(57)【要約】【課題】噴射ヘッドを備える流体噴射装置において、噴射口からの流体の噴射状態を回復するメンテナンス処理を最適なタイミングにて行う。【解決手段】インクを噴射する噴射口が形成された噴射面を有する記録ヘッドと、噴射口からのインクの噴射状態を検出して該噴射状態に応じた検出信号を出力する検出システム８と、噴射口からのインクの噴射状態を回復するメンテナンス処理を行うメンテナンス装置１３と、検出信号に基づいてメンテナンス処理を行うタイミングを算出し、算出したタイミングに基づいて次回以降のメンテナンス処理時にメンテナンス装置１３を制御する制御装置５８とを備える。【選択図】図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射する噴射口が形成された噴射面を有する噴射ヘッドと、
前記噴射口からの前記流体の噴射状態を検出して該噴射状態に応じた検出信号を出力する検出装置と、
前記噴射口からの前記流体の噴射状態を回復するメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、
前記検出信号に基づいて前記メンテナンス処理を行うタイミングを算出し、算出したタイミングに基づいて次回以降のメンテナンス処理時に前記メンテナンス装置を制御する制御装置と
を備えることを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
前記制御装置は、前記噴射状態が前記流体を噴射可能な良好状態である場合の前記検出信号である第１検出信号と、前記噴射状態が前記流体を噴射不能な不良状態である場合の前記検出信号である第２検出信号とに基づいて前記タイミングを算出することを特徴とする請求項１記載の流体噴射装置。  
【請求項３】
前記制御装置は、
先に前記第１検出信号を受信し、後に前記第２検出信号を受信する場合には、前記第１検出信号を受信するごとに前記タイミングを所定時間ずつ長く設定し、前記第２検出信号を受信した際に設定されている前記タイミングを算出すべきタイミングとし、
先に前記第２検出信号を受信し、後に前記第１検出信号を受信する場合には、前記第２検出信号を受信するごとに前記タイミングを所定時間ずつ短く設定し、前記第１信号を受信した際に設定されている前記タイミングを前記所定時間だけ短く設定したタイミングを算出すべきタイミングとする
ことを特徴とする請求項２記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記制御装置は、予め設定された再算出時間ごとに前記検出信号に基づいて前記メンテナンス処理を行うタイミングを算出することを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の流体噴射装置。
【請求項５】
前記検出装置は、
前記噴射面と所定のギャップを介して対向するように配置される検出部と、
該検出部と前記噴射面との間に電界を与える電圧印加部と、
前記噴射口から前記検出部に前記流体が移動するときの静電誘導に基づく前記検出部の電圧値の変化を前記検出信号して出力する電圧検出部と
を備えることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の流体噴射装置。
【請求項６】
前記メンテナンス装置は、前記噴射面の前記噴射口を含む領域を覆うことが可能なキャップ部と、吸引チューブを介して前記キャップ部と接続される吸引装置とを備えることを特徴とする請求項１〜５いずれかに記載の流体噴射装置。
【請求項７】
前記流体は液体であり、
前記噴射状態は前記噴射ヘッド内の気泡の大きさに依存して変化するものである
ことを特徴とする請求項６記載の流体噴射装置。
【請求項８】
流体を噴射する噴射口を有する噴射ヘッドのメンテナンス方法であって、
前記噴射口から噴射される流体の噴射状態を検出し、該検出結果に基づいて、前記流体の噴射状態を回復するメンテナンス処理を行うタイミングを算出し、算出したタイミングに基づいて次回以降のメンテナンス処理を行うことを特徴とする噴射ヘッドのメンテナンス方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置及び噴射ヘッドのメンテナンス方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置として、記録ヘッド（噴射ヘッド）の噴射口より記録媒体にインク（流体）を噴射するインクジェット式記録装置が知られている。このようなインクジェット式記録装置では、時間の経過に伴って噴射口からのインクの吐出速度や吐出量が変化し、インクの吐出状態（噴射状態）が変化する。このため、インクの吐出速度や吐出量を所望の範囲に維持するために、定期的に記録ヘッドのメンテナンス処理が行われる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、インクの吐出終了後に、予め設定された所定時間をカウントし、所定時間が経過した後、記録ヘッド内のインクを強制的に排出するインクジェット式記録装置が記載されている。記録ヘッドの内部には、時間の経過に伴って気泡が成長するが、気泡量がある一定量を超えるとインクの吐出速度や吐出量が所望の範囲を超えてしまい、吐出不良が生じる。そして、特許文献１に開示されたインクジェット式記録装置のように、記録ヘッド内のインクを強制的に排出することによって、気泡量を減少させることができるため、インクの吐出状態を回復し、吐出速度や吐出量を所望の範囲とすることができる。
【特許文献１】特開平１０−６５３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、記録ヘッド内のインクを強制的に排出する場合には、使用可能な多くのインクが気泡と共に排出されるため、インクの無駄が多くなる。このため、記録ヘッド内のインクの強制排出は、吐出不良が生じない範囲で可能な限り少なくすることが好ましい。ところが、特許文献１に記載されたインクジェット式記録装置は、予め（温度環境に応じて）設定された所定時間が経過すると、インクの強制排出を行うものである。このため、吐出不良が生じてない場合であってもインクの強制排出を行う可能性がある。インクジェット式記録装置に個体差があることを考慮すると、予め設定される所定時間は、最も吐出不良が起きやすい個体に合わせられるものと考えられる。このため、最も吐出不良が起きやすい個体以外の多数の個体では、吐出不良が生じていないにも関わらずインクの強制排出が行われ、インクを無駄に排出してしまう虞が高い。
また、インクの吐出状態を回復するメンテナンス処理としては、インクの強制排出に限られるものではなく、噴射口が形成された噴射面を拭うワイピングや、所定回数だけインクを噴射口から噴射するフラッシングを行う場合もある。このようなワイピングやフラッシングを、予め設定された所定時間ごとに行う場合にも、吐出不良が生じていないにも関わらずワイピングやフラッシングを行ってしまい、インクの無駄や作業時間の増加を招く場合がある。
【０００５】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、噴射ヘッドを備える流体噴射装置において、噴射口からの流体の噴射状態を回復するメンテナンス処理を最適なタイミングにて行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明の流体噴射装置は、流体を噴射する噴射口が形成された噴射面を有する噴射ヘッドと、上記噴射口からの上記流体の噴射状態を検出して該噴射状態に応じた検出信号を出力する検出装置と、上記噴射口からの上記流体の噴射状態を回復するメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、上記検出信号に基づいて上記メンテナンス処理を行うタイミングを算出し、算出したタイミングに基づいて次回以降のメンテナンス処理時に上記メンテナンス装置を制御する制御装置とを備えることを特徴とする。
【０００７】
このような特徴を有する本発明の流体噴射装置によれば、検出装置によって噴射口からの流体の噴射状態が検出され、この検出結果（検出信号）に基づいて、制御装置が次回以降のメンテナンス処理を行うタイミングを算出する。つまり、現状の噴射状態に基づいてメンテナンス処理を行うタイミングが算出される。
したがって、本発明の流体噴射装置によれば、噴射ヘッドを備える流体噴射装置において、噴射口からの流体の噴射状態を回復するメンテナンス処理を最適なタイミングにて行うことが可能となる。
【０００８】
また、本発明の流体噴射装置においては、上記制御装置は、上記噴射状態が上記流体を噴射可能な良好状態である場合の上記検出信号である第１検出信号と、上記噴射状態が上記流体を噴射不能な不良状態である場合の上記検出信号である第２検出信号とに基づいて上記タイミングを算出するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、噴射状態が良好状態にて得られる第１検出信号と、噴射状態が不良状態にて得られる第２検出信号とに基づいてメンテナンス処理を行うタイミングが算出される。このような２つの検出信号を用いてメンテナンス処理を行うタイミングを算出することによって、より最適なタイミングを算出することができる。
なお、本発明において、噴射状態が良好状態とは、所望の吐出速度範囲でかつ所望の吐出量範囲で流体が噴射可能な状態を言う。また、本発明において、噴射状態が不良状態とは、所望の吐出速度範囲でかつ所望の吐出量範囲で流体が噴射不能な状態を言う。
