液体吐出装置
【課題】より簡単な機構でノズルからの液体の溶媒の揮発をより効果的に抑制することが可能な液体吐出装置を提供する。
【解決手段】記録ヘッドのノズル形成面に、液体の透過を阻止する保護材としての保護液を塗布する塗布手段としてのワイパーブレード５３を有するワイピング機構を備え、ワイパーブレードは、ノズル３７からインクを吐出しない非吐出状態に移行する場合にノズル形成面に保護液を塗布し、保護液からなる保護膜によりノズルの開口部を封止する。
【解決手段】記録ヘッドのノズル形成面に、液体の透過を阻止する保護材としての保護液を塗布する塗布手段としてのワイパーブレード５３を有するワイピング機構を備え、ワイパーブレードは、ノズル３７からインクを吐出しない非吐出状態に移行する場合にノズル形成面に保護液を塗布し、保護液からなる保護膜によりノズルの開口部を封止する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット式記録装置等の液体吐出装置に関するものであり、特に、ノズル近傍の液体の増粘を抑制する液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置は液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドから吐出対象物としての記録紙等に対して液体状のインクを液滴として吐出・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式記録装置（以下、単にプリンターという）等の画像記録装置を挙げることができる。この液体吐出装置は、近年においては、画像記録装置に限らず、例えばディスプレー製造装置等の各種の製造装置にも応用されている。
【０００３】
このような液体吐出装置では、印刷動作中においてはノズルが大気に晒される。このため、ノズルを通じて液体の溶媒成分が揮発する。その結果、ノズル付近で液体の粘度が上昇し、これにより、吐出されるインクの重量が低下したりインクの飛翔速度が低下したりする等の不具合が生じる虞がある。このような液体の増粘による不具合を抑制すべく、液体吐出装置では、種々の対策が講じられている。例えば、上記のインクジェット式プリンターを例に挙げると、ノズル形成面を封止するキャップ部材に洗浄液タンクとポンプを接続してキャップ部材内に洗浄液を供給・排出できるようにし、非記録動作時に記録ヘッドのノズルを洗浄液により洗浄した後、キャップ部材内に洗浄液を保持させることでキャップ部材内を高湿度に維持することにより、ノズル近傍のインク溶媒の揮発を抑制する構成が提案されている（特許文献１参照。）。また、ノズルに対応する位置に貫通穴が設けられたスペーサーを間に介在させた状態で、同じくノズルに対応する位置に貫通穴が設けられたノズル保護部材をノズル形成面に取り付けてノズルの吐出側に空間部を形成することにより、空気の流れを制限してインクの溶媒の揮発を抑制する構成も提案されている（特許文献２参照。）。さらに、水を収容した水槽を設け、記録ヘッドが待機状態にあるときにノズル面を水槽内の水に浸漬させることで、インク非吐出時のインク増粘を防止する構成も提案されている（特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０９８９７号公報
【特許文献２】特開２００８−０２３８６６号公報
【特許文献３】特開２００９−０１２３４４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、特許文献１の構成では、洗浄液を循環させるための大がかりな機構が必要であるため、その分コストが上昇するという問題があった。特許文献２の構成では、印刷時の記録紙との干渉を防止するために記録ヘッドとプラテンとの距離（所謂プラテンギャップ）を、スペーサーと保護部材の分だけ大きく採る必要があるため、記録紙に対するインクの着弾精度が悪化する可能性があった。また、インクを吐出した際に、スペーサーやノズル保護部材にインクが接触する虞もあった。特許文献３の構成では、供給用タンク、水槽、及び排出用タンクや、これらの間で水を循環させる機構が必要となり、その分設置スペースを要する問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より簡単な機構でノズルからの液体の溶媒の揮発をより効果的に抑制することが可能な液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドのノズル形成面に、液体の透過を阻止する保護材を塗布する塗布手段を備え、
前記塗布手段は、ノズルから液体を吐出しない非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布し、当該保護材によりノズルの開口部を封止することを特徴とする。
なお、「非吐出状態」とは、ノズルから液体が吐出されない状態であって、ノズル近傍の液体の粘度増加により液体の吐出に悪影響が生じる程度まで継続して液体の吐出が行われない可能性にある状態を意味し、具体的には、液体吐出装置の電源がオフされてから次回電源がオンされるまで状態、或いは電源オンの状態において一定時間以上液体の吐出が行われない状態を意味する。また、液体噴射対象に対する噴射動作中に液体の噴射が行われないノズル群がある場合には、当該ノズル群が液体を噴射しない期間も非吐出状態に含まれる。
【０００８】
上記構成によれば、液体吐出ヘッドのノズル形成面に、液体の透過を阻止する保護材を塗布する塗布手段を備え、塗布手段が、ノズルから液体を吐出しない非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布し、当該保護材によりノズルの開口部を封止するので、大がかりな循環機構やプラテンギャップを拡大する部品が必要無く、簡単な構成でノズルから液体の溶媒が揮発することをより効果的に抑制することができる。
【０００９】
上記構成において、前記塗布手段が、電源オフの指示により非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布する構成を採用することが望ましい。
【００１０】
これにより、電源オフ後、長期間に亘って液体の吐出が行われない場合において、ノズル近傍の液体の増粘を防止することができる。
【００１１】
また、上記構成において、前記ノズル形成面に塗布された保護材を除去する除去手段を備え、
前記除去手段が、液体の吐出を開始する前にノズル形成面から保護材を除去する構成を採用することが望ましい。
【００１２】
この構成において、前記除去手段が、ノズル形成面に摺接して保護材を拭き取る構成を採用することができる。
【００１３】
また、前記除去手段は、前記保護材の溶解を促進する除去剤を塗布しつつ当該保護材を拭き取る構成を採用することもできる。
この構成によれば、除去剤により保護材の溶解を促進しながら拭き取るので、ノズル形成面から保護材をより確実に除去することができる。
【００１４】
上記構成において、前記塗布手段は、前記ノズル形成面に保護材を供給する供給部と、前記供給部から供給された保護材を前記ノズル形成面に塗布する塗布部と、を有する構成を採用することができる。
【００１５】
この構成において、前記塗布部が、ノズル形成面に接触して該ノズル形成面を払拭する払拭部材からなる構成を採用することができる。
【００１６】
この構成によれば、ノズル形成面を払拭してクリーニングする払拭部材が塗布部として利用されるので、払拭部材の他に塗布部を別途設ける必要が無い。
【００１７】
さらに、前記液体吐出ヘッドは、複数のノズルを列設してなるノズル群を複数備え、
前記塗布手段は、各ノズル群のうち、液体吐出対象に対する吐出動作に使用されないノズル群に対して選択的に保護材を塗布する構成を採用することが望ましい。
【００１８】
上記構成によれば、塗布手段が、各ノズル群のうち液体吐出対象に対する吐出動作に使用されないノズル群に対して選択的に保護材を塗布するので、吐出動作に使用されないノズル群に属するノズルからインクの溶媒が揮発することが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図３】ワイパーブレードの構成を説明する斜視図である。
【図４】（ａ）はワイピング機構の構成、（ｂ）はキャッピング機構の構成を説明する断面図である。
【図５】ワイピング機構及びキャッピング機構周辺の構成を説明する平面図である。
【図６】プリンターの処理を説明するフローチャートである。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はノズル形成面に保護液を塗布する処理を説明する図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は特定のノズル列に選択的に保護液を塗布する処理を説明する図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はノズル形成面の保護膜を除去する処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００２１】
