WO2014199747A1 - 液体吐出装置、保湿キャップ及び保湿キャップ内の洗浄方法 - Google Patents

Abstract

　液体吐出装置は、水平面に対して傾斜する底面を有し保湿液を溜める液溜部と、液溜部に保湿液を供給する供給口と、供給口よりも低く配置されるように底面に設けられ、保湿液を排出する排出口と、を有し、ノズル面を保湿する保湿キャップと、液溜部に溜められた保湿液の液面高さを制御する保湿液制御手段と、を備え、この保湿液制御手段は、液溜部に第一の液面高さまで溜められている保湿液を排出口から排出し、保湿液が第二の液面高さになった場合に、排出口から保湿液を排出しつつ前記供給口から保湿液を供給し、保湿液が第三の液面高さになった場合に、前記供給口から保湿液を供給しつつ排出口からの排出を停止する。

Description

液体吐出装置、保湿キャップ及び保湿キャップ内の洗浄方法

　本発明は、液体吐出装置、保湿キャップ及び保湿キャップ内の洗浄方法に関し、特に、液体吐出ヘッドの待機位置に設けられた保湿キャップのメンテナンス技術に関する。

　近年、印刷業界では、小部数印刷の需要が高まっている。オフセット印刷では、版を作成する必要があるため、小部数印刷を行う際には、時間およびコストの面で問題となっていた。そのため、シングルパス方式のインクジェット記録が好適に用いられている。

　また、インクジェット記録装置では、ノズル内のインクの乾燥を防止しなければならない。このため、待機時には内部に保湿液が貯留された保湿キャップで吐出ヘッドのノズル面を覆い、この保湿液の蒸散作用により、ノズル近傍の湿度を所望の範囲に維持することが行われている。

　しかしながら、保湿キャップに貯留された保湿液は、ノズル面に付着したインクやインクの予備吐出により、インク汚れが発現する。

　そこで、保湿キャップの内部を定期的に洗い流したり、定期清掃したりすることが行われている。

　特許文献１では、吐出ヘッドに当接するキャッピング部の内部に固形成分が残留するのを抑制するために、溶剤の供給口が設けられた位置よりも低い位置に排出口に設けることが記載されている。

　また、特許文献２では、キャップの底面が傾斜しており、その表面に残った増粘インクを払拭するワイプブレードを有する保湿キャップが記載されている。

特開２００８－２３８５６１号公報 特開２００９－１０１５９４号公報

　しかしながら、特許文献１に記載されている保湿キャップを備えたインクジェットプリンタでは、洗浄時間が長く、洗浄に使う溶媒の量も多くなってしまうという問題があった。

　また、特許文献２に記載されている保湿キャップを備えたインクジェットプリンタでは、ワイパーブレードを摺動させる機構が必要であり、装置が複雑化し、高コスト化するという問題があった。

　本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、定期清掃の頻度を少なくまたは不要とすることができ、短時間での洗浄が可能な液体吐出装置、保湿キャップ及び保湿キャップ内の洗浄方法を提供することを目的とする。

　本発明は上記目的を達成するために、液体を吐出する複数のノズルが配置されたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、水平面に対して傾斜する底面を有し保湿液を溜める液溜部と、液溜部に保湿液を供給する供給口と、供給口よりも低く配置されるように底面に設けられ、保湿液を排出する排出口と、を有し、ノズル面を保湿する保湿キャップと、液体吐出ヘッドが液体を吐出して媒体に画像形成を行う画像形成位置と、ノズル面を保湿する待機位置とに、液体吐出ヘッドを移動させる移動手段と、液溜部に溜められた保湿液の液面高さを制御する保湿液制御手段と、を備え、保湿液制御手段は、液溜部に第一の液面高さまで溜められている保湿液を排出口から排出し、保湿液が第二の液面高さになった場合に、排出口から保湿液を排出しつつ供給口から保湿液を供給し、保湿液が第三の液面高さになった場合に、供給口から保湿液を供給しつつ排出口からの保湿液の排出を停止する液体吐出装置を提供する。

　本発明は上記目的を達成するために、水平面対して傾斜する底面を有し保湿液を溜める液溜部と、液溜部に保湿液を供給する供給口と、前記供給口よりも低く配置されるように底面に設けられ、保湿液を排出口と、液溜部に溜められた保湿液の液面高さを制御する保湿液制御手段と、を有し、液体を吐出する複数のノズルが配置された液体吐出ヘッドのノズル面を保湿する保湿キャップであって、保湿液制御手段は、液溜部に第一の液面高さまで溜められている保湿液を排出口から排出し、保湿液が第二の液面高さになった場合に、排出口から保湿液を排出しつつ供給口から保湿液を供給し、保湿液が第三の液面高さになった場合に、供給口から保湿液を供給しつつ排出口からの保湿液の排出を停止する保湿キャップを提供する。

　また、本発明は上記目的を達成するために、水平面に対して傾斜する底面を有し保湿液を溜める液溜部と、液溜部に保湿液を供給する供給口と、供給口よりも低く配置されるように底面に設けられ、保湿液を排出する排出口と、を有し、液体を吐出する複数のノズルが配置された液体吐出ヘッドのノズル面を保湿する保湿キャップ内の洗浄方法であって、液溜部に第一の液面高さまで溜められている保湿液を排出口から第二の液面高さまで排出する第一の工程と、第一の工程後、保湿液の排出は継続して供給口から保湿液を供給する第二の工程と、保湿液が第三の液面高さになったら、保湿液の供給は継続して保湿液の排出口からの排出を停止する第三の工程と、を備える保湿キャップ内の洗浄方法を提供する。

