(57)【要約】【課題】液体を吐出する吐出口が形成された吐出口面に付着した液体の除去効果を向上させる。【解決手段】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口面２を有する液体吐出ヘッド１と、吐出口面２に付着した液体９が転写される転写シート３と、液体吐出ヘッド１の吐出口面２に付着した液体９が転写シート３に接触するように転写シート３と液体吐出ヘッド１とを近接または当接させた状態から、吐出口面２の一方の端部から他方の端部へ徐々に転写シート３を吐出口面２から遠ざかる方向に湾曲させつつ液体吐出ヘッド１から転写シート３を離す手段４と、を有する。【選択図】  図９
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【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口面を有する液体吐出ヘッドと、
前記吐出口面に付着した前記液体が転写される転写シートと、
前記液体吐出ヘッドの前記吐出口面に付着した前記液体が前記転写シートに接触するように前記転写シートと前記液体吐出ヘッドとを近接または当接させた状態から、前記吐出口面の一方の端部から他方の端部へ徐々に前記転写シートを前記吐出口面から遠ざかる方向に湾曲させつつ前記液体吐出ヘッドから前記転写シートを離す手段と、を有する液体吐出装置。
【請求項２】
前記手段は、前記吐出口面と対向する対向位置と該対向位置から退避した退避位置との間で前記吐出口面に沿って移動可能なプレートであって、移動方向における先端が丸く湾曲したプレートと、
前記プレートを挟んで前記液体吐出ヘッドとは反対側に設けられ、前記転写シートの一端部が巻かれている巻き取りローラと、を有し、
前記巻き取りローラから引き出された前記転写シートは、前記プレートの前記先端を覆い、前記プレートの前記液体吐出ヘッドと対向する一面に沿って延び、前記プレートの前記一面の側で固定されており、
前記転写シートは、前記プレートの移動に伴って、前記巻き取りローラから引き出され、もしくは前記巻き取りローラへ巻き取られる、請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記転写シートが前記液体吐出ヘッドの前記吐出口面に近接または当接するように前記吐出口面に沿って前記プレートを前記対向位置まで移動させた後に、前記転写シートが前記液体吐出ヘッドの前記吐出口面から離れるように前記吐出口面に沿って前記プレートを前記退避位置へ戻すように制御する制御手段をさらに有する、請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記液体吐出ヘッドは、前記対向位置にある前記プレートを覆う前記転写シートに近接または当接できるように前記転写シートに対して交差する方向に移動可能に構成されている、請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記液体吐出ヘッドが前記プレートを覆う前記転写シートに当接したときに前記プレートにかかる衝撃力を緩和する衝撃力緩衝体を有する、請求項４に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記プレートを前記対向位置へ移動させ、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口面が前記転写シートに近接または当接するように前記液体吐出ヘッドを移動させた後に、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口面から離れるように前記吐出口面に沿って前記プレートを前記退避位置へ戻すように制御する制御手段を有する、請求項４または５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
前記転写シートは前記吐出口面よりも前記液体に対する親液性が高い、請求項１から６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項８】
前記吐出口面に付着した前記液体を前記転写シートに転写させる際に、前記転写シートと前記吐出口面とを所定の隙間を持って近接させる、請求項１から４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
【請求項９】
前記転写シートに付着した前記液体を吸収する吸収体をさらに有する、請求項１から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口面を有する液体吐出ヘッドの、前記吐出口面に付着した前記液体を除去する液体除去方法であって、
前記液体吐出ヘッドの前記吐出口面に付着した前記液体が転写シートに接触するように、前記転写シートと前記液体吐出ヘッドとを近接または当接させる第１の工程と、
前記吐出口面の一方の端部から他方の端部へ徐々に前記転写シートを前記吐出口面から遠ざかる方向に湾曲させつつ前記液体吐出ヘッドから前記転写シートを離す第２の工程と、を有する、液体除去方法。
【請求項１１】
