(57)【要約】【課題】電源投入時にキャップ部材と噴射ヘッドとが当接されていない場合に実行される噴射ヘッドのメンテナンス処理を適切に行う。【解決手段】電源投入時に、噴射面１７と接触面５７とに電荷を与えて、接触面５７の電圧値から、噴射面１７と接触面５７との接触状態を検出し、噴射ヘッド４とキャップ部材３４とが接触していない場合に、噴射ヘッド４のメンテナンス処理を行う。【選択図】図８
2008238627.tif 000002
【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るとともに導電性を持つ噴射面を有する噴射ヘッドと、
前記噴射面と接触可能であるとともに導電性を持つ接触面を有するキャップ部材と、
前記噴射面と前記接触面とが接近する方向及び離れる方向に前記噴射ヘッド及び前記キャップ部材の少なくとも一方を移動可能とする駆動装置と、
前記噴射ヘッドのメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、
前記噴射面と前記接触面とに電荷を与えて、前記噴射面及び前記接触面の少なくともいずれか一方の電圧値から、前記噴射面と前記接触面との接触状態を検出する検出装置と、
前記駆動装置、前記メンテナンス装置及び前記検出装置を制御する制御装置と、を備え、
電源投入時に、前記制御装置は、前記検出装置を用いて前記噴射面と前記接触面との接触状態を検出し、前記噴射面と前記接触面とが接触していない場合に、前記メンテナンス装置を用いて前記噴射ヘッドのメンテナンス処理を行うことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
電源が切断されてから前記電源投入までの時間を計測する計測装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記計測装置による計測時間に応じたメンテナンス処理を前記メンテナンス装置に実行させ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】
電源が切断されてから前記電源投入までの時間を計測する計測装置をさらに備え、
前記制御装置は、前記計測装置による計測時間が予め記憶する所定時間よりも長い場合に、前記メンテナンス装置に前記メンテナンス処理を実行させることを特徴とする請求項１または２記載の流体噴射装置。
【請求項４】
前記メンテナンス処理は、前記噴射口より所定量の前記流体を噴射するフラッシング動作を含む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】
前記メンテナンス処理は、前記噴射口より所定量の前記流体を吸引する吸引動作を含む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】
前記検出装置は、キャップ部材を含むことを特徴とする請求項１〜６いずれかに記載の流体噴射装置。
【請求項７】
流体を噴射する噴射口が形成されるとともに導電性を持つ噴射面を有する噴射ヘッドと、前記噴射面と接触可能であるとともに導電性を持つ接触面を有するキャップ部材と、を備える流体噴射装置のメンテナンス方法であって、
電源投入時に、前記噴射面と前記接触面とに電荷を与えて、前記噴射面及び前記接触面の少なくともいずれか一方の電圧値から、前記噴射面と前記接触面との接触状態を検出し、前記噴射ヘッドと前記キャップ部材とが接触していない場合に、前記噴射ヘッドのメンテナンス処理を行うことを特徴とする流体噴射装置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、流体噴射装置及び流体噴射装置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、記録ヘッドの噴射口より記録媒体にインクを噴射するインクジェット式記録装置が知られている。流体噴射装置においては、噴射口が乾燥することによって噴射不良が発生するのを抑制するために、従来から、噴射口を囲うように記録ヘッドに当接されるキャップ部材を備えるキャッピング装置が設けられている。
【０００３】
キャップ部材は、通常、流体噴射装置の電源が切断されている間において記録ヘッドと当接されており、これによって電源が切断されている間における噴射口の乾燥が抑制されるようになっている。しかしながら、何らかの原因（例えば、コンセントが抜かれる等）によって、電源が切断された時に実行されるシーケンスが完了できない場合には、キャップ部材が記録ヘッドに当接されずに電源が切断された状態となる場合がある。この場合には、噴射口が乾燥し、インクが増粘が進行することで噴射不良が生じる場合がある。
【０００４】
このような問題に対して、特許文献１には、キャップ部材を移動する駆動装置の駆動に連動して回転するカムと、当該カムの回転状態においてオンとオフとが切り替えられるセンサとを設置し、センサがオンとなっている状態をキャップ部材が記録ヘッドに当接されていない状態として検出する流体噴射装置が提案されている。そして、電源投入時にセンサがオンとなっている状態であれば吸引動作を行い、これによって記録ヘッドの噴射特性を回復させている。
【特許文献１】特開平５−８４９２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１に示される流体噴射装置では、キャップ部材と記録ヘッドとの当接状態と、センサのオン状態とオフ状態とが正確に整合していない（例えば、特許文献１の図５参照）。すなわち、電源投入時に、キャップ部材と記録ヘッドが当接しているにも関わらず、センサがオン状態となる場合がある。このため、インクが増粘していないにも関わらず、吸引動作が行われ、インクが無駄となる場合がある。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、電源投入時にキャップ部材と噴射ヘッドとが当接されていない場合に実行される噴射ヘッドのメンテナンス処理を適切に行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
