JP2009006681A - 流体吐出装置、及び、その制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】十分な蒸発抑制効果を得る。
【解決手段】
流体吐出装置は、ヘッド、媒体支持部、当接部材、及び、移動部を有する。ヘッドには、流体が吐出されるノズルが、流体が着弾する媒体の搬送方向とは交差する方向に複数設けられている。媒体支持部は、複数のノズルと対向する位置に配置されて、媒体を流体の着弾面とは反対側から支持する。当接部材は、媒体支持部に設けられている。移動部は、複数のノズルと当接部材とを近接又は離隔させるように、ヘッドと媒体支持部の少なくとも一方を移動させる。そして、待機状態では、当接部材をヘッドに接触させて、複数のノズルの開口を当接部材で塞ぐ。
【選択図】図５

Description

本発明は、流体吐出装置、及び、その制御方法に関する。

流体吐出装置の一種であるインクジェットプリンタには、用紙の幅方向に複数のノズルを設けた、所謂ラインヘッドを有するものが提案されている（例えば、特許文献１を参照。）。このプリンタは、インク溶媒の蒸発を抑制する等の目的で、キャップ部材にてノズル面を覆うようになっている。また、キャップ部材には、ノズルの開口を塞ぐものも提案されている（例えば、特許文献２を参照。）。
特開２００５−５３１１９号公報 特開平１０−３０５５９４号公報

前述のプリンタにおいて、キャップ部材は単体で設けられていた。このため、用紙の幅全体に渡る大きなサイズのキャップ部材を設けると、ヘッドとの密着性が悪いという問題があった。これには種々の原因が考えられるが、大型化による剛性不足等によってヘッドとの間に隙間が生じることも一因と考えられる。

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、十分な剛性を有する部材を用い、ヘッドとの密着性を確保することにある。

前記目的を達成するための主たる発明は、
（Ａ）流体が吐出されるノズルを、流体が着弾する媒体の搬送方向とは交差する方向に複数設けたヘッドと、
（Ｂ）複数の前記ノズルと対向する位置に配置され、前記媒体を流体の着弾面とは反対側から支持する媒体支持部と、
（Ｃ）前記媒体支持部に設けられた当接部材と、
（Ｄ）複数の前記ノズルと前記当接部材とを近接又は離隔させるように、前記ヘッドと前記媒体支持部の少なくとも一方を移動させる移動部と、
を有し、
（Ｅ）前記媒体に対する前記流体の吐出を行わずに待機している待機状態では、
前記当接部材を前記ヘッドに当接させて複数の前記ノズルの開口を前記当接部材で塞ぎ、
（Ｆ）前記媒体に向けて前記流体を吐出する吐出状態では、
前記ヘッドと前記当接部材とを離隔させて、前記複数のノズルの開口と前記当接部材との間に前記媒体が通過し得る空間を設ける、流体吐出装置である。

本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。

本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかにされる。

すなわち、（Ａ）流体が吐出されるノズルを、流体が着弾する媒体の搬送方向とは交差する方向に複数設けたヘッドと、（Ｂ）複数の前記ノズルと対向する位置に配置され、前記媒体を流体の着弾面とは反対側から支持する媒体支持部と、（Ｃ）前記媒体支持部に設けられた当接部材と、（Ｄ）複数の前記ノズルと前記当接部材とを近接又は離隔させるように、前記ヘッドと前記媒体支持部の少なくとも一方を移動させる移動部と、を有し、（Ｅ）前記媒体に対する前記流体の吐出を行わずに待機している待機状態では、前記当接部材を前記ヘッドに当接させて複数の前記ノズルの開口を前記当接部材で塞ぎ、（Ｆ）前記媒体に向けて前記流体を吐出する吐出状態では、前記ヘッドと前記当接部材とを離隔させて、前記複数のノズルの開口と前記当接部材との間に前記媒体が通過し得る空間を設ける、流体吐出装置を実現できることが明らかにされる。
このような流体吐出装置によれば、媒体支持部はヘッドに対して高い平面度や寸法精度を有しており、その媒体支持部に当接部材を設けているので、媒体支持部によって必要な剛性や寸法精度を確保することができる。これにより、十分な密着性を確保でき、ノズルの開口を当接部材で確実に塞ぐことができる。

かかる流体吐出装置であって、前記当接部材は、前記ヘッドとの当接部分が、前記媒体支持部による前記媒体の支持位置よりも、前記ヘッドから遠い位置となるように設けられていることが好ましい。
このような流体吐出装置によれば、当接部材に付着した流体等によって、媒体が汚損されてしまう不具合を防止できる。

かかる流体吐出装置であって、前記媒体支持部には、前記ノズルから吐出された流体を受ける流体受け部が設けられていることが好ましい。
このような流体吐出装置によれば、ノズルから吐出され、媒体に着弾しなかった流体を、流体受け部で受けることができる。

かかる流体吐出装置であって、前記ヘッド内の流体を排出させるべく、加圧した流体を前記ヘッド側へ供給する流体供給部を有し、前記流体受け部は、前記ヘッドから排出された流体を受けることが好ましい。
このような流体吐出装置によれば、ノズルを通じてヘッドから排出された流体を、流体受け部で受けることができる。

かかる流体吐出装置であって、前記当接部材は、前記媒体支持部における前記流体受け部側の面に設けられ、前記吐出状態では、前記複数のノズルの開口を前記流体受け部に臨ませ、前記ノズルから吐出されて前記媒体に着弾しなかった流体を、前記流体受け部で受けることが好ましい。
このような流体吐出装置によれば、ノズルから排出された流体を、流体受け部で受けることができる。

