(57)【要約】【課題】液体流路内に存在する気泡の排出性を向上させることが可能な液体噴射装置を提供する。【解決手段】圧電振動子の作動により圧力発生室２１内に圧力変動を与え、圧力発生室に充填されたインクをノズル開口から吐出する記録ヘッドと、記録ヘッド近傍の環境温度を検出する温度センサーと、記録紙に対してインクを吐出するための吐出駆動パルスよりも圧力発生室内の圧力変化が高められるように設定され、圧力発生室に充填されたインク内の気泡を除去するためのメンテナンス用駆動パルスを発生可能な駆動信号発生回路と、温度センサーにより検出された環境温度に基づいて、圧電振動子に印加するメンテナンス用駆動パルスの印加数を変更する制御部と、を備えた。【選択図】図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力発生手段の作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッド近傍の環境温度を検出する環境温度検出部と、
着弾対象に対して前記液体を吐出するための吐出駆動パルスよりも前記圧力室内の圧力変化が高められるように設定され、前記圧力室に充填された前記液体内の気泡を除去するためのメンテナンス用駆動パルスを発生可能な駆動信号発生部と、
前記環境温度検出部により検出された環境温度に基づいて、前記圧力発生手段に印加する前記メンテナンス用駆動パルスの印加数を変更する制御部と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、前記圧力発生手段に印加する前記メンテナンス用駆動パルスの印加数を増加す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】
前記メンテナンス用駆動パルスは、前記圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室の容積を第１の状態へと推移させる第１パルス要素と、前記第１の状態を所定の時間保持させる第２パルス要素と、前記第１の状態から前記圧力室の容積を第１の状態とは異なる容積となる第２の状態へと推移させる第３パルス要素とを含み、
前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度に基づいて、前記圧力発生手段に印加する前記メンテナンス用駆動パルスを補正することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、前記第２パルス要素の時間幅を短くすることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記環境温度検出部により検出した環境温度が高い程、前記メンテナンス用駆動パルスの駆動電圧を低下させることを特徴とする請求項３又は請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、一のメンテナンス用駆動パルスとそれに続く他のメンテナンス用駆動パルスとの間の時間幅を長くすることを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか一項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、インクジェット式記録ヘッドなどの液体噴射ヘッドを備えた液体噴射装置に関するものであり、特に、ノズルに連通する圧力室に圧力変動を与えて、圧力室内の液体をノズルから噴射する液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は、液体を噴射（吐出）可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液滴状のインクを記録紙等の記録媒体（吐出対象物）に対して吐出・着弾させることで画像等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ、プラズマディスプレイ、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、或いはＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等のディスプレイ製造装置においては、色材や電極等の液体状の各種材料を、画素形成領域や電極形成領域等に対して噴射するためのものとして、液体噴射装置が用いられている。
【０００３】
上記の記録ヘッドでは、液体状のインクを封入したインクカートリッジなどの液体貯留部からのインクが導入されると共に、リザーバーから圧力室を経てノズルに至る一連の液体流路が形成された流路ユニットや圧力室の容積を変動可能な圧力発生素子を有するアクチュエーターユニットなど備えている。この記録ヘッドでは、自然蒸発によるインクの増粘や、インクに混入した気泡の圧力変動の吸収による圧力損失などによって、ノズルからインクが噴射されない、所謂ドット抜けや飛翔曲がり等の吐出不良が発生する虞があった。
【０００４】
