液体吐出装置及びこれの吐出空間の封止方法
【課題】液体が空間に残存しにくくする。
【解決手段】プリンタは、ヘッド１と、キャップ機構４０と、ワイパユニットと、これらを制御する制御装置とを含んでいる。制御装置は、吐出空間Ｓ１が外部空間Ｓ２から封止された封止状態とする際に、キャップ機構４０及びワイパユニットを制御して、リップ部材４２を第２当接位置に移動させる接近動作を行った後、対向部材１０の表面１０ａを払拭する第２ワイピング動作を行う。この後、制御装置は、キャップ機構４０を制御して、リップ部材４２を第１当接位置に移動させて、キャッピング動作を行う。
【解決手段】プリンタは、ヘッド１と、キャップ機構４０と、ワイパユニットと、これらを制御する制御装置とを含んでいる。制御装置は、吐出空間Ｓ１が外部空間Ｓ２から封止された封止状態とする際に、キャップ機構４０及びワイパユニットを制御して、リップ部材４２を第２当接位置に移動させる接近動作を行った後、対向部材１０の表面１０ａを払拭する第２ワイピング動作を行う。この後、制御装置は、キャップ機構４０を制御して、リップ部材４２を第１当接位置に移動させて、キャッピング動作を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置及びこれの吐出空間の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、記録ヘッドの周囲に設けられたキャップ部材を搬送ベルトに密着させることによって、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材及び搬送ベルトによってキャッピングするインクジェット記録装置について記載されている。このインクジェット記録装置において、キャップ部材は、記録ヘッドを囲む環状の側板と、外周端が側板の上端に、内周端が記録ヘッドの外側面に固着された可撓性シートとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８５９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のインクジェット記録装置において、側板と記録ヘッドとの位置関係によっては、シートが変形してシートと記録ヘッドの外側面との間、あるいはシートと側板との間に狭い空間が形成されることになる。そして、印刷動作やパージ動作が行われたときに、記録ヘッドから排出されたインクが、例えば、これら狭い空間に捕獲されることがある。このインクは時間が経過すると乾燥して増粘する。そして、この状態でキャッピングが行われると、増粘インクによって吐出口近傍のインクから水分が吸収される。このため、吐出口近傍のインクが乾燥して吐出口の目詰まりが生じる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、液体が空間に残存しにくくすることが可能な液体吐出装置及びこれの吐出空間の封止方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出面、及び、外側に向かって突出した突出部を介して前記吐出面につながる側面を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを前記側面に沿って取り囲む環状のリップ部材、前記吐出面と対向する吐出空間を挟んで前記吐出面に対向する対向部材、前記リップ部材が前記対向部材の表面に当接する当接位置及び前記リップ部材が前記対向部材の前記表面から離隔する離隔位置の間において、前記リップ部材を移動させるリップ移動機構、及び、前記リップ部材に接続した一端と、前記吐出面を下にして前記突出部の上方で前記側面に密着した密着部とを有し、前記リップ部材が前記離隔位置から前記当接位置に近づくにつれて弾性変形して、前記密着部から前記突出部に至る前記側面に近づくダイアフラムを有するキャップ手段と、前記対向部材の前記表面を払拭する払拭動作を行う払拭手段と、前記吐出空間が外部空間から封止された封止状態とする際に、前記リップ部材を前記離隔位置から前記当接位置に近づくように移動させて前記ダイアフラムを前記側面に近づける接近動作を行った後、前記払拭動作を行ってから、前記リップ部材が前記当接位置にあって、前記対向部材とともに前記吐出空間を前記外部空間から封止された前記封止状態とする封止動作を行うように、前記キャップ手段及び前記払拭手段を制御する制御手段とを備えている。
【０００７】
本発明の液体吐出装置の吐出空間の封止方法は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出面、及び、外側に向かって突出した突出部を介して前記吐出面につながる側面を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを前記側面に沿って取り囲む環状のリップ部材、前記吐出面と対向する吐出空間を挟んで前記吐出面に対向する対向部材、前記リップ部材が前記対向部材の表面に当接する当接位置及び前記リップ部材が前記対向部材の前記表面から離隔する離隔位置の間において、前記リップ部材を移動させるリップ移動機構、及び、前記リップ部材に接続した一端と、前記吐出面を下にして前記突出部の上方で前記側面に密着した密着部とを有し、前記リップ部材が前記離隔位置から前記当接位置に近づくにつれて弾性変形して、前記密着部から前記突出部に至る前記側面に近づくダイアフラムを有するキャップ手段と、前記対向部材の前記表面を払拭する払拭動作を行う払拭手段とを備えた液体吐出装置の前記吐出空間を外部空間から封止する封止方法において、前記リップ部材を前記離隔位置から前記当接位置に近づくように移動させて前記ダイアフラムを前記側面に近づける接近ステップと、前記接近ステップを行った後、前記払拭動作を行う払拭ステップと、前記払拭ステップを行った後、前記リップ部材を前記当接位置に移動させて、前記対向部材と共に前記吐出空間を封止する封止ステップとを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の液体吐出装置によると、液体吐出ヘッドの側面（密着部から突出部にある側面）、突出部、ダイアフラムによって囲まれた空間を小さくして、当該空間に残存した液体を排除する接近動作、払拭動作が行われてから封止動作によって封止状態が構成される。このため、封止状態において、空間に液体が残存しにくくなるので、吐出口近傍の液体が乾燥しにくくなる。
本発明の液体吐出装置の吐出空間の封止方法によると、液体吐出ヘッドの側面（密着部から突出部にある側面）、突出部、ダイアフラムによって囲まれた空間を小さくして、当該空間に残存した液体を排出する接近ステップが行われてから封止ステップが行われる。このため、封止状態において、空間に液体が残存しにくくなるので、吐出口近傍の液体が乾燥しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の液体吐出装置の一実施形態によるインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図である。
【図２】図１のプリンタに含まれるヘッドのヘッド本体及びカバーを示す平面図である。
【図３】図２の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。
【図４】図３に示すIV−IV線に沿った部分断面図である。
【図５】図４の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。
【図６】キャップ機構及びヘッドの部分断面図であり、（ａ）はリップ部材が離隔位置にある状況を示し、（ｂ）はリップ部材が第１当接位置にある状況を示し、（ｃ）はリップ部材が第２当接位置にある状態を示す。
【図７】キャップ機構、支持機構及び対向部材の動作を説明するための動作状況図である。
【図８】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図９】図１のプリンタの制御装置が実行するメンテナンス動作に関する一連の動作フローを示すフローチャート図である。
【図１０】第１及び第２ワイピング動作を説明するための動作状況図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
先ず、図１を参照し、本発明に係る液体吐出装置の一実施形態としてのインクジェットプリンタ１０１の全体構成について説明する。
【００１２】
プリンタ１０１は、直方体形状の筐体１０１ａを有する。筐体１０１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１０１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ，Ｂには、給紙部１ｃから排紙部３１に向かう用紙搬送経路が形成されており、図１に示す黒太矢印に沿って用紙Ｐが搬送される。空間Ａでは、用紙Ｐへの画像形成と、用紙Ｐの排紙部３１への搬送が行われる。空間Ｂでは、用紙Ｐの搬送経路への給紙が行われる。空間Ｃからは、空間Ａのインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）１に対してインクが供給される。
【００１３】
空間Ａには、ブラックインクを吐出するインクジェットヘッド１（以下、ヘッド１と称する）、搬送機構８、キャップ機構（キャップ手段）４０、用紙センサ３２、ヘッド昇降機構３３（図８参照）、ワイパユニット３６（図１０参照）、及び、制御装置１００等が配置されている。
【００１４】
ヘッド１は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有し、駆動信号に基づいて画像を形成する。ヘッド１は、ヘッドホルダ１３を介して筐体１０１ａに支持されている。ヘッドホルダ１３は、ヘッド１の下面とプラテン６ａ，６ｂとの間に記録に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１を保持している。ヘッド１は、ヘッド本体３（図２参照）に加えて、リザーバユニット１２（図６参照）、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、制御基板等が積層された積層体である。上流側流路部材としてのリザーバユニット１２には、リザーバを含む上流側インク流路（ともに不図示）が形成されており、カートリッジ４からインクが供給される。リザーバは、インクを一時的に貯留する。
【００１５】
下流側流路部材としての流路ユニット１１は、アクチュエータユニット２１と共にヘッド本体３を構成し、リザーバユニット１２のインクが供給される。流路ユニット１１の下面は、複数の吐出口１０８ａが形成された吐出面１ａで、供給されたインクが吐出される。なお、ヘッド１は、後に詳述する。
【００１６】
制御基板は、制御装置１００からの信号を調整して出力する。出力信号は、ＦＰＣ上のドライバＩＣで駆動信号に変換され、さらにヘッド本体３に含まれるアクチュエータユニット２１に出力される。アクチュエータユニット２１が駆動されると、吐出口１０８からインクが吐出されることになる。
【００１７】
ヘッドホルダ１３には、ヘッド１に加えて、キャップ機構４０を構成するキャップ４１が取り付けられている。キャップ４１は、ヘッド１に配設された環状部材であって、平面視でヘッド１を内包する。キャップ４１の構成、動作、機能等は、後に詳述する。
【００１８】
搬送機構８は、用紙Ｐをガイドする２つのガイド部９ａ，９ｂと、支持機構５とを含み、用紙搬送経路を構成する。２つのガイド部９ａ，９ｂは、支持機構５（２つのプラテン６ａ，６ｂ）を挟んで配置されている。搬送方向上流側のガイド部９ａは、３つのガイド１８ａと３つの送りローラ対２２〜２４とを有し、給紙ユニット１ｃとプラテン６ａ，６ｂとを繋ぐ。そして、ガイド部９ａは、画像形成用の用紙Ｐをプラテン６ａ，６ｂに向けて搬送する。搬送方向下流側のガイド部９ｂは、３つのガイド１８ｂと４つの送りローラ対２５〜２８とを有し、プラテン６ａ，６ｂと排紙部３１とを繋ぐ。画像形成後の用紙Ｐが、排紙部３１に向けて搬送される。