前記液体吐出ヘッドおよび前記転写シートを有する液体吐出装置が、前記第１の工程と前記第２の工程とを実行する、請求項１０に記載の液体除去方法。
【請求項１２】
前記転写シートは前記吐出口面よりも前記液体に対する親液性が高い、請求項１０または１１に記載の液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体吐出ヘッドより液体を吐出する液体吐出装置および液体吐出ヘッドに付着した液体を除去する液体除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット方式の記録装置においては、記録ヘッドのノズルから紙などの記録媒体に対して微小なインク液滴を吐出し、文字や画像などを記録媒体上に印刷する。このようなインクジェット記録装置として、ノズルからのインク液滴の吐出不良を防止するために、インクジェット記録ヘッドの吐出口が形成された吐出口面に残留したインク液滴を除去してインクジェット記録ヘッドの回復処理を行うものが知られている。具体的な回復処理方法の１つとして、固定した位置にヘッドワイパーを配置しておき、移動するインクジェット記録ヘッドの吐出口面をヘッドワイパーによって拭き取る摺擦除去方法がある。また、別の回復処理方法として、インクジェット記録ヘッドの吐出口面に多孔質な吸収体を押し当ててインク液滴を除去する吸収除去方法や、インクジェット記録ヘッドの吐出口面に空気の噴流を当ててインク液滴を飛散させてインク液滴を除去する方法がある。さらに別の回復処理方法として、インクジェット記録ヘッドの吐出口面に回転体を当ててインク液滴を回転体に転写させる回転転写方法がある。これらの回復処理は、通常、インクジェット記録装置の印字中または非印字時に必要に応じて実行される。
【０００３】
特許文献１は、インク液滴を吐出する記録ヘッド（液体吐出ヘッド）のノズル面部（吐出口面）に付着したインク液滴を除去するワイピングプレートを開示している。液体吐出ヘッドのノズル面部の吐出口付近に樹脂フィルムが設けられており、これにより吐出口付近のインク液滴に対する撥液性がワイピングプレートの表面（対向面部）よりも高くなっている。つまり、ワイピングプレートの対向面部のインク液滴に対する親液性が液体吐出ヘッドのノズル面部よりも高くなっている。液体吐出ヘッドのノズル面部に対向するワイピングプレートの対向面部には４つの突起部が形成されている。液体吐出ヘッドのノズル面部がこの４つの突起に当接することにより、液体吐出ヘッドのノズル面部とワイピングプレートの対向面部との間に間隙が生じる。液体吐出ヘッドのノズル面部を擦ることなく、液体吐出ヘッドのノズル面部にワイピングプレートを近接させ、その後に液体吐出ヘッドをワイピングプレートから離間させる。このとき、ワイピングプレートの対向面部と液体吐出ヘッドのノズル面部との表面エネルギー（親液性）の違いにより、ノズル面部のインク液滴がワイピングプレートに転写される。これにより、ノズル面部の摺擦により生じるクリーニング能力の劣化を防止することができる。
【０００４】
特許文献２には、溝で区切られた複数の転写面を備える転写プレートによりインクジェットヘッドの吐出口面に残留する塗付液を除去することが記載されている。具体的には、転写プレートの転写面とヘッドの吐出口面との間に所定の微小間隔を維持したまま、転写プレートがヘッドの下を通過する。転写プレートの表面よりもヘッドの吐出口面の表面の撥液性が高いため、転写プレートの転写面がヘッドの吐出口面を通過する際に吐出口面に付着しているインク液が転写プレートに転写される。また、転写プレートは複数の転写面を有しており、各々の転写面が順番にヘッドの吐出口面を通過する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−３２６４３６号公報
【特許文献２】特開２００９−１３９６６５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図１は、特許文献１に記載されているインクの除去方法を示している。図１（ａ）はインク液滴の除去前の状態である。この状態では、液体吐出ヘッド１の液体を吐出する吐出口面２にインク液滴９が付着している。液体吐出ヘッド１は、親液性の高いワイピングプレート３０の上方に位置している。図１（ｂ）は、図１（ａ）に示す状態から液体吐出ヘッド１が下降し、液体吐出ヘッド１の吐出口面２がワイピングプレート３０に接触している状態を示している。吐出口面２とワイピングプレート３０の表面との表面エネルギーの差によって、吐出口面２のインク液滴がワイピングプレート３０に転写されている。図１（ｃ）は、インク液滴の転写後に液体吐出ヘッド１がワイピングプレート３０から上昇した状態を示している。長時間記録動作を行わない場合や低温環境にある場合等では、吐出口面２に残留したインク液滴が増粘し、吐出口面２からワイピングプレート３０への転写力が不十分になることがある。この場合、図１（ｃ）に示すように、少量のインク液滴９が吐出口面２に残留してしまう。
【０００７】