かかる流体吐出装置であって、前記当接部材は、前記流体受け部内に回動可能な状態で設けられ、前記待機状態では、前記当接部材を、前記ヘッドとの当接部分が複数の前記ノズルと対向する第１状態とするとともに、前記ヘッドを、前記第１状態の当接部材に当接させ、前記吐出状態では、前記当接部材を前記ヘッドとの当接部分を前記ヘッドから退避させた第２状態にし、前記ノズルから吐出されて前記媒体に着弾しなかった流体を、前記流体受け部で受けることが好ましい。
このような流体吐出装置によれば、装置の小型化が図れる。

かかる流体吐出装置であって、前記当接部材は、前記媒体支持部の側面であって、前記流体受け部における開口面とは異なる側面に設けられ、前記待機状態では、前記当接部材における前記ヘッドとの当接部分が、複数の前記ノズルと対向するように、前記媒体支持部を回動させるとともに、前記ヘッドを、前記当接部材に当接させ、前記吐出状態では、前記流体受け部が複数の前記ノズルと対向するように、前記媒体支持部を回動させ、前記ノズルから吐出されて前記媒体に着弾しなかった流体を、前記流体受け部で受けることが好ましい。
このような流体吐出装置によれば、装置の小型化が図れる。

また、次の流体吐出装置の制御方法を実現できることも明らかにされる。
すなわち、（Ａ）流体が吐出されるノズルを、流体が着弾する媒体の搬送方向とは交差する方向で少なくとも前記媒体の幅に渡って複数設けたヘッドと、（Ｂ）複数の前記ノズルと対向する位置に配置され、前記媒体を流体の着弾面とは反対側から支持する媒体支持部と、（Ｃ）前記媒体支持部に設けられた当接部材と、（Ｄ）を有する流体吐出装置の制御方法であって、（Ｅ）前記媒体に対する前記流体の吐出を行わずに待機している待機状態では、前記当接部材を前記ヘッドに当接させて複数の前記ノズルの開口を前記当接部材で塞ぎ、（Ｆ）前記媒体に向けて前記流体を吐出する吐出状態では、前記ヘッドと前記当接部材とを離隔させて、前記複数のノズルの開口と前記当接部材との間に前記媒体が通過し得る空間を設ける、流体吐出装置の制御方法を実現できることも明らかにされる。

＝＝＝第１実施形態＝＝＝
＜プリンタ１の全体構成＞
図１は、プリンタ１の構成を説明するブロック図である。例示したプリンタ１は、流体吐出装置に相当し、用紙、布、フィルム等の媒体に向けて、流体の一種であるインクを吐出する。このプリンタ１では、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及び、イエローインクからなる４色のインクを吐出する。媒体は、流体が吐出される対象となる対象物であり、例えば用紙である。

プリンタ１は、用紙搬送機構１０、駆動信号生成回路２０、ヘッドユニット３０、インク供給機構４０、インク回収機構５０、移動機構６０、検出器群ＤＧ、及び、プリンタ側コントローラ７０を有する。用紙搬送機構１０は、媒体を搬送させる媒体搬送部に相当し、媒体としての用紙を所定の搬送方向へ搬送する。駆動信号生成回路２０は、駆動信号生成部として機能し、インクを吐出させるために用いられる駆動信号ＣＯＭを生成する。この駆動信号ＣＯＭは、ヘッドユニット３０が有するヘッド３２に供給される。そして、駆動信号ＣＯＭは、ヘッド３２が有する駆動素子（発熱素子やピエゾ素子，図示せず。）へ印加される。ヘッドユニット３０は、ヘッド制御部３１やヘッド３２を有する。ヘッド制御部３１は、駆動信号ＣＯＭの駆動素子への印加を制御する。すなわち、ヘッド制御部３１は、プリンタ側コントローラ７０から送信されるヘッド制御信号に基づき、駆動信号ＣＯＭにおける必要な部分を駆動素子へ印加する。ヘッド３２は、インクを吐出させる部分である。インク供給機構４０は、ヘッド３２に対してインクを供給する部分である。本実施形態では、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、及び、イエローインクからなる４色のインクを供給する。インク回収機構５０は、ヘッド３２から排出されるインクを回収する。このインク回収機構５０は、吸引ポンプ５１、及び、インク回収部５２を有する。また、このプリンタ１では、用紙搬送機構１０が有するプラテン１３（図４Ａ等を参照。）もインク回収機構５０の一部として機能する。移動機構６０は、ヘッド３２を所定方向へ移動させるための機構であり、移動部の一種に相当する。なお、用紙搬送機構１０、ヘッド３２、インク供給機構４０、インク回収機構５０、及び、移動機構６０については、後で説明する。

検出器群ＤＧは、プリンタ１の状況を監視する複数の検出器を有する。そして、各検出器による検出結果は、プリンタ側コントローラ７０に出力される。プリンタ側コントローラ７０は、プリンタ１における制御の中心となる部分であり、コンピュータＣＰから受け取った印刷データや検出器群ＤＧによる検出結果に基づいて各部を制御し、用紙に画像を印刷させる。例えば、用紙搬送機構１０に対して搬送信号を出力し、用紙を搬送させる。インク供給機構４０に対しては加圧信号を出力する。インク回収機構５０に対しては、吸引信号を出力し、ヘッド３２から排出されたインクを回収させる。このプリンタ側コントローラ７０は、インタフェース部７１と、ＣＰＵ７２と、メモリ７３とを有する。インタフェース部７１は、コンピュータＣＰとの間でデータの受け渡しを行う。ＣＰＵ７２は、プリンタ１における全体的な制御を行う演算処理装置である。メモリ７３は、ＣＰＵ７２に用いられる各種の情報を記憶する。