【００１９】
支持機構５は、画像形成に際して、搬送される用紙Ｐを下から支える。支持機構５は、２つのプラテン６ａ，６ｂと、これらを回動させる駆動モータ（不図示）とを有する。２つのプラテン６ａ，６ｂは、搬送方向にこの順で配置され、主走査方向に回動軸７ａ，７ｂを持つ。上流側のプラテン６ａは、上流端に回動中心がある。下流側のプラテン６ｂは、下流端に回動中心がある。２つのプラテン６ａ，６ｂは、制御装置１００の制御により、駆動モータが駆動されることで、支持面形成位置と開放位置との間を回動する。支持面形成位置では、図１に示すように、２つのプラテン６ａ，６ｂの先端が突き合わされて、全体として平面状の支持面５ａを構成する。開放位置では、図７（ｂ）に示すように、２つのプラテン６ａ，６ｂが、９０°回動されて下方に垂れ下がり、上面同士を平行に対向する。これにより、ヘッド１（吐出面１ａ）が空間を介して対向部材１０と直接対向する。なお、２つのプラテン６ａ，６ｂは、通常は、支持面形成位置に配置され、メンテナンス時に、開放位置に配置される。
【００２０】
用紙センサ３２は、送りローラ対２４の上流側に配置され、搬送される用紙Ｐの先端を検知する。このとき出力された検知信号は、ヘッド１と搬送機構５との駆動の同期に用いられ、所望の解像度と速度で画像が形成されることになる。
【００２１】
ヘッド昇降機構３３は、ヘッドホルダ１３の昇降により、ヘッド１を印刷位置と退避位置の間で移動する。印刷位置では、図１に示すように、ヘッド１が移動範囲の下端に位置し、支持面形成位置のプラテン６ａ，６ｂと印刷に適した間隔で対向する。退避位置（図１０（ｃ）参照）では、ヘッド１が移動範囲の上端に位置し、プラテン６ａ，６ｂから大きく離隔する。ワイピング位置（図１０（ｂ）参照）は、印刷位置と退避位置との間にある。ワイピング位置及び退避位置では、ヘッド１と対向部材１０との間の空間を、後述するワイパ３６ａ，３６ｂが移動可能である。
【００２２】
ワイパユニット３６は、図１０に示すように、吐出面１ａ及び対向部材１０の表面１０ａを主走査方向に払拭する。そのため、ワイパユニット３６は、２つのワイパ３６ａ，３６ｂを有し、これを支持する基部３６ｃ及びワイパ移動機構２７を含む。ワイパ３６ａは、基部３６ｃの上面側に立設され、吐出面１ａを払拭する（第１ワイピング動作）。ワイパ３６ｂは、基部３６ｃの下面側に立設され、表面１０ａを払拭する（第２ワイピング動作）。ワイパ移動機構２７は、一対のガイド２８と駆動モータ（図示せず）とから構成される。駆動モータが駆動されると、基部３６ｃがガイド２８に沿って往復移動する。図１０（ａ）に示すように、ヘッド１の左側端部近傍が、基部３６ｃの待機位置である。いずれのワイピング動作でも、ワイパ３６ａ，３６ｂは、図中右方に移動して面を払拭する。基部３６ｃの待機位置への帰還は、ヘッド１が退避位置に、対向部材１０が第４位置（後述）に移動するのを待って行われる。
【００２３】
空間Ｂには、給紙部１ｃが配置されている。給紙部１ｃは、給紙トレイ２０及び給紙ローラ２１を有する。このうち、給紙トレイ２０が、筐体１０１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ２０には、複数の用紙Ｐが収納可能である。給紙ローラ２１は、給紙トレイ２０内で最も上方の用紙Ｐを送り出す。
【００２４】
ここで、副走査方向とは、用紙Ｐが送りローラ対２３〜２５によって搬送される搬送方向Ｄ（図１中矢印Ｄ方向）と平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。
【００２５】
空間Ｃには、ブラックインクを貯留するカートリッジ４が筐体１０１ａに対して着脱可能に配置されている。カートリッジ４は、ヘッド１にチューブ（不図示）及びポンプ３８（図８参照）を介して接続されている。なお、ポンプ３８は、ヘッド１にインクを強制的に送るとき（すなわち、パージ時や液体の初期導入時）に駆動される。これ以外は停止状態にあり、ポンプ３８はヘッド１へのインク供給を妨げない。
【００２６】
次に、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、プリンタ１０１各部の動作を制御して、プリンタ１０１全体の動作を司る。制御装置１００は、外部装置（プリンタ１０１と接続されたＰＣ等）から供給された記録指令（画像データなど）に基づいて、画像形成動作を制御する。記録指令を受けると、制御装置１００は、給紙部１ｃ、ガイド部９ａ，９ｂ（搬送機構８）を駆動する。給紙トレイ２０から送り出された用紙Ｐは、上流側ガイド部９ａによりガイドされ支持面５ａ上に送られる。用紙Ｐは、ヘッド１の真下を副走査方向（搬送方向Ｄ）に通過する際に、制御装置１００の制御により、吐出面１ａからインクが吐出され、用紙Ｐ上に所望の画像が形成される。なお、インクの吐出タイミングは、用紙センサ３２からの検知信号により決められる。そして、画像が形成された用紙Ｐは、下流側ガイド部９ｂによりガイドされて、筐体１０１ａの上部から排紙部３１に排出される。
【００２７】
制御装置１００は、ヘッド１の液体吐出特性の回復・維持を行うメンテナンス動作を制御する。メンテナンス動作には、パージやフラッシング動作、吐出面１ａの第１ワイピング（払拭）動作、対向部材１０の第２ワイピング動作、及び、キャッピング動作等が含まれる。
【００２８】
パージ動作では、ポンプ３８が駆動されて、すべての吐出口１０８からインクが強制的に排出される。このとき、アクチュエータは駆動されない。フラッシング動作では、アクチュエータが駆動されて、吐出口１０８からインクが吐出される。フラッシング動作は、フラッシングデータ(画像データと異なるデータ)に基づいて行われる。
【００２９】
第１ワイピング動作は、パージ動作後に行われ、吐出面１ａ上の残留したインクなどの異物が取り除かれる。第２ワイピング動作は、パージ動作、フラッシング動作後、及び、キャッピング動作における接近動作（後述する）の後に行われ、表面１０ａの残留インクなどの異物が取り除かれる。
【００３０】
キャッピング動作では、図６（ｂ）に示すように、キャップ４１により吐出空間(吐出面１ａ（吐出口１０８）と対向する空間)Ｓ１が外部空間Ｓ２から隔離される。吐出口１０８内のインクは、水分の発散する経路が閉じられることになり、乾燥による増粘が抑制される。なお、キャッピング動作は、例えば、プリンタ１の停止時や休止時に行われる。
【００３１】
次に、図２〜図６を参照して、ヘッド本体３について説明する。図３では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。
【００３２】
ヘッド本体３は、図２に示すように、流路ユニット１１の上面に４つのアクチュエータユニット２１が固定された積層体である。流路ユニット１１の内部にはインク流路が形成され、アクチュエータユニット２１はこの流路内のインクに吐出エネルギーを付与する。
【００３３】
流路ユニット１１は、図４に示すように、９枚のステンレス製プレート１２２〜１３０を積層した積層体である。インク流路は、上流側の共通インク流路と下流側の個別インク流路１３２とから構成される。共通インク流路は、マニホールド流路１０５及びこれから分岐した副マニホールド流路１０５ａからなる。上面のインク供給口１０５ｂは、マニホールド流路１０５の一端である。個別インク流路１３２は、副マニホールド流路１０５ａの出口から、アパーチャ１１２及び圧力室１１０を経て、下面（吐出面１ａ）の吐出口１０８に至る。吐出口１０８は、吐出面１ａにおいて、主走査方向に６００ｄｐｉに相当する間隔で配列している。
【００３４】
ヘッド１は、カバー３３を有している。カバー３３は、図２に示すように、ヘッド本体３の周囲を取り囲む環状部材である。カバー３３は、全周に亘って同一断面形状を有し、図６に示すように、流路ユニット１１及びリザーバユニット１２の両側面に跨って取り付けられている。カバー３３は、取付部３４と鍔部３５とを有する。取付部３４は、吐出面１ａに垂直な取付面を有し、ヘッド１の側面に固定される。鍔部３５は、外側に向かって水平に延びた突出部であって、取付部３４の下端に接続する。鍔部３５の下面は、吐出面１ａよりもプラテン６ａ，６ｂから離隔して、用紙Ｐの搬送を妨げない。さらに、取付部３４には、鉛直方向の途中部位から鍔部３５の先端に向かって傾斜した傾斜面（側面）３４ａが形成されている。これにより、後述のダイアフラム４４が傾斜面３４ａと接触しやすい。接近動作においては、両者３３，４４で囲む空間Ｓ３を効果的に小さくすることが可能となり、当該空間Ｓ３からインクを排出しやすくなる。
【００３５】
次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図２に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう主走査方向に千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は主走査方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は副走査方向に沿って重なっている。
【００３６】
図５に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックスであり、３枚の圧電層１６１〜１６３から構成されている。最上層の圧電層１６１は、上面に複数の個別電極１３５が形成され、厚み方向に分極されている。圧電層１６２の上面全体には、圧電層１６１に挟まれて、共通電極１３４が形成されている。両電極１３４，１３５間に分極方向の電界が生じると、間の圧電層１６１が面方向に縮む。圧電層１６２，１６３は、自発的に変形しないので、圧電層１６１との間に歪み差が生じる。これにより、個別電極１３５と圧力室１１０とに挟まれた部分が、圧力室１１０に向かって突出（ユニモルフ変形）する。圧力室１１０内のインクは加圧され、インク滴として吐出口１０８から吐出される。
【００３７】
このように、アクチュエータユニット２１には、個別電極１３５毎にアクチュエータが作り込まれており、独立してインクに吐出エネルギーを付与する。ここで、共通電極１３４は、常にグランド電位にある。また、駆動信号は、個別電極１３５の個別ランド１３６に供給される。個別ランド１３６には、ＦＰＣが接続されている。
【００３８】
本実施形態では、インクの吐出に際して、引き打ち法が採用されている。個別電極１３５は、予め所定の電位にあり、アクチュエータはユニモルフ変形している。駆動信号が供給されると、個別電極１３５は、一旦共通電極１３４と同電位となり、所定時間後に所定電位に復帰する。同電位となるタイミングで、アクチュエータがユニモルフ変形を解消して圧力室１１０にインクが吸い込まれ、電位の復帰タイミングで、再びユニモルフ変形してインク滴が吐出される。
【００３９】
次に、図６及び図７を参照し、ヘッドホルダ１３及びキャップ機構４０の構成について説明する。
【００４０】
ヘッドホルダ１３は、金属等からなる枠状フレームであり、ヘッド１の側面を全周に亘って支持している。ヘッドホルダ１３には、キャップ４１が取り付けられている。キャップ４１は、吐出空間Ｓ１を外部空間Ｓ２から閉ざす。ここで、ヘッドホルダ１３とヘッド１との当接部は、全周に亘って封止剤で封止されている。また、ヘッドホルダ１３とキャップ４１との当接部は、全周に亘って接着剤で固定されている。
【００４１】
キャップ機構４０は、キャップ４１、キャップ４１を昇降させるキャップ昇降機構４８、対向部材１０、対向部材１０を昇降させる対向部材昇降機構４９（図８参照）を含む。キャップ４１は、ヘッド１とともにカバー３３及び吐出空間Ｓ１を内包可能で主走査方向に長い。キャップ４１は、図６に示すように、リップ部材４２、及び、ダイアフラム４４を含む。
【００４２】
リップ部材４２は、ゴム等の環状弾性材料からなり、平面視でヘッド１を囲んでいる。つまり、リップ部材４２は、カバー３３の外側に配置されている。リップ部材４２は、図６に示すように、基部４２ｘ、及び、基部４２ｘの下面から突出した突出部４２ａを含む。このうち、突出部４２ａは、断面が三角形である。基部４２ｘの上面には、凹部４２ｂが形成されており、後述の可動体４３の下端と嵌合している。