　本態様によれば、保湿液を溜める保湿キャップの液溜部は、水平面に対して傾斜する底面を有し、保湿液の供給口よりも低い底面の位置に排出口を設けているので、インクで汚れた保湿液は底面に沿って排出口へと流れる。

　そして、液溜部に第一の液面高さまで溜められている保湿液を排出口から排出し、第二の液面高さまで保湿液を排出したら、第三の液面高さになるまで、保湿液の排出しつつ供給口から保湿液を供給する。第二の液面高さまで保湿液を排出した場合に、第三の液面高さになるまで保湿液を排出しつつ供給口から保湿液を供給するので、液溜部の保湿液には乱流が生じ、液溜部の保湿液は攪拌されて排出口から排出される。これにより、液溜部は洗浄され、液溜部の保湿液をインク汚れの少ないある程度きれいな保湿液にすることができる。また、これにより、洗浄時間を短縮するとともに、液溜部の洗浄に使用する保湿液を少なくすることができる。

　したがって、本態様によれば、定期清掃の頻度を少なくまたは不要とすることができ、短時間での洗浄が可能な液体吐出装置、保湿キャップ、保湿キャップ内の洗浄方法を提供することができる。

　なお、第三の液面高さは、第二の液面高さよりも低くても高くても良い。液溜部の保湿液に乱流が生じるためには、保湿液の排出能力と保湿液の供給能力とがそれぞれ一定である場合、第三の液面高さと第二の液面高さは異なることが好ましい。

　本実施態様において、保湿液制御手段は、保湿液が第三の液面高さになった場合に、保湿液が前記第一の高さになるまで前記供給口から保湿液を供給することが好ましい。これにより、洗浄前後において、保湿キャップに含まれる保湿液の量を同様とすることができる。
　本実施態様において、保湿液制御手段は、保湿液を供給する能力および保湿液を排出する能力から計算される時間に基づいて、保湿液の液面高さを制御することが好ましい。または、液溜部に設けられ、該液溜部に溜められた保湿液の液面高さを検出するレベルセンサ、をさらに備え、保湿液制御手段は、レベルセンサの検出値に基づいて、保湿液の排出および供給を制御することが好ましい。

　本実施態様において、液体吐出ヘッドのノズル面に設けられ、湿度を検出する湿度センサをさらに有し、保湿液制御手段は、液体吐出ヘッドが待機位置にある場合に、湿度の値が予め定められた値よりも低く検出されたとき、保湿液の液面高さの制御を実行することが好ましい。または、保湿液制御手段は、保湿液の蒸発時間を基に計算された所定時間毎に、保湿液の液面高さの制御を実行することが好ましい。これらの何れかのタイミングで保湿液制御手段による保湿液の排出および供給を実行することで、インク汚れの少ない保湿液にするだけでなく、保湿液の蒸発に起因するノズル面と保湿液面との間の距離の低下を解消することもできるので、好適に保湿効果を維持することができる。

　本実施態様において、保湿キャップは、保湿液を貯留する保湿液タンクと、保湿液タンク内の保湿液を液溜部に供給する保湿液供給手段と、液溜部から排出される保湿液を回収する保湿液回収タンクと、をさらに有してもよい。これにより、保湿キャップ内を洗浄することができる。

　本実施態様において、保湿液回収タンク内の保湿液の汚染を除去するフィルタと、フィルタを通過した保湿液を保湿液タンクに供給する保湿液循環手段とをさらに備えてもよい。これにより、保湿液を無駄にすることなく、有効に使用することができる。

　本発明によれば、定期清掃の頻度を少なくまたは不要とすることができ、短時間での洗浄が可能な液体吐出装置、保湿キャップ及び保湿キャップ内の洗浄方法を提供することができる。

インクジェット記録装置を示す側面図 インクジェット記録装置の平面図 図３（ａ）～（ｃ）は、インクジェットヘッドの構造例を示す平面透視図である インク室ユニットの立体的構成を示す断面図 ヘッドモジュール内部の流路構造を示す流路構成図 インクジェット記録装置のシステム構成を示すブロック図 インクジェットヘッドと保湿キャップを示す正面図 保湿キャップの構成を示す正面図 保湿キャップの洗浄動作を示すフローチャート インクジェット記録装置の要部の構成を示す側面図 インクジェット記録装置の要部の構成を示す上面図 保湿キャップ（保湿ユニット）を示す斜視図 保湿ユニットとインクジェットヘッドを示す断面図

　以下、添付図面に従って本発明の好ましい実施形態について詳説する。

　＜第１の実施形態＞
　〔インクジェット記録装置の概要〕
　図１は、本実施形態に係るインクジェット記録装置を示す側面図である。インクジェット記録装置１００は、搬送部１１０（移動手段の一例）により水平方向（Ｙ方向）に搬送される用紙１（媒体（記録媒体）の一例）の記録面に、インクジェットヘッド１２０（液体吐出ヘッドの一例）のノズル面１２２からインクを吐出して画像を形成するプリンタである。