＝＝＝プリンタ１の要部＝＝＝
＜ヘッド３２について＞
ヘッド３２は、流体の一種であるインクを吐出させるものであり、図２に一部を示すように、直方体状の外観をしている。このヘッド３２は、長手方向が用紙の幅方向（以下、紙幅方向ともいう。）と揃うように取り付けられている。図３Ｂに示すように、ヘッド３２は、インクが吐出されるノズル３２１を複数有している。複数のノズル３２１は、ヘッド３２の底面側に設けられている。複数のノズル３２１は、ノズル３２１の底面に設けられた***部３２３に設けられている。この***部３２３はヘッド３２の長手方向（紙幅方向）に延びている。そして、複数のノズル３２１もまた、ヘッド３２の長手方向に沿って所定ピッチで並んだ状態で設けられ、ノズル列３２２を構成している。このノズル列３２２は、印刷可能な最大幅以上の長さに設けられている。このため、このプリンタ１では、用紙の１回の搬送によって、この用紙における所望の位置に画像を印刷できる。このノズル列３２２は、吐出されるインクの色毎（流体の種類毎）に複数設けられている。このヘッド３２では４色のインクを吐出するので、ノズル列３２２が４つ設けられている。そして、各ノズル列３２２は、紙幅方向と交差する搬送方向（このプリンタ１において紙幅方向と搬送方向とはほぼ直交している。）に、位置をずらして設けられている。便宜上、***部３２３におけるノズル３２１の開口面をノズル面ともいう。

このヘッド３２では、各ノズル３２１に対応して、駆動素子（図示せず）が設けられている。駆動信号生成回路２０で生成された駆動信号ＣＯＭが駆動素子に印加されると、この駆動素子はインクを吐出するための動作をする。例えば、駆動素子が発熱素子の場合には、駆動信号ＣＯＭの印加によって発熱素子が急激に発熱する。この発熱によってインクが突沸し、気泡によってインクがノズル３２１から吐出される。また、駆動素子がピエゾ素子の場合には、駆動信号ＣＯＭの印加によってピエゾ素子が変形する。この変形によって圧力室内のインクに圧力変化が与えられ、インクがノズル３２１から吐出される。このように、ヘッド３２ではインクの吐出をノズル３２１毎に制御できる。

＜インク供給機構４０について＞
インク供給機構４０は流体供給部に相当し、図１に示すように、インクカートリッジ４１と、加圧ポンプ４２と、流路形成部材４３とを有する。

インクカートリッジ４１は、インクを貯留するインク貯留部であって、ユーザによって交換できるような形態で設けられている。このインクカートリッジ４１は、ケースと、ケースの内部に収容されたインクパックとを有する（何れも図示せず）。ケース内は気密に設けられており、加圧ポンプ４２から送られる圧縮空気によってインクパックは加圧される。インクパックは、チューブを通じて流路形成部材４３と連通されている。このため、インクパックの加圧によって、インクは流路形成部材側４３に供給される。ここで、ヘッド３２内のインク流路は、ノズル３２１まで一連に設けられている。このため、インクの加圧度合いに応じて、単にインクをヘッド３２に供給すること、又は、ヘッド３２内のインクをノズル３２１から強制的に排出することの何れかを選択できる。

なお、インクは、流路形成部材４３を通じてヘッド３２に供給されるので、加圧ポンプ４２は、ヘッド３２側へ供給すべくインクカートリッジ４１に貯留されたインクを加圧する加圧部に相当する。そして、このプリンタ１において、加圧ポンプ４２は、プリンタ側コントローラ７０からの加圧信号によって動作する。

流路形成部材４３は、インクカートリッジ４１とヘッド３２との間に設けられ、インクカートリッジ４１側から供給されたインクを、ヘッド３２に供給する。図２や図３Ａに示すように、このプリンタ１における流路形成部材４３は、ヘッド３２の上面（ノズル面とは反対側の面）に取り付けられている。流路形成部材４３の内部には、インクを流すための個別流路４３１が、インクの種類に対応する数（この例では４つ）設けられている。また、ヘッド３２の上面には複数の接合管３２４が突設されている。これらの接合管３２４は、個別流路４３１内のインクをヘッド３２の内部に導入する導入部に相当する。すなわち、接合管３２４が対応する個別流路４３１に挿入されることで、個別流路４３１内のインクがヘッド３２内に流入する。

＜用紙搬送機構１０について＞
用紙搬送機構１０は、図５Ａに示すように、供給ローラ１１と、排紙ローラ１２と、プラテン１３とを有する。供給ローラ１１は、プラテン１３よりも搬送方向における上流側に設けられている。この供給ローラ１１は、用紙における未印刷の部分を、印刷位置に送り込むために用いられる。排紙ローラ１２は、プラテン１３よりも搬送方向における下流側に設けられている。この排紙ローラ１２は、用紙における印刷済の部分を、搬送方向へ搬送するために用いられる。