【０００９】
また、本発明の流体噴射装置においては、上記制御装置は、先に上記第１検出信号を受信し、後に上記第２検出信号を受信する場合には、上記第１検出信号を受信するごとに上記タイミングを所定時間ずつ長く設定し、上記第２検出信号を受信した際に設定されている上記タイミングを算出すべきタイミングとし、先に上記第２検出信号を受信し、後に上記第１検出信号を受信する場合には、上記第２検出信号を受信するごとに上記タイミングを所定時間ずつ短く設定し、上記第１信号を受信した際に設定されている上記タイミングを上記所定時間だけ短く設定したタイミングを算出すべきタイミングとするという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、先に第１検出信号を受信し、後に第２検出信号を受信する場合には、第２検出信号を受信した際に設定されているタイミングが算出すべきタイミングとして設定される。また、先に第２検出信号を受信し、後に第１検出信号を受信する場合には、第１信号を受信した際に設定されているタイミングから所定時間だけ短くされたタイミングが算出すべきタイミングとして設定される。
第１検出信号は噴射状態が良好状態にて得られる検出信号であり、第２検出信号は噴射状態が不良状態にて得られる検出信号である。このため、先に第１検出信号を受信し、後に第２検出信号を受信する場合には、噴射状態が不良状態に変化したタイミングが算出すべきタイミングとされる。また、先に第２検出信号を受信し、後に第１検出信号を受信する場合も、噴射状態が不良状態に変化したタイミングが算出すべきタイミングとされる。つまり、本構成によれば、噴射状態が時間の経過に伴って良好状態から不良状態に変わるタイミングにてメンテナンス処理を行うことができる。
【００１０】
また、本発明の流体噴射装置においては、上記制御装置は、予め設定された再算出時間ごとに上記検出信号に基づいて上記メンテナンス処理を行うタイミングを算出するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、一度制御装置にてメンテナンス処理を行うタイミングが算出されて設定された場合であっても、再算出時間が経過した後に再度タイミングが算出される。このため、長時間の経過や環境の変化によってメンテナンス処理の最適なタイミングが変化してしまうような場合であっても、常に最適なタイミングにてメンテナンス処理を行うことが可能となる。
【００１１】
また、本発明の流体噴射装置においては、上記検出装置は、上記噴射面と所定のギャップを介して対向するように配置される検出部と、該検出部と上記噴射面との間に電界を与える電圧印加部と、上記噴射口から上記検出部に上記流体が移動するときの静電誘導に基づく上記検出部の電圧値の変化を上記検出信号して出力する電圧検出部とを備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、噴射口からの流体の噴射状態を正確に検出することが可能となる。
【００１２】
また、本発明の流体噴射装置においては、上記メンテナンス装置は、上記噴射面の上記噴射口を含む領域を覆うことが可能なキャップ部と、吸引チューブを介して上記キャップ部と接続される吸引装置とを備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、噴射ヘッド内の流体を強制排出させることが可能となり、これによって噴射口からの流体の噴射状態を回復することができる。
【００１３】
また、本発明の流体噴射装置においては、上記流体は液体であり、上記噴射状態は上記噴射ヘッド内の気泡の大きさに依存して変化するものであるという構成を採用する。
このような構成を採用する場合には、上記吸引装置を備えるメンテナンス装置にて、液体である流体が強制排出され、これによって気泡が減少する。このため、噴射状態が噴射ヘッド内の気泡の大きさに依存して変化するものである場合には、流体を強制排出することによって、噴射口からの流体の噴射状態を回復することができる。
【００１４】
また、本発明の噴射ヘッドのメンテナンス方法においては、流体を噴射する噴射口を有する噴射ヘッドのメンテナンス方法であって、上記噴射口から噴射される流体の噴射状態を検出し、該検出結果に基づいて、上記流体の噴射状態を回復するメンテナンス処理を行うタイミングを算出し、算出したタイミングに基づいて次回以降のメンテナンス処理を行うことを特徴とする。
【００１５】
このような特徴を有する本発明の噴射ヘッドのメンテナンス方法によれば、噴射口からの流体の噴射状態が検出され、この検出結果に基づいて、次回以降のメンテナンス処理を行うタイミングが算出される。つまり、現状の噴射状態に基づいてメンテナンス処理を行うタイミングが算出される。
したがって、本発明の噴射ヘッドのメンテナンス方法によれば、噴射ヘッドを備える流体噴射装置において、噴射口からの流体の噴射状態を回復するメンテナンス処理を最適なタイミングにて行うことが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る流体噴射装置及び噴射ヘッドのメンテナンス方法の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１７】
図１は、本実施形態に係る流体噴射装置の一例を示す斜視図、図２は、平面図である。本実施形態においては、流体噴射装置が、インク等の液体（液状体）を噴射する液体噴射装置（液状体噴射装置）である場合を例にして説明する。本実施形態においては、流体噴射装置が、記録ヘッドの噴射口から記録媒体にインクを噴射して、その記録媒体に対する記録を実行するインクジェット式記録装置である場合を例にして説明する。本実施形態においては、インクジェット式記録装置の一例として、記録媒体である記録紙にインクの滴を吐出（噴射）して、その記録紙に対する記録を実行するインクジェットプリンタについて説明する。
【００１８】
図１及び図２において、インクジェットプリンタ１は、インクで記録紙に対する記録を実行する記録ユニット２と、記録紙を搬送する記録紙搬送機構３とを備えている。
【００１９】
記録ユニット２は、インクを噴射する記録ヘッド４と、記録ヘッド４を支持しながら移動可能なキャリッジ５と、記録ヘッド４及びキャリッジ５と対向する位置に配置され、インクが噴射される記録紙を支持するプラテン６とを含む。
【００２０】
また、インクジェットプリンタ１は、キャリッジ５を移動するモータ等を含むキャリッジ駆動装置７と、キャリッジ５の移動を案内するキャリッジガイド部材とを備えている。キャリッジ５は、キャリッジガイド部材に案内されながら、キャリッジ駆動装置７によって、主走査方向に移動する。記録紙は、記録紙搬送機構３により、記録ユニット２に対して、主走査方向と交差する副走査方向に移動する。
【００２１】
また、インクジェットプリンタ１は、記録ヘッド４（噴射ヘッド）からのインクの噴射状態、及び記録ヘッド４から噴射されるインクを検出可能な検出システム８を備えている。本実施形態の検出システム８は、記録ヘッド４から噴射されたインクの吐出速度や吐出量に関する情報を検出可能である。
【００２２】
インクジェットプリンタ１は、記録紙を収容する給紙カセット９を備えている。給紙カセット９は、インクジェットプリンタ１の本体の背面側に、着脱可能に設けられている。給紙カセット９は、積層された複数の記録紙を収容可能である。
【００２３】
記録紙搬送機構３は、給紙カセット９の記録紙を搬出するための給紙ローラと、給紙ローラを駆動するモータ等を含む給紙ローラ駆動装置１０と、記録紙の移動を案内する記録紙ガイド部材１１と、給紙ローラに対して搬送方向の下流側に配置されている搬送ローラと、搬送ローラを駆動する搬送ローラ駆動装置と、記録ユニット２に対して搬送方向の下流側に配置されている排出ローラとを有している。
【００２４】
給紙ローラは、給紙カセット９に積層されている複数の記録紙のうち、最も上側に配置されている記録紙をピックアップし、給紙カセット９より搬出可能である。給紙カセット９の記録紙は、記録紙ガイド部材１１に案内されながら、給紙ローラ駆動装置１０によって駆動する給紙ローラによって、搬送ローラに送られる。搬送ローラに送られた記録紙は、搬送ローラ駆動装置によって駆動する搬送ローラにより、搬送方向の下流側に配置された記録ユニット２に搬送される。
【００２５】
記録ユニット２のプラテン６は、記録ヘッド４及びキャリッジ５と対向する位置に配置され、記録紙の下面を支持する。記録ヘッド４及びキャリッジ５は、プラテン６の上方に配置されている。記録紙搬送機構３は、記録ユニット２による記録動作と連動して、記録紙を副走査方向に搬送する。記録ユニット２で記録された記録紙は、排出ローラを含む記録搬送機構３によって、インクジェットプリンタ１の正面側から排出される。
【００２６】
また、インクジェットプリンタ１は、インクカートリッジのインクをキャリッジ５の記録ヘッド４に供給するインク供給チューブ１２を備えている。インクカートリッジのインクは、インク供給針を介してインク供給路に供給され、そのインク供給路より、インク供給チューブ１２を介して、キャリッジ５の記録ヘッド４に供給される。
【００２７】
また、インクジェットプリンタ１は、記録ヘッド４をメンテナンス可能なメンテナンス装置１３を備えている。メンテナンス装置１３は、キャッピング装置１４及びワイピング装置１５を含む。メンテナンス装置１３は、キャリッジ５及び記録ヘッド４のホームポジションに配置されている。ホームポジションは、キャリッジ５の移動領域内であって、記録ユニット２による記録動作が実行される記録領域の外側の端部領域に設定されている。電源オフ時、あるいは長時間に亘って記録動作が実行されない場合、キャリッジ５及び記録ヘッド４は、ホームポジションに配置される。
