JP2005342991A - 液体噴射装置および液体噴射ヘッドの液体吸収装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドのノズル面に押し付けることなく、ノズル面の液体を確実に吸収してノズル面から除去することができる液体噴射装置および液体噴射ヘッドの液体吸収装置を提供すること。
【解決手段】液体噴射ヘッド３０から噴射されて液体噴射ヘッド３０のノズル面６１に残っている液体９００を吸収する液体吸収装置５００を備える液体噴射装置１０であって、液体吸収装置５００は、液体９００を吸収するための液体吸収部材５０１と、液体吸収部材５０１を支持する支持部材５０２と、液体吸収部材５０１の先端部５２０とノズル面６１との間に隙間Ｓを形成した状態を保ちながら支持部材５０２と液体噴射ヘッド３０を相対的に移動して、液体吸収部材５０１の先端部５２０によりノズル面６１に残っている液体９００を吸収させる移動操作手段８００とを備える。
【選択図】図１０

Description

本発明は、液体を噴射するようになっている液体噴射装置および液体噴射ヘッドの液体吸収装置に関する。

ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置の例としては、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が用いられている。このインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。
このインクジェット式記録装置は、記録動作時において、記録ヘッドが記録媒体と近接するために、インク滴が記録媒体と衝突した際に発生するインクの飛び散りが記録ヘッドのノズル面に跳ね返りノズル面を汚染することがある。

特にオンデマンド型のインクジェット式記録装置の記録ヘッドにおいては、ノズル滴の吐出がノズル近傍のインクへの微弱な加圧力によるために、インク滴の吐出エネルギーが小さく、記録媒体と数ｍｍ程度の間隔でしか配置されておらず、インクの飛び散りの跳ね返りがノズル面に付着し易い。しかしながら加圧力が小さいため一旦ノズル内の目詰まりが発生すると、この目詰まりを容易に自己復帰させることはできない。

このため、記録ヘッドのノズルの目詰まりを予防あるいは回復するために、非印字動作中にノズル開口よりインクを吸引して目詰まりをしたインクを排出させるために、吸引作業が行われる。
この吸引を行った後にノズル面にインクが残留することがあり、ノズル面を汚染することがある。このような記録ヘッドのノズル面の汚染は、記録媒体の繊維や塵埃の付着を招き、記録ヘッドの長時間の使用においてノズルの目詰まりの原因となったり、インクの吐出不能や吐出時のインク滴の飛行曲がり等の悪影響を及ぼすことがあった。
このような問題を解決するために、ノズル面の全面にわたってインクを拭き取って除去して、インクの吐出不良を防ぐために、ワイピング用のブレードが提案されている（例えば特許文献１）。
特開２００３−３１１９８６号公報（第７頁、図８）

ところが、このようなワイピング用のブレードがノズル面の全面にわたって機械的に積極的に強く接触してノズル面を払拭することによって、次のような問題がある。ワイピング用のブレードがノズル面との摩擦によりノズル面の磨耗が発生してしまう。ブレードがノズル面を払拭する際に、特にノズル面のノズル開口の付近の磨耗が生じてしまい、ブレードの移動の際にびびり現象が生じてノズル面におけるインクの拭き残しが生じる。
しかもノズル開口の形状が変化したり、ノズル開口が撥液加工されている場合はその撥液加工が摩擦により、特にワイパーブレードが移動する下流側について剥がれたり削れる現象が生じ、ノズル開口の撥液性が局所的に不均一化してしまうために、良好なインクの吐出が行えなくなり印刷品質（印字品質）が低下してしまうという問題がある。

別の問題として、ワイピング用のブレードがノズル面との摩擦によりブレードのノズル面に接触する先端部についても、ノズル面と同様に磨耗が生じる。磨耗が生じたブレード先端部は、形状が不均一となり、ブレードがノズル面を払拭する際に、その不均一な形状がゆえにノズル開口のメニスカスに干渉してしまい、メニスカスを破壊してしまって、ノズル面のクリーニングを失敗してしまうことが生じる。
また、ブレードがノズル面の全面にわたって機械的に積極的に接触することによって、ノズル面に残っているインクがブレードには吸収されずにノズル面の周囲に飛び散る恐れもある。

そこで本発明は上記課題を解消し、液体噴射ヘッドのノズル面に押し付けることなく、ノズル面の液体を確実に吸収して液体をノズル面から除去することができる液体噴射装置および液体噴射ヘッドの液体吸収装置を提供することを目的としている。

上記目的は、第１の発明にあっては、液体噴射ヘッドから噴射されて前記液体噴射ヘッドのノズル面に残っている液体を吸収する液体吸収装置を備える液体噴射装置であって、前記液体吸収装置は、前記液体を吸収するための液体吸収部材と、前記液体吸収部材を支持する支持部材と、前記液体吸収部材の先端部と前記ノズル面との間に隙間を形成した状態を保ちながら前記支持部材と前記液体噴射ヘッドを相対的に移動して、前記液体吸収部材の前記先端部により前記ノズル面に残っている前記液体を吸収させる移動操作手段と、を備えることを特徴とする液体噴射装置により、達成される。

