(57)【要約】【課題】機器全体が大型化することなく、ワイパー部材等であるワイパー部によるインク等の液体の飛散等を有効に防止することができる液体噴射ヘッドのクリーニング方法等を提供すること。【解決手段】液体を吐出するノズル開口部と、ノズル開口部を備えるノズル形成部２１と、を有し、ノズル開口部を覆うようにキャップ部１４を配置し、ポンプ部の駆動によりキャップ部内を負圧とし、ノズル形成部から液体を除去する液体吸引工程ＳＴ８と、液体吸引工程で形成されたキャップ部内の負圧を大気圧に戻す負圧解消工程ＳＴ９と、ワイパー部を屈曲させてノズル形成部の表面を払拭し、液体を除去する液体払拭工程ＳＴ１４と、を有し、負圧解消工程で前記キャップ部内が大気圧になった状態で、キャップ部がノズル形成部を所定時間の間、覆い続ける待機工程ＳＴ１１が行なわれる液体噴射ヘッドのクリーニング方法。【選択図】図４
2007276375.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するノズル開口部と、
前記ノズル開口部を備えるノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドのクリーニング方
法であって、
前記ノズル開口部を覆うようにキャップ部を配置し、ポンプ部の駆動により前記キャッ
プ部内を負圧とし、前記ノズル形成部から液体を除去する液体吸引工程と、
前記液体吸引工程で形成された前記キャップ部内の負圧を大気圧に戻す負圧解消工程と
、
ワイパー部を屈曲させて前記ノズル形成部の表面を払拭し、液体を除去する液体払拭工
程と、を有し、
前記負圧解消工程で前記キャップ部内が大気圧になった状態で、前記キャップ部が前記
ノズル形成部を所定時間の間、覆い続ける待機工程が行なわれることを特徴とする液体噴
射ヘッドのクリーニング方法。
【請求項２】
前記液体吸引工程が、液体の吸引速度が遅く、前記ノズル形成部から微量の液体を除去
する微量液体吸引工程であり、
前記微量液体吸引工程に先立ち、液体の吸引速度が速く、前記ノズル形成部から通常量
の液体を除去する通常量液体吸引工程が行なわれ、前記微量液体吸引工程は、前記気通常
液体吸引工程の仕上げ工程となっていることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング
方法。
【請求項３】
液体を吐出するノズル開口部と、
前記ノズル開口部を備えるノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドを有する液体噴射
装置であって、
前記ノズル開口部を覆うようにキャップ部を配置し、ポンプ部の駆動により前記キャッ
プ部内を負圧とし、前記ノズル形成部から液体を除去し、
前記キャップ部内の負圧を大気圧に戻し、
前記キャップ部内が大気圧になった状態で、前記キャップ部が前記ノズル形成部を所定
時間の間、覆い続けた後、
ワイパー部を屈曲させて前記ノズル形成部の表面を払拭し、液体を除去する構成となっ
ていることを特徴とする液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、記録用紙等のターゲットに対して印字等をするための液体噴射装置に関する
ものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、インクジェット式記録装置は、記録用紙等にインクを吐出するためのインク
ジェット式記録ヘッドを有している。このインクジェット式記録ヘッドは、ノズルを介し
てインクを記録用紙等に吐出するため、ノズル近傍においてインクが増粘したり、ノズル
内に気泡が混入したりして、インクの吐出が良好に行えなくなるおそれがあった。
このため、インクジェット式記録装置には、これらの現象を回避するためヘッドクリー
ニング装置が備えられている。
【０００３】
ヘッドクリーニング装置は、ノズルを覆うように配置されるキャッピング部と、このキ
ャッピング部内を負圧にするためのポンプを有し、ノズル近傍等のインクをポンプで吸引