【００２８】
本実施形態においては、記録ヘッド４からのインクの噴射状態、及び記録ヘッド４から噴射されるインクを検出可能な検出システム８の少なくとも一部は、メンテナンス装置１３（キャッピング装置１４）に配置されている。
【００２９】
図３は、記録ヘッド４の一部を示す断面図である。記録ヘッド４は、インクを噴射する噴射口１６が形成された噴射面１７を備えている。本実施形態においては、噴射口１６は、インクの滴を吐出可能である。噴射口１６は、噴射面１７において、所定方向に所定間隔で複数形成されている。
【００３０】
記録ヘッド４は、ヘッド本体１８と、振動板１９、流路基板２０、及びノズル基板２１を含む流路形成ユニット２２とを備えている。噴射面１７は、ノズル基板２１の下面によって形成されている。噴射口１６は、ノズル基板２１に形成されている。流路形成ユニット２２は、振動板１９、流路基板２０、及びノズル基板２１を積層し、接着剤等で接合して一体にしたものである。
【００３１】
記録ヘッド４は、ヘッド本体１８の内部に形成された収容空間２３と、収容空間２３に配置された駆動ユニット２４とを備えている。駆動ユニット２４は、複数の圧電素子２５と、圧電素子２５の上端を支持する固定部材２６と、駆動信号を圧電素子２５に供給する柔軟なケーブル２７とを備えている。圧電素子２５は、複数の噴射口１６のそれぞれに対応するように設けられている。
【００３２】
また、記録ヘッド４は、ヘッド本体１８の内部に形成され、インクカートリッジからインク供給チューブ１２を介して供給されたインクが流れる内部流路２８と、振動板１９、流路基板２０、及びノズル基板２１を含む流路形成ユニット２２によって形成され、内部流路２８と接続された共通インク室２９と、流路形成ユニット２２によって形成され、共通インク室２９と接続されたインク供給口３０と、流路形成ユニット２２によって形成され、インク供給口３０と接続された圧力室３１とを備えている。圧力室３１は、複数の噴射口１６に対応するように複数設けられている。複数の噴射口１６のそれぞれは、複数の圧力室３１のそれぞれに接続されている。
【００３３】
ヘッド本体１８は、合成樹脂で形成されている。振動板１９は、例えばステンレス鋼等の金属製の支持板上に弾性フィルムをラミネート加工したものである。振動板１９の圧力室３１に対応する部分には、圧電素子２５の下端と接合される島部３２が形成されている。振動板１９の少なくとも一部は、圧電素子２５の駆動に応じて弾性変形する。振動板１９と内部流路２８の下端近傍との間にはコンプライアンス部３３が形成されている。
【００３４】
流路基板２０は、内部流路２８の下端と噴射口１６とを接続する共通インク室２９、インク供給口３０、及び圧力室３１それぞれの空間を形成するための凹部を有する。本実施形態においては、流路基板２０は、シリコンを異方性エッチングすることで形成されている。
【００３５】
ノズル基板２１は、所定方向に所定間隔（ピッチ）で形成された複数の噴射口１６を有する。本実施形態のノズル基板２１は、例えばステンレス鋼等の金属で形成された板状の部材である。
【００３６】
インクカートリッジからインク供給チューブ１２を介して供給されたインクは、内部流路２８の上端に流入する。内部流路２８の下端は、共通インク室２９に接続されており、インクカートリッジからインク供給チューブ１２を介して内部流路２８の上端に流入したインクは、内部流路２８を流れた後、共通インク室２９に供給される。共通インク室２９に供給されたインクは、インク供給口３０を介して、複数の圧力室３１のそれぞれに分配されるように供給される。
【００３７】
ケーブル２７を介して圧電素子２５に駆動信号が入力されると、圧電素子２５が伸縮する。これにより、振動板１９が圧力室３１に接近する方向及び離れる方向に変形（移動）する。これにより、圧力室３１の容積が変化し、インクを収容した圧力室３１の圧力が変動する。この圧力の変動によって、噴射口１６から、インクが噴射（吐出）される。
【００３８】
このように、本実施形態の圧電素子（駆動素子）２５は、噴射口１６よりインクを噴射するために、入力される駆動信号に基づいて、噴射口１６に接続された圧力室（空間）３１の圧力を変動させる。
【００３９】
図４は、メンテナンス装置１３を示す斜視図、図５は、メンテナンス装置１３の内部の一部を下方から見た斜視図である。メンテナンス装置１３は、キャッピング装置１４、及びワイピング装置１５を含む。
【００４０】
図４及び図５において、キャッピング装置１４は、記録ヘッド４の噴射面１７と対向可能なキャップ部３４を備えている。キャップ部３４は、噴射面１７の噴射口１６を含む領域を覆うことができる。また、キャップ部３４は、噴射面１７との間に空間を形成可能である。
【００４１】
また、キャッピング装置１４は、ベース部材３６と、ホームポジションに配置されている記録ヘッド４の噴射面１７に対してキャップ部３４を接近する方向及び離れる方向に移動する駆動機構３７とを備えている。駆動機構３７は、例えば特開２００６−２７２７７９号公報等に開示されているような、ベース部材３６に搭載され、キャップ部３４を噴射面１７に対して接近する方向及び離れる方向に案内しつつ移動するスライダ部材３８、及びベース部材３６とスライダ部材３８との間に配置されるばね部材等を含む。
【００４２】
また、キャッピング装置１４は、キャップ部３４と噴射面１７との間に形成された空間の流体を吸引可能な吸引装置３５を備えている。図５に示すように、キャッピング装置１４は、キャップ部３４の底に接続された吸引チューブ３９を備えており、吸引装置３５は、吸引チューブ３９に接続されている。本実施形態の吸引装置３５は、例えば特開２００４−３１４６２２号公報等に開示されているような、チューブポンプを含む。
【００４３】
図６は、吸引装置３５の一例を示す図である。図６において、吸引装置３５は、ローラ部材４０と、チューブ部材４１とを備えている。チューブ部材４１は、可撓性を有し、円環状に湾曲している。チューブ部材４１の両端は、同方向に引き出されるように配置されている。チューブ部材４１の一端は、吸引チューブ３９を介してキャップ部３４と接続され、チューブ部材４１の他端は、不図示の廃インクタンクと接続されている。ローラ部材４０は、チューブ部材４１の円環状部４１Ａの内周を転がるように移動可能である。
【００４４】
吸引装置３５は、ローラ部材４０を回転可能に支持するとともに、回転軸４０Ｘ周りに回転可能な回転板４０Ｔと、回転板４０Ｔを回転させる駆動装置とを備えている。なお、本実施形態においては、回転板４０Ｔを回転させる駆動装置は、記録紙搬送機構３の例えば給紙ローラ駆動装置１０を含み、給紙ローラ駆動装置１０の動力は、吸引装置３５に設けられたギアユニット１０Ｇを介して、回転板４０Ｔに伝達される。回転板４０Ｔが回転することによって、ローラ部材４０が公転し、チューブ部材４１の円環状部４０Ａの内周に沿って転がる。
【００４５】
ローラ部材４０がチューブ部材４１を押し潰しながら、図６中、例えば矢印Ｙ１方向に移動（回転）することによって、チューブ部材４１内の流体（空気、インク等）が、チューブ部材４１の他端側（廃インクタンク側）へ絞り出される。すなわち、ローラ部材４０の回転によって、チューブ部材４１内の一端側（キャップ部側）の流体が他端側へ移動する。これにより、吸引装置３５は、吸引チューブ３９を介して、噴射面１７とキャップ部３４との間に形成された空間を負圧にすることができる。
【００４６】
噴射面１７とキャップ部３４との間に形成された空間を負圧にすることによって、噴射面１７の噴射口１６からインクを吸引したり、空間のインクを吸引チューブ３９、及び吸引装置３９のチューブ部材４１を介して、空間の外部（廃インクタンク）に排出したりすることができる。
【００４７】
また、ローラ部材４０をチューブ部材４１から離れるように移動して、ローラ部材４０でチューブ部材４１を押し潰さないようにすることができる。
【００４８】
なお、チューブポンプの構成としては、図６に示したような、円環状に湾曲させたチューブ部材の両端を同方向に引き出して同一平面内で束ねる形式に代えて、円環状に湾曲させたチューブ部材の両端を互いに逆方向に引き出して交差させる構成を採用することもできる。また、吸引装置３５としては、例えば特開２００６−２５７９２８号公報に開示されているようなチューブポンプを用いることもできる。
【００４９】
また、図５に示すように、キャッピング装置１４は、キャップ部３４の底に接続された大気開放チューブ４２と、大気開放チューブ４２に設けられた大気開放弁４３とを備えている。大気開放弁４３を開放することによって、大気開放チューブ４２を介して、噴射面１７とキャップ部３４との間に形成されている空間に空気を流入させることができる。したがって、吸引装置３５によって、噴射面１７とキャップ部３４との間に形成されている空間が負圧状態のとき、大気開放弁４３を開放することによって、空間は大気開放され、その空間の負圧状態は解除される。
【００５０】
図４において、ワイピング装置１５は、記録ヘッド４の噴射面１７と対向可能なワイピング部材４４を備えている。本実施形態においては、ワイピング部材４４は、ベース部材３６の一部に配置されている。ワイピング部材４４は、キャップ部３４に対して、記録ユニット２側（記録領域側）に配置されている。ワイピング装置１５は、ワイピング部材４４を用いて、残留したインク等、噴射面１７に付着している異物を拭き取ったり、払ったりすることができる。
