JP6311335B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばインクジェット式のプリンターなどの液体を噴射する液体噴射装置に関する。

従来から、液体噴射装置の一例として、液体噴射ヘッドに形成されたノズルから媒体（用紙）に対して液体（インク）を噴射することで、同媒体に印刷を行うインクジェット式のプリンターが知られている。こうしたプリンターには、液体噴射ヘッドの液体噴射性能を良好に維持するために、液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭して、同ノズル形成面に付着した液体や媒体片（紙粉）を除去するワイパーを有するメンテナンス装置を備えるものがある。

また、こうしたメンテナンス装置には、ノズルから漏出させたインクをノズル形成面に保持させた状態で、ワイパーにノズル形成面を払拭させるものがある（例えば、特許文献１）。詳しくは、同メンテナンス装置では、ノズル形成面に保持させた液体がノズルに吸い込まれているときに、ワイパーにノズル形成面を払拭させる。

特開２０１０−１７９５１２号公報

ところで、上記のようなメンテナンス装置では、ノズル形成面に保持されたインクがノズルに吸い込まれているときにワイパーがノズル形成面を払拭するため、同ワイパーがノズル内に気泡を押し込むおそれがある。この場合、液体噴射ヘッド内（ノズル内）に気泡が混入することにより、液体噴射ヘッドの液体噴射性能を良好に維持することができなくなる場合がある。

なお、上記実情は、インクジェット式のプリンターに限らず、液体を噴射するノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置においては、概ね共通するものとなっている。

本発明は、上記実情に鑑みてなされたものである。その目的は、液体を噴射する液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭することで、液体噴射ヘッドの液体噴射性能を良好に維持することができる液体噴射装置を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体噴射装置は、供給源から供給された液体を噴射するノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、前記ノズルよりも前記供給源側において、前記ノズルに供給する液体を加圧可能な加圧部と、前記ノズル形成面を払拭可能な第１の面及び第２の面を有し、弾性変形可能なワイパーと、を備え、前記加圧部を駆動することで前記ノズル内の液体の圧力を大気圧以上とした状態で、前記ノズル形成面に対する接触圧力を第１の接触圧力として、同ノズル形成面を前記第１の面によって払拭する第１の払拭動作と、前記ノズル形成面に対する接触圧力を前記第１の接触圧力未満の第２の接触圧力として、前記第１の面が払拭した前記ノズル形成面を前記第２の面によって払拭する第２の払拭動作と、を行う。

上記構成によれば、加圧部がノズル内の液体を大気圧以上に加圧した状態で、ノズル形成面を第１の面で払拭する第１の払拭動作が行われるため、第１の払拭動作において、第１の面がノズル内に気泡を押し込みにくい。

また、第１の払拭動作において、第１の面が大気圧以上に加圧されたノズル内の液体に触れることでノズルから液体が漏出した場合には、その漏出した液体は、ノズル形成面を第２の面で払拭する第２の払拭動作によって除去される。ここで、第２の払拭動作におけるノズル形成面に対するワイパーの接触圧力（第２の接触圧力）は、第１の払拭動作におけるノズル形成面に対するワイパーの接触圧力（第１の接触圧力）よりも小さくされる。このため、第２の払拭動作において、第１の接触圧力でノズル形成面を払拭する場合などと比較して、第２の面がノズル内に気泡を押し込むことが抑制される。また、同第２の払拭動作では、第２の面がノズル内の液体に触れにくく、同ノズルから液体が漏出することが抑制される。

こうして、ワイパーがノズル形成面を払拭するときに、気泡をノズル内に押し込むことなく、ノズル形成面に付着した付着物を除去することが可能となり、液体噴射ヘッドの液体噴射性能を良好に維持することができる。

上記液体噴射装置は、前記第２の払拭動作を行う場合に前記ワイパーの基端側を中心とする回動を許容するように同ワイパーを支持するワイパー支持部をさらに備えることが望ましい。

上記構成によれば、第２の払拭動作を行う場合に、ワイパーの基端側を中心とする回動が許容されるため、同ワイパーの基端側の回動が規制される場合に比較して、第２の払拭動作中のワイパーの弾性変位量が小さくなりやすい。すなわち、同変位量に応じたワイパーの復元力が小さくなることから、ノズル形成面に対するワイパーの接触圧力が小さくなりやすい。したがって、こうしたワイパーの支持態様を採用することで、第２の払拭動作を行う場合のノズル形成面に対するワイパーの接触圧力を容易に小さくすることができる。

上記液体噴射装置において、前記ワイパー支持部は、前記第１の払拭動作を行う場合に前記ワイパー支持部に対する前記ワイパーの回動を規制する規制部と、前記第２の払拭動作を行う場合に前記ワイパーの回動量に応じた反力を同ワイパーに付与する弾性部材とを有することが望ましい。

上記構成によれば、ワイパーは、第１の払拭動作を行う場合には規制部によって回動が規制される一方、第２の払拭動作を行う場合には回動が許容される。このため、第１の払拭動作を行う場合のワイパーの弾性変位量は、第２の払拭動作を行う場合のワイパーの弾性変位量よりも大きくなりやすく、これにより第１の接触圧力が第２の接触圧力よりも大きくなりやすい。こうして、ワイパーの回動量を制御することで、第２の払拭動作におけるノズル形成面に対するワイパーの接触圧力を、第１の払拭動作におけるノズル形成面に対するワイパーの接触圧力よりも小さくすることができる。

また、第２の払拭動作を行う場合、ワイパーには、弾性部材によってその回動量に応じた反力が付与される。このため、弾性部材を有しない場合に比較して、第２の払拭動作におけるワイパーの弾性変位量が均一化されやすく、第２の接触圧力を均一化しやすくすることができる。

