(57)【要約】【課題】記録ヘッドを封止するキャップ内を封止前に良好に保湿することができる流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法を提供する。【解決手段】濃度の異なる複数の流体を複数のノズルから噴射する流体噴射ヘッドと、流体噴射ヘッドに対向して配置されると共に複数のノズルを囲むように流体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、キャップ部材内に流体を噴射した後に流体噴射ヘッドにキャップ部材を当接して休止させる休止前処理部と、を備える流体噴射装置において、休止前処理部は、流体のうち低濃度流体（ＬＣ，ＬＭ）を高濃度流体（Ｂ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）よりも多くキャップ部材内に噴射する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
濃度の異なる複数の流体を複数のノズルから噴射する流体噴射ヘッドと、
前記流体噴射ヘッドに対向して配置されると共に前記複数のノズルを囲むように前記流体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、
前記キャップ部材内に前記流体を噴射した後に前記流体噴射ヘッドに前記キャップ部材を当接して休止させる休止前処理部と、
を備える流体噴射装置において、
前記休止前処理部は、前記流体のうち低濃度流体を高濃度流体よりも多く前記キャップ部材内に噴射することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
前記低濃度流体は、含有水分量又は保湿成分を前記高濃度流よりも多く含むことを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
前記流体噴射ヘッドは、同一色系の低濃度流体と高濃度流体を噴射することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記休止前処理部は、前記低濃度流体と前記高濃度流体の噴射量を規定した複数のパターンテーブルに基づいて前記流体の噴射を行うことを特徴とする請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【請求項５】
濃度の異なる複数の流体を複数のノズルから噴射する流体噴射ヘッドと、
前記流体噴射ヘッドに対向して配置されると共に前記複数のノズルを囲むように前記流体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、
前記キャップ部材内に前記流体を噴射した後に前記流体噴射ヘッドに前記キャップ部材を当接して休止させる休止前処理部と、
を備える流体噴射装置のメンテナンス方法において、
前記流体のうち低濃度流体を高濃度流体よりも多く前記キャップ部材内に噴射する噴射工程と、
前記流体噴射ヘッドに前記キャップ部材を当接する封止工程と、
を有することを特徴とする流体噴射装置のメンテナンス方法。
【請求項６】
前記低濃度流体は、含有水分量又は保湿成分を前記高濃度流よりも多く含むことを特徴とする請求項５に記載の流体噴射装置のメンテナンス方法。
【請求項７】
前記噴射工程では、前記低濃度流体と前記高濃度流体の噴射量を規定した複数のパターンテーブルに基づいて前記流体の噴射を行うことを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の流体噴射装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット式プリンタ等の流体噴射装置及びそのメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ（以下、「プリンタ」と言う）は、キャリッジに搭載された記録ヘッド（流体噴射ヘッド）のノズル形成面に形成されたノズルから記録媒体にインク（流体）を噴射することで印刷を行っている。ノズルの開口からインクの水分が蒸発しやすくなっているため、ノズル内のインクの粘度が上昇してノズルが目詰まりしやすい。
このため、プリンタでは、定期的にノズル内のインクを強制的に排出するメンテナンス（クリーニング、フラッシング等）を行うことで、ノズルの目詰まりを解消するようにしている。
【０００３】
