流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法
【課題】キャップ部材を用いることなく、ノズル孔を閉塞して流体の増粘・固化を防止することができる流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法を提案する。
【解決手段】流体噴射ノズル２３は、流体を噴射するノズル孔１７が形成されたノズル孔形成壁２６と、ノズル孔形成壁２６に対向するノズル対向内壁２７と、ノズル孔１７を取り囲むようにノズル孔形成壁２６及びノズル対向内壁２７に連結されると共にノズル孔形成壁２６及びノズル対向内壁２７を接離可能とする外周壁２８と、からなる流体収容室１９を有し、ノズル対向内壁２７にインク孔１７を閉塞可能な塞栓部２９が形成される。
【解決手段】流体噴射ノズル２３は、流体を噴射するノズル孔１７が形成されたノズル孔形成壁２６と、ノズル孔形成壁２６に対向するノズル対向内壁２７と、ノズル孔１７を取り囲むようにノズル孔形成壁２６及びノズル対向内壁２７に連結されると共にノズル孔形成壁２６及びノズル対向内壁２７を接離可能とする外周壁２８と、からなる流体収容室１９を有し、ノズル対向内壁２７にインク孔１７を閉塞可能な塞栓部２９が形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置として、噴射ヘッドに形成された複数のノズルより記録媒体（印刷用紙）にインクを噴射するインクジェット式記録装置が知られている。
このような流体噴射装置では、いずれかのノズルがインク固化物等により閉塞すると、いわゆるドット抜けが発生して印刷品質が低下する。
【０００３】
このような不都合、すなわち乾燥等によるノズルの噴射特性の悪化を抑制・回避するために、従来から、ノズルを囲うように噴射ヘッドに当接されるキャップ部材を備える技術が知られている（特許文献１参照）。
更に、ノズルの噴射特性の回復を図るために、上記キャップ部材が噴射ヘッドに当接されることによって形成される閉空間を減圧し、ノズルからインクを強制吸引する技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
特に、記録媒体の幅員と同一長さに亘ってノズルが配列されたライン型噴射ヘッドの場合には、いずれかのノズルが閉塞すると、記録媒体（印刷用紙等）に垂直な空白線が形成されてしまう。
なお、近年では、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）製造技術やＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）技術を用いてノズルを形成して、ライン型噴射ヘッドを高精度に製造する技術が提案されている（特許文献３，４参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１８６４号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６６４０号公報
【特許文献３】特表２００６−５０７１４８号公報
【特許文献４】特表２００３−５３４１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１，２に開示された技術では、噴射ヘッドの下方等に配置されたキャップ部材を、噴射ヘッドに向けて相対移動させて、ノズル形成面に隙間なく当接する必要がある。
しかしながら、ライン型噴射ヘッドの場合には、ノズル形成面が細長いので、ノズル形成面とキャップ部材との間に隙間が形成されやすいという問題がある。
また、特許文献３，４に開示されたノズルのように、ノズル形成面が平坦でなく凸凹状に形成されている場合には、ノズル形成面とキャップ部材とを隙間なく当接させることが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、キャップ部材を用いることなく、ノズル孔を閉塞して流体の増粘・固化を防止することができる流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明に係る流体噴射ノズルは、流体を噴射するノズル孔が形成されたノズル孔形成壁と、前記ノズル孔形成壁に対向するノズル対向内壁と、前記ノズル孔を取り囲むように前記ノズル孔形成壁及び前記ノズル対向内壁に連結されると共に前記ノズル孔形成壁及び前記ノズル対向内壁を接離可能とする外周壁と、からなる流体収容室を有し、前記ノズル対向内壁に前記インク孔を閉塞可能な塞栓部が形成されることを特徴とする。
【０００８】
これにより、流体噴射ノズルのノズル孔を流体収容室側に設けた塞栓部により閉塞することができる。したがって、流体噴射ノズルの外部からノズル孔を覆ってキャップするキャップ部材を用いることなく、流体の増粘・固化を確実に防止することができる。
【０００９】
また、前記塞栓部は円錐斜面を有し、該円錐斜面に前記ノズル孔が嵌合することを特徴とする。
これにより、ノズル孔が塞栓部の円錐斜面に当接すると摩擦力が作用して、ノズル孔と塞栓部との係合が容易に開放されることを防止できる。
【００１０】
また、非流体噴射時に、前記ノズル孔を前記塞栓部により閉塞することを特徴とする。
これにより、流体の増粘・固化を確実に防止することができる。
【００１１】
また、前記外周壁に連結されて前記ノズル孔形成壁と前記ノズル対向内壁を相対移動させるアクチュエータを備えることを特徴とする。
これにより、容易かつ確実に、ノズル孔形成壁をノズル対向内壁に向けて相対移動させて、ノズル孔を塞栓部により閉塞することができる。
【００１２】
また、前記アクチュエータの駆動により、前記ノズル孔から前記流体を噴射させることを特徴とする。
これにより、流体を噴射するための他の駆動体（例えばサーマル部材）を設ける必要がなくなるので、流体噴射ノズルの小型化等を図ることができる。
【００１３】
第２の発明は、複数のノズルを有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置において、前記ノズルとして、第１の発明に係る流体噴射ノズルを用いることを特徴とする。
【００１４】
これにより、特に、ライン型噴射ヘッドやノズル形成面が平坦でなく凸凹状に形成されているヘッドの場合であっても、ノズル孔を閉塞して流体の増粘・固化を確実に防止することができる。したがって、高い記録品質（流体噴射品質）を維持・確保することができる。
【００１５】
第３の発明は、複数のノズル孔を有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置のメンテナンス方法において、非流体噴射時に、前記ノズル孔が形成されたノズル孔形成壁を前記ノズル孔に連通する流体収容室のノズル対向内壁に向けて相対移動させて、前記ノズル孔を前記ノズル対向内壁に形成された塞栓部により閉塞することを特徴とする。
【００１６】
これにより、特に、ライン型噴射ヘッドやノズル形成面が平坦でなく凸凹状に形成されているヘッドの場合であっても、ノズル孔を閉塞して流体の増粘・固化を確実に防止するメンテナンスを行うことができる。したがって、高い流体噴射品質を維持・確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法の一実施形態について、図を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
また、本実施形態では、本発明に係る流体噴射装置として、インクジェット式プリンタを例示する。
【００１８】
