液体吐出装置および印刷装置
【課題】液体の飛沫の付着による吐出不良を抑えつつ、ノズルの液滴吐出検査を高精度に行うことが可能な液体吐出装置、および印刷装置を提供する。
【解決手段】ロール紙プリンタ１は、往復移動可能なキャリッジ１７と、このキャリッジ１７に搭載された印刷ヘッド１４と、印刷ヘッド１４に設けられたインクノズルを有するノズル形成面１４ａに対して下方側から接離可能なヘッドキャップ４４とを有し、ヘッドキャップ４４は、ノズル形成面１４ａに対して離間する際に傾斜され、インク滴吐出検査の際に検出面がノズル形成面１４ａに対して平行となるように配置される。
【解決手段】ロール紙プリンタ１は、往復移動可能なキャリッジ１７と、このキャリッジ１７に搭載された印刷ヘッド１４と、印刷ヘッド１４に設けられたインクノズルを有するノズル形成面１４ａに対して下方側から接離可能なヘッドキャップ４４とを有し、ヘッドキャップ４４は、ノズル形成面１４ａに対して離間する際に傾斜され、インク滴吐出検査の際に検出面がノズル形成面１４ａに対して平行となるように配置される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させる液体吐出装置およびそれを備えた印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタ等の印刷装置は、往復移動可能なキャリッジに搭載された印刷ヘッドが複数のノズルからインク滴を所望の位置に吐出することによって印刷を行うように構成されている。
このような印刷装置では、ヘッドのノズルの目詰まりを解消するためにノズル形成面にキャップを密着させてポンプによって吸い出すクリーニング処理が行われる。また、ノズル形成面に対して隙間をあけて配置したキャップ内にノズルから帯電インクを吐出して電流変化を検出し、正常にインク滴が吐出されているか否かを検査する液滴吐出検査も行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６４２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ヘッドのノズル形成面に密着させたキャップを、ノズル形成面に対して平行に離間させると、ノズル形成面とキャップとの間に付着しているインクによりインク膜が形成される場合があり、その膜が破裂してインクが飛沫となってノズルに付着し、ノズルの吐出不良を起こしてしまう可能性がある。
そのため、ノズル形成面からキャップを離間させる際に、キャップを傾けて接触箇所の一部から徐々に離間させ、インク膜の形成を極力抑えることが行われている。
しかしながら、このように、キャップを傾けて離間させる構造であると、液滴吐出検査の際に、ノズル形成面とキャップ内の検出面とが平行とならず、各ノズルでの電流検出が不均一となり、液滴吐出検査精度の低下を招いてしまうことになり、好ましくない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、液体の飛沫の付着による吐出不良を抑えつつ、ノズルの液滴吐出検査を高精度に行うことが可能な液体吐出装置、および印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明に係る液体吐出装置は、
往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに搭載された吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに設けられた吐出ノズルを有するノズル面に対して接離可能なヘッドキャップと、を有し、
所定の検査隙間をあけて配置された前記ヘッドキャップ内の検出面に前記吐出ノズルから帯電した液体を吐出させて前記ヘッドキャップ内での電流変化に基づいて前記吐出ノズルからの液滴の吐出状態を検査する液滴吐出検査が可能な液体吐出装置であって、
前記ヘッドキャップは、前記ノズル面に対して離間する際に傾斜され、前記液滴吐出検査の際に前記検出面が前記ノズル面に対して平行となるように配置されることを特徴とする。
【０００７】
この構成の液体吐出装置によれば、ヘッドキャップが、ノズル面に対して離間する際に傾斜されるので、ヘッドキャップのノズル面からの離間時に、液膜が形成されることなく徐々に離間される。これにより、液膜の破裂により液が飛散してノズルに付着することによる吐出不良を防止することができる。
また、液滴吐出検査の際には、検出面がノズル面に対して平行となるようにヘッドキャップが配置されるので、液滴吐出検査時における電流検出の均一化を図ることができ、液滴吐出検査を高精度に行うことができる。
これにより、液体の飛沫の付着による吐出不良を抑えつつ、ノズルの液滴吐出検査を高精度に行うことができる。
【０００８】
また、前記ヘッドキャップが設けられたキャップホルダを前記ノズル面に対して平行に近接及び離間方向へ移動させる移動機構と、前記ノズル面に対する前記ヘッドキャップの離間時に前記キャップホルダを傾ける案内カムと、を備えていることが好ましく、また、前記キャップホルダは、前記移動機構によって移動されるスライダに保持され、前記スライダに対して前記案内カムによって傾けられることが好ましい。
【０００９】
この構成の液体吐出装置によれば、移動機構によってノズル面に対して平行に維持されて移動されるキャップホルダが、ノズル面から離間する際に案内カムによって傾けられるため、ヘッドキャップを、ノズル面に対して離間する際に傾斜させ、液滴吐出検査の際に検出面がノズル面に対して平行となるように配置させることができる。
【００１０】
また、前記スライダは所定範囲内で前記キャリッジとともに移動可能であり、前記移動機構は、前記キャリッジとともに移動される前記スライダを、その移動に伴って前記吐出ヘッドに対する近接及び離間方向へ移動させるカム機構であることが好ましい。
【００１１】
この構成の液体吐出装置によれば、スライダが所定範囲内でキャリッジとともに移動可能とされ、移動機構が、キャリッジとともに移動されるスライダを、その移動に伴って吐出ヘッドに対する近接及び離間方向へ移動させるカム機構であるため、キャリッジとともに移動されるスライダを、カム機構によって容易に吐出ヘッドに対する近接及び離間方向へ移動させることができ、構造の簡略化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の印刷装置は、上記の何れかの液体吐出装置を備え、
前記吐出ノズルからインク滴を吐出させて被印刷物に印刷処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
この構成の印刷装置によれば、吐出ヘッドのノズルにおけるインク吐出の信頼性を高い状態に維持することができ、高品質に印刷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る液体吐出装置、および印刷装置の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図であり、図２は図１に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図であり、図３は図１に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図であり、図４は図１に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【００１５】
本実施形態のロール紙プリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してインクジェット方式によりロール紙にカラー印刷するものであり、図１に示すように、プリンタ本体２の外装をなすプリンタケース２ａの前面には、ロール紙カバー３及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に設けられている。また、プリンタケース２ａの前面には、ロール紙の幅に対応した所定幅の記録紙排出口４が形成されている。記録紙排出口４の下側には排紙ガイド５が前方に突出しており、当該排紙ガイド５の側方にはロール紙カバー３を開くための開閉レバー６が配置されている。プリンタケース２ａにおける排紙ガイド５および開閉レバー６の下側には、ロール紙を出し入れするための矩形の開口部２ｂが形成されており、この開口部２ｂがロール紙カバー３によって封鎖されている。
【００１６】
開閉レバー６を操作するとロール紙カバー３のロックが解除される。ロック解除後、排紙ガイド５を前方に引くと、図２に示すように、ロール紙カバー３が下端部を中心として前方にほぼ水平になるまで開く。ロール紙カバー３が開くと、プリンタ内部に形成されているロール紙収納部１１が開放状態となるとともに、ロール紙収納部１１から記録紙排出口４に至る記録紙搬送経路が開放状態となり、プリンタ前方からロール紙の交換作業などを簡単に行うことができるようになっている。なお、図２においては、ロール紙カバー３の外装部分および開閉レバー６の図示を省略している。
【００１７】
図３に示すように、ロール紙プリンタ１の内部には、本体フレーム１０における幅方向の中央部分にロール紙収納部１１が形成されている。ロール紙収納部１１にはロール紙１２がプリンタ幅方向にロール紙幅方向を沿わせた向きで収納される。
【００１８】
