(57)【要約】      （修正有）【課題】効率よく液体噴射不良を抑制することができる液体噴射装置を提供する。【解決手段】液体を貯留する液体貯留源と、液体貯留源に貯留されている液体を圧力室に導入し、当該圧力室内に圧力変動を生じさせてノズルから液滴を噴射させる液体噴射ヘッドと、ノズルからの噴射の有無を検出する液滴検出機器と、を備え、検査処理において液滴検出機器が正常に液滴を噴射しないノズルを検出した場合、ノズルから液体を排出するクリーニング動作を実行する。【選択図】図８
2015223699.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を貯留する液体貯留源と、
前記液体貯留源に貯留されている液体を圧力室に導入し、当該圧力室内に圧力変動を生じさせてノズルから液滴を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記ノズルからの噴射の有無を検出する液滴検出機器と、を備え、
検査処理において前記液滴検出機器が正常に液滴を噴射しないノズルを検出した場合、前記ノズルから液体を排出するクリーニング動作を実行することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記液体噴射ヘッドは複数のノズルを備え、
前記検査処理において前記液滴検出機器が検出した正常に液滴を噴射しないノズルの数に応じて、前記クリーニング動作における前記ノズルから排出する液体の量を調整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】
前記液体貯留源内の液量を検出する液体貯留源内液量検出機器を備え、
前記液体貯留源内液量検出機器によって検出された前記液体貯留源内の液量に応じて、前記クリーニング動作を実行するか否かを制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記着弾対象に着弾せずに前記ノズルから排出された液体を貯留する排液貯留源と、
前記排液貯留源内の液量を検出する排液貯留源内液量検出機器と、を備え、
前記排液貯留源内液量検出機器によって検出された前記排液貯留源内の液量に応じて、前記クリーニング動作を実行するか否かを制御することを特徴とする請求項１から３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、液体貯留源からの液体を液体噴射ヘッドに導入し、当該液体噴射ヘッドから液体を噴射する液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は液体噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を生かして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形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
また、液体噴射装置としては、液体を貯留した液体貯留源の一種であるタンクを液体噴射装置の筐体部分に備えたものがある（例えば、特許文献１）。このタンク内の液体は、チューブ等を介して液体噴射ヘッドに供給される。このようなタンク型の液体貯留源は、液体噴射ヘッドが搭載されたキャリッジに取り付けられるカートリッジ型の液体貯留源と比べて、大型化が可能であり、大量の液体を貯留することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１４４０１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記のような大量の液体を貯留するタンク型の液体貯留源では、内部の脱気処理を行わないことがある。このため、タンク内の液体内に混入している気泡が、液体と共に液体噴射ヘッドに供給されてしまう。そして、液体噴射ヘッド内に混入した気泡によって、ノズルから噴射された液体が予定とは異なる方向に飛翔する所謂飛翔曲がりや、ノズルから液体が噴射されない所謂ドット欠けなどの液体噴射不良が起こる虞がある。特に、長時間に亘って液体を噴射すると、タンク内から供給される液体と共に大量の気泡が混入するため、液体噴射不良が起こり易くなる。
【０００６】
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、効率よく液体噴射不良を抑制することができる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】
【０００７】
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、液体を貯留する液体貯留源と、
前記液体貯留源に貯留されている液体を圧力室に導入し、当該圧力室内に圧力変動を生じさせてノズルから液滴を噴射させる液体噴射ヘッドと、
前記ノズルからの噴射の有無を検出する液滴検出機器と、を備え、
検査処理において前記液滴検出機器が正常に液滴を噴射しないノズルを検出した場合、前記ノズルから液体を排出するクリーニング動作を実行することを特徴とする。
【０００８】
この構成によれば、クリーニング動作の実行によって、ノズルから液体と共に気泡を排出することができる。特に、正常に液滴を噴射しないノズルを検出した場合にクリーニング動作を実行するので、無駄な液体の消費を抑制することができる。その結果、効率よく液体噴射不良を抑制することができる。