このようなインクの吐出不良を防止するため、種々のメンテナンス処理が実行されている。例えば、圧力発生素子を駆動させることで圧力室内に圧力変化を与えてノズルから液滴の空吐出を行う（以下、フラッシングという）ことによって、増粘したインクやインクに混入した気泡を強制的に除去することが行われている。このフラッシングによって液体流路内に液体と共に存在する気泡をノズルからより確実に排出するためには、気泡に対して可及的に大きい圧力変動を付与する必要がある。そこで、圧力発生素子によって圧力室内に与える圧力変化を、圧力室内に生じる液体の固有振動に共振させることで、圧力室内に与える圧力変動を大きくしたメンテナンス用駆動パルスを発生可能なプリンターが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−７３０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、記録ヘッド内のインクの温度は、圧力発生素子の駆動による発熱や記録ヘッド近傍の環境温度に応じて変動する。これにより、例えば、環境温度が常温の２５℃から高温の３５℃まで上昇したときには、液体（インク）中に溶け込む気泡の溶解度が減少し、この結果、溶解度を超えた気泡が液体中から液体流路内に排出され易くなる傾向があった。このため、気泡がインク内で飽和し易い高温状態において常温状態と同じ条件のフラッシング処理を行なっても、気泡の排出性が悪くなる問題があった。一方、環境温度が常温の２５℃から低温の１５℃まで低下したときには、液体中の気泡の溶解度が増加するために、フラッシングの回数を高温時用に合わせた場合、液体を無駄に消費してしまう虞があった。
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体流路内に存在する気泡の排出性を向上させることが可能な液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、圧力発生手段の作動により圧力室内に圧力変動を与え、当該圧力室に充填された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、
前記液体噴射ヘッド近傍の環境温度を検出する環境温度検出部と、
着弾対象に対して前記液体を吐出するための吐出駆動パルスよりも前記圧力室内の圧力変化が高められるように設定され、前記圧力室に充填された前記液体内の気泡を除去するためのメンテナンス用駆動パルスを発生可能な駆動信号発生部と、
前記環境温度検出部により検出された環境温度に基づいて、前記圧力発生手段に印加する前記メンテナンス用駆動パルスの印加数を変更する制御部と、を備えたことを特徴とする。
なお、「気泡を除去する」とは、ノズルからの液体の噴射によって液体に残存する気泡を排出するために、気泡を液体内に溶解させる現象を含め、液体及び当該液体に残存する気泡をノズルから排出させる現象を意味する。
【０００９】
上記構成によれば、圧力発生手段の作動により圧力室内に圧力変動を与え、圧力室に充填された液体をノズルから噴射する液体噴射ヘッドと、液体噴射ヘッド近傍の環境温度を検出する環境温度検出部と、着弾対象に対して液体を吐出するための吐出駆動パルスよりも圧力室内の圧力変化が高められるように設定され、圧力室に充填された液体内の気泡を除去するためのメンテナンス用駆動パルスを発生可能な駆動信号発生部と、環境温度検出部により検出された環境温度に基づいて、圧力発生手段に印加するメンテナンス用駆動パルスの印加数を変更する制御部と、を備えたので、環境温度の変化よって液体に対する気泡の溶解度が変化したとしても、気泡の溶解度に応じた印加数のメンテナンス用駆動パルスを圧力室に与えることができ、過不足なくメンテナンスを行うことができる。この結果、気泡を液体に効率良く溶け込ませることができ、液体流路内に存在する気泡の排出性を向上させることができる。
【００１０】
また、上記構成において、前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、前記圧力発生手段に印加する前記メンテナンス用駆動パルスの印加数を増加することが望ましい。
【００１１】
この構成によれば、制御部は、環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、圧力発生手段に印加するメンテナンス用駆動パルスの印加数を増加するので、環境温度が上昇することで液体に対する気泡の溶解度が低下すると共に溶解度を超えた気泡が液体中から液体流路内に排出されたとしても、気泡を効率良く排出することができる。また、低温時においては、高温時と比べて圧力発生手段に印加されるメンテナンス用駆動パルスの印加数が減少するので、必要以上の液体を消費することが抑制される。そして、気泡を効率良く排出することができることから、メンテナンス処理に要する時間を短縮することができる。
【００１２】
また、上記構成において、前記メンテナンス用駆動パルスは、前記圧力発生手段を駆動させることによって前記圧力室の容積を第１の状態へと推移させる第１パルス要素と、前記第１の状態を所定の時間保持させる第２パルス要素と、前記第１の状態から前記圧力室の容積を第１の状態とは異なる容積となる第２の状態へと推移させる第３パルス要素とを含み、
