特開 2023-98095 維持回復機構、液体吐出ユニットおよび液体を吐出する装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023098095

(43)【公開日】2023-07-10

(54)【発明の名称】維持回復機構、液体吐出ユニットおよび液体を吐出する装置

(51)【国際特許分類】

   B41J 2/165 20060101AFI20230703BHJP

【ＦＩ】

B41J2/165 101

B41J2/165 203

B41J2/165 211

【審査請求】未請求

【請求項の数】7

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021214621

(22)【出願日】2021-12-28

(71)【出願人】

【識別番号】000006747

【氏名又は名称】株式会社リコー

(74)【代理人】

【識別番号】100098626

【弁理士】

【氏名又は名称】黒田 壽

(72)【発明者】

【氏名】長谷 貴之

【テーマコード（参考）】

2C056

【Ｆターム（参考）】

2C056EA24

2C056EC57

2C056JA08

2C056JA13

(57)【要約】

【課題】装置の低コスト化を図ることができる維持回復機構を提供する。
【解決手段】維持回復機構は、吸引キャップ１２を保持する保持部材２１と、保持部材２１を吐出面などのノズル面４ａに対する接離方向に移動させるカム４２などの移動部材とを備えている。保持部材２１は、保湿キャップ１１を貫通するように設けられ、弾性部材などのスプリング２２を介して保湿キャップ１１を接離方向に移動可能に保持する保湿キャップ保持部２１ａを有している。そして、吸引キャップ１２および保湿キャップ１１がノズル面４ａから離間した離間位置にあるとき、保湿キャップ１１のノズル面に当接するキャッピング端部１１ｄが、吸引キャップ１２の吐出面に当接するキャッピング端部１２ｄよりも吐出面側に位置するように構成した。
【選択図】図３

【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面に当接して前記吐出口を保湿する保湿キャップと、
前記保湿キャップ内に配置され、前記吐出面に当接して前記吐出口から液体を吸引する吸引キャップとを備え、
前記保湿キャップにより前記吐出口の保湿を行うときは、前記吸引キャップを、前記吐出面から離間した離間位置で待機させ、
前記吸引キャップにより前記吐出口から液体を吸引するときは、前記吸引キャップを前記保湿キャップに対して相対的に移動させ、前記吸引キャップを前記吐出面に当接させる維持回復機構において、
前記吸引キャップを保持する保持部材と、
前記保持部材を前記吐出面に対する接離方向に移動させる移動部材とを備え、
前記保持部材は、前記保湿キャップを貫通するように設けられ、弾性部材を介して前記保湿キャップを前記接離方向に移動可能に保持する保湿キャップ保持部を有し、
前記吸引キャップおよび前記保湿キャップが前記吐出面から離間した離間位置にあるとき、前記保湿キャップの前記吐出面に当接するキャッピング端部が、前記吸引キャップの前記吐出面に当接するキャッピング端部よりも前記吐出面側に位置することを特徴とする維持回復機構。

【請求項2】

請求項１に記載の維持回復機構において、
前記吸引キャップおよび前記保湿キャップは、下方に向いた吐出面に当接するものであって、
前記保持部材は、前記保湿キャップの底部開口を貫通するように設けられ、
前記保湿キャップ保持部は、前記保湿キャップよりも下方に位置し、弾性部材を介して保湿キャップを昇降可能に保持していることを特徴とする維持回復機構。

【請求項3】

請求項１または２に記載の維持回復機構において、
前記保湿キャップのキャッピング端部と、前記吸引キャップのキャッピング端部との間には隙間が形成されていることを特徴とする維持回復機構。

【請求項4】

請求項３に記載の維持回復機構において、
前記吸引キャップのキャッピング端部と前記保湿キャップのキャッピング端部との隙間は、前記吐出口から前記吐出面の端部までの距離よりも狭いことを特徴とする維持回復機構。

【請求項5】

液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
前記液体吐出ヘッドの液体の吐出を維持回復する維持回復機構とを備える液体吐出ユニットにおいて、
前記維持回復機構として、請求項１乃至４いずれか一項に記載の維持回復機構を用いたことを特徴とする液体吐出ユニット。

【請求項6】

液体吐出ユニットを備えた液体を吐出する装置において、
前記液体吐出ユニットとして請求項５に記載の液体吐出ユニットを用いたことを特徴とする液体を吐出する装置。

【請求項7】

請求項６に記載の液体を吐出する装置において、
前記液体は生体組織・細胞を含む液体であることを特徴とする液体を吐出する装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、維持回復機構、液体吐出ユニットおよび液体を吐出する装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、液体を吐出する吐出口が形成された吐出面に当接して前記吐出口を保湿する保湿キャップと、保湿キャップ内に配置され、吐出面に当接して吐出口から液体を吸引する吸引キャップとを備え、保湿キャップにより吐出口の保湿を行うときは、吸引キャップを、吐出面から離間した離間位置で待機させ、吸引キャップにより吐出口から液体を吸引するときは、吸引キャップを保湿キャップに対して相対的に移動させ、吸引キャップを吐出面に当接させる維持回復機構が知られている。

