流体噴射装置
【課題】回転体の強度低下を抑制することができる流体噴射装置を提供すること。
【解決手段】媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、前記回転体の外周に対向して設けられ、前記流体を受ける流体受部とを備えることを特徴とする。
【解決手段】媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、前記回転体の外周に対向して設けられ、前記流体を受ける流体受部とを備えることを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置は、流体を噴射可能な噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の流体を被記録材等に向けて噴射する装置である。流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式噴射ヘッド（以下、単に噴射ヘッドという）を備え、この噴射ヘッド（噴射ヘッド）のノズルから液体状のインク（流体）をインク滴として記録紙等の記録媒体に向けて噴射、着弾させドットを形成することで記録を行うインクジェット式記録装置が知られている。
【０００３】
流体噴射装置では、噴射ヘッドから噴射される流体の良好な噴射状態を維持又は回復するため、当該噴射ヘッドのメンテナンスを定期的に行っている。その具体的なメンテナンス動作として、キャップ部材を噴射ヘッドに対向させ、ノズルからインクを吐出させることでノズルのメニスカスを調整する動作などが挙げられる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
近年では、噴射ヘッドの下方に回転体を配置させ、当該回転体に記録媒体の支持部とキャップ部材とを取り付けた構成が知られている。この構成では、回転体を回転させることにより、記録媒体の支持部とキャップ部材とを噴射ヘッドにそれぞれ対向させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７４７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記メニスカス調整を繰り返し行う内に、キャップ部材内にインクが溜まってしまうことがある。キャップ部材内にインクが溜まった状態でメニスカス調整を行うと、キャップ部材内からインクが溢れ出してしまったり、また、キャップ部材を吸引する場合にはインク溜まりによって吸引効率が低下してしまったりなど、噴射ヘッドのメンテナンス性が低下する虞がある。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、噴射ヘッドのメンテナンス性を確保することが可能な流体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る流体噴射装置は、所定の搬送面上を搬送される媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、前記回転体を第１速度で回動させ前記流体噴射ヘッドに前記媒体支持部と前記キャップ部とをそれぞれ対向させる対向動作、及び、前記回転体を前記第１速度とは異なる第２速度で回動させ前記キャップ部内の前記流体を飛散させる飛散動作、を切り替えて行わせる制御装置とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、キャップ部内の流体を飛散させる飛散動作を行わせることができるので、キャップ部内に流体が溜まるのを防ぐことができる。これにより、噴射ヘッドのメンテナンス性の確保することができる。
【００１０】
上記の流体噴射装置は、前記回転体の外周に対向して設けられ、前記流体を受ける流体受部を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、回転体の外周に対向するように流体受部が設けられることとしたので、飛散した流体を回収することができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【００１１】
上記の流体噴射装置は、前記流体受部の上端は、前記搬送面に接するように配置されることを特徴とする。
本発明によれば、流体受部の上端が搬送面に接するように配置されることとしたので、飛散した流体が搬送面上に飛び出すのをより確実に防ぐことができる。これにより、媒体に流体が誤って付着するのを防ぐことができる。
【００１２】
上記の流体噴射装置は、前記制御装置は、前記キャップ部が前記搬送面よりも下側に配置されているときに前記飛散動作を行わせることを特徴とする。
本発明によれば、キャップ部が搬送面よりも下側に配置されているときに飛散動作を行わせることとしたので、飛散した流体が媒体に付着するのを防ぐことができる。
【００１３】
上記の流体噴射装置は、前記制御装置は、前記回転体を往復回動させることで前記飛散動作を行わせることを特徴とする。
本発明によれば、回転体を往復運動させることで飛散動作を行わせることとしたので、より確実にキャップ部内の流体を飛散させることができる。
【００１４】
上記の流体噴射装置は、前記制御装置は、前記回転体の回動を急停止させることで前記飛散動作を行わせることを特徴とする。
本発明によれば、回転体の回動を急停止させることで飛散動作を行わせることとしたので、急停止による慣性力を利用して流体を効率的に飛散させることができる。
【００１５】
本発明に係る流体噴射装置は、媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、前記回転体の回転速度を変化させながら前記回転体を回転させる制御装置とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、回転体の回転速度を変化させながら回転体を回転させることができるので、回転速度の変化によってキャップ部内の流体を飛散させることができる。これにより、キャップ部内に流体が溜まるのを防ぐことができ、噴射ヘッドのメンテナンス性の確保することができる。
【００１７】
上記の流体噴射装置は、前記制御装置は、前記キャップ部の位置に応じて前記回転速度を変化させることを特徴とする。
本発明によれば、キャップ部の位置に応じて回転速度を変化させることとしたので、飛散した流体が他の部位や媒体等に付着するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の構成を示す概略図。
【図２】プリンタ装置の一部の構成を示す図。
【図３】噴射ヘッドの噴射面の構成を示す図。
【図４】噴射ヘッドの断面構成を示す図。
【図５】メンテナンス装置の構成を示す断面図。
【図６】プリンタ装置の構成を示すブロック図。
【図７】プリンタ装置の動作の様子を示す図。
【図８】同、動作図。
【図９】同、動作図。
【図１０】同、動作図。
【図１１】同、動作図。
【図１２】同、動作図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面をもとにして、本発明に係る流体噴射装置の実施の形態を説明する。流体噴射装置の各部材を認識可能な大きさとするため、以下の説明に用いる各図面には、縮尺が適宜変更された状態で各部材が示されている。本実施形態では、流体噴射装置としてインクジェット式のプリンタ装置を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態のインクジェット式プリンタ（以下、プリンタ装置ＰＲＴと称す）の概略構成図である。図２は、噴射ヘッド周辺の要部平面図である。図３は、噴射ヘッドのノズル開口形成面を示す平面図である。
【００２１】
図１においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する場合がある。この場合においては、図中左右方向をＸ方向とし、図中紙面の奥行き方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれと直交する方向（すなわち図中上下方向）をＺ方向とする。
【００２２】
これらの図に示すように、プリンタ装置ＰＲＴは、記録媒体Ｍに画像や文字などを記録する装置である。記録媒体Ｍとしては、例えば紙やプラスチックなどが用いられる。プリンタ装置ＰＲＴは、インク噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴを有している。
【００２３】
インク噴射機構ＩＪは、記録媒体Ｍにインク滴（流体）を噴射する部分である。インク噴射機構ＩＪは、噴射ヘッド（流体噴射ヘッド）１１及びインク供給部１２を有している。本実施形態で用いるインクは、染料や顔料、これを溶解または分散する溶媒を基本的成分とし、必要に応じて各種添加剤が添加された液状体を用いる。
【００２４】