　図２は、インクジェット記録装置１００の平面図である。インクジェット記録装置１００は、搬送部１１０による用紙１の搬送方向（Ｙ方向）に直交する方向（Ｘ方向）に、保湿キャップ１４０を備えている。

　インクジェットヘッド１２０は、ヘッド保持部１３０により保持され、ヘッド移動機構（不図示）によりＸ方向に移動可能に構成されている。装置を長時間停止する場合などは、インクジェットヘッド１２０は、用紙１に画像を形成可能な位置（画像形成位置）から、ノズル面１２２を保湿する保湿キャップ１４０側の位置（保湿位置）に移動され、このノズル面１２２が保湿キャップ１４０で覆われる。これにより、乾燥による不吐出が防止される。

　〔インクジェットヘッドの構成〕
　図３は、インクジェットヘッド１２０の構造例を示す図である。ここで、図３（ａ）はノズル面１２２側から見た平面透視図であり、図３（ｂ）は、その一部の拡大図であり、図３（ｃ）は、ヘッドモジュール１２０ａから構成されるインクジェットヘッド１２０全体の平面透視図である。また、図４は、インク室ユニットの立体的構成を示す断面図（図３（ａ）、（ｂ）中、ＩＶ－ＩＶ線に沿う断面図）であり、図５は、ヘッドモジュール１２０ａ内部の流路構造を示す流路構成図（図４中、Ａ方向から見た平面透視図）である。

　インクジェットヘッド１２０のノズル面１２２（液体吐出面の一例）は、平面に形成されている。また、このノズル面１２２には、インク滴の吐出孔であるノズル５１が複数配置されている。用紙１上に形成されるドットピッチを高密度化するためには、ノズルピッチを高密度化する必要がある。本実施形態のインクジェットヘッド１２０は、図３（ａ）、（ｂ）に示すように、各ノズル５１に対応する圧力室５２等からなる複数のインク室ユニット５３を一定の配列パターンでマトリクス状に（２次元的に）配置させた構造を有している。これにより、ヘッド長手方向（Ｙ方向）に沿って並ぶように投影される実質的なノズル間隔（投影ノズルピッチ）の高密度化を達成している。

　また、図３（ｃ）に示すように、短尺のヘッドモジュール１２０ａを千鳥状に配列して繋ぎ合わせることで、記録媒体の全幅に対応する長さのノズル列を有する長尺のインクジェットヘッド１２０を構成してもよい。図示は省略するが、短尺のヘッドモジュールを一列に並べて長尺のインクジェットヘッドを構成してもよい。

　なお、紙搬送方向と略直交する方向に記録媒体の全幅に対応する長さにわたり１列以上のノズル列を構成する形態は本例に限定されない。

　各ノズル５１に対応して設けられている圧力室５２は、その平面形状が概略正方形となっており、対角線上の両隅部にノズル５１とインク流入口５４が設けられている。各圧力室５２はインク流入口５４を介して個別流路５９（供給流路の一例）と連通されており、各個別流路５９は共通流路５５と連通されている。また、各圧力室５２に連通するノズル流路６０は、個別循環流路６２を介して循環共通流路６４と連通されている。インクジェットヘッド１２０には供給口６６（液体供給口の一例）及び排出口６８（液体排出口の一例）が設けられており、供給口６６は共通流路５５と連通され、排出口６８は循環共通流路６４と連通されている。

　即ち、インクジェットヘッド１２０の供給口６６及び排出口６８は、共通流路５５、個別流路５９、インク流入口５４、圧力室５２、ノズル流路６０、個別循環流路６２、及び循環共通流路６４を含むインク流路（内部流路）を介して連通された構成となっている。このため、インクジェットヘッド１２０の外部から供給口６６に供給されたインクの一部は各ノズル５１から吐出されるとともに、残りのインクは共通流路５５、個別流路５９、ノズル流路６０、個別循環流路６２、及び循環共通流路６４を順に経由して、排出口６８からインクジェットヘッド１２０の外部に排出される。

　図４に示すように、ノズル流路６０のノズル５１近傍に個別循環流路６２が接続される構成が好ましい。このような構成によれば、ノズル５１近傍をインクが循環するようになるので、ノズル５１内部のインク増粘が防止され、安定吐出が可能となる。

　圧力室５２の天面を構成し共通電極と兼用される振動板５６には、個別電極５７を備えた圧電素子５８（圧力発生手段の一例）が接合されている。個別電極５７に駆動電圧を印加することによって、圧電素子５８が変形してノズル５１からインクが吐出される。インクが吐出されると、共通流路５５から個別流路５９、インク流入口５４を通って新しいインクが圧力室５２に供給される。

　本例では、インクジェットヘッド１２０に設けられたノズル５１から吐出させるインクの吐出力発生手段として圧電素子５８を適用したが、圧力室５２内にヒータを備え、ヒータの加熱による膜沸騰の圧力を利用してインクを吐出させるサーマル方式を適用することも可能である。

　かかる構造を有するインク室ユニット５３を図３（ｂ）に示す如く、主走査方向に沿う行方向及び主走査方向に対して直交しない一定の角度θを有する斜めの列方向に沿って一定の配列パターンで格子状に多数配列させることにより、本例の高密度ノズルヘッドが実現されている。