【００５１】
インクジェットプリンタ１は、メンテナンス装置１３を用いて、記録ヘッド４に対するメンテナンス処理を実行可能である。メンテナンス装置１３は、記録ヘッド４の噴射特性を維持するために、記録ヘッド４と協働して、噴射口１６よりインクを排出させる動作を含むメンテナンス処理を実行する。
【００５２】
メンテナンス処理は、噴射口１６からインクをキャップ部３４に噴射するフラッシング動作、及びキャッピング装置１４のキャップ部３４及び吸引装置３５を用いた吸引動作の少なくとも一方を含む。また、メンテナンス処理は、ワイピング装置１５を用いたワイピング処理を含む。
【００５３】
フラッシング動作は、記録領域において噴射口１６からのインクを記録紙に供給する前に、ホームポジションにおいて、噴射口１６よりインクをキャップ部３４に予め噴射（吐出）する動作を含む。これにより、噴射口１６付近の粘度が増大したインクが排出され、噴射口１６からのインクの噴射状態が維持又は回復される。
【００５４】
吸引動作は、ホームポジションにおいて、噴射面１７とキャップ部３４とを対向させ、噴射面１７とキャップ部３４との間に形成された空間を吸引装置３５を用いて負圧にすることによって、噴射面１７の噴射口１６からインクを吸引する動作を含む。これにより、記録ヘッド４内の気泡が、噴射口１６よりインクとともに排出され、噴射口１６からのインクの噴射状態が維持又は回復される。
【００５５】
ワイピング動作は、ホームポジションにおいて、噴射面１７とワイピング部材４４とを対向させ、噴射面１７をワイピング部材４４で払う動作を含む。これにより、噴射口１６を含む噴射面１７に付着している異物（残留したインクを含む）が除去され、噴射口１６からのインクの噴射状態が維持又は回復される。
【００５６】
図７は、検出システム８を説明するための模式図である。検出システム８は、記録ヘッド４の噴射口１６のインクの噴射状態、及び記録ヘッド４の噴射口１６から噴射されるインクを検出可能である。また、検出システム８は、記録ヘッド４の噴射口１６から噴射されたインクの吐出速度及び吐出量に関する情報を検出可能である。
【００５７】
図７において、インク供給チューブ１２は、インクカートリッジ４８と記録ヘッド４に接続されたサブタンク５１とを接続しており、インクカートリッジ４８からインク供給チューブ１２に供給されたインクは、サブタンク５１に供給される。本実施形態においては、インクカートリッジ４８は、ケース部材４９と、ケース部材４９に収容され、可塑性材料で形成されたインクパック５０とを含む。サブタンク５１は、インク室５２を有し、インク室５２に供給されたインクは、記録ヘッド４に供給される。
【００５８】
図７において、検出システム８は、記録ヘッド４の噴射面１７と所定のギャップを介して対向するように配置され、噴射口１６から噴射されたインクが供給される検出部４５を有し、噴射口１６から噴射されたインクに応じた検出波形を出力する検出装置４６と、検出装置４６から出力された検出波形に基づいて、インクの粘度に関する情報を取得する処理装置４７とを備えている。
【００５９】
検出装置４６は、検出部４５と記録ヘッド４の噴射面１７との間に電圧を印加する電圧印加器５３（電圧印加部）と、検出部４５の電圧を検出する電圧検出器５４（電圧検出部）とを備えている。
【００６０】
本実施形態においては、検出装置４６の検出部４５は、ホームポジションに配置されているメンテナンス装置１３（キャッピング装置１４）のキャップ部３４の内側に設けられている。すなわち、本実施形態においては、メンテナンス装置１３（キャッピング装置１４）は、検出装置４６の検出部４５を含む。
【００６１】
キャップ部３４は、上部に開口を有するトレイ状の部材であり、エラストマー等の弾性部材で形成されている。キャップ部３４の内側には、インク吸収体５５と電極部材５６とが配置されている。電極部材５６は、例えばステンレス鋼等の金属のメッシュ部材（格子状部材）で形成されている。検出部４５は、電極部材５６の上面によって形成されている。検出部４５は、キャップ部３４の上端面５７よりも低い位置に配置されている。上端面５７は、キャップ部３４のうち噴射面１７に最も近い面であって、検出部４５は、噴射面１７に対して上端面５７よりも僅かに離れた位置に配置されている。
【００６２】
インク吸収体５５は、インクを保持可能（吸収可能）なスポンジ状部材、あるいは多孔部材等で形成されている。本実施形態においては、インク吸収体５５は、フェルトなどの不織布で形成されている。非記録中には、インク吸収体５５に吸収されたインクが、噴射面１７とキャップ部３４とが当接することによって形成された空間内を保湿し、噴射口１６内のインクの乾燥を抑制する。なお、インクによってはインクが吸湿作用をする場合もあり、その場合、インク吸収体は無くてもよい。すなわち、インク吸収体は、必要に応じて配置される。
【００６３】
検出部４５に供給されたインクは、電極部材５６の隙間を通過して、インク吸収体５５に保持（吸収）される。なお、インクが通過できれば、電極部材５６はメッシュ部材でなくてもよい。また、インク吸収体５５が無い場合には、電極部材５６は、キャップ部３４の底面から延びるように設けられたリブに保持される。上述のように、キャップ部３４の底には、吸引チューブ３９が接続されており、インク吸収体５５のインクは、吸引チューブ３９を介して、吸引装置３５に吸引される。
【００６４】
電圧印加器５３は、記録ヘッド４のノズル基板２１の噴射面（下面）１７と電極部材５６の検出部（上面）４５との間に電圧を印加可能な電子回路を含む。本実施形態においては、電圧印加器５３は、電極部材５６が正極、ノズル基板２１が負極となるように、直流電源と抵抗素子とを介して、電極部材５６とノズル基板２１とを電気的に接続する。
【００６５】
上述のように、ノズル基板２１はステンレス鋼等の金属で形成されており、電極部材５６はステンレス鋼等の金属で形成されており、ノズル基板２１及び電極部材５６のそれぞれは導電性を有する。電圧印加器５３は、噴射面１７と検出部４５との間に電圧を印加可能である。
【００６６】
電圧検出器５４は、電極部材５６の電圧信号を積分して出力する積分回路、この積分回路から出力された信号を反転増幅して出力する反転増幅回路、及びこの反転増幅回路から出力された信号をＡ／Ｄ変換して出力するＡ／Ｄ変換回路等を含む。
【００６７】
本実施形態においては、検出装置４６は、噴射面１７と検出部４５との間に電界を与えて、噴射口１６から検出部４５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て処理装置４７に出力する。処理装置４７は、検出装置４６の出力を演算処理可能であり、検出装置４６から出力された検出波形に基づいて、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得可能である。
【００６８】
図８は、検出装置４６の検出動作の原理を説明するための模式図である。電圧印加器５３によってノズル基板２１の噴射面１７と電極部材５６の検出部４５との間に電圧を印加した状態で、圧電素子２５を駆動することによって、噴射口１６からインクの滴が噴射（吐出）される。本実施形態においては、ノズル基板２１は負極となっているため、図８（Ａ）に示すように、ノズル基板２１の一部の負電荷がインクの滴に移動し、噴射されたインクの滴は負に帯電する。噴射口１６から噴射されたインクの滴が電極部材５６の検出部４５に近づくにつれて、静電誘導によって、検出部４５では、正電荷が増加する。これにより、ノズル基板２１の噴射面１７と電極部材５６の検出部４５との間の電圧は、静電誘導によって生じる誘導電圧により、インクの滴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８（Ｂ）に示すように、インクの滴が検出部４５に接触すると、インクの滴の負電荷により、検出部４５の正電荷が中和される。この結果、ノズル基板２１の噴射面１７と電極部材５６の検出部４５との間の電圧は、当初の電圧値を下回る。その後、ノズル基板２１の噴射面１７と電極部材５６の検出部４５との間の電圧は、当初の電圧値に戻る。
【００６９】
ここで、以下の説明においては、噴射面１７と検出部４５との間に電界を与えた状態で、噴射口１６からインクを噴射していないときに検出される噴射面１７と検出部４５との間の電圧値（当初の電圧値）を適宜、基準値Ｖ０、と称する。
【００７０】
図９は、噴射面１７と検出部４５との間に電圧を印加してその噴射面１７と検出部４５との間に電界を与えた状態で、噴射口１６よりインクの滴を噴射（吐出）したときの、検出装置４６の電圧検出器５４から出力される電圧値の時間的変化（検出波形）ＶＴの一例を示す図である。図９において、横軸は時間、縦軸は電圧値である。
【００７１】
図９に示すように、検出波形ＶＴは、第１のタイミングＴ１、第１のタイミングＴ１から第１時間Ｄ１経過後の第２のタイミングＴ２、及び第２のタイミングＴ２から第２時間Ｄ２経過後の第３のタイミングＤ３のそれぞれについての電圧値を含む。
【００７２】
第１のタイミングＴ１から第２のタイミングＴ２までにおいて電圧値は基準値Ｖ０であり、第２のタイミングＴ２において電圧値は変化を開始し、第３のタイミングＴ３において電圧値は極値（極大値）ＶＰとなる。
【００７３】
図９に示す検出波形ＶＴにおいて、第１のタイミングＴ１は、駆動素子２５に駆動信号が入力された時である。第２のタイミングＴ２は、噴射口１６よりインクの滴の噴射（吐出）が開始された時である。第３のタイミングＴ３は、噴射口１６からのインクの滴が検出部４５に到達（接触）した時である。