【0003】

特許文献１には、上記維持回復機構として、下向きの吐出面に当接して、吐出口の保湿を行う保湿キャップと、保湿キャップ内に配置された吸引キャップとを備えてものが記載されている。保湿キャップ内には、吸引キャップを保湿キャップに対して相対的に昇降移動させる吸引用移動部材たる吸引用カムが配置されている。保湿キャップにより吐出口の保湿を行うときは、保湿キャップを保湿用移動部材たる保湿用カムにより、保湿キャップを上昇させて保湿キャップのキャッピングを行う。吸引キャップにより吐出口から液体を吸引するときは、吸引用カムにより吸引キャップを保湿キャップに対して相対的に上昇させ、吸引キャップのキャッピングを行う。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、装置のコストが高く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】

【0005】

上述した課題を解決するために、本発明は、液体を吐出する吐出口が形成された吐出面に当接して前記吐出口を保湿する保湿キャップと、前記保湿キャップ内に配置され、前記吐出面に当接して前記吐出口から液体を吸引する吸引キャップとを備え、前記保湿キャップにより前記吐出口の保湿を行うときは、前記吸引キャップを、前記吐出面から離間した離間位置で待機させ、前記吸引キャップにより前記吐出口から液体を吸引するときは、前記吸引キャップを前記保湿キャップに対して相対的に移動させ、前記吸引キャップを前記吐出面に当接させる維持回復機構において、前記吸引キャップを保持する保持部材と、前記保持部材を前記吐出面に対する接離方向に移動させる移動部材とを備え、前記保持部材は、前記保湿キャップを貫通するように設けられ、弾性部材を介して前記保湿キャップを前記接離方向に移動可能に保持する保湿キャップ保持部を有し、前記吸引キャップおよび前記保湿キャップが前記吐出面から離間した離間位置にあるとき、前記保湿キャップの前記吐出面に当接するキャッピング端部が、前記吸引キャップの前記吐出面に当接するキャッピング端部よりも前記吐出面側に位置することを特徴とするものである。

【発明の効果】

【0006】

本発明によれば、装置の低コスト化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0007】

【図1】実施形態に係るインクジェット記録装置の要部構成を示す側面図。

【図2】図１の矢印Ａ方向から見た概略図。

【図3】吸引キャップと、保湿キャップとの構造を示す概略図。

【図4】保湿キャップおよび吸引キャップの昇降について説明する図。

【図5】保湿キャップのキャッピング端部と、吸引キャップのキャッピング端部との寸法関係を示す図。

【図6】吸引キャップと、保湿キャップの構造の他の例を示す概略図。

【図7】キャッピング動作の動作フロー図。

【図8】バイオプリンタの概略図。

【図9】バイオプリンタの維持回復機構の概略構成図。

【図10】液体吐出ユニットの構成の一例を示す図。

【図11】液体吐出ユニットの別の構成の例を示す図。

【発明を実施するための形態】

【0008】

以下、本発明を、液体を吐出する装置であるインクジェット記録装置の維持回復機構に適用した一実施形態（以下、本実施形態を「実施形態１」という。）について説明する。
なお、本発明は、以下に例示する実施形態によって限定されるものではない。

【0009】

まず、実施形態に係るインクジェット記録装置１００の基本構成について説明する。
図１は、実施形態に係るインクジェット記録装置１００の要部構成を示す側面図であり、図２は、図１の矢印Ａ方向から見た概略図である。

【0010】

実施形態に係るインクジェット記録装置１００は、シリアル型装置であり、記録媒体であるロール紙６を給紙する給紙装置７と、ロール紙６に液体を吐出するための液体吐出ユニット８とが配置されている。なお、記録媒体としてカット紙を使用する構成でもよい。

【0011】

図１に示すように、液体吐出ユニット８に対してロール紙６の搬送方向上流側と、下流側には、ロール紙６を加熱する加熱ヒータ３０Ａ，３０Ｂが配置されている。液体吐出ユニット８に対して搬送方向下流側の加熱ヒータ３０Ｂと対向して乾燥ファンヒータ３１が配置されており、温風を当てることで、ロール紙上の液体たるインクを早期に乾燥させる。

【0012】

液体吐出ユニット８は、液体たるインクを吐出する複数の液体吐出ヘッド４を搭載したキャリッジ３が主走査方向（ロール紙の幅方向）に往復移動可能に配置されている。また、図１において、点線の矢印５５は、液体吐出ヘッド４からロール紙６に向けて吐出される液滴を示している。また、キャリッジ３に対向配置されたガイド手段としてプラテン３２が配置されている。このプラテン３２にも加熱ヒータを配置して、ロール紙を加熱するようにしてもよい。

