(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルに共通に連通する共通液室と、前記共通液室に液体を供給する液体供給口とを有する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッドの前記複数のノズルが形成された液体噴射面を前記複数のノズルを覆うようにキャッピング可能な吸引キャップと、
前記吸引キャップに接続され、前記吸引キャップによるキャッピング時に、前記液体噴射ヘッドの前記液体噴射面と前記吸引キャップとで画定された密閉空間の空気を吸引して、前記複数のノズル内の液体をノズル外へ排出させる吸引手段と、
前記吸引手段を制御する制御手段と、を備えており、
前記複数のノズルは、前記液体供給口からの距離に応じた複数のノズル群に分かれており、
前記吸引キャップは、前記キャッピング時に前記ノズル群ごとにノズルを覆って、前記液体噴射面とで前記複数のノズル群に対応する複数の前記密閉空間を画定しており、
前記吸引手段は、前記キャッピング時には前記複数の密閉空間から個別に吸引できるように、前記複数の密閉空間に各々対応するように複数設けられ、
前記制御手段は、前記キャッピング時に、所定のタイミングで前記複数の吸引手段を駆動して、前記複数のノズル内の液体の排出を行う第１パージモードと、噴射不良が生じている不具合ノズルを回復させるために、前記所定のタイミングと関係なく前記複数の吸引手段を駆動して、前記複数のノズル内の液体の排出を行う第２パージモードとを、前記複数の吸引手段に実行させることが可能であり、
さらに、前記制御手段は、
前記第１パージモードの実行時には、前記複数のノズル群のうち前記液体供給口からの距離が長いノズル群に対応する密閉空間ほど、大きな吸引力で吸引するように、前記複数の吸引手段をそれぞれ制御し、
前記第２パージモードの実行時には、前記不具合ノズルが属するノズル群に対応する密閉空間を他のノズル群に対応する密閉空間よりも大きな吸引力で吸引すると同時に、当該他のノズル群に対応する密閉空間を前記不具合ノズルが属するノズル群に対応する密閉空間よりも小さい吸引力で吸引するように、前記複数の吸引手段をそれぞれ制御し、
さらに、前記制御手段は、
前記不具合ノズルが複数あり、これら複数の不具合ノズルが前記複数のノズル群のうちの２つ以上のノズル群に属する場合には、
前記複数の不具合ノズルのうちのある不具合ノズルが属する１つのあるノズル群に対応する密閉空間のみ、前記あるノズル群とは異なる他のノズル群に対応する密閉空間よりも大きな吸引力で吸引すると同時に、前記あるノズル群とは異なる他のノズル群に対応する密閉空間を前記１つのあるノズル群に対応する密閉空間よりも小さい吸引力で吸引する第２パージモードを実行し、当該第２パージモード終了後に連続して、
前記複数の不具合ノズルのうちの前記ある不具合ノズルと異なる別の不具合ノズルが属する１つの別のノズル群に対応する密閉空間のみ、この別のノズル群とは異なる他のノズル群に対応する密閉空間よりも大きな吸引力で吸引すると同時に、前記別のノズル群とは異なる他のノズル群に対応する密閉空間を前記１つの別のノズル群に対応する密閉空間よりも小さい吸引力で吸引する第２パージモードを実行することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記複数のノズルは、所定の一方向に関して所定のノズルピッチで配列されて、前記一方向に関して分割された前記複数のノズル群を構成しており、
前記液体供給口は、前記一方向に関する一端側に配置されており、
前記一方向に関して隣接し、前記所定のノズルピッチで配列され、連続するノズル列を構成する２つのノズル群は、前記一方向と直交する方向にずれて配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記複数のノズルは、所定の一方向に沿って所定のノズルピッチで１列に配列されて、前記一方向に関して分割された前記複数のノズル群を構成しており、
前記液体供給口は、前記一方向に関する一端側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、液体を噴射する液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体を噴射する液体噴射ヘッドを有する液体噴射装置には、液体噴射ヘッド内の気泡や塵などを排出するための構成として、液体噴射ヘッドの複数のノズルが形成された液体噴射面をキャッピング可能な吸引キャップが設けられているものがある。このような液体噴射装置は、吸引キャップによるキャッピング時に、液体噴射面と吸引キャップとで画定された密閉空間の空気を吸引して、吸引パージを行い、複数のノズル内の液体をノズル外へ排出させている。
【０００３】
このように吸引キャップを備えた液体噴射装置として、例えば、特許文献１には、インクジェット装置について開示されている。この特許文献１に記載のインクジェット装置においては、同じ種類のインクを噴射する複数のノズルごとにノズル列を構成している。そして、同じ種類のインクを噴射する１列のノズル列に属する複数のノズルは、共通液室と呼ばれる流路に共通に連通しており、この共通液室に設けられた液体供給口から供給された液体が、共通液室を通って複数のノズルに供給される。このとき、共通液室の液体供給口からそれぞれのノズルまでの距離が異なると流路抵抗が異なる。すると、同じノズル列に属する複数のノズルに対して、１つのキャップでキャッピングを行い、吸引パージを行うと、それぞれのノズルには同じ吸引力が作用するため、液体供給口からの距離が長く流路抵抗の大きな流路に連通するノズルほど排出されるインク量が少なくなり、複数のノズル間で液体の排出量がばらつき、複数のノズルのメンテナンス性がばらついてしまう。
【０００４】
また、流路抵抗の大きな流路に連通するノズルにおいても十分にインクを排出するために、大きな吸引力で吸引パージを行うと、流路抵抗の小さな流路に連通するノズルにおいて、メンテナンスに必要な量よりも多くの液体を排出させてしまうため、液体を無駄にしてしまう。
【０００５】
