JP4666946B2

JP4666946B2 - 吐出口面の清掃方法、液体吐出装置およびプローブ担体の製造装置

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Publication number: JP4666946B2
Application number: JP2004132597A
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Inventors: 義雅荒木
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Priority date: 2004-04-28
Filing date: 2004-04-28
Publication date: 2011-04-06
Anticipated expiration: 2024-04-28
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Description

本発明は、ヘッドに設けられた吐出口より被記録部材に液滴を吐出する液体吐出装置に関するものである。特に多数のプローブ核酸を基板上に並べたＤＮＡアレイの製造装置として好適なものである。

被記録部材に記録を行なうひとつの方法として、ヘッドに設けられたノズルから液滴を吐出させて記録を行なうインクジェット方式がある。この方式を採用したものでは、カラー画像を紙に印刷するためのプリンターが最も良く知られている。しかしながら、インクジェット方式は、微小な液滴を所定の場所に着弾させることができるという利点から、プリンターだけでなく、近年ではカラーフィルタ製造装置や、ＤＮＡチップに代表される、プローブと呼ばれる標的物質と結合可能な生体関連物質を基板上に並べたプローブアレイ製造装置、等にも適用されている。

従来例のインクジェットプリンターを図２１、図２２、図２３、図２４、図２５、図２６を用いて以下に説明する。

まず、従来例のインクジェットプリンターの外観について、図２１、図２２、図２３を用いて説明する。

図２１は、従来例のインクジェットプリンターの正面図、図２２は、従来例のインクジェットプリンターの上面図、図２３は、従来例のインクジェットプリンターの側面図である。図２１において、本体２５の外観は、ケース２４とカバー部２３にて形成されている。また、ケース２４には、通紙口２７が設けられている。次に、インクジェットプリンターの上面図である図２２に示すように、カバー部２３は、ケース２４にヒンジ部２６により連結されている。また、インクジェットプリンターの側面図である図２３に示すように、カバー部２３は、ケース２４にヒンジ部２６にて連結されているため、Ａ方向へ回動する。

次に、図２４は、図２１のＢ−Ｂ断面図、図２５は、図２３のＣ−Ｃ断面図である。図２４に示すように、キャリッジ１は、主走査モーター２からの駆動を伝達されたプーリ３に取り付けられたベルト４にベルト固定部５にて取り付けられているため、主走査モーター２を駆動することにより、Ｄ方向へ移動する。この時、キャリッジ１は、メインレール２８とサブレール２９に支えられ移動する。また、キャリッジ１にはインクを貯蔵しておくためのインクカートリッジが搭載されている。インク色はＹ（イエロー）、Ｍ（マゼンタ）、Ｃ（シアン）、ＢＫ（ブラック）の４色でありインクカートリッジも不図示であるが４個ある。

また、図２５に示すように、キャリッジ１に取り付けられたヘッド６は、印字を行っていない時には、キャップ７でキャッピングされている。ヘッド６には４色のインクを吐出するためのノズルが各色２５６ノズルづつ設けられている。ヘッド６にて印字を行った後等にヘッド６をクリーニングするワイパー８は、ワイパーケース９内に取り付けられており、支持プレート１０でワイパーケース９は支持されている。ワイパー８はゴム部材にて構成されている。支持プレート１０は、側板（Ｒ）１１に取り付けられている。ワイパーケース９の隣には、予備吐出箱１２が設けられている。予備吐出箱１２は、ヘッド６のノズルのメニスカスを一定に保つため、印字を実行する前に、ヘッド６が吐出を行った時の吐出されたインクを受けるためのものである。予備吐出箱１２は、支持プレート１０に取り付けられており、支持プレート１０は、側板（Ｒ）１１に取り付けられている。

予備吐出箱１２には、廃液チューブ１４が取り付けられており、廃液チューブ１４は、廃液吸収体１３に連結されている。そのため、予備吐出箱１２内に、ヘッド６から吐出されたインクは、廃液チューブ１４を通り、廃液吸収体１３に吸収される。また、上記キャップ７は、吸引チューブ２１によって図示しない吸引ポンプに連結されており、キャップ７をヘッド６に密着させた後に、吸引ポンプを作動させることで、ヘッド６に設けられた全てのノズル（各色２５６ノズル）のノズル内の微細なゴミ、泡、粘度の高くなったインクを吸い出すという働きがある。

ヘッド６に設けられたノズルよりキャップ７を用いてインクを吸い出した場合、またはヘッド６にて印字を行なった場合にはヘッド６のノズル近傍にインク滴が付着する。ヘッド６の４色（Ｙ・Ｍ・Ｃ・ＢＫ）のノズルをワイパー８にてクリーニングすることでノズル近傍のインク滴を除去しノズルの吐出性能の劣化を防ぐ。

次に、図２６は、キャリッジ１が、図２５においてＥ−Ｅ断面線より左側に移動した場合で、かつ印字用紙１５を挿入した場合の図２５のＥ−Ｅ断面図である。印字用紙１５は、Ｆ方向に挿入され、Ｇ方向より排出される。印字用紙１５をＦ方向より挿入すると、まず、手差しローラ１７と手差し従動ローラ１６に印字用紙１５が挟まれ、手差しローラ１７と手差し従動ローラ１６によりＨ方向へ印字用紙１５が送られる。その後、印字用紙１５は、プラテン２０上を通り、送りローラ１９と送り従動ローラ１８に挟まれ、Ｈ方向へ送られ、排紙口２２より排出される。また、プラテン２０上に印字用紙１５が存在する時に、キャリッジ１に取り付けられたヘッド６よりインクが、印字用紙１５へ吐出されることで、印字用紙１５上に画像が形成される。

以上に説明したように、従来のインクジェットプリンター等のインクジェット吐出装置においては、複数のノズルを同一ワイパーにてクリーニングしていた。このため、ノズル開口面に付着したインク色の異なるインクがワイパー上で混色し、混色したインクがノズルに付着しノズルより吐出されてしまうという問題点が存在している。