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るとともに導電性を持つ噴射面を有する噴射ヘッドと、上記噴射面と接触可能であるとともに導電性を持つ接触面を有するキャップ部材と、上記噴射面と上記接触面とが接近する方向及び離れる方向に上記噴射ヘッド及び上記キャップ部材の少なくとも一方を移動可能とする駆動装置と、上記噴射ヘッドのメンテナンス処理を行うメンテナンス装置と、上記噴射面と上記接触面とに電荷を与えて、上記噴射面及び上記接触面の少なくともいずれか一方の電圧値から、上記噴射面と上記接触面との接触状態を検出する検出装置と、上記駆動装置、上記メンテナンス装置及び上記検出装置を制御する制御装置と、を備え、電源投入時に、上記制御装置は、上記検出装置を用いて上記噴射面と上記接触面との接触状態を検出し、上記噴射面と上記接触面とが接触していない場合に、上記メンテナンス装置を用いて上記噴射ヘッドのメンテナンス処理を行うことを特徴とする。
【０００８】
本発明の流体噴射装置が備える検出装置は、噴射面と接触面とに電荷を与えて、噴射面及び接触面と少なくともいずれかの一方の電圧値から、噴射面と接触面との接触状態を検出するものである。接触している場合の噴射面及び接触面の電圧値と、接触していない場合の噴射面及び接触面の電圧値とは大きく異なるため、本発明の流体噴射装置が備える検出装置によれば、噴射面と接触面との接触状態を正確に検出することができる。すなわち、本発明の流体噴射装置が備える検出装置によれば、噴射面を有する噴射ヘッドと接触面を有するキャップ部材とが当接されているか、または離間されているかを正確に検出することができる。
そして、本発明の流体噴射装置によれば、電源投入時における噴射面と接触面との接触状態が、検出装置によって検出される。つまり、電源投入時において、噴射ヘッドとキャップ部材とが当接されているのか、または離間されているのかが正確に検出される。そして、当該検出結果に基づき、噴射面と接触面とが接触していない場合に、噴射ヘッドのメンテナンス処理が実行される。このため、電源投入時に、噴射ヘッドとキャップ部材とが当接されているにも関わらず、噴射ヘッドのメンテナンス処理が実行されることを防止することができる。
したがって、本発明の流体噴射装置によれば、電源投入時にキャップ部材と噴射ヘッドとが当接されていない場合に実行される噴射ヘッドのメンテナンス処理を適切に行うことが可能となる。
【０００９】
また、本発明の流体噴射装置においては、電源が切断されてから上記電源投入までの時間を計測する計測装置をさらに備え、上記制御装置は、上記計測装置による計測時間に応じたメンテナンス処理を上記メンテナンス装置に実行させるという構成を採用する。
一般的に、噴射面と接触面とが接触していない時間、すなわち噴射面が露出された時間に比例して、噴射ヘッドの噴射特性が悪化する。つまり、電源が切断されてから上記電源投入までの時間に応じて噴射ヘッドの噴射特性が変化する。
したがって、上記構成を採用することによって、噴射ヘッドの噴射特性を推測し、推測された噴射特性に応じたメンテナンス処理を噴射ヘッドに対して行うことが可能となる。
【００１０】
また、本発明の流体噴射装置においては、電源が切断されてから上記電源投入までの時間を計測する計測装置をさらに備え、上記制御装置は、上記計測装置による計測時間が予め記憶する所定時間よりも長い場合に、上記メンテナンス装置に上記メンテナンス処理を実行させるという構成を採用する。
噴射面と接触面とが接触していない時間が短時間である場合には、噴射ヘッドの噴射特性の悪化程度が許容範囲内である場合がある。
したがって、本構成を採用することによって、不必要なメンテナンス処理をより削減することができる。
【００１１】
また、本発明の流体噴射装置においては、上記メンテナンス処理は、上記噴射口より所定量の上記流体を噴射するフラッシング動作を含むという構成を採用する。
また、本発明の流体噴射装置においては、上記メンテナンス処理は、上記噴射口より所定量の上記流体を吸引する吸引動作を含むという構成を採用する。
【００１２】
また、本発明の流体噴射装置においては、上記検出装置は、キャップ部材を含む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、キャップ部材が検出装置の一部として用いられる。したがって、検出装置の一部をキャップ部材と兼用することができ、装置の小型化を図ることが可能となる。
【００１３】
次に、本発明の流体噴射装置のメンテナンス方法は、流体を噴射する噴射口が形成されるとともに導電性を持つ噴射面を有する噴射ヘッドと、上記噴射面と接触可能であるとともに導電性を持つ接触面を有するキャップ部材と、を備える流体噴射装置のメンテナンス方法であって、電源投入時に、上記噴射面と上記接触面とに電荷を与えて、上記噴射面及び上記接触面の少なくともいずれか一方の電圧値から、上記噴射面と上記接触面との接触状態を検出し、上記噴射ヘッドと上記キャップ部材とが接触していない場合に、上記噴射ヘッドのメンテナンス処理を行うことを特徴とする。
【００１４】
本発明の流体噴射装置のメンテナンス方法では、噴射面と接触面とに電荷が与えられ、噴射面及び接触面と少なくともいずれかの一方の電圧値から、噴射面と接触面との接触状態が検出される。接触している場合の噴射面及び接触面の電圧値と、接触していない場合の噴射面及び接触面の電圧値とは大きく異なるため、本発明の流体噴射装置のメンテナンス方法によれば、噴射面と接触面との接触状態を正確に検出することができる。すなわち、噴射面を有する噴射ヘッドと接触面を有するキャップ部材とが当接されているか、または離間されているかを正確に検出することができる。