【0013】

キャリッジ３は、図２に示すように、装置の側板に横架されたガイドロッド５に主走査方向に移動可能に保持されている。キャリッジ３は、駆動源たる主走査モータを駆動することによって主走査方向に往復移動する。

【0014】

キャリッジ３に搭載された複数の液体吐出ヘッド４は、液滴を吐出する複数の吐出口であるノズルからなるノズル列を主走査方向と直交する副走査方向（ロール紙搬送方向）に配列し、滴吐出方向を下方に向けて搭載している。

【0015】

液体吐出ヘッド４のヘッドタンクには、装置本体の主走査方向の一方側（図２の左側）に交換可能に装着されるインクカートリッジ２０から供給チューブを介してインクが供給される。また、キャリッジ３の主走査方向の他方側（図２の右側）には、液体吐出ヘッド４のノズルの状態を維持し、回復するための維持回復を行う維持回復機構１０が配置されている。

【0016】

維持回復機構１０は、液体吐出ヘッドにそれぞれ対応して設けられ、液体吐出ヘッド４の吐出面たるノズル面をキャッピングして液体吐出ヘッド内のインクの水分蒸発を防ぐ保湿キャップ１１を備えている。また、維持回復機構１０は、増粘したインクを排出するために画像形成に寄与しないインクを吐出させる空吐出を行うときのインクを受ける空吐出受け１５を備えている。また、各保湿キャップ１１内には、吸引キャップ１２が配設されている。各吸引キャップ１２は、吸引手段たる吸引ポンプ１３が接続されており、吸引キャップ１２により液体吐出ヘッド４のノズル面をキャッピングした状態で、吸引ポンプ１３で吸引し、ノズルの壁面及びノズルの吐出開口部周囲に付着している増粘のインクを取り除く。吸引ポンプ１３により吸引されたインクは、廃液タンク１４に貯留される。

【0017】

本インクジェット記録装置１００は、キャリッジ３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて液体吐出ヘッド４を駆動することにより、給紙装置７から給紙されたロール紙６にインク滴を吐出して画像形成する。本実施形態では、ロール紙６を加熱ヒータ３０Ａ，３０Ｂで加熱することで、ロール紙６に付着したインクを早期に乾燥させることができ、画像の乱れが発生するのを抑制できる。さらに、本実施形態では、乾燥ファンヒータ３１によりロール紙上のインクに温風を当てることで、より早期にインクを乾燥させることができ、画像の乱れの発生を良好に抑制できる。

【0018】

図３は、吸引キャップ１２と、保湿キャップ１１との構造を示す概略図である。
図３に示すように、保湿キャップ１１は、底部と上部の全体が開口した枠体形状であり、保湿キャップ１１の底部開口１１ｃを貫通するように吸引キャップ１２を保持する保持部材２１が設けられている。

【0019】

保持部材２１は、保湿キャップ１１の底部開口１１ｃに対して僅かに狭い形状で、保持部材２１により、ほぼ、保湿キャップ１１の底部開口１１ｃを塞いでいる。保持部材２１には、保湿キャップ１１と下方から対向し、保湿キャップ１１を弾性部材たるスプリング２２を介して、昇降可能に保持する保湿キャップ保持部２１ａを有している。吸引キャップ１２は、保持部材２１の上面２１ｂに載置されるような形で保持されている。

【0020】

保持部材２１の下部には、移動部材としてのカム４２が当接している。カム４２を回転駆動するカムモータ４１のモータ軸には、ウォームギヤのウォーム４１ａが形成されており、このウォーム４１ａにカム４２のカム軸に形成されたウォームホイール４２ａが噛み合っている。本実施形態では、カム４２とカムモータ４１とで保湿キャップ１１と吸引キャップ１２を昇降させる昇降機構４０を構成している。

【0021】

本実施形態では、保湿キャップ１１内に吸引キャップ１２を配置することで、保湿キャップ１１の外に吸引キャップを配置する場合に比べて、維持回復機構１０を小型化でき、インクジェット記録装置１００全体のサイズダウンを図ることができる。

【0022】

図４は、保湿キャップ１１および吸引キャップ１２の昇降について説明する図である。図４（ａ）は、保湿キャップ１１、吸引キャップ１２いずれもノズル面４ａをキャッピングしていないデキャップ状態を示す図である。図４（ｂ）は、保湿キャップ１１をキャッピングした保湿キャップ状態を示す図であり、図４（ｃ）は、吸引キャップをキャッピングした吸引キャップ状態を示す図である。

【0023】

図４（ａ）に示すように、デキャップ状態のときは、保湿キャップ１１のノズル面４ａに当接するキャッピング端部１１ｄが、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄよりも上方に位置している。この状態から、カムモータ４１を駆動して、カム４２を回転させると、保湿キャップ１１と吸引キャップ１２とが上昇する。