これを解決するために、同色の液を吐出するノズルが形成されている方向にワイピングを行なうことによって、実質的な混色を防ぐ方法や、ノズルの配列方向と垂直な方向にワイピングを行なうことで混色を防ぐ方法もある（例えば特許文献１など）。

しかし、それぞれ異なる液体を吐出する吐出口がアレイ状（行および列方向に並んで配置されている状態）に配置されている場合、このようなワイピング方向による混色の防止策を採用することは不可能であった。

特に多数種類のプローブ溶液をガラスなどの基板上の異なる位置に付与し、プローブを固定化させたプローブアレイを製造する製造装置においては、製造プロセスの簡略化から特許文献２のように多種類の異なる液体を吐出可能な液体吐出装置が求められている。

このような、異なるプローブ溶液が充填されている複数のノズルが同一の吐出口面に配置されている場合、上述したクリーニングによって各ノズル間のプローブ溶液が混ざってしまう。これにより、ＤＮＡアレイ上の所定の位置に混ざりあったＤＮＡ含有液が配置されてしまい、ＤＮＡアレイとしての信頼性が下がってしまうという課題があった。
特開２００２−２８６７３６号公報特開２００２−３１８２３２号公報

したがって本発明は、上記の課題を解決し、複数の異なる液体を吐出するための吐出口が配置された吐出口面であっても、互いの吐出口において異なる液体が混ざりあうことのない吐出口面の清掃方法を提供することを目的とする。

また、複数の異なる液体を吐出するための吐出口が配置された吐出口面であっても、互いの吐出口において異なる液体が混ざりあうことのない好適な清掃手段を有する吐出装置を提供することを目的とする。

また、本発明の別の目的は、信頼性の高いプローブアレイを効率的に製造することのできる製造装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、上記課題を解決するために、本発明は液体を吐出するための複数の吐出口が配置された吐出口面を清掃する清掃方法であって、
前記吐出口面を清掃するための清掃手段を前記吐出口面に対して実質的に垂直な方向から該吐出口面に当接させた後に、前記清掃手段を前記吐出口面に平行な方向に且つ前記複数個の前記吐出口間距離の最小値よりも小さい距離で相対的に移動させて前記吐出口の近傍を清掃することを特徴とする。

前記清掃手段を当接させた後に、前記清掃手段を吐出口面に平行な方向に相対的に移動させるとよい。前記相対的な移動が、清掃手段を吐出口面に対して複数個の吐出口間距離の最小値よりも小さい距離の移動であるとよい。前記相対的な移動の後に、吐出口面に対して実質的に垂直な方向へ清掃手段を離間させると好ましい。

前記清掃手段が、前記複数の吐出口に対応した清掃手段であり、前記複数の吐出口の近傍のそれぞれに前記清掃手段が当接され、同時に前記それぞれの吐出口の近傍を清掃するとよい。

複数の吐出口のそれぞれが互いに異なる液体を吐出可能に構成されていると好ましいが、一部で同じ液体を吐出するように構成することも排除はされない。
複数の吐出口が、行および列方向に並んで配置されているとよい。
清掃手段が吸収部材を含むとよく、吸収体に液体が含浸されているとよい。
液体吸収部材に含浸する液体の主成分が、前記吐出口に充填される液体の主成分で構成されるとよい。

液体吸収部材に含浸する液体を、水または水溶液で構成するとよい。
前記液体吸収部材に含浸させる液体の量が、前記吐出口面への当接面の面積１ｃｍ２当り０.００９ｇ以上０．０１５ｇ以下であるとよい。
前記清掃手段を洗浄して再利用することも好ましい。
前記洗浄は、洗浄液によって行なわれるとよい。
前記吸収部材の清掃に使用しなかった部分を用いて再度清掃を行なうことも好ましい。
前記清掃手段の交換を行い、前記吐出口面を複数回清掃するとよい。

また、本発明に係る液体吐出装置は、液体を吐出するための複数の吐出口が配置された吐出口面を有する液体吐出ヘッドと、前記吐出口面を清掃するための清掃手段と、を有し、前記清掃手段が、前記吐出口面に対して実質的に垂直な方向から該吐出口面に当接させて前記吐出口の近傍を清掃する手段であることを特徴とする。

前記清掃手段が、前記複数の吐出口を同時に清掃する手段であるとよい。
前記複数の吐出口が、行および列方向に並んで配置されており、且つ前記複数の吐出口のそれぞれが互いに異なる液体を吐出可能に構成されていると好ましい。

前記液体吐出ヘッドが、液体吐出用の熱エネルギーを発生させるための電気熱変換体を備えているとよく、前記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生ずる膜沸騰を利用して前記ヘッドに設けた前記ノズルより液体を吐出させる構成であるとより好ましい。

また、本発明は、担体上に標的物質と特異的に結合可能なプローブを有するプローブアレイを製造するためのプローブアレイ製造装置であって、
上記の液体吐出装置を有することを特徴とするプローブアレイ製造装置をも提供する。

さらに本発明は、上記のプローブアレイ製造装置を用いてプローブアレイを製造するプローブアレイの製造方法をも提供する。

また、複数の吐出口のそれぞれに異なる液体をそれぞれ供給する工程を更に有するとよい。

本発明によれば、前記清掃手段を前記吐出口面のほぼ垂直な方向から該吐出口面に当接させて前記吐出口の近傍を清掃するために、清掃手段を清掃すべき吐出口以外の吐出口に接触することなく目的の吐出口近傍に当接させてこの領域を清掃することができる。これにより各吐出口において異なる液体が混ざりあうことのない好適な清掃方法を提供することができる。

また、本発明に係る吐出装置は、清掃手段を前記吐出口面のほぼ垂直な方向から該吐出口面に当接させて前記吐出口の近傍を清掃するために、吐出性能が安定し、且つ各吐出口において異なる液体が混ざりあうことのない吐出装置を提供することができる。

また、本発明の液体吐出装置をプローブアレイ製造に用いることで、信頼性の高いＤＮＡアレイを効率的に製造することができる。

以下に本発明を詳細に説明する。

本発明は液体を吐出するための複数の吐出口が配置された吐出口面を清掃する清掃方法であって、前記吐出口面を清掃するための清掃手段を前記吐出口面に対して実質的に垂直な方向から該吐出口面に当接させて前記吐出口の近傍を清掃することを特徴とする。

