(57)【要約】      （修正有）【課題】流体噴射ヘッドを一時的に待機させるフラッシングエリアにおいて、噴射ノズルに流体が乾燥して固着することを防止することによって、正確なプリントを行うことができる流体噴射装置を提供する。【解決手段】フラッシング部１７は、例えば、断面凹型の収容室４１を備える。この収容室４１は、一面（上面）が開口４１ａとされる。流体噴射ヘッド１１がフラッシング状態（一時待機状態）にあるときには、この開口４１ａから収容室４１の内部に流体噴射ヘッド１１の一部が収容される。そして、流体噴射ヘッド１１の一部が収容室４１に収容された状態では、開口４１ａを区画する縁部４１ｂと、流体噴射ヘッド１１の一部、例えば流体噴射ヘッド１１が庇状に突出した突出部１１ａとが接する。【選択図】図３
2010247016.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射する複数の噴射ノズルを有する流体噴射ヘッドと、
該流体噴射ヘッドからターゲットに向けて流体を噴射するプリントエリアと、
該プリントエリアに隣接して設けられ、前記噴射ノズルをクリーニングするクリーニングエリアと、
前記プリントエリアに隣接して設けられ、前記噴射ノズルから前記流体を断続的に噴射させつつ、前記噴射ノズルを前記プリントエリアから退避させるフラッシングエリアと、を少なくとも備え、
前記フラッシングエリアは、前記流体噴射ヘッドの少なくとも一部を収容する収容室と、該収容室の一面に設けられ、前記流体噴射ヘッドを挿脱させる開口と、を少なくとも備え
前記フラッシングエリアにおいて、前記流体噴射ヘッドの少なくとも一部は前記開口を区画する縁部に接するとともに、前記噴射ノズルは前記収容室の底面に対して所定の間隔を保つことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
前記収容室には、前記収容室の内部圧力を大気圧に保つための通気口を更に備えたことを特徴とする請求項１記載の流体噴射装置。
【請求項３】
前記収容室の底部には、前記噴射ノズルから噴射された流体を受け止める流体吸収材が更に設けられていることを特徴とする請求項１または２記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記収容室の底部には、前記噴射ノズルから噴射された流体を前記収容室の外部に向けて流出させる吸引パイプが更に設けられていることを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項記載の流体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関し、詳しくは流体噴射ヘッドのメンテナンスに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体、例えばインクを噴射する流体噴射装置として、例えばインクジェットプリンターが知られている。インクジェットプリンターは、ターゲットに向けて流体を噴射し、文字や画像等を記録したり、薄膜層を形成する装置である。こうしたインクジェットプリンターは、流体噴射ヘッド（記録ヘッド）に設けられた噴射ノズルからターゲットに向けて流体を噴射させる構成になっている。
【０００３】
インクジェットプリンターの流体噴射ヘッドは、流体を高密度に噴射させるために、極めて微細な噴射ノズルを複数配列している。噴射ノズルに付着した流体が乾燥すると目詰まりや噴射方向の屈曲といった不具合が生じやすい。このため、インクジェットプリンターには、不使用時に流体噴射ヘッドの噴射面を覆い、ノズル内に残留した流体を吸引するクリーニング部（クリーニングエリア）が、ターゲットに向けて流体を噴射するプリントエリアに隣接して設けられている。
【０００４】
また、このクリーニング部（クリーニングエリア）とは別に、プリント済みのターゲットと、これからプリントするターゲットとを入れ替える際に、流体噴射ヘッドをプリントエリアから退避させるフラッシング部（フラッシングエリア）と称される一時待機エリアを設けたインクジェットプリンターが知られている。
【０００５】