図１に示したプリンター１は、インクカートリッジ５が取り付けられるカートリッジ装着部２を有し、記録ヘッド３（本発明における液体吐出ヘッドの一種）を搭載するキャリッジ４を備えている。そして、キャリッジ４は、ガイドロッド６に軸支された状態で、駆動プーリー８と遊転プーリー９との間に架設したタイミングベルト１０に接続されている。そして、この駆動プーリー８はパルスモーター１１の回転軸に接合されており、このパルスモーター１１の作動によってキャリッジ４が記録紙７（記録媒体又は吐出対象の一種。）の幅方向、即ち、主走査方向に移動するようになっている。
【００２２】
ガイドロッド６の下方には、このガイドロッド６と平行に紙送りローラー１２が配置されている。この紙送りローラー１２は、紙送りモーター１３からの駆動力によって回転されて、プラテン１４上の記録紙７を副走査方向へ搬送するように構成されている。
【００２３】
キャリッジ４の移動範囲内であって、記録紙等の吐出対象に対して画像等の印刷が行われる記録領域よりも外側の端部領域には、記録ヘッド３の移動の基点となるホームポジションが設定されている。このホームポジション側には、記録ヘッド３のノズル形成面をキャッピング（封止）可能なキャッピング機構１５と、ノズル形成面をワイピングするためのワイピング機構１６とが隣り合わせて配設されている。
【００２４】
図２は、上記記録ヘッド３の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド３は、ケース２３と、このケース２３内に収納される振動子ユニット２４と、ケース２３の底面（先端面）に接合される流路ユニット２５等を備えている。上記のケース２３は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット２４を収納するための収納空部２６が形成されている。振動子ユニット２４は、圧力発生手段の一種として機能する圧電振動子２０と、この圧電振動子２０が接合される固定板２８と、圧電振動子２０に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル２９とを備えている。圧電振動子２０は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向（電界方向）に直交する方向に伸縮可能（電界横効果型）な縦振動モードの圧電振動子である。
【００２５】
流路ユニット２５は、流路基板３０の一方の面にノズル基板３１を、流路基板３０の他方の面に振動板３２をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット２５には、リザーバー３３（共通液体室）と、インク供給口３４と、圧力室３５と、ノズル連通口３６と、ノズル３７とを設けている。そして、インク供給口３４から圧力室３５及びノズル連通口３６を経てノズル３７に至る一連のインク流路が、各ノズル３７に対応して形成されている。
【００２６】
上記ノズル基板３１は、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３７が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズル基板３１には、ノズル３７を列設してノズル列（ノズル群）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル３７によって構成される。
【００２７】
上記振動板３２は、支持板３８の表面に弾性体膜３９を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板３８とし、この支持板３８の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３９としてラミネートした複合板材を用いて振動板３２を作製している。この振動板３２には、圧力室３５の容積を変化させるダイヤフラム部４０が設けられている。また、この振動板３２には、リザーバー３３の一部を封止するコンプライアンス部４１が設けられている。
【００２８】
上記のダイヤフラム部４０は、エッチング加工等によって支持板３８を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部４０は、圧電振動子２０の自由端部の先端面が接合される島部４２と、この島部４２を囲む薄肉弾性部４３とからなる。上記のコンプライアンス部４１は、リザーバー３３の開口面に対向する領域の支持板３８を、ダイヤフラム部４０と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー３３に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００２９】
そして、上記の島部４２には圧電振動子２０の先端面が接合されているので、この圧電振動子２０の自由端部を伸縮させることで圧力室３５の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室３５内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド３は、この圧力変動を利用してノズル３７からインク滴を吐出させるようになっている。
【００３０】
次に、上記キャッピング機構１５について説明する。図４は、キャッピング機構１５及びワイピング機構１６の要部を断面で示した模式図、図５は、キャッピング機構１５及びワイピング機構１６近傍の平面図である。なお、図４（ａ）においては、ワイパーブレード５３と除去用ブレード６４のうち、ワイパーブレード５３のみを図示している。
キャッピング機構１５は、凹状の負圧空部４５を有し、記録ヘッド３のノズル形成面、即ち、ノズル基板３１の吐出側の面を封止可能なキャップ部材１９と、このキャップ部材１９を上部に搭載し、プリンター１の装置底面に対し斜め上下方向に移動可能なスライド機４６とにより構成されている。
【００３１】
キャップ部材１９は、平面視において略矩形状の箱体、詳しくは、上面側が開放されたトレイ状の部材であり、その全体が例えばエラストマーなどの弾性素材によって作製されている。このキャップ部材１９の底面には、後述する排液チューブ５０に連通される排液口４７が形成されている。また、このキャップ部材１９の内部には、吸液性・保湿性を有する吸液シート４８を配設している。この吸液シート４８は、例えばフェルト等によって構成される。
【００３２】
スライド機４６は、キャリッジ４のホームポジション側への移動に伴い、キャップ部材１９を斜め上方にせり上げるように構成されている。そして、キャリッジ４がホームポジションに位置付けられると、キャップ部材１９が記録ヘッド３のノズル形成面を封止するキャッピング状態となる。このキャッピング状態では、ノズル形成面に開設されたノズルがキャップ部材１９の負圧空部４５に臨み、且つ、キャップ部材１９の上端縁とノズル形成面とが密着するようになっている。そして、キャップ部材１９内には吸液シート４８が配設されているので、負圧空部４５内は高湿状態に保たれる。その結果、記録ヘッド３のノズルからのインク溶媒の蒸発が抑制され、インク粘度の上昇が抑制される。
【００３３】
上記キャップ部材１９の排液口４７には、負圧空部４５と排液タンク４９とを連通する排液チューブ５０が接続されている。また、排液チューブ５０の途中には、ポンプユニット５１が配置されている。そして、上述のキャッピング状態でこのポンプユニット５１を作動させると、負圧空部４５内が負圧化されるので、ノズル３７を通じて記録ヘッド３内のインクを強制的に排出することができる。これにより、ノズル付近で増粘したインクを、排液チューブ５０を通じて排液タンク４９側に排出できる。
【００３４】
スライド機４６と記録領域（プラテン１４）との間には、ワイピング機構１６が設けられる。このワイピング機構１６は、ワイパーブレード５３（本発明における塗布手段、塗布部、及び、払拭部材の一種）と、除去用ブレード６４（本発明における除去手段の一種）と、これらのブレード５３，６４を保持するブレードホルダー５４とにより概略構成され、ワイパー移動機構５３によって、ブレード５３，６４の先端部が記録ヘッド３の移動経路に重なるワイピング位置と、この移動経路から外れてブレード５３，６４の先端部が記録ヘッド３に接触しない退避位置とに進退可能となっている。
【００３５】
