、即ち安定させるという役割を担っている。
【０００８】
以上のような構成のインクジェット式記録装置において、最近では記録媒体におけるインクの定着性を向上させるため、インクとは別に、インクに作用して発色性等を高める定着液を噴射する方式の記録方法が開発されつつある。すなわち、この２液定着方式は、記録媒体へ、インク（第１液）とは別にカチオン性樹脂等を主成分とし、インクを含有しない定着液（第２液）を噴射することにより、記録媒体上で、インク中に含まれる顔料の分散剤（通例、アニオン性樹脂等が用いられる）の電気的安定性を変化させて顔料の凝集を促し、記録媒体表面での定着性を向上させる。これにより、インクジェット専用紙における光沢性の向上と、普通紙における発色性の向上を同時に実現させる、というものである。
【０００９】
上記２液定着方式では、第１液と第２液との性質から、両者を混合すると、顔料の凝集が起き、目詰まり等を引き起こすため、インクカートリッジ内ではもちろん、記録ヘッド周辺部（例えばノズル形成面）においても混合することは避けなければならない。それゆえ、２液定着方式では、インクと定着液との流路やノズル開口を別々に構成することが必要になる。
【００１０】
ところで、前記したように、従来のインクジェット式記録装置は吐出特性維持装置を備えており、記録ヘッドのノズル形成面の払拭（ワイピング）動作やノズル形成面を封止（キャッピング）した状態での吸引動作を行っている。このワイピング過程でノズル形成面に付着した第１液と第２液が混合してしまうと、ノズル形成面で顔料の凝集を起してノズル開口に目詰まりを引き起し、吐出異常の原因となる。このような意図しない第１液と第２液との混合状態を回避するためには、記録ヘッドを別々に分ける、あるいはワイピング部材を別々に分けることが有効であるが、装置構成が複雑化するとともに部品点数も多くなり、既に限られたスペースに多くの機能部品を集約させている現状にあるインクジェット式記録装置においては、現実的な解決手段とは言えない。
【００１１】
また、吸引動作においても、キャップ内で両液が混合すると、キャップ内に凝集物が残存したり、廃インクの排出口である吸引口を目詰まりさせる原因となり得る。特に、キャップ内で両液が混合した状態となって充満すると、ノズル形成面に凝集物が付着し、ワイピングの場合と同様にノズル開口の目詰まりを引き起こす可能性がある。この場合も第１液と第２液で記録ヘッドおよびキャッピング装置を分けることが有効であるが、装置構成の複雑化と部品点数の増加につながる。
【００１２】
上記インクジェット式記録装置の場合の２液定着方式における混合の問題は、例えば、被験液（試料）と、該試験液との反応性を有する特定の試薬を噴射する精密ピペットなど、液体噴射ヘッドを利用する他の液体噴射装置においても生じ得る。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、第１液と第２液とをそれぞれ別々のノズル列から噴射する方式の液体噴射装置において、吐出特性の維持動作の際に液体噴射ヘッドの周辺で第１液と第２液との意図しない混合をできるだけ回避することが可能な液体噴射装置を提供することを目的とするものである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するため、第１の態様に係る液体噴射装置の発明は、ノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室内のインクに圧力変動を与える圧力発生手段とを備え、ノズル開口から対象物に向けて液体を噴射可能に構成した液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭してクリーニングを行うワイピング装置と、を備えた液体噴射装置であって、前記ノズル形成面には、複数の前記ノズル開口が前記ワイピング装置による払拭方向に対し直交する方向で列状に配設されて互いに平行なノズル列を形成しており、前記ノズル列は、第１液を噴射するための少なくとも一つの主ノズル列と、前記第1液とは機能が異なる第２液を噴射するための少なくとも一つの副ノズル列と、により構成されており、前記副ノズル列は、前記払拭方向に対して前記主ノズル列よりも下流側に位置するように配置されていることを特徴とする。
【００１５】