従来、こうした流体噴射ヘッドを一時待機させるフラッシング部（フラッシングエリア）では、噴射ノズルの乾燥を防止するために、噴射ノズルから間欠的に少量の流体を噴射（フラッシング）させている（特許文献１を参照）。そして、フラッシング部（フラッシングエリア）には、フラッシングによって噴射された流体を受け止めるために、例えば、多孔質の吸収パットなどが噴射ノズルに対面して設けられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１２５９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来のフラッシング部（フラッシングエリア）は、フラッシングによって噴射された流体を受け止める吸収パット等が設けられているだけで、噴射ノズルは外気に晒されている状態であるため、例えフラッシングによって流体を少量づつ噴射しても、特に乾燥した設置場所等では、噴射ノズルの開口端付近に流体が乾燥して付着することがある。このため、再びプリントを行う際に、流体の噴射（吐出）方向が屈曲するなど、正確にプリントを行うことができなくなる懸念がある。
【０００８】
本発明にかかるいくつかの態様は、上記事情に鑑みてなされたものであり、流体噴射ヘッドを一時的に待機させるフラッシングエリアにおいて、噴射ノズルに流体が乾燥して固着することを防止することによって、正確なプリントを行うことができる流体噴射装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のいくつかの態様は次のような流体噴射装置を提供した。
すなわち、本発明の流体噴射装置は、流体を噴射する複数の噴射ノズルを有する流体噴射ヘッドと、該流体噴射ヘッドからターゲットに向けて流体を噴射するプリントエリアと、該プリントエリアに隣接して設けられ、前記噴射ノズルをクリーニングするクリーニングエリアと、前記プリントエリアに隣接して設けられ、前記噴射ノズルから前記流体を断続的に噴射させつつ、前記噴射ノズルを前記プリントエリアから退避させるフラッシングエリアと、を少なくとも備え、
前記フラッシングエリアは、前記流体噴射ヘッドの少なくとも一部を収容する収容室と、該収容室の一面に設けられ、前記流体噴射ヘッドを挿脱させる開口と、を少なくとも備え
前記フラッシングエリアにおいて、前記流体噴射ヘッドの少なくとも一部は前記開口を区画する縁部に接するとともに、前記噴射ノズルは前記収容室の底面に対して所定の間隔を保つことを特徴とする。
【００１０】
前記収容室には、前記収容室の内部圧力を大気圧に保つための通気口を更に備えるのが好ましい。
また、前記収容室の底部には、前記噴射ノズルから噴射された流体を受け止める流体吸収材が更に設けられているのが好ましい。
更に、前記収容室の底部には、前記噴射ノズルから噴射された流体を前記収容室の外部に向けて流出させる吸引パイプが更に設けられているのが好ましい。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の流体噴射装置の一例を示す斜視図である。
【図２】流体の噴射機構を説明する説明図である。
【図３】フラッシングエリアの構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の流体噴射装置の最良の形態について説明する。なお、本実施形態は、発明の趣旨をより良く理解させるために具体的に説明するものであり、特に指定のない限り、本発明を限定するものではない。また、以下の説明で用いる図面は、本発明の特徴をわかりやすくするために、便宜上、要部となる部分を拡大して示している場合があり、各構成要素の寸法比率などが実際と同じであるとは限らない。
【００１３】
図１は、本発明の流体噴射装置（インクジェットプリンター）の概略構成を示す斜視図である。流体噴射装置１０は、流体噴射ヘッド１１、Ｘ軸方向駆動軸１２、Ｙ軸方向ガイド軸１３、制御装置１４、およびプリントエリアを構成するステージ１５を備えている。また、ステージ（プリントエリア）１５に隣接して、クリーニング部（クリーニングエリア）１６、およびフラッシング部（フラッシングエリア）１７が形成されている。更に、基台１８、およびヒータ１９を備えている。
【００１４】
ステージ１５は、流体噴射装置１０によって流体、例えばインクを噴射するターゲットＰを支持するものであり、流体噴射ヘッド１１から流体を噴射するプリントエリアを構成する。流体噴射ヘッド１１は、例えば、複数の噴射ノズルを備えたマルチノズルタイプの流体噴射ヘッドであり、長手方向がＸ軸方向に沿うように配される。