図１は、本実施形態のインクジェット式プリンタ（以下、インクジェットプリンタ１００という）の概略構成図、図２は、ラインヘッド周辺の要部平面図、図３は、ラインヘッドのノズル形成面を示す平面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、インクジェットプリンタ１００は、印刷用紙Ｐへの記録を行う記録部１０と、記録部１０のメンテナンス処理を行うメンテナンス部１１とを備える。
記録部１０は、インク滴を噴射して流体噴射対象物である印刷用紙Ｐに画像形成するラインヘッド１３（噴射ヘッド）と、印刷用紙Ｐを搬送する記録紙搬送機構１４と、ラインヘッド１３に供給するインク（流体）を貯留したインク貯留部１５とを備えて構成されている。
【００２０】
記録紙搬送機構１４は、紙送りモータ（不図示）やこの紙送りモータによって回転駆動される紙送りローラ等から構成され、記録（印字・印刷）動作に連動させて、印刷用紙Ｐをラインヘッド１３に対向するように順次送り出す。
【００２１】
インク貯留部１５は、プリンタ本体１６の一側に配置され、不図示のインク供給手段により後述のラインヘッド１３へインクを供給する。このインク貯留部１５は、インクジェットプリンタ１００の各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ１：染料系）、黒（Ｋ２：顔料系））に対応する色のインクを貯蔵するインクタンク１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ１，１５Ｋ２を有しており、インク供給手段を介してラインヘッド１３と連通している。
【００２２】
ラインヘッド１３は、インクジェットプリンタ１００が対象とする最大サイズの印刷用紙Ｐの幅員（最大記録紙幅Ｗ）以上の長さに亘ってノズル孔１７が多数配列されたライン型の記録ヘッドである。
本実施形態においては、少なくとも各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ１、Ｋ２）に対応した５つの印字部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ１，５Ｋ２を備えている。各印字部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ１，５Ｋ２は、インク滴を噴射するためのノズル孔１７を多数整列配置してなるノズル列Ｌ（図３参照）をそれぞれ有しており、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って順に配設されている。
ノズル列Ｌは、図３に示すように、複数のノズル孔１７がライン状に配列されたものであって、ノズル列Ｌを形成するノズル孔１７の数やライン（列）の数は適宜設定される。ノズル列Ｌの数（ライン数）を増やすことにより、一度に広範囲の記録が可能になる。
【００２３】
そして、ラインヘッド１３は、最大記録紙幅Ｗに対応する長手方向を印刷用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に配置され、各ノズル列Ｌのノズル孔１７からインク滴が印刷用紙Ｐに向けて噴射されることにより印刷用紙Ｐに画像等が記録される。
【００２４】
インク貯留部１５とラインヘッド１３とを連通するインク供給手段は、複数のインク供給流路を有しており、各インクタンク１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ１，１５Ｋ２から各印字部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ１，５Ｋ２へとインクが供給されるようになっている。
【００２５】
以下、図４〜図６を参照してラインヘッドの構成について詳述する。
図４は、ラインヘッドの一部を示す斜視図である。図５，図６は、ラインヘッドの断面図であって、図５はノズル列に沿った断面図、図６はノズル列に直交する方向に沿った断面図である。
【００２６】
ラインヘッド１３は、図４〜図６に示すように、ＭＥＭＳ技術を用いて製造された構造体であって、合成樹脂等で形成されたヘッド本体１８、複数の噴射ユニット２３が形成されたノズル基板２１を備えている。
【００２７】
ノズル基板２１は、所定方向に所定間隔（ピッチ）で形成された複数のノズル孔１７を有しており、例えばシリコン基板で形成された板状の部材から構成されている。
ノズル基板２１は、ノズル孔１７とインク収容チャンバ１９等とが一体化された噴射ユニット２３を、ノズル形成面２１Ａに二次元的に配設させた構造を有している。具体的には、複数の噴射ユニット２３が、各印字部に対応する複数のノズル列Ｌを構成すべく配設されている。
なお、ＭＥＭＳ技術を採用することで、ラインヘッド１３の長手方向に沿って並ぶように配置されるノズル孔１７同士の間隔（ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
また、図４〜図６に示すように、ノズル形成面２１Ａは、複数の噴射ユニット２３が配置されることにより、凸凹状に形成される。
【００２８】
噴射ユニット（流体噴射ノズル）２３は、ノズル孔１７、インク収容チャンバ１９、更に圧電ユニット３０から構成される。
ノズル孔１７は、ノズル基板２１の表面に形成されてインク収容チャンバ１９に連通する円形貫通孔であり、その外周にノズル形成面２１Ａから外方に突出する円環形のリム１７ａが形成される。リム１７ａを設けることで、インクを噴射する際の飛まつ発生を防止することができる。
【００２９】
インク収容チャンバ１９は、ノズル孔１７が形成されたノズル孔形成壁２６と、ノズル孔形成壁２６に対向するノズル対向内壁２７と、ノズル孔１７を取り囲むようにノズル孔形成壁２６及びノズル対向内壁２７に連結される外周壁２８と、からなる。そして、ノズル孔形成壁２６とノズル対向内壁２７と外周壁２８により形成される内部空間にインクが収容されて、インク収容チャンバ１９として機能する。
【００３０】
ノズル対向内壁２７は、その一部にヘッド本体１８に形成されたインク流路１８ｓに連通するインク供給口２７ａが形成されている。
また、ノズル対向内壁２７には、ノズル孔形成壁２６に対向する面上に、ノズル孔１７に内嵌して閉塞可能な塞栓部２９が形成されている。
この塞栓部２９は、ノズル孔形成壁２６に対向する面上からノズル孔形成壁２６に向けて立設された略円錐形の部位であって、ノズル孔１７に対応する位置に形成されている。そして、塞栓部２９の円錐斜面２９ｓがノズル孔１７の内周面に嵌合・係合して、ノズル孔１７を閉塞することが可能となっている。
【００３１】
外周壁２８は、蛇腹状に柔軟に変形可能な円環形の部位であって、ノズル孔１７を取り囲むようにノズル孔形成壁２６とノズル対向内壁２７とに接続されている。
そして、外周壁２８は、外力が加えられると柔軟に変形して、ノズル孔形成壁２６とノズル対向内壁２７とが、インクの噴射方向と同一方向（接離方向）に相対移動するようになっている。
これにより、ノズル孔形成壁２６のノズル孔１７とノズル対向内壁２７の塞栓部２９とが接触・係合したり、離間したりすることが可能となっている。
【００３２】
圧電ユニット３０は、図６に示すように、ノズル基板２１上に形成されて、インク収容チャンバ１９に対して外力を与えるものである。
圧電ユニット３０は、ノズル基板２１の上面（ノズル形成面２１Ａ）からインク収容チャンバ１９に向けて延びる梁状のビーム３２と、ビーム３２をインクの噴射方向と同一方向に変位（振動）させる積層型の圧電素子３４と、からなる。
ビーム３２は、その両端が、ノズル形成面２１Ａと、ノズル孔形成壁２６と外周壁２８との接合部位付近とに、それぞれ連結されている。したがって、圧電素子３４によりビーム３２をインク噴射方向に振動させると、ノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７に向けて移動したり離間したりするように振動（往復移動）する。
