JP4557032B2

JP4557032B2 - 記録装置

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Publication number: JP4557032B2
Application number: JP2008090043A
Authority: JP
Inventors: 学日比
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2008-03-31
Filing date: 2008-03-31
Publication date: 2010-10-06
Anticipated expiration: 2028-03-31
Also published as: US8132891B2; US20090244174A1; JP2009241381A

Description

本発明は、液滴を吐出して記録媒体に画像を記録する記録装置に関する。

インクジェットプリンタのインクジェットヘッドとしては、インクが供給される供給口と連通する共通インク室と、共通インク室の出口から圧力室を介してインク吐出面に開口するノズルに至る複数の個別インク流路とを有しており、各圧力室内のインクにパルス状の圧力を付与することによってノズルからインク滴を吐出するものがある。このインクジェットヘッド内に形成された流路内に気泡やゴミが混入すると、圧力室においてインクに付与された圧力波が正常に伝播しなくなり、インク吐出特性が低下することがある。そこで、供給口からインクを強制的に供給することによって、流路内に混入した気泡やゴミをインクと共にノズルから強制排出し、その後、インク吐出面をワイプ部材で払拭することによってインク吐出面に残存するインクを除去する技術が知られている（特許文献１参照）。

特開２００５−３３５３０３号公報（図１８）

上述した技術によると、インク吐出面の長手方向に沿ってワイプ部材を移動させることによって、インク吐出面を払拭する。ノズル内においては、水頭圧によって負圧が発生しており、ノズルからインクが排出されてからワイプ部材によるインク吐出面の払拭が完了するまでの間、インク吐出面に残存するインクが、時間の経過に伴ってノズル内に吸引される。このため、インクと共に排出された気泡やゴミがノズルの開口近辺に存在していると、この気泡やゴミがインク吐出面に残存するインクと共に再びノズル内に吸引されることがある。そこで、排出された気泡やゴミがノズル内に吸引されないように、排出された気泡やゴミがノズルの開口から十分に離れるように多量のインクを排出しなければならず、インクが無駄に消費されてしまう。

そこで、本発明は、液滴吐出ヘッドから気泡やゴミを排出するときに、吐出口から排出される液体の量を少なくすることができる記録装置を提供することを目的とする。

本発明の記録装置は、液体が流入する流入口を有する複数の流入流路と、互いに異なる前記流入流路と連通する複数の共通液体流路と、前記共通液体流路の出口から圧力室を介して吐出面に開口する吐出口に至る複数の個別液体流路とを有し、一方向に延在した液滴吐出ヘッドと、前記複数の流入流路のいずれかに選択的に液体を供給する供給手段と、弾性材料からなるワイプ部材と、前記ワイプ部材が前記吐出面と接触した状態で、前記ワイプ部材を前記一方向に移動させる移動機構と、前記供給手段及び前記移動機構を制御する制御手段とを備えている。前記吐出面において、同一の前記流入流路に連通する前記吐出口がそれぞれ配置された複数の分割領域が、前記一方向に関して配列されており、前記制御手段は、前記分割領域に配置された前記吐出口から所定量の液体が排出されるまで、各分割領域に対応する前記流入流路に液体を前記配列の順に供給するように、前記供給手段を制御すると共に、前記吐出口から所定量の液体が排出された順に各分割領域を前記ワイプ部材によって払拭するように、前記移動機構を制御し、且つ、前記ワイプ部材が前記分割領域を払拭し始める直前に、当該分割領域の吐出口から前記所定量の液体が排出し終わるように、前記供給手段及び前記移動機構を制御する。

本発明によると、各分割領域において、吐出口から所定量の液体が排出された後に、すぐにワイプ部材で当該分割領域を払拭することができるため、吐出口から液体を排出してから分割領域を払拭するまでの時間を短くすることができる。これにより、吐出口から液体を排出した後に、吐出口に吸い込まれる液体の量が少なくなるため、液滴吐出ヘッドから気泡やゴミを排出するときに、吐出口から排出する液体の量を少なくすることができる。

本発明においては、前記供給手段が、一方端部が前記流入口に接続された複数の供給流路と、前記供給流路の他方端部が接続された複数の連通口及び液体が供給される供給口が形成されたバルブと前記供給口に液体を供給するポンプとを含んでおり、前記制御手段が、前記複数の連通口のいずれかと前記供給口とが連通するように前記バルブを制御することが好ましい。これによると、供給手段を簡易な構成で実現することができる。

また、本発明においては、前記吐出面が一枚の吐出口プレートに形成されていることが好ましい。これによると、液滴吐出ヘッドを小型化することができる。

さらに、本発明においては、各流入流路と当該流入流路に連通する前記共通液体流路及び前記個別液体流路とが、それぞれ独立した複数の分割ヘッドを形成しており、前記複数の分割ヘッドが、前記一方向に関して千鳥状に配置されていてもよい。これによると、長尺の液滴吐出ヘッドを容易に形成することができる。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明に係る第１実施形態のインクジェットプリンタの全体的な構成を示す概略側面図である。図２は、インク供給機構の概略構成図である。なお、図２においては、１つのインクジェットヘッド１に対するインク供給機構６９が示されているが、他のインクジェットヘッド１についても同様である。図１及び図２に示すように、インクジェットプリンタ１０１は、４つのインクジェットヘッド１を有するカラーインクジェットプリンタであり、インクジェットプリンタ１０１全体の動作を制御する制御装置１６と、インクジェットヘッド１にインクを供給するインク供給機構６９とを有している。このインクジェットプリンタ１０１には、図中左方に給紙部１１が、図中右方に排紙部１２が、図中紙面奥側にメンテナンスユニット３０（図６参照）がそれぞれ構成されている。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１０１の内部には、給紙部１１から排紙部１２に向かって用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路が形成されている。給紙部１１のすぐ下流側には、用紙を狭持搬送する一対の送りローラ５ａ、５ｂが配置されている。一対の送りローラ５ａ、５ｂは、用紙Ｐを給紙部１１から図中右方に送り出すためのものである。用紙搬送経路の中間部には、搬送機構１３が設けられている。この搬送機構１３は、２つのベルトローラ６、７と、両ローラ６、７の間に架け渡されるように巻回されたエンドレスの搬送ベルト８と、搬送ベルト８によって囲まれた領域内に配置されたプラテン１５とを含む。プラテン１５は、インクジェットヘッド１と対向する位置において搬送ベルト８が下方に撓まないように搬送ベルト８を支持するものである。ベルトローラ７と対向する位置には、ニップローラ４が配置されている。ニップローラ４は、給紙部１１から送りローラ５ａ、５ｂによって送り出された用紙Ｐを搬送ベルト８の外周面８ａに押さえ付けるものである。

