JP6020098B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１には、所定時間又は所定記録枚数毎に、ヘッドの複数の吐出口から強制的にインクを排出させるパージ動作を行い、その後に、ワイパで吐出面を払拭する払拭動作を行うインクジェットプリンタについて記載されている。これにより、時間の経過と共に、吐出面に付着した異物（紙粉やインクミスト等）を除去することができる。さらに、吐出口近傍の粘度が高くなった増粘インクも排出することが可能となり、ヘッドの吐出性能が回復する。

特開２０１１−１７３２５９号公報

上記特許文献１に記載のインクジェットプリンタにおいては、ワイパによる吐出面の乾拭きを防ぐために、パージ動作を行ってから払拭動作が行われる。しかしながら、パージ動作は各吐出口からインクを排出させる動作であるため、その大半は吐出面から落下する。つまり、パージ動作によっては、各吐出口近傍だけにインクが付着する。このため、払拭動作において、ワイパを吐出面に沿って吐出口の配列方向に移動させると、配列方向と直交する方向に関して、吐出口間に乾拭き部分が生じる。この乾拭き部分においては、湿潤部分（インクで濡れた部分）と比して、摩擦力が非常に大きくなるため、吐出面及びワイパが摩耗しやすくなる。この結果、吐出面に拭き残しが生じる。

そこで、本発明の目的は、吐出面及びワイパの摩耗を抑制することが可能な液体吐出装置を提供することである。

本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する複数の吐出口が形成された吐出面を有するヘッドと、ワイパと、前記ワイパ及び前記ヘッドの少なくとも一方を、前記ワイパが前記吐出面と接触しながら、前記吐出面に沿って相対移動させる移動機構と、前記吐出面に対して前記ワイパを相対移動させて前記吐出面を払拭する払拭動作を行うように、前記移動機構を制御する制御手段と、液体を貯留する貯留部と、前記ワイパの前記吐出面に対する払拭方向に関して、前記ワイパの下流側に隣接配置され、前記ワイパが前記吐出面を払拭する前に前記貯留部の液体を前記吐出面に付着させる付着手段と備えている。そして、前記付着手段は、前記ワイパが払拭する前記吐出面の払拭領域において、前記払拭方向と直交する方向に関する全幅に亘って、前記液体を付着させる。さらに前記付着手段は、液体を吸収することが可能であると共に、接触した物体に吸収した液体を塗布可能な塗布部材と、前記貯留部と前記塗布部材とを接続し前記塗布部材への液体の供給を可能にする流路部材とを有しており、前記移動機構は、前記ワイパとともに前記塗布部材を前記吐出面に対して相対移動させ、前記塗布部材は、前記直交する方向に関して、前記ワイパ以上の長さを有しており、前記払拭動作において、前記吐出面と接触し液体を前記払拭領域に塗布し、前記吐出面は、前記貯留部の液面よりも下方に配置されている。

これによると、払拭動作を行ったときに、払拭方向と直交する方向に関して、払拭領域が部分的に乾拭きになるのを抑制することが可能となる。このため、吐出面及びワイパの摩耗を抑制することが可能になり、吐出面に液体が残存しにくくなる。また、払拭動作を行うと、ワイパによる吐出面の払拭に先立って、液体が塗布部材によって払拭領域全体に塗布される。このため、ワイパによる乾拭きを防ぐことが可能となる。また、吐出面への液体の付着が、塗布部材によって液体が塗布されることで行われるため、少量の液体で吐出面（払拭領域）を湿潤状態とすることが可能となる。このため、液体の消費量が低下する。また、払拭動作が行われているときに、塗布部材に液体を自動的に供給することが可能となる。

また、本発明において、前記塗布部材は、軟性を有する多孔質材料からなる吸収フォームであることが好ましい。これにより、吐出面に液体を塗布する際に、吐出面が傷つきにくくなる。

また、本発明において、前記移動機構は、前記ワイパ及び前記塗布部材を、前記吐出面と平行な水平方向及び鉛直方向の２方向に移動させることが可能であり、前記制御手段は、前記塗布部材が前記吐出面と対向していないときに、前記塗布部材が前記貯留部の液面よりも上方に位置するように、前記移動機構を制御することが好ましい。これにより、払拭動作が行われていないときに、塗布部材への液体の供給が停止される。このため、塗布部材から液体が漏れなくなる。

また、本発明において、前記流路部材は、先端に前記塗布部材を保持する保持部材を有しており、前記ワイパとともに前記保持部材を支持する支持部材をさらに備えている。そして、前記支持部材は、前記吐出面に対して垂直な方向に移動可能なように、弾性部材を介して前記保持部材を支持していることが好ましい。これにより、塗布部材と吐出面との接触圧が、払拭動作毎にばらつかず安定する。このため、払拭動作時の吐出面への液体塗布量も安定し、吐出面及びワイパの摩耗を効果的に抑制することが可能となる。