し、さらにノズルが形成されているノズルプレートに付着したインクをワイパー部材で払
拭する構成となっている。
しかし、ワイパー部材は、少し撓みながらノズルプレート上を移動するため、ノズルプ
レート上からワイパー部材が離れるときは、ワイパー部材が撓んだ状態から撓む前の状態
に戻ろうとすることになる。このとき、ワイパー部材が急激に撓む前の状態に戻ろうとす
ると、ワイパー部材に付着しているインクが飛散して、インクジェット式記録ヘッドの側
面等に付着し、インクジェット式記録装置の回路基板等に不具合を発生させるおそれがあ
った。
また、プリンタ外装の内壁まで飛散したインクが内壁に付着して溜まった後、垂れて外
装の外に流れ出すおそれがあった。
【０００４】
このため、ノズルプレート上で撓んだワイパー部材が急激に撓む前の状態に戻らないよ
うに、インクジェット式記録ヘッドの近傍に緩斜面を備える提案がある（例えば、引用文
献１）。
【特許文献１】特開２００２−１６０３７７号公報（図５等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、従来は、特許文献１に示すように、傾斜面等を設ける必要があったため機器全
体が大型化するという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、機器全体が大型化することなく、ワイパー部材等であるワイパー部
によるインク等の液体の飛散等を有効に防止することができる液体噴射ヘッドのクリーニ
ング方法及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題は、本発明によれば、液体を吐出するノズル開口部と、前記ノズル開口部を備
えるノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドのクリーニング方法であって、前記ノズル
開口部を覆うようにキャップ部を配置し、ポンプ部の駆動により前記キャップ部内を負圧
とし、前記ノズル形成部から液体を除去する液体吸引工程と、前記液体吸引工程で形成さ
れた前記キャップ部内の負圧を大気圧に戻す負圧解消工程と、ワイパー部を屈曲させて前
記ノズル形成部の表面を払拭し、液体を除去する液体払拭工程と、を有し、前記負圧解消
工程で前記キャップ部内が大気圧になった状態で、前記キャップ部が前記ノズル形成部を
所定時間の間、覆い続ける待機工程が行なわれることを特徴とする液体噴射ヘッドのクリ
ーニング方法により達成される。
【０００８】
前記構成によれば、ノズル形成部を覆うようにキャップ部を配置し、ポンプ部の駆動に
よりキャップ部内を負圧とし、ノズル形成部から液体を除去する液体吸引工程と、液体吸
引工程で形成されたキャップ部内の負圧を大気圧に戻す負圧解消工程とを有し、負圧解消
工程でキャップ部内が大気圧になった状態で、キャップ部がノズル形成部を所定時間の間
、覆い続ける待機工程が行なわれる。
すなわち、液体吸引工程及び負圧解消工程で、ノズル開口部からノズル形成部の表面に
付着するように出て来る液体が、待機工程中に、毛細管現象等によって再びノズル開口部
内に戻ることになる。
また、液体が泡状になった場合は、待機工程中に泡がはじけノズル開口部からキャップ
部へ移動することになる。
したがって、ノズル形成部の表面に付着する液体が少なくなり、その後に行なわれる液
体払拭工程で、ワイパー部に付着する液体が少なくなる。
このため、ワイパー部がノズル形成部から外れ、撓んだ状態から撓む前の状態に急激に
戻っても、飛散する液体は少なく、機器の回路基板等に不具合を発生させる蓋然性を少な
くすることができる。
【０００９】
また、前記構成では、従来のような緩斜面等を形成する必要がないので、機器を大型化
することがない。
また、待機工程中に、液体がノズル開口部へ戻るため、液体払拭工程によりノズル形成
部からワイパー部へ移動する液体の量が減少するので、液体払拭工程終了後にワイパー部
から垂れる液体の量が減少する。その結果、垂れた液体を吸収するための液体吸収部材を
