(57)【要約】【課題】記録時とメンテナンス時でヘッドの高さが異なる場合であっても、メンテナンス時にヘッドの背圧が正圧になることを防止する。【解決手段】液滴吐出装置１００は、ヘッド１と、第１のタンク２と、ヘッドに液体を供給する第２のタンク３と、ヘッド内の液体にかかる圧力を調節する圧力調節手段４，５，６，７と、ヘッド内の液体に加圧する、又はヘッドの内の液体を吸引することで、ヘッドのクリーニングを行うクリーニング手段７，８と、ワークに液滴を吐出して記録を行う記録位置とクリーニングを行うクリーニング位置との間でヘッドを移動させる移動手段４４と、を備え、圧力調節手段は、ヘッドが記録位置にある場合にはヘッド内の液体にかかる圧力が第１の負圧となるように調節し、ヘッドがクリーニング位置にある場合にはヘッド内の液体にかかる圧力が第２の負圧となるように調節する。【選択図】図２
2011235507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液滴を吐出するヘッドと、
液体を貯留する第１のタンクと、
前記第１のタンクから供給される液体を一時的に貯留すると共に、前記ヘッドに液体を供給する第２のタンクと、
前記ヘッド内の液体にかかる圧力を調節する圧力調節手段と、
前記ヘッド内の液体に加圧する、又は前記ヘッドの内の液体を吸引することで、前記ヘッドのクリーニングを行うクリーニング手段と、
ワークに液滴を吐出して記録を行う記録位置と前記クリーニングを行うクリーニング位置との間で前記ヘッドを移動させる移動手段と、を備え、
前記圧力調節手段は、前記ヘッドが記録位置にある場合には前記ヘッド内の液体にかかる圧力が第１の負圧となるように調節し、前記ヘッドがクリーニング位置にある場合には前記ヘッド内の液体にかかる圧力が第２の負圧となるように調節することを特徴とする液滴吐出装置。
【請求項２】
前記第１の負圧と前記第２の負圧を異なる圧力値としたことを特徴とする請求項１に記載の液滴吐出装置。
【請求項３】
前記第２の負圧を前記第１の負圧よりも大きくしたことを特徴とする請求項２に記載の液滴吐出装置。
【請求項４】
前記圧力調節手段は、
前記ヘッド又は前記第２のタンクの液体にかかる圧力を調節することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項５】
前記圧力調節手段は、
前記ヘッド又は前記第２のタンクの液体にかかる圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第１のタンクから前記第２のタンクに対して液体を供給・排出する送液ポンプと、
前記圧力検出手段による検出結果に基づいて、前記送液ポンプによる前記第２のタンクに対する液体の供給・排出により前記第２のタンク内の液量を制御する液量制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項６】
前記圧力調節手段は、
前記ヘッド又は前記第２のタンクの液体にかかる圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第２のタンクに対して給気・排気を行う給排気ポンプと、
前記圧力検出手段による検出結果に基づいて、前記給排気ポンプによる前記第２のタンクに対する給気・排気により前記第２のタンク内の気圧を制御する気圧制御手段と、
を備えることを特徴とする請求項４に記載の液滴吐出装置。
【請求項７】
前記記録位置は、前記ヘッドからの液滴吐出方向が鉛直方向に交差する方向に沿う位置であり、
前記クリーニング位置は、前記ヘッドからの液滴吐出方向が鉛直下方向となる位置であることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項８】
前記記録位置は、前記ヘッドからの液滴吐出方向が水平方向に沿う位置であることを特徴とする請求項７に記載の液滴吐出装置。
【請求項９】
前記クリーニング手段により前記ヘッドをクリーニングする場合には、
前記圧力調節手段は、前記ヘッド内の液体にかかる圧力を大気圧よりも高くして前記ヘッドから液体をヘッドの外部に排出させ、排出後は前記ヘッド内の液体にかかる圧力を大気圧よりも低くすることで液体を前記ヘッドの内部に吸引させることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【請求項１０】
前記クリーニング手段により前記ヘッドをクリーニングする場合には、
前記圧力調節手段は、前記ヘッドにおける液体の吐出孔から液体を吸引する吸引手段により前記ヘッドから液体を吸引し、吸引後は前記ヘッド内の液体にかかる圧力を大気圧よりも低くすることで液体を前記ヘッドの内部に吸引させることを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットプリンタに備えられる液滴吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
普通紙やプラスチック薄板等の種々の記録媒体に記録することのできる記録装置としてインクジェットプリンタがある。インクジェットプリンタは、ノズル孔からインクを吐出するヘッドを備えている。ヘッドのノズル孔から記録媒体に向けて微細な液滴としてインクを吐出することにより、記録媒体に記録がなされる。
記録時においては、ノズル孔からのインク漏れを防ぐため、ヘッドの背圧を大気圧よりも低い負圧にする必要がある。そのため、メインタンクにサブタンクを接続するとともに、サブタンクにヘッドを接続し、サブタンクにインクを貯留してからヘッドにインクを送る構成としている。そして、サブタンク内のインクにかかる圧力を制御することにより、ヘッドの背圧をほぼ一定に維持している。
このようなインクジェットプリンタにおいては、サブタンクとヘッドとの高低差が変化すると、ヘッドの背圧も変化してしまう。そこで、以下の特許文献には、ヘッドの背圧の変化から生じる問題を解消する解消する方法が記載されている。
【０００３】
特許文献１には、ヘッドの上下位置を検出し、検出された位置に基づいてインクタンクを上下に移動させてヘッドの背圧を維持するインクジェット記録装置が記載されている。
特許文献２には、昇降するヘッドのノズル面とインクタンクの液位との水頭差が一定になるようにインクタンクを昇降させる液滴吐出装置が記載されている。
