JP2016221777A - 液体噴射ヘッドユニット、液体噴射装置及びワイピング方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】液体の消費を抑制してノズルのワイピングを確実に行うことができる液体噴射ヘッドユニット、液体噴射装置及びワイピング方法を提供する。
【解決手段】ノズル面上に第1の方向に沿って設けられた段差によって形成された凹部140をインクで満たした後、ノズル21内のインクを加圧した状態で、ワイパー151をノズル面に対して第2の基準方向Yに相対移動させることによって、ワイパー151が凹部140をワイピングした後、ノズル21をワイピングするようにした。
【選択図】図13
【解決手段】ノズル面上に第1の方向に沿って設けられた段差によって形成された凹部140をインクで満たした後、ノズル21内のインクを加圧した状態で、ワイパー151をノズル面に対して第2の基準方向Yに相対移動させることによって、ワイパー151が凹部140をワイピングした後、ノズル21をワイピングするようにした。
【選択図】図13
Description
本発明は、ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユニット、液体噴射装置及び液体噴射ヘッドのワイピング方法に関する。
被噴射媒体に液体を噴射する液体噴射装置には、例えば、液体としてインクを噴射させて紙や記録シートなどの被記録媒体(被噴射媒体)に印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。
このようなインクジェット式記録装置に搭載されるインクジェット式記録ヘッドは、ノズルからインク滴を被噴射媒体上に吐出しているため、インク滴を噴射する液体噴射面のノズル近傍にインクが付着することにより、また、付着したインクが固化することにより、例えば、インク滴の噴射方向が安定しないという問題や、インク滴が噴射されないなどの噴射不良が発生するという問題がある。
このため、ゴムなどの弾性材料で形成された板状のワイパーで液体噴射面を払拭することにより、液体噴射面に付着したインクや毛羽、埃、紙粉等をクリーニングしている。
しかしながら、ノズル面に付着したインクが乾燥によって増粘し、増粘したインクをワイパーでノズルに刷り込むことにより、ノズルの噴射不良が発生する虞がある。
このため、ワイパーによるワイピング前に、ノズルからインクを滲み出させて、にじみ出したインクによって増粘したインクを溶解させることにより増粘したインクの刷り込みを抑制したものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、ノズルからインクを流出させながらノズル面をワイピングすることで、ノズル内を正圧にして増粘したインク、紙粉及び気泡等の侵入を抑制したとしても、無駄なインクの消費が増大してしまうという問題がある。
なお、このような問題は、インクジェット式記録ヘッドを具備するインクジェット式記録ヘッドユニットだけではなく、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユニットにおいても同様に存在する。
本発明はこのような事情に鑑み、液体の消費を抑制してノズルのワイピングを確実に行うことができる液体噴射ヘッドユニット、液体噴射装置及びワイピング方法を提供することを目的とする。
[態様1] 本発明の態様は、互いに交差する2つの方向を第1の方向及び第2の方向と規定した場合に、前記第1の方向及び前記第2の方向で規定される平面上であって、複数のノズルが設けられたノズル面を有する液体噴射ヘッドと、前記第1の方向に沿ったワイパーと前記ノズル面との相対移動を前記第2の方向に行って、前記ノズル面をワイピングするワイピング手段と、前記ノズル面上に前記第1の方向に沿って設けられた段差によって形成された凹部と、制御手段と、を具備し、前記制御手段は、複数の前記ノズルのうち、少なくとも1つのノズルから溢れた液体により前記凹部を満たすように前記液体噴射ヘッドを制御し、且つ、前記ワイパーと前記ノズル面との相対移動において、液体が満たされた前記凹部を前記ワイパーによりワイピングしてから前記ノズルをワイピングするように前記ワイピング手段を制御し、前記第1の方向に平行な仮想線に対して、前記第2の方向に射影した場合に、複数の前記ノズルが前記仮想線上に分布する範囲は、前記液体が満たされた前記凹部が仮想線上に分布する範囲に包含されることを特徴とする液体噴射ヘッドユニットにある。
かかる態様では、ノズルが設けられた範囲を包含する凹部であって、液体により満たされた凹部をワイピングしてからノズルをワイピングすることで、ノズル面に付着した増粘した液体を溶融でき、増粘した液体をノズルに刷り込むのを抑制することができる。また、液体はワイパーがノズルよりも先にワイピングする凹部の範囲のみを満たせばよいため、液体の無駄な消費量を抑制することができる。
[態様2]態様1の液体噴射ヘッドユニットにおいて、前記凹部は、前記第1の方向及び前記第2の方向で規定される平面上において、複数の前記ノズルを囲むことが好ましい。これによれば、どの位置のノズルから液体が溢れ出たとしても、段差を液体で満たすことができる。
[態様3]態様1又は2の液体噴射ヘッドユニットにおいて、複数の前記ノズルは、前記第2の方向における複数の位置に配置され、前記第2の方向において前記凹部に最も近い前記ノズルと前記凹部との前記第2の方向の距離は、前記第2の方向において最も離間する2つのノズルの前記第2の方向の距離よりも小さいことが好ましい。これによれば、凹部がノズル近くに配置されるので、ノズルから溢れ出た液体が凹部に移動し易く、凹部を液体で満たし易い。
[態様4]態様1〜3の何れかの液体噴射ヘッドユニットにおいて、複数の前記ノズルが設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレートを囲む貫通孔が設けられた固定板と、前記ノズルプレート及び前記固定板を固定する連通板と、により前記凹部が形成されていることが好ましい。これによれば、ノズルプレートを使って凹部を形成するので、凹部とノズルとを近くに配置することができ、ノズルから溢れ出させた液体によって凹部を満たし易い。
[態様5]態様4の液体噴射ヘッドユニットにおいて、前記ノズルプレートのうちワイピングされる面は、前記凹部よりも撥液性が高いことが好ましい。これにより、凹部に液体を満たし易い。
[態様6]態様1〜5の液体噴射ヘッドユニットにおいて、複数の前記ノズルは、第1の種類の液体を噴射するノズルと、第1の種類の液体よりも表面張力の小さい第2の種類の液体を噴射するノズルと、を含み、前記凹部は、少なくとも前記第2の種類の液体により満たされることが好ましい。これによれば、表面張力の低い液体をノズルから溢れさせることで、ノズルのメニスカスを破壊し易く、液体の消費量を抑制することができる。
[態様7]態様1〜6の何れかの液体噴射ヘッドユニットにおいて、さらに液体受け板を備え、複数の前記ノズルのうち、少なくとも1つのノズルから液体を溢れさせた後、前記ノズル面と前記液体受け板とを近接させることにより、前記凹部を液体により満たすことが好ましい。これによれば、液体受け板によって凹部を液体で容易に満たすことができると共に、液体の無駄な消費量を抑制することができる。
[態様8]態様7の液体噴射ヘッドユニットにおいて、前記液体受け板は、前記ノズルから前記凹部に向けた方向に沿った溝を有することが好ましい。これによれば、溝を設けることで、溝に沿って液体を凹部に導き易く、液体の無駄な消費をさらに抑制することができる。
[態様9]態様1〜8の何れかの液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置にある。
かかる態様では、ノズルのワイピングを確実に行うことができると共に液体の無駄な消費を抑制した液体噴射装置を実現できる。
[態様10]本発明の他の態様は、互いに交差する2つの方向を第1の方向及び第2の方向と規定した場合に、前記第1の方向及び前記第2の方向で規定される平面上であって、複数のノズルが形成されたノズル面をワイパーでワイピングするワイピング方法であって、前記ノズル面には、当該ノズル面上のうち前記第2の方向において複数の前記ノズルとは異なる位置であって、前記第1の方向に沿って設けられた段差によって凹部が設けられ、複数の前記ノズルのうち、少なくとも1つのノズルから溢れた液体により前記凹部を満たし、前記ワイパーと前記ノズル面との相対移動を前記第2の方向に行うことにより、前記凹部をワイピングしてから前記ノズルをワイピングし、前記第1の方向に平行な仮想線に対して、前記第2の方向に射影した場合に、複数の前記ノズルが前記仮想線上に分布する範囲は、前記液体が満たされた前記凹部が仮想線上に分布する範囲に包含されることを特徴とするワイピング方法にある。
かかる態様では、ノズルが設けられた範囲を包含する凹部であって、液体により満たされた凹部をワイピングしてからノズルをワイピングすることで、ノズル面に付着した増粘した液体を溶融でき、増粘した液体をノズルに刷り込むのを抑制することができる。また、液体はワイパーがノズルよりも先にワイピングする凹部の範囲のみを満たせばよいため、液体の無駄な消費量を抑制することができる。
以下に本発明を実施形態に基づいて詳細に説明する。
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。
図1は、本発明の実施形態1に係る液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置の概略構成を示す斜視図である。
本実施形態の液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置は、液体噴射ヘッドの一例であるインクジェット式記録ヘッドを有するインクジェット式記録ヘッドモジュールが装置本体に固定されて、被噴射媒体である紙などの記録シートSを搬送することで印刷を行う、所謂ライン式記録装置である。
