(57)【要約】【課題】簡易な構成で、２つの液体吐出ヘッドに対してキャッピングを行うことができる液体噴射装置、および液体噴射装置における液体吐出ヘッドのキャッピング方法を提供すること。【解決手段】印刷ヘッド移動機構２３は、上側印刷ヘッドユニット２２Ａを移動させ、上側印刷ヘッドユニット２２Ａのノズル面２２０Ａと、下側印刷ヘッドユニット２２Ｂのノズル面２２０Ｂとを重ね合わせる。ノズル面２２０Ａ，２２０Ｂには、多数配列されたノズル開口を囲むようにパッキン２２２が配設されているので、重ね合わさったノズル面２２０Ａ，２２０Ｂおよびパッキン２２２Ａ，２２２Ｂにより、ノズル面２２０Ａ，２２０Ｂに形成されたノズル開口が気密に封止される。【選択図】図６
2009018426.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を吐出するためのノズル開口が形成されたノズル面を各々が有する２つの液体吐出ヘッドと、
一方の前記液体吐出ヘッドのノズル面と他方の前記液体吐出ヘッドのノズル面とが重なり合うよう、前記２つの液体吐出ヘッドの少なくとも一方を移動させる移動機構とを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体噴射装置において、
前記２つの液体吐出ヘッドの少なくとも一方のノズル面には、前記ノズル開口を囲むようにパッキン部材が設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体噴射装置において、
前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する対象の媒体の幅に対応する範囲に複数の前記ノズル開口が形成されたラインヘッドであることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれか一項に記載の液体噴射装置において、
前記２つの液体吐出ヘッドは、液体を吐出する対象の媒体を搬送する経路を挟んで互いの前記ノズル面が対向するように位置することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項５】
液体を吐出するためのノズル開口が形成されたノズル面を各々が有する２つの液体吐出ヘッドを備えた液体噴射装置における液体吐出ヘッドのキャッピング方法であって、
一方の前記液体吐出ヘッドのノズル面と他方の前記液体吐出ヘッドのノズル面とを重ね合わせることにより、前記２つの液体吐出ヘッドの各々に形成された前記ノズル開口を封止することを特徴とする液体噴射装置における液体吐出ヘッドのキャッピング方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
インクジェット方式により液体を吐出する液体噴射装置、および液体噴射装置における液体吐出ヘッドのキャッピング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、インクジェット方式のインクジェットプリンタが広く用いられている。インクジェットプリンタは、印刷ヘッドのノズル面に形成された多数のノズル開口の各々から、用紙に向けてインク滴を選択的に吐出するようにして所望の画像を印刷する。
【０００３】
ここで、インクジェットプリンタでは、ノズル開口内のインクが乾燥すると、インク粘度の上昇、インクの固化などに起因してノズル開口からインクが吐出し難くなり、印刷不良となることが知られている。こうした印刷不良を防ぐため、インクジェットプリンタには、印刷ヘッドのノズル面を覆うようにしてノズル開口を封止するキャップユニットが設けられる。例えば、印刷休止時などの印刷が行われないとき、インクジェットプリンタは、印刷ヘッドをキャップユニットの位置に移動させ、印刷ヘッドのノズル面にキャップユニットを当てるようにしてノズル開口を封止するキャッピングを行う（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、インクジェットプリンタには、特許文献１に記載のように、２つの印刷ヘッドを有したものもある。