噴射ヘッド１１は、記録媒体Ｍに複数色のインク滴を噴射可能なヘッドである。噴射ヘッド１１は、例えば図２に示すように、プリンタ装置ＰＲＴが対象とする最大サイズの記録媒体Ｍの少なくとも一辺を越える長さ（最大記録紙幅Ｗ）に亘ってノズル形成領域１５を有するライン型の噴射ヘッドである。噴射ヘッド１１は、例えばＺ方向上に移動可能に設けられている。噴射ヘッド１１は、ノズル１３及び共通インク室１４を有している。
【００２５】
共通インク室１４は、例えば４色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）に対応するインクを保持する（共通インク室１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）。ノズル形成領域１５は、上記各色の共通インク室１４に対応して設けられている（ノズル形成領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）。
【００２６】
ノズル１３は、噴射ヘッド１１のノズル形成領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ内にそれぞれ複数設けられ、例えば上記４色のインク滴を吐出する開口部である。ノズル１３は、例えば図３に示すようにＹ方向に複数配列されている（ノズル列Ｌ）。ノズル列Ｌは、各色のノズル形成領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋについて、１列又は複数列設けられる。ノズル１３の数やノズル列Ｌの数は、適宜設定される。噴射ヘッド１１のうちノズル１３が設けられる面が噴射面１１Ａとなる。噴射面１１Ａは、噴射ヘッド１１の−Ｚ側に設けられる。噴射ヘッド１１は、−Ｚ側へインク滴を噴射するようになっている。
【００２７】
図４は、噴射ヘッド１１の構成を示す断面図である。
同図に示すように、噴射ヘッド１１は、ヘッド本体１８と、ヘッド本体１８に接続された流路形成ユニット２２とを備えている。流路形成ユニット２２は、振動板１９と、流路基板２０と、ノズル基板２１とを備えている。
【００２８】
ヘッド本体１８は、合成樹脂からなる箱形の部材である。ヘッド本体１８には、駆動ユニット２４を収容する収容室２３と、外部から供給されたインクを流路形成ユニット２２に案内する内部流路２８とが形成されている。
【００２９】
収容室２３内に配置された駆動ユニット２４は、複数の圧電素子２５と、複数の圧電素子２５の上端を支持する固定部材２６と、駆動信号を圧電素子２５に供給する柔軟なケーブル２７とを備えている。圧電素子２５は、複数のノズル１３のそれぞれに対応して設けられている。
【００３０】
内部流路２８は、ヘッド本体１８を図４上下方向に貫通して形成されている。内部流路２８は、図中上端部がインク供給部１２に接続されている。内部流路２８は、インク供給部１２から供給されてくるインクを図示下端側の開口端を介して流路形成ユニット２２へ流通させるインクの流路である。
【００３１】
流路形成ユニット２２は、振動板１９、流路基板２０、及びノズル基板２１を積層し、接着剤等で接合一体化された構成になっている。流路形成ユニット２２には、ヘッド本体１８の内部流路２８に接続された共通インク室１４と、共通インク室１４に接続されたインク供給口３０と、インク供給口３０に接続された圧力室３１とを備えている。圧力室３１は、各々のノズル１３に対応して設けられている。各々の圧力室３１は、共通インク室１４と反対側の端部においてノズル１３に接続されている。
【００３２】
振動板１９は、例えばステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムがラミネート加工された構成になっている。振動板１９のうち圧力室３１に対応する部分には島部３２が形成されている。島部３２は、例えばエッチングなどにより支持板を環状に除去することで、圧電素子２５の下端に接合されている。
【００３３】
島部３２はダイヤフラム部として機能する。振動板１９は、圧力室３１上において、島部３２の周囲の弾性フィルムの部分が圧電素子２５の駆動に応じて弾性変形し、島部３２が上下動するようになっている。振動板１９と内部流路２８の下端近傍との間にも、支持板の一部を除去して弾性フィルムのみとした部分が設けられており、この部分が共通インク室１４内の圧力変動を吸収するコンプライアンス部３３となっている。
【００３４】
流路基板２０は、内部流路２８の下端とノズル１３とを接続する共通インク室１４、インク供給口３０、及び圧力室３１などのインク流通室を形成するための凹部を有する。これらの凹部は、流路基板２０の基材となるシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることで形成されている。
【００３５】
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１３を有する。本実施形態のノズル基板２１は、例えばステンレス鋼等の金属で形成された板状の部材である。ノズル基板２１の外面が噴射面１１Ａである。
【００３６】
このように構成された噴射ヘッド１１は、ケーブル２７を介して圧電素子２５に駆動信号が入力されることで、圧電素子２５が伸縮するようになっている。圧電素子２５の伸縮は、振動板１９の変形（キャビティに接近する方向及び離れる方向への変形）として伝達されるようになっている。振動板１９の変形により、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動するようになっている。この圧力の変動によって、ノズル１３から、インクが噴射されるようになっている。
【００３７】
図１に戻って、インク供給部１２は、インク噴射機構ＩＪの一側に配置され、噴射ヘッド１１の各共通インク室１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに接続されている。このインク供給部１２は、上記４色のインクを貯蔵するインクタンク１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを有している。インク供給部１２は、不図示のインク供給機構を有しており、当該インク供給機構を用いてインクを噴射ヘッド１１へと供給するようになっている。
【００３８】
搬送機構ＣＲは、紙送りローラ３５、排出ローラ３６などを有している。紙送りローラ３５、排出ローラ３６は、不図示のモータ機構によって回転駆動されるようになっている。搬送機構ＣＲは、インク噴射機構ＩＪによるインク滴の噴射動作に連動させて記録媒体Ｍを搬送面ＭＲに沿って搬送するようになっている。
【００３９】
メンテナンス機構ＭＮは、噴射ヘッド１１のメンテナンスを行う。図１及び図５に示すように、メンテナンス機構ＭＮは、回転体４０、プラテン部材４１、キャップ部材４２、インク保持部材４３、インク受部材４４、吸引機構４５及びインク排出タンク４６を有している。
【００４０】
回転体４０は、噴射ヘッド１１の−Ｚ側に配置された円筒状部材である。回転体４０は、円筒の高さ方向がＹ軸方向に一致するように配置されている。回転体４０は、例えば不図示の回転機構を有しており、当該回転機構によってθＹ方向（Ｙ軸周りの方向）に回転可能に設けられている。回転体４０の内部には、ベアリング部材４７が設けられている。ベアリング部材４７は、回転体４０と同一の中心軸を有する円筒状部材である。ベアリング部材４７は、θＹ方向には回転しないように固定されている。回転体４０は、ベアリング部材４７の外周に回転可能に支持された状態になっている。ベアリング部材４７は、開口部４７ａを有している。開口部４７ａは、例えば図中＋Ｚ軸側に設けられている。ベアリング部材４７の＋Ｙ側端部及び−Ｙ側端部は封止された状態になっている。図５に示す状態では、ベアリング部材４７の開口部４７ａは、回転体４０の内面によって封止されている。
【００４１】
プラテン部材４１は、噴射ヘッド１１の−Ｚ方向上で記録媒体Ｍを支持する媒体支持部である。プラテン部材４１は、回転体４０上に設けられている。プラテン部材４１は、回転体４０の径方向上に記録媒体Ｍを支持する支持面４１ａを有している。プラテン部材４１は、プラテン部材４１が回転体４０の＋Ｚ方向上に配置されている状態において、支持面４１ａが記録媒体Ｍの搬送面ＭＲ上に重なるようになっている。プラテン部材４１は、支持面４１ａが噴射ヘッド１１のノズル形成領域１５よりも広い領域をカバーするように形成されている。プラテン部材４１は、回転体４０がθＹ方向に回転することにより、回転体４０の外周上を移動するようになっている。
【００４２】