第１の発明の構成によれば、液体吸収部材は液体を吸収するためのものである。支持部材は、液体吸収部材を支持する。
移動操作手段は、液体吸収部材の先端部とノズル面との間に隙間を形成した状態を保ちながら支持部材と液体噴射ヘッドを相対的に移動して、液体吸収部材の先端部によりノズル面に残っている液体を吸収させる。
これにより、液体吸収部材の先端部はノズル面に直接接触することなく隙間を保った状態で、液体吸収部材の吸収力（毛細管力）によりノズル面に残っている液体を確実に吸収することができる。
したがって、液体吸収部材の先端部がノズル面に接触することなくノズル面の液体を確実に吸収して除去することができるので、ノズル面の磨耗、特にノズル開口付近の磨耗が生じることが無く、ノズル面におけるインクの拭き残しも生じない。そしてノズル面の撥水性が低下することなく印刷品質の低下を防ぐ。
液体吸収部材の先端部がノズル面には接触しないので、液体吸収部材の先端部の磨耗が発生せず、ノズル面に残っているインクが飛び散る現象も確実に防ぐことができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記液体噴射ヘッドの前記ノズルのクリーニングを行った後に前記液体吸収部材により前記ノズル面に残った前記液体を吸収する際に、前記液体吸収部材の前記先端部に吸収された前記液体を前記支持部材の内部空間側に導くための吸引手段を有することを特徴とする。

第２の発明の構成によれば、液体噴射ヘッドのノズルのクリーニングを行った後に、液体吸収部材によりノズル面に残った液体を吸収する際に、液体吸収部材の先端部に吸収された液体は、吸引手段による吸引力により支持部材の内部空間側に導くことができる。
これによって、液体吸収部材の先端部から吸収された液体はスムーズに支持部材の内部空間側へ案内することができる。

第３の発明は、第１の発明または第２の発明の構成において、前記液体吸収部材は平板状の部材であり、前記液体吸収部材の前記先端部を前記ノズル面に対面させる位置と、前記先端部を前記ノズル面から退避させる位置に移動可能な動作部を有していることを特徴とする。
第３の発明の構成によれば、液体吸収部材は平板状の部材である。動作部は、液体吸収部材の先端部をノズル面に対面させたり、ノズル面から退避させることができる。
これにより、ノズル面の液体の吸収を行わない時には、液体吸収部材はノズル面から遠ざけた位置に待機させておける。

第４の発明は、第３の発明の構成において、前記液体噴射ヘッドは、前記ノズル面の周囲を覆うカバー部材を有し、前記カバー部材が前記ノズル面から突出している厚みは、前記ノズル面と前記液体吸収部材の前記先端部の間に形成される前記隙間に対応していることを特徴とする。
第４の発明の構成によれば、液体噴射ヘッドは、ノズル面の周囲を覆うカバー部材を有している。このカバー部材がノズル面から突出している厚みは、ノズル面と液体吸収部材の先端部の間に形成される隙間に対応している。
これにより、ノズル面と液体吸収部材の先端部の間の隙間を設定する場合に、このカバー部材の厚みに合わせることができ、この隙間の設定が容易になる。

第５の発明は、第３の発明の構成において、前記移動操作手段は、前記液体噴射ヘッドの直線移動により前記支持部材と前記液体噴射ヘッドを相対的に移動させるモータを有していることを特徴とする。
第５の発明の構成によれば、移動操作手段は、液体噴射ヘッドの直線移動により支持部材と液体噴射ヘッドを相対的に移動させるモータを有している。
これにより、移動操作手段のモータを作動させるだけで、液体噴射ヘッドの直線移動を行うことにより、液体吸収部材の先端部がノズル面に対して隙間を形成した状態を保ちながらノズル面に残っている液体を確実に吸収することができる。

上記目的は、第６の発明にあっては、液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置に設けられて、前記液体噴射ヘッドから噴射されて前記液体噴射ヘッドのノズル面に残っている液体を吸収するための前記液体噴射ヘッドの液体吸収装置であって、前記液体を吸収するための液体吸収部材と、前記液体吸収部材を支持する支持部材と、前記液体吸収部材の先端部と前記ノズル面との間に隙間を形成した状態を保ちながら前記支持部材と前記液体噴射ヘッドを相対的に移動して、前記液体吸収部材の前記先端部により前記ノズル面に残っている前記液体を吸収させる移動操作手段と、を備えることを特徴とする液体噴射ヘッドの液体吸収装置により、達成される。

これにより、液体吸収部材の先端部はノズル面に直接接触することなく隙間を保った状態で、液体吸収部材の吸収力（毛細管力）によりノズル面に残っている液体を確実に吸収することができる。
したがって、液体吸収部材の先端部がノズル面に接触することなくノズル面の液体を確実に吸収して除去することができるので、ノズル面の磨耗、特にノズル開口付近の磨耗が生じることが無く、ノズル面におけるインクの拭き残しも生じない。そしてノズル面の撥水性が低下することなく印刷品質の低下を防ぐ。
液体吸収部材の先端部がノズル面には接触しないので、液体吸収部材の先端部の磨耗が発生せず、ノズル面に残っているインクが飛び散る現象も確実に防ぐことができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液体噴射装置の好ましい実施形態であるインクジェット式記録装置１０を示している。
図１に示すインクジェット式記録装置１０は、インクジェットプリンタとも呼んでいる。インクジェット式記録装置１０は、本体部１を有している。この本体部１は、ガイドレール１７、プラテン１２、キャリッジ１４、インククリーニング装置２０、インク吸収装置５００、記録ヘッド３０を備えている。記録ヘッド３０は、液体の噴射ヘッドの一例であり、印刷ヘッドとも言う。