ロール紙収納部１１の上側には、本体フレーム１０の上端にヘッドユニットフレーム１３が水平に取り付けられている。ヘッドユニットフレーム１３には、インクジェットヘッドである印刷ヘッド１４、印刷ヘッド１４の位置を検出するためのリニアスケール１５およびエンコーダセンサ１６、印刷ヘッド１４およびエンコーダセンサ１６を搭載しているキャリッジ１７、キャリッジ１７のプリンタ幅方向への移動をガイドするキャリッジガイド軸１８が配置されている。また、キャリッジ１７をキャリッジガイド軸１８に沿って往復移動させるためのキャリッジモータ１９およびタイミングベルト２０を備えたキャリッジ搬送機構が配置されている。
【００１９】
印刷ヘッド（吐出ヘッド）１４はインク滴を吐出するノズル形成面（ノズル面）１４ａが下向きになるようにキャリッジ１７に搭載されている。エンコーダセンサ１６は印刷ヘッド１４の上端面１４ｂに配置されている。キャリッジガイド軸１８はプリンタ幅方向に水平に掛け渡されており、リニアスケール１５は、印刷ヘッド１４の上方においてキャリッジガイド軸１８と平行に掛け渡されている。
【００２０】
印刷ヘッド１４の下側には一定のギャップを設けてプリンタ幅方向に水平に延びるプラテン２１が配置されている。プラテン２１によって印刷ヘッド１４の印刷位置が規定されている。プラテン２１の後端には下方に湾曲しているテンションガイド２２が取り付けられている。テンションガイド２２はバネによって上方に付勢されており、ロール紙収納部１１に収納されているロール紙１２から引き出された記録紙１２ａは、テンションガイド２２によって所定の張力が付与された状態で印刷位置を経由する記録紙搬送経路に沿って引き出される。
【００２１】
プラテン２１の後側には、後側紙送りローラ２３がプリンタ幅方向に水平に掛け渡されている。後側紙送りローラ２３には所定幅の後側紙押さえローラ２４が記録紙１２ａを介して、所定の押圧力で押し付けられている。プラテン２１における前端側の部位には、前側紙送りローラ２５が配置されている。前側紙送りローラ２５には、上側から前側紙押さえローラ２６が記録紙１２ａを介して、押し付けられている。後側紙送りローラ２３および前側紙送りローラ２５は、本体フレーム１０に搭載されている紙送りモータ２７によって駆動される。
【００２２】
キャリッジ１７をキャリッジガイド軸１８に沿って往復移動させながら、キャリッジ１７に搭載されている印刷ヘッド１４により、ロール紙１２から繰り出されて印刷位置に位置している記録紙１２ａの部分の表面に印刷が行われる。印刷位置はエンコーダセンサ１６の検出信号に基づいて制御されている。記録紙１２ａの幅方向への一連の行印刷が終了した後は、後側紙送りローラ２３および前側紙送りローラ２５が回転駆動されて、所定ピッチだけ記録紙１２ａが送り出される。この後に、次の行の印刷が行われる。このように、記録紙１２ａは、所定ピッチで間欠的に送り出されながら印刷ヘッド１４によって印刷が施される。印刷後の記録紙１２ａが排出される記録紙排出口４には、例えば鋏式の記録紙切断装置２８が配置されている。記録紙切断装置２８によって、これらの間に位置する記録紙１２ａが幅方向に切断される。
【００２３】
なお、プラテン２１、テンションガイド２２、後側紙送りローラ２３、前側紙送りローラ２５は、ロール紙カバー３と一緒に開閉するようになっている。
【００２４】
また、図１および図２に示したインクカートリッジカバー７を開くと、その内側のカートリッジ装着部９（図４参照）が開放状態になり、このカートリッジ装着部９へのインクカートリッジ８の着脱が可能になる。
【００２５】
インクカートリッジ８は、カートリッジケース内に複数個のカラーインクパックを収容したものである。本実施形態のロール紙プリンタ１の場合は、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部９の前方にインクカートリッジ８が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００２６】
インクカートリッジ８内の各インクパックは、インクカートリッジ８をカートリッジ装着部９に装着した際に、カートリッジ装着部９側に設けられたインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部９のインク供給針には、プリンタケース２ａ内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、可撓性のインク供給チューブ３３の一端が接続されている。
インク供給チューブ３３の他端は、キャリッジ１７に接続され、ダンパユニットや背圧調整ユニットを介して印刷ヘッド１４に連通している。
【００２７】
図４に示すように、印刷領域から外れたカートリッジ装着部９の上方が、往復移動するキャリッジ１７の待機位置（メンテナンス領域）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ１７の下面に露出する印刷ヘッド１４の保守動作を行うヘッドメンテナンス機構４０が配置されている。
【００２８】
図５に示すように、ヘッドメンテナンス機構４０は、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａを封止するためのヘッドキャップ機構６０と、このノズル形成面１４ａを払拭するためのワイパ機構５０と、ヘッドキャップ機構６０から残留インクを吸引するためのインク吸引機構７０とを備えている。
【００２９】
ワイパ機構５０及びインク吸引機構７０は、ポンプモータ（図示省略）により駆動される。これらの各部分は、プリンタ本体に着脱可能なハウジング３９に取り付けられている。
【００３０】
ワイパ機構５０及びヘッドキャップ機構６０は、キャリッジ１７の往復動方向に併設されており、インク吸引機構７０は、ヘッドキャップ機構６０のプリンタ後方側（図５中上奥側）に併設されている。
【００３１】
ワイパ機構５０は、複数の歯車からなる歯車列で構成された動力伝達機構（図示略）によって伝達されるポンプモータの駆動力により、上下方向に進退動される。
【００３２】
ワイパ機構５０は、スライダ６２と、ワイパ６１とを備えている。スライダ６２は、箱型状に形成されたもので、印刷ヘッド１４の移動経路に対して近接離間する方向にスライドするように、スライド部６３がハウジング３９に設けられたガイド部６４に支持案内されている。スライダ６２には、弾性材であるゴム製の板材からなるワイパ６１が埋め込まれている。
【００３３】
そして、スライダ６２は、キャリッジ１７とともに移動する印刷ヘッド１４の移動経路に対して近接及び離間する。つまり、スライダ６２は、最もワイパ６１が下降した位置（退避位置）と、ワイパ６１によってノズル形成面１４ａの汚れを払拭する処理を行うために上昇したワイピング位置との間を移動できるようになっている。ワイピング位置は、ワイパ６１の先端が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに対し接触して擦れるようになっている。これにより、ワイパ６１はノズル形成面１４ａに付着しているインク等の異物を払拭することができる。尚、インクの種類によっては、ワイパ６１を軟質のプラスチック等により形成しても良い。
【００３４】
インク吸引機構７０は、チューブ７２の一端がヘッドキャップ機構６０と接続され、他端がインクカートリッジ８の廃インク導入部に接続されたチューブポンプであり、このインク吸引機構７０が駆動されると、ヘッドキャップ機構６０を介して印刷ヘッド１４のインクノズルからインクを吸引し、インクカートリッジ８の廃インク貯留室に排出する。
【００３５】
図６に示すように、ヘッドキャップ機構６０は、キャリッジ１７の移動方向（図６左右方向）に沿ってハウジング３９にスライド可能に設けられ、キャリッジ１７に押圧されて移動するスライダ４１と、印刷ヘッド１４に対して近接及び離間するようにスライダ４１にスライド可能に設けられたキャップホルダ４２と、キャップホルダ４２の印刷ヘッド１４側に固定されたヘッドキャップ４４と、スライダ４１の位置に応じてキャップホルダ４２と印刷ヘッド１４との距離を変更するカム機構（移動機構）４５とを備えている。
【００３６】
スライダ４１には、待機位置に向けて移動するキャリッジ１７の待機位置側（図６右側）の位置決め部４７に当接してこのキャリッジ１７により押圧される当接部４８が待機位置側に形成されており、ハウジング３９との間に掛け渡されたスプリング４９で当接部４８を位置決め部４７に当接させる方向に付勢されている。スライダ４１は、キャリッジ１７が待機位置側の所定範囲にあるときに当接部４８が位置決め部４７で押圧されてキャリッジ１７と一体に移動する。
【００３７】
図７に示すように、スライダ４１に対して上下方向にスライド可能に設けられたキャップホルダ４２は、スプリング７０によって印刷ヘッド１４側へ向かって付勢されている。また、スライダ４１には、係止片７１が形成されており、この係止片７１には、キャップホルダ４２の両端における一側部側に形成された側方へ突出する突出ピン７２が係合し、これにより、キャップホルダ４２の印刷ヘッド１４側への移動が規制されている。
また、突出ピン７２は、その一方の突出ピン７２ａの突出量が多く、これにより、この突出ピン７２ａは、スライダ４１の側面からも突出している。
また、スライダ４１には、カムフォロア５３，５４が、それぞれ両側面から突出して形成されている。
【００３８】
図６に示すように、カム機構４５は、ハウジング３９の両側面に形成された複数のカム５１，５２と、スライダ４１に設けられ、カム５１，５２のうちの対応するもので案内される複数のカムフォロア５３，５４とを有している。カム５１には、カムフォロア５３に接触する第１カム面５１ａ、第２カム面５１ｂ、第３カム面５１ｃが待機位置側から順に形成されており、第１カム面５１ａ、第２カム面５１ｂ、第３カム面５１ｃの順に印刷ヘッド１４からの距離が離れている。カム５２にも、カムフォロア５４に接触する第１カム面５２ａ、第２カム面５２ｂ、第３カム面５２ｃが待機位置側から順に形成されており、第１カム面５２ａ、第２カム面５２ｂ、第３カム面５２ｃの順に印刷ヘッド１４からの距離が離れている。