特許文献３には、ヘッドに圧力センサを設け、圧力センサの検出値からヘッドの背圧補正値を算出し、その補正値分だけインクタンクを昇降させるインクジェット記録装置が記載されている。
特許文献４には、ヘッドとインクタンクとを接続する流路に弁を設け、ヘッドの上昇時に弁を閉じることで背圧の変化を防止するヘッド圧制御方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１１−２７７７６８号公報
【特許文献２】特開２００４−３４４７４９号公報
【特許文献３】特開２００６−６２２８６号公報
【特許文献４】特開２００７−１９６５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、記録時とクリーニング時とでヘッドの位置を変えることができるインクジェットプリンタが開発され始めている。クリーニング時はヘッドからインクを排出しなければならないためヘッドを下方に向け、記録時は横に向ける。
このようなインクジェットプリンタにおいても、記録時とクリーニング時でヘッドの位置が変化するため、背圧の制御が問題となる。すなわち、記録位置においてヘッドの背圧を負圧に維持していても、クリーニング位置に移動させることで、ヘッドの背圧が正圧になってしまうという問題である。
【０００６】
ここで、メンテナンス時にはインクを排出するのだから、ヘッドが大気圧よりも高い正圧になっても問題はないと考えることもできる。
しかし、メンテナンス時にヘッドが正圧になっていると、図１０の左下に示すように、ヘッド内から漏れ出したインクがノズル面に大量に付着した状態となっており、ヘッドのノズル面のクリーニングの際に、インクを完全に拭き取ることができず、メンテナンス効果が低い。そのため、メンテナンス時にヘッドの高さが変化するようなインクジェットプリンタにおいても、メンテナンス時にヘッドの背圧を適切な負圧にすることが望まれていた。一方、メンテナンス時の背圧を適切な負圧に維持するようにヘッドとインクタンクとの位置関係を決定すると、記録時の負圧が大きくなりすぎてしまい、吐出不良が発生するという問題があった。
【０００７】
上記の特許文献１，３，４に記載の発明においては、ヘッドのメンテナンス時の背圧の変化が考慮されていない。
また、特許文献２には、ヘッドのクリーニング時に背圧が異常となることが記載されているが、これも単にヘッドの高さの変化により生じた背圧の変化を抑えるという思想が開示されているにすぎず、メンテナンス時にヘッドのノズル面に生じる問題については何ら考慮されていない。
【０００８】
そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、記録時とメンテナンス時でヘッドの高さが変化する場合であっても、メンテナンス時にヘッドの背圧が正圧になることを防止する液滴吐出装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、液滴吐出装置であって、
液滴を吐出するヘッドと、
液体を貯留する第１のタンクと、
前記第１のタンクから供給される液体を一時的に貯留すると共に、前記ヘッドに液体を供給する第２のタンクと、
前記ヘッド内の液体にかかる圧力を調節する圧力調節手段と、
前記ヘッド内の液体に加圧する、又は前記ヘッドの内の液体を吸引することで、前記ヘッドのクリーニングを行うクリーニング手段と、
ワークに液滴を吐出して記録を行う記録位置と前記クリーニングを行うクリーニング位置との間で前記ヘッドを移動させる移動手段と、を備え、
前記圧力調節手段は、前記ヘッドが記録位置にある場合には前記ヘッド内の液体にかかる圧力が第１の負圧となるように調節し、前記ヘッドがクリーニング位置にある場合には前記ヘッド内の液体にかかる圧力が第２の負圧となるように調節することを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の液滴吐出装置において、
前記第１の負圧と前記第２の負圧を異なる圧力値としたことを特徴とする。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の液滴吐出装置において、
前記第２の負圧を前記第１の負圧よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
前記圧力調節手段は、
前記ヘッド又は前記第２のタンクの液体にかかる圧力を調節することを特徴とする。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の液滴吐出装置において、
前記圧力調節手段は、
前記ヘッド又は前記第２のタンクの液体にかかる圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第１のタンクから前記第２のタンクに対して液体を供給・排出する送液ポンプと、
前記圧力検出手段による検出結果に基づいて、前記送液ポンプによる前記第２のタンクに対する液体の供給・排出により前記第２のタンク内の液量を制御する液量制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の液滴吐出装置において、
前記圧力調節手段は、
前記ヘッド又は前記第２のタンクの液体にかかる圧力を検出する圧力検出手段と、
前記第２のタンクに対して給気・排気を行う給排気ポンプと、
前記圧力検出手段による検出結果に基づいて、前記給排気ポンプによる前記第２のタンクに対する給気・排気により前記第２のタンク内の気圧を制御する気圧制御手段と、
を備えることを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
前記記録位置は、前記ヘッドからの液滴吐出方向が鉛直方向に交差する方向に沿う位置であり、
前記クリーニング位置は、前記ヘッドからの液滴吐出方向が鉛直下方向となる位置であることを特徴とする。
【００１６】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の液滴吐出装置において、
前記記録位置は、前記ヘッドからの液滴吐出方向が水平方向に沿う位置であることを特徴とする。
【００１７】