一方、特許文献２に記載された、吐出口面のインク液滴を除去する方法では、吐出口面に残留したインク液滴の量が許容量を超えた場合に、吐出口面のインク液滴を除去しきれないという課題がある。また、特許文献１と同様に、撥液性の吐出口面と親液性の転写プレートとの間の表面エネルギーの違いのみでインク液滴を転写プレートに転写させているので、インク液滴の転写力が十分でないことがある。
【０００８】
本発明は、上述の技術的課題に鑑みてなされたものである。その目的の１つは、吐出口面に付着した液体の除去効果を向上することができる液体吐出装置および液体除去方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
一実施形態における液体吐出装置は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する液体吐出ヘッドと、前記吐出口面に付着した前記液体が転写される転写シートと、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口面に付着した前記液体が前記転写シートに接触するように前記転写シートと前記液体吐出ヘッドとを近接または当接させた状態から、前記吐出口面の一方の端部から他方の端部へ徐々に前記転写シートを前記吐出口面から遠ざかる方向に湾曲させつつ前記液体吐出ヘッドから前記転写シートを離す手段と、を有する。
【００１０】
一実施形態における液体除去方法は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出口面を有する液体吐出ヘッドの、前記吐出口面に付着した前記液体を除去する液体除去方法であって、前記液体吐出ヘッドの前記吐出口面に付着した前記液体が転写シートに接触するように、前記転写シートと前記液体吐出ヘッドとを近接または当接させる第１の工程と、前記吐出口面の一方の端部から他方の端部へ徐々に前記転写シートを前記吐出口面から遠ざかる方向に湾曲させつつ前記液体吐出ヘッドから前記転写シートを離す第２の工程と、を有する。
【発明の効果】
【００１１】
転写シートを吐出口面の端部より湾曲させつつ剥がしていくため、吐出口面と転写シートとの間の毛細管力と転写シートの親液性により、吐出口面に付着した液体の除去効果を向上させることがきる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】特許文献１に記載されたインク液滴の除去方法を説明する図である。
【図２】液体吐出装置の概略説明図である。
【図３】液体吐出ヘッドの吐出口面に形成された吐出口の配列を示す模式図である。
【図４】液体吐出装置の制御構成を示すブロック図である。
【図５】吐出口面のインク液滴を除去する液体除去装置の構成を示す斜視図である。
【図６】退避状態における液体除去装置のＸ−Ｚ平面に沿った断面図である。
【図７】対向状態における液体除去装置のＸ−Ｚ平面に沿った断面図である。
【図８】吐出口面から液体を除去する液体除去方法を段階的に示す拡大図である。
【図９】液体除去方法の図８に続くプロセスを段階的に示す拡大図である。
【図１０】第１の実施例における液体除去方法を示すフロー図である。
【図１１】第１の実施例における液体除去方法を説明するフローチャートである。
【図１２】第２の実施例における液体除去方法を示すフロー図である。
【図１３】第２の実施例における液体除去方法を説明するフローチャートである。
【図１４】特許文献１および２に記載された液体除去方法と本願の第１および第２の実施例に係る液体除去方法による液体除去効果を比較した結果を示す図である。
【図１５】第３の実施例における液体除去装置の構成を示す模式的断面図である。
【図１６】吐出口面に付着したインク液滴を転写シートに転写するときの吐出口面に対するインク液滴の接触角を示す模式図である。
【図１７】吐出口面に付着したインク液滴を転写シートに転写するときの転写シートに対するインク液滴の接触角を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して本発明の実施形態における液体吐出装置について説明する。以下の実施形態では、液体としてインクを吐出し、紙やシート等の記録媒体に記録を行うインクジェット式の記録装置を例に挙げて説明する。しかしながら、本発明の液体吐出装置は、インクジェット式の記録装置に限らず、任意の液体を吐出する装置であって良い。
【００１４】
図２は、液体吐出装置の構成の一例を示す模式図である。液体吐出装置は、当該装置に着脱可能なインクカートリッジ１０１を有する。インクカートリッジ１０１は、ブラック、シアン、マゼンタまたはイエローのインクがそれぞれ詰め込まれた複数のインクタンクと、共通の液体吐出ヘッド１と、を含む。液体吐出ヘッド１には、各インクカートリッジ１０１内のインクを吐出する吐出口２０１が形成されている。図３は、液体吐出ヘッド１の一面に形成された複数の吐出口２０１の配列の一例を示している。図３は、液体吐出ヘッド１の吐出口面２を示しており、本例では、吐出口２０１が所定のピッチＫで複数並んでいる。
【００１５】
再び図２に戻って説明すると、液体吐出装置は、搬送ローラ１０３と補助ローラ１０４とを備えている。搬送ローラ１０３と補助ローラ１０４は、記録媒体Ｐを挟み込みつつ図２の矢印の方向に回転し、記録媒体ＰをＹ方向に随時送っていく。また、液体吐出装置は、記録媒体Ｐの給紙を行う一対の給紙ローラ１０５をさらに有していてよい。一対の給紙ローラ１０５は、搬送ローラ１０３や補助ローラ１０４と同様に、記録媒体Ｐを抑える役割も果たす。