小さくすることができ、ヘッドクリーニング装置の小型化が可能となる。
また、液体が泡状になっても、待機工程中にはじけて消えるので、その後に行なわれる
ワイパー部による払拭で、泡状の液体をノズル開口部内に擦り込むことがなく、液体噴射
ヘッドによる印字等の不良の発生を未然に防ぐことができる。
【００１０】
好ましくは、  前記液体吸引工程が、液体の吸引速度が遅く、前記ノズル形成部から微
量の液体を除去する微量液体吸引工程であり、前記微量液体吸引工程に先立ち、液体の吸
引速度が速く、前記ノズル形成部から通常量の液体を除去する通常量液体吸引工程が行な
われ、前記微量液体吸引工程は、前記気通常液体吸引工程の仕上げ工程となっていること
を特徴とする液体噴射ヘッドのクリーニング方法である。
【００１１】
前記構成によれば、液体吸引工程が、液体の吸引速度が遅く、前記ノズル形成部から微
量の液体を除去する微量液体吸引工程である。この微量液体吸引工程では、キャップ部及
びモータ部による液体の吸引速度が遅いため、液体の吸引速度が速い通常の液体吸引工程
よりも、ノズル開口部近傍等に液体が付着しやすい状態となる。
したがって、このような微量液体吸引工程の後の負圧解消工程では、特に液体がノズル
形成部表面に付着しやすい環境となる。
そこで、このような負圧解消工程後に、待機工程を実行することで、より効果的にノズ
ル形成部への液体の付着を減少させることができる。
【００１２】
前記課題は、本発明によれば、液体を吐出するノズル開口部と、前記ノズル開口部を備
えるノズル形成部と、を有する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置であって、前記ノズ
ル開口部を覆うようにキャップ部を配置し、ポンプ部の駆動により前記キャップ部内を負
圧とし、前記ノズル形成部から液体を除去し、前記キャップ部内の負圧を大気圧に戻し、
前記キャップ部内が大気圧になった状態で、前記キャップ部が前記ノズル形成部を所定時
間の間、覆い続けた後、ワイパー部を屈曲させて前記ノズル形成部の表面を払拭し、液体
を除去する構成となっていることを特徴とする液体噴射装置により達成される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい
種々の限定が付されているが、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。
【００１４】
図１は、本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下
「記録装置」という）１０を示す概略斜視図であり、図２は、図１の記録装置１０の要部
を示す概略説明図である。
図１に示すように、記録装置１０は、記録装置本体１１を有し、記録装置本体１１の両
側には、液体である例えば、インクを収容するインクカートリッジ１２ａ等が、それぞれ
４個ずつ配置されている。
すなわち、図１の記録装置１０は、８色インクを備えることができる構成となっている
。
【００１５】
また、図２に示すように、記録装置１０は液体噴射ヘッドである例えば、インクジェッ
ト式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）２０を有している。
この記録ヘッド２０は、図２に示すようにキャリッジ１３に保持され、図１の矢印Ｘ１
方向に移動可能な構成となっている。
このように、本実施の形態の記録装置１０は、インクカートリッジ１２ａ等がキャリッ
ジ１３上に配置されない、いわゆるオフキャリッジの形式となっている。この形式では、
インクはインクカートリッジ１２ａ等からチューブ等を介して記録ヘッド２０に供給され
る構成となっている。
また、図１に示すように、記録装置１０には、記録用紙Ｋに対して記録ヘッド２０が印
字等する領域である印字領域Ｐを有している。したがって、記録用紙Ｋに印字等するとき
は、記録ヘッド２０はキャリッジ１３により印字領域Ｐに配置される構成となっている。