本発明の液体吐出装置によると、払拭動作を行ったときに、払拭方向と直交する方向に関して、払拭領域が部分的に乾拭きになるのを抑制することが可能となる。このため、吐出面及びワイパの摩耗を抑制することが可能になり、吐出面に液体が残存しにくくなる。また、払拭動作を行うと、ワイパによる吐出面の払拭に先立って、液体が塗布部材によって払拭領域全体に塗布される。このため、ワイパによる乾拭きを防ぐことが可能となる。また、吐出面への液体の付着が、塗布部材によって液体が塗布されることで行われるため、少量の液体で吐出面（払拭領域）を湿潤状態とすることが可能となる。このため、液体の消費量が低下する。また、払拭動作が行われているときに、塗布部材に液体を自動的に供給することが可能となる。

本発明の液体吐出装置の一実施形態によるインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図である。 図１のプリンタに含まれるヘッドのヘッド本体を示す平面図である。 図２の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。 図３に示すIV−IV線に沿った部分断面図である。 図４の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。 ヘッド及び払拭機構の平面図である。 払拭機構の側面図である。 図１に示す制御部の機能ブロック図である。 図１のプリンタの制御部が実行する画像記録動作時のメンテナンス動作の一例の動作フローを示すフローチャート図である。 払拭動作を説明するための動作状況図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

先ず、図１を参照し、本発明の液体吐出装置の一実施形態であるインクジェットプリンタ１０１の全体構成について説明する。

プリンタ１０１は、直方体形状の筐体１０１ａを有する。筐体１０１ａの天板上部には、排紙部４が設けられている。筐体１０１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ，Ｂには、給紙部２３から排紙部４に向かう用紙搬送経路が形成されており、図１に示す黒太矢印に沿って用紙Ｐが搬送される。空間Ａでは、用紙Ｐへの画像記録と、用紙Ｐの排紙部４への搬送が行われる。空間Ｂでは、用紙Ｐの搬送経路への給紙が行われる。空間Ｃからは、空間Ａのヘッド１に対してインクが供給される。

空間Ａには、ブラックインクを吐出するヘッド１、搬送機構４０、用紙Ｐをガイドする２つのガイド部１０ａ，１０ｂ、用紙センサ２６、ヘッド昇降機構３６（図８参照）、クリーナユニット３７、払拭機構５０（図６参照）、及び、制御部１００等が配置されている。

ヘッド１は、ヘッドホルダ５を介して筐体１０１ａに支持されている。ヘッド１の下面は、複数の吐出口１０８（図３参照）が配列された吐出面１ａである。ヘッドホルダ５は、吐出面１ａと搬送ベルト４３との間に記録に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１を保持している。

ヘッド１は、ヘッド本体３（図２参照）に加えて、リザーバユニット、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、回路基板等が積層された積層体である。回路基板で調整された信号は、ＦＰＣ上のドライバＩＣで駆動信号に変換され、さらにアクチュエータユニット２１に出力される。アクチュエータユニット２１が駆動されると、リザーバユニットから供給されたインクが、吐出口１０８から吐出される。

搬送機構４０は、２つのベルトローラ４１，４２と、搬送ベルト４３と、プラテン４６と、ニップローラ４７と、剥離プレート４５とを有している。搬送ベルト４３は、両ローラ４１，４２の間に巻回されたエンドレスのベルトである。プラテン４６は、ヘッド１に対向配置され、搬送ベルト４３の上側ループを内側から支える。ベルトローラ４２は、駆動ローラであって、搬送ベルト４３を走行させる。ベルトローラ４２は、図示しないモータによって、図１中時計回りに回転される。ベルトローラ４１は、従動ローラであって、搬送ベルト４３の走行によって回転される。ニップローラ４７は、給紙部２３から搬送されてきた用紙Ｐを搬送ベルト４３の外周面に押さえ付ける。用紙Ｐは、シリコン層（弱粘着性の外周面被覆層）によって搬送ベルト４３に保持され、ヘッド１に向かって搬送される。剥離プレート４５は、搬送されてきた用紙Ｐを搬送ベルト４３から剥離し、下流側の排紙部４へと導く。

２つのガイド部１０ａ，１０ｂは、搬送機構４０を挟んで配置されている。搬送方向上流側のガイド部１０ａは、２つのガイド３１ａ，３１ｂと送りローラ対３２とを有し、給紙部２３と搬送機構４０とを繋ぐ。画像記録用の用紙Ｐが、搬送機構４０に向けて搬送される。搬送方向下流側のガイド部１０ｂは、２つのガイド３３ａ，３３ｂと２つの送りローラ対３４，３５とを有し、搬送機構４０と排紙部４とを繋ぐ。画像記録後の用紙Ｐが、排紙部４に向けて搬送される。

用紙センサ２６は、ヘッド１の上流側に配置され、搬送される用紙Ｐの先端を検知する。このとき出力された検知信号は、ヘッド１と搬送機構４０との駆動の同期に用いられ、所望の解像度と速度で画像が記録されることになる。また、このときの検知信号は、用紙Ｐの搬送枚数のカウントにも使用される。