【0024】

保湿キャップ１１のノズル面４ａに当接するキャッピング端部１１ｄが、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄよりも上方に位置している。そのため、図４（ｂ）に示すように、保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄが、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄよりも先に、ノズル面４ａに当接する。この図４（ｂ）に示す状態で、カムモータ４１の駆動を停止することで、吸引キャップ１２をノズル面４ａから離間させた状態で、ノズルの保湿を行うことができる。また、保持部材２１により保湿キャップ１１の底部開口１１ｃがほとんど隙間なく塞がれているので、ノズルの乾燥を問題なく抑制できる。また、保持部材２１の上面２１ｂの縁に保湿キャップ１１の内壁面に摺動するゴム材などの摺動部材を設けて、保湿キャップ１１の底部開口１１ｃと保持部材２１とを摺動部材でシールしてもよい。

【0025】

吸引キャップ１２は、インク吸引時にノズルから排出されたインクがキャップ内部やキャッピング端部１２ｄに付着する場合がある。保湿キャップ状態のときに、吸引キャップ１２が、ノズル面４ａに当接していると、キャッピング端部１２ｄに付着したインクがノズル面４ａに転移しノズル面を汚してしまうおそれがある。特に、吸引キャップ１２がノズル面４ａに当接している状態で、長期間放置された場合は、キャッピング端部１２ｄに付着したインクがノズル面４ａ上で蒸発し、ノズル面に吸引キャップ１２の跡が形成される所謂キャップ痕が付いてしまう。

【0026】

本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、保湿キャップ１１のみノズル面４ａに当接し、吸引キャップ１２は、ノズル面４ａから離間して、ノズルの保湿を行うことができる。これにより、保湿時に吸引キャップに付着したインクがノズル面に付着するなどしてノズル面が汚れるのを防止できる。

【0027】

吸引キャップ１２でノズルからインクを吸引するときは、図４（ｂ）に示す状態から、カムモータ４１を駆動して、カム４２により保持部材２１を上昇させる。すると、スプリング２２が圧縮変形し、保持部材２１に保持された吸引キャップ１２が保湿キャップ１１（具体的には、保湿キャップ１１の側壁）に対して相対的に上昇する。そして、図４（ｃ）に示すように、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄがノズル面４ａに当接し、吸引キャップ状態となる。

【0028】

このように、本実施形態では、ひとつの昇降機構４０で、保湿キャップ１１の昇降と、吸引キャップ１２の保湿キャップ１１に対する相対的な昇降とを行うことができる。これにより、保湿キャップ１１を昇降させる昇降機構と、吸引キャップ１２の保湿キャップ１１に対する相対的な昇降を行う昇降機構とを設ける場合に比べて、部品点数の削減を図ることができる。また、保湿キャップ１１を昇降させる昇降機構と、吸引キャップ１２の保湿キャップ１１に対する相対的な昇降を行う昇降機構とを設ける場合に比べて、装置の簡素化を図ることができる。これにより、装置のコストダウンを図ることができる。

【0029】

図５は、保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄと、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄとの寸法関係を示す図である。図５（ａ）は、液体吐出ヘッド４を副走査方向から見た図であり、図５（ｂ）は、液体吐出ヘッド４を主走査方向から見た図である。
図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、保湿キャップ１１は、ノズル面４ａの端部付近に当接している。図５（ａ）に示すように、保湿キャップ１１の液体吐出ヘッドの短手方向のキャッピング端部１１ｄと、吸引キャップ１２の短手方向のキャッピング端部１２ｄとの間には、隙間Ｄ２が形成されている。また、図５（ｂ）に示すように、保湿キャップ１１の液体吐出ヘッドの長手方向のキャッピング端部１１ｄと、吸引キャップ１２の長手方向のキャッピング端部１２ｄとの間には、隙間ｄ２が形成されている。このように、液体吐出ヘッドの短手方向および長手方向いずれの方向においても、保湿キャップ１１のキャッピング端部と、吸引キャップのキャッピング端部との間は、隙間を有している。

【0030】

本実施形態では、吸引キャップ１２を用いてノズル４ｃからインクを吸引しているときも、保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄは、ノズル面４ａに当接している。そして、吸引動作終了後に図４（ａ）に示すデキャップ状態にする場合、吸引キャップ１２がノズル面４ａから離間したのち、保湿キャップ１１がノズル面４ａから離間する。吸引キャップ１２がノズル面４ａから離間する際に、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄに付着していたインクがノズル面４ａに転移する場合がある。保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄと、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄとの間に隙間がない場合は、ノズル面４ａに転移したインクが、保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄに付着するおそれがある。しかし、本実施形態は、保湿キャップ１１のキャッピング端部と、吸引キャップのキャッピング端部との間に隙間を設けている。これにより、ノズル面４ａに転移した吸引キャップのキャッピング端部１２ｄのインクが保湿キャップに付着するのを抑制でき、保湿キャップがインクにより汚れるのを抑制することができる。