図示しない搬送モータがベルトローラ６を回転させることによって、搬送ベルト８が走行される。これにより、搬送ベルト８が、ニップローラ４によって外周面８ａに押さえ付けられた用紙Ｐを粘着保持しつつ排紙部１２に向けて搬送する。なお、搬送ベルト８の表面には、弱粘着性のシリコン樹脂層が形成されている。

搬送ベルト８のすぐ下流側には、剥離プレート１４が設けられている。剥離プレート１４は、搬送ベルト８の外周面８ａに粘着されている用紙Ｐを外周面８ａから剥離して、図中右方の排紙部１２に向けて導くように構成されている。

４つのインクジェットヘッド１は、４色（マゼンタ、イエロー、シアン、ブラック）のインクに対応して、搬送方向に配列された状態で図示しないヘッドフレームに固定されている。つまり、このインクジェットプリンタ１０１は、ライン式プリンタである。このヘッドフレームは、図示しない昇降機構によって、４つのインクジェットヘッド１と共に昇降可能となっている。後述するように、制御装置１６は、４つのインクジェットヘッド１が、印刷位置（図１及び図８（ａ）参照）、退避位置（図８（ｂ）参照）、ワイプ位置（図７（ｃ）及び図７（ｄ）参照）のいずれかに配置されるように、昇降機構を制御する。

図２に示すように、インクジェットヘッド１は、リザーバユニット７６と、リザーバユニット７６の下端に接続されたヘッド本体２とをそれぞれ有している。リザーバユニット７６は、インク供給機構６９から供給されたインクをその内部で貯溜しつつ、貯溜したインクをヘッド本体２に供給するものであり、その内部に４つのインク流入流路７７が形成されている。各インク流入流路７７は、リザーバユニット７６の上面に開口するインク流入口７７ａからインクの貯溜部（リザーバ）を通過し、さらに分岐してヘッド本体２（流路ユニット９）の上面に開口する２つのインク供給口１０５ｂに接続されている。なお、後述するように、各インク流入流路７７に接続された２つのインク供給口１０５ｂは、同一のマニホールド流路１０５（図３参照）に対応するものである。

ヘッド本体２は、搬送方向に直交した方向に長尺な細長い直方体形状となっている。また、図１に示すように、ヘッド本体２の底面が搬送ベルト８の外周面８ａに対向するインク吐出面２ａとなっている。インクジェットヘッド１が印刷位置に配置されているとき、搬送ベルト８によって搬送される用紙Ｐが４つのヘッド本体２のすぐ下方側を順に通過する際に、この用紙Ｐの上面すなわち印刷面に向けてインク吐出面２ａから各色のインクが吐出されることで、用紙Ｐの印刷面に所望のカラー画像を形成できるようになっている。

次に、図３〜図５を参照しつつ、ヘッド本体２について説明する。図３は、ヘッド本体２の平面図である。図４は、図３の一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。なお、図４では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。図５は、図４に示すV−V線に沿った部分断面図である。

図３に示すように、ヘッド本体２には、４つのアクチュエータユニット２１が、流路ユニット９の上面９ａに固定されている。図４に示すように、流路ユニット９は、圧力室１１０等を含むインク流路が内部に形成されている。アクチュエータユニット２１は、各圧力室１１０に対応した複数のアクチュエータを含んでおり、図示しないドライバＩＣに駆動されることによって、圧力室１１０内のインクに選択的に吐出エネルギーを付与する機能を有する。

図３に示すように、流路ユニット９は、一方向に延在した直方体形状を有している。流路ユニット９の内部には、アクチュエータユニット２１と対向するように、流路ユニット９の長手方向（主走査方向）に千鳥状に配列された互いに独立する４つのマニホールド流路１０５が形成されている。各マニホールド流路１０５は、流路ユニット９の上面９ａに開口すると共に主走査方向に並んだ２つのインク供給口１０５ｂを有している。この２つのインク供給口１０５ｂは、リザーバユニット７６の同一のインク流入流路７７（図２参照）に接続されている。つまり、流路ユニット９の上面９ａには、４つのインク流入流路７７それぞれに対応して２つずつ、計８個のインク供給口１０５ｂが開口している。また、各マニホールド流路１０５は、互いに平行に且つ主走査方向に延在するように分岐している複数の副マニホールド流路１０５ａを有している。流路ユニット９の下面には、多数の吐出口１０８がマトリクス状に配置されたインク吐出面２ａが形成されている。圧力室１１０も流路ユニット９におけるアクチュエータユニット２１の固定面において吐出口１０８と同様マトリクス状に多数配列されている。