具体的には、図1に示すように、インクジェット式記録装置1は、装置本体2と、複数のヘッド本体100を具備すると共に装置本体2に固定されたインクジェット式記録ヘッド3(以下、単に記録ヘッド3とも言う)と、記録シートSを搬送する搬送手段4と、記録ヘッド3と相対向する記録シートSを支持する支持部材7と、液体であるインクを記録ヘッド3に供給する液体供給手段8と、制御手段である制御装置9と、ワイピング手段(図示なし)と、を具備する。なお、本実施形態では、記録シートSの搬送方向を第1の基準方向Xと称する。また、記録ヘッド3のノズルが開口する面内方向において、第1の基準方向Xと直交する方向を第2の基準方向Yと称する。さらに、第1の基準方向X及び第2の基準方向Yに直交する方向を第3の基準方向Zと称する。また、第3の基準方向Zを含む面内において液体噴射方向側(記録シートS側)をZ1側、反対側をZ2側と称する。
記録ヘッド3は、複数のヘッド本体100と、複数のヘッド本体100を保持する保持部材200と、を具備する。
複数のヘッド本体100は、搬送方向である第1の基準方向Xに交差する方向、本実施形態では、第1の基準方向Xに直交する第2の基準方向Yに並設されて保持部材200に固定されている。なお、本実施形態では、複数のヘッド本体100は、第2の基準方向Yの直線上に並設されている。すなわち、複数のヘッド本体100は、第1の基準方向Xにずれて配置されていない。これにより、記録ヘッド3の第1の方向の幅を狭くして小型化を図ることができる。
また、保持部材200は、複数のヘッド本体100のノズルが記録シートS側に向くように、複数のヘッド本体100を保持するものである。また、本実施形態では、保持部材200には、詳しくは後述するが、ヘッド本体100にインクを供給する流路、圧力を調整する圧力調整手段、流路の開閉を行う開閉弁及びインクを加圧する加圧手段等が設けられている。すなわち、本実施形態では、保持部材200は、流路を構成する流路部材としても機能する。もちろん、保持部材200は、ヘッド本体100の保持のみを行い、保持部材200にさらに流路を有する流路部材等を設けるようにしてもよい。そして、このような保持部材200が一体化された複数のヘッド本体100は、装置本体2に固定されている。
搬送手段4は、記録シートSを記録ヘッド3に対して、第1の基準方向Xに搬送する。搬送手段4は、例えば、記録ヘッド3に対して記録シートSの搬送方向である第1の基準方向Xの両側に設けられた第1の搬送ローラー5と、第2の搬送ローラー6とを具備する。
このような第1の搬送ローラー5と第2の搬送ローラー6とによって、記録シートSを搬送する。なお、記録シートSを搬送する搬送手段4は、搬送ローラーに限定されず、ベルトやドラム等であってもよい。
支持部材7は、搬送手段4によって搬送される記録シートSを、記録ヘッド3に相対向する位置で支持する。支持部材7は、例えば、第1の搬送ローラー5と第2の搬送ローラー6との間に、記録ヘッド3に相対向して設けられた断面が矩形状を有する金属又は樹脂等からなる。
なお、支持部材7には、搬送された記録シートSを支持部材7上で吸着する吸着手段が設けられていてもよい。吸着手段としては、例えば、記録シートSを吸引することで吸引吸着するものや、静電気力で記録シートSを静電吸着するもの等が挙げられる。例えば、搬送手段4がベルトやドラムである場合、支持部材7は、ベルト上やドラム上で記録シートSを、記録ヘッド3に相対向する位置で支持する。
また、記録ヘッド3の各ヘッド本体100には、インクが貯留されたインクタンク等の液体貯留手段を有する液体供給手段8がインクを供給可能に接続されている。また、液体供給手段8は、本実施形態では、記録ヘッド3とは異なる装置本体2に固定されており、液体供給手段8からのインクは、チューブ等の供給管8aを介して記録ヘッド3に供給されている。なお、液体供給手段8からのインクは、保持部材200や流路部材等を介さずに直接、ヘッド本体100に供給するようにしてもよい。また、液体供給手段8は、記録ヘッド3とは異なる位置に固定したものに限定されず、例えば、インクカートリッジ等の液体供給手段を記録ヘッド3上に保持させて、液体供給手段から保持部材200、流路部材又は記録ヘッド等に直接インクを供給するようにしてもよい。
このようなインクジェット式記録装置1では、第1の搬送ローラー5によって記録シートSが搬送され、記録ヘッド3によって支持部材7上で支持された記録シートSに印刷が実行される。印刷された記録シートSは、第2の搬送ローラー6によって搬送される。また、図示しないワイピング手段がヘッド本体100のノズル面をワイピングする場合には、ワイピング手段がヘッド本体100のノズル面に相対向する位置まで移動するか、又は、記録ヘッド3がワイピング手段の設けられた位置まで移動するなどして行われる。
ここで、本実施形態のインクジェット式記録装置1の流路構成について図2を参照して説明する。なお、図2は、本実施形態のインクジェット式記録装置の流路構成を示すブロック図である。
図2に示すように、上述したインクジェット式記録装置1では、液体供給手段8からのインクが供給管8aを介して記録ヘッド3に供給される。
ここで、液体供給手段8は、液体であるインクを貯留するインクタンク等の液体貯留手段801と、液体貯留手段801のインクを記録ヘッド3に向かって圧送する第1圧送手段802と、第1圧送手段802と液体貯留手段801との間に設けられて第1圧送手段802からのインクの逆流を抑制する逆止弁803と、を具備する。
第1圧送手段802は、液体貯留手段801に貯留されたインクを逆止弁803によって逆流させることなく、記録ヘッド3に供給する。このような第1圧送手段802としては、例えば、液体貯留手段801を外部から押圧する押圧手段や、加圧ポンプ等が挙げられる。なお、第1圧送手段802として、記録ヘッド3と液体貯留手段801との鉛直方向の相対位置を調整して発生する水頭圧差を用いるようにしてもよい。
記録ヘッド3は、複数のヘッド本体100と、複数のヘッド本体100を保持する保持部材200と、を具備する。また、保持部材200には、液体供給手段8からヘッド本体100にインクを供給する流路が設けられており、この流路の途中には、液体供給手段8から供給されたインクの圧力を調整する圧力調整手段201と、圧力調整手段201よりも下流のヘッド本体100側に設けられて流路を開閉する開閉弁202と、開閉弁202よりも下流側に設けられてインクを加圧する加圧手段203と、が設けられている。
圧力調整手段201は、詳しくは後述するが、下流側の流路が負圧になることで開弁する圧力調整弁からなる。圧力調整手段201を設けることで、ヘッド本体100に第1圧送手段802による圧送されたインクが常にヘッド本体100に供給されるのを抑制して、ヘッド本体100のノズルからインクが漏出するのを抑制することができる。
加圧手段203は、所望のタイミングで流路内のインクを加圧する。また、開閉弁202は、加圧手段203の加圧時に流路を閉弁することで、インクが上流側である圧力調整手段201側に逆流するのを抑制して、加圧手段203によって加圧されたインクがヘッド本体100に供給されるようにする。ちなみに、詳しくは後述するが、圧力調整手段201は、一部が可撓性を有するフィルムで形成されているため、加圧手段203によるインクの加圧時にインクが圧力調整手段201側に逆流すると、圧力調整手段201のフィルムが撓み変形することで加圧手段203による圧力が吸収されてしまう。このため、加圧手段203が加圧する際には、開閉弁202を閉弁することで、圧力調整手段201のフィルムの変形による圧力吸収を抑制して、加圧したインクをヘッド本体100に効率よく供給することができる。
ここで、本実施形態の記録ヘッド3についてさらに図3及び図4を参照して詳細に説明する。なお、図3は、本発明の実施形態1に係るヘッドモジュールを示す分解斜視図であり、図4は、ヘッドモジュールのノズル面側の平面図である。
図示するように、本実施形態の記録ヘッド3は、複数のヘッド本体100と、複数のヘッド本体100を保持する保持部材200と、を具備する。
ヘッド本体100は、ノズル21が設けられたノズル面を第3の基準方向ZのZ1側に有する。このようなヘッド本体100は、保持部材200の記録シートSに相対向する面側、すなわち、第3の基準方向Zの記録シートS側であるZ1側に固定されている。そして、複数のヘッド本体100は、記録シートSの搬送方向である第1の基準方向Xに直交する第2の基準方向Yに直線上に並設されて保持部材200に固定されている。すなわち、複数のヘッド本体100は、第1の基準方向Xにずれて配置されていない。これにより、記録ヘッド3の第1の基準方向Xの幅を狭くして、記録ヘッド3の小型化を図ることができる。もちろん、第2の基準方向Yに並設されたヘッド本体100を第1の基準方向Xにずらして配置するようにしてもよいが、ヘッド本体100を第1の基準方向Xに大きくずらすと、保持部材200等の第1の基準方向Xの幅が大きくなってしまう。このように記録ヘッド3の第1の基準方向Xの幅が大きくなると、インクジェット式記録装置1における第1の搬送ローラー5と第2の搬送ローラー6との第1の基準方向Xにおける距離が遠くなり、記録シートSの姿勢の固定が困難になる。また、記録ヘッド3及びインクジェット式記録装置1が大型化してしまう。本実施形態では、記録ヘッド3の第1の基準方向Xにおける幅を狭くすることで、第1の搬送ローラー5と第2の搬送ローラー6との第1の基準方向Xにおける距離を短くして、記録シートSの姿勢の固定を容易にし、印刷品質を向上することができると共にインクジェット式記録装置1の小型化を図ることができる。
なお、本実施形態では、保持部材200に4個のヘッド本体100を固定するようにしたが、ヘッド本体100の数は1個であってもよく、2個以上の複数個であってもよい。
ここで、このような記録ヘッド3に搭載されるヘッド本体100の一例についてさらに詳細に説明する。
図3及び図4に示すように、本実施形態のヘッド本体100は、複数のヘッドチップ110と、複数のヘッドチップ110を保持するホルダー120と、ヘッドチップ110の第1ノズル面20a側に設けられた固定板であるカバー130と、を具備する。