【００１６】
液体吐出装置は、インクカートリッジ１０１を支持し、記録動作中にインクカートリッジ１０１を移動させるキャリッジ１０２を備えている。キャリッジ１０２は、記録を行っていないときや液体吐出ヘッド１の回復動作のときなどに、図２の点線で示したホームポジションｈで待機する。記録動作の開始前にホームポジションｈに待機しているキャリッジ１０２は、記録開始の命令により、主走査方向（図のＸ方向）に移動を開始する。キャリッジ１０２とともに液体吐出ヘッド１が主走査方向に移動しながら、液体吐出ヘッド１の複数の吐出口２０１から記録媒体Ｐに向けてインク液滴を吐出して記録媒体Ｐに記録を行う。ホームポジションｈとは反対側の記録媒体Ｐの端部まで記録画像を形成し、一ライン分の記録が終了すると、キャリッジ１０２はホームポジションｈに戻る。そして、搬送ローラ１０３や補助ローラ１０４により記録媒体Ｐを所定量引き出し、再びキャリッジ１０２とともに液体吐出ヘッド１を主走査方向に移動させつつインク液滴を吐出して記録を行う。この動作を繰り返し、記録媒体Ｐに所定の記録を行う。
【００１７】
ここで、記録媒体Ｐに記録を行っている際に、液体吐出ヘッド１の吐出口面２にインク液滴が付着し、それによってインク液滴の吐出不良が発生することがある。この現象を防止するために、一定時間が経過する毎に、ホームポジションｈにおいて液体吐出ヘッド１の吐出口面２をクリーニングすることが好ましい。
【００１８】
図４は、液体吐出装置の制御構成の一例を示すブロック図である。液体吐出装置は、ソフト系処理手段とハード系処理手段とを有する。ソフト系処理手段は、画像入力部３０３、それに対応する画像信号処理部３０４および中央制御部（ＣＰＵ）３００を含む。画像入力部３０３、画像信号処理部３０４および中央制御部（ＣＰＵ）３００は、メインバスライン３０５にアクセスする。ハード系処理手段は、操作部３０６、回復系制御回路３０７、ヘッド温度制御回路３１４、ヘッド駆動制御回路３１５、キャリッジ駆動制御回路３１６および搬送制御回路３１７を含む。操作部３０６、回復系制御回路３０７、ヘッド温度制御回路３１４、ヘッド駆動制御回路３１５、キャリッジ駆動制御回路３１６および搬送制御回路３１７は、メインバスライン３０５にアクセスする。
【００１９】
ＣＰＵ３００は、通常、ＲＯＭ（リードオンリメモリ）３０１とＲＡＭ（ランダムアクセスメモリ）３０２を有し、液体吐出装置に入力された記録情報に対して適正な記録条件を与えて液体吐出ヘッド１を駆動する。ＲＡＭ３０２内には、予め液体吐出ヘッド１の回復処理、例えば後述の液体除去方法を実行するプログラムが格納されている。ＣＰＵ３００は、必要に応じて、回復系制御回路３０７、液体吐出ヘッド１および保温ヒータ３１８等に予備吐出条件等の回復条件を与える。
【００２０】
回復系モータ３０８は、液体吐出ヘッド１に対向または離間する後述のプレート４や後述の巻き取りローラ５やポンプ３１１を駆動する。ヘッド駆動制御回路３１５は、液体吐出ヘッド１からのインク液滴の吐出を制御する。液体吐出ヘッド１が例えばヒータのような電気熱変換体の駆動によりインク液滴を吐出するものである場合、ヘッド駆動制御回路３１５は、電気熱変換体を駆動制御し、液体吐出ヘッド１からインク液滴を吐出させる。
【００２１】
キャリッジ駆動制御回路３１６は、主走査方向へのキャリッジ１０２の移動を制御する。搬送制御回路３１７は、主走査方向に交差する副走査方向に記録媒体Ｐを搬送するため、搬送ローラ１０３を制御する。また、液体吐出ヘッド１は、液体吐出ヘッド１の温度を検出するダイオードセンサ３１２を有していて良い。保温ヒータ３１８は、ダイオードセンサ３１２で検出した液体吐出ヘッド１の温度に基づき、ヘッド温度制御回路３１４の制御の下で、液体吐出ヘッド１を保温する。
【００２２】
図５は、液体吐出ヘッド１の吐出口面２のインク液滴を除去する液体除去装置の構成を示している。液体除去装置は、液体吐出装置における液体吐出ヘッド１のホームポジションｈ（図２参照）の下側に配置されている。図６は、プレート４が退避した退避状態におけるＸ−Ｚ平面に沿った液体除去装置の断面図である。図７は、プレート４が吐出口面２に対向する対向状態における液体除去装置の断面図である。液体吐出ヘッド１の吐出口面２には撥水層がコーティングにより形成されている。撥水層としては、テトラフルオロエチレンとパーフルオロジメチルジオキソールの共重合体樹脂（テフロン（登録商標）、８５０Ｎ−３０５、デュポン製）のような撥水性樹脂からなるものが好ましい。吐出口よりインク液滴が吐出されると、インク液滴の一部が吐出口面２に残留することがある。
【００２３】
