(57)【要約】【課題】ノズルから吐出される液体に伴わないノズル内の気泡等を液体から効果的に除去できる技術を提供する。【解決手段】ノズルから液体を吐出方向に吐出する吐出ヘッドと、ノズル内に負圧を与えることで吐出方向とは逆の吸引方向にノズルから液体を吸引する負圧付与部と、負圧付与部によりノズルから吸引された液体から気泡あるいは異物を除去する除去部とを備える。【選択図】図３
2014131845.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液体を吐出方向に吐出する吐出ヘッドと、
前記ノズル内に負圧を与えることで前記吐出方向とは逆の吸引方向に前記ノズルから前記液体を吸引する負圧付与部と、
前記負圧付与部により前記ノズルから吸引された前記液体から気泡あるいは異物を除去する除去部と
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
前記除去部は、前記液体を貯留する貯留容器、および前記ノズルと前記貯留容器とを接続する第１流路を有し、前記第１流路を介して前記ノズルから前記貯留容器へ前記液体を流動させて、前記貯留容器へ流入した前記液体に含まれる気泡あるいは異物を前記貯留容器により補足し、
前記負圧付与部は、前記第１流路を介して前記ノズル内に負圧を与えて前記ノズルから前記液体を吸引する請求項１に記載の液体吐出装置。
【請求項３】
前記負圧付与部は、前記貯留容器内を減圧することで、前記第１流路を介して前記ノズル内に負圧を与える請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項４】
前記負圧付与部は、前記貯留容器内を鉛直方向に降下させて発生する水頭圧によって前記ノズルから前記貯留容器へ向かう方向へ前記液体を流動させることで、前記第１流路を介して前記ノズル内に負圧を与える請求項２に記載の液体吐出装置。
【請求項５】
前記除去部は、前記貯留容器と前記ノズルとを接続する第２流路を有し、前記第２流路を介して前記貯留容器から前記ノズルへ前記液体を流動させて、前記ノズルに前記液体を供給する請求項２ないし４のいずれか一項に記載の液体吐出装置。
【請求項６】
前記負圧付与部は、前記第２流路を遮断した状態で前記ノズル内に負圧を与える請求項５に記載の液体吐出装置。
【請求項７】
ノズルから液体を吐出方向に吐出する吐出ヘッドの前記ノズル内に負圧を与えることで前記吐出方向とは逆の吸引方向に前記ノズルから前記液体を吸引する工程と、
前記ノズルから吸引された前記液体から気泡あるいは異物を除去する工程と
を備えたことを特徴とする液体吐出装置のメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出技術に関し、特に液体に混入した気泡や異物を除去する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、インク等の液体をノズルから吐出するプリンター等の液体吐出装置が知られている。このような装置では、気泡や異物（以下、気泡等と適宜称する）が液体に混入すると、ノズルから液体を適切に吐出できないといった吐出不良が生じることがある。そこで、気泡等を液体から除去する技術が種々提案されている。
【０００３】
例えば特許文献１のプリンターでは、インクタンクからノズルへインクを供給する往路と、ノズルからインクタンクへインクを戻す復路とが設けられており、インクタンク、往路、ノズル、復路、インクタンクの順にインクを循環させる循環経路が構成されている。そして、循環経路でインクを循環させることで、インクタンクに到達した気泡等をインクタンクで捕獲して除去している。
【０００４】
ところで、インク循環による手法は、ノズル以外のインク流路から気泡等を除去するのには有効ではあるが、ノズル内から気泡等を除去するのには適さない。そこで、特許文献１のプリンターでは、インクを加圧してノズルからインクを吐出することで、ノズル内の気泡等をインクと一緒に排出する手法が併用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−１２６４１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、ノズルから吐出される液体に伴わずにノズル内に残留する気泡等が存在する。そのため、加圧によって液体をノズルから吐出する手法では、このような気泡等を除去することは困難であった。また、上述したインク循環による手法は、そもそもノズル内から気泡等を除去するのには適さないものであった。つまり、ノズルから吐出される液体に伴わないノズル内の気泡等を液体から効果的に除去する技術は確立されていなかった。
【０００７】
この発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、ノズルから吐出される液体に伴わないノズル内の気泡等を液体から効果的に除去できる技術の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
この発明にかかる液体吐出装置は、上記目的を達成するために、ノズルから液体を吐出方向に吐出する吐出ヘッドと、ノズル内に負圧を与えることで吐出方向とは逆の吸引方向にノズルから液体を吸引する負圧付与部と、負圧付与部によりノズルから吸引された液体から気泡あるいは異物を除去する除去部とを備えたことを特徴としている。
【０００９】
この発明にかかる液体吐出装置のメンテナンス方法は、上記目的を達成するために、    ノズルから液体を吐出方向に吐出する吐出ヘッドのノズル内に負圧を与えることで吐出方向とは逆の吸引方向にノズルから液体を吸引する工程と、ノズルから吸引された液体から気泡あるいは異物を除去する工程とを備えたことを特徴としている。
【００１０】