【０００９】
上記構成において、前記液体噴射ヘッドは複数のノズルを備え、
前記検査処理において前記液滴検出機器が検出した正常に液滴を噴射しないノズルの数に応じて、前記クリーニング動作における前記ノズルから排出する液体の量を調整することが望ましい。
【００１０】
この構成によれば、クリーニング動作における無駄な液体の消費を更に抑制することができる。
【００１１】
また、上記各構成において、前記液体貯留源内の液量を検出する液体貯留源内液量検出機器を備え、
前記液体貯留源内液量検出機器によって検出された前記液体貯留源内の液量に応じて、前記クリーニング動作を実行するか否かを制御することが望ましい。
【００１２】
この構成によれば、液体貯留源内の液量が少ない場合において、クリーニング動作によって無駄に液体が消費されることを防止できる。
【００１３】
さらに、上記各構成において、前記着弾対象に着弾せずに前記ノズルから排出された液体を貯留する排液貯留源と、
前記排液貯留源内の液量を検出する排液貯留源内液量検出機器と、を備え、
前記排液貯留源内液量検出機器によって検出された前記排液貯留源内の液量に応じて、前記クリーニング動作を実行するか否かを制御することが望ましい。
【００１４】
この構成によれば、排液貯留源内の液量が多い場合において、クリーニング動作によって消費された液体が、排液として排液貯留源内に収容できなくなることを抑制できる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】プリンターの内部の構成を説明する斜視図である。
【図２】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【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】インクタンクの構成を説明する模式図ある。
【図５】排液タンクの構成を説明する模式図ある。
【図６】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７】液滴検出機器を説明する模式図である。
【図８】ドット抜け検査処理について説明するフローチャートである。
【図９】その他の実施形態における排液タンクの構成を説明する模式図ある。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面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、以下の説明では、本発明の液体噴射装置として、液体噴射ヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド）を搭載したインクジェット式プリンター（以下、プリンター）を例に挙げる。
【００１７】
図１および図２は、プリンター１の構成を説明する斜視図である。なお、説明の都合上、図１では、プリンターケース１０を透視した内部構造を示している。また、図１（Ｂ）は、図１（Ａ）に示す容器ユニット５０のうち、カバー部材５１を取り除いた図である。図２（Ａ）は、インクタンク３０が液体供給姿勢である時のプリンター１を示す図であり、図２（Ｂ）は、インクタンク３０が、インクが注入される際の姿勢である液体注入姿勢である時のプリンター１を示す図である。なお、図１及び図２には方向を特定するために互いに直交するＸＹＺ軸が図示されている。
【００１８】
図１（Ａ）に示すように、プリンター１は、プリンター本体１２と、インクタンク３０（本発明における液体貯留源に相当）を収容した容器ユニット５０と、排液タンク２６（本発明における排液貯留源に相当）とを備えている。プリンター本体１２は、用紙給紙部１３と、用紙排出部１４と、キャリッジ（サブタンク装着部）１６と、４つのサブタンク２０と、ホース（チューブ）２３とを備えている。用紙給紙部１３にセットされた記録紙等の記録媒体（着弾対象の一種）は、紙送り機構５（図６参照）によってプリンター１２内部のプラテン４上に搬送され、印刷動作（記録動作）が行われる。印刷後の記録媒体は、用紙排出部１４から排出される。４つのサブタンク２０は色の異なるインク（液体の一種）を収容している。具体的には、４つのサブタンク２０は、ブラックインクを収容するサブタンク２０Ｂｋと、シアンインクを収容するサブタンク２０Ｃｎと、マゼンダインクを収容するサブタンク２０Ｍａと、イエローインクを収容するサブタンク２０Ｙｗからなる。これら４つのサブタンク２０は、キャリッジ１６に搭載されている。
【００１９】
キャリッジ１６は、キャリッジ移動機構６（図６参照）によってガイドロッド（図示せず）に沿って主走査方向（紙幅方向、Ｘ軸方向）に往復移動可能に構成されている。このキャリッジ１６の主走査方向の位置は、リニアエンコーダー８（図６参照）によって検出される。また、キャリッジ１６の下面には、記録ヘッド３が備え付けられている。この記録ヘッド３からプラテン４上の記録媒体の表面に対してインクが噴射され印刷が行われる。なお、キャリッジ１６、キャリッジ移動機構６、紙送り機構５、リニアエンコーダー８等のプリンター本体１２を構成する各種部品は、プリンターケース１０内部に収容されることで保護されている。
【００２０】