ところで、記録ヘッド２０は、図２の下面側にインクを吐出するノズル開口部である例
えば、ノズルを備えるノズルプレート２１を有している。つまり、ノズルプレート２１は
、ノズル形成部の一例となっている。
【００１６】
また、インクは、ノズルプレート２１のノズルから吐出されるため、記録装置１０には
、これらのノズルからのインク吐出を良好な状態に維持するためのクリーニング機構が備
えられている。
具体的には、図１の印字領域Ｐとは、異なる部分、例えば図１の記録装置本体１１の右
側には、このクリーニング機構が配置されている領域であるホームポジションが、記録装
置本体１１に形成されている。
【００１７】
図２には、かかるクリーニング機構の主な構成が示されている。
図２に示すように、ホームポジションには、記録ヘッド２０のノズルを覆うように配置
されるキャップ部１４が形成されている。
このキャップ部１４は、図２の記録ヘッド２０のノズルプレート２１に当接する位置（
図２の位置）と、ノズルプレート２１から離間した位置（図２における下方向）とを、図
２の矢印Ｙ方向に沿って移動可能な構成となっている。
すなわち、記録ヘッド２０のノズルをクリーニングするときは、キャップ部１４が上昇
して、ノズルプレート２１と当接し、ノズルを覆うように配置され、クリーニングが終了
すると、キャップ部１４が下降して、記録ヘッド２１がキャリッジ１３により図１の印字
領域Ｐに移動することができる構成となっている。
【００１８】
また、キャップ部１４には、ノズルからのインクを吸収し、保持するためのインク吸収
材１４ｂが配置されている。
そして、キャップ部１４には、図２に示すようにポンプ１５が接続され、ポンプ１５の
駆動により、キャップ部１４の内部が負圧となる構成となっている。
つまり、ポンプ１５の駆動により、キャップ部１４内のインクが吸引され、吸引された
インクが、インク吸収材１４ｂを介して、図２の廃インクタンク１６内に排出される構成
となっている。
【００１９】
また、キャップ部１４には、図２に示すように、キャップ部１４の内部の負圧を大気圧
に戻すための負圧解消弁１４ａが形成されている。
これは、負圧状態のキャップ部１４を、そのまま下降させると、急激な圧力変化がノズ
ル内部に生じ、記録ヘッド２０に吐出不良が生じることを未然に防ぐための機構である。
【００２０】
また、図２に示すように、ホームポジションには、ワイパー部１７が設けられている。
ワイパー部１７は、例えば、エラストマ等からなり、直接にノズルプレート２１に当接し
、その表面を払拭するワイパーブレード１７ａを有している。
すなわち、ワイパーブレード１７ａは、ノズルプレート２１に当接すると、撓んで屈曲
し、屈曲状態で、ノズルプレート２１の表面を相対的に移動することで、ノズルプレート
２１の表面に付着したインクを拭き取る構成となっている。
【００２１】
本実施の形態にかかる記録装置１０は、以上のように構成されているが、以下、記録ヘ
ッド２０の主なクリーニング動作等について説明する。
図３及び図４は、本実施の形態にかかる記録ヘッド２０のクリーニング方法を示す概略
フローチャートである。
先ず、記録ヘッド２０をクリーニングするときは、キャリッジ１３が図１のＸ１方向に
沿って移動し、記録ヘッド２０をホームポジションまで移動させる。
すると、図２のキャップ部１４が、矢印Ｙ方向に上昇して、記録ヘッド２０のノズルプ
レート２１に当接する（ＳＴ１）。
そして、ポンプ１５が駆動して、キャップ部１４の内部を負圧状態にして、ノズル内の
乾燥により増粘したインクや異物、気泡をキャップ部１４内のインク吸収材１４ｂを経て
廃インクタンク１６に排出する、いわゆる本吸引動作が行われる（ＳＴ２）。
本吸引動作は、インクの吸引速度が例えば、キャップ当たり０．６０〜１．２ｇ／ｓと
速く、ノズルプレート２１から例えば、０．６０〜３．２７ｇのインクを吸引する動作で
ある。
つまり、本吸引動作は、ノズルプレート２１等から通常量のインクを除去する通常量液
体吸引工程の一例となっている。
【００２２】