請求項９に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
前記クリーニング手段により前記ヘッドをクリーニングする場合には、
前記圧力調節手段は、前記ヘッド内の液体にかかる圧力を大気圧よりも高くして前記ヘッドから液体をヘッドの外部に排出させ、排出後は前記ヘッド内の液体にかかる圧力を大気圧よりも低くすることで液体を前記ヘッドの内部に吸引させることを特徴とする。
【００１８】
請求項１０に記載の発明は、請求項１から８のいずれか一項に記載の液滴吐出装置において、
前記クリーニング手段により前記ヘッドをクリーニングする場合には、
前記圧力調節手段は、前記ヘッドにおける液体の吐出孔から液体を吸引する吸引手段により前記ヘッドから液体を吸引し、吸引後は前記ヘッド内の液体にかかる圧力を大気圧よりも低くすることで液体を前記ヘッドの内部に吸引させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の発明によれば、圧力調節手段は、ヘッドが記録位置にある場合にはヘッド内の液体にかかる圧力が第１の負圧となるように調節し、ヘッドがクリーニング位置にある場合にはヘッド内の液体にかかる圧力が第２の負圧となるように調節する。
これにより、記録位置とクリーニング位置とでヘッドの高さが変わる場合であってもヘッド内の背圧を負圧にすることができるので、メンテナンス時にヘッドの背圧が正圧になることを防止することができる。
【００２０】
請求項２に記載の発明によれば、第１の負圧と第２の負圧を異なる圧力値とすることで、記録時とクリーニング時にそれぞれ適切な負圧に設定することができる。
【００２１】
請求項３に記載の発明によれば、第２の負圧を第１の負圧よりも大きくすることで、ヘッドのノズル面にインクが大量に付着している場合であっても、その付着したインクをヘッド内に吸引することができ、ヘッドのノズル面のインク排除効果を高めることができる。
【００２２】
請求項４に記載の発明によれば、第２のタンク内の液体にかかる圧力を調節するだけで、容易にヘッドの背圧の圧力調節を行うことができる。
【００２３】
請求項５に記載の発明によれば、圧力検出手段により第２のタンク内の液体にかかる圧力を検出し、液量制御手段は、圧力検出手段による検出結果に基づいて、送液ポンプによる第２のタンクに対する液体の供給・排出により第２のタンク内の液量を制御する。
これにより、第２のタンク内の液体にかかる圧力を調節することができるので、ヘッド内の背圧を調節することができる。
【００２４】
請求項６に記載の発明によれば、圧力検出手段により第２のタンク内の液体にかかる圧力を検出し、気圧制御手段は、圧力検出手段による検出結果に基づいて、給排気ポンプによる第２のタンクに対する給気・排気により第２のタンク内の気圧を制御する。
これにより、第２のタンク内の液体にかかる圧力を調節することができるので、ヘッド内の背圧を調節することができる。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、クリーニング時にヘッドを鉛直下方向に向けることで、吸引キャップを用いてヘッドからインクを吸引する場合には、ヘッドから吸引したインクが下方にある吸引キャップに落下し、他の場所にインクが落下したりすることがない。また、ヘッド内を加圧してインクを排出させる場合であっても、ヘッドから排出されるインクは下方向に落下するので、インクが周囲に飛散することもなく、インク受けをヘッドの下方に設けるだけで足りる。
よって、インクを周囲に飛散させることなく、ヘッドのクリーニングを容易に行うことができる。
【００２６】
請求項８に記載の発明によれば、クリーニング位置を鉛直下方向に向けることでヘッドのクリーニングを円滑に行うことができ、液体の吐出方向が水平方向に沿う位置でヘッドにより記録するように構成することができる。すなわち、ヘッドの下方だけでなく、ヘッドの側方に記録することができるようになる。
また、記録時とクリーニング時にヘッドを適切な背圧とすることができるので、ヘッドからの液体の吐出不良を抑え、記録された画像の質を向上させることができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明によれば、クリーニングの際にヘッド内の液体は外部に排出されるので、クリーニングを適切に行うことができる。また、液体の排出後はヘッド内の液体にかかる圧力を負圧にするので、ヘッドからの液体の漏れを防止することができる。
【００２８】
請求項１０に記載の発明によれば、クリーニングの際にヘッド内の液体は外部に排出されるので、クリーニングを適切に行うことができる。また、液体の排出後はヘッド内の液体にかかる圧力を負圧にするので、ヘッドからの液体の漏れを防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】液滴吐出装置のヘッド近傍の斜視図。
【図２】液滴吐出装置の要部の構成を示す模式図。
【図３】ヘッドが横向きの記録位置にある状態を示す図。
【図４】ヘッドがメンテナンス位置にある状態を示す図。
【図５】ヘッドが下向きの記録位置にある状態を示す図。
【図６】制御装置によって制御される構成を示すブロック図。
【図７】記録を行う際のヘッドの制御についてのフローチャート。
【図８】図７における背圧制御についてのフローチャート。
【図９】メンテナンスを行う際のヘッドの制御についてのフローチャート。
【図１０】第２の実施形態における液滴吐出装置の要部の構成を示す模式図。
【図１１】第２の実施形態における制御装置によって制御される構成を示すブロック図。
【図１２】メンテナンス装置の他の形態を示す図。
【図１３】メンテナンス時にヘッドを正圧にした場合と負圧にした場合のノズル面の状態を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
［第１の実施形態］
＜液滴吐出装置の構成＞
図１〜図２に示すように、液滴吐出装置１００は、具体的には、インクジェットプリンタであり、ヘッドから記録媒体（ワーク）に向けて滴状のインクを吐出することで記録媒体に記録する装置である。
図１〜図２に示すように、液滴吐出装置１００は、ヘッド１と、メインタンク２と、サブタンク３と、圧力センサ４と、送液ポンプ５と、制御装置７と、メンテナンス装置８とを備えている。