ヘッドチップ110は、第3の基準方向ZのZ1側にノズル21が設けられた第1ノズル面20aを有する。また、複数のヘッドチップ110のZ2側が、ホルダー120のZ1側の面に接着されている。
ホルダー120は、Z1側に溝状の空間を形成する保持部121を有する。保持部121は、ホルダー120のZ1側の面に、第2の基準方向Yに亘って連続して設けられることで、第2の基準方向Yの両側面に開口して設けられている。また、ホルダー120の保持部121の第1の基準方向Xの両側には、足部122が形成されている。
このような保持部121内に、複数のヘッドチップ110が接着剤等によって固定されている。なお、ホルダー120の図示しない内部には、ヘッドチップ110にインクを供給する流路等が設けられている。このようなホルダー120は、複数の部材が第3の基準方向Zに積層されて構成されていてもよい。
また、ホルダー120の保持部121内には、複数のヘッドチップ110が、第2の基準方向Yに並設されて接着されている。本実施形態では1つのホルダー120に6個のヘッドチップ110が接着されている。もちろん、1つのホルダー120に固定するヘッドチップ110の数は特にこれに限定されず、1つのホルダー120に対してヘッドチップ110が1個であっても、また、2個以上の複数であってもよい。ちなみに、1つのヘッド本体100に対して複数のヘッドチップ110を設けてノズル列の多列化を図ることで、1つのヘッド本体100に対して1つのヘッドチップ110のみにノズル列を複数列設けて多列化する場合に比べて歩留まりを向上することができる。
なお、本実施形態の複数のヘッドチップ110は、第1ノズル面20aの面内方向において、記録シートSの搬送方向である第1の基準方向Xに対してノズル列が傾斜するように固定されている。すなわち、第1の基準方向Xに対して、ノズル列を構成するノズル21の並設方向である第4の基準方向Xaが傾斜する方向となっている。つまり、ノズル21は、第4の基準方向Xaと、第4の基準方向Xaに交差する第2の基準方向Yとで規定される平面上に、第4の基準方向Xaに沿って複数のノズル21が分布されている。このため、本実施形態では、第4の基準方向Xaが第1の方向に相当し、第2の基準方向Yが第2の方向に相当する。また、第4の基準方向Xaと第2の基準方向Yとで規定される平面を第1ノズル面20aと称する。さらに、本実施形態では、ヘッド本体100は、複数のヘッドチップ110を第2の基準方向Yに並設しており、第2の基準方向Yで隣り合うヘッドチップ110のノズル21の少なくとも一部同士を第1の基準方向Xで重なる位置で配置することができる。よって、記録ヘッド3の第2の基準方向Yに亘って同様の間隔で並設されたノズル21を形成することができる。
カバー130は、固定板に相当するものであり、金属等の板状部材からなる。カバー130は、ヘッド本体100の第1ノズル面20a側、すなわち、ヘッド本体100の第3の基準方向ZのZ1側に設けられている。
カバー130は、平板状の部材を折り曲げることで形成されたものであり、第1ノズル面20a側に設けられたベース部131と、ベース部131の第2の基準方向Yの両端部が第3の基準方向ZのZ2側に屈曲して設けられた折り曲げ部132と、を具備する。
ベース部131は、図3に示すように、ホルダー120の第3の基準方向ZのZ1側の面、すなわち、足部122のZ1側の端面に接着剤を介して接合されている。
また、ベース部131には、各ヘッドチップ110のノズル21を露出するための貫通孔である露出開口部134が設けられている。本実施形態では、露出開口部134は、ヘッドチップ110毎に独立して開口するように設けられている。すなわち、本実施形態のヘッド本体100は、6個のヘッドチップ110を有するため、ベース部131には6個の独立した露出開口部134が設けられている。もちろん、ヘッドチップ110の構成等によっては、複数のヘッドチップ110で構成されるヘッド本体群に対して1つの共通する露出開口部134を設けるようにしてもよい。このようなベース部131によって、ホルダー120の保持部121のZ1側が覆われている。本実施形態では、ベース部131のZ1側の面を第2ノズル面135と称する。すなわち、ヘッド本体100のノズル面は、ヘッドチップ110の第1ノズル面20aと、カバー130の第2ノズル面135とを含むものである。
また、折り曲げ部132は、ベース部131の第2の基準方向Yの両端部に設けられており、保持部121の第2の基準方向Yの側面に開口する開口面積を覆う大きさで形成されている。このような折り曲げ部132は、ホルダー120の第2の基準方向Yの側面に接着剤を介して接合されている。これにより、保持部121の第2の基準方向Yの側面への開口は、折り曲げ部132によって覆われて封止されている。
すなわち、ホルダー120とカバー130とは、第1の基準方向Xの両側では足部122の第3の基準方向Zの端面とベース部131とが接着剤により接着され、第2の基準方向Yの両側では保持部121の開口する側面と折り曲げ部132とが接着剤により接着されることで、ホルダー120とカバー130との間の空間である保持部121内にヘッドチップ110が配置されている。
このように、本実施形態では、ホルダー120の第2の基準方向Yの両側には、カバー130に折り曲げ部132を設けることで、カバー130とホルダー120とを接着するようにしたため、ホルダー120の第2の基準方向Yの両側には、カバー130のベース部131と接着するための足部が不要となる。このため、第2の基準方向Yにヘッド本体100を並設した際に、互いに隣り合うヘッド本体100の間側に足部が存在しないことから、第2の基準方向Yで隣り合うヘッド本体100の間隔を狭くすることができる。これにより、第2の基準方向Yで隣り合うヘッド本体100のヘッドチップ110同士を近接して設けることができ、隣り合うインクジェット式記録ヘッドの各ヘッドチップ110に設けられたノズル21を第2の基準方向Yに近接して設けることができ、第2の基準方向Yで隣り合うヘッド本体100のノズル21同士を第1の基準方向Xで重なる位置に配置することが可能となる。このため、複数のヘッド本体100を第2の基準方向Yに延びる直線上に並設することができ、記録ヘッド3の第1の基準方向Xの幅を小さくすることができる。
このような本実施形態のヘッド本体100は、図4に示すように、ノズル面側から平面視した際に、略平行四辺形となる形状を有する。これは、上述したように、各ヘッドチップ110のノズル列を構成するノズル21の並設方向である第4の基準方向Xaが、記録シートSの搬送方向である第1の基準方向Xに対して傾斜して設けられており、このノズル列の傾斜する方向である第4の基準方向Xaと同じようにヘッド本体100の外形を略平行四辺形となるように形成したからである。もちろん、ヘッド本体100の第1ノズル面20a側から平面視した際の形状は、略平行四辺形に限定されず、矩形状や台形状、多角形状等であってもよい。
このようにヘッド本体100を複数配置して記録ヘッド3とすることにより、製造上の歩留まり、加工の容易さ、固定板であるカバー130の平面の平面出しの容易化などの効果を奏する。
以下、ヘッド本体100のヘッドチップ110の一例についてさらに図5〜図7を参照して説明する。なお、図5は、本発明の実施形態1に係るヘッド本体の分解斜視図であり、図6は、ヘッド本体及びカバーの要部平面図であり、図7は、ヘッド本体の第2の基準方向Yの断面図である。
図示するように、本実施形態のヘッドチップ110は、流路形成基板10、連通板15、ノズルプレート20、保護基板30、コンプライアンス基板45、ケース40等の複数の部材を備え、これら複数の部材が接着剤等によって接合されている。
図示するように、ヘッドチップ110を構成する流路形成基板10には、一方面側から異方性エッチングすることにより、複数の隔壁によって区画された圧力発生室12が複数のノズル21が並設される方向に沿って並設されている。なお、本実施形態では、この圧力発生室12が並設される方向は、第4の基準方向Xaと一致する。また、流路形成基板10には、圧力発生室12が第4の基準方向Xaに並設された列が複数列、本実施形態では、2列設けられている。この圧力発生室12が第4の基準方向Xaに沿って形成された圧力発生室12の列が複数列設された列設方向を、以降、第5の基準方向Yaと称する。なお、本実施形態では、第4の基準方向Xa及び第5の基準方向Yaに直交する方向は、第3の基準方向Zと一致する。また、本実施形態のヘッドチップ110は、ノズル21の並設方向である第4の基準方向Xaが、記録シートSの搬送方向である第1の基準方向Xに対して傾斜した方向となるように記録ヘッド3に搭載される。
また、流路形成基板10には、圧力発生室12の第5の基準方向Yaの一端部側に、当該圧力発生室12よりも開口面積が狭く、圧力発生室12に流入するインクの流路抵抗を付与する供給路等が設けられていてもよい。
また、図5に示すように、流路形成基板10の一方面側には、連通板15が接合されている。また、連通板15には、各圧力発生室12に連通する複数のノズル21が設けられたノズルプレート20が接合されている。本実施形態では、ノズルプレート20のノズル21が開口する第3の基準方向Zの一方面であるZ1側が第1ノズル面20aとなっている。
連通板15には、圧力発生室12とノズル21とを連通するノズル連通路16が設けられている。連通板15は、流路形成基板10よりも大きな面積を有し、ノズルプレート20は流路形成基板10よりも小さい面積を有する。このようにノズルプレート20の面積を比較的小さくすることでコストの削減を図ることができる。
また、連通板15には、マニホールド95の一部を構成する第1マニホールド部17と、第2マニホールド部18とが設けられている。
第1マニホールド部17は、連通板15を第3の基準方向Zに貫通して設けられている。また、第2マニホールド部18は、連通板15を第3の基準方向Zに貫通することなく、連通板15のノズルプレート20側に開口して第3の基準方向Zの途中まで設けられている。