キャップ部材４２は、噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａをキャッピングするトレイ状部材である。キャップ部材４２は、ノズル１３内で粘度が高くなったインクを排出させる排出動作を行う際、排出されるインクを受ける部分でもある。キャップ部材４２は、回転体４０上のうち、プラテン部材４１の反対側に設けられている。したがって、プラテン部材４１とキャップ部材４２とは、回転体４０上で回転方向に１８０°ずれた位置に配置されていることになる。キャップ部材４２とプラテン部材４１とをこのように離れた位置に配置させることにより、キャップ部材４２からインクが溢れるような場合であっても、インクがプラテン部材４１に到達しにくい構成となっている。キャップ部材４２は、トレイ内部にインク吸収材４２ａを有している。キャップ部材４２の底部には、開口部４２ｂが設けられている。開口部４２ｂは、回転体４０に形成された貫通孔４０ｂに連通されている。キャップ部材４２は、噴射ヘッド１１のノズル形成領域１５よりも広い領域をカバーするように形成されている。
【００４３】
インク保持部材４３は、キャップ部材４２から溢れたインクを保持する部材である。インク保持部材４３は、回転体４０上のうちプラテン部材４１とキャップ部材４２との間に配置されている。本実施形態では、回転体４０上のうち例えばプラテン部材４１とキャップ部材４２との中間に１つずつ配置されている。したがって、回転体４０上には、回転方向に９０°ずれるごとに、それぞれプラテン部材４１、インク保持部材４３、キャップ部材４２及びインク保持部材４３が配置されることになる。
【００４４】
インク受部材４４は、回転体４０の回転動作により例えばキャップ部材４２などから流出したインクを受けるインク受部である。インク受部材４４は、記録媒体Ｍの搬送面ＭＲの−Ｚ側に配置されている。インク受部材４４は、上端部（＋Ｚ側端部）が搬送面ＭＲに接するように配置されている。インク受部材４４は、外周４０ａに対向するように設けられている。インク受部材４４は、例えば回転体４０の外周４０ａに沿って断面視半円形に形成されている。インク受部材４４は、−Ｚ側端部に排出口４４ａを有している。排出口４４ａは、インク受部材４４によって受けられたインクを排出する部分である。
【００４５】
吸引機構４５は、例えばポンプなどの吸引源を有しており、ベアリング部材４７の内部及びインク受部材４４の排出口４４ａにそれぞれ接続されている。吸引機構４５は、例えばベアリング部材４７の内部と、排出口４４ａとを別個に独立して吸引することができるようになっている。
【００４６】
インク排出タンク４６は、インク受部材４４に溜まったインクを排出する部分である。インク排出タンク４６は、例えばプリンタ装置ＰＲＴの−Ｚ側端部に配置されており、着脱可能に設けられている。インク排出タンク４６は、例えば吸引機構４５の下流側に接続されている。
【００４７】
この他メンテナンス機構ＭＮとしては、図示を省略するが、例えば噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａに付着している異物を拭き取ったり、払ったりするワイピング装置などが設けられている。
【００４８】
図６は、プリンタ装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
本実施形態におけるプリンタ装置ＰＲＴは、全体の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。制御装置ＣＯＮＴには、プリンタ装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置５９と、プリンタ装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６０とが接続されている。
【００４９】
制御装置ＣＯＮＴには、インク噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮなど、プリンタ装置ＰＲＴの各部が接続されている。プリンタ装置ＰＲＴは、圧電素子２５を含む駆動ユニットに入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６２を備えている。駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。
【００５０】
駆動信号発生器６２には、噴射ヘッド１１の圧電素子２５に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出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６２は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて吐出パルス等の駆動信号を発生する。
【００５１】
次に、上記のように構成されたプリンタ装置ＰＲＴの動作を説明する。
噴射ヘッド１１による印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、図７に示すように、プラテン部材４１が回転体４０の＋Ｚ側に配置されるように回転体４０の回転位置を調整する。このとき制御装置ＣＯＮＴは、プラテン部材４１の支持面４１ａがＸＹ平面に平行になるように、プラテン部材４１の姿勢を微調整する。
【００５２】
プラテン部材４１の位置合わせを行った後、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＲによって記録媒体Ｍをプラテン部材４１の支持面４１ａ上に配置させる。記録媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、印刷する画像の画像データに基づいて、駆動信号発生器６２から圧電素子２５に駆動信号を入力する。
【００５３】
圧電素子２５に駆動信号が入力されると、圧電素子２５が伸縮する。圧電素子２５の伸縮により、振動板１９が圧力室３１に近接する方向および離れる方向に変形（移動）する。振動板１９の変形に伴い、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル１３からインクが噴射される。ノズル１３から噴射されたインクによって、記録媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００５４】
噴射ヘッド１１のメンテナンス動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、図８に示すように、キャップ部材４２が回転体４０の＋Ｚ側に配置されるように回転体４０を所定の回動速度（ω１：図９参照）で１８０°回動させる。このとき制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材４２が噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａに平行になるようにキャップ部材４２の姿勢を微調整する。キャップ部材４２を回転体４０の＋Ｚ側に配置させることにより、回転体４０の貫通孔４０ｂとベアリング部材４７の開口部４７ａとが重なり、キャップ部材４２内とベアリング部材４７内とが連通された状態になる。
【００５５】
キャップ部材４２の位置合わせを行った後、制御装置ＣＯＮＴは、噴射ヘッド１３を−Ｚ方向に移動させ、キャップ部材４２に当接させる。噴射ヘッド１３をキャップ部材４２に当接させた後、制御装置ＣＯＮＴは吸引機構４５を作動させ、ベアリング部材４７の内部を吸引させる。ベアリング部材４７の内部が吸引されることで、当該ベアリング部材４７の内部に連通されたキャップ部材４２内が吸引されて負圧となる。この負圧により、噴射ヘッド１１の各ノズル１３からインクＬＱが吸引され、ノズル１３内のインクＬＱの粘度が適正に保持されることになる。
【００５６】
ノズル１３から吸引されたインクは、キャップ部材４２内のインク吸収材４２ａによって吸収される。キャップ部材４２内にインクが溜まった状態で吸引動作を行うと、吸引効率が低下し、キャップ部材４２内を十分に負圧にすることができなくなってしまう。このため、ノズルから十分にインクを吐出させることができず、メンテナンス性が低下してしまう。
【００５７】
これに対して、本実施形態では、回転体４０を回転させることにより、キャップ部材４２内のインクをキャップ部材４２の外部に飛散させる飛散動作を行わせる。この動作により、キャップ部材４２内のインクが排出されるため、メンテナンス性が維持されることとなる。
【００５８】
具体的な動作として、インクＬＱの噴射が行われた後、制御装置ＣＯＮＴは、図９に示すように、上記回転速度ω１で回転体４０を回転させる。回転体４０の回転によってキャップ部材４２の上端が搬送面ＭＲよりも下側（−Ｚ側）に移動した後、制御装置ＣＯＮＴは、図１０に示すように、回転速度をω２として回転体４０を同じ回転方向に回転させる。
【００５９】