【００３９】
カム５１は、第１カム面５１ａと第２カム面５１ｂとの間に第１傾斜カム面５１ｄが形成され、第２カム面５１ｂと第３カム面５１ｃとの間に第２傾斜カム面５１ｅが形成されており、第１傾斜カム面５１ｄ及び第２傾斜カム面５１ｅに接触しながらカムフォロア５３が移動する。同様に、カム５２は、第１カム面５２ａと第２カム面５２ｂとの間に第１傾斜カム面５２ｄが形成され、第２カム面５２ｂと第３カム面５２ｃとの間に第２傾斜カム面５２ｅが形成されており、第１傾斜カム面５２ｄ及び第２傾斜カム面５２ｅに接触しながらカムフォロア５４が移動する。
【００４０】
そして、カム機構４５では、キャリッジ１７が待機位置にあるとき、カムフォロア５３はカム５１の第１カム面５１ａに乗り上げ、カムフォロア５４はカム５２の第１カム面５２ａに乗り上げた状態になり、カムフォロア５３，５４を有するスライダ４１が印刷ヘッド１４に最も近接する所定の近接位置に位置する。また、キャリッジ１７が待機位置から所定距離離間した第１の位置にあるとき、カムフォロア５３はカム５１の第２カム面５１ｂに乗り上げ、カムフォロア５４はカム５２の第２カム面５２ｂに乗り上げた状態になり、スライダ４１が印刷ヘッド１４から上記近接位置よりも若干離間した所定の中間位置に位置する。さらに、キャリッジ１７が待機位置から第１の位置よりもさらに所定距離離間した第２の位置にあるとき、カムフォロア５３はカム５１の第３カム面５１ｃに乗り、カムフォロア５４はカム５２の第３カム面５２ｃに乗った状態になり、スライダ４１が印刷ヘッド１４から上記中間位置よりもさらに離間した所定の離間位置に位置する。
【００４１】
ここで、キャリッジ１７が待機位置にあってスライダ４１が近接位置にあるとき、キャップホルダ４２のヘッドキャップ４４が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに当接する。つまり、このとき、ヘッドキャップ４４が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにスプリング７０の付勢力で密着する。また、キャリッジ１７が第１の位置にあってスライダ４１が中間位置にあるとき、キャップホルダ４２のヘッドキャップ４４が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａから微少距離離間する。また、キャリッジ１７が第２の位置にあってスライダ４１が離間位置にあるとき、キャップホルダ４２のヘッドキャップ４４が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａからさらに離間する。
【００４２】
また、ハウジング３９には、案内カム７３が形成されており、この案内カム７３には、キャップホルダ４２に形成されてスライダ４１の側面から突出された一方の突出ピン７２ａが挿通されている。この案内カム７３は、突出ピン７２ａが接触可能な案内傾斜カム面７３ａを有している。この案内傾斜カム面７３ａは、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに対する傾斜角度が、カム５１，５２の第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄよりも緩やかになっている。また、案内カム７３では、スライダ４１の印刷領域（図６左側）への移動に伴い、第１カム面５１ａ，５２ａに位置していたカムフォロア５３，５４が第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄに到達する前に、突出ピン７２ａが案内傾斜カム面７３ａに接触し、カムフォロア５３，５４が第２カム面５１ｂ，５２ｂに到達する前に、突出ピン７２ａが案内傾斜カム面７３ａから離間するようになっている。
【００４３】
図８に示すように、ヘッドキャップ４４は、ノズル形成面１４ａを封止可能な大きさの開口を有する箱型状のゴムで形成されたもので、上端部はノズル形成面１４ａに密着可能なリップ部９６とされている。ヘッドキャップ４４は、収納凹部９４を有し、この収納凹部９４内に廃インクを吸収する多層構造の吸収材９５が収納されている。この吸収材９５は、押さえ部材（図示省略）によって保持され、その上面が、リップ部９６の先端位置よりも下がった位置とされている。
【００４４】
このヘッドキャップ４４には、インク吸引機構７０が接続されており、キャリッジ１７が待機位置にありヘッドキャップ４４がリップ部９６においてノズル形成面１４ａに密着した状態で、インク吸引機構７０が駆動されることにより、ヘッドキャップ４４内が減圧されて印刷ヘッド１４のインクノズルからインクを吸引する。吸引された廃インクは、インクカートリッジ８の廃インク貯留室に排出される。
【００４５】
また、このヘッドキャップ４４の収納凹部９４内には、電流検査用の金属軸９７が立設されており、この金属軸９７は吸収材９５と導通可能とされ吸収材９５とともに電流検査センサ９９を構成している。即ち、電流検査センサ９９は、吸収材９５の表面が検査面９９ａとされている。この電流検査センサ９９の金属軸９７には、その下端にリード線９８が接続されており、このリード線９８を介して信号が取り出し可能とされている。
【００４６】
そして、ロール紙プリンタ１では、ヘッドキャップ機構４０を用いて印刷ヘッド１４のクリーニングが行われる。なお、このクリーニングは、予め設定された所定のタイミングあるいはユーザの操作時に行われるもので、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ４４を密着させてインク吸引機構７０によって内部を吸引して印刷ヘッド１４のインクノズルから増粘状態のインク及び残留気泡を吸引し、さらに、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａの汚れをワイパ６１によって払拭する。
このクリーニングにおけるインク吸引処理で、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４を待機位置に位置させ、スライダ４１を近接位置に位置させることになる。
【００４７】
また、ロール紙プリンタ１では、印刷ヘッド１４のインクノズルでのインクのメニスカスを形成するために、印刷開始前あるいは定期的に印刷ヘッド１４のインクノズルから所定量のインク滴をヘッドキャップ４４内に吐出するフラッシング処理を行う。このフラッシング処理を行うとき、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４を第２の位置に位置させ、スライダ４１を離間位置に位置させることになる。スライダ４１が離間位置にあるときのヘッドキャップ４４と印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａとの間隔が、所定の離間隙間となる。なお、フラッシング処理時にはインクノズルから多量のインクを吐出するため、吸収材９５からのインクの跳ね返りを回避するように、この離間隙間は比較的広い値に設定されている（例えば、約２．５ｍｍ）。
【００４８】
また、ロール紙プリンタ１では、印刷休止後でキャリッジ１７及び印刷ヘッド１４を待機位置に位置させることになり、スライダ４１を近接位置に位置させる。これにより、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ４４を密着させて保護するキャッピング状態となり、インクノズルのインクの増粘による詰まりを防止する。
【００４９】
さらに、ロール紙プリンタ１では、印刷ヘッド１４のインクノズルから正常にインク滴が吐出されるか否か、つまりドット抜けの有無を検査するインク滴吐出検査が行われる。このインク滴吐出検査を行うとき、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４を第１の位置に位置させ、スライダ４１を中間位置に位置させることになる。このようにスライダ４１が中間位置にあるときのヘッドキャップ４４と印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａとの間隔が所定の検査隙間となる。この検査隙間は、離間隙間よりも狭く、可能な限り小さい値に設定されている（例えば、約０．７ｍｍ）。
【００５０】
次に、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４が待機位置に配置されてヘッドキャップ４４がノズル形成面１４ａに密着された状態からキャリッジ１７及び印刷ヘッド１４が印刷領域側へ移動する際のヘッドキャップ機構６０の動きについて説明する。
【００５１】
図９から図１５は、ヘッドキャップ機構６０の動きを示す正面側から視た斜視図である。
図６に示すように、インク吸引処理が可能でありキャッピング状態とされる待機位置に配置されたキャリッジ１７及び印刷ヘッド１４が、キャリッジ１７の移動にともなって印刷領域側（図における左側）へ移動すると、まず、図９に示すように、突出ピン７２ａが案内傾斜カム面７３ａに接触し、図１０に示すように、突出ピン７２ａが案内傾斜カム面７３ａによって下方へ押し下げられる。これにより、キャップホルダ４２の突出ピン７２ａが設けられた角部が、スプリング７０の付勢力に抗して下降されて傾けられ、ノズル形成面１４ａに密着されていたヘッドキャップ４４が、角部の一か所から次第に離間される。
【００５２】