このように構成された発明（液体吐出方法、液体吐出装置のメンテナンス方法）では、ノズル内に負圧を与えることで、吐出方向とは逆の吸引方向にノズルから液体が吸引される。したがって、吐出方向に吐出される液体には伴わない気泡等を、吐出方向とは逆の吸引方向に吸引される液体に巻き込んでノズルから吸引することができる。そして、このように吸引された液体から気泡等を除去することで、ノズルから吐出される液体に伴わないノズル内の気泡等を液体から効果的に除去することが可能となっている。
【００１１】
また、除去部は、液体を貯留する貯留容器、およびノズルと貯留容器とを接続する第１流路を有し、第１流路を介してノズルから貯留容器へ液体を流動させて、貯留容器へ流入した液体に含まれる気泡あるいは異物を貯留容器により補足し、負圧付与部は、第１流路を介してノズル内に負圧を与えてノズルから液体を吸引するように、液体吐出装置を構成しても良い。このような構成では、ノズルと貯留容器とを接続する第１流路が設けられている。そして、第１流路を介してノズル内に与えられた負圧によって、ノズルから液体が吸引される。したがって、負圧によってノズルから吸引された液体に巻き込まれて、ノズル内の異物等が第１流路に流出し、最終的に貯留容器で補足される。これによって、ノズルから吐出される液体に伴わないノズル内の気泡等を液体から効果的に除去することが可能となっている。
【００１２】
なお、ノズル内に負圧を与える具体的構成としては、種々のものを採用できる。そこで、負圧付与部は、貯留容器内を減圧することで、第１流路を介してノズル内に負圧を与えるように、液体吐出装置を構成しても良い。あるいは、負圧付与部は、貯留容器内を鉛直方向に降下させて発生する水頭圧によってノズルから貯留容器へ向かう方向へ液体を流動させることで、第１流路を介してノズル内に負圧を与えるように、液体吐出装置を構成しても良い。
【００１３】
また、除去部は、貯留容器とノズルとを接続する第２流路を有し、第２流路を介して貯留容器からノズルへ液体を流動させて、ノズルに液体を供給するように、液体吐出装置を構成しても良い。このような構成では、気泡等が除去された液体をノズルからの吐出に用いることができ、液体の消費量を抑えることができる。
【００１４】
また、負圧付与部は、第２流路を遮断した状態でノズル内に負圧を与えるように、液体吐出装置を構成しても良い。このように第２流路を遮断することで、十分な負圧をノズル内に与えて、気泡等をノズルから確実に流出させることができる。その結果、ノズルから吐出される液体に伴わないノズル内の気泡等を液体から除去することが、より効果的に実行可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明を適用可能なプリンターの構成を模式的に示す正面図。
【図２】図１に示すプリンターを制御する電気的構成を模式的に示すブロック図。
【図３】印刷ユニットの構成例を模式的に示した図。
【図４】ノズル内の気泡等をインクから除去するクリーニングの内容を示す図。
【図５】図４に示される加圧クリーニングの内容を示す図。
【図６】図４に示される吸引クリーニングの内容を示す図。
【図７】加圧クリーニングと吸引クリーニングとの比較を模式的に示した図。
【図８】印刷ユニットの変形例を模式的に示した図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を適用可能なプリンターの構成について、図面を参照しつつ説明する。図１は、本発明を適用可能なプリンターの構成を模式的に示す正面図である。なお、図１や以下の図面では必要に応じて、プリンター１の各部の配置関係を明確にするために、プリンター１の左右方向Ｘ、前後方向Ｙおよび鉛直方向Ｚに対応した三次元の座標系を採用している。
【００１７】
図１に示すように、プリンター１では、繰出部２、プロセス部３および巻取部４が左右方向に配列されている。繰出部２および巻取部４はそれぞれ繰出軸２０および巻取軸４０を有している。そして、繰出部２および巻取部４にシートＳ（ウェブ）の両端がロール状に巻き付けられ、それらの間に張架されている。こうして張架された搬送経路Ｐcに沿ってシートＳが繰出軸２０からプロセス部３に搬送されて印刷ユニット６Ｕによる画像記録処理を受けた後、巻取軸４０へと搬送される。このシートＳの種類は、紙系とフィルム系に大別される。具体例を挙げると、紙系には上質紙、キャスト紙、アート紙、コート紙等があり、フィルム系には合成紙、ＰＥＴ(Polyethylene terephthalate)、ＰＰ(polypropylene)等がある。なお、以下の説明では、シートＳの両面のうち、画像が記録される面を表面と称する一方、その逆側の面を裏面と称する。
【００１８】
繰出部２は、シートＳの端を巻き付けた繰出軸２０と、繰出軸２０から引き出されたシートＳを巻き掛ける従動ローラー２１とを有する。繰出軸２０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き付けて支持する。そして、繰出軸２０が図１の紙面において時計回りに回転することで、繰出軸２０に巻き付けられたシートＳが従動ローラー２１を経由してプロセス部３へと繰り出される。
【００１９】
プロセス部３は、繰出部２から繰り出されたシートＳを平面状に構成されたフラット型のプラテン３０で支持しつつ、印刷ユニット６Ｕを用いてシートＳに画像を記録する。つまり、印刷ユニット６Ｕは、プラテン３０の表面に沿って並ぶ複数の印刷ヘッド６a〜６eを有しており、印刷ヘッド６a〜６eがプラテン３０の表面に支持されたシートＳへインクを吐出することで、シートＳに画像が記録される。このプロセス部３では、プラテン３０の両側に前駆動ローラー３１と後駆動ローラー３２とが設けられており、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳがプラテン３０に支持されて画像の印刷を受ける。