４本のホース（チューブ）２３は、各色のインクを収容したインクタンク３０と、対応した色のインクを収容するサブタンク２０とを接続する流通管である。これらのホース２３は合成ゴム等の可撓性を有する部材で形成されている。記録ヘッド３からインクが噴射されサブタンク２０のインクが消費されると、ホース２３を介してインクタンク３０のインクがサブタンク２０に供給される。これにより、プリンター１は、インクの補充や交換等の中断動作なしに長時間に亘って連続して印刷を続けることができる。ここで、サブタンクを設けずに、ホースを介して直接にインクタンクから記録ヘッドにインクを供給しても良い。なお、カバー部材５１の側面には、バルブユニットの一部であるハンドル７１が設けられており、ハンドル７１を回転させることで、ホース２３内部の流路を開閉できる。
【００２１】
また、ホース２３は、ホース固定機構１９によってプリンターケース１０内に固定されている。具体的には、ホース固定機構１９は、主走査方向（紙幅方向、Ｘ軸方向）に延びるレール１８と、レール１８に取り付けられた押さえ板１５とを備えている。ホース２３は、レール１８に載置された状態で押さえ板１５によって、レール１８との間に挟持されている。
【００２２】
本実施形態における記録ヘッド３は、図３に示すように、圧力発生ユニット３１および流路ユニット３２を備え、これらの部材が積層された状態でヘッドケース３３に取り付けて構成されている。本実施形態では、キャリッジに対し記録ヘッド３が複数設けられており、それぞれ対応した色のインクを噴射するように構成されている。なお、各記録ヘッド３は、同じ構成であるため、１つの記録ヘッド３の構成のみ説明する。
【００２３】
ヘッドケース３３は、合成樹脂製の箱体状部材であり、その内部には液体導入路３４が形成されている。液体導入路３４の上端部は液体流路を介して対応する色のサブタンク２０と連通する。流路ユニット３２は、複数のノズル３６を直線状（列状）に開設したノズルプレート３５及び液体供給流路３９が設けられた連通基板３８を有している。列設された複数のノズル３６は、一端側のノズル３６から他端側のノズル３６までドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で、主走査方向に直交する副走査方向に沿って等間隔に設けられている。
【００２４】
圧力発生ユニット３１は、圧力室４４が形成された圧力室形成基板４３、弾性膜４５、圧電素子４６（圧力発生手段の一種）及び保護基板４７が積層されてユニット化されている。各圧電素子４６の端子部は、図示しないフレキシブルケーブル等の配線部材に電気的に接続されている。圧力室４４は、液体供給流路３９とは反対側の端部で、連通基板３８に形成されたノズル連通路４９を介してノズル３６と連通している。
【００２５】
そして、インクタンク３０からホース２３を通じてサブタンク２０に導入されたインクは、液体導入路３４及び液体供給流路３９を介して圧力室４４に導入される。制御部７５（後述）は、圧電素子４６に駆動信号（噴射パルス）を供給することで、圧電素子４６を駆動させて圧力室４４に圧力変動を生じさせる。この圧力変動を利用することでノズル連通路４９を介してノズル３６からインク滴を噴射させている。
【００２６】
本実施形態における容器ユニット５０は、図１及び図２に示すように、カバー部材５１と、液体収容容器としてのインクタンク３０と、バルブユニット（図示せず）と、を備えている。本実施形態の容器ユニット５０は、図２（Ｂ）に示すように、プリンター本体１２の側面に設けられた固定部１２０に着脱可能に取り付けられている。また、カバー部材５１は、図１（Ａ）に示すように、上面カバー部材５４と、第１の側面カバー部材５６と、第２の側面カバー部材５８と、底面カバー部材５７と、連結カバー部材（図示せず）とを備えている。インクタンク３０、各カバー部材５４，５６，５７，５８、および連結カバー部材は、ポリプロピレン（ＰＰ）やポリスチレン（ＰＳ）等の合成樹脂により成形することができる。また、連結カバー部材や各カバー部材５４，５６，５７，５８は、所定の色（例えば、黒色）に着色され不透明である。一方、インクタンク３０は、半透明であり外部からインクの状態（水位）を確認できるようになっている。インクタンク３０は、カバー部材５１によって周囲の一部分を囲まれて保護されている。また、インクタンク３０に底面カバー部材５７が取り付けられることで、容器ユニット５０はより安定して所定の設置面（例えば、机や棚等の水平面）に設置される。
【００２７】
インクタンク３０には、図４に示すように、内部のインク量を検出するインクタンク内液量検出部６０（本発明における液体貯留源内液量検出機器に相当）が設けられている。インクタンク内液量検出部６０は、インクタンク３０内のインクが略無くなった状態のインクエンドや、インクタンク３０内のインクがインクエンドに近くなった状態（インクが少なくなった状態）のインクニアエンドを検出する機構である。このインクタンク内液量検出部６０としては、例えば、対になる２つの電極をタンク内に設け、これらの電極間の抵抗、電流、或いは容量等の電気的な特性の変化を計測することで、インク量（水位）の変化を捉えるようにしたものが用いられる。その他、インクの液面にフロートを浮かべてこのフロートの位置をスイッチ等で検出する構成や、光（レーザー）を照射してインクの液面の位置を測定する構成など、種々の構成を採用することができる。そして、インクタンク内液量検出部６０によって検出されたインクタンク３０内のインク量の情報は、制御部７５に送信される。なお、インクタンク３０の上方には、インクタンク３０内へインクを補充するための液体注入口３０４が設けられている。また、インクタンク３０の下方には、ホース２３の端部が接続されている。