上記液体噴射装置において、前記第１の面は、前記第１の払拭動作における前記液体噴射ヘッドに対する前記ワイパーの相対移動方向に対して凸曲面を有し、前記第２の面は、前記第２の払拭動作における前記液体噴射ヘッドに対する前記ワイパーの相対移動方向と交差する平面を有することが望ましい。

上記構成によれば、第１の払拭動作を行う場合のノズル形成面に対する第１の面の接触面積が、第２の払拭動作を行う場合のノズル形成面に対する第２の面の接触面積よりも小さくなりやすい。すなわち、第１の払拭動作における第１の接触圧力が、第２の払拭動作における第２の接触圧力よりも大きくなりやすい。こうして、上記構成によれば、ワイパーの形状によって、第２の払拭動作におけるノズル形成面に対するワイパーの接触圧力を、第１の払拭動作におけるノズル形成面に対するワイパーの接触圧力よりも小さくすることができる。

上記液体噴射装置は、前記ノズル形成面と交差する方向において、同ノズル形成面に対する前記ワイパーの干渉量を変更する変更機構をさらに備え、前記変更機構は、前記第１の払拭動作における前記干渉量を、前記第２の払拭動作における前記干渉量よりも大きくすることが望ましい。

上記構成によれば、第１の払拭動作では、ノズル形成面に対するワイパーの干渉量が大きいため、ノズル形成面を払拭するときにワイパーの弾性変位量が大きくなりやすく、同変位量に応じたワイパーの復元力によって第１の接触圧力が大きくなりやすい。一方、第２の払拭動作では、ノズル形成面に対するワイパーの干渉量が小さいため、ノズル形成面を払拭するときにワイパーの弾性変位量が小さくなりやすく、同変位量に応じたワイパーの復元力によって第２の接触圧力が小さくなりやすい。こうして、ワイパーのノズル形成面に対する干渉量を調整することで、第２の払拭動作におけるノズル形成面に対するワイパーの接触圧力を、第１の払拭動作におけるノズル形成面に対するワイパーの接触圧力をよりも小さくすることができる。

上記液体噴射装置において、前記ワイパーは、前記第１の面側の硬度が前記第２の面側の硬度よりも低いことが望ましい。
上記構成によれば、第２の払拭動作を行う場合に、ノズル形成面を払拭するのは、第１の面よりも硬度の高い第２の面とされる。このため、第２の払拭動作を行う場合には、第２の面の弾性変位が抑制され、同第２の面がノズル内に入り込みにくくなる。すなわち、第２の払拭動作を行う場合に、第２の面がノズル内の液体と接触することをさらに抑制することができる。

上記液体噴射装置において、前記ワイパーによる払拭動作を制御する制御部と、前記第１の払拭動作を行う場合に前記ノズルから液体が漏出したか否かを検出する液漏検出部と、をさらに備え、前記制御部は、前記液漏検出部が前記ノズルから液体が漏出したことを検出した場合に、前記第２の払拭動作を行うことが望ましい。

第１の払拭動作において、ノズルからの液体の漏出がない場合には、第２の払拭動作を行う必要がない一方、第１の払拭動作において、ノズルから液体の漏出がある場合には、第２の払拭動作を行う必要がある。上記構成では、第２の払拭動作を行う必要がある場合に、第２の払拭動作が行うようにできるため、ノズル形成面の払拭動作を効率化することができる。

（ａ）は第１実施形態の液体噴射装置の概略構成を示す側面図、（ｂ）はノズルの拡大図。 （ａ）は第１実施形態のワイピング装置の概略構成を示す模式図、（ｂ）はワイピング装置が備えるワイパーの拡大図。 第１実施形態のワイピング装置の作用を示す図であって（ａ）は第１の払拭動作を示し、（ｂ）は第２の払拭動作を示す。 第２実施形態のワイピング装置の作用を示す図であって（ａ）は第１の払拭動作を示し、（ｂ）は第２の払拭動作を示す。 第３実施形態のワイピング装置の作用を示す図であって（ａ）は第１の払拭動作を示し、（ｂ）は第２の払拭動作を示す。

（第１実施形態）
以下、液体噴射装置の第１実施形態について、図面を参照して説明する。なお、液体噴射装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって印刷を行うインクジェット式のプリンターである。

図１（ａ）に示すように、液体噴射装置１１は、用紙などの媒体Ｐを搬送する搬送部２０と、媒体Ｐに液体を噴射する液体噴射部３０と、液体噴射部３０に液体を供給する液体供給部４０と、液体噴射部３０のメンテナンスを実施するメンテナンス部５０とを備えている。なお、以降の説明では、液体の供給方向に従って、上流側及び下流側をいうものとする。すなわち、液体の供給系において、液体供給部４０が上流側に位置する一方、液体噴射部３０は下流側に位置している。

搬送部２０は、媒体Ｐを給送する給送ローラー２１と、無端状の搬送ベルト２２と、搬送ベルト２２を駆動する駆動ローラー２３と、駆動ローラー２３を回転駆動する駆動モーター２４と、駆動ローラー２３に対をなして設けられる従動ローラー２６と、媒体Ｐを搬送する搬送ローラー２５とを備えている。搬送ベルト２２は、駆動ローラー２３と従動ローラー２６とに巻き掛けられ、駆動モーター２４の駆動によって駆動ローラー２３が回転することで周回移動する。こうして、搬送部２０は、給送ローラー２１、搬送ベルト２２及び搬送ローラー２５によって媒体Ｐを搬送方向に沿って搬送する。なお、搬送ベルト２２は、少なくとも媒体Ｐの搬送方向と交差する媒体Ｐの幅方向（図１では紙面と直交する方向）の両端を支持するように複数本（例えば２本）設けられている。また、同幅方向において、搬送ベルト２２の間にメンテナンス部５０が配置されている。

