(57)【要約】【課題】クリーニング終了後における液体の消費を抑制してクリーニングを行うことができる液体噴射装置、及び液体噴射装置におけるクリーニング方法を提供する。【解決手段】インクを噴射するノズル３０と、上流側から下流側へ向けてインクを供給するインク流路３２と、インク流路３２からインクを吸引及び吐出可能なメンテナンスポンプ６１と、下流側の減圧に応じて開弁して上流側から下流側へのインクの通過を許容する一方向弁５１と、メンテナンスポンプ６１の駆動を制御してクリーニング処理を行う制御部７２とを備え、制御部７２は、メンテナンスポンプ６１を吐出駆動することによりメンテナンスポンプ６１にインク流路３２における変圧位置ＰＨからインク流路３２内へインクを吐出させた後、メンテナンスポンプ６１を吸引駆動することによりメンテナンスポンプ６１にインク流路３２における変圧位置ＰＨからインクを吸引させる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルと、
液体供給源側となる上流側から前記ノズル側となる下流側へ向けて前記液体を供給する液体供給流路と、
該液体供給流路における第１の位置から該液体供給流路内の前記液体を吸引可能であると共に前記第１の位置から前記液体供給流路内に前記液体を吐出可能なポンプと、
前記液体供給流路における前記第１の位置よりも上流側となる第２の位置に設けられ、下流側の圧力変化に応じて容積が変化する圧力室が下流側の減圧に応じて収縮した場合に開弁して上流側から下流側への前記液体の通過を許容する一方向弁と、
前記ポンプの駆動を制御してクリーニング処理を行う制御手段と
を備え、
前記制御手段は、前記ポンプを吐出駆動することにより該ポンプに前記液体供給流路における前記第１の位置から前記液体供給流路内へ前記液体を吐出させた後、前記ポンプを吸引駆動することにより該ポンプに前記液体供給流路における前記第１の位置から前記液体を吸引させることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記ポンプは、前記液体供給流路内と連通する容積可変の液体室と、
気体を収容する容積可変の気体室と、
前記液体室と前記気体室の容積を変更する容積変更手段と
を有し、
前記制御手段は、前記容積変更手段を制御することにより、前記気体室の容積を減少させて圧縮した前記気体の圧力を、前記液体室内の前記液体に対して作用させることにより前記ポンプを吐出駆動させ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】
前記ポンプが吸引駆動に伴って吸引可能な液体の量は、前記圧力室の容積の変化量よりも多い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】
液体を噴射するノズルと、
液体供給源側となる上流側から前記ノズル側となる下流側へ前記液体を供給する液体供給流路と、
該液体供給流路における第１の位置から該液体供給流路内の前記液体を吸引可能であると共に前記第１の位置から前記液体供給流路内に前記液体を吐出可能なポンプと、
前記液体供給流路における前記第１の位置よりも上流側となる第２の位置に設けられ、下流側の圧力変化に応じて容積が変化する圧力室が下流側の減圧に応じて収縮した場合に開弁して上流側から下流側への前記液体の通過を許容する一方向弁と
を備える液体噴射装置におけるクリーニング方法において、
前記ポンプを吸引駆動して前記液体供給流路における前記第１の位置から前記液体供給流路内の前記液体を吸引する第１の吸引段階と、
前記ポンプを吐出駆動して前記液体供給流路における前記第１の位置から前記液体供給流路内へ前記第１の吸引段階において吸引した前記液体を吐出する吐出段階と、
該吐出段階において前記液体を吐出した後に前記ポンプを吸引駆動して前記液体供給流路内の前記液体を吸引する第２の吸引段階と
を備えることを特徴とする液体噴射装置におけるクリーニング方法。
【請求項５】
前記吐出段階は、前記第１の吸引段階と前記第２の吸引段階とにおいて吸引された液体を吐出することを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置におけるクリーニング方法。
【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ーなどの液体噴射装置、及び液体噴射装置におけるクリーニング方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式プリンターが広く知られている。このプリンターは、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に供給されるインク（液体）を記録ヘッドに形成されたノズルから噴射することによりターゲットに印刷（画像形成）を施すようになっている。
【０００３】
このようなプリンターでは、気泡の混入やメニスカスの上昇、インクの増粘などが生じると、良好なインクの噴射ができなくなって印刷品質を低下させてしまう。そのため、こうしたプリンターでは、例えば特許文献１に記載のように、インクを収容するインクカートリッジ側となる上流側から記録ヘッド側となる下流側へインクを加圧供給し、ノズルからインクを排出させることで、クリーニング（加圧クリーニング）を行うようになっている。