ヘッド昇降機構３６は、ヘッドホルダ５を昇降させ、ヘッド１が印刷位置と退避位置の間で移動する。印刷位置では、図１に示すように、ヘッド１が搬送ベルト４３と印刷に適した間隔で対向する。退避位置では、ヘッド１が搬送ベル４３から印刷位置以上の間隔で離隔する（図１０（ｄ）参照）。退避位置では、ヘッド１と搬送ベルト４３との間の空間を、後述するワイパユニット５１が移動可能である。

払拭機構５０は、図６及び図７に示すように、ワイパユニット５１と、タンク（貯留部）５９と、ワイパユニットを移動させるワイパユニット移動機構６０とを有している。ワイパユニット５１は、移動に伴って吐出面１ａに液体を付着させてから吐出面１ａを払拭する。ワイパユニット移動機構６０は、ワイパユニット５１を主走査方向に往復移動させる。また、ワイパユニット移動機構６０は、ワイパユニット５１を鉛直方向にも移動させる。

タンク５９には、ヘッド１に供給されるインクから顔料又は染料の成分だけを取り除いた透明な液体を貯留している。なお、液体は、ヘッド１に供給されるインクであってもよいが、同色であることが望ましい。また、タンク５９は、液面が吐出面１ａよりも上方に存在するように、筐体１０１ａ内に配置されている。

ワイパユニット５１は、図６及び図７に示すように、ワイパ５２と、吐出面１ａに液体を付着させる付着部材（付着手段）５３と、支持部材５５とを有している。ワイパ５２は、板状の弾性部材（例えば、ゴム）であり、副走査方向に関して吐出面１ａとほぼ同じ長さである。これにより、ワイパ５２は、吐出面１ａ全体を払拭することが可能となる。

付着部材５３は、図７に示すように、塗布部材５３ａと、保持部材５３ｂと、配管５４とを有する。塗布部材５３ａは、軟性を有する多孔質材料からなる吸収フォームである。これにより、塗布部材５３ａは、供給された液体を吸収して保持し、接触した物体（吐出面１ａ）に液体を塗布する。また、塗布部材５３ａは、図６に示すように、副走査方向に関してワイパ５２と同じ長さを有している。また、副走査方向に関して、塗布部材５３ａの中心と、ワイパ５２の中心とが一致するように、塗布部材５３ａが配置されている。これにより、塗布部材５３ａも、ワイパ５２と同様に、吐出面１ａ全体と接触することが可能となる。つまり、塗布部材５３ａは、ワイパ５２が払拭する吐出面１ａの払拭領域（吐出面１ａ全体）において、その全幅に亘って、液体を塗布することができる。

保持部材５３ｂは、図７に示すように、内部に流路５３ｃを有する板状部材であり、副走査方向に関してワイパ５２と同じ長さを有している。流路５３ｃは、保持部材５３ｂの先端面に形成された一方の開口と、右側面に形成された他方の開口とを繋ぐように形成されている。保持部材５３ｂの先端面上には、塗布部材５３ａが取り付けられており、流路５３ｃの一方の開口を塞いでいる。配管５４は、可撓性を有するチューブであり、流路５３ｃの他方の開口（保持部材５３ｂの右側面）とタンク５９とを接続している。このように、配管５４及び保持部材５３ｂによって、タンク５９の液体を塗布部材５３ａに供給可能にする流路部材が構成されている。

支持部材５５は、図６及び図７に示すように、直方体形状を有し、副走査方向に関してワイパ５２よりも若干長い。また、支持部材５５は、ワイパ５２及び保持部材５３ｂを支持している。より詳細には、支持部材５５には、２つの穴５５ａ，５５ｂが形成されている。これら２つの穴５５ａ，５５ｂは、主走査方向に並んで配置されている。穴５５ａは、鉛直方向に対して若干斜めに延在している。穴５５ｂは、払拭方向に関して穴５５ａよりも下流に配置され、鉛直方向に沿って延在している。なお、払拭方向とは、ワイパ５２によって吐出面１ａを払拭するときの移動方向をいう。ワイパ５２は、その下部部分が穴５５ａに挿入され、接着剤などによって支持部材５５に固定されている。保持部材５３ｂは、その下部部分が穴５５ｂに挿入され、穴５５ｂの底面に繋がったバネ（弾性部材）５５ｃと接続されている。このように保持部材５３ｂ及び塗布部材５３ａは、払拭方向に関して、ワイパ５２の下流側に隣接配置されている。また、保持部材５３ｂは、塗布部材５３ａとともに鉛直方向に移動可能に支持部材５５に支持されている。このため、吐出面１ａに対する塗布部材５３ａの接触圧がほぼ一定となり、払拭動作毎にばらつかず安定する。したがって、払拭動作時の吐出面１ａへの液体塗布量も安定し、吐出面１ａ及びワイパ５２の摩耗を効果的に抑制することが可能となる。なお、ワイパ５２の上端及び塗布部材５３ａの上端は、バネ５５ｃに外力が加えられていない状態で、同じ高さレベルにある。