【0031】

また、図５（ａ）、図５（ｂ）に示すように、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄと保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄとの隙間Ｄ２，ｄ２は、ノズル４ｃからノズル面端部までの最短距離Ｄ１、ｄ１よりも狭くなっている。このような関係を有することで、吸引キャップが、すべてのノズル４ｃをキャッピングすることができる。

【0032】

上記では、保湿キャップ１１の底部全体を開口させていたが、図６に示すように、保湿キャップ１１の底部の一部を開口させ、この底部開口１１ｃに保持部材２１を貫通させてもよい。かかる構成としても、図４で説明した動作と同様の動作で、保湿キャップ１１および吸引キャップ１２を昇降させることができる。また、保湿キャップ１１の底部開口１１ｃの縁部に、保持部材２１の外壁面に摺動する摺動部材を設けて、保持部材２１と底部開口１１ｃとの隙間をシールするのが好ましい。

【0033】

また、上記では、保湿キャップ１１を保持する保湿キャップ保持部２１ａが、保湿キャップの外側にあるが、保湿キャップ保持部２１ａは、保湿キャップの内側であってもよい。この場合は、例えば、保湿キャップ１１の内壁面から突出する被保持部を保湿キャップ１１に設け、この保湿キャップ１１の被保持部と、保湿キャップ１１の内部に設けた保持部材２１の保湿キャップ保持部２１ａとの間にスプリング２２を設けるようにすればよい。

【0034】

また、カム４２を保湿キャップの外側に配置し、保持部材２１を保湿キャップ１１から貫通させて、保湿キャップの外側に配置されたカム４２に当接させる構成とすることで、以下の利点を得ることができる。すなわち、カムを保湿キャップの内部に配置する場合に比べて、保湿キャップの大型化、装置の複雑化を抑制することができるという利点である。

【0035】

図７は、キャッピング動作の動作フロー図である。
画像形成動作が終了して、キャッピング動作を開始する際に、まず、吸引動作を行うかどうかを判断する（Ｓ２）。吸引動作を行わない場合（Ｓ２のＮＯ）の場合は、保持部材２１を上昇させ、保湿キャップ１１がノズル面４ａに当接し、図４（ｂ）に示す保湿キャッピング状態で、保持部材２１の上昇を停止する（Ｓ７）。

【0036】

一方、例えば、装置の操作パネル等により、画像形成動作終了時に、吸引動作を行うようにユーザーが設定している場合（Ｓ２のＹＥＳ）は、図４（ａ）に示すデキャッピング状態から、吸引キャップ１２がノズル面に当接するまで保持部材２１を上昇させ（Ｓ３）、図４（ｃ）に示す吸引キャップ状態にする。

【0037】

吸引キャップ状態となったら、吸引ポンプ１３を駆動し、吸引動作を実行する（Ｓ４）。吸引動作が終了したら、所定のメンテナンス動作を行う（Ｓ５）。メンテナンス動作の一例としては、ノズル面に付着したインクをクリーニングブレードで除去するクリーニング動作や、インクメカニカスを回復する回復動作などを挙げることができる。クリーニング動作は、キャッピング位置（ホームポジション）から、液体吐出ヘッド４が空吐出受け１５に対向する位置までキャリッジ３を移動するまでの間に行われる。すなわち、保持部材２１を下降させて、図４（ｃ）の吸引キャップ状態から、図４（ａ）に示すデキャップ状態にした後、液体吐出ヘッド４が空吐出受け１５に対向する位置へキャリッジ３を移動させる。ことのとき、空吐出受け１５と保湿キャップとの間に配置されたクリーニングブレードを上昇させ、空吐出受け移動する液体吐出ヘッドのノズル面にクリーニングブレードを当接させて、ノズル面に付着したインクを除去することで、クリーニング動作が行われる。

【0038】

そして、クリーニング動作などの所定のメンテナンス動作が実行されたら、空吐出受け１５にインクを吐出する空吐出を実行する（Ｓ６）。空吐出実行後に、再び、キャリッジが、キャッピング位置（ホームポジション）へ戻ったら、保持部材２１を上昇させ、保湿キャップ１１がノズル面４ａに当接し、図４（ｂ）に示す保湿キャッピング状態となったら、保持部材２１の上昇を停止する（Ｓ７）。

【0039】

本願において、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッド又は液体吐出ユニットを備え、液体吐出ヘッドを駆動させて、液体を吐出させる装置である。液体を吐出する装置には、液体が付着可能なものに対して液体を吐出することが可能な装置だけでなく、液体を気中や液中に向けて吐出する装置も含まれる。

【0040】

この「液体を吐出する装置」は、液体が付着可能なものの給送、搬送、排紙に係わる手段、その他、前処理装置、後処理装置なども含むことができる。

【0041】

例えば、「液体を吐出する装置」として、インクを吐出させて用紙に画像を形成する装置である画像形成装置、立体造形物（三次元造形物）を造形するために、粉体を層状に形成した粉体層に造形液を吐出させる立体造形装置（三次元造形装置）がある。