【００３１】
ヘッド１は、箱状に形成され、カバー１ａによって保護されている。ヘッド１は、カバー１ａ内に複数並んで設けられている。ヘッド１の端面には、ノズルプレートが設けられており、ノズルプレートのノズル孔からインクが外部に吐出される。
カバー１ａは、支持台１１にスライド移動自在に取り付けられている。カバー１ａは、図１に示すような状態において、図１の紙面の上下方向にスライド移動自在とされている。このスライド機構１０は、例えば、支持台１１に設けられたピニオンギヤとカバー１ａに設けられたラックギヤとが噛み合わされ、ピニオンギヤをモータ等の駆動源で回転させることにより実現される。もちろん、スライド機構１０は、ベルトとプーリとによって実現することも可能であり、一方向にスライドできる機構であれば、どのような機構を採用してもよい。図１に示す状態において、スライド機構１０によりカバー１ａを上下方向に移動させると、図４、図５に示すように、サブタンク３内の液面に対するヘッド１のノズル面の高さを変更することになる。
【００３２】
図３〜図５に示すように、支持台１１は、液滴吐出装置１００の筐体に固定されているステー１３に回転自在に取り付けられている。支持台１１は、例えば、ステー１３に回転自在に設けられた回転軸１４に固定されている。ここで、回転軸１４は、ステッピングモータ等のモータ４４（図６参照）の出力軸であり、制御装置７による制御のもと、軸回りに回転する。
このように、支持台１１がステー１３に対して回転することで、支持台１１に設けられているヘッド１及びカバー１ａも回転軸１４を中心に回転することができる。ヘッド１は、インクの吐出方向が少なくとも鉛直下方向（図４に示す状態）となる位置から水平方向（図３に示す状態）となる位置との間で移動することができるように構成されている。
ここで、図３に示す状態においては、ヘッド１は横向きにインクを吐出して記録媒体に記録する際の記録位置にあり、図４に示す状態においては、ヘッド１はメンテナンス（クリーニング）を行うクリーニング位置にあり、図５に示す状態においては、ヘッド１は下向きにインクを吐出して記録媒体に記録する際の記録位置にある。
このように、モータ４４の回転軸１４によるヘッド１の回転機構は、記録位置とクリーニング位置との間でヘッド１を移動させるものであり、移動手段として機能する。
以上のような構成から、液滴吐出装置１は、ヘッド１を横向きにして記録を行うことができる。従って、図１に示すように、記録媒体が載置されるプラテン１５は、その面方向が鉛直方向に沿うように設けられている。
【００３３】
なお、本実施形態においては、ヘッド１の記録位置は、ヘッド１からのインク吐出方向が水平方向に沿う位置、すなわち、メンテナンス位置に対して９０度回転させた位置としたが、これに限られるものではない。すなわち、ヘッド１の記録位置は、ヘッド１からのインクの吐出方向が鉛直方向に交差する方向に沿う位置であればよい。
従って、ヘッド１は、メンテナンス位置で最も低い位置にあり、ヘッド１の記録位置をどのような位置にしたとしても、ヘッド１のノズル面はメンテナンス位置よりも必ず高い位置にあることになる。
【００３４】
（メインタンク、サブタンク）
図２に示すように、メインタンク２は、液体状の各インクを貯留するものであり、第１のタンクとして機能する。
サブタンク３は、メインタンク２から供給されるインクを一時的に貯留すると共に、ヘッド１にインクを供給する容器であり、第２のタンクとして機能する。
メインタンク２は、インク流路２０によってサブタンク３と連通されており、メインタンク２内のインクはインク流路２０を介してサブタンク３に送られる。インク流路２０は、例えば、弾性変形可能な樹脂、ゴム等のチューブにより形成されている。インク流路２０には、メインタンク２からサブタンク３へインクを送るための送液ポンプ５が設けられている。送液ポンプ５は、双方向に送液が可能なポンプであり、メインタンク２からインクを吸い上げてサブタンク３にインクを送ること（正転）もできるし、サブタンク３からインクを吸い上げてメインタンク２にインクを戻すこと（逆転）もできる。送液ポンプ５は、制御装置７によって駆動が制御されている。
送液ポンプ５がサブタンク３内にインクを供給することで、サブタンク３内の空気圧は上がり、インクにかかる圧力も上がる。一方、送液ポンプ５がサブタンク３からインクをメインタンク２に戻すことで、サブタンク３内の空気圧は下がり、インクにかかる圧力も下がる。このような送液ポンプ５の動作により、サブタンク３内のインクにかかる圧力を調節することができる。
サブタンク３は、インク流路２１によってヘッド１と連通されており、サブタンク３内のインクはインク流路２１を介してヘッド１に送られる。インク流路２１は、例えば、弾性変形可能な樹脂、ゴム等のチューブにより形成されている。インク流路２１には、制御装置７による制御のもと、インク流路２１内を開閉する電磁弁２２が設けられている。
【００３５】
サブタンク３の上端部には、空気の通り道となるエア管２３が接続され、サブタンク３内に連通されている。エア管２３の先端には、サブタンク３内の気圧を検出する圧力検出手段としての圧力センサ４が設けられている。
圧力センサ４は、制御装置７に接続され、制御装置７は、圧力センサ４の検出値に応じて送液ポンプ５の駆動を制御する。
エア管２３には、制御装置７による制御のもと、エア管２３内を開閉する電磁弁２４が設けられている。
【００３６】
サブタンク３の上端部には、空気の通り道となるエア管２５が接続され、サブタンク３内に連通されている。エア管２５には、制御装置７による制御のもと、エア管２５内を開閉する電磁弁２６が設けられている。従って、電磁弁２６を開放することにより、サブタンク３は大気に連通するようになっている。
サブタンク３には、サブタンク３内のインクの液面を検知する液面検知センサ３１が設けられている。液面検知センサ３１は、サブタンク３内においてインクの貯留水位の上限位置に設けられており、サブタンク３内のインクが満たされたことを検知する。
【００３７】
図２、図６に示すように、制御装置７は、記録媒体に記録すべき画像の画像データをヘッド１の各ノズルに対応するデータに変換する制御だけでなく、各部の駆動も制御する。