液体噴射部３０は、液体を噴射するノズル３１が形成されたノズル形成面３２を有する液体噴射ヘッド３３と、液体噴射ヘッド３３を支持する支持部３４とを備えている。液体噴射ヘッド３３には、液体を噴射するためのノズル３１が、媒体Ｐの幅方向に沿って複数設けられることでノズル列が形成されている。ノズル３１の内壁には、液体との親和性（濡れ性）を高めるために親水性の膜処理がなされている。また、液体噴射ヘッド３３のノズル形成面３２におけるノズル３１の開口をノズル開口３５ともいう。なお、本実施形態の液体噴射ヘッド３３は、２列のノズル列が形成されたラインヘッドであるが、ノズル列は何列形成されていてもよい。また、液体噴射ヘッド３３は、媒体Ｐの幅方向に往復移動しつつ液体を噴射するシリアルヘッドであってもよい。

また、液体噴射ヘッド３３は、液体の種類毎に複数（本実施形態では４つ）設けられている。例えば、液体噴射装置１１の一例としてのプリンターにおいて、シアン、マゼンタ、イエロー、ブラックの４色のカラー印刷を行う場合には、そうした色毎に４組設けられる。そして、４つの液体噴射ヘッド３３から、搬送される媒体Ｐに４色のインク滴を重ね打つことによって媒体Ｐに印刷が行われる。

液体供給部４０は、液体噴射ヘッド３３に供給する液体を収容する供給源の一例としての液体収容体４１と、液体収容体４１から液体噴射ヘッド３３側に向けて液体を供給する弾性変形可能な供給チューブ４２とを備えている。また、液体供給部４０は、液体を液体噴射ヘッド３３側に向けて加圧供給する加圧ポンプ４３と、下流側の液体の圧力が大気圧未満の所定の圧力未満になったときに開弁する差圧弁４４とを備えている。

液体収容体４１は、液体噴射ヘッド３３に対応して複数（本実施形態では４つ）設けられている。また、液体収容体４１は、パック式の容器内に液体を収容する液体収容体であってもよいし、カートリッジ式の容器内に液体を収容する液体収容体であってもよい。差圧弁４４は、供給チューブ４２の途中に設けられ、差圧弁４４よりも下流側の液体の圧力を大気圧未満の圧力となるように調整している。このため、ノズル３１内の液体の圧力は大気圧未満の圧力とされ、図１（ｂ）に示すように、ノズル３１内には、上記の膜処理がなされていることにも起因して、液体を噴射する方向に対して凹形状の液面Ｓｆ（メニスカス）が形成されている。

次に、図１及び図２を参照して、メンテナンス部５０について説明する。
図１に示すように、メンテナンス部５０は、供給チューブ４２を圧縮することでノズル３１に供給する液体を加圧する加圧部６０と、ノズル形成面３２を払拭することで、同ノズル形成面３２の付着物（例えば、紙粉やインク）を除去するワイピング装置７０とを備えている。なお、加圧部６０及びワイピング装置７０は、液体噴射ヘッド３３毎に設けられている。また、メンテナンス部５０は、ノズル３１のノズル開口３５を含む空間を閉空間とすることで、液体噴射ヘッド３３内（ノズル３１内）の液体が揮発することを抑制するキャップ装置（不図示）を備えていてもよい。

加圧部６０は、回転軸６１と、回転軸６１とともに回転するカム部材６２とを備えている。そして、図１に２点差線で示すように、加圧部６０は、カム部材６２が回転軸６１の正方向への回転に伴って供給チューブ４２を押し潰すことで、差圧弁４４よりも下流側の供給チューブ４２内及び液体噴射ヘッド３３内の液体を加圧状態とする。また、加圧部６０のカム部材６２が逆方向に回転して元の位置に戻ると、上述の加圧状態が解除される。こうして、加圧部６０は、ノズル３１よりも液体収容体４１側において、ノズル３１に供給する液体を加圧可能としている。

図２（ａ）に示すように、ワイピング装置７０は、基台部分を構成する基台部７１と、液体噴射ヘッド３３のノズル列方向（図２では左右方向）を長手方向として基台部７１に架設されるリードスクリュー７２と、リードスクリュー７２を回転させるためのモーター７３とを備えている。また、ワイピング装置７０は、ゴムなどの弾性体からなる略板状のワイパー７４と、同ワイパー７４を支持するとともにリードスクリュー７２に支持されるワイパー支持部７５とを備えている。さらに、ワイピング装置７０は、同ワイピング装置７０を液体噴射ヘッド３３に対して昇降移動させる昇降機構７６を備えている。

図２（ｂ）に示すように、ワイパー７４は、ノズル形成面３２を払拭可能な第１の面７４ａ及び第２の面７４ｂを有している。第１の面７４ａは、同第１の面７４ａを用いてノズル形成面３２を払拭する場合に、液体噴射ヘッド３３に対してワイパー７４が相対的に移動する方向（第１の方向）に凸曲面を有している。一方、第２の面７４ｂは、同第２の面７４ｂを用いてノズル形成面３２を払拭する場合に、液体噴射ヘッド３３に対してワイパー７４が相対的に移動する方向（第２の方向）と交差（本実施形態では直交）する平面を有している。また、ワイパー７４の移動方向において、第１の面７４ａと第２の面７４ｂとは反対側に位置している。また、ワイパー７４は、その移動方向と交差するワイパーの７４の幅方向（図２では紙面と直交する方向）において、一様な形状となっている。