【0042】

また、「液体を吐出する装置」は、吐出された液体によって文字、図形等の有意な画像が可視化されるものに限定されるものではない。例えば、それ自体意味を持たないパターン等を形成するもの、三次元像を造形するものも含まれる。

【0043】

前記「液体が付着可能なもの」とは、液体が少なくとも一時的に付着可能なものであって、付着して固着するもの、付着して浸透するものなどを意味する。具体例としては、用紙、記録紙、記録用紙、フィルム、布などの被記録媒体、電子基板、圧電素子などの電子部品、粉体層（粉末層）、臓器モデル、検査用セルなどの媒体であり、特に限定しない限り、液体が付着するすべてのものが含まれる。

【0044】

前記「液体が付着可能なもの」の材質は、紙、糸、繊維、布帛、皮革、金属、プラスチック、ガラス、木材、セラミックス、壁紙や床材などの建材、衣料用のテキスタイルなど液体が一時的でも付着可能であればよい。

【0045】

また、「液体」は、インク、処理液、ＤＮＡ試料、レジスト、パターン材料、結着剤、造形液、又は、アミノ酸、たんぱく質、カルシウムを含む溶液及び分散液なども含まれる。

【0046】

また、「液体を吐出する装置」は、液体吐出ヘッドと液体が付着可能なものとが相対的に移動する装置があるが、これに限定するものではない。具体例としては、液体吐出ヘッドを移動させるシリアル型装置、液体吐出ヘッドを移動させないライン型装置などが含まれる。

【0047】

また、「液体を吐出する装置」としては他にも、用紙の表面を改質するなどの目的で用紙の表面に処理液を塗布するために処理液を用紙に吐出する処理液塗布装置、原材料を溶液中に分散した組成液をノズルを介して噴射させて原材料の微粒子を造粒する噴射造粒装置などがある。

【0048】

図８は、「液体を吐出する装置」の一例としてのバイオプリンタの概略図である。
バイオプリンタ２００は、ガラス基板等の培養容器が載置される載置台２３０が設けられている。載置台２３０は、昇降機構２３１により装置の上下方向（＝Ｚ軸方向）に昇降可能に支持されている。載置台２３０の上方には、生体組織・細胞を含む液体を吐出する液体吐出ヘッド２０４が設けられている。液体吐出ヘッド２０４を保持するキャリッジ２０３は、装置の左右方向（＝Ｘ軸方向）に延びるガイド軸２０５に装置の左右方向に移動可能に保持されている。ガイド軸２０５の両端は、装置の前後方向（＝Ｙ軸方向：図２中の紙面と直交する方向）に延びる前後ガイド部材２２１に装置の前後方向に移動可能に保持されている。

【0049】

バイオプリンタ２００は、ガイド軸２０５を装置の前後方向に移動させるＹ軸移動機構と、キャリッジ２０３を装置の左右方向に移動させるＸ軸移動機構とを備えている。昇降機構２３１と、Ｙ軸移動機構とＸ軸移動機構とを制御しながら、液体吐出ヘッド２０４のノズル２０４ｃから生体組織・細胞を含む液体を吐出することで、生体組織や臓器などを造形する。

【0050】

キャリッジ２０３が待機するホームポジション位置には、維持回復機構２１０が設けられている。
図９は、バイオプリンタの維持回復機構２１０の概略構成図である。
図９に示すように、バイオプリンタに用いられる液体吐出ヘッド２０４は、円筒形状であり、保湿キャップ２１１および吸引キャップ２１２も円筒形状である。そして、液体吐出ヘッド２０４の吐出面２０４ａは、ノズル２０４ｃに向けて先細る略円錐傾斜面であるため、保湿キャップ２１１のキャッピング端部２１１ｄは、すり鉢状の傾斜面となっている。これにより、保湿キャップ２１１のキャッピング端部２１１ｄを、隙間なく液体吐出ヘッド２０４の吐出面２０４ａに当接させることができ、ノズル２０４ｃを保湿することができる。

【0051】

「液体吐出ユニット」とは、液体吐出ヘッドに機能部品、機構が一体化したものであり、液体の吐出に関連する部品の集合体である。例えば、「液体吐出ユニット」は、ヘッドタンク、キャリッジ、供給機構、維持回復機構、主走査移動機構の構成の少なくとも一つを液体吐出ヘッドと組み合わせたものなどが含まれる。

【0052】

ここで、一体化とは、例えば、液体吐出ヘッドと機能部品、機構が、締結、接着、係合などで互いに固定されているもの、一方が他方に対して移動可能に保持されているものを含む。また、液体吐出ヘッドと、機能部品、機構が互いに着脱可能に構成されていても良い。