２つの印刷ヘッドを有したプリンタとしては、例えば、用紙が搬送される経路を挟むように２つの印刷ヘッドを対向させることにより両面印刷を実現可能としたものが知られている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１５３６２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、２つの印刷ヘッドを有したプリンタに対してキャッピングを行うため、２つの印刷ヘッドのそれぞれに対してキャップユニットを設けた場合、合計２つのキャップユニットが備わることになるので、プリンタの構造が複雑になってしまうという課題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は、上述の課題を解決するためになされたものであり、以下の形態または適用例として実現することが可能である。
【０００８】
［適用例１］液体を吐出するためのノズル開口が形成されたノズル面を各々が有する２つの液体吐出ヘッドと、一方の前記液体吐出ヘッドのノズル面と他方の前記液体吐出ヘッドのノズル面とが重なり合うよう、前記２つの液体吐出ヘッドの少なくとも一方を移動させる移動機構とを備えることを特徴とする液体噴射装置。
【０００９】
この構成によれば、２つの液体吐出ヘッドのノズル面が重ね合わされるので、各液体吐出ヘッドのノズル開口は他方の液体吐出ヘッドのノズル面によって封止される。したがって、特許文献１に記載のようなキャップユニットがない簡易な構成で、２つの液体吐出ヘッドの各ヘッドに対してノズル開口を封止するキャッピングを行うことができる。
【００１０】
［適用例２］上記液体噴射装置において、前記２つの液体吐出ヘッドの少なくとも一方のノズル面には、前記ノズル開口を囲むようにパッキン部材が設けられていることを特徴とする液体噴射装置。
【００１１】
この構成によれば、２つの液体吐出ヘッドのノズル面間には、ノズル開口を囲んでパッキン部材が挟み込まれるので、２つのノズル面間の気密性がより高まる。したがって、ノズル開口内の液体の乾燥をより好適に防ぐことができる。
【００１２】
［適用例３］上記液体噴射装置において、前記液体吐出ヘッドは、液体を吐出する対象の媒体の幅に対応する範囲に複数の前記ノズル開口が形成されたラインヘッドであることを特徴とする液体噴射装置。
【００１３】
この構成によれば、キャップユニットがない簡易な構成で、２つのラインヘッドに対してキャッピングを行うことができる。
【００１４】
［適用例４］上記液体噴射装置において、前記２つの液体吐出ヘッドは、液体を吐出する対象の媒体を搬送する経路を挟んで互いの前記ノズル面が対向するように位置することを特徴とする液体噴射装置。
【００１５】
この構成によれば、媒体の両面に液体を吐出する液体噴射装置に対して、キャップユニットがない簡易な構成でキャッピングを行うことができる。
【００１６】
［適用例５］液体を吐出するためのノズル開口が形成されたノズル面を各々が有する２つの液体吐出ヘッドを備えた液体噴射装置における液体吐出ヘッドのキャッピング方法であって、一方の前記液体吐出ヘッドのノズル面と他方の前記液体吐出ヘッドのノズル面とを重ね合わせることにより、前記２つの液体吐出ヘッドの各々に形成された前記ノズル開口を封止することを特徴とする液体噴射装置における液体吐出ヘッドのキャッピング方法。
【００１７】
この構成によれば、キャップユニットがない簡易な構成で、２つの液体吐出ヘッドに対してキャッピングを行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態に係る一実施例について図面を参照して説明する。
【００１９】
本実施例では、用紙幅に対応する幅の印刷ヘッドを有するプリンタ、いわゆるラインヘッドプリンタを例に挙げて説明する。図１は、プリンタの構成を示したブロック図である。図１に示すように、プリンタ（液体噴射装置）１は、プリンタ１の動作を制御するコントローラ１０と、コントローラ１０の制御を受けて印刷を実行する印刷エンジン２０とを備える。