図２（ａ）に示すように、ワイパー支持部７５には、リードスクリュー７２と螺合する案内部７７が形成されている。これにより、リードスクリュー７２の正方向または逆方向への回転にともなって、ワイパー支持部７５は第１の方向または第２の方向に移動可能とされている。なお、ワイパー支持部７５に、ワイパー７４がノズル形成面３２を払拭することで同ワイパー７４に付着し、同ワイパー７４から流下する液体を貯留する貯留部を設けてもよい。

昇降機構７６は、ノズル形成面３２を払拭可能な位置にワイピング装置７０を接近（上昇）させたり、同ノズル形成面３２を払拭不能な位置にワイピング装置７０を退避（下降）させたりすることを可能としている。この点で、昇降機構７６は、ノズル形成面３２と交差する方向（上下方向）において、ノズル形成面３２に対するワイパー７４の干渉量（重複量）を変更する変更機構の一例に相当している。

次に、第１実施形態のワイピング装置７０の作用について説明する。
液体噴射装置１１において、搬送される媒体Ｐに液体噴射ヘッド３３から液体を噴射し続けていると、同液体噴射ヘッド３３のノズル形成面３２に媒体片（例えば紙粉）や液体が付着することで、液体噴射ヘッド３３の液体噴射性能が低下することがある。そこで、こうした場合には、液体噴射ヘッド３３のノズル形成面３２に対する付着物を除去するために、ワイパー７４によってノズル形成面３２の払拭が行われる。また、この場合、ワイパー７４がノズル３１内に気泡を押し込まないように、ノズル３１内の液体が加圧された状態で、ノズル形成面３２の払拭（以下、「加圧ワイピング」ともいう。）が行われる。

さて、図３（ａ），（ｂ）に示すように、加圧ワイピングを行う場合には、昇降機構７６を駆動して、ノズル形成面３２を払拭可能な位置にワイピング装置７０（ワイパー７４）を上昇させる。また、加圧部６０を駆動して、差圧弁４４よりも下流側の液体の圧力を加圧することで、ノズル３１内の圧力を大気圧以上の圧力であってメニスカス耐圧未満の圧力とする。これにより、ノズル３１内の液面Ｓｆは、図１（ｂ）に示す加圧前の状態よりも、ノズル開口３５に近付くことになる。なお、ここでいうメニスカス耐圧とは、それ以上、ノズル３１内の液体の圧力が大きくなると、ノズル３１内において液体を保持できなくなり、同液体がノズル開口３５から漏出するときの圧力をいうものとする。

そして、ワイピング装置７０は、ノズル形成面３２を第１の面７４ａによって払拭する第１の払拭動作を行う。すなわち、モーター７３を駆動することでリードスクリュー７２を回転させ、ワイパー支持部７５とともにワイパー７４を第１の方向に移動させる。このとき、ワイパー７４の第１の面７４ａは、ノズル形成面３２と摺動することで、同ノズル形成面３２に対する付着物を除去する。続いて、第１の払拭動作が終了すると、図３（ｂ）に示すように、ワイピング装置７０は、ノズル形成面３２を第２の面７４ｂによって払拭する第２の払拭動作を行う。すなわち、モーター７３を第１の払拭動作とは逆方向に駆動することでリードスクリュー７２を逆回転させ、ワイパー支持部７５とともにワイパー７４を第２の方向に移動させる。このとき、ワイパー７４の第２の面７４ｂは、ノズル形成面３２と摺動する。なお、図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１実施形態では、ノズル形成面３２と交差する方向（図３では上下方向）におけるノズル形成面３２に対するワイパー７４の干渉量は、第１の払拭動作及び第２の払拭動作において等しくなっている。

ここで、図３（ａ），（ｂ）に示すように、第１の払拭動作において、第１の面７４ａがノズル形成面３２と接触する領域の払拭方向における長さＬ１は、第２の払拭動作において、第２の面７４ｂがノズル形成面３２と接触する領域の払拭方向における長さＬ２よりも短い。このため、第１の払拭動作において第１の面７４ａがノズル形成面３２と接触する面積は、第２の払拭動作において第２の面７４ｂがノズル形成面３２と接触する面積よりも小さくなる。さらに、ワイパー７４のノズル形成面３２に対する接触力については、第１の払拭動作の場合と第２の払拭動作の場合とで大きく異なることはないため、同接触力を接触面積で除することで求まる接触圧力は、第１の払拭動作の場合のほうが第２の払拭動作の場合よりも大きくなる。すなわち、第１の払拭動作におけるノズル形成面３２に対するワイパー７４の接触圧力（第１の接触圧力）は、第２の払拭動作におけるノズル形成面３２に対するワイパー７４の接触圧力（第２の接触圧力）よりも大きい。

さて、第１の払拭動作においては、第１の面７４ａがノズル３１に入り込むようにワイパー７４が変位することで、第１の面７４ａがノズル３１内の液体に接触することがある。この場合、第１の面７４ａを伝ってノズル３１から液体が漏出し、漏出した液体がノズル形成面３２に付着することになる。ところが、本実施形態によれば、このような場合、ノズル形成面３２に対する接触圧力が第１の払拭動作よりも小さい第２の払拭動作によって、第２の面７４ｂがノズル３１内に気泡を押し込むことを抑制しつつ、ノズル形成面３２に付着した液体が除去される。

一方、第１の払拭動作において、ノズル３１から液体が漏出しない場合には、第２の払拭動作を行ったとしても、同第２の払拭動作はノズル形成面３２に対する接触圧力が第１の払拭動作よりも小さいため、第２の面７４ｂがノズル３１内の液体に触れることが抑制される。すなわち、この場合には、第２の払拭動作において、第２の面７４ｂがノズル３１内の液体に触れることで、ノズル３１から液体が漏出することが抑制される。