【００２８】
このようなインクタンク３０は、図２（Ａ）に示すように、サブタンク２０にインクを供給する液体供給姿勢において、一部の壁部（第１の壁部）３７０ｃ１が外部から視認可能な状態で設置される。第１の壁部３７０ｃ１は、液体供給姿勢において、設置面に対して立設した略垂直な壁部である。そして、インクタンク３０にインクを補充する場合、図２（Ｂ）に示すように、固定部１２０に対する容器ユニット５０の係止状態を解除し、インクタンク３０の第１の壁部３７０ｃ１が下側となるように容器ユニット５０を倒して、液体供給姿勢から液体注入口３０４が鉛直上方（Ｚ軸正方向）に向かって開口する液体注入姿勢にインクタンク３０の姿勢を変化させる。この状態で、上面カバー部材５４を開け、栓部材３０２を液体注入口３０４から取り外すことで、液体注入口３０４からインクタンク３０内部にインクを注入することが可能になる。
【００２９】
ここで、上面カバー部材５４を開けることにより、インクタンク３０の第１の壁部３７０ｃ１とは異なる第２の壁部３７０ｃ２が外部から視認可能となる。第２の壁部３７０ｃ２は、インクタンク３０の液体注入姿勢において、設置面に対して立設した略垂直な壁部となる壁部である。この第２の壁部３７０ｃ２には、インクが充分にインクタンク３０内部に収容されたことを示すための上限部ＬＢが設けられている。上限部ＬＢは、容器ユニット５０の液体注入姿勢において設置面に対して平行となる上限線ＬＭと、上限線ＬＭの位置を示すための三角形の矢印ＬＹとを有する。なお、上限線ＬＭは、インクタンク３０内部のインク水位の上限の目安をユーザーが視認できるようにするために設けられている。
【００３０】
また、本実施形態では、液体供給姿勢においてもインクタンク３０のインク量を目視で測定できるように測定器具として定規５３を備えている。定規５３は所定間隔毎に目盛が付されており、インク量を細かく測定できるように構成されている。この定規５３は、固定部１２０の一側面（本実施例では、上面）に設けられた開口１２１に挿通され収納されている。そして、インクタンク３０のインクの水位を測定する場合、定規５３を開口１２１から取りだし、第１の壁部３７０ｃ１側に定規５３を位置させてインクタンク３０内のインク水位を測定する。このように、本実施形態では、定規５３や上限部ＬＢを備えることで、各姿勢においてインクタンク３０内部のインクの量を目視でも確認することができる。
【００３１】
排液タンク２６は、記録媒体に着弾せずにノズル３６から排出されたインクを貯留するタンクであり、図１に示すように、プリンター本体１２の後方に取り付けられている。例えば、排液タンク２６は、ノズル吸引動作やフラッシング動作等のクリーニング動作によって記録ヘッド３から排出されたインク、或いは、いわゆる縁なし印刷等により記録媒体から外れてプラテン４上に着弾したインク等を貯留する。ここで、ノズル吸引動作とは、ノズルプレート３５にキャップ（図示せず）を当接して、ノズル３６をキャップの封止空間内に封止した状態で、ポンプ等によって当該封止空間内を減圧することでノズル３６からインクを強制的に排出させる動作のことである。また、フラッシング動作とは、プラテン４から外れた領域（印刷領域から外れた領域）に設けられたフラッシングボックス（図示せず）に向けて、ノズル３６からインクを強制的に噴射させる動作のことである。これらのクリーニング動作は、気泡や増粘したインクを排出することを目的として行われ、例えば、電源投入直後やドット抜け検査処理（本発明における検査処理）後に行われる。なお、ドット抜け検査処理については、後述する。
【００３２】
本実施形態の排液タンク２６は、図１に示すように、プリンター本体１２の後方であって、プリンターケース１０の内側に配置されている。プリンターケース１０には、排液タンク２６に対応する位置にカバー（図示せず）が設けられている。このカバーを取り外すことで、プリンター本体１２に対し排液タンク２６を着脱することができる。
【００３３】
そして、排液タンク２６には、図５に示すように、内部のインク量を検出する排液タンク内液量検出部６１（本発明における排液貯留源内液量検出機器に相当）が設けられている。排液タンク内液量検出部６１は、排液タンク２６内のインクが略満杯になった状態の排液エンドや、排液タンク２６内のインクが排液エンドに近くなった状態（インクが多くなった状態）の排液ニアエンドを検出する機構である。この排液タンク内液量検出部６１としては、インクタンク内液量検出部６０と同様に、例えば、対になる２つの電極をタンク内に設け、これらの電極間の抵抗、電流、或いは容量等の電気的な特性の変化を計測することで、インク量（水位）の変化を捉えるようにしたものが用いられる。その他、インクの液面にフロートを浮かべてこのフロートの位置をスイッチ等で検出する構成や、光（レーザー）を照射してインクの液面の位置を測定する構成など、種々の構成を採用することができる。そして、排液タンク内液量検出部６１によって検出された排液タンク２６内のインク量の情報は、制御部７５に送信される。
【００３４】