　即ち、主走査方向に対してある角度θの方向に沿ってインク室ユニット５３を一定のピッチＰで複数配列する構造により、主走査方向に並ぶように投影されたノズルのピッチＰｘは「Ｐｘ＝Ｐ×cosθ」となる。このため、主走査方向については、各ノズル５１が一定のピッチＰｘで直線状に配列されたものと等価的に取り扱うことができる。このような構成により、主走査方向に並ぶように投影されるノズル列が１インチ当たり2400個（2400ノズル／インチ）におよぶ高密度のノズル構成を実現することが可能になる。

　なお、本実施形態に際してノズルの配置構造は図示の例に限定されず、副走査方向に１列のノズル列を有する配置構造など、様々なノズル配置構造を適用できる。

　〔インクジェット記録装置のシステム構成〕
　図６は、インクジェット記録装置１００のシステム構成を示すブロック図である。同図に示すように、インクジェット記録装置１００は、上述の搬送部１１０、インクジェットヘッド１２０、保湿キャップ１４０の他、インク循環部１５０、移動機構（移動手段）１６０、ユーザインターフェース１７２、記録制御部１７４、インク循環制御部１７６、移動制御部１７８、保湿液制御部１８０等を備えて構成される。

　インク循環部１５０（循環手段の一例）は、図示しない配管、バルブ、インクタンクやポンプ等を含み、バルブを介してインクジェットヘッド１２０に接続されている。インク循環部１５０は、インクジェットヘッド１２０の供給口６６からインクを供給する。また、ノズルから吐出されなかったインクを排出口６８から回収し、インクジェットヘッド１２０とインクタンクとの間でインクを循環させる。

　インク循環部１５０は、ノズル５１の背圧（インクジェットヘッド１２０の内部圧力）が負圧になるようにインクを循環させる。ここで、負圧とは大気圧より小さい圧力を指す。

　移動機構１６０は、インクジェットヘッド１２０を画像形成位置又は保湿位置へと移動させる。また、後述するように、移動機構１６０は、インクジェットヘッド１２０と保湿キャップ１４０との距離を変更可能に構成されている。

　ユーザインターフェース１７２は、インクジェット記録装置１００の電源をオン（導通）／オフ（遮断）するための電源スイッチの他、ユーザがインクジェット記録装置１００を操作するための入力部（不図示）や警告表示等を表示する出力部（不図示）を有している。

　記録制御部１７４（画像形成手段の一例）は、搬送部１１０による用紙１の搬送、インクジェットヘッド１２０によるインクの吐出等を制御し、入力された画像データに基づいて用紙１の記録面に画像を形成する。

　インク循環制御部１７６は、インク循環部１５０を制御し、インクジェットヘッド１２０へのインクの循環の有無や循環インク量を制御する。

　移動制御部１７８は、移動機構１６０を制御し、インクジェットヘッド１２０の位置を制御する。

　保湿液制御部１８０（保湿液制御手段の一例）は、後述する液溜部１４２に溜められた保湿液１４６の液面の高さを制御する。具体的には、保湿キャップ１４０内への保湿液１４６の供給や排出等を制御する。

　〔保湿キャップの構成〕
　図７は、保湿キャップ１４０と、保湿位置（待機位置）に移動したインクジェットヘッド１２０を模式的に示した図である。

　保湿キャップ１４０の内部には、液溜部１４２が設けられている。液溜部１４２には、インクジェットヘッド１２０のノズル面１２２を保湿するための保湿液１４６が溜められている。この保湿液１４６は、インクジェットヘッド１２０のノズル５１から吐出するインクの溶媒と同じ溶媒を含む液体であり、例えば水を主成分とした液体である。

　そして、液溜部１４２の底面１４４は、水平面およびインクジェットヘッド１２０の長手方向（図のＸ方向）に対して傾斜している。

　また、液溜部１４２には、液溜部１４２内に保湿液１４６を供給する供給口１７３と、液溜部１４２内の保湿液１４６を排出する排出口１７５と、が設けられている。排出口１７５は、供給口１７３よりも高さの低い位置（鉛直方向に対して低い位置）にあり、底面１４４に設けられている。また、供給口１７３の位置は、排出口１７５からできるだけ離れた位置であることが好ましい。
　図８は、保湿キャップ１４０の構成の一例を示す正面図である。同図に示すように、保湿液タンク１８２、保湿液供給路１８４、保湿液排出路１８６、廃液タンク１８８、保湿液循環路１９０、フィルタ１９４及びポンプ１９２，１９６等から構成される。

　なお、図示しないが、液溜部１４２の外側には、オーバーフローした保湿液を受ける部材や、この部材で受けた保湿液を回収する排出路等が設けられている。

　保湿液タンク１８２には、保湿液が貯留されている。この保湿液は、洗浄液であってもよいし、カビの発生を防止するために防腐剤を含んでいてもよい。

　保湿液タンク１８２は、保湿液供給路１８４を介してポンプ１９６によって液溜部１４２に一定流量で保湿液を供給する。

　液溜部１４２に溜められた保湿液は、ポンプ１９２によって流れ、保湿液排出路１８６を介して廃液タンク１８８に貯留される。これにより、液溜部１４２の保湿液は一定流量で排出される。

　廃液タンク１８８に貯留された保湿液は、ポンプ１９２によって保湿液循環路１９０を介して保湿液タンク１８２に導入される。保湿液循環路１９０には、廃液タンク１８８に貯留された保湿液の異物や汚れを除去するためのフィルタ１９４が設けられている。