そして、本発明の流体噴射装置のメンテナンス方法では、電源投入時において、噴射ヘッドとキャップ部材とが当接されているのか、または離間されているのかが正確に検出される。そして、当該検出結果に基づき、噴射面と接触面とが接触していない場合に、噴射ヘッドのメンテナンス処理が実行される。このため、電源投入時に、噴射ヘッドとキャップ部材とが当接されているにも関わらず、噴射ヘッドのメンテナンス処理が実行されることを防止することができる。
したがって、本発明の流体噴射装置のメンテナンス方法によれば、電源投入時にキャップ部材と噴射ヘッドとが当接されていない場合に実行される噴射ヘッドのメンテナンス処理を適切に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】
【００１５】
以下、図面を参照して、本発明に係る流体噴射装置及び流体噴射装置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。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
記録ユニット２は、インクを噴射する記録ヘッド４（噴射ヘッド）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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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紙搬送機構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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
電源が切断されている間、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。
【００２６】
また、インクジェットプリンタ１は、記録ヘッド４とキャッピング装置１４のキャップ部材３４との位置関係を検出可能な検出装置８を備えている。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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導電性を有する金属で形成された板状の部材である。なお、上述のように噴射面１７は、ノズル基板２１の下面によって形成されている。このため、噴射面１７も、ノズル基板２１と同様に導電性を持つ。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
このように、本実施形態の圧電素子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３１の圧力を変動させる。
【００３６】
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。
【００３７】
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材３４を備えている。キャップ部材３４は、記録ヘッド４の噴射面１７と接触可能な上端面５７（接触面）を有し、当該上端面５７が噴射面１７と接触することによって、キャップ部材３４と噴射面１７との間に閉空間が形成される。
【００３８】
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材３４の上端面５７を接近する方向及び離れる方向に移動する駆動装置３７とを備えている。
【００３９】
図６は、駆動装置３７が記録ヘッド４の噴射面１７に対してキャップ部材３４の上端面５７を接近する方向及び離れる方向に移動している状態を示す図である。駆動装置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、キャップ部材３４の上端面５７を記録ヘッド４の噴射面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、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３７Ｂ、及び、例えば給紙ローラ駆動装置、搬送ローラ駆動装置等の動力源の動力をカム機構３７Ｃに伝達するギアユニット３７Ｇ等を含む。
【００４０】
また、キャッピング装置１４は、キャップ部材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、キャップ部材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。
【００４１】
図７は、吸引装置３５の一例を示す図である。図７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材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。
【００４２】
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。
【００４３】
ローラ部材４０がチューブ部材４１を押し潰しながら、図７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（キャップ部材側）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とキャップ部材３４との間に形成された空間を負圧にすることができる。
【００４４】
噴射面１７とキャップ部材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３５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。