また、プリンタの休止時には、キャップにより記録ヘッドのノズル形成面をキャップにより封止することで、ノズルの開口からのインクの水分蒸発を抑制するようにしている。この際、プリンタの休止状態に移行する前にキャップ内にインクを吐出（噴射）してキャップ内の湿度を高めることで、ノズル内のインクの増粘を抑制するようにしたプリンタが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２８０１７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述した技術では、プリンタの休止前にキャップ内に噴射するインクは、その使用頻度（使用量）に応じて決められている。
しかしながら、各インクの水分量や保湿成分量は様々であることから、必ずしもキャップ内の湿度を高めるために最適なインクが噴射されているとは限らない。このため、キャップ内にインクを噴射した後に記録ヘッドのノズル形成面をキャップにより封止したとしても、インクの増粘が十分に抑制されないという問題がある。
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、記録ヘッドを封止するキャップ内を封止前に良好に保湿することができる流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法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】
本発明に係る流体噴射装置、流体噴射装置のメンテナンス方法では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、濃度の異なる複数の流体を複数のノズルから噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体噴射ヘッドに対向して配置されると共に前記複数のノズルを囲むように前記流体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、前記キャップ部材内に前記流体を噴射した後に前記流体噴射ヘッドに前記キャップ部材を当接して休止させる休止前処理部と、を備える流体噴射装置において、前記休止前処理部は、前記流体のうち低濃度流体を高濃度流体よりも多く前記キャップ部材内に噴射することを特徴とする。
【０００８】
また、前記低濃度流体は、含有水分量又は保湿成分を前記高濃度流よりも多く含むことを特徴とする。
【０００９】
また、前記流体噴射ヘッドは、同一色系の低濃度流体と高濃度流体を噴射することを特徴とする。
【００１０】
また、前記低濃度流体は、ライトマゼンダインクであることを特徴とする。
また、前記低濃度流体は、ライトシアンインクであることを特徴とする。
また、前記低濃度流体は、ライトブラックインクであることを特徴とする。
【００１１】
また、前記休止前処理部は、前記低濃度流体と前記高濃度流体の噴射量を規定した複数のパターンテーブルに基づいて前記流体の噴射を行うことを特徴とする。
【００１２】
第２の発明は、濃度の異なる複数の流体を複数のノズルから噴射する流体噴射ヘッドと、前記流体噴射ヘッドに対向して配置されると共に前記複数のノズルを囲むように前記流体噴射ヘッドに当接可能なキャップ部材と、前記キャップ部材内に前記流体を噴射した後に前記流体噴射ヘッドに前記キャップ部材を当接して休止させる休止前処理部と、を備える流体噴射装置のメンテナンス方法において、前記流体のうち低濃度流体を高濃度流体よりも多く前記キャップ部材内に噴射する噴射工程と、前記流体噴射ヘッドに前記キャップ部材を当接する封止工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、前記低濃度流体は、含有水分量又は保湿成分を前記高濃度流よりも多く含むことを特徴とする。
【００１４】
また、前記噴射工程では、前記低濃度流体と前記高濃度流体の噴射量を規定した複数のパターンテーブルに基づいて前記流体の噴射を行うことを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るインクジェット式プリンタの全体構成を示す斜視図である。
【図２】メンテナンスユニットの概略構成を示す断面図である。
【図３】インクジェット式プリンタの電気的構成を示すブロック回路図である。
【図４】封止前キャップ噴射量のパターンを示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態に係るインクジェット式プリンタ及びそのメンテナンス方法について図面に基づいて説明する。
なお、以下の説明において、「前後方向」、「上下方向」及び「左右方向」をいう場合は、特に説明がない限り、図１における「前後方向」、「上下方向」及び「左右方向」と一致するものとする。
【００１７】