ワイパユニット移動機構６０は、図６及び図７に示すように、昇降部６１と、一対のガイド６５と、駆動モータ６６（図８参照）とから構成される。昇降部６１は、ソレノイドアクチュエータから構成されており、可動鉄心６１ａの先端が支持部材５５の下面に取り付けられている。なお、昇降部６１は、エアシリンダ及び油圧シリンダなどのアクチュエータであってもよいし、カム機構を用いた昇降機構であってもよい。昇降部６１の副走査方向の両側面には、一対の突出部６２が形成されている。これら突出部６２には、孔６２ａが形成されている。孔６２ａは、突出部６２を主走査方向に貫通し、一方の内面には雌ねじが形成されている。

一対のガイド６５は、孔６２ａに貫挿された棒部材（例えば、丸棒）であって、ヘッド１を副走査方向両側から挟む。一方のガイド６５は、外周面に雄ねじが形成され、孔６２ａの雌ねじと螺合している。このガイド６５は、駆動モータ６６の回転力を受ける。他方のガイド６５は、他の孔６２ａの内周面と摺動する。

駆動モータ６６の正及び逆回転によって、昇降部６１がガイド６５に沿って往復移動する。図１０（ａ）に示すように、ヘッド１の左側端部近傍は、ワイパユニット５１の待機位置である。払拭時は、図１０（ｃ）に示すように、払拭位置のヘッド１に対して、ワイパユニット５１が図中右方に移動して、吐出面１ａに液体を塗布した後、吐出面１ａを払拭する（払拭動作）。払拭位置は、印刷位置と退避位置との間にある。この後、図１０（ｄ）に示すように、ヘッド１の退避位置への移動を待って、ワイパユニット５１は待機位置に戻される。

また、昇降部６１の駆動によって、ワイパユニット５１が上方位置と下方位置との間を鉛直方向に移動する。ワイパユニット５１が上方位置にあるときは、図７及び図１０（ａ）に示すように、塗布部材５３ａがタンク５９の液面よりも上方にある。このとき、水頭差の関係により液体が塗布部材５３ａに自動的に供給されない。一方、ワイパユニット５１が下方位置にあるときは、図１０（ｂ）に示すように、塗布部材５３ａ及びワイパ５２の先端が払拭位置にあるヘッド１の吐出面１ａよりも若干上方に配置される。このとき、塗布部材５３ａがタンク５９の液面よりも下方にあるため、水頭差の関係により液体が塗布部材５３ａに自動的に供給される。つまり、払拭動作が行われているときは、塗布部材５３ａに液体が自動的に供給される。

クリーナユニット３７は、洗浄液塗布部材３７ａ、ブレード３７ｂ及び移動機構３７ｃ（図８参照）を有し、搬送ベルト４３の外周面をクリーニングする。クリーナユニット３７は、図１に示すように、搬送ベルト４３の右下方にあって、ベルトローラ４２と対向して配置されている。洗浄液塗布部材３７ａは、多孔質体（例えば、スポンジ）とこれを支持する支持部材から構成され、ブレード３７ｂは、板状弾性部材（例えば、ゴム）で構成される。これら洗浄液塗布部材３７ａ及びブレード３７ｂは、搬送ベルト４３と全幅に亘って接触可能である。移動機構３７ｃは、洗浄液塗布部材３７ａ及びブレード３７ｂを搬送ベルト４３の外周面に離接させる。クリーニング動作において、多孔質体から外周面に洗浄液が塗布され、下流側のブレード３７ｂにより汚れや洗浄液が外周面から掻き取られる。

空間Ｂには、給紙部２３が配置されている。給紙部２３は、給紙トレイ２４及び給紙ローラ２５を有する。このうち、給紙トレイ２４が、筐体１０１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ２４は、上方に開口する箱であり、複数の用紙Ｐを収納可能である。給紙ローラ２５は、制御部１００の制御により、給紙トレイ２４内で最も上方の用紙Ｐを送り出す。

ここで、副走査方向とは、搬送機構４０によって搬送される用紙搬送方向Ｄと平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。

空間Ｃには、ブラックインクを貯留するカートリッジ２２が筐体１０１ａに着脱可能に配置されている。カートリッジ２２は、ヘッド１にチューブ（不図示）及びポンプ３９（図８参照）を介して接続されている。なお、ポンプ３９は、ヘッド１にインクを強制的に送るとき以外は停止状態にあり、ヘッド１へのインク供給を妨げない。

次に、制御部１００について説明する。制御部１００は、プリンタ１０１各部の動作を制御してプリンタ１０１全体の動作を司る。制御部１００は、外部装置（プリンタ１０１と接続されたＰＣ等）から供給された記録指令(画像データなど)に基づいて、画像記録動作を制御する。具体的には、制御部１００は、用紙Ｐの搬送動作、用紙Ｐの搬送に同期したインク吐出動作等を制御する。