　保湿キャップ１４０をこのように構成することで、保湿キャップ１４０の液溜部１４２を保湿液で満たすことができる。このため、インクジェットヘッド１２０のノズル面１２２を長期にわたり保湿することができる。また、保湿液を無駄にすることがない。

　〔保湿キャップ内の洗浄動作〕 
　次に、保湿液制御部１８０による保湿キャップの動作の一例について、図９のフローチャートを用いて説明する。

　（ステップＳ１）
　初期化を行う。インクジェットヘッド１２０を保湿キャップ１４０がある保湿位置（待機位置）に移動する。

　（ステップＳ２）
　液溜部１４２内に満タン（本実施形態においては、保湿液１４６が満タンに満たされている場合の液面高さをｈ１（第一の液面高さ）とする。）に満たされている保湿液１４６を、排出口１７５より排出を開始する。なお、第一の液面高さｈ１は、保湿液１４６が液溜部１４２に満タンに満たされている場合の液面の高さに限らず、適宜設定することができる。

　（ステップＳ３）
　保湿液１４６の排出により、液溜部１４２内の保湿液１４６の液面高さがｈ２（第二の液面高さ）になったかどうかを判断する。つまり、液面高さがｈ２となるまで、保湿液１４６が排出されたか否かを判断する。液面高さｈ２（第二の液面高さ）は、液面高さｈ１（第一の液面高さ）よりも低い。

　（ステップＳ４）
　液溜部１４２内の保湿液１４６の液面高さがｈ２（第二の液面高さ）になったら、液溜部１４２内に供給口１７３から保湿液１４６の供給を開始する。この際、保湿液１４６の排出は継続されている。

　（ステップＳ５）
　保湿液１４６の排出及び供給により、液溜部１４２内の保湿液１４６の液面高さがｈ３（第三の液面高さ）になったかどうかを判断する。

　（ステップＳ６）
　液溜部１４２内の保湿液１４６の液面高さがｈ３（第三の液面高さ）になったら、排出口１７５からの保湿液１４６の排出を停止する。この際、保湿液１４６の供給は継続されている。

　（ステップＳ７）
　保湿液１４６の供給により、液溜部１４２内の保湿液１４６の液面高さがｈ１（第一の液面高さ）になったかどうかを判断する。

　（ステップＳ８）
　液溜部１４２内の保湿液１４６の液面高さがｈ１（第一の液面高さ）になったら、供給口１７３からの保湿液１４６の供給を停止する。

　本態様によれば、保湿液１４６を溜める保湿キャップ１４０の液溜部１４２は、水平面および液体吐出ヘッド１２０の長手方向に対して傾斜である底面１４４を有しており、保湿液１４６の供給口１７３よりも低い底面１４４の位置に排出口１７５を設けているので、インクで汚れた保湿液１４６は排出口１７５へと流れる。

　液溜部１４２に第一の液面高さｈ１まで溜められている保湿液１４６を排出口１７５から排出し（第一の工程）、第二の液面高さｈ２まで保湿液１４６を排出したら、第三の液面高さｈ３になるまで、保湿液１４６の排出は継続しつつ供給口１７３から保湿液１４６を供給する（第二の工程）。この第二の工程により、液溜部１４２の保湿液１４６には乱流が生じ、液溜部１４２の保湿液１４６は攪拌されて排出口１７５から排出される。これにより、液溜部１４２は洗浄され、液溜部１４２の保湿液をインク汚れの少ないある程度きれいな保湿液１４６にすることができる。

　そして、液溜部１４２に、インク汚れの少ないある程度きれいな保湿液１４６が第三の液面高さｈ３まで溜められた状態において、排出口１７５からの排出を停止して、第一の液面高さｈ１になるまで保湿液１４６を供給する（第三の工程）。

　以上により、洗浄時間を短縮するとともに、液溜部１４２の洗浄に使用する保湿液１４６を少なくすることができる。

　本態様によれば、人による保湿キャップ１４０内の定期清掃の頻度を少なくまたは不要とすることができ、また、短時間での保湿キャップ１４０内の洗浄が可能となる。

　なお、第三の液面高さｈ３は、第二の液面高さｈ２よりも低くても高くても良い。液溜部１４２の保湿液１４６に乱流を生じさせるためには、保湿液１４６を排出する能力と保湿液１４６を供給する能力とがそれぞれ一定である場合は、第三の液面高さｈ３と第二の液面高さｈ２は異なることが好ましい。

　第二の液面高さｈ２及び第三の液面高さｈ３は、第一の液面高さｈ１の２０～８０％の範囲であることが好ましい。

　一例として、第二の液面高さｈ２を第一の液面高さｈ１の６０％、第三の液面高さｈ３を第一の液面高さｈ１の５０％とすることができる。

　なお、好ましい第二の液面高さｈ２及び第三の液面高さｈ３は、使用する保湿液１４６の物性や、液溜部１４２の排出口１７５の排出能力、供給口１７３の供給能力、底面１４４の傾斜角度等に応じて適宜設定することができる。したがって、好ましい第二の液面高さｈ２及び第三の液面高さｈ３は、予備実験をして決めておくことが望ましい。