近年、特に、インクジェット式記録装置の分野では、記録速度を向上させるために、同じ種類のインクを噴射する１列のノズル列の数を増大させて、ノズル列の長さを長くする傾向にある。すると、上述したような課題による影響がより顕著になる。
【０００６】
そこで、特許文献１に記載のインクジェット装置では、上述した課題に対して、共通液室に共通に連通する複数のノズル間での液体の排出量を均一化することを目的として、２つの解決手段が示されている。まず、１つ目としては、キャッピング時においてインクジェットヘッドの供給口と離れた位置に、キャップの排出口が設けられている。そして、各ノズルにおける供給口から排出口までの長さの差を縮小しており、流路抵抗の差を縮小している。また、２つ目としては、ノズルとキャップの排出口の間に、流れ規制手段（インク吸収部材）が配置されており、この流れ規制手段の流路抵抗を異ならせて、流路抵抗の差を縮小している。
【０００７】
【特許文献１】特開平７−１９５７１２号公報（図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、液体噴射ヘッド内の共通液室は、複数のノズルに液体を迅速に供給できるように、できる限り流路断面積が大きく構成されているのが普通であるが、液体噴射ヘッド外から液体噴射面に装着されて、複数のノズルを覆う吸引キャップに比べると、液体噴射ヘッド内に存在する分だけその流路断面積はかなり小さい。特許文献１に記載のインクジェット装置における１つ目の解決手段においては、流路断面積の小さな記録ヘッド内の流路長さ（液体供給口からノズルまでの距離）の違いに起因する流路抵抗の差を、キャッピング時の吸引キャップにより画定される密閉空間内におけるノズルから排出口までの長さを調整することで解消しようとしている。しかしながら、上述したように、キャッピング時の吸引キャップにより画定される密閉空間の流路断面積は、共通液室の流路断面積よりも何倍も大きいのが普通であるから、これでは複数のノズル間における流路抵抗の差を小さくする効果を十分に得られない。
【０００９】
また、特許文献１に記載のインクジェット装置における２つ目の解決手段においては、ノズルからキャップの排出口までの距離が短いところほど、インク吸収部材の流路抵抗を大きくすることによって、複数のノズルに作用する吸引力を異ならせているが、ノズルから気泡や塵を確実に排出するためには、ノズルにできるだけ大きな吸引力を作用させることが好ましい。このことから、２つ目の解決手段では、吸引力が低下してしまい、気泡や塵の排出機能が低下することになる。あるいは、大きな吸引力を発生させるために、吸引手段として吸引力がより大きなものを使用する必要がある。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、複数のノズルの液体供給口からの距離によらず、複数のノズルからの液体の排出量の差を少なくして、液体を無駄に排出することなく、複数のノズルのメンテナンス性のばらつきを抑制する液体噴射装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の液体噴射装置は、液体を噴射する複数のノズルと、前記複数のノズルに共通に連通する共通液室と、前記共通液室に液体を供給する液体供給口とを有する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドの前記複数のノズルが形成された液体噴射面を前記複数のノズルを覆うようにキャッピング可能な吸引キャップと、前記吸引キャップに接続され、前記吸引キャップによるキャッピング時に、前記液体噴射ヘッドの前記液体噴射面と前記吸引キャップとで画定された密閉空間の空気を吸引して、前記複数のノズル内の液体をノズル外へ排出させる吸引手段と、前記吸引手段を制御する制御手段と、を備えており、前記複数のノズルは、前記液体供給口からの距離に応じた複数のノズル群に分かれており、前記吸引キャップは、前記キャッピング時に前記ノズル群ごとにノズルを覆って、前記液体噴射面とで前記複数のノズル群に対応する複数の前記密閉空間を画定しており、前記吸引手段は、前記キャッピング時には前記複数の密閉空間から個別に吸引できるように、前記複数の密閉空間に各々対応するように複数設けられ、前記制御手段は、前記キャッピング時に、所定のタイミングで前記複数の吸引手段を駆動して、前記複数のノズル内の液体の排出を行う第１パージモードと、噴射不良が生じている不具合ノズルを回復させるために、前記所定のタイミングと関係なく前記複数の吸引手段を駆動して、前記複数のノズル内の液体の排出を行う第２パージモードとを、前記複数の吸引手段に実行させることが可能であり、さらに、前記制御手段は、前記第１パージモードの実行時には、前記複数のノズル群のうち前記液体供給口からの距離が長いノズル群に対応する前記密閉空間ほど、大きな吸引力で吸引するように、前記複数の吸引手段をそれぞれ制御し、前記第２パージモードの実行時には、前記不具合ノズルが属する前記ノズル群に対応する前記密閉空間を他のノズル群に対応する前記密閉空間よりも大きな吸引力で吸引すると同時に、当該他のノズル群に対応する前記密閉空間を前記不具合ノズルが属する前記ノズル群に対応する前記密閉空間よりも小さい吸引力で吸引するように、前記複数の吸引手段をそれぞれ制御することを特徴とする。
【００１２】