【０００４】
また、このようなプリンターでは、インクに背圧を付与してインクのメニスカスをノズル開口付近に位置させている。そして、インクに背圧を付与する構成としては、一般に、下流側が減圧された場合に、上流側から下流側へのインクの通過を許容する一方向弁が用いられている。すなわち、一方向弁は、下流側の圧力変化に応じて容積が変化する圧力室を有し、下流側が減圧されると圧力室が収縮して開弁するのに対し、上流側からインクが加圧供給されても閉弁状態を維持するようになっている。
【０００５】
そのため、特許文献１のプリンターのように、カートリッジ側からインクを加圧供給してノズル側に供給する場合には、一方向弁よりも下流側においてインクを加圧していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−１５２７２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、一方向弁よりも下流側においてインクを加圧した場合には、一方向弁側にも加圧力が伝わるため、圧力室が膨張して加圧力を蓄圧してしまう。そのため、特許文献１のプリンターのように、一方向弁よりも下流側でインクを加圧してクリーニングを行う場合には、一方向弁によってインクの背圧を調整することができず、さらには圧力室に蓄圧された加圧力がノズル側へ伝達されてしまう。すなわち、クリーニング終了後においてもノズルからインクが溢れ出し、クリーニングに伴って多くのインクが無駄に消費されてしまう虞がある。
【０００８】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリーニング終了後における液体の消費を抑制してクリーニングを行うことができる液体噴射装置、及び液体噴射装置におけるクリーニング方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射するノズルと、液体供給源側となる上流側から前記ノズル側となる下流側へ向けて前記液体を供給する液体供給流路と、該液体供給流路における第１の位置から該液体供給流路内の前記液体を吸引可能であると共に前記第１の位置から前記液体供給流路内に前記液体を吐出可能なポンプと、前記液体供給流路における前記第１の位置よりも上流側となる第２の位置に設けられ、下流側の圧力変化に応じて容積が変化する圧力室が下流側の減圧に応じて収縮した場合に開弁して上流側から下流側への前記液体の通過を許容する一方向弁と、前記ポンプの駆動を制御してクリーニング処理を行う制御手段とを備え、前記制御手段は、前記ポンプを吐出駆動することにより該ポンプに前記液体供給流路における前記第１の位置から前記液体供給流路内へ前記液体を吐出させた後、前記ポンプを吸引駆動することにより該ポンプに前記液体供給流路における前記第１の位置から前記液体を吸引させる。
【００１０】
この構成によれば、ポンプを吐出駆動することにより、液体供給流路を介してノズル側へ液体を供給し、該ノズルから液体を排出させるクリーニング処理を行うことができる。このとき、ポンプは第１の位置において液体流路内へ液体を吐出するため、第２の位置に設けられた一方向弁の圧力室にも吐出圧が作用する。すると、一方向弁は、閉弁状態を維持したまま圧力室が膨張して加圧力を蓄圧する。しかし、ポンプは、吐出駆動した後に吸引駆動するため、液体供給流路内の液体を吸引して圧力室を収縮させることにより、ノズル側への加圧力の伝達を抑制することができる。したがって、クリーニング終了後における液体の消費を抑制してクリーニングを行うことができる。
【００１１】
本発明の液体噴射装置において、前記ポンプは、前記液体供給流路内と連通する容積可変の液体室と、気体を収容する容積可変の気体室と、前記液体室と前記気体室の容積を変更する容積変更手段とを有し、前記制御手段は、前記容積変更手段を制御することにより、前記気体室の容積を減少させて圧縮した前記気体の圧力を、前記液体室内の前記液体に対して作用させることにより前記ポンプを吐出駆動させる。
【００１２】
液体の粘度が上昇した場合や、液体内に気泡が混入した場合には、液体の流動性が低下する。その点、この構成によれば、気体室内の気体を圧縮すると共に圧縮された気体の圧力を液体室内の液体に対して付与することにより、液体を勢いよく液体供給流路内へ吐出することができる。すなわち、液体供給流路に弁などのポンプの加圧力を蓄圧する構成を設ける必要がないため、部品点数の増加を抑制して液体の流速を速めることができる。
【００１３】
本発明の液体噴射装置において、前記ポンプが吸引駆動に伴って吸引可能な液体の量は、前記圧力室の容積の変化量よりも多い。
この構成によれば、ポンプの吐出駆動に伴って膨張した圧力室を、ポンプの吸引駆動によって最小容積となるように収縮させることができるため、ノズル側への加圧力の伝達を抑制することができる。また、ポンプが圧力室の変化量以上の液体を吸引した場合には、圧力室内が減圧されるため、一方向弁が開弁して上流側から圧力室内へ液体が供給される。そのため、クリーニング後の液体の消費を抑制すると共に、液体供給流路における一方向弁よりも下流側の圧力を調整することができる。
【００１４】