図１に示すインクジェット式記録装置１０は、いわゆるオンキャリッジ形の記録装置であり、キャリッジ１４の上部には、複数のインクカートリッジ２，３，４，５が着脱可能に装着できる。キャリッジ１４の下部には、記録ヘッド３０が設けられている。
キャリッジ１４は、ベルト１５を介してモータ１６に接続されている。モータ１６が作動することによって、キャリッジ１４と記録ヘッド３０はガイドレール１７に沿ってプラテン１２の軸方向である主走査方向Ｔに直線往復走行する。この主走査方向はキャリッジ移動方向Ｔ１とＴ２を有している。
このようにキャリッジ１４と記録ヘッド３０は、主走査方向Ｔに沿って直線移動して位置決めするために、移動操作手段８００を用いる。この移動操作手段８００は、記録ヘッド３０とインク吸収装置５００とを相対的に移動させるための駆動系である。この移動操作手段８００は、図１に示すモータ１６、ベルト１５、ガイドレール１７、プーリ１９Ａ，１９Ｂから構成されている。プーリ１９Ａ，１９Ｂにはエンドレス状のベルト１５がかかっている。

ホームポジション１８は、ガイドレール１７の一方の端部に位置している。このホームポジション１８は、キャリッジ１４の走行経路の末端にある非印刷領域である。このホームポジション１８には、本体部１の上にインククリーニング装置２０とインク吸収装置５００が配置されている。このインククリーニング装置２０は、液体クリーニング装置の一例でありキャッピングシステムもしくはキャッピング手段とも呼んでいる。
インククリーニング装置２０は、ノズル面を封止して記録ヘッド３０のノズル開口のインクの乾燥を防止する機能と、吸引ポンプ１９からの負圧をノズル開口に作用させてノズル開口からインクを強制的に吸引して排出させることで、ノズルのクリーニング処理を行う機能を備える。この吸引ポンプ１９は、インククリーニング装置２０を構成する一構成要素である。

図２は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の電気的な接続例を示している。インクジェット式記録装置１０の制御装置７は、ローカルプリンタケーブルまたは通信ネットワークを介してホストコンピュータ４０のプリンタドライバ４１に接続されている。プリンタドライバ４１は、インクジェット式記録装置１０に対して印刷動作やクリーニング動作やインク吸収動作を実行させるためのコマンドを送るソフトウェアを搭載している。

図２に示すインクジェット式記録装置１０は、制御装置７の他に、センサー８、インククリーニング装置２０、インクカートリッジ２，３，４，５、インククリーニング装置２０、記録ヘッド３０、移動操作手段８００、インク吸収装置５００、用紙搬送機構１５Ａを含んでいる。
図１の実施形態では、複数のインクカートリッジ２，３，４，５が、キャリッジ１４の上に直接搭載されているが、これに限らずインクカートリッジ２，３，４，５はキャリッジとは別の位置に搭載している、いわゆるオフキャリッジ形のインクジェット式記録装置を採用しても勿論構わない。
図２の用紙搬送機構１５Ａは、図１の用紙２９をプラテン１２上を搬送するようになっている。用紙２９は記録媒体の一種である。

図３は、図１に示す記録ヘッド３０の構造例を示す断面図である。
インクジェット式記録装置１０は、特にカラープリンタとして用いられる場合には、この記録ヘッド３０は、種類の異なる複数種類のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク経路５０を有している。
各インクカートリッジ２，３，４，５からのインクは、インク供給針５０Ａを介してインク経路５０に流入する。インクの種類ごとに独立したインク経路５０は、それぞれ複数の圧力室５１に接続されている。各圧力室５１には、各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄが接続されている。圧力室５１から押し出されたインク滴が、ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄのノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから吐出される。

図４はノズルプレート面６１におけるノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄの配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、例えば数１０から数１０００のノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから構成されている。
図４に示すように、各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、Ｕ方向に沿って間隔をおいて形成されており例えば４列形成されている。つまり各ノズル開口列５４Ａ〜５４Ｄは、Ｔ方向に沿って間隔をおいて平行に配列されている。各ノズル開口列の長手方向はＵ方向である。

図４に示すノズルプレート面６１は、ノズル面の一例であるが、ノズルプレート面６１に撥水部９５０が形成されている。この撥水部９５０は撥液部の一例である。この撥水部９５０は、例えばフッ素樹脂（４フッ化エチレン樹脂）を形成することにより得られる。
撥水部９５０は、各ノズル開口列５４をすべて含む領域である。このように各ノズル開口列５４をすべて含む領域に撥液部の一例である撥水部を形成することにより、各ノズル開口でのインクのメニスカス形状を安定させるとともに、ノズル開口からインクを吐出する際に、インクのドット（インク滴）の直進性を得るために、少なくともノズル開口の付近のインクに対する濡れ性を均一化することができる。

図５は、本発明のインクジェット式記録装置の記録ヘッド３０の内部構造例を示している。上述したインクカートリッジから供給されるインクは、インク経路５０を通って圧力室５１へ供給される。印刷の際には、圧力発生素子としての圧電振動子３９が伸縮動作することによって、圧力室５１の容積を変化させて、圧力室５１内のインクに圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口５５Ａ〜５５Ｄからインク滴が吐出できる。
記録ヘッド３０内のインク中に気泡が混入したり、インク経路５０や圧力室５１内に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害されて、正常なインクの吐出が行えないことがある。この場合には、図２に示すインククリーニング装置２０が用いられ、このインククリーニング装置２０が作動することにより、増粘したインクをノズルから強制排出する必要がある。