図３は、ワイパーブレード５３の外観を示す斜視図である。ワイパーブレード５３は、例えばゴムやエラストマー等の弾性を有する材料で作製された板材である。このワイパーブレード５３の先端面５３´は、プラテン側（記録領域側）からキャッピング機構側に上り傾斜するような傾斜面となるように形成されている。図４に示すように、ワイパーブレード５３の内部には、ノズル形成面に塗布する保護液（本発明における保護材の一種）が供給される供給路５７がワイパーブレードの幅方向（即ち、ヘッド移動方向に直交する方向）に複数形成されている。各供給路５７の上端は、ワイパーブレード５３の先端面５３´に吐出口５８としてそれぞれ開口している。また、各供給路５７の下端部は１つの流路に収束しており、その下端が接続口５９としてブレードホルダー５４の底面側に突出している。この接続口５９には、可撓性を有する保護液供給チューブ６０の一端部が液密状態で接続されており、この保護液供給チューブ６０の他端部は、保護液を貯留した保護液パック６１（保護液貯留部材の一種。図５参照。）に接続されている。保護液としては、液体、即ちインクの透過を阻止するものであって、常温でゲル状を呈し、不揮発性を有し、尚かつ、化学的に安定な物質であることが望ましく、例えば、ワセリン、シリコーングリース、流動パラフィン、ポリブデン等に粘度調整剤を混合したものが挙げられる。本実施形態においては、流動パラフィンが保護液として用いられる。なお、保護液の粘度に関し、ノズル形成面に塗布された後に当該ノズル形成面に留まり、尚かつ、後述する除去処理を行うことによってノズル形成面から取り除くことが可能な程度の粘度に調整される。
【００３６】
保護液パック６１は、ワイピング時におけるワイパーブレード５３に対して鉛直方向における上方に配置されている。そして、両者の高低差、即ち、水頭差を利用して、保護液パック６１内に貯留された保護液が保護液供給チューブ６０を通じてワイパーブレード５３側に供給されるように構成されている。このような構成を採用することにより、例えば、ポンプなどの保護液を供給するための機構を別途設ける必要がない。このため、プリンター１の省スペース化に寄与することができる。なお、勿論、水頭差を利用した供給方法に限らず、ポンプなどの供給機構により保護液を供給する（圧送する）方法を採用することも可能である。
【００３７】
保護液供給チューブ６０の途中には開閉弁６２が設けられている。この開閉弁６２は、図示しないプリンターコントローラーにより制御され、ワイパーブレード５３への保護液の供給又は非供給を切り替えることができるように構成されている。そして、ワイピング機構１６が退避状態にある場合、或いは、保護液をノズル形成面に供給することなくノズル形成面を払拭する通常のワイピングを行う場合、開閉弁６２が閉じられて、ワイパーブレード５３の吐出口５８からは保護液が吐出されない。また、後述するように、ノズル形成面に保護液を塗布する場合には、開閉弁６２が開かれて、ワイパーブレード５３の吐出口５８から保護液が吐出可能な状態にされる。これにより、ワイパーブレード５３によってノズル形成面に保護液を塗布することができる。
このように、保護液パック６１、保護液供給チューブ６０、開閉弁６２、供給路５７、及び、吐出口５８は、本発明における供給部を構成している。
【００３８】
ブレードホルダー５４には、ワイパーブレード５３に隣接して除去用ブレード６４が立設されている。この除去用ブレード６４は、ワイパーブレード５３により塗布されたノズル形成面の保護液（保護膜６３）を除去するためのブレードであり、本実施形態においては、ワイパーブレード５３と同様の形状及び構造となっている。この除去用ブレード６４の内部には、ノズル形成面の保護膜６３を除去する除去液が供給される除去液供給路（図示せず）がブレードの幅方向に複数形成されている。各除去液供給路の上端は、除去用ブレード６４の先端面に除去液吐出口６５としてそれぞれ開口している。各除去液供給路には、除去処理時における除去用ブレード６４に対して鉛直方向における上方に配置された除去液パック６６（除去液貯留部材の一種。図５参照。）に貯留された除去液が除去液供給チューブ６７を通じて供給される。除去液供給チューブ６７の途中には図示しない開閉弁が設けられており、除去用ブレード６４への除去液の供給又は非供給を切り替えることができるように構成されている。除去液としては、保護膜６３の溶解を促進するものであれば良く、例えば、ヘキサンを主成分とした洗浄液が用いられる。
【００３９】
次に、プリンターの動作について図６のフローチャートを用いて説明する。
プリンター１の電源がオンされると、まず、前回の電源オフ時等で記録ヘッド３のノズル形成面に保護液が塗布されているか否かの履歴が参照される（ステップＳ１）。ノズル形成面に保護液が塗布された履歴がある場合、ステップＳ２に進み、ノズル形成面の保護膜が除去される。この保護膜の除去処理の詳細については図９を用いて後述する。一方、ノズル形成面に保護液が塗布された履歴がない場合、ステップＳ３に進み、記録紙等の吐出対象に対する印刷処理（液体吐出動作に相当）においてインクを吐出しないノズル列があるか否かが判定される。
【００４０】
即ち、例えば、主に写真専用紙に対する印刷に用いられるフォトブラックインクと、主に普通紙に対する印刷に用いられるマットブラックインクの２種類のブラックインクに対応するプリンターの場合、写真専用紙に対する印刷処理を行うときはマットブラックが使用されないので、当該マットブラックに対応するノズル列はインクが吐出されない。このように、印刷処理中にインクの吐出が行われないノズル列が存在する場合、ステップＳ４において該当するノズル列に対して選択的に保護液が塗布され、その旨の履歴が不揮発性記憶素子等の記憶手段に保存された後、ステップＳ５に進む。これにより、印刷処理中にインクの吐出が行われないノズル列に属するノズル３７からインク溶媒が蒸発することが抑制される。この処理の詳細については図８を用いて後述する。
【００４１】
ステップＳ３において、インクを吐出しないノズル列が無いと判断された場合、ステップＳ５において印刷処理が行われる。一連の印刷処理が終了したならば、ステップＳ６において、電源オフの命令があったか否かが判断される。電源オフの指示があった場合、ノズルからインクが吐出されない非吐出状態に移行するので、ステップＳ８に進み、図７を用いて後述するようにノズル形成面に保護液が塗布され、全ノズル３７の開口部分が保護液（保護膜）により封止される。ノズル形成面に保護液が塗布されたならば、その旨の履歴が保存され、また、キャッピング機構１５によりノズル形成面がキャッピングされた後、一連の処理が終了される。これにより、次に電源がオンされて印刷処理が開始されるまでの非吐出状態においてノズル３７からのインク溶媒の蒸発をより確実に防止することができる。
【００４２】
一方、電源オフの指示がなかった場合、ステップＳ７において、印刷処理が終了してからインクを吐出しない状態の経過時間が規定時間以上になったか否かが判定される。規定時間は任意に定めることができ、例えば、数分〜数時間に設定される。そして、印刷処理が終了してからの経過時間が規定時間以上となった場合、非吐出状態に移行すると判断され、ステップＳ８において、ノズル形成面に保護液が塗布され、全ノズル３７の開口部分が保護液により封止される。その後、プリンター１は、次の印刷処理の実行命令或いは電源オフの命令があるまで待機状態となる。この待機状態においても、ノズル３７の開口部分が保護液（保護膜）により封止されているので、ズル３７からのインク溶媒の蒸発を抑制することができる。
【００４３】
次に、ステップＳ８の保護液の塗布処理（全ノズルに対する塗布処理）について図７を参照しながら説明する。なお、図７においては、記録ヘッド３の位置が固定されて、ワイピング機構１６が図の右側から左側に移動しているように図示しているが、実際には、ワイピング機構１６の位置が固定されて、記録ヘッド３が図における矢印の方向（図の左側から右側）に移動することにより塗布が行われる。なお、記録ヘッド３がホームポジション側から記録領域側に移動する際に保護液を塗布する構成を採用することもできる。この場合、ワイパーブレード５３のヘッド移動方向に対する向きが図７に例示した向きとは逆となる。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、記録ヘッド３（キャリッジ４）が記録領域側からホームポジション側に向けて移動する。このとき、ワイピング機構１６は、ワイパー移動機構５３によって、ワイパーブレード５３の先端部（先端面５３´）が記録ヘッド３のノズル形成面、即ち、ノズル基板３１のインク吐出側の面に接触可能な位置に位置付けられる。また、開閉弁６２が開弁されて吐出口５８から保護液５６が吐出可能な状態となる。そして、ワイパーブレード５３の先端部がノズル形成面に接触した状態で記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に向けてさらに進行すると、ワイパーブレード５３は、ノズル形成面に対して保護液５６を吐出しつつ摺動する。このようにして記録ヘッド３がワイピング機構１６の上方を通過すると、図７（ｃ）に示すように、ノズル形成面に保護液５６が均一な厚さに塗布されて当該保護液５６からなる保護膜６３が形成される。この保護膜６３によってノズル３７が封止されることにより、ノズル３７からインクの溶媒が揮発することが抑制される。これにより、インクの吐出を長期間に亘って行わない非吐出状態においてもインクの増粘が防止される。