本発明の液体噴射装置におけるクリーニング方法は、液体を噴射するノズルと、液体供給源側となる上流側から前記ノズル側となる下流側へ前記液体を供給する液体供給流路と、該液体供給流路における第１の位置から該液体供給流路内の前記液体を吸引可能であると共に前記第１の位置から前記液体供給流路内に前記液体を吐出可能なポンプと、前記液体供給流路における前記第１の位置よりも上流側となる第２の位置に設けられ、下流側の圧力変化に応じて容積が変化する圧力室が下流側の減圧に応じて収縮した場合に開弁して上流側から下流側への前記液体の通過を許容する一方向弁とを備える液体噴射装置におけるクリーニング方法において、前記ポンプを吸引駆動して前記液体供給流路における前記第１の位置から前記液体供給流路内の前記液体を吸引する第１の吸引段階と、前記ポンプを吐出駆動して前記液体供給流路における前記第１の位置から前記液体供給流路内へ前記第１の吸引段階において吸引した前記液体を吐出する吐出段階と、該吐出段階において前記液体を吐出した後に前記ポンプを吸引駆動して前記液体供給流路内の前記液体を吸引する第２の吸引段階とを備える。
【００１５】
この構成によれば、上記液体噴射装置に係る発明と同様の作用効果を奏し得る。
本発明の液体噴射装置におけるクリーニング方法において、前記吐出段階は、前記第１の吸引段階と前記第２の吸引段階とにおいて吸引された液体を吐出する。
【００１６】
この構成によれば、前回のクリーニング時における第２の吸引段階で吸引した液体をクリーニングに利用することができる。すなわち、クリーニングを行う場合には、クリーニングに必要な量のインクを第１の吸引段階によって全て吸引する必要がないため、速やかにクリーニングを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】実施形態のプリンターの模式図。
【図２】インク供給系の模式図。
【図３】図２における３−３矢視断面模式図。
【図４】待機状態のメンテナンスポンプの模式図。
【図５】吸引駆動終了時のメンテナンスポンプの模式図。
【図６】吸引駆動開始時のメンテナンスポンプの模式図。
【図７】メンテナンスポンプの吸引駆動時におけるノズルの模式図。
【図８】メンテナンスポンプの吐出駆動時におけるノズルの模式図。
【図９】クリーニング終了後のノズルの模式図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の流体噴射装置をインクジェット式プリンターに具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は図１に矢印で示す左右方向、上下方向をそれぞれ示すものとする。また、「前後方向」をいう場合は、図１の紙面に直交する方向を示すものとする。
【００１９】
図１に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンター（以下、「プリンター」ともいう。）１１は、ターゲットとしての用紙１２を搬送するための搬送ユニット１３と、用紙１２に印刷を施すための記録ヘッドユニット１５とを備えている。
【００２０】
搬送ユニット１３は左右方向に長い矩形板状のプラテン１７を備えている。プラテン１７の右側には前後方向に延びる駆動ローラー１８が駆動モーター１９によって回転駆動可能に配置される一方、プラテン１７の左側には前後方向に延びる従動ローラー２０が回転可能に配置されている。さらに、プラテン１７の下側には前後方向に延びるテンションローラー２１が回転可能に配置されている。
【００２１】
駆動ローラー１８、従動ローラー２０、及びテンションローラー２１には、プラテン１７を囲むように、多数の貫通孔を有する無端状の搬送ベルト２２が巻き回されている。この場合、テンションローラー２１は、図示しないばね部材によって下側に向かって付勢されており、搬送ベルト２２にテンションを付与することで該搬送ベルト２２の弛みを抑制するようになっている。
【００２２】
そして、駆動ローラー１８を前側から見て時計方向に回転駆動することで、搬送ベルト２２が駆動ローラー１８、テンションローラー２１、及び従動ローラー２０の外側を前側から見て時計方向に周回移動されるようになっている。また、用紙１２は、プラテン１７の上面と対向する位置にある場合、図示しない吸引手段によって搬送ベルト２２越しにプラテン１７側に吸引され、上流側である左側から下流側である右側に向かって搬送されるようになっている。
【００２３】
また、従動ローラー２０の左斜め上側には、未印刷の複数の用紙１２を１枚ずつ順次搬送ベルト２２上に給紙するための上下１対の給紙ローラー２３が設けられている。一方、駆動ローラー１８の右斜め上側には、印刷後の用紙１２を１枚ずつ搬送ベルト２２上から排紙するための上下１対の排紙ローラー２４が設けられている。
【００２４】
図１及び図２に示すように、記録ヘッドユニット１５には、前後方向に延びる複数個（本実施形態では４個）の液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２６〜２９が、左右方向に間隔を有して設けられている。なお、各記録ヘッド２６〜２９の下面となるノズル形成面２６ａ〜２９ａには、多数のノズル３０が前後方向に沿ったノズル列を形成するように、前後方向に所定間隔をおいて規則的に開口している。そして、このように構成された各ノズル３０には、記録ヘッド２６〜２９毎に同じ種類のインク（液体）が供給され、ノズル３０から噴射されるようになっている。