【００２０】
コントローラ１０は、ＣＰＵ１１と、ＲＯＭ１２と、ＲＡＭ１３と、エンジン制御回路１４とを有する。ＲＯＭ１２にはプリンタ１を制御するための制御プログラムが記録されている。ＣＰＵ１１はプリンタ１の主制御装置であり、ＲＯＭ１２に記録された制御プログラムに従ってプリンタ１を制御する。具体的には、ＣＰＵ１１はエンジン制御回路１４に指示を出し、エンジン制御回路１４がＣＰＵ１１からの指示に従って印刷エンジン２０の動作を制御することにより、印刷などの各種動作が制御される。
【００２１】
次に、印刷エンジン２０の構成について図１，２を参照して説明する。印刷エンジン２０は、用紙の給排紙およびエンジン内部での紙搬送を行う用紙搬送機構２１と、給紙された用紙に対して印刷を行う印刷ヘッドユニット（液体吐出ヘッド）２２と、印刷ヘッドユニット２２（実際には、後述する上側印刷ヘッドユニット２２Ａ）を移動させる印刷ヘッド移動機構（移動機構）２３とを有する。なお、以下では、図２の図面における上向きの方向を上、下向きの方向を下、と呼ぶことにする。
【００２２】
図２に示すように、用紙搬送機構２１は、所定のトレイに載置された用紙（媒体）Ｓを給紙する給紙ローラ２１０と、上下に一対の搬送ローラ対２１１，２１２，２１３，２１４と、搬送ローラ対２１１の下側ローラと搬送ローラ対２１２の下側ローラとの間に架け渡された上流側搬送ベルト２１５と、搬送ローラ対２１３の下側ローラと搬送ローラ対２１４の下側ローラとの間に架け渡された下流側搬送ベルト２１６とを有する。給紙ローラ２１０および搬送ローラ対２１１，２１２，２１３，２１４は、それぞれの回転軸の端部に駆動モータ（図示なし）が連結されている。コントローラ１０が駆動モータを制御して各ローラの回転を制御することにより、給紙ローラ２１０、搬送ローラ対２１１、上流側搬送ベルト２１５、搬送ローラ対２１２，２１３、下流側搬送ベルト２１６、搬送ローラ対２１４を順番に通る用紙搬送経路Ｔに沿って用紙Ｓが搬送される。なお、用紙搬送時、上流側搬送ベルト２１５および下流側搬送ベルト２１６に用紙Ｓを静電吸着または空気吸引して、搬送ベルトに吸着した状態で用紙Ｓをベルト搬送するようになっている。
【００２３】
次に、印刷ヘッドユニット２２について説明する。図３は、印刷ヘッドユニット２２の構成を示した斜視図である。図２，３に示すように、プリンタ１は、搬送ローラ対２１２，２１３間の用紙搬送経路Ｔを上下に挟むように位置する２つの印刷ヘッドユニット２２を有している。なお、以下では、搬送ローラ対２１２，２１３間の用紙搬送経路Ｔより上方に設けられた印刷ヘッドユニット２２を上側印刷ヘッドユニット２２Ａ、用紙搬送経路Ｔより下方に設けられた印刷ヘッドユニット２２を下側印刷ヘッドユニット２２Ｂともいう。
【００２４】
ここで、上側印刷ヘッドユニット２２Ａのノズル形成面であるノズル面２２０Ａは、用紙搬送経路Ｔに対向して下に向いている。下側印刷ヘッドユニット２２Ｂのノズル形成面であるノズル面２２０Ｂは、用紙搬送経路Ｔに対向して上に向いている。したがって、プリンタ１は、用紙搬送経路Ｔに沿って搬送される用紙Ｓに対して上下からインクを吐出するようにして両面印刷が可能である。
【００２５】
なお、上側印刷ヘッドユニット２２Ａおよび下側印刷ヘッドユニット２２Ｂは、半導体技術を用いて製造されたラインインクジェットヘッドである。図示していないが、上側印刷ヘッドユニット２２Ａおよび下側印刷ヘッドユニット２２Ｂは、半導体技術により多数のノズルが高密度に形成された複数個の基板がプレートに一列に配列されている。多数のノズルが配列された長辺方向の幅は用紙幅に対応しており、各ノズルの内部にはインク室およびインク室を膨張・収縮させるピエゾ素子が備えられている。したがって、プリンタ１は、ピエゾ素子を駆動して、高密度に配列された多数のノズルから用紙Ｓに向けてインクを吐出することにより、高解像且つ高速な印刷が可能である。
【００２６】