【００７４】
噴射口１６よりインクの滴を噴射（吐出）するために、第１のタイミングＴ１で圧電素子２５に駆動信号を入力すると、噴射口１６に接続された圧力室３１の圧力の変化が開始される。第１のタイミングＴ１で圧電素子２５に駆動信号を入力した後、圧力室３１の圧力が所定の値に達し、第１時間Ｄ１経過後の第２のタイミングＴ２に、噴射口１６からのインクの滴の噴射（吐出）が開始される。換言すれば、噴射口１６からのインクの滴が噴射面１７から検出部４５に移動する場合において、第２のタイミングＴ２は、インクの滴の移動が開始される瞬間である。
【００７５】
図８を参照して説明したように、噴射口１６から噴射されるインクの滴は、負に帯電され、噴射口１６よりインクの滴の噴射が開始された瞬間、すなわち、噴射口１６からインクの滴が出た瞬間、電圧値は変化を開始する。
【００７６】
噴射口１６よりインクの滴の噴射が開始された後、噴射口１６から噴射されたインクの滴が電極部材５６の検出部４５に近づくにつれて、図８を参照して説明したように、静電誘導によって、検出部４５では、正電荷が増加する。静電誘導によって生じる誘導電圧により、電圧値は、除々に増加する。そして、噴射口１６からのインクの滴が検出部４５に到達（接触）する第３のタイミングＴ３において、電圧値は極大値ＶＰとなる。
【００７７】
その後、図８を参照して説明したように、インクの滴が検出部４５に接触すると、インクの滴の負電荷により、検出部４５の正電荷が中和される。この結果、第３のタイミングＴ３以降、電圧値は、除々に減少し、第３のタイミングＴ３から所定時間経過後の第４のタイミングにおいて、基準値Ｖ０を下回って極小値ＶＵとなった後、基準値Ｖ０に戻る。
【００７８】
検出装置４６の検出波形ＶＴは、処理装置４７に出力される。処理装置４７は、検出装置４６から出力された検出波形ＶＴに基づいて、第１時間Ｄ１、第２時間Ｄ２、基準値Ｖ０、及び極大値ＶＰを求める。処理装置４７は、第１時間Ｄ１、第２時間Ｄ２、及び基準値Ｖ０と極値ＶＰとの差（基準値Ｖ０に対する極大値ＶＰ）の少なくとも１つを求め、その求めた結果に基づいて、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得する。
【００７９】
記録ヘッド４内の気泡が成長するとインクの吐出速度が変化し、噴射口１６よりインクが噴射されてから検出部４５に到達するまでの第２時間Ｄ２が変化する。すなわち、インクの吐出速度が速くなる場合には、噴射口１６よりインクが噴射されてから検出部４５に到達するまでの第２時間Ｄ２は長くなる。また、インクの吐出速度が遅くなる場合には、噴射口１６よりインクが噴射されてから検出部４５に到達するまでの第２時間Ｄ２は短くなる。
また、記録ヘッド４内の気泡が成長するとインクの吐出量（１つのインクの滴の大きさ、体積）が変化し、基準値Ｖ０に対する極大値ＶＰが変化する。すなわち、インクの吐出量が多くなる場合には、極大値ＶＰは大きくなる。また、インクの吐出量が少なくなる場合には、極大値ＶＰは小さくなる。
【００８０】
このように、本実施形態においては、噴射面１７と検出部４５との間に電圧を印加してその噴射面１７と検出部４５との間に電界を与えた状態で、噴射口１６よりインクの滴を噴射することによって、検出装置４６は、噴射口１６から検出部４５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（検出波形）ＶＴを出力することができる。
【００８１】
そして、処理装置４７は、検出装置４６から出力される検出波形ＶＴに基づいて、具体的には、第２時間Ｄ２に基づいてインクの吐出速度に関する情報を取得することができ、基準値Ｖ０と極大値ＶＰとの差に基づいてインクの吐出量に関する情報を取得することができる。
【００８２】
そして、インクの吐出速度及び吐出量は、記録ヘッド４内において成長する気泡の量に依存して変化するため、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得することによって、噴射口１６からのインクの噴射状態を判断することができる。
【００８３】
なお、検出装置４６から出力される検出波形ＶＴの第１時間Ｄ１、及び極値ＶＰは、圧電素子２５を含む駆動ユニット２４の駆動状態（駆動力、駆動信号、駆動波形を含む）に応じても変化する。したがって、検出システム８は、駆動ユニット２４の駆動状態を一定にした状態で、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得する動作を実行する。
【００８４】
また、検出装置４６から出力される検出波形ＶＴの第２時間Ｄ２は、噴射面１７と検出部４５との距離に応じても変化する。したがって、検出システム８は、噴射面１７と検出部４５との距離（ギャップ）を一定にした状態で、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得する動作を実行する。
【００８５】
すなわち、検出システム８は、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得する動作を実行する際、噴射口１６よりインクを噴射するときの噴射条件を、常に同じ条件にして実行する。
【００８６】
図１０は、インクジェットプリンタ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インクジェットプリンタ１は、インクジェットプリンタ１全体の動作を制御する制御装置５８を備えている。制御装置５８には、インクジェットプリンタ１の動作に関する各種情報を入力する入力装置５９と、インクジェットプリンタ１の動作に関する各種情報を記憶した記憶装置６０と、時間の計測を実行可能な計測装置６１とが接続されている。また、制御装置５８には、上述した記録紙搬送機構３、キャリッジ駆動装置７、メンテナンス装置１３、及び検出システム８（検出装置４６、処理装置４７）等が接続されている。また、インクジェットプリンタ１は、圧電素子２５を含む駆動ユニット２４に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器６２を備えている。駆動信号発生器６２は、制御装置５８に接続されている。
【００８７】
駆動信号発生器６２には、記録ヘッド４の圧電素子２５に入力する吐出パルスの電圧値の変化量を示すデータ、及び吐出パルスの電圧を変化させるタイミングを規定するタイミング信号が入力される。駆動信号発生器６２は、入力されたデータ及びタイミング信号に基づいて、例えば、図１１に示す吐出パルスＤＰを含む駆動信号を発生する。
【００８８】
図１１において、吐出パルスＤＰは、基準電位ＶＭから最高電位ＶＨまで所定の勾配で電位を上昇させる第１充電要素ＰＥ１と、最高電位ＶＨを一定時間維持する第１ホールド要素ＰＥ２と、最高電位ＶＨから最低電位ＶＬまで所定の勾配で電位を降下させる放電要素ＰＥ３と、最低電位ＶＬを短い時間維持する第２ホールド要素ＰＥ４と、最低電位ＶＬから基準電位ＶＭまで電位を復帰させる第２充電要素ＰＥ５とを含む。噴射口１６から噴射されるインクの滴の量が設計値と一致するように、吐出パルスＤＰのうち、最高電位ＶＨと最低電位ＶＬとの電位差である駆動電圧ＶＤが設定される。なお、図１１に示す吐出パルスＤＰは一例であり、種々の波形のものを用いることができる。
【００８９】
駆動信号発生器６２より吐出パルスＤＰが圧電素子２５に入力されると、噴射口１６よりインクの滴が吐出される。第１充電要素ＰＥ１が供給されると、圧電素子２５が収縮して圧力室３１が膨張する。この圧力室３１の膨張状態が短時間維持された後、放電要素ＰＥ３が供給されて圧電素子２５が急激に伸長する。これに伴って、圧力室３１の容積が基準容積（圧電素子２５に基準電位ＶＥを印加したときの圧力室３１の容積）以下に収縮し、噴射口１６に露出したメニスカスが外側に向けて急激に加圧される。これにより、所定量のインクの滴が噴射口１６から吐出される。その後、第２ホールド要素ＰＥ４、及び第２充電要素ＰＥ５が圧電素子２５に順次供給され、インクの滴の吐出に伴うメニスカスの振動を短時間で収束させるように、圧力室３１が基準容積に復帰する。
【００９０】
次に、上述の構成を有するインクジェットプリンタ１の動作の一例について、主に検出システム８及びメンテナンス装置１３の動作を中心にして、図１２のフローチャート図を参照しながら説明する。
【００９１】
出荷後等の最初の電源供給時に、制御装置５８は、検査ＯＫフラグ、検査ＮＧフラグ及びα固定フラグをリセットする（ステップＳ１）。ここで検査ＯＫフラグとは、後述する検出システム８を用いた検出動作によって得られるインクの吐出速度及び吐出量が正常の範囲である場合にセットされるフラグであり、記憶装置６０に記憶されるものである。また、検査ＮＧフラグとは、後述する検出システム８を用いた検出動作によって得られるインクの吐出速度及び吐出量が正常の範囲から外れた場合にセットされるフラグであり、記憶装置６０に記憶されるものである。また、α固定フラグとは、インクジェットプリンタ１の動作の中でメンテナンス処理を行うタイミングが算出された場合にセットされるフラグであり、記憶装置６０に記憶されるものである。
【００９２】
なお、αは、時間の経過と記録ヘッド内の気泡量との関係を示すグラフの傾きを示すものであり、出荷時に予め仮の値が記憶装置６０によって記憶されている。