【００２５】
すなわち、図２に示すように、第１の記録ヘッド２６には、ブラックのインクが収容された液体供給源としてのインクカートリッジ３１から、液体供給流路としてのインク流路３２を介してブラックインクを供給するインク供給装置３３が接続されている。また、同様に第２〜第４の記録ヘッド２７〜２９には、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクをそれぞれ収容したインクカートリッジ３１からインクを供給するインク供給装置３３が接続されている。
【００２６】
但し、各インクカートリッジ３１から各記録ヘッド２６〜２９へインクを供給するインク供給装置３３の構成は同じであるため、図２には第１の記録ヘッド２６にインクを供給する一つのインク供給装置３３のみを第１の記録ヘッド２６とインクカートリッジ３１と共に図示している。そして、以下においては、この図２に示す第１の記録ヘッド２６と第１の記録ヘッド２６にインクを供給するインク供給装置３３を例にして説明することにする。
【００２７】
図２及び図３に示すように、第１の記録ヘッド２６内には、インク流路３２の下流側と連通するリザーバ３６がノズル列に沿って前後方向に延びるように形成されると共に、そのリザーバ３６の延設方向の複数位置から各ノズル３０と個別に対応する複数の分岐流路３５が分岐形成されている。なお、分岐流路３５の分岐点となるリザーバ３６における下流端位置は、分岐位置ＰＢとなっている。
【００２８】
分岐流路３５は、ノズル３０と連通するキャビティ３７と、該キャビティ３７とリザーバ３６とを連通する連通流路３８とにより構成されている。なお、インクが流れる方向と直交する方向（図３において紙面と直交する方向）において、連通流路３８の断面積は、キャビティ３７の流路断面積に比べて小さくなっている。
【００２９】
さらに、図３に示すように、キャビティ３７に隣接する位置には、キャビティ３７の一壁面を形成する振動板３９を介して圧電素子４０が配設されている。すなわち、圧電素子４０が収縮及び伸張して振動板３９を振動させることにより、キャビティ３７の容積を変更してノズル３０からインクを噴射させる。そして、噴射に伴ってキャビティ３７内のインクが減少すると、連通流路３８、リザーバ３６、インク流路３２を介してインクカートリッジ３１側からインクが供給されるようになっている。したがって、分岐流路３５、リザーバ３６、インク流路３２は、インクカートリッジ３１側となる上流側からノズル３０側となる下流側へインクを供給可能な液体供給流路として機能している。
【００３０】
また、ノズル３０は、キャビティ３７に接続された上流側から下流側に向かって徐々に断面積が小さくなるテーパ部４２と、該テーパ部４２と連通すると共にノズル形成面２６ａに開口する開口部４３とから構成されている。そして、上流側からノズル３０にインクが充填されると、ノズル３０内であって且つノズル形成面２６ａに開口したノズル開口４４の付近にメニスカスＭが形成される。なお、メニスカスＭとは、毛細管現象によってインクの中央部がノズル開口４４から見て凹面形状をなすように盛り上がってできる曲面のことである。
【００３１】
また、図２に示すように、インクカートリッジ３１は、インクを収容して可撓性を有するインクパック４６がケース４７に収容されている。そして、ケース４７には、空気流路４８を介して加圧ポンプ４９が接続されていると共に、インクパック４６には、インク流路３２の上流端が接続されている。そのため、加圧ポンプ４９が空気流路４８を介してケース４７内に空気を供給すると、インクパック４６が押し潰されてインクパック４６内のインクがインク流路３２へ供給されるようになっている。
【００３２】
そして、インク流路３２において、第２の位置としての調圧位置ＰＴには、下流側の減圧に伴って上流側から下流側へのインクの通過を許容し、インク流路３２内の圧力を調整する一方向弁５１が設けられている。すなわち、一方向弁５１は、インクカートリッジ３１から加圧供給されたインクを一次貯留する貯留室５２と、貯留室５２よりも下流側に位置する圧力室５３とを有している。そして、貯留室５２と圧力室５３は、隔壁部５４によって隔てられており、ばね５５により閉弁方向に付勢されて隔壁部５４に当接する弁体５６が開弁方向へ移動することにより連通するようになっている。
【００３３】
そのため、ノズル３０からインクが噴射されてインクが消費されると、圧力室５３内が減圧され、圧力室５３と大気との差圧に基づきフィルム５７が圧力室５３側へ撓み変形する。この撓み力がばね５５の付勢力より大きくなると、弁体５６が隔壁部５４から離間する開弁位置に移動し、加圧された貯留室５２内のインクが圧力室５３側へ流入する。そして、圧力室５３へインクが流入してその室圧が高まると、ばね５５の付勢力が打ち勝って弁体５６が再び隔壁部５４と当接する閉弁位置に移動する。
【００３４】
このように、一方向弁５１は、弁体５６よりも下流側の減圧によって開弁するのに対し、上流側が加圧された場合には、弁体５６が閉じる方向に力を受けるため、開弁せずに閉弁状態を維持する。また、下流側が加圧された場合も同様に、フィルム５７が圧力室５３の容積を増大させる方向へ撓み変形するため、弁体５６は、フィルム５７から開弁方向への力を受けずに閉弁状態を維持する。さらに、上流側のインクは、加圧ポンプ４９によって加圧されているため、弁体５６よりも上流側が減圧されることはない。すなわち、一方向弁５１は、下流側が減圧されたときにだけ開く弁である。