本発明に係る吐出装置の一実施形態は、
異なる液体が充填されている複数個のノズルを有するヘッドに対し、
上記ノズルが配列されているノズル開口面に当接し、
上記ノズル開口面を清掃する清掃手段を設け、
上記清掃手段を上記ノズル開口面に当接したのちに上記清掃手段を上記ヘッドに対して上記複数個の上記ノズル端面間距離の最小値よりも小さい距離を移動する構成とする。

上記構成により、ノズル近傍に付着した液体を清掃手段により除去しノズルの吐出性能の劣化を防ぐことと、各上記ノズル内の液体が混ざるのを防ぐことが可能な吐出装置を提供するものである。

清掃手段のヘッドに対する移動方向をノズル配列方向に対して傾けた方向とし、清掃手段の移動距離を上記傾けた方向の上記ノズル端面間距離の最小値よりも小さく構成するとよい。

清掃手段のヘッドに対する移動方向をノズル配列方向に対して４５°傾けた方向とし、上記清掃手段の移動距離を上記４５°傾けた方向の上記ノズル端面間距離の最小値よりも小さく構成するとよい。

また、清掃手段を上記ヘッドに対して上記ノズルの１個ずつから上記ノズル開口面に移動した液滴の液滴端面間距離の最小値よりも小さい距離を移動する構成とするとよい。

清掃手段を上記ノズル開口面に当接させ、上記清掃手段を上記ヘッドに対して移動したのちに上記清掃手段を上記ノズル開口面から離し、ノズル内に充填されていた液体が上記清掃手段に付着していない部分が上記ノズルに当接する位置に上記清掃手段を位置変更し、清掃手段を上記ノズル開口面に当接させ上記清掃手段を上記ヘッドに対して移動する構成としてもよい。
これにより、清掃手段を洗浄することなく再使用することが可能となりコストダウンが可能となる。

清掃手段をノズル開口面に当接させ、上記清掃手段を上記ヘッドに対して移動したのちに上記清掃手段を上記ノズル開口面から離し、清掃手段に付着した上記ノズル内に充填されていた液体が、ノズル内から上記ノズル開口面に移動し上記ノズル開口面に付着している液体と上記清掃手段上で混ざらない位置に上記清掃手段を位置変更し、上記清掃手段を上記ノズル開口面に当接させ上記清掃手段を上記ヘッドに対して移動する構成とてもよい。
これにより、ノズル内に充填されていた液体が、上記ノズル内から上記ノズル開口面に移動し上記ノズル開口面に付着していても上記清掃手段を洗浄することなく再使用することが可能となりコストダウンが可能となる。

上記一連の動作を複数回行う構成とするとよい。これにより、清掃手段を複数回使用することが可能となりコストダウンが可能となる。

清掃手段を上記ノズル開口面に当接させ、上記清掃手段を上記ヘッドに対して移動したのちに上記清掃手段を交換する構成としてもよい。
これにより、各上記ノズル内の液体が混ざるのを防ぐことが可能となり、かつ清掃を行うために最良の状態の清掃手段を用い上記ノズル開口面を清掃することが可能となる。

清掃手段を上記ノズル開口面に当接させ、上記清掃手段を上記ヘッドに対して移動し、ノズルに充填した液体を異なる液体に交換したときに上記清掃手段を交換する構成としてもよい。
これにより、清掃手段の交換回数を必要最小限とし、かつ各上記ノズル内の液体が混ざるのを防ぐことが可能となる。

清掃手段を上記ノズル開口面に当接させ、上記清掃手段を上記ヘッドに対して移動したのちに上記清掃手段を洗浄する構成としてもよい。
これにより、各上記ノズル内の液体が混ざるのを防ぐことが可能となる。

清掃手段を上記ノズル開口面に当接させ、上記清掃手段を上記ヘッドに対して移動し、ノズルに充填した液体を異なる液体に交換したときに上記清掃手段を洗浄する構成としてもよい。
これにより、上記清掃手段の洗浄回数を必要最小限とし、かつ各上記ノズル内の液体が混ざるのを防ぐことが可能となる。

ノズルにＤＮＡを含む液体を充填した場合に、上記清掃手段を洗浄液１により洗浄することにより上記清掃手段に付着したＤＮＡを洗浄により除去する構成とするとよい。これにより、上記清掃手段に付着したＤＮＡを確実に除去することが可能となる。

清掃手段に付着した上記洗浄液１を洗浄液２により洗浄することにより除去する構成としてもよい。これにより、上記洗浄液１が上記ノズル内に充填されている液体中のＤＮＡに悪影響を及ぼすのを防ぐことが可能となる。

清掃手段を洗浄したのちに、上記清掃手段を再使用する構成とするとよい。これにより、各上記ノズル内の液体が混ざるのを防ぐことが可能となるとともに、清掃手段を再使用可能となりコストダウンが可能となる。

清掃手段を上記ノズル開口面に当接したのちに、上記清掃手段を上記ヘッドに対して上記ノズル開口面と平行方向へ移動させない構成とするとよい。これにより、上記清掃時間を短縮することが可能となる。

清掃手段に液体を含浸した構成とするとよい。これにより、上記ノズル近傍に付着した液体を上記清掃手段により確実に除去し上記ノズルの吐出性能の劣化を防ぐことが可能となる。

清掃手段を液体吸収部材で構成するとよい。これにより、ノズル近傍に付着した液体を上記液体吸収部材により確実に除去し上記ノズルの吐出性能の劣化を防ぐことが可能となる。

液体吸収部材に含浸する液体の主成分を、上記ノズルに充填されている液体の主成分で構成するとよい。これにより、液体吸収部材に含浸した液体の一部が上記ノズル内に侵入した場合でも、ノズル内に充填されたＤＮＡ液に悪影響を及ぼすのを防ぐことが可能となる。