回転速度をω２としては、噴射ヘッド１１に対向させる部位をプラテン部材４１とキャップ部材４２とで切り替える際の回転速度ω１よりも大きな回転速度とすることができる。回転速度ω２で回転体４０を回転させることにより、回転の遠心力によってキャップ部材４２のインク吸収材４２ａに吸収されたインクＬＱがキャップ部材４２の外部に飛散し、キャップ部材４２内部からインクＬＱが排出されることになる。
【００６０】
制御装置ＣＯＮＴは、インクＬＱを飛散させた後、図１１に示すように、プラテン部材４１を再び回転体４０の＋Ｚ側に配置させる。プラテン部材４１の位置合わせを行った後、制御装置ＣＯＮＴは、上記同様の記録動作行わせることで、次の記録媒体Ｍについて画像を記録させる。
【００６１】
一方、図１１に示すように、キャップ部材４２内から飛散したインクＬＱは、インク受部材４４の内壁を伝わってインク受部材４４の底部に溜まった状態となる。この状態において、制御装置ＣＯＮＴは、図１２に示すように、吸引機構４５を作動させることにより、インク受部材４４の排出口４４ａからインクＬＱを排出させる。排出されたインクＬＱは、インク排出タンク４６内に収容される。
【００６２】
このように、本実施形態によれば、回転体４０の回転速度を変化させてキャップ部材４２内のインクＬＱを飛散させるので、キャップ部材４２内にインクＬＱが溜まるのを防ぐことができる。これにより、吸引機構４５による吸引効率が低下するのを防ぐことができ、噴射ヘッド１１のメンテナンス性の確保することができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、回転体４０の外周４０ａに対向するようにインク受部材４４が設けられることとしたので、飛散したインクが装置内に飛び散ってしまうのを防ぐことができる。また、インク受部材の上端が搬送面ＭＲに接するように配置されることとしたので、飛散したインクが搬送面ＭＲ上に飛び出すのをより確実に防ぐことができる。これにより、記録媒体Ｍに流体が誤って付着するのを防ぐことができる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、キャップ部材４２が搬送面ＭＲよりも下側に配置されているときに飛散動作を行わせることとしたので、飛散したインクが記録媒体Ｍに付着するのをより確実に防ぐことができる。
【００６５】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、飛散動作を行う場合において、例えば回転体４０を回転方向に往復回動させるようにしても構わない。回転体４０を往復回動させることで、飛散動作が複数回行われることになるため、一層確実にキャップ部材４２内のインクＬＱを飛散させることができる。
【００６６】
また、飛散動作を行う場合において、例えば回転体４０の回動を回動速度ω２から急停止させるようにしても構わない。回動動作を急停止させることによってキャップ部材４２内に慣性力を発生させることができる。この慣性力により、インクＬＱを効率的に飛散させることができる。
【００６７】
また、上記実施形態においては、インク受部材４４の形状を回転体４０の外周４０ａに沿った形状としたが、これに限られることは無く、例えばトレイ状（断面視コ字状）、断面視楕円形状、断面視放物線状など、上記以外の構成であっても構わない。
【００６８】
また、上記実施形態においては、メンテナンス機構ＭＮのうち回転体４０に設けられている構成要素がプラテン部材４１、キャップ部材４２及びインク保持部材４３であるとしたが、これに限られることは無く、例えば上記実施形態において図示を省略したワイピング装置などを回転体４０に設ける構成としても勿論構わない。
【００６９】
また、上記実施形態においては、キャップ部材４２内にインク吸収材４２ａを配置する構成としたが、これに限られることは無く、例えばインク吸収材４２ａを設けない構成であっても構わない。
【００７０】
また、上記実施形態においては、回転体４０の回転軸中心部分に吸引機構を接続させ、キャップ部材４２を吸引しながらノズル１３のメンテナンスを行う構成としたが、これに限られることは無く、例えばノズル１３を吸引することなく、噴射ヘッド１１内を別途加圧機構などによって加圧させることによってノズル１３からインクを噴射させるようにしても構わない。
【００７１】
上記実施例は、インクジェット式のプリンタと、インクカートリッジが採用されているが、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と、その液体を収容した液体容器を採用しても良い。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、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）のような流状態、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、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の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およ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、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。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、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を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および液体容器に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
ＰＲＴ…プリンタ装置 Ｍ…記録媒体 ＩＪ…インク噴射機構 ＣＲ…搬送機構 ＭＮ…メンテナンス機構 ＣＯＮＴ…制御装置 ＬＱ…インク １１…噴射ヘッド ４０…回転体 ４１…プラテン部材 ４２…キャップ部材 ４３…インク保持部材 ４４…インク受部材 ４５…吸引機構 ４６…インク排出タンク
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置は、流体を噴射可能な噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の流体を被記録材等に向けて噴射する装置である。流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、インクジェット式噴射ヘッド（以下、単に噴射ヘッドという）を備え、この噴射ヘッド（噴射ヘッド）のノズルから液体状のインク（流体）をインク滴として記録紙等の記録媒体に向けて噴射、着弾させドットを形成することで記録を行うインクジェット式記録装置が知られている。
【０００３】
流体噴射装置では、噴射ヘッドから噴射される流体の良好な噴射状態を維持又は回復するため、当該噴射ヘッドのメンテナンスを定期的に行っている。その具体的なメンテナンス動作として、キャップ部材を噴射ヘッドに対向させ、ノズルからインクを吐出させることでノズルのメニスカスを調整する動作などが挙げられる（例えば、特許文献１）。
【０００４】
近年では、噴射ヘッドの下方に回転体を配置させ、当該回転体に記録媒体の支持部とキャップ部材とを取り付けた構成が知られている。この構成では、回転体を回転させることにより、記録媒体の支持部とキャップ部材とを噴射ヘッドにそれぞれ対向させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１７４７６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記メニスカス調整を繰り返し行う内に、キャップ部材内にインクが溜まってしまうことがある。キャップ部材内にインクが溜まった状態でメニスカス調整を行うと、キャップ部材内からインクが溢れ出してしまったり、また、キャップ部材を吸引する場合にはインク溜まりによって吸引効率が低下してしまったりなど、噴射ヘッドのメンテナンス性が低下する虞がある。
【０００７】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、噴射ヘッドのメンテナンス性を確保することが可能な流体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明に係る流体噴射装置は、所定の搬送面上を搬送される媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、前記回転体を第１速度で回動させ前記流体噴射ヘッドに前記媒体支持部と前記キャップ部とをそれぞれ対向させる対向動作、及び、前記回転体を前記第１速度とは異なる第２速度で回動させ前記キャップ部内の前記流体を飛散させる飛散動作、を切り替えて行わせる制御装置とを備えることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、キャップ部内の流体を飛散させる飛散動作を行わせることができるので、キャップ部内に流体が溜まるのを防ぐことができる。これにより、噴射ヘッドのメンテナンス性の確保することができる。