液体除去装置は、吐出口面２に残留するインク液滴を除去する転写シート３と、その転写シート３を押し出すプレート４と、転写シート３をクリーニングする吸収体８と、を備えている。プレート４は、吐出口面２と対向し吐出口面２と略平行な第１の面４ａと、第１の面４ａから延び吐出口面２から離れるように湾曲した湾曲面４ｂと、湾曲面４ｂから延び第１の面４ａとは反対側の第２の面４ｃと、を有する（図８も参照）。プレート４は、図６に示す断面から見て、先端部（図のＸ方向の先端部）が半円形に湾曲した平板形状であることが好ましい。転写シート３は、プレート４の少なくとも吐出口面２に対向する第１の面４ａと湾曲面４ｂとを覆っている。プレート４を挟んで液体吐出ヘッド１とは反対側に、転写シート３が巻かれた巻き取りローラ５が設けられている。転写シート３の一端部は巻き取りローラ５に巻かれており、巻き取りローラ５から引き出された転写シート３は、プレート４の湾曲面４ｂと第１の面４ａとを少なくとも覆う。転写シート３の他端部は、プレート４の吐出口面２と対向する一面側でシート固定軸６に固定されている。巻き取りローラ５は、転写シート３を引き出したり巻き取ったりできるよう回転可能となっている。転写シート３は、液体吐出ヘッド１が吐出するインク液滴に対する親液性が吐出口面２の親液性よりも高い材質からなることが好ましい。さらに、転写シート３は、摩擦係数が小さい材質からなることが好ましい。
【００２４】
吸収体８の材質は、ウレタンフォーム（スーパー吸水スポンジ、ＵＳＡＱ、富士ゴム産業社製）のような柔らかいスポンジ状の繊維質を有する多孔質体であることが望ましい。吸収体８が、転写シート３に転写されたインク液滴を吸収し、転写シート３をクリーニングすることで、転写シート３上の残留物の固着を防止し、転写シート３の表面の親液性を長期間維持することができる。
【００２５】
プレート４は、吐出口面２に沿って図のＸ軸方向に移動可能に構成されている。より具体的には、プレート４は、液体吐出ヘッド１の吐出口面２から退避した退避位置と、液体吐出ヘッド１の吐出口面２と対向する対向位置と、の間を移動可能となっている。プレート４が液体吐出ヘッド１の吐出口面２に沿ってＸ軸正方向に移動すると、プレート４が転写シート３を押すことにより、巻き取りローラ５に巻きつけられていた転写シート３がプレート４の移動方向に引き出される。このようにして、プレート４は、転写シート３が液体吐出ヘッド１の吐出口面２を覆う対向位置まで移動できる（図７参照）。
【００２６】
ここで、図７に示す例では、転写シート３が吐出口面２に対向する状態で、転写シート３と吐出口面２との間に若干の隙間Ｓがあいている。この隙間Ｓは、吐出口面２に付着したインク液滴が転写シート３に接触できる程度の大きさであることが好ましい。図７に示す例では、転写シート３と吐出口面２との間に若干の隙間Ｓをあけたが、転写シート３と吐出口面２は当接しても良いし、当該隙間Ｓはより大きくても良い。転写シート３と吐出口面２との間の隙間Ｓが大きい場合、液体吐出ヘッド１が転写シート３に近接または接触できるように、液体吐出ヘッド１は転写シート３の表面に交差する方向に上昇および下降移動可能になっていれば良い。なお、転写シート３とプレート４の幅（図のＹ方向の幅）は同じであって良い。
【００２７】
図８および図９は、液体吐出ヘッド１の吐出口面２に付着したインク液滴を転写シート３に転写させる液体除去方法の一例を示している。図８（ａ）はインク液滴９が吐出口面２に付着している状態を示している。吐出口面２に付着しているインク液滴９は吐出口面２上では表面張力Ｎを受ける。このときの吐出口面２とインク液滴９との間の接触角をθとする。
【００２８】
図８（ｂ）は、図８（ａ）の状態から吐出口面２に対して略平行に一定の間隙Ｓを保ったままプレート４を移動させ、液体吐出ヘッド１と転写シート３とを近接させた状態を示している。このとき、吐出口面２に付着していたインク液滴９は転写シート３にも接触する。吐出口面２よりも親液性の高い転写シート３に接触したインク液滴９は、前記表面張力Ｎよりも大きい表面張力Ｂで転写シート３に引っ張られる。これにより、転写シート３とインク液滴９との間の接触角は、前記接触角θよりも小さい値θ’をとる。また、インク液滴９は、毛管力の作用により、吐出口面２と転写シート３との間の隙間に入り込んでいく。
【００２９】
次に、図９（ａ）に示すように、プレート４を液体吐出ヘッド１の吐出口面２に沿ってＸ軸負方向に移動させる。このとき、薄く広がったインク液滴９はＸ軸正方向側の端部（図の右端）でラプラス圧ΔＰRが低くなり、インク液滴９の右端から容易に剥離することができるようになる。図９（ｂ）は転写シート３にインク液滴９が転写された後の状態を示している。
【００３０】
一般に、液体のラプラス圧ΔＰ（液体表面の内側の圧力と大気圧との差分）は、「ΔＰ＝２γ／Ｒ」というヤング・ラプラスの式で記述される。ここで、γは液体の表面張力、Ｒは液体形状の曲率半径である。図９（ａ）に示すインク液滴９では、その形状により、インク液滴のＸ軸正方向側（右端）のラプラス圧ＲRとインク液滴９のＸ軸負方向側（左端）のラプラス圧ＲLとに差が生じる。プレート４の湾曲面４ｂで湾曲した転写シート３の部分に引っ張られているインク液滴９の右端部は、吐出口面２と転写シート３に引っ張られて曲率半径が大きくなっている。そのため、インク液滴９の右端のラプラス圧ΔＲRはインク液滴の左端のラプラス圧ΔＲLより小さくなる（ΔＰR＜ΔＰL）。このことからインク液滴９の右端部、すなわち転写シート３により引き離されている方向の端部がもっとも剥離しやすい部分となる。
【００３１】