【００１５】
複数の噴射ノズルは、流体噴射ヘッド１１の下面に一定間隔で設けられている。流体噴射ヘッド１１の噴射ノズルからは、ステージ１５に支持されているターゲットＰに向けて、流体（液滴、インク）が吐出されるようになっている。流体（液滴）の噴射対象であるターゲットＰ、例えば、カラーフィルターを形成するための基板や、タッチパネルを形成するための基板であればよい。また、紙などの記録媒体であってもよい。吐出する流体（液滴、インク）は、ターゲットＰの種類に応じて、カラーフィルターを形成する樹脂インク、配線パターンを形成する配線パターン形成インク、絶縁膜を形成するための絶縁膜形成インク、記録媒体にプリントを行う染料、顔料インクなどであればよく、限定されるものではない。
【００１６】
Ｘ軸方向駆動軸１２には、Ｘ軸方向駆動モータ２１が接続されている。このＸ軸方向駆動モータ２１は、ステッピングモータ等からなるもので、制御装置１４からＸ軸方向の駆動信号が供給されると、Ｘ軸方向駆動軸１２を回転させる。Ｘ軸方向駆動軸１２が回転すると、流体噴射ヘッド１１はＸ軸方向に沿って移動する。
【００１７】
Ｙ軸方向ガイド軸１３は、基台１８に対して固着されている。ステージ１５は、Ｙ軸方向駆動モータ２２を備えている。Ｙ軸方向駆動モータ２２は、例えばステッピングモータ等から構成されれば良く、制御装置１４からＹ軸方向の駆動信号が供給されると、ステージ１５をＹ軸方向に移動させる。
【００１８】
制御装置１４は、流体噴射ヘッド１１に液滴の吐出制御を行う制御電圧を入力する。また、Ｘ軸方向駆動モータ２１に流体噴射ヘッド１１のＸ軸方向の移動を制御するＸ軸駆動パルス信号を入力する。更に、Ｙ軸方向駆動モータ２２にステージ１５のＹ軸方向の移動を制御するＹ軸駆動パルス信号を入力する。
【００１９】
ヒータ１９は、例えば、ランプアニールによりターゲットＰ上に噴射された液滴（インク）に含まれる溶媒の蒸発、及び乾燥を行うものである。このヒータ１９の動作も制御装置１４により制御される。
【００２０】
流体噴射装置１０は、流体噴射ヘッド１１とターゲットＰを支持するステージ１５とを相対的に走査しつつ、ターゲットＰに対して、流体噴射ヘッド１１の下面に配列された複数の噴射ノズルから液滴（インク）を吐出するようになっている。
【００２１】
図２は、ピエゾ方式による流体（インク）の吐出原理を簡単に説明する説明図である。
流体噴射ヘッド１１には、流体（液滴、インク）を収容する液体室３１に隣接してピエゾ素子３２が設置されている。液体室３１には、流体を収容する材料タンクを含む液体材料供給系３３を介して流体が供給される。ピエゾ素子３２は駆動回路３４に接続されており、この駆動回路３４を介してピエゾ素子３２に電圧を印加し、ピエゾ素子３２を変形させる。
【００２２】
ピエゾ素子３２の変形によって液体室３１が変形し、噴射ノズル３５から流体（液滴）Ｓが吐出される。この場合、印加電圧の値を変化させることにより、ピエゾ素子３２の歪み量が制御される。また、印加電圧の周波数を変化させることにより、ピエゾ素子３２の歪み速度が制御される。ピエゾ方式による流体噴射は材料に熱を加えないため、吐出させる流体の組成に影響を与えにくいという利点を有する。
【００２３】
再び図１を参照して、ステージ（プリントエリア）１５に隣接して形成されるクリーニング部（クリーニングエリア）１６は、流体噴射ヘッド１１をクリーニングする。このクリーニング部１６は、Ｙ軸方向の駆動モータ（図示略）の駆動により、Ｙ軸方向ガイド軸１３に沿って移動する。
【００２４】
このクリーニング部（クリーニングエリア）１６は、流体噴射装置１０を停止させる際に、流体噴射ヘッド１１を構成する噴射ノズル３５（図２参照）に残留している流体（液滴、インク）を吸引し、噴射ノズル３５をクリーニングする。これによって、噴射ノズル３５に付着した流体が乾燥、固化し、吐出不良が生じることを防止する。なお、流体を吸引する際には、例えば、一端が噴射ノズル３５の端部に接する吸引機構（図示略）等を用いて行えばよい。また、クリーニング部１６の移動も制御装置１４により制御される。
【００２５】
ステージ（プリントエリア）１５に隣接して形成されるフラッシング部（フラッシングエリア）１７は、例えば、Ｘ軸方向駆動軸１２に沿って移動する流体噴射ヘッド１１が、ステージ（プリントエリア）１５から退避した時に流体噴射ヘッド１１を保持する。