プラテン１３は、媒体支持部に相当し、印刷位置にて用紙を背面（インクの着弾面とは反対側の面）から支持する。このため、図２にも示すように、プラテン１３は、ヘッド３２が有する複数のノズル３２１と対向する位置に配置される。そして、図４Ａに示すように、プラテン１３は、上面が略長方形状とされた板状の部材によって作製されている。このプラテン１３における長辺方向の長さ（紙幅方向の大きさ）は、印刷可能な最大サイズの用紙の幅よりも、少し広く定められている。これは、最大サイズの用紙であっても全幅に亘って支持するためである。また、このプラテン１３における短辺方向の長さ（搬送方向の大きさ）は、用紙をノズル面とほぼ平行に保つことができる長さに設けられている。さらに、プラテン１３には、長手方向に撓みが生じないように、十分な剛性が与えられている。例えば、十分な肉厚を与えることで、撓みを抑制している。これは、プラテン１３が用紙を支持するための部材であることに起因する。すなわち、プラテン１３が撓んでしまうと、このプラテン１３に支持されている用紙も撓み、画質劣化の原因となり得るからである。また、プラテン１３は、高い寸法精度を有するとともに、ヘッド３２（ノズル面）に対して高い平面度を有している。これは、用紙が撓んで支持されてしまうと、インクの着弾位置が正規の位置からずれてしまう虞があり、これを防止するためである。

プラテン１３の上面（ノズル３２１との対向面）には、凹部１３１が設けられている。この凹部１３１の開口は、プラテン１３の外形よりも一回り小さい大きさの長方形状である。凹部１３１が設けられることで、プラテン１３の上面には縁部１３２が形成される。この縁部１３２には、上側（ヘッド３２側）に向けてガ複数のガイド部１３３が設けられる。これらのガイド部１３３は、用紙に接することでこの用紙を裏面側から支持する。

凹部１３１には、インク受け溝１３４と封止部材ＥＳ１とが設けられている。インク受け溝１３４は、ノズル３２１の開口が臨む凹部であり、流体を受ける流体受け部に相当する。このため、インク受け溝１３４の開口形状は、複数のノズル３２１の内側に収めることのできる長方形状に設けられている。このプリンタ１では、プラテン１３の長手方向に長い長方形状に設けられている。インク受け溝１３４の主な役割は、各ノズル３２１から吐出されたが用紙に着弾しなかったインクを受けること、及び、ノズル３２１のメンテナンス動作（ヘッド３２を正常な状態にするための動作）においてヘッド３２から排出されたインクを受けることである。インク受け溝１３４の底部には、プラテン１３の板厚方向を貫通する連通口１３５ａが設けられている。そして、インク受け溝１３４の底面は、この連通口１３５ａに向けて下り傾斜している。従って、インク受け溝１３４で受けられたインクは、底面の下り傾斜に沿って連通口１３５ａへ向けて流れる。凹部１３１の開口とは反対側のプラテン１３の裏面において、連通口１３５ａに対応する部分には、チューブ接続部１３５が突設されている。このチューブ接続部１３５には、回収チューブ５３が接続される。この回収チューブ５３は、インク受け溝１３４とインク回収部５２とを接続するためのものである。この回収チューブ５３の途中には、吸引ポンプ５１が配設されている。この吸引ポンプ５１を作動させると、インク受け溝１３４側からインク回収部５２側に向けて、空気やインクを移動させることができる。すなわち、インク受け溝１３４側を負圧にすることができる。この吸引ポンプ５１は、負圧を発生する負圧発生部に相当し、回収チューブ５３等を介してインク受け溝１３４に連通されている。

封止部材ＥＳ１は、ヘッド３２のノズル面が当接される当接部材に相当し、ノズル面との当接状態において各ノズル３２１の開口を塞ぐ。この封止部材ＥＳ１は、複数のノズル３２１が形成されている領域よりも一回り大きい長方形状の、弾性を有する板材である。すなわち、封止部材ＥＳ１は、ヘッド３２が有する全部のノズル３２１を塞ぐことのできる大きさの長方形状の素材で作製されている。この封止部材ＥＳ１は、エラストマー、合成ゴム及びシート状ゲル等の、弾性を有し、かつ、気密性や液密性に優れた素材で作製されている。凹部１３１内において、封止部材ＥＳ１は、インク受け溝１３４とほぼ平行な状態で配置されている。図４Ａや図５Ａに示すように、インク受け溝１３４は、凹部１３１内における搬送方向の下流側に配置され、封止部材ＥＳ１は凹部１３１内における搬送方向の上流側に配置されている。

封止部材ＥＳ１の上半部分は、凹部１３１における底面よりも上方に位置している。従って、ヘッド３２のノズル面が封止部材ＥＳ１の上面に当接したとき、底面よりも上側の部分が変形して（押しつぶされて）ノズル面との密着性を高める。これにより、ノズル３２１からのインクの流出を効果的に抑制することができる。また、封止部材ＥＳ１は、プラテン１３による用紙の支持位置Ｓよりも、ヘッド３２から遠い位置に設けられている。言い換えれば、ガイド部１３３よりも奥まった位置に設けられている。このように封止部材ＥＳ１を設けたことで、封止部材ＥＳ１に付着したインクが用紙に接触することを防止できる。そして、用紙の汚損を防止できる。

＜インク回収機構５０及び移動機構６０について＞
インク回収機構５０が有するインク回収部５２は、前述したように回収チューブ５３を通じてプラテン１３（インク受け溝１３４）と連通されている。そして、回収チューブ５３の途中には、吸引ポンプ５１が設けられている。この吸引ポンプ５１は、空気やインクを移動させるためのものであり、例えばチューブポンプが用いられている。そして、吸引ポンプ５１は、プリンタ側コントローラ７０からの吸引信号に基づいて動作をする。すなわち、プリンタ側コントローラ７０は、吸引ポンプ５１による吸引動作を制御している。