また、インクジェット式記録装置１０を最初に使用する際の開始時や、インクカートリッジを別の種類のインクカートリッジに交換した場合では、図３の記録ヘッド３０内のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。このような初期のインクの充填に際しても、インククリーニング装置２０が使用され、このインククリーニング装置２０は、図３の記録ヘッド３０のノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから空気およびインクが強制的に吸引されてノズル開口５５Ａ〜５５Ｄから排出される。

次に、図６ないし図８に示すインククリーニング装置２０の構造例について説明する。
図６は、インククリーニング装置２０が記録ヘッド３０のノズルプレート面６１から離れた待機状態を示しており、図７は、インククリーニング装置２０がノズルプレート面６１に近づいて吸引している状態の例を示している。図８は、記録ヘッドとインククリーニング装置２０の分解斜視図を示している。

まず、図６と図８を参照して、記録ヘッド３０のヘッドカバー部材３００について説明する。
ヘッドカバー部材３００はカバー部材の一例である。ヘッドカバー部材３００は、図８に示すように４つの辺部を有する枠形状に形成されている。ヘッドカバー部材３００は、４つの辺部３０１，３０２，３０３，３０４を有している。これらの辺部３０１ないし３０４は、図７に特に示すようにノズルプレート６２を記録ヘッド３０の本体３０Ｔの下面に対して固定し、かつノズルプレート面６１の四隅の周囲を保護する役割を果たしている。

そして、ノズルプレート６２が、記録ヘッド３０の本体３０Ｔの下面に対して接着により固定されているので、このノズルプレート６２が本体３０Ｔの下面から剥がれないようにするために、ヘッドカバー部材３００はノズルプレート６２の剥がれ防止とノズルプレート６２の接着性の維持を果たしている。
このために、ヘッドカバー部材３００の辺部３０１ないし３０４の内側は、記録ヘッド３０の側面に対して例えば接着剤により固定されている。

次に、図６と図８を参照してインククリーニング装置２０の構造について説明する。
インククリーニング装置２０は、液体噴射ヘッドの液体吸引装置の一例である。インククリーニング装置２０は、キャップ本体２１と吸収材２２および吸引ポンプ１９を有している。
キャップ本体２１は、金属やプラスチックにより作られており、底部２１Ａ、４つの側面部２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅを有している。このキャップ本体２１の上部には上部開口２１Ｆが形成されている。上部開口２１Ｆの大きさは、ノズルプレート面６１の大きさおよびヘッドカバー部材３００の大きさよりもやや大きくなっている。

図６と図７の底部２１Ａには排出部２４０が形成されている。この排出部２４０は、吸引ポンプ１９に対してチューブ１９Ａにより接続されている。吸引ポンプ１９は、廃インクタンク１００に接続されている。この廃インクタンク１００は、インククリーニング装置２０のキャップ本体２１の内部空間２４側から吸引されてくるインクを廃棄するためのタンクである。
吸収材２２は、例えば内部空間２４の中に収容されている例えば直方体状の部材である。吸収材２２は、記録ヘッド３０からのインクを吸収できる材質であればよい。吸収材２２の材質としては、発泡プラスチックである例えばポリビニルアルコール（ＰＶＡ）を原料としたスポンジ等を用いることができる。

このような発泡プラスチックは、好ましくは親水性を有する材質であり、このような親水性を有する材質を使用することが望ましい。すなわち、親水性の材料により吸収材２２を形成することにより、ノズルプレート面６１側からのインクをより確実にかつ容易に吸収して、吸引ポンプ１９側に排出することができる。

吸収材２２の表面２３はキャップ本体２１の上部開口２１Ｆ内に位置していて、この表面２３は図６に示すように外部に露出している。この吸収材２２の表面２３は、例えば図７に示すように、各ノズル開口５５Ａないし５５Ｄからのインクを吸引力（毛細管力）により確実に吸収できるようになっている。

図７は、キャップ本体２１が吸引状態になるように昇降手段２５０の動作によりＺ２方向に上昇した状態にある。この状態では、ヘッドカバー部材３００の下部３１０が表面２３に当接した状態になっている。このために、ノズルプレート面６１と表面２３の間には、ヘッドカバー部材３００が隙間形成部材として機能するので、隙間Ｓが積極的に確実に形成されることになる。
昇降手段２５０は、図７に示すようにＺ２方向に上昇させて上昇位置に位置決めすることもできるし、昇降手段２５０は、図７の上昇した状態から図６に示す待機位置にまでＺ１方向に下げて位置決めすることができる。

次に、図９ないし図１２を参照して、図１に示すインク吸収装置５００の構造例について説明する。
図９は、インク吸収装置５００と記録ヘッド３０およびヘッドカバー部材３００を示す斜視図である。図１０はインク吸収装置５００と記録ヘッド等を示す図であり、液体吸収動作開始前の状態を示している。図１１は液体吸収動作の途中の状態を示している。図１２は、液体吸収動作の終了した状態を示している。
図９に示すインク吸収装置５００は、図６ないし図８に示したインククリーニング装置２０により記録ヘッド３０のクリーニングを行った後に、ノズルプレート面６１上に残ったインク（液体）の吸収を非接触で行うための装置である。

図９に示すインク吸収装置５００は、液体吸収装置の一例である。インク吸収装置５００は、液体吸収部材５０１、支持部５０２、吸引手段５８０および移動操作手段８００を有している。移動操作手段８００の構造については、図１を参照してすでに説明してある。つまり移動操作手段８００は、記録ヘッド３０を図１のキャリッジ１４と共にインク吸収装置５００の液体吸収部材５０１に対して相対的に移動させるための手段である。
本発明の実施形態では、移動操作手段８００は、記録ヘッド３０側をＴ２方向に移動することで、記録ヘッド３０と液体吸収部材５０１との相対的な移動を行う。

