流体噴射装置
【課題】所期の噴射特性を維持すること。
【解決手段】流体を噴射する複数のノズルが形成された噴射面を有する流体噴射ヘッドと、前記噴射面に密着する密着面を有するキャップ部と、前記噴射面のうち複数の前記ノズルが形成された領域に対して前記密着面を密着部分が徐々に広がるように密着させるキャッピング動作、及び、前記密着面と前記噴射面と平行にした状態で前記噴射面から前記密着面を離す解除動作を前記キャップ部に行わせる制御部とを備える。
【解決手段】流体を噴射する複数のノズルが形成された噴射面を有する流体噴射ヘッドと、前記噴射面に密着する密着面を有するキャップ部と、前記噴射面のうち複数の前記ノズルが形成された領域に対して前記密着面を密着部分が徐々に広がるように密着させるキャッピング動作、及び、前記密着面と前記噴射面と平行にした状態で前記噴射面から前記密着面を離す解除動作を前記キャップ部に行わせる制御部とを備える。
【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。
【背景技術】
【０００２】
流体を噴射する流体噴射装置として、例えば下記特許文献１に記載のインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置は、記録媒体（媒体）にインクを噴射して文字や画像等を記録する装置である。インクジェット式記録装置は、インクを選択的に噴射するノズルを有する噴射ヘッドを有している。
【０００３】
インクジェット式記録装置では、良好な噴射特性を維持又は回復させるため、例えばノズルの形成された噴射面を覆うキャッピング動作など、当該噴射ヘッドのメンテナンス動作が定期的に行われる。例えば特許文献１には、噴射面に密着して噴射ヘッドを覆うキャップ部材を有する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、キャップ部材を噴射面に密着させるときにノズルに空気が入り込み、ノズル内のメニスカスが破壊され、噴射特性が低下してしまう可能性がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明は、所期の噴射特性を維持することができる流体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流体噴射装置は、流体を噴射する複数のノズルが形成された噴射面を有する流体噴射ヘッドと、前記噴射面に密着する密着面を有するキャップ部と、前記噴射面のうち複数の前記ノズルが形成された領域に対して前記密着面を密着部分が徐々に広がるように密着させるキャッピング動作、及び、前記密着面と前記噴射面と平行にした状態で前記噴射面から前記密着面を離す解除動作を前記キャップ部に行わせる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、噴射面のうち複数のノズルが形成された領域に対して密着面を密着部分が徐々に広がるように密着させるキャッピング動作が行われるため、ノズル内への空気の入り込みが抑えられ、ノズル内のメニスカスの破壊を防ぐことができる。また、解除動作では、密着面と噴射面と平行にした状態で噴射面から密着面が離されるため、ノズル内に微量の負圧を発生させることができる。このため、ノズル内の流体の一部を排出させることができるため、ノズル内のクリーニングが行われることになる。このようにメニスカスの破壊を防ぎつつ、ノズル内の詰まりを防ぐことができるため、所期の噴射特性を維持することができる。
【０００９】
上記の流体噴射装置は、複数の前記ノズルは、一方向に並ぶように配置されており、前記制御部は、前記密着部分が前記一方向に広がるように前記密着面を前記噴射面に密着させることを特徴とする。
本発明によれば、複数のノズルが並ぶ方向に密着部分が広がるので、装置設計時において各部材の配置や動作方向などを合わせやすくなる。
【００１０】
上記の流体噴射装置は、複数の前記ノズルは、複数列に配置されており、前記キャップ部は、前記ノズルの列ごとに設けられており、前記制御部は、前記キャップ部ごとにそれぞれ独立して動作を制御可能であることを特徴とする。
本発明によれば、複数のノズルが複数列に配置されており、キャップ部がノズルの列ごとに設けられており、制御部がキャップ部ごとにそれぞれ独立して動作を制御可能であることとしたので、ノズル列ごとにキャッピング動作及び解除動作を行わせることができる。これにより、流体噴射ヘッドに対してより細やかなメンテナンスを行うことができる。
【００１１】
上記の流体噴射装置は、前記キャップ部は、可撓性を有するように形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、キャップ部が可撓性を有するように形成されているため、密着部分を徐々に広げる動作を行いやすくすることができる。
【００１２】
上記の流体噴射装置は、前記密着面を払拭する密着面払拭部を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、密着面を払拭することができるため、密着面を清浄な状態に保持することができる。
【００１３】
上記の流体噴射装置は、前記噴射面を払拭する噴射面払拭部を更に備え、前記噴射面払拭部は、前記密着面払拭部を兼ねていることを特徴とする。
本発明によれば、噴射面を払拭する噴射面払拭部を更に備え、噴射面払拭部が密着面払拭部を兼ねていることとしたので、装置内の部品点数の削減及び省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る印刷装置の構成を示す概略図。
【図２】ヘッドの構成を示す概略断面図。
【図３】ヘッドの構成を示す概略断面図。
【図４】キャッピング機構の構成を示す側面図。
【図５】制御系の構成を示すブロック図。
【図６】キャッピング動作の一工程を示す図。
【図７】キャッピング動作の一工程を示す図。
【図８】キャッピング動作の一工程を示す図。
【図９】解除動作の一工程を示す図。
【図１０】解除動作の一工程を示す図。
【図１１】キャッピング機構の他の構成を示す側面図。
【図１２】キャッピング動作の他の工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る印刷装置ＰＲＴ（液体噴射装置）の概略構成を示す図である。本実施形態では、印刷装置ＰＲＴとして例えばインクジェット型の印刷装置を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１に示す印刷装置ＰＲＴは、例えば、紙、プラスチックシートなどのシート状の媒体Ｍを搬送しつつ印刷処理を行う装置である。印刷装置ＰＲＴは、筐体ＰＢと、媒体Ｍにインクを噴射するインクジェット機構ＩＪと、当該インクジェット機構ＩＪにインクを供給するインク供給機構ＳＰと、媒体Ｍを搬送する搬送機構ＣＶと、インクジェット機構ＩＪの保全動作を行うメンテナンス機構ＭＮと、これら各機構を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００１７】
本実施形態では、色素材料（機能材料）を例えば水などの液状媒体に分散させたインクが用いられている。加えて、本実施形態では、例えば水分含有率が５０％程度（通常は７０％程度）の高粘度インクが用いられている。また、本実施形態に係る印刷装置ＰＲＴとして、例えば商業用の印刷装置を用いても構わない。
【００１８】
以下、ＸＹＺ直交座標系を設定し、当該ＸＹＺ直交座標系を適宜参照しつつ各構成要素の位置関係を説明する。本実施形態では、例えば媒体Ｍの搬送方向をＸ方向とし、当該媒体Ｍの搬送面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。また、Ｘ軸周りの回転方向をθＸ方向、Ｙ軸周りの回転方向をθＹ方向、Ｚ軸周りの回転方向をθＺ方向とする。