本実施形態では、各マニホールド流路１０５に関して、等間隔に流路ユニット９の長手方向に並ぶ圧力室１１０の列が、短手方向に互いに平行に１６列配列されている。各圧力室列に含まれる圧力室１１０の数は、アクチュエータユニット２１の外形形状（台形形状）に対応して、その長辺側から短辺側に向かって次第に少なくなるように配置されている。吐出口１０８も、これと同様の配置がされている。

図４に示すように、流路ユニット９は、ステンレス鋼など金属材料からなる９枚のプレート１２２〜１３０から構成されている。これらプレート１２２〜１３０は、主走査方向に長尺な矩形状の平面を有する。

これらプレート１２２〜１３０を互いに位置合わせしつつ積層することによって、プレート１２２〜１３０に形成された貫通孔同士が連結され、流路ユニット９内に、４つのマニホールド流路１０５、そして各マニホールド流路１０５に係る副マニホールド流路１０５ａの出口から圧力室１１０を経て吐出口１０８に至る多数の個別インク流路１３２が形成される。

次に、流路ユニット９におけるインクの流れについて説明する。リザーバユニット７６の各インク流入流路７７からインク供給口１０５ｂを介して流路ユニット９内に供給されたインクは、マニホールド流路１０５において副マニホールド流路１０５ａに分岐される。副マニホールド流路１０５ａ内のインクは、各個別インク流路１３２に流れ込み、絞りとして機能するアパーチャ１１２及び圧力室１１０を介して吐出口１０８に至る。

このように、リザーバユニット７６のインク流入流路７７、当該インク流入流路７７に接続されたインク供給口１０５ｂを有するマニホールド流路１０５及び当該マニホールド流路１０５に連通する複数の個別インク流路１３２が、１つの流路単位を構成している。そして、インクジェットヘッド１が、互いに独立した４つの流路単位を含んでいる。インク吐出面２ａにおいては、各流路単位に係る複数の吐出口１０８が、アクチュエータユニット２１の外形形状に対応する台形形状のユニット領域（分割領域）ｕ１〜ｕ４に配置されている。つまり、インク吐出面２ａが、主走査方向に千鳥状に配置された４つのユニット領域ｕ１〜ｕ４（図９参照）を含んでいる。

図２に戻って、インク供給機構６９について説明する。インク供給機構６９は、インクタンク７０と、インク供給ポンプ７２と、切替バルブ７３とを有している。そして、インクタンク７０と切替バルブ７３とがインク供給管７１によって接続されている。また、切替バルブ７３とリザーバユニット７６の各インク流入流路７７とがインク供給管７４によってそれぞれ接続されている。インクタンク７０は対応するインクジェットヘッド１に供給する色のインクを貯溜するものである。インク供給ポンプ７２は、インク供給管７１に取り付けられており、制御装置１６のパージ制御部８４（図７参照）に制御されてインクタンク７０に貯溜されているインクを切替バルブ７３を介してリザーバユニット７６に強制的に送り出す。

切替バルブ７３は、インク供給管７１を介してインクタンク７０と連通する供給口７３ａと、インク供給管７４を介してインク流入流路７７とそれぞれ連通する４つの連通口７３ｂとを有している。さらに、切替バルブ７３は、制御装置１６のパージ制御部８４に制御されて、供給口７３ａと４つの連通口７３ｂのうちいずれか１つと、又は、供給口７３ａと４つの連通口７３ｂ全てとを連通させる。パージ制御部８４は、通常印刷を行う場合には、供給口７３ａと４つの連通口７３ｂ全てとを連通させている。インク供給ポンプ７２は、インクタンク７０から切替バルブ７３に向かって、インクがその内部を自由に流通できる状態で停止している。これにより、インクタンク７０からのインクがリザーバユニット７６の全てのインク流入流路７７に供給される。さらに、各インク流入流路７７に供給されたインクが、マニホールド流路１０５及び個別インク流路１３２に供給される。インクジェットヘッド１が駆動され、吐出口１０８からインクが消費されれば、この消費量に対応したインクがインクタンク７０からインクジェットヘッド１に自然に補給されることになる。

また、パージ制御部８４は、吐出口１０８からインクを強制的に排出するパージ動作時においては、供給口７３ａと４つの連通口７３ｂのいずれか１つを選択的に連通させる。このとき、インク供給ポンプ７２が駆動されることによって、当該連通口７３ｂに関する流路単位にのみ、インクタンク７０からのインクが強制的に供給される。これにより、当該流路単位に対応するユニット領域ｕ１〜ｕ４に配置された吐出口１０８からインクが排出される。

次に、図６を参照しつつ、メンテナンスユニット３０について説明する。図６は、インクジェットプリンタ１０１の概略平面図である。図６に示すように、メンテナンスユニット３０は、インクジェットヘッド１のメンテナンスを行うものであり、主走査方向に移動可能なＸステージ３１と、ワイプ部材５１と、ホルダ５２と、排出ガイド５６と、Ｘステージ３１の図６中左方側の面に固定された移動トレイ６１とを有している。

Ｘステージ３１は、上方から見て４つのインクジェットヘッド１と対向するように、４つのインクジェットヘッド１の配列方向に沿って延在している。さらに、Ｘステージ３１は、当該配列方向に関する両端近傍において、主走査方向に延在する一対のガイドレール３２に摺動自在に支持されている。そして、Ｘステージ３１は、その下部において、ガイドレール３２と平行に延在するボールネジ３３と螺合している。ボールネジ３３の端部に接続されたメンテナンスモータ３４が、ボールネジ３３を回転させることによって、Ｘステージ３１が主走査方向に往復移動可能となっている。制御装置１６のヘッド位置制御部８２は、メンテナンスモータ３４の駆動を制御することによって、Ｘステージ３１の主走査方向に関する移動を制御している。