【００２０】
プラテン３０は図示を省略する保持機構により、シートＳを支持する表面（上面）が水平となるように保持されている。プラテン３０の左右両側には従動ローラー３３、３４が設けられており、従動ローラー３３、３４は、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳを裏面側から巻き掛けている。従動ローラー３３、３４の上端位置はプラテン３０の表面と面一か若干下方となるように配置されており、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳがプラテン３０と当接した状態を維持できるように構成されている。
【００２１】
前駆動ローラー３１は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、繰出部２から繰り出されたシートＳを表面側から巻き掛ける。そして、前駆動ローラー３１は図１の紙面において反時計回りに回転することで、繰出部２から繰り出されたシートＳを、従動ローラー３３を経由してプラテン３０へ搬送する。なお、前駆動ローラー３１に対してはニップローラー３１nが設けられている。このニップローラー３１nは、前駆動ローラー３１側へ付勢された状態でシートＳの裏面に当接しており、前駆動ローラー３１との間でシートＳを挟み込む。これによって、前駆動ローラー３１とシートＳの間の摩擦力が確保され、前駆動ローラー３１によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。
【００２２】
後駆動ローラー３２は、溶射によって形成された複数の微小突起を外周面に有しており、プラテン３０から従動ローラー３４を経由して搬送されてきたシートＳを表面側から巻き掛ける。そして、後駆動ローラー３２は図１の紙面において反時計回りに回転することで、シートＳを巻取部４へと搬送する。なお、後駆動ローラー３２に対してはニップローラー３２nが設けられている。このニップローラー３２nは、後駆動ローラー３２側へ付勢された状態でシートＳの裏面に当接しており、後駆動ローラー３２との間にシートＳを挟み込む。これによって、後駆動ローラー３２とシートＳの間の摩擦力が確保され、後駆動ローラー３２によるシートＳの搬送を確実に行なうことができる。
【００２３】
このように、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２へと搬送されるシートＳは、プラテン３０で支持されつつプラテン３０上を搬送方向Ｄsに搬送される。そして、プロセス部３では、プラテン３０に支持されるシートＳの表面に対してカラー画像を印刷するために、イエロー、シアン、マゼンタおよびブラックにそれぞれ対応する４個の印刷ヘッド６a〜６dが、プラテン３０の表面に対向しつつ搬送方向Ｄsに並ぶ。
【００２４】
印刷ヘッド６a〜６dは、互いに同一の構成を具備しており、プラテン３０の表面に向いて開口するノズルからインクジェット方式でインクを吐出する。より詳しくは、印刷ヘッド６a〜６dのそれぞれでは、搬送方向Ｄsに直交するＹ方向に複数のノズルが直線状に並んでノズル列が形成され、さらに複数列のノズル列が搬送方向Ｄsに間隔を空けて並んでいる。したがって、印刷ヘッド６a〜６dのそれぞれは、複数ラインのライン画像を同時に記録することができる。そして、印刷ヘッド６a〜６bは、プラテン３０に支持されたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しつつ、対応する色のインクをインクジェット方式で吐出する。これによって、搬送方向Ｄsに沿って搬送されるシートＳに対してインクが吐出されて、シートＳの表面にカラー画像が形成される。
【００２５】
ちなみに、インクとしては、紫外線（光）を照射することで硬化するＵＶ（ultraviolet）インク（光硬化性インク）が用いられる。そこで、インクを硬化させてシートＳに定着させるために、ＵＶランプ３７a、３７bが設けられている。なお、このインク硬化は、仮硬化と本硬化の二段階に分けて実行される。印刷ヘッド６a〜６dの各間には、仮硬化用のＵＶランプ３７aが配置されている。つまり、ＵＶランプ３７aは弱い紫外線を照射することで、インクの形状が崩れない程度にインクを硬化（仮硬化）させるものであり、インクを完全に硬化させるものではない。一方、印刷ヘッド６a〜６dに対して搬送方向Ｄsの下流側には、本硬化用のＵＶランプ３７bが設けられている。つまり、ＵＶランプ３７bは、ＵＶランプ３７aより強い紫外線を照射することで、インクを完全に硬化（本硬化）させるものである。こうして仮硬化・本硬化を実行することで、印刷ヘッド６a〜６dが形成したカラー画像をシートＳの表面に定着させることができる。
【００２６】
さらに、ＵＶランプ３７bに対して搬送方向Ｄsの下流側では、印刷ヘッド６eがプラテン３０の表面に対向して配置されている。この印刷ヘッド６eは、印刷ヘッド６a〜６dと同様の構成を具備しつつ、透明のＵＶインクをインクジェット方式でシートＳの表面に吐出するものである。つまり、印刷ヘッド６eは、プラテン３０に支持されたシートＳの表面に対して若干のクリアランスを空けて対向しつつ、透明インクをインクジェット方式で吐出する。これによって、４色分の印刷ヘッド６a〜６dによって形成されたカラー画像に対して、透明インクがさらに吐出される。
【００２７】
また、印刷ヘッド６eに対して搬送方向Ｄsの下流側には、ＵＶランプ３８が設けられている。このＵＶランプ３８は強い紫外線を照射することで、印刷ヘッド６eが吐出した透明インクを完全に硬化（本硬化）させるものである。これによって、透明インクをシートＳの表面に定着させることができる。
【００２８】