なお、排液タンク２６もインクタンク３０と同じく半透明であり、カバーを外した状態で外部からインクの状態（水位）を確認できるように構成されている。これにより、インクの水位を目視にて確認することができる。また、定規を用いてより正確にインクの水位を測定することができる。さらに、排液タンク２６の上部には、図５に示すように、液体捕集口２６４が開口している。液体捕集口２６４は、キャップの封止空間内と連通する排液流路、フラッシングボックスの内部空間と連通するフラッシング排液流路、及び、プラテン４上に設けられた溝等からなる排液誘導路（いずれも図示せず）と連通し、記録媒体に着弾せずにノズル３６から排出されたインクを排液タンク２６内に導入する。そして、排液タンク２６は、排液エンドや排液ニアエンドになった場合、プリンター本体１２から取り外され、液体捕集口２６４からインクを捨てた後、内部が空になった状態で再びプリンター本体１２に取り付けられる。
【００３５】
次に、プリンター１の電気的構成を説明する。図６は、プリンター１の電気的な構成を説明するブロック図である。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７０と、プリントエンジン７３とを有する。なお、外部装置２は、例えばコンピューター、デジタルカメラ、携帯電話機、携帯情報端末機などの電子機器である。この外部装置２は、プリンター１と無線又は有線で電気的に接続されており、プリンター１において記録媒体に画像やテキストを印刷させるため、その画像等に応じた印刷データをプリンター１に送信する。
【００３６】
プリンターコントローラー７０は、プリンター１の各部の制御を行う制御ユニットである。本実施形態におけるプリンターコントローラー７０は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部７４と、制御部７５と、記憶部７６と、駆動信号生成部７７と、を有する。インターフェース部７４は、外部装置２からプリンター１へ印刷データや印刷命令を送ったり、プリンター１の状態情報を外部装置２側に出力したりする際にプリンター１の状態データの送受信を行う。制御部７５は、プリンター１全体の制御を行うための演算処理装置である。記憶部７６は、制御部７５のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。制御部７５は、記憶部７６に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。また、制御部７５は、外部装置２からの印刷データに基づき、印刷動作時にどのノズル３６からどのタイミングでインクを噴射させるかを示す噴射データを生成し、当該噴射データを記録ヘッド３のヘッド制御部８３に送信する。さらに、制御部７５は、ドット抜け検査処理の実行を制御すると共に、ドット抜け検査処理の結果に基づいてクリーニング動作を制御する。なお、この点については、後述する。駆動信号生成部７７は、駆動信号の波形に関する波形データに基づいて、アナログの信号を生成し、当該信号を増幅して駆動信号ＣＯＭを生成する。
【００３７】
プリントエンジン７３は、紙送り機構５、キャリッジ移動機構６、リニアエンコーダー８、インクタンク内液量検出部６０、排液タンク内液量検出部６１、ドット抜け検出部６２（本発明における液滴検出機器に相当）、表示部６５および記録ヘッド３を有する。キャリッジ移動機構６は、図示しないタイミングベルトや駆動モーター（例えば、ＤＣモーター）等からなり、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド３を主走査方向に移動させる。紙送り機構５は、紙送りモーター及び紙送りローラー等からなり、記録媒体をプラテン４上に順次送り出して副走査を行う。リニアエンコーダー８は、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド３の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー７０に出力する。制御部７５は、リニアエンコーダー８側から受信したエンコーダーパルスに基づいて記録ヘッド３の走査位置（現在位置）を把握することができる。
【００３８】
記録ヘッド３は、ラッチ回路８０、デコーダー８１、スイッチ８２、および圧電素子４６を有している。これらのラッチ回路８０、デコーダー８１、およびスイッチ８２は、ヘッド制御部８３を構成し、当該ヘッド制御部８３は、圧電素子４６毎、すなわち、ノズル３６毎に設けられている。ラッチ回路８０は、印刷データに基づく噴射データをラッチする。この噴射データは、各ノズル３６からのインクの噴射・非噴射を制御するデータである。デコーダー８１は、ラッチ回路８０にラッチされている噴射データに基づき、スイッチ８２を制御するスイッチ制御信号を出力する。デコーダー８１から出力されたスイッチ制御信号は、スイッチ８２へ入力される。このスイッチ８２は、スイッチ制御信号に応じてオン・オフされるスイッチである。
【００３９】