この特徴によれば、第１液を噴射する主ノズル列と、該第１液とは機能の異なる第２液を噴射する副ノズル列と、を有する液体噴射装置において、ワイピング動作時の払拭方向に対して主ノズル列より下流に副ノズル列を配置したので、ワイピング動作時の払拭によって第１液と第２液とが噴射ヘッド周辺で混ざり合うことを防止できる。
【００１６】
なお、本発明において、「第１液」と「第２液」との「機能が異なる」とは、例えば第１液としてのインクと第２液としての定着液や、第１液としての生体試料と第２液としての発色試薬のように、液の基本的機能が相違する関係にあることを意味する。従って、例えばブラックインクとイエローインクのように、単に性質（色）が異なるものの基本的機能（この例ではインクとしての機能）が共通するものは含まない。
【００１７】
第２の態様に係る液体噴射装置の発明は、第１の態様において、該液体噴射ヘッドのノズル形成面をキャップ部材によって封止するキャッピング装置と、前記キャップ部材で前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した状態で負圧を作用させて液体噴射ヘッド内の液体を前記キャップ部材の吸引口を介して強制的に排出させる吸引装置と、を備えており、前記ノズル形成面には、複数の前記ノズル開口が列状に配設されて互いに平行なノズル列を形成しており、前記ノズル列は、第１液を噴射するための少なくとも一つの主ノズル列と、前記第1液とは機能が異なる第２液を噴射するための少なくとも一つの副ノズル列と、により構成されており、前記キャップ部材により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止した状態で、前記吸引口を、前記副ノズル列の直近位置に形成したことを特徴とする。
【００１８】
この特徴によれば、第１液を噴射する主ノズル列と、該第１液とは機能の異なる第２液を噴射する副ノズル列と、を有する液体噴射装置において、キャップ部材における排出口となる吸引口を、前記副ノズル列の直近位置に形成したので、吸引口に近い副ノズル列から排出される第２液を、優先的に吸引口から排出することができる。従って、吸引動作時にキャップ部材内部で第１液と第２液とが混ざり合うことが少なくなる。つまり、吸引動作時のキャップ内において、少なくとも第１液に対する第２液の比率を小さく抑えることができる。
【００２０】
この特徴によれば、更に第１の態様の作用効果が付加される。すなわち、吸引動作時におけるキャップ内での第１液と第２液との混ざり合いを防止できる作用に加え、ワイピング動作時の払拭によって第１液と第２液とが噴射ヘッド周辺で混ざり合うことも防止できる。従って、液体噴射ヘッドの吐出特性を維持するためのワイピング動作、吸引動作、さらにはキャップ部材による封止状態（キャッピング動作）の過程で、第１液と第２液との意図しない混合状態を出来るだけ回避することができる。
【００２１】
第３の態様に係る液体噴射装置の発明は、第１の態様または第２の態様に係る液体噴射装置がインクジェット式記録装置であることを特徴とする。
インクジェット式記録装置においては、良好な記録性能を維持するために、前記ワイピング動作、吸引動作、キャッピング動作が非常に重要であり、比較的高い頻度でこれらの動作が行われるが、その際に第１液と第２液の混合を防ぐことができるので、記録ヘッドの性能を良好な状態に維持することができる。
【００２２】
第４の態様に係るインクジェット式記録装置の発明は、第３の態様において、前記第１液がインクであり、前記第２液がインク用の定着液である。
この特徴によれば、インクジェット式記録装置において、第１液がインクであり、前記第２液がインク用の定着液である場合、定着液の作用により、インクジェット専用紙における光沢性の向上と、普通紙における発色性の向上を同時に実現することが可能になるという利点がある。しかし、インクと定着液とが混ざり合うとインク中の顔料が凝集するため、例えばノズル開口の目詰まり等の原因となりやすい。従って、記録ヘッド周辺での両者の混合は出来る限り避けることが望まれる。本発明のインクジェット式記録装置では、第１の態様〜第３の態様の構成によって、吐出特性維持動作中において第１液と第２液とが混ざり合うことを抑制もしくは回避できるので、吐出特性の維持、向上を図りつつ、光沢性と発色性に優れた鮮明な記録が実現する。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、液体噴射装置の代表例としてインクジェット式記録装置を挙げ、図面に基づき本発明の実施の形態を説明する。