図１６は、吐出口面２に付着したインク液滴９を転写シート３に転写するときの吐出口面２に対するインク液滴９の接触角を示している。また、図１７は、吐出口面２に付着したインク液滴９を転写シート３に転写するときの転写シート３に対するインク液滴９の接触角を示している。図１６および図１７において、インク液滴９の外形を示す点線は、インク液滴９の一部がプレート４の湾曲面４ｃのところで湾曲した転写シート３に引っ張られ始めたときのインク液滴の形状を示している。図１６および図１７において、インク液滴９の外形を示す実線は、インク液滴９の大部分がプレート４の湾曲面４ｃのところで湾曲した転写シート３に引っ張られているときのインク液滴の形状を示している。ここで、図１６に示すθ1’およびθ2’は、インク液滴９の一部が転写シート３の湾曲部に引っ張られ始めたときの吐出口面２に対するインク液滴９の接触角を示している。また、図１６に示すθ1およびθ2は、インク液滴９の大部分が転写シート３の湾曲部に引っ張られているときの吐出口面２に対するインク液滴９の接触角を示している。また、図１７に示すθ3’およびθ4’は、インク液滴９の一部が転写シート３の湾曲部に引っ張られ始めたときの転写シート３に対するインク液滴９の接触角を示している。さらに、図１７に示すθ3およびθ4は、インク液滴９の大部分が転写シート３の湾曲部に引っ張られているときの転写シート３に対するインク液滴９の接触角を示している。
【００３２】
インク液滴９の一部が転写シート３の湾曲部に引っ張られ始めたときのインク液滴９の左端部の接触角θ1’，θ4’は、インク液滴９の大部分が転写シート３の湾曲部に引っ張られているときのインク液滴９の左端部の接触角θ1，θ4とそれぞれ略同じである。一方、転写シート３の湾曲部に引っ張られることで、インク液滴９の右端部では吐出口面２に対する接触角θ2が、引っ張られ始めるときの接触角θ2’よりも大きくなる。接触角θ2の増大によりインク液滴９の吐出口面２に対する表面張力の寄与が減少し、吐出口面２がさらに撥水力を発揮し、インク液滴９が剥がれ易い状態になる。さらに、転写シート３の湾曲部に引っ張られることで、インク液滴９の右端部では転写シート３に対する接触角θ3は、引っ張られ始めるときの接触角θ3’よりも小さくなる。接触角θ3の低下にともないインク液滴９の転写シート３に対する表面張力の寄与が増加する。その結果、転写シート３の親液力はさらに向上し、吐出口面２に付着しているインク液滴９を剥がしやすい状態になる。ここで、転写シート３を吐出口面２から離すときに転写シート３を湾曲させているので、図１７に示すように接触角θ3を急激に低下させることができる。このため、転写シート３を吐出口面２の一方の端部から他方の端部へ徐々に吐出口面２から遠ざかる方向に湾曲させて、吐出口面２から転写シート３を離すことにより、吐出口面２からの液体の除去効果が向上すると言える。ここで、転写シート３は、９０°以上湾曲させることが好ましく、図９に示すように１８０度程度折り返すことがより好ましい。
【００３３】
また、プレート４を吐出口面２に略平行に押し出し、および退避させつつインク液滴９を転写シート３に転写させることで、インク液滴９が多量に吐出口面２に付着していてもインク液滴９を除去することができるという利点もある。さらに、プレート４を押し出す際にもプレート４を退避させる際にも、転写シート３は吐出口面２に対して横方向には移動しない。このように、転写シート３は吐出口面２を擦動しないので、摩擦により吐出口面２の撥液性や転写シート３の親液性が失われることを防ぐこともできる。
【００３４】
［第１の実施例］
以下、第１の実施例により液体除去方法の一連のプロセスについて具体的に説明する。なお、液体吐出装置は上述したものと同様の構成である。図１０は吐出口面２に残留するインク液滴９を除去する液体除去方法の一連のプロセスを段階的に示したフロー図である。また、図１１は、第１の実施例の液体除去方法の動作を示すフローチャートである。なお、図１０および図１１で示す一連のプロセスは、図４で示す回復系制御回路３０７やＣＰＵ３００等の制御に基づき行われる。
【００３５】
本実施例の液体除去装置で用いた転写シート３はフッ素樹脂製である。フッ素樹脂の表面は親水性に優れる二酸化チタン（タイピュア（登録商標）、Ｒ−１０４、デュポン（株））でコーティングされている。転写シート３（Ｘ軸方向）の全長は１００ｍｍ、幅（図のＹ方向の幅）は３５ｍｍ、厚さは１ｍｍであった。転写シート３とインク液滴９との接触角θ'は約１０°であった。転写シート３で覆われたプレート４はフッ素樹脂製である。プレート４のＸ軸方向の全長は５０ｍｍ、幅（図のＹ方向の幅）は３５ｍｍ、厚さは２ｍｍであった。プレート４の材質は、合成樹脂であり、インクに対しての耐薬品性があり、かつ剛性が高いものが望ましい。また、液体吐出ヘッド１の吐出口面２に、撥水層としてテトラフルオロエチレンとパーフルオロジメチルジオキソールの共重合体樹脂（テフロン（登録商標）、８５０Ｎ−３０５、デュポン製）層を設けた。ここで、吐出口面２とインク液滴９との接触角θは約６０°であった。転写シート３の一端部は巻き取りローラ５に巻き取られており、転写シート３の他端部はシート固定軸６に熱溶着で固定されている。
【００３６】