インクタンク内液量検出部６０は、上述したように、インクタンク３０内のインク量を検出し、当該検出情報を制御部７５に送信する。制御部７５は、この検出情報に基づきインクタンク３０内のインク量を判断し、インクタンク３０内のインク量がインクエンドあるいはインクニアエンドの場合、表示部６５にその旨を表示すると共に、インクタンク３０へのインクの補充を促すメッセージ情報を表示する。また、排液タンク内液量検出部６１は、排液タンク２６内のインク量を検出し、当該検出情報を制御部７５に送信する。制御部７５は、この検出情報に基づき排液タンク２６内のインク量を判断し、排液タンク２６内のインク量が排液エンドあるいは排液ニアエンドの場合、表示部６５にその旨を表示すると共に、排液タンク２６内のインクの排除を促すメッセージ情報を表示する。なお、本実施形態の表示部６５は液晶パネル等からなり、図２に示すようにプリンター本体１２の前面側に備えられている。また、この表示部６５には、各種メニューやプリンター１の状態等を表わす種々の情報が表示される。このほか、制御部７５は、プリンター１に接続されている外部機器において動作するプリンタードライバーを通じて外部の表示装置に上記の種々の情報を表示させることもできる。
【００４０】
ドット抜け検出部６２は、ドット抜け検査処理において、各ノズル３６から正常にインクが噴射されたか否かを検出する検出手段である。このドット抜け検出部６２としては、例えば、図７に示すように、噴射面９１（本実施形態では、ノズルプレート３５）と検出面９２との間に電界を与えて、ノズル３６から検出面９２にインクが移動するときの静電誘導に基づく電圧値の時間的変化を検出波形とし制御部７５に出力する構成が用いられる。なお、検出面９２は、例えば、キャップの封止空間内に設けることができる。
【００４１】
具体的には、ドット抜け検出部６２は、噴射面９１と、検出面９２と、この噴射面９１と検出面９２との間に電圧を印加する電圧印加回路９３と、検出面９２の電圧を検出する電圧検出回路９４とから構成される。電圧印加回路９３は、検出面９２が正極、噴射面９１が負極となるように直流電源（例えば４００Ｖ）と抵抗素子（例えば１ＭΩ）とからなり、これらを介して両者を電気的に接続する。電圧検出回路９４は、検出面９２からの電圧信号を増幅して制御部７５に出力するように構成されている。
【００４２】
そして、このようなドット抜け検出部６２によるドット抜け（インクが噴射されないノズル３６）の検出は、ドット抜け検査処理において行われる。具体的には、ドット抜け検査処理では、噴射面９１と検出面９２とを非接触状態で対向させ、電圧印加回路９３によって噴射面９１と検出面９２との間に電圧を印加した状態で、ノズル３６からインクを噴射させる。この際、噴射面９１は負極となっているため、図７（Ａ）に示すように、噴射されたインク滴は負に帯電する。このインク滴が検出面９２に向けて近づくに連れ、静電誘導によって検出面９２の表面に正電荷が増加する。これにより、噴射面９１と検出面９２との間の電圧は、インクを噴射しない状態における当初の電圧値よりも高くなる。その後、図７（Ｂ）に示すように、インク滴が検出面９２に着弾すると、インク滴の負電荷により検出面９２の正電荷が中和される。この結果、噴射面９１と検出面９２との間の電圧は当初の電圧値を下回る。その後、噴射面９１と検出面９２との間の電圧は当初の電圧値に戻る。この電圧の変化は、電圧波形として電圧検出回路９４から制御部７５へ出力される。この電圧波形によって、ノズル３６からインクが噴射されたか否か、すなわちドット抜けの有無を検出できる。なお、噴射面９１と検出面９２との間の静電容量を検出し、当該静電容量の変化によって、ノズル３６からインクが噴射されたか否かを検出してもよい。
【００４３】
このような、ドット抜け検査処理は、例えばインクタンク３０にインクを補充した後や、所定の時間が経過した後等に行われる。そして、本発明では、ドット抜け検査処理において正常にインク滴を噴射しないノズル３６を検出した場合にクリーニング動作を行うことを特徴とする。また、インクタンク３０内のインク量及び排液タンク２６内のインク量に応じて、クリーニング動作を実行するか否かを制御する。以下、図８のフローチャートを参照して、ドット抜け検査処理後のクリーニング動作について説明する。
【００４４】
まず、インクタンク内液量検出部６０によって検出されたインクの水位がインクエンドに近いか（インクタンク３０内のインクの水位が所定の閾値よりも低いか）否かが判断される（ステップＳ１）。インクエンドに近い（インクタンク３０内のインクの水位が所定の閾値よりも低い）と判断されると（ステップＳ１でＹｅｓ）、表示部６５にその旨及びインクタンク３０へのインクの補充を促すメッセージ情報を表示し（ステップＳ８）、クリーニング動作を行わずに終了する。一方、インクエンドから遠い（インクタンク３０内のインクの水位が所定の閾値よりも高い）と判断されると（ステップＳ１でＮｏ）、排液タンク内液量検出部６１によって検出されたインクの水位が排液エンドに近いか（排液タンク２６内のインクの水位が所定の閾値よりも高いか）否かが判断される（ステップＳ２）。排液エンドに近い（排液タンク２６内のインクの水位が所定の閾値よりも高い）と判断されると（ステップＳ２でＹｅｓ）、表示部６５にその旨及び排液タンク２６内のインクの排除を促すメッセージ情報を表示し（ステップＳ８）、クリーニング動作を行わずに終了する。一方、排液エンドから遠い（排液タンク２６内のインクの水位が所定の閾値よりも低い）と判断されると（ステップＳ２でＮｏ）、ドット抜け検査を行う（ステップＳ３）。なお、ステップＳ１とステップＳ２の順序はどちらでもよい。要は、インクタンク３０内のインクの水位がインクエンド及びインクニアエンドでなく、排液タンク２６内のインクの水位が排液エンド及び排液ニアエンドでない場合に、ドット抜け検査を行う。
【００４５】