図１１に示すように、カムフォロア５３，５４が第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄに到達し、その後は、カムフォロア５３，５４が第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄに接触しながら移動することにより、スライダ４１が徐々に下降される。これにより、キャップホルダ４２はノズル形成面１４ａに対して傾いた状態でスライダ４１とともに下降される。したがって、ノズル形成面１４ａとヘッドキャップ４４とは、インク膜が形成されることなく徐々に離間される。ここで、案内傾斜カム面７３ａの傾斜角が、第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄよりも緩やかであるため、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４がキャリッジ１７の移動に伴ってキャップホルダ４２の傾きが徐々に小さくなる。
【００５３】
その後、図１２に示すように、突出ピン７２ａが案内傾斜面７３ａの下端に到達すると、ヘッドキャップ４２がノズル形成面１４ａに対して平行となり、キャップホルダ４２はノズル形成面１４ａに対して平行状態でスライダ４１とともに下降される。
【００５４】
図１３に示すように、カムフォロア５３，５４が第２カム面５１ｂ，５２ｂに到達すると、スライダ４１が印刷ヘッド１４から近接位置よりも若干離間した所定の中間位置に位置し、ヘッドキャップ４４は、ノズル形成面１４ａに対して吸収材９５の表面からなる検査面９９ａが平行な状態で所定の検査隙間をあけた位置に配置される。
【００５５】
これにより、ヘッドキャップ４４及び印刷ヘッド１４の隙間が、図８に示すように検査隙間Ａとなり、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａとヘッドキャップ４４の吸収材９５の上面の検査面９９ａとの間隔が、インク滴吐出検査を良好に行うことができる十分に狭い所定寸法Ｂとなる。この状態で、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａとヘッドキャップ４４の吸収材９５との間に高い電位差（約５５０Ｖ）を印加し、電流検査センサ９９からの信号を監視しつつ、印刷ヘッド１４のインクノズルから帯電したインクを吐出させる。このようにすると、帯電インクが吸収材９５に着弾することにより生じる電流変化の信号が、電流検査センサ９９の金属軸９７からリード線９８を介して取り出され、その電流変化に基づいて、インクノズルからのインク滴の吐出状態が検査される。
【００５６】
つまり、正常に吐出された場合には所定の閾値以上の電流変化が検出され、正常に吐出されない場合には、この所定値以上の電流変化が検出されないため、この所定の閾値以上の電流変化があったか否かでインクノズルに詰まりが生じているか否かを検査する。
【００５７】
インク滴吐出検査が行われる上記の状態から、さらに、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４が印刷領域側へ移動すると、図１４に示すように、カムフォロア５３，５４が第２傾斜カム面５１ｅ，５２ｅに接触しながら移動することにより、スライダ４１が徐々に下降され、キャップホルダ４２がスライダ４１とともに下降される。
そして、図１５に示すように、カムフォロア５３，５４が第３カム面５１ｃ，５２ｃに到達すると、スライダ４１が印刷ヘッド１４から中間位置よりもさらに離間した所定の中間位置に位置し、この状態でフラッシング処理が可能となる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、カム機構４５によってノズル形成面１４ａに対して平行に移動されるキャップホルダ４２が、ノズル形成面１４ａから離間する際に案内カム７３によって傾けられるので、ヘッドキャップ４４を、ノズル形成面１４ａに対して離間する際に傾斜させ、インク滴吐出検査の際に検出面９９ａがノズル形成面１４ａに対して平行となるように配置させることができる。
【００５９】
つまり、ヘッドキャップ４４が、ノズル形成面１４ａに対して離間する際に傾斜されるので、ヘッドキャップ４４のノズル形成面１４ａからの離間時に、インク膜が形成されることなく徐々に離間される。これにより、インク膜の破裂によりインクが飛散してインクノズルに付着することによる吐出不良を防止することができる。
また、インク滴吐出検査の際には、検出面９９ａがノズル形成面１４ａに対して平行となるようにヘッドキャップ４４が配置されるので、インク滴吐出検査時における電流検出の均一化を図ることができ、インク滴吐出検査を高精度に行うことができる。
これにより、インクの飛沫の付着による吐出不良を抑えつつ、インクノズルのインク吐出検査を高精度に行うことができる。
【００６０】
また、スライダ４１が所定範囲内でキャリッジ１７とともに移動可能とされ、カム機構４５が、キャリッジ１７とともに移動されるスライダ４１を、その移動にともなって印刷ヘッド１４に対する近接及び離間方向へ容易に移動させる構造であるため、移動機構の構造の簡略化を図ることができる。
【００６１】
そして、上記ロール紙プリンタ１によれば、印刷ヘッド１４のインクノズルからのインク吐出の信頼性を高い状態に維持することができ、高品質に印刷を行うことができる。
【００６２】
なお、本発明に係る液体吐出装置は、上記実施形態で例示したインクジェット式のプリンタをはじめとして、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出ヘッド等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いた液体吐出装置、精密ピペットとしての試料吐出装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図である。
【図２】図１に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図である。
【図３】図１に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図である。
【図４】図１に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図５】ヘッドメンテナンス機構の斜視図である。
【図６】キャリッジ及びメンテナンス機構を示す正面から視た斜視図である。
【図７】ヘッドキャップ機構の斜視図である。
【図８】ヘッドメンテナンス機構の一部の断面図である。
【図９】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１０】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１１】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１２】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１３】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１４】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１５】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ロール紙プリンタ（液体吐出装置，印刷装置）、１４…印刷ヘッド（吐出ヘッド）、１４ａ…ノズル形成面（ノズル面）、１７…キャリッジ、４１…スライダ、４２…キャップホルダ、４４…ヘッドキャップ、４５…カム機構（移動機構）、７３…案内カム、９９ａ…検出面。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させる液体吐出装置およびそれを備えた印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、インクジェットプリンタ等の印刷装置は、往復移動可能なキャリッジに搭載された印刷ヘッドが複数のノズルからインク滴を所望の位置に吐出することによって印刷を行うように構成されている。
このような印刷装置では、ヘッドのノズルの目詰まりを解消するためにノズル形成面にキャップを密着させてポンプによって吸い出すクリーニング処理が行われる。また、ノズル形成面に対して隙間をあけて配置したキャップ内にノズルから帯電インクを吐出して電流変化を検出し、正常にインク滴が吐出されているか否かを検査する液滴吐出検査も行われる（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−２６４２４３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ヘッドのノズル形成面に密着させたキャップを、ノズル形成面に対して平行に離間させると、ノズル形成面とキャップとの間に付着しているインクによりインク膜が形成される場合があり、その膜が破裂してインクが飛沫となってノズルに付着し、ノズルの吐出不良を起こしてしまう可能性がある。
そのため、ノズル形成面からキャップを離間させる際に、キャップを傾けて接触箇所の一部から徐々に離間させ、インク膜の形成を極力抑えることが行われている。
しかしながら、このように、キャップを傾けて離間させる構造であると、液滴吐出検査の際に、ノズル形成面とキャップ内の検出面とが平行とならず、各ノズルでの電流検出が不均一となり、液滴吐出検査精度の低下を招いてしまうことになり、好ましくない。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、液体の飛沫の付着による吐出不良を抑えつつ、ノズルの液滴吐出検査を高精度に行うことが可能な液体吐出装置、および印刷装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決することのできる本発明に係る液体吐出装置は、