液体吸収部材に含浸する液体を、水または水溶液で構成するとよい。これにより、液体吸収部材に含浸した水がノズル開口面に付着しても、蒸発するのでノズル近傍に残留物が残るのを防ぐことが可能となり、ノズルの吐出性能の劣化を防ぐことが可能となる。

液体吸収部材に含浸させる液体の量が、吐出口面への当接面の面積１ｃｍ２当り０．００９ｇ以上０．０１５ｇ以下であるとよい。
これにより、上記ノズル近傍に付着した液体を上記液体吸収部材により確実に除去し上記ノズルの吐出性能の劣化を防ぐことが可能となる。

例えば、１０ｃｍ×１０ｃｍの当接面を有する吸収部材を清掃手段とする場合、この当接面に対して０．９ｇ〜１.５ｇの液体を表面から均等に含浸させるとよい。

上記数値を超える液体量を液体吸収部材に含浸した場合、液体吸収部材内の液体量が多くなりすぎ、液体吸収部材内部の液体がノズル近傍に付着しやすくなるなどの弊害が生じる。また上記数値未満の液体量を液体吸収部材に含浸した場合、液体吸収部材内の液体量が少なすぎるため、液体吸収部材の液体に対するぬれ性が悪化し液体吸収部材の液体吸収性能が悪くなり、液体吸収部材にノズル近傍に付着した液体が吸収されにくくなる。

また、清掃手段をブレードで構成してもよい。これにより、上記清掃手段の上記ノズル開口面への当接部を精度良く製造することが可能となり、上記ノズル近傍に付着した液体を上記ブレードにより確実に除去し上記ノズルの吐出性能の劣化を防ぐことが可能となる。

複数個の上記ノズルの一部には互いに異なる液組成の液体が充填されている構成とするとよい。これにより、複数個の上記ノズルから同一種類の液体を吐出することが可能となり、吐出パターン構成時の自由度が広がる。

ヘッドを、液体吐出用の熱エネルギーを発生させるための電気熱変換体を備えている構成とするとよい。これにより、ノズルから確実に液体を吐出することが可能となる。

また、ヘッドを、上記電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生ずる膜沸騰を利用して上記ヘッドに設けた上記ノズルより液体を吐出させる構成とするとよい。これにより、ノズルから更に確実に液体を吐出することが可能となる。

以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。

〔第１の実施形態〕
本発明の第１の実施形態を図１〜図１１を用いて以下に説明する。
はじめに本実施形態にかかる吐出装置を構成するワイプ装置部に関して以下に説明する。なお、吐出装置内においてワイプ装置部はノズル等の吐出機能を形成する部位と一体に設けても、別体にユニット化して設けても良い。

図１は本発明の吐出装置におけるワイプ装置部の上面図である。本実施形態では、ワイプ装置部は吐出装置とは別体に構成されている。またワイプ装置部には、ノズルよりノズル内の微細なゴミ、泡、粘度の高くなった液体を吸引する吸引装置部も設けられている。

ヘッドプレート５３にはヘッド５４がビスにより取り付けられている。ヘッド５４には液体供給口５５が９箇所設けられている。各液体供給口５５は各々別々のノズルに連通している。各液体供給口５５には各々異なる液体が注入されている。そのため各々のノズルから異なる液体が吐出される。

図２は、図１のＬ−Ｌ断面図である。ヘッド５４にはノズル６８が設けられている。ベースプレート５１には側板５２が取り付けられている。側板５２にはヘッドプレート５３が取り付けられている。ヘッドプレート５３にはヘッド５４が取り付けられている。ベースプレート５１上にはＸステージ５６が搭載されており、レール７８上をＸステージ可動部６６が左右に移動する。Ｘステージ可動部６６上にはＺステージ５７が取り付けられている。Ｚステージ５７は上下方向へ移動可能である。Ｚステージ５７上にはワイプ台７０が取り付けられている。ワイプ台７０にはワイプホルダー６９が摺動自在に取り付けられている。ワイプ台７０とワイプホルダー６９の間にはワイプバネ７１が設けられており、ワイプホルダー６９をワイプ台７０に対して押し上げる方向に押圧している。また、ワイプホルダー６９にはワイプホルダー凸部７２が設けられている。ワイプホルダー凸部７２がワイプ台７０に当接するためワイプホルダー６９はワイプ台７０に対して上方へ抜けてしまうことはない。

ワイプホルダー６９に設けられた凹部に吸収体プレート６７が挿入されている。ワイプホルダー６９に設けられた凹部表面は、ノズル６８が形成されている面に対して平行である。吸収体６５は吸収体プレート６７に両面テープにて貼り付けられている。吸収体プレート６７の表面は非常に平滑に構成されている。吸収体６５の表面は吸収体プレート６７の表面に沿うため、吸収体６５の表面も平滑に構成される。そのため、吸収体６５のノズル６８が形成されている面に当接する面は、ノズル６８が形成されている面に対して平行に構成されており、ノズル６８が形成されている面に隙間無く当接することが可能である。吸収体プレート６７は自重により、容易には上方向へ移動しない構成となっている。吸収体６５には液体が含浸されている。吸収体６５に液体が含浸されていない場合には、吸収体６５にてノズル６８が形成されている面を清掃する時、充分に清掃できない場合がある。

上記吸収体６５に含浸する液体の量は、ノズル６８が形成されている面への吸収体６５の当接面の面積１ｃｍ２当り０．００９ｇ以上０．０１５ｇ以下が望ましい。例えば、ノズル６８が形成されている面への当接面が１０ｃｍ×１０ｃｍの大きさであり、厚さが３ｍｍの吸収体６５を使用する場合、この当接面に対して０．９ｇ〜１.５ｇの液体を表面から均等に含浸させるとよい。また、吸収体６５に含浸した液体の一部がノズル６８内に浸入する場合もあるため、吸収体６５に含浸する液体の主成分は、ノズル６８に注入されている液体の主成分であることが望ましい。上記液体の主成分が水の場合は、吸収体６５に水を含浸することとなる。水はノズル６８が形成されている面に付着しても蒸発し、残留しない。ノズル６８からの吐出を妨げる可能性のある残留物を生じない点で水を吸収体６５に含浸することには利点がある。