制御部１００は、外部装置から受信した記録指令に基づいて、給紙部２３、搬送機構４０、及び、各ガイド部１０ａ，１０ｂ（送りローラ対３２，３４，３５）を駆動する。給紙トレイ２４から送り出された用紙Ｐは、上流側ガイド部１０ａによりガイドされ搬送機構４０に送られる。搬送機構４０によって搬送される用紙Ｐは、ヘッド１のすぐ下方を通過する際に、インクが吐出される。これにより、用紙Ｐ上に所望の画像が記録される。用紙Ｐは、剥離プレート４５によって搬送ベルト４３から剥離された後、下流側ガイド部１０ｂによりガイドされて、筐体１０１ａ上部から排紙部４に排出される。

また、制御部１００は、メンテナンス動作を制御する。メンテナンス動作では、ヘッド１のインク吐出特性の回復や記録に係わる準備が行われる。メンテナンス動作には、パージやフラッシング動作、吐出面１ａの払拭動作、搬送ベルト４３のクリーニング動作等が含まれる。

パージ動作では、アクチュエータを駆動せずにポンプ３９を駆動して圧力を加え、ヘッド１からインクが強制的に排出される。これにより、ヘッド１内の増粘インクや気泡などが排出され、インク吐出特性が回復する。フラッシング動作では、アクチュエータが駆動されて、吐出口１０８からインクが吐出される。インク吐出は、フラッシングデータ(画像データと異なるデータ)に基づいて行われる。

払拭動作では、吐出面１ａがワイピングユニット５１によって払拭される。払拭動作は、吐出面１ａに紙粉やインクミストなどの異物が付着したときや、パージ動作後に行われ、吐出面１ａ上の異物が除去される。また、クリーニング動作では、搬送ベルト４３がクリーナユニット３７によって払拭される。クリーニング動作は、パージ動作及びフラッシング動作後に行われ、搬送ベルト４３上のインクなどの異物が除去される。

次に、図２〜図５を参照しつつヘッド１について詳細に説明する。図３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。

ヘッド本体３は、図２に示すように、流路ユニット９及び４つのアクチュエータユニット２１を有している。流路ユニット９は、図４に示すように、ステンレス製の９枚の金属プレート１２２〜１３０を積層した積層体である。流路ユニット９の上面には、図２に示すように、計１０個のインク供給口１０５ｂが開口している。流路ユニット９の内部には、図２〜図４に示すように、インク供給口１０５ｂを一端とするマニホールド流路１０５、及び、マニホールド流路１０５から分岐した複数の副マニホールド流路１０５ａが形成されている。さらに、各副マニホールド流路１０５ａの出口からアパーチャ１１２及び圧力室１１０を経て吐出口１０８に至る複数の個別インク流路１３２が形成されている。流路ユニット９の下面は、吐出面１ａであって、多数の吐出口１０８がマトリクス状に配置されている。これら吐出口１０８は、主走査方向に所定の距離ずつ離れて並んでいる。

リザーバユニットは、流路ユニット９と同様に、インク流路が形成された流路部材である。インク流路のリザーバには、流路ユニット９へのインクが貯留される。リザーバユニットのインクは、インク供給口１０５ｂから流路ユニット９内に供給される。なお、ポンプ３９は、リザーバユニットを介して流路ユニット９にインクを強制的に供給する。

次に、アクチュエータユニット２１について説明する。アクチュエータユニット２１は、流路ユニット９の上面に固定されて、ヘッド本体３を構成する。図２に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう主走査方向に千鳥状に配置されている。

アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックス製であり、図５に示すように、３枚の圧電層１６１〜１６３から構成されている。最上層の圧電層１６１は、上面に複数の個別電極１３５が形成され、厚み方向に分極されている。共通電極１３４が、圧電層１６２の上面全体に形成されている。個別電極１３５は、大部分が圧力室１１０と対向し、平面視で圧力室外の一部が個別ランド１３６と接続している。この形態が、圧力室１１０毎に形成されており、個別電極１３５と圧力室１１０とで挟まれた部分が、個別のアクチュエータとして働く。

ここで、アクチュエータユニット２１の駆動方法について述べる。各アクチュエータは、いわゆるユニモルフ型アクチュエータである。圧電層１６１の両電極１３４、１３５で挟まれた部分は、分極方向に電界が印加されると、分極方向と直交する方向(平面方向)に縮む。このとき、下の圧電層１６２、１６３との間で歪み差が生じるので、個別電極１３５と圧力室１１０で挟まれた部分が、圧力室１１０側に向かって突出する。これに伴い、圧力室１１０内のインクに圧力（吐出エネルギー）が付与され、吐出口１０８からインク滴が吐出される。

なお、本実施形態においては、個別電極１３５の電位が、予め所定の電位が付与されているところ、駆動信号が供給されて、一旦グランド電位となり、その後の所定のタイミングで再び所定電位に復帰する。いわゆる、引き打ち駆動である。グランド電位となるタイミングでは、圧力室１１０の容積増大に伴い、圧力室１１０内にインクが吸い込まれる。続く所定電位への復帰では、圧力室１１０の容積減少(インク圧力の上昇)により、吐出口１０８からインク滴が吐出される。