本発明の液体噴射装置によると、液体供給口からの距離が短いノズル群に対応する密閉空間については、液体供給口からノズルに至るまでの流路抵抗が小さく、小さな吸引力で吸引しても、このノズル群に属するノズル内の液体をノズル外へ排出させることは可能であり、液体を無駄に排出することがない。また、液体供給口からの距離が長いノズル群に対応する密閉空間については、液体供給口からノズルに至るまでの流路抵抗が大きくても、大きな吸引力で吸引しているため、このノズル群に属するノズル内の液体をノズル外へ確実に排出させることができる。このように、複数のノズルの液体供給口からの長さによらず、複数のノズルからの液体の排出量の差を少なくして、液体を無駄に排出することなく、複数のノズルのメンテナンス性のばらつきを抑制することができる。また、パージモードに応じて複数の密閉空間の吸引力を変えることができる。そして、第１パージモードが選択されたときには、複数のノズル群のうち液体供給口からの距離が長いノズル群に対応する密閉空間ほど、大きな吸引力で吸引して、複数のノズルの液体供給口からの長さによらず、複数のノズルからの液体の排出量の差を少なくして、液体を無駄に排出することなく、複数のノズルのメンテナンス性のばらつきを抑制することができる。また、第２パージモードが選択されたときには、不具合ノズルが属するノズル群に対応する密閉空間を大きな吸引力で吸引して、不具合ノズルを回復させることができるとともに、他のノズル群に対応する密閉空間を小さな吸引力で吸引して、液体を無駄に排出することがない。このように、密閉空間ごとに吸引力を変えることが可能なため、ノズルの具合に応じた最適なパージを行うこともできる。
【００１３】
また、前記複数のノズルは、所定の一方向に関して所定のノズルピッチで配列されて、前記一方向に関して分割された前記複数のノズル群を構成しており、前記液体供給口は、前記一方向に関する一端側に配置されており、前記一方向に関して隣接し、前記所定のノズルピッチで配列され、連続するノズル列を構成する２つのノズル群は、前記一方向と直交する方向にずれて配置されていることが好ましい。
【００１４】
これによると、一方向に関して互いに近接し、所定のノズルピッチで配列され、連続したノズル列を構成する２つのノズル群を、一方向と直交する方向にずらして配置している。したがって、一方のノズル群に対応するキャップとこのノズル群と一方向に関して隣接する他方のノズル群に対応するキャップとが干渉することなく、連続したノズル列を確実にキャッピングすることができる。
【００１５】
また、前記複数のノズルは、所定の一方向に沿って所定のノズルピッチで１列に配列されて、前記一方向に関して分割された前記複数のノズル群を構成しており、前記液体供給口は、前記一方向に関する一端側に配置されていてもよい。
【００１６】
これによると、一方のノズル群に対応するキャップとこのノズル群と一方向に関して隣接する他方のノズル群に対応するキャップとが、一方向に関して近接し、互いに異なるノズル群に属する２つのノズルの間で干渉しないような構成のときに、所定のノズルピッチで配列され、連続したノズル列を、小型化しながら構成することができる。
【００１７】
また、前記吸引手段は、前記複数の密閉空間に連通する複数のチューブと、前記複数のチューブをまとめてしごくローラと、を有するチューブポンプからなり、前記複数のチューブは、前記ローラにしごかれたときの変形量が互いに異なり、前記制御手段は、前記複数のノズル群のうち前記液体供給口からの距離が長い前記ノズル群に対応する前記密閉空間に連通する前記チューブほど、変形量を大きくすることが好ましい。
【００１８】
これによると、吸引手段として容積形ポンプである１つのチューブポンプを用いて、チューブの径やチューブの材質（剛性）を変えることで、チューブの変形量（チューブ内のつぶされた断面積）を変えて、チューブを介した密閉空間の吸引力を変えることができ、例えば、ターボ形ポンプをキャップの密閉空間に対応してそれぞれ設ける場合に比べて、コストを低減することができる。
【００１９】
さらに、前記複数のチューブは、互いの剛性が異なることが好ましい。
【発明の効果】
【００２１】
複数のノズルの液体供給口からの距離に応じて、ノズル群に対応する密閉空間の吸引力を異ならせることで、複数のノズルの液体供給口からの長さによらず、複数のノズルからの液体の排出量の差を少なくして、液体を無駄に排出することなく、複数のノズルのメンテナンス性のばらつきを抑制することができる。また、パージモードに応じて複数の密閉空間の吸引力を変えることができる。そして、第１パージモードが選択されたときには、複数のノズルの液体供給口からの長さによらず、複数のノズルからの液体の排出量の差を少なくして、液体を無駄に排出することなく、複数のノズルのメンテナンス性のばらつきを抑制することができる。また、第２パージモードが選択されたときには、不具合ノズルが属するノズル群に対応する密閉空間を大きな吸引力で吸引して、不具合ノズルを回復させることができるとともに、他のノズル群に対応する密閉空間を小さな吸引力で吸引して、液体を無駄に排出することがない。このように、密閉空間ごとに吸引力を変えることが可能なため、ノズルの具合に応じた最適なパージを行うこともできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本実施形態に係るプリンタの概略平面図である。
【図２】インクジェットヘッドの平面図である。
【図３】図２の縦断面図であり、（ａ）は図２のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図２のＢ−Ｂ線断面図である。
【図４】メンテナンス装置の斜視図である。
【図５】プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。
【図６】変形例１におけるインクジェットヘッドの平面図である。
【図７】変形例１におけるメンテナンス装置の斜視図である。
【図８】変形例２におけるインクジェットヘッドの平面図である。
【図９】変形例３におけるメンテナンス装置の側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
次に、本発明の実施形態について説明する。本実施形態は、記録用紙に対してインクを噴射するインクジェットヘッドを備えたインクジェットプリンタ（以下、プリンタと称す）に本発明を適用したものである。
【００２４】
まず、本実施形態のプリンタの概略構成について説明する。図１は、本実施形態に係るプリンタの概略平面図である。図１に示すように、プリンタ１（液体噴射装置）は、所定の走査方向（図１の左右方向）に沿って往復移動可能に構成されたキャリッジ２と、このキャリッジ２に搭載されたインクジェットヘッド３（液体噴射ヘッド）と、記録用紙Ｐを走査方向と直交する搬送方向（図１の下方）に搬送する搬送機構４と、インクジェットヘッド３のノズル３０からインクを吸引する吸引パージを行うメンテナンス装置５と、各部の動作を制御して、全体動作を司る制御装置７０などを有している。