【0053】

例えば、液体吐出ユニットとして、図１０に示す液体吐出ユニット４４０ように液体吐出ヘッド４０４とヘッドタンク４４１が一体化されているものがある。また、チューブなどで互いに接続されて、液体吐出ヘッド４０４とヘッドタンク４４１が一体化されているものがある。ここで、これらの液体吐出ユニットのヘッドタンクと液体吐出ヘッドとの間にフィルタを含むユニットを追加することもできる。

【0054】

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジが一体化されているものがある。

【0055】

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドを走査移動機構の一部を構成するガイド部材に移動可能に保持させて、液体吐出ヘッドと走査移動機構が一体化されているものがある。また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドとキャリッジと主走査移動機構が一体化されているものがある。

【0056】

また、液体吐出ユニットとして、液体吐出ヘッドが取り付けられたキャリッジに、維持回復機構の一部であるキャップ部材を固定させて、液体吐出ヘッドとキャリッジと維持回復機構が一体化されているものがある。

【0057】

また、液体吐出ユニットとして、図１１で示すように、液体吐出ヘッドにチューブが接続されて、液体吐出ヘッドと供給機構が一体化されているものがある。

【0058】

主走査移動機構は、ガイド部材単体も含むものとする。また、供給機構は、チューブ単体、装填部単体も含むものする。

【0059】

また、「液体吐出ヘッド」は、使用する圧力発生手段が限定されるものではない。例えば、前記実施形態で説明したような圧電アクチュエータ（積層型圧電素子を使用するものでもよい。）以外にも、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いるサーマルアクチュエータ、振動板と対向電極からなる静電アクチュエータなどを使用するものでもよい。

【0060】

また、本願の用語における、画像形成、記録、印字、印写、印刷、造形等はいずれも同義語とする。

【0061】

以上に説明したものは一例であり、次の態様毎に特有の効果を奏する。
（態様１）
インクなど液体を吐出するノズル４ｃなどの吐出口が形成されたノズル面４ａなどの吐出面に当接して吐出口を保湿する保湿キャップ１１と、保湿キャップ１１内に配置され、吐出面に当接して吐出口から液体を吸引する吸引キャップ１２とを備え、保湿キャップ１１により吐出口の保湿を行うときは、吸引キャップ１２を、吐出面から離間した離間位置で待機させ、吸引キャップ１２により吐出口から液体を吸引するときは、吸引キャップ１２を保湿キャップ１１に対して相対的に上昇させ、吸引キャップ１２を吐出面に当接させる維持回復機構１０において、吸引キャップ１２を保持する保持部材２１と、保持部材２１を吐出面に対する接離方向に移動させるカム４２などの移動部材とを備え、保持部材２１は、保湿キャップ１１を貫通するように設けられ、スプリング２２などの弾性部材を介して保湿キャップ１１を接離方向に移動可能に保持する保湿キャップ保持部２１ａを有し、吸引キャップ１２および保湿キャップ１１が吐出面から離間した離間位置にあるとき、保湿キャップ１１の吐出面に当接するキャッピング端部１１ｄが、吸引キャップ１２の吐出面に当接するキャッピング端部１２ｄよりも吐出面側に位置する。
これによれば、ノズル面４ａなどの吐出面が下向きであり、吐出面の垂直方向が、上下方向である場合を例にして説明すると、吸引キャップ１２および保湿キャップ１１が吐出面から離間した離間位置からカム４２などの移動部材により保持部材２１を上昇させると、保持部材２１にスプリング２２などの弾性部材を介して保持された保湿キャップ１１が、吸引キャップ１２とともに上昇する。保湿キャップ１１の吐出面に当接するキャッピング端部１１ｄが、吸引キャップ１２の吐出面に当接するキャッピング端部１２ｄよりも吐出面側である上方に位置するため、上昇を続けると、最初に保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄが吐出面に当接しノズル４ｃなどの吐出口の保湿が行われる。保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄが吐出面に当接したときに、移動部材による上昇を停止することで、保湿キャップ１１による吐出口の保湿を行うときに吸引キャップ１２を吐出面から離間した離間位置で待機させることができる。これにより、保湿キャップ１１により吐出口の保湿中に液体で汚れた吸引キャップ１２が吐出面に接触するのを防止でき、吐出面に吸引キャップ１２の痕がつくのを防止できる。
態様１では、保湿キャップ１１が、弾性部材を介して吸引キャップ１２を保持する保持部材２１に保持されている。そのため、保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄのみが吐出面に当接した状態から、移動部材により保持部材２１をさらに上昇させると、弾性部材が弾性変形して吸引キャップ１２が、保湿キャップ１１に対して相対的に上昇し、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄが吐出面に当接する。これにより、吸引キャップ１２を用いて、吐出口からの液体の吸引を行うことができる。
このように、態様１では、ひとつの移動部材により、保湿キャップ１１の吐出面に対する接離と、吸引キャップ１２の保湿キャップ１１に対する相対的な移動とを行うことができ、保湿キャップ１１を移動させるための保湿用移動部材と、吸引キャップ１２を保湿キャップ１１に対して相対的に移動させる吸引用移動部材とを備える特許文献１に比べて、部品点数の削減や装置の構造の簡素化を図ることができ、装置の低コスト化を図ることができる。