ワイプ部材５１は、インク吐出面２ａを払拭するものであり、ゴムや樹脂などの弾性材料からなる矩形状の板部材である。ワイプ部材５１は、４つのインクジェットヘッド１の配列方向の全幅よりも長く形成され、ホルダ５２に支持されている。このとき、ワイプ部材５１は、インク吐出面２ａに対して所定の角度で傾斜するように、ホルダ５２に支持されている。ホルダ５２は、Ｘステージ３１の上面に固定されている。排出ガイド５６は、ホルダ５２と共にＸステージ３１の上面に固定されており、ワイプ部材５１の下方端部から廃インクトレイ６２に向かって傾斜する傾斜面を有している。

このように、ワイプ部材５１を支持するホルダ５２がＸステージ３１に固定されているため、ワイプ部材５１が、主走査方向に関して移動可能になっている。なお、後述するように、ワイプ部材５１によるインク吐出面の払拭方向は、図６中右方から左方に向かう方向となっている。

移動トレイ６１は、Ｘステージ３１の図６中左方側の面に固定された矩形状の板部材であり、廃インクトレイ６２を支持している。これにより、廃インクトレイ６２は、Ｘステージ３１の移動に伴って、主走査方向に移動可能となっている。廃インクトレイ６２は、後述するように、インク受け位置に配置されたとき（図８（ｃ）参照）、４つのインクジェットヘッド１と対向し得る広さ及び形状の底面を有している。

次に、図７を参照しつつ制御装置１６について説明する。図７は、制御装置１６の機能ブロック図である。図７示すように、制御装置１６は、ヘッド駆動制御部８１と、ヘッド位置制御部８２と、メンテナンスユニット制御部８３と、パージ制御部８４とを有している。ヘッド駆動制御部８１は、ドライバＩＣを介してアクチュエータユニット２１を駆動することによって、インクジェットヘッド１を制御するものである。ヘッド位置制御部８２は、４つのインクジェットヘッド１が、印刷位置、退避位置及びワイプ位置のいずれかに配置されるように、図示しない昇降機構を制御するものである。メンテナンスユニット制御部８３は、メンテナンスモータ３４の駆動を制御することによって、Ｘステージ３１の主走査方向に関する移動を制御するものである。すなわち、メンテナンスユニット制御部８３は、ワイプ部材５１によるインク吐出面２ａの払拭動作（ワイプ動作）を制御する。

パージ制御部８４は、インクジェットヘッド１の流路内のインクを強制排出するパージ動作において、インク供給ポンプ７２及び切替バルブ７３を制御するものである。具体的には、パージ制御部８４は、切替バルブ７３及びインク供給ポンプ７２を制御することによって、ユニット領域ｕ１〜ｕ４の払拭方向に関する配列の順に、各ユニット領域ｕ１〜ｕ４に配置された吐出口１０８から所定量のインクが強制排出（パージ）されるように、各ユニット領域ｕ１〜ｕ４に対応するインク流入流路７７にインクを供給する。

次に、図８を参照しつつ、インクジェットヘッド１のメンテナンスを行うときの、メンテナンスユニット３０の動作について説明する。図８は、メンテナンスを行うときの各工程におけるメンテナンスユニット３０の概略側面図である。インクジェットヘッド１のメンテナンスには、流路内のインクを強制排出するパージ動作と、パージ動作によってインク吐出面２ａに残留したインクを払拭するワイプ動作とが含まれる。パージ動作を行うことによって、流路内の増粘したインクや不純物（気泡やゴミなど）が吐出口１０８から外部に排出される。また、ワイプ動作を行うことによって、インク吐出面２ａに残留したインクや不純物がインク吐出面２ａから除去される。インクジェットヘッド１のメンテナンスは、インクジェットプリンタ１０１の電源投入時、電源投入して所定時間が経過した後、印刷開始前、ユーザからの指示があったときなどに開始される。

図８（ａ）に示すように、通常の印刷時においては、インクジェットヘッド１が、インク吐出面２ａと搬送ベルト８の外周面８ａとの間で所定の間隙を形成する印刷位置に配置されている。また、廃インクトレイ６２が、４つのインクジェットヘッド１に係るインク吐出面２ａと対向しない待機位置に配置されている。待機位置は、インクジェットヘッド１の並びの側方であって、主走査方向に関して左方に隣接した位置である（図６参照）。

インクジェットヘッド１のメンテナンスが開始されると、まず、制御装置１６のヘッド位置制御部８２が、図示しない昇降機構を制御して、インクジェットヘッド１を、インク吐出面２ａがワイプ部材５１の先端よりも高い位置ある退避位置に移動させる。そして、図８（ｂ）に示すように、制御装置１６のメンテナンスユニット制御部８３が、メンテナンスモータ３４を制御して、廃インクトレイ６２が４つのインクジェットヘッド１に係るインク吐出面２ａと対向するインク受け位置に配置されるように、Ｘステージ３１を図８中右方に向かって移動させる。このとき、インクジェットヘッド１が退避位置に配置されているため、ワイプ部材５１の先端が、インク吐出面２ａに接触することがない。

廃インクトレイ６２がインク受け位置に配置されると、図８（ｃ）に示すように、制御装置１６のヘッド位置制御部８２が、昇降機構を制御して、インクジェットヘッド１を、退避位置と印刷位置との間であって、インク吐出面２ａがワイプ部材５１の先端よりも僅かに低い位置あるパージ位置に移動させる。

この後、パージ動作及びワイプ動作が続く。図９を参照しつつ、パージ動作及びワイプ動作について説明する。図９は、ワイプ部材５１の位置と各ユニット領域ｕ１〜ｕ４におけるパージ動作のタイミングとの関係を示したタイムチャートである。