一般的に時間の経過と記録ヘッド内の気泡量とは、比例関係を示す。そして、従来のインクジェットプリンタ１では、予め実験等によって算出されたαを記憶し、このαに基づいて記録ヘッド内の気泡量を算出し、気泡量が、噴射状態が不良状態となると推測される時間にメンテナンス処理を行っている（図１３参照）。例えば、噴射状態が不良状態となる気泡量が７．５ｍｍ３であり、αが０．００３５ｍｍ３／日である場合には、メンテナンス処理は２１４日後に行われる。
そして、本実施形態のインクジェットプリンタ１では、従来のインクジェットプリンタが記憶しているαを仮のαとして記憶している。
【００９３】
制御装置５８は、印刷命令を受信したかを判定する（ステップＳ２）。制御装置５８は、印刷命令を受信した場合には、仮のα及び経過時間Ｔに基づいて記録ヘッド内の気泡量が、噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘを超えているかを判定する（ステップＳ３）。制御装置５８は、仮のα及び経過時間Ｔに基づいて記録ヘッド内の気泡量が、噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘを超えていると判定した場合には、α固定フラグがセットされているかを判定する（ステップＳ４）。そして、制御装置５８は、α固定フラグがセットされていないと判定した場合に、検出システム８を用いた検出動作の開始を指令する（ステップＳ５）。
【００９４】
なお、制御装置５８は、ステップＳ２にて印刷命令を受信していない場合には、待機状態となる。
また、制御装置５８は、ステップＳ３にて、仮のα及び経過時間Ｔに基づいて記録ヘッド内の気泡量が、噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘを超えていないと判定した場合には、ステップＳ２にて受信した印刷命令に基づいて、記録紙搬送機構３及びキャリッジ駆動装置７を制御して印刷（ステップＳ６）を行い、印刷が終了したかどうかを判定する（ステップＳ７）。そして、印刷が終了した場合には、ステップＳ２に戻る。
【００９５】
ステップＳ５にて、制御装置５８は、噴射口１６からのインクを記録紙に供給する前に、検出システム８を用いた検出動作を実行する。
なお、本実施形態においては、記録領域において噴射口１６からのインクを記録紙に供給する前に、ホームポジションにおいて噴射口１６よりインクをキャップ部３４に予め噴射するフラッシング動作が実行される。本実施形態においては、検出システム８は、フラッシング動作で噴射されるインクを用いて、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得する。
【００９６】
インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を検出するために、制御装置５８は、ホームポジションにおいて、噴射面１７と所定のギャップを介して対向するように、検出部４５を配置する。本実施形態においては、制御装置５８は、噴射面１７とキャップ部３４の上端面５７とを僅かに離した状態で、検出システム８による検出動作を実行する。
【００９７】
インクの吐出速度及び吐出量取得動作において、制御装置５８は、駆動信号発生器６２を用いて駆動ユニット２４に駆動信号を供給し、複数の噴射口１６のうち、１つの噴射口１６から順番にインクの滴を噴射する動作を実行させる。噴射口１６から噴射されたインクの滴は、検出部４５に供給される。電圧検出器５４は、図９等を参照して説明したように、噴射口１６から噴射されたインクに応じた検出波形を処理装置４７に出力する。処理装置４７は、検出波形に基づいて、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得する。
【００９８】
本実施形態においては、初期状態のインクに基づいて検出装置４６から出力されるべき基準波形ＶＲが記憶装置６０に予め記憶されている。基準波形ＶＲに関する情報は、例えば、インクジェットプリンタ１の製造工場等における製造時において、実験またはシミュレーションによって予め取得可能である。基準波形ＶＲは、製造工場からの出荷時等において、記憶装置６０に予め記憶される。
【００９９】
処理装置４７は、検出装置４６から出力された検出波形ＶＴと、記憶装置６０に記憶されている基準波形ＶＲとに基づいて、初期状態からのインクの吐出速度及び吐出量の変化量に関する情報を取得する。そして、処理装置４７は、全ての噴出口１６のインクの吐出速度及び吐出量の両方の変化量が初期状態から許容範囲を超えるものでない場合は、噴射状態が良好状態であることを示す第１検出信号を出力する。また、処理装置４７は、いずれかの噴出口１６のインクの吐出速度及び吐出量のいずれか一方あるいは両方の変化量が初期状態から許容範囲を超えるものである場合には、噴射状態が不良状態であることを示す第２検出信号を出力する。
【０１００】
そして、制御装置５８は、処理装置４７から第１検出信号を受信した場合には、検出システム８を用いた検出動作の検出結果が好ましいと判定（ステップＳ８）して、検査ＯＫフラグをセットする（ステップＳ９）。また、制御装置５８は、処理装置４７から第２検出信号を受信した場合には、検出システム８を用いた検出動作の検出結果が好ましくないと判定（ステップＳ８）して、検査ＮＧフラグをセットする（ステップＳ１０）。
【０１０１】
制御装置５８は、ステップＳ９にて検査ＯＫフラグをセットした場合には、検査ＯＫフラグと検査ＮＧフラグとの両方が既にセットされているかを判定する（ステップＳ１１）。そして、検査ＯＫフラグと検査ＮＧフラグとの両方がセットされていない場合、すなわち検査ＯＫフラグのみがセットされている場合には、αの値を所定値（本実施形態においては０．００５）減少させる（ステップＳ１２）。
ここで、上述のように、αは時間の経過と記録ヘッド内の気泡量との関係を示すグラフの傾きを示すものである。このため、図１４に示すように、ステップＳ１２にてαの値を所定値減少させることによって、時間の経過と記録ヘッド内の気泡量との関係を示すグラフの傾きが、緩やかになる。このため、経過時間に対する気泡量の増加量が減少し、噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘまでの時間が長くなる。
すなわち、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、αの値を所定時間減少させることによって、経過時間に対する記録ヘッド４内の気泡量の増加量が少なく見積もられ、噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘに到達するまでの時間が所定時間長く設定されることとなる。
【０１０２】
制御装置５８は、ステップＳ１２にてαの値を所定値減少させると、ステップＳ２にて受信した印刷命令に基づいて、記録紙搬送機構３及びキャリッジ駆動装置７を制御して印刷（ステップＳ１３）を行い、印刷が終了したかどうかを判定する（ステップＳ１４）。そして、印刷が終了した場合には、ステップＳ２に戻る。
【０１０３】
また、制御装置５８は、ステップＳ１１にて、検査ＯＫフラグと検査ＮＧフラグとの両方がセットされていると判定した場合には、αの値を所定値減少させた（ステップＳ１５）後、α固定フラグをセットする（ステップＳ１６）。
ここで、上述のように、α固定フラグは、インクジェットプリンタ１の動作の中でメンテナンス処理を行うタイミングが算出された場合にセットされるフラグである。つまり、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、検査ＯＫフラグと検査ＮＧグラフとの両方がセットされた時点にて、メンテナンス処理を行うタイミングが設定される。この場合になるのは、前回の検出動作の検査結果がＮＧだった場合である。今回の検査がＯＫだったので、αを所定値減少させ、検査ＮＧになるようなα値とする。これにより検査ＮＧとなる傾きαがわかる。
【０１０４】
制御装置５８は、ステップＳ１６にてα固定フラグをセットすると、ステップＳ２にて受信した印刷命令に基づいて、記録紙搬送機構３及びキャリッジ駆動装置７を制御して印刷（ステップＳ１３）を行い、印刷が終了したかどうかを判定する（ステップＳ１４）。そして、印刷が終了した場合には、ステップＳ２に戻る。
【０１０５】
一方、制御装置５８は、ステップＳ１０にて検査ＮＧフラグをセットした場合には、検査ＯＫフラグと検査ＮＧフラグとの両方が既にセットされているかを判定する（ステップＳ１７）。そして、検査ＯＫフラグと検査ＮＧフラグとの両方がセットされていない場合、すなわち検査ＮＧフラグのみがセットされている場合には、αの値を所定値（本実施形態においては０．００５）増加させる（ステップＳ１８）。
このようにαの値を所定値増加させることによって、時間の経過と記録ヘッド内の気泡量との関係を示すグラフの傾きが、急になる。このため、経過時間に対する気泡量の増加量が増加し、噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘまでの時間が短くなる。
すなわち、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、αの値を所定時間増加させることによって、経過時間に対する記録ヘッド４内の気泡量の増加量が多く見積もられ、噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘに到達するまでの時間が所定時間短く設定されることとなる。
【０１０６】