【００２５】
キャリッジ２は、走査方向に平行に延びる２本のガイド軸１７に沿って往復移動可能に構成されている。また、キャリッジ２には、無端ベルト１８が連結されており、キャリッジ駆動モータ１９によって無端ベルト１８が走行駆動されると、キャリッジ２は、無端ベルト１８の走行にともなって走査方向に移動するようになっている。なお、プリンタ１には、走査方向に間隔を空けて配列された多数の透光部（スリット）を有するリニアエンコーダ１０が設けられている。一方、キャリッジ２には、発光素子と受光素子とを有する透過型のフォトセンサ１１が設けられている。そして、プリンタ１は、キャリッジ２の移動中にフォトセンサ１１が検出したリニアエンコーダ１０の透光部の計数値（検出回数）から、キャリッジ２の走査方向に関する現在位置を認識できるようになっている。
【００２６】
このキャリッジ２には、インクジェットヘッド３が搭載されている。インクジェットヘッド３は、その下面（図１の紙面向こう側の面）に複数のノズル３０（図２、図３参照）を有している。このインクジェットヘッド３は、搬送機構４により搬送方向に搬送される記録用紙Ｐに対して、図示しないインクカートリッジから供給されたインクを複数のノズル３０から噴射するように構成されている。
【００２７】
搬送機構４は、インクジェットヘッド３よりも搬送方向上流側に配置された給紙ローラ１２と、インクジェットヘッド３よりも搬送方向下流側に配置された排紙ローラ１３と、を有している。給紙ローラ１２と排紙ローラ１３は、それぞれ、給紙モータ１４と排紙モータ１５により回転駆動される。そして、この搬送機構４は、給紙ローラ１２により、記録用紙Ｐを図１の上方からインクジェットヘッド３へ搬送するとともに、排紙ローラ１３により、インクジェットヘッド３によって後述するテストパターンまたは画像や文字などが記録された記録用紙Ｐを図１の下方へ排出する。
【００２８】
次に、インクジェットヘッド３について説明する。図２は、インクジェットヘッドの平面図である。図３は、図２の縦断面図であり、（ａ）はＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）はＢ−Ｂ線断面図である。なお、図２においては、キャッピング時の吸引キャップ９を２点鎖線で示している。また、図３（ｂ）においては、キャッピング時のメンテナンス装置５を２点鎖線で示している。図２、図３に示すように、インクジェットヘッド３は、ノズル３０や圧力室２４を含むインク流路が形成された流路ユニット６と、圧力室２４内のインクに圧力を付与する圧電アクチュエータ７と、を有している。
【００２９】
まず、流路ユニット６について説明する。図３に示すように、流路ユニット６は、キャビティプレート２０、ベースプレート２１、マニホールドプレート２２及びノズルプレート２３を有しており、これら４枚のプレート２０〜２３が積層状態で接合されている。このうち、キャビティプレート２０、ベースプレート２１及びマニホールドプレート２２は、それぞれ、ステンレス鋼などの金属材料からなる平面視で略矩形状の板である。また、ノズルプレート２３は、例えば、ポリイミドなどの高分子合成樹脂材料により形成され、マニホールドプレート２２の下面に接着剤で接合されている。あるいは、このノズルプレート２３も、他の３枚のプレート２０〜２２と同様にステンレス鋼などの金属材料で形成されていてもよい。
【００３０】
図２、図３に示すように、４枚のプレート２０〜２３のうち、最も上方に位置するキャビティプレート２０には、平面に沿って配列された複数の圧力室２４がプレート２０を貫通する孔により形成されている。また、複数の圧力室２４は、搬送方向（図２の上下方向）に千鳥状に２列に配列されており、搬送方向に関して互いに近接する２つの圧力室２４の間隔よりも広い所定の間隔をあけて２つの圧力室群３３ａ、３３ｂに分かれている。また、複数の圧力室２４は、上下両側から後述の振動板４０及びベースプレート２１によりそれぞれ覆われている。さらに、各圧力室２４は、平面視で走査方向（図２の左右方向）に長い、略楕円形状に形成されている。
【００３１】
ベースプレート２１の、平面視で圧力室２４の長手方向両端部と重なる位置には、それぞれ連通孔２５、２６が形成されている。また、マニホールドプレート２２には、平面視で、２列に配列された圧力室２４の連通孔２５側の部分と重なるように、搬送方向に延びる２つのマニホールド２７（共通液室）が形成されている。これら２つのマニホールド２７は、搬送方向の一端側において後述の振動板４０に形成されたインク供給口２８に連通しており、図示しないインクタンクからインク供給口２８を介してマニホールド２７へインクが供給される。さらに、マニホールドプレート２２の、平面視で複数の圧力室２４のマニホールド２７と反対側の端部と重なる位置には、それぞれ、複数の連通孔２６に連なる複数の連通孔２９も形成されている。
【００３２】
さらに、ノズルプレート２３の、平面視で複数の連通孔２９にそれぞれ重なる位置には、複数のノズル３０が形成されている。図２に示すように、複数のノズル３０は、搬送方向に沿って２列に配列された複数の圧力室２４の、マニホールド２７と反対側の端部とそれぞれ重なるように配置されている。言い換えれば、複数のノズル３０は、１つのマニホールド２７に共通に連通し、千鳥配置であり、２つの群に分かれた複数の圧力室２４とそれぞれ対応して、インク供給口２８からの距離に応じて、搬送方向に関して所定の間隔をあけた２つの第１ノズル群３２ａ、第２ノズル群３２ｂに分かれている。そして、インク供給口２８からの距離が短い第２ノズル群３２ｂの全てのノズル３０は、インク供給口２８からの距離が長い第１ノズル群３２ａの全てのノズル３０よりもインク供給口２８側に位置している。
【００３３】
また、各ノズル群３２に属する複数のノズル３０は、搬送方向に関して所定のノズルピッチで配列されている。そして、ノズルプレート２３（インクジェットヘッド３）の複数のノズル３０が形成された面がインク噴射面３８（液体噴射面）となっている。
【００３４】