前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度に基づいて、前記圧力発生手段に印加する前記メンテナンス用駆動パルスを補正することが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、メンテナンス用駆動パルスは、圧力発生手段を駆動させることによって圧力室の容積を第１の状態へと推移させる第１パルス要素と、第１の状態を所定の時間保持させる第２パルス要素と、第１の状態から圧力室の容積を第１の状態とは異なる容積となる第２の状態へと推移させる第３パルス要素とを含み、制御部は、環境温度検出部により検出された環境温度に基づいて、圧力発生手段に印加するメンテナンス用駆動パルスを補正するので、環境温度の変化よって液体に対する気泡の溶解度が変化したとしても、気泡の溶解度に応じた圧力変化を圧力室に与えることができ、過不足なくメンテナンスを行うことができる。この結果、気泡を液体に効率良く溶け込ませることができる。これにより、液体流路内に存在する気泡の排出性を向上させることができる。また、気泡を効率良く排出することができることから、メンテナンス処理に要する時間を短縮することができる。
【００１４】
また、上記構成において、前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、前記第２パルス要素の時間幅を短くすることが望ましい。
【００１５】
この構成によれば、制御部は、環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、第２パルス要素の時間幅を短くするので、環境温度が高くなることで液体の粘度が低下したとしても、液体の吐出安定性を確保することができる。
【００１６】
また、上記構成において、前記環境温度検出部により検出した環境温度が高い程、前記メンテナンス用駆動パルスの駆動電圧を低下させることが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、環境温度検出部により検出した環境温度が高い程、メンテナンス用駆動パルスの駆動電圧を低下させるので、環境温度が高くなることで液体の粘度が低下したとしても、液体の吐出安定性を確保することができる。
【００１８】
また、上記構成において、前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、一のメンテナンス用駆動パルスとそれに続く他のメンテナンス用駆動パルスとの間の時間幅を長くすることが望ましい。
【００１９】
この構成によれば、前記制御部は、前記環境温度検出部により検出された環境温度が高い程、一のメンテナンス用駆動パルスとそれに続く他のメンテナンス用駆動パルスとの間の時間幅を長くするので、先のメンテナンス用駆動パルスによる圧力室内の液体に生じる残留振動が、後のメンテナンス用駆動パルスによる圧力変動に影響することを抑制することができる。これにより、液体の吐出安定性を確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プリンターの構成を示す概略図である。
【図２】記録ヘッドを圧力発生ユニット側から見た斜視図である。
【図３】記録ヘッドの構成を説明する要部断面図である。
【図４】プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。
【図５】メンテナンス用駆動パルスを含む駆動信号の構成を説明する波形図である。
【図６】メンテナンス用駆動パルスの構成を説明する波形図である。
【図７】メンテナンス用駆動パルスの印加数と環境温度の関係を説明するグラフである。
【図８】他のメンテナンス用駆動パルスの印加数と環境温度の関係を説明するグラフである。
【図９】さらに他のメンテナンス用駆動パルスの印加数と環境温度の関係を説明するグラフである。
【図１０】第２実施形態のメンテナンス用駆動パルスの構成を説明する波形図である。
【図１１】第３実施形態のメンテナンス用駆動パルスの構成を説明する波形図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明を実施するための最良の形態を、添付図面等を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、図１に示すインクジェット式記録装置（以下、プリンターと略記する）に適用した場合を例示する。
【００２２】
プリンター１は、液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド２が取り付けられると共に、インクカートリッジ３が着脱可能に取り付けられるキャリッジ４と、記録ヘッド２が搭載されたキャリッジ４を記録紙５（着弾対象の一種）の紙幅方向に移動させるキャリッジ移動機構６と、紙幅方向に直交する方向である紙送り方向ＰＤに記録紙５を搬送する紙送り機構７と、温度センサー８（本発明における環境温度検出部）と、制御部９と、キャッピング機構１０等を備えて概略構成されている。ここで、紙幅方向とは、主走査方向（ヘッド走査方向）であり、紙送り方向ＰＤとは、副走査方向（即ち、ヘッド走査方向に直交する方向）である。なお、本発明におけるプリンター１は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の合計４種類のインク（本発明における液体に相当）を吐出可能に構成されており、各色に対応したインクカートリッジ３Ｃ，３Ｍ，３Ｙ，３Ｋを備えている。