Ｚステージ５７上にはキャップ台５８も取り付けられている。キャップ台５８にはキャップホルダー５９が摺動自在に取り付けられている。ノズル６８に対向する位置にキャップ６０が設けられている。キャップ６０はゴム部材で構成されている。キャップ６０はキャップホルダー５９に取り付けられている。キャップホルダー５９に設けられたキャップジョイント６２がキャップ６０に設けられた穴部に圧入されている。キャップジョイント６２にはキャップチューブ６１が取り付けられている。キャップチューブ６１は不図示の吸引ポンプに接続されている。キャップ台５８とキャップホルダー５９の間にはキャップバネ６３が設けられており、キャップホルダー５９をキャップ台５８に対して押し上げる方向に押圧している。また、キャップホルダー５９には凸部６４が設けられている。凸部６４がキャップ台５８に当接するためキャップホルダー５９はキャップ台５８に対して上方へ抜けてしまうことはない。

図３は、図１のＫ−Ｋ断面図である。図２・図３に図示したように吸収体６５はヘッド５４に設けられた全てのノズル６８に当接可能な大きさである。
図４は、図２のＭ−Ｍ断面図である。
図５は、吸収体６５をヘッド５４のノズル６８が形成されている面に当接させた状態の図１のＬ−Ｌ断面図である。この場合、図２に対してＺステージ５７が上方に移動している。その結果、ワイプ台７０が上昇し、ワイプホルダー６９・吸収体プレート６７・吸収体６５が上昇する。そして、吸収体６５が、ノズル６８が形成されている面に当接する。このときワイプバネ７１が撓み、ワイプバネ７１によりワイプホルダー６９・吸収体プレート６７・吸収体６５はノズル６８が形成されている面に押圧されている。

図６は、図５においてＸステージ可動部６６が右方向へ移動した状態の図である。Ｘステージ可動部６６の移動量はノズル６８の間の距離の最小値未満である。Ｘステージ可動部６６の移動量がノズル６８の間の距離の最小値以上の場合、１ヶ所のノズル６８に接触した吸収体６５の部分が他のノズル６８に接触することとなる。ノズル６８には各々異なる液体が注入されているため、その場合、ノズル６８同士の液体が混ざることとなる。

ここで、液体によっては吸収体６５の表面で液体が広がること・ノズル６８が形成されている面でノズル６８から吸引動作により吸引された液滴が広がること等を考慮し上記Ｘステージ可動部６６の移動量を更に小さく設定することも可能である。また、液体によっては、吸収体６５をノズル６８が形成されている面に押圧させるだけでもよい。つまり押圧させるだけでノズル６８が形成されている面の液滴除去が可能な場合、Ｘステージ可動部６６を移動させなくても良い。

また、Ｘステージ５６の取り付け方向を変更し、上記ノズル６８の配列方向に対して傾けても良い。上記傾きは、上記ノズル６８の配列方向に対して４５°傾けても良い。この場合、Ｘステージ可動部６６の移動量は、ノズル６８同士の液体の混ざるのを避ける為、移動方向のノズル６８の間の距離の最小値未満とする。Ｘステージ５６の取り付け方向を変更し上記ノズル６８の配列方向に対して傾けることで、移動方向のノズル６８の間の距離が増加する為、吸収体６５のノズル６８を清掃する面積が増加し清掃性能が向上する。

ここで、液体によっては吸収体６５の表面で液体が広がること・ノズル６８が形成されている面でノズル６８から吸引動作により吸引された液滴が広がること等を考慮し上記Ｘステージ可動部６６の移動量を更に小さく設定することも可能である。

図７は、図６においてＺステージ５７が下降した状態の図である。図２・図５・図６・図７に示した動作を行なうことで、ノズル６８が形成された面のワイピングが行なわれ、ノズル６８が形成された面の清掃が行なわれる。ノズル６８から液体を吸い出した場合・ノズル６８から吐出を行なった場合にノズル近傍に付着する液体を上記清掃により除去することでノズル６８の吐出性能の劣化を防ぐことが可能である。

図８は、吸収体６５を交換する状態を示した図である。上記清掃終了後、Ｘステージ可動部６６を移動し交換口８６の下に吸収体６５を移動する。吸収体６５が貼り付けられた吸収体プレート６７をワイプホルダー６９より取り外す。そして交換口８６より取り出す。吸収体６５を吸収体プレート６７よりはがし、新しい吸収体６５を吸収体プレート６７に貼り付ける。その後、吸収体６５が貼り付けられた吸収体プレート６７をワイプホルダー６９に設けられた凹部に挿入する。交換作業を自動化するために、吸収体６５が貼り付けられた吸収体プレート６７をスタッカー等から自動供給し、交換する構成としても良い。また、吸収体６５をケース内に保管しておくことで、吸収体６５にゴミが付着するのを防いでも良い。ゴミが吸収体６５に付着するとワイピングを行うことで、ノズル６８にゴミが付着する可能性があるためである。また、密閉された小さなケースに吸収体６５を保管しておくことで、吸収体６５に含浸させた液体の蒸発を防止し、吸収体６５をワイピングを行うために最適な状態に保っておいても良い。

吸収体６５の交換は、上記清掃終了後に毎回行っても良いし、上記清掃終了後に同一位置のノズル６８に異なる液体が注入された場合に行っても良い。交換をしない場合、最初の清掃によりノズル６８より吸収体６５に付着した液体が、次の清掃時に異なる液体が注入された前記ノズル６８に接触すると異なる液体が混ざるので吸収体６５の交換を行う。

上記清掃終了後に、Ｘステージ可動部６６の動作方向と図４のＹ方向（Ｙ方向への移動手段は不図示）にワイプ装置部を移動し吸収体６５にノズル６８内に充填された液体が付着していない部分をノズル６８の真下に移動した場合には、同一位置のノズル６８に異なる液体が注入された時でも、吸収体６５を交換しなくても良い。ただし、吸収体６５に含浸した液体の一部がノズル６８内に侵入する場合には、吸収体６５に付着した液体が、次に吸収体６５に付着する液体と混ざらない位置までワイプ装置部を移動する必要がある。それは、付着した液体と次に付着する液体が異なる場合に、２種類の液体が混ざり、ノズル６８に侵入するのを防ぐためである。