図１に示すように、インクジェット式プリンタ（流体噴射装置）１１は、平面視矩形状をなすフレーム１２を備えている。フレーム１２内には、左右方向に延びるプラテン１３が架設される。このプラテン１３上には、フレーム１２の背面に設けられた紙送りモータ１４を有する紙送り機構により記録用紙Ｐが後側から給送されるようになっている。
また、フレーム１２内におけるプラテン１３の上方には、プラテン１３の長手方向（左右方向）と平行に棒状のガイド部材１５が架設されている。
【００１８】
ガイド部材１５には、キャリッジ１６が、軸線方向（左右方向）に沿って往復移動可能に支持されている。キャリッジ１６は、フレーム１２内の後面に設けられた一対のプーリ１７ａ間に張設されたタイミングベルト１７を介してフレーム１２の背面に設けられたキャリッジモータ１８に連結される。キャリッジ１６は、キャリッジモータ１８の駆動によりガイド部材１５に沿って往復移動される。
【００１９】
キャリッジ１６の下面には、記録ヘッド（流体噴射ヘッド）１９が設けられる。記録ヘッド１９の下面は、複数のノズル２０が形成されたノズル形成面１９ａとなっている（図２参照）。
また、キャリッジ１６における記録ヘッド１９の上側には、インクカートリッジ２１が着脱可能に搭載される。このインクカートリッジ２１内には、インク（液体）がそれぞれ記録ヘッド１９に供給可能に収容されている。
【００２０】
インクには、保湿剤及び水分が含有される。保湿剤、すなわち高沸点低揮発性有機溶剤としては、グリセリンやジエチレングリコール等の多価アルコール類が用いられる。多価アルコール類は、揮発しにくいため、インクに含有させることで、ノズル２０内でのインクの増粘を抑制してノズルの目詰まりを抑制するようになっている。
【００２１】
また、インクにおける水分及び保湿剤の割合としては、
淡色インクでは、水分が６０〜７０％程度、保湿剤が２０〜２５％程度である。濃色インクでは、水分が５５〜６０％程度、保湿剤が１５〜２０％程度である。この場合における水分（量）とは、分散液や水溶液中の水分と純水の合計量をいう。
【００２２】
濃色インクとしては、例えば、ブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）のインクが挙げられる。
淡色インクとは、例えば、ライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）のインクが挙げられる。淡色インク、すなわちライトシアン（ＬＣ）やライトマゼンダ（ＬＭ）は、水分（純水）量及び保湿剤量がともに他のインクよりも多い。これは、他のインクに比べて、色素、定着樹脂等が少ないため、インクの物性値を同等にするために、水やグリコール類を多くしている。
なお、シアン（Ｃ）とライトシアン（ＬＣ）、マゼンダ（Ｍ）とライトマゼンダ（ＬＭ）は、それぞれ同色系インクであり、前者が濃色、後者が淡色である。
【００２３】
インクカートリッジ２１内のインクは、記録ヘッド１９内に各ノズル２０と対応するように備えられた圧電素子２０ａの駆動により、インクカートリッジ２１から記録ヘッド１９へと供給される。更に、各ノズル２０からプラテン１３上に給送された記録用紙Ｐに向けて噴射されることにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。
【００２４】
また、フレーム１２内の右端部に位置する非印刷領域には、非印刷時に記録ヘッド１９のメンテナンス（クリーニング、フラッシング等）を行うためのメンテナンスユニット２２が設けられている。
【００２５】
図２に示すように、メンテナンスユニット２２は、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａを封止可能な上側が開口した有底四角箱状をなす合成樹脂製のキャップ２３を備えている。キャップ２３の全ての壁部（底壁及び周壁）の肉厚は、均一になっている。
キャップ２３内には、キャップ２３の内底面全体を覆うように、可撓性を有する多孔質材料からなる四角板状のインク吸収材２４が敷設されている。キャップ２３の上面全体には、ゴム等の可撓性部材よりなる四角枠状のシール部材２５が密着するように設けられている。
【００２６】
また、キャップ２３には、このキャップ２３を昇降させるための昇降装置２６が連結されている。そして、キャリッジ１６を非印刷領域に移動させた状態で、キャップ２３を昇降装置２６によって上昇させることで、シール部材２５の上面が記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接され、各ノズル２０がキャップ２３により封止されるようになっている。
なお、キャップ２３がノズル形成面１９ａを封止した状態では、インク吸収材２４は、キャップ２３内のインクを吸収保持して、このキャップ２３内の空間を保湿する。
【００２７】