次に、図３のＳＴ３に示すように、負圧解除工程に移行する。負圧解除操作は、本吸引
動作により発生したキャップ部１４内の負圧によりインクがキャップ部１４に流れ込み、
インクが流れ込むことにより負圧が低下していくのを待つ操作である。キャップ部１４へ
のインクの流れは負圧が完全に解消されるまで続く。負圧解除工程の待機時間は、負圧が
完全に解消し、インクの流れが止まる時間に設定する。
続いて、ＳＴ４に示すように、図２のキャップ部１４の負圧解消弁である例えば、空気
バルブ弁１４ａを閉状態から開状態に変更して大気開放し、ＳＴ５の空吸引工程に移る。
空吸引工程では、キャップを閉じたまま空気バルブ弁１４ａを開いて、大気開放した状
態で、ポンプ１５を駆動させることで、キャップ部１４内の排出インクを廃インクタンク
１６に排出する。
なお、図３には示していないが、この後、キャップを開けて、ワイピング操作を入れて
もよい。
【００２３】
ところで、ノズル内の気泡の除去は、この本吸引動作では未だ不十分な場合が多いため
、本吸引動作の仕上げ工程としての微量吸引が行われる。
この微量吸引はＳＴ２で行なわれる本吸引動作より、インクの吸引速度が例えば、０．
１４ｇ／ｓと遅く、ノズルから例えば、０．１５〜０．２９ｇのインクを吸引する動作で
ある。
すなわち、微量吸引工程は、インクの吸引速度が遅く、ノズルから微量のインクを除去
する微量液体吸引工程（液体吸引工程）の一例となっている。
【００２４】
具体的には、図３のＳＴ１〜ＳＴ５で示した本吸引動作の終了後、ＳＴ６に示すように
、空気バルブ弁１４ａを閉状態とする。
その後、ＳＴ７に示すように、ポンプ１５が動作して、上述の微量吸引動作が実行され
る。
【００２５】
その後、ＳＴ８に示すように負圧解除操作にて図２のキャップ部１４の内部空間Ｉの負
圧を大気圧に戻す。
すなわち、この工程が、ＳＴ８の微量吸引工程で形成されたキャップ部１４内の内部空
間Ｉの負圧を大気圧に戻す負圧解消工程の一例となっている。
そして、キャップ部１４の内部空間Ｉを大気圧に下げた後、空気バルブ弁１４ａを開放
し（ＳＴ９）、ＳＴ１０に示すように、ポンプ１５が駆動して吸引動作（第１の空吸引動
作）がおこなわれる。
これは、キャップ部１４内のインクをキャップを閉じたまま吸引するための動作である
。
【００２６】
ところで、ＳＴ７のインクの微量吸引動作（工程）では、ポンプ１５の吸引速度が遅い
ため、ノズルから排出されたキャップ部１４内に落下せず、そのままの、ノズル周辺のノ
ズルプレート２１の表面に付着し易い状態となる。
従来技術では、これに対して何も対策をとらないため、その後に行われるワイピング動
作で、ノズルプレート２１からワイパーブレード１７ａへ移動するインク量が多くなる。
そして、図２のワイパーブレード１７ａがノズルプレート２１の表面から外れ、その撓
んだ状態から急激に撓む前の状態に戻ろうとすると、ワイパーブレード１７ａのインクが
飛散して、記録ヘッド２０等に付着し、回路基板等に不具合が発生するだとか、インクが
外装内壁を伝って機外に漏れるおそれがあった。
また、微量吸引動作でノズルから排出されたインクは、泡状となってノズルプレート２
１の表面に付着し、その後のワイピング動作でワイパーブレード１７ａによって、その泡
をノズル内に擦り込み、ノズルにおけるインクの吐出不良の原因となるおそれもあった。
【００２７】
そこで、本実施の形態では、かかる事態の発生を未然に防止するため、以下の工程を設
けている。
すなわち、図４のＳＴ１１に示すように、ポンプ１５の吸引動作が終了した後、そのま
ま６秒間待機する待機工程を行なう。
すなわち、ＳＴ１２の待機工程は、ＳＴ１０等でキャップ部１４内の内部空間Ｉが大気
圧に戻った状態で、キャップ部１４が６秒間の間、覆い続ける工程の一例である。
【００２８】
このようにＳＴ１２で、待機工程を設けると、ＳＴ７の微量吸引動作で、上述のように
、ノズルから排出され、ノズルプレート２１の表面に付着したインクも、その６秒間の間
に毛細管現象によって、ノズル内部に戻ることになる。