次に、図８を参照しつつ、制御部１００について説明する。制御部１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御部１００を構成する各機能部は、これらハードウェアとＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図８に示すように、制御部１００は、搬送制御部１４１と、画像データ記憶部１４２と、ヘッド制御部１４３と、枚数記憶部１４４と、カウント部１４５と、リセット部１４８と、メンテナンス制御部１５０とを有している。

搬送制御部１４１は、外部装置から受信した記録指令に基づいて、用紙Ｐが搬送方向に沿って所定速度で搬送されるように、給紙部２３、ガイド部１０ａ，１０ｂ、及び、搬送機構４０の各動作を制御する。画像データ記憶部１４２は、外部装置からの記録指令に含まれる画像データを記憶する。ヘッド制御部１４３は、画像データに基づく用紙Ｐへの画像記録（印刷）、及び、フラッシングデータに基づくフラッシング動作が行われるようにヘッド１を制御する。ヘッド制御部１４３は、用紙センサ２６の出力に基づいて、用紙Ｐの搬送と同期したタイミングでアクチュエータを制御する。

枚数記憶部１４４は、払拭動作の実行タイミングに係る所定搬送枚数を記憶している。この搬送枚数は、例えば、１０００枚であり、カウント部１４５による累積枚数がこの枚数に達すると払拭動作が実行される枚数である。用紙搬送が繰り返し行われると、吐出面１ａに付着する紙粉やインクミストなどの異物が徐々に増加していく。吐出面１ａに多くの異物が付着すると、吐出口１０８が塞がって吐出不良が生じたり、吐出口１０８からのインク着弾精度が乱れるなど、用紙Ｐに記録される画像品質が著しく低下する。搬送枚数は、複数枚の用紙Ｐに対して画像記録動作を実行し、画像品質を維持することが可能な枚数を求める実験によって求められたものである。したがって、この搬送枚数を超えて、用紙Ｐに画像を記録し続けると、吐出面１ａに付着した異物によって画像が乱れ、画像品質が維持できなくなる。しかしながら、本実施形態における搬送枚数は、払拭動作を実行する枚数となっているため、画像品質を維持することができる。

カウント部１４５は、用紙センサ２６からの検知信号に基づいて、用紙Ｐの搬送枚数をカウントする。リセット部１４８は、払拭動作が実行されたときに、カウント部１４５によってカウントされた累積枚数をリセットする。

メンテナンス制御部１５０は、パージ動作、フラッシング動作、払拭動作、及び、クリーニング動作等のメンテナンス動作において、搬送機構４０、ヘッド昇降機構３６、昇降部６１、駆動モータ６６、移動機構３７ｃ、及び、ポンプ３９を制御する。

次に、図９を参照し、画像記録動作実行時のメンテナンス動作の一例について説明する。

まず、ステップＳ１において、制御部１００が、外部装置から記録指令を受信する。次に、ステップＳ２において、画像記録動作が開始される。つまり、搬送制御部１４１が、給紙部２３、搬送機構４０及びガイド部１０ａ，１０ｂを駆動する。これにより、用紙Ｐが、給紙トレイ２４から順次送り出されて、ガイド部１０ａ、搬送機構４０及びガイド部１０ｂによって搬送される。そして、用紙Ｐに対する画像記録が行われる。このとき、カウント部１４５が、用紙センサ２６による検知信号に基づいて、用紙Ｐの搬送枚数のカウントを開始する。

次に、ステップＳ３において、メンテナンス制御部１５０が、カウント部１４５によってカウントされた累積枚数が所定搬送枚数に達したか否かを判定し、達した場合はステップＳ４に進み、達していない場合はステップＳ７に進む。

ステップＳ４においては、一旦、画像記録動作が中断され、この後、払拭動作が行われる。払拭動作は、メンテナンス制御部１５０による昇降部６１、駆動モータ６６及びヘッド昇降機構３６の制御により、図１０（ａ）〜図１０（ｄ）に示す順に行われる。画像記録動作が中断され、図１０（ａ）に示すように、ヘッド１が印刷位置にある。このとき、ワイパユニット５１が待機位置において上方位置に配置されており、塗布部材５３ａにタンク５９からの液体が供給されない。そして、図１０（ｂ）に示すように、ヘッド１の払拭位置への移動と、ワイパユニット５１の下方位置への移動とが行われる。このとき、塗布部材５３ａがタンク５９の液面より下方に配置されるので、塗布部材５３ａに液体の供給が開始される。この後、図１０（ｃ）に示すように、ワイパユニット５１の払拭方向への移動が行われ、ワイパ５２による吐出面１ａの払拭に先立って、塗布部材５３ａによる吐出面１ａ全体の液体の塗布が実行される。このため、ワイパ５２で吐出面１ａを払拭する際には、吐出面１ａ全体（ワイパ５２で払拭する払拭領域全体）に液体が塗布されており、ワイパ５２による吐出面１ａの乾拭きを防ぐことが可能となる。ワイパ５２による払拭完了後、図１０（ｄ）に示すように、ヘッド１の退避位置への上昇及び印刷位置への下降と、ワイパユニット５１の待機位置への戻りが行われる。ワイパユニット５１は、ヘッド１が退避位置にあるとき、待機位置に戻る。メンテナンス制御部１５０は、ワイパユニット５１が待機位置に戻ると、上方位置に移動するように、昇降部６１を制御する。これにより、塗布部材５３ａへの液体の供給が停止され、塗布部材５３ａからの液体の漏れがなくなる。