　上記の液溜部１４２の保湿液１４６の液面高さｈ１～ｈ３は、保湿液１４６を供給する能力および保湿液１４６を排出する能力から計算される時間に基づいて計算することができる。また、保湿液１４６の液面高さを検出するレベルセンサ（不図示）を液溜部１４２に設け、このレベルセンサの検出値に基づいて、保湿液１４６の液面高さを制御するようにしてもよい。

　また、上記の保湿液制御部１８０による保湿キャップ１４０の動作は、液体吐出ヘッド１２０のノズル面１２２に湿度センサを設け、液体吐出ヘッドが待機位置にある場合に、湿度の値が予め定められた値より低く検出されたとき、保湿液制御手段１８０による保湿液１４６の排出および供給を実行することが好ましい。または、保湿液１４６の蒸発時間を基に計算された所定時間毎に、保湿液制御手段１８０による保湿液１４６の排出および供給を実行する（保湿液１４６の液面高さを調整する）ことが好ましい。

　これらの何れかのタイミングで保湿液制御手段１８０による保湿液１４６の排出および供給を実行することで、インク汚れの少ない保湿液にするだけでなく、保湿液１４６の蒸発に起因するノズル面１２２と保湿液面との間の距離の低下を解消したり、インクに含有されるラテックスなどの被膜による湿度低下を検知して保湿液１４６の排出および供給を実行したりする（保湿液１４６の液面高さを調整する）ことができるので、好適に保湿効果を維持することができる。

　＜第２の実施形態＞
　〔インクジェット記録装置の構成〕
　次に、第２の実施形態に係るインクジェット記録装置について説明する。

　図１０は本実施形態に係るインクジェット記録装置の要部の構成を示す側面図であり、図１１は上面図である。図１０及び図１１に示すように、インクジェット記録装置２００は、シングルパス方式のラインプリンタである。インクジェット記録装置２００は、主として、記録媒体である用紙１を搬送する搬送ドラム２１０、搬送ドラム２１０によって搬送される用紙１に向けてシアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロ（Ｙ）、クロ（Ｋ）の各色インク滴を吐出するヘッドユニット２２０、及びヘッドユニット２２０に装着された各インクジェットヘッドの保湿を行う保湿ユニット２４０を備えて構成される。

　搬送ドラム２１０は、モータ（不図示）に駆動されて回転する。搬送ドラム２１０の外周面にはグリッパ（不図示）が備えられており、用紙１はこのグリッパによって先端を把持されながら搬送される。搬送ドラム２１０の外周面には、多数の吸引穴（不図示）が形成されており、この吸引穴から内部に向けてエアが吸引されている。用紙１は、この吸引穴に吸着保持されながら搬送される。

　ヘッドユニット２２０は、シアン、マゼンタ、イエロ及びクロのインク滴をそれぞれ吐出するインクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋと、各インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋが取り付けられるヘッド保持部２３０と、ヘッド保持部２３０を移動させる移動機構（不図示）とを有する。

　インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋは、画像形成対象とする用紙１の最大用紙幅（Ｘ方向の幅）に対応したラインヘッドで構成される。

　各インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋは、矩形のブロック状に形成され、その底部にノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋが形成されている。また、ノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋに形成されるノズルの個数及びその配列形態については、特に限定されない。インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋは、ピエゾ方式やサーマル方式によってノズルからインクを吐出させる。

　ヘッド保持部２３０は、各インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋを取り付けるためのヘッド取付部（不図示）を備えている。各インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋは、このヘッド取付部に着脱自在に取り付けられる。

　ヘッド保持部２３０に取り付けられた各インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋは、用紙１の搬送方向（Ｙ方向）に対して直交して配置される。また、用紙１の搬送方向に沿って所定の順で一定の間隔をもって配置される。本実施形態では、シアン、マゼンタ、イエロ、クロの順で配置されている。

　各インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋは、対向する搬送ドラム２１０の周面の接線にそれぞれのノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋが平行になるように、ヘッド保持部２３０に取り付けられている。即ち、各ノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋは、水平面とは平行ではなく、ある角度をなす。

　移動機構は、ヘッド保持部２３０をＸ方向に水平にスライド移動させる。この移動機構は、搬送ドラム２１０及び保湿ユニット２４０を跨いで水平に設置される天井フレームと、その天井フレームに敷設されるガイドレールと、ガイドレール上をスライド移動する走行体と、その走行体をガイドレールに沿って移動させる駆動手段（例えば、送りねじ機構など）とで構成される。ヘッド保持部２３０は、走行体に取り付けられて、水平にスライド移動する。

　ヘッド保持部２３０は、この移動機構に駆動されて、「画像形成位置」と「保湿位置」との間を移動可能となっている。

　ヘッド保持部２３０が画像形成位置にある場合、搬送ドラム２１０の上方に配置される。これにより、搬送ドラム２１０によって搬送される用紙１の記録面に、各色のインクを吐出して画像を記録することが可能となる。

　一方、ヘッド保持部２３０が保湿位置にある場合、保湿ユニット２４０の設置位置に配置される。

　〔保湿キャップの構成〕
　図１２は、保湿ユニット２４０の斜視図であり、図１３は、幅方向（Ｘ方向）に対して垂直な断面として手前（－Ｘ方向）側から見た、保湿位置に移動したヘッドユニット２２０と保湿ユニット２４０とを模式的に示した概略図である。