【００１０】
上記の流体噴射装置は、前記回転体の外周に対向して設けられ、前記流体を受ける流体受部を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、回転体の外周に対向するように流体受部が設けられることとしたので、飛散した流体を回収することができる。これにより、メンテナンス性を向上させることができる。
【００１１】
上記の流体噴射装置は、前記流体受部の上端は、前記搬送面に接するように配置されることを特徴とする。
本発明によれば、流体受部の上端が搬送面に接するように配置されることとしたので、飛散した流体が搬送面上に飛び出すのをより確実に防ぐことができる。これにより、媒体に流体が誤って付着するのを防ぐことができる。
【００１２】
上記の流体噴射装置は、前記制御装置は、前記キャップ部が前記搬送面よりも下側に配置されているときに前記飛散動作を行わせることを特徴とする。
本発明によれば、キャップ部が搬送面よりも下側に配置されているときに飛散動作を行わせることとしたので、飛散した流体が媒体に付着するのを防ぐことができる。
【００１３】
上記の流体噴射装置は、前記制御装置は、前記回転体を往復回動させることで前記飛散動作を行わせることを特徴とする。
本発明によれば、回転体を往復運動させることで飛散動作を行わせることとしたので、より確実にキャップ部内の流体を飛散させることができる。
【００１４】
上記の流体噴射装置は、前記制御装置は、前記回転体の回動を急停止させることで前記飛散動作を行わせることを特徴とする。
本発明によれば、回転体の回動を急停止させることで飛散動作を行わせることとしたので、急停止による慣性力を利用して流体を効率的に飛散させることができる。
【００１５】
本発明に係る流体噴射装置は、媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、前記回転体の回転速度を変化させながら前記回転体を回転させる制御装置とを備えることを特徴とする。
【００１６】
本発明によれば、回転体の回転速度を変化させながら回転体を回転させることができるので、回転速度の変化によってキャップ部内の流体を飛散させることができる。これにより、キャップ部内に流体が溜まるのを防ぐことができ、噴射ヘッドのメンテナンス性の確保することができる。
【００１７】
上記の流体噴射装置は、前記制御装置は、前記キャップ部の位置に応じて前記回転速度を変化させることを特徴とする。
本発明によれば、キャップ部の位置に応じて回転速度を変化させることとしたので、飛散した流体が他の部位や媒体等に付着するのを回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施の形態に係るプリンタ装置の構成を示す概略図。
【図２】プリンタ装置の一部の構成を示す図。
【図３】噴射ヘッドの噴射面の構成を示す図。
【図４】噴射ヘッドの断面構成を示す図。
【図５】メンテナンス装置の構成を示す断面図。
【図６】プリンタ装置の構成を示すブロック図。
【図７】プリンタ装置の動作の様子を示す図。
【図８】同、動作図。
【図９】同、動作図。
【図１０】同、動作図。
【図１１】同、動作図。
【図１２】同、動作図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面をもとにして、本発明に係る流体噴射装置の実施の形態を説明する。流体噴射装置の各部材を認識可能な大きさとするため、以下の説明に用いる各図面には、縮尺が適宜変更された状態で各部材が示されている。本実施形態では、流体噴射装置としてインクジェット式のプリンタ装置を例に挙げて説明する。
【００２０】
図１は、本実施形態のインクジェット式プリンタ（以下、プリンタ装置ＰＲＴと称す）の概略構成図である。図２は、噴射ヘッド周辺の要部平面図である。図３は、噴射ヘッドのノズル開口形成面を示す平面図である。
【００２１】
図１においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、ＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する場合がある。この場合においては、図中左右方向をＸ方向とし、図中紙面の奥行き方向をＹ方向とし、Ｘ方向及びＹ方向のそれぞれと直交する方向（すなわち図中上下方向）をＺ方向とする。
【００２２】
これらの図に示すように、プリンタ装置ＰＲＴは、記録媒体Ｍに画像や文字などを記録する装置である。記録媒体Ｍとしては、例えば紙やプラスチックなどが用いられる。プリンタ装置ＰＲＴは、インク噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴを有している。
【００２３】
インク噴射機構ＩＪは、記録媒体Ｍにインク滴（流体）を噴射する部分である。インク噴射機構ＩＪは、噴射ヘッド（流体噴射ヘッド）１１及びインク供給部１２を有している。本実施形態で用いるインクは、染料や顔料、これを溶解または分散する溶媒を基本的成分とし、必要に応じて各種添加剤が添加された液状体を用いる。
【００２４】
噴射ヘッド１１は、記録媒体Ｍに複数色のインク滴を噴射可能なヘッドである。噴射ヘッド１１は、例えば図２に示すように、プリンタ装置ＰＲＴが対象とする最大サイズの記録媒体Ｍの少なくとも一辺を越える長さ（最大記録紙幅Ｗ）に亘ってノズル形成領域１５を有するライン型の噴射ヘッドである。噴射ヘッド１１は、例えばＺ方向上に移動可能に設けられている。噴射ヘッド１１は、ノズル１３及び共通インク室１４を有している。
【００２５】
共通インク室１４は、例えば４色（イエロー：Ｙ、マゼンタ：Ｍ、シアン：Ｃ、ブラック：Ｋ）に対応するインクを保持する（共通インク室１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋ）。ノズル形成領域１５は、上記各色の共通インク室１４に対応して設けられている（ノズル形成領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ）。
【００２６】
ノズル１３は、噴射ヘッド１１のノズル形成領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋ内にそれぞれ複数設けられ、例えば上記４色のインク滴を吐出する開口部である。ノズル１３は、例えば図３に示すようにＹ方向に複数配列されている（ノズル列Ｌ）。ノズル列Ｌは、各色のノズル形成領域１５Ｙ、１５Ｍ、１５Ｃ、１５Ｋについて、１列又は複数列設けられる。ノズル１３の数やノズル列Ｌの数は、適宜設定される。噴射ヘッド１１のうちノズル１３が設けられる面が噴射面１１Ａとなる。噴射面１１Ａは、噴射ヘッド１１の−Ｚ側に設けられる。噴射ヘッド１１は、−Ｚ側へインク滴を噴射するようになっている。
【００２７】
図４は、噴射ヘッド１１の構成を示す断面図である。
同図に示すように、噴射ヘッド１１は、ヘッド本体１８と、ヘッド本体１８に接続された流路形成ユニット２２とを備えている。流路形成ユニット２２は、振動板１９と、流路基板２０と、ノズル基板２１とを備えている。
【００２８】
ヘッド本体１８は、合成樹脂からなる箱形の部材である。ヘッド本体１８には、駆動ユニット２４を収容する収容室２３と、外部から供給されたインクを流路形成ユニット２２に案内する内部流路２８とが形成されている。
【００２９】
収容室２３内に配置された駆動ユニット２４は、複数の圧電素子２５と、複数の圧電素子２５の上端を支持する固定部材２６と、駆動信号を圧電素子２５に供給する柔軟なケーブル２７とを備えている。圧電素子２５は、複数のノズル１３のそれぞれに対応して設けられている。
【００３０】
内部流路２８は、ヘッド本体１８を図４上下方向に貫通して形成されている。内部流路２８は、図中上端部がインク供給部１２に接続されている。内部流路２８は、インク供給部１２から供給されてくるインクを図示下端側の開口端を介して流路形成ユニット２２へ流通させるインクの流路である。
【００３１】
流路形成ユニット２２は、振動板１９、流路基板２０、及びノズル基板２１を積層し、接着剤等で接合一体化された構成になっている。流路形成ユニット２２には、ヘッド本体１８の内部流路２８に接続された共通インク室１４と、共通インク室１４に接続されたインク供給口３０と、インク供給口３０に接続された圧力室３１とを備えている。圧力室３１は、各々のノズル１３に対応して設けられている。各々の圧力室３１は、共通インク室１４と反対側の端部においてノズル１３に接続されている。
【００３２】