【００４５】
なお、ワイパーブレード５３のヘッド移動方向に対する向きを図７に例示した向きとは逆にして、記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に移動することでノズル形成面に対して保護液を塗布した後、記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に移動することでノズル形成面に塗布された保護液を均一な厚さにならす構成を採用することもできる。
【００４６】
次に、ステップＳ４における特定のノズル列に対してのみに保護液を選択的に塗布する処理について図８を参照しながら説明する。なお、この例では、ノズル列３７ｃにのみ保護液を塗布する場合について説明する。
まず、通常の保護液塗布処理と同様に、ワイパーブレード５３の先端部（先端面５３´）が記録ヘッド３のノズル形成面に接触可能な位置に位置付けられる。このとき、開閉弁６２は閉弁されて吐出口５８から保護液が吐出されない状態とされる。この状態で、記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に向けて進行すると、図８（ａ）に示すように、ワイパーブレード５３がノズル形成面に対して保護液を吐出することなく摺動する。そして、ワイパーブレード５３の先端部が保護液の塗布対象のノズル列３７ｃの直前に位置する時点で開閉弁６２が開弁され、図８（ｂ）に示すように、吐出口５８から保護液５６が吐出可能な状態となる。これにより、ノズル列３７ｃを構成する各ノズル３７に保護液５６が塗布される。ワイパーブレード５３がノズル列３７ｃを通過した時点で、開閉弁６２が再度閉弁される。これにより、それ以降においてはワイパーブレード５３がノズル形成面に対して保護液を吐出することなく摺動する。このようにして記録ヘッド３がホームポジション側にさらに進行していくと、図８（ｃ）に示すように、ノズル列３７ｃを構成する各ノズル３７のみが保護膜６３によって封止される。これにより、印刷処理中において使用されないノズル列のノズル３７からインクの溶媒が蒸発することが抑制される。
【００４７】
続いて、ステップＳ２の保護膜を除去する処理について図９を参照しながら説明する。
まず、図９（ａ）に示すように、ワイパー移動機構５５によって、除去用ブレード６４の先端部が記録ヘッド３のノズル形成面に接触可能な位置に位置付けられる。また、除去液供給チューブ６７に設けられた開閉弁が開弁されて除去用ブレード６４の除去液吐出口６５から除去液６８が吐出可能な状態となる。そして、除去用ブレード６４の先端部がノズル形成面に接触した状態で記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に向けて進行すると、除去用ブレード６４は、図９（ｂ）に示すように、ノズル形成面の保護膜６３に対して除去液６８を吐出しつつ摺動する。この除去液６８によって保護膜６３の溶解が促進されるので、除去用ブレード６４の摺動により保護膜６３を容易に除去することができる。このようにして記録ヘッド３がホームポジション側にさらに進行していくと、図９（ｃ）に示すように、保護膜６３がノズル形成面から取り除かれる。このように、除去液を塗布しつつ除去用ブレード６４によってノズル形成面の保護膜６３を払拭することにより、保護膜６３をより確実に除去することができる。
なお、必ずしも除去液を用いる必要はなく、除去用ブレード６４によるノズル形成面に対する摺接のみで機械的に保護膜６３を拭き取る構成を採用することもできる。この構成によれば、除去液を用いない分、除去液パック６６、除去液供給チューブ６７等の除去液を供給するための供給手段が不要となるため、省スペース化およびコスト削減に寄与することができる。
【００４８】
以上のように、本発明に係るプリンター１では、ノズル３７からインクを吐出しない非吐出状態に移行する場合にノズル形成面にワイパーブレード５３によって保護液を塗布して保護膜６３を形成することによりノズル３７の開口部を封止する。これにより、従来のように大がかりな循環機構やプラテンギャップを拡大する部品が必要無く簡単な構成でノズル３７からのインクの溶媒の揮発をより効果的に抑制することが可能できる。これにより、長時間インクの吐出が行われない非吐出状態においてもインクの増粘が抑制され、その結果、インクの増粘による不具合を防止することができる。
また、本実施形態においては、払拭部材の一種であるワイピング機構１６を利用して、ノズル形成面に対して保護液５６を塗布する構成を採用するので、簡単な設計変更で足り、塗布部（塗布手段）を別途設ける必要が無い。
【００４９】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
上記ワイパーブレード５３に関し、上記実施形態では、ワイパーブレード３５と保護液の供給手段とが一体である構成を例示したが、これには限られない。例えば、ノズル形成面に対して保護液を供給する供給部と、ノズル形成面に供給された（付着された）保護液を均一な厚さに塗布する塗布部とを別体にする構成を採用することもできる。
また、ワイパーブレード３５に関し、上記実施形態で例示した形状や材質には限られない。例えば、ワイパーブレード３５の先端面に刷毛やウレタンフォーム等の多孔質部材からなる液体吸収保持部を設け、塗布処理において当該液体吸収保持部をノズル形成面に摺動させることによって保護液を塗布する構成を採用しても良い。
【００５０】
また、以上では、液体吐出装置の一種であるインクジェット式プリンターを例に挙げて説明したが、本発明は他の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置，極く少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。そして、ディスプレー製造装置では、色材吐出ヘッドからＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置では、電極材吐出ヘッドから液状の電極材料を吐出する。チップ製造装置では、生体有機物吐出ヘッドから生体有機物の溶液を吐出する。
【符号の説明】
【００５１】
１…プリンター，３…記録ヘッド，１５…キャッピング機構，１６…ワイピング機構，３１…ノズル基板，３７…ノズル，５３…ワイパーブレード，５４…ブレードホルダー，５５…ワイパー移動機構，５６…保護液，５７…供給路，５８…吐出口，６０…保護液供給チューブ，６１…保護液パック，６２…開閉弁，６３…保護膜，６４…除去用ブレード，６５…除去液吐出口，６６…除去液パック，６７…除去液供給チューブ，６８…除去液
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット式記録装置等の液体吐出装置に関するものであり、特に、ノズル近傍の液体の増粘を抑制する液体吐出装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体吐出装置は液体吐出ヘッドを備え、この液体吐出ヘッドから各種の液体を吐出する装置である。この液体吐出装置の代表的なものとして、例えば、液体吐出ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドから吐出対象物としての記録紙等に対して液体状のインクを液滴として吐出・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式記録装置（以下、単にプリンターという）等の画像記録装置を挙げることができる。この液体吐出装置は、近年においては、画像記録装置に限らず、例えばディスプレー製造装置等の各種の製造装置にも応用されている。
【０００３】
このような液体吐出装置では、印刷動作中においてはノズルが大気に晒される。このため、ノズルを通じて液体の溶媒成分が揮発する。その結果、ノズル付近で液体の粘度が上昇し、これにより、吐出されるインクの重量が低下したりインクの飛翔速度が低下したりする等の不具合が生じる虞がある。このような液体の増粘による不具合を抑制すべく、液体吐出装置では、種々の対策が講じられている。例えば、上記のインクジェット式プリンターを例に挙げると、ノズル形成面を封止するキャップ部材に洗浄液タンクとポンプを接続してキャップ部材内に洗浄液を供給・排出できるようにし、非記録動作時に記録ヘッドのノズルを洗浄液により洗浄した後、キャップ部材内に洗浄液を保持させることでキャップ部材内を高湿度に維持することにより、ノズル近傍のインク溶媒の揮発を抑制する構成が提案されている（特許文献１参照。）。また、ノズルに対応する位置に貫通穴が設けられたスペーサーを間に介在させた状態で、同じくノズルに対応する位置に貫通穴が設けられたノズル保護部材をノズル形成面に取り付けてノズルの吐出側に空間部を形成することにより、空気の流れを制限してインクの溶媒の揮発を抑制する構成も提案されている（特許文献２参照。）。さらに、水を収容した水槽を設け、記録ヘッドが待機状態にあるときにノズル面を水槽内の水に浸漬させることで、インク非吐出時のインク増粘を防止する構成も提案されている（特許文献３参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−２０９８９７号公報