制御装置５８は、ステップＳ１８にてαの値を所定値増加させると、メンテナンス処理（ステップＳ１９）を行う。なお、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、メンテナンス処理として、ＴＣＬ（タイマークリーニング）を行う。ＴＣＬは、上述したメンテナンス装置１３を用いて記録ヘッド４内のインクを吸引して強制排出する、周知のメンテナンス処理である。このようなＴＣＬを行うことによって、記録ヘッド４内の気泡量を減少させ、噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘ以下に回復させつつ、噴射状態が不良の噴射口１６を回復させることができる。なお、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、ＴＣＬによって１．５ｇのインクを強制排出し、これによって、記録ヘッド４内の気泡量を予め設定された初期値まで減少させる。初期値は、予め記憶装置６０に記憶されている。
【０１０７】
制御装置５８は、ステップＳ１９にてメンテナンス処理を行うと、ステップＳ２にて受信した印刷命令に基づいて、記録紙搬送機構３及びキャリッジ駆動装置７を制御して印刷（ステップＳ２０）を行い、印刷が終了したかどうかを判定する（ステップＳ２１）。そして、印刷が終了した場合には、ステップＳ２に戻る。
【０１０８】
また、制御装置５８は、ステップＳ１７にて、検査ＯＫフラグと検査ＮＧフラグとの両方がセットされていると判定した場合には、α固定フラグをセットする（ステップＳ２２）。
つまり、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、検査ＯＫフラグと検査ＮＧグラフとの両方がセットされた時点にて、メンテナンス処理を行うタイミングが設定される。すなわち、これまで検査ＯＫだったものが、今回検査ＮＧになったので、今回のα値が検査ＮＧとなる限界の傾きとなる。
【０１０９】
制御装置５８は、ステップＳ２２にてα固定フラグをセットすると、ステップＳ２にて受信した印刷命令に基づいて、記録紙搬送機構３及びキャリッジ駆動装置７を制御して印刷（ステップＳ２０）を行い、印刷が終了したかどうかを判定する（ステップＳ２１）。そして、印刷が終了した場合には、ステップＳ２に戻る。
【０１１０】
また、ステップＳ４にてα固定フラグが既にセットされている場合には、制御装置５８は、メンテナンス処理（ステップＳ２３）を行い、ステップＳ２にて受信した印刷命令に基づいて、記録紙搬送機構３及びキャリッジ駆動装置７を制御して印刷（ステップＳ２４）を行い、印刷が終了したかどうかを判定する（ステップＳ２５）。そして、印刷が終了した場合には、ステップＳ２に戻る。
【０１１１】
このような本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、α固定フラグがセットされていない場合、すなわちメンテナンス処理を行うタイミングが最終的に算出されていない場合には、印刷命令を受信するたびに検出システム８による検査を繰り返し行う。
インクジェットプリンタ１においては、個体間において噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘに到達するまでの時間が異なるが、各個体における噴射状態が不良状態となる気泡量Ｘに到達するまでの時間はほぼ一定である。このため、α固定フラグがセットされるまでにおける本実施形態のインクジェットプリンタ１の動作は、αを所定値ずつ変更させることを考えれば、先に第１検出信号（噴射状態が良好状態を示す信号）を一度あるいは繰り返し受信した後に第２検出信号（噴射状態が不良状態を示す信号）を受信するパターン、あるいは、先に第２検出信号を一度あるいは繰り返し受信した後に第１検出信号を受信するパターンとなる。
そして、本実施形態においては、先に第１検出信号を受信することによって検査ＯＫフラグがセットされ（ステップＳ９）、後に第２検出信号を受信することによって検査ＮＧフラグがセットされる（ステップＳ１０）場合には、第１検出信号を受信するごとにαを所定値ずつ減少させる（ステップＳ１２）。これによってメンテナンス処理を行うタイミングを所定時間ずつ長く設定し、第２検出信号を受信した際に、α固定フラグをセットすることによって、設定されているαを算出すべきメンテナンス処理を行うタイミングとしている。
また、先に第２検出信号を受信することによって検査ＮＧフラグがセットされ（ステップＳ１０）、後に第１検出信号を受信することによって検査ＮＧフラグがセットされる（ステップＳ９）場合には、第２検出信号を受信するごとにαを所定値ずつ増加させる（ステップＳ１８）ことによってメンテナンス処理を行うタイミングを所定時間ずつ短く設定し、第１検出信号を受信した際に、設定されているαを所定値減少させることによって、メンテナンス処理を行うタイミングを所定時間短く設定し、このαをもってα固定フラグをセットしている（ステップＳ２２）。
そして、一度α固定フラグがセットされた場合には、検査ＮＧとなるタイミングが固定されるので、基本的には設定されたαに基づくメンテナンス処理のタイミングに基づいて、次回以降のメンテナンス処理時にメンテナンス装置１３を制御する。
【０１１２】
以上のような本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、インクを噴射する噴射口１６が形成された噴射面１７を有する記録ヘッド４と、噴射口１６からのインクの噴射状態を検出して該噴射状態に応じた検出信号を出力する検出システム８と、噴射口１６からのインクの噴射状態を回復するメンテナンス処理を行うメンテナンス装置１３と、検出信号に基づいてメンテナンス処理を行うタイミングを算出し、算出したタイミングに基づいて次回以降のメンテナンス処理時にメンテナンス装置１３を制御する制御装置５８とを備える。
【０１１３】
このような本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、検出システム８によって噴射口１６からのインクの噴射状態が検出され、この検出結果（検出信号）に基づいて、制御装置４８が次回以降のメンテナンス処理を行うタイミングを算出する。つまり、現状の噴射状態に基づいてメンテナンス処理を行うタイミングが算出される。
したがって、本実施形態のインクジェットプリンタ１、噴射口１６からのインクの噴射状態を回復するメンテナンス処理を最適なタイミングにて行うことが可能となる。
【０１１４】
また、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、制御装置４８は、噴射状態がインクを噴射可能な良好状態である場合の検出信号である第１検出信号と、噴射状態がインクを噴射不能な不良状態である場合の検出信号である第２検出信号とに基づいてタイミングを算出するという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、噴射状態が良好状態にて得られる第１検出信号と、噴射状態が不良状態にて得られる第２検出信号とに基づいてメンテナンス処理を行うタイミングが算出される。このような２つの検出信号を用いてメンテナンス処理を行うタイミングを算出することによって、より最適なタイミングを算出することができる。
【０１１５】
また、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、制御装置４８は、先に上記第１検出信号を受信し、後に第２検出信号を受信する場合には、第１検出信号を受信するごとにタイミングを所定時間ずつ長く設定し、第２検出信号を受信した際に設定されているタイミングを算出すべきタイミングとし、先に第２検出信号を受信し、後に第１検出信号を受信する場合には、第２検出信号を受信するごとにタイミングを所定時間ずつ短く設定し、第１信号を受信した際に設定されているタイミングを所定時間だけ短く設定したタイミングを算出すべきタイミングとするという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、先に第１検出信号を受信し、後に第２検出信号を受信する場合には、第２検出信号を受信した際に設定されているタイミングが算出すべきタイミングとして設定される。また、先に第２検出信号を受信し、後に第１検出信号を受信する場合には、第１信号を受信した際に設定されているタイミングから所定時間だけ短くされたタイミングが算出すべきタイミングとして設定される。
第１検出信号は噴射状態が良好状態にて得られる検出信号であり、第２検出信号は噴射状態が不良状態にて得られる検出信号である。このため、先に第１検出信号を受信し、後に第２検出信号を受信する場合には、噴射状態が不良状態に変化したタイミングが算出すべきタイミングとされる。また、先に第２検出信号を受信し、後に第１検出信号を受信する場合も、噴射状態が不良状態に変化したタイミングが算出すべきタイミングとされる。つまり、本構成によれば、噴射状態が時間の経過に伴って良好状態から不良状態に変わるタイミングにてメンテナンス処理を行うことができる。
【０１１６】
なお、先に上記第１検出信号を受信し、後に第２検出信号を受信する場合には、第１検出信号を受信するごとにタイミングを所定時間ずつ長く設定し、第２検出信号を受信した際に設定されているタイミングを所定時間だけ長く設定したタイミング算出すべきタイミングとし、先に第２検出信号を受信し、後に第１検出信号を受信する場合には、第２検出信号を受信するごとにタイミングを所定時間ずつ短く設定し、第１信号を受信した際に設定されているタイミングを算出すべきタイミングとするという構成を採用することもできる。