インクジェットヘッド１がパージ位置に配置されると、図９に示すように、制御装置１６のパージ制御部８４が、切替バルブ７３及びインク供給ポンプ７２を制御することによって、払拭方向に関する上流側からユニット領域ｕ１→ユニット領域ｕ２→ユニット領域ｕ３→ユニット領域ｕ４の順に、各ユニット領域ｕ１〜ｕ４に配置された吐出口１０８から時間Ｔ１の間インクを強制排出するパージ動作を行う。これにより、吐出口１０８から所定量のインクが強制排出される。吐出口１０８から強制排出されたインクは、廃インクトレイ６２に落下する。廃インクトレイ６２に落下したインクは、図示しないポンプによって吸引されて廃インクタンクに貯溜される。

また、メンテナンスユニット制御部８３は、各ユニット領域ｕ１〜ｕ４のパージ動作の終了直後が、ワイプ部材５１によるそれぞれのワイプ動作の開始となるよう、メンテナンスモータ３４を駆動してＸステージ３１（ワイプ部材５１）の移動を開始する。

ここで、パージ制御部８４は、ユニット領域ｕ１〜ｕ４に関するそれぞれのパージ動作の完了時刻が、ワイプ部材５１が当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４の払拭方向に関する上流側端部に到達する時刻、すなわち、ワイプ部材５１によって当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４の払拭が開始される時刻より時間Ｔ２（直前：時間Ｔ１より十分短い時間であって、例えば、０≦Ｔ２≦Ｔ１×０．１）だけ前の時刻になるように、インク供給ポンプ７２を駆動する。言い換えると、パージ制御部８４は、ユニット領域ｕ１〜ｕ４に関するパージ動作の開始時刻が、ワイプ部材５１によって当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４の払拭が開始される時刻より時間Ｔ１＋時間Ｔ２前の時刻になるように、インク供給ポンプ７２の駆動を開始する。

また、メンテナンスユニット制御部８３は、ワイプ部材５１の先端がインク吐出面２ａと接触した状態で、ワイプ部材５１がインク吐出面２ａの各ユニット領域ｕ１〜ｕ４を払拭方向に順に通過するように、Ｘステージ３１を図８中左方に向かって移動させる。ワイパ部材５１は、インク吐出面２ａに対し、ユニット領域ｕ１の払拭開始部より上流側で当接し、Ｘステージ３１によって等速で移動される。上述したように、ユニット領域ｕ１〜ｕ４に関するパージ動作が完了した後、時間Ｔ２だけ遅れて、ワイプ部材５１による当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４の払拭が開始される。これにより、図８（ｃ）及び図８（ｄ）に示すように、ワイプ部材５１が、払拭方向に関する上流側からパージ動作が完了した各ユニット領域ｕ１〜ｕ４を順に払拭して、当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４に残存するインクを除去する。ワイプ部材５１によって除去されたインクは、ワイプ部材５１の斜面に沿って流下して排出ガイド５６に達する。さらに、インクは、排出ガイド５６の傾斜面を伝って廃インクトレイ６２に排出される。そして、ワイプ部材５１が当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４を通過すると、当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４の払拭が完了する。

図９に示すように、具体的には、時刻ｔ１１からユニット領域ｕ１に関するパージ動作が開始され、時刻ｔ１２に当該パージ動作が完了する（時間Ｔ１）。本実施形態では、ワイプ部材５１の移動が、パージ動作中に開始されている。そして、時刻ｔ１２から時間Ｔ２が経過した時刻ｔ１３において、ワイプ部材５１がユニット領域ｕ１の払拭を開始する。ワイプ部材５１がユニット領域ｕ１を払拭しているとき、時刻ｔ２１からユニット領域ｕ２に関するパージ動作が開始され、時刻ｔ２２に当該パージ動作が完了する（時間Ｔ１）。そして、時刻ｔ２２から時間Ｔ２が経過した時刻ｔ２３において、ワイプ部材５１がユニット領域ｕ２の払拭を開始する。なお、ユニット領域ｕ２の払拭開始時、ユニット領域ｕ１とユニット領域ｕ２とは払拭方向に関して一部が重なり合っているため、ワイプ部材５１によるユニット領域ｕ１の払拭が完了していない。

その後、ワイプ部材５１が、ユニット領域ｕ１の払拭を完了し、さらに、ユニット領域ｕ２を払拭しているとき、時刻ｔ３１からユニット領域ｕ３に関するパージ動作が開始され、時刻ｔ３２に当該パージ動作が完了する（時間Ｔ１）。そして、時刻ｔ３２から時間Ｔ２が経過した時刻ｔ３３において、ワイプ部材５１がユニット領域ｕ３の払拭を開始する。その後、ワイプ部材５１が、ユニット領域ｕ２の払拭を完了する。以下、ユニット領域ｕ３、ｕ４について同様処理が繰り返されることによって、全てのユニット領域ｕ１〜ｕ４に係るパージ動作及びワイプ動作が完了する。

このように、ワイプ部材５１がユニット領域ｕ１〜ｕ４を払拭しているときに、払拭方向に関して、当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４の下流側（前方）に隣接する別のユニット領域ｕ１〜ｕ４の吐出口１０８からインクの排出が開始されると共に、ワイプ部材５１が当該別のユニット領域ｕ１〜ｕ４を払拭し始める直前（時間Ｔ２前）に、当該別のユニット領域の吐出口１０８から所定量のインクが排出し終わるように、メンテナンスユニット制御部８３がメンテナンスモータ３４の駆動を制御すると共に、パージ制御部８４がインク供給ポンプ７２及び切替バルブ７３を制御する。