【００２３】
キャリッジ移動機構６は、パルスモーター（図示せず）の駆動によって回転する駆動プーリー１１と、この駆動プーリー１１とは紙送り機構７を挟んで反対側に設けられた遊転プーリー１２と、これら一対のプーリー１１，１２の間に架設されたタイミングベルト１３とを備えている。そして、キャリッジ移動機構６は、パルスモーターを駆動することで、タイミングベルト１３に接続されたキャリッジ４をタイミングベルト１３に沿って紙送り方向ＰＤと直交する主走査方向に往復移動するように構成されている。
【００２４】
紙送り機構７は、紙送りモーター（図示せず）の駆動によって回転する紙送りローラーリー１４と、この紙送りローラー１４とはタイミングベルト１３を挟んで反対側に設けられた遊転ローラー１５と、これら一対のローラー１４，１５の間に架設された紙搬送ベルト１６とを備えており、印刷時に紙送り方向ＰＤに記録紙５を搬送する。
【００２５】
キャリッジ４の移動範囲内における記録領域よりも外側（図１における右側）の端部領域には、走査の基点となるホームポジション（メンテナンスポジションＭＰ）が設定されている。本実施形態におけるメンテナンスポジションＭＰには、記録ヘッド２のノズル形成面（ノズルプレート３６：図３参照）を封止するキャッピング機構１０が配置されている。そして、プリンター１は、このメンテナンスポジションＭＰから反対側の端部へ向けてキャリッジ４（記録ヘッド２）が移動する往動時と、反対側の端部からメンテナンスポジションＭＰ側にキャリッジ４が戻る復動時との双方向で記録紙５上に文字や画像等を記録する所謂双方向記録が可能に構成されている。なお、キャッピング機構１０のキャップ部材１０´は、インク滴の空吐出（捨て打ち）を行うことで、増粘したインクやインクに残存した気泡を排除（除去）するための後述するフラッシング処理においてインク滴を受けるインク受け部として用いられる。
【００２６】
温度センサー８は、キャリッジ４の側面に配置されている。温度センサー８は、記録ヘッド２近傍の環境温度を検出し、検出信号を温度情報として制御部９に送信する。制御部９は、マイクロコンピューターを中心として構成されており、記録ヘッド２によるインク滴の吐出制御やその他のプリンター１の各部を制御する。制御部９の詳細については後述する。
【００２７】
次に、記録ヘッド２の構成について説明する。ここで、図２は、記録ヘッド２を圧力発生ユニット側から見た斜視図、図３は、記録ヘッド２の要部断面図である。例示した記録ヘッド２は、圧力発生ユニット（又はアクチュエーターユニット）１９と、流路ユニット２０とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。圧力発生ユニット１９は、圧電振動子２６（本発明における圧力発生手段に相当）と、振動板２７と、圧力発生室（本発明における圧力室に相当）２１を区画するための圧力発生室プレート２２とを積層し、焼成等により一体化することで構成されている。
【００２８】
また、流路ユニット２０は、供給口３０や第２連通口３１を形成した供給口形成プレート３２と、リザーバー３３及び第１連通口３４を形成したリザーバープレート３５とを積層することで構成されている。また、リザーバープレート３５の供給口形成プレート３２とは反対側の面には、ノズル開口２８（本発明におけるノズルに相当）が形成されたノズルプレート３６を設けている。
【００２９】
振動板２７は、弾性を有する板材で構成されている。圧力発生室２１とは反対側となる振動板２７の外側表面には、各圧力発生室２１に対応した状態で複数の圧電振動子２６が配設される。例示した圧電振動子２６は撓み振動モードの振動子であり、駆動電極２６ａと共通電極２６ｂとによって圧電体２６ｃを挟んで構成されている。そして、圧電振動子２６の駆動電極に駆動信号が印加されると、駆動電極２６ａと共通電極２６ｂとの間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体２６ｃに付与され、圧電体２６ｃが付与された電場の強さに応じて変形する。
【００３０】
圧力発生室プレート２２は、圧力発生室２１を形成するのに適した厚さのセラミックス材の薄板、例えばアルミナやジルコニア等によって構成され、圧力発生室２１を区画するための空部がプレートの厚さ方向に貫通した状態で形成されている。圧力発生室２１は、ノズルプレート３６のノズル開口２８のピッチと同じ一定のピッチで列状に開設され、列設方向と直交する左右方向に細長い長孔である。
【００３１】
供給口形成プレート３２は、図３に示すように、ステンレス材等の金属材料によって構成された薄手の板状部材である。この供給口形成プレート３２には、板厚方向を貫通する供給口３０が複数開設されている。また、板厚方向を貫通する第２連通口３１が、リザーバープレート３５の第１連通口３４に対応させて形成されている。供給口３０は、インク流路（液体流路）内のインクに対して流体抵抗（流動抵抗）を付与する部分である。この供給口３０に関し、図３に示すように、リザーバー３３側の口径が圧力発生室２１側の口径よりも広くなっている。この供給口３０はプレス加工によって形成される。また、供給口形成プレート３２には、肉厚を他の部分よりも十分に薄くしたコンプライアンス部３８が形成されている。このコンプライアンス部３８は、エッチングなどによってリザーバープレート３５のリザーバー３３に対応する領域内をリザーバー３３とは反対面側から板厚方向に窪ませて凹部３９を形成することで作製されている。