図６に示すように、制御装置７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ、入出力インターフェース等がバスに接続された汎用のコンピュータで構成されている。
制御装置７には、ヘッド１にインクの吐出動作を行わせるためのヘッド駆動回路４１、各電磁弁２２，２４，２６に開閉動作をさせる電磁弁駆動回路４２、送液ポンプ５を駆動させるポンプ駆動回路４３、回転軸１４を有するモータ４４を駆動させるモータ駆動回路４５、圧力センサ４、液面検知センサ３１等に接続されている。
【００３８】
制御装置７は、送液ポンプ５の正逆転によるインクの送り方向、送液ポンプ５の回転数を制御する。制御装置７は、送液ポンプ５の回転数を制御することで、例えば、メインタンク２からサブタンク３へのインクの送り量を制御する。
【００３９】
制御装置７は、サブタンク３内のインクにかかる圧力を調節する。具体的には、圧力センサ４によりサブタンク３内の空気圧を検出し、この検出値が予め設定された設定値になるように、送液ポンプ５の駆動を制御する。
ここで、制御装置７は、圧力センサ４によって検出された圧力の検出値に基づき、設定値となるように送液ポンプ５を駆動させて、サブタンク３に対するインクの供給・排出によりサブタンク３内のインク量を制御する。この場合、制御装置７は、液量制御手段として機能する。従って、圧力センサ４と、送液ポンプ５と、制御装置７とを備えることによって圧力調節手段が構成される。
【００４０】
制御装置７は、ヘッド１が記録位置にある場合にはヘッド１内のインクにかかる圧力が第１の負圧となるように調節し、ヘッド１がクリーニング位置にある場合にはヘッド１内のインクにかかる圧力が第２の負圧となるように調節する。すなわち、メンテナンス位置と記録位置とでヘッド１のノズル面の高さが異なるが、いずれの位置においてもヘッド１の背圧が負圧となるように送液ポンプ５を制御する。
ここで、第１の負圧は、インクを吐出して記録媒体に記録する際の圧力であるため、過剰に負圧にならず、かつ、正圧とならない圧力値である。第２の負圧は、クリーニング作業を阻害しないよう過剰な負圧にならず、かつ、正圧とならない圧力値であればよい。なお、第１の負圧と第２の負圧は、必ずしも同じ圧力値にする必要はなく、上記の条件を満たす圧力値であれば自由に設定することができる。
ここで、第２の負圧が第１の負圧よりも大きくなるように圧力値を設定しておくことが好ましい。これは、サブタンク３内のインクの残量が多い場合に、クリーニングをする際には、インク残量がほとんどないときに比べてインクの吐出圧が高くなるため、高く設定しておくことで、ノズル面の負圧を確実に維持し、ノズル面からインクが漏れ出すことを抑制することができるからである。
【００４１】
制御装置７は、送液ポンプ５によりサブタンク３内のインクを加圧してインクを外部に排出させることでクリーニング手段として機能する。
具体的に、ヘッド１をクリーニングする場合には、制御装置７により送液ポンプ５の駆動を制御して、ヘッド１内のインクにかかる圧力を大気圧よりも高くして（正圧にする）ヘッド１からインクをヘッド１の外部に排出させ、所定時間排出した後はヘッド１内のインクにかかる圧力を大気圧よりも低くする（負圧にする）ことでインクをヘッド１の内部に吸引させる。
【００４２】
図１〜図５に示すように、メンテナンス装置８は、ヘッド１のメンテナンスを行う。
メンテナンス装置８は、ヘッド１がメンテナンス位置にある場合におけるヘッド１のノズル面に対向する位置、すなわち、ヘッド１のノズル面の直下に設けられている。
メンテナンス装置８は、ヘッド１のノズル面を清掃することにより、インクの固化によるインクの吐出不良を防止する。メンテナンス装置８は、ヘッド１のノズル面に付着したインクを拭き取る清掃ローラと、ヘッド１から排出されたインクを受ける排インク受け等を備えている。
【００４３】
＜記録を行う際のヘッドの制御＞
図７に示すように、記録媒体に記録を行う場合には、制御装置７は、前回のクリーニングが終わってメンテナンス位置にあるヘッド１を記録位置まで移動させる（ステップＳ１）。この際、制御装置７は、モータ４４を駆動させ、回転軸１４を予め設定された角度（本実施形態においては９０度）だけ回転させる。これにより、ヘッド１は、回転軸１４を中心に回転し、記録位置まで移動する。プラテン１５には記録媒体が載置されており、移動してきたヘッド１のノズル面が記録媒体に対向する。
【００４４】
次いで、制御装置７は、ヘッド１の移動が終了したか否かを判定する（ステップＳ２）。判定に際しては、モータ４４に設けられたエンコーダにより回転軸１４の回転量を検出することができる。
ステップＳ２において、制御装置７は、ヘッド１が記録位置まで移動したと判定した場合（ステップＳ２：ＹＥＳ）、制御装置７は、サブタンク３内の空気圧（背圧）の調節を行う（ステップＳ３）。
ステップＳ３におけるサブタンク３内の空気圧の調節について説明すると、図８に示すように、制御装置７は、圧力センサ４からの検出値が予め設定された設定値であるか否かを判定する（ステップＳ３１）。
【００４５】
ステップＳ３１において、制御装置７は、検出値が設定値と一致していると判定した場合（ステップＳ３１：ＹＥＳ）、制御装置７は、サブタンク３内の空気圧は適切であるので、ステップＳ３の処理を終了する。
ステップＳ３１において、制御装置７は、検出値が設定値と一致していないと判定した場合（ステップＳ３１：ＮＯ）、制御装置７は、圧力センサ４による検出値と設定値との大小関係を判定する（ステップＳ３２）。
【００４６】
ステップＳ３２において、制御装置７は、検出値が設定値よりも小さいと判定した場合（ステップＳ３２：ｕｎｄｅｒ）、制御装置７は、送液ポンプ５を駆動させ、メインタンク２からサブタンク３内にインクを送ることでサブタンク３内のインクを加圧する（ステップＳ３３）。
ステップＳ３２において、制御装置７は、検出値が設定値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ３２：ｏｖｅｒ）、制御装置７は、送液ポンプ５を駆動させ、サブタンク３からメインタンク２にインクを戻すことでサブタンク３内のインクを減圧する（ステップＳ３４）。
ステップＳ３３及びステップＳ３４の処理後、制御装置７は、ステップＳ３１の判定に戻る。
【００４７】