そして、図３に示すように、マニホールド２７は連通孔２５を介して圧力室２４に連通し、さらに、圧力室２４は、連通孔２６、２９を介してノズル３０に連通している。このように、流路ユニット６内には、１つのマニホールド２７から圧力室２４を経てノズル３０に至る個別インク流路３１が複数形成されている。
【００３５】
なお、図２においては、１つのインク供給口２８に連なる１種類の流路構造（マニホールド２７、圧力室２４、ノズル３０など）のみが描かれているが、インクジェットヘッド３は、図２に示されている流路構造が走査方向に複数並べて設けられた構成を有し、複数色（例えば、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色）のインクをそれぞれ噴射可能な、カラーインクジェットヘッドであってもよい。
【００３６】
次に、圧電アクチュエータ７について説明する。図２、図３に示すように、圧電アクチュエータ７は、複数の圧力室２４を覆うように流路ユニット６（キャビティプレート２０）の上面に配置された振動板４０と、この振動板４０の上面に、複数の圧力室２４と対向するように配置された圧電層４１と、圧電層４１の上面に配置された複数の個別電極４２と、を有している。
【００３７】
振動板４０は、平面視で略矩形状の金属板であり、例えば、ステンレス鋼などの鉄系合金、銅系合金、ニッケル系合金、あるいは、チタン系合金などからなる。この振動板４０は、キャビティプレート２０の上面に複数の圧力室２４を覆うように配設された状態で、キャビティプレート２０に接合されている。また、導電性を有する振動板４０の上面は、圧電層４１の下面側に配置されることによって、上面の複数の個別電極４２との間で圧電層４１に厚み方向の電界を生じさせる、共通電極を兼ねている。この共通電極としての振動板４０は、圧電アクチュエータ７を駆動する図示しないドライバＩＣに接続されて、常にグランド電位に保持される。
【００３８】
圧電層４１は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との固溶体であり強誘電体であるチタン酸ジルコン酸鉛（ＰＺＴ）を主成分とする圧電材料からなる。図２に示すように、この圧電層４１は、振動板４０の上面において、複数の圧力室２４に跨って連続的に形成されている。また、この圧電層４１は、少なくとも圧力室２４と対向する領域において厚み方向に分極されている。
【００３９】
圧電層４１の上面の、複数の圧力室２４と対向する領域には、複数の個別電極４２がそれぞれ配置されている。各々の個別電極４２は圧力室２４よりも一回り小さい略楕円形の平面形状を有し、圧力室２４の中央部と対向している。また、複数の個別電極４２の端部からは、複数の接点部４５が個別電極４２の長手方向に沿ってそれぞれ引き出されている。
【００４０】
次に、インク噴射時における圧電アクチュエータ７の作用について説明する。ある個別電極４２に対して、図示しないドライバＩＣから所定の駆動電位が付与されたときには、この駆動電位が付与された個別電極４２とグランド電位に保持されている共通電極としての振動板４０との間に電位差が生じ、個別電極４２と振動板４０の間に挟まれた圧電層４１に厚み方向の電界が作用する。この電界の方向は圧電層４１の分極方向と平行であるから、個別電極４２と対向する領域の圧電層４１が厚み方向と直交する面方向に収縮する。ここで、圧電層４１の下側の振動板４０はキャビティプレート２０に固定されているため、この振動板４０の上面に位置する圧電層４１が面方向に収縮するのに伴って、振動板４０の圧力室２４を覆う部分が圧力室２４側に凸となるように変形する（ユニモルフ変形）。このとき、圧力室２４内の容積が減少するために圧力室２４内のインク圧力が上昇し、この圧力室２４に連通するノズル３０からインクが噴射される。
【００４１】
このようなインクジェットヘッド３を用いて、記録用紙Ｐに画像や文字などを記録する場合には、搬送方向に分かれた２つのノズル群３２の間において、所定のノズルピッチでノズル３０が配置されていない領域については、１パス後に記録用紙Ｐを搬送機構４により搬送方向にずらして、重ねうちすることで補間することができる。
【００４２】
次に、メンテナンス装置５について説明する。図４は、メンテナンス装置の斜視図である。なお、図４においては、キャッピング時のインクジェットヘッドを２点鎖線で示している。メンテナンス装置５は、インクジェットヘッド３のノズル３０から強制的にインクを排出させる吸引パージを行って、インクジェットヘッド３のインク噴射性能を回復させるものである。
【００４３】
図１に示すように、メンテナンス装置５は、走査方向に関するキャリッジ２の移動範囲のうち、記録用紙Ｐと対向する印刷領域よりも外側（図１の右側）の領域（以下、メンテナンス領域と称する）に配置されており、インクジェットヘッド３のインク噴射面３８に密着可能な吸引キャップ９と、吸引キャップ９の後述する２つの凹部５６ａ、５６ｂと連通する２つの吸引ポンプ１６ａ、１６ｂなどを有している。
【００４４】
図４に示すように、吸引キャップ９は、ゴムなどの弾性部材により一体成型された、矩形状の底壁５０と、底壁５０の縁に沿って立設した環状のリップ５１と、底壁５０から立設し、環状のリップ５１と底壁５０とから構成される凹部を２つの凹部５６ａ、５６ｂに仕切る仕切り部材５２と、を有している。
【００４５】
仕切り部材５２は、搬送方向に沿ったリップ５１の途中部同士を結ぶように走査方向に沿って延在している。インクジェットヘッド３がメンテナンス領域に移動してきたときに、仕切り部材５２は、搬送方向に分かれた２つのノズル群３２の間のインク噴射面３８と対向し、環状のリップ５１と底壁５０とから構成される凹部を、２つの第１ノズル群３２ａ、第２ノズル群３２ｂに対応した２つの凹部５６ａ、５６ｂに分割している。そして、インクジェットヘッド３がメンテナンス領域に移動してきたときに、２つの凹部５６ａ、５６ｂのうち、搬送方向上流側（図４の上方）に位置する矩形状の凹部５６ａの底面は、インク供給口２８からの距離が長い第１ノズル群３２ａと対向し、搬送方向下流側（図４の下方）に位置する矩形状の凹部５６ｂの底面は、インク供給口２８からの距離が短い第２ノズル群３２ｂと対向する。そして、吸引キャップ９の凹部５６ａ、５６ｂの底面には、厚み方向に貫通する貫通孔５３ａ、５３ｂがそれぞれ形成されている。吸引キャップ９の貫通孔５３ａ、５３ｂには、チューブ５４を介して、吸引ポンプ１６ａ、１６ｂがそれぞれ接続されている。