【００２４】
図１は、本発明の一実施形態に係るインクジェット式記録装置５０の概要を示す図面である。ここでは、内部構造を明らかにするため本体カバーをはずした状態を示している。キャリッジ５３は、駆動モータ５６に接続されたタイミングベルト５７により、キャリッジガイド軸５５に沿って主走査方向に往復移動しながら、記録ヘッド５１より記録媒体Ｐへインクを吐出して記録を行う。キャリッジ５３には、第１液としてのブラック、シアン、マゼンタ、イエローなど複数の異なる色のインクカートリッジ５４Ｂ、５４Ｙ、５４Ｍ、５４Ｃを装着できるようになっているとともに、第２液としての定着液専用のインクカートリッジ５４Ａも装着できるように構成されている。インクカートリッジ５４Ａに保持されている定着液としては、例えば、水と、ポリエチレンイミン、ポリビニルアミン、ポリアミドポリアミン、ポリアミジン、ポリジメチルアミノエチルメタクリレート、ポリジメチルアミノエチルアクリレート等のカチオン性樹脂とを主成分として含有し、着色剤を含まないクリアインク組成物を挙げることができる。この定着液を、インクとは別個に記録媒体に付着させることによって、記録画像の発色性および光沢性を向上させ得るものである。
【００２５】
キャリッジ５３のホームポジションに対応する位置には、記録ヘッド５１の吐出特性を維持するための吐出特性維持装置４０が配設されている。この吐出特性維持装置４０は、ワイピング装置１０、キャッピング装置２０および吸引装置３０から構成されている。そして、キャリッジ５３がホームポジションに位置している状態のときに、この吐出特性維持装置４０によって、記録ヘッド５１の吐出特性を維持するキャッピング動作、吸引動作およびワイピング動作が行われるようになっている。
【００２６】
図２は、図１のインクジェット式記録装置５０の要部断面を示す図面である。吸引装置３０は、回転体により可撓性チューブを圧迫することによって負圧を発生させる機構のチューブポンプ（図示せず）を内蔵しており、モータ等の動力によって駆動するものである。吸引装置３０による吸引動作は、キャッピング装置２０のキャップ部材２１が記録ヘッド５１を封止した状態で、吸引装置３０を動作させることにより行われる。吸引装置３０によって記録ヘッド５１内から排出された廃インクは、排出管３１を介して廃液タンク８０内に導入され、廃液吸収材６１の片端のインク溜り部６６に滴下される。
【００２７】
図３は、本実施形態に係るインクジェット式記録装置５０の要部平面図であり、吐出特性維持装置４０の概要を示したものである。また、図４は同要部側面図である。この実施形態では、キャッピング装置２０のキャップ部材２１は、記録ヘッド５１のノズル形成面５２に当接し、または離間できるような既知の変位機構を備えている。
【００２８】
すなわち、駆動モータ５６が駆動することによりキャリッジ５３がホームポシション側の非印刷領域に移動すると、キャリッジ５３の係合部１５３がスライド部材１１０の突起１１２に係合する。この係合に伴い、引張ばね１１７に抗してスライド部材１１０がアーム１１４を介して上昇する。そして、スライド部材１１０のガイド１１１が案内溝１１６の低所から傾斜部を経て高所へ移動する。この動作により、キャップ部材２１が記録ヘッド５１の方へ移動し、記録ヘッド５１のノズル形成面５２がキャップ部材によって封止され気密状態におかれる。
【００２９】
一方、駆動モータ５６の駆動により、キャリッジ５３が印刷領域側に移動すると、キャリッジ５３の係合部１５３がスライド部材１１０の係合部から離間する。これにより、引張ばね１１７の作用によりスライド部材１１０がアーム１１４を介して下降する。その結果、スライド部材のガイド１１１が高所から傾斜部を介して低所に移動し、記録ヘッド５１のキャップ部材２１による封止が解除される。
【００３０】
図４に示すように、キャップ部材２１が記録ヘッド５１のノズル形成面を封止した状態で、吸引口２３を介し、吸引装置３０（図２参照）により強制的にインクを排出させることにより、記録ヘッド５１のクリーニングが行われる。
【００３１】
キャッピング装置２０のキャップ部材２１に隣接する印刷領域側には、キャリッジ５３の移動に伴って記録ヘッド５１のノズル形成面５２を払拭するワイピング装置１０が配備されている。