【００３３】
圧電素子３４は、ビーム３２とノズル形成面２１Ａとの間であって、ビーム３２とノズル形成面２１Ａとの連結部位に近接するように配置されている。これにより、圧電素子３４の振幅がビーム３２により、例えば２〜３倍程度に拡大して伝達（増幅）されるようになっている。
なお、圧電素子３４としては、積層型の他、例えば、モノモルフ、ユニモルフ、バイモルフ、ムーニー型、マルチムーニー型、シンバル型等を用いてもよい。
【００３４】
そして、圧電素子３４に駆動信号が入力されると、圧電素子３４が伸縮（振動）する。この伸縮は、ビーム３２により増幅されてノズル孔形成壁２６を振動させる。これにより、ノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７に接近する方向及び離れる方向に往復振動する。これに伴って、インク収容チャンバ１９の容積が変化し、インクを収容したインク収容チャンバ１９の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル孔１７から、インクが噴射される。
【００３５】
また、圧電素子３４の伸びを最小（つまり収縮）した場合には、ノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７に近接して、ノズル孔１７と塞栓部２９とが接触・係合して、塞栓部２９によりノズル孔１７が閉塞される。
これにより、ノズル孔１７からのインク噴射ができなくなる。同時に、ノズル孔１７から外部にインクが露出することがなくなるので、インクの増粘・固化によりノズル詰まりが確実に防止できるようになっている。
【００３６】
なお、塞栓部２９の円錐斜面２９ｓがノズル孔１７の内周面に嵌まり込むと、摩擦力によって嵌合状態が維持される。したがって、圧電素子３４に対する駆動信号を止めた（例えば、電源断）場合であっても、ノズル孔１７を閉塞した状態を維持できる。
そして、再び電源を投入して、圧電素子３４を駆動すると、ビーム３２を介してノズル孔形成壁２６に伝達される力が摩擦力よりも大きくなって、ノズル孔１７が塞栓部２９から外れる。そして、再びインクの噴射が可能となる。
【００３７】
図７は、インクジェットプリンタ１００の電気的な構成を示すブロック図である。
インクジェットプリンタ１００は、インクジェットプリンタ１００全体の動作を制御する制御装置６０を備えている。この制御装置６０には、インクジェットプリンタ１００の動作に関する各種情報を入力する入力装置６１と、インクジェットプリンタ１００の動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６２と、時間の計測を実行可能な計測装置６３とが接続されている。
また、制御装置６０には、上述した記録紙搬送機構１４、ラインヘッド１３のノズル形成面２１Ａの洗浄（ワイピング処理等）を行ったり、フラッシング処理を行ったりするメンテナンス部１１（図１参照）等が接続されている。
【００３８】
また、インクジェットプリンタ１００は、圧電素子３４を含む駆動ユニット２４に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６４を備えており、この駆動信号発生器６４が制御装置６０に接続されている。
駆動信号発生器６４には、ラインヘッド１３の圧電素子３４に入力する駆動パルスの電圧値の変化量を示すデータ（吐出データ）、及び駆動パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器６４は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて、駆動パルスを含む駆動信号を発生する。駆動信号発生器６４より駆動パルスが圧電素子３４に入力されると、所定量のインクの滴がノズル孔１７から噴射される。
【００３９】
また、制御装置６０は、ノズル孔１７から長時間に亘ってインクの噴射が行われない（吐出データに基づく駆動信号が圧電素子３４に入力されない）場合には、駆動信号発生器６４に圧電素子３４を収縮させる駆動信号を発生させて、圧電素子３４の圧電素子３４の伸びが最小となるように制御する。これにより、噴射ユニット２３（インク収容チャンバ１９）のノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７に近接して、ノズル孔１７が塞栓部２９により閉塞される。
なお、塞栓部２９によるノズル孔１７の閉塞は、全てのノズル孔１７に対して同時に行うこともできるし、特定のノズル孔１７に対して個別的・異時的に行うこともできる。
【００４０】
次に、以上の構成を備えるインクジェットプリンタ１００のメンテナンス方法の一例について、図８を参照して説明する。
図８は、ノズル孔１７と塞栓部２９との位置関係を説明する図であって、（ａ）は開放時（印刷時）、（ｂ）は閉塞時（非印刷時）を示す図である。
【００４１】
まず、通常時、すなわち全てのノズル孔１７が開放されている場合には、インクジェットプリンタ１００（制御装置６０）は、外部装置から印刷データが送信されると、制御装置６０がドットパターンに対応した吐出データに展開してラインヘッド１３に送信する。そして、ラインヘッド１３では、受信した吐出データに基づき、記録（印字・印刷）処理、すなわち印刷用紙Ｐに対するインクの吐出を実行する（図８（ａ）参照）。
【００４２】
一方、図８（ｂ）に示すように、制御装置６０は、非印刷時には、圧電素子３４を収縮させて、噴射ユニット２３のノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７を近接させて、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する。このような制御は、全てのノズル孔１７に対して略同時に行われる。
【００４３】
ここで、制御装置６０が、「非印刷時である」と判定して、このような制御を行うのは、例えば以下のような場合である。
（１）ユーザによるインクジェットプリンタ１００の電源断操作を受けた場合。
（２）最後の印刷が完了してからの経過時間が所定値を上回った場合。
（３）順番待ちの印刷タスクがなくなった場合。
上記は一例であって、実施にあたっては、もちろん他の場合であっても、制御装置６０は、非印刷時であると判定して、圧電素子３４を収縮させて、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞するようにしてもよい。
【００４４】
このように、ノズル孔１７から長時間に亘ってインクの吐出が行われない場合には、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞しているので、インクの乾燥・固化によるノズル詰まりが発生することが防止できる。
【００４５】
上述したように、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する制御は、特定のノズル孔１７に対して個別的・異時的に行うこともできる。したがって、制御装置６０により判断される「非印刷時」としては、各ノズル孔１７について個々に判断してもよい。すなわち、特定のノズル孔１７からのインクの吐出が長時間に亘って行われていない場合には、隣接する他のノズル孔１７からインクが吐出されている場合であっても、インク吐出が行われていない特定のノズル孔１７のみを塞栓部２９により閉塞するようにしてもよい。
例えば、イエロー（Ｙ）のインクを吐出するノズル孔１７が長時間に亘って使われていない場合には、このノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する。