さらに、連通板15には、圧力発生室12の第2の基準方向Yの一端部に連通する供給連通路19が、圧力発生室12毎に独立して設けられている。この供給連通路19は、第2マニホールド部18と圧力発生室12とを連通する。
ノズルプレート20には、各圧力発生室12とノズル連通路16を介して連通するノズル21が形成されている。すなわち、ノズル21は、同じ種類の液体であるインクを噴射するものが第4の基準方向Xaに並設され、この第4の基準方向Xaに並設されたノズル21の列が第5の基準方向Yaに2列形成されている。
一方、流路形成基板10の連通板15とは反対面側には、振動板が形成されている。また、振動板上には、第1電極と圧電体層と第2電極とが順次積層されることで、本実施形態の圧力発生手段である圧電アクチュエーター300が構成されている。一般的には圧電アクチュエーター300の何れか一方の電極を共通電極とし、他方の電極及び圧電体層を圧力発生室12毎にパターニングして構成する。
また、流路形成基板10の圧電アクチュエーター300側の面には、流路形成基板10と略同じ大きさを有する保護基板30が接合されている。保護基板30は、圧電アクチュエーター300を保護するための空間である保持部31を有する。また、保護基板30には、第3の基準方向Zに貫通する貫通孔32が設けられている。圧電アクチュエーター300の電極から引き出されたリード電極90の端部は、この貫通孔32内に露出するように延設され、リード電極と駆動IC等の駆動回路97を実装した配線基板98とが、貫通孔32内で電気的に接続されている。
また、保護基板30及び連通板15には、複数の圧力発生室12に連通するマニホールド95を画成するケース40が固定されている。ケース40は、平面視において上述した連通板15と略同一形状を有し、保護基板30に接合されると共に、上述した連通板15にも接合されている。具体的には、ケース40は、保護基板30側に流路形成基板10及び保護基板30が収容される深さの凹部41を有する。この凹部41は、保護基板30の流路形成基板10に接合された面よりも広い開口面積を有する。そして、凹部41に流路形成基板10等が収容された状態で凹部41のノズルプレート20側の開口面が連通板15によって封止されている。これにより、流路形成基板10の外周部には、ケース40と流路形成基板10及び保護基板30とによって第3マニホールド部42が画成されている。そして、この第3マニホールド部42と、連通板15に設けられた第1マニホールド部17及び第2マニホールド部18とによって本実施形態のマニホールド95が構成されている。
また、連通板15の第1マニホールド部17及び第2マニホールド部18が開口する面には、コンプライアンス基板45が設けられている。このコンプライアンス基板45が、第1マニホールド部17と第2マニホールド部18の開口を封止している。
このようなコンプライアンス基板45は、本実施形態では、封止膜46と、固定基板47と、を具備する。封止膜46は、可撓性を有する薄膜(例えば、ポリフェニレンサルファイド(PPS)やステンレス鋼(SUS)等により形成されている。また、固定基板47は、ステンレス鋼(SUS)等の金属等の硬質の材料で形成される。この固定基板47のマニホールド95に対向する領域は、厚さ方向に完全に除去された開口部48となっているため、マニホールド95の一方面は可撓性を有する封止膜46のみで封止された可撓部であるコンプライアンス部49となっている。
また、固定板であるカバー130は、このコンプライアンス基板45の連通板15とは反対面側、すなわち、Z1側の面に接合されている。すなわち、カバー130のベース部131に設けられた貫通孔である露出開口部134は、ノズルプレート20の面積よりも広い開口面積を有し、露出開口部134内でノズルプレート20の第1ノズル面20aを露出する。もちろん、カバー130は、これに限定されず、例えば、カバー130の露出開口部134をノズルプレート20の外形よりも小さな開口面積とし、カバー130をノズルプレート20の第1ノズル面20aに当接又は接着するようにしてもよい。もちろん、カバー130の露出開口部134をノズルプレート20の外形よりも小さな開口面積とした場合であっても、カバー130と第1ノズル面20aとが接しないように設けるようにしてもよい。そして、連通板15には、ノズルプレート20とカバー130とが固定されていることになる。なお、本実施形態のカバー130は、連通板15にコンプライアンス基板45を介して固定されている。このため、カバー130が連通板15に固定されているとは、両者の間にコンプライアンス基板45等の他の部材が介在して固定されているものも、また、カバー130が連通板15に直接固定されているものも含むものである。ちなみに、コンプライアンス基板45は、連通板15のノズルプレート20側に固定するものに限定されず、例えば、コンプライアンス基板45をマニホールド95に対して連通板15とは反対側、すなわち、ケース40側に設けるようにしてもよく、コンプライアンス基板45をマニホールド95の連通板15側とは交差する側面に設けるようにしてもよい。また、ノズルプレート20についても同様に、ノズルプレート20が連通板15に固定されているとは、ノズルプレート20が連通板15に直接固定されているものも、両者の間に他の部材が介在して固定されているものも含むものである。
このように、ノズルプレート20とカバー130とが連通板15に固定されることで、ヘッド本体100のZ1側の面であるノズル面には、ノズルプレート20の第1ノズル面20aとカバー130の第2ノズル面135との間に段差が形成され、この段差によって凹部140が形成されている。すなわち、ノズルプレート20の第1ノズル面20aと、カバー130の第2ノズル面135とは、第3の基準方向Zにおいて異なる位置に設けられることで、両者の間に段差が設けられている。つまり、段差とは、第3の基準方向Zにおいて異なる位置に設けられた2つの面で形成されたもののことを言う。本実施形態では、カバー130の第2ノズル面135が、ノズルプレート20の第1ノズル面20aよりもZ1側に突出して設けられることで段差が形成されている。このようにカバー130をノズルプレート20よりも記録シートS側に突出して設けることで、記録シートSがノズルプレート20に接触し難くなり、記録シートSがノズルプレート20に接触することによるノズルプレート20の変形及び剥離を抑制することができる。なお、本実施形態のノズル面は、ノズルプレート20の第1ノズル面20a及びカバー130の第2ノズル面135を含むものである。ちなみに、第1ノズル面20aと第2ノズル面135とが第3の基準方向Zに同じ位置で設けられていたとしても、例えば、第1ノズル面20aと第2ノズル面135との間で連通板15の表面が露出されている場合には、第1ノズル面20a及び第2ノズル面135と連通板15の表面との間に段差が形成されていることになる。つまり、第1ノズル面20aと第2ノズル面135との間に設けられた連通板15等の部材の表面もノズル面に含まれる。このようなノズル面に設けられた段差によって凹部140が形成されている。ちなみに、凹部140とは、2つの面によって形成された角状のものであっても、また、3つの面によって形成された断面が矩形状となる溝状のものであってもよい。本実施形態では、詳しくは後述するが、第1ノズル面20aと第2ノズル面135との間に、ノズルプレート20とカバー130と連通板15とによって凹部25が形成され、この凹部25内に充填剤26が充填されることで、充填剤26の表面にスロープ状の凹部140が形成されていることになる。なお、凹部25内に充填剤26が充填されていない場合には、凹部25が、段差によって形成された凹部となる。つまり、段差によって形成された凹部とは、ノズルプレート20とカバー130と連通板15とによって形成された凹部25であっても、また、凹部25内に充填された充填剤26の表面に形成されたスロープ状の凹みであってもよい。また、本実施形態では、ノズルプレート20毎に露出開口部134を設けると共に、ノズルプレート20及び露出開口部134は第3の基準方向Zから平面視した際に第4の基準方向Xaに傾斜した平行四辺形を有する。したがって、ノズルプレート20とカバー130との間の凹部140は、ノズル21の並設方向である第4の基準方向Xaに沿って設けられている。また、本実施形態では、凹部140は、ノズルプレート20の周囲に亘って連続して設けられている。つまり、凹部140は、第4の基準方向Xa及び第2の基準方向Yで規定される平面上において、複数のノズル21を囲んで設けられている。さらに、本実施形態では、第2の方向である第2の基準方向Yにおいて、凹部140に最も近いノズル21と凹部140、すなわち、ノズルプレート20の縁との距離l1は、第2の基準方向Yにおいて最も離間する2つのノズル21の距離l2よりも小さい。これにより、詳しくは後述するが、ノズル21から溢れさせたインクが、凹部140に伝わり易く、凹部140をインクで満たし易い。