上記実施形態によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）加圧部６０がノズル３１内の液体を大気圧以上に加圧した状態で、ノズル形成面３２を第１の面７４ａで払拭するため、第１の面７４ａがノズル３１内に気泡を押し込みにくい（第１の払拭動作）。また、第１の払拭動作において、ノズル３１から液体が漏出した場合、その漏出した液体は、第２の面７４ｂがノズル形成面３２を払拭することで除去される（第２の払拭動作）。ここで、第２の払拭動作では、第１の払拭動作よりもノズル形成面３２に対する接触圧力が低くなっているため、第２の面７４ｂがノズル３１内に気泡を押し込むことが抑制される。こうして、ノズル３１内の液体を加圧した状態でノズル形成面３２を払拭するときに、気泡をノズル３１内に押し込むことなく、ノズル形成面３２に付着した付着物を除去することが可能となり、液体噴射ヘッド３３の液体噴射性能を良好に維持することができる。

（２）第１の面７４ａが凸曲面を有する一方、第２の面７４ｂが平面を有するため、第１の払拭動作を行う場合のノズル形成面３２に対する第１の面７４ａの接触面積が、第２の払拭動作を行う場合のノズル形成面３２に対する第２の面７４ｂの接触面積よりも小さくなりやすい。すなわち、ワイパー７４の形状によって、第２の接触圧力を第１の接触圧力未満とすることができる。

（３）第１の払拭動作は第１の方向にワイパー７４が移動することで行われ、第２の払拭動作は第２の方向にワイパー７４が移動することで行われるため、ワイパー７４の往復過程において第１の払拭動作及び第２の払拭動作を行うことができる。また、第１の払拭動作では、ワイパー７４の第１の面７４ａが用いられ、第２の払拭動作では第２の面７４ｂが用いられる。こうした点で、ワイパー７４の向きを変えることなく、ワイパー７４を第１の方向及び第２の方向に往復移動させることで、効率的にノズル形成面３２に対する付着物の除去を行うことができる。

（第２実施形態）
以下、液体噴射装置の第２実施形態について、図面を参照して説明する。
第２実施形態では、ワイパー支持部７５のワイパー７４の支持態様を第１実施形態と異ならせることで、第１の払拭動作におけるノズル形成面３２に対するワイパー７４の接触圧力よりも、第２の払拭動作におけるノズル形成面３２に対するワイパー７４の接触圧力を小さくするものである。したがって、第１実施形態と共通の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

図４に示すように、第２実施形態のワイピング装置８０は、ワイパー７４と、ワイパー７４を支持する回動部材８１と、回動部材８１を回動自在に支持するワイパー支持部８２とを備えている。

回動部材８１は、その基端部がワイパー７４の移動方向と交差する方向（図４では紙面と直交する方向）を回転軸方向として、ワイパー支持部８２に回動自在に支持されている。また、回動部材８１は、基端部とは反対側となる先端側において、ワイパー７４を支持している。また、回動部材８１は、ワイパー７４による払拭動作を行う場合に、弾性変形することがないような弾性率を有している。

ワイパー支持部８２は、案内部７７と、回動部材８１の第２の方向側の面である接触面８１ａと接触して同回動部材８１の回動（図４では反時計方向の回動）を規制する規制部８３と、回動部材８１の回動量に応じた反力を同回動部材８１に付与する弾性部材８４とを有している。弾性部材８４は、例えばコイルばねなどの付勢部材である。また、弾性部材８４は、ワイパー支持部８２と回動部材８１を連結するように設けられている。こうして、回動部材８１は、ワイパー支持部８２に対する一方向（図４では反時計方向）の回動が規制され、ワイパー支持部８２に対する他方向（図４では時計方向）の回動が許容されている。なお、本実施形態では、回動部材８１がワイパー７４を支持しているため、ワイパー７４は、回動部材８１を介して、ワイパー支持部８２に対する一方向（図４では反時計方向）の回動が規制され、ワイパー支持部８２に対する他方向（図４では時計方向）の回動が許容されるようにして、ワイパー支持部８２に支持されているということもできる。

次に、第２実施形態のワイピング装置８０の作用について説明する。
さて、図４（ａ），（ｂ）に示すように、加圧ワイピングを行う場合には、昇降機構７６を駆動して、ノズル形成面３２を払拭可能な位置にワイピング装置８０を上昇させる。また、加圧部６０を駆動することで、ノズル３１内の液体の圧力を加圧する。

そして、ワイピング装置８０は、ワイパー支持部８２とともにワイパー７４を第１の方向に移動させることで、ノズル形成面３２を第１の面７４ａによって払拭する第１の払拭動作を行う。ここで、第１の払拭動作を行う場合、ワイパー７４及び回動部材８１には、ワイパー７４がノズル形成面３２と摺動することで、進行方向と逆方向（第２の方向）に荷重が付与される。このため、ワイパー７４は第１の方向とは逆方向に倒れこむように変位するとともに、回動部材８１は第１の方向とは逆方向に倒れこむように回動しようとする。ところが、回動部材８１は、その接触面８１ａがワイパー支持部８２の規制部８３に接触することで回動が規制され、回動部材８１が回動することなく払拭動作が行われる。

そして、第１の払拭動作が終了すると、図４（ｂ）に示すように、ワイピング装置８０は、ワイパー支持部８２とともにワイパー７４を第２の方向に移動させることで、ノズル形成面３２を第２の面７４ｂによって払拭する第２の払拭動作を行う。なお、図４（ａ），（ｂ）に示すように、第２実施形態においても、ノズル形成面３２に対するワイパー７４の干渉量（重複量）は、第１の払拭動作及び第２の払拭動作において等しくなっている。そして、第２の払拭動作を行う場合、ワイパー７４及び回動部材８１には、ワイパー７４がノズル形成面３２と摺動することで、進行方向と逆方向（第１の方向）に荷重が付与される。このため、ワイパー７４は第２の方向とは逆方向に倒れこむように変位するとともに、回動部材８１は第２の方向とは逆方向に倒れこむように回動しようとする。