【００３２】
リザーバープレート３５は、ステンレス材等の金属材料によって構成された板状部材である。このリザーバープレート３５には、リザーバー３３を区画するための空部が板厚方向を貫通した状態で形成されている。この空部がリザーバー３３を区画形成する。このリザーバー３３は、複数の圧力発生室２１に共通な液室として機能する部分であり、インクの種類（色）毎に設けられ、インクカートリッジ３から供給されるインクを貯留する。また、リザーバープレート３５には、板厚方向を貫通する第１連通口３４が上記の第２連通口３１に対応させて複数形成されている。
【００３３】
ノズルプレート３６は、ステンレス材等の金属材料によって構成された板状部材である。このノズルプレート３６には、複数のノズル開口２８を列設してノズル列（ノズル開口群）が横並びに形成されており、本実施形態では、ノズル列は一定のピッチ（例えば、１８０ｄｐｉ）で開設された１８０個のノズル開口２８によって構成されている。なお、ノズルプレート３６は金属材料以外にも、有機プラスチックフィルム等から構成してもよい。
【００３４】
そして、各プレート部材は、圧力発生ユニット１９と供給口形成プレート３２との間、供給口形成プレート３２とリザーバープレート３５との間、およびリザーバープレート３５とノズルプレート３６との間を接合して一体化される。これにより、図３に示すように、リザーバー３３と圧力発生室２１の他端部とが、供給口３０を通じて連通する。また、圧力発生室２１の一端部とノズル開口２８とが、リザーバープレート３５の第１連通口３４および供給口形成プレート３２の第２連通口３１を通じて連通する。そして、リザーバー３３から圧力発生室２１を通って圧力発生ユニット１９とノズル開口２８とを連通する一連のインク流路（液体流路）がノズル開口２８毎に形成される。
【００３５】
上記構成の記録ヘッド２では、圧電振動子２６を変形させることで対応する圧力発生室２１が収縮或いは膨張し、圧力発生室２１内のインクに圧力変動が生じる。このインク圧力を制御することで、ノズル開口２８からインクを吐出（噴射）させることができる。インクを吐出するのに先だって定常容積の圧力発生室２１を予備的に膨張させるとリザーバー３３側から供給口３０を通じて圧力発生室２１内にインクが供給される。また、予備膨張の後に圧力発生室２１を急激に収縮させるとノズル開口２８からインクが吐出される。
【００３６】
次に、プリンター１の電気的な構成を説明する。
図４は、プリンター１の電気的な構成を示すブロック図である。本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー４０とプリントエンジン４１とで概略構成されている。プリンターコントローラー４０は、ホストコンピューター等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）４２と、各種データ等を記憶するＲＡＭ４３と、各種制御のための制御プログラム等を記憶したＲＯＭ４４と、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭ等からなる不揮発性記憶素子４５と、ＲＯＭ４４に記憶されている制御プログラムに従って各部の統括的な制御を行う制御部９と、クロック信号を発生する発振回路４７と、記録ヘッド２へ供給する駆動信号ＣＯＭを発生する駆動信号発生回路４８（本発明における駆動信号発生部に相当）と、印刷データをドット毎に展開することで得られたドットパターンデータや駆動信号等を記録ヘッド２に出力するための内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）４９とを備えている。プリントエンジン４１は、記録ヘッド２と、キャリッジ移動機構６と、紙送り機構７と、温度センサー８から構成されている。
【００３７】
上記の制御部９は、ＲＯＭ４４に記憶された動作プログラム等に従って記録ヘッド２によるインク滴の吐出制御やその他のプリンター１の各部を制御する。この制御部９は、外部Ｉ／Ｆ４２を介して外部装置から入力された印刷データを、記録ヘッド２においてインク滴の吐出に用いられる吐出データに変換する。変換後の吐出データは、内部Ｉ／Ｆ４９を通じて記録ヘッド２に転送され、記録ヘッド２では、この吐出データに基づいて駆動信号ＣＯＭの圧電振動子２６への供給が制御されてインク滴の吐出、つまり、記録動作（吐出動作）が行われる。
【００３８】