また、ノズルプレート20とカバー130との間には凹部25が形成されている。すなわち、カバー130の露出開口部134はノズルプレート20よりも大きな開口を有するため、連通板15の表面には、ノズルプレート20の外周縁部とカバー130の露出開口部134の内周縁部との間に凹部25が形成されている。つまり、凹部25は、ノズルプレート20と、カバー130と、ノズルプレート20及びカバー130が固定される連通板15とによって規定されている。そして、この凹部25内には、充填剤26が充填されている。充填剤26は、ノズルプレート20側では第1ノズル面20aよりもZ2側に低い位置で、且つカバー130側でカバー130のZ1側の表面よりもZ2側に低い位置となるようにスロープ状に形成されている。これにより、ノズル面には、充填剤26の表面にスロープ状の凹部140が形成されていることになる。すなわち、凹部25内に設けられた充填剤26のZ1側の表面は、ヘッド本体100のノズル面の一部を構成する。このように充填剤26の高さを規定することで、カバー130のZ1側の表面及びノズルプレート20の第1ノズル面20aをワイパーで払拭した際に、ワイパーが充填剤26に接触して、充填剤26の剥離による異物の発生などを抑制することができる。もちろん、凹部25内には充填剤26が充填されていなくてもよい。このようにノズルプレート20の外周縁部によって凹部25を設けるということは、ノズルプレート20の第1ノズル面20aの表面積を減少させて、ノズル21と凹部140とを近くに配置することができることになる。したがって、詳しくは後述するが、段差によって形成された凹部25内に設けられた充填剤26の表面の凹部140をノズル21から溢れ出させたインクによって満たし易い。なお、充填剤26は、体液耐性を有する材料であれば特に限定されず、例えば、接着剤やモールド材などの樹脂材料を用いることができる。また、充填剤26は、カバー130をコンプライアンス基板45に接着する接着剤の一部であってもよい。このような充填剤26は、樹脂材料で形成されているため、その表面には、インクが滞留し易い。特に、ノズルプレート20のZ1側の表面やカバー130のZ1側の表面にインクが付着し難くなるようにインクに対して撥液性を有する撥液膜を設けた場合、ノズルプレート20及びカバー130の表面に付着したインクが充填剤26の表面に移動して滞留し易い。つまり、ノズルプレート20の第1ノズル面20aは、凹部25又は凹部25に充填された充填剤26の表面、すなわち、凹部140の内面よりも撥液性が高い。
なお、ケース40には、マニホールド95に連通して各マニホールド95にインクを供給するための導入路44が設けられている。また、ケース40には、保護基板30の貫通孔32に連通して配線基板98が挿通される接続口43が設けられている。
このような構成のヘッドチップ110では、インクを噴射する際に、液体供給手段8から導入路44を介してインクを取り込み、マニホールド95からノズル21に至るまで流路内部をインクで満たす。その後、駆動回路97からの信号に従い、圧力発生室12に対応する各圧電アクチュエーター300に電圧を印加することにより、圧電アクチュエーター300と共に振動板をたわみ変形させる。これにより、圧力発生室12内の圧力が高まり所定のノズル21からインク滴が噴射される。
ここで、保持部材200に設けられた圧力調整手段201の一例について図8を参照して説明する。なお、図8は、本実施形態の圧力調整手段を示す断面図である。
図8に示すように、圧力調整手段201は、液体供給手段8とヘッド本体100とを連通する流路の途中に設けられて当該流路を開閉するバルブである。具体的には、本実施形態の圧力調整手段201は、弁座210と弁体220とを具備する。
弁座210には、液体供給手段8に供給管8aを介して接続される収容室211と、収容室211に連通口212を介して連通すると共に、ヘッド本体100に連通する第1圧力調整室213と、が設けられている。
収容室211は、弁座210の一方面に形成された凹部を蓋部材214で封止することで形成されている。また、弁座210には、収容室211と液体供給手段8とを連通する流入口215が設けられている。
第1圧力調整室213は、弁座210の収容室211とは反対側の側面に開口する凹形状を有する。また、弁座210の第1圧力調整室213が開口する面には、フィルム216が貼付されており、第1圧力調整室213の開口はフィルム216によって封止されている。また、第1圧力調整室213には、流出路217の一端が連通しており、流出路217の他端は、ヘッド本体100側と接続されている。
ここで、フィルム216は、液体に対して耐性を有する可撓性材料を用いることができる。また、フィルム216としては、水分透過率や液酸素や窒素等のガス透過率の低い材料を用いるのが好ましい。このようなフィルム216の材料としては、例えば、高密度ポリエチレンフィルムあるいはポリプロピレン(PP)フィルムに、塩化ビニリデン(サラン)をコーティングしたナイロンフィルムを接着ラミネートした構成が挙げられる。また、他の材料として、ポリエチレンテレフタレート(PET)などを使用してもよい。
このようなフィルム216の第1圧力調整室213の壁面の一部を構成する部分は、ダイヤフラム216aとなっている。また、ダイヤフラム216aの第1圧力調整室213側の面には、受圧板218が設けられている。受圧板218は、ダイヤフラム216aよりも小さな外形の円盤形状を有する。このような受圧板218は、連通口212を開閉する弁体220が直接フィルム216に当接するのを避けるために設けられたものであり、ダイヤフラム216aよりも剛性の高い材料、例えば、樹脂や金属等を用いることができる。
第1圧力調整室213の底面、すなわち、弁座210のダイヤフラム216aに相対向する壁面には、厚さ方向に貫通して第1圧力調整室213と収容室211とを連通する連通口212が設けられている。収容室211からのインクは、連通口212を介して第1圧力調整室213に流入される。
連通口212には、弁体220が挿通されている。弁体220は、連通口212に挿通された軸部221及び軸部221の収容室211内の端部に設けられたフランジ部222と、フランジ部222に固定されたシール部材223と、を具備する。
軸部221は、連通口212よりも若干小さな外径を有し、圧力調整室513内の一端部が受圧板218の中央部に当接する。また、軸部221の受圧板218に当接するのとは反対側の他端部は、収容室211内に配置されており、収容室211内の他端部には、フランジ部222が一体的に形成されている。
フランジ部222は、円形の板状部材からなる。また、フランジ部222には、ゴム又はエラストマー等の弾性材料で形成されたシール部材223が固定されている。シール部材223が弁座210に当接することで連通口212を閉弁する。
このような弁体220のフランジ部222と収容室211を画成する蓋部材214との間には、コイルバネ225が介装されており、コイルバネ225の付勢力によって弁体220は軸部221の軸方向を移動軸方向として第1圧力調整室213側に付勢されている。
ここで弁体220に働く力には、フィルム216の反力と、第1圧力調整室213のインク圧を受けて受圧板218とダイヤフラム216aとに働く力と、コイルバネ225の付勢力と、インクの供給圧を受けて弁体220に働く力と、がある。
フィルム216の反力とは、撓み変形したダイヤフラム216aが元の形状に復元しようとする力である。ダイヤフラム216aの変形量、すなわち、撓み量が大きいほど、フィルム216の反力は大きくなる。このようなフィルム216の反力は受圧板218を介して軸部221に伝達される。
第1圧力調整室213のインク圧を受けて受圧板218とダイヤフラム216aとに働く力とは、インク圧を受ける受圧板218とダイヤフラム216aとの受圧面積とインク圧との積で表される。第1圧力調整室213内の液体が流出路217から下流に流されて、第1圧力調整室213内のインクが減少すると、インク圧と大気圧との差圧が大きくなり、受圧板218とダイヤフラム216aとに働く力は大きくなる。この受圧板218とダイヤフラム216aとに働く力は、軸部221を介して弁体220に開弁方向の力として働く。
コイルバネ225の付勢力は、弁体220を閉弁方向に付勢する力である。このように、本実施形態では、弁体220は、コイルバネ225によって、第1圧力調整室213のインクの圧力によって受圧板218とダイヤフラム216aとに働く力とは反対向きの力を受圧板218に与えるので、受圧板218を弁体220が開弁位置に達するまで変位させるためには、コイルバネ225の付勢力に相当する分だけ、第1圧力調整室213内のインクをより低い圧力まで減圧させる必要がある(動作圧)。
そして、このような圧力調整手段201では、第1圧力調整室213内のインクが下流に流されて第1圧力調整室213内が大気圧よりも負圧に減圧されることで、図8(b)に示すように、ダイヤフラム216aが第1圧力調整室213の底面側に移動し、受圧板218が弁体220をコイルバネ225の付勢力に抗して押圧することで弁体220のシール部材223と弁座210との間に隙間が生じて、連通口212が開口、すなわち開弁する。また、この開弁によって収容室211から第1圧力調整室213内にインクが供給されることで、第1圧力調整室213内の減圧が解消されると、図8(a)に示すように、ダイヤフラム216aがコイルバネ225の付勢力によって元の位置に戻り、閉弁する。
このような圧力調整手段201を記録ヘッド3に設けることで、液体供給手段8の第1圧送手段802から圧送されたインクを所定の圧力でヘッド本体100に供給することができる。すなわち、圧力調整手段201によって、ヘッド本体100がインクを消費した分だけインクを供給することができる。これにより、ヘッド本体100内のインクを負圧に維持して、ノズル21のインクのメニスカスを形成し、ノズル21からのインクが溢れ出すのを抑制することができる。
また、保持部材200に設けられた加圧手段203の一例について図9を参照して説明する。なお、図9は、本実施形態の加圧手段を示す断面図である。
図9に示すように、加圧手段203は、圧力調整手段201と、ヘッド本体100のマニホールド95とに接続された第2圧力調整室230と、第2圧力調整室230に弾性材料で形成されたシート状の壁部231を介して区画された加圧室232と、を具備する。
第2圧力調整室230には、圧力調整手段201が開閉弁202を介して接続されており、圧力調整手段201から供給されたインクが一時的に貯留される。また、第2圧力調整室230は、ヘッド本体100のマニホールド95に連通しており、第2圧力調整室230に一時的に貯留されたインクはヘッド本体100に供給される。
加圧室232には、外部と連通する大気開放路233が連通されており、加圧室232は大気開放路233を介して外部と連通、すなわち、大気開放されている。また、大気開放路233には、大気開放路233を開閉する大気開放用開閉弁234が設けられており、大気開放用開閉弁234によって加圧室232の大気開放が制御される。