移動機構６０は、封止部材ＥＳ１に対して近接する方向と、封止部材ＥＳ１から離隔させる方向とに、ヘッド３２を移動させるものである。前述したように、プラテン１３の凹部１３１には、インク受け溝１３４と封止部材ＥＳ１とが設けられている。

インクを吐出する吐出状態にて、各ノズル３２１の開口はインク受け溝１３４に臨む。すなわち、図５Ａに一点鎖線で示すように、ヘッド３２はインク受け溝１３４の真上に位置される（便宜上、この位置のことを上側停止位置ともいう。）。上側停止位置にて、各ノズル３２１の開口をインク受け溝１３４に臨ませる理由は、ノズル３２１から吐出されたが用紙に着弾しなかったインクを、インク受け溝１３４で受けるためである。この上側停止位置において、ヘッド３２のノズル面は、プラテン１３のガイド部１３３等によって定められる用紙の搬送予定位置（図５Ａに符号Ｓで示す位置）よりも、上方に位置する。これにより、ノズル面（各ノズル３２１）と封止部材ＥＳ１との間には、用紙が通過し得る空間が設けられる。

一方、インクを吐出せずに待機している待機状態にて、ノズル面は、図５Ａに実線で示すように、封止部材ＥＳ１の上に当接している（便宜上、この位置のことを下側停止位置ともいう。）。下側停止位置においてノズル３２１の開口は、封止部材ＥＳ１によって塞がれた状態になっている。ここで、プラテン１３は、高い剛性を有する。そして、封止部材ＥＳ１が取り付けられるプラテン１３の表面（凹部１３１の底面）は、ヘッド３２に対して、高い平面度や寸法精度を有する。従って、この構成では、ヘッド３２から押されるとつぶれる程度の弾性を有する封止部材ＥＳ１であっても、用紙幅以上の長いノズル面の全体に亘って密着させることができ、隙間が生じてしまう不具合を防止できる。その結果、ノズル３２１を確実に塞ぐことができ、インク溶媒の蒸発を効果的に抑制できる。これは、ヘッド３２からの押圧力をプラテン１３で受けることができること、及び、プラテン１３の表面が高い平面度を有していることによる。

これらのインク受け溝１３４と封止部材ＥＳ１は、凹部１３１の内部において、搬送方向に位置をずらして設けられている。このため、移動機構６０は、図５Ａに符号Ｂの矢印で示すように、ヘッド３２を斜め上方と斜め下方とに移動させる。すなわち、吐出状態から待機状態に切り替える場合、ヘッド３２は、上側停止位置から搬送方向の上流側に向かって斜め下方に移動される。また、待機状態から吐出状態に切り替える場合、ヘッド３２は、下側停止位置から搬送方向の下流側に向かって斜め上方に移動される。この移動機構６０としては、ヘッド３２を移動させることができれば、どのような構成であってもよい。例えば、ヘッド３２の両側面から案内軸を突設し、この案内軸を案内溝で案内することで、ヘッド３２の移動方向を定めることができる。この構成において、プリンタ側コントローラ７０は、動力源（例えばモータ）に対して移動制御信号を出力する。すなわち、プリンタ側コントローラ７０は、移動機構６０によるヘッド３２の移動を制御している。

＝＝＝プリンタ１の動作＝＝＝
用紙に対するインクの吐出を行わずに待機している待機状態において、プリンタ側コントローラ７０は、ヘッド３２を下側停止位置に移動させる。これにより、封止部材ＥＳ１をヘッド３２のノズル面に接触させて複数のノズル３２１の開口を塞ぐ。その結果、ノズル３２１を通じたインク溶媒の蒸発が抑制される。一方、用紙に対するインクの吐出を行う吐出状態において、プリンタ側コントローラ７０は、ヘッド３２を上側停止位置に移動させる。これにより、ヘッド３２と封止部材ＥＳ１とを離隔させて、ノズル３２１の開口とプラテン１３（封止部材ＥＳ１）との間に用紙が通過し得る空間を設ける。そして、ヘッド３２からインクを吐出させるフラッシングや加圧クリーニングを行う場合も同様に、プリンタ側コントローラ７０は、ヘッド３２を上側停止位置に移動させる。以下、これらの制御を中心に動作を説明する。

図６は、プリンタ１で行われる一連の処理を示す図である。これらの処理は、プリンタ側コントローラ７０のＣＰＵが、メモリに記憶されたコンピュータプログラムに従って各部を制御することで行われる。このため、コンピュータプログラムは、これらの処理を行うためのコードを有する。

例示した処理では、プリンタ１の電源をオンにすると（ｔ１）、イニシャライズ動作が行われる（ｔ２）。このイニシャライズ動作では、プリンタ１における初期設定などが行われる。例えば、プログラムの読み込みや、各部に対する通電チェックが行われる。ここで、プリンタ側コントローラ７０は、ヘッド３２を上側停止位置に移動させる。すなわち、プラテン１３（封止部材ＥＳ１）とヘッド３２（ノズル面）とが離隔した離隔状態にする。イニシャライズ動作の後、加圧クリーニングが行われる（ｔ３）。加圧クリーニングは、インクカートリッジ４１内のインクを加圧することで、ヘッド３２内のインクを強制的に排出する動作であり、ノズル３２１に対するメンテナンス動作の一種である。この加圧クリーニングにおいて、プリンタ側コントローラ７０は、加圧信号を加圧ポンプ４２に出力してインクカートリッジ４１内のインクを加圧する。これにより、ノズル３２１を通じてインクが排出される。そして、排出されたインクは、プラテン１３に設けたインク受け溝１３４に着弾する。また、プリンタ側コントローラ７０は、インク受け溝１３４内のインクを排出すべく、吸引信号を吸引ポンプ５１に出力する。これにより、吸引ポンプ５１が動作し、インク受け溝１３４内のインクを吸引してインク回収部５２へ送る。