往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに搭載された吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに設けられた吐出ノズルを有するノズル面に対して接離可能なヘッドキャップと、を有し、
所定の検査隙間をあけて配置された前記ヘッドキャップ内の検出面に前記吐出ノズルから帯電した液体を吐出させて前記ヘッドキャップ内での電流変化に基づいて前記吐出ノズルからの液滴の吐出状態を検査する液滴吐出検査が可能な液体吐出装置であって、
前記ヘッドキャップは、前記ノズル面に対して離間する際に傾斜され、前記液滴吐出検査の際に前記検出面が前記ノズル面に対して平行となるように配置されることを特徴とする。
【０００７】
この構成の液体吐出装置によれば、ヘッドキャップが、ノズル面に対して離間する際に傾斜されるので、ヘッドキャップのノズル面からの離間時に、液膜が形成されることなく徐々に離間される。これにより、液膜の破裂により液が飛散してノズルに付着することによる吐出不良を防止することができる。
また、液滴吐出検査の際には、検出面がノズル面に対して平行となるようにヘッドキャップが配置されるので、液滴吐出検査時における電流検出の均一化を図ることができ、液滴吐出検査を高精度に行うことができる。
これにより、液体の飛沫の付着による吐出不良を抑えつつ、ノズルの液滴吐出検査を高精度に行うことができる。
【０００８】
また、前記ヘッドキャップが設けられたキャップホルダを前記ノズル面に対して平行に近接及び離間方向へ移動させる移動機構と、前記ノズル面に対する前記ヘッドキャップの離間時に前記キャップホルダを傾ける案内カムと、を備えていることが好ましく、また、前記キャップホルダは、前記移動機構によって移動されるスライダに保持され、前記スライダに対して前記案内カムによって傾けられることが好ましい。
【０００９】
この構成の液体吐出装置によれば、移動機構によってノズル面に対して平行に維持されて移動されるキャップホルダが、ノズル面から離間する際に案内カムによって傾けられるため、ヘッドキャップを、ノズル面に対して離間する際に傾斜させ、液滴吐出検査の際に検出面がノズル面に対して平行となるように配置させることができる。
【００１０】
また、前記スライダは所定範囲内で前記キャリッジとともに移動可能であり、前記移動機構は、前記キャリッジとともに移動される前記スライダを、その移動に伴って前記吐出ヘッドに対する近接及び離間方向へ移動させるカム機構であることが好ましい。
【００１１】
この構成の液体吐出装置によれば、スライダが所定範囲内でキャリッジとともに移動可能とされ、移動機構が、キャリッジとともに移動されるスライダを、その移動に伴って吐出ヘッドに対する近接及び離間方向へ移動させるカム機構であるため、キャリッジとともに移動されるスライダを、カム機構によって容易に吐出ヘッドに対する近接及び離間方向へ移動させることができ、構造の簡略化を図ることができる。
【００１２】
また、本発明の印刷装置は、上記の何れかの液体吐出装置を備え、
前記吐出ノズルからインク滴を吐出させて被印刷物に印刷処理を行うことを特徴とする。
【００１３】
この構成の印刷装置によれば、吐出ヘッドのノズルにおけるインク吐出の信頼性を高い状態に維持することができ、高品質に印刷を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明に係る液体吐出装置、および印刷装置の実施形態の例を、図面を参照しつつ説明する。
図１は本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図であり、図２は図１に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図であり、図３は図１に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図であり、図４は図１に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【００１５】
本実施形態のロール紙プリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してインクジェット方式によりロール紙にカラー印刷するものであり、図１に示すように、プリンタ本体２の外装をなすプリンタケース２ａの前面には、ロール紙カバー３及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に設けられている。また、プリンタケース２ａの前面には、ロール紙の幅に対応した所定幅の記録紙排出口４が形成されている。記録紙排出口４の下側には排紙ガイド５が前方に突出しており、当該排紙ガイド５の側方にはロール紙カバー３を開くための開閉レバー６が配置されている。プリンタケース２ａにおける排紙ガイド５および開閉レバー６の下側には、ロール紙を出し入れするための矩形の開口部２ｂが形成されており、この開口部２ｂがロール紙カバー３によって封鎖されている。
【００１６】
開閉レバー６を操作するとロール紙カバー３のロックが解除される。ロック解除後、排紙ガイド５を前方に引くと、図２に示すように、ロール紙カバー３が下端部を中心として前方にほぼ水平になるまで開く。ロール紙カバー３が開くと、プリンタ内部に形成されているロール紙収納部１１が開放状態となるとともに、ロール紙収納部１１から記録紙排出口４に至る記録紙搬送経路が開放状態となり、プリンタ前方からロール紙の交換作業などを簡単に行うことができるようになっている。なお、図２においては、ロール紙カバー３の外装部分および開閉レバー６の図示を省略している。
【００１７】
図３に示すように、ロール紙プリンタ１の内部には、本体フレーム１０における幅方向の中央部分にロール紙収納部１１が形成されている。ロール紙収納部１１にはロール紙１２がプリンタ幅方向にロール紙幅方向を沿わせた向きで収納される。
【００１８】
ロール紙収納部１１の上側には、本体フレーム１０の上端にヘッドユニットフレーム１３が水平に取り付けられている。ヘッドユニットフレーム１３には、インクジェットヘッドである印刷ヘッド１４、印刷ヘッド１４の位置を検出するためのリニアスケール１５およびエンコーダセンサ１６、印刷ヘッド１４およびエンコーダセンサ１６を搭載しているキャリッジ１７、キャリッジ１７のプリンタ幅方向への移動をガイドするキャリッジガイド軸１８が配置されている。また、キャリッジ１７をキャリッジガイド軸１８に沿って往復移動させるためのキャリッジモータ１９およびタイミングベルト２０を備えたキャリッジ搬送機構が配置されている。
【００１９】
印刷ヘッド（吐出ヘッド）１４はインク滴を吐出するノズル形成面（ノズル面）１４ａが下向きになるようにキャリッジ１７に搭載されている。エンコーダセンサ１６は印刷ヘッド１４の上端面１４ｂに配置されている。キャリッジガイド軸１８はプリンタ幅方向に水平に掛け渡されており、リニアスケール１５は、印刷ヘッド１４の上方においてキャリッジガイド軸１８と平行に掛け渡されている。
【００２０】
印刷ヘッド１４の下側には一定のギャップを設けてプリンタ幅方向に水平に延びるプラテン２１が配置されている。プラテン２１によって印刷ヘッド１４の印刷位置が規定されている。プラテン２１の後端には下方に湾曲しているテンションガイド２２が取り付けられている。テンションガイド２２はバネによって上方に付勢されており、ロール紙収納部１１に収納されているロール紙１２から引き出された記録紙１２ａは、テンションガイド２２によって所定の張力が付与された状態で印刷位置を経由する記録紙搬送経路に沿って引き出される。
【００２１】
プラテン２１の後側には、後側紙送りローラ２３がプリンタ幅方向に水平に掛け渡されている。後側紙送りローラ２３には所定幅の後側紙押さえローラ２４が記録紙１２ａを介して、所定の押圧力で押し付けられている。プラテン２１における前端側の部位には、前側紙送りローラ２５が配置されている。前側紙送りローラ２５には、上側から前側紙押さえローラ２６が記録紙１２ａを介して、押し付けられている。後側紙送りローラ２３および前側紙送りローラ２５は、本体フレーム１０に搭載されている紙送りモータ２７によって駆動される。
【００２２】
キャリッジ１７をキャリッジガイド軸１８に沿って往復移動させながら、キャリッジ１７に搭載されている印刷ヘッド１４により、ロール紙１２から繰り出されて印刷位置に位置している記録紙１２ａの部分の表面に印刷が行われる。印刷位置はエンコーダセンサ１６の検出信号に基づいて制御されている。記録紙１２ａの幅方向への一連の行印刷が終了した後は、後側紙送りローラ２３および前側紙送りローラ２５が回転駆動されて、所定ピッチだけ記録紙１２ａが送り出される。この後に、次の行の印刷が行われる。このように、記録紙１２ａは、所定ピッチで間欠的に送り出されながら印刷ヘッド１４によって印刷が施される。印刷後の記録紙１２ａが排出される記録紙排出口４には、例えば鋏式の記録紙切断装置２８が配置されている。記録紙切断装置２８によって、これらの間に位置する記録紙１２ａが幅方向に切断される。
【００２３】
なお、プラテン２１、テンションガイド２２、後側紙送りローラ２３、前側紙送りローラ２５は、ロール紙カバー３と一緒に開閉するようになっている。
【００２４】