図１０（ａ）は、液体吐出ヘッド１の初期（待機）状態を示している。待機状態では、液体吐出ヘッド１はホームポジションｈで待機している。液体吐出ヘッド１の吐出口面２には数滴のインク液滴が付着しているものとする。液体除去方法が開始されると、液体吐出ヘッド１はホームポジションｈで吐出口からインク液滴の吐出を行い、ポンプ３１１によって吐出口面２に形成された吐出口からインク液滴を強制的に吸引排出させる（ステップＳ９０１）。なお、インク液滴の吐出とインク液滴の吸引排出の両方を実施しても良いし、いずれか一方のみを実施しても良い。また、このステップＳ９０１は必要に応じて実施すれば良い。
【００３７】
次に、図１０（ｂ）に示すように、プレート４を液体吐出ヘッド１の吐出口面２に沿ってＸ軸正方向に略平行に移動させる（ステップＳ９０２）。プレート４の移動速度は２０ｍｍ／ｓｅｃであり、転写シート３と吐出口面２との隙間Ｓを０．３ｍｍ程度に維持したまま４０ｍｍ移動させる。プレート４の移動とともに、巻き取りローラ５に巻きつけられていた転写シート３はプレート４の移動方向に引き出される。これにより、転写シート３は、吐出口面２と０．３ｍｍ程度の隙間Ｓを維持した状態で吐出口面２に対向する。このとき、吐出口面２に付着しているインク液滴９は転写シート３に接触する。
【００３８】
続いて、図１０（ｃ）に示すように、プレート４を吐出口面２に沿って液体吐出ヘッド１の吐出口面２と対向する位置から退避させるとともに、巻き取りローラ５を（図１０（ｃ）に示す矢印の方向に）逆回転させて転写シート３を巻き取る（ステップＳ９０３）。このときのプレート４の移動速度は、１０ｍｍ／ｓｅｃであった。上述したように、プレート４が退避する際に吐出口面２に付着したインク液滴９が転写シート３に転写される。
【００３９】
図１４に、特許文献１および２に記載された液体除去方法と本実施例における液体除去方法による液体除去効果を比較した結果が示されている。液体除去方法の開始前に、吐出口面２には１．０μｌのインク液滴９を付着させた。特許文献１および特許文献２に記載の方法を実施した後に、吐出口面２に残存したインク液滴９の量は、それぞれ０．５μｌおよび０．１μｌであった。一方、本実施例による液体除去方法を実施した後に吐出口面２に残留したインク液滴９の量は０．１μｌであった。このように、本実施例による液体除去方法では、吐出口面２からのインク液滴９の除去効果が改善されていることが確認できた。
【００４０】
本実施例では、転写シート３およびプレート４の下方に、転写シート３に当接する吸収体８が配置されている。吸収体８は液体吐出ヘッド１吐出するインク液滴を吸収する材質からなる。プレート４を退避させつつ転写シート３を巻き戻すことで、インク液滴９が付着した転写シート３の部分が吸収体８に接触する。これにより、転写シート３上のインク液滴９は吸収体８に吸収され、転写シート３の表面がクリーニングされる。本実施例では吸収体８としてウレタンフォーム（富士ゴム産業社製）を用いた。ウレタンフォームの吐出口面２に沿ったＸ軸方向の長さは１０ｍｍであり、幅（図のＹ方向の幅）は４０ｍｍであり、厚さは１０ｍｍであった。このような吸収体８により、転写シート３の表面からインク液滴９を除去できることを確認できた。
【００４１】
上記実施例では、転写シート３と吐出口面２との隙間Ｓを０．３ｍｍ程度に維持した状態で液体除去方法を実施したが、必要に応じて、転写シート３と吐出口面２とが密着するようにしても良い。この場合、転写シート３を摩擦係数が小さい材質とすることで、吐出口面２の撥液性の低下を抑制することができる。
【００４２】
［第２の実施例］
以下、第２の実施例における液体除去方法について具体的に説明する。第２の実施例で用いる液体吐出装置については、上述したものと同様である。プレート４や転写シート３や吸収体８の材質、形状、寸法は第１の実施例に準ずる。図１２は、吐出口面２に付着したインク液滴９を除去する第２の実施例における液体除去方法を段階的に示すフロー図である。図１３は第２の実施例における液体除去方法を説明するフローチャートである。なお、図１２および図１３で示す一連のプロセスは、図４で示す回復系制御回路３０７やＣＰＵ３００等の制御に基づき行われる。
【００４３】
液体除去方法の開始前、液体吐出ヘッド１は、ホームポジションｈで待機している。液体除去方法が開始されると、液体吐出ヘッド１はホームポジションｈで吐出口からインク液滴の吐出を行い、ポンプ３１１によって吐出口面２に形成された吐出口からインク液滴を強制的に吸引排出する（ステップＳ１１０１）。なお、インク液滴の吐出とインク液滴の吸引排出の両方を実施しても良いし、いずれか一方のみを実施しても良い。また、このステップＳ１１０１は必要に応じて実施すれば良い。
【００４４】
次に、プレート４を液体吐出ヘッド１の吐出口面２に沿ってＸ軸正方向に押し出すとともに転写シート３を引き出す（ステップＳ１１０２）。ここで、プレート４は液体吐出ヘッド１の吐出口面２の下まで押し出されており、それに応じて転写シート３が吐出口面２に対向する位置まで引き出されている。プレート４の移動量は４０ｍｍ、移動速度は１０ｍｍ／ｓｅｃであった。なお、液体吐出ヘッド１の吐出口面２には数滴のインク液滴９が付着しているものとする。
【００４５】