図９は、図２においてキャップ６０をヘッド５４の直下に移動した状態の図である。

図１０は、図９においてキャップ６０をヘッド５４のノズル６８が形成されている面に当接させた状態の図である。この場合、図９に対してＺステージ５７が上方に移動している。その結果、キャップ台５８が上昇し、キャップホルダー５９・キャップバネ６３・キャップ６０が上昇する。そして、キャップ６０が、ノズル６８が形成されている面に当接する。このときキャップバネ６３が撓み、キャップバネ６３によりキャップホルダー５９・キャップ６０はノズル６８が形成されている面に押圧されている。その後、不図示の吸引ポンプを動作させキャップ６０内部を負圧とすることで、ノズル６８よりノズル６８内の微細なゴミ、泡、粘度の高くなった液体等を吸引する。
吸引動作終了後には、Ｚステージを下降し、図９の状態に戻す。

上記吸引動作実施後に、上記ワイピング動作を行なうことでノズル６８の吐出性能の劣化を防ぐことが可能である。

次に吐出装置に関して説明する。図１１は吐出装置の斜視図である。
定盤７９上にはＹ軸ステージ７３およびガイドレール７７が平行に固定されている。Ｙ軸ステージ７３およびガイドレール７７の可動部分にはＸ軸ステージ７４が取り付けられおり、Ｘ軸ステージ７４はＹ軸方向に移動可能となっている。Ｘ軸ステージ７４の可動部分にはチャック７５が固定されている。チャック７５は図示しないポンプにチューブによってつながれており、ポンプが空気を吸引することで、被記録部材８４はチャック７５に吸着される。また、定盤７９上に支柱８２・８３が固定されており、支柱８２・８３にはそれぞれブリッジ８０・８１が固定されている。ブリッジ８０と８１はステー８５で固定されており、支柱８２・８３とブリッジ８０・８１の構造物の強度を保っている。ブリッジ８０と８１の間にはヘッド搭載台７６が固定されており、ヘッド搭載台７６にはヘッド５４が固定されている。

ヘッド５４に液体を注入し、上記吸引装置部により吸引を行い、上記ワイプ装置部によりワイピングを行なった後に、吐出装置にヘッド５４を搭載する。Ｙ軸ステージ７３・Ｘ軸ステージ７４を動作させヘッド５４より液体を吐出させることで被記録部材８４の所定の位置に液体を吐出する。

なお、上記ヘッド５４は、液体吐出用の熱エネルギーを発生させるための電気熱変換体を備え、電気熱変換体によって印加される熱エネルギーにより生ずる膜沸騰を利用してヘッド５４に設けた吐出口より液体を吐出させる構成を有しているものとする。

〔第２の実施形態〕
本実施形態は、第１の実施形態において、吸収体６５の洗浄部を設けた部分のみ異なる。そのため洗浄部に関して以下に説明する。

図１２は、Ｘステージ可動部６６を移動させることで、吸収体６５を第１の洗浄部８７の真下に移動した状態の図である。Ｘステージ可動部６６を移動させることで、吸収体６５を第２の洗浄部８８の真下に移動させることも可能である。第１の洗浄部８７には第１の洗浄チューブ８９が接続されており、第１の洗浄チューブ８９には不図示のポンプを介して不図示の第１の洗浄タンクが設けられている。第２の洗浄部８８にも同様に第２の洗浄チューブ９０が接続されており、第２の洗浄チューブ９０には不図示のポンプを介して不図示の第２の洗浄タンクが設けられている。第１の洗浄部８７・第２の洗浄部８８には洗浄液口９１が設けられており、不図示の第１の洗浄タンク・第２の洗浄タンクからポンプを介して第１の洗浄部８７・第２の洗浄部８８に送られてきた洗浄液は洗浄液口９１から吸収体６５上に供給される。洗浄液を吸収体６５に供給し、吸収体６５を洗浄した後に、洗浄液はワイプホルダー６９に設けられた廃液口９９から排出される。洗浄液を廃液口９９から確実に排出するために、ワイプホルダー６９にはワイプホルダー液漏れ防止壁９７が設けられている。

排出された洗浄液は第１の廃液チューブ９５から不図示のポンプを介して不図示の廃液タンクに排出される。

洗浄液を１種類（純水等）とした場合、第２の洗浄部８８・第２の洗浄チューブ９０は不要である。

吸収体６５に付着したＤＮＡ液内のＤＮＡを洗浄により確実に除去するには、第１の洗浄タンク（不図示）にＤＮＡを除去する洗浄液を充填する。第２の洗浄タンク（不図示）には純水を充填する。そして、第１の洗浄部８７の真下に吸収体６５を移動させ、吸収体６５にＤＮＡを洗浄により除去する洗浄液を供給し吸収体６５に付着したＤＮＡを除去する。次に第２の洗浄部８８の真下に吸収体６５を移動し、吸収体６５に純水を供給しＤＮＡを除去する洗浄液を吸収体６５より洗い流す。これは、ＤＮＡを洗浄により除去する洗浄液が吸収体６５内に残留し、ノズル６８に付着し、ノズル６８内に充填されたＤＮＡ液に悪影響を与えるのを防止するためである。その後、第２の廃液チューブ９６に接続されている不図示のポンプを作動させることで吸収体６５内に含浸された純水の一部を吸収体プレート穴部１００・ワイプホルダー穴部１０１を介して吸引し、吸収体６５に含浸された純水量を適切な量に制御する。第２の廃液チューブ９６から不図示のポンプを介して排出された純水は不図示の廃液タンクへ排出される。

〔第３の実施形態〕
本実施形態は、第１の実施形態において、ヘッド５４のノズル６８が形成されている面を清掃する手段を、吸収体６５からブレード９２に変更した部分のみが異なる。そのため、主に変更点に関して図１３〜図１９を用いて以下に説明する。