【００４３】
ダイアフラム４４も、ゴム等の環状弾性材料からなり、平面視でヘッド１を囲んでいる。より具体的には、ダイアフラム４４は、可撓性を有した薄膜部材であって、外周端（一端）がリップ部材４２の内周面に接続されている。リップ部材４２とダイアフラム４４とは一体である。また、ダイアフラム４４の内周端は、密着部４４ａである。密着部４４ａは、外側側面が薄膜部の基部であり、内側側面がヘッド１の側面に密着し、上面がヘッドホルダ１３の下面に密着し、下面がカバー３３の上端面に密着している。このうち、上面が、ヘッドホルダ１３に接着剤で固定されている。
【００４４】
キャップ昇降機構（リップ移動機構）４８は、可動体４３、複数のギア４５、昇降モータ（不図示）を有している。可動体４３は、環状の剛材料（例えば、ステンレス）からなり、ヘッド１の外周を取り囲んでいる。可動体４３は、複数のギア４５と接続されている。制御装置１００による制御の下、昇降モータが駆動されると、ギア４５が回転して可動体４３が昇降する。基部４２ｘも、共に昇降する。これにより、突出部４２ａの先端と吐出面１ａとの相対位置が、鉛直方向に変化する。
【００４５】
リップ部材４２は、可動体４３の昇降に伴って、その先端（突出部４２ａ）が対向部材１０の表面１０ａに当接する当接位置（図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す位置）と、表面１０ａから離隔した離隔位置（図６（ａ）に示す位置）とを選択的に取る。当接位置には、第１当接位置と第２当接位置とがあり、インク吐出方向に関して吐出面１ａよりも前方に突出部４２ａが位置する。突出部４２ａと吐出面１ａとの離隔距離は、第２当接位置の方が大きい。この離隔距離に対応して、対向部材１０は、第１当接位置では第１位置（後述）にあり、第２当接位置では第２位置（後述）にある。いずれの位置でも、突出部４２ａと対向部材１０とが当接して、吐出空間Ｓ１は外部空間Ｓ２に対して封止されることになる。また、離隔位置では、吐出空間Ｓ１が外部空間Ｓ２に対して開放された非封止状態となっている。
【００４６】
リップ部材４２は、第２当接位置にあるとき、最も下方に移動する。このときのダイアフラム４４の外周端と内周端との直線距離は、ダイアフラム４４の両端間の長さよりも若干短いだけである。このため、ダイアフラム４４は、図６（ｃ）に示すように、カバー３３の側面（傾斜面３４ａ）全体にわたって接触する。一方、リップ部材４２が離隔位置及び第１当接位置にあるときは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ダイアフラム４４には、屈曲部４４ｂが生じている。屈曲部４４ｂは、カバー３３の上側側面との間に空間Ｓ３を作る。空間Ｓ３は、離隔位置では外部と連通し、第１当接位置ではほぼ密閉されている。実際、両当接位置においては、鍔部３５の先端が、リップ部材４２の内周面と接触する。
【００４７】
対向部材１０は、平面視において、リップ部材４２よりも一回り大きい矩形平面形状を有するガラス板である。表面１０ａは、リップ部材４２の表面よりも親水性が高い。これにより、リップ部材４２と対向部材１０とが当接したときに、リップ部材４２から対向部材１０へのインク移動が容易に生じる。なお、対向部材１０は、親水性に同様の差があれば、ガラス以外の材質から構成されていてもよく、特に限定するものではない。
【００４８】
対向部材昇降機構４９は、対向部材１０を昇降させ、対向部材１０が第１位置から第４位置の間で移動する。第１位置は、図７（ｂ）に示すように、対向部材１０が最も吐出面１ａに近づく位置であって、リップ部材４２の第１当接位置と対応し、キャッピング動作に関連する。ここでは、表面１０ａと吐出面１ａとの離隔距離を、印刷中の支持面５ａと吐出面１ａとの離隔距離と同じに設定してある。第２位置は、図７（ｃ）に示すように、表面１０ａと吐出面１ａとの離隔距離が第１位置よりも大きく、リップ部材４２の第２当接位置と対応し、近接動作（後述）に関連する。第３位置では、この離隔距離が第２位置よりも大きく、ヘッド１の退避位置に対応し、ワイパ３６ｂによる第２ワイピング動作に関連する。第４位置では、この離隔距離が第３位置よりも大きく、ヘッド１のワイピング位置に対応し、ワイパ３６ａによる第１ワイピング動作に関連する。なお、第３位置及び第４位置は、図中２点差線で示されている。また、第４位置は、印刷中における対向部材１０の配置位置でもある。
【００４９】
次に、図８を参照しつつ、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御装置１００を構成する各機能部は、これらハードウェアとＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図８に示すように、制御装置１００は、搬送制御部１４１と、画像データ記憶部１４２と、ヘッド制御部１４３と、メンテナンス制御部１５０とを有している。
【００５０】
搬送制御部１４１は、外部装置から受信した記録指令に基づいて、用紙Ｐが搬送方向に沿って所定速度で搬送されるように、給紙部１ｃ、及び、ガイド部９ａ，９ｂの各動作を制御する。画像データ記憶部１４２は、外部装置からの記録指令に含まれる画像データ（インク吐出データ）を記憶する。
【００５１】
ヘッド制御部１４３は、画像形成において、用紙Ｐに対してインクを吐出するようヘッド１を制御する。画像形成は、ヘッド制御部１４３が、画像データ記憶部１４２に記憶された画像データに基づいて、ヘッド１からのインク吐出を制御する。ヘッド１の制御は、用紙Ｐの搬送と同期して行われ、用紙Ｐの先端検出信号に基づく。画像データに基づく制御の開始は、先端が検出されてから、所定時間後である。このとき、用紙Ｐの印刷領域の先端が、最も上流にある吐出口１０８の直下に到達する。なお、画像形成には、フラッシングデータに基づくドット形成も含まれる。これは、画像形成中の吐出特性維持動作であって、メニスカス振動を伴う場合もある。
【００５２】
メンテナンス制御部１５０は、パージ動作、フラッシング動作、第１ワイピング動作、第２ワイピング動作、及び、キャッピング動作等のメンテナンス動作において、支持機構５、ヘッド昇降機構３３、ワイパユニット３６、キャップ昇降機構４８、対向部材昇降機構４９、及び、ポンプ３８を制御する。なお、フラッシング動作においては、ヘッド制御部１４３を介して、ヘッド１を制御する。
【００５３】
次に、メンテナンス動作の一例として、パージ動作について、図９を参照しつつ、以下に説明する。
【００５４】
まず、制御装置１００が、パージ指令を受信する（Ｆ１）。このとき、プラテン６ａ，６ｂは支持面形成位置にあり、対向部材１０は第４位置にあり、ヘッド１は印刷位置にあり、リップ部材４２は離隔位置にある。メンテナンス制御部１５０は、支持機構５を制御して、図７に示すように、プラテン６ａ，６ｂを開放位置に回動させる。その後、メンテナンス制御部１５０は、対向部材昇降機構４９を制御して、図１０（ａ）に示すように、対向部材１０を第３位置（第２の位置）に移動させる（Ｆ２）。
【００５５】
次に、メンテナンス制御部１５０は、ポンプ３８を制御し、図１０（ａ）に示すように、ヘッド１のパージ動作を行う（Ｆ３）。パージ動作では、ポンプ３８によって、カートリッジ４内の所定量のインクがヘッド１に強制的に送液される。吐出口１０８からは、対向部材１０に向けてインクが排出される。
【００５６】
次に、メンテナンス制御部１５０は、ヘッド昇降機構３３を制御してヘッド１をワイピング位置に移動させ、対向部材昇降機構４９を制御して対向部材１０を第４位置に移動させる。この後、メンテナンス制御部１５０は、ワイパユニット３６（ワイパ移動機構２７）を制御して、図１０（ｂ）に示すように、吐出面１ａをワイパ３６ａで払拭する（Ｆ４：第１ワイピング動作）。払拭後は、メンテナンス制御部１５０が、ヘッド昇降機構３３及びワイパユニット３６を制御して、ヘッド１を退避位置に移動させ、基部３６ｃ（ワイパ３６ａ，３６ｂ）を待機位置に戻す。
【００５７】
次に、メンテナンス制御部１５０は、対向部材昇降機構４９を制御して、対向部材１０を第３位置に移動させる。ヘッド１は、退避位置のままである。この後、メンテナンス制御部１５０は、ワイパユニット３６（ワイパ移動機構２７）を制御して、図１０（ｃ）に示すように、表面１０ａをワイパ３６ｂで払拭する（Ｆ５：第２ワイピング動作）。この払拭動作で、パージにより排出されたインクが除去される。そして、メンテナンス制御部１５０は、対向部材昇降機構４９及びワイパユニット３６を制御して、対向部材１０を第４位置に移動させ、基部３６ｃ（ワイパ３６ａ，３６ｂ）を待機位置に戻す。この後、メンテナンス制御部１５０は、ヘッド昇降機構３３を制御して、ヘッド１を印刷位置に移動させる。
【００５８】
続けて、制御装置１００は、キャッピング指令を受信する（Ｆ６）。このとき、プラテン６ａ，６ｂは開放位置にあり、対向部材１０は第４位置にあり、ヘッド１は印刷位置にあり、リップ部材４２は離隔位置にある。ここで、メンテナンス制御部１５０は、接近動作を実行（Ｆ７）してから第２ワイピング動作を実行（Ｆ８）し、この後に、キャッピング動作を実行する（Ｆ９）ところに特徴がある。
【００５９】
ステップＦ７の接近動作は、空間Ｓ３の容積を極力小さくする動作である。ステップＦ７においては、メンテナンス制御部１５０が、対向部材昇降機構４９を制御して、対向部材１０を第２位置に移動させる。そして、メンテナンス制御部１５０は、キャップ昇降機構４８を制御し、図７（ｃ）に示すように、リップ部材４２を第２当接位置に移動させる。すると、ダイアフラム４４は、屈曲部４４ｂが変形を解きながら、カバー３３への接触範囲を広げる。広がりは、リップ部材４２の移動とともに、密着部４４の基端から鍔部３５の先端に至る。リップ部材４２の移動中、鍔部３５の先端はリップ部材４２に摺動するが、摺動部分を介したインクの排出は、妨げられない。第２当接位置にあっては、空間Ｓ３の容積はほとんど無く、内部に留まるインクも極微量である。また、突出部４２ａは表面１０ａに当接しており、空間Ｓ３から押し出されたインクは、リップ部材４２を介して表面１０ａへと伝わる。表面１０ａは、リップ部材４２よりも親水性が高く、インクの表面１０ａ側への移動が促進される。このように、接近動作は、キャップ４１による封止空間からの残留インク除去動作の一部であって、閉空間Ｓ３からのインク排出動作である。空間Ｓ３の最小化と表面の親水性の違いにより、インクの排出と表面１０ａへの受け渡しが確実に行われる。このとき、リップ部材４２が、カバー３３より親水性が高ければ、より確実にインクが移動することになる。
【００６０】
ステップＦ８の第２ワイピング動作では、空間Ｓ３の残留インクが除去される。ステップＦ８においては、メンテナンス制御部１５０が、対向部材昇降機構４９及びキャップ昇降機構４８を制御して、対向部材１０を第３位置に移動させるとともに（移動ステップ）、リップ部材４２を離隔位置に戻す。この後、メンテナンス制御部１５０が、ヘッド昇降機構３３及びワイパユニット３６を制御し、ヘッド１を退避位置に移動させ、表面１０ａをワイパ３６ｂで払拭する（第２ワイピング動作：払拭ステップ）。そして、メンテナンス制御部１５０は、対向部材昇降機構４９及びワイパユニット３６を制御して、対向部材１０を第４位置に移動させ、基部３６ｃ（ワイパ３６ａ，３６ｂ）を待機位置に戻す。メンテナンス制御部１５０は、ヘッド昇降機構３３を制御して、ヘッド１を印刷位置に移動させる。
【００６１】
ステップＦ９においては、メンテナンス制御部１５０が、対向部材昇降機構４９を制御して、対向部材１０を第１位置に移動させる。そして、メンテナンス制御部１５０は、キャップ昇降機構４８を制御し、図７（ｂ）に示すように、リップ部材４２を第１当接位置に移動させる。こうして、吐出空間Ｓ１は、残留インクが除去された封止状態となる（キャッピング動作：封止ステップ）。このとき、リップ部材４２の離隔位置から第１当接位置への移動距離が、第２当接位置に移動するときよりも短い。これにより、ダイアフラム４４は、カバー３３と部分的に接触するだけである。このため、キャッピング動作において、ダイアフラム４４にカバー（側面）３３からの反力（ダイアフラム４４全体がカバー３３に接触する場合に、カバー３３からダイアフラム４４に対して生じるダイアフラム４４を上方に持ち上げる力）が弱い分、リップ部材４２と対向部材１０との密着を確実に行うことが可能となる。こうして、パージ動作後のキャッピング動作が完了する。