しかしこれに限らず、移動操作手段は、記録ヘッド３０側を固定した状態で、インク吸収装置５００側を例えばＴ２方向またはＴ１方向（図１参照）に直線移動することで、記録ヘッド３０のノズルプレート面６１とインク吸収装置５００の液体吸収部材５０１を相対的に移動するようにしても勿論構わない。あるいは移動操作手段は、記録ヘッド３０とインク吸収装置５００を共に反対方向に直線移動させることで、ノズルプレート面６１と液体吸収部材５０１を相対的に移動するようにしても勿論構わない。

図９に示す液体吸収部材５０１は、例えば平板状の部材である。この液体吸収部材５０１は、先端部５２０と基部５２１を有している。基部５２１は、先端部５２０を除いた残部に相当する。液体吸収部材５０１は、ノズルプレート面６１に残っているインクを吸収できるような例えば発泡プラスチックのような材料により作ることができる。液体吸収部材５０１の材質は、すでに述べたインククリーニング装置２０の吸収材２２の材質と同じように親水性のものを用いても良いし別の材質のものを用いても良い。

液体吸収部材５０１の基部５２１は、支持部５０２側に好ましくは着脱可能に嵌め込んで固定されている。液体吸収部材５０１の先端部５２０は、支持部５０２側から見ると自由端になっている。図１０に示すように、液体吸収部材５０１の基部５２１は、支持部５０２の挿入孔５２２に嵌め込んで着脱可能に取り付けられている。支持部５０２は、この挿入孔５２２と内部空間５２３を有している。

この内部空間５２３は挿入孔５２２に通じていて、この内部空間５２３は接続部５２４に接続されている。この接続部５２４は、チューブ５２５を通じて吸引ポンプ５２６に接続されている。この吸引ポンプ５２６はモータ５２７により吸引動作を行うことができる。廃インクタンク１００は、吸引ポンプ５２６により液体吸収部材５０１側から吸引されたインクを廃棄するためのタンクである。吸引ポンプ５２６とモータ５２７は吸引手段５８０を構成している。

このように、支持部５０２は、液体吸収部材５０１の基部５２１側を着脱可能に支持している。そしてノズルプレート面６１に付着しているインクは、液体吸収部材５０１の先端部５２０から液体吸収部材５０１内を通り基部５２１を通じて図１０に示す内部空間５２３、接続部５２４、チューブ５２５を介して吸引ポンプ５２６から廃インクタンク１００へ導かれる。

図９に示す液体吸収部材５０１の支持部５０２は、スライド動作部５７０の作動により、Ｕ１方向とＵ２方向に直線移動可能である。Ｕ１方向とＵ２方向は、Ｔ２方向とは直交する方向であり、例えば水平方向である。支持部５０２がＵ１方向に移動することにより、支持部５０２と液体吸収部材５０１は、退避位置Ｐ１から吸収位置Ｐ２に移動して位置決めできる。逆に支持部５０２と液体吸収部材５０１がＵ２方向に移動されると、支持部５０２と液体吸収部材５０１は吸収位置Ｐ２から退避位置Ｐ１に移動して位置決めされる。

このようにして、インク吸収装置５００の液体吸収部材５０１は、スライド動作部５７０の作動により退避位置Ｐ１から吸収位置Ｐ２に移動して位置決めされると、先端部５２０がノズルプレート面６１に対面する。逆に、支持部５０２と液体吸収部材５０１が、スライド動作部５７０の作動により吸収位置Ｐ２から退避位置Ｐ１に移動して位置決めされると、先端部５２０は、ノズルプレート面６１の範囲から外に待機することになる。

図１０に示すように、ヘッドカバー部材３００の内側の下部３１０の面は、ノズルプレート面６１に対して厚みｄに設定されている。この厚みｄは、液体吸収部材５０１の先端部５２０とノズルプレート面６１との間の隙間Ｓと対応していて、隙間Ｓと厚みｄはほぼ一致もしくは一致している。この隙間Ｓ（厚みｄ）は、インク滴（液滴）９００がノズルプレート面６１上に付着した状態で、そのインク滴９００の突出高さＨよりも小さく設定されているのが望ましい。これによって、インク滴９００は、先端部５２０に対して確実に接触することで、先端部５２０はインク滴９００を確実に吸収することができるのである。

ヘッドカバー部材３００の下部３１０の面は、先端部５２０を位置決めする際の目標に用いることができる。つまり、インク吸収装置５００を装着する際に、液体吸収部材５０１の先端部５２０の高さ位置は、このヘッドカバー部材３００の下部３１０を基準として設定することにより、先端部５２０の図１０の高さ方向に関する位置は、ノズルプレート面６１に対して適切にかつ容易に設定することができるというメリットがある。

次に、図１３を参照しながら、本発明の実施形態における液体噴射装置における液体噴射ヘッドのインククリーニング動作およびインク吸収動作例について説明する。
図１に示すインクジェット式記録装置１０の最初の使用の開始時や、インクカートリッジを別のインクカートリッジに交換した場合には、記録ヘッド３０のインク経路５０の中にインクを充填する必要がある。この充填に際しては、インククリーニング装置２０によって、記録ヘッド３０のノズル開口５５から空気およびインクが強制的に吸引されて排出してクリーニングする場合がある。
また、記録ヘッド３０のインク中に気泡が混入したりあるいはインク経路５０に増粘したインクが存在すると、インクの正常な流れが阻害される場合がある。このような場合にも、インククリーニング装置２０によりインクの強制排出をしてノズル内をクリーニングする場合がある。