ここで、記録ヘッド２のインク流路内のインクに残存する気泡について説明する。プリンター１は、時間の経過と共にインク流路の壁面などを介して空気が透過してインク流路内に侵入することなどでインクに気泡が混入する場合がある。そして、このような気泡が圧力変動を吸収することによって、ノズル開口２８からインクが噴射されない、所謂ドット抜けや飛翔曲がり等の吐出不良が発生する虞があった。そのため、プリンター１は、吐出駆動パルスを用いて記録紙６に対してインクを吐出させてテキストや画像等の印刷を行なう吐出処理（印刷処理）の後などに、記録ヘッド２をメンテナンスポジションＭＰに移動させてキャップ部材１０´に相対させた状態で、メンテナンス処理としてフラッシングを実行する。このフラッシングでは、後述するメンテナンス用駆動パルスＤＰを圧電振動子２６に繰り返し印加することによって、増粘したインクやインクに混入した気泡を強制的に除去する。しかしながら、記録ヘッド２内のインクの温度は、圧電振動子２６の駆動などによる発熱や記録ヘッド２２近傍の環境温度に応じて変動する。これにより、例えば、環境温度が常温の２５℃から高温の３５℃まで上昇したときには、インク中に溶け込む気泡の溶解度が減少し、また、溶解度を超えた気泡がインク中からインク流路内に排出され易くなってしまう。そして、環境温度が上昇した状態において常温状態と同じ条件のフラッシング処理を行なっても、インク流路中の気泡がインクに溶け込めないため、気泡を十分に排出することができない。
【００３９】
そこで、本発明のプリンター１は、温度センサー８により検出された環境温度に基づいて、圧電振動子２６に印加するメンテナンス用駆動パルスの印加数を変更するように構成されている。これにより、インクの温度が増減することによって気泡の溶解度が変化したとしても、気泡の溶解度に応じた圧力変化を圧力発生室２１に与えることで、インクに気泡を効率良く溶け込ませている。
【００４０】
図５は、上記構成の駆動信号発生回路４８が発生するメンテナンス用駆動パルスＤＰ１を含む駆動信号ＣＯＭの構成を説明する波形図であり、図６は、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１の構成を説明する波形図である。なお、図５，６において、縦軸は駆動信号の電位である。また、横軸は時間である。
第１実施形態におけるプリンター１は、駆動信号発生回路４８に電気信号を送ることで、圧電振動子２６の駆動を制御するメンテナンス用駆動パルスＤＰ１を１画素分の区間（１吐出周期又は１記録周期）Ｔ内に１つ含む駆動信号ＣＯＭを発生可能に構成されている。このメンテナンス用駆動パルスＤＰ１は、記録紙５に対してインクを吐出するための吐出駆動パルスよりも圧力発生室２１内の圧力変化が高まるように設定されており圧力発生室２１に充填されたインク内の気泡を除去するための駆動パルスである。なお、本発明のメンテナンス用駆動パルスＤＰ１を含む駆動信号ＣＯＭでは、この１吐出周期Ｔ１内に所定周波数（例えば、５．４ｋＨＺ）の駆動信号ＣＯＭを印加することによる１ショット分の噴射を、フラッシング単位［ｓｅｇ］（フラッシングセグメント）としている。そして、フラッシングを行なうメンテナンス処理では、所定のフラッシングセグメント数（例えば、合計数数千〜数万セグメントだけ駆動信号ＣＯＭが圧電振動子２６に繰り返し供給されることで、インク流路内のインクがノズル開口２８から排出される。また、駆動信号ＣＯＭにおけるメンテナンス用駆動パルスＤＰ１同士の時間幅ｐｈは、圧力発生室２１の固有振動周期に応じて適宜設定されている。
【００４１】
なお、上記固有振動周期Ｔｃは、例えば次式（１）で表すことができる。
Ｔｃ＝２π√［〔（Ｍｎ×Ｍｓ）／（Ｍｎ＋Ｍｓ）〕×Ｃｃ］・・・（１）
式（１）において、Ｍｎはノズル開口２８におけるイナータンス、Ｍｓは連通口３１，３４及び供給口３０のイナータンス、Ｃｃは圧力発生室２１のコンプライアンス（単位圧力あたりの容積変化、柔らかさの度合いを示す。）である。
上記式（１）において、イナータンスＭとは、インク流路におけるインクの移動し易さを示し、単位断面積あたりのインクの質量である。そして、インクの密度をρ、流路のインク流れ方向と直交する面の断面積をＳ、流路の長さをＬとしたとき、イナータンスＭは次式（２）で近似して表すことができる。
イナータンスＭ＝（密度ρ×長さＬ）／断面積Ｓ  ・・・  （２）
また、この式（１）に限らず、圧力発生室２１が有している振動周期であればよい。
【００４２】
メンテナンス用駆動パルスＤＰ１は、台形状のパルス信号であって、最高電位ＶＨと基準電位ＶＢとの電位差はｖｈ１に設定されている。このメンテナンス用駆動パルスＤＰ１は、始端電位が最高電位ＶＨ、終端電位が基準電位ＶＢであり、時間幅ｔ１の間に最高電位ＶＨから基準電位ＶＢまで一定の勾配で電位を降下させる第１パルス要素ｐ１と、第１パルス要素ｐ１の後端電位である基準電位ＶＢを一定時間（時間幅ｔ２）維持する第２パルス要素ｐ２と、始端電位が基準電位ＶＢ、終端電位が最高電位ＶＨであり、時間幅ｔ３の間に一定の勾配の電位差ｖｈで電位を上昇させる第３パルス要素ｐ３とから構成されている。
【００４３】
このメンテナンス用駆動パルスＤＰ１が圧電振動子２６に印加されると、圧力発生室２１は、圧電振動子２６が撓み変形することで、最高電位ＶＨに対応する最小容積から基準電位ＶＢに対応する最大容積（基準容積）まで第１パルス要素ｐ１の供給期間に亘って膨張し（第１の状態）、その後に最大容積を第２パルス要素ｐ２の供給期間に亘って維持し（第２の状態）、そして、最大容積から最小容積まで第３パルス要素ｐ３の供給期間に亘って収縮させる（第３の状態）。これにより、圧力発生室２１の容積を最小容積から最大容積まで変化させた後に最大容積から最小容積まで急激に変化させることができ、印刷処理に用いられる吐出駆動パルスの場合よりも圧力発生室２１内のインクに生じる圧力変化が高められる。そして，フラッシングを繰り返し行なうメンテナンス処理においては、このメンテナンス用駆動パルスＤＰ１を用いて圧力発生室２１の膨張・収縮が繰り返されることにより、圧力変動を受けた気泡がインクに溶け込み易くなる（即ち、液体への気泡の溶解が促進される）。その結果、メンテナンス処理やこのメンテナンス処理の後の吐出処理の際に、ノズル開口２８からインクと共に気泡を排出するように構成されている。