このように、プロセス部３では、プラテン３０に支持されるシートＳに対して、インクの吐出および硬化が適宜実行されて、透明インクでコーティングされたカラー画像が形成される。そして、このカラー画像の形成されたシートＳが、後駆動ローラー３２によって巻取部４へと搬送される。
【００２９】
巻取部４は、シートＳの端を巻き付けた巻取軸４０と、巻取軸４０へと搬送されるシートＳを巻き掛ける従動ローラー４１とを有する。巻取軸４０は、シートＳの表面を外側に向けた状態で、シートＳの端を巻き付けて支持する。そして、巻取軸４０が図１の紙面において時計回りに回転することで、従動ローラー４１を経由してシートＳが巻取軸４０に巻き付けられる。
【００３０】
以上がプリンター１の機械的構成の概要である。続いて、プリンター１を制御する電気的構成について説明を行なう。図２は、図１に示すプリンターを制御する電気的構成を模式的に示すブロック図である。プリンター１では、外部のホストコンピューターなどからの指令に応じてプリンター１の各部を制御するプリンター制御部２００が設けられている。そして、印刷ヘッド、ＵＶランプおよびシート搬送系の装置各部はプリンター制御部２００によって制御される。これら装置各部に対するプリンター制御部２００の制御の詳細は次のとおりである。
【００３１】
プリンター制御部２００は、図１を用いて詳述したシートＳの搬送を制御する機能を司る。つまり、シート搬送系を構成する部材のうち、繰出軸２０、前駆動ローラー３１、後駆動ローラー３２および巻取軸４０それぞれにはモーターが接続されている。そして、プリンター制御部２００はこれらのモーターを回転させつつ、各モーターの速度やトルクを制御して、シートＳの搬送を制御する。このシートＳの搬送制御の詳細は次のとおりである。
【００３２】
プリンター制御部２００は、繰出軸２０を駆動する繰出モーターＭ20を回転させて、繰出軸２０から前駆動ローラー３１にシートＳを供給する。この際、プリンター制御部２００は、繰出モーターＭ20のトルクを制御して、繰出軸２０から前駆動ローラー３１までのシートＳのテンション（繰出テンションＴa）を調整する。つまり、繰出軸２０と前駆動ローラー３１の間に配置された従動ローラー２１には、繰出テンションＴaを検出するテンションセンサーＳ21が取り付けられている。このテンションセンサーＳ21は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ21の検出結果に基づいて、繰出モーターＭ20のトルクをフィードバック制御して、シートＳの繰出テンションＴaを調整する。
【００３３】
この際、プリンター制御部２００は、繰出軸２０から前駆動ローラー３１へ供給されるシートＳの幅方向（図１の紙面の直交方向）の位置を調整しつつ、シートＳの繰り出しを行う。これによって、繰出軸２０および従動ローラー２１それぞれが軸方向（言い換えればシートＳの幅方向）に位置調整されて、シートＳの搬送に対するステアリングが実行される。また、従動ローラー２１と前駆動ローラー３１の間にはシートＳの幅方向への端を検出するエッジセンサー５１が配置されている。このエッジセンサー５１は、例えば超音波センサー等の距離センサーで構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、エッジセンサー５１の検出結果に基づいて、ステアリングをフィードバック制御する。これによって、シートＳの蛇行等の搬送不良が抑制される。
【００３４】
また、プリンター制御部２００は、前駆動ローラー３１を駆動する前駆動モーターＭ31と、後駆動ローラー３２を駆動する後駆動モーターＭ32とを回転させる。これによって、繰出部２から繰り出されたシートＳがプロセス部３を通過する。この際、前駆動モーターＭ31に対しては速度制御が実行される一方、後駆動モーターＭ32に対してはトルク制御が実行される。つまり、プリンター制御部２００は、前駆動モーターＭ31のエンコーダー出力に基づいて、前駆動モーターＭ31の回転速度を一定に調整する。これによって、シートＳは、前駆動ローラー３１によって一定速度（例えば２５０[mm/s]）で搬送される。
【００３５】
一方、プリンター制御部２００は、後駆動モーターＭ32のトルクを制御して、前駆動ローラー３１から後駆動ローラー３２までのシートＳのテンション（プロセステンションＴb）を調整する。つまり、プラテン３０と後駆動ローラー３２の間に配置された従動ローラー３４には、プロセステンションＴbを検出するテンションセンサーＳ34が取り付けられている。このテンションセンサーＳ34は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ34の検出結果に基づいて、後駆動モーターＭ32のトルクをフィードバック制御して、シートＳのプロセステンションＴbを調整する。
【００３６】
また、プリンター制御部２００は、巻取軸４０を駆動する巻取モーターＭ40を回転させて、後駆動ローラー３２が搬送するシートＳを巻取軸４０に巻き取る。この際、プリンター制御部２００は、巻取モーターＭ40のトルクを制御して、後駆動ローラー３２から巻取軸４０までのシートＳのテンション（巻取テンションＴc）を調整する。つまり、後駆動ローラー３２と巻取軸４０の間に配置された従動ローラー４１には、巻取テンションＴcを検出するテンションセンサーＳ41が取り付けられている。このテンションセンサーＳ41は、例えばシートＳから受ける力を検出するロードセルによって構成することができる。そして、プリンター制御部２００は、テンションセンサーＳ41の検出結果に基づいて、巻取モーターＭ40のトルクをフィードバック制御して、シートＳの巻取テンションＴcを調整する。
【００３７】