振動板１９は、例えばステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムがラミネート加工された構成になっている。振動板１９のうち圧力室３１に対応する部分には島部３２が形成されている。島部３２は、例えばエッチングなどにより支持板を環状に除去することで、圧電素子２５の下端に接合されている。
【００３３】
島部３２はダイヤフラム部として機能する。振動板１９は、圧力室３１上において、島部３２の周囲の弾性フィルムの部分が圧電素子２５の駆動に応じて弾性変形し、島部３２が上下動するようになっている。振動板１９と内部流路２８の下端近傍との間にも、支持板の一部を除去して弾性フィルムのみとした部分が設けられており、この部分が共通インク室１４内の圧力変動を吸収するコンプライアンス部３３となっている。
【００３４】
流路基板２０は、内部流路２８の下端とノズル１３とを接続する共通インク室１４、インク供給口３０、及び圧力室３１などのインク流通室を形成するための凹部を有する。これらの凹部は、流路基板２０の基材となるシリコン単結晶基板を異方性エッチングすることで形成されている。
【００３５】
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１３を有する。本実施形態のノズル基板２１は、例えばステンレス鋼等の金属で形成された板状の部材である。ノズル基板２１の外面が噴射面１１Ａである。
【００３６】
このように構成された噴射ヘッド１１は、ケーブル２７を介して圧電素子２５に駆動信号が入力されることで、圧電素子２５が伸縮するようになっている。圧電素子２５の伸縮は、振動板１９の変形（キャビティに接近する方向及び離れる方向への変形）として伝達されるようになっている。振動板１９の変形により、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動するようになっている。この圧力の変動によって、ノズル１３から、インクが噴射されるようになっている。
【００３７】
図１に戻って、インク供給部１２は、インク噴射機構ＩＪの一側に配置され、噴射ヘッド１１の各共通インク室１４Ｙ、１４Ｍ、１４Ｃ、１４Ｋに接続されている。このインク供給部１２は、上記４色のインクを貯蔵するインクタンク１２Ｙ、１２Ｍ、１２Ｃ、１２Ｋを有している。インク供給部１２は、不図示のインク供給機構を有しており、当該インク供給機構を用いてインクを噴射ヘッド１１へと供給するようになっている。
【００３８】
搬送機構ＣＲは、紙送りローラ３５、排出ローラ３６などを有している。紙送りローラ３５、排出ローラ３６は、不図示のモータ機構によって回転駆動されるようになっている。搬送機構ＣＲは、インク噴射機構ＩＪによるインク滴の噴射動作に連動させて記録媒体Ｍを搬送面ＭＲに沿って搬送するようになっている。
【００３９】
メンテナンス機構ＭＮは、噴射ヘッド１１のメンテナンスを行う。図１及び図５に示すように、メンテナンス機構ＭＮは、回転体４０、プラテン部材４１、キャップ部材４２、インク保持部材４３、インク受部材４４、吸引機構４５及びインク排出タンク４６を有している。
【００４０】
回転体４０は、噴射ヘッド１１の−Ｚ側に配置された円筒状部材である。回転体４０は、円筒の高さ方向がＹ軸方向に一致するように配置されている。回転体４０は、例えば不図示の回転機構を有しており、当該回転機構によってθＹ方向（Ｙ軸周りの方向）に回転可能に設けられている。回転体４０の内部には、ベアリング部材４７が設けられている。ベアリング部材４７は、回転体４０と同一の中心軸を有する円筒状部材である。ベアリング部材４７は、θＹ方向には回転しないように固定されている。回転体４０は、ベアリング部材４７の外周に回転可能に支持された状態になっている。ベアリング部材４７は、開口部４７ａを有している。開口部４７ａは、例えば図中＋Ｚ軸側に設けられている。ベアリング部材４７の＋Ｙ側端部及び−Ｙ側端部は封止された状態になっている。図５に示す状態では、ベアリング部材４７の開口部４７ａは、回転体４０の内面によって封止されている。
【００４１】
プラテン部材４１は、噴射ヘッド１１の−Ｚ方向上で記録媒体Ｍを支持する媒体支持部である。プラテン部材４１は、回転体４０上に設けられている。プラテン部材４１は、回転体４０の径方向上に記録媒体Ｍを支持する支持面４１ａを有している。プラテン部材４１は、プラテン部材４１が回転体４０の＋Ｚ方向上に配置されている状態において、支持面４１ａが記録媒体Ｍの搬送面ＭＲ上に重なるようになっている。プラテン部材４１は、支持面４１ａが噴射ヘッド１１のノズル形成領域１５よりも広い領域をカバーするように形成されている。プラテン部材４１は、回転体４０がθＹ方向に回転することにより、回転体４０の外周上を移動するようになっている。
【００４２】
キャップ部材４２は、噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａをキャッピングするトレイ状部材である。キャップ部材４２は、ノズル１３内で粘度が高くなったインクを排出させる排出動作を行う際、排出されるインクを受ける部分でもある。キャップ部材４２は、回転体４０上のうち、プラテン部材４１の反対側に設けられている。したがって、プラテン部材４１とキャップ部材４２とは、回転体４０上で回転方向に１８０°ずれた位置に配置されていることになる。キャップ部材４２とプラテン部材４１とをこのように離れた位置に配置させることにより、キャップ部材４２からインクが溢れるような場合であっても、インクがプラテン部材４１に到達しにくい構成となっている。キャップ部材４２は、トレイ内部にインク吸収材４２ａを有している。キャップ部材４２の底部には、開口部４２ｂが設けられている。開口部４２ｂは、回転体４０に形成された貫通孔４０ｂに連通されている。キャップ部材４２は、噴射ヘッド１１のノズル形成領域１５よりも広い領域をカバーするように形成されている。
【００４３】
インク保持部材４３は、キャップ部材４２から溢れたインクを保持する部材である。インク保持部材４３は、回転体４０上のうちプラテン部材４１とキャップ部材４２との間に配置されている。本実施形態では、回転体４０上のうち例えばプラテン部材４１とキャップ部材４２との中間に１つずつ配置されている。したがって、回転体４０上には、回転方向に９０°ずれるごとに、それぞれプラテン部材４１、インク保持部材４３、キャップ部材４２及びインク保持部材４３が配置されることになる。
【００４４】
インク受部材４４は、回転体４０の回転動作により例えばキャップ部材４２などから流出したインクを受けるインク受部である。インク受部材４４は、記録媒体Ｍの搬送面ＭＲの−Ｚ側に配置されている。インク受部材４４は、上端部（＋Ｚ側端部）が搬送面ＭＲに接するように配置されている。インク受部材４４は、外周４０ａに対向するように設けられている。インク受部材４４は、例えば回転体４０の外周４０ａに沿って断面視半円形に形成されている。インク受部材４４は、−Ｚ側端部に排出口４４ａを有している。排出口４４ａは、インク受部材４４によって受けられたインクを排出する部分である。
【００４５】
吸引機構４５は、例えばポンプなどの吸引源を有しており、ベアリング部材４７の内部及びインク受部材４４の排出口４４ａにそれぞれ接続されている。吸引機構４５は、例えばベアリング部材４７の内部と、排出口４４ａとを別個に独立して吸引することができるようになっている。
【００４６】
インク排出タンク４６は、インク受部材４４に溜まったインクを排出する部分である。インク排出タンク４６は、例えばプリンタ装置ＰＲＴの−Ｚ側端部に配置されており、着脱可能に設けられている。インク排出タンク４６は、例えば吸引機構４５の下流側に接続されている。
【００４７】
この他メンテナンス機構ＭＮとしては、図示を省略するが、例えば噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａに付着している異物を拭き取ったり、払ったりするワイピング装置などが設けられている。
【００４８】
図６は、プリンタ装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
本実施形態におけるプリンタ装置ＰＲＴは、全体の動作を制御する制御装置ＣＯＮＴを備えている。制御装置ＣＯＮＴには、プリンタ装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置５９と、プリンタ装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６０とが接続されている。
【００４９】
制御装置ＣＯＮＴには、インク噴射機構ＩＪ、搬送機構ＣＲ、メンテナンス機構ＭＮなど、プリンタ装置ＰＲＴの各部が接続されている。プリンタ装置ＰＲＴは、圧電素子２５を含む駆動ユニットに入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６２を備えている。駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。