加圧クリーニングの終了によって用紙に対する印刷準備が整う。このため、プリンタ側コントローラ７０は、コンピュータＣＰからの印刷命令を待つ。そして、印刷命令を受信すると（ｔ４）、プリンタ側コントローラ７０は印刷動作を実行する。印刷動作が行われている印刷期間において、プリンタ側コントローラ７０は、適当なタイミングでフラッシング動作を行う（ｔ５）。例えば、複数枚の用紙に対する印刷を行っている場合、プリンタ側コントローラ７０は、或る用紙への印刷が終了し、次の用紙への印刷が開始されるまでの間に、フラッシング動作を行う。フラッシング動作では、駆動信号ＣＯＭを駆動素子に印加することで、ノズル３２１からインクを吐出させる。このフラッシング動作で吐出されたインクもまた、インク受け溝１３４にて受けられる。フラッシング動作が終了すると、残りの用紙に対する印刷が行われる（ｔ５−ｔ６）。

印刷動作の終了後において、所定の待機時間が経過しても印刷命令を受信しなかった場合、プリンタ側コントローラ７０は、待機状態のモードに移行させる（ｔ７）。この待機状態では、ヘッド３２を下側停止位置に移動させて、ノズル面を封止部材ＥＳ１に当接させる。これにより、ノズル３２１付近におけるインクの増粘を抑制できる。そして、この当接状態は、コンピュータＣＰからの次の印刷命令を受信するまで継続される（ｔ７−ｔ８）。

印刷命令を受信すると、プリンタ側コントローラ７０は、ヘッド３２を上側停止位置に移動させて離隔状態にする。そして、受信した印刷命令に基づく印刷動作を行う（ｔ８−ｔ９）。この動作例では、この印刷動作の終了後に電源がオフ状態に切り替えられている（ｔ１０）。このとき、ヘッド３２は上側停止位置（離隔状態）であるため、プリンタ側コントローラ７０は、ヘッド３２を下側停止位置に移動させてノズル面を封止部材ＥＳ１に当接させた後、電源を遮断する。これにより、電源がオフ状態の期間においても、ノズル３２１の開口が封止部材ＥＳ１で塞がれるので、ノズル３２１を通じてなされる溶媒の蒸発が効果的に抑制される。

＜まとめ＞
このプリンタ１では、高い剛性を有するプラテン１３に、封止部材ＥＳ１を設けている。そして、ヘッド３２のノズル面を封止部材ＥＳ１に当接させることにより、各ノズル３２１の開口を塞いでいる。ここで、封止部材ＥＳ１がプラテン１３に取り付けられているので、当接状態（封止状態）における封止部材ＥＳ１とノズル面との密着性を高めることができる。これにより、当接状態にて、インク溶媒の蒸発を抑制することができ、インクの増粘を効果的に抑制することができる。

また、この実施形態では、プラテン１３における同じ面に、インク受け溝１３４と封止部材ＥＳ１とを並べた状態で設けている。このため、離隔状態と当接状態とを切り替える場合において、ヘッド３２の移動距離を必要最低限に抑えることができる。これにより、切り替え動作を短い時間で行うことができる。

＝＝＝第２実施形態＝＝＝
第１実施形態において、インク受け溝１３４と封止部材ＥＳ１はともに、プラテン１３における、ノズル３２１開口との対向面（プラテン１３の凹部１３１）に設けられていた。この構成を採った場合、インク受け溝１３４及び封止部材ＥＳ１は、プラテン１３の凹部１３１に、搬送方向に並んだ状態で設けられることになる。従って、インク受け溝１３４及び封止部材ＥＳ１を設けるスペースを確保する分、プラテン１３が大きくなってしまう。第２実施形態は、この点に着目してなされたものであり、図７に示すように、封止部材ＥＳ２（当接部材に相当する。）を、インク受け部１３６（流体受け部に相当する。）内に回動可能な状態で設け、待機状態において封止部材ＥＳ２をヘッド３２のノズル面に当接させる点に特徴を有している。

プラテン１３は、用紙の幅方向に長い箱状であり、或る側面が開放されている。このプラテン１３における内側の空間は、インクを受けるためのインク受け部１３６として設けられている。インク受け部１３６の開口は、ノズル面（***部３２３の底面形状）よりも一回り大きな長方形状である。また、インク受け部１３６の深さは、開口における短辺と同程度である。封止部材ＥＳ２は、インク受け部１３６の開口よりも一回り小さな長方形状の部材である。そして、第１実施形態における封止部材ＥＳ１と同様に、エラストマー等の弾性素材によって作製されている。

封止部材ＥＳ２における片側の長辺には、軸受け部ＢＢが設けられている。この軸受け部ＢＢは円筒状に作製され、内側の空間には支軸Ｘが挿入されている。このため、封止部材ＥＳ２は、軸受け部ＢＢを中心に回動可能な状態で取り付けられている。なお、支軸Ｘの両端は、プラテン１３に取り付けてもよく、プリンタ１のフレームに取り付けてもよい。封止部材ＥＳ２の回動は、モータや押圧バネ等の回動駆動源によって制御される。この実施形態において、封止部材ＥＳ２は、図７に実線で示す位置と一点鎖線で示す位置との間で回動が制御される。