さらに、プリンター制御部２００は、プラテン３０上でのシートＳの搬送状況に応じて、印刷ユニット６Ｕの印刷ヘッド６a〜６eの動作や、ＵＶランプ３７a、３７b、３８の動作を制御する。つまり、プラテン３０上でのシートＳの搬送状況は、例えば前駆動モーターＭ31のエンコーダーの出力値から把握できる。そこで、プリンター制御部２００は、このエンコーダーの出力値などからシートＳの搬送に同期する同期信号を生成して、印刷ヘッド６a〜６e、ＵＶランプ３７a、３７b、３８の動作を同期信号に基づいて制御する。
【００３８】
具体的には、各印刷ヘッド６a〜６dのインク吐出タイミングが同期信号に基づいて制御される。これによって、印刷ヘッド６a〜６dが吐出したインクを搬送されるシートＳの目標位置に着弾させて、適切な色調のカラー画像を形成することができる。また、印刷ヘッド６eが透明インクを吐出するタイミングも同様に同期信号に基づいて制御される。これによって、複数の印刷ヘッド６a〜６dによって形成されたカラー画像に対して、透明インクを的確に吐出することができる。また、ＵＶランプ３７a、３７b、３８の点灯・消灯のタイミングや照射光量もプリンター制御部２００によって制御される。
【００３９】
また、プリンター１には、ユーザーインターフェースとしてのディスプレイ５３が設けられている。ディスプレイ５３は、タッチパネルによって構成されており、ユーザーに対して表示を行う表示機能の他、ユーザーからの入力を受け付ける入力機能も果たす。そして、プリンター制御部２００が、各種情報や指令をディスプレイ５３に表示するとともに、ユーザーからの入力に従ってプリンター１の各部を制御する。
【００４０】
以上がプリンター１の電気的構成の概要である。ところで、この実施形態のプリンター１では、印刷ユニット６Ｕは、印刷ヘッド６a〜６eに用いられるインクから気泡や異物（気泡等）を除去する構成を具備しており、プリンター制御部２００が印刷ユニット６Ｕを制御することで、気泡等の除去を適宜実行する。続いては、印刷ユニット６Ｕの構成例について説明した後に、気泡等の除去の実行例について説明する。
【００４１】
図３は、印刷ユニットの構成例を模式的に示した図である。なお、印刷ユニット６Ｕは、印刷ヘッド６a〜６eそれぞれについて同一の構成を具備する。そこで、以下では、印刷ヘッド６a〜６eを区別せずに印刷ヘッド６a〜６eのいずれか一つの印刷ヘッドを印刷ヘッド６と表し、この印刷ヘッド６に基づいて印刷ユニット６Ｕの説明を行う。
【００４２】
印刷ヘッド６は、ノズル形成面６０に開口するノズル６１と、インクを一時的に貯留するリザーバー６２と、ノズル６１とリザーバー６２とを連通するキャビティ６３とを有し、リザーバー６２からキャビティ６３を介してノズル６１へインクが供給される。そして、プリンター制御部２００（図２）からの動作指令に応じてキャビティ６３がインクに圧力を加えることで、ノズル６１からインクが吐出される。
【００４３】
印刷ユニット６Ｕでは、プリンター制御部２００の動作指令に応じてインクの流動を制御するインク流動制御系６７を、各印刷ヘッド６について有している。このインク流動制御系６７は、インクを貯留するタンク６７０（インクタンク）と印刷ヘッド６との間でインクを循環させるものである。具体的には、印刷ユニット６Ｕは、タンク６７０の他に、リザーバー６２とタンク６７０を接続する供給流路６７１（供給管）、供給流路６７１に設けられた循環ポンプ６７２、およびリザーバー６２とタンク６７０を接続する回収流路６７３（回収管）を有する。こうして、タンク６７０、供給流路６７１、リザーバー６２、回収流路６７３およびタンク６７０をこの順番でインクが流動する循環経路６７Ｃが形成され、循環ポンプ６７２が順方向に回転することで、インクが循環経路６７Ｃを循環する。つまり、循環ポンプ６７２を順回転させることで、供給流路６７１（往路）を介してタンク６７０からリザーバー６２へインクを供給できるとともに、回収流路６７３（復路）を介してリザーバー６２からタンク６７０へインクを回収できる。
【００４４】
また、インク流動制御系６７は、供給流路６７１を開閉する弁６７４を有する。この弁６７４は、循環経路６７Ｃに沿って循環ポンプ６７２からリザーバー６２に到る途中に設けられている。したがって、弁６７４を開くことで、タンク６７０からリザーバー６２へのインクの供給を実行できるとともに、弁６７４を閉じることで、タンク６７０からリザーバー６２へのインクの供給を停止できる。
【００４５】
さらに、インク流動制御系６７は、タンク６７０にインクを供給するインク供給機構６７５と、タンク６７０内の圧力を調整する圧力調整機構６７６を有する。インク供給機構６７５は、インクカートリッジやインクパックを具備しており、これらからタンク６７０へインクを供給する。ちなみに、タンク６７０へ供給されるインクは、例えば２８℃〜４０度において１５[ｍＰａ・ｓ]の粘度を有する。また、圧力調整機構６７６は、タンク６７０に接続されたポンプを有し、このポンプを回転させることでタンク６７０内の圧力を調整する。これによって、タンク６７０の圧力を、負圧・大気圧・正圧のそれぞれに調整することができる。
【００４６】
なお、上述では説明を省略したが、印刷ヘッド６のノズル６１に対してメンテナンスを行うメンテナンスユニット５５が設けられている。このメンテナンスユニット５５は、Ｙ方向においてプラテン３０に隣り合わせて設けられている（図１）。各印刷ヘッド６は、プラテン３０の上方とメンテナンスユニット５５の上方の間をＹ方向に移動自在となっており、印刷動作時は印刷ヘッド６がプラテン３０の上方に位置する一方、メンテナンス時は印刷ヘッド６がメンテナンスユニット５５の上方に位置する。
【００４７】