ここで、回動部材８１は、第１の払拭動作を行う場合と異なり、その回動が規制されないため、第２の方向とは逆方向に倒れこむように回動する。したがって、第２の払拭動作では、回動部材８１が回動することで、第１の払拭動作に比較して、ワイパー７４の弾性変位量が小さく、同変位量に応じてワイパー７４の復元力も小さくなる。したがって、ノズル形成面３２に対するワイパー７４の接触力も小さくなり、結果として、第１の払拭動作における第１の接触圧力よりも第２の払拭動作における第２の接触圧力のほうが小さくなる。なお、この場合、図４に示すように、第１の払拭動作においてノズル形成面３２に対するワイパー７４の接触面積が、第２の払拭動作における同接触面積よりも大きくなる場合があるため、第２の接触圧力を第１の接触圧力未満となるように、ワイパー７４の弾性率などを決定することが望ましい。

また、第２の払拭動作を行う場合、ワイパー７４にはその回動量に応じた反力が、回動部材８１を介して弾性部材８４によって付与される。このため、弾性部材８４を有しない場合に比較して、ワイパー７４の弾性変位量が均一化され、第２の接触圧力が均一化されやすくなる。

こうして、第１の払拭動作において、第１の面７４ａがノズル３１内の液体に接触することで同ノズル３１から液体が漏出した場合であっても、ノズル形成面３２に対する接触圧力が小さい第２の払拭動作において、第２の面７４ｂがノズル３１内に気泡を押し込むことを抑制しつつ、ノズル形成面３２に付着した液体が除去される。

上記実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（３）に加え、以下に示す効果を得ることができる。
（４）第２の払拭動作を行う場合にワイパー７４の基端側を中心とする回動が許容されるため、同ワイパー７４の基端側の回動が規制される場合に比較して、払拭動作中のワイパー７４の弾性変位量が小さくなりやすく、ノズル形成面３２に対する接触圧力が小さくなりやすい。したがって、こうしたワイパー７４の支持態様を採用することで、第２の払拭動作を行う場合にワイパー７４のノズル形成面３２に対する接触圧力を容易に小さくすることができる。

（５）ワイパー７４（回動部材８１）は、第１の払拭動作を行う場合には第２の方向に倒れこむような回動が規制される一方、第２の払拭動作を行う場合には第１の方向に倒れこむような回動が許容される。このため、第１の払拭動作を行う場合のワイパー７４の弾性変位量は、第２の払拭動作を行う場合のワイパー７４の弾性変位量よりも大きくなりやすく、第１の接触圧力が第２の接触圧力よりも大きくなりやすい。こうして、ワイパー７４の回動量を規制又は許容することで、第１の接触圧力よりも第２の接触圧力を簡易に小さくすることができる。

（６）第２の払拭動作を行う場合、ワイパー７４には、弾性部材８４によってその回動量に応じた反力が付与される。このため、弾性部材８４を有しない場合に比較して、第２の接触圧力を均一化しやすくすることができる。

（第３実施形態）
以下、液体噴射装置の第３実施形態について、図面を参照して説明する。
第３実施形態では、第１の払拭動作におけるワイパー７４の干渉量を第２の払拭動作における干渉量よりも大きくすることで、第１の払拭動作におけるノズル形成面３２に対するワイパー７４の接触圧力よりも、第２の払拭動作におけるノズル形成面３２に対するワイパー７４の接触圧力を小さくするものである。したがって、第１実施形態と共通の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

図５（ａ）に示すように、第３実施形態のワイピング装置９０は、ノズル形成面３２を払拭可能な第１の面７４ａ及び第２の面７４ｂを有するワイパー９１と、ワイパー９１を支持するワイパー支持部７５とを備えている。ここで、ワイパー９１は、第１の面７４ａを含む同第１の面７４ａ側の第１の払拭部９２と、第２の面７４ｂを含む同第２の面７４ｂ側の第２の払拭部９３とを含んで構成されている。

第１の払拭部９２は、第２の払拭部９３に比較して、硬度が低くなっている。すなわち、第１の払拭部９２の弾性率は、第２の払拭部９３の弾性率よりも低くなっている。このため、仮に、第２の接触圧力が第１の接触圧力以下である場合、硬度の低い第１の払拭部９２によってノズル形成面３２を払拭する第１の払拭動作よりも、硬度の高い第２の払拭部９３によってノズル形成面３２を払拭する第２の払拭動作のほうが、ワイパー９１がノズル３１に入り込みにくいといえる。なお、ワイパー９１は、硬度の異なる第１の払拭部９２と第２の払拭部９３とを別体で形成した後、第１の払拭部９２と第２の払拭部９３を接合することで製造してもよい。また、ワイパー９１は、同ワイパー９１をゴム材料で形成する場合には、第１の面７４ａ側と第２の面７４ｂ側のゴム材料の組成を変えて一体で形成してもよい。

次に、第３実施形態のワイピング装置９０の作用について説明する。
さて、図５（ａ），（ｂ）に示すように、加圧ワイピングを行う場合には、昇降機構７６を駆動して、ノズル形成面３２を払拭可能な位置にワイピング装置９０を上昇させる。詳しくは、ノズル形成面３２に対するワイパー９１の干渉量を第１の干渉量Ｉ１とする。また、加圧部６０を駆動することで、ノズル３１内の液体の圧力を加圧する。