【００１９】
筐体ＰＢは、例えばＹ方向を長手とするように形成されている。筐体ＰＢには、上記のインクジェット機構ＩＪ、インク供給機構ＳＰ、搬送機構ＣＶ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴの各部が取り付けられている。筐体ＰＢには、例えばプラテン１３が設けられている。プラテン１３は、媒体Ｍを支持する支持部材である。プラテン１３は、例えば筐体ＰＢのうちＸ方向の中央部に配置されている。プラテン１３は、＋Ｚ方向に向けられた平坦面１３ａを有している。当該平坦面１３ａは、媒体Ｍを支持する支持面として用いられる。
【００２０】
搬送機構ＣＶは、例えば搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構ＣＶは、例えば筐体ＰＢの−Ｘ側から当該筐体ＰＢの内部に媒体Ｍを搬送し、当該筐体ＰＢの＋Ｘ側から当該筐体ＰＢの外部に排出する。搬送機構ＣＶは、筐体ＰＢの内部において、媒体Ｍがプラテン１３上を通過するように当該媒体Ｍを搬送する。搬送機構ＣＶは、例えば制御装置ＣＯＮＴによって搬送のタイミングや搬送量などが制御されるようになっている。
【００２１】
インクジェット機構ＩＪは、インクを噴射するヘッドＨと、当該ヘッドＨを保持して移動させるヘッド移動機構ＡＣとを有している。ヘッドＨは、プラテン１３上に送り出された媒体Ｍに向けてインクを噴射する。ヘッドＨは、インクを噴射する噴射面Ｈａを有している。噴射面Ｈａは、例えば−Ｚ方向に向けられており、例えばプラテン１３の支持面１３ａに対向するように配置されている。
【００２２】
ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４を有している。ヘッドＨは、当該キャリッジ４に固定されている。キャリッジ４は、筐体ＰＢの長手方向（Ｘ方向）に架けられたガイド軸８に当接されている。ヘッドＨ及びキャリッジ４は、例えばプラテン１３の＋Ｚ方向に配置されている。
【００２３】
ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４の他、例えばパルスモーター９と、当該パルスモーター９によって回転駆動される駆動プーリー１０と、駆動プーリー１０とはプリンタ本体５の幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー１１と、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されてキャリッジ４に接続されたタイミングベルト１２とを有している。
【００２４】
キャリッジ４は、当該タイミングベルト１２に接続されている。キャリッジ４は、タイミングベルト１２の回転に伴ってＹ方向に移動可能に設けられている。Ｙ方向へ移動する際、キャリッジ４は、ガイド軸８によって案内されるようになっている。
【００２５】
インク供給機構ＳＰは、ヘッドＨにインクを供給する。インク供給機構ＳＰには、例えば複数のインクカートリッジ６が収容されている。本実施形態の印刷装置ＰＲＴは、インクカートリッジ６がヘッドＨとは異なる位置に収容される構成（オフキャリッジ型）である。インク供給機構ＳＰは、例えばヘッドＨとインクカートリッジ６とを接続する供給チューブＴＢを有している。インク供給機構ＳＰは、当該供給チューブＴＢを介してインクカートリッジ６内に貯留されるインクをヘッドＨに供給する不図示のポンプ機構を有している。
【００２６】
メンテナンス機構ＭＮは、ヘッドＨのホームポジションに配置されている。このホームポジションは、例えば媒体Ｍに対して印刷が行われる領域から外れた領域に設定されている。本実施形態では、例えばプラテン１３の＋Ｙ側にホームポジションが設定されている。ホームポジションは、例えば印刷装置ＰＲＴの電源がオフである時や、長時間に亘って記録が行われない時などに、ヘッドＨが待機する場所である。
【００２７】
メンテナンス機構ＭＮは、例えばヘッドＨの噴射面Ｈａを覆うキャッピング機構ＣＰや、当該噴射面Ｈａを払拭するワイピング機構ＷＰ、噴射面Ｈａ（ノズルＮＺ）を吸引する吸引機構ＳＣなどを有している。キャッピング機構ＣＰは、キャッピング部材５０を有している。キャッピング部材５０は、密着面５０ａ（図４等参照）を噴射面Ｈａに密着させる構成となっている。ワイピング機構ＷＰは、噴射面Ｈａを払拭する第一第一ワイピング部材５１と、キャッピング部材５０の密着面５０ａを払拭する第二ワイピング部材５４とを有している。
【００２８】
吸引機構ＳＣは、例えば噴射面Ｈａとの間に密閉空間を形成する密閉部材５２と、当該密閉空間を吸引する吸引ポンプ５３とを有している。ヘッドＨから上記キャッピング機構ＣＰ、ワイピング機構ＷＰ及び吸引機構ＳＣを介してメンテナンス機構ＭＮ側に排出された廃インクは、例えば廃液回収機構（不図示）において回収されるようになっている。
【００２９】
図２は、ヘッドＨの構成を示す側断面図である。図３は、ヘッドＨの構成を説明する要部断面図である。
図２に示されるように、ヘッドＨは、導入針ユニット１７、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を備えている。
【００３０】
導入針ユニット１７の上面には、フィルタ２１を介在させた状態で２本のインク導入針２２が並んで取り付けられている。導入針ユニット１７の内部には、各インク導入針２２に対応したインク導入路２３が形成されている。インク導入路２３の上端は、フィルタ２１を介してインク導入針２２に接続されている。インク導入路２３の下端は、パッキン２４を介してヘッドケース１８内部のケース流路２５に接続されている。インク導入針２２には、それぞれサブタンク２が装着されている。
【００３１】
サブタンク２は、例えばポリプロピレン等の樹脂製材料を用いて形成されている。サブタンク２には、インク室２７が設けられている。インク室２７は、例えばすり鉢状に形成された凹部２７ａを有している。凹部２７ａは、開口部２７ｂを有している。開口部２７ｂには、透明な弾性シート２６が貼り付けられている。凹部２７ａの底部には、連通孔２７ｃが形成されている。連通孔２７ｃは、インク室２７の凹部２７ａとインク供給室２７ｄとの間を連通するように形成されている。インク供給室２７ｄは、例えば供給チューブＴＢに接続されている。インク供給室２７ｄのうち例えば供給チューブＴＢとの接続部分には、例えば不図示のフィルタなどが設けられている。
【００３２】
弾性シート２６は、開口部２７ｂを塞ぐように貼り付けられている。弾性シート２６は、インク室２７の圧力に応じて伸縮するようになっている。弾性シート２６は、例えばインク室２７の圧力が外部の圧力よりも高くなると凹部２７ａの外側へ向けて膨張した状態となり、インク室２７の容積が増加した状態となる。インク室２７の圧力が外部の圧力よりも低くなると凹部２７ａの内側へ向けて膨張した状態となり、インク室２７の容積が減少した状態となる。
【００３３】
弾性シート２６には、弁２７ｅが取り付けられている。弁２７ｅは、凹部２７ａから連通孔２７ｃを介してインク供給室２７ｄに接続されており、インク供給室２７ｄ側から連通孔２７ｃを開閉するように形成されている。弁２７ｅは、弾性シート２６が膨張及び収縮に連動して連通孔２７ｃを開閉するようになっている。具体的には、インク室２７の容積を減少させる方向に弾性シート２６が膨張したときに連通孔２７ｃが開状態となり、インク室２７の容積を増加させる方向に弾性シート２６が膨張したときには連通孔２７ｃが閉状態となる。弁２７ｅには、所定の弾性力を付与する付勢部材２７ｆが取り付けられており、連通孔２７ｃの開閉の圧力が調整されている。
【００３４】