【0062】

（態様２）
態様１において、吸引キャップ１２および保湿キャップ１１は、下方に向いたノズル面４ａなどの吐出面に当接するものであって、保持部材２１は、保湿キャップ１１の底部開口１１ｃを貫通するように設けられ、保湿キャップ保持部２１ａは、保湿キャップ１１よりも下方に位置し、スプリング２２などの弾性部材を介して保湿キャップ１１を前記昇降可能に保持している。
これによれば、実施形態で説明したように、保湿キャップ１１をノズル面４ａなどの吐出面に当接させた状態で、吸引キャップ１２を吐出面に対して接離させることができる。

【0063】

（態様３）
態様１または２において、保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄと、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄとの間には隙間が形成されている。
これによれば、実施形態で説明したように、本態様では、上述したように、保湿キャップ１１をノズル面４ａなどの吐出面に当接させた状態で、吸引キャップ１２を昇降させるため、吸引動作後に、吸引キャップ１２を吐出面から離間させるときは、保湿キャップは、吐出面に当接している。吸引キャップ１２を吐出面に当接させて、ノズル４ｃなどの吐出口から液体を吸引しているときに、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄに付着する場合がある。この場合、吸引動作後に、吸引キャップを吐出面から離間させたときにキャッピング端部１２ｄに付着した液体が吐出面に転移するおそれがある。しかし、吐出面に吸引キャップのキャッピング端部１２ｄのインクが転移しても、保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄと、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄとの間には所定の隙間が形成されているため、上記吐出面に転移した液体が保湿キャップのキャッピング端部１１ｄへ移動して、保湿キャップのキャッピング端部１１ｄに付着するのを抑制できる。これにより、保湿キャップが、液体により汚れるのを抑制することができる。

【0064】

（態様４）
態様３において、吸引キャップ１２のキャッピング端部１２ｄと保湿キャップ１１のキャッピング端部１１ｄとの隙間は、ノズル４ｃなどの吐出口から吐出面端部までの距離よりも狭い。
これによれば、実施形態で説明したように、ノズル４ｃなどの吐出口を吸引キャップで覆うことができ、かつ、保湿キャップ１１をノズル面４ａなどの吐出面に当接させることができる。

【0065】

（態様５）
液体を吐出する液体吐出ヘッド４と、液体吐出ヘッド４の液体の吐出を維持回復する維持回復機構１０とを備える液体吐出ユニット８において、維持回復機構１０として、態様１乃至４いずれかの維持回復機構を用いた。
これによれば、液体吐出ユニットの小型化を図れ、かつ、液体吐出ユニットのコストダウンを図ることができる。

【0066】

（態様６）
液体吐出ユニット８を備えたインクジェット記録装置などの液体を吐出する装置において、液体吐出ユニット８として態様５の液体吐出ユニットを用いた。
これによれば、液体吐出ユニットの小型化を図れ、かつ、液体吐出ユニットのコストダウンを図ることができる。

【0067】

（態様７）
態様６において、液体は生体組織・細胞を含む液体である。
これによれば、生体組成物や臓器などを造形することが可能となる。

【符号の説明】

【0068】

３ ：キャリッジ
４ ：液体吐出ヘッド
４ａ ：ノズル面
４ｃ ：ノズル
５ ：ガイドロッド
６ ：ロール紙
８ ：液体吐出ユニット
１０ ：維持回復機構
１１ ：保湿キャップ
１１ａ ：枠体
１１ｂ ：底面部
１１ｃ ：貫通孔
１１ｄ ：キャッピング端部
１２ ：吸引キャップ
１２ｄ ：キャッピング端部
１３ ：吸引ポンプ
１４ ：廃液タンク
１５ ：空吐出受け
２０ ：インクカートリッジ
２１ ：保持部材
２１ａ ：保湿キャップ保持部
２２ ：スプリング
４０ ：昇降機構
４１ ：カムモータ
４１ａ ：ウォーム
４２ ：カム
４２ａ ：ウォームホイール
１００ ：インクジェット記録装置
２００ ：バイオプリンタ
２０３ ：キャリッジ
２０４ ：液体吐出ヘッド
２０４ａ ：吐出面
２０４ｃ ：ノズル
２１０ ：維持回復機構
２１１ ：保湿キャップ
２１１ｄ ：キャッピング端部
２１２ ：吸引キャップ
２３０ ：載置台
４０４ ：液体吐出ヘッド
４４０ ：液体吐出ユニット
４４１ ：ヘッドタンク

【先行技術文献】

【特許文献】

【0069】

【特許文献1】特開２０１０－０５８２６８号公報

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】