また、加圧室232には、空気等の気体を加圧室232に圧送する第2圧送手段235が接続されている。大気開放用開閉弁234が大気開放路233を閉弁した状態で第2圧送手段235が加圧室232に気体を圧送することで、加圧室232内の気体が加圧される。そして、このように加圧室232を加圧することで、壁部231が第2圧力調整室230側に向かって変形し、壁部231によって第2圧力調整室230の容積が減少することによって、第2圧力調整室230内のインクが加圧される。また、第2圧送手段235による加圧室232の加圧を停止し、大気開放用開閉弁234を開弁することで、加圧室232内の気体が外部に排出されて、加圧室232内の気体の圧力が低下する。これにより、壁部231が弾性力によって元の姿勢に戻り、第2圧力調整室230の容積が元に戻り、第2圧力調整室230内のインクの加圧が解除される。
なお、第2圧力調整室230内のインクを加圧する際には、開閉弁202によって圧力調整手段201側にインクが流れないようにする。これは、例えば、圧力調整手段201側にインクが流れると、圧力調整手段201のフィルム216が撓み変形して圧力吸収してしまうからである。すなわち、加圧手段203によってインクを加圧する際に、圧力調整手段201側へのインクの流れ出しを抑制することで、ヘッド本体100側に加圧手段203によって加圧したインクを効率よく送ることができる。
さらに、インクジェット式記録装置1に搭載されてヘッド本体100のノズル面をワイピングするワイピング手段の一例について図10を参照して説明する。なお、図10は、ワイピング手段を示すヘッドモジュールのノズル面側からの平面図及び要部断面図である。
図10に示すように、ワイピング手段150は、本実施形態では、ゴムやエラストマー等の弾性部材で形成された板状部材からなるワイパー151と、ワイパー151が固定されたワイパーベース部152と、を具備する。
ワイパーベース部152は、ヘッド本体100のノズル面に対向する位置に移動可能に設けられている。また、ワイパーベース部152は、図示しない駆動モーター等の駆動手段によって第2の基準方向Yに移動可能に設けられている。
ワイパー151は、先端が自由端となるように、基端部側がワイパーベース部152に固定されている。また、ワイパー151の面方向が沿った方向が第3の基準方向Xaである。そして、ワイパー151の自由端となる先端がノズル面に向かって突出するように配置されている。このようなワイパー151は、第4の基準方向Xaの長さが、ノズル21が並設されたノズル列の長さよりも長い。これにより、ワイパー151は、ノズルプレート20の第1ノズル面20aとカバー130の第2ノズル面135との全面を払拭することが可能である。
このようなワイピング手段150では、ワイパー151がヘッド本体100に対して相対的に第2の基準方向Yに移動することにより、ワイパー151の先端がカバー130の第2ノズル面135及びノズルプレート20の第1ノズル面20aを払拭する。また、本実施形態では、1つのワイパー151によって、複数、本実施形態では4個のヘッド本体100を払拭するようになっている。これにより、部品点数を減少させてコストを低減することができる。もちろん、ワイパー151をヘッド本体100毎、又は2個以上のヘッド本体100のグループ毎に設けるようにしてもよい。
また、インクジェット式記録装置1の制御装置9の一例について、図11を参照して説明する。なお、図11は、本実施形態の記録装置の制御構成を示すブロック図である。
図11に示すように、制御装置9は、印刷制御手段901、印刷位置制御手段902、ワイピング制御手段903及び加圧制御手段904を具備する。
印刷制御手段901は、ヘッド本体100の印刷動作を制御し、例えば、印刷信号の入力に伴って圧電アクチュエーター300に駆動パルスを印加して、ヘッド本体100からインクを噴射させる。
印刷位置制御手段902は、搬送手段4を制御して、記録シートSのヘッド本体100に対する相対位置を制御する。
ワイピング制御手段903は、印刷制御手段901の印刷後や印刷前、吸引手段(図示なし)によってノズル21からインクと共に気泡を吸引した吸引動作後などの所望のタイミングで、ワイピング手段150を制御して、ヘッド本体100のノズル面をワイパー151によってワイピングする。
加圧制御手段904は、ワイピング手段150によるワイピング時において、開閉弁202を閉弁させると共に加圧手段203を制御してインクを加圧して、加圧したインクをヘッド本体100に供給する。
そして、制御装置9は、加圧制御手段904によってヘッド本体100に加圧したインクを供給すると共に、ワイピング制御手段903によってヘッド本体100のノズル面をワイパー151でワイピングする。このとき、加圧制御手段904は、ヘッド本体100のノズル21から溢れ出たインクによって少なくとも段差によって形成された充填剤26の表面の凹部140のノズル21に第2の基準方向Yで相対する範囲を満たすまで、加圧手段203を制御する。すなわち、図6に示すように、第4の基準方向Xaに平行な仮想線vに対して、第2の基準方向Yに射影した場合に、複数のノズル21が仮想線vに分布する範囲wは、インクが満たされた凹部140が仮想線v上に分布する範囲wに包含されている。つまり、第4の基準方向Xaに平行な仮想線vを、第4の基準方向Xaに沿って設けられた凹部140とすると、第2の基準方向Yにノズル21を射影した際に凹部140の少なくともノズル21が分布される範囲wにインクが満たされればよい。言い換えると、複数のノズル21は、凹部140のインクが満たされた範囲に第2の方向Yで相対する。本実施形態では、凹部140がノズル21の2列を囲むように設けられているため、凹部140の全周に亘ってインクが満たされるようにしている。これにより、凹部140の範囲wが確実にインクで満たされる。そして、ワイピング制御手段903は、インクが満たされた凹部140をワイパー151でワイピングしてから、ノズル21をワイピングするようにワイピング手段150を制御する。なお、ノズル21からインクを溢れさせると、上述したように第1ノズル面20aは、凹部140の内面を形成する充填剤26の表面に比べて撥液性が高いため、第1ノズル面20aから充填剤26の表面、すなわち、凹部140に移動し易い。また、凹部140、すなわち、充填剤26の表面はスロープ状に凹んでいるため、インクが毛細管力によって凹部140に沿って充填剤26の表面に充填され易い。ちなみに、加圧制御手段904が、加圧手段203を制御して、ノズル21からインクを溢れさせる圧力は、全てのノズル21からインクを溢れさせる圧力であってもよく、また、一部のノズル21からインクを溢れさせる圧力であってもよい。いずれにしても少なくとも凹部140の範囲wがインクで満たされるようにノズル21からインクを溢れさせればよい。このように、少なくとも凹部140の範囲wをインクで満たすことで、第1ノズル面20aの全てを溢れたインクで満たすのに比べて、インクの無駄な消費量を抑制することができる。また、本実施形態では、凹部140が複数のノズル21を囲んで設けられているため、何れのノズル21からインクを溢れさせても凹部140にインクを満たすことができる。つまり、ノズル21から第1の基準方向Xに向かってインクが流れたとしても、ノズル21の第1の基準方向Xに設けられた凹部140を伝って範囲wにインクを満たすことができる。さらに、本実施形態では、第2の基準方向Yで隣り合うノズル列のノズル21の距離l2よりも、凹部140とノズル21との第2の基準方向Yの距離l1が小さい。したがって、ノズル21の近くに凹部140が配置されるので、ノズル21から溢れたインクが凹部140を満たしやすい。
このような制御装置9によって、ノズル面をワイピング手段150でワイピングするワイピング方法について、図12を参照して説明する。なお、図12は、記録ヘッド及びワイピング手段の要部断面図である。
図12(a)に示すように、制御装置9の加圧制御手段904は、開閉弁202及び加圧手段203を制御して、ノズル21からインクを溢れさせて凹部140の少なくとも範囲w(図6参照)をインク400で満たす。なお、異物401は、ヘッドチップ110の第1ノズル面20aやカバー130の第2ノズル面135だけでなく、凹部140に設けられた充填剤26の表面にも付着し易い。このような異物401は、例えば、印刷時に発生したインクミストが第1ノズル面20a及び第2ノズル面135等に付着し、また、第1ノズル面20a及び第2ノズル面135は撥液処理されていることから第1ノズル面20a及び第2ノズル面135に付着したインクが充填剤26の表面に移動し、充填剤26の表面でインクが乾燥することで増粘して形成される。本実施形態では、ノズル21からインクを溢れさせて凹部140をインクで満たすことで、異物401をインク400で溶解することができる。
このように、加圧手段203によってインクを加圧した状態で、ノズル面をワイパー151によってワイピングする。具体的には、図12(b)に示すように、ワイピング制御手段903は、ワイピング手段150を制御して、ワイパー151をカバー130の第2ノズル面135に当接させて、第2の基準方向Yに向かって、すなわち、凹部140に向かって移動させる。これにより、第2ノズル面135がワイピングされる。
また、ワイパー151を第2の基準方向Yに移動させることで、図12(c)に示すように、充填剤26の表面の異物401が溶解したインク400をワイパー151でワイピングする。そして、さらにワイパー151を第2の基準方向Yに移動させることで、ワイパー151でノズル21をワイピングする。このとき、ワイパー151には、異物401が直接付着せず、異物401が溶解したインク400が付着しているため、インク400が付着したワイパー151によってノズル21をワイピングしても、異物401をワイパー151によってノズル21に刷り込むことがなく、異物401のノズル21内への侵入を抑制することができる。また、溶解したインク400が付着したワイパー151により、ヘッドチップ110の第1ノズル面20aをワイピングするので、第1ノズル面20aに付着した異物を溶解してワイピングすることができる。