【００５０】
駆動信号発生器６２には、噴射ヘッド１１の圧電素子２５に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出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６２は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて吐出パルス等の駆動信号を発生する。
【００５１】
次に、上記のように構成されたプリンタ装置ＰＲＴの動作を説明する。
噴射ヘッド１１による印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、図７に示すように、プラテン部材４１が回転体４０の＋Ｚ側に配置されるように回転体４０の回転位置を調整する。このとき制御装置ＣＯＮＴは、プラテン部材４１の支持面４１ａがＸＹ平面に平行になるように、プラテン部材４１の姿勢を微調整する。
【００５２】
プラテン部材４１の位置合わせを行った後、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＲによって記録媒体Ｍをプラテン部材４１の支持面４１ａ上に配置させる。記録媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、印刷する画像の画像データに基づいて、駆動信号発生器６２から圧電素子２５に駆動信号を入力する。
【００５３】
圧電素子２５に駆動信号が入力されると、圧電素子２５が伸縮する。圧電素子２５の伸縮により、振動板１９が圧力室３１に近接する方向および離れる方向に変形（移動）する。振動板１９の変形に伴い、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズル１３からインクが噴射される。ノズル１３から噴射されたインクによって、記録媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００５４】
噴射ヘッド１１のメンテナンス動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、図８に示すように、キャップ部材４２が回転体４０の＋Ｚ側に配置されるように回転体４０を所定の回動速度（ω１：図９参照）で１８０°回動させる。このとき制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材４２が噴射ヘッド１１の噴射面１１Ａに平行になるようにキャップ部材４２の姿勢を微調整する。キャップ部材４２を回転体４０の＋Ｚ側に配置させることにより、回転体４０の貫通孔４０ｂとベアリング部材４７の開口部４７ａとが重なり、キャップ部材４２内とベアリング部材４７内とが連通された状態になる。
【００５５】
キャップ部材４２の位置合わせを行った後、制御装置ＣＯＮＴは、噴射ヘッド１３を−Ｚ方向に移動させ、キャップ部材４２に当接させる。噴射ヘッド１３をキャップ部材４２に当接させた後、制御装置ＣＯＮＴは吸引機構４５を作動させ、ベアリング部材４７の内部を吸引させる。ベアリング部材４７の内部が吸引されることで、当該ベアリング部材４７の内部に連通されたキャップ部材４２内が吸引されて負圧となる。この負圧により、噴射ヘッド１１の各ノズル１３からインクＬＱが吸引され、ノズル１３内のインクＬＱの粘度が適正に保持されることになる。
【００５６】
ノズル１３から吸引されたインクは、キャップ部材４２内のインク吸収材４２ａによって吸収される。キャップ部材４２内にインクが溜まった状態で吸引動作を行うと、吸引効率が低下し、キャップ部材４２内を十分に負圧にすることができなくなってしまう。このため、ノズルから十分にインクを吐出させることができず、メンテナンス性が低下してしまう。
【００５７】
これに対して、本実施形態では、回転体４０を回転させることにより、キャップ部材４２内のインクをキャップ部材４２の外部に飛散させる飛散動作を行わせる。この動作により、キャップ部材４２内のインクが排出されるため、メンテナンス性が維持されることとなる。
【００５８】
具体的な動作として、インクＬＱの噴射が行われた後、制御装置ＣＯＮＴは、図９に示すように、上記回転速度ω１で回転体４０を回転させる。回転体４０の回転によってキャップ部材４２の上端が搬送面ＭＲよりも下側（−Ｚ側）に移動した後、制御装置ＣＯＮＴは、図１０に示すように、回転速度をω２として回転体４０を同じ回転方向に回転させる。
【００５９】
回転速度をω２としては、噴射ヘッド１１に対向させる部位をプラテン部材４１とキャップ部材４２とで切り替える際の回転速度ω１よりも大きな回転速度とすることができる。回転速度ω２で回転体４０を回転させることにより、回転の遠心力によってキャップ部材４２のインク吸収材４２ａに吸収されたインクＬＱがキャップ部材４２の外部に飛散し、キャップ部材４２内部からインクＬＱが排出されることになる。
【００６０】
制御装置ＣＯＮＴは、インクＬＱを飛散させた後、図１１に示すように、プラテン部材４１を再び回転体４０の＋Ｚ側に配置させる。プラテン部材４１の位置合わせを行った後、制御装置ＣＯＮＴは、上記同様の記録動作行わせることで、次の記録媒体Ｍについて画像を記録させる。
【００６１】
一方、図１１に示すように、キャップ部材４２内から飛散したインクＬＱは、インク受部材４４の内壁を伝わってインク受部材４４の底部に溜まった状態となる。この状態において、制御装置ＣＯＮＴは、図１２に示すように、吸引機構４５を作動させることにより、インク受部材４４の排出口４４ａからインクＬＱを排出させる。排出されたインクＬＱは、インク排出タンク４６内に収容される。
【００６２】
このように、本実施形態によれば、回転体４０の回転速度を変化させてキャップ部材４２内のインクＬＱを飛散させるので、キャップ部材４２内にインクＬＱが溜まるのを防ぐことができる。これにより、吸引機構４５による吸引効率が低下するのを防ぐことができ、噴射ヘッド１１のメンテナンス性の確保することができる。
【００６３】
また、本実施形態によれば、回転体４０の外周４０ａに対向するようにインク受部材４４が設けられることとしたので、飛散したインクが装置内に飛び散ってしまうのを防ぐことができる。また、インク受部材の上端が搬送面ＭＲに接するように配置されることとしたので、飛散したインクが搬送面ＭＲ上に飛び出すのをより確実に防ぐことができる。これにより、記録媒体Ｍに流体が誤って付着するのを防ぐことができる。
【００６４】
また、本実施形態によれば、キャップ部材４２が搬送面ＭＲよりも下側に配置されているときに飛散動作を行わせることとしたので、飛散したインクが記録媒体Ｍに付着するのをより確実に防ぐことができる。
【００６５】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
例えば、飛散動作を行う場合において、例えば回転体４０を回転方向に往復回動させるようにしても構わない。回転体４０を往復回動させることで、飛散動作が複数回行われることになるため、一層確実にキャップ部材４２内のインクＬＱを飛散させることができる。
【００６６】
また、飛散動作を行う場合において、例えば回転体４０の回動を回動速度ω２から急停止させるようにしても構わない。回動動作を急停止させることによってキャップ部材４２内に慣性力を発生させることができる。この慣性力により、インクＬＱを効率的に飛散させることができる。
【００６７】
また、上記実施形態においては、インク受部材４４の形状を回転体４０の外周４０ａに沿った形状としたが、これに限られることは無く、例えばトレイ状（断面視コ字状）、断面視楕円形状、断面視放物線状など、上記以外の構成であっても構わない。
【００６８】
また、上記実施形態においては、メンテナンス機構ＭＮのうち回転体４０に設けられている構成要素がプラテン部材４１、キャップ部材４２及びインク保持部材４３であるとしたが、これに限られることは無く、例えば上記実施形態において図示を省略したワイピング装置などを回転体４０に設ける構成としても勿論構わない。
【００６９】
また、上記実施形態においては、キャップ部材４２内にインク吸収材４２ａを配置する構成としたが、これに限られることは無く、例えばインク吸収材４２ａを設けない構成であっても構わない。
【００７０】
また、上記実施形態においては、回転体４０の回転軸中心部分に吸引機構を接続させ、キャップ部材４２を吸引しながらノズル１３のメンテナンスを行う構成としたが、これに限られることは無く、例えばノズル１３を吸引することなく、噴射ヘッド１１内を別途加圧機構などによって加圧させることによってノズル１３からインクを噴射させるようにしても構わない。
【００７１】