キャップ２３の下面には、キャップ２３内からキャップ２３外へインクを排出させる排出通路２７ａを内部に有する排出部２７が下側に延びるように設けられている。排出部２７には、可撓性材料よりなる排出チューブ２８の基端側（上流側）が接続されるとともに、排出通路２７ａを介してキャップ２３内と排出チューブ２８内とが連通されている。
排出チューブ２８の先端側（下流側）は、直方体形状をなす廃インクタンク２９内に挿入されている。また、排出チューブ２８の中間部には、キャップ２３側から廃インクタンク２９側へ向かってキャップ２３内を吸引するためのチューブポンプ３０が配設されている。
【００２８】
そして、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａ（各ノズル２０）をキャップ２３により封止した状態でチューブポンプ３０を駆動することで、各ノズル２０内の増粘したインクが気泡等とともに吸引され、キャップ２３及び排出チューブ２８を介して廃インクタンク２９内に排出される、いわゆるクリーニングが行われるようになっている。
なお、廃インクタンク２９内には、廃インクタンク２９内に排出されたインクを吸収保持する廃インク吸収材３１が収容されている。
【００２９】
次に、インクジェット式プリンタ１１の電気的構成について説明する。
図３に示すように、インクジェット式プリンタ１１は、制御部４０を備えている。制御部４０には、紙送りモータ１４、キャリッジモータ１８、圧電素子２０ａ、昇降装置２６及びチューブポンプ３０などが電気的に接続されている。
そして、これら両モータ１４，１８、圧電素子２０ａ、昇降装置２６及びチューブポンプ３０などは、それらの駆動状態がそれぞれ制御部４０によって制御されるようになっている。
【００３０】
制御部４０内には、ＣＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３、ＥＥＰＲＯＭ（Electronically Erasable and Programmable Read Only Memory）４４、ＲＴＣ（Real Time Clock）４５、前回の印字時間を計時するタイマ４６などが設けられている。
ＲＯＭ４２には、インクジェット式プリンタ１１を制御するための各制御プログラム、及び各種情報（後述する各クリーニングパターン及び各フラッシングパターンを示すテーブル）などが記憶されている。
ＲＡＭ４３には、インクジェット式プリンタ１１の駆動中に適宜書き換えられる各種の情報が記録されるようになっている。
【００３１】
ＥＥＰＲＯＭ４４には、インクジェット式プリンタ１１が電源オフ状態にされたとしても消去されるべきではない各種の情報（前回印字時間ＴＡ等）が記録されるようになっている。
ＲＴＣ４５は、インクジェット式プリンタ１１が電源オン状態である間は勿論のこと、インクジェット式プリンタ１１が電源オフ状態となってからも図示しないコンデンサからの給電がある間は、クロック信号を出力する。
【００３２】
ＲＯＭ４２には、メンテナンスユニット２２において実行される複数種の封止前噴射処理の噴射パターンが記憶・設定される。
図４に示すように、例えば、二種類のパターン（第一封止前噴射パターンＦＬ１、第二封止前噴射パターンＦＬ２）が設定されている。
【００３３】
第一封止前噴射パターンＦＬ１は、前回印字時間ＴＡが０〜２時間未満の場合に適用される。つまり、記録ヘッド１９の各ノズル２０内のインク増粘が発生しづらい場合に適用される。
この第一封止前噴射パターンＦＬ１では、濃色インク、すなわちブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクは、１０００滴が噴射される。同時に、淡色インク、すなわちライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）の各インクは、２０００滴が噴射される。
【００３４】
第二封止前噴射パターンＦＬ２は、前回印字時間ＴＡが２時間以上の場合に適用される。つまり、記録ヘッド１９の各ノズル２０内のインク増粘が発生しやすい場合に適用される。
この第二封止前噴射パターンＦＬ２では、濃色インク、すなわちブラック（Ｂ）、シアン（Ｃ）、マゼンダ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各インクは、２０００滴が噴射される。同時に、淡色インク、すなわちライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）の各インクは、４０００滴が噴射される。
【００３５】
次に、メンテナンスユニット２２において行われる記録ヘッド１９の休止前処理（メンテナンス方法）について説明する。