ドット抜け検査処理では、例えばノズル３６から複数回インク滴が噴射され、ドット抜け検出部６２によってインク滴が噴射されなかったノズル３６の数が検出される。そして、この検出に応じて、クリーニング動作を行うか否かが判断される（ステップＳ４）。インク滴が噴射されなかったノズル３６が検出されなかった場合、クリーニング動作が不要と判断され、（ステップＳ４でＮｏ）、クリーニング動作を行わずに終了する。一方、インク滴が噴射されなかったノズル３６が検出された場合、クリーニング動作が必要と判断され（ステップＳ４でＹｅｓ）、ドット抜け量が所定の閾値以上か（例えばインクが噴射されなかったノズル３６の数が所定の個数以上か）否かが判断される（ステップＳ５）。ドット抜け量が所定の閾値未満（インクが噴射されなかったノズル３６の数が所定の個数より少ない）と判断されると（ステップＳ６でＮｏ）、大クリーニング動作に比べてノズル３６から排出されるインクの量が比較的少ない小クリーニング動作が行われる（ステップＳ６）。一方、ドット抜け量が所定の閾値以上（インクが噴射されなかったノズル３６の数が所定の個数以上）と判断されると（ステップＳ６でＹｅｓ）、小クリーニング動作に比べてノズル３６から排出されるインクの量が比較的多い大クリーニング動作が行われる（ステップＳ７）。そして、小クリーニング動作または大クリーニング動作が終了すると、ステップＳ１に戻る。
【００４６】
なお、ドット抜け検査処理においてインク滴が噴射されなかったノズル３６が検出された場合でも、その数が少なく、プリンター１の仕様によっては許容できる場合、クリーニング動作を行わないように構成することもできる。すなわち、クリーニング動作を実行するか否かの判断においても、プリンター１の仕様に応じたドット抜け量の閾値を設け、この閾値以上の場合にクリーニング動作を行うようにしてもよい。
【００４７】
また、小クリーニング動作としては、例えば、ノズル３６からフラッシングボックスに向けて噴射するインク滴の回数を比較的少なくしたフラッシング動作が行われる。さらに、大クリーニング動作としては、例えば、ノズル３６からフラッシングボックスに向けて噴射するインク滴の回数を比較的多くしたフラッシング動作が行われる。その他、ノズル３６をキャップの封止空間内に封止した状態で、ポンプ等によって当該封止空間内を減圧するノズル３６吸引動作も、これらのクリーニング動作として行うこともできる。また、クリーニング動作は、小クリーニング動作及び大クリーニング動作の２つに限らず、ドット抜け検出部６２が検出したドット抜け量（インクが噴射されなかったノズル３６の数）に応じて、例えばフラッシング動作において噴射するインク滴の回数を調整することによって、クリーニング動作におけるノズル３６から噴射するインク滴の量を適宜に調整してもよい。すなわち、検出されたドット抜け量が多くなるにつれて、クリーニング動作におけるノズル３６から排出されるインクの量が多くなるように構成してもよい。特に、ドット抜け検査処理において、インク滴が噴射されないノズル３６が複数ある多ノズルドット抜け状態が連続した場合は、サブタンク２０から記録ヘッド３までの容量に相当する量のインクを排出するようにクリーニングを実施する。また、クリーニング動作後のドット抜け検査処理において、再度多ノズルドット抜け状態が連続した場合も、同様にサブタンク２０から記録ヘッド３までの容量に相当する量のインクを排出するようにクリーニングを実施する。
【００４８】
このように、ドット抜け検査処理においてドット抜け検出部６２が正常にインク滴を噴射しないノズル３６を検出した場合、ノズル３６からインクを排出するクリーニング動作を実行するので、クリーニング動作の実行によって、ノズル３６からインクと共に気泡を排出することができる。特に、正常にインク滴を噴射しないノズル３６を検出した場合にクリーニング動作を実行するので、無駄なインクの消費を抑制することができる。その結果、効率よくインク噴射不良を抑制することができる。また、ドット抜け検査処理においてドット抜け検出部６２が検出した正常にインク滴を噴射しないノズル３６の数に応じて、クリーニング動作におけるノズル３６から排出するインクの量を調整するので、クリーニング動作における無駄なインクの消費を更に抑制することができる。
【００４９】
また、インクタンク内液量検出部６０によって検出されたインクタンク３０内のインク量に応じて、クリーニング動作を実行するか否かを制御するので、インクタンク３０内のインク量が少ない場合において、クリーニング動作によって無駄にインクが消費されることを防止できる。さらに、排液タンク内液量検出部６１によって検出された排液タンク２６内のインク量に応じて、クリーニング動作を実行するか否かを制御するので、排液タンク２６内のインク量が多い場合において、クリーニング動作によって消費されたインクが、排液として排液タンク２６内に収容できなくなることを抑制できる。
【００５０】
ところで、上記した実施形態では、排液タンク２６内のインク量が排液エンドあるいは排液ニアエンドの場合、排液タンク２６内のインクの排除を促すメッセージ情報を表示するが、排液タンク２６内のインクを除去する方法は種々の方法が考えられる。例えば、手動にて、プリンター本体１２から排液タンク２６を取り外し、液体捕集口２６４から排液タンク２６内のインクを排出するようにしてもよいし、排液タンク２６自体を交換するようにしてもよい。さらに、排液タンク２６内のインク量に応じて、自動的に排液タンク２６内のインクを排出するように構成してもよい。例えば、図９におけるその他の実施形態における排液タンク２６では、排液タンク２６内のインク量が排液エンドあるいは排液ニアエンドの場合、自動的に排液タンク２６内のインクを排出するように構成されている。