印刷ヘッドユニット２２についてさらに説明する。図４は、印刷ヘッドユニット２２を、ノズル面側から見たときの構成を示した図である。図５は、印刷ヘッドユニット２２をヘッドの長手方向に垂直な断面Ａ（図４参照）で切断したときの断面図である。図４に示すように、印刷ヘッドユニット２２のノズル面２２０には、千鳥状に配列された多数のノズル開口２２１と、多数のノズル開口２２１を囲みながら、他方の印刷ヘッドユニット２２側に向けてノズル面２２０からわずかに突出したパッキン（パッキン部材）２２２とを有する。このパッキン２２２は、ゴムやエラストマーなどの弾性部材で構成されている。なお、上側印刷ヘッドユニット２２Ａおよび下側印刷ヘッドユニット２２Ｂは同様に、図４に示す構成を有する。
【００２７】
印刷ヘッド移動機構２３は、上側印刷ヘッドユニット２２Ａを上下に移動させる機構である。詳細な説明は省略するが、印刷ヘッド移動機構２３は、モータ駆動のスライダを有し、このスライダに上側印刷ヘッドユニット２２Ａを搭載した構成となっている。もっとも、上側印刷ヘッドユニット２２Ａに係止されたベルトを繰り出すようにして移動させる構成としてもよいし、ラック・ピニオンなどのギア機構により移動させる構成としてもよい。
【００２８】
次に、以上に説明したプリンタ１によるキャッピング動作について説明する。所定時間の間、印刷が行われずにプリンタ１が休止状態に移行するときや、プリンタ１の電源がオフにされたときなどに、ノズル面２２０の乾燥、特にノズル開口２２１の乾燥を防ぐため、以下に説明するキャッピング動作が行われる。
【００２９】
キャッピング動作では、まず、コントローラ１０は印刷ヘッド移動機構２３を制御して上側印刷ヘッドユニット２２Ａを下降させることにより、上側印刷ヘッドユニット２２Ａのノズル面２２０Ａと下側印刷ヘッドユニット２２Ｂのノズル面２２０Ｂとを重ね合わせる。このとき、印刷ヘッド移動機構２３は、下降した上側印刷ヘッドユニット２２Ａのパッキン２２２Ａと、下側印刷ヘッドユニット２２Ｂのパッキン２２２Ｂとが当接し始める位置からさらに上側印刷ヘッドユニット２２Ａを下向きにわずかに押し込むようにして、パッキン２２２Ａ，２２２Ｂを密着させる。これにより、図６に示すように、上側印刷ヘッドユニット２２Ａのノズル面２２０Ａおよび下側印刷ヘッドユニット２２Ｂのノズル面２２０Ｂが外気から隔離され、ノズル面２２０Ａ，２２０Ｂのノズル開口２２１が封止される。
【００３０】
以上に説明したプリンタ１によれば、以下の効果を得ることができる。
【００３１】
（１）プリンタ１は、上側印刷ヘッドユニット２２Ａのノズル面２２０Ａと下側印刷ヘッドユニット２２Ｂのノズル面２２０Ｂとを重ね合わせることによりノズル面２２０Ａ，２２０Ｂのノズル開口２２１を封止するようにして、キャッピングを行っている。したがって、プリンタ１は、特許文献１に記載のようなキャップユニットがない簡易な構成でありながら、キャッピングによりインクの乾燥に起因する印刷不良を防ぐことが可能である。なお、プリンタ１は２つの印刷ヘッドユニット２２を有しているので、キャップユニットによりキャッピングを行う場合、キャップユニットを合計２つ備える必要がある。本実施例によれば、キャップユニット２つ分の構成を簡略化することができる。
【００３２】
（２）ノズル面２２０にパッキン２２２を設けたことにより、キャッピング時の気密性が高まるので、ノズル開口２２１のインク乾燥をより好適に抑制し、印刷不良をより確実に防ぐことができる。
【００３３】
液体噴射装置としては、以上に説明した実施例に限られることなく、様々な態様とすることが可能である。以下、変形例について説明する。
【００３４】
（変形例１）上記実施例では、２つの印刷ヘッドユニット２２Ａ，２２Ｂを用紙搬送経路Ｔに対して上下に配置するようにしたが、印刷ヘッドユニットの位置関係はこれに限られない。例えば、図７に示すように、上下方向に用紙を搬送して印刷を行う場合、用紙搬送経路Ｔを左右から挟むように２つの印刷ヘッドユニット２２を配置してもよい。この場合、２つの印刷ヘッドユニット２２のいずれかを左右に移動させることによりキャッピングを行うとよい。
【００３５】