まず、印刷処理が終了したら、制御部４０は、記録ヘッド１９をメンテナンスユニット２２に向けて移動させる。そして、キャップ２３の上方位置で停止させる。
次に、制御部４０は、タイマ４６の計時時間、すなわち前回印字時間ＴＡに基づいて、ＲＯＭ４２に記憶された第一封止前噴射パターンＦＬ１、第二封止前噴射パターンＦＬ２のいずれかを選択する。
上述したように、前回印字時間ＴＡが０〜２時間未満の場合には、第一封止前噴射パターンＦＬ１が適用される。前回印字時間ＴＡが２時間以上の場合には、第二封止前噴射パターンＦＬ２が適用される。
【００３６】
そして、記録ヘッド１９からキャップ２３に向けてインクを噴射する。第一封止前噴射パターンＦＬ１に比べて第二封止前噴射パターンＦＬ２の方が、噴射量が多く設定されている。いずれのパターンも、淡色インクに比べて淡色インクの方が、噴射量が多く設定されている。
【００３７】
そして、キャップ２３を上昇させて、記録ヘッド１９のノズル形成面１９ａに当接して封止する。その後、次の印刷命令があるまで、インクジェット式プリンタ１１を休止させる。
【００３８】
以上説明したように、本実施形態に係るインクジェット式プリンタ及びそのメンテナンス方法によれば、キャップ２３内にインクを噴射した後に記録ヘッド１９にキャップ２３を当接して休止させる休止前処理の際に、インクのうち低濃度流体（例えばライトシアン（ＬＣ）、ライトマゼンダ（ＬＭ））を他のインクよりも多く噴射するので、キャップ２３内を高い湿度で保持することが可能となる。
【００３９】
また、休止前の噴射時間（非封止時間）に応じて、複数の封止前噴射パターンを選択できるので、キャップ２３内を常に高い湿度で維持することができる。したがって、休止時（封止時）のインク増粘を確実に抑制することができる。
【００４０】
上述した実施形態では、低濃度流体として、例えばライトシアンインクやライトマゼンダインクを挙げたが、これに限るものではない。つまり、ライトブラックやクリアーインクなども挙げられる。流体噴射ヘッドから噴射される他の流体に比べて、含有水分量又は保湿成分を多く含むものであればよい。
【００４１】
また、上述した実施形態では、封止前噴射パターンとして２種類を挙げたが、更に多数のパターンを有してもよい。また、複数の封止前噴射パターンを選択する条件として、前回印字時間（非封止時間）を挙げたがこれに限らない。他の条件を考慮しても構わない。
【００４２】
なお、上述した実施形態においては、液体噴射装置がインクジェットプリンターである場合を例にして説明したが、インクジェットプリンターに限られず、複写機及びファクシミリ等の装置であってもよい。
また、上述の実施形態においては、液体噴射装置が、インク等の液体を噴射する液体噴射装置である場合を例にして説明したが、本発明の液体噴射装置は、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に適用することができる。液体噴射装置が噴射可能な液体は、機能材料の粒子が分散又は溶解されている液状体、ジェル状の流状体を含む。
【００４３】
また、上述した実施形態において、液体噴射装置から噴射される液体としては、インクのみならず、特定の用途に対応する液体を適用可能である。液体噴射装置に、その特定の用途に対応する液体を噴射可能な噴射ヘッドを設け、その噴射ヘッドから特定の用途に対応する液体を噴射して、その液体を所定の物体に付着させることによって、所定のデバイスを製造可能である。例えば、本発明の液体噴射装置は、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、及び面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）の製造等に用いられる電極材、色材等の材料を所定の分散媒（溶媒）に分散（溶解）した液体（液状体）を噴射する液体噴射装置に適用可能である。
【００４４】
また、流体噴射装置としては、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置であってもよい。
さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００４５】
１１…インクジェット式プリンタ（流体噴射装置）、  １９…記録ヘッド（流体噴射ヘッド）、  ２０…ノズル、  ２３…キャップ（キャップ部材）、  ４０…制御部（休止前処理部）、  ＦＬ１…第一封止前噴射パターン、  ＦＬ２…第二封止前噴射パターン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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