【００６２】
なお、パージ動作及びキャッピング動作が単独で行われてもよい。また、パージ動作に代えてフラッシング動作が行われてもよい。この場合、対向部材１０の表面１０ａにヘッド１からインク滴が吐出され、その後、表面１０ａからインク滴を除去する第２ワイピング動作が行われればよい。
【００６３】
以上のように、本実施形態のプリンタ１によると、空間Ｓ３を小さくして、当該空間Ｓ３に残存したインクを排出する接近動作、対向部材１０からインクを払拭する第２ワイピング動作が行われてからキャッピング動作によって封止状態が構成される。このため、封止状態において、吐出空間Ｓ１に連通する空間Ｓ３内にインクが残存しにくくなるので、吐出口近傍のインクが乾燥しにくくなる。
【００６４】
ヘッド１の側面を構成するカバー３３が、主走査方向に延びた一対の長尺部３３ａを有していることで、ここに作られた空間Ｓ３から効果的に液体を排出することが可能となる。
【００６５】
変形例として、ワイパユニットがワイパ３６ａを有していなくてもよい。つまり、ワイパユニットは、対向部材１０の表面１０ａを払拭可能であればよい。このとき、ヘッド１が印刷位置に配置されている状態で、対向部材１０の表面１０ａを払拭可能な位置に、ワイパユニットを設ければよい。こうすることで、接近動作の後であって払拭動作（第２ワイピング動作）を行う前に、対向部材１０を第３位置（第２の位置）に移動させればよい。これにより、ヘッド１の位置が変わらないため、吐出面１ａと用紙Ｐとの印刷時における位置関係を崩すことがなくなる。よって、画像品質を維持することが可能となる。
【００６６】
別の変形例として、接近動作において、リップ部材４２と対向部材１０とを当接させなくてもよい。この場合は、対向部材１０を第３又は第４位置に配置させておく。また、別の変形例として、接近動作において、リップ部材４２を第２当接位置よりも離隔位置に近い位置（例えば、第１当接位置）に移動させてもよい。つまり、接近動作とキャッピング動作におけるリップ部材４２の移動距離を同じにしてもよい。これにおいても、空間Ｓ３が小さくなり、空間Ｓ３からインクが排出される。この場合、対向部材１０を移動させる対向部材昇降機構４９が設けられていなくてもよい。
【００６７】
以上の変形例においても、上述の実施形態と同様に、封止状態において、吐出空間Ｓ１に連通する空間Ｓ３内にインクが残存しにくくなるので、吐出口近傍のインクが乾燥しにくくなる。
【００６８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、リップ部材４２と鍔部３５とが当接していない状態で接近動作が行われてもよい。また、カバー３３が、一対の長尺部３３ａだけから構成されていてもよい。この場合、空間Ｓ３の主走査方向に長尺な部分から、インクが排出される。また、ヘッド１は、平面視で、長方形以外の多角形、円形の輪郭を有していてもよい。
【００６９】
上述のメンテナンス動作では、キャッピング指令（Ｆ６）を受けた後、接近動作（Ｆ７）及び２回目の第２ワイピング動作（Ｆ８）を経て、キャッピング動作（Ｆ９）に至る。ステップＦ７及びステップＦ８の存在は、残留インク量を常に最小に留めるという点で有効であるが、時間を要する。そこで、空間Ｓ３内のインクの蓄積量に応じて、２つのステップＦ７、Ｆ８の実行要否を決めても良い。インクの蓄積には、パージ時のインク排出量が関与する。例えば、装置の使用履歴（画像の平均デューティ、画像形成枚数、休止時間等、及びこれらいくつかの指標の組合せ）から予測される吐出特性劣化に対応して、インク排出量が決められている。インク排出量が多いと、インクの蓄積が生じやすい。したがって、このようなパージ後に、２つのステップＦ７、Ｆ８を組み込めば効果的である。
【００７０】
本発明は、ライン式・シリアル式のいずれにも適用可能であり、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能であり、さらに、インク以外の液体を吐出させることで記録を行う液体吐出装置にも適用可能である。記録媒体は、用紙Ｐに限定されず、記録可能な様々な媒体であってよい。さらに、本発明は、インクの吐出方式にかかわらず適用できる。例えば、本実施の形態では、圧電素子を用いたが、抵抗加熱方式でも、静電容量方式でもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１ インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
１ａ 吐出面
１０ 対向部材
１１ 流路ユニット（流路部材）
１２ リザーバユニット（流路部材）
３３カバー
３４ａ 傾斜面
３５ 鍔部（突出部）
３６ ワイパユニット（払拭手段）
４０ キャップ機構（キャップ手段）
４２ リップ部材
４４ ダイアフラム
４４ａ 密着部
４８ キャップ昇降機構（リップ移動機構）
４９ 対向部材昇降機構（対向部材移動機構）
１００ 制御装置（制御手段）
１０１ インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
１０８ 吐出口
【技術分野】
【０００１】
本発明は、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置及びこれの吐出空間の封止方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、記録ヘッドの周囲に設けられたキャップ部材を搬送ベルトに密着させることによって、記録ヘッドのノズル面をキャップ部材及び搬送ベルトによってキャッピングするインクジェット記録装置について記載されている。このインクジェット記録装置において、キャップ部材は、記録ヘッドを囲む環状の側板と、外周端が側板の上端に、内周端が記録ヘッドの外側面に固着された可撓性シートとを有している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−８５９５９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１に記載のインクジェット記録装置において、側板と記録ヘッドとの位置関係によっては、シートが変形してシートと記録ヘッドの外側面との間、あるいはシートと側板との間に狭い空間が形成されることになる。そして、印刷動作やパージ動作が行われたときに、記録ヘッドから排出されたインクが、例えば、これら狭い空間に捕獲されることがある。このインクは時間が経過すると乾燥して増粘する。そして、この状態でキャッピングが行われると、増粘インクによって吐出口近傍のインクから水分が吸収される。このため、吐出口近傍のインクが乾燥して吐出口の目詰まりが生じる。
【０００５】
そこで、本発明の目的は、液体が空間に残存しにくくすることが可能な液体吐出装置及びこれの吐出空間の封止方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出面、及び、外側に向かって突出した突出部を介して前記吐出面につながる側面を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを前記側面に沿って取り囲む環状のリップ部材、前記吐出面と対向する吐出空間を挟んで前記吐出面に対向する対向部材、前記リップ部材が前記対向部材の表面に当接する当接位置及び前記リップ部材が前記対向部材の前記表面から離隔する離隔位置の間において、前記リップ部材を移動させるリップ移動機構、及び、前記リップ部材に接続した一端と、前記吐出面を下にして前記突出部の上方で前記側面に密着した密着部とを有し、前記リップ部材が前記離隔位置から前記当接位置に近づくにつれて弾性変形して、前記密着部から前記突出部に至る前記側面に近づくダイアフラムを有するキャップ手段と、前記対向部材の前記表面を払拭する払拭動作を行う払拭手段と、前記吐出空間が外部空間から封止された封止状態とする際に、前記リップ部材を前記離隔位置から前記当接位置に近づくように移動させて前記ダイアフラムを前記側面に近づける接近動作を行った後、前記払拭動作を行ってから、前記リップ部材が前記当接位置にあって、前記対向部材とともに前記吐出空間を前記外部空間から封止された前記封止状態とする封止動作を行うように、前記キャップ手段及び前記払拭手段を制御する制御手段とを備えている。
【０００７】
本発明の液体吐出装置の吐出空間の封止方法は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出面、及び、外側に向かって突出した突出部を介して前記吐出面につながる側面を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを前記側面に沿って取り囲む環状のリップ部材、前記吐出面と対向する吐出空間を挟んで前記吐出面に対向する対向部材、前記リップ部材が前記対向部材の表面に当接する当接位置及び前記リップ部材が前記対向部材の前記表面から離隔する離隔位置の間において、前記リップ部材を移動させるリップ移動機構、及び、前記リップ部材に接続した一端と、前記吐出面を下にして前記突出部の上方で前記側面に密着した密着部とを有し、前記リップ部材が前記離隔位置から前記当接位置に近づくにつれて弾性変形して、前記密着部から前記突出部に至る前記側面に近づくダイアフラムを有するキャップ手段と、前記対向部材の前記表面を払拭する払拭動作を行う払拭手段とを備えた液体吐出装置の前記吐出空間を外部空間から封止する封止方法において、前記リップ部材を前記離隔位置から前記当接位置に近づくように移動させて前記ダイアフラムを前記側面に近づける接近ステップと、前記接近ステップを行った後、前記払拭動作を行う払拭ステップと、前記払拭ステップを行った後、前記リップ部材を前記当接位置に移動させて、前記対向部材と共に前記吐出空間を封止する封止ステップとを備えている。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の液体吐出装置によると、液体吐出ヘッドの側面（密着部から突出部にある側面）、突出部、ダイアフラムによって囲まれた空間を小さくして、当該空間に残存した液体を排除する接近動作、払拭動作が行われてから封止動作によって封止状態が構成される。このため、封止状態において、空間に液体が残存しにくくなるので、吐出口近傍の液体が乾燥しにくくなる。
本発明の液体吐出装置の吐出空間の封止方法によると、液体吐出ヘッドの側面（密着部から突出部にある側面）、突出部、ダイアフラムによって囲まれた空間を小さくして、当該空間に残存した液体を排出する接近ステップが行われてから封止ステップが行われる。このため、封止状態において、空間に液体が残存しにくくなるので、吐出口近傍の液体が乾燥しにくくなる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の液体吐出装置の一実施形態によるインクジェットプリンタの内部構造を示す概略側面図である。
【図２】図１のプリンタに含まれるヘッドのヘッド本体及びカバーを示す平面図である。
【図３】図２の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。
【図４】図３に示すIV−IV線に沿った部分断面図である。
【図５】図４の一点鎖線で囲まれた領域を示す拡大図である。
【図６】キャップ機構及びヘッドの部分断面図であり、（ａ）はリップ部材が離隔位置にある状況を示し、（ｂ）はリップ部材が第１当接位置にある状況を示し、（ｃ）はリップ部材が第２当接位置にある状態を示す。
【図７】キャップ機構、支持機構及び対向部材の動作を説明するための動作状況図である。