また、ラインヘッド１３の両端側に配置されたノズル孔１７が長時間に亘って使われていない場合には、このノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する。
【００４６】
以上のように、ノズル孔１７から長時間に亘ってインクの吐出が行われない場合には、複数のノズル孔１７の全てを同時に、又は各ノズル孔１７を個別的・異時的に、塞栓部２９により閉塞することで、インクの乾燥・固化によるノズル詰まりの発生を確実に防止することができる。
したがって、全てのノズル孔１７を囲うようにラインヘッド１３のノズル形成面２１Ａに当接されるキャップ部材が不要となる。フラッシング処理を行う際にインクを受け取るインク受けのみを設ければ足りる。
特に、ラインヘッド１３の場合には、キャップ部材が大型化・長尺化してしまうので、これを廃止することで、装置の小型化・低コスト化を図ることができる。
また、印刷用紙Ｐがロール紙の場合には、ラインヘッド１３にキャップ部材を当接させることが困難となるため、キャップ部材を廃止できる利点は大きい。
【００４７】
上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、或いは動作・操作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４８】
上述した実施形態では、噴射ユニット２３のノズル孔形成壁２６をノズル対向内壁２７に近接させて、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する手段として、ノズル孔形成壁２６を振動させる圧電素子３４を用いる場合について説明したが、これに限らない。
例えば、ラインヘッド１３のノズル形成面２１Ａ側に、ノズル形成面２１Ａに平行な平板形部材を配置し、この平板形部材により噴射ユニット２３のノズル孔形成壁２６をノズル対向内壁２７向けて押圧することで、複数のノズル孔１７を塞栓部２９に嵌合させるようにしてもよい。或いは、ピン状部材により、個別的に、ノズル孔形成壁２６を押圧して、ノズル孔１７を塞栓部２９に嵌合させるようにしてもよい。
【００４９】
また、インクの噴射は、圧電素子３４の振動を利用する場合に限らない。例えば、ノズル対向内壁２７を振動させる圧電素子をインク収容チャンバ１９内に別途設けてもよい。
また、圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ以外に限定されることなく、例えばサーマル方式を採用することもできる。すなわち、発熱素子をインク収容チャンバ１９内に別途設け、発熱素子に対する印加時間を変化させることなどにより、インク吐出量を変化させるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態においては、インクジェット式記録装置がインクジェット式プリンタである場合を例にして説明したが、インクジェット式プリンタに限られず、複写機及びファクシミリ等の記録装置であってもよい。
【００５１】
また、上述の各実施形態においては、流体噴射装置が、インク等の流体を噴射する流体噴射装置（流体噴射装置）である場合を例にして説明したが、本発明の流体噴射装置は、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用することができる。流体噴射装置が噴射可能な流体は、液体、機能材料の粒子が分散又は溶解されている液状体、ジェル状の流状体、流体として流して噴射できる固体、及び粉体（トナー等）を含む。
【００５２】
また、上述の各実施形態において、流体噴射装置から噴射される流体としては、インクのみならず、特定の用途に対応する流体を適用可能である。流体噴射装置に、その特定の用途に対応する流体を噴射可能な噴射ヘッドを設け、その噴射ヘッドから特定の用途に対応する流体を噴射して、その流体を所定の物体に付着させることによって、所定のデバイスを製造可能である。例えば、本発明の流体噴射装置（流体噴射装置）は、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、及び面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）の製造等に用いられる電極材、色材等の材料を所定の分散媒（溶媒）に分散（溶解）した流体を噴射する流体噴射装置に適用可能である。
【００５３】
また、流体噴射装置としては、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置であってもよい。
【００５４】
さらに、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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射するトナージェット式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】同インクジェットプリンタが備えるラインヘッド周辺の要部平面図である。
【図３】同ラインヘッドのノズル形成面を示す平面図である。
【図４】同ラインヘッドの一部を示す斜視図である。
【図５】同ラインヘッドの断面図（ノズル列に沿った断面図）である。
【図６】同ラインヘッドの断面図（ノズル列に直交する方向に沿った断面図）である。
【図７】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図８】ノズル孔と塞栓部との位置関係を説明する図であって、（ａ）は開放時、（ｂ）は閉塞時を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１３…ラインヘッド（流体噴射ヘッド）、 １７…ノズル孔、 １９…インク収容チャンバ（流体収容室）、 ２３…噴射ユニット（流体噴射ノズル）、 ２６…ノズル孔形成壁、 ２７…ノズル対向内壁、 ２８…外周壁、 ２９…塞栓部、 ２９ｓ…円錐斜面、 ３０…圧電ユニット（アクチュエータ）、 １００…インクジェットプリンタ（流体噴射装置）、 Ｐ…印刷用紙（被流体噴射材）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置として、噴射ヘッドに形成された複数のノズルより記録媒体（印刷用紙）にインクを噴射するインクジェット式記録装置が知られている。
このような流体噴射装置では、いずれかのノズルがインク固化物等により閉塞すると、いわゆるドット抜けが発生して印刷品質が低下する。
【０００３】
このような不都合、すなわち乾燥等によるノズルの噴射特性の悪化を抑制・回避するために、従来から、ノズルを囲うように噴射ヘッドに当接されるキャップ部材を備える技術が知られている（特許文献１参照）。
更に、ノズルの噴射特性の回復を図るために、上記キャップ部材が噴射ヘッドに当接されることによって形成される閉空間を減圧し、ノズルからインクを強制吸引する技術が知られている（特許文献２参照）。
【０００４】
特に、記録媒体の幅員と同一長さに亘ってノズルが配列されたライン型噴射ヘッドの場合には、いずれかのノズルが閉塞すると、記録媒体（印刷用紙等）に垂直な空白線が形成されてしまう。
なお、近年では、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）製造技術やＭＥＭＳ（micro electro mechanical systems）技術を用いてノズルを形成して、ライン型噴射ヘッドを高精度に製造する技術が提案されている（特許文献３，４参照）。
【特許文献１】特開２００２−１１８６４号公報
【特許文献２】特開２００５−２４６６４０号公報
【特許文献３】特表２００６−５０７１４８号公報