【００３２】
ワイピング装置１０のワイピング部材１１は、キャリッジ５３が往復移動する主走査方向と直交する方向（図４の紙面に直交する方向）で水平に移動可能な機構を備え、記録ヘッド５１の移動経路内の所定位置に進出し、または退避できるように構成されている。ここで、ワイピング部材１１の進退動作は、既知の機構により行われ、その動力には、例えば記録媒体の搬送用の紙送りモータ（図示せず）の駆動力や、吸引ポンプのモータの駆動力が利用されている。
【００３３】
図５は、ワイピング装置１０におけるワイピング動作を示す図面である。符号１１で示すワイピング部材は、通常、エラストマーなどの単一の弾性材料により形成されており、記録ヘッド５１のノズル形成面５２に対して相対的に移動可能なホルダ１４に支持、固定されている。そして、ワイピング部材１１はホルダ１４ごと記録ヘッド５１の移動経路上に進退可能に構成され、ノズル形成面５２を払拭する。
【００３４】
より具体的には、ワイピング部材１１は、記録ヘッド５１のノズル形成面５２に摺接するために十分な干渉量をもって配置されている［同図（ａ）］。払拭時には、例えば記録ヘッド５１の移動経路上にワイピング部材１１が進出し、静止した状態で記録ヘッド５１が移動（図５中、矢印方向）してくることにより、弾性材料で形成されたワイピング部材１０１がノズル形成面５２に変形しながら当接して、該ノズル形成面５２を払拭し、付着したインクなどを機械的に拭い取る［同図（ｂ）］。この動作によって、記録ヘッド５１のノズル形成面５２に付着したインクなどが除去され、固化したり、記録中に記録媒体に飛散したりすることを防止するとともに、メニスカスを安定化させることができる。
【００３５】
図６は、記録ヘッド５１の内部構造を説明するものである。ここでは、一つのインクカートリッジ５４に対応するインク供給針８９からノズル開口１４８に至るまでの内部構造のみを示しているが、各色のインクあるいは定着液をノズル開口１４８から吐出させる構造はそれぞれ図６と同様である。
【００３６】
この記録ヘッド５１は、ケース７２と、このケース７２内に収容される振動子ユニット７３と、ケース７２の一端側に接合される流路ユニット７４と、ケース７２の他端側に配備される供給針ユニット７６とから概略構成されている。
【００３７】
供給針ユニット７６は、インクカートリッジ５４が接続される部分であり、針支持部８８と、インク供給針８９と、フィルタ９０とから概略構成される。
【００３８】
インク供給針８９は、インクカートリッジ５４内に挿入される部分であり、インクカートリッジ５４内に貯留されたインク等を導入する機能を有する。このインク供給針８９の先端部は、インク供給針８９の内外を連通するインク導入孔が複数穿設されている。
【００３９】
針支持部８８は、インク供給針８９を装着するための部材であり、その表面にはインク供給針８９の根元部分を止着するための台座９１が、インクカートリッジ５４の数だけ横並びに形成されている。この台座９１は、インク供給針８９の底面形状に合わせた円形状に作成されている。また、台座底面の略中心には、針支持部８８の板厚方向を貫通するインク排出口９２を形成している。フィルタ９０は、埃や成形時のばりなどのインク内の異物の通過を阻止する部材であり、例えば目の細かな金属網によって構成される。このフィルタ９０は、台座９１内に形成されたフィルタ保持溝に接着されている。
【００４０】
そして、この供給針ユニット７６は、図６に示すようにケース７２の取付面上に配設される。この配設状態において、供給針ユニット７６のインク排出口９２とケース７２の突出部８６とは、シール部材９３を介して液密状態で連通する。
【００４１】
圧電振動子７７は、固定端側を固定板７８に接合することにより自由端側を固定板７８の先端面よりも外側に突出させている。各圧電振動子７７の自由端部は、圧電素子と内部電極とを交互に積層して構成されており、対向する電極間に電位差を与えることで圧電素子を長手方向に伸縮させ得る構造になっている。
【００４２】
フレキシブルケーブル７９は、圧電振動子７７と電気的に接続されている。そして、このフレキシブルケーブル７９の表面には、圧電振動子７７の駆動等を制御するための制御用集積回路８１が配備されている。また、各圧電振動子７７を支持する固定板７８は、圧電振動子７７からの反力を受け止め得る剛性を備えた、例えばステンレス等の材質の板状部材で形成されている。