【００４６】
吸引キャップ９は、図示しない昇降機構により昇降可能となっており、降下した状態では、インクジェットヘッド３のインク噴射面３８から離接した退避位置に位置する。そして、吸引キャップ９は、昇降機構により退避位置から上昇して、キャッピング位置に移動すると停止する。このキャッピング位置にある吸引キャップ９は、インクジェットヘッド３がメンテナンス領域にあるときには、インクジェットヘッド３のインク噴射面３８に密着する。そして、インクジェットヘッド３のインク噴射面３８と、吸引キャップ９の２つの凹部５６ａ、５６ｂとで、２つの密閉空間５５ａ、５５ｂが形成される。
【００４７】
インクジェットヘッド３のノズル３０の液体噴射性能を回復させるために、メンテナンス領域にインクジェットヘッド３が移動してきたときに、吸引キャップ９は、インクジェットヘッド３のインク噴射面３８と対向する。さらに、吸引キャップ９は、昇降機構の昇降モータ８１（図５参照）によって上方に駆動されて、インクジェットヘッド３のインク噴射面３８に密着して、インクジェットヘッド３の複数のノズル３０を覆う。すると、２つのノズル群３２ａ、３２ｂに対応する２つの密閉空間５５ａ、５５ｂが画定される。
【００４８】
そして、２つの密閉空間５５ａ、５５ｂが画定された状態で、２つの吸引ポンプ１６ａ、１６ｂをそれぞれ作動させることにより、２つの密閉空間５５ａ、５５ｂの空気が吸引されて、ノズル３０内からインクがノズル３０外へ吸引排出される。これにより、水分が蒸発して粘度が高くなった（増粘した）ノズル３０内のインクや、インク内のゴミや気泡を排出する、いわゆる吸引パージが可能となっている。
【００４９】
次に、制御装置７０を中心とするプリンタ１の電気的構成について図５を参照して説明する。図５は、プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。図５に示すように、制御装置７０は、例えば、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ１の全体動作を制御するための各種プログラムやデータなどが格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータなどを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）などを備え、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御を行う。あるいは、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェア的なものであってもよい。
【００５０】
この制御装置７０は、ヘッド噴射制御部７１と、搬送制御部７２と、ヘッド移動制御部７３と、昇降制御部７４と、パージ制御部７５とを有している。
【００５１】
ヘッド噴射制御部７１は、ＰＣなどの外部装置８０から入力された記録データに基づいて、インクジェットヘッド３を制御して記録用紙Ｐに向けてインクを噴射させ、記録用紙Ｐに所望の画像や文字などを記録させる。
【００５２】
搬送制御部７２は、搬送機構４の給紙ローラ１２及び排紙ローラ１３を回転駆動する給紙モータ１４及び排紙モータ１５を制御して、記録用紙Ｐの搬送を行わせる。ヘッド移動制御部７３は、キャリッジ駆動モータ１９を制御して、キャリッジ２とともにインクジェットヘッド３を走査方向に移動させる。昇降制御部７４は、昇降モータ８１を制御して、吸引キャップ９を昇降駆動させる。
【００５３】
パージ制御部７５は、吸引キャップ９によるキャッピング時に、吸引ポンプ１６ａ、１６ｂを制御して、２つのノズル群３２のうちインク供給口２８からの距離が長い第１ノズル群３２ａに対応する密閉空間５５ａを、第２ノズル群３２ｂに対応する密閉空間５５ｂよりも大きな吸引力で吸引して、所定のタイミングごとに吸引パージを行わせる。なお、吸引パージが行われる所定のタイミングとは、前回のインクジェットヘッド３による記録動作や、複数のノズル３０からインクを間欠噴射させるフラッシング、プリンタ１の電源投入、図示しないインクカートリッジの交換、前回吸引パージなどを行ったタイミングから、総合的に判断して決定されている。具体的には、前回のインクジェットヘッド３による記録動作から所定時間以上経過した後に、あるいは、記録動作終了後にフラッシングを行ってから所定時間以上経過した後に、外部装置８０から記録データが入力された場合に、その記録データに基づく記録用紙に対する記録動作の前に吸引パージが行われる。また、インクカートリッジを交換する毎に、交換したインクカートリッジに連通するノズル３０に対して吸引パージを行ってもよい。また、プリンタ１が図示しないタイマを備えており、上述の態様に関わらず、常に一定時間毎に吸引パージを行ってもよい。さらに、以上の態様を組み合わせて吸引パージを行ってもよい。
【００５４】
本実施形態におけるプリンタ１によると、インク供給口２８からの距離に応じて、１つのマニホールド２７に共通に連通する複数のノズル３０を２つのノズル群３２に分けている。そして、インク供給口２８からの距離が長い第１ノズル群３２ａに対応する密閉空間５５ａに、第２ノズル群３２ｂに対応する密閉空間５５ｂよりも大きな吸引力で吸引して、吸引パージを行っている。
【００５５】
これにより、インク供給口２８からの距離が短い第２ノズル群３２ｂに対応する密閉空間５５ｂについては、インク供給口２８からノズル３０に至る流路の流路抵抗が小さく、小さな吸引力で吸引しても、この第２ノズル群３２ｂに属するノズル３０内のインクをノズル３０外へ排出させることは可能である。また、インク供給口２８からの距離が長い第１ノズル群３２ａに対応する密閉空間５５ａについては、インク供給口２８からノズル３０に至る流路の流路抵抗が大きくても、大きな吸引力で吸引しているため、この第１ノズル群３２ａに属するノズル３０内のインクをノズル３０外へ確実に排出させることができる。このように、複数のノズル３０のインク供給口２８からの長さによらず、複数のノズル３０からのインクの排出量の差を少なくして、インクを無駄に排出することなく、複数のノズル３０のメンテナンス性のばらつきを抑制することができる。