したがって、その後に行なうワイピング動作でワイパーブレード１７ａに付着するイン
ク量を少なくすることができ、ワイパーブレード１７ａの撓みが戻る際に飛散するインク
量を少なくすることができる。
このため、記録ヘッド２０等にインクが付着せず、回路基板等に不具合を生ぜしめるこ
とがない。
【００２９】
また、ノズルから出たインクが泡状になっても、待機工程で泡がはじけ、キャップ部１
４のインク吸収材１４ｂに落下する。このため、その後に行なわれるワイピング動作でワ
イパーブレード１７ａにより、泡がノズル内に擦りこまれることがなく、インクの吐出不
良等が発生するのを未然に防ぐことができる。
【００３０】
また、この待機時間は、ワイピング動作において、ワイパーブレード１７ａの撓みが戻
る際に発生するインクの飛散状態を観察することで定めたものである。
具体的には、待機時間０秒では、最もインクが飛散し、１秒から３秒では、徐々にイン
クの飛散が減少した。
待機時間を４秒以上に設定した場合は、インクの飛散がほとんど観察されなくなった。
したがって、待機時間は４秒とすることもできるが、本実施の形態では、より確実にイ
ンクの飛散を防止するため、６秒としている。
【００３１】
ところで、図４のＳＴ１１の待機時間が経過すると、ＳＴ１２に示すように、図２のキ
ャップ部１４が、ノズルプレート２１から離間し、図２のＹ方向に下降する。
そして、ワイピング動作が行なわれ（ＳＴ１３）、記録ヘッドの混色防止フラッシング
（ＳＴ１４）を経て、ポンプの吸引動作（第２の空吸引動作）が実行され（ＳＴ１５）、
クリーニング動作が終了する。
すなわち、ワイピング動作ＳＴ１３は、ワイパーブレード１７ａを屈曲させてノズルプ
レート２１の表面を払拭し、インクを除去する液体払拭工程の一例である。
このように、本実施の形態では、ＳＴ１１で待機工程を実行するため、従来のような、
緩斜面等をキャリッジ等に形成する必要がないので、記録装置１０を小型化することがで
きる。
また、ワイピング動作ＳＴ１３で、ノズルプレート２１からワイパー部１７へ移動する
インクの量が減少するので、ワイピング動作ＳＴ１３終了後にワイパー部１７から垂れる
インクの量が減少する。その結果、垂れたインクを吸収するためのワイパー部１７の液体
吸収部材を小さくすることができ、ヘッドクリーニング装置の小型化が可能となる。
【００３２】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。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ディスプレー、ＦＥＤ（
面発光ディスプレー）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。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置を示す概略斜視図である。
【図２】図１の記録装置の要部を示す概略説明図である。
【図３】本実施の形態にかかる記録ヘッドのクリーニング方法を示す概略フローチャートである。
【図４】本実施の形態にかかる記録ヘッドのクリーニング方法を示す他の概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００３４】
１０・・・インクジェット式記録装置、１１・・・記録装置本体、１２ａ・・・インクカ
ートリッジ、１３・・・キャリッジ、１４・・・キャップ部、１４ａ・・・空気バルブ弁
、１４ｂ・・・インク吸収材、１５・・・ポンプ、１６・・・廃インクタンク、１７・・
・ワイパー部、１７ａ・・・ワイパーブレード、２０・・・インクジェット式記録ヘッド
、２１・・・ノズルプレート、Ｋ・・・記録用紙、Ｐ・・・印字領域、Ｉ・・・キャップ
部の内部空間
【図１】
2007276375.tif 000003
【図２】
2007276375.tif 000004
【図３】
2007276375.tif 000005
【図４】
2007276375.tif 000006