この後、ステップＳ５においては、リセット部１４８が、カウント部１４５でカウントされた累積枚数をリセットする。ステップＳ６においては、中断された画像記録動作を再開する。つまり、搬送制御部１４１が、給紙部２３、搬送機構４０及びガイド部１０ａ，１０ｂを駆動し、用紙Ｐが搬送される。そして、用紙Ｐに対する画像記録が行われる。このとき、カウント部１４５が、用紙センサ２６による検知信号に基づいて、用紙Ｐの搬送枚数のカウントを開始する。

ステップＳ７においては、制御部１００が、画像記録動作が終了したか否かを判定し、終了していない場合はステップＳ３に戻り、終了した場合はフローが終了する。こうして、画像記録動作実行時のメンテナンス動作の一連のフローが終了する。

次に、パージ指令やフラッシング指令によるメンテナンス動作について、以下に説明する。メンテナンス制御部１５０は、パージ指令又はフラッシング指令を受信すると、パージ動作又はフラッシング動作を実行する。このパージ指令やフラッシング指令は、ユーザが外部装置を介して送信したとき、画像記録動作の待機時間が所定時間経過したときなどに受信する。パージ及びフラッシング動作が実行されることで、ヘッド１のインク吐出不良などが回復する。

まず、パージ動作について説明する。メンテナンス制御部１５０は、ヘッド１が印刷位置にある状態で、ポンプ３９を制御し、ヘッド１にインクを圧送する。これにより、所定量のインクが、吐出面１ａ（吐出口１０８）から搬送ベルト４３上に排出（パージ動作）される。この後、上述のステップＳ４と同様の払拭動作が行われる。こうして、パージ動作によって吐出面１ａに付着したインクが払拭される。

フラッシング動作を実行する際は、メンテナンス制御部１５０が、フラッシングデータに基づいて、各アクチュエータを駆動するように、ヘッド制御部１４３を制御する。これにより、吐出口１０８から搬送ベルト４３上にインク滴が吐出される（フラッシング動作）。

これらパージ及びフラッシング動作の後には、搬送ベルト４３の洗浄液による清浄化（クリーニング動作）が行われる。つまり、メンテナンス制御部１５０が、移動機構３７ｃを制御して洗浄液塗布部材３７ａ及びブレード３７ｂを当接位置に移動させるとともに、搬送制御部１４１を介して搬送機構４０を制御し、搬送ベルト４３を走行させる。これにより、搬送ベルト４３の外周面に洗浄液が塗布され、外周面上の排出インクが、洗浄液と共にブレード３７ｂに掻き取られる。こうして、パージ指令やフラッシング指令によるメンテナンス動作が終了する。

以上に述べたように、本実施形態のプリンタ１０１によると、払拭動作を行ったときに、ワイパ５２による吐出面１ａの払拭に先立って、塗布部材５３ａによる吐出面１ａへの液体の塗布が実行される。このとき、塗布部材５３ａがワイパ５２と同じ長さを有し、副走査方向に関してこれらの中心が一致しているので、ワイパ５２が払拭する吐出面１ａの払拭領域全体に液体を塗布することができる。このため、ワイパ５２による払拭領域が部分的に乾拭きになるのを防ぐことが可能となる。この結果、吐出面１ａ及びワイパ５２の摩耗を抑制することが可能になり、吐出面１ａにインクが残存しにくくなる。

また、吐出面１ａへの液体の付着が、塗布部材５３ａによって液体が塗布されることで行われるため、少量の液体で吐出面１ａを湿潤状態とすることが可能となる。このため、液体の消費量が低下する。さらに、塗布部材５３ａが吸収フォームからなるため、吐出面１ａに液体を塗布する際に、吐出面１ａが傷つきにくくなる。

本実施形態においては、ワイパ５２の払拭方向下流に塗布部材５３ａが配置され、ワイパ５２による払拭領域（吐出面１ａ）全体に液体が塗布されているが、主走査方向に関する払拭領域の一部に、払拭領域の副走査方向（払拭方向と直交する方向）の全幅に亘って液体を付着させることが可能であればよい。この場合、液体が払拭領域の副走査方向の全幅に亘って付着しているので、この液体付着領域をワイパ５２が通過すると、ワイパ５２の先端と吐出面１ａとの間には液体が残存した状態でワイパ５２による吐出面１ａの払拭が行われる。このため、副走査方向に関して、払拭領域が部分的に乾拭きになるのを抑制することが可能となる。この結果、吐出面１ａ及びワイパ５２の摩耗を抑制することが可能になり、吐出面１ａにインクが残存しにくくなる。