図１３に示す印刷ステップＳＴ１では、図１に示す記録ヘッド３０とキャリッジ１４は、印刷中にはインククリーニング装置２０から離れた印刷領域に位置している。これにより、キャリッジ１４とともに記録ヘッド３０が印刷領域で移動することにより、用紙２９に対して印刷をすることができる。
しかし、上述したように記録ヘッド３０のクリーニングを行う必要がある場合には、図１のキャリッジ１４および記録ヘッド３０が、図１に示すヘッド移動方向Ｔ１に移動して、図６に示すようにホームポジション１８に位置決めされる。図６に示すように記録ヘッド３０がホームポジション１８に位置決めされると、記録ヘッド３０はインククリーニング装置２０の上部に位置する。

図１３のステップＳＴ２では、図２に示す制御装置７がインククリーニング装置２０に対してインク吸引によるノズルプレート面のクリーニングの実行指令を行う。
図１３のステップＳＴ３では、図７に示す昇降手段２５０がキャップ本体２１を待機位置からＺ２方向に上昇させることにより、吸収材２２の表面２３がヘッドカバー部材３００の下部３１０に当接される。これによって、ヘッドカバー部材３００は、隙間形成部材としての役割を発揮し、ノズルプレート面６１と表面２３の間には所定の隙間Ｓを積極的にしかも確実に形成する。この隙間Ｓは、ヘッドカバー部材３００の下部３１０の図７における上下方向に関する厚みｄに相当する。

図１３のクリーニングステップＳＴ４では、図７に示す吸引ポンプ１９を作動させて、インクをキャップ本体２１の吸収材２２側に吸引する。これによって、図９に示すようにノズルプレート面６１の例えばノズル開口５５Ａ，５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄおよびノズルプレート面６１上に残っているインク滴が、吸収材２２の表面２３を通じて吸収材２２の中を通り、そして図７に示す排出部２４０とチューブ１９Ａを通じて廃インクタンク１００側に排出することができる。
その後、図１０に示すように、ステップＳＴ５では図７に示す昇降手段２５０が作動して図７に示すキャップ本体２１が図７の上昇状態から図６に示す待機状態に戻ることになる。

このように、図７と図９に示すようにノズルプレート面６１と表面２３とは直接当接をさせずに、ノズルプレート面６１と表面２３の間には所定の隙間Ｓを形成する。そして図９に示すように、ノズル開口５５Ａないし５５Ｄに形成されているインク滴９００は、吸収材２２の表面２３を通じて吸収力（毛細管力）で吸収し、そして図７に示す廃インクタンク１００側に吸引ポンプ１９の吸引力を用いて排出するのである。

つまり、ノズルプレート面６１と表面２３の間には、積極的に隙間Ｓを形成することにより、吸収材２２の表面２３がノズルプレート面６１には直接当接することが無い。したがって、クリーニング時に吸収材２２がノズルプレート面６１に接触して、ノズルプレート面６１の撥水部（撥水面とも言う）が劣化を起こすのを防止することができる。
吸収材２２の表面２３は、ノズルプレート面６１に対して隙間Ｓ分を離した状態で図９に示すインク滴９００を吸収力（毛細管力）により吸収する。

また、図７に示すように吸収材２２はヘッドカバー部材３００の下部３１０の下面に対して直接当接することで隙間Ｓを形成するようにしている。この場合に、下部３１０に付着しているインク滴がある場合に、この下部３１０のインク滴は、吸収材２２の表面２３により直接吸収することができる。したがって、下部３１０に付いたインク滴の吸収の機能も有している。

図１３のステップＳＴ６では、キャリッジと記録ヘッド３０がＴ２方向に少し移動した後、図９に示すインク吸収装置５００の支持部５０２と液体吸収部材５０１が、スライド動作部５７０の動作により退避位置Ｐ１から吸収位置Ｐ２にＵ１方向に移動して位置決めされる。
このように支持部５０２と液体吸収部材５０１が吸収位置Ｐ２に位置決めされると、図１０のように液体吸収部材５０１の先端部５２０は、液体吸収動作の開始前の状態に位置決めされる。先端部５２０は、ヘッドカバー部材３００の下部３１０に接するようにして位置決めされる。図９に示す先端部５２０の長手方向は、ノズルプレート面６１のノズル開口列５４Ａないし５４Ｄと平行であり、先端部５２０はヘッドカバー部材３００の下部３１０に対応した位置に位置決めされることになる。
図１３のステップＳＴ７では、図１に示すキャリッジ１４と共に記録ヘッド３０が図１０に示すようにＴ２方向に沿ってインク吸収装置５００の先端部５２０に対して相対的に直線移動し始める。

図１１は記録ヘッド３０がＴ２方向に移動している途中の状態を示している。図１１では、液体吸収部材５０１の先端部５２０がノズルプレート面６１に残っているインク滴９００の吸収動作の途中の状態を示している。図１１に示すように、液体吸収部材５０１の先端部５２０の平坦面５３１は、インク滴９００に接触することにより、インク滴９００はノズルプレート面６１から先端部５２０側に吸収力（毛細管力）によりＲ方向に吸収される。このＲ方向は液体吸収部材５０１の上下方向Ｚに平行な方向である。