図１３は本実施例の吐出装置におけるワイプ装置部の上面図である。

図１４は、図１３のＮ−Ｎ断面図である。Ｚステージ５７上にはブレード台９４が取り付けられている。ブレード台９４に設けられた凹部にはブレードホルダー９３が挿入されている。ブレードホルダー９３にはブレード９２が取り付けられている。
ブレードホルダー９３は自重により、容易には上方向へ移動しない構成となっている。

図１５は、図１３のＰ−Ｐ断面図である。図１４・図１５に図示したようにブレード９２はヘッド５４に設けられたノズル６８の列ごとに設けられている。１個のノズル６８に対して１個ずつブレードを設けても良い。また図１４においてブレード９２は３枚設けられているが、一体に構成しても良い。

図１６は、ブレード９２をヘッド５４のノズル６８が形成されている面に当接させた状態の図１３のＮ−Ｎ断面図である。この場合、図１４に対してＺステージ５７が上方に移動している。その結果、ブレード台９４が上昇し、ブレードホルダー９３・ブレード９２が上昇する。そして、ブレード９２が、ノズル６８が形成されている面に当接する。このときブレード９２は可撓性を有する材質（ゴム・エラストマー等）で形成されているので撓む。

図１７は、図１６においてＸステージ可動部６６が右方向へ移動した状態の図である。Ｘステージ可動部６６の移動量はノズル６８の間の距離の最小値未満である。Ｘステージ可動部６６の移動量がノズル６８の間の距離の最小値以上の場合、１ヶ所のノズル６８に接触したブレード９２が他のノズル６８に接触することとなる。ノズル６８には各々異なる液体が注入されているため、その場合、ノズル６８同士の液体が混ざることとなる。

ここで、液体によってはノズル６８が形成されている面でノズル６８から吸引動作により吸引された液滴が広がること等を考慮し上記Ｘステージ可動部６６の移動量を更に小さく設定することも可能である。

また、Ｘステージ５６の取り付け方向を変更し、上記ノズル６８の配列方向に対して傾けても良い。上記傾きは、上記ノズル６８の配列方向に対して４５°傾けても良い。この場合、Ｘステージ可動部６６の移動量は、ノズル６８同士の液体の混ざるのを避ける為、移動方向のノズル６８の間の距離の最小値未満とする。Ｘステージ５６の取り付け方向を変更し上記ノズル６８の配列方向に対して傾けることで、移動方向のノズル６８の間の距離が増加する為、ブレード９２のノズル６８を清掃する面積が増加し清掃性能が向上する。

図１８は、図１７においてＺステージ５７が下降した状態の図である。図１４・図１６・図１７・図１８に示した動作を行なうことで、ノズル６８が形成された面のワイピングが行なわれ、ノズル６８が形成された面の清掃が行なわれる。ノズル６８から液体を吸い出した場合、ノズル６８から吐出を行なった場合にノズル近傍に付着する液体を上記清掃により除去することでノズル６８の吐出性能の劣化を防ぐことが可能である。

図１９は、ブレード６５を交換する状態を示した図である。上記清掃終了後、Ｘステージ可動部６６を移動し交換口８６の下にブレード９２を移動する。ブレード９２が取り付けられたブレードホルダー９３をブレード台９４より取り外す。そして交換口８６より取り出す。その後、ブレード９２が取り付けられたブレードホルダー９３を交換する。そして、ブレード９２が取り付けられたブレードホルダー９３をブレード台９４に設けられた凹部に挿入する。交換作業を自動化するために、ブレード９２が取り付けられたブレードホルダー９３をスタッカー等から自動供給し、交換する構成としても良い。

ブレード９２の交換は、上記清掃終了後に毎回行っても良いし、上記清掃終了後に同一位置のノズル６８に異なる液体が注入された場合に行っても良い。交換をしない場合、最初の清掃によりノズル６８よりブレード９２に付着した液体が、次の清掃時に異なる液体が注入された前記ノズル６８に接触すると異なる液体が混ざるのでブレード９２の交換を行う。

上記清掃終了後に、図１５のＹ方向（Ｙ方向への移動手段は不図示）にワイプ装置部を移動しブレード９２にノズル６８内に充填された液体が付着していない部分をノズル６８の真下に移動した場合には、同一位置のノズル６８に異なる液体が注入された時でも、ブレード９２を交換しなくても良い。ただし、ブレード９２に付着した液体がノズル６８内に侵入する場合には、ブレード９２に付着した液体が、次にブレード９２に付着する液体と混ざらない位置までワイプ装置部を移動する必要がある。それは、付着した液体と次に付着する液体が異なる場合に、２種類の液体が混ざり、ノズル６８に侵入するのを防ぐためである。

〔第４の実施形態〕
本実施形態は、第３の実施形態において、ブレード９２の洗浄部を設けた部分のみ異なる。そのため洗浄部に関して以下に説明する。

図２０は、Ｘステージ可動部６６を移動させることで、ブレード９２を第１の洗浄部８７の真下に移動した状態の図である。Ｘステージ可動部６６を移動させることで、ブレード９２を第２の洗浄部８８の真下に移動させることも可能である。第１の洗浄部８７には第１の洗浄チューブ８９が接続されており、第１の洗浄チューブ８９には不図示のポンプを介して不図示の第１の洗浄タンクが設けられている。第２の洗浄部８８にも同様に第２の洗浄チューブ９０が接続されており、第２の洗浄チューブ９０には不図示のポンプを介して不図示の第２の洗浄タンクが設けられている。第１の洗浄部８７・第２の洗浄部８８には洗浄液口９１が設けられており、不図示の第１の洗浄タンク・第２の洗浄タンクからポンプを介して第１の洗浄部８７・第２の洗浄部８８に送られてきた洗浄液は洗浄液口９１からブレード９２上に供給される。洗浄液をブレード９２に供給し、ブレード９２を洗浄した後に、洗浄液はブレード台９４に設けられた廃液口９９から排出される。洗浄液を廃液口９９から確実に排出するために、ブレード台９４にはブレード台液漏れ防止壁９８が設けられている。排出された洗浄液は第１の廃液チューブ９５から不図示のポンプを介して不図示の廃液タンクに排出される。