サブタンク２は、針接続部２８に接続されている。針接続部２８は、インク導入針２２サブタンク２とインク導入針２２とを接続する部分である。インク室２７の凹部２７ａには、当該針接続部２８に接続される接続流路２９が形成されている。針接続部２８の内部空間には、インク導入針２２がほぼ隙間無く嵌め込まれるシール材３１が設けられている。インク導入針２２がシール材３１に嵌め込まれることで、サブタンク２と導入針ユニット１７との間がほぼ漏れの無い状態で接続されるようになっている。
【００３５】
図３に示すように、ヘッドケース１８は、合成樹脂などを用いて形成されている。ヘッドケース１８は、例えば中空部を有するように箱型に形成されている。ヘッドケース１８は、上端側がパッキン２４を介して導入針ユニット１７を取り付けられている。ヘッドケース１８の下端面には、流路ユニット１９が接合されている。ヘッドケース１８の内部に形成された中空部３７内には、アクチュエータユニット２０が収容されている。
【００３６】
ヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。ケース流路２５の上端は、パッキン２４を介して導入針ユニット１７のインク導入路２３に連通されている。ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室４４に連通されている。このため、インク導入針２２から導入されたインクＤは、インク導入路２３及びケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給されるようになっている。
【００３７】
アクチュエータユニット２０は、例えば櫛歯状に配置された複数の圧電振動子３８と、当該圧電振動子３８を保持する固定板３９と、圧電振動子３８に対して制御装置ＣＯＮＴからの駆動信号を供給するフレキシブルケーブル４０とを有している。
【００３８】
圧電振動子３８は、図中下側端部が固定板３９の下端面から突出するように固定されている。このように、各圧電振動子３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。固定板３９のうち例えば圧電振動子３８の固定された面とは異なる面が中空部３７を区画するケース内壁面に接着されている。
【００３９】
流路ユニット１９は、振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３を有している。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、積層された状態で接着されている。流路ユニット１９は、共通インク室４４からインク供給口４５、圧力室４６を通り、ノズルＮＺに至るまでの一連のインク流路（液体流路）を構成している。圧力室４６は、ノズルＮＺの配列方向（ノズル列方向）に対して直交する方向が長手方向となるように形成されている。
【００４０】
共通インク室４４は、ケース流路２５に接続されている。共通インク室４４には、インク導入針２２側からのインクＤが導入される室である。また、共通インク室４４は、インク供給口４５に接続されている。共通インク室４４に導入されたインクＤは、当該インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配されるようになっている。
【００４１】
ノズル基板４３は、流路ユニット１９の底部に配置されている。ノズル基板４３には、媒体Ｍに形成される画像などのドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズルＮＺが形成されている。ノズル基板４３としては、例えばステンレス鋼などの金属製の板材が用いられる。
【００４２】
図４は、ヘッドＨ及びキャッピング機構ＣＰの構成を示す側面図である。
図４に示すように、キャッピング機構ＣＰは、キャッピング部材５０及び駆動機構ＡＣＴを有している。キャッピング部材５０は、例えばゴムやエラストマなどの材料を用いて板状に形成されており、可撓性を有している。このため、キャッピング部材５０は、例えば噴射面Ｈａに対して反り返る方向に湾曲した状態に変形可能である。
【００４３】
キャッピング部材５０は、ヘッドＨの噴射面Ｈａに対して密着させる密着面５０ａを有している。密着面５０ａは、ヘッドＨの噴射面Ｈａに対向して設けられている。キャッピング部材５０は、噴射面Ｈａのうち少なくともノズルＮＺが形成されている範囲を覆う寸法に形成されている。
【００４４】
駆動機構ＡＣＴは、キャッピング部材５０をヘッドＨとの間で移動させる移動機構と、キャッピング部材５０を例えば上記した状態に湾曲させるなどキャッピング部材５０を変形させる変形機構と、を有している。このような移動機構及び変形機構としては、例えばモーター機構、エアシリンダ機構などのアクチュエータが用いられる。勿論、他のアクチュエータを用いても構わない。駆動機構ＡＣＴは、例えば制御装置ＣＯＮＴからの制御信号に基づいてキャッピング部材５０を移動させたり変形させたりする。
【００４５】
図５は印刷装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
制御装置ＣＯＮＴには、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置ＩＰ、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置ＭＲなどが接続されており、上述した搬送機構ＣＶや、ヘッド移動機構ＡＣ、メンテナンス機構ＭＮ等が接続されている。制御装置ＣＯＮＴは、メンテナンス機構ＭＮのうち例えばキャッピング機構ＣＰやワイピング機構ＷＰなどを制御可能である。
【００４６】
印刷装置ＰＲＴは、それぞれの圧電振動子３８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。この駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。駆動信号発生器６２には、ヘッドＨの圧電振動子３８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、各圧電振動子３８に対して、個別に駆動信号を供給可能に設けられている。
【００４７】
次に、上記のように構成された印刷装置ＰＲＴの動作を説明する。
ヘッドＨによる印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＶによって媒体ＭをヘッドＨの−Ｚ側に配置させる。媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨを移動させつつ、印刷する画像の画像データに基づいてノズルＮＺに係る駆動信号発生器６２から圧電振動子３８に駆動信号を入力する。
【００４８】
圧電振動子３８に駆動信号が入力されると、圧電振動子３８が伸縮する。圧電振動子３８の伸縮により、圧力室４６の容積が変化し、インクを収容した圧力室４６の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズルＮＺからインクが噴射される。ノズルＮＺから噴射されたインクによって、媒体Ｍに所望の画像が形成される。なお、圧電振動子３８を伸縮させる場合、上記の第１電気信号を圧電振動子３８に供給しても構わない。また、第１電気信号とは異なる駆動信号を圧電振動子３８に供給しても構わない。
【００４９】
また、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨのメンテナンス動作として、例えばキャッピング動作、吸引動作、ワイピング動作などを行わせる。キャッピング動作を行わせる場合、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨをホームポジションに移動させ、ヘッドＨの噴射面Ｈａとキャッピング部材５０の密着面５０ａとを対向させる。このとき、図６に示すように、キャッピング部材５０を撓ませた状態とし、密着面５０ａが噴射面Ｈａに対して反る方向に湾曲させておく。