【特許文献２】特開２００８−０２３８６６号公報
【特許文献３】特開２００９−０１２３４４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、特許文献１の構成では、洗浄液を循環させるための大がかりな機構が必要であるため、その分コストが上昇するという問題があった。特許文献２の構成では、印刷時の記録紙との干渉を防止するために記録ヘッドとプラテンとの距離（所謂プラテンギャップ）を、スペーサーと保護部材の分だけ大きく採る必要があるため、記録紙に対するインクの着弾精度が悪化する可能性があった。また、インクを吐出した際に、スペーサーやノズル保護部材にインクが接触する虞もあった。特許文献３の構成では、供給用タンク、水槽、及び排出用タンクや、これらの間で水を循環させる機構が必要となり、その分設置スペースを要する問題があった。
【０００６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、より簡単な機構でノズルからの液体の溶媒の揮発をより効果的に抑制することが可能な液体吐出装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドのノズル形成面に、液体の透過を阻止する保護材を塗布する塗布手段を備え、
前記塗布手段は、ノズルから液体を吐出しない非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布し、当該保護材によりノズルの開口部を封止することを特徴とする。
なお、「非吐出状態」とは、ノズルから液体が吐出されない状態であって、ノズル近傍の液体の粘度増加により液体の吐出に悪影響が生じる程度まで継続して液体の吐出が行われない可能性にある状態を意味し、具体的には、液体吐出装置の電源がオフされてから次回電源がオンされるまで状態、或いは電源オンの状態において一定時間以上液体の吐出が行われない状態を意味する。また、液体噴射対象に対する噴射動作中に液体の噴射が行われないノズル群がある場合には、当該ノズル群が液体を噴射しない期間も非吐出状態に含まれる。
【０００８】
上記構成によれば、液体吐出ヘッドのノズル形成面に、液体の透過を阻止する保護材を塗布する塗布手段を備え、塗布手段が、ノズルから液体を吐出しない非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布し、当該保護材によりノズルの開口部を封止するので、大がかりな循環機構やプラテンギャップを拡大する部品が必要無く、簡単な構成でノズルから液体の溶媒が揮発することをより効果的に抑制することができる。
【０００９】
上記構成において、前記塗布手段が、電源オフの指示により非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布する構成を採用することが望ましい。
【００１０】
これにより、電源オフ後、長期間に亘って液体の吐出が行われない場合において、ノズル近傍の液体の増粘を防止することができる。
【００１１】
また、上記構成において、前記ノズル形成面に塗布された保護材を除去する除去手段を備え、
前記除去手段が、液体の吐出を開始する前にノズル形成面から保護材を除去する構成を採用することが望ましい。
【００１２】
この構成において、前記除去手段が、ノズル形成面に摺接して保護材を拭き取る構成を採用することができる。
【００１３】
また、前記除去手段は、前記保護材の溶解を促進する除去剤を塗布しつつ当該保護材を拭き取る構成を採用することもできる。
この構成によれば、除去剤により保護材の溶解を促進しながら拭き取るので、ノズル形成面から保護材をより確実に除去することができる。
【００１４】
上記構成において、前記塗布手段は、前記ノズル形成面に保護材を供給する供給部と、前記供給部から供給された保護材を前記ノズル形成面に塗布する塗布部と、を有する構成を採用することができる。
【００１５】
この構成において、前記塗布部が、ノズル形成面に接触して該ノズル形成面を払拭する払拭部材からなる構成を採用することができる。
【００１６】
この構成によれば、ノズル形成面を払拭してクリーニングする払拭部材が塗布部として利用されるので、払拭部材の他に塗布部を別途設ける必要が無い。
【００１７】
さらに、前記液体吐出ヘッドは、複数のノズルを列設してなるノズル群を複数備え、
前記塗布手段は、各ノズル群のうち、液体吐出対象に対する吐出動作に使用されないノズル群に対して選択的に保護材を塗布する構成を採用することが望ましい。
【００１８】
上記構成によれば、塗布手段が、各ノズル群のうち液体吐出対象に対する吐出動作に使用されないノズル群に対して選択的に保護材を塗布するので、吐出動作に使用されないノズル群に属するノズルからインクの溶媒が揮発することが抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図３】ワイパーブレードの構成を説明する斜視図である。
【図４】（ａ）はワイピング機構の構成、（ｂ）はキャッピング機構の構成を説明する断面図である。
【図５】ワイピング機構及びキャッピング機構周辺の構成を説明する平面図である。
【図６】プリンターの処理を説明するフローチャートである。
【図７】（ａ）〜（ｃ）はノズル形成面に保護液を塗布する処理を説明する図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は特定のノズル列に選択的に保護液を塗布する処理を説明する図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）はノズル形成面の保護膜を除去する処理を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体吐出装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００２１】
図１に示したプリンター１は、インクカートリッジ５が取り付けられるカートリッジ装着部２を有し、記録ヘッド３（本発明における液体吐出ヘッドの一種）を搭載するキャリッジ４を備えている。そして、キャリッジ４は、ガイドロッド６に軸支された状態で、駆動プーリー８と遊転プーリー９との間に架設したタイミングベルト１０に接続されている。そして、この駆動プーリー８はパルスモーター１１の回転軸に接合されており、このパルスモーター１１の作動によってキャリッジ４が記録紙７（記録媒体又は吐出対象の一種。）の幅方向、即ち、主走査方向に移動するようになっている。
【００２２】
ガイドロッド６の下方には、このガイドロッド６と平行に紙送りローラー１２が配置されている。この紙送りローラー１２は、紙送りモーター１３からの駆動力によって回転されて、プラテン１４上の記録紙７を副走査方向へ搬送するように構成されている。
【００２３】
キャリッジ４の移動範囲内であって、記録紙等の吐出対象に対して画像等の印刷が行われる記録領域よりも外側の端部領域には、記録ヘッド３の移動の基点となるホームポジションが設定されている。このホームポジション側には、記録ヘッド３のノズル形成面をキャッピング（封止）可能なキャッピング機構１５と、ノズル形成面をワイピングするためのワイピング機構１６とが隣り合わせて配設されている。
【００２４】
図２は、上記記録ヘッド３の構成を説明する要部断面図である。この記録ヘッド３は、ケース２３と、このケース２３内に収納される振動子ユニット２４と、ケース２３の底面（先端面）に接合される流路ユニット２５等を備えている。上記のケース２３は、例えば、エポキシ系樹脂により作製され、その内部には振動子ユニット２４を収納するための収納空部２６が形成されている。振動子ユニット２４は、圧力発生手段の一種として機能する圧電振動子２０と、この圧電振動子２０が接合される固定板２８と、圧電振動子２０に駆動信号等を供給するためのフレキシブルケーブル２９とを備えている。圧電振動子２０は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向（電界方向）に直交する方向に伸縮可能（電界横効果型）な縦振動モードの圧電振動子である。
【００２５】
流路ユニット２５は、流路基板３０の一方の面にノズル基板３１を、流路基板３０の他方の面に振動板３２をそれぞれ接合して構成されている。この流路ユニット２５には、リザーバー３３（共通液体室）と、インク供給口３４と、圧力室３５と、ノズル連通口３６と、ノズル３７とを設けている。そして、インク供給口３４から圧力室３５及びノズル連通口３６を経てノズル３７に至る一連のインク流路が、各ノズル３７に対応して形成されている。
【００２６】