ここで、パージ動作を行う時間である時間Ｔ１はパージ動作におけるインク排出量を示している。このインク排出量はパージ動作を開始してから払拭されるまでの時間である残留時間によって決定される。パージ動作を行うことによってインク吐出面２ａに残存したインクは、時間の経過に伴って負圧となっている吐出口１０８内に吸引される。このため、残留時間が経過するまでの間に吐出口１０８からインクと共に強制排出された気泡や不純物が吐出口１０８内に吸引されないように、インクを余分に排出する必要がある。インク排出量は、気泡や不純物を排出するために必要なインク量と上述した余分に排出するインク量とを足し合わせたものである。したがって、上記時間Ｔ１は、ワイプ部材５１がユニット領域ｕ１〜ｕ４を払拭する時間、言い換えれば、ユニット領域ｕ１〜ｕ４の払拭方向に関する長さによって決定される。

そして、４つのユニット領域ｕ１〜ｕ４の払拭が完了すると、メンテナンスユニット制御部８３が、メンテナンスモータ３４を制御して、廃インクトレイ６２が待機位置に配置されるように、Ｘステージ３１を図８中左に向かって移動させると共に、ヘッド位置制御部８２が、昇降機構を制御して、インクジェットヘッド１を印刷位置に移動させる。以上で、メンテナンスが完了する。これに続き、印刷を行うならは、用紙Ｐが搬送され、全ての動作を終了するのであれば、各インク吐出面２ａがキャップ（不図示）によって覆われて装置が停止する。

以上、説明した本実施形態によると、ワイプ部材５１がユニット領域ｕ１〜ｕ４を払拭し始める直前に、当該ユニット領域の吐出口１０８から所定量のインクが排出し終わる。このように、各ユニット領域ｕ１〜ｕ４において、吐出口１０８から所定量のインクが排出された後に、すぐにワイプ部材５１で当該ユニット領域ｕ１〜ｕ４を払拭することができるため、吐出口１０８からインクを排出してからユニット領域ｕ１〜ｕ２を払拭するまでの時間が短くなる。これにより、吐出口１０８からインクを排出した後に、吐出口１０８に吸い込まれるインクの量が少なくなるため、パージ動作において、吐出口１０８から排出するインクの量を少なくすることができる。

また、インク供給機構６９が、インク供給ポンプ７２と、供給口７３ａと４つの連通口７３ｂとの連通状態を切り替える切替バルブ７３とを含んでいるため、インク供給機構６９を簡易な構成で実現することができる。

さらに、インク吐出面２ａが一枚のノズルプレート１３０に形成されているため、インクジェットヘッド１を小型化することができる。

＜第２実施形態＞
次に、図１０及び図１１を参照しつつ本発明の第２実施形態に係るインクジェットプリンタについて説明する。図１０は、インク供給機構２６９の概略構成図である。図１１は、ヘッド本体２０２の平面図である。なお、第１実施形態と実質的に同一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、その説明を省略する。

図１０に示すように、インクジェットヘッド２０１は、リザーバユニット２７６と、リザーバユニット２７６の下端に接続されたヘッド本体２０２とを有している。リザーバユニット２７６は、インク供給機構２６９から供給されたインクをその内部で貯溜しつつ、貯溜したインクをヘッド本体２０２に供給するものであり、その内部に８つのインク流入流路２７７が形成されている。各インク流入流路２７７は、リザーバユニット２７６の上面に開口するインク流入口２７７ａからヘッド本体２０２（流路ユニット２０９）の上面に開口するインク供給口２０５ｂに接続されている。

図１１に示すように、流路ユニット２０９の内部には、流路ユニット２０９の長手方向（主走査方向）に配列された互いに独立する８つのマニホールド流路２０５が形成されている。各マニホールド流路２０５は、流路ユニット９の上面９ａに開口するインク供給口２０５ｂを有している。各インク供給口２０５ｂが、リザーバユニット２７６のインク流入流路２７７に接続されている。また、各マニホールド流路２０５は、互いに平行に且つ主走査方向に延在するように分岐している複数の副マニホールド流路２０５ａを有している。

このように、リザーバユニット２７６のインク流入流路２７７、当該インク流入流路２７７に接続されたインク供給口２０５ｂを有するマニホールド流路２０５及び当該マニホールド流路２０５に連通する複数の個別インク流路１３２が、１つの流路単位を構成している。そして、インクジェットヘッド２０１が、互いに独立した８つの流路単位を含んでいる。そして、インク吐出面２ａにおいては、各流路単位に係る複数の吐出口１０８が、主走査方向に配列された８つのユニット領域（分割領域）ｕａ〜ｕｈ内にそれぞれ配置されている（図１２参照）。なお、流路ユニット２０９の主走査方向（払拭方向）の一方から順に現れる２つずつのユニット領域ｕａ〜ｕｈが、アクチュエータユニット２１の外形形状に対応する台形形状をそれぞれ構成している。したがって、ユニット領域ｕａ〜ｕｈの払拭方向に関する長さが、第１実施形態に係るユニット領域ｕ１〜ｕ４の半分となっている。

図１０に戻って、インク供給機構２６９について説明する。インク供給機構２６９は、インクタンク７０と、インク供給ポンプ７２と、切替バルブ２７３とを有している。切替バルブ２７３は、インク供給管７１を介してインクタンク７０と連通する供給口７３ａと、インク供給管２７４を介してインク流入流路２７７とそれぞれ連通する８つの連通口２７３ｂとを有しており、インクジェットヘッド２０１に対するメンテナンスを行う場合に、制御装置１６のパージ制御部８４に制御されて供給口２７３ａと８つの連通口７３ｂのうちいずれか１つとを連通させる。このとき、インク供給ポンプ７２が駆動されることによって、供給口２７３ａと連通する連通口２７３ｂに関する流路単位にのみ、インクタンク７０からのインクが強制的に供給される。

図１２をさらに参照しつつ、パージ動作及びワイプ動作について説明する。図１２は、ワイプ部材５１の位置と各ユニット領域ｕａ〜ｕｈにおけるパージ動作のタイミングとの関係を示したタイムチャートである。