サブタンク３内の空気圧の調節後、制御装置７は各部を駆動させて記録媒体に記録を行う（ステップＳ４）。
記録中、制御装置７は、常にサブタンク３内の空気圧が適切な値か否かを判定する（ステップＳ５）。
ステップＳ５において、制御装置７は、サブタンク３内の空気圧が適切であると判定した場合（ステップＳ５：ＹＥＳ）、制御装置７は、記録が終了したか否かを判定する（ステップＳ６）。
ステップＳ５において、制御装置７は、サブタンク３内の空気圧が適切でないと判定した場合（ステップＳ５：ＮＯ）、制御装置７は、ステップＳ３の処理に戻り、サブタンク３内の空気圧の調節を行う。
ステップＳ６において、制御装置７は、記録が終了したと判定した場合（ステップＳ６：ＹＥＳ）、制御装置７は本処理を終了させる。
ステップＳ６において、制御装置７は、記録が終了していないと判定した場合（ステップＳ６：ＮＯ）、制御装置７はステップＳ５の処理に戻る。すなわち、ステップＳ６において、制御装置７は、記録が終了したと判定するまでは圧力センサ４による検出値に基づいて、常に上記の判定を行い、サブタンク３内の空気圧を設定値（負圧）に維持するように送液ポンプ５を制御する。
【００４８】
＜メンテナンスを行う際のヘッドの制御＞
図９に示すように、ヘッド１のメンテナンスを行う場合には、制御装置７は、記録が終わって記録位置にあるヘッド１をメンテナンス位置まで移動させる（ステップＳ１１）。この際、制御装置７は、モータ４４を駆動させ、回転軸１４を予め設定された角度（本実施形態においては９０度）だけ回転させる。これにより、ヘッド１は、回転軸１４を中心に回転し、メンテナンス位置まで移動する。移動してきたヘッド１のノズル面は、メンテナンス装置８に対向する。
【００４９】
次いで、制御装置７は、ヘッド１の移動が終了したか否かを判定する（ステップＳ１２）。判定に際しては、モータ４４に設けられたエンコーダにより回転軸１４の回転量を検出することができる。
ステップＳ１２において、制御装置７は、ヘッド１がメンテナンス位置まで移動したと判定した場合（ステップＳ１２：ＹＥＳ）、制御装置７は、送液ポンプ５を駆動させ、メインタンク２からサブタンク３内にインクを送ることでサブタンク３内のインクを加圧してヘッド１からインクを排出させ、クリーニングを行う（ステップＳ１３）。
ここで、ステップＳ１３におけるヘッド１のクリーニングは、図１３の左下に示すように、サブタンク３内にインクを供給してサブタンク３内の圧力を高め、ヘッド１のノズル面を大気圧よりも高い正圧にすることにより、インクをヘッド１の外部に排出することで行われる。
一方、図１２に示すように、サブタンク３内からインクをメインタンク２に戻してサブタンク３内の圧力を低くし、ヘッド１のノズル面を大気圧よりも低い負圧にするとともに、ヘッド１のノズル面にインクを吸引する吸引キャップ９１を密閉するように被せ、吸引キャップ９１内をポンプ９２等で吸引し、ヘッド１からインクを吸引して排液タンク９３に導くようにしてもよい。このとき、ポンプ９２による吸引力は、ヘッド１の負圧に抗してインクをヘッド１から吸引できるように大きくしておくことが必要である。
いずれの場合であっても、クリーニング後においては、図１３右下に示すように、ヘッド１内のインクにかかる圧力を負圧にしておく。
【００５０】
次いで、制御装置７は、クリーニングが終了したか否かを判定する（ステップＳ１４）。
ステップＳ１４において、制御装置７は、クリーニングが終了したと判定した場合（ステップＳ１４：ＹＥＳ）、制御装置７は、本処理を終了する。ステップＳ１４において、制御装置７は、クリーニングが終了していないと判定した場合（ステップＳ１４：ＮＯ）、制御装置７は、ステップＳ１４の判定を繰り返す。
【００５１】
ステップＳ１２において、制御装置７は、ヘッド１がメンテナンス位置まで移動していないと判定した場合（ステップＳ１２：ＮＯ）、制御装置７は、圧力センサ４からの検出値が予め設定された設定値であるか否かを判定する（ステップＳ１５）。
【００５２】
ステップＳ１５において、制御装置７は、検出値が設定値と一致していると判定した場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御装置７は、サブタンク３内の空気圧は適切であるので、ステップＳ１２の判定に戻る。
ステップＳ１５において、制御装置７は、検出値が設定値と一致していないと判定した場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御装置７は、圧力センサ４による検出値と設定値との大小関係を判定する（ステップＳ１６）。
【００５３】
ステップＳ１６において、制御装置７は、検出値が設定値よりも小さいと判定した場合（ステップＳ１６：ｕｎｄｅｒ）、制御装置７は、送液ポンプ５を駆動させ、メインタンク２からサブタンク３内にインクを送ることでサブタンク３内のインクを加圧する（ステップＳ１７）。
ステップＳ１６において、制御装置７は、検出値が設定値よりも大きいと判定した場合（ステップＳ１６：ｏｖｅｒ）、制御装置７は、送液ポンプ５を駆動させ、サブタンク３からメインタンク２にインクを戻すことでサブタンク３内のインクを減圧する（ステップＳ１８）。
ステップＳ１７及びステップＳ１８の処理後、制御装置７は、ステップＳ１５の判定に戻る。
ステップＳ４において、制御装置７は、メンテナンス位置までヘッド１が移動したと判定するまでは圧力センサ４による検出値に基づいて、常に上記の判定を行い、サブタンク３内の空気圧を設定値（負圧）に維持するように送液ポンプ５を制御する。
【００５４】
＜作用・効果＞
以上のように、液滴吐出装置１００によれば、制御装置７は、ヘッド１が記録位置にある場合にはヘッド１内のインクにかかる圧力が第１の負圧となるように調節し、ヘッド１がクリーニング位置にある場合にはヘッド１内のインクにかかる圧力が第２の負圧となるように調節する。
これにより、記録位置とクリーニング位置とでヘッドの高さが変わる場合であってもヘッド１内の背圧を負圧に維持することができるので、メンテナンス時にヘッド１の背圧が正圧になることを防止することができる。
また、ヘッド１の移動時に生じる背圧の変化をヘッド１の移動ではなく、制御装置７による送液ポンプ５の駆動制御にて圧力調節を行っているので、装置の大型化や複雑化を抑えることができる。さらには、ヘッド１を上下させて圧力を調節する構成に比べて高精度な圧力調節が可能となる。