【００３５】
なお、圧力室５３の一部は、可撓性材料（例えば合成樹脂やゴム等）よりなるフィルム５７により構成されており、例えばフィルム５７とともに変位可能な図示しない片持ちの金属片（例えば櫛歯状金属片の一片）を弁体５６の当接箇所に配置している。
【００３６】
また、調圧位置ＰＴよりも下流側となる第１の位置としての変圧位置ＰＨには、インク流路３２内の圧力を変化させてインクを吸引及び吐出可能なポンプとしてのメンテナンスポンプ６１が接続されている。
【００３７】
このメンテナンスポンプ６１は、記録ヘッド２６内のインクを加圧可能なポンプである。すなわち、メンテナンスポンプ６１とは別に加圧ポンプ４９を設けているが、加圧ポンプ４９による加圧は一方向弁５１によりせき止められ、記録ヘッド２６へ加圧力を伝達することはできない。そこで、記録ヘッド２６のメンテナンスを行うためには、加圧ポンプ４９とは別に記録ヘッド２６内のインクを加圧可能なメンテナンスポンプ６１が必要となる。
【００３８】
図４に示すように、メンテナンスポンプ６１は、可撓性を有するチューブ６２と、チューブ６２を支持する枠体６３と、チューブ６２を押圧可能な押圧機構６４とを有している。なお、チューブ６２の基端部６２ａは、インク流路３２に接続されているのに対し、チューブ６２の先端部６２ｂは閉塞されている。
【００３９】
そして、枠体６３は、チューブ６２の基端部６２ａと先端部６２ｂ及び中間部６２ｃをそれぞれ支持する基端支持部６３ａと先端支持部６３ｂ及び中間支持部６３ｃを有している。枠体６３における基端支持部６３ａと先端支持部６３ｂは、チューブ６２の基端部６２ａと先端部６２ｂを挿通状態で支持するように筒状に形成されている。枠体６３における中間支持部６３ｃは、基端支持部６３ａと先端支持部６３ｂとを連結する板状体であって、チューブ６２の中間部６２ｃを円弧状に湾曲させた状態で外周側から支持するように断面円弧状に曲げ形成されている。
【００４０】
また、枠体６３の中間支持部６３ｃにより円弧状に湾曲した状態で支持されたチューブ６２の中間部６２ｃの内側（内周側）位置には押圧機構６４が配置されている。この押圧機構６４は、駆動軸６５を中心に回転可能な回転板６６と、回転板６６の径方向外側に突出する舌片部６６ａの先端部に回転可能に設けられた押圧ローラー６７とを備えている。なお、押圧ローラー６７は、チューブ６２の中間部６２ｃを内周側から枠体６３の中間支持部６３ｃ側に向かって押圧することにより、中間支持部６３ｃと協働してチューブ６２を押し潰すように挟持可能に配置されている。
【００４１】
そのため、チューブ６２（具体的には中間部６２ｃ）内は、押圧ローラー６７及び枠体６３の中間支持部６３ｃによって押し潰された押圧点６２ｄを境として、基端部６２ａ側となる液体室としてのインク室６９と、先端部６２ｂ側となる気体室７０とに区画されている。すなわち、インク室６９は、インク流路３２と連通してインクが充填されている。一方、気体室７０内には、気体（例えば空気）が収容されている。
【００４２】
そして、押圧モーター６８（図２参照）の駆動に伴って駆動軸６５が回転すると、押圧ローラー６７は、回転板６６と共に図４において白抜き矢印で示す方向（時計回り方向）に回転するようになっている。すなわち、押圧ローラー６７が、チューブ６２を押し潰した状態で回転移動すると、インク室６９の容積が増大すると共に、気体室７０の容積が減少する方向へ押圧点６２ｄが移動する。したがって、押圧ローラー６７は、インク室６９と気体室７０の容積を変更する容積変更手段として機能している。
【００４３】
具体的には、図４に示すように、待機位置Ｐ１に位置する押圧ローラー６７が、図５に示す吸引終了位置Ｐ２まで回転移動する際には、インク室６９の容積が増大してインク流路３２内からインクが吸引される。一方、気体室７０の容積は減少し、収容された気体が圧縮される。
【００４４】
そのため、吸引終了位置Ｐ２から押圧ローラー６７がさらに回転移動して非挟持領域Ａに位置すると、チューブ６２の挟持状態が解除されて気体室７０内に収容されて圧縮された気体の圧力がインク室６９内のインクに作用する。そのため、インクは、気体に押されるように基端部６２ａ側へ移動してインク流路３２内に吐出される。すなわち、非挟持領域Ａは、押圧ローラー６７がチューブ６２を介して中間支持部６３ｃと非対向となる位置である。
【００４５】
なお、押圧ローラー６７がさらに回転移動してチューブ６２を中間支持部６３ｃと共に挟持可能な挟持領域Ｂまで移動すると、図６に示すように、押圧ローラー６７は、チューブ６２を中間支持部６３ｃに押し付けて挟持する。すなわち、挟持領域Ｂは、押圧ローラー６７がチューブ６２を介して中間支持部６３ｃと対向する位置であって、チューブ６２を中間支持部６３ｃ側に押し付けて挟持可能な位置である。そして、押圧ローラー６７が図６に示す吸引開始位置Ｐ３からさらに回転移動することにより、インク流路３２内のインクをインク室６９内へ吸引する。
【００４６】
したがって、メンテナンスポンプ６１は、押圧モーター６８が駆動軸６５を回転駆動させることにより、吐出駆動及び吸引駆動するようになっている。なお、本実施形態では、吸引開始位置Ｐ３から待機位置Ｐ１の間となるチューブ６２の容積が、フィルム５７の変位に伴う圧力室５３の容積変化量以上となるようにチューブ６２の太さ及び長さが設定されている。