【００５０】
この状態から、制御装置ＣＯＮＴは、駆動機構ＡＣＴにより、キャッピング部材５０をヘッドＨ側へ移動させ、密着面５０ａを噴射面Ｈａに密着させる。この動作により、図７に示すように、密着面５０ａの一端部（図中左端）のみが噴射面Ｈａに密着し（密着部分５０ｂ）、他の部分は噴射面Ｈａから離れるように湾曲した状態となる。
【００５１】
密着面５０ａの一部を噴射面Ｈａに密着させた後、制御装置ＣＯＮＴは、駆動機構ＡＣＴにより、密着面５０ａをノズルＮＺの列が配置された一端部（図中左端）から他端部（図中右端）に掛けて一方向に徐々に噴射面Ｈａに密着させていく。この動作により、図８に示すように、密着部分５０ｂが密着面５０ａの一端部から他端部へ一方向に徐々に広がっていく。なお、ここでは密着部分５０ｂの広がる方向を、ノズルＮＺの列が配置されている方向としたが、これに限られることは無く、他の方向であっても構わない。
【００５２】
密着面５０ａの全面が噴射面Ｈａに密着されたら、キャッピング動作が完了となる。上記の動作において、制御装置ＣＯＮＴは、噴射面Ｈａのうち複数のノズルＮＺが形成された領域に対して密着面５０ａを密着部分５０ｂが徐々に広がるように密着させるため、ノズルＮＺ内への空気の入り込みが抑えられ、ノズルＮＺ内のメニスカスの破壊が抑えられることになる。
【００５３】
次に、当該キャッピング動作を解除する解除動作を説明する。
キャッピング動作が完了した状態において、ヘッドＨの噴射面Ｈａとキャッピング部材５０の密着面５０ａとは平行な状態で密着されている。解除動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、駆動機構ＡＣＴにより、密着面５０ａと噴射面Ｈａとの間を平行な状態に保ったまま、キャッピング部材５０をヘッドＨから離れる方向（−Ｚ方向）へ移動させる。
【００５４】
この動作により、図９に示すように、密着面５０ａと噴射面Ｈａと平行にした状態で噴射面Ｈａから密着面５０ａが離されるため、ノズルＮＺ内に微量の負圧が発生する。当該負圧により、ノズルＮＺから密着面５０ａへとインクＤが排出される。このため、ノズルＮＺ内のインクの増粘や詰まりなどが解消されることになる。
【００５５】
制御装置ＣＯＮＴは、キャッピング部材５０をヘッドＨから引き離した後、密着面５０ａに付着したインクＤを除去させる。インクＤの除去動作を行う際には、図１０に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、ワイピング機構ＷＰの第二ワイピング部材５４に密着面５０ａを払拭させる。この動作により、第二ワイピング部材５４によって密着面５０ａ上のインクＤが払拭され、密着面５０ａ上が清浄な状態に保持される。
【００５６】
なお、キャッピング動作及び解除動作の他、例えば吸引動作を行う場合には、制御装置ＣＯＮＴは、密閉部材５２を用いてヘッドＨの噴射面Ｈａとの間に密閉空間を形成させ、吸引ポンプ５３を用いて当該密閉空間を吸引させる。この動作により、密閉空間が負圧になり、ノズルＮＺからインクが排出される。排出されたインクは、不図示の廃液回収機構に回収される。また、ワイピング動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、ワイピング機構ＷＰの第一ワイピング部材５１をヘッドＨの噴射面Ｈａに当接させ、この状態から第一ワイピング部材５１の＋Ｚ側の先端がヘッドＨの噴射面Ｈａを例えば＋Ｙ方向に払拭させる。
【００５７】
以上のように、本実施形態によれば、噴射面Ｈａのうち複数のノズルＮＺが形成された領域に対して密着面５０ａを密着部分５０ｂが徐々に広がるように密着させるキャッピング動作が行われるため、ノズルＮＺ内への空気の入り込みが抑えられ、ノズルＮＺ内のメニスカスの破壊を防ぐことができる。また、キャッピング動作の解除動作では、密着面５０ａと噴射面Ｈａとを平行にした状態で噴射面Ｈａから密着面５０ａが離されるため、ノズルＮＺ内に微量の負圧を発生させることができる。このため、ノズルＮＺ内のインクの一部を排出させることができ、ノズルＮＺ内のクリーニングが行われることになる。このようにメニスカスの破壊を防ぎつつ、ノズル内の詰まりを防ぐことができるため、所期の噴射特性を維持することができる。
【００５８】
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、上記実施形態においては、キャッピング部材５０が噴射面Ｈａのほぼ全面を覆う寸法に形成されていたが、これに限られることは無い。例えば図１１に示すように、ノズルＮＺの列毎にキャッピング部材５０を設ける構成であっても構わない。この場合、図１１及び図１２に示すように、例えば駆動機構ＡＣＴによって各キャッピング部材５０を個別に駆動する構成とすることが好ましい。
【００５９】
また、上記実施形態においては、キャッピングの解除動作において、キャッピング部材５０の密着面５０ａに付着したインクＤを第二ワイピング部材５４によって払拭する態様を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば、第一ワイピング部材５１によって密着面５０ａを払拭する構成としても構わない。
【００６０】
また、上記実施形態では、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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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】
【００６４】
ＰＲＴ…印刷装置 ＩＪ…インクジェット機構 ＣＯＮＴ…制御装置 Ｈ…ヘッド Ｈａ…噴射面 ＣＰ…キャッピング機構 ＷＰ…ワイピング機構 Ｄ…インク ＮＺ…ノズル ５０…キャッピング部材 ５０ａ…密着面 ５０ｂ…密着部分 ５１…第一ワイピング部材 ５４…第二ワイピング部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体を噴射する流体噴射装置として、例えば下記特許文献１に記載のインクジェット式記録装置が知られている。インクジェット式記録装置は、記録媒体（媒体）にインクを噴射して文字や画像等を記録する装置である。インクジェット式記録装置は、インクを選択的に噴射するノズルを有する噴射ヘッドを有している。
【０００３】