【特許文献４】特表２００３−５３４１６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、特許文献１，２に開示された技術では、噴射ヘッドの下方等に配置されたキャップ部材を、噴射ヘッドに向けて相対移動させて、ノズル形成面に隙間なく当接する必要がある。
しかしながら、ライン型噴射ヘッドの場合には、ノズル形成面が細長いので、ノズル形成面とキャップ部材との間に隙間が形成されやすいという問題がある。
また、特許文献３，４に開示されたノズルのように、ノズル形成面が平坦でなく凸凹状に形成されている場合には、ノズル形成面とキャップ部材とを隙間なく当接させることが困難であるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、キャップ部材を用いることなく、ノズル孔を閉塞して流体の増粘・固化を防止することができる流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法を提案することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明に係る流体噴射ノズルは、流体を噴射するノズル孔が形成されたノズル孔形成壁と、前記ノズル孔形成壁に対向するノズル対向内壁と、前記ノズル孔を取り囲むように前記ノズル孔形成壁及び前記ノズル対向内壁に連結されると共に前記ノズル孔形成壁及び前記ノズル対向内壁を接離可能とする外周壁と、からなる流体収容室を有し、前記ノズル対向内壁に前記インク孔を閉塞可能な塞栓部が形成されることを特徴とする。
【０００８】
これにより、流体噴射ノズルのノズル孔を流体収容室側に設けた塞栓部により閉塞することができる。したがって、流体噴射ノズルの外部からノズル孔を覆ってキャップするキャップ部材を用いることなく、流体の増粘・固化を確実に防止することができる。
【０００９】
また、前記塞栓部は円錐斜面を有し、該円錐斜面に前記ノズル孔が嵌合することを特徴とする。
これにより、ノズル孔が塞栓部の円錐斜面に当接すると摩擦力が作用して、ノズル孔と塞栓部との係合が容易に開放されることを防止できる。
【００１０】
また、非流体噴射時に、前記ノズル孔を前記塞栓部により閉塞することを特徴とする。
これにより、流体の増粘・固化を確実に防止することができる。
【００１１】
また、前記外周壁に連結されて前記ノズル孔形成壁と前記ノズル対向内壁を相対移動させるアクチュエータを備えることを特徴とする。
これにより、容易かつ確実に、ノズル孔形成壁をノズル対向内壁に向けて相対移動させて、ノズル孔を塞栓部により閉塞することができる。
【００１２】
また、前記アクチュエータの駆動により、前記ノズル孔から前記流体を噴射させることを特徴とする。
これにより、流体を噴射するための他の駆動体（例えばサーマル部材）を設ける必要がなくなるので、流体噴射ノズルの小型化等を図ることができる。
【００１３】
第２の発明は、複数のノズルを有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置において、前記ノズルとして、第１の発明に係る流体噴射ノズルを用いることを特徴とする。
【００１４】
これにより、特に、ライン型噴射ヘッドやノズル形成面が平坦でなく凸凹状に形成されているヘッドの場合であっても、ノズル孔を閉塞して流体の増粘・固化を確実に防止することができる。したがって、高い記録品質（流体噴射品質）を維持・確保することができる。
【００１５】
第３の発明は、複数のノズル孔を有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置のメンテナンス方法において、非流体噴射時に、前記ノズル孔が形成されたノズル孔形成壁を前記ノズル孔に連通する流体収容室のノズル対向内壁に向けて相対移動させて、前記ノズル孔を前記ノズル対向内壁に形成された塞栓部により閉塞することを特徴とする。
【００１６】
これにより、特に、ライン型噴射ヘッドやノズル形成面が平坦でなく凸凹状に形成されているヘッドの場合であっても、ノズル孔を閉塞して流体の増粘・固化を確実に防止するメンテナンスを行うことができる。したがって、高い流体噴射品質を維持・確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係る流体噴射ノズル、流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法の一実施形態について、図を参照して説明する。
なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
また、本実施形態では、本発明に係る流体噴射装置として、インクジェット式プリンタを例示する。
【００１８】
図１は、本実施形態のインクジェット式プリンタ（以下、インクジェットプリンタ１００という）の概略構成図、図２は、ラインヘッド周辺の要部平面図、図３は、ラインヘッドのノズル形成面を示す平面図である。
【００１９】
図１及び図２に示すように、インクジェットプリンタ１００は、印刷用紙Ｐへの記録を行う記録部１０と、記録部１０のメンテナンス処理を行うメンテナンス部１１とを備える。
記録部１０は、インク滴を噴射して流体噴射対象物である印刷用紙Ｐに画像形成するラインヘッド１３（噴射ヘッド）と、印刷用紙Ｐを搬送する記録紙搬送機構１４と、ラインヘッド１３に供給するインク（流体）を貯留したインク貯留部１５とを備えて構成されている。
【００２０】
記録紙搬送機構１４は、紙送りモータ（不図示）やこの紙送りモータによって回転駆動される紙送りローラ等から構成され、記録（印字・印刷）動作に連動させて、印刷用紙Ｐをラインヘッド１３に対向するように順次送り出す。
【００２１】
インク貯留部１５は、プリンタ本体１６の一側に配置され、不図示のインク供給手段により後述のラインヘッド１３へインクを供給する。このインク貯留部１５は、インクジェットプリンタ１００の各色（イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ１：染料系）、黒（Ｋ２：顔料系））に対応する色のインクを貯蔵するインクタンク１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ１，１５Ｋ２を有しており、インク供給手段を介してラインヘッド１３と連通している。
【００２２】
ラインヘッド１３は、インクジェットプリンタ１００が対象とする最大サイズの印刷用紙Ｐの幅員（最大記録紙幅Ｗ）以上の長さに亘ってノズル孔１７が多数配列されたライン型の記録ヘッドである。
本実施形態においては、少なくとも各色（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ１、Ｋ２）に対応した５つの印字部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ１，５Ｋ２を備えている。各印字部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ１，５Ｋ２は、インク滴を噴射するためのノズル孔１７を多数整列配置してなるノズル列Ｌ（図３参照）をそれぞれ有しており、印刷用紙Ｐの搬送方向に沿って順に配設されている。
ノズル列Ｌは、図３に示すように、複数のノズル孔１７がライン状に配列されたものであって、ノズル列Ｌを形成するノズル孔１７の数やライン（列）の数は適宜設定される。ノズル列Ｌの数（ライン数）を増やすことにより、一度に広範囲の記録が可能になる。
【００２３】
そして、ラインヘッド１３は、最大記録紙幅Ｗに対応する長手方向を印刷用紙Ｐの搬送方向と直交する方向に配置され、各ノズル列Ｌのノズル孔１７からインク滴が印刷用紙Ｐに向けて噴射されることにより印刷用紙Ｐに画像等が記録される。
【００２４】