　保湿ユニット２４０は、各インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋのノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋをそれぞれ保湿するための保湿キャップ２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋを備える。

　保湿キャップ２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋの内部（液溜部）には、インクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋのノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋを保湿するための保湿液１４６が満たされている。

　そして、液溜部の底面２４４Ｃ，２４４Ｍ，２４４Ｙ，２４４Ｋは、水平面およびインクジェットヘッド１２０の長手方向（図のＸ方向）に対して傾斜している。

　保湿キャップ２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋはそれぞれ、保湿キャップ２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋの内部（液溜部）に保湿液１４６を供給する保湿液供給路２８４Ｃ，２８４Ｍ，２８４Ｙ，２８４Ｋと、保湿キャップ２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋの内部（液溜部）の保湿液１４６を排出する保湿液排出路２８６Ｃ，２８６Ｍ，２８６Ｙ，２８６Ｋとを有する。

　保湿液排出路２８６Ｃ，２８６Ｍ，２８６Ｙ，２８６Ｋの排出口は、保湿液供給路２８４Ｃ，２８４Ｍ，２８４Ｙ，２８４Ｋの供給口よりも高さの低い位置（鉛直方向に対して低い位置）にあり、底面２４４Ｃ，２４４Ｍ，２４４Ｙ，２４４Ｋに設けられている。

　各保湿キャップ２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋは、開口面がインクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋのノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋと平行になるように構成されている。

　また、各保湿キャップ２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋの内部には、それぞれ保湿液１４６が満たされている。なお、保湿液１４６の液面は水平となるため、保湿液１４６の液面とノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋとは、平行ではない。しかしながら、各保湿キャップ２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋの開口面がインクジェットヘッド２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋのノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋと平行になるように構成されているので、ノズル面２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋの湿度を高く、且つ、略均一に維持することができる。

　〔保湿キャップ内の洗浄動作〕
　上記のような第２の実施形態に係るインクジェット記録装置においても、保湿キャップ内の洗浄動作は第１の実施形態と同様である。即ち、保湿液１４６を溜める保湿キャップの液溜部は、水平面および液体吐出ヘッドの長手方向に対して傾斜する底面を有しており、この底面のうち保湿液１４６の供給口よりも低い位置に排出口を設けているので、インクで汚れた保湿液は排出口へと流れる。

　また、第１の実施形態と同様の保湿キャップ内の洗浄動作を行うことで、液溜部は洗浄され、液溜部の保湿液１４６をインク汚れの少ないある程度きれいな保湿液１４６にすることができ、洗浄時間が短縮するとともに、使用する保湿液を少なくすることができる。

　液溜部に第一の液面高さｈ１まで溜められている保湿液１４６を排出口から第二の液面高さｈ２まで排出し（第一の工程）、次いで、第三の液面高さｈ３になるまで、保湿液の排出は継続しつつ供給口から保湿液を供給する（第二の工程）。この第二の工程により、液溜部の保湿液１４６には乱流が生じ、液溜部の保湿液１４６は攪拌されて排出口から排出される。これにより、液溜部は洗浄され、液溜部の保湿液をインク汚れの少ないある程度きれいな保湿液にすることができる。

　そして、液溜部の保湿液１４６をインク汚れの少ないある程度きれいな保湿液１４６が第三の液面高さｈ３まで溜められた状態において、排出口１７５からの排出を停止して、第一の液面高さｈ１になるまで保湿液１４６を供給する（第三の工程）。

　以上により、洗浄時間を短縮するとともに、液溜部の洗浄に使用する保湿液１４６を少なくすることができる。

　本明細書では、グラフィック印刷の用途に適した着色インクを吐出するインクジェット記録装置を例に説明したが、プリント配線用のレジストインク（耐熱性被覆材料）、導電性微粒子を分散媒に分散させた分散液、カラーフィルターの製造に用いるインク等を吐出する画像形成装置に適用することができる。

　本発明の技術的範囲は、上記の実施形態に記載の範囲には限定されない。各実施形態における構成等は、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各実施形態間で適宜組み合わせることができる。

　１…用紙、
５１…ノズル、
６６…供給口、
６８…排出口、
１００，２００…インクジェット記録装置、
１２０，２２０Ｃ，２２０Ｍ，２２０Ｙ，２２０Ｋ…インクジェットヘッド、
１２２，２２２Ｃ，２２２Ｍ，２２２Ｙ，２２２Ｋ…ノズル面、
１４０，２４０Ｃ，２４０Ｍ，２４０Ｙ，２４０Ｋ…保湿キャップ、
１４２…液溜部、
１４４，２４４Ｃ，２４４Ｍ，２４４Ｙ，２４４Ｋ…底面、
１４６…保湿液、
１６０…移動機構（移動手段）、
１７３…供給口、
１７５…排出口、
１７８…移動制御部、
１８０…保湿液制御部（保湿液制御手段）、
１８４，２８４Ｃ，２８４Ｍ，２８４Ｙ，２８４Ｋ…保湿液供給路、
１８６，２８６Ｃ，２８６Ｍ，２８６Ｙ，２８６Ｋ…保湿液排出路

Claims (14)