そして、図１２に示すように、インクジェットヘッド２０１がパージ位置に配置されると、制御装置１６のパージ制御部８４が、切替バルブ２７３及びインク供給ポンプ７２を制御することによって、払拭方向に関する上流側からユニット領域ｕａ→ユニット領域ｕｂ→ユニット領域ｕｃ→ユニット領域ｕｄ→ユニット領域ｕｅ→ユニット領域ｕｆ→ユニット領域ｕｇ→ユニット領域ｕｈの順に、各ユニット領域ｕａ〜ｕｈに配置された吐出口１０８から時間Ｔ３の間インクを強制排出するパージ動作を行う。

ここで、パージ制御部８４は、ユニット領域ｕａ〜ｕｈに関するそれぞれのパージ動作の完了時刻（ｔａ２、ｔｂ２、ｔｃ２、ｔｄ２、ｔｅ２、ｔｆ２、ｔｇ２、ｔｈ２）が、ワイプ部材５１が当該ユニット領域ｕａ〜ｕｈの払拭方向に関する上流側端部に到達する時刻、すなわち、ワイプ部材５１によって当該ユニット領域ｕａ〜ｕｈの払拭が開始される時刻より時間Ｔ２（図９に示す時間Ｔ２と同じ時間）だけ前の時刻になるように、インク供給ポンプ７２を駆動する。言い換えると、パージ制御部８４は、ユニット領域ｕａ〜ｕｈに関するパージ動作の開始時刻（ｔａ１、ｔｂ１、ｔｃ１、ｔｄ１、ｔｅ１、ｔｆ１、ｔｇ１、ｔｈ１）が、ワイプ部材５１によって当該ユニット領域ｕａ〜ｕｈの払拭が開始される時刻より時間Ｔ３＋時間Ｔ２前の時刻になるように、インク供給ポンプ７２の駆動を開始する。

また、メンテナンスユニット制御部８３は、ワイプ部材５１の先端がインク吐出面２ａと接触した状態で、ワイプ部材５１がインク吐出面２ａの各ユニット領域ｕａ〜ｕｈを払拭方向に順に通過するように、Ｘステージ３１を移動させる。上述したように、ユニット領域ｕａ〜ｕｈに関するパージ動作が完了した後、時間Ｔ２（ｔａ２、ｔｂ２、・・・、ｔｈ２）だけ遅れて、ワイプ部材５１による当該ユニット領域ｕａ〜ｕｈの払拭が開始される。これにより、ワイプ部材５１が、払拭方向に関する上流側からパージ動作が完了した各ユニット領域ｕａ〜ｕｈを順に払拭して、当該ユニット領域ｕａ〜ｕｈに残存するインクを除去する。なお、ワイパ部材５１が、ユニット領域ｕａより払拭方向の上流側でインク吐出面２ａに当接し、その後等速移動される点は先の第１実施形態と同じである。

このように、ワイプ部材５１がユニット領域ｕａ〜ｕｈを払拭しているときに、払拭方向に関して、当該ユニット領域ｕａ〜ｕｈの下流側（前方）に隣接する別のユニット領域ｕａ〜ｕｈの吐出口１０８からインクの排出が開始されると共に、ワイプ部材５１が当該別のユニット領域ｕａ〜ｕｈの払拭方向に関する上流側の端部を払拭し始める直前（時間Ｔ２前）に、当該別のユニット領域の吐出口１０８から所定量のインクが排出し終わるように、メンテナンスユニット制御部８３がメンテナンスモータ３４の駆動を制御すると共に、パージ制御部８４がインク供給ポンプ７２及び切替バルブ７３を制御する。

以上、説明した本実施形態によると、各ユニット領域ｕａ〜ｕｈにおいて、吐出口１０８から所定量のインクが排出された後に、すぐにワイプ部材５１で当該ユニット領域ｕａ〜ｕｈを払拭するため、吐出口１０８からインクを排出してからユニット領域ｕａ〜ｕｈを払拭するまでの時間が短くなる。これにより、吐出口１０８からインクを排出した後に、吐出口１０８に吸い込まれるインクの量が少なくなるため、パージ動作において、吐出口１０８から排出するインクの量を少なくすることができる。

第１実施形態と比較すると、ユニット領域ｕａ〜ｕｈの払拭方向に関する長さが、第１実施形態に係るユニット領域ｕ１〜ｕ４の半分となっているため、吐出口１０８からインクを排出してからユニット領域ｕａ〜ｕｈを払拭するまでの時間をさらに短くすることができる（時間Ｔ３＜時間Ｔ１）。

＜変形例＞
上述の第２実施形態においては、マニホールド流路２０５毎に流路単位を形成する構成であるが、１又は複数のマニホールド流路２０５によって流路単位を形成する構成であってもよい。例えば、図１３に示すように、払拭方向に関する両側に配置されたマニホールド流路２０５がそれぞれ１つの流路単位を形成し、その他のマニホールド流路２０５のうち、払拭方向に沿って順に現れる２つずつのマニホールド流路２０５をリザーバユニットで連通させることによって、当該２つずつのマニホールド流路２０５が１つの流路単位を形成する構成であってもよい。これにより、インク吐出面２ａにおいて、払拭方向に配列された５つのユニット領域ｕｉ〜ｕｍが形成される。