上記ノズル基板３１は、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３７が列状に穿設されたステンレス等の金属製の薄いプレートである。このノズル基板３１には、ノズル３７を列設してノズル列（ノズル群）が複数設けられており、１つのノズル列は、例えば１８０個のノズル３７によって構成される。
【００２７】
上記振動板３２は、支持板３８の表面に弾性体膜３９を積層した二重構造である。本実施形態では、金属板の一種であるステンレス板を支持板３８とし、この支持板３８の表面に樹脂フィルムを弾性体膜３９としてラミネートした複合板材を用いて振動板３２を作製している。この振動板３２には、圧力室３５の容積を変化させるダイヤフラム部４０が設けられている。また、この振動板３２には、リザーバー３３の一部を封止するコンプライアンス部４１が設けられている。
【００２８】
上記のダイヤフラム部４０は、エッチング加工等によって支持板３８を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム部４０は、圧電振動子２０の自由端部の先端面が接合される島部４２と、この島部４２を囲む薄肉弾性部４３とからなる。上記のコンプライアンス部４１は、リザーバー３３の開口面に対向する領域の支持板３８を、ダイヤフラム部４０と同様にエッチング加工等によって除去することにより作製され、リザーバー３３に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。
【００２９】
そして、上記の島部４２には圧電振動子２０の先端面が接合されているので、この圧電振動子２０の自由端部を伸縮させることで圧力室３５の容積を変動させることができる。この容積変動に伴って圧力室３５内のインクに圧力変動が生じる。そして、記録ヘッド３は、この圧力変動を利用してノズル３７からインク滴を吐出させるようになっている。
【００３０】
次に、上記キャッピング機構１５について説明する。図４は、キャッピング機構１５及びワイピング機構１６の要部を断面で示した模式図、図５は、キャッピング機構１５及びワイピング機構１６近傍の平面図である。なお、図４（ａ）においては、ワイパーブレード５３と除去用ブレード６４のうち、ワイパーブレード５３のみを図示している。
キャッピング機構１５は、凹状の負圧空部４５を有し、記録ヘッド３のノズル形成面、即ち、ノズル基板３１の吐出側の面を封止可能なキャップ部材１９と、このキャップ部材１９を上部に搭載し、プリンター１の装置底面に対し斜め上下方向に移動可能なスライド機４６とにより構成されている。
【００３１】
キャップ部材１９は、平面視において略矩形状の箱体、詳しくは、上面側が開放されたトレイ状の部材であり、その全体が例えばエラストマーなどの弾性素材によって作製されている。このキャップ部材１９の底面には、後述する排液チューブ５０に連通される排液口４７が形成されている。また、このキャップ部材１９の内部には、吸液性・保湿性を有する吸液シート４８を配設している。この吸液シート４８は、例えばフェルト等によって構成される。
【００３２】
スライド機４６は、キャリッジ４のホームポジション側への移動に伴い、キャップ部材１９を斜め上方にせり上げるように構成されている。そして、キャリッジ４がホームポジションに位置付けられると、キャップ部材１９が記録ヘッド３のノズル形成面を封止するキャッピング状態となる。このキャッピング状態では、ノズル形成面に開設されたノズルがキャップ部材１９の負圧空部４５に臨み、且つ、キャップ部材１９の上端縁とノズル形成面とが密着するようになっている。そして、キャップ部材１９内には吸液シート４８が配設されているので、負圧空部４５内は高湿状態に保たれる。その結果、記録ヘッド３のノズルからのインク溶媒の蒸発が抑制され、インク粘度の上昇が抑制される。
【００３３】
上記キャップ部材１９の排液口４７には、負圧空部４５と排液タンク４９とを連通する排液チューブ５０が接続されている。また、排液チューブ５０の途中には、ポンプユニット５１が配置されている。そして、上述のキャッピング状態でこのポンプユニット５１を作動させると、負圧空部４５内が負圧化されるので、ノズル３７を通じて記録ヘッド３内のインクを強制的に排出することができる。これにより、ノズル付近で増粘したインクを、排液チューブ５０を通じて排液タンク４９側に排出できる。
【００３４】
スライド機４６と記録領域（プラテン１４）との間には、ワイピング機構１６が設けられる。このワイピング機構１６は、ワイパーブレード５３（本発明における塗布手段、塗布部、及び、払拭部材の一種）と、除去用ブレード６４（本発明における除去手段の一種）と、これらのブレード５３，６４を保持するブレードホルダー５４とにより概略構成され、ワイパー移動機構５３によって、ブレード５３，６４の先端部が記録ヘッド３の移動経路に重なるワイピング位置と、この移動経路から外れてブレード５３，６４の先端部が記録ヘッド３に接触しない退避位置とに進退可能となっている。
【００３５】
図３は、ワイパーブレード５３の外観を示す斜視図である。ワイパーブレード５３は、例えばゴムやエラストマー等の弾性を有する材料で作製された板材である。このワイパーブレード５３の先端面５３´は、プラテン側（記録領域側）からキャッピング機構側に上り傾斜するような傾斜面となるように形成されている。図４に示すように、ワイパーブレード５３の内部には、ノズル形成面に塗布する保護液（本発明における保護材の一種）が供給される供給路５７がワイパーブレードの幅方向（即ち、ヘッド移動方向に直交する方向）に複数形成されている。各供給路５７の上端は、ワイパーブレード５３の先端面５３´に吐出口５８としてそれぞれ開口している。また、各供給路５７の下端部は１つの流路に収束しており、その下端が接続口５９としてブレードホルダー５４の底面側に突出している。この接続口５９には、可撓性を有する保護液供給チューブ６０の一端部が液密状態で接続されており、この保護液供給チューブ６０の他端部は、保護液を貯留した保護液パック６１（保護液貯留部材の一種。図５参照。）に接続されている。保護液としては、液体、即ちインクの透過を阻止するものであって、常温でゲル状を呈し、不揮発性を有し、尚かつ、化学的に安定な物質であることが望ましく、例えば、ワセリン、シリコーングリース、流動パラフィン、ポリブデン等に粘度調整剤を混合したものが挙げられる。本実施形態においては、流動パラフィンが保護液として用いられる。なお、保護液の粘度に関し、ノズル形成面に塗布された後に当該ノズル形成面に留まり、尚かつ、後述する除去処理を行うことによってノズル形成面から取り除くことが可能な程度の粘度に調整される。
【００３６】
保護液パック６１は、ワイピング時におけるワイパーブレード５３に対して鉛直方向における上方に配置されている。そして、両者の高低差、即ち、水頭差を利用して、保護液パック６１内に貯留された保護液が保護液供給チューブ６０を通じてワイパーブレード５３側に供給されるように構成されている。このような構成を採用することにより、例えば、ポンプなどの保護液を供給するための機構を別途設ける必要がない。このため、プリンター１の省スペース化に寄与することができる。なお、勿論、水頭差を利用した供給方法に限らず、ポンプなどの供給機構により保護液を供給する（圧送する）方法を採用することも可能である。
【００３７】
保護液供給チューブ６０の途中には開閉弁６２が設けられている。この開閉弁６２は、図示しないプリンターコントローラーにより制御され、ワイパーブレード５３への保護液の供給又は非供給を切り替えることができるように構成されている。そして、ワイピング機構１６が退避状態にある場合、或いは、保護液をノズル形成面に供給することなくノズル形成面を払拭する通常のワイピングを行う場合、開閉弁６２が閉じられて、ワイパーブレード５３の吐出口５８からは保護液が吐出されない。また、後述するように、ノズル形成面に保護液を塗布する場合には、開閉弁６２が開かれて、ワイパーブレード５３の吐出口５８から保護液が吐出可能な状態にされる。これにより、ワイパーブレード５３によってノズル形成面に保護液を塗布することができる。
このように、保護液パック６１、保護液供給チューブ６０、開閉弁６２、供給路５７、及び、吐出口５８は、本発明における供給部を構成している。
【００３８】
ブレードホルダー５４には、ワイパーブレード５３に隣接して除去用ブレード６４が立設されている。この除去用ブレード６４は、ワイパーブレード５３により塗布されたノズル形成面の保護液（保護膜６３）を除去するためのブレードであり、本実施形態においては、ワイパーブレード５３と同様の形状及び構造となっている。この除去用ブレード６４の内部には、ノズル形成面の保護膜６３を除去する除去液が供給される除去液供給路（図示せず）がブレードの幅方向に複数形成されている。各除去液供給路の上端は、除去用ブレード６４の先端面に除去液吐出口６５としてそれぞれ開口している。各除去液供給路には、除去処理時における除去用ブレード６４に対して鉛直方向における上方に配置された除去液パック６６（除去液貯留部材の一種。図５参照。）に貯留された除去液が除去液供給チューブ６７を通じて供給される。除去液供給チューブ６７の途中には図示しない開閉弁が設けられており、除去用ブレード６４への除去液の供給又は非供給を切り替えることができるように構成されている。除去液としては、保護膜６３の溶解を促進するものであれば良く、例えば、ヘキサンを主成分とした洗浄液が用いられる。