そして、ワイピング装置９０は、ワイパー支持部７５とともにワイパー９１を第１の方向に移動させることで、ノズル形成面３２を第１の面７４ａによって払拭する第１の払拭動作を行う。第１の払拭動作が終了すると、図５（ｂ）に示すように、昇降機構７６を駆動して、ノズル形成面３２に対するワイパー９１の干渉量を第１の干渉量Ｉ１よりも小さい第２の干渉量Ｉ２とする。そして、ワイピング装置９０は、ワイパー支持部７５とともにワイパー９１を第２の方向に移動させることで、ノズル形成面３２を第２の面７４ｂによって払拭する第２の払拭動作を行う。

このため、図５（ａ），（ｂ）に示すように、第１の払拭動作におけるワイパー９１の弾性変位量は、第２の払拭動作におけるワイパー９１の弾性変位量よりも大きくなる。このため、ノズル形成面３２に対するワイパー９１の干渉量が小さい第２の払拭動作では、第１の払拭動作に比較して、ワイパー９１の弾性変位量が小さく、同変位量に応じてワイパー９１の復元力も小さくなる。したがって、ノズル形成面３２に対するワイパー９１の接触力も小さくなり、結果として、第１の払拭動作における第１の接触圧力よりも第２の払拭動作における第２の接触圧力のほうが小さくなる。

こうして、第１の払拭動作において、第１の面７４ａがノズル３１内の液体に接触することで同ノズル３１から液体が漏出した場合であっても、ノズル形成面３２に対する接触圧力が小さい第２の払拭動作において、第２の面７４ｂがノズル３１内に気泡を押し込むことを抑制しつつ、ノズル形成面３２に付着した液体が除去される。さらに、本実施形態では、第２の払拭部９３のほうが第１の払拭部９２よりも硬度が高いため、第２の払拭動作を行う場合に、第２の面７４ｂ（ワイパー９１）が変形してノズル３１内に入り込みにくく、より気泡を押し込みにくくなる。

その一方で、干渉量を等しくした場合には、その硬度差によって、第１の払拭動作におけるノズル形成面３２に対する第１の面７４ａの接触面積が、第２の払拭動作におけるノズル形成面３２に対する第２の面７４ｂの接触面積よりも大きくなりやすい。このため、本実施形態では、第２の接触圧力が第１の接触圧力未満となるように、第１の払拭動作及び第２の払拭動作におけるワイパー９１の干渉量などを設定することが望ましい。

上記実施形態によれば、第１実施形態の効果（１）〜（３）に加え、以下に示す効果を得ることができる。
（７）第１の払拭動作では、ワイパー９１のノズル形成面３２に対する干渉量が大きいため、ワイパー９１の弾性変位量が大きくなりやすく、同変位量に応じたワイパー９１の復元力によって第１の接触圧力が大きくなりやすい。一方、第２の払拭動作では、ワイパー９１のノズル形成面３２に対する干渉量が小さいため、ワイパー９１の弾性変位量が小さくなりやすく、同変位量に応じたワイパー９１の復元力によって第２の接触圧力が小さくなりやすい。こうして、ワイパー９１のノズル形成面３２に対する干渉量を調整することで、第１の接触圧力よりも第２の接触圧力を小さくすることができる。

（８）第２の払拭動作を行う場合に、ノズル形成面３２を払拭するのは、第１の面７４ａよりも硬度の高い第２の面７４ｂとされる。このため、第２の払拭動作を行う場合に、第２の面７４ｂの変位が抑制され、同第２の面７４ｂがノズル３１に入り込みにくくなる。すなわち、第２の払拭動作において、第２の面７４ｂがノズル３１内の液体と接触することを抑制しつつ、ノズル形成面３２を払拭することができる。

なお、上記実施形態は、以下に示すように変更してもよい。
・液体噴射装置１１は、ワイパー７４による払拭動作を制御する制御部と、第１の払拭動作を行う場合にノズル３１から液体が漏出したか否かを検出する液漏検出部とをさらに備えてもよい。この場合、制御部は、液漏検出部がノズル３１から液体が漏出したことを検出した場合に、第２の払拭動作を行うことが望ましい。例えば、圧電素子の駆動により振動板を振動させることでノズル３１から液体を噴射する液体噴射ヘッド３３であれば、第１の払拭動作における振動板の振動の変化を検出することで、ノズル３１からの液体の漏洩を検出してもよい。また、ノズル３１から液体が漏出した場合、供給チューブ４２内の液体の圧力が低下するため、そうした圧力の低下を検出することで、ノズル３１からの液体の漏洩を検出してもよい。

第１の払拭動作において、ノズル３１からの液体の漏出がない場合には、第２の払拭動作を行う必要がない一方、第１の払拭動作において、ノズル３１から液体の漏出がある場合には、第２の払拭動作を行う必要がある。したがって、第２の払拭動作を行う必要がある場合に、第２の払拭動作が行われるようにできるため、液体噴射ヘッド３３のメンテナンスに要する時間を短縮化することができる。

・加圧部６０は、ノズル３１内の液体の圧力を大気圧以上にすることができれば、他の構成であってもよい。例えば、圧電素子の駆動により振動板を振動させることでノズル３１から液体を噴射する液体噴射ヘッド３３であれば、同圧電素子に一定の電圧を印加することによって、ノズル３１内の液体の圧力を大気圧以上としてもよい。この場合、圧電素子及び振動板が加圧部６０の一例に相当することとなる。

・第２の面７４ｂは、第２の方向に凸曲面を有していてもよい。この場合、第１の面７４ａの凸曲面の曲率は、第２の面７４ｂの凸曲面の曲率よりも大きいことが望ましい。
・第１実施形態及び第２実施形態において、ノズル形成面３２に対するワイパー７４の干渉量を第１の払拭動作を行う場合と第２の払拭動作を行う場合とで変更してもよい。