これに対して、例えば、図13(a)に示すように、充填剤26の表面に付着した異物401を直接ワイパー151によってワイピングすると、加圧手段203がノズル21内のインクを加圧していたとしても、図13(b)に示すように、ワイパー151に付着した異物401、特に増粘したインクをノズル21に刷り込んでしまう。このように異物401をノズル21に刷り込むと、ノズル21の目詰まりが発生し、インクの噴射不良が発生してしまう。
つまり、本実施形態では、凹部140に付着した異物401を、ノズル21から溢れさせたインクによって溶融して、凹部140のインクと共にワイパー151でヘッドチップ110の第1ノズル面20aをワイピングする。これにより、ヘッドチップ110の第1ノズル面20aや凹部140の異物401をノズル21に刷り込むのを抑制することができ、ノズル21の目詰まり、インク重量の減少、インクの着弾位置ずれ等の噴射不良を抑制することができる。また、本実施形態では、ノズル21から溢れさせたインクで第1ノズル面20aの全てを満たすのではなく、凹部140の少なくとも範囲wをインクで満たせば良いため、インクの無駄な消費量を抑制することができる。
なお、凹部140は、ワイパー151の移動方向である第2の基準方向Yにおいて、ノズル21をワイピングした後にも存在するが、ノズル21をワイピングした後の凹部140に付着した異物401がワイパー151に付着したとしても、ワイパー151は、次の第1ノズル面20aをワイピングする前に、インクが満たされた凹部140をワイピングした際に溶解する。したがって、ワイパー151によって、複数の第1ノズル面20aを連続してワイピングしても、異物401のノズル21への刷り込みは抑制することができる。
ちなみに、ワイパー151によってノズル21を払拭した後は、ノズル21のメニスカスを形成するために、加圧手段203によるインクの加圧を停止し、ノズル21からインク滴の予備吐出、所謂フラッシングを行わせることで、ノズル21のインクのメニスカスを良好に形成することができる。
以上説明したように、本実施形態のインクジェット式記録装置1では、凹部140をインクで満たした後、ノズル21内のインクを加圧した状態で、ワイパー151をノズル面に対して第2の基準方向Yに相対移動させることによって、ワイパー151が凹部140をワイピングした後、ノズル21をワイピングするようにした。このため、第1ノズル面20aや凹部140に付着した増粘したインクなどの異物401がインクによって溶解し、異物401をノズル21に刷り込むのを抑制して、ノズル21の異物401による目詰まりやインク重量の減少、インクの着弾位置ずれ等の噴射不良を抑制することができる。また、凹部140を満たすインクは、少なくとも範囲wを満たせばよいため、ノズル面の全面、又は第1ノズル面20aの全面に亘ってインクを満たす場合に比べて、インクの消費量を抑制することができる。また、本実施形態のワイピング方法では、加圧手段203による加圧を比較的低い加圧で行えば良いため、加圧手段203として小型のものを用いることができ、小型化及び低コスト化を行うことができる。
なお、本実施形態では、インクジェット式記録装置1には、記録ヘッド3と、液体供給手段8と、制御装置9と、ワイピング手段150と、が設けられているが、本願発明は、記録ヘッド3と、制御手段である制御装置9と、ワイピング手段150と、を具備する液体噴射ヘッドユニットであるインクジェット式記録ヘッドユニットに適用することができるものである。すなわち、記録ヘッド3、制御装置9及びワイピング手段150を有するものをインクジェット式記録ヘッドユニット(液体噴射ヘッドユニット)と称する。
また、本実施形態では、特に言及していないが、例えば、第4の基準方向Xaに並設された複数のノズル21が、第1の種類のインク(液体)を噴射するノズルと、第1の種類のインク(液体)よりも表面張力の小さい第2の種類のインク(液体)を噴射するノズルとに分類される場合には、凹部140は、少なくとも第2の種類のインクによって満たす方が好ましい。これは、第2の種類のインクの表面張力が第1の種類のインクに比べて表面張力が小さいことから、ノズル21のインクのメニスカスを第2の種類のインクの方が壊しやすく、ノズル21からインクを容易に溢れさせて凹部140を満たし易いからである。また、第2の種類のインクを用いた方が、ノズル21のインクのメニスカスを破壊し易いため、インクの無駄な消費量をさらに抑制することもできる。
(実施形態2)
図14は、本発明の実施形態2に係る記録ヘッドの要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図14は、本発明の実施形態2に係る記録ヘッドの要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図14(a)に示すように、本実施形態のヘッド本体100の第1ノズル面20aに第3の基準方向Zで対向する位置には、液体受け板160が設けられている。液体受け板160は、板状の部材からなり、第3の基準方向Zに移動可能に設けられており、所望のタイミングで、第1ノズル面20aに近接する位置に配置される。
そして、本実施形態では、ワイピング手段150によりノズル面をワイピングする前に凹部140をインクで満たす際に、図14(b)に示すように、液体受け板160を第1ノズル面20aに近接させてからノズル21からインクを溢れ出させる。これにより、第1ノズル面20aと液体受け板160との間でインクが広がり、インクを凹部140まで容易に移動させることができる。なお、液体受け板160の表面は、撥液処理されていれば、凹部140に向かってインクが移動し易い。
なお、液体受け板160は、板状の部材に限定されず、例えば、メッシュ状の所謂、フィルター等であってもよい。
また、液体受け板160は、第1ノズル面20aに対向する面が平坦面であるが、特にこれに限定されず、例えば、ノズル21から溢れ出たインクをより凹部140に導くように、溝を有するものであってもよい。このような例を図15に示す。なお、図15は、液体受け板の変形例を示す記録ヘッドの要部断面図である。
図15に示すように、液体受け板160には、第1ノズル面20aに相対向する面に、ノズル21から凹部140に向かう溝161が設けられている。このように液体受け板160に溝161を設けることで、ノズル21から溢れ出たインクは溝161内を毛細管現象によって移動し、凹部140に容易に導かれて、凹部140を満たすことができる。これにより、よりインクの消費量を抑制することが可能である。
(実施形態3)
図16は、本発明の実施形態3に係る記録ヘッドの要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図16は、本発明の実施形態3に係る記録ヘッドの要部断面図である。なお、上述した実施形態と同様の部材には同一の符号を付して重複する説明は省略する。
図16に示すように、ノズルプレート20には、ノズル21の内面とノズルプレート20の外周縁部の凹部140側の側面とを連通する連通流路22が設けられている。連通流路22は、ノズルプレート20の厚さの途中に設けられており、第1ノズル面20aに形成されていない。そして、連通流路22は、凹部25の充填剤26の表面よりもZ1側に開口している。
このようにノズルプレート20に連通流路22を設けることで、加圧手段203によってインクを加圧した際に、ノズル21内のインクを連通流路22を介して凹部140に供給することができる。したがって、少ないインク消費量で凹部140にインクを確実に満たすことができる。
(他の実施形態)
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
以上、本発明の各実施形態について説明したが、本発明の基本的な構成は上述したものに限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態1〜3では、制御装置9は、ワイパー151によるノズル面のワイピング時に、加圧手段203を制御して、ノズル21からインクを溢れさせるか、又は連通流路22から凹部140にインクを供給するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、圧力調整手段201の閉弁を強制的に解除する開弁手段を設け、第1圧送手段802によって加圧されたインクをヘッド本体100に供給することで、ノズル21からインクを溢れさせるか、又は、連通流路22から凹部140にインクを供給するようにしてもよい。すなわち、記録ヘッド3には、加圧手段203が設けられていなくてもよい。もちろん、加圧手段203と第1圧送手段802との両方を用いるようにしてもよい。
また、上述した実施形態1〜3では、ワイピング手段150として、板状の弾性部材で形成されたワイパー151を用いるようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、ワイパー151は、スポンジ等の発泡樹脂材料や不織布等の布材料であってもよい。
さらに、上述した実施形態1〜3では、カバー130とノズルプレート20とは直接接合されていないが、特にこれに限定されず、例えば、ノズルプレート20の第1ノズル面20aにカバー130が直接、接合されていてもよい。この場合であっても、第1ノズル面20aと第2ノズル面135との間には段差によってカバー130の側面と第1ノズル面20aとの2つの面で形成された角部状の凹部が形成され、凹部にはインクが滞留し易く、滞留したインクが増粘して異物401となりやすい。
また、上述した実施形態1〜3では、ヘッドチップ110は、流路形成基板10、連通板15、ノズルプレート20、保護基板30、コンプライアンス基板45、ケース40等の複数の部材を備えるとしたが、第1ノズル面20aに設けられたノズル21から液体を噴射するために、当該ノズル21と連通した圧力発生室12に圧力を発生させる圧力発生手段と、当該圧力発生手段が設けられ、所定の方向に沿って並設された複数の圧力発生室12とを少なくとも備えていればよい。