【００４４】
ここで、図７は、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数と環境温度の関係を説明するグラフである。なお、図７において、縦軸は圧電振動子２６に印加するメンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数であり、横軸は記録ヘッド２内のインクの温度である。本発明のプリンター１は、図７に示すように、温度センサー８の検出温度（環境温度）に応じて、圧電振動子２６に印加するメンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を変えている。具体的には、上記の環境温度が高い程、圧電振動子２６に印加するメンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を増加させている。より具体的には、本発明のプリンター１の制御部４６は、圧電振動子２６に印加するメンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を、例えば、常温時には５０００発、高温時には１００００発とすることで、環境温度が上昇してインクに対する気泡の溶解度が低下すると共に溶解度を超えた気泡がインク中からインク流路内に排出されたとしても、気泡の溶解度に応じた圧力変化を圧力発生室２１に与えることができ、気泡をインクに効率良く溶け込ませることができる。また、気泡をインクに効率良く溶け込ませることができることから、メンテナンス処理に要する時間を短縮することができる。
【００４５】
一方で、本発明のプリンター１は、図７に示すように、環境温度が低い程、圧電振動子２６に印加するメンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を減少させている。即ち、環境温度が常温の２５℃から低温の１５℃まで低下したときには、インク中の気泡の溶解度が増加するために、フラッシングの回数を減らすことによって、インクの無駄な消費を抑制することができる。
【００４６】
このように、本実施形態のプリンター１は、圧電振動子２６の作動により圧力発生室２１内に圧力変動を与え、圧力発生室２１に充填されたインクをノズル開口２８から吐出する記録ヘッド２と、記録ヘッド２近傍の環境温度を検出する温度センサー８と、記録紙５に対してインクを吐出するための吐出駆動パルスよりも圧力発生室２１内の圧力変化が高められるように設定され、圧力発生室２１に充填されたインク内の気泡を除去するためのメンテナンス用駆動パルスＤＰ１を発生可能な駆動信号発生回路４８と、温度センサー８により検出された環境温度に基づいて、圧電振動子２６に印加するメンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を変更する制御部９と、を備えたので、環境温度の変化に応じてインクに対する気泡の溶解度が変化したとしても、気泡の溶解度に応じた印加数のメンテナンス用駆動パルスＤＰ１を圧力発生室２１に与え、過不足無くメンテナンスを行うことができる。この結果、気泡をインクに効率良く溶け込ませることができ、インク流路内に存在する気泡の排出性を向上させることができる。
【００４７】
なお、図８及び図９は、他のメンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数と環境温度の関係を説明するグラフである。本発明のプリンター１の制御部９は、図８に示すように、環境温度が予め設定した設定温度（図８に符号ａで示す。２０℃〜２８℃の範囲内であって、例えば、２５℃）よりも低い低温〜常温区間においては、設定温度ａにおける印加数を一定に保つ一方、環境温度が設定温度ａよりも高温な高温区間においては、環境温度が高い程、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を増加させても良い。また、本発明のプリンター１は、図９に示すように、予め設定した設定温度（図９に符号ｂ，ｃ（ｃ＜ｂ）で示す。）が複数（この例では２つ）あっても良い。この場合には、設定温度ｂと設定温度ｃとの間の常温区間においては、この温度区間で最適化された印加数を一定に保つ一方、設定温度ｂよりも高温な高温区間においては、環境温度が高い程、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を増加させ、設定温度ｃ（ｃ＜ｂ）よりも低温な低温区間においては、環境温度が低い程、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を減少させる。このように、本発明のプリンター１は、気泡の溶解度が低下する高温区間において、環境温度が高い程、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１の印加数を増加させることで、気泡を効率良く排出することができる。