確実にブレード９２に付着したＤＮＡ液内のＤＮＡを洗浄により除去するには、第１の洗浄タンク（不図示）にＤＮＡを除去する洗浄液を充填する。第２の洗浄タンク（不図示）には純水を充填する。そして、第１の洗浄部８７の真下にブレード９２を移動させ、ブレード９２にＤＮＡを洗浄により除去する洗浄液を供給しブレード９２に付着したＤＮＡを除去する。次に第２の洗浄部８８の真下にブレード９２を移動し、ブレード９２に純水を供給しＤＮＡを除去する洗浄液をブレード９２より洗い流す。これは、ＤＮＡを洗浄により除去する洗浄液がブレード９２上に残留し、ノズル６８に付着し、ノズル６８内に充填されたＤＮＡ液に悪影響を与えるのを防止するためである。

本発明の第１の実施例におけるワイプ装置部の上面図図１のＬ−Ｌ断面図図１のＫ−Ｋ断面図図２のＭ−Ｍ断面図吸収体をヘッドの下に配置しＺステージ上昇時の図１のＬ―Ｌ断面図図５においてＸステージを移動させた状態図図６においてＺステージを下降させた状態図吸収体６５を交換する状態を示した図キャップをヘッドの下に移動させた時の図１のＬ−Ｌ断面図図９においてＺステージを上昇させた状態図本発明の第１の実施例における吐出装置の斜視図本発明の第２の実施例において吸収体６５を第１の洗浄部８７の真下に移動した状態の図本発明の第３の実施例におけるワイプ装置部の上面図図１３のＮ−Ｎ断面図図１３のＰ−Ｐ断面図ブレードをヘッドの下に配置しＺステージ上昇時の図１３のＮ−Ｎ断面図図１６においてＸステージを移動させた状態図図１７においてＺステージを下降させた状態図ブレード９２を交換する状態を示した図本発明の第４の実施例においてブレード９２を第１の洗浄部８７の真下に移動した状態の図従来例のインクジェットプリンターの正面図従来例のインクジェットプリンターの上面図従来例のインクジェットプリンターの側面図図２１のＢ−Ｂ断面図図２３のＣ−Ｃ断面図図２５のＥ−Ｅ断面図

符号の説明

１キャリッジ
２主走査モーター
３プーリ
４ベルト
５ベルト固定部
６ヘッド
７キャップ
８ワイパー
９ワイパーケース
１０支持プレート
１１側板（Ｒ）
１２予備吐出箱
１３廃液吸収体
１４廃液チューブ
１５印字用紙
１６手差し従動ローラ
１７手差しローラ
１８送り従動ローラ
１９送りローラ
２０プラテン
２１吸引チューブ
２２排紙口
２３カバー部
２４ケース
２５本体
２６ヒンジ部
２７通紙口
２８メインレール
２９サブレール
５１ベースプレート
５２側板
５３ヘッドプレート
５４ヘッド
５５液体供給口
５６Ｘステージ
５７Ｚステージ
５８キャップ台
５９キャップホルダー
６０キャップ
６１キャップチューブ
６２キャップジョイント
６３キャップバネ
６４凸部
６５吸収体
６６Ｘステージ可動部
６７吸収体プレート
６８ノズル
６９ワイプホルダー
７０ワイプ台
７１ワイプバネ
７２ワイプホルダー凸部
７３Ｙ軸ステージ
７４Ｘ軸ステージ
７５チャック
７６ヘッド搭載台
７７ガイドレール
７８レール
７９定盤
８０、８１ブリッジ
８２、８３支柱
８４被記録部材
８５ステー
８６交換口
８７第１の洗浄部
８８第２の洗浄部
８９第１の洗浄チューブ
９０第２の洗浄チューブ
９１洗浄液口
９２ブレード
９３ブレードホルダー
９４ブレード台
９５第１の廃液チューブ
９６第２の廃液チューブ
９７ワイプホルダー液漏れ防止壁
９８ブレード台液漏れ防止壁
９９廃液口
１００吸収体プレート穴部
１０１ワイプホルダー穴部

Claims

液体を吐出するための複数の吐出口が配置された吐出口面を清掃する清掃方法であって、
前記吐出口面を清掃するための清掃手段を前記吐出口面に対して実質的に垂直な方向から該吐出口面に当接させた後に、前記清掃手段を前記吐出口面に平行な方向に且つ前記複数個の前記吐出口間距離の最小値よりも小さい距離で相対的に移動させて前記吐出口の近傍を清掃することを特徴とする清掃方法。
前記複数の吐出口のそれぞれが互いに異なる液体を吐出可能に構成されている請求項１に記載の清掃方法。
前記複数の吐出口が、行および列方向に並んで配置されている請求項１または２に記載の清掃方法。
前記清掃手段が吸収部材を含む請求項１〜３のいずれかに記載の清掃方法。
前記吸収部材に液体が含浸されている請求項４に記載の清掃方法。
液体吸収部材に含浸する液体の主成分が、前記吐出口に充填される液体の主成分で構成される請求項５に記載の清掃方法。
液体吸収部材に含浸する液体を、水または水溶液で構成する請求項５または６に記載の清掃方法。
前記清掃手段を洗浄して再利用することを特徴とする請求項１に記載の清掃方法。
前記洗浄は、洗浄液によって行なわれる請求項８に記載の清掃方法。
前記吸収部材の清掃に使用しなかった部分を用いて再度清掃を行なう請求項５に記載の清掃方法。
前記清掃手段の交換を行い、前記吐出口面を複数回清掃する請求項１〜１０のいずれかに記載の清掃方法。
液体吐出装置であって、
液体を吐出するための複数の吐出口が配置された吐出口面を有する液体吐出ヘッドと、前記吐出口面を清掃するための清掃手段と、
を有し、
請求項１〜１１に記載の方法を実施することを特徴とする液体吐出装置。