そして、ワイプ部材５１がユニット領域ｕｉ〜ｕｍを払拭しているときに、払拭方向に関して当該ユニット領域ｕｉ〜ｕｍと払拭方向に係る下流側（前方）に隣接する別のユニット領域ｕｉ〜ｕｍの吐出口１０８からインクの排出が開始される（ｔｉ１、ｔｊ１、ｔｋ１、ｔｌ１、ｔｍ１）と共に、ワイプ部材５１が当該別のユニット領域ｕｉ〜ｕｍの払拭方向に関する上流側の端部を払拭し始める直前（時間Ｔ２前：図９に示す時間Ｔ２と同じ時間）に、当該別のユニット領域ｕｉ〜ｕｍの吐出口１０８から所定量のインクが排出し終わる（ｔｉ２、ｔｊ２、ｔｋ２、ｔｌ２、ｔｍ２）ように（時間Ｔ１：図９に示す時間Ｔ１と同じ時間）、メンテナンスユニット制御部８３がメンテナンスモータ３４の駆動を制御すると共に、パージ制御部８４がインク供給ポンプ７２及び切替バルブ７３を制御する。

以上、本発明の好適な実施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、ワイプ部材５１がユニット領域を払拭しているときに、払拭方向に関して当該ユニット領域と払拭方向に係る下流側に隣接する別のユニット領域の吐出口１０８からインクの排出が開始される構成であるが、ワイプ部材５１がユニット領域を払拭する以前に、払拭方向に関して当該ユニット領域と払拭方向に係る下流側に隣接する別のユニット領域の吐出口１０８からインクの排出が開始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、インク吐出面２ａが一枚のノズルプレート１３０に形成されている構成であるが、図１４（ａ）に示すように、インクジェットヘッドが、流路単位毎に独立した４つの分割ヘッド３０１を有しており、分割ヘッド３０１が払拭方向に関して千鳥状に配置されていてもよい。このとき、各分割ヘッド３０１のインク吐出面３０２ａが台形形状を有するユニット領域となっている。なお、図１４（ｂ）に示すように、各分割ヘッド４０１のインク吐出面４０２ａが矩形状を有するユニット領域となっていてもよい。これによると、分割ヘッド３０１、４０１を組み付けるだけで、容易の長尺のインクジェットヘッドを構成することができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェットプリンタの外観側面図である。図２に示すインクジェットヘッドにインクを供給するインク供給機構の概略構成図である。図１に示すヘッド本体の平面図である。図３に示す一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図４に示すV−V線断面図である。図１に示すインクジェットプリンタの概略平面図である。図１に示す制御装置の機能ブロック図である。図１に示すインクジェットヘッドのメンテナンスを行う時の各工程を示すメンテナンスユニットの概略側面図である。図６に示すワイプ部材の位置と各ユニット領域におけるパージ動作のタイミングとの関係を示したタイムチャートである。第２実施形態に係るインク供給機構の概略構成図である。第２実施形態に係るヘッド本体の平面図である。第２実施形態に係るワイプ部材の位置と各ユニット領域におけるパージ動作のタイミングとの関係を示したタイムチャートである。変形例を説明するための図である。変形例を説明するための図である。

符号の説明

１インクジェットヘッド
２ヘッド本体
２ａインク吐出面
９流路ユニット
１６制御装置
２１アクチュエータユニット
３０メンテナンスユニット
３４メンテナンスモータ
５１ワイプ部材
５６排出ガイド
６１移動トレイ
６２廃インクトレイ
６９インク供給機構
７０インクタンク
７２インク供給ポンプ
７３切替バルブ
７３ａ供給口
７３ｂ連通口
７６リザーバユニット
７７インク流入流路
７７ａインク流入口
８１ヘッド駆動制御部
８２ヘッド位置制御部
８３メンテナンスユニット制御部
８４パージ制御部
１０１インクジェットプリンタ
１０５ｂインク供給口
１０５マニホールド流路
１０５ａ副マニホールド流路
１０５ｂ各インク供給口
１０８吐出口
ｕ１〜ｕ４ユニット領域
ｕａ〜ｕｉユニット領域

Claims

液体が流入する流入口を有する複数の流入流路と、互いに異なる前記流入流路と連通する複数の共通液体流路と、前記共通液体流路の出口から圧力室を介して吐出面に開口する吐出口に至る複数の個別液体流路とを有し、一方向に延在した液滴吐出ヘッドと、
前記複数の流入流路のいずれかに選択的に液体を供給する供給手段と、
弾性材料からなるワイプ部材と、
前記ワイプ部材が前記吐出面と接触した状態で、前記ワイプ部材を前記一方向に移動させる移動機構と、
前記供給手段及び前記移動機構を制御する制御手段とを備えており、
前記吐出面において、同一の前記流入流路に連通する前記吐出口がそれぞれ配置された複数の分割領域が、前記一方向に関して配列されており、
前記制御手段は、
前記分割領域に配置された前記吐出口から所定量の液体が排出されるまで、各分割領域に対応する前記流入流路に液体を前記配列の順に供給するように、前記供給手段を制御すると共に、前記吐出口から所定量の液体が排出された順に各分割領域を前記ワイプ部材によって払拭するように、前記移動機構を制御し、且つ、前記ワイプ部材が前記分割領域を払拭し始める直前に、当該分割領域の吐出口から前記所定量の液体が排出し終わるように、前記供給手段及び前記移動機構を制御することを特徴とする記録装置。
前記供給手段は、一方端部が前記流入口に接続された複数の供給流路と、前記供給流路の他方端部が接続された複数の連通口及び液体が供給される供給口が形成されたバルブと前記供給口に液体を供給するポンプとを含んでおり、
前記制御手段が、前記複数の連通口のいずれかと前記供給口とが連通するように前記バルブを制御することを特徴とする請求項１に記載の記録装置。
前記吐出面が一枚の吐出口プレートに形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。
各流入流路と当該流入流路に連通する前記共通液体流路及び前記個別液体流路とが、それぞれ独立した複数の分割ヘッドを形成しており、
前記複数の分割ヘッドが、前記一方向に関して千鳥状に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の記録装置。