【００３９】
次に、プリンターの動作について図６のフローチャートを用いて説明する。
プリンター１の電源がオンされると、まず、前回の電源オフ時等で記録ヘッド３のノズル形成面に保護液が塗布されているか否かの履歴が参照される（ステップＳ１）。ノズル形成面に保護液が塗布された履歴がある場合、ステップＳ２に進み、ノズル形成面の保護膜が除去される。この保護膜の除去処理の詳細については図９を用いて後述する。一方、ノズル形成面に保護液が塗布された履歴がない場合、ステップＳ３に進み、記録紙等の吐出対象に対する印刷処理（液体吐出動作に相当）においてインクを吐出しないノズル列があるか否かが判定される。
【００４０】
即ち、例えば、主に写真専用紙に対する印刷に用いられるフォトブラックインクと、主に普通紙に対する印刷に用いられるマットブラックインクの２種類のブラックインクに対応するプリンターの場合、写真専用紙に対する印刷処理を行うときはマットブラックが使用されないので、当該マットブラックに対応するノズル列はインクが吐出されない。このように、印刷処理中にインクの吐出が行われないノズル列が存在する場合、ステップＳ４において該当するノズル列に対して選択的に保護液が塗布され、その旨の履歴が不揮発性記憶素子等の記憶手段に保存された後、ステップＳ５に進む。これにより、印刷処理中にインクの吐出が行われないノズル列に属するノズル３７からインク溶媒が蒸発することが抑制される。この処理の詳細については図８を用いて後述する。
【００４１】
ステップＳ３において、インクを吐出しないノズル列が無いと判断された場合、ステップＳ５において印刷処理が行われる。一連の印刷処理が終了したならば、ステップＳ６において、電源オフの命令があったか否かが判断される。電源オフの指示があった場合、ノズルからインクが吐出されない非吐出状態に移行するので、ステップＳ８に進み、図７を用いて後述するようにノズル形成面に保護液が塗布され、全ノズル３７の開口部分が保護液（保護膜）により封止される。ノズル形成面に保護液が塗布されたならば、その旨の履歴が保存され、また、キャッピング機構１５によりノズル形成面がキャッピングされた後、一連の処理が終了される。これにより、次に電源がオンされて印刷処理が開始されるまでの非吐出状態においてノズル３７からのインク溶媒の蒸発をより確実に防止することができる。
【００４２】
一方、電源オフの指示がなかった場合、ステップＳ７において、印刷処理が終了してからインクを吐出しない状態の経過時間が規定時間以上になったか否かが判定される。規定時間は任意に定めることができ、例えば、数分〜数時間に設定される。そして、印刷処理が終了してからの経過時間が規定時間以上となった場合、非吐出状態に移行すると判断され、ステップＳ８において、ノズル形成面に保護液が塗布され、全ノズル３７の開口部分が保護液により封止される。その後、プリンター１は、次の印刷処理の実行命令或いは電源オフの命令があるまで待機状態となる。この待機状態においても、ノズル３７の開口部分が保護液（保護膜）により封止されているので、ズル３７からのインク溶媒の蒸発を抑制することができる。
【００４３】
次に、ステップＳ８の保護液の塗布処理（全ノズルに対する塗布処理）について図７を参照しながら説明する。なお、図７においては、記録ヘッド３の位置が固定されて、ワイピング機構１６が図の右側から左側に移動しているように図示しているが、実際には、ワイピング機構１６の位置が固定されて、記録ヘッド３が図における矢印の方向（図の左側から右側）に移動することにより塗布が行われる。なお、記録ヘッド３がホームポジション側から記録領域側に移動する際に保護液を塗布する構成を採用することもできる。この場合、ワイパーブレード５３のヘッド移動方向に対する向きが図７に例示した向きとは逆となる。
【００４４】
図７（ａ）に示すように、記録ヘッド３（キャリッジ４）が記録領域側からホームポジション側に向けて移動する。このとき、ワイピング機構１６は、ワイパー移動機構５３によって、ワイパーブレード５３の先端部（先端面５３´）が記録ヘッド３のノズル形成面、即ち、ノズル基板３１のインク吐出側の面に接触可能な位置に位置付けられる。また、開閉弁６２が開弁されて吐出口５８から保護液５６が吐出可能な状態となる。そして、ワイパーブレード５３の先端部がノズル形成面に接触した状態で記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に向けてさらに進行すると、ワイパーブレード５３は、ノズル形成面に対して保護液５６を吐出しつつ摺動する。このようにして記録ヘッド３がワイピング機構１６の上方を通過すると、図７（ｃ）に示すように、ノズル形成面に保護液５６が均一な厚さに塗布されて当該保護液５６からなる保護膜６３が形成される。この保護膜６３によってノズル３７が封止されることにより、ノズル３７からインクの溶媒が揮発することが抑制される。これにより、インクの吐出を長期間に亘って行わない非吐出状態においてもインクの増粘が防止される。
【００４５】
なお、ワイパーブレード５３のヘッド移動方向に対する向きを図７に例示した向きとは逆にして、記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に移動することでノズル形成面に対して保護液を塗布した後、記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に移動することでノズル形成面に塗布された保護液を均一な厚さにならす構成を採用することもできる。
【００４６】
次に、ステップＳ４における特定のノズル列に対してのみに保護液を選択的に塗布する処理について図８を参照しながら説明する。なお、この例では、ノズル列３７ｃにのみ保護液を塗布する場合について説明する。
まず、通常の保護液塗布処理と同様に、ワイパーブレード５３の先端部（先端面５３´）が記録ヘッド３のノズル形成面に接触可能な位置に位置付けられる。このとき、開閉弁６２は閉弁されて吐出口５８から保護液が吐出されない状態とされる。この状態で、記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に向けて進行すると、図８（ａ）に示すように、ワイパーブレード５３がノズル形成面に対して保護液を吐出することなく摺動する。そして、ワイパーブレード５３の先端部が保護液の塗布対象のノズル列３７ｃの直前に位置する時点で開閉弁６２が開弁され、図８（ｂ）に示すように、吐出口５８から保護液５６が吐出可能な状態となる。これにより、ノズル列３７ｃを構成する各ノズル３７に保護液５６が塗布される。ワイパーブレード５３がノズル列３７ｃを通過した時点で、開閉弁６２が再度閉弁される。これにより、それ以降においてはワイパーブレード５３がノズル形成面に対して保護液を吐出することなく摺動する。このようにして記録ヘッド３がホームポジション側にさらに進行していくと、図８（ｃ）に示すように、ノズル列３７ｃを構成する各ノズル３７のみが保護膜６３によって封止される。これにより、印刷処理中において使用されないノズル列のノズル３７からインクの溶媒が蒸発することが抑制される。
【００４７】
続いて、ステップＳ２の保護膜を除去する処理について図９を参照しながら説明する。
まず、図９（ａ）に示すように、ワイパー移動機構５５によって、除去用ブレード６４の先端部が記録ヘッド３のノズル形成面に接触可能な位置に位置付けられる。また、除去液供給チューブ６７に設けられた開閉弁が開弁されて除去用ブレード６４の除去液吐出口６５から除去液６８が吐出可能な状態となる。そして、除去用ブレード６４の先端部がノズル形成面に接触した状態で記録ヘッド３が記録領域側からホームポジション側に向けて進行すると、除去用ブレード６４は、図９（ｂ）に示すように、ノズル形成面の保護膜６３に対して除去液６８を吐出しつつ摺動する。この除去液６８によって保護膜６３の溶解が促進されるので、除去用ブレード６４の摺動により保護膜６３を容易に除去することができる。このようにして記録ヘッド３がホームポジション側にさらに進行していくと、図９（ｃ）に示すように、保護膜６３がノズル形成面から取り除かれる。このように、除去液を塗布しつつ除去用ブレード６４によってノズル形成面の保護膜６３を払拭することにより、保護膜６３をより確実に除去することができる。
なお、必ずしも除去液を用いる必要はなく、除去用ブレード６４によるノズル形成面に対する摺接のみで機械的に保護膜６３を拭き取る構成を採用することもできる。この構成によれば、除去液を用いない分、除去液パック６６、除去液供給チューブ６７等の除去液を供給するための供給手段が不要となるため、省スペース化およびコスト削減に寄与することができる。