そして図１２に示すように、記録ヘッド３０がＴ２方向にさらに移動することにより、液体吸収部材５０１の先端部５２０は、ヘッドカバー部材３００の反対側の下部３１０に達する。
このようにして、液体吸収部材５０１の先端部５２０は、ノズルプレート面６１には非接触でノズルプレート面６１に残っているインク滴９００をさらに確実に吸収して除去することができる。

図１３のステップＳＴ８では、図９に示すインク吸収装置５００の支持部５０２と液体吸収部材５０１が、吸収位置Ｐ２から退避位置Ｐ１に戻される。
以上のようにして、図６ないし図８に示すインククリーニング装置２０により記録ヘッド３０のノズルのクリーニングを行うことができる。そしてこのクリーニングが終わった後に、図９ないし図１２に示すインク吸収装置５００がノズルプレート面６１に残っているインク滴をさらに確実に非接触で吸収してインクを除去することができる。

図１１に示すように液体吸収部材５０１の先端部５２０がインク滴９００を吸収した後には、このインク滴（液体）は、液体吸収部材５０１の中をインク滴の自重により挿入孔５２２側に染み込んでいく。そしてこのインク滴９００の液体は、挿入孔５２２、内部空間５２３および接続部５２４とチューブ５２５そして吸引ポンプ５２６を通じて、廃インクタンク１００側に排出される。このように吸引手段５８０の吸引ポンプ５２６が強制的に液体吸収部材５０１内の液体を吸引して廃インクタンク１００側に排出できるので、液体吸収部材５０１は常に新たな液体を吸収できる状態を保持することができる。

また、図６ないし図８に示す吸収材２２はノズルプレート面６１に接触しない状態でノズルのクリーニングを行うことができる。そして図１０ないし図１２に示すインク吸収装置５００の液体吸収部材５０１の先端部５２０は、同様にしてノズルプレート面６１に接触せずにさらに残っているインク滴９００を確実に吸収することができる。
これによって、図６に示す吸収材２２および図１０に示す液体吸収部材５０１の先端部５２０は共にノズルプレート面６１が全く接触することが無い。このことから、ノズルプレート面６１に形成されている撥水部の劣化を防いで、良好なインクの吐出が行え、印刷品質の低下を防ぐことができる。またノズルプレート面の磨耗が発生しないので、ノズル開口の形状が変化することが無い。図１０に示す液体吸収部材５０１の先端部５２０はノズルプレート面６１には接触しないので、先端部５２０自体の磨耗も防ぐことができる。
なお、液体吸収部材５０１の吸収性能が低下した場合には、液体吸収部材５０１の基部５２１は、支持部５０２から取り外して新たな液体吸収部材５０１の基部５２１を装着すればよい。

次に、本発明の別の実施形態について説明する。
図１４ないし図１６は、本発明のインク吸収装置５００の別の実施形態を示している。図１４ないし図１６の各実施形態の各構成要素が、図１０の実施形態における対応する構成要素と同じ箇所には同じ符号を記してその説明を用いる。

図１４の実施形態が図１０の実施形態と異なるのは、液体吸収部材５０１の構造である。図１４の液体吸収部材５０１は、先端部５２０を含む部分５９０の組織が、残部である基部５２１の組織に比べて粗くなっていることである。
このようにすることによって、ノズルプレート面のインク滴は比較的粗い組織の先端部５２０を通じて吸収されて部分５９０を素早く通り、基部５２１側に達することができる。

図１５の実施形態が図１０の実施形態と異なるのは、液体吸収部材５０１が複数設けられていることである。図１５では２枚の液体吸収部材５０１が支持部５０２に対して着脱可能に固定されている。このような液体吸収部材５０１が２枚以上の複数枚であっても良く、複数枚の液体吸収部材５０１が設けられていることにより、より確実にノズルプレート面６１に残ったインク滴９００を先端部５２０を通じて吸収して除去することができる。

図１６の実施形態が図１０の実施形態と異なるのは、液体吸収部材５０１の形状である。図１６の液体吸収部材５０１の先端部５２０は、基部５２１に比べてやや細く形成されている。基部５２１は、図１０の実施形態の基部５２１に比べて厚みが大きく設定されている。このようにすることにより、平板状の液体吸収部材に比べて多くの量の液を確実に吸収することができる。
なお、図６ないし図８に示すインククリーニング装置２０の吸収材２２の上面は、ノズルプレート面６１に非接触になるように形成されている。しかしこれに限らず、吸収材２２の上面の一部分がノズルプレート面６１に接触するような構造を採用しても良い。

本発明の実施形態では、液体吸収部材の先端部はノズル面に直接接触することなく隙間を保った状態で、液体吸収部材の吸収力（毛細管力）によりノズル面に残っている液体を確実に吸収してノズル面から除去することができる。
液体吸収部材の先端部がノズル面に接触することなくノズル面の液体を確実に吸収することができるので、ノズル面の磨耗、特にノズル開口付近の磨耗が生じることが無く、ノズル面におけるインクの拭き残しも生じない。そしてノズル面の撥水性が低下することなく印刷品質の低下を防ぐ。

本発明の実施形態では、液体吸収部材の先端部がノズル面には接触しないので、液体吸収部材の先端部の磨耗が発生せず、ノズル面に残っているインクが飛び散る現象も確実に防ぐことができる。
液体吸収部材の先端部から吸収された液体は、吸引手段の動作によりスムーズに支持部材の内部空間側へ案内して液体吸収部材に吸収された液体は支持部材を通じて回収することができる。