インク貯留部１５とラインヘッド１３とを連通するインク供給手段は、複数のインク供給流路を有しており、各インクタンク１５Ｙ，１５Ｍ，１５Ｃ，１５Ｋ１，１５Ｋ２から各印字部５Ｙ，５Ｍ，５Ｃ，５Ｋ１，５Ｋ２へとインクが供給されるようになっている。
【００２５】
以下、図４〜図６を参照してラインヘッドの構成について詳述する。
図４は、ラインヘッドの一部を示す斜視図である。図５，図６は、ラインヘッドの断面図であって、図５はノズル列に沿った断面図、図６はノズル列に直交する方向に沿った断面図である。
【００２６】
ラインヘッド１３は、図４〜図６に示すように、ＭＥＭＳ技術を用いて製造された構造体であって、合成樹脂等で形成されたヘッド本体１８、複数の噴射ユニット２３が形成されたノズル基板２１を備えている。
【００２７】
ノズル基板２１は、所定方向に所定間隔（ピッチ）で形成された複数のノズル孔１７を有しており、例えばシリコン基板で形成された板状の部材から構成されている。
ノズル基板２１は、ノズル孔１７とインク収容チャンバ１９等とが一体化された噴射ユニット２３を、ノズル形成面２１Ａに二次元的に配設させた構造を有している。具体的には、複数の噴射ユニット２３が、各印字部に対応する複数のノズル列Ｌを構成すべく配設されている。
なお、ＭＥＭＳ技術を採用することで、ラインヘッド１３の長手方向に沿って並ぶように配置されるノズル孔１７同士の間隔（ノズルピッチ）の高密度化を達成している。
また、図４〜図６に示すように、ノズル形成面２１Ａは、複数の噴射ユニット２３が配置されることにより、凸凹状に形成される。
【００２８】
噴射ユニット（流体噴射ノズル）２３は、ノズル孔１７、インク収容チャンバ１９、更に圧電ユニット３０から構成される。
ノズル孔１７は、ノズル基板２１の表面に形成されてインク収容チャンバ１９に連通する円形貫通孔であり、その外周にノズル形成面２１Ａから外方に突出する円環形のリム１７ａが形成される。リム１７ａを設けることで、インクを噴射する際の飛まつ発生を防止することができる。
【００２９】
インク収容チャンバ１９は、ノズル孔１７が形成されたノズル孔形成壁２６と、ノズル孔形成壁２６に対向するノズル対向内壁２７と、ノズル孔１７を取り囲むようにノズル孔形成壁２６及びノズル対向内壁２７に連結される外周壁２８と、からなる。そして、ノズル孔形成壁２６とノズル対向内壁２７と外周壁２８により形成される内部空間にインクが収容されて、インク収容チャンバ１９として機能する。
【００３０】
ノズル対向内壁２７は、その一部にヘッド本体１８に形成されたインク流路１８ｓに連通するインク供給口２７ａが形成されている。
また、ノズル対向内壁２７には、ノズル孔形成壁２６に対向する面上に、ノズル孔１７に内嵌して閉塞可能な塞栓部２９が形成されている。
この塞栓部２９は、ノズル孔形成壁２６に対向する面上からノズル孔形成壁２６に向けて立設された略円錐形の部位であって、ノズル孔１７に対応する位置に形成されている。そして、塞栓部２９の円錐斜面２９ｓがノズル孔１７の内周面に嵌合・係合して、ノズル孔１７を閉塞することが可能となっている。
【００３１】
外周壁２８は、蛇腹状に柔軟に変形可能な円環形の部位であって、ノズル孔１７を取り囲むようにノズル孔形成壁２６とノズル対向内壁２７とに接続されている。
そして、外周壁２８は、外力が加えられると柔軟に変形して、ノズル孔形成壁２６とノズル対向内壁２７とが、インクの噴射方向と同一方向（接離方向）に相対移動するようになっている。
これにより、ノズル孔形成壁２６のノズル孔１７とノズル対向内壁２７の塞栓部２９とが接触・係合したり、離間したりすることが可能となっている。
【００３２】
圧電ユニット３０は、図６に示すように、ノズル基板２１上に形成されて、インク収容チャンバ１９に対して外力を与えるものである。
圧電ユニット３０は、ノズル基板２１の上面（ノズル形成面２１Ａ）からインク収容チャンバ１９に向けて延びる梁状のビーム３２と、ビーム３２をインクの噴射方向と同一方向に変位（振動）させる積層型の圧電素子３４と、からなる。
ビーム３２は、その両端が、ノズル形成面２１Ａと、ノズル孔形成壁２６と外周壁２８との接合部位付近とに、それぞれ連結されている。したがって、圧電素子３４によりビーム３２をインク噴射方向に振動させると、ノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７に向けて移動したり離間したりするように振動（往復移動）する。
【００３３】
圧電素子３４は、ビーム３２とノズル形成面２１Ａとの間であって、ビーム３２とノズル形成面２１Ａとの連結部位に近接するように配置されている。これにより、圧電素子３４の振幅がビーム３２により、例えば２〜３倍程度に拡大して伝達（増幅）されるようになっている。
なお、圧電素子３４としては、積層型の他、例えば、モノモルフ、ユニモルフ、バイモルフ、ムーニー型、マルチムーニー型、シンバル型等を用いてもよい。
【００３４】
そして、圧電素子３４に駆動信号が入力されると、圧電素子３４が伸縮（振動）する。この伸縮は、ビーム３２により増幅されてノズル孔形成壁２６を振動させる。これにより、ノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７に接近する方向及び離れる方向に往復振動する。これに伴って、インク収容チャンバ１９の容積が変化し、インクを収容したインク収容チャンバ１９の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル孔１７から、インクが噴射される。
【００３５】
また、圧電素子３４の伸びを最小（つまり収縮）した場合には、ノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７に近接して、ノズル孔１７と塞栓部２９とが接触・係合して、塞栓部２９によりノズル孔１７が閉塞される。
これにより、ノズル孔１７からのインク噴射ができなくなる。同時に、ノズル孔１７から外部にインクが露出することがなくなるので、インクの増粘・固化によりノズル詰まりが確実に防止できるようになっている。
【００３６】
なお、塞栓部２９の円錐斜面２９ｓがノズル孔１７の内周面に嵌まり込むと、摩擦力によって嵌合状態が維持される。したがって、圧電素子３４に対する駆動信号を止めた（例えば、電源断）場合であっても、ノズル孔１７を閉塞した状態を維持できる。
そして、再び電源を投入して、圧電素子３４を駆動すると、ビーム３２を介してノズル孔形成壁２６に伝達される力が摩擦力よりも大きくなって、ノズル孔１７が塞栓部２９から外れる。そして、再びインクの噴射が可能となる。
【００３７】
図７は、インクジェットプリンタ１００の電気的な構成を示すブロック図である。
インクジェットプリンタ１００は、インクジェットプリンタ１００全体の動作を制御する制御装置６０を備えている。この制御装置６０には、インクジェットプリンタ１００の動作に関する各種情報を入力する入力装置６１と、インクジェットプリンタ１００の動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６２と、時間の計測を実行可能な計測装置６３とが接続されている。
また、制御装置６０には、上述した記録紙搬送機構１４、ラインヘッド１３のノズル形成面２１Ａの洗浄（ワイピング処理等）を行ったり、フラッシング処理を行ったりするメンテナンス部１１（図１参照）等が接続されている。
【００３８】
また、インクジェットプリンタ１００は、圧電素子３４を含む駆動ユニット２４に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６４を備えており、この駆動信号発生器６４が制御装置６０に接続されている。