【００５６】
次に、上述した実施形態に種々の変形を加えた変更形態について説明する。ただし、上述した実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。
【００５７】
本実施形態においては、複数のノズル３０は、搬送方向に関して所定のノズルピッチ以上の間隔をあけて配置された２つのノズル群３２ａ、３２ｂに分かれており、インクジェットヘッド３で上述するように重ねうちすることで、所定のノズルピッチでノズル３０が配置されていない領域について補間していたが、複数のノズルを、搬送方向に関して所定のノズルピッチで配列してもよい（変形例１）。図６は、変形例１におけるインクジェットヘッドの平面図である。図７は、変形例１におけるメンテナンス装置の斜視図である。
【００５８】
例えば、図６に示すように、複数のノズル１３０は、マニホールド１２７に共通に連通しており、搬送方向に関して所定のノズルピッチで配列されている。また、インク供給口１２８が、マニホールド１２７の搬送方向に関する一方端部側に配置されている。そして、複数のノズル１３０は、インク供給口１２８からの距離に応じて、搬送方向に関して複数のノズル群１３２ａ、１３２ｂ、１３２ｃに分かれている。また、搬送方向に関して互いに近接する２つのノズル群１３２は、走査方向にずれて配置されている。
【００５９】
そして、図７に示すように、吸引キャップ１０９は、矩形状の底壁１５０と、底壁１５０の縁に沿って立設した環状のリップ１５１と、底壁１５０から立設した仕切り部材１５２とからなる。この仕切り部材１５２は、環状のリップ１５１と底壁１５０とから構成される凹部を、３つのノズル群１３２に対応した３つの凹部に分割している。したがって、キャッピング時には、ノズル群１３２ごとに密閉空間が画定される。これにより、吸引キャップ１０９の一方のノズル群１３２を封止する仕切り部材１５２の一部分と他方のノズル群１３２を封止する仕切り部材１５２の一部分とが干渉することなく、連続したノズル列を確実にキャッピングすることができる。また、吸引キャップ１０９は、インク噴射面と接する部分が長方形である密閉空間を形成しているが、このインク噴射面と接する部分が正六角形であるハニカム構造であってもよい。これによると、吸引キャップ１０９に大きな吸引力が作用しても、環状リップ１５１や仕切り部材１５２が変形しにくくなり、吸引パージ時にインク噴射面と吸引キャップ１０９が離隔することなく、確実に吸引パージを行うことができる。
【００６０】
なお、上述した本実施形態や変形例１において、吸引キャップの仕切り部材の幅が、搬送方向に関して隣接する２つのノズルのノズルピッチよりも狭ければ、複数のノズルは、搬送方向に沿って所定のノズルピッチで１列に配列されてもよい（変形例２）。図８は、変形例２におけるインクジェットヘッドの平面図である。例えば、図８に示すように、複数のノズル２３０は、マニホールド２２７に共通に連通しており、搬送方向に関して所定のノズルピッチで１列に配列されている。また、インク供給口２２８が、マニホールド２２７の搬送方向に関する一方端部側に配置されている。そして、複数のノズル２３０は、インク供給口２２８からの距離に応じて、搬送方向に関して２つのノズル群２３２ａ、２３２ｂに分かれている。この複数のノズル２３０は、吸引キャップ２０９によりキャッピングされる。吸引キャップ２０９は、環状のリップ２５１と底壁（図示せず）とを有しており、このリップ２５１と底壁とで構成される凹部を、仕切り部材２５２で仕切って、２つのノズル群２３２ａ、２３２ｂに対応した２つの凹部に分割している。したがって、キャッピング時には、ノズル群２３２ごとに密閉空間が画定されて、それぞれ異なる吸引力で吸引可能となる。所定のノズルピッチで配列され、連続したノズル列を、小型化しながら構成することができる。
【００６１】
また、本実施形態においては、メンテナンス装置５は、吸引キャップ９の複数の凹部５６にそれぞれ吸引手段たる吸引ポンプを接続して、凹部５６ごとの吸引力を変えていたが、複数の凹部に１つの吸引手段を接続して、凹部ごとの吸引力を変えてもよい（変形例３）。図９は、変形例３におけるメンテナンス装置の側面図である。
【００６２】
例えば、図９に示すように、メンテナンス装置３０５は、上述した実施形態と同様の吸引キャップ９と、チューブポンプ３１０とを有している。チューブポンプ３１０は、円状のケース３１１内に、その内周面に沿って配置され、吸引キャップ９の２つの凹部５６ａ、５６ｂに接続された２本のチューブ３１２ａ、３１２ｂと、ケース３１１の周方向に沿って移動可能であり、２本のチューブ３１２ａ、３１２ｂをまとめてしごく２つのローラ３１３、３１４とからなる。ここでは、仮に、凹部５６ａに対応するノズル群が、凹部５６ｂに対応するノズル群に比べて、インク供給口からの距離が長いとする。このとき、２本のチューブ３１２ａ、３１２ｂは、その径、または、材質（剛性）が異なっており、２つのローラ３１３、３１４によってしごかれたときの変形量（チューブ内のつぶされた断面積）が異なるため、２つのローラ３１３、３１４の間のローラ３１３、３１４にしごかれたチューブ内のインクの体積が異なることになり、２本のチューブ３１２ａ、３１２ｂがそれぞれ接続された２つの凹部５６ａ、５６ｂの吸引力を異ならせることができる。具体的には、吸引パージ時に、インク供給口からの距離が長いノズル群に対応する凹部５６ａに接続されるチューブ３１２ａを、チューブ３１２ｂよりも変形量を大きくして、ローラ３１３、３１４によってしごかれたときのチューブ内のインクの体積を多くすることで吸引力を大きくする。これにより、吸引キャップ９の２つの凹部５６ａ、５６ｂに対応して上述したようなターボ形の吸引ポンプ１６を２つ用いる場合に比べて、コストを低減することができる。
【００６３】