また、別の変形例として、吐出面１ａに液体を付着させることが可能であれば、塗布部材５３ａ以外の付着機構であってもよい。例えば、塗布部材５３ａを取り外し、タンク５９の液体を強制的に保持部材５３ｂに供給する供給機構を設け、保持部材５３ｂの先端面に形成された開口から吐出面１ａに向かって液体を吐出させる付着機構（付着手段）であってもよい。こうすることでも、上述と同様に、吐出面１ａの乾拭きを抑制することが可能になる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の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、上述の実施形態においては、用紙Ｐの搬送枚数が所定搬送枚数に達したときに、払拭動作が行われているが、これ以外のタイミング（例えば、所定時間経過後や、所定時刻に達したときなど）で払拭動作を行ってもよい。また、塗布部材５３ａは、液体を吸収し接触した物体に吸収した液体を付着させることが可能であれば、吸収フォーム以外の材料から構成されていてもよい。

また、塗布部材５３ａは、常にタンク５９の液面よりも下方に配置されていてもよい。この場合、配管５４の途中部位に開閉バルブを設け、払拭動作を行うときだけバルブを開けて塗布部材５３ａに液体を供給すればよい。これにより、塗布部材５３ａ（ワイパユニット５１）を昇降させる昇降部６１を設ける必要がなくなり、ワイパユニット移動機構６０の構成が簡単になる。また、保持部材５３ｂは、バネ５５ｃを介さず、直接、支持部材５５で支持してもよい。

また、上述の実施形態のワイパユニット移動機構６０においては、ワイパユニット５１（ワイパ５２）を主走査方向に移動させているが、当該移動機構は、ヘッド１を移動させてもよいし、ワイパユニット５１及びヘッド１の両者を相対移動させてもよい。

本発明は、ライン式・シリアル式のいずれにも適用可能であり、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能であり、さらに、インク以外の液体を吐出させることで記録を行う液体吐出装置にも適用可能である。記録媒体は、用紙Ｐに限定されず、記録可能な様々な媒体であってよい。さらに、本発明は、インクの吐出方式にかかわらず適用できる。例えば、本実施の形態では、圧電素子を用いたが、抵抗加熱方式でも、静電容量方式でもよい。

１ ヘッド
１ａ 吐出面
５２ ワイパ
５３ 付着部材（付着手段）
５３ａ 塗布部材
５３ｂ 保持部材
５５ 支持部材
５５ｃ バネ（弾性部材）
５９ タンク（貯留部）
６０ ワイパユニット移動機構
１００ 制御部（制御手段）
１０１ インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
１０８ 吐出口

Claims (4)

1. 液体を吐出する複数の吐出口が形成された吐出面を有するヘッドと、
   ワイパと、
   前記ワイパ及び前記ヘッドの少なくとも一方を、前記ワイパが前記吐出面と接触しながら、前記吐出面に沿って相対移動させる移動機構と、
   前記吐出面に対して前記ワイパを相対移動させて前記吐出面を払拭する払拭動作を行うように、前記移動機構を制御する制御手段と、
   液体を貯留する貯留部と、
   前記ワイパの前記吐出面に対する払拭方向に関して、前記ワイパの下流側に隣接配置され、前記ワイパが前記吐出面を払拭する前に前記貯留部の液体を前記吐出面に付着させる付着手段と備えており、
   前記付着手段は、前記ワイパが払拭する前記吐出面の払拭領域において、前記払拭方向と直交する方向に関する全幅に亘って、前記液体を付着させ、
   さらに前記付着手段は、液体を吸収することが可能であると共に、接触した物体に吸収した液体を塗布可能な塗布部材と、前記貯留部と前記塗布部材とを接続し前記塗布部材への液体の供給を可能にする流路部材とを有しており、
   前記移動機構は、前記ワイパとともに前記塗布部材を前記吐出面に対して相対移動させ、
   前記塗布部材は、前記直交する方向に関して、前記ワイパ以上の長さを有しており、前記払拭動作において、前記吐出面と接触し液体を前記払拭領域に塗布し、
   前記吐出面は、前記貯留部の液面よりも下方に配置されていることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記塗布部材は、軟性を有する多孔質材料からなる吸収フォームであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記移動機構は、前記ワイパ及び前記塗布部材を、前記吐出面と平行な水平方向及び鉛直方向の２方向に移動させることが可能であり、
   前記制御手段は、前記塗布部材が前記吐出面と対向していないときに、前記塗布部材が前記貯留部の液面よりも上方に位置するように、前記移動機構を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記流路部材は、先端に前記塗布部材を保持する保持部材を有しており、
   前記ワイパとともに前記保持部材を支持する支持部材をさらに備えており、
   前記支持部材は、前記吐出面に対して垂直な方向に移動可能なように、弾性部材を介して前記保持部材を支持していることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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