【００４７】
さらに、図２に示すように、プリンター１１には、プリンター１１の稼働状態を統括制御する制御手段としての制御部７２が設けられている。そして、制御部７２は、各記録ヘッド２６〜２９に設けられた圧電素子４０、加圧ポンプ４９、押圧モーター６８を駆動制御して印刷及びクリーニング処理を行うようになっている。
【００４８】
そこで次に、以上のように構成されたプリンター１１における作用について、以下説明する。
さて、プリンター１１において印刷が開始されると、制御部７２は、印刷データに基づいて各々のノズル３０毎にインクの噴射タイミングを作成すると共に、該噴射タイミングに基づいて圧電素子４０を駆動する。すると、振動板３９がキャビティ３７の容積を減少させる方向に変位してノズル３０からインクを噴射する。すなわち、各ノズル３０から噴射されたインクが搬送ベルト２２に支持されて搬送される用紙１２に付着することにより、用紙１２に印刷が施される。
【００４９】
そして、ノズル３０からインクが噴射されてインクが消費されると、インクの減少に伴う減圧がリザーバ３６及びインク流路３２を介して一方向弁５１に伝達される。すると、弁体５６がばね５５の付勢力に抗して開弁位置に移動し、貯留室５２内のインクが圧力室５３側へ流入する。そして、圧力室５３へインクが流入してその室圧が高まると、ばね５５の付勢力が打ち勝って弁体５６が再び閉弁位置に移動する。
【００５０】
したがって、一方向弁５１は、下流側の減圧に応じて上流側から下流側へインクの通過を許容するようになっているため、消費された分のインクがインクカートリッジ側から供給される。したがって、印刷に伴ってノズルからインクを噴射しても、図３に示すようにメニスカスＭの位置はノズル開口４４付近に位置している。
【００５１】
ところで、印刷が実行されずにノズルからインクが噴射されない期間が長くなると、ノズル開口４４からインクが蒸発してインクが増粘したり、メニスカスＭの位置が上昇したりしてしまうことがある。なお、メニスカスＭの位置の上昇は、インクの蒸発だけでなくプリンター１１が衝撃を受けた場合や、用紙１２の端がノズル開口４４に接触した場合など他の場面でも生じることがある。
【００５２】
そこで、制御部７２は、例えばユーザーからクリーニング処理の実行指令を図示しない操作部から受信した場合や、前回のクリーニング処理から所定時間が経ったと判断した場合には、クリーニング処理を実行する。なお、非クリーニング処理時となる印刷時や待機時には、メンテナンスポンプ６１の押圧ローラー６７は挟持領域Ｂにおける待機位置Ｐ１に位置するものとする。
【００５３】
さて、制御部７２は、押圧モーター６８を駆動させることにより、駆動軸６５を中心に押圧ローラー６７を１回転させる。すなわち、待機位置Ｐ１に位置する押圧ローラー６７は、吸引終了位置Ｐ２側へ移動すると共に、非挟持領域Ａ及び吸引開始位置Ｐ３を通過して待機位置Ｐ１へ戻るようになっている。
【００５４】
具体的には、待機位置Ｐ１から吸引終了位置Ｐ２まで移動する間には、インク室６９の容積が増大するため、メンテナンスポンプ６１は吸引駆動し、インク流路３２からインクを吸引する（第１の吸引段階）。
【００５５】
なお、メンテナンスポンプ６１が吸引駆動されると、インク流路３２において変圧位置ＰＨよりも下流側では、ノズル３０側からインクが吸引される。そのため、ノズル開口４４付近に位置したメニスカスＭは、図７に示すように位置が上昇すると共に、元々メニスカスＭの位置が上昇していたノズル３０では、さらに位置が上昇する。また、メンテナンスポンプ６１の吸引駆動に伴う負圧は、変圧位置ＰＨよりも上流側にも作用する。そのため、フィルム５７が圧力室５３の容積が減少する方向に変位して一方向弁５１を開弁させ、インクカートリッジ３１側からもインクが供給される。
【００５６】
さて、押圧ローラー６７が吸引終了位置Ｐ２からさらに回転移動して非挟持領域Ａへ移動すると、メンテナンスポンプ６１は吐出駆動する。すなわち、気体室７０内の気体の圧力がインク室６９内のインクに作用し、インク室６９内のインクがインク流路３２内へ吐出される（吐出段階）。
【００５７】
ところで、インク流路３２において変圧位置ＰＨよりも上流側に設けられた一方向弁５１は、下流側から減圧された際に開弁するのに対し、下流側から加圧された際には閉弁状態を維持する。そのため、メンテナンスポンプ６１からインクが吐出されると、一方向弁５１は閉弁しているため調圧位置ＰＴよりも下流側となるノズル３０側へ供給される。なお、メンテナンスポンプ６１が吐出駆動に伴って吐出するインクは、押圧ローラー６７が待機位置Ｐ１に位置する場合にインク室６９内に充填されたインクと、第１の吸引駆動段階において吸引されたインクの合計である。さらに、吸引駆動時にインクカートリッジ３１側からもインクを吸引するため、吐出駆動時にノズル３０側へ供給されるインク量は、第１の吸引段階においてノズル３０側から吸引したインク量よりも多い。
【００５８】
したがって、メンテナンスポンプ６１が吐出駆動すると、ノズル開口４４付近で増粘したインクや気泡が混入したインクが、メンテナンスポンプ６１側から供給されたインクと共に排出されて記録ヘッド２６のクリーニングが行われる。ところで、クリーニングに伴ってノズル３０からインクが排出されると、ノズル開口４４付近のノズル形成面２６ａにインクが付着していることがある（図８参照）。