【００２６】
図３（ａ）は、フラッシング部（フラッシングエリア）の構成を示す断面図である。また、図３（ｂ）は、流体噴射ヘッドフラッシング部にある時の断面図である。
フラッシング部１７は、例えば、断面凹型の収容室４１を備える。この収容室４１は、一面（上面）が開口４１ａとされる。流体噴射ヘッド１１がフラッシング状態（一時待機状態）にあるときには、この開口４１ａから収容室４１の内部に流体噴射ヘッド１１の一部が収容される。そして、流体噴射ヘッド１１の一部が収容室４１に収容された状態では、開口４１ａを区画する縁部４１ｂと、流体噴射ヘッド１１の一部、例えば流体噴射ヘッド１１が庇状に突出した突出部１１ａとが接する。
【００２７】
収容室４１の底面には、流体噴射ヘッド１１の噴射ノズルから噴射された流体を受け止めるシート状の流体吸収材４２が設けられている。この流体吸収材４２は、例えば、多孔質の樹脂シートなどから構成されていれば良い。流体噴射ヘッド１１は、フラッシング状態において、噴射ノズルの端部（噴射面）Ｆと、流体吸収材４２とが所定の間隔を保つように収容室４１に収容される。
【００２８】
また、収容室４１の底面には、流体吸収材４２で受け止められた流体を吸引する吸引パイプ４３の一端が接続されていれば良い。吸引パイプ４３は、例えば、吸引ポンプなどの吸引機構（図示略）に接続されていれば良い。こうした吸引機構は、クリーニング部１６に接続される吸引機構を兼用しても良く、また、フラッシング部１７とクリーニング部１６にそれぞれ個別に設けても良い。
【００２９】
更に、収容室４１の例えば側面には、通気口４４が形成されている。この通気口４４は、吸引パイプ４３から収容室４１の内部空気が吸引された際に、収容室４１の内部圧力を負圧にせず、大気圧に保つためのものである。
【００３０】
流体噴射ヘッド１１は、ターゲットＰの入れ替え時など、一時待機状態になるときに、Ｘ軸方向駆動軸１２に沿ってフラッシング部（フラッシングエリア）１７に移動される。そして、収容室４１の内部に、少なくとも噴射ノズルの端部（噴射面）Ｆが収容される。そして、少量の流体（液滴、インク）Ｌを断続的に噴射（フラッシング）し続ける。これによって、一時待機状態の時に噴射ノズルの内部に残留したインクが固化し、目詰まりすることを防止する。
【００３１】
そして、流体噴射ヘッド１１の噴射ノズルの端部（噴射面）Ｆを、区画された収容室４１内に入れてフラッシングさせることにより、外気が乾燥した状態であっても、収容室４１内はフラッシングによって、外気よりも高い湿度となる。これにより、噴射ノズルの端部（噴射面）Ｆが乾燥して流体が固化し、次にステージ（プリントエリア）１５に移動した際に、流体の吐出雨量を引き起こすことが無い。噴射ノズルの端部（噴射面）Ｆに付着したインクは、一時待機している時でも外気に晒されず常に湿潤状態に保たれ、噴射ノズルの目詰まりを確実に防止できる。
【００３２】
また、流体噴射ヘッド１１を収容室４１内に入れてフラッシングさせることにより、乾燥を防止するために必要な流体（インク）の必要量が少なくてもよく、フラッシング時の消費インク量を低減し、プリントコストを節減することが可能になる。
【００３３】
なお、流体噴射ヘッド１１を庇状に突出させて突出部１１ａを形成し、収容室４１の縁部４１ｂと接触させて収容室４１を密閉せず、開口４１ａで隙間を保ったまま流体噴射ヘッド１１の一部を収容する構成であっても良い。この場合、通気口４４を省略することもできる。
【００３４】
また、フラッシング部（フラッシングエリア）は、必ずしも流体噴射ヘッドの移動軸に沿って形成する必要は無く、フラッシング部自体を移動可能に形成し、フラッシング時にプリントエリアから退避した流体噴射ヘッドに向けて移動する構成であっても良い。
【符号の説明】
【００３５】
１０…流体噴射装置、１１…流体噴射ヘッド、１６…クリーニング部（クリーニングエリア）、１７…フラッシング部（フラッシングエリア）、４１…収容室、４１ａ…開口、４１ｂ…縁部、４２…流体吸収材、４３…吸引パイプ、４４…通気口。
【図１】
2010247016.tif 000003
【図２】
2010247016.tif 000004
【図３】
2010247016.tif 000005