【００４８】
以上のように、本発明に係るプリンター１では、ノズル３７からインクを吐出しない非吐出状態に移行する場合にノズル形成面にワイパーブレード５３によって保護液を塗布して保護膜６３を形成することによりノズル３７の開口部を封止する。これにより、従来のように大がかりな循環機構やプラテンギャップを拡大する部品が必要無く簡単な構成でノズル３７からのインクの溶媒の揮発をより効果的に抑制することが可能できる。これにより、長時間インクの吐出が行われない非吐出状態においてもインクの増粘が抑制され、その結果、インクの増粘による不具合を防止することができる。
また、本実施形態においては、払拭部材の一種であるワイピング機構１６を利用して、ノズル形成面に対して保護液５６を塗布する構成を採用するので、簡単な設計変更で足り、塗布部（塗布手段）を別途設ける必要が無い。
【００４９】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。
上記ワイパーブレード５３に関し、上記実施形態では、ワイパーブレード３５と保護液の供給手段とが一体である構成を例示したが、これには限られない。例えば、ノズル形成面に対して保護液を供給する供給部と、ノズル形成面に供給された（付着された）保護液を均一な厚さに塗布する塗布部とを別体にする構成を採用することもできる。
また、ワイパーブレード３５に関し、上記実施形態で例示した形状や材質には限られない。例えば、ワイパーブレード３５の先端面に刷毛やウレタンフォーム等の多孔質部材からなる液体吸収保持部を設け、塗布処理において当該液体吸収保持部をノズル形成面に摺動させることによって保護液を塗布する構成を採用しても良い。
【００５０】
また、以上では、液体吐出装置の一種であるインクジェット式プリンターを例に挙げて説明したが、本発明は他の液体吐出装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ
Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置，極く少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。そして、ディスプレー製造装置では、色材吐出ヘッドからＲ（Ｒｅｄ）・Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）・Ｂ（Ｂｌｕｅ）の各色材の溶液を吐出する。また、電極製造装置では、電極材吐出ヘッドから液状の電極材料を吐出する。チップ製造装置では、生体有機物吐出ヘッドから生体有機物の溶液を吐出する。
【符号の説明】
【００５１】
１…プリンター，３…記録ヘッド，１５…キャッピング機構，１６…ワイピング機構，３１…ノズル基板，３７…ノズル，５３…ワイパーブレード，５４…ブレードホルダー，５５…ワイパー移動機構，５６…保護液，５７…供給路，５８…吐出口，６０…保護液供給チューブ，６１…保護液パック，６２…開閉弁，６３…保護膜，６４…除去用ブレード，６５…除去液吐出口，６６…除去液パック，６７…除去液供給チューブ，６８…除去液
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドのノズル形成面に、液体の透過を阻止する保護材を塗布する塗布手段を備え、
前記塗布手段は、ノズルから液体を吐出しない非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布し、当該保護材によりノズルの開口部を封止することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記塗布手段は、電源オフの指示により非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布す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】
前記ノズル形成面に塗布された保護材を除去する除去手段を備え、
前記除去手段は、液体の吐出を開始する前にノズル形成面から保護材を除去することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記除去手段は、ノズル形成面に摺接して保護材を拭き取る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】
前記除去手段は、前記保護材の溶解を促進する除去剤を塗布しつつ当該保護材を拭き取ることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記塗布手段は、前記ノズル形成面に保護材を供給する供給部と、前記供給部から供給された保護材を前記ノズル形成面に塗布する塗布部と、を有することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記塗布部は、ノズル形成面に接触して該ノズル形成面を払拭する払拭部材からなる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は、複数のノズルを列設してなるノズル群を複数備え、
前記塗布手段は、各ノズル群のうち、液体吐出対象に対する液体吐出対象に対する吐出動作に使用されないノズル群に対して選択的に保護材を塗布することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項１】
液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドを備えた液体吐出装置であって、
前記液体吐出ヘッドのノズル形成面に、液体の透過を阻止する保護材を塗布する塗布手段を備え、
前記塗布手段は、ノズルから液体を吐出しない非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布し、当該保護材によりノズルの開口部を封止することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記塗布手段は、電源オフの指示により非吐出状態に移行する場合に前記ノズル形成面に保護材を塗布す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】
前記ノズル形成面に塗布された保護材を除去する除去手段を備え、
前記除去手段は、液体の吐出を開始する前にノズル形成面から保護材を除去することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記除去手段は、ノズル形成面に摺接して保護材を拭き取る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】
前記除去手段は、前記保護材の溶解を促進する除去剤を塗布しつつ当該保護材を拭き取ることを特徴とする請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記塗布手段は、前記ノズル形成面に保護材を供給する供給部と、前記供給部から供給された保護材を前記ノズル形成面に塗布する塗布部と、を有することを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記塗布部は、ノズル形成面に接触して該ノズル形成面を払拭する払拭部材からなる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は、複数のノズルを列設してなるノズル群を複数備え、
前記塗布手段は、各ノズル群のうち、液体吐出対象に対する液体吐出対象に対する吐出動作に使用されないノズル群に対して選択的に保護材を塗布することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の液体吐出装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１１−６２８６９（Ｐ２０１１−６２８６９Ａ）
【公開日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１４１３９（Ｐ２００９−２１４１３９）
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【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３月３１日（２０１１．３．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年９月１６日（２００９．９．１６）
【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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