【００５９】
さらに、メンテナンスポンプ６１の吐出駆動時には、メンテナンスポンプ６１の吐出圧が圧力室５３に作用し、フィルム５７が大気圧側に撓み変形して圧力室５３の容積を増大させる。そのため、容積が増大して加圧力を蓄圧した圧力室５３ではインクに負圧を付与することができず、さらには蓄圧された加圧力がノズル３０側へ伝達されてノズル３０からのインクの排出が継続されてしまう虞もある。
【００６０】
しかし、押圧ローラー６７は、非挟持領域Ａを通過すると共に、吸引終了位置Ｐ２よりも基端部６２ａ側となる吸引開始位置Ｐ３へ回転移動してチューブ６２を押し潰す。さらに、制御部７２は、押圧ローラー６７が待機位置Ｐ１に位置するタイミングで押圧モーター６８の駆動を停止させる。すなわち、押圧ローラー６７が吸引開始位置Ｐ３から待機位置Ｐ１まで移動する間は、インク室６９の容積が増大するため、メンテナンスポンプ６１は吸引駆動し、インク流路３２からインクを吸引する（第２の吸引段階）。
【００６１】
すると、変圧位置ＰＨよりも下流側では、ノズル３０側からインクが吸引されるため、ノズル開口４４付近に付着したインクがノズル３０内へ吸引される。また、変圧位置ＰＨよりも上流側では、圧力室５３内のインクが吸引されるため、フィルム５７が貯留室５２側に撓み変形して加圧状態が解消される。ところで、本実施形態では、吸引開始位置Ｐ３から待機位置Ｐ１の間となるチューブ６２の容積は、フィルム５７の変位に伴う圧力室５３の容積変化量以上に設定されている。そのため、メンテナンスポンプ６１の吸引駆動に伴って圧力室５３の容積変化量よりも多いインクが吸引された場合には、一方向弁５１が開弁してインクカートリッジ３１側からインクが供給される。したがって、図９に示すように、メニスカスＭはノズル開口４４付近に位置する。
【００６２】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）メンテナンスポンプ６１を吐出駆動することにより、インク流路３２を介してノズル３０側へインクを供給し、ノズル３０からインクを排出させるクリーニング処理を行うことができる。このとき、メンテナンスポンプ６１は変圧位置ＰＨにおいてインク流路３２内へインクを吐出するため、調圧位置ＰＴに設けられた一方向弁５１の圧力室５３にも吐出圧が作用する。すると、一方向弁５１は、閉弁状態を維持したまま圧力室５３が膨張して加圧力を蓄圧する。しかし、メンテナンスポンプ６１は、吐出駆動した後に吸引駆動するため、インク流路３２内のインクを吸引して圧力室５３を収縮させることにより、ノズル３０側への加圧力の伝達を抑制することができる。したがって、クリーニング終了後におけるインクの消費を抑制してクリーニングを行うことができる。
【００６３】
（２）インクの粘度が上昇した場合や、インク内に気泡が混入した場合には、インクの流動性が低下する。その点、気体室７０内の気体を圧縮すると共に圧縮された気体の圧力をインク室６９内のインクに対して付与することにより、インクを勢いよくインク流路３２内へ吐出することができる。すなわち、インク流路３２に弁などのメンテナンスポンプ６１の加圧力を蓄圧する構成を設ける必要がないため、部品点数の増加を抑制してインクの流速を速めることができる。
【００６４】
（３）メンテナンスポンプ６１の吐出駆動に伴って膨張した圧力室５３を、メンテナンスポンプ６１の吸引駆動によって最小容積となるように収縮させることができるため、ノズル３０側への加圧力の伝達を抑制することができる。また、メンテナンスポンプ６１が圧力室５３の変化量以上のインクを吸引した場合には、圧力室５３内が減圧されるため、一方向弁５１が開弁して上流側から圧力室５３内へインクが供給される。そのため、クリーニング後のインクの消費を抑制すると共に、インク流路３２における一方向弁５１よりも下流側の圧力を調整することができる。
【００６５】
（４）前回のクリーニング時において、押圧ローラー６７が吸引開始位置Ｐ３から待機位置Ｐ１まで移動して吸引したインクをクリーニングに利用することができる。すなわち、クリーニングを行う場合には、クリーニングに必要な量のインクを全て吸引する必要がないため、速やかにクリーニングを行うことができる。
【００６６】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、非クリーニング時に押圧ローラー６７を吸引終了位置Ｐ２に位置させ、クリーニング時には吸引終了位置Ｐ２から駆動軸６５を中心に押圧ローラー６７を１回転させてもよい。すなわち、メンテナンスポンプ６１は、インク室６９の容積が増大した状態であると共に、気体室７０の容積が縮小して気体が圧縮された状態で待機させるようにしてもよい。この場合には、制御部７２が押圧モーター６８を駆動させると、押圧ローラー６７が非挟持領域Ａに移動してメンテナンスポンプ６１が吐出駆動する。続いて押圧ローラー６７は、挟持領域Ｂをチューブ６２を押し潰した状態のまま移動するため、インク室６９の容積が徐々に増大してインク流路３２からインクが吸引される。すなわち、メンテナンスポンプ６１を、吐出駆動後に吸引駆動させることにより、インク流路３２内に残存する加圧力を回収することができる。