また、図１および図２に示したインクカートリッジカバー７を開くと、その内側のカートリッジ装着部９（図４参照）が開放状態になり、このカートリッジ装着部９へのインクカートリッジ８の着脱が可能になる。
【００２５】
インクカートリッジ８は、カートリッジケース内に複数個のカラーインクパックを収容したものである。本実施形態のロール紙プリンタ１の場合は、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部９の前方にインクカートリッジ８が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００２６】
インクカートリッジ８内の各インクパックは、インクカートリッジ８をカートリッジ装着部９に装着した際に、カートリッジ装着部９側に設けられたインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部９のインク供給針には、プリンタケース２ａ内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、可撓性のインク供給チューブ３３の一端が接続されている。
インク供給チューブ３３の他端は、キャリッジ１７に接続され、ダンパユニットや背圧調整ユニットを介して印刷ヘッド１４に連通している。
【００２７】
図４に示すように、印刷領域から外れたカートリッジ装着部９の上方が、往復移動するキャリッジ１７の待機位置（メンテナンス領域）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ１７の下面に露出する印刷ヘッド１４の保守動作を行うヘッドメンテナンス機構４０が配置されている。
【００２８】
図５に示すように、ヘッドメンテナンス機構４０は、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａを封止するためのヘッドキャップ機構６０と、このノズル形成面１４ａを払拭するためのワイパ機構５０と、ヘッドキャップ機構６０から残留インクを吸引するためのインク吸引機構７０とを備えている。
【００２９】
ワイパ機構５０及びインク吸引機構７０は、ポンプモータ（図示省略）により駆動される。これらの各部分は、プリンタ本体に着脱可能なハウジング３９に取り付けられている。
【００３０】
ワイパ機構５０及びヘッドキャップ機構６０は、キャリッジ１７の往復動方向に併設されており、インク吸引機構７０は、ヘッドキャップ機構６０のプリンタ後方側（図５中上奥側）に併設されている。
【００３１】
ワイパ機構５０は、複数の歯車からなる歯車列で構成された動力伝達機構（図示略）によって伝達されるポンプモータの駆動力により、上下方向に進退動される。
【００３２】
ワイパ機構５０は、スライダ６２と、ワイパ６１とを備えている。スライダ６２は、箱型状に形成されたもので、印刷ヘッド１４の移動経路に対して近接離間する方向にスライドするように、スライド部６３がハウジング３９に設けられたガイド部６４に支持案内されている。スライダ６２には、弾性材であるゴム製の板材からなるワイパ６１が埋め込まれている。
【００３３】
そして、スライダ６２は、キャリッジ１７とともに移動する印刷ヘッド１４の移動経路に対して近接及び離間する。つまり、スライダ６２は、最もワイパ６１が下降した位置（退避位置）と、ワイパ６１によってノズル形成面１４ａの汚れを払拭する処理を行うために上昇したワイピング位置との間を移動できるようになっている。ワイピング位置は、ワイパ６１の先端が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに対し接触して擦れるようになっている。これにより、ワイパ６１はノズル形成面１４ａに付着しているインク等の異物を払拭することができる。尚、インクの種類によっては、ワイパ６１を軟質のプラスチック等により形成しても良い。
【００３４】
インク吸引機構７０は、チューブ７２の一端がヘッドキャップ機構６０と接続され、他端がインクカートリッジ８の廃インク導入部に接続されたチューブポンプであり、このインク吸引機構７０が駆動されると、ヘッドキャップ機構６０を介して印刷ヘッド１４のインクノズルからインクを吸引し、インクカートリッジ８の廃インク貯留室に排出する。
【００３５】
図６に示すように、ヘッドキャップ機構６０は、キャリッジ１７の移動方向（図６左右方向）に沿ってハウジング３９にスライド可能に設けられ、キャリッジ１７に押圧されて移動するスライダ４１と、印刷ヘッド１４に対して近接及び離間するようにスライダ４１にスライド可能に設けられたキャップホルダ４２と、キャップホルダ４２の印刷ヘッド１４側に固定されたヘッドキャップ４４と、スライダ４１の位置に応じてキャップホルダ４２と印刷ヘッド１４との距離を変更するカム機構（移動機構）４５とを備えている。
【００３６】
スライダ４１には、待機位置に向けて移動するキャリッジ１７の待機位置側（図６右側）の位置決め部４７に当接してこのキャリッジ１７により押圧される当接部４８が待機位置側に形成されており、ハウジング３９との間に掛け渡されたスプリング４９で当接部４８を位置決め部４７に当接させる方向に付勢されている。スライダ４１は、キャリッジ１７が待機位置側の所定範囲にあるときに当接部４８が位置決め部４７で押圧されてキャリッジ１７と一体に移動する。
【００３７】
図７に示すように、スライダ４１に対して上下方向にスライド可能に設けられたキャップホルダ４２は、スプリング７０によって印刷ヘッド１４側へ向かって付勢されている。また、スライダ４１には、係止片７１が形成されており、この係止片７１には、キャップホルダ４２の両端における一側部側に形成された側方へ突出する突出ピン７２が係合し、これにより、キャップホルダ４２の印刷ヘッド１４側への移動が規制されている。
また、突出ピン７２は、その一方の突出ピン７２ａの突出量が多く、これにより、この突出ピン７２ａは、スライダ４１の側面からも突出している。
また、スライダ４１には、カムフォロア５３，５４が、それぞれ両側面から突出して形成されている。
【００３８】
図６に示すように、カム機構４５は、ハウジング３９の両側面に形成された複数のカム５１，５２と、スライダ４１に設けられ、カム５１，５２のうちの対応するもので案内される複数のカムフォロア５３，５４とを有している。カム５１には、カムフォロア５３に接触する第１カム面５１ａ、第２カム面５１ｂ、第３カム面５１ｃが待機位置側から順に形成されており、第１カム面５１ａ、第２カム面５１ｂ、第３カム面５１ｃの順に印刷ヘッド１４からの距離が離れている。カム５２にも、カムフォロア５４に接触する第１カム面５２ａ、第２カム面５２ｂ、第３カム面５２ｃが待機位置側から順に形成されており、第１カム面５２ａ、第２カム面５２ｂ、第３カム面５２ｃの順に印刷ヘッド１４からの距離が離れている。
【００３９】
カム５１は、第１カム面５１ａと第２カム面５１ｂとの間に第１傾斜カム面５１ｄが形成され、第２カム面５１ｂと第３カム面５１ｃとの間に第２傾斜カム面５１ｅが形成されており、第１傾斜カム面５１ｄ及び第２傾斜カム面５１ｅに接触しながらカムフォロア５３が移動する。同様に、カム５２は、第１カム面５２ａと第２カム面５２ｂとの間に第１傾斜カム面５２ｄが形成され、第２カム面５２ｂと第３カム面５２ｃとの間に第２傾斜カム面５２ｅが形成されており、第１傾斜カム面５２ｄ及び第２傾斜カム面５２ｅに接触しながらカムフォロア５４が移動する。
【００４０】
そして、カム機構４５では、キャリッジ１７が待機位置にあるとき、カムフォロア５３はカム５１の第１カム面５１ａに乗り上げ、カムフォロア５４はカム５２の第１カム面５２ａに乗り上げた状態になり、カムフォロア５３，５４を有するスライダ４１が印刷ヘッド１４に最も近接する所定の近接位置に位置する。また、キャリッジ１７が待機位置から所定距離離間した第１の位置にあるとき、カムフォロア５３はカム５１の第２カム面５１ｂに乗り上げ、カムフォロア５４はカム５２の第２カム面５２ｂに乗り上げた状態になり、スライダ４１が印刷ヘッド１４から上記近接位置よりも若干離間した所定の中間位置に位置する。さらに、キャリッジ１７が待機位置から第１の位置よりもさらに所定距離離間した第２の位置にあるとき、カムフォロア５３はカム５１の第３カム面５１ｃに乗り、カムフォロア５４はカム５２の第３カム面５２ｃに乗った状態になり、スライダ４１が印刷ヘッド１４から上記中間位置よりもさらに離間した所定の離間位置に位置する。
【００４１】
ここで、キャリッジ１７が待機位置にあってスライダ４１が近接位置にあるとき、キャップホルダ４２のヘッドキャップ４４が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに当接する。つまり、このとき、ヘッドキャップ４４が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにスプリング７０の付勢力で密着する。また、キャリッジ１７が第１の位置にあってスライダ４１が中間位置にあるとき、キャップホルダ４２のヘッドキャップ４４が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａから微少距離離間する。また、キャリッジ１７が第２の位置にあってスライダ４１が離間位置にあるとき、キャップホルダ４２のヘッドキャップ４４が印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａからさらに離間する。
【００４２】