【００４８】
ところで、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲の記載に基づいて種々の変形が可能である。本発明のプリンター１は、上記のように温度センサー８により検出された環境温度に基づいてメンテナンス用駆動パルスの印加数を変える構成に加えて、圧力振動子２６に印加するメンテナンス用駆動パルスＤＰを補正する構成を採用することもできる。
図１０は、第２実施形態のメンテナンス用駆動パルスＤＰ２の構成を説明する波形図である。この実施形態におけるプリンター１の制御部９は、温度センサー８により検出された環境温度が高い程、メンテナンス用駆動パルスＤＰ２の第２パルス要素ｔ４の時間幅を短くするように設定されている。より具体的には、制御部９は、メンテナンス用駆動パルスＤＰの時間幅を、常温時には５．０μｓとし、高温時には４．５μｓとすることで、温度センサー８により検出された環境温度が高い程、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１の第２パルス要素ｐ２の時間幅ｔ２よりも短い時間幅ｔ４のメンテナンス用駆動パルスＤＰ２を圧電振動子２６に印加するように構成されている。これにより、環境温度が高くなることでインクの粘度が低下したとしても、第１パルス要素ｐ１の供給による圧力発生室２１の膨張によって、圧力発生室２１内のインクに生じる固有振動を強めない（加振しない）タイミングで、第３パルス要素ｐ３を圧電振動子２６に印加することができる。この結果、インクの吐出安定性を確保することができる。なお、圧力発生室２１内のインクに生じる固有振動は、時間が経過するにしたがって振幅が減衰する減衰振動を繰り返すために、この固有振動周期Ｔｃに応じて、メンテナンス用駆動パルスＤＰ２の時間幅ｔ４を設定することが望ましい。
【００４９】
図１１は、第３実施形態のメンテナンス用駆動パルスＤＰ３の構成を説明する波形図である。この実施形態におけるプリンター１の制御部９は、温度センサー８により検出された環境温度が高い程、メンテナンス用駆動パルスＤＰ３の駆動電圧ｖｈ２を低下させるように設定されている。具体的には、制御部９は、温度センサー８により検出された環境温度が高い程、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１の駆動電圧ｖｈ１よりも低い駆動電圧ｖｈ２のメンテナンス用駆動パルスＤＰ３を圧電振動子２６に印加するように構成されている。これにより、環境温度が高くなることでインクの粘度が低下したとしても、常温時と高温時とでインクの飛翔速度を揃えることができる。この結果、インクの吐出安定性を確保することができる。
【００５０】
さらに、本発明のプリンター１の制御部９は、温度センサー８により検出された環境温度が高い程、一のメンテナンス用駆動パルスＤＰ１とそれに続く他のメンテナンス用駆動パルスＤＰ１との間の時間幅（間隔）ｐｈ（図５参照）を長くしても良い。より具体的には、制御部９は、メンテナンス用駆動パルスＤＰ１同士の間隔（時間幅）ｐｈを、例えば常温時には５００μｓとし、高温時には６５０μｓとしている。これにより、先のメンテナンス用駆動パルスＤＰ１による圧力発生室２１内のインクに生じる残留振動が、後のメンテナンス用駆動パルスＤＰ１による圧力変動に影響することを抑制することができる。この結果、インクの吐出安定性を確保することができる。
【００５１】
また、上記各実施形態では、本発明における駆動信号ＣＯＭの一例として、図５，６，１０，１１に示す駆動信号ＣＯＭを挙げたが、パルスの形状は例示したものに限られず、任意の波形のものを用いることができる。即ち、上記実施形態においては、圧力振動子２６として、所謂撓み振動型圧電素子を用いる例を示したが、本発明の圧電素子は、これに限らず、例えば、縦振動モードの圧電素子などを採用することもできる。その場合には、最高電位ＶＨと基準電位ＶＢとが逆に入れ替わる。また、圧力振動子２６は、磁歪素子などでもよいし、気泡を発生させるインクを使用する場合の発熱素子でもよい。
また、フラッシングを行なうメンテナンス処理のセグメント数については、任意の値に設定することができる。
【００５２】
以上は、液体噴射装置の一種であるプリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するディスプレイ製造装置、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極製造装置、バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置等にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５３】
１…プリンター、２…記録ヘッド、５…記録紙、８…温度センサー、９…制御部、２１…圧力発生室、２６…圧電振動子、２８…ノズル開口、４８…駆動信号発生回路、ＤＰ…メンテナンス用駆動パルス
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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