【００６７】
・上記実施形態において、メンテナンスポンプ６１では、吸引開始位置Ｐ３から吸引終了位置Ｐ２の間となるチューブ６２の容積を、圧力室５３のフィルム５７の変位に伴う容積変化量以上となるように設定してもよい。また、メンテナンスポンプ６１を停止する前の段階の吐出駆動時には、圧力室５３内に蓄圧された加圧力を回収可能な程度にインクを吸引するのが好ましい。
【００６８】
・上記実施形態において、メンテナンスポンプ６１は、ピストンポンプや、ダイアフラムを変位させてインク室の容積を変更するダイアフラムポンプとしてもよい。そして、ピストンやダイアフラムの移動に伴ってインク室と気体室との容積を変更するようにしてもよい。また、メンテナンスポンプ６１は、インク収容室を有するギヤポンプやベーンポンプとし、吸引駆動する場合にはインク流路３２からインク収容室へインクを移動させ、吐出駆動する場合にはインク収容室からインク流路３２へインクを移動させるようにしてもよい。
【００６９】
・上記実施形態において、メンテナンスポンプ６１は、押圧ローラー６７と中間支持部６３ｃとによってチューブ６２の挟持状態を維持したまま押圧ローラー６７を往復移動させることにより、吸引駆動及び吐出駆動を行うようにしてもよい。すなわち、制御部７２は、押圧ローラー６７を挟持領域Ｂにおいて往復移動させるように押圧モーター６８を制御する。すると、メンテナンスポンプ６１は、押圧ローラー６７が吸引開始位置Ｐ３から吸引終了位置Ｐ２まで図４において時計回り方向に移動する場合には、吸引駆動するのに対し、吸引終了位置Ｐ２から吸引開始位置Ｐ３まで反時計回り方向に移動する場合には、吐出駆動する。なお、挟持領域Ｂにおいて押圧ローラー６７を往復移動させる場合には、チューブ６２の先端部６２ｂが開放されて気体室７０を有さない構成としてもよい。
【００７０】
・上記実施形態において、枠体６３は、チューブ６２を直線状に支持してもよく、チューブ６２を押し潰した状態で押圧点６２ｄを変更可能であれば挟持手段を任意に変更することができる。すなわち、例えば１対の押圧ローラーによってチューブ６２を挟持するようにしてもよい。
【００７１】
・上記実施形態において、押圧ローラー６７を駆動軸６５を中心として複数回転させてクリーニング処理を行うようにしてもよい。すなわち、例えばインクの増粘度合や、メニスカスＭの位置の上昇度合が高い場合には、メンテナンスポンプ６１の１回の吐出駆動では回復しない虞がある。その点、吐出駆動を複数回実行することによりノズル３０の状態を回復させることができる。そして、メンテナンスポンプ６１を複数回駆動させる場合であっても、吐出駆動の合間に吸引駆動を行うことにより、吸引駆動時においてノズル３０からのインクの溢れ出しを抑制することができる。また、押圧ローラー６７を待機位置Ｐ１で停止させることにより、メンテナンスポンプ６１を吸引駆動させた後に停止させることができるため、クリーニング終了後においてもノズル３０からのインクの溢れ出しを抑制することができる。
【００７２】
・上記実施形態において、メンテナンスポンプ６１をリザーバ３６に接続し、リザーバ３６内のインクを吸引及び吐出するようにしてもよい。すなわち、メンテナンスポンプ６１を接続する変圧位置ＰＨは、調圧位置ＰＴと分岐位置ＰＢとの間において任意に設定することができる。
【００７３】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンター１１に具体化したが、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を採用してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、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、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。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を採用してもよい。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】
【００７４】
１１…プリンター（液体噴射装置）、１２…用紙（ターゲット）、３０…ノズル、３１…インクカートリッジ（液体供給源）、３２…インク流路（液体供給流路）、３５…分岐流路（液体供給流路）、３６…リザーバ（液体供給流路）５１…一方向弁、５３…圧力室、６１…メンテナンスポンプ（ポンプ）、６７…押圧ローラー（容積変更手段）、６９…インク室（液体室）、７０…気体室、７２…制御部（制御手段）、ＰＨ…変圧位置（第１の位置）、ＰＴ…調圧位置（第２の位置）。
【図１】
2011161716.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2011161716.tif 000007
【図６】
2011161716.tif 000008
【図７】
2011161716.tif 000009
【図８】
2011161716.tif 000010
【図９】
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