インクジェット式記録装置では、良好な噴射特性を維持又は回復させるため、例えばノズルの形成された噴射面を覆うキャッピング動作など、当該噴射ヘッドのメンテナンス動作が定期的に行われる。例えば特許文献１には、噴射面に密着して噴射ヘッドを覆うキャップ部材を有する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−６６８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、キャップ部材を噴射面に密着させるときにノズルに空気が入り込み、ノズル内のメニスカスが破壊され、噴射特性が低下してしまう可能性がある。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明は、所期の噴射特性を維持することができる流体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る流体噴射装置は、流体を噴射する複数のノズルが形成された噴射面を有する流体噴射ヘッドと、前記噴射面に密着する密着面を有するキャップ部と、前記噴射面のうち複数の前記ノズルが形成された領域に対して前記密着面を密着部分が徐々に広がるように密着させるキャッピング動作、及び、前記密着面と前記噴射面と平行にした状態で前記噴射面から前記密着面を離す解除動作を前記キャップ部に行わせる制御部とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、噴射面のうち複数のノズルが形成された領域に対して密着面を密着部分が徐々に広がるように密着させるキャッピング動作が行われるため、ノズル内への空気の入り込みが抑えられ、ノズル内のメニスカスの破壊を防ぐことができる。また、解除動作では、密着面と噴射面と平行にした状態で噴射面から密着面が離されるため、ノズル内に微量の負圧を発生させることができる。このため、ノズル内の流体の一部を排出させることができるため、ノズル内のクリーニングが行われることになる。このようにメニスカスの破壊を防ぎつつ、ノズル内の詰まりを防ぐことができるため、所期の噴射特性を維持することができる。
【０００９】
上記の流体噴射装置は、複数の前記ノズルは、一方向に並ぶように配置されており、前記制御部は、前記密着部分が前記一方向に広がるように前記密着面を前記噴射面に密着させることを特徴とする。
本発明によれば、複数のノズルが並ぶ方向に密着部分が広がるので、装置設計時において各部材の配置や動作方向などを合わせやすくなる。
【００１０】
上記の流体噴射装置は、複数の前記ノズルは、複数列に配置されており、前記キャップ部は、前記ノズルの列ごとに設けられており、前記制御部は、前記キャップ部ごとにそれぞれ独立して動作を制御可能であることを特徴とする。
本発明によれば、複数のノズルが複数列に配置されており、キャップ部がノズルの列ごとに設けられており、制御部がキャップ部ごとにそれぞれ独立して動作を制御可能であることとしたので、ノズル列ごとにキャッピング動作及び解除動作を行わせることができる。これにより、流体噴射ヘッドに対してより細やかなメンテナンスを行うことができる。
【００１１】
上記の流体噴射装置は、前記キャップ部は、可撓性を有するように形成されていることを特徴とする。
本発明によれば、キャップ部が可撓性を有するように形成されているため、密着部分を徐々に広げる動作を行いやすくすることができる。
【００１２】
上記の流体噴射装置は、前記密着面を払拭する密着面払拭部を更に備えることを特徴とする。
本発明によれば、密着面を払拭することができるため、密着面を清浄な状態に保持することができる。
【００１３】
上記の流体噴射装置は、前記噴射面を払拭する噴射面払拭部を更に備え、前記噴射面払拭部は、前記密着面払拭部を兼ねていることを特徴とする。
本発明によれば、噴射面を払拭する噴射面払拭部を更に備え、噴射面払拭部が密着面払拭部を兼ねていることとしたので、装置内の部品点数の削減及び省スペース化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本実施形態に係る印刷装置の構成を示す概略図。
【図２】ヘッドの構成を示す概略断面図。
【図３】ヘッドの構成を示す概略断面図。
【図４】キャッピング機構の構成を示す側面図。
【図５】制御系の構成を示すブロック図。
【図６】キャッピング動作の一工程を示す図。
【図７】キャッピング動作の一工程を示す図。
【図８】キャッピング動作の一工程を示す図。
【図９】解除動作の一工程を示す図。
【図１０】解除動作の一工程を示す図。
【図１１】キャッピング機構の他の構成を示す側面図。
【図１２】キャッピング動作の他の工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本実施形態に係る印刷装置ＰＲＴ（液体噴射装置）の概略構成を示す図である。本実施形態では、印刷装置ＰＲＴとして例えばインクジェット型の印刷装置を例に挙げて説明する。
【００１６】
図１に示す印刷装置ＰＲＴは、例えば、紙、プラスチックシートなどのシート状の媒体Ｍを搬送しつつ印刷処理を行う装置である。印刷装置ＰＲＴは、筐体ＰＢと、媒体Ｍにインクを噴射するインクジェット機構ＩＪと、当該インクジェット機構ＩＪにインクを供給するインク供給機構ＳＰと、媒体Ｍを搬送する搬送機構ＣＶと、インクジェット機構ＩＪの保全動作を行うメンテナンス機構ＭＮと、これら各機構を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００１７】
本実施形態では、色素材料（機能材料）を例えば水などの液状媒体に分散させたインクが用いられている。加えて、本実施形態では、例えば水分含有率が５０％程度（通常は７０％程度）の高粘度インクが用いられている。また、本実施形態に係る印刷装置ＰＲＴとして、例えば商業用の印刷装置を用いても構わない。
【００１８】
以下、ＸＹＺ直交座標系を設定し、当該ＸＹＺ直交座標系を適宜参照しつつ各構成要素の位置関係を説明する。本実施形態では、例えば媒体Ｍの搬送方向をＸ方向とし、当該媒体Ｍの搬送面においてＸ方向に直交する方向をＹ方向とし、Ｘ軸及びＹ軸を含む平面に垂直な方向をＺ方向と表記する。また、Ｘ軸周りの回転方向をθＸ方向、Ｙ軸周りの回転方向をθＹ方向、Ｚ軸周りの回転方向をθＺ方向とする。
【００１９】
筐体ＰＢは、例えばＹ方向を長手とするように形成されている。筐体ＰＢには、上記のインクジェット機構ＩＪ、インク供給機構ＳＰ、搬送機構ＣＶ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴの各部が取り付けられている。筐体ＰＢには、例えばプラテン１３が設けられている。プラテン１３は、媒体Ｍを支持する支持部材である。プラテン１３は、例えば筐体ＰＢのうちＸ方向の中央部に配置されている。プラテン１３は、＋Ｚ方向に向けられた平坦面１３ａを有している。当該平坦面１３ａは、媒体Ｍを支持する支持面として用いられる。
【００２０】
搬送機構ＣＶは、例えば搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構ＣＶは、例えば筐体ＰＢの−Ｘ側から当該筐体ＰＢの内部に媒体Ｍを搬送し、当該筐体ＰＢの＋Ｘ側から当該筐体ＰＢの外部に排出する。搬送機構ＣＶは、筐体ＰＢの内部において、媒体Ｍがプラテン１３上を通過するように当該媒体Ｍを搬送する。搬送機構ＣＶは、例えば制御装置ＣＯＮＴによって搬送のタイミングや搬送量などが制御されるようになっている。
【００２１】
インクジェット機構ＩＪは、インクを噴射するヘッドＨと、当該ヘッドＨを保持して移動させるヘッド移動機構ＡＣとを有している。ヘッドＨは、プラテン１３上に送り出された媒体Ｍに向けてインクを噴射する。ヘッドＨは、インクを噴射する噴射面Ｈａを有している。噴射面Ｈａは、例えば−Ｚ方向に向けられており、例えばプラテン１３の支持面１３ａに対向するように配置されている。
【００２２】
ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４を有している。ヘッドＨは、当該キャリッジ４に固定されている。キャリッジ４は、筐体ＰＢの長手方向（Ｘ方向）に架けられたガイド軸８に当接されている。ヘッドＨ及びキャリッジ４は、例えばプラテン１３の＋Ｚ方向に配置されている。
【００２３】
ヘッド移動機構ＡＣは、キャリッジ４の他、例えばパルスモーター９と、当該パルスモーター９によって回転駆動される駆動プーリー１０と、駆動プーリー１０とはプリンタ本体５の幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー１１と、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されてキャリッジ４に接続されたタイミングベルト１２とを有している。