【図８】図１に示す制御装置の機能ブロック図である。
【図９】図１のプリンタの制御装置が実行するメンテナンス動作に関する一連の動作フローを示すフローチャート図である。
【図１０】第１及び第２ワイピング動作を説明するための動作状況図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００１１】
先ず、図１を参照し、本発明に係る液体吐出装置の一実施形態としてのインクジェットプリンタ１０１の全体構成について説明する。
【００１２】
プリンタ１０１は、直方体形状の筐体１０１ａを有する。筐体１０１ａの天板上部には、排紙部３１が設けられている。筐体１０１ａの内部空間は、上から順に空間Ａ，Ｂ，Ｃに区分できる。空間Ａ，Ｂには、給紙部１ｃから排紙部３１に向かう用紙搬送経路が形成されており、図１に示す黒太矢印に沿って用紙Ｐが搬送される。空間Ａでは、用紙Ｐへの画像形成と、用紙Ｐの排紙部３１への搬送が行われる。空間Ｂでは、用紙Ｐの搬送経路への給紙が行われる。空間Ｃからは、空間Ａのインクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）１に対してインクが供給される。
【００１３】
空間Ａには、ブラックインクを吐出するインクジェットヘッド１（以下、ヘッド１と称する）、搬送機構８、キャップ機構（キャップ手段）４０、用紙センサ３２、ヘッド昇降機構３３（図８参照）、ワイパユニット３６（図１０参照）、及び、制御装置１００等が配置されている。
【００１４】
ヘッド１は、主走査方向に長尺な略直方体形状を有し、駆動信号に基づいて画像を形成する。ヘッド１は、ヘッドホルダ１３を介して筐体１０１ａに支持されている。ヘッドホルダ１３は、ヘッド１の下面とプラテン６ａ，６ｂとの間に記録に適した所定の間隙が形成されるように、ヘッド１を保持している。ヘッド１は、ヘッド本体３（図２参照）に加えて、リザーバユニット１２（図６参照）、フレキシブルプリント配線基板（ＦＰＣ）、制御基板等が積層された積層体である。上流側流路部材としてのリザーバユニット１２には、リザーバを含む上流側インク流路（ともに不図示）が形成されており、カートリッジ４からインクが供給される。リザーバは、インクを一時的に貯留する。
【００１５】
下流側流路部材としての流路ユニット１１は、アクチュエータユニット２１と共にヘッド本体３を構成し、リザーバユニット１２のインクが供給される。流路ユニット１１の下面は、複数の吐出口１０８ａが形成された吐出面１ａで、供給されたインクが吐出される。なお、ヘッド１は、後に詳述する。
【００１６】
制御基板は、制御装置１００からの信号を調整して出力する。出力信号は、ＦＰＣ上のドライバＩＣで駆動信号に変換され、さらにヘッド本体３に含まれるアクチュエータユニット２１に出力される。アクチュエータユニット２１が駆動されると、吐出口１０８からインクが吐出されることになる。
【００１７】
ヘッドホルダ１３には、ヘッド１に加えて、キャップ機構４０を構成するキャップ４１が取り付けられている。キャップ４１は、ヘッド１に配設された環状部材であって、平面視でヘッド１を内包する。キャップ４１の構成、動作、機能等は、後に詳述する。
【００１８】
搬送機構８は、用紙Ｐをガイドする２つのガイド部９ａ，９ｂと、支持機構５とを含み、用紙搬送経路を構成する。２つのガイド部９ａ，９ｂは、支持機構５（２つのプラテン６ａ，６ｂ）を挟んで配置されている。搬送方向上流側のガイド部９ａは、３つのガイド１８ａと３つの送りローラ対２２〜２４とを有し、給紙ユニット１ｃとプラテン６ａ，６ｂとを繋ぐ。そして、ガイド部９ａは、画像形成用の用紙Ｐをプラテン６ａ，６ｂに向けて搬送する。搬送方向下流側のガイド部９ｂは、３つのガイド１８ｂと４つの送りローラ対２５〜２８とを有し、プラテン６ａ，６ｂと排紙部３１とを繋ぐ。画像形成後の用紙Ｐが、排紙部３１に向けて搬送される。
【００１９】
支持機構５は、画像形成に際して、搬送される用紙Ｐを下から支える。支持機構５は、２つのプラテン６ａ，６ｂと、これらを回動させる駆動モータ（不図示）とを有する。２つのプラテン６ａ，６ｂは、搬送方向にこの順で配置され、主走査方向に回動軸７ａ，７ｂを持つ。上流側のプラテン６ａは、上流端に回動中心がある。下流側のプラテン６ｂは、下流端に回動中心がある。２つのプラテン６ａ，６ｂは、制御装置１００の制御により、駆動モータが駆動されることで、支持面形成位置と開放位置との間を回動する。支持面形成位置では、図１に示すように、２つのプラテン６ａ，６ｂの先端が突き合わされて、全体として平面状の支持面５ａを構成する。開放位置では、図７（ｂ）に示すように、２つのプラテン６ａ，６ｂが、９０°回動されて下方に垂れ下がり、上面同士を平行に対向する。これにより、ヘッド１（吐出面１ａ）が空間を介して対向部材１０と直接対向する。なお、２つのプラテン６ａ，６ｂは、通常は、支持面形成位置に配置され、メンテナンス時に、開放位置に配置される。
【００２０】
用紙センサ３２は、送りローラ対２４の上流側に配置され、搬送される用紙Ｐの先端を検知する。このとき出力された検知信号は、ヘッド１と搬送機構５との駆動の同期に用いられ、所望の解像度と速度で画像が形成されることになる。
【００２１】
ヘッド昇降機構３３は、ヘッドホルダ１３の昇降により、ヘッド１を印刷位置と退避位置の間で移動する。印刷位置では、図１に示すように、ヘッド１が移動範囲の下端に位置し、支持面形成位置のプラテン６ａ，６ｂと印刷に適した間隔で対向する。退避位置（図１０（ｃ）参照）では、ヘッド１が移動範囲の上端に位置し、プラテン６ａ，６ｂから大きく離隔する。ワイピング位置（図１０（ｂ）参照）は、印刷位置と退避位置との間にある。ワイピング位置及び退避位置では、ヘッド１と対向部材１０との間の空間を、後述するワイパ３６ａ，３６ｂが移動可能である。
【００２２】
ワイパユニット３６は、図１０に示すように、吐出面１ａ及び対向部材１０の表面１０ａを主走査方向に払拭する。そのため、ワイパユニット３６は、２つのワイパ３６ａ，３６ｂを有し、これを支持する基部３６ｃ及びワイパ移動機構２７を含む。ワイパ３６ａは、基部３６ｃの上面側に立設され、吐出面１ａを払拭する（第１ワイピング動作）。ワイパ３６ｂは、基部３６ｃの下面側に立設され、表面１０ａを払拭する（第２ワイピング動作）。ワイパ移動機構２７は、一対のガイド２８と駆動モータ（図示せず）とから構成される。駆動モータが駆動されると、基部３６ｃがガイド２８に沿って往復移動する。図１０（ａ）に示すように、ヘッド１の左側端部近傍が、基部３６ｃの待機位置である。いずれのワイピング動作でも、ワイパ３６ａ，３６ｂは、図中右方に移動して面を払拭する。基部３６ｃの待機位置への帰還は、ヘッド１が退避位置に、対向部材１０が第４位置（後述）に移動するのを待って行われる。
【００２３】
空間Ｂには、給紙部１ｃが配置されている。給紙部１ｃは、給紙トレイ２０及び給紙ローラ２１を有する。このうち、給紙トレイ２０が、筐体１０１ａに対して着脱可能である。給紙トレイ２０には、複数の用紙Ｐが収納可能である。給紙ローラ２１は、給紙トレイ２０内で最も上方の用紙Ｐを送り出す。
【００２４】
ここで、副走査方向とは、用紙Ｐが送りローラ対２３〜２５によって搬送される搬送方向Ｄ（図１中矢印Ｄ方向）と平行な方向であり、主走査方向とは、水平面に平行且つ副走査方向に直交する方向である。
【００２５】
空間Ｃには、ブラックインクを貯留するカートリッジ４が筐体１０１ａに対して着脱可能に配置されている。カートリッジ４は、ヘッド１にチューブ（不図示）及びポンプ３８（図８参照）を介して接続されている。なお、ポンプ３８は、ヘッド１にインクを強制的に送るとき（すなわち、パージ時や液体の初期導入時）に駆動される。これ以外は停止状態にあり、ポンプ３８はヘッド１へのインク供給を妨げない。
【００２６】
次に、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、プリンタ１０１各部の動作を制御して、プリンタ１０１全体の動作を司る。制御装置１００は、外部装置（プリンタ１０１と接続されたＰＣ等）から供給された記録指令（画像データなど）に基づいて、画像形成動作を制御する。記録指令を受けると、制御装置１００は、給紙部１ｃ、ガイド部９ａ，９ｂ（搬送機構８）を駆動する。給紙トレイ２０から送り出された用紙Ｐは、上流側ガイド部９ａによりガイドされ支持面５ａ上に送られる。用紙Ｐは、ヘッド１の真下を副走査方向（搬送方向Ｄ）に通過する際に、制御装置１００の制御により、吐出面１ａからインクが吐出され、用紙Ｐ上に所望の画像が形成される。なお、インクの吐出タイミングは、用紙センサ３２からの検知信号により決められる。そして、画像が形成された用紙Ｐは、下流側ガイド部９ｂによりガイドされて、筐体１０１ａの上部から排紙部３１に排出される。
【００２７】
制御装置１００は、ヘッド１の液体吐出特性の回復・維持を行うメンテナンス動作を制御する。メンテナンス動作には、パージやフラッシング動作、吐出面１ａの第１ワイピング（払拭）動作、対向部材１０の第２ワイピング動作、及び、キャッピング動作等が含まれる。
【００２８】
パージ動作では、ポンプ３８が駆動されて、すべての吐出口１０８からインクが強制的に排出される。このとき、アクチュエータは駆動されない。フラッシング動作では、アクチュエータが駆動されて、吐出口１０８からインクが吐出される。フラッシング動作は、フラッシングデータ(画像データと異なるデータ)に基づいて行われる。
【００２９】
第１ワイピング動作は、パージ動作後に行われ、吐出面１ａ上の残留したインクなどの異物が取り除かれる。第２ワイピング動作は、パージ動作、フラッシング動作後、及び、キャッピング動作における接近動作（後述する）の後に行われ、表面１０ａの残留インクなどの異物が取り除かれる。
【００３０】
キャッピング動作では、図６（ｂ）に示すように、キャップ４１により吐出空間(吐出面１ａ（吐出口１０８）と対向する空間)Ｓ１が外部空間Ｓ２から隔離される。吐出口１０８内のインクは、水分の発散する経路が閉じられることになり、乾燥による増粘が抑制される。なお、キャッピング動作は、例えば、プリンタ１の停止時や休止時に行われる。
【００３１】
次に、図２〜図６を参照して、ヘッド本体３について説明する。図３では説明の都合上、アクチュエータユニット２１の下方にあって破線で描くべき圧力室１１０、アパーチャ１１２及び吐出口１０８を実線で描いている。
【００３２】
ヘッド本体３は、図２に示すように、流路ユニット１１の上面に４つのアクチュエータユニット２１が固定された積層体である。流路ユニット１１の内部にはインク流路が形成され、アクチュエータユニット２１はこの流路内のインクに吐出エネルギーを付与する。
【００３３】
流路ユニット１１は、図４に示すように、９枚のステンレス製プレート１２２〜１３０を積層した積層体である。インク流路は、上流側の共通インク流路と下流側の個別インク流路１３２とから構成される。共通インク流路は、マニホールド流路１０５及びこれから分岐した副マニホールド流路１０５ａからなる。上面のインク供給口１０５ｂは、マニホールド流路１０５の一端である。個別インク流路１３２は、副マニホールド流路１０５ａの出口から、アパーチャ１１２及び圧力室１１０を経て、下面（吐出面１ａ）の吐出口１０８に至る。吐出口１０８は、吐出面１ａにおいて、主走査方向に６００ｄｐｉに相当する間隔で配列している。
【００３４】
ヘッド１は、カバー３３を有している。カバー３３は、図２に示すように、ヘッド本体３の周囲を取り囲む環状部材である。カバー３３は、全周に亘って同一断面形状を有し、図６に示すように、流路ユニット１１及びリザーバユニット１２の両側面に跨って取り付けられている。カバー３３は、取付部３４と鍔部３５とを有する。取付部３４は、吐出面１ａに垂直な取付面を有し、ヘッド１の側面に固定される。鍔部３５は、外側に向かって水平に延びた突出部であって、取付部３４の下端に接続する。鍔部３５の下面は、吐出面１ａよりもプラテン６ａ，６ｂから離隔して、用紙Ｐの搬送を妨げない。さらに、取付部３４には、鉛直方向の途中部位から鍔部３５の先端に向かって傾斜した傾斜面（側面）３４ａが形成されている。これにより、後述のダイアフラム４４が傾斜面３４ａと接触しやすい。接近動作においては、両者３３，４４で囲む空間Ｓ３を効果的に小さくすることが可能となり、当該空間Ｓ３からインクを排出しやすくなる。