このような構成を採用することによって、噴射状態が不良状態に変わる直前のタイミングにてメンテナンス処理を行うことができる。
【０１１７】
なお、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、制御装置５８は、予め設定された再算出時間ごとに検出信号に基づいてメンテナンス処理を行うタイミングを算出するという構成を採用することが好ましい。すなわち、再算出時間ごとに図１２のフローチャートに示すステップＳ１に戻り、一度検査ＯＫフラグ、検査ＮＧフラグ及びα固定フラグをリセットして、再度これらをセットする構成を採用することが好ましい。
このような構成を採用することによって、一度制御装置５８にてメンテナンス処理を行うタイミングが算出されて設定された場合であっても、再算出時間が経過した後に再度タイミングが算出される。このため、長時間の経過や環境の変化によってメンテナンス処理の最適なタイミングが変化してしまうような場合であっても、常に最適なタイミングにてメンテナンス処理を行うことが可能となる。
【０１１８】
また、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、検出システム８は、噴射面１７と所定のギャップを介して対向するように配置される検出部４５と、該検出部４５と噴射面１７との間に電界を与える電圧印加器５３と、噴射口１６から検出部４５にインクが移動するときの静電誘導に基づく検出部４５の電圧値の変化を検出信号して出力する電圧検出器５４とを備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、噴射口からのインクの噴射状態を正確に検出することが可能となる。
【０１１９】
また、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、メンテナンス装置１３は、噴射面１７の噴射口１６を含む領域を覆うことが可能なキャップ部３４と、吸引チューブ３９を介してキャップ部３４と接続される吸引装置３５とを備えるという構成を採用する。
このような構成を採用することによって、記録ヘッド４内のインクを強制排出させることが可能となり、これによって噴射口１６からのインクの噴射状態を回復することができる。
そして、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、液体であるインクを用いており、噴射状態は記録ヘッド内の気泡の大きさに依存して変化するものである。
このため、上記吸引装置３５を備えるメンテナンス装置１３にて、液体であるインクが強制排出され、これによって気泡が減少する。このため、インクを強制排出することによって、噴射口１６からの流体の噴射状態を回復することができる。
【０１２０】
なお、本実施形態においては、電極部材５６が正極、ノズル基板２１が負極となるように設定されているので、第２のタイミングＴ２から第３のタイミングＴ３において電圧値は除々に増加し、検出波形ＶＴの極値は極大値となるが、電極部材５６が負極、ノズル基板２１が正極となるように設定されている場合には、第２のタイミングＴ２から第３のタイミングＴ３において電圧値は除々に減少し、検出波形ＶＴの極値は極小値となる。この場合においても、処理装置４７は、検出波形に基づいて、インクの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得することができる。
【０１２１】
また、本実施形態においては、メンテナンス処理としてＴＣＬ（タイマークリーニング）を行う構成について説明した。しかしながら、インクの吐出状態を回復するメンテナンス処理としては、インクの強制排出に限られるものではなく、噴射口１６が形成された噴射面１７を拭うワイピングや、所定回数だけインクを噴射口１６から噴射するフラッシングを行っても良い。このようなワイピングやフラッシングを、予め設定された所定時間ごとに行う場合にも、噴射状態が不良状態となっていないにも関わらずワイピングやフラッシングを行ってしまい、インクの無駄や作業時間の増加を招く場合がある。このため、インクの吐出状態を回復するメンテナンス処理としてワイピングやフラッシングを行う場合には、インクの無駄や作業時間の増加を回避することができる。
【０１２２】
なお、本実施形態においては、インクジェット式記録装置がインクジェットプリンタ１である場合を例にして説明したが、インクジェットプリンタに限られず、複写機及びファクシミリ等の記録装置であってもよい。
【０１２３】
なお、本実施形態においては、流体噴射装置が、インク等の液体（液状体）を噴射する液体噴射装置（液状体噴射装置）である場合を例にして説明したが、本発明の流体噴射装置は、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置に適用することができる。流体噴射装置が噴射可能な流体は、液体、機能材料の粒子が分散又は溶解されている液状体、ジェル状の流状体、流体として流して噴射できる固体、及び粉体（トナー等）を含む。
【０１２４】
なお、上本実施形態において、流体噴射装置から噴射される液体（液状体）としては、インクのみならず、特定の用途に対応する液体を適用可能である。流体噴射装置に、その特定の用途に対応する液体を噴射可能な噴射ヘッドを設け、その噴射ヘッドから特定の用途に対応する液体を噴射して、その液体を所定の物体に付着させることによって、所定のデバイスを製造可能である。例えば、本発明の液体噴射装置（液状体噴射装置）は、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、及び面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）の製造等に用いられる電極材、色材等の材料を所定の分散媒（溶媒）に分散（溶解）した液体（液状体）を噴射する液体噴射装置に適用可能である。
【０１２５】
また、液体噴射装置としては、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であってもよい。
【０１２６】
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、ジェルを噴射する流状体噴射装置、トナーなどの粉体を例とする固体を噴射するトナージェット式記録装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の流体噴射装置に本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタを示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタを示す平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る記録ヘッドを示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係るメンテナンス装置を示す斜視図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るメンテナンス装置の一部を下方から見た斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る吸引装置の一例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る検出システムを説明するための図である。
【図８】検出装置の検出動作の原理を説明するための模式図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る検出装置から出力される検出波形の一例を示す図である。
【図１０】インクジェットプリンタの電気的な構成を示すブロック図である。
【図１１】圧電素子に入力する駆動信号の一例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの動作の一例を説明するためのフローチャート図である。
【図１３】発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの動作の一例を説明するための説明図である。
【図１４】発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタの動作の一例を説明するための説明図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１…インクジェットプリンタ（流体噴射装置）、４…記録ヘッド（噴射ヘッド）、８…検出システム、１３…メンテナンス装置、１４…キャッピング装置、１５…ワイピング装置、１６…噴射口、１７…噴射面、２５…圧電素子（駆動素子）、３１…圧力室（空間）、３４…キャップ部、３５…吸引装置、５３……電圧印加器（電圧印加部）、５４……電圧検出器（電圧検出部）、４５…検出部、４６…検出装置、４７…処理装置、５８…制御装置、６０…記憶装置
【図１】
2008221518.tif 000003
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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