また、記録時においてもクリーニング時においてもヘッド１の背圧を負圧に維持することができるので、クリーニング後のヘッド１のノズル面のインク残りやメニスカスの不適切な形成をなくすことができ、吐出不良の発生を抑えることができる。よって、高画質で信頼性の高い液滴吐出装置１００を提供することができる。
【００５５】
また、サブタンク３内のインクにかかる圧力の調節は、圧力センサ４によりサブタンク３内のインクにかかる圧力を検出し、制御装置７は、圧力センサ４による検出結果に基づいて、送液ポンプ５によるサブタンク３に対するインクの供給・排出によりサブタンク３内の液量を制御する。これにより、サブタンク３内のインクにかかる圧力を調節することができるので、ヘッド１内の背圧を調節することができる。
また、制御装置７は、圧力センサ４による検出結果に基づいて、給排気ポンプ６によるエアチャンバー２７に対する空気の供給・排出によりサブタンク３内の空気圧を制御することもできる。この方法であっても、サブタンク３内のインクにかかる圧力を調節することができるので、ヘッド１内の背圧を調節することができる。
【００５６】
また、回転軸１４の回転によりヘッド１を回転させることができるので、従来のように下向きの記録だけでなく、横方向に向けても記録することができるようになる。この場合、ヘッド１の高さが変化することにより、何もしなければメンテナンス位置でヘッド１の背圧が正圧になってしまうが、上記のように制御装置７による送液ポンプ５を制御することでメンテナンス位置でも負圧を維持しているので、ヘッド１を移動させることに問題はない。
また、ヘッド１をその場で回転させる構造なので、ヘッド１全体を横方向にスライド移動させてクリーニングを行うような構造のものに比べ、省スペース化を図ることができる。
また、記録時とクリーニング時にヘッド１を適切な背圧とすることができるので、ヘッド１からのインクの吐出不良を抑え、記録された画像の質を向上させることができる。
【００５７】
また、クリーニングの際にヘッド１内のインクは外部に排出されるので、クリーニングを適切に行うことができる。また、インクの排出後はヘッド１内のインクにかかる圧力を負圧にするので、ヘッド１からのインクの漏れを防止することができる。
また、記録時のヘッド１の背圧とクリーニング時のヘッド１の背圧を異なる圧力値とすることで、記録時とクリーニング時にそれぞれ適切な負圧に設定することができる。
また、クリーニング時のヘッド１の背圧を記録時のヘッド１の背圧よりも大きくすることで、ヘッド１のノズル面にインクが大量に付着している場合であっても、その付着したインクをヘッド１内に吸引することができ、ヘッド１のノズル面のインク排除効果を高めることができる。
また、クリーニング時にヘッド１を鉛直下方向に向けることで、吸引キャップを用いてヘッド１からインクを吸引する場合には、ヘッド１から吸引したインクが下方にある吸引キャップに落下し、他の場所にインクが落下したりすることがない。また、ヘッド１内を加圧してインクを排出させる場合であっても、ヘッド１から排出されるインクは下方向に落下するので、インクが周囲に飛散することもなく、インク受けをヘッド１の下方に設けるだけで足りる。
よって、インクを周囲に飛散させることなく、ヘッド１のクリーニングを容易に行うことができる。
【００５８】
［第２の実施形態］
次に、本発明にかかる液滴吐出装置の第２の実施形態について説明する。第２の実施形態が第１の実施形態と異なる点は、サブタンクに給排気ポンプを接続し、サブタンク内のインクにかかる圧力の調節を給排気ポンプで行う点である。以下、第１の実施形態と異なる点について説明し、第１の実施形態と同じ構成には同一符号を付して説明を省略する。
【００５９】
（給排気ポンプ、エアチャンバー）
図１０に示すように、エア管２５の先端には、サブタンク３内の空気圧を調節する際に用いるエアチャンバー２７が接続されている。エアチャンバー２７は、エア管２５を介してサブタンク３に連通されている。エアチャンバー２７には空気が充填されるようになっており、エアチャンバー２７内で空気圧を調節すると、その空気圧がサブタンク３内のインクの液面にも作用し、サブタンク３内の空気圧を調節することができる。これにより、サブタンク３内のインクにかかる圧力を調節することができる。
【００６０】
エアチャンバー２７には、空気の通り道となるエア管２８が接続され、エアチャンバー２７内に連通されている。エア管２８には、制御装置７による制御のもと、エア管２８内を開閉する電磁弁２９が設けられている。従って、電磁弁２９を開放することにより、エアチャンバー２７は大気に連通するようになっている。
エアチャンバー２７には、空気の通り道となるエア管３０が接続され、エアチャンバー２７内に連通されている。エア管３０には、制御装置７による制御のもと、エアチャンバー２７内に空気を供給、及びエアチャンバー２７内の空気を排気することができる給排気ポンプ６が設けられている。
【００６１】
給排気ポンプ６がエアチャンバー２７内に空気を供給することで、エアチャンバー２７に連通するサブタンク３内の空気圧は上がり、インクにかかる圧力も上がる。一方、給排気ポンプ６がエアチャンバー２７内に空気を外部に排出することで、エアチャンバー２７に連通するサブタンク３内の空気圧は下がり、インクにかかる圧力も下がる。このような給排気ポンプ６の動作により、サブタンク３内のインクにかかる圧力を調節することができる。
【００６２】
図１１に示すように、制御装置７に接続される電磁弁駆動回路４２は、電磁弁２２，２４，２６に加え、電磁弁２９の開閉を制御することができる。また、制御装置７に接続されるポンプ駆動回路４３は、送液ポンプ５に加え、給排気ポンプ６を駆動させる。
制御装置７は、給排気ポンプ６の正逆転による空気の供給・排出を制御する。制御装置７は、給排気ポンプ６の正逆転を制御することで、エアチャンバー２７内への空気の供給・排出を制御する。
【００６３】
制御装置７は、サブタンク３内のインクにかかる圧力を調節する。具体的には、圧力センサ４によりサブタンク３内の空気圧を検出し、この検出値が予め設定された設定値になるように、給排気ポンプ６の駆動を制御する。