また、ハウジング３９には、案内カム７３が形成されており、この案内カム７３には、キャップホルダ４２に形成されてスライダ４１の側面から突出された一方の突出ピン７２ａが挿通されている。この案内カム７３は、突出ピン７２ａが接触可能な案内傾斜カム面７３ａを有している。この案内傾斜カム面７３ａは、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａに対する傾斜角度が、カム５１，５２の第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄよりも緩やかになっている。また、案内カム７３では、スライダ４１の印刷領域（図６左側）への移動に伴い、第１カム面５１ａ，５２ａに位置していたカムフォロア５３，５４が第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄに到達する前に、突出ピン７２ａが案内傾斜カム面７３ａに接触し、カムフォロア５３，５４が第２カム面５１ｂ，５２ｂに到達する前に、突出ピン７２ａが案内傾斜カム面７３ａから離間するようになっている。
【００４３】
図８に示すように、ヘッドキャップ４４は、ノズル形成面１４ａを封止可能な大きさの開口を有する箱型状のゴムで形成されたもので、上端部はノズル形成面１４ａに密着可能なリップ部９６とされている。ヘッドキャップ４４は、収納凹部９４を有し、この収納凹部９４内に廃インクを吸収する多層構造の吸収材９５が収納されている。この吸収材９５は、押さえ部材（図示省略）によって保持され、その上面が、リップ部９６の先端位置よりも下がった位置とされている。
【００４４】
このヘッドキャップ４４には、インク吸引機構７０が接続されており、キャリッジ１７が待機位置にありヘッドキャップ４４がリップ部９６においてノズル形成面１４ａに密着した状態で、インク吸引機構７０が駆動されることにより、ヘッドキャップ４４内が減圧されて印刷ヘッド１４のインクノズルからインクを吸引する。吸引された廃インクは、インクカートリッジ８の廃インク貯留室に排出される。
【００４５】
また、このヘッドキャップ４４の収納凹部９４内には、電流検査用の金属軸９７が立設されており、この金属軸９７は吸収材９５と導通可能とされ吸収材９５とともに電流検査センサ９９を構成している。即ち、電流検査センサ９９は、吸収材９５の表面が検査面９９ａとされている。この電流検査センサ９９の金属軸９７には、その下端にリード線９８が接続されており、このリード線９８を介して信号が取り出し可能とされている。
【００４６】
そして、ロール紙プリンタ１では、ヘッドキャップ機構４０を用いて印刷ヘッド１４のクリーニングが行われる。なお、このクリーニングは、予め設定された所定のタイミングあるいはユーザの操作時に行われるもので、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ４４を密着させてインク吸引機構７０によって内部を吸引して印刷ヘッド１４のインクノズルから増粘状態のインク及び残留気泡を吸引し、さらに、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａの汚れをワイパ６１によって払拭する。
このクリーニングにおけるインク吸引処理で、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４を待機位置に位置させ、スライダ４１を近接位置に位置させることになる。
【００４７】
また、ロール紙プリンタ１では、印刷ヘッド１４のインクノズルでのインクのメニスカスを形成するために、印刷開始前あるいは定期的に印刷ヘッド１４のインクノズルから所定量のインク滴をヘッドキャップ４４内に吐出するフラッシング処理を行う。このフラッシング処理を行うとき、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４を第２の位置に位置させ、スライダ４１を離間位置に位置させることになる。スライダ４１が離間位置にあるときのヘッドキャップ４４と印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａとの間隔が、所定の離間隙間となる。なお、フラッシング処理時にはインクノズルから多量のインクを吐出するため、吸収材９５からのインクの跳ね返りを回避するように、この離間隙間は比較的広い値に設定されている（例えば、約２．５ｍｍ）。
【００４８】
また、ロール紙プリンタ１では、印刷休止後でキャリッジ１７及び印刷ヘッド１４を待機位置に位置させることになり、スライダ４１を近接位置に位置させる。これにより、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａにヘッドキャップ４４を密着させて保護するキャッピング状態となり、インクノズルのインクの増粘による詰まりを防止する。
【００４９】
さらに、ロール紙プリンタ１では、印刷ヘッド１４のインクノズルから正常にインク滴が吐出されるか否か、つまりドット抜けの有無を検査するインク滴吐出検査が行われる。このインク滴吐出検査を行うとき、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４を第１の位置に位置させ、スライダ４１を中間位置に位置させることになる。このようにスライダ４１が中間位置にあるときのヘッドキャップ４４と印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａとの間隔が所定の検査隙間となる。この検査隙間は、離間隙間よりも狭く、可能な限り小さい値に設定されている（例えば、約０．７ｍｍ）。
【００５０】
次に、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４が待機位置に配置されてヘッドキャップ４４がノズル形成面１４ａに密着された状態からキャリッジ１７及び印刷ヘッド１４が印刷領域側へ移動する際のヘッドキャップ機構６０の動きについて説明する。
【００５１】
図９から図１５は、ヘッドキャップ機構６０の動きを示す正面側から視た斜視図である。
図６に示すように、インク吸引処理が可能でありキャッピング状態とされる待機位置に配置されたキャリッジ１７及び印刷ヘッド１４が、キャリッジ１７の移動にともなって印刷領域側（図における左側）へ移動すると、まず、図９に示すように、突出ピン７２ａが案内傾斜カム面７３ａに接触し、図１０に示すように、突出ピン７２ａが案内傾斜カム面７３ａによって下方へ押し下げられる。これにより、キャップホルダ４２の突出ピン７２ａが設けられた角部が、スプリング７０の付勢力に抗して下降されて傾けられ、ノズル形成面１４ａに密着されていたヘッドキャップ４４が、角部の一か所から次第に離間される。
【００５２】
図１１に示すように、カムフォロア５３，５４が第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄに到達し、その後は、カムフォロア５３，５４が第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄに接触しながら移動することにより、スライダ４１が徐々に下降される。これにより、キャップホルダ４２はノズル形成面１４ａに対して傾いた状態でスライダ４１とともに下降される。したがって、ノズル形成面１４ａとヘッドキャップ４４とは、インク膜が形成されることなく徐々に離間される。ここで、案内傾斜カム面７３ａの傾斜角が、第１傾斜カム面５１ｄ，５２ｄよりも緩やかであるため、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４がキャリッジ１７の移動に伴ってキャップホルダ４２の傾きが徐々に小さくなる。
【００５３】
その後、図１２に示すように、突出ピン７２ａが案内傾斜面７３ａの下端に到達すると、ヘッドキャップ４２がノズル形成面１４ａに対して平行となり、キャップホルダ４２はノズル形成面１４ａに対して平行状態でスライダ４１とともに下降される。
【００５４】
図１３に示すように、カムフォロア５３，５４が第２カム面５１ｂ，５２ｂに到達すると、スライダ４１が印刷ヘッド１４から近接位置よりも若干離間した所定の中間位置に位置し、ヘッドキャップ４４は、ノズル形成面１４ａに対して吸収材９５の表面からなる検査面９９ａが平行な状態で所定の検査隙間をあけた位置に配置される。
【００５５】
これにより、ヘッドキャップ４４及び印刷ヘッド１４の隙間が、図８に示すように検査隙間Ａとなり、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａとヘッドキャップ４４の吸収材９５の上面の検査面９９ａとの間隔が、インク滴吐出検査を良好に行うことができる十分に狭い所定寸法Ｂとなる。この状態で、印刷ヘッド１４のノズル形成面１４ａとヘッドキャップ４４の吸収材９５との間に高い電位差（約５５０Ｖ）を印加し、電流検査センサ９９からの信号を監視しつつ、印刷ヘッド１４のインクノズルから帯電したインクを吐出させる。このようにすると、帯電インクが吸収材９５に着弾することにより生じる電流変化の信号が、電流検査センサ９９の金属軸９７からリード線９８を介して取り出され、その電流変化に基づいて、インクノズルからのインク滴の吐出状態が検査される。
【００５６】
つまり、正常に吐出された場合には所定の閾値以上の電流変化が検出され、正常に吐出されない場合には、この所定値以上の電流変化が検出されないため、この所定の閾値以上の電流変化があったか否かでインクノズルに詰まりが生じているか否かを検査する。
【００５７】
インク滴吐出検査が行われる上記の状態から、さらに、キャリッジ１７及び印刷ヘッド１４が印刷領域側へ移動すると、図１４に示すように、カムフォロア５３，５４が第２傾斜カム面５１ｅ，５２ｅに接触しながら移動することにより、スライダ４１が徐々に下降され、キャップホルダ４２がスライダ４１とともに下降される。