【００４３】
ケース７２は、例えばエポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂で成形されたブロック状部材である。ケース７２の内部には、振動子ユニット７３を収納可能な空所８２と、インク流路の一部を構成する液体供給路８３とが形成されている。ケース７２の先端には、共通インク室８４となる凹部８５が形成されている。
【００４４】
空所８２は、振動子ユニット７３を収納可能な大きさのスペースであり、その先端側には、ケース７２の内壁が側方に向けて部分的に突出しており、この突出部分の上面が固定板当接面として機能する。そして、振動子ユニット７３は、先端が開口から臨む状態で空所８２内に収納される。この収納状態において、固定板７８の先端面は固定板当接面に当接した状態で接着されている。
【００４５】
凹部８５は、空所８２よりも左右外側に形成された略台形状の凹部であり、空所８２側に台形の下底が位置するように形成されている。
【００４６】
液体供給路８３は、ケース７２の高さ方向を貫通するように形成され、先端が凹部８５に連通している。また液体供給路８３における取付面側の端部は、取付面から突設した突出部８６内に形成されている。
【００４７】
接続基板７５は、記録ヘッド５１に供給する各種信号用の電気配線が形成されるとともに、信号ケーブルを接続可能なコネクタが配備された配線基板である。そして、この接続基板７５は、ケース７２における取付面上に配置され、そこにフレキシブルケーブル７９が接続される。
【００４８】
流路ユニット７４は、圧力発生室形成板１３０の一方の面にノズルプレート１３１を、圧力発生室形成板１３０の他方の面に、支持板１４２と弾性体膜１４３とからなる弾性板１３２を接合した構造である。
【００４９】
ノズルプレート１３１は、ノズル開口１４８を列設した、例えばステンレス等の金属製の板状部材である。ノズル開口１４８は、ドット形成密度に対応したピッチで配列されている。本実施形態では、ノズル開口１４８を列設してノズル列４８を構成しており、このノズル列４８を平行に５列配置している。
【００５０】
弾性板１３２を、圧力発生室形成板１３０の一方の表面、すなわち、溝状窪部１３３の形成面に接合することにより、ダイヤフラム部１４４が溝状窪み部１３３の開口面を封止して圧力発生室９９が区画形成される。また上記のノズルプレート１３１を圧力発生室形成板１３０の他方の面に接合することにより、ノズル開口１４８が対応する連通口１３４と連絡する。この状態で島部１４７に接合した圧電振動子７７を伸縮すると島部１４７周辺の弾性体膜１４３が変形し、島部１４７が溝状窪部１３３側に押されたり、溝状窪み部１３３側から離隔する方向に引かれたりする。この弾性体膜１４３の変形により、圧力発生室１２９が膨張したり収縮したりして圧力発生室９９内のインクに圧力変動が付与される。
【００５１】
さらに、弾性板１３２（すなわち、流路ユニット７４）をケース７２に接合することにより、コンプライアンス部１４６が凹部８５を封止する。このコンプライアンス部１４６は、共通インク室８４に貯留されたインク等の圧力変動を吸収する。すなわち、貯留されたインク等の圧力に応じて弾性体膜１４３が膨張したり収縮したりして変形する。そして、逃げ凹部１３５は、弾性体膜１４３の膨張時において、弾性体膜１４３が膨らむための空間を形成する。
【００５２】
以上のような構成の記録ヘッド５１は、インク供給針８９から共通インク室８４までの共通インク流路と、共通インク室８４から圧力発生室９９を通って各ノズル開口１４８に至る個別インク流路とを有する。そして、インクカートリッジ５４に貯留されたインクは、インク供給針８９から導入されて共通インク流路を通って共通インク室８４に貯留される。この共通インク室８４に貯留されたインクは個別インク流路を介してノズル開口１４８から吐出される。
【００５３】
例えば圧電振動子７７を収縮させると、ダイヤフラム部１４４が振動子ユニット７３側に引っ張られて圧力発生室９９が膨張する。この膨張により圧力発生室９９内が負圧になるので、共通インク室８４内のインクがインク供給口１４５を通って各圧力発生室９９に流入する。次に圧電振動子７７を伸長させると、ダイヤフラム部１４４が圧力発生室形成板１３０側に押されて圧力発生室９９が収縮する。この収縮により、圧力発生室９９内のインク圧力が上昇し、対応するノズル開口１４８からインク滴が吐出される。