駆動信号発生器６４には、ラインヘッド１３の圧電素子３４に入力する駆動パルスの電圧値の変化量を示すデータ（吐出データ）、及び駆動パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器６４は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて、駆動パルスを含む駆動信号を発生する。駆動信号発生器６４より駆動パルスが圧電素子３４に入力されると、所定量のインクの滴がノズル孔１７から噴射される。
【００３９】
また、制御装置６０は、ノズル孔１７から長時間に亘ってインクの噴射が行われない（吐出データに基づく駆動信号が圧電素子３４に入力されない）場合には、駆動信号発生器６４に圧電素子３４を収縮させる駆動信号を発生させて、圧電素子３４の圧電素子３４の伸びが最小となるように制御する。これにより、噴射ユニット２３（インク収容チャンバ１９）のノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７に近接して、ノズル孔１７が塞栓部２９により閉塞される。
なお、塞栓部２９によるノズル孔１７の閉塞は、全てのノズル孔１７に対して同時に行うこともできるし、特定のノズル孔１７に対して個別的・異時的に行うこともできる。
【００４０】
次に、以上の構成を備えるインクジェットプリンタ１００のメンテナンス方法の一例について、図８を参照して説明する。
図８は、ノズル孔１７と塞栓部２９との位置関係を説明する図であって、（ａ）は開放時（印刷時）、（ｂ）は閉塞時（非印刷時）を示す図である。
【００４１】
まず、通常時、すなわち全てのノズル孔１７が開放されている場合には、インクジェットプリンタ１００（制御装置６０）は、外部装置から印刷データが送信されると、制御装置６０がドットパターンに対応した吐出データに展開してラインヘッド１３に送信する。そして、ラインヘッド１３では、受信した吐出データに基づき、記録（印字・印刷）処理、すなわち印刷用紙Ｐに対するインクの吐出を実行する（図８（ａ）参照）。
【００４２】
一方、図８（ｂ）に示すように、制御装置６０は、非印刷時には、圧電素子３４を収縮させて、噴射ユニット２３のノズル孔形成壁２６がノズル対向内壁２７を近接させて、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する。このような制御は、全てのノズル孔１７に対して略同時に行われる。
【００４３】
ここで、制御装置６０が、「非印刷時である」と判定して、このような制御を行うのは、例えば以下のような場合である。
（１）ユーザによるインクジェットプリンタ１００の電源断操作を受けた場合。
（２）最後の印刷が完了してからの経過時間が所定値を上回った場合。
（３）順番待ちの印刷タスクがなくなった場合。
上記は一例であって、実施にあたっては、もちろん他の場合であっても、制御装置６０は、非印刷時であると判定して、圧電素子３４を収縮させて、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞するようにしてもよい。
【００４４】
このように、ノズル孔１７から長時間に亘ってインクの吐出が行われない場合には、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞しているので、インクの乾燥・固化によるノズル詰まりが発生することが防止できる。
【００４５】
上述したように、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する制御は、特定のノズル孔１７に対して個別的・異時的に行うこともできる。したがって、制御装置６０により判断される「非印刷時」としては、各ノズル孔１７について個々に判断してもよい。すなわち、特定のノズル孔１７からのインクの吐出が長時間に亘って行われていない場合には、隣接する他のノズル孔１７からインクが吐出されている場合であっても、インク吐出が行われていない特定のノズル孔１７のみを塞栓部２９により閉塞するようにしてもよい。
例えば、イエロー（Ｙ）のインクを吐出するノズル孔１７が長時間に亘って使われていない場合には、このノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する。
また、ラインヘッド１３の両端側に配置されたノズル孔１７が長時間に亘って使われていない場合には、このノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する。
【００４６】
以上のように、ノズル孔１７から長時間に亘ってインクの吐出が行われない場合には、複数のノズル孔１７の全てを同時に、又は各ノズル孔１７を個別的・異時的に、塞栓部２９により閉塞することで、インクの乾燥・固化によるノズル詰まりの発生を確実に防止することができる。
したがって、全てのノズル孔１７を囲うようにラインヘッド１３のノズル形成面２１Ａに当接されるキャップ部材が不要となる。フラッシング処理を行う際にインクを受け取るインク受けのみを設ければ足りる。
特に、ラインヘッド１３の場合には、キャップ部材が大型化・長尺化してしまうので、これを廃止することで、装置の小型化・低コスト化を図ることができる。
また、印刷用紙Ｐがロール紙の場合には、ラインヘッド１３にキャップ部材を当接させることが困難となるため、キャップ部材を廃止できる利点は大きい。
【００４７】
上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ、或いは動作・操作手順等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００４８】
上述した実施形態では、噴射ユニット２３のノズル孔形成壁２６をノズル対向内壁２７に近接させて、ノズル孔１７を塞栓部２９により閉塞する手段として、ノズル孔形成壁２６を振動させる圧電素子３４を用いる場合について説明したが、これに限らない。
例えば、ラインヘッド１３のノズル形成面２１Ａ側に、ノズル形成面２１Ａに平行な平板形部材を配置し、この平板形部材により噴射ユニット２３のノズル孔形成壁２６をノズル対向内壁２７向けて押圧することで、複数のノズル孔１７を塞栓部２９に嵌合させるようにしてもよい。或いは、ピン状部材により、個別的に、ノズル孔形成壁２６を押圧して、ノズル孔１７を塞栓部２９に嵌合させるようにしてもよい。
【００４９】
また、インクの噴射は、圧電素子３４の振動を利用する場合に限らない。例えば、ノズル対向内壁２７を振動させる圧電素子をインク収容チャンバ１９内に別途設けてもよい。
また、圧電素子を用いたピエゾジェットタイプ以外に限定されることなく、例えばサーマル方式を採用することもできる。すなわち、発熱素子をインク収容チャンバ１９内に別途設け、発熱素子に対する印加時間を変化させることなどにより、インク吐出量を変化させるようにしてもよい。
【００５０】
また、上記実施形態においては、インクジェット式記録装置がインクジェット式プリンタである場合を例にして説明したが、インクジェット式プリンタに限られず、複写機及びファクシミリ等の記録装置であってもよい。
【００５１】
また、上述の各実施形態においては、流体噴射装置が、インク等の流体を噴射する流体噴射装置（流体噴射装置）である場合を例にして説明したが、本発明の流体噴射装置は、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用することができる。流体噴射装置が噴射可能な流体は、液体、機能材料の粒子が分散又は溶解されている液状体、ジェル状の流状体、流体として流して噴射できる固体、及び粉体（トナー等）を含む。
【００５２】