【００３５】
次に、アクチュエータユニット２１について説明する。図２に示すように、４つのアクチュエータユニット２１は、それぞれ台形の平面形状を有しており、インク供給口１０５ｂを避けるよう主走査方向に千鳥状に配置されている。さらに、各アクチュエータユニット２１の平行対向辺は主走査方向に沿っており、隣接するアクチュエータユニット２１の斜辺同士は副走査方向に沿って重なっている。
【００３６】
図５に示すように、アクチュエータユニット２１は、強誘電性を有するチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）系セラミックスであり、３枚の圧電層１６１〜１６３から構成されている。最上層の圧電層１６１は、上面に複数の個別電極１３５が形成され、厚み方向に分極されている。圧電層１６２の上面全体には、圧電層１６１に挟まれて、共通電極１３４が形成されている。両電極１３４，１３５間に分極方向の電界が生じると、間の圧電層１６１が面方向に縮む。圧電層１６２，１６３は、自発的に変形しないので、圧電層１６１との間に歪み差が生じる。これにより、個別電極１３５と圧力室１１０とに挟まれた部分が、圧力室１１０に向かって突出（ユニモルフ変形）する。圧力室１１０内のインクは加圧され、インク滴として吐出口１０８から吐出される。
【００３７】
このように、アクチュエータユニット２１には、個別電極１３５毎にアクチュエータが作り込まれており、独立してインクに吐出エネルギーを付与する。ここで、共通電極１３４は、常にグランド電位にある。また、駆動信号は、個別電極１３５の個別ランド１３６に供給される。個別ランド１３６には、ＦＰＣが接続されている。
【００３８】
本実施形態では、インクの吐出に際して、引き打ち法が採用されている。個別電極１３５は、予め所定の電位にあり、アクチュエータはユニモルフ変形している。駆動信号が供給されると、個別電極１３５は、一旦共通電極１３４と同電位となり、所定時間後に所定電位に復帰する。同電位となるタイミングで、アクチュエータがユニモルフ変形を解消して圧力室１１０にインクが吸い込まれ、電位の復帰タイミングで、再びユニモルフ変形してインク滴が吐出される。
【００３９】
次に、図６及び図７を参照し、ヘッドホルダ１３及びキャップ機構４０の構成について説明する。
【００４０】
ヘッドホルダ１３は、金属等からなる枠状フレームであり、ヘッド１の側面を全周に亘って支持している。ヘッドホルダ１３には、キャップ４１が取り付けられている。キャップ４１は、吐出空間Ｓ１を外部空間Ｓ２から閉ざす。ここで、ヘッドホルダ１３とヘッド１との当接部は、全周に亘って封止剤で封止されている。また、ヘッドホルダ１３とキャップ４１との当接部は、全周に亘って接着剤で固定されている。
【００４１】
キャップ機構４０は、キャップ４１、キャップ４１を昇降させるキャップ昇降機構４８、対向部材１０、対向部材１０を昇降させる対向部材昇降機構４９（図８参照）を含む。キャップ４１は、ヘッド１とともにカバー３３及び吐出空間Ｓ１を内包可能で主走査方向に長い。キャップ４１は、図６に示すように、リップ部材４２、及び、ダイアフラム４４を含む。
【００４２】
リップ部材４２は、ゴム等の環状弾性材料からなり、平面視でヘッド１を囲んでいる。つまり、リップ部材４２は、カバー３３の外側に配置されている。リップ部材４２は、図６に示すように、基部４２ｘ、及び、基部４２ｘの下面から突出した突出部４２ａを含む。このうち、突出部４２ａは、断面が三角形である。基部４２ｘの上面には、凹部４２ｂが形成されており、後述の可動体４３の下端と嵌合している。
【００４３】
ダイアフラム４４も、ゴム等の環状弾性材料からなり、平面視でヘッド１を囲んでいる。より具体的には、ダイアフラム４４は、可撓性を有した薄膜部材であって、外周端（一端）がリップ部材４２の内周面に接続されている。リップ部材４２とダイアフラム４４とは一体である。また、ダイアフラム４４の内周端は、密着部４４ａである。密着部４４ａは、外側側面が薄膜部の基部であり、内側側面がヘッド１の側面に密着し、上面がヘッドホルダ１３の下面に密着し、下面がカバー３３の上端面に密着している。このうち、上面が、ヘッドホルダ１３に接着剤で固定されている。
【００４４】
キャップ昇降機構（リップ移動機構）４８は、可動体４３、複数のギア４５、昇降モータ（不図示）を有している。可動体４３は、環状の剛材料（例えば、ステンレス）からなり、ヘッド１の外周を取り囲んでいる。可動体４３は、複数のギア４５と接続されている。制御装置１００による制御の下、昇降モータが駆動されると、ギア４５が回転して可動体４３が昇降する。基部４２ｘも、共に昇降する。これにより、突出部４２ａの先端と吐出面１ａとの相対位置が、鉛直方向に変化する。
【００４５】
リップ部材４２は、可動体４３の昇降に伴って、その先端（突出部４２ａ）が対向部材１０の表面１０ａに当接する当接位置（図６（ｂ）及び図６（ｃ）に示す位置）と、表面１０ａから離隔した離隔位置（図６（ａ）に示す位置）とを選択的に取る。当接位置には、第１当接位置と第２当接位置とがあり、インク吐出方向に関して吐出面１ａよりも前方に突出部４２ａが位置する。突出部４２ａと吐出面１ａとの離隔距離は、第２当接位置の方が大きい。この離隔距離に対応して、対向部材１０は、第１当接位置では第１位置（後述）にあり、第２当接位置では第２位置（後述）にある。いずれの位置でも、突出部４２ａと対向部材１０とが当接して、吐出空間Ｓ１は外部空間Ｓ２に対して封止されることになる。また、離隔位置では、吐出空間Ｓ１が外部空間Ｓ２に対して開放された非封止状態となっている。
【００４６】
リップ部材４２は、第２当接位置にあるとき、最も下方に移動する。このときのダイアフラム４４の外周端と内周端との直線距離は、ダイアフラム４４の両端間の長さよりも若干短いだけである。このため、ダイアフラム４４は、図６（ｃ）に示すように、カバー３３の側面（傾斜面３４ａ）全体にわたって接触する。一方、リップ部材４２が離隔位置及び第１当接位置にあるときは、図６（ａ）及び図６（ｂ）に示すように、ダイアフラム４４には、屈曲部４４ｂが生じている。屈曲部４４ｂは、カバー３３の上側側面との間に空間Ｓ３を作る。空間Ｓ３は、離隔位置では外部と連通し、第１当接位置ではほぼ密閉されている。実際、両当接位置においては、鍔部３５の先端が、リップ部材４２の内周面と接触する。
【００４７】
対向部材１０は、平面視において、リップ部材４２よりも一回り大きい矩形平面形状を有するガラス板である。表面１０ａは、リップ部材４２の表面よりも親水性が高い。これにより、リップ部材４２と対向部材１０とが当接したときに、リップ部材４２から対向部材１０へのインク移動が容易に生じる。なお、対向部材１０は、親水性に同様の差があれば、ガラス以外の材質から構成されていてもよく、特に限定するものではない。
【００４８】
対向部材昇降機構４９は、対向部材１０を昇降させ、対向部材１０が第１位置から第４位置の間で移動する。第１位置は、図７（ｂ）に示すように、対向部材１０が最も吐出面１ａに近づく位置であって、リップ部材４２の第１当接位置と対応し、キャッピング動作に関連する。ここでは、表面１０ａと吐出面１ａとの離隔距離を、印刷中の支持面５ａと吐出面１ａとの離隔距離と同じに設定してある。第２位置は、図７（ｃ）に示すように、表面１０ａと吐出面１ａとの離隔距離が第１位置よりも大きく、リップ部材４２の第２当接位置と対応し、近接動作（後述）に関連する。第３位置では、この離隔距離が第２位置よりも大きく、ヘッド１の退避位置に対応し、ワイパ３６ｂによる第２ワイピング動作に関連する。第４位置では、この離隔距離が第３位置よりも大きく、ヘッド１のワイピング位置に対応し、ワイパ３６ａによる第１ワイピング動作に関連する。なお、第３位置及び第４位置は、図中２点差線で示されている。また、第４位置は、印刷中における対向部材１０の配置位置でもある。
【００４９】
次に、図８を参照しつつ、制御装置１００について説明する。制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＲＯＭ（Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）とを含んでいる。制御装置１００を構成する各機能部は、これらハードウェアとＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。図８に示すように、制御装置１００は、搬送制御部１４１と、画像データ記憶部１４２と、ヘッド制御部１４３と、メンテナンス制御部１５０とを有している。
【００５０】
搬送制御部１４１は、外部装置から受信した記録指令に基づいて、用紙Ｐが搬送方向に沿って所定速度で搬送されるように、給紙部１ｃ、及び、ガイド部９ａ，９ｂの各動作を制御する。画像データ記憶部１４２は、外部装置からの記録指令に含まれる画像データ（インク吐出データ）を記憶する。
【００５１】
ヘッド制御部１４３は、画像形成において、用紙Ｐに対してインクを吐出するようヘッド１を制御する。画像形成は、ヘッド制御部１４３が、画像データ記憶部１４２に記憶された画像データに基づいて、ヘッド１からのインク吐出を制御する。ヘッド１の制御は、用紙Ｐの搬送と同期して行われ、用紙Ｐの先端検出信号に基づく。画像データに基づく制御の開始は、先端が検出されてから、所定時間後である。このとき、用紙Ｐの印刷領域の先端が、最も上流にある吐出口１０８の直下に到達する。なお、画像形成には、フラッシングデータに基づくドット形成も含まれる。これは、画像形成中の吐出特性維持動作であって、メニスカス振動を伴う場合もある。
【００５２】
メンテナンス制御部１５０は、パージ動作、フラッシング動作、第１ワイピング動作、第２ワイピング動作、及び、キャッピング動作等のメンテナンス動作において、支持機構５、ヘッド昇降機構３３、ワイパユニット３６、キャップ昇降機構４８、対向部材昇降機構４９、及び、ポンプ３８を制御する。なお、フラッシング動作においては、ヘッド制御部１４３を介して、ヘッド１を制御する。
【００５３】
次に、メンテナンス動作の一例として、パージ動作について、図９を参照しつつ、以下に説明する。
【００５４】
まず、制御装置１００が、パージ指令を受信する（Ｆ１）。このとき、プラテン６ａ，６ｂは支持面形成位置にあり、対向部材１０は第４位置にあり、ヘッド１は印刷位置にあり、リップ部材４２は離隔位置にある。メンテナンス制御部１５０は、支持機構５を制御して、図７に示すように、プラテン６ａ，６ｂを開放位置に回動させる。その後、メンテナンス制御部１５０は、対向部材昇降機構４９を制御して、図１０（ａ）に示すように、対向部材１０を第３位置（第２の位置）に移動させる（Ｆ２）。
【００５５】
次に、メンテナンス制御部１５０は、ポンプ３８を制御し、図１０（ａ）に示すように、ヘッド１のパージ動作を行う（Ｆ３）。パージ動作では、ポンプ３８によって、カートリッジ４内の所定量のインクがヘッド１に強制的に送液される。吐出口１０８からは、対向部材１０に向けてインクが排出される。
【００５６】
次に、メンテナンス制御部１５０は、ヘッド昇降機構３３を制御してヘッド１をワイピング位置に移動させ、対向部材昇降機構４９を制御して対向部材１０を第４位置に移動させる。この後、メンテナンス制御部１５０は、ワイパユニット３６（ワイパ移動機構２７）を制御して、図１０（ｂ）に示すように、吐出面１ａをワイパ３６ａで払拭する（Ｆ４：第１ワイピング動作）。払拭後は、メンテナンス制御部１５０が、ヘッド昇降機構３３及びワイパユニット３６を制御して、ヘッド１を退避位置に移動させ、基部３６ｃ（ワイパ３６ａ，３６ｂ）を待機位置に戻す。
【００５７】