また、本実施形態においては、インク供給口２８からの距離に応じて、１つのマニホールド２７に共通に連通する複数のノズル３０を複数のノズル群３２に分けて、インク供給口２８からの距離が長いノズル群３２に対応する密閉空間５５ほど大きな吸引力で吸引して吸引パージを行っていたが、この密閉空間ごとに異なる吸引力で吸引可能な構成を利用して、複数のノズル３０の中に、インクを完全に噴射不能、または、所望量のインクを噴射不能な不具合ノズルがある場合に、この不具合ノズルを回復させることを目的として吸引パージを行ってもよい。つまり、パージ制御部７５は、所定のタイミングで吸引ポンプ１６ａ、１６ｂを駆動して、複数のノズル３０内のインクの排出を行う、本実施形態で行っている吸引パージを行う第１パージモードと、噴射不良が生じている不具合ノズルを回復させるために、前記所定のタイミングと関係なく吸引ポンプ１６ａ、１６ｂを駆動して、複数のノズル３０内のインクの排出を行う第２パージモードとを、吸引ポンプ１６ａ、１６ｂにそれぞれ実行させてもよい。
【００６４】
具体的には、搬送機構４によって搬送される記録用紙Ｐに、インクジェットヘッド３からインクを噴射して、不具合ノズルを検出するためのテストパターンを記録する。テストパターンとしては、例えば、インクジェットヘッド３の複数のノズル３０から記録用紙Ｐのそれぞれ異なる位置にインクが噴射されており、ユーザがこのテストパターンを目視して、不具合ノズルが複数のノズル群３２のうちどのノズル群に属するのかを判断する。また、搬送機構４の搬送方向下流側に記録用紙Ｐの記録面を読み取ることが可能なスキャナが設けられており、このスキャナにより記録用紙Ｐに記憶されたテストパターンを読み取って、スキャナによる記録用紙Ｐのテストパターンの読み取り結果から、制御装置７０により不具合ノズルが複数のノズル群３２のうちどのノズル群に属するのかを判断してもよい。もしくは、インクジェットヘッド３の複数のノズル３０からインクが噴射されているか否かをレーザにより直接検出して、レーバによるインクの噴射有無の検出結果から、制御装置７０により不具合ノズルが複数のノズル群３２のうちどのノズル群に属するのかを判断してもよい。
【００６５】
そして、制御装置７０は、吸引キャップ９によるキャッピング時において、第２パージモードの実行時には、吸引ポンプ１６ａ、１６ｂを制御して、２つのノズル群３２のうち不具合ノズルがあると判断された一方のノズル群３２に対応する密閉空間５５を、他方のノズル群３２に対応する密閉空間５５よりも大きな吸引力で吸引して、吸引パージを行わせる。これにより、第２パージモードの実行時には、不具合ノズルが属するノズル群３２に対応する密閉空間５５を大きな吸引力で吸引して、不具合ノズルを回復させることができるとともに、他のノズル群３２に対応する密閉空間５５を小さな吸引力で吸引して、インクを無駄に排出することがない。このように、パージモードに応じて密閉空間５５ごとに吸引力を変えることが可能な構成であるため、ノズル３０の具合に応じた最適なパージを行うこともできる。
【００６６】
また、複数の不具合ノズルが複数のノズル群に属する場合には、まず、ある不具合ノズルが属するノズル群に対応する密閉空間のみを他のノズル群よりも大きな吸引力で吸引する。その後、他の不具合ノズルが属するノズル群に対応する密閉空間のみを大きな吸引力で吸引する。この吸引動作を繰り返して、第２パージモードを実行する。また第２パージモードにおいては、不具合ノズルが属するノズル群以外のノズル群に対して小さな吸引力で吸引するが、この小さな吸引力とは、不具合ノズルが属するノズル群に対して大きな吸引力で吸引した場合に、マニホールドが共通しているため、その大きな吸引力によって、その他のノズル群にノズルにおいてマニホールドに向かってインクが吸引されてメニスカスが破壊されることがないように小さな吸引力で吸引している。
【００６７】
なお、パージ制御部７５によって実行される第１パージモードと第２パージモードは、外部装置８０から別々の指令として送られてもよいし、外部装置８０から第１パージモードと第２パージモードのどちらのパージモードかを区別しないパージ指令が送られて、パージ指令が送られたときに、不具合ノズルを検出して、不具合ノズルがある場合に、第２パージモードを行い、不具合ノズルがない場合に、第１パージモードを行ってもよい。
【００６８】
さらに、本実施形態においては、１つの吸引キャップ９が仕切り部材５２により分割されて、２つのノズル群３２ａ、３２ｂに対応した２つの密閉空間５５ａ、５５ｂを画定していたが、ノズル群ごとにそれぞれ別の吸引キャップが設けられて、ノズル群に対応した密閉空間を画定してもよい。
【００６９】
また、本実施形態においては、インク供給口２８からの距離に応じて、複数のノズル３０は、２つのノズル群３２ａ、３２ｂに分けられていたが、３以上のノズル群に分けられていてもよい。
【００７０】
さらに、本実施形態においては、インク供給口２８は、マニホールド２７の搬送方向の下流側の一端に連通していたが、マニホールド２７の任意の位置に連通していてもよい。この場合、複数のノズル３０が、このマニホールド２７の任意の位置に連通するインク供給口２８からの距離に応じて、複数のノズル群に分けられていればよい。
【００７１】
以上、説明した実施形態は、インクジェット式のプリンタに限られず、様々な種類の液体をその用途に応じて対象に噴射する、種々の液体噴射装置に適用することが可能である。
【符号の説明】
【００７２】
１  プリンタ
３  インクジェットヘッド
９  吸引キャップ
１６ａ、１６ｂ  吸引ポンプ
２８  インク供給口
３０  ノズル
３２ａ、３２ｂ  ノズル群
５５ａ、５５ｂ  密閉空間
７０  制御装置
【図１】
0005875757.tif 000002
【図２】
0005875757.tif 000003
【図３】
0005875757.tif 000004
【図４】
0005875757.tif 000005
【図５】
0005875757.tif 000006
【図６】
0005875757.tif 000007
【図７】
0005875757.tif 000008
【図８】
0005875757.tif 000009
【図９】
0005875757.tif 000010