1. 　液体を吐出する複数のノズルが配置されたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、
   　水平面に対して傾斜する底面を有し保湿液を溜める液溜部と、前記液溜部に保湿液を供給する供給口と、前記供給口よりも低く配置されるように前記底面に設けられ、保湿液を排出する排出口と、を有し、前記ノズル面を保湿する保湿キャップと、
   　前記液体吐出ヘッドが液体を吐出して媒体に画像形成を行う画像形成位置と、前記ノズル面を保湿する待機位置とに、前記液体吐出ヘッドを移動させる移動手段と、
   　前記液溜部に溜められた保湿液の液面高さを制御する保湿液制御手段と、
   　を備え、
   　前記保湿液制御手段は、
   　前記液溜部に第一の液面高さまで溜められている保湿液を前記排出口から排出し、
   　保湿液が第二の液面高さになった場合に、前記排出口から保湿液を排出しつつ前記供給口から保湿液を供給し、
   　保湿液が第三の液面高さになった場合に、前記供給口から保湿液を供給しつつ前記排出口からの保湿液の排出を停止する　液体吐出装置。
   
2. 　前記保湿液制御手段は、
   　保湿液が第三の液面高さになった場合に、保湿液が前記第一の高さになるまで前記供給口から保湿液を供給する請求項１に記載の液体吐出装置。
   
3. 　前記保湿液制御手段は、保湿液を供給する能力および保湿液を排出する能力から計算される時間に基づいて、保湿液の液面高さを制御する請求項１または２に記載の液体吐出装置。
   
4. 　前記液溜部に設けられ、該液溜部に溜められた保湿液の液面高さを検出するレベルセンサ、
   　をさらに備え、
   　前記保湿液制御手段は、前記レベルセンサの検出値に基づいて、保湿液の液面高さを制御する請求項１または２に記載の液体吐出装置。
   
5. 　前記液体吐出ヘッドのノズル面に設けられ、湿度を検出する湿度センサ、
   　をさらに有し、
   　前記保湿液制御手段は、前記液体吐出ヘッドが前記待機位置にある場合に、湿度の値が予め定められた値よりも低く検出されたとき、保湿液の液面高さの制御を実行する請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
   
6. 　前記保湿液制御手段は、前記保湿液の蒸発時間を基に計算された所定時間毎に、保湿液の液面高さの制御を実行する請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
   
7. 　前記保湿キャップは、
   　保湿液を貯留する保湿液タンクと、
   　前記保湿液タンク内の保湿液を前記液溜部に供給する保湿液供給手段と、
   　前記液溜部から排出される保湿液を回収する保湿液回収タンクと、
   　をさらに有する請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
   
8. 　前記保湿液回収タンク内の保湿液の汚染を除去するフィルタと、
   　前記フィルタを通過した保湿液を前記保湿液タンクに供給する保湿液循環手段と、
   　をさらに有する請求項７に記載の液体吐出装置。
   
9. 　水平面に対して傾斜する底面を有し保湿液を溜める液溜部と、
   　前記液溜部に保湿液を供給する供給口と、
   　前記供給口よりも低く配置されるように前記底面に設けられ、保湿液を排出する排出口と、
   　前記液溜部に溜められた保湿液の液面高さを制御する保湿液制御手段と、
   　を有し、液体を吐出する複数のノズルが配置された液体吐出ヘッドのノズル面を保湿する保湿キャップであって、
   　前記保湿液制御手段は、
   　前記液溜部に第一の液面高さまで溜められている保湿液を前記排出口から排出し、
   　保湿液が第二の液面高さになった場合に、前記排出口から保湿液を排出しつつ前記供給口から保湿液を供給し、
   　保湿液が第三の液面高さになった場合に、前記供給口から保湿液を供給しつつ前記排出口からの保湿液の排出を停止する保湿キャップ。
   
10. 　前記保湿液制御手段は、
    　保湿液が第三の液面高さになった場合に、保湿液が前記第一の高さになるまで前記供給口から保湿液を供給する請求項９に記載の液体吐出装置。
    
11. 　前記保湿液制御手段は、保湿液を供給する能力および保湿液を排出する能力から計算される時間に基づいて、保湿液の液面高さを制御する請求項９または１０に記載の保湿キャップ。
    
12. 　前記液溜部に設けられ、該液溜部に溜められた保湿液の液面高さを検出するレベルセンサ、
    　をさらに有し、
    　前記保湿液制御手段は、前記レベルセンサの検出値に基づいて、保湿液の液面高さを制御する請求項９から１１のいずれか１項に記載の保湿キャップ。
    
13. 　水平面に対して傾斜する底面を有し保湿液を溜める液溜部と、前記液溜部に保湿液を供給する供給口と、前記供給口よりも低く配置されるように前記底面に設けられ、前記保湿液を排出する排出口と、を有し、液体を吐出する複数のノズルが配置された液体吐出ヘッドのノズル面を保湿する保湿キャップ内の洗浄方法であって、
    　前記液溜部に第一の液面高さまで溜められている保湿液を前記排出口から第二の液面高さまで排出する第一の工程と、
    　前記第一の工程後、保湿液の排出は継続して前記供給口から保湿液を供給する第二の工程と、
    　保湿液が第三の液面高さになったら、保湿液の供給は継続して前記排出口からの保湿液の排出を停止する第三の工程と、
    　を備える保湿キャップ内の洗浄方法。
    
14. 　前記第三の工程は、保湿液が第三の液面高さになったら、前記第一の液面高さまで保湿液を溜める請求項１３に記載の保湿キャップ内の洗浄方法。

Images