このようなメンテナンスユニット５５しては、例えば特開２０１２−０８６４０９号公報に記載されているものなどが知られているため、ここでの詳細な説明は省略するが、メンテナンスユニット５５で実行されるメンテナンスの概要について簡単に説明する。メンテナンスユニット５５で行われる処理としては例えばキャッピング、ワイピングおよびフラッシングがある。キャッピングは、全ノズル６１を含むようにノズル形成面６０に密着キャップを密着させる処理である。ワイピングは、印刷ヘッド６のノズル形成面６０のインクをワイパーにより拭き取る処理である。フラッシングは、ノズル形成面６０をキャッピングしていない状態でノズル形成面６０の全ノズル６１からインクをフラッシング受けに吐出させる処理である。
【００４８】
シートＳに画像を印刷する印刷動作時は、プリンター制御部２００は、インク供給機構６７５からタンク６７０へインクを供給しながら、循環ポンプ６７２を通常速度Ｖnで順方向に回転させて、循環経路６７Ｃに沿ってインクを循環させる。そして、循環経路６７Ｃの途中のリザーバー６２からキャビティ６３を介して分岐したインクがノズル６１に供給される。
【００４９】
この際、循環経路６７Ｃを循環するインク中の気泡等は、タンク６７０で補足されてインクから除去される。つまり、回収流路６７３からタンク６７０に流入したインク中の気泡は、タンク６７０に滞留している間に、タンク６７０に貯留されるインクの液面から放出される。また、回収流路６７３からタンク６７０に流入したインク中の異物は、タンク６７０に滞留している間に、タンク６７０の底に沈殿する。したがって、タンク６７０から供給流路６７１へは、気泡や異物の除去されたインクが供給されることとなる。
【００５０】
ただし、このような循環経路６７Ｃに乗るインクはせいぜいキャビティ６３内のインクまでであって、循環経路６７Ｃにノズル６１は含まれない。したがって、ノズル６１内の気泡等を除去するためには、インク循環以外のメンテナンスを実行する必要がある。そこで、プリンター制御部２００は、図４に示す動作を実行して、ノズル６１内の気泡等をインクから除去する。
【００５１】
図４は、ノズル内の気泡等をインクから除去するクリーニングの内容を示すフローチャートである。また、図５は、図４に示される加圧クリーニングの内容を示すフローチャートである。図６は、図４に示される吸引クリーニングの内容を示すフローチャートである。図４のフローチャートは、ユーザーからディスプレイ５３を介して指令があった場合や電源投入時などに、プリンター制御部２００によって実行される。
【００５２】
図４のクリーニングが開始すると、各印刷ヘッド６がメンテナンスユニット５５の上方に移動し、続いてステップＳ１０の加圧クリーニングが実行される。図５に示すように加圧クリーニングでは、ステップＳ１１で循環ポンプ６７２の回転速度が順方向に加圧速度Ｖaまで加速する。なお、加圧速度Ｖaは、印刷動作時の通常速度Ｖnよりも速い速度である。そして、メンテナンスユニット５５がノズル形成面６０のキャッピングを行い（ステップＳ１２）、圧力調整機構６７６がタンク６７０を正圧に加圧する（ステップＳ１３）。その結果、タンク６７０から回収流路６７３を介してノズル６１内に正圧が与えられる。その後キャッピングを解除することで（ステップＳ１４）、ノズル６１内のインクがメンテナンスユニット５５に吐出される。また、ノズル６１から吐出されるインクに伴ってノズル６１の気泡等が、ノズル６１から排出される。
【００５３】
ステップＳ１３が完了すると、ノズル形成面６０に対するワイピングが実行される（ステップＳ１５）。これによって、ステップＳ１３でノズル６１から吐出されてノズル形成面６０に付着したインクが拭き取られる。続いて、循環ポンプ６７２の回転速度（循環速度）を、通常速度Ｖnまで低下させて（ステップＳ１７）、フラッシングが実行されて、全ノズル６１にインクが充填される。こうして、フラッシングが完了すると、図５の加圧クリーニングを終了して、図４のフローチャートに戻る。
【００５４】
ステップＳ１０の加圧クリーニングに続いては、ステップＳ２０が実行されて、ノズル６１の詰りが確認される。ノズル詰りの確認手法としては種々のものを適宜実行できる。具体的には、印刷ヘッド６からインクを吐出してシートＳに形成したノズルチェックパターンをユーザーが目視することで、ノズル６１の詰りが発生しているかを確認することができる。あるいは、特許第３９３３１８６号公報に記載された吐出異常検出技術を用いて、ノズル詰りを確認しても良い。この技術は、振動板の変位に応じてキャビティ内部の圧力が増減するように構成し、振動板の残留振動のパターンに基づいてノズルからの吐出異常を検出する。かかる技術によれば、目視等のユーザーの作業を要さずに、ノズル６１の詰りの発生を確認することができる。
【００５５】
ステップＳ３０では、ステップＳ１０の加圧クリーニングによってノズル６１の詰りが解消したか否かが、ステップＳ２０での確認結果に基づいて判断される。そして、ノズル６１の詰りが解消されている場合（ステップＳ３０で「ＹＥＳ」の場合）には、図４のフローチャートは終了する。一方、ノズル６１の詰りが解消していない場合（ステップＳ３０で「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ４０に進んで、所定回数の加圧クリーニングが実行済みであるかが判断される。所定回数の加圧クリーニングが実行済みでない場合（ステップＳ４０で「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ１０に戻って、加圧クリーニングが再度実行される。一方、所定回数の加圧クリーニングが実行済みの場合（ステップＳ４０で「ＹＥＳ」の場合）には、加圧クリーニングを再度行ってもノズル６１の詰りの解消は見込めないので、ステップＳ５０に進んで吸引クリーニングが実行される。
【００５６】