本発明の実施形態では、ノズル面と液体吸収部材の先端部の間の隙間を設定する場合に、このカバー部材の厚みに合わせることができ、隙間の設定が容易になる。
移動操作手段のモータを作動させるだけで、液体噴射ヘッドの直線移動を行うことにより、液体吸収部材の先端部がノズル面に対して隙間を形成した状態を保ちながらノズル面に残っている液体を確実に吸収することができる。

図９ないし図１２に示すインク吸収装置５００の液体吸収部材５０１の先端部５２０は、平坦面になっている。しかしこれに限らず先端部５２０は小さな凹凸を有する構造であっても勿論構わない。先端部５２０に凹凸を有することにより、さらに先端部５２０の表面積が大きくなり、ノズルプレート面６１側のインク滴をより確実に吸収することができる。
また、図９に示す液体吸収部材５０１と支持部５０２は、スライド動作部５７０によりＵ２方向に移動することで退避できる。しかしこれに限らず液体吸収部材５０１と支持部５０２は、吸収位置Ｐ２から降下することにより退避できるようにしてもよい。

図示した本発明の実施形態においては、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインクの各インクを使用する４つのインクカートリッジが、キャリッジに装着できるようになっている。このインクカートリッジの数はこれに限らず、ブラックインク用のインクカートリッジだけを備えているものや、ブラックインクを除いた２色や３色のカラーインク用の３つのインクカートリッジや、あるいは５つのインクカートリッジ、あるいは６つ以上のインクカートリッジを備えているものであっても良い。

本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしても良い。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、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噴射ヘッド、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噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドの等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。

本発明は、上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。
上記実施形態の各構成は、その一部を省略したり、上記とは異なるように任意に組み合わせることができる。

本発明の液体噴射装置の実施形態に係るインクジェット式記録装置を示す概略斜視図。 図１のインクジェット式記録装置の電気的接続例を示す図。 記録ヘッドの構造例を示す図。 ノズルプレート面の形状例を示す図。 記録ヘッドの構造例を示す断面図。 インククリーニング装置が待機状態である様子を示す図。 インククリーニング装置が吸引状態である様子を示す図。 記録ヘッドとインククリーニング装置の構造例を示す分解斜視図。 インク吸収装置と記録ヘッドおよびヘッドカバー部材を示す斜視図。 液体吸収動作の開始前の状態を示す図。 液体吸収動作の途中の状態を示す図。 液体吸収動作の終了した状態を示す図。 液体噴射装置における液体噴射ヘッドのインククリーニング動作およびインク吸収動作を示すフロー図。 本発明のインク吸収装置の別の実施形態を示す図。 本発明のインク吸収装置のさらに別の実施形態を示す図。 本発明のインク吸収装置のさらに別の実施形態を示す図。

符号の説明

１０・・・インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一例）、２０・・・インククリーニング装置（液体クリーニング装置の一例）、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、６１・・・ノズル面、５００・・・インク吸収装置（液体吸収装置の一例）、５０１・・・液体吸収部材、５０２・・・支持部材、５２０・・・先端部、５７０・・・スライド動作部（動作部の一例）、８００・・・移動操作手段、９００・・・インク滴（液滴の一例）、Ｓ・・・隙間

Claims (6)

1. 液体噴射ヘッドから噴射されて前記液体噴射ヘッドのノズル面に残っている液体を吸収する液体吸収装置を備える液体噴射装置であって、
   前記液体吸収装置は、
   前記液体を吸収するための液体吸収部材と、
   前記液体吸収部材を支持する支持部材と、
   前記液体吸収部材の先端部と前記ノズル面との間に隙間を形成した状態を保ちながら前記支持部材と前記液体噴射ヘッドを相対的に移動して、前記液体吸収部材の前記先端部により前記ノズル面に残っている前記液体を吸収させる移動操作手段と、
   を備えることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記液体噴射ヘッドの前記ノズルのクリーニングを行った後に前記液体吸収部材により前記ノズル面に残った前記液体を吸収する際に、前記液体吸収部材の前記先端部に吸収された前記液体を前記支持部材の内部空間側に導くための吸引手段を有することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記液体吸収部材は平板状の部材であり、前記液体吸収部材の前記先端部を前記ノズル面に対面させる位置と、前記先端部を前記ノズル面から退避させる位置に移動可能な動作部を有していることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記液体噴射ヘッドは、前記ノズル面の周囲を覆うカバー部材を有し、前記カバー部材が前記ノズル面から突出している厚みは、前記ノズル面と前記液体吸収部材の前記先端部の間に形成される前記隙間に対応していることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記移動操作手段は、前記液体噴射ヘッドの直線移動により前記支持部材と前記液体噴射ヘッドを相対的に移動させるモータを有していることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
6. 液体噴射ヘッドを備える液体噴射装置に設けられて、前記液体噴射ヘッドから噴射されて前記液体噴射ヘッドのノズル面に残っている液体を吸収するための前記液体噴射ヘッドの液体吸収装置であって、
   前記液体を吸収するための液体吸収部材と、
   前記液体吸収部材を支持する支持部材と、
   前記液体吸収部材の先端部と前記ノズル面との間に隙間を形成した状態を保ちながら前記支持部材と前記液体噴射ヘッドを相対的に移動して、前記液体吸収部材の前記先端部により前記ノズル面に残っている前記液体を吸収させる移動操作手段と、
   を備えることを特徴とする液体噴射ヘッドの液体吸収装置。

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