上記実施例は、インクジェット式のプリンタと、インクカートリッジが採用されているが、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と、その液体を収容した液体容器を採用しても良い。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であれ良い。例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、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）のような流状態、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、分散または混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施例の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およ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、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。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、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を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および液体容器に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７２】
ＰＲＴ…プリンタ装置 Ｍ…記録媒体 ＩＪ…インク噴射機構 ＣＲ…搬送機構 ＭＮ…メンテナンス機構 ＣＯＮＴ…制御装置 ＬＱ…インク １１…噴射ヘッド ４０…回転体 ４１…プラテン部材 ４２…キャップ部材 ４３…インク保持部材 ４４…インク受部材 ４５…吸引機構 ４６…インク排出タンク
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の搬送面上を搬送される媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、
前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、
前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、
前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、
前記回転体を第１速度で回動させ前記流体噴射ヘッドに前記媒体支持部と前記キャップ部とをそれぞれ対向させる対向動作、及び、前記回転体を前記第１速度とは異なる第２速度で回動させ前記キャップ部内の前記流体を飛散させる飛散動作、を切り替えて行わせる制御装置と
を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
前記回転体の外周に対向して設けられ、前記流体を受ける流体受部
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
前記流体受部の上端は、前記搬送面に接するように配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記キャップ部が前記搬送面よりも下側に配置されているときに前記飛散動作を行わせる
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装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記回転体を往復回動させることで前記飛散動作を行わせる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記回転体の回動を急停止させることで前記飛散動作を行わせる
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項７】
媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、
前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、
前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、
前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、
前記回転体の回転速度を変化させながら前記回転体を回転させる制御装置と
を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記キャップ部の位置に応じて前記回転速度を変化させる
ことを特徴とする請求項７に記載の流体噴射装置。
【請求項１】
所定の搬送面上を搬送される媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、
前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、
前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、
前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、
前記回転体を第１速度で回動させ前記流体噴射ヘッドに前記媒体支持部と前記キャップ部とをそれぞれ対向させる対向動作、及び、前記回転体を前記第１速度とは異なる第２速度で回動させ前記キャップ部内の前記流体を飛散させる飛散動作、を切り替えて行わせる制御装置と
を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
前記回転体の外周に対向して設けられ、前記流体を受ける流体受部
を更に備えることを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
前記流体受部の上端は、前記搬送面に接するように配置される
ことを特徴とする請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記制御装置は、前記キャップ部が前記搬送面よりも下側に配置されているときに前記飛散動作を行わせる
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装置。
【請求項５】
前記制御装置は、前記回転体を往復回動させることで前記飛散動作を行わせる
ことを特徴とする請求項１から請求項４のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項６】
前記制御装置は、前記回転体の回動を急停止させることで前記飛散動作を行わせる
ことを特徴とする請求項１から請求項５のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項７】
媒体へ流体を噴射する流体噴射ヘッドと、
前記流体の噴射方向上に設けられ、回転可能な回転体と、
前記回転体上に設けられ、前記媒体を支持する媒体支持部と、
前記回転体上であって前記媒体支持部に対して回転方向にずれた位置に設けられ、前記噴射ヘッドをキャッピングするキャップ部と、
前記回転体の回転速度を変化させながら前記回転体を回転させる制御装置と
を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項８】
前記制御装置は、前記キャップ部の位置に応じて前記回転速度を変化させる
ことを特徴とする請求項７に記載の流体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２０１０−１６７６０２（Ｐ２０１０−１６７６０２Ａ）
【公開日】平成２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１０３６３（Ｐ２００９−１０３６３）
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【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２２年８月５日（２０１０．８．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１月２０日（２００９．１．２０）
【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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