そして、図１５に示すように、カムフォロア５３，５４が第３カム面５１ｃ，５２ｃに到達すると、スライダ４１が印刷ヘッド１４から中間位置よりもさらに離間した所定の中間位置に位置し、この状態でフラッシング処理が可能となる。
【００５８】
以上説明したように、本実施形態によれば、カム機構４５によってノズル形成面１４ａに対して平行に移動されるキャップホルダ４２が、ノズル形成面１４ａから離間する際に案内カム７３によって傾けられるので、ヘッドキャップ４４を、ノズル形成面１４ａに対して離間する際に傾斜させ、インク滴吐出検査の際に検出面９９ａがノズル形成面１４ａに対して平行となるように配置させることができる。
【００５９】
つまり、ヘッドキャップ４４が、ノズル形成面１４ａに対して離間する際に傾斜されるので、ヘッドキャップ４４のノズル形成面１４ａからの離間時に、インク膜が形成されることなく徐々に離間される。これにより、インク膜の破裂によりインクが飛散してインクノズルに付着することによる吐出不良を防止することができる。
また、インク滴吐出検査の際には、検出面９９ａがノズル形成面１４ａに対して平行となるようにヘッドキャップ４４が配置されるので、インク滴吐出検査時における電流検出の均一化を図ることができ、インク滴吐出検査を高精度に行うことができる。
これにより、インクの飛沫の付着による吐出不良を抑えつつ、インクノズルのインク吐出検査を高精度に行うことができる。
【００６０】
また、スライダ４１が所定範囲内でキャリッジ１７とともに移動可能とされ、カム機構４５が、キャリッジ１７とともに移動されるスライダ４１を、その移動にともなって印刷ヘッド１４に対する近接及び離間方向へ容易に移動させる構造であるため、移動機構の構造の簡略化を図ることができる。
【００６１】
そして、上記ロール紙プリンタ１によれば、印刷ヘッド１４のインクノズルからのインク吐出の信頼性を高い状態に維持することができ、高品質に印刷を行うことができる。
【００６２】
なお、本発明に係る液体吐出装置は、上記実施形態で例示したインクジェット式のプリンタをはじめとして、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材吐出ヘッド、有機ＥＬディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材吐出ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物吐出ヘッド等の液体を吐出する液体吐出ヘッドを用いた液体吐出装置、精密ピペットとしての試料吐出装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００６３】
【図１】本発明の実施形態に係る印刷装置であるロール紙プリンタの外観斜視図である。
【図２】図１に示したロール紙プリンタのロール紙カバーを開いた状態の外観斜視図である。
【図３】図１に示したロール紙プリンタの内部構成を示す概略側面図である。
【図４】図１に示したロール紙プリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図５】ヘッドメンテナンス機構の斜視図である。
【図６】キャリッジ及びメンテナンス機構を示す正面から視た斜視図である。
【図７】ヘッドキャップ機構の斜視図である。
【図８】ヘッドメンテナンス機構の一部の断面図である。
【図９】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１０】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１１】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１２】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１３】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１４】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【図１５】ヘッドキャップ機構の動きを示す正面側から視た斜視図である。
【符号の説明】
【００６４】
１…ロール紙プリンタ（液体吐出装置，印刷装置）、１４…印刷ヘッド（吐出ヘッド）、１４ａ…ノズル形成面（ノズル面）、１７…キャリッジ、４１…スライダ、４２…キャップホルダ、４４…ヘッドキャップ、４５…カム機構（移動機構）、７３…案内カム、９９ａ…検出面。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに搭載された吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに設けられた吐出ノズルを有するノズル面に対して接離可能なヘッドキャップと、を有し、
所定の検査隙間をあけて配置された前記ヘッドキャップ内の検出面に前記吐出ノズルから帯電した液体を吐出させて前記ヘッドキャップ内での電流変化に基づいて前記吐出ノズルからの液滴の吐出状態を検査する液滴吐出検査が可能な液体吐出装置であって、
前記ヘッドキャップは、前記ノズル面に対して離間する際に傾斜され、前記液滴吐出検査の際に前記検出面が前記ノズル面に対して平行となるように配置されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ヘッドキャップが設けられたキャップホルダを前記ノズル面に対して平行に近接及び離間方向へ移動させる移動機構と、
前記ノズル面に対する前記ヘッドキャップの離間時に前記キャップホルダを傾ける案内カムと、を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体吐出装置において、
前記キャップホルダは、前記移動機構によって移動されるスライダに保持され、前記スライダに対して前記案内カムによって傾けられることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出装置において、
前記スライダは所定範囲内で前記キャリッジとともに移動可能であり、
前記移動機構は、前記キャリッジとともに移動される前記スライダを、その移動に伴って前記吐出ヘッドに対する近接及び離間方向へ移動させるカム機構であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の液体吐出装置を備え、
前記吐出ノズルからインク滴を吐出させて被印刷物に印刷処理を行うことを特徴とする印刷装置。
【請求項１】
往復移動可能なキャリッジと、
前記キャリッジに搭載された吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに設けられた吐出ノズルを有するノズル面に対して接離可能なヘッドキャップと、を有し、
所定の検査隙間をあけて配置された前記ヘッドキャップ内の検出面に前記吐出ノズルから帯電した液体を吐出させて前記ヘッドキャップ内での電流変化に基づいて前記吐出ノズルからの液滴の吐出状態を検査する液滴吐出検査が可能な液体吐出装置であって、
前記ヘッドキャップは、前記ノズル面に対して離間する際に傾斜され、前記液滴吐出検査の際に前記検出面が前記ノズル面に対して平行となるように配置されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置において、
前記ヘッドキャップが設けられたキャップホルダを前記ノズル面に対して平行に近接及び離間方向へ移動させる移動機構と、
前記ノズル面に対する前記ヘッドキャップの離間時に前記キャップホルダを傾ける案内カムと、を備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項２に記載の液体吐出装置において、
前記キャップホルダは、前記移動機構によって移動されるスライダに保持され、前記スライダに対して前記案内カムによって傾けられることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項３に記載の液体吐出装置において、
前記スライダは所定範囲内で前記キャリッジとともに移動可能であり、
前記移動機構は、前記キャリッジとともに移動される前記スライダを、その移動に伴って前記吐出ヘッドに対する近接及び離間方向へ移動させるカム機構であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の液体吐出装置を備え、
前記吐出ノズルからインク滴を吐出させて被印刷物に印刷処理を行うことを特徴とする印刷装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２００９−１９６１７４（Ｐ２００９−１９６１７４Ａ）
【公開日】平成２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３９０１２（Ｐ２００８−３９０１２）
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【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２１年９月３日（２００９．９．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年２月２０日（２００８．２．２０）
【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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