また、上述の各実施形態において、流体噴射装置から噴射される流体としては、インクのみならず、特定の用途に対応する流体を適用可能である。流体噴射装置に、その特定の用途に対応する流体を噴射可能な噴射ヘッドを設け、その噴射ヘッドから特定の用途に対応する流体を噴射して、その流体を所定の物体に付着させることによって、所定のデバイスを製造可能である。例えば、本発明の流体噴射装置（流体噴射装置）は、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、及び面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）の製造等に用いられる電極材、色材等の材料を所定の分散媒（溶媒）に分散（溶解）した流体を噴射する流体噴射装置に適用可能である。
【００５３】
また、流体噴射装置としては、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる流体を噴射する流体噴射装置であってもよい。
【００５４】
さらに、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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射するトナージェット式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５５】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成図である。
【図２】同インクジェットプリンタが備えるラインヘッド周辺の要部平面図である。
【図３】同ラインヘッドのノズル形成面を示す平面図である。
【図４】同ラインヘッドの一部を示す斜視図である。
【図５】同ラインヘッドの断面図（ノズル列に沿った断面図）である。
【図６】同ラインヘッドの断面図（ノズル列に直交する方向に沿った断面図）である。
【図７】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの電気的構成を示すブロック図である。
【図８】ノズル孔と塞栓部との位置関係を説明する図であって、（ａ）は開放時、（ｂ）は閉塞時を示す図である。
【符号の説明】
【００５６】
１３…ラインヘッド（流体噴射ヘッド）、 １７…ノズル孔、 １９…インク収容チャンバ（流体収容室）、 ２３…噴射ユニット（流体噴射ノズル）、 ２６…ノズル孔形成壁、 ２７…ノズル対向内壁、 ２８…外周壁、 ２９…塞栓部、 ２９ｓ…円錐斜面、 ３０…圧電ユニット（アクチュエータ）、 １００…インクジェットプリンタ（流体噴射装置）、 Ｐ…印刷用紙（被流体噴射材）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射するノズル孔が形成されたノズル孔形成壁と、前記ノズル孔形成壁に対向するノズル対向内壁と、前記ノズル孔を取り囲むように前記ノズル孔形成壁及び前記ノズル対向内壁に連結されると共に前記ノズル孔形成壁及び前記ノズル対向内壁を接離可能とする外周壁と、からなる流体収容室を有し、
前記ノズル対向内壁に前記インク孔を閉塞可能な塞栓部が形成されることを特徴とする流体噴射ノズル。
【請求項２】
前記塞栓部は円錐斜面を有し、該円錐斜面に前記ノズル孔が嵌合することを特徴とする請求項１に記載の流体噴射ノズル。
【請求項３】
非流体噴射時に、前記ノズル孔を前記塞栓部により閉塞することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体噴射ノズル。
【請求項４】
前記外周壁に連結されて前記ノズル孔形成壁と前記ノズル対向内壁を相対移動させるアクチュエータを備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の流体噴射ノズル。
【請求項５】
前記アクチュエータの駆動により、前記ノズル孔から前記流体を噴射させることを特徴とする請求項４に記載の流体噴射ノズル。
【請求項６】
複数のノズルを有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置において、
前記ノズルとして、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流体噴射ノズルを用いることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項７】
複数のノズル孔を有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置のメンテナンス方法において、
非流体噴射時に、前記ノズル孔が形成されたノズル孔形成壁を前記ノズル孔に連通する流体収容室のノズル対向内壁に向けて相対移動させて、前記ノズル孔を前記ノズル対向内壁に形成された塞栓部により閉塞することを特徴とする流体噴射装置のメンテナンス方法。
【請求項１】
流体を噴射するノズル孔が形成されたノズル孔形成壁と、前記ノズル孔形成壁に対向するノズル対向内壁と、前記ノズル孔を取り囲むように前記ノズル孔形成壁及び前記ノズル対向内壁に連結されると共に前記ノズル孔形成壁及び前記ノズル対向内壁を接離可能とする外周壁と、からなる流体収容室を有し、
前記ノズル対向内壁に前記インク孔を閉塞可能な塞栓部が形成されることを特徴とする流体噴射ノズル。
【請求項２】
前記塞栓部は円錐斜面を有し、該円錐斜面に前記ノズル孔が嵌合することを特徴とする請求項１に記載の流体噴射ノズル。
【請求項３】
非流体噴射時に、前記ノズル孔を前記塞栓部により閉塞することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体噴射ノズル。
【請求項４】
前記外周壁に連結されて前記ノズル孔形成壁と前記ノズル対向内壁を相対移動させるアクチュエータを備えることを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の流体噴射ノズル。
【請求項５】
前記アクチュエータの駆動により、前記ノズル孔から前記流体を噴射させることを特徴とする請求項４に記載の流体噴射ノズル。
【請求項６】
複数のノズルを有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置において、
前記ノズルとして、請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流体噴射ノズルを用いることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項７】
複数のノズル孔を有する流体噴射ヘッドから被流体噴射材に向けて流体を噴射する流体噴射装置のメンテナンス方法において、
非流体噴射時に、前記ノズル孔が形成されたノズル孔形成壁を前記ノズル孔に連通する流体収容室のノズル対向内壁に向けて相対移動させて、前記ノズル孔を前記ノズル対向内壁に形成された塞栓部により閉塞することを特徴とする流体噴射装置のメンテナンス方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−１２３７２（Ｐ２００９−１２３７２Ａ）
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１７８３０３（Ｐ２００７−１７８３０３）
【出願日】平成１９年７月６日（２００７．７．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月２２日（２００９．１．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月６日（２００７．７．６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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