また、上述した実施形態1〜3では、ノズル面に設けられた凹部25に充填剤26を充填するようにしたが、特にこれに限定されず、例えば、充填剤26を充填しなくてもよい。このように凹部25を設けることで、凹部25内に貯留したインクが記録シートSに付着するのを抑制することができる。また、凹部25に毛細管力によってインクを貯留することができる。
また、上述した実施形態1〜3では、記録ヘッド3には、複数のヘッド本体100が設けられているが、1つの記録ヘッド3が有するヘッド本体100の数は特にこれに限定されず、1つであっても、2つ以上の複数であってもよい。また、ヘッド本体100が有するヘッドチップ110の数も上述したものに限定されず、1つであっても、また2つ以上の複数であってもよい。
さらに、上述した実施形態1〜3では、ヘッドチップ110のノズル21の並設方向が、搬送方向である第1の基準方向Xに直交する第2の基準方向Yに対して傾斜した方向となるように配置するようにしたが、ノズル21の並設方向が搬送方向である第1の基準方向Xと同じ方向となるようにしてもよく、また、ノズル21の並設方向が第2の基準方向Yと同じ方向になるようにしてもよい。さらに、ノズル21は、列状に設けられているものに限定されるものではなく、ノズル21をマトリックス状に配置するようにしてもよい。すなわち、ノズル21は、ノズル面に複数形成されていれば、その配置は特に限定されるものではない。さらに、上述した実施形態1〜3では、ホルダー120が第1ノズル面20aに垂直な第3の基準方向Zから平面視した際に、略平行四辺形状となるようにしたが、特にこれに限定されず、矩形状、台形形状、多角形状等であってもよい。
さらに、上述した実施形態1〜3では、インクジェット式記録装置1として、記録ヘッド3が装置本体2に固定されて、記録シートSを搬送するだけで印刷を行う、所謂ライン式記録装置を例示したが、特にこれに限定されず、記録ヘッド3を記録シートSの搬送方向である第1の基準方向Xとは交差する方向、例えば、第2の基準方向Yに移動するキャリッジに搭載して、記録ヘッド3を搬送方向とは交差する方向に移動しながら印刷を行う、所謂シリアル型記録装置にも本発明を適用することができる。また、記録ヘッド3に対して記録シートSを搬送する構成に限定されず、記録シートSに対して記録ヘッド3を移動させる構成により印刷を行ってもよく、記録シートSを記録ヘッド3に対して相対的に搬送すればよい。
また、上述した実施形態1〜3では、圧力発生室12に圧力変化を生じさせる圧力発生手段として、第3の基準方向Zに積層された圧電アクチュエーター300を用いて説明したが、圧電アクチュエーター300は、例えば、成膜及びリソグラフィー法によって形成された薄膜型や、グリーンシートを貼付する等の方法により形成される厚膜型等であってもよい。また、圧電アクチュエーター300は、圧電材料と電極形成材料とを交互に積層させて軸方向に伸縮させる縦振動型を使用することができる。また、圧力発生手段として、圧力発生室内に発熱素子を配置して、発熱素子の発熱で発生するバブルによってノズルから液滴を噴射するものや、振動板と電極との間に静電気を発生させて、静電気力によって振動板を変形させてノズル21から液滴を噴射させるいわゆる静電式アクチュエーターなどを使用することができる。
なお、上記実施の形態においては、液体噴射ヘッドの一例としてインクジェット式記録ヘッドを、また液体噴射装置の一例としてインクジェット式記録装置を挙げて説明したが、本発明は、広く液体噴射ヘッドを具備する液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置全般を対象としたものであり、インク以外の液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射ヘッドユニットや液体噴射装置にも勿論適用することができる。その他の液体噴射ヘッドとしては、例えば、プリンター等の画像記録装置に用いられる各種の記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ELディスプレイ、FED(電界放出ディスプレイ)等の電極形成に用いられる電極材料噴射ヘッド、バイオchip製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等が挙げられ、かかる液体噴射ヘッドを備えた液体噴射ヘッドユニット及び液体噴射装置にも適用できる。
1 インクジェット式記録装置(液体噴射装置)、 3 インクジェット式記録ヘッド(液体噴射ヘッド)、 4 搬送手段、 5 第1の搬送ローラー、 6 第2の搬送ローラー、 7 支持部材、 8 液体供給手段、 9 制御装置、 10 流路形成基板、 20 ノズルプレート、 20a 第1ノズル面、 21 ノズル、 22 連通流路、 25 凹部、 26 充填剤、 30 保護基板、 40 ケース、 45 コンプライアンス基板、 90 リード電極、 95 マニホールド、 97 駆動回路、 98 配線基板、 100 ヘッド本体、 110 ヘッドチップ、 120 ホルダー、 121 保持部、 122 足部、 130 カバー(固定板)、 131 ベース部、 132 折り曲げ部、 135 第2ノズル面、 140 凹部、 150 ワイピング手段、 151 ワイパー、 160 液体受け板、 161 溝、 200 保持部材、 201 圧力調整手段、 202 開閉弁、 203 加圧手段、 300 圧電アクチュエーター、 v 仮想線、 w 範囲、 X 第1の基準方向、 Xa 第4の基準方向(第1の方向)、 Y 第2の基準方向(第2の方向)、 Ya 第5の基準方向
Claims (10)
- 互いに交差する2つの方向を第1の方向及び第2の方向と規定した場合に、
前記第1の方向及び前記第2の方向で規定される平面上であって、複数のノズルが設けられたノズル面を有する液体噴射ヘッドと、
前記第1の方向に沿ったワイパーと前記ノズル面との相対移動を前記第2の方向に行って、前記ノズル面をワイピングするワイピング手段と、
前記ノズル面上に前記第1の方向に沿って設けられた段差によって形成された凹部と、
制御手段と、
を具備し、
前記制御手段は、
複数の前記ノズルのうち、少なくとも1つのノズルから溢れた液体により前記凹部を満たすように前記液体噴射ヘッドを制御し、且つ、
前記ワイパーと前記ノズル面との相対移動において、液体が満たされた前記凹部を前記ワイパーによりワイピングしてから前記ノズルをワイピングするように前記ワイピング手段を制御し、
前記第1の方向に平行な仮想線に対して、前記第2の方向に射影した場合に、複数の前記ノズルが前記仮想線上に分布する範囲は、前記液体が満たされた前記凹部が仮想線上に分布する範囲に包含されることを特徴とする液体噴射ヘッドユニット。 - 前記凹部は、前記第1の方向及び前記第2の方向で規定される平面上において、複数の前記ノズルを囲むことを特徴とする請求項1記載の液体噴射ヘッドユニット。
- 複数の前記ノズルは、前記第2の方向における複数の位置に配置され、
前記第2の方向において前記凹部に最も近い前記ノズルと前記凹部との前記第2の方向の距離は、前記第2の方向において最も離間する2つのノズルの前記第2の方向の距離よりも小さいことを特徴とする請求項1又は2記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 複数の前記ノズルが設けられたノズルプレートと、前記ノズルプレートを囲む貫通孔が設けられた固定板と、前記ノズルプレート及び前記固定板を固定する連通板と、により前記凹部が形成されていることを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。
- 前記ノズルプレートのうちワイピングされる面は、前記凹部よりも撥液性が高いことを特徴とする請求項4記載の液体噴射ヘッドユニット。
- 複数の前記ノズルは、第1の種類の液体を噴射するノズルと、第1の種類の液体よりも表面張力の小さい第2の種類の液体を噴射するノズルと、を含み、
前記凹部は、少なくとも前記第2の種類の液体により満たされることを特徴とする請求項1〜5の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。 - さらに液体受け板を備え、
複数の前記ノズルのうち、少なくとも1つのノズルから液体を溢れさせた後、
前記ノズル面と前記液体受け板とを近接させることにより、前記凹部を液体により満たすことを特徴とする請求項1〜6の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニット。 - 前記液体受け板は、前記ノズルから前記凹部に向けた方向に沿った溝を有することを特徴とする請求項7記載の液体噴射ヘッドユニット。
- 請求項1〜8の何れか一項に記載の液体噴射ヘッドユニットを具備することを特徴とする液体噴射装置。
- 互いに交差する2つの方向を第1の方向及び第2の方向と規定した場合に、
前記第1の方向及び前記第2の方向で規定される平面上であって、複数のノズルが形成されたノズル面をワイパーでワイピングするワイピング方法であって、
前記ノズル面には、当該ノズル面上のうち前記第2の方向において複数の前記ノズルとは異なる位置であって、前記第1の方向に沿って設けられた段差によって凹部が設けられ、
複数の前記ノズルのうち、少なくとも1つのノズルから溢れた液体により前記凹部を満たし、
前記ワイパーと前記ノズル面との相対移動を前記第2の方向に行うことにより、前記凹部をワイピングしてから前記ノズルをワイピングし、
前記第1の方向に平行な仮想線に対して、前記第2の方向に射影した場合に、複数の前記ノズルが前記仮想線上に分布する範囲は、前記液体が満たされた前記凹部が仮想線上に分布する範囲に包含されることを特徴とするワイピング方法。
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