図６に示すように吸引クリーニングでは、循環ポンプ６７２を順方向に通常速度Ｖnで回転させながら、ステップＳ５１を実行して供給流路６７１の弁６７４を閉める。これによって、供給流路６７１からリザーバー６２へのインク供給が遮断される。こうしてインク供給が遮断された状態で、ステップＳ５２が実行されて、圧力調整機構６７６がタンク６７０内を負圧（例えば、−２０ｋＰａ〜−７０ｋＰａの負圧）に減圧する。その結果、タンク６７０から回収流路６７３を介してノズル６１内に負圧が与えられて、ノズル６１からインクが吸引される。その結果、加圧クリーニングによってはノズル６１から排出できなかった気泡等が、吸引されるインクに伴ってノズル６１から流出する（図７）。
【００５７】
図７は、加圧クリーニングと吸引クリーニングとの比較を模式的に示した図である。同図の「加圧クリーニング」の欄に示すように、加圧クリーニングは、ノズル６１内に正圧を与えてノズル６１から吐出方向Ｄeにインクを吐出する。これによって、ノズル６１から吐出方向Ｄeに吐出されるインクに伴って、気泡等が排出されると期待できる。ただし、吐出方向Ｄeに吐出されるインクに伴わずに、ノズル６１内に残留する気泡等Ｆも存在する。これに対して、吸引クリーニングはこのような残留気泡等Ｆに対して効果的に働く。つまり、同図の「吸引クリーニング」の欄に示すように、吸引クリーニングは、ノズル６１内に負圧を与えることで吐出方向Ｄeとは逆の吸引方向Ｄvにノズル６１からインクを吸引する。その結果、吐出方向Ｄeへのインク流動には伴わなかった残留気泡等Ｆが、吸引方向Ｄvへのインク流動に巻き込まれてノズル６１から吸引される。
【００５８】
こうしてノズル６１から吸引された気泡等Ｆは、循環ポンプ６７２によるインクの流動、あるいは圧力調整機構６７６によるタンク６７０内の負圧によって吸引される。その結果、この気泡等Ｆは、回収流路６７３を介してタンク６７０に到達して、インクから除去される。ステップＳ５２の状態を所定時間維持した後に、ステップＳ５３を実行して、圧力調整機構６７６によるタンク６７０内の減圧を解消するとともに供給流路６７１の弁を開いて、循環経路６７Ｃに沿ったインクの循環を開始させる。そして、ステップＳ５３が完了すると、図４の吸引クリーニングを終了して、図４のフローチャートに戻る。
【００５９】
ステップＳ５０の吸引クリーニングに続いては、ステップＳ６０が実行されて、ノズル６１の詰りが確認される。ノズル詰り６１の確認手法は、ステップＳ２０で上述したのと同様である。ステップＳ７０では、ステップＳ５０の吸引クリーニングによってノズル６１の詰りが解消したか否かが、ステップＳ６０の確認結果に基づいて判断される。そして、ノズル６１の詰りが解消されている場合（ステップＳ７０で「ＹＥＳ」の場合）には、ステップＳ８０が実行される。具体的には、インクが循環経路６７Ｃを循環している状態で、圧力調整機構６７６がタンク６７０内を加圧してノズル６１に正圧を与えて、ノズル６１内にインクを充填する。こうして、以後の印刷動作を速やかに実行できるように準備を行ってから、図４のフローチャートを終了する。
【００６０】
一方、ノズル６１の詰りが解消されていない場合（ステップＳ７０で「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ９０に進んで、所定回数の吸引クリーニングが実行済みであるかが判断される。所定回数の吸引クリーニングが実行済みでない場合（ステップＳ９０で「ＮＯ」の場合）には、ステップＳ１００で加圧クリーニングが実行された後に、ステップＳ５０に戻って吸引クリーニングが再度実行される。一方、所定回数の吸引クリーニングが実行済みの場合（ステップＳ９０で「ＹＥＳ」の場合）には、吸引クリーニングを再度行ってもノズル６１の詰りの解消は見込めないので、サービスマンによる保守点検を受けることを促す内容をディスプレイ５３に表示して（ステップＳ１１０）、図４のフローチャートを終了する。
【００６１】
以上に説明したように、この実施形態では、ノズル６１内に負圧を与えることで、吐出方向Ｄeとは逆の吸引方向Ｄvにノズル６１からインクが吸引される。したがって、吐出方向Ｄeに吐出されるインクには伴わない気泡等を、吐出方向Ｄeとは逆の吸引方向Ｄvに吸引されるインクに巻き込んでノズル６１から吸引することができる。そして、このように吸引されたインクから気泡等を除去することで、ノズル６１から吐出されるインクに伴わないノズル６１内の気泡等をインクから効果的に除去することが可能となっている。
【００６２】
また、この実施形態では、ノズル６１とタンク６７０とを接続する回収流路６７３が設けられている。そして、回収流路６７３を介してノズル６１内に与えられた負圧によって、ノズル６１からインクが吸引される。したがって、負圧によってノズル６１から吸引されたインクに巻き込まれて、ノズル６１内の異物等が回収流路６７３に流出し（図７）、最終的にタンク６７０で補足される。これによって、ノズル６１から吐出されるインクに伴わないノズル６１内の気泡等をインクから効果的に除去することが可能となっている。
【００６３】
また、この実施形態では、供給流路６７１を遮断した状態でノズル６１内に負圧を与えて、吸引クリーニングが実行されている。このように供給流路６７１を遮断することで、十分な負圧をノズル６１内に与えて、気泡等をノズル６１から確実に流出させることができる。その結果、ノズル６１から吐出されるインクに伴わないノズル６１内の気泡等をインクから除去することが、より効果的に実行可能となる。
【００６４】
また、この実施形態では、タンク６７０とノズル６１とを接続する供給流路６７１を有し、供給流路６７１を介してタンク６７０からノズル６１へインクを流動させて、ノズル６１にインクを供給している。このような構成では、気泡等が除去されたインクをノズル６１からの吐出に用いることができ、インクの消費量を抑えることができる。
【００６５】