（変形例２）上記実施例では、キャッピング動作において、２つの印刷ヘッドユニット２２Ａ，２２Ｂのうち上側印刷ヘッドユニット２２Ａのみを移動させるようにしたが、図８に示すように、２つの印刷ヘッドユニット２２Ａ，２２Ｂの双方を互いに接近させるように移動させることで、キャッピングを行うようにしてもよい。もっとも、下側印刷ヘッドユニット２２Ｂのみを移動させてキャッピングを行うようにしてもよい。
【００３６】
（変形例３）上記実施例では、互いに対向する２つの印刷ヘッドユニット２２Ａ，２２Ｂにより両面印刷を行うプリンタについて説明したが、図９に示すように、用紙搬送経路Ｔの上流側と下流側に２つの印刷ヘッドユニット２２を並べて配置した構成としてもよい。例えば、上流側の印刷ヘッドユニットにおけるノズル開口のピッチと下流側の印刷ヘッドユニットにおけるノズル開口のピッチとを半ピッチ分だけずらすようにすれば印刷解像度を向上させることが可能である。この場合、印刷ヘッド移動機構２３が、印刷ヘッドユニット２２をノズル面が向かい合うように回転させてから印刷ヘッドユニット２２を接近させるようにしてキャッピングを行うとよい。
【００３７】
（変形例４）上記実施例では、上側印刷ヘッドユニット２２Ａおよび下側印刷ヘッドユニット２２Ｂの双方に対して、パッキン２２２を設けるようにしたが、いずれか一方の印刷ヘッドユニットに対してのみパッキンを設ける構成としてもよい。もっとも、パッキンを設けることなく、ノズル面２２０Ａ，２２０Ｂを直接接触させることにより、互いのノズル開口２２１を塞ぎ合うようにしてもよい。
【００３８】
（変形例５）上記実施例では、ラインインクジェットプリンタの場合について説明したが、インクジェット方式の印刷ヘッドを２つ備えた装置であれば、走査型の印刷ヘッドをもつプリンタなどの様々な装置に対しても、同様のキャッピング方法を適用することができる。
【００３９】
（変形例６）上記実施例では、液体噴射装置としてインクジェットプリンタを例にして説明したが、これに限らない。液体噴射装置であれば、プリンタではなく、様々な工業用装置に適用可能である。例えば、布地に模様をつけるための捺染装置、カラーフィルター製造装置や有機ＥＬディスプレイ等のディスプレイ製造装置、チップへＤＮＡを溶かした溶液を塗布してＤＮＡチップを製造するＤＮＡチップ製造装置、回路基板製造装置等に適用することもできる。また、上記実施例のプリンタは、駆動素子（ピエゾ素子）に電圧をかけて、インク室を膨張・収縮させることにより液体を吐出しているが、これに限らない。例えば、発熱体を用いてノズル内に泡を発生させ、その泡によって液体を吐出させるプリンタでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】プリンタの構成を示したブロック図。
【図２】印刷エンジンの構成を示した図。
【図３】印刷ヘッドユニットの構成を示した斜視図。
【図４】印刷ヘッドユニットの構成を示した図。
【図５】上側印刷ヘッドユニットおよび下側印刷ヘッドユニットの断面図。
【図６】キャッピング動作を説明するための図。
【図７】変形例１を説明するための図。
【図８】変形例２を説明するための図。
【図９】変形例３を説明するための図。
【符号の説明】
【００４１】
１…液体噴射装置としてのプリンタ、１０…コントローラ、１１…ＣＰＵ、１２…ＲＯＭ、１３…ＲＡＭ、１４…エンジン制御回路、２０…印刷エンジン、２１…用紙搬送機構、２２…液体吐出ヘッドとしての印刷ヘッドユニット、２２Ａ…上側印刷ヘッドユニット、２２Ｂ…下側印刷ヘッドユニット、２３…移動機構としての印刷ヘッド移動機構、２１０…給紙ローラ、２１１〜２１４…搬送ローラ対、２１５…上流側搬送ベルト、２１６…下流側搬送ベルト、２２０…ノズル面、２２１…ノズル開口、２２２…パッキン部材としてのパッキン、Ｓ…媒体としての用紙。
【図１】
2009018426.tif 000003
【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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