【００５４】
図７は、本実施形態に係る記録ヘッド５１のノズル列４８の配置を説明するための図である。ここでは、第１液としてのブラックインク（Ｂ）、イエローインク（Ｙ）、マゼンタインク（Ｍ）、シアンインク（Ｃ）をそれぞれ吐出するための主ノズル列４８Ｂ、４８Ｙ、４８Ｍ、４８Ｃおよび第２液としての定着液（Ａ）を吐出するための副ノズル列４８Ａは、ノズル形成面５２において所定間隔で平行に配設されている。各ノズル列４８へは、前記した構造（図６参照）で各インクカートリッジ５４からインク等が供給される。
【００５５】
この記録ヘッド５１におけるノズル列４８の配置は、ワイピング部材１１による払拭方向（図中、矢印で示す）の上流側から下流側に向けて、ブラックインク用ノズル列４８Ｂ、イエローインク用ノズル列４８Ｙ、マゼンタインク用ノズル列４８Ｍ、シアンインク用ノズル列４８Ｃ、定着液用ノズル列４８Ａの順になっている。このように定着液用ノズル列４８Ａをワイピング方向の最も後位置に配置することにより、ワイピング動作によりノズル形成面５２に付着したインクを払拭する際に、定着液がノズル形成面５２に広がることがない。よって、各インクのノズル開口１４８に定着液が付着して目詰まり等を引き起こす心配がほとんどない。
【００５６】
図８は、本実施形態に係るキャップ部材２１の詳細を示す図面である。このキャップ部材２１は、浅い箱型をしており、上方に開放した状態になっている。キャップ部材２１本体はゴム等の弾性材料で形成されており、ここでは図示しないキャップケースに下部が嵌め込まれるようにして装着されている。そして、キャップ部材２１の開口縁部は、記録ヘッド５１のノズル形成面５２（ノズルプレート表面）に密着し、封止できるように構成されている。
【００５７】
キャップ部材２１の底部には、キャップ部材２１内の廃インクを排出するための吸引口２３が設けられており、図２に示すとおり、吸引装置３０（吸引ポンプ）に接続されている。吸引動作時には、吸引装置３０で発生した負圧が、この吸引口２３を介してノズル形成面５２を封止した状態のキャップ部材２１内につたえられ、さらにノズル開口１４８を介して記録ヘッド５１内部を負圧にする。その結果、記録ヘッド５１内部、さらには場合によりインクカートリッジ５４内のインクや定着液の一部がノズル開口１４８から吸引排出される。そして、キャップ部材２１内に排出されたインク等は、吸引口２３から吸引装置３０へ吸い出されていく。
【００５８】
本実施形態では、吸引口２３は、キャップ部材２１の底面において片側の偏倚した位置に設けられている。より具体的には、図９に示すように、吸引口２３は、キャップ部材２１がノズル形成面５２を封止した状態で定着液用のノズル列４８Ａに最も近くなるような位置で設けられている。これにより、吸引装置３０により負圧を作用させた場合、定着液用のノズル列４８Ａから定着液が優先的に吸引され、キャップ部材２１内に滞留することが少なくなる。その結果、各色のインクがキャップ部材２１内に充満することがあっても、定着液との混合が起こり難くなり、キャップ部材２１内での凝集や、ノズル形成面５２に付着しての凝集を防ぐことが可能になる。
【００５９】
以上のように、本実施形態では、定着液用のノズル列４８Ａを、ワイピング部材による払拭方向の最下流側に配置するとともに、キャップ部材２１がノズル形成面５２を封止した状態で定着液用のノズル列４８Ａの直近位置になるように吸引口２３を配置したので、ワイピング動作時もしくは吸引動作時において記録ヘッド５１周辺でインクと定着液とが混ざり合うことがなく、顔料凝集物の発生を防ぐことが可能になる。
【００６０】
以上、本発明を種々の実施形態に関して述べたが、本発明は上記実施形態に制約されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で、他の実施形態についても適用可能である。
【００６１】
例えば、図９においては、キャップ部材２１の吸引口２３を、定着液用のノズル列４８Ａに最も近くなるような位置で形成するために、キャップ部材２１底部の端部付近に設けたが、図１０に例示するように定着液用のノズル列４８Ａがノズル列全体の中央に配置される構成の記録ヘッド５１に対しては、ノズル列４８Ａに対応させてキャップ部材２１の底部中央付近に吸引口２３を設けることも可能である。