【００５１】
具体的に説明すると、図９に示すように、本実施形態では一側の端部がプリンター１の外部の排出口（例えば、建物に備えられた排水口等）に連通する排液路９６の他側の端部を、排液タンク２６の下方に開口している。より詳しくは、排液路９６の他側の端部は、排液タンク内液量検出部６１（電極対９９）より下方であって、排液タンク内液量検出部６１（電極対９９）とは反対側の壁面に開口している。この排液路９６の途中には、制御部７５からの制御信号により開閉されるバルブ９７（電磁弁）が設けられている。このバルブ９７は、排液タンク内液量検出部６１によって検出された排液タンク２６内のインク量が排液エンドあるいは排液ニアエンド（排液タンク２６内のインクの水位が所定の閾値よりも高い）と判断されると、閉状態から開状態に変換する。これにより、排液タンク２６内のインクが排液路９６を介して排出口に排出される。このように、自動で排液タンク２６内のインクが排出されるので、排液タンク２６内のインクを排出する手間が省けるだけでなく、排出し忘れることによって排液タンク２６内が満杯になることを防止できる。なお、本実施形態における排液タンク内液量検出部６１は、２つの電極対９８，９９からなり、排液タンク２６の上方および下方にそれぞれ設けられている。これにより、電極対９８によって排液タンク２６内のインク量が排液エンドあるいは排液ニアエンドである状態を検出でき、電極対９９によって排液タンク２６内のインク量が少ない状態あるいは空の状態を検出できる。
【００５２】
また、上記した実施形態のドット抜け検出部６２は、インク滴を帯電させてこれを検出することで、インク滴が噴射されなかったノズル３６を検出するように構成したが、これには限られない。例えば、記録媒体に検査パターン等を印刷し、このパターンを光学的なセンサーで検査して、ドット抜けの有無を検出するようにしてもよい。また、インク滴噴射後の残留振動によって圧電素子に生じる逆起電力信号に基づいて、ドット抜けの有無を検出するようにしてもよい。その他、レーザーを照射する照射部とこのレーザーを検出する検出部とを備え、飛翔するインク滴がレーザーを遮蔽するか否かを検出したり、噴射されたインク滴の重量を検出したりすることで、ドット抜けの有無を検出することもできる。
【００５３】
さらに、上記した実施形態では、排液タンク２６が１つ設けられていたが、これには限られず、複数設けられていてもよい。また、排液タンクは、キャップの封止空間、フラッシングボックス、及び、プラテン上の溝と連通し、これらからインクを捕集したが、これらのうち少なくとも何れか１つに連通していればよい。さらに、キャップの封止空間、フラッシングボックス、及び、プラテン上の溝と連通する排液タンクをそれぞれ１つずつ設けるようにしてもよい。また、排液タンクの内部にインク吸収体（例えば、多孔質部材）を配置し、インクを保持するようにしてもよい。
【００５４】
また、上記した実施形態では、インクタンク３０と排液タンク２６とをそれぞれ設けたが、これには限られない。例えば、インクタンクが排液タンクとしての機能を兼ねるようにしてもよい。具体的には、インクタンクに、キャップの封止空間、フラッシングボックス、及び、プラテン上の溝等と連通する排液用流路の端部を開口させ、記録媒体に着弾せずにこれらに捕集されたインクを当該インクタンク内へ再び戻すようにしてもよい。このようにすれば、インクを再利用できるため、インクの消費を抑えることができる。
【００５５】
そして、上述した実施形態では、インクジェットプリンターに搭載されるインクジェット式記録ヘッドを例示したが、上記構成の圧電素子および圧力室を有するものであれば、インク以外の液体を噴射するもの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の製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ（生物化学素子）の製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等にも本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００５６】
１…プリンター，３…記録ヘッド，１０…プリンターケース，１２…プリンター本体，１６…キャリッジ，２０…サブタンク，２３…ホース，２６…排液タンク，３０…インクタンク，３１…圧力発生ユニット，３２…流路ユニット，３５…ノズルプレート，３６…ノズル，４４…圧力室，４６…圧電素子，５０…容器ユニット，５１…カバー部材，６０…インクタンク内液量検出部，６１…排液タンク内液量検出部，６２…ドット抜け検出部，７０…プリンターコントローラー，７５…制御部，９１…噴射面，９２…検出面
【図１】
2015223699.tif 000003
【図２】
2015223699.tif 000004
【図３】
2015223699.tif 000005
【図４】
2015223699.tif 000006
【図５】
2015223699.tif 000007
【図６】
2015223699.tif 000008
【図７】
2015223699.tif 000009
【図８】
2015223699.tif 000010
【図９】
2015223699.tif 000011