給排気ポンプ６を用いてサブタンク３内の圧力を制御する場合には、制御装置７は、圧力センサ４によって検出された圧力の検出値に基づき、設定値となるように給排気ポンプ６を駆動させて、エアチャンバー２８内に対する空気の供給・排出により、サブタンク３内の空気量を制御する。エアチャンバー２８内に空気を供給すれば、サブタンク３内の圧力は上がり、空気を排気すれば、サブタンク３内の圧力は下がるので、制御装置７は、気圧制御手段として機能する。従って、圧力センサ４と、給排気ポンプ６と、制御装置７とを備えることによって圧力調節手段が構成される。
【００６４】
制御装置７は、ヘッド１が記録位置にある場合にはヘッド１内のインクにかかる圧力が第１の負圧となるように調節し、ヘッド１がクリーニング位置にある場合にはヘッド１内のインクにかかる圧力が第２の負圧となるように調節する。すなわち、メンテナンス位置と記録位置とでヘッド１のノズル面の高さが異なるが、いずれの位置においてもヘッド１の背圧が負圧となるように給排気ポンプ６を制御する。
【００６５】
制御装置７は、給排気ポンプ６によりサブタンク３内のインクを加圧してインクを外部に排出させることでクリーニング手段として機能する。
具体的に、ヘッド１をクリーニングする場合には、制御装置７により給排気ポンプ６の駆動を制御して、ヘッド１内のインクにかかる圧力を大気圧よりも高くして（正圧にする）ヘッド１からインクをヘッド１の外部に排出させ、所定時間排出した後はヘッド１内のインクにかかる圧力を大気圧よりも低くする（負圧にする）ことでインクをヘッド１の内部に吸引させる。
【００６６】
＜記録を行う際のヘッドの制御＞
記録媒体に記録を行う場合においては、制御装置７は、第１の実施形態とほぼ同じ処理を行う。第１の実施形態と異なる点は、図８のステップＳ３３及びステップＳ３４の処理である。
第２の実施形態においては、制御装置７は、送液ポンプ５によるサブタンク３へのインクの供給に代えて給排気ポンプ６によるサブタンク３への空気の供給を行い、送液ポンプ５によるサブタンク３からメインタンク２へのインクの戻しに代えて給排気ポンプ６によるサブタンク３への空気の排出を行う。
すなわち、制御装置７は、圧力センサ４により検出された圧力の検出値が設定値よりも小さいと判定した場合には、給排気ポンプ６を駆動させ、エアチャンバー２７内に空気を送ることでサブタンク３内の空気圧を高め、サブタンク３内のインクを加圧する（図８のステップＳ３３）。
一方、制御装置７は、圧力センサ４により検出された圧力の検出値が設定値よりも大きいと判定した場合には、制御装置７は、給排気ポンプ６を駆動させ、エアチャンバー２７内から空気を外部に排出することでサブタンク３内の空気圧を減らし、サブタンク３内のインクにかかる圧力を減圧する（図８のステップＳ３４）。
【００６７】
＜メンテナンスを行う際のヘッドの制御＞
ヘッド１のメンテナンスを行う場合においては、制御装置７は、第１の実施形態とほぼ同じ処理を行う。第１の実施形態と異なる点は、図９のステップＳ１７及びステップＳ１８の処理である。
第２の実施形態においては、制御装置７は、送液ポンプ５によるサブタンク３へのインクの供給に代えて給排気ポンプ６によるサブタンク３への空気の供給を行い、送液ポンプ５によるサブタンク３からメインタンク２へのインクの戻しに代えて給排気ポンプ６によるサブタンク３への空気の排出を行う。
すなわち、制御装置７は、圧力センサ４により検出された圧力の検出値が設定値よりも小さいと判定した場合には、給排気ポンプ６を駆動させ、エアチャンバー２７内に空気を送ることでサブタンク３内の空気圧を高め、サブタンク３内のインクを加圧する（図９のステップＳ１７）。
一方、制御装置７は、圧力センサ４により検出された圧力の検出値が設定値よりも大きいと判定した場合には、制御装置７は、給排気ポンプ６を駆動させ、エアチャンバー２７内から空気を外部に排出することでサブタンク３内の空気圧を減らし、サブタンク３内のインクにかかる圧力を減圧する（図９のステップＳ１８）。
【００６８】
＜作用・効果＞
以上のように、第２の実施形態においても、制御装置７は、圧力センサ４による検出結果に基づいて、給排気ポンプ６によるエアチャンバー２７に対する空気の供給・排出によりサブタンク３内の空気圧を制御することができる。この方法であっても、サブタンク３内のインクにかかる圧力を調節することができるので、ヘッド１内の背圧を調節することができる。
【００６９】
＜その他＞
なお、本発明は、上記実施形態に限られるものではなく、発明の本質的部分を変更しない範囲内で自由に設計変更が可能である。
圧力センサ４は、サブタンク３内の空気圧を検出することで、サブタンク３内のインクにかかる圧力を検出することができるようになっているが、圧力センサ４をヘッド１とサブタンク３を繋ぐインク流路２１に設け、ヘッド１に流れ込むインクにかかる圧力を検出するようにしてもよい。他にも、ヘッド１内に連通するアウトレットを設け、このアウトレットに圧力センサ４を設けてヘッド１内のインクにかかる圧力を検出するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１  ヘッド
２  メインタンク（第１のタンク）
３  サブタンク（第２のタンク）
４  圧力センサ（圧力検出手段、圧力調節手段）
５  送液ポンプ（圧力調節手段、クリーニング手段）
６  給排気ポンプ（圧力調節手段、クリーニング手段）
７  制御装置（液量制御手段、気圧制御手段、圧力調節手段、クリーニング手段）
１０  スライド機構
４４  モータ（移動手段）
１００  液滴吐出装置
【図１】
2011235507.tif 000003
【図２】
2011235507.tif 000004
【図３】
2011235507.tif 000005
【図４】
2011235507.tif 000006
【図５】
2011235507.tif 000007
【図６】
2011235507.tif 000008
【図７】
2011235507.tif 000009
【図８】
2011235507.tif 000010
【図９】
2011235507.tif 000011
【図１０】
2011235507.tif 000012
【図１１】
2011235507.tif 000013
【図１２】
2011235507.tif 000014
【図１３】
2011235507.tif 000015