次に、メンテナンス制御部１５０は、対向部材昇降機構４９を制御して、対向部材１０を第３位置に移動させる。ヘッド１は、退避位置のままである。この後、メンテナンス制御部１５０は、ワイパユニット３６（ワイパ移動機構２７）を制御して、図１０（ｃ）に示すように、表面１０ａをワイパ３６ｂで払拭する（Ｆ５：第２ワイピング動作）。この払拭動作で、パージにより排出されたインクが除去される。そして、メンテナンス制御部１５０は、対向部材昇降機構４９及びワイパユニット３６を制御して、対向部材１０を第４位置に移動させ、基部３６ｃ（ワイパ３６ａ，３６ｂ）を待機位置に戻す。この後、メンテナンス制御部１５０は、ヘッド昇降機構３３を制御して、ヘッド１を印刷位置に移動させる。
【００５８】
続けて、制御装置１００は、キャッピング指令を受信する（Ｆ６）。このとき、プラテン６ａ，６ｂは開放位置にあり、対向部材１０は第４位置にあり、ヘッド１は印刷位置にあり、リップ部材４２は離隔位置にある。ここで、メンテナンス制御部１５０は、接近動作を実行（Ｆ７）してから第２ワイピング動作を実行（Ｆ８）し、この後に、キャッピング動作を実行する（Ｆ９）ところに特徴がある。
【００５９】
ステップＦ７の接近動作は、空間Ｓ３の容積を極力小さくする動作である。ステップＦ７においては、メンテナンス制御部１５０が、対向部材昇降機構４９を制御して、対向部材１０を第２位置に移動させる。そして、メンテナンス制御部１５０は、キャップ昇降機構４８を制御し、図７（ｃ）に示すように、リップ部材４２を第２当接位置に移動させる。すると、ダイアフラム４４は、屈曲部４４ｂが変形を解きながら、カバー３３への接触範囲を広げる。広がりは、リップ部材４２の移動とともに、密着部４４の基端から鍔部３５の先端に至る。リップ部材４２の移動中、鍔部３５の先端はリップ部材４２に摺動するが、摺動部分を介したインクの排出は、妨げられない。第２当接位置にあっては、空間Ｓ３の容積はほとんど無く、内部に留まるインクも極微量である。また、突出部４２ａは表面１０ａに当接しており、空間Ｓ３から押し出されたインクは、リップ部材４２を介して表面１０ａへと伝わる。表面１０ａは、リップ部材４２よりも親水性が高く、インクの表面１０ａ側への移動が促進される。このように、接近動作は、キャップ４１による封止空間からの残留インク除去動作の一部であって、閉空間Ｓ３からのインク排出動作である。空間Ｓ３の最小化と表面の親水性の違いにより、インクの排出と表面１０ａへの受け渡しが確実に行われる。このとき、リップ部材４２が、カバー３３より親水性が高ければ、より確実にインクが移動することになる。
【００６０】
ステップＦ８の第２ワイピング動作では、空間Ｓ３の残留インクが除去される。ステップＦ８においては、メンテナンス制御部１５０が、対向部材昇降機構４９及びキャップ昇降機構４８を制御して、対向部材１０を第３位置に移動させるとともに（移動ステップ）、リップ部材４２を離隔位置に戻す。この後、メンテナンス制御部１５０が、ヘッド昇降機構３３及びワイパユニット３６を制御し、ヘッド１を退避位置に移動させ、表面１０ａをワイパ３６ｂで払拭する（第２ワイピング動作：払拭ステップ）。そして、メンテナンス制御部１５０は、対向部材昇降機構４９及びワイパユニット３６を制御して、対向部材１０を第４位置に移動させ、基部３６ｃ（ワイパ３６ａ，３６ｂ）を待機位置に戻す。メンテナンス制御部１５０は、ヘッド昇降機構３３を制御して、ヘッド１を印刷位置に移動させる。
【００６１】
ステップＦ９においては、メンテナンス制御部１５０が、対向部材昇降機構４９を制御して、対向部材１０を第１位置に移動させる。そして、メンテナンス制御部１５０は、キャップ昇降機構４８を制御し、図７（ｂ）に示すように、リップ部材４２を第１当接位置に移動させる。こうして、吐出空間Ｓ１は、残留インクが除去された封止状態となる（キャッピング動作：封止ステップ）。このとき、リップ部材４２の離隔位置から第１当接位置への移動距離が、第２当接位置に移動するときよりも短い。これにより、ダイアフラム４４は、カバー３３と部分的に接触するだけである。このため、キャッピング動作において、ダイアフラム４４にカバー（側面）３３からの反力（ダイアフラム４４全体がカバー３３に接触する場合に、カバー３３からダイアフラム４４に対して生じるダイアフラム４４を上方に持ち上げる力）が弱い分、リップ部材４２と対向部材１０との密着を確実に行うことが可能となる。こうして、パージ動作後のキャッピング動作が完了する。
【００６２】
なお、パージ動作及びキャッピング動作が単独で行われてもよい。また、パージ動作に代えてフラッシング動作が行われてもよい。この場合、対向部材１０の表面１０ａにヘッド１からインク滴が吐出され、その後、表面１０ａからインク滴を除去する第２ワイピング動作が行われればよい。
【００６３】
以上のように、本実施形態のプリンタ１によると、空間Ｓ３を小さくして、当該空間Ｓ３に残存したインクを排出する接近動作、対向部材１０からインクを払拭する第２ワイピング動作が行われてからキャッピング動作によって封止状態が構成される。このため、封止状態において、吐出空間Ｓ１に連通する空間Ｓ３内にインクが残存しにくくなるので、吐出口近傍のインクが乾燥しにくくなる。
【００６４】
ヘッド１の側面を構成するカバー３３が、主走査方向に延びた一対の長尺部３３ａを有していることで、ここに作られた空間Ｓ３から効果的に液体を排出することが可能となる。
【００６５】
変形例として、ワイパユニットがワイパ３６ａを有していなくてもよい。つまり、ワイパユニットは、対向部材１０の表面１０ａを払拭可能であればよい。このとき、ヘッド１が印刷位置に配置されている状態で、対向部材１０の表面１０ａを払拭可能な位置に、ワイパユニットを設ければよい。こうすることで、接近動作の後であって払拭動作（第２ワイピング動作）を行う前に、対向部材１０を第３位置（第２の位置）に移動させればよい。これにより、ヘッド１の位置が変わらないため、吐出面１ａと用紙Ｐとの印刷時における位置関係を崩すことがなくなる。よって、画像品質を維持することが可能となる。
【００６６】
別の変形例として、接近動作において、リップ部材４２と対向部材１０とを当接させなくてもよい。この場合は、対向部材１０を第３又は第４位置に配置させておく。また、別の変形例として、接近動作において、リップ部材４２を第２当接位置よりも離隔位置に近い位置（例えば、第１当接位置）に移動させてもよい。つまり、接近動作とキャッピング動作におけるリップ部材４２の移動距離を同じにしてもよい。これにおいても、空間Ｓ３が小さくなり、空間Ｓ３からインクが排出される。この場合、対向部材１０を移動させる対向部材昇降機構４９が設けられていなくてもよい。
【００６７】
以上の変形例においても、上述の実施形態と同様に、封止状態において、吐出空間Ｓ１に連通する空間Ｓ３内にインクが残存しにくくなるので、吐出口近傍のインクが乾燥しにくくなる。
【００６８】
以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、リップ部材４２と鍔部３５とが当接していない状態で接近動作が行われてもよい。また、カバー３３が、一対の長尺部３３ａだけから構成されていてもよい。この場合、空間Ｓ３の主走査方向に長尺な部分から、インクが排出される。また、ヘッド１は、平面視で、長方形以外の多角形、円形の輪郭を有していてもよい。
【００６９】
上述のメンテナンス動作では、キャッピング指令（Ｆ６）を受けた後、接近動作（Ｆ７）及び２回目の第２ワイピング動作（Ｆ８）を経て、キャッピング動作（Ｆ９）に至る。ステップＦ７及びステップＦ８の存在は、残留インク量を常に最小に留めるという点で有効であるが、時間を要する。そこで、空間Ｓ３内のインクの蓄積量に応じて、２つのステップＦ７、Ｆ８の実行要否を決めても良い。インクの蓄積には、パージ時のインク排出量が関与する。例えば、装置の使用履歴（画像の平均デューティ、画像形成枚数、休止時間等、及びこれらいくつかの指標の組合せ）から予測される吐出特性劣化に対応して、インク排出量が決められている。インク排出量が多いと、インクの蓄積が生じやすい。したがって、このようなパージ後に、２つのステップＦ７、Ｆ８を組み込めば効果的である。
【００７０】
本発明は、ライン式・シリアル式のいずれにも適用可能であり、また、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能であり、さらに、インク以外の液体を吐出させることで記録を行う液体吐出装置にも適用可能である。記録媒体は、用紙Ｐに限定されず、記録可能な様々な媒体であってよい。さらに、本発明は、インクの吐出方式にかかわらず適用できる。例えば、本実施の形態では、圧電素子を用いたが、抵抗加熱方式でも、静電容量方式でもよい。
【符号の説明】
【００７１】
１ インクジェットヘッド（液体吐出ヘッド）
１ａ 吐出面
１０ 対向部材
１１ 流路ユニット（流路部材）
１２ リザーバユニット（流路部材）
３３カバー
３４ａ 傾斜面
３５ 鍔部（突出部）
３６ ワイパユニット（払拭手段）
４０ キャップ機構（キャップ手段）
４２ リップ部材
４４ ダイアフラム
４４ａ 密着部
４８ キャップ昇降機構（リップ移動機構）
４９ 対向部材昇降機構（対向部材移動機構）
１００ 制御装置（制御手段）
１０１ インクジェットプリンタ（液体吐出装置）
１０８ 吐出口
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出する吐出口が形成された吐出面、及び、外側に向かって突出した突出部を介して前記吐出面につながる側面を有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを前記側面に沿って取り囲む環状のリップ部材、前記吐出面と対向する吐出空間を挟んで前記吐出面に対向する対向部材、前記リップ部材が前記対向部材の表面に当接する当接位置及び前記リップ部材が前記対向部材の前記表面から離隔する離隔位置の間において、前記リップ部材を移動させるリップ移動機構、及び、前記リップ部材に接続した一端と、前記吐出面を下にして前記突出部の上方で前記側面に密着した密着部とを有し、前記リップ部材が前記離隔位置から前記当接位置に近づくにつれて弾性変形して、前記密着部から前記突出部に至る前記側面に近づくダイアフラムを有するキャップ手段と、
前記対向部材の前記表面を払拭する払拭動作を行う払拭手段と、
前記吐出空間が外部空間から封止された封止状態とする際に、前記リップ部材を前記離隔位置から前記当接位置に近づくように移動させて前記ダイアフラムを前記側面に近づける接近動作を行った後、前記払拭動作を行ってから、前記リップ部材が前記当接位置にあって、前記対向部材とともに前記吐出空間を前記外部空間から封止された前記封止状態とする封止動作を行うように、前記キャップ手段及び前記払拭手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記接近動作は、前記リップ部材の内面に前記突出部の先端が当接した状態で、前記ダイアフラムが前記側面に近づけられることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記接近動作を行う際に、前記封止動作を行うように、前記キャップ手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記対向部材の前記表面は、前記リップ部材の表面よりも親水性が高いことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記キャップ手段は、前記リップ部材が前記当接位置にあるときに当該リップ部材と当接する第１の位置と、前記リップ部材の移動方向に関して前記第１の位置よりも前記吐出面から離隔した第２の位置との間において、前記対向部材を移動させる対向部材移動機構をさらに有しており、