すなわち、図１０においては、ノズル列はブラックインク用ノズル列４８Ｂ、イエローインク用ノズル列４８Ｙ、定着液用ノズル列４８Ａ、マゼンタインク用ノズル列４８Ｍ、シアンインク用ノズル列４８Ｃの順に配置されている。そして吸引口２３は、定着液用ノズル列４８Ａに最も近接するように、キャップ部材２１の底部中央付近に配備されており、吸引動作時において定着液の吸引が速やかに行われるように構成されている。なお、この場合ワイピング装置１０によるワイピング動作は、インクと定着液との混合を避けるため、ワイピング部材１１を各ノズル列４８と同方向（すなわち、図１０の紙面に直交する方向）に相対移動させて実行することが好ましい。
【００６２】
【発明の効果】
本発明によれば、第１液を噴射するための少なくとも一つの主ノズル列と、前記第1液とは機能が異なる第２液を噴射するための少なくとも一つの副ノズル列と、を備えた液体噴射装置において、ワイピング動作時あるいは吸引動作時に第１液と第２液とが噴射ヘッド周辺で混ざり合うことを防止できる。そして、第１液と第２液との液体噴射ヘッドを別々に設け、対応するワイピング装置やキャッピング装置を個々に設ける必要はないため、装置構成を複雑にしたり、部品点数を増加させる必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】インクジェット式記録装置の概要を示す斜視図である。
【図２】インクジェット式記録装置の内部構造を示す要部断面図である。
【図３】吐出特性維持装置の説明に供するインクジェット式記録装置の要部平面図である。
【図４】吐出特性維持装置の説明に供するインクジェット式記録装置の側面図である。
【図５】ワイピング動作の説明に供する図面であり、（ａ）は払拭前、（ｂ）は払拭時のワイピング装置と記録ヘッドとの相対位置を示す。
【図６】記録ヘッドの内部構造の説明に供する要部断面図である。
【図７】記録ヘッドのノズル列の説明に供する図面であり、（ａ）はノズル形成面の平面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】キャップ構造の説明に供する図面であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は側断面図である。
【図９】キャップによりノズル形成面を封止した状態を模式的に示す図面であり、キャップ部分は断面図として示す。
【図１０】別の実施形態に係るキャップによりノズル形成面を封止した状態を模式的に示す図面であり、キャップ部分は断面図として示す。
【符号の説明】
１０ ワイピング装置
１１ ワイピング部材
２０ キャッピング装置
２１ キャップ部材
２３ 吸引口
３０ 吸引装置
３１ 排出管
４０ 吐出特性維持装置
５０ インクジェット式記録装置
５１ 記録ヘッド
５２ ノズル形成面
５３ キャリッジ
５４ インクカートリッジ
５５ キャリッジガイド軸
５６ 駆動モータ
５７ タイミングベルト
５８ プラテン
６１ 廃液吸収材

Claims (1)

1. ノズル開口に連通する圧力発生室と、該圧力発生室内のインクに圧力変動を与える圧力発生手段とを備え、ノズル開口から対象物に向けて液体を噴射可能に構成した液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭してクリーニングを行うワイピング装置と、
   を備えた液体噴射装置であって、
   前記ノズル形成面には、複数の前記ノズル開口が前記ワイピング装置による払拭方向に対し直交する方向で列状に配設されて互いに平行なノズル列を形成し、
   前記ノズル列は、インクを噴射するための少なくとも四つの主ノズル列と、インク用の定着液を噴射するための少なくとも一つの副ノズル列と、により構成されているとともに、前記副ノズル列の数より前記主ノズル列の数が多い構成であり、
   前記副ノズル列は、前記主ノズル列と同一ノズル形成面上であって、前記払拭方向に対して前記主ノズル列よりも下流側に位置するように配置され、
   前記ワイピング装置は、一つのワイピング部材による、前記主ノズル列を払拭したのちに前記副ノズル列を払拭するという一方向へのワイピング動作によって、前記ノズル形成面を払拭するように構成されていることを特徴とする、液体噴射装置。

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