図７に実線で示す位置では、封止部材ＥＳ２の自由端（軸受け部ＢＢが設けられていない側の長辺）が、軸受け部ＢＢと同じ高さまで持ち上げられている。これにより、封止部材ＥＳ２は、ほぼ水平方向に位置付けられ、インク受け部１３６の開口を覆った状態（第１状態に相当する。）になる。これに伴い、封止部材ＥＳ２におけるヘッド３２との当接面は、ヘッド３２が有するノズル面と対向する。一方、一点鎖線で示す位置では、封止部材ＥＳ２の自由端を、軸受け部ＢＢのほぼ真下に位置させている。つまり、ほぼ垂直方向に位置付けている。これにより、封止部材ＥＳ２は、ヘッド３２との当接面をヘッド３２から退避させた状態、言い換えれば、ヘッド３２との当接面をインクの通過経路から退避させた状態（第２状態に相当する。）になる。

このプリンタ１でも、イニシャライズ動作にて当接状態から離隔状態へと移行する。このとき、プリンタ側コントローラ７０は、封止部材ＥＳ２の回動駆動源（モータ等）に対して制御信号を出力することで、封止部材ＥＳ２を第２状態へと移行させる。そして、ヘッド３２を上側停止位置に移動させることで、ノズル面とプラテン１３との間に用紙が通過し得る空間を形成する。これにより、ノズル３２１から吐出されて用紙に着弾しなかったインクは、インク受け部１３６にて受けられる。なお、インク受け部１３６の底面には、第１実施形態と同様に、連通口１３５ａが設けられている。このため、吸引ポンプ５１の作動によって、インク受け部１３６に着弾したインクを、インク回収部５２に送ることができる。そして、待機状態への移行条件が成立すると、プリンタ側コントローラ７０は、封止部材ＥＳ２を第１状態へと移行させる。加えて、ヘッド３２を下方向へ移動させることで、ノズル面を封止部材ＥＳ２に当接させる。ノズル面を封止部材ＥＳ２に当接させると、封止部材ＥＳ２が各ノズル３２１を塞ぐ。このため、ノズル３２１を通じたインク溶媒の蒸発を抑制できる。

以上説明したように、第２実施形態のプリンタ１では、封止部材ＥＳ２をインク受け部１３６内に回動可能な状態で設けているので、ノズル３２１の開口を通じたインク溶媒の蒸発を抑制することができ、かつ、プリンタ１の小型化が図れる。

＝＝＝第３実施形態＝＝＝
第２実施形態において、封止部材ＥＳ２はインク受け部１３６に設けられていたが、この構成に限定されるものではない。例えば、図８Ａに示すように、封止部材ＥＳ３（当接部材に相当する。）をプラテン１３における側面に設けてもよい。以下、このように構成した第３実施形態について説明する。

封止部材ＥＳ３は、プラテン１３の側面、具体的には、インク受け部１３６の開口面とは異なる側面であって、紙幅方向に延びている側面に設けられている。そして、移動機構６０は、プラテン１３を回動させる。すなわち、ノズル面にインク受け部１３６の開口を臨ませた状態（図８Ａに示す離隔状態）と、封止部材ＥＳ３の当接面をノズル面に対向させた状態（図８Ｂに示す当接状態）との間で、プラテン１３を回動させる。

このプリンタ１でも、イニシャライズ動作にて、ヘッド３２等は当接状態から離隔状態へと移行する。このとき、プリンタ側コントローラ７０は、移動機構６０に対して制御信号を出力することで、ヘッド３２を上側停止位置にて停止させる。これにより、ノズル面とプラテン１３との間に用紙が通過し得る空間を形成する。また、移動機構６０は、プラテン１３を回動させることでノズル面にインク受け部１３６の開口を臨ませる。これにより、ノズル３２１から吐出されて用紙に着弾しなかったインクは、インク受け部１３６にて受けられる。そして、待機状態への移行条件が成立すると、ヘッド３２等は、当接状態から離隔状態へと移行する。このとき、移動機構６０は、プラテン１３を回動させることでノズル面に封止部材ＥＳ３を対向させる。また、移動機構６０は、ヘッド３２を適宜上下方向に移動させることで、ノズル面を封止部材ＥＳ３に当接させる。これにより、ノズル３２１を通じたインク溶媒の蒸発を抑制できる。

この第３実施形態のプリンタ１では、封止部材ＥＳ３をプラテン１３の側面に設け、かつ、プラテン１３を回動させるように構成しているので、ノズル３２１の開口を通じたインク溶媒の蒸発を抑制することができ、かつ、プリンタ１の小型化が図れる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
前述した実施形態は、プリンタ１について記載されているが、その中には、流体吐出装置や流体吐出方法の開示も含まれている。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。

ヘッドに関し、前述したプリンタ１は、長尺なヘッド３２を１つ有していたが、複数の短尺ヘッドを繋ぎあわせてもよい。例えば、複数の短尺ヘッドを千鳥状に配置してラインヘッドユニットを構成してもよい。

また、前述の実施形態では、流体吐出装置としてプリンタ１が説明されていたが、これに限られるものではなく、インク以外の他の流体（液体、機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体、流体として流して吐出できる固体を含む。）を噴射したり吐出したりする流体吐出装置に具体化することもできる。

例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出する液状体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。

さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射する粉体噴射式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の吐出装置に本発明を適用することができる。