前記制御手段は、前記接近動作の後であって前記払拭動作を行う前に、前記対向部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるように、前記キャップ手段を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記接近動作において、前記リップ部材が前記当接位置にあるとき、前記ダイアフラムは、弾性変形をして前記密着部から前記突出部に至る前記側面に接触して配置されることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記リップ部材について、前記接近動作における前記離隔位置と前記当接位置との離隔距離は、前記払拭動作の後に行われる前記封止動作における前記離隔距離よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記液体吐出ヘッドの前記側面は、前記密着部から前記突出部に近づくに連れて外側に広がるように傾斜していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記液体吐出ヘッドは、平面視で、一方向に長い矩形状の輪郭を有する、前記吐出口に繋がる液体流路が形成された流路部材と、前記流路部材と前記リップ部材との間に配置され前記側面を構成するカバーとを有しており、
前記カバーは、前記一方向に沿って延在し、少なくとも前記一方向と直交する方向に関して前記流路部材を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
液体を吐出する吐出口が形成された吐出面、及び、外側に向かって突出した突出部を介して前記吐出面につながる側面を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを前記側面に沿って取り囲む環状のリップ部材、前記吐出面と対向する吐出空間を挟んで前記吐出面に対向する対向部材、前記リップ部材が前記対向部材の表面に当接する当接位置及び前記リップ部材が前記対向部材の前記表面から離隔する離隔位置の間において、前記リップ部材を移動させるリップ移動機構、及び、前記リップ部材に接続した一端と、前記吐出面を下にして前記突出部の上方で前記側面に密着した密着部とを有し、前記リップ部材が前記離隔位置から前記当接位置に近づくにつれて弾性変形して、前記密着部から前記突出部に至る前記側面に近づくダイアフラムを有するキャップ手段と、前記対向部材の前記表面を払拭する払拭動作を行う払拭手段とを備えた液体吐出装置の前記吐出空間を外部空間から封止する封止方法において、
前記リップ部材を前記離隔位置から前記当接位置に近づくように移動させて前記ダイアフラムを前記側面に近づける接近ステップと、
前記接近ステップを行った後、前記払拭動作を行う払拭ステップと、
前記払拭ステップを行った後、前記リップ部材を前記当接位置に移動させて、前記対向部材と共に前記吐出空間を封止する封止ステップとを備えていることを特徴とする液体吐出装置の吐出空間の封止方法。
【請求項１１】
前記対向部材の前記表面は、前記リップ部材の表面よりも親水性が高く、
前記接近ステップにおいて、前記リップ部材を前記当接位置に移動させることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置の吐出空間の封止方法。
【請求項１２】
前記キャップ手段は、前記リップ部材が前記当接位置にあるときに当該リップ部材と当接する第１の位置と、前記リップ部材の移動方向に関して前記第１の位置よりも前記吐出面から離隔した第２の位置との間において、前記対向部材を移動させる対向部材移動機構をさらに有しており、
前記接近ステップの後であって前記払拭ステップを行う前に、前記対向部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる移動ステップをさらに備えていることを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出装置の吐出空間の封止方法。
【請求項１３】
前記接近ステップにおいて、前記リップ部材が前記当接位置にあるとき、前記ダイアフラムは、弾性変形をして前記密着部から前記突出部に至る前記側面に接触して配置され、前記リップ部材の前記離隔位置から前記当接位置までの移動距離は、前記封止ステップにおける前記移動距離よりも大きいことを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出装置の吐出空間の封止方法。
【請求項１】
液体を吐出する吐出口が形成された吐出面、及び、外側に向かって突出した突出部を介して前記吐出面につながる側面を有する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドを前記側面に沿って取り囲む環状のリップ部材、前記吐出面と対向する吐出空間を挟んで前記吐出面に対向する対向部材、前記リップ部材が前記対向部材の表面に当接する当接位置及び前記リップ部材が前記対向部材の前記表面から離隔する離隔位置の間において、前記リップ部材を移動させるリップ移動機構、及び、前記リップ部材に接続した一端と、前記吐出面を下にして前記突出部の上方で前記側面に密着した密着部とを有し、前記リップ部材が前記離隔位置から前記当接位置に近づくにつれて弾性変形して、前記密着部から前記突出部に至る前記側面に近づくダイアフラムを有するキャップ手段と、
前記対向部材の前記表面を払拭する払拭動作を行う払拭手段と、
前記吐出空間が外部空間から封止された封止状態とする際に、前記リップ部材を前記離隔位置から前記当接位置に近づくように移動させて前記ダイアフラムを前記側面に近づける接近動作を行った後、前記払拭動作を行ってから、前記リップ部材が前記当接位置にあって、前記対向部材とともに前記吐出空間を前記外部空間から封止された前記封止状態とする封止動作を行うように、前記キャップ手段及び前記払拭手段を制御する制御手段とを備えていることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記接近動作は、前記リップ部材の内面に前記突出部の先端が当接した状態で、前記ダイアフラムが前記側面に近づけられることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記接近動作を行う際に、前記封止動作を行うように、前記キャップ手段を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記対向部材の前記表面は、前記リップ部材の表面よりも親水性が高いことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記キャップ手段は、前記リップ部材が前記当接位置にあるときに当該リップ部材と当接する第１の位置と、前記リップ部材の移動方向に関して前記第１の位置よりも前記吐出面から離隔した第２の位置との間において、前記対向部材を移動させる対向部材移動機構をさらに有しており、
前記制御手段は、前記接近動作の後であって前記払拭動作を行う前に、前記対向部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させるように、前記キャップ手段を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記接近動作において、前記リップ部材が前記当接位置にあるとき、前記ダイアフラムは、弾性変形をして前記密着部から前記突出部に至る前記側面に接触して配置されることを特徴とする請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記リップ部材について、前記接近動作における前記離隔位置と前記当接位置との離隔距離は、前記払拭動作の後に行われる前記封止動作における前記離隔距離よりも大きいことを特徴とする請求項６に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記液体吐出ヘッドの前記側面は、前記密着部から前記突出部に近づくに連れて外側に広がるように傾斜していることを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記液体吐出ヘッドは、平面視で、一方向に長い矩形状の輪郭を有する、前記吐出口に繋がる液体流路が形成された流路部材と、前記流路部材と前記リップ部材との間に配置され前記側面を構成するカバーとを有しており、
前記カバーは、前記一方向に沿って延在し、少なくとも前記一方向と直交する方向に関して前記流路部材を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項１０】
液体を吐出する吐出口が形成された吐出面、及び、外側に向かって突出した突出部を介して前記吐出面につながる側面を有する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドを前記側面に沿って取り囲む環状のリップ部材、前記吐出面と対向する吐出空間を挟んで前記吐出面に対向する対向部材、前記リップ部材が前記対向部材の表面に当接する当接位置及び前記リップ部材が前記対向部材の前記表面から離隔する離隔位置の間において、前記リップ部材を移動させるリップ移動機構、及び、前記リップ部材に接続した一端と、前記吐出面を下にして前記突出部の上方で前記側面に密着した密着部とを有し、前記リップ部材が前記離隔位置から前記当接位置に近づくにつれて弾性変形して、前記密着部から前記突出部に至る前記側面に近づくダイアフラムを有するキャップ手段と、前記対向部材の前記表面を払拭する払拭動作を行う払拭手段とを備えた液体吐出装置の前記吐出空間を外部空間から封止する封止方法において、
前記リップ部材を前記離隔位置から前記当接位置に近づくように移動させて前記ダイアフラムを前記側面に近づける接近ステップと、
前記接近ステップを行った後、前記払拭動作を行う払拭ステップと、
前記払拭ステップを行った後、前記リップ部材を前記当接位置に移動させて、前記対向部材と共に前記吐出空間を封止する封止ステップとを備えていることを特徴とする液体吐出装置の吐出空間の封止方法。
【請求項１１】
前記対向部材の前記表面は、前記リップ部材の表面よりも親水性が高く、
前記接近ステップにおいて、前記リップ部材を前記当接位置に移動させることを特徴とする請求項１０に記載の液体吐出装置の吐出空間の封止方法。
【請求項１２】
前記キャップ手段は、前記リップ部材が前記当接位置にあるときに当該リップ部材と当接する第１の位置と、前記リップ部材の移動方向に関して前記第１の位置よりも前記吐出面から離隔した第２の位置との間において、前記対向部材を移動させる対向部材移動機構をさらに有しており、
前記接近ステップの後であって前記払拭ステップを行う前に、前記対向部材を前記第１の位置から前記第２の位置に移動させる移動ステップをさらに備えていることを特徴とする請求項１１に記載の液体吐出装置の吐出空間の封止方法。
【請求項１３】
前記接近ステップにおいて、前記リップ部材が前記当接位置にあるとき、前記ダイアフラムは、弾性変形をして前記密着部から前記突出部に至る前記側面に接触して配置され、前記リップ部材の前記離隔位置から前記当接位置までの移動距離は、前記封止ステップにおける前記移動距離よりも大きいことを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出装置の吐出空間の封止方法。
【図１】
【図２】
【図９】
【図１０】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図９】
【図１０】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−８６２９８（Ｐ２０１３−８６２９８Ａ）
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２２６７８５（Ｐ２０１１−２２６７８５）
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月１３日（２０１３．５．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１０月１４日（２０１１．１０．１４）
【出願人】（０００００５２６７）ブラザー工業株式会社 (13,856)
【Ｆターム（参考）】
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