【００２４】
キャリッジ４は、当該タイミングベルト１２に接続されている。キャリッジ４は、タイミングベルト１２の回転に伴ってＹ方向に移動可能に設けられている。Ｙ方向へ移動する際、キャリッジ４は、ガイド軸８によって案内されるようになっている。
【００２５】
インク供給機構ＳＰは、ヘッドＨにインクを供給する。インク供給機構ＳＰには、例えば複数のインクカートリッジ６が収容されている。本実施形態の印刷装置ＰＲＴは、インクカートリッジ６がヘッドＨとは異なる位置に収容される構成（オフキャリッジ型）である。インク供給機構ＳＰは、例えばヘッドＨとインクカートリッジ６とを接続する供給チューブＴＢを有している。インク供給機構ＳＰは、当該供給チューブＴＢを介してインクカートリッジ６内に貯留されるインクをヘッドＨに供給する不図示のポンプ機構を有している。
【００２６】
メンテナンス機構ＭＮは、ヘッドＨのホームポジションに配置されている。このホームポジションは、例えば媒体Ｍに対して印刷が行われる領域から外れた領域に設定されている。本実施形態では、例えばプラテン１３の＋Ｙ側にホームポジションが設定されている。ホームポジションは、例えば印刷装置ＰＲＴの電源がオフである時や、長時間に亘って記録が行われない時などに、ヘッドＨが待機する場所である。
【００２７】
メンテナンス機構ＭＮは、例えばヘッドＨの噴射面Ｈａを覆うキャッピング機構ＣＰや、当該噴射面Ｈａを払拭するワイピング機構ＷＰ、噴射面Ｈａ（ノズルＮＺ）を吸引する吸引機構ＳＣなどを有している。キャッピング機構ＣＰは、キャッピング部材５０を有している。キャッピング部材５０は、密着面５０ａ（図４等参照）を噴射面Ｈａに密着させる構成となっている。ワイピング機構ＷＰは、噴射面Ｈａを払拭する第一第一ワイピング部材５１と、キャッピング部材５０の密着面５０ａを払拭する第二ワイピング部材５４とを有している。
【００２８】
吸引機構ＳＣは、例えば噴射面Ｈａとの間に密閉空間を形成する密閉部材５２と、当該密閉空間を吸引する吸引ポンプ５３とを有している。ヘッドＨから上記キャッピング機構ＣＰ、ワイピング機構ＷＰ及び吸引機構ＳＣを介してメンテナンス機構ＭＮ側に排出された廃インクは、例えば廃液回収機構（不図示）において回収されるようになっている。
【００２９】
図２は、ヘッドＨの構成を示す側断面図である。図３は、ヘッドＨの構成を説明する要部断面図である。
図２に示されるように、ヘッドＨは、導入針ユニット１７、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を備えている。
【００３０】
導入針ユニット１７の上面には、フィルタ２１を介在させた状態で２本のインク導入針２２が並んで取り付けられている。導入針ユニット１７の内部には、各インク導入針２２に対応したインク導入路２３が形成されている。インク導入路２３の上端は、フィルタ２１を介してインク導入針２２に接続されている。インク導入路２３の下端は、パッキン２４を介してヘッドケース１８内部のケース流路２５に接続されている。インク導入針２２には、それぞれサブタンク２が装着されている。
【００３１】
サブタンク２は、例えばポリプロピレン等の樹脂製材料を用いて形成されている。サブタンク２には、インク室２７が設けられている。インク室２７は、例えばすり鉢状に形成された凹部２７ａを有している。凹部２７ａは、開口部２７ｂを有している。開口部２７ｂには、透明な弾性シート２６が貼り付けられている。凹部２７ａの底部には、連通孔２７ｃが形成されている。連通孔２７ｃは、インク室２７の凹部２７ａとインク供給室２７ｄとの間を連通するように形成されている。インク供給室２７ｄは、例えば供給チューブＴＢに接続されている。インク供給室２７ｄのうち例えば供給チューブＴＢとの接続部分には、例えば不図示のフィルタなどが設けられている。
【００３２】
弾性シート２６は、開口部２７ｂを塞ぐように貼り付けられている。弾性シート２６は、インク室２７の圧力に応じて伸縮するようになっている。弾性シート２６は、例えばインク室２７の圧力が外部の圧力よりも高くなると凹部２７ａの外側へ向けて膨張した状態となり、インク室２７の容積が増加した状態となる。インク室２７の圧力が外部の圧力よりも低くなると凹部２７ａの内側へ向けて膨張した状態となり、インク室２７の容積が減少した状態となる。
【００３３】
弾性シート２６には、弁２７ｅが取り付けられている。弁２７ｅは、凹部２７ａから連通孔２７ｃを介してインク供給室２７ｄに接続されており、インク供給室２７ｄ側から連通孔２７ｃを開閉するように形成されている。弁２７ｅは、弾性シート２６が膨張及び収縮に連動して連通孔２７ｃを開閉するようになっている。具体的には、インク室２７の容積を減少させる方向に弾性シート２６が膨張したときに連通孔２７ｃが開状態となり、インク室２７の容積を増加させる方向に弾性シート２６が膨張したときには連通孔２７ｃが閉状態となる。弁２７ｅには、所定の弾性力を付与する付勢部材２７ｆが取り付けられており、連通孔２７ｃの開閉の圧力が調整されている。
【００３４】
サブタンク２は、針接続部２８に接続されている。針接続部２８は、インク導入針２２サブタンク２とインク導入針２２とを接続する部分である。インク室２７の凹部２７ａには、当該針接続部２８に接続される接続流路２９が形成されている。針接続部２８の内部空間には、インク導入針２２がほぼ隙間無く嵌め込まれるシール材３１が設けられている。インク導入針２２がシール材３１に嵌め込まれることで、サブタンク２と導入針ユニット１７との間がほぼ漏れの無い状態で接続されるようになっている。
【００３５】
図３に示すように、ヘッドケース１８は、合成樹脂などを用いて形成されている。ヘッドケース１８は、例えば中空部を有するように箱型に形成されている。ヘッドケース１８は、上端側がパッキン２４を介して導入針ユニット１７を取り付けられている。ヘッドケース１８の下端面には、流路ユニット１９が接合されている。ヘッドケース１８の内部に形成された中空部３７内には、アクチュエータユニット２０が収容されている。
【００３６】
ヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。ケース流路２５の上端は、パッキン２４を介して導入針ユニット１７のインク導入路２３に連通されている。ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室４４に連通されている。このため、インク導入針２２から導入されたインクＤは、インク導入路２３及びケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給されるようになっている。
【００３７】
アクチュエータユニット２０は、例えば櫛歯状に配置された複数の圧電振動子３８と、当該圧電振動子３８を保持する固定板３９と、圧電振動子３８に対して制御装置ＣＯＮＴからの駆動信号を供給するフレキシブルケーブル４０とを有している。
【００３８】
圧電振動子３８は、図中下側端部が固定板３９の下端面から突出するように固定されている。このように、各圧電振動子３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。固定板３９のうち例えば圧電振動子３８の固定された面とは異なる面が中空部３７を区画するケース内壁面に接着されている。
【００３９】
流路ユニット１９は、振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３を有している。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、積層された状態で接着されている。流路ユニット１９は、共通インク室４４からインク供給口４５、圧力室４６を通り、ノズルＮＺに至るまでの一連のインク流路（液体流路）を構成している。圧力室４６は、ノズルＮＺの配列方向（ノズル列方向）に対して直交する方向が長手方向となるように形成されている。