・第２実施形態及び第３実施形態において、第１の面７４ａ及び第２の面７４ｂの形状は同一であってもよい。この場合でも、第１の払拭動作における第１の接触圧力を第２の払拭動作における第２の接触圧力よりも大きくすることができる。すなわち、ワイパー７４、９１は、板状のワイパーであってもよい。

・第２実施形態において、規制部８３は、第２の払拭動作における回動部材８１の回動量（以下「第１の回動量」ともいう。）を、第１の払拭動作における回動部材８１の回動量（以下「第２の回動量」ともいう。）未満に規制するようにしてもよい。すなわち、規制部８３は、第１の払拭動作において回動部材８１の回動量を「０（零）」に規制しなくてもよい。この場合においても、第２の回動量が第１の回動量未満であることから、第１の払拭動作におけるワイパー７４の弾性変位量が第２の払拭動作におけるワイパー７４の弾性変位量よりも大きくなり、第１の接触圧力を第２の接触圧力よりも大きくなる。

・第２実施形態において、第１の払拭動作における回動部材８１の回動を規制する規制部８３を第１の規制部としたとき、第２の払拭動作における回動部材８１の回動を規制する第２の規制部をさらに備えてもよい。この場合、第１の回動量が第２の回動量未満となるように、第１の規制部及び第２の規制部は、回動部材８１の回動を規制することが望ましい。

・第２実施形態において、弾性部材８４を設けなくてもよい。
・第２実施形態において、規制部８３は、回動部材８１を介さずに直接ワイパー７４の回動を規制してもよい。この場合、弾性部材８４は、回動部材８１を介さずに直接ワイパー７４とワイパー支持部８２とを連結し、ワイパー支持部８２はワイパー７４を回動自在に支持することが望ましい。これによれば、回動部材８１を設けなくても第２実施形態の効果を得ることができる。

・第２実施形態において、回動部材８１は、弾性変形可能であってもよい。この場合、回動部材８１はワイパー７４よりも弾性率が高いことが望ましい。
・第３実施形態において、第１の払拭部９２の硬度と第２の払拭部９３の硬度は等しくてもよい。

・昇降機構７６は、液体噴射ヘッド３３を昇降移動させることで、ワイパー７４，９１の干渉量を変更するようにしてもよい。
・第２の面７４ｂは、第２の方向と直交する平面でなくてもよい。

・固定配置されたワイピング装置７０，８０，９０に対して、液体噴射ヘッド３３が相対的に移動することで、ワイパー７４，９１がノズル形成面３２を払拭するようにしてもよい。

・液体噴射装置１１は、ラインプリンターに限らず、シリアルプリンターであってもよいし、ページプリンターであってもよい。
・液体噴射装置１１は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置であってもよい。なお、液体噴射装置から微小量の液滴となって吐出される液体の状態としては、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体は、液体噴射装置から噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状体を含むものとする。また、物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなども含むものとする。液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。

ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルターの製造等に用いられる電極材や色材等の材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置がある。例えば、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置であってもよい。また、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置であってもよい。

１１…液体噴射装置、３０…液体噴射部、３１…ノズル、３２…ノズル形成面、３３…液体噴射ヘッド、４１…液体収容体（供給源の一例）、５０…メンテナンス部、６０…加圧部、７０，８０，９０…ワイピング装置、７４，９１…ワイパー、７４ａ…第１の面、７４ｂ…第２の面、７５，８２…ワイパー支持部、７６…昇降機構（変更機構の一例）、８１…回動部材、８３…規制部、８４…弾性部材、Ｉ１…第１の干渉量，Ｉ２…第２の干渉量。

Claims (7)

1. 供給源から供給された液体を噴射するノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
   前記ノズルよりも前記供給源側において、前記ノズルに供給する液体を加圧可能な加圧部と、
   前記ノズル形成面を払拭可能な凸曲面及び平面を有し、弾性変形可能なワイパーと、を備え、
   前記加圧部を駆動することで前記ノズル内の液体の圧力を大気圧以上とした状態で、前記ノズル形成面を前記凸曲面が払拭する第１の払拭動作と、
   前記凸曲面が払拭した前記ノズル形成面を前記平面が払拭する第２の払拭動作と、を行い、
   前記平面と前記ノズル形成面との接触圧力は、前記凸曲面と前記ノズル形成面との接触圧力よりも小さいことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記第２の払拭動作を行う場合に前記ワイパーの基端側を中心とする回動を許容するように同ワイパーを支持するワイパー支持部をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記ワイパー支持部は、前記第１の払拭動作を行う場合に前記ワイパー支持部に対する前記ワイパーの回動を規制する規制部と、前記第２の払拭動作を行う場合に前記ワイパーの回動量に応じた反力を同ワイパーに付与する弾性部材とを有することを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記凸曲面は、前記第１の払拭動作における前記液体噴射ヘッドに対する前記ワイパーの相対移動方向に対して凸状となる面であり、
   前記平面は、前記第２の払拭動作における前記液体噴射ヘッドに対する前記ワイパーの相対移動方向と交差する面であることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
5. 前記ノズル形成面と交差する方向において、同ノズル形成面に対する前記ワイパーの干渉量を変更する変更機構をさらに備え、
   前記変更機構は、前記第１の払拭動作における前記干渉量を、前記第２の払拭動作における前記干渉量よりも大きくすることを特徴とする請求項１〜請求項４のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
6. 前記ワイパーは、前記凸曲面側の硬度が前記平面側の硬度よりも低いことを特徴とする請求項５に記載の液体噴射装置。
7. 前記ワイパーによる払拭動作を制御する制御部と、
   前記第１の払拭動作を行う場合に前記ノズルから液体が漏出したか否かを検出する液漏検出部と、をさらに備え、
   前記制御部は、前記液漏検出部が前記ノズルから液体が漏出したことを検出した場合に、前記第２の払拭動作を行うことを特徴とする請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。