次に、図１２（ｂ）に示すように、液体吐出ヘッド１をプレート４に対して垂直に下降させて、液体吐出ヘッド１を転写シート３に密接させる（ステップＳ１１０３）。本例では液体吐出ヘッド１を転写シート３に密接させたが、液体吐出ヘッド１の吐出口面２と転写シート３との間に若干の隙間Ｓがあくように、液体吐出ヘッド１を下降させても良い。この場合、当該隙間Ｓは、液体吐出ヘッド１の吐出口面２に付着したインク液滴９が転写シート３に接触できる程度にする。
【００４６】
また、転写シート３の下方にインク液滴９を吸収する吸収体８が設けられていることが好ましい。本実施例では、吸収体８としてウレタンフォーム（富士ゴム産業社製）を用いた。吸収体８のＸ軸方向の長さは１００ｍｍであり、幅（図のＹ方向の幅）は４０ｍｍであり、厚さは２０ｍｍであった。吸収体８は弾性体からなることが好ましい。この場合、液体吐出ヘッド１が転写シート３に当接するときの衝撃力が吸収体８によって緩和される。このように、吸収体８は、インク液滴９を吸収するだけでなく衝撃力緩衝体としても機能する。この代わりに、液体吐出ヘッド１が転写シート３に当接するときの衝撃力を緩和する別個の衝撃力緩衝体を設けても良い。
【００４７】
次に、図１２（ｃ）に示すように、プレート４を吐出口面２の直下から退避させるとともに、巻き取りローラ５を逆回転させて転写シート３を巻き取る（ステップＳ１１０４）。プレート４の移動速度は１０ｍｍ／ｓｅｃであり、移動距離は４０ｍｍであった。このとき、図９を用いて説明したように、吐出口面２から転写シート３へインク液滴９が転写される。転写シート３に転写されたインク液滴９は、転写シート３がさらに巻き取りローラ５に巻き取られることで吸収体８と接触し、吸収体８に吸収される。この吸収体８により、転写シート３の表面からインク液滴をクリーニングすることができることを確認した。
【００４８】
次に、図１２（ｄ）に示すように、液体吐出ヘッド１をプレート４に対して垂直に上昇させ、ホームポジションｈに戻す（ステップＳ１１０５）。このようにして、吐出口面２に付着したインク液滴の除去および転写シート３のクリーニングが終了する。図１４は、特許文献１および２に記載された液体除去方法と第１および第２の実施例における液体除去方法による液体除去効果を比較した結果を示している。第２の実施例による液体除去方法を実施した後に吐出口面２に残留したインク液滴の量は０．０５μｌであった。このように、本実施例による液体除去方法では、吐出口面２からのインク液滴９の除去効果が改善されていることが確認できた。
【００４９】
［第３の実施例］
以下、第３の実施例における液体除去装置について説明する。図１５は、第３の実施例における液体除去装置の構成を示す模式的断面図である。第３の実施例で用いた液体吐出装置は、第２の実施例で用いたものとほぼ同様である。ただし、第３の実施例で用いた液体吐出装置は、吸収体８の下に設けられた押圧機構１０をさらに有している。この液体吐出装置を用いた液体除去方法は、第２の実施例で説明した方法と同様である。
【００５０】
押圧機構１０は、例えばバネから構成されており、吸収体８を転写シート３およびプレート４に押し付ける。つまり、押圧機構１０は、プレート４を挟んで液体吐出ヘッド１とは反対側から、転写シート３およびプレート４を液体吐出ヘッド１の吐出口面２の方へ向けて付勢する。これにより、インク液滴９を除去する際の液体吐出ヘッド１の吐出口面２と転写シート３との密着性を向上させることができる。その結果、インク液滴９の大きさに依らず、吐出口面２から転写シート３へのインク液滴の転写量を向上させることができる。本実施例では、押圧機構１０として、バネ定数５．０Ｎ／ｍｍの小物コイルばね（東海バネ工業製）を用いた。また、液体吐出ヘッド１を転写シート３に対して垂直に下降し、転写シート３に５．０Ｎの力で密着させた。その結果、液体除去方法の終了後に吐出口面２に残留したインク液滴は０．０１μｌとなり、第２の実施例の場合よりもインク液滴の残留量をさらに低下させることができた。また、押圧機構１０としてのバネは、液体吐出ヘッド１が転写シート３に当接するときの衝撃力を緩和する衝撃力緩衝体としても機能する。
【００５１】
以上、本発明の望ましい実施形態および実施例について詳細に説明したが、本発明は上記実施形態および実施例に限定されるものではなく、要旨を逸脱しない限り、さまざまな変更および修正が可能であることを理解されたい。例えば、上記実施形態では、液体吐出ヘッド１がキャリッジ１０２とともに移動しつつインク液滴を吐出するシリアル形式のものについて説明したが、本発明はシリアル形式のヘッドに限定されることはない。記録動作中に静止しており、記録媒体の幅と同程度の幅を有する長尺のラインヘッドの場合においても、上述の液体除去方法を用いて吐出口面２に付着した液体を除去することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１  液体吐出ヘッド
２  吐出口面
３  転写シート
９  インク液滴
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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