【００４０】
共通インク室４４は、ケース流路２５に接続されている。共通インク室４４には、インク導入針２２側からのインクＤが導入される室である。また、共通インク室４４は、インク供給口４５に接続されている。共通インク室４４に導入されたインクＤは、当該インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配されるようになっている。
【００４１】
ノズル基板４３は、流路ユニット１９の底部に配置されている。ノズル基板４３には、媒体Ｍに形成される画像などのドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズルＮＺが形成されている。ノズル基板４３としては、例えばステンレス鋼などの金属製の板材が用いられる。
【００４２】
図４は、ヘッドＨ及びキャッピング機構ＣＰの構成を示す側面図である。
図４に示すように、キャッピング機構ＣＰは、キャッピング部材５０及び駆動機構ＡＣＴを有している。キャッピング部材５０は、例えばゴムやエラストマなどの材料を用いて板状に形成されており、可撓性を有している。このため、キャッピング部材５０は、例えば噴射面Ｈａに対して反り返る方向に湾曲した状態に変形可能である。
【００４３】
キャッピング部材５０は、ヘッドＨの噴射面Ｈａに対して密着させる密着面５０ａを有している。密着面５０ａは、ヘッドＨの噴射面Ｈａに対向して設けられている。キャッピング部材５０は、噴射面Ｈａのうち少なくともノズルＮＺが形成されている範囲を覆う寸法に形成されている。
【００４４】
駆動機構ＡＣＴは、キャッピング部材５０をヘッドＨとの間で移動させる移動機構と、キャッピング部材５０を例えば上記した状態に湾曲させるなどキャッピング部材５０を変形させる変形機構と、を有している。このような移動機構及び変形機構としては、例えばモーター機構、エアシリンダ機構などのアクチュエータが用いられる。勿論、他のアクチュエータを用いても構わない。駆動機構ＡＣＴは、例えば制御装置ＣＯＮＴからの制御信号に基づいてキャッピング部材５０を移動させたり変形させたりする。
【００４５】
図５は印刷装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
制御装置ＣＯＮＴには、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置ＩＰ、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置ＭＲなどが接続されており、上述した搬送機構ＣＶや、ヘッド移動機構ＡＣ、メンテナンス機構ＭＮ等が接続されている。制御装置ＣＯＮＴは、メンテナンス機構ＭＮのうち例えばキャッピング機構ＣＰやワイピング機構ＷＰなどを制御可能である。
【００４６】
印刷装置ＰＲＴは、それぞれの圧電振動子３８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。この駆動信号発生器６２は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。駆動信号発生器６２には、ヘッドＨの圧電振動子３８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、各圧電振動子３８に対して、個別に駆動信号を供給可能に設けられている。
【００４７】
次に、上記のように構成された印刷装置ＰＲＴの動作を説明する。
ヘッドＨによる印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＶによって媒体ＭをヘッドＨの−Ｚ側に配置させる。媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨを移動させつつ、印刷する画像の画像データに基づいてノズルＮＺに係る駆動信号発生器６２から圧電振動子３８に駆動信号を入力する。
【００４８】
圧電振動子３８に駆動信号が入力されると、圧電振動子３８が伸縮する。圧電振動子３８の伸縮により、圧力室４６の容積が変化し、インクを収容した圧力室４６の圧力が変動する。この圧力の変動によって、ノズルＮＺからインクが噴射される。ノズルＮＺから噴射されたインクによって、媒体Ｍに所望の画像が形成される。なお、圧電振動子３８を伸縮させる場合、上記の第１電気信号を圧電振動子３８に供給しても構わない。また、第１電気信号とは異なる駆動信号を圧電振動子３８に供給しても構わない。
【００４９】
また、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨのメンテナンス動作として、例えばキャッピング動作、吸引動作、ワイピング動作などを行わせる。キャッピング動作を行わせる場合、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨをホームポジションに移動させ、ヘッドＨの噴射面Ｈａとキャッピング部材５０の密着面５０ａとを対向させる。このとき、図６に示すように、キャッピング部材５０を撓ませた状態とし、密着面５０ａが噴射面Ｈａに対して反る方向に湾曲させておく。
【００５０】
この状態から、制御装置ＣＯＮＴは、駆動機構ＡＣＴにより、キャッピング部材５０をヘッドＨ側へ移動させ、密着面５０ａを噴射面Ｈａに密着させる。この動作により、図７に示すように、密着面５０ａの一端部（図中左端）のみが噴射面Ｈａに密着し（密着部分５０ｂ）、他の部分は噴射面Ｈａから離れるように湾曲した状態となる。
【００５１】
密着面５０ａの一部を噴射面Ｈａに密着させた後、制御装置ＣＯＮＴは、駆動機構ＡＣＴにより、密着面５０ａをノズルＮＺの列が配置された一端部（図中左端）から他端部（図中右端）に掛けて一方向に徐々に噴射面Ｈａに密着させていく。この動作により、図８に示すように、密着部分５０ｂが密着面５０ａの一端部から他端部へ一方向に徐々に広がっていく。なお、ここでは密着部分５０ｂの広がる方向を、ノズルＮＺの列が配置されている方向としたが、これに限られることは無く、他の方向であっても構わない。
【００５２】
密着面５０ａの全面が噴射面Ｈａに密着されたら、キャッピング動作が完了となる。上記の動作において、制御装置ＣＯＮＴは、噴射面Ｈａのうち複数のノズルＮＺが形成された領域に対して密着面５０ａを密着部分５０ｂが徐々に広がるように密着させるため、ノズルＮＺ内への空気の入り込みが抑えられ、ノズルＮＺ内のメニスカスの破壊が抑えられることになる。
【００５３】
次に、当該キャッピング動作を解除する解除動作を説明する。
キャッピング動作が完了した状態において、ヘッドＨの噴射面Ｈａとキャッピング部材５０の密着面５０ａとは平行な状態で密着されている。解除動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、駆動機構ＡＣＴにより、密着面５０ａと噴射面Ｈａとの間を平行な状態に保ったまま、キャッピング部材５０をヘッドＨから離れる方向（−Ｚ方向）へ移動させる。
【００５４】
この動作により、図９に示すように、密着面５０ａと噴射面Ｈａと平行にした状態で噴射面Ｈａから密着面５０ａが離されるため、ノズルＮＺ内に微量の負圧が発生する。当該負圧により、ノズルＮＺから密着面５０ａへとインクＤが排出される。このため、ノズルＮＺ内のインクの増粘や詰まりなどが解消されることになる。
【００５５】