【００４５】
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。
【００４６】
なお、チューブポンプの構成としては、図７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。
【００４７】
また、図５に示すように、キャッピング装置１４は、キャップ部材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とキャップ部材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とキャップ部材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。
【００４８】
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、キャップ部材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。
【００４９】
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。
【００５０】
メンテナンス処理は、噴射口１６からインクをキャップ部材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のキャップ部材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。
【００５１】
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材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の噴射特性が維持又は回復される。
なお、フラッシング動作は、記録ヘッド４の噴射口１６からインクを噴射する処理であるため、記録ヘッド４によって行われるメンテナンス処理であり、メンテナンス装置１３によって行われるメンテナンス処理ではない。つまり、本実施形態においては、記録ヘッド４も、本発明のメンテナンス装置に含まれている。
【００５２】
吸引動作は、ホームポジションにおいて、噴射面１７とキャップ部材３４とを対向させ、噴射面１７とキャップ部材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、フラッシング動作では排出しきれなかった粘度が増大したインク、噴射口１６内に侵入したゴミ、記録ヘッド４内の気泡等が、噴射口１６よりインクとともに排出され、噴射口１６の噴射特性が維持又は回復される。
【００５３】
図８は、検出装置８を説明するための模式図である。検出装置８は、記録ヘッド４の噴射面１７とキャップ部材３４の上端面５７との位置関係を検出可能である。
【００５４】
図８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。
【００５５】
図８において、検出装置８は、噴射面１７と上端面５７との接触状態を検出するものであり、記録ヘッド４の噴射面１７とキャップ部材３４の上端面５７との間に電圧を印加する電圧印加器５３と、上端面５７の電圧を検出する電圧検出器５４とを備えている。
【００５６】
キャップ部材３４は、上部に開口を有するトレイ状の部材であり、ステンレス鋼等の導電性を持つ材料で形成されている。キャップ部材３４の内側には、インク吸収体５５が配置されている。インク吸収体５５の上面４５は、キャップ部材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、キャップ部材３４のうち噴射面１７に最も近い面であって、上面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。
【００５７】
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とキャップ部材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。
【００５８】
上面４５に供給されたインクは、インク吸収体５５に保持（吸収）される。上述のように、キャップ部材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。
【００５９】
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とキャップ部材３４の上端面５７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、キャップ部材３４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、キャップ部材３４とノズル基板２１とを電気的に接続する。
【００６０】
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、キャップ部材３４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の噴射面１７及びキャップ部材３４の上端面５７それぞれは導電性を有する。電圧印加器５３は、噴射面１７と上端面５７との間に電圧を印加可能であり、噴射面１７と上端面５７とに電荷を与えることができる。
【００６１】
電圧検出器５４は、キャップ部材３４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。
【００６２】
図９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、電源が切断されている間であっても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、上述した駆動装置３７、記録紙搬送機構３、キャリッジ駆動装置７、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、及び検出装置８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。