プリンタの構成を説明するブロック図である。 ヘッド及びその周辺部分を説明する斜視図である。 図３Ａは、ヘッドの側面図である。図３Ｂは、ヘッドの底面図である。 図４Ａは、プラテンの平面図である。図４Ｂは、プラテンの横断面図である。 図５Ａは、吐出状態と待機状態におけるヘッドの状態を説明する図である。図５Ｂは、図５ＡにおけるＡ−Ａ断面図である。 動作の流れを説明する図である。 第２実施形態を説明する図であり、プラテンの横断面図である。 図８Ａは、第３実施形態を説明する図であり、吐出状態におけるプラテンの横断面図である。図８Ａは、第３実施形態を説明する図であり、当接状態におけるプラテンの横断面図である。

符号の説明

１３ プラテン，１３１ 凹部，１３２ 縁部，１３３ ガイド部，
１３４ インク受け溝，１３５ チューブ接続部，１３５ａ 連通口，
１３６ インク受け部，３２ ヘッド，３２１ ノズル，
３２２ ノズル列，５０ インク回収機構，５１ 吸引ポンプ，
６０ 移動機構，７０ プリンタ側コントローラ，
ＥＳ１〜ＥＳ３ 封止部材

Claims (8)

1. （Ａ）流体が吐出されるノズルを、流体が着弾する媒体の搬送方向とは交差する方向で少なくとも前記媒体の幅に渡って複数設けたヘッドと、
   （Ｂ）複数の前記ノズルと対向する位置に配置され、前記媒体を流体の着弾面とは反対側から支持する媒体支持部と、
   （Ｃ）前記媒体支持部に設けられた当接部材と、
   （Ｄ）複数の前記ノズルと前記当接部材とを近接又は離隔させるように、前記ヘッドと前記媒体支持部の少なくとも一方を移動させる移動部と、
   を有し、
   （Ｅ）前記媒体に対する前記流体の吐出を行わずに待機している待機状態では、
   前記当接部材を前記ヘッドに当接させて複数の前記ノズルの開口を前記当接部材で塞ぎ、
   （Ｆ）前記媒体に向けて前記流体を吐出する吐出状態では、
   前記ヘッドと前記当接部材とを離隔させて、前記複数のノズルの開口と前記当接部材との間に前記媒体が通過し得る空間を設ける、流体吐出装置。
2. 請求項１に記載の流体吐出装置であって、
   前記当接部材は、
   前記ヘッドとの当接部分が、前記媒体支持部による前記媒体の支持位置よりも、前記ヘッドから遠い位置となるように設けられている、流体吐出装置。
3. 請求項１又は請求項２に記載の流体吐出装置であって、
   前記媒体支持部には、
   前記ノズルから吐出された流体を受ける流体受け部が設けられている、流体吐出装置。
4. 請求項３に記載の流体吐出装置であって、
   前記ヘッド内の流体を排出させるべく、加圧した流体を前記ヘッド側へ供給する流体供給部を有し、
   前記流体受け部は、
   前記ヘッドから排出された流体を受ける、流体吐出装置。
5. 請求項３又は請求項４に記載の流体吐出装置であって、
   前記当接部材は、
   前記媒体支持部における前記流体受け部側の面に設けられ、
   前記吐出状態では、
   前記複数のノズルの開口を前記流体受け部に臨ませ、前記ノズルから吐出されて前記媒体に着弾しなかった流体を、前記流体受け部で受ける、流体吐出装置。
6. 請求項３又は請求項４に記載の流体吐出装置であって、
   前記当接部材は、
   前記流体受け部内に回動可能な状態で設けられ、
   前記待機状態では、
   前記当接部材を、前記ヘッドとの当接部分が複数の前記ノズルと対向する第１状態とするとともに、前記ヘッドを、前記第１状態の当接部材に当接させ、
   前記吐出状態では、
   前記当接部材を前記ヘッドとの当接部分を前記ヘッドから退避させた第２状態にし、前記ノズルから吐出されて前記媒体に着弾しなかった流体を、前記流体受け部で受ける、流体吐出装置。
7. 請求項３又は請求項４に記載の流体吐出装置であって、
   前記当接部材は、
   前記媒体支持部の側面であって、前記流体受け部における開口面とは異なる側面に設けられ、
   前記待機状態では、
   前記当接部材における前記ヘッドとの当接部分が、複数の前記ノズルと対向するように、前記媒体支持部を回動させるとともに、前記ヘッドを、前記当接部材に当接させ、
   前記吐出状態では、
   前記流体受け部が複数の前記ノズルと対向するように、前記媒体支持部を回動させ、前記ノズルから吐出されて前記媒体に着弾しなかった流体を、前記流体受け部で受ける、流体吐出装置。
8. （Ａ）流体が吐出されるノズルを、流体が着弾する媒体の搬送方向とは交差する方向で少なくとも前記媒体の幅に渡って複数設けたヘッドと、
   （Ｂ）複数の前記ノズルと対向する位置に配置され、前記媒体を流体の着弾面とは反対側から支持する媒体支持部と、
   （Ｃ）前記媒体支持部に設けられた当接部材と、
   （Ｄ）を有する流体吐出装置の制御方法であって、
   （Ｅ）前記媒体に対する前記流体の吐出を行わずに待機している待機状態では、
   前記当接部材を前記ヘッドに当接させて複数の前記ノズルの開口を前記当接部材で塞ぎ、
   （Ｆ）前記媒体に向けて前記流体を吐出する吐出状態では、
   前記ヘッドと前記当接部材とを離隔させて、前記複数のノズルの開口と前記当接部材との間に前記媒体が通過し得る空間を設ける、流体吐出装置の制御方法。

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