また、この実施形態の吸引クリーニングは、吐出方向Ｄeとは逆の吸引方向Ｄvにインクを吸引することでノズル６１から気泡等を除去する。そのため、ノズル６１からインクを吐出することなく、ノズル６１から気泡等を除去することができる。したがって、吸引クリーニングを取り入れてノズル６１のクリーニングを構成することで、インクの消費量を抑えつつ、ノズル６１を適切にクリーニングすることができる。
【００６６】
以上に説明したように、この実施形態では、プリンター１が本発明の「液体吐出装置」に相当し、インクが本発明の「インク」に相当し、印刷ヘッド６が本発明の「吐出ヘッド」に相当し、ノズル６１が本発明の「ノズル」に相当し、圧力調整機構６７６が本発明の「負圧付与部」に相当し、タンク６７０が本発明の「除去部」あるいは「貯留容器」に相当し、回収流路６７３が本発明の「第１流路」に相当し、供給流路６７１が本発明の「第２流路」に相当する。
【００６７】
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したものに対して種々の変更を加えることが可能である。例えば、上記実施形態では、ポンプの回転によって圧力を調整する圧力調整機構６７６を用いて、タンク６７０内の圧力を負圧に減圧していた。しかしながら、タンク６７０内の圧力を負圧にする構成はこれに限られず、例えば図８に示すように構成しても良い。
【００６８】
図８は、印刷ユニットの変形例を模式的に示した図である。図８の印刷ユニット６Ｕが図３のそれと異なるのは、タンク６７０内の圧力を調整する構成のみであるので、ここでは差異点を中心に説明し、共通点については相当符号を付して適宜説明を省略する。ただし、図８の印刷ユニット６Ｕにおいても図３のそれと共通する構成を具備することで、同様の効果を奏することは言うまでもない。
【００６９】
図８の印刷ユニット６Ｕでは、圧力調整機構６７６が排される一方、タンク６７０を鉛直方向（Ｚ方向）に昇降させる昇降機構６７７が設けられている。昇降機構６７７がタンク６７０を下降位置まで下降させると、水頭圧が発生して、ノズル６１からタンク６７０へ向かう方向へインクが流動し、ノズル６１内に負圧が与えられるように構成されている。また、昇降機構６７７がタンク６７０を上昇位置まで上昇させると、ノズル６１内への負圧が解除される。このように、図８に示す例では、昇降機構６７７が本発明の「負圧付与部」として機能する。
【００７０】
また、上記実施形態では、印刷ヘッド６とタンク６７０の間でインクを循環させる循環経路６７Ｃが形成されていた。しかしながら、インクを貯留するタンクを供給流路６７１と回収流路６７３のそれぞれに設けて、供給流路６７１に接続されたタンクは印刷ヘッド６へのインクの供給に専用するとともに、回収流路６７３に接続されたタンクは印刷ヘッド６からのインクの回収に専用しても良い。この場合、回収流路６７３に接続されたタンクが本発明の「除去部」として機能する。
【００７１】
また、インクから気泡等を除去する構成は、上述のタンク６７０に限られず、フィルターなどを用いるものであっても良い。要するに、インクから気泡等を除去する構成であれば、本発明の「除去部」として使用することが可能である。
【００７２】
また、図５の加圧クリーニングの内容を適宜変更しても構わない。具体的には、ワイピングやフラッシングを省略しても構わない。あるいは、メンテナンスユニット５５に吸引機能を持たせて、密着キャップに代えて吸引キャップを用いることで、キャッピングした状態でキャップ内を吸引することで、ノズル６１から吐出方向Ｄeにインクを吸引するといった処理を加圧クリーニングで実行しても良い。
【００７３】
また、図６の吸引クリーニングの内容を適宜変更しても構わない。したがって、例えば圧力調整機構６７６の能力が高くて、供給流路６７１からリザーバー６２にインクを供給しながらも、ノズル６１に負圧を与えることができる場合には、供給流路６７１の弁を閉めるステップＳ５１を省略しても構わない。さらに、このように構成する場合には、ベン６７４を排して印刷ユニット６Ｕを構成することもできる。
【００７４】
また、図４のフローチャートに示した各ステップも適宜省略可能である。そこで、ステップＳ１０の加圧クリーニングや、ステップＳ１００の加圧クリーニングを省略することもできる。
【００７５】
また、プリンター１の具体的構成についても適宜変更可能であり、印刷ヘッド６やＵＶランプの配置や個数を適宜変更したり、プラテン３０の形状などを適宜変更したりできる。また、プリンター１の各部の具体的構成を適宜変更することもでき、例えば印刷ヘッド６の構成を上述のものから変更しても良い。
【００７６】
また、ノズル６１から吐出するインクの種類は、上述のＵＶインクに限られない。さらには、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置に対して本発明を適用することも可能である。要するに、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置の全般に対して本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００７７】
１…プリンター
６Ｕ…印刷ユニット
６…印刷ヘッド
６０…ノズル形成面
６１…ノズル
６２…リザーバー
６３…キャビティ
６７…インク流動制御系
６７０…タンク
６７１…供給流路
６７２…循環ポンプ
６７３…回収流路
６７４…弁
６７５…インク供給機構
６７６…圧力調整機構
Ｄe…吐出方向
Ｄv…吸引方向
【図１】
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【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】
2014131845.tif 000008
【図７】
2014131845.tif 000009
【図８】
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