【００６３】
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１０に示す吐出パルスＤＰを含む駆動信号を発生する。
【００６４】
図１０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１０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。
【００６５】
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。
【００６６】
次に、上述の構成を有するインクジェットプリンタ１の電源投入時の動作（メンテナンス方法）の一例について、主に制御装置５８及び検出装置８の動作を中心にして、図１１のフローチャートを参照しながら説明する。
【００６７】
電源が投入される（ステップＳ１）と、制御装置５８は、計測装置６１を用いて、前回電源が切断されてから電源投入（ステップＳ１）までの時間（以下、計測時間ｔと称する）を算出する（ステップＳ２）。なお、本ステップＳ２にて算出された時間は、一旦、記憶装置６０に記憶される。
【００６８】
続いて、制御装置５８は、検出装置８を用いて記録ヘッド４の噴射面１７とキャップ部材３４の上端面５７との接触状態を検出する（ステップＳ３）。
より詳細には、検出装置８の電圧印加器５３によって噴射面１７と上端面５７とに電荷が与えられ、電圧検出器５４によって上端面５７の電圧値が検出され、この電圧値が噴射面１７とキャップ部材３４との接触状態を示す信号として制御装置５８に入力される。そして、制御装置５８は、該信号に基づいて噴射面１７と上端面５７との接触状態を判定する。
【００６９】
制御装置５８は、噴射面１７と上端面５７とが接触している、すなわち記録ヘッド４とキャップ部材３４とが当接していると判定した場合（ステップＳ４）には、電源投入時の動作を完了する。
【００７０】
一方、制御装置５８は、噴射面１７と上端面５７とが接触していない、すなわち記録ヘッド４とキャップ部材３４とが離間されていると判定した場合（ステップＳ４）には、ステップＳ２にて算出して記憶装置６０に記憶された、電源が切断されてから電源投入までの時間の検証を行う（ステップＳ５）。
より詳細には、記憶装置６０には予め計測時間ｔとその後の処理とが対応付けられて記憶されており、記憶装置６０は、この対応付けに基づいて、ステップＳ２にて算出した計測時間ｔがいずれの処理に対応するものかを判定することによって、計測時間ｔの検証を行う。本実施形態においては、記憶装置６０には、図１２に示されるような対応付けにて、計測時間ｔとその後の処理とが記憶されている。なお、図１２において、ｔ１＜ｔ２である。
本実施形態においては、ｔ１（例えば１時間）以下の計測時間ｔが、電源投入時の動作完了に対応付けられている。また、ｔ１より長くｔ２（例えば２４時間）よりも短い計測時間ｔがフラッシング動作に対応付けられている。また、ｔ２以上の計測時間ｔが吸引動作に対応付けられている。
すなわち、本実施形態においては、制御装置５８は、計測時間ｔに応じたメンテナンス処理（フラッシング動作あるいは吸引動作）を実行する。また、制御装置５８は、計測時間ｔが、予め記憶装置６０に記憶された所定時間であるｔ１よりも長い場合に、メンテナンス処理を実行する。
【００７１】
制御装置５８は、ステップＳ５にて行った検証の結果、計測時間ｔがｔ１以下である場合には、電源投入時の動作を完了する。また、制御装置５８は、ステップＳ５にて行った検証の結果、計測時間ｔがｔ１より長くｔ２よりも短い計測時間ｔである場合には、フラッシング動作を行う（ステップＳ６）。また、制御装置５８は、ステップＳ５にて行った検証の結果、計測時間ｔがｔ２以上である場合には、吸引動作を行う（ステップＳ７）。
【００７２】
なお、上述のように、フラッシング動作は、噴射口１６よりインクをキャップ部材３４に予め噴射（吐出）する動作であり、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の噴射特性が回復される。
また、吸引動作は、噴射面１７とキャップ部材３４と当接させ、噴射面１７とキャップ部材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であり、フラッシング動作では排出しきれないほど増粘したインクが排出されることで、噴射口１６の噴射特性が回復される。
つまり、本実施形態においては、前回電源が切断されてから電源投入までの時間が短い場合（ｔ１より長くｔ２より短い場合）には、インクの増粘の進行が進んでいないためフラッシング動作による回復が図られ、前回電源が切断されてから電源投入までの時間が長い場合（ｔ２以上の場合）には、インクの増粘の進行が進んでいるため吸引動作による回復が図られる。
なお、本実施形態における吸引動作は、通常のインクジェットプリンタ１にて行われているクリーニング動作（吸引装置３５にてインクを排出する動作）と比較して少量のインクを吸引するのみで良い。これは、本実施形態の吸引動作が増粘したインクを排出することを目的とするものであるのに対して、クリーニング動作は、排出するのにより吸引力を必要とする記録ヘッド４の内部に溜まった気泡等を排出することを目的とするためである。
【００７３】
また、本実施形態では、上記ｔ１は、記録ヘッド４とキャップ部材３４とが当接されていない場合であっても、インクの増粘程度が許容範囲である限界時間とされている。また、上記ｔ２は、記録ヘッド４とキャップ部材３４とが当接されていない場合にインクの増粘程度がフラッシング動作にて回復可能な限