制御装置ＣＯＮＴは、キャッピング部材５０をヘッドＨから引き離した後、密着面５０ａに付着したインクＤを除去させる。インクＤの除去動作を行う際には、図１０に示すように、制御装置ＣＯＮＴは、ワイピング機構ＷＰの第二ワイピング部材５４に密着面５０ａを払拭させる。この動作により、第二ワイピング部材５４によって密着面５０ａ上のインクＤが払拭され、密着面５０ａ上が清浄な状態に保持される。
【００５６】
なお、キャッピング動作及び解除動作の他、例えば吸引動作を行う場合には、制御装置ＣＯＮＴは、密閉部材５２を用いてヘッドＨの噴射面Ｈａとの間に密閉空間を形成させ、吸引ポンプ５３を用いて当該密閉空間を吸引させる。この動作により、密閉空間が負圧になり、ノズルＮＺからインクが排出される。排出されたインクは、不図示の廃液回収機構に回収される。また、ワイピング動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、ワイピング機構ＷＰの第一ワイピング部材５１をヘッドＨの噴射面Ｈａに当接させ、この状態から第一ワイピング部材５１の＋Ｚ側の先端がヘッドＨの噴射面Ｈａを例えば＋Ｙ方向に払拭させる。
【００５７】
以上のように、本実施形態によれば、噴射面Ｈａのうち複数のノズルＮＺが形成された領域に対して密着面５０ａを密着部分５０ｂが徐々に広がるように密着させるキャッピング動作が行われるため、ノズルＮＺ内への空気の入り込みが抑えられ、ノズルＮＺ内のメニスカスの破壊を防ぐことができる。また、キャッピング動作の解除動作では、密着面５０ａと噴射面Ｈａとを平行にした状態で噴射面Ｈａから密着面５０ａが離されるため、ノズルＮＺ内に微量の負圧を発生させることができる。このため、ノズルＮＺ内のインクの一部を排出させることができ、ノズルＮＺ内のクリーニングが行われることになる。このようにメニスカスの破壊を防ぎつつ、ノズル内の詰まりを防ぐことができるため、所期の噴射特性を維持することができる。
【００５８】
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、上記実施形態においては、キャッピング部材５０が噴射面Ｈａのほぼ全面を覆う寸法に形成されていたが、これに限られることは無い。例えば図１１に示すように、ノズルＮＺの列毎にキャッピング部材５０を設ける構成であっても構わない。この場合、図１１及び図１２に示すように、例えば駆動機構ＡＣＴによって各キャッピング部材５０を個別に駆動する構成とすることが好ましい。
【００５９】
また、上記実施形態においては、キャッピングの解除動作において、キャッピング部材５０の密着面５０ａに付着したインクＤを第二ワイピング部材５４によって払拭する態様を例に挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば、第一ワイピング部材５１によって密着面５０ａを払拭する構成としても構わない。
【００６０】
また、上記実施形態では、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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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】
【００６４】
ＰＲＴ…印刷装置 ＩＪ…インクジェット機構 ＣＯＮＴ…制御装置 Ｈ…ヘッド Ｈａ…噴射面 ＣＰ…キャッピング機構 ＷＰ…ワイピング機構 Ｄ…インク ＮＺ…ノズル ５０…キャッピング部材 ５０ａ…密着面 ５０ｂ…密着部分 ５１…第一ワイピング部材 ５４…第二ワイピング部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射する複数のノズルが形成された噴射面を有する流体噴射ヘッドと、
前記噴射面に密着する密着面を有するキャップ部と、
前記噴射面のうち複数の前記ノズルが形成された領域に対して前記密着面を密着部分が徐々に広がるように密着させるキャッピング動作、及び、前記密着面と前記噴射面と平行にした状態で前記噴射面から前記密着面を離す解除動作を前記キャップ部に行わせる制御部と
を備える流体噴射装置。
【請求項２】
複数の前記ノズルは、一方向に並ぶように配置されており、
前記制御部は、前記密着部分が前記一方向に広がるように前記密着面を前記噴射面に密着させる
請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
複数の前記ノズルは、複数列に配置されており、
前記キャップ部は、前記ノズルの列ごとに設けられており、
前記制御部は、前記キャップ部ごとにそれぞれ独立して動作を制御可能である
請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記キャップ部は、可撓性を有するように形成されている
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】
前記密着面を払拭する密着面払拭部を更に備える
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】
前記噴射面を払拭する噴射面払拭部を更に備え、
前記噴射面払拭部は、前記密着面払拭部を兼ねている
請求項５に記載の流体噴射装置。
【請求項１】
流体を噴射する複数のノズルが形成された噴射面を有する流体噴射ヘッドと、
前記噴射面に密着する密着面を有するキャップ部と、
前記噴射面のうち複数の前記ノズルが形成された領域に対して前記密着面を密着部分が徐々に広がるように密着させるキャッピング動作、及び、前記密着面と前記噴射面と平行にした状態で前記噴射面から前記密着面を離す解除動作を前記キャップ部に行わせる制御部と
を備える流体噴射装置。
【請求項２】
複数の前記ノズルは、一方向に並ぶように配置されており、
前記制御部は、前記密着部分が前記一方向に広がるように前記密着面を前記噴射面に密着させる
請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
複数の前記ノズルは、複数列に配置されており、
前記キャップ部は、前記ノズルの列ごとに設けられており、
前記制御部は、前記キャップ部ごとにそれぞれ独立して動作を制御可能である
請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記キャップ部は、可撓性を有するように形成されている
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】
前記密着面を払拭する密着面払拭部を更に備える
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】
前記噴射面を払拭する噴射面払拭部を更に備え、
前記噴射面払拭部は、前記密着面払拭部を兼ねている
請求項５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２０１１−２５５６２０（Ｐ２０１１−２５５６２０Ａ）
【公開日】平成２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１３３１６７（Ｐ２０１０−１３３１６７）
【出願日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【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２３年１２月２２日（２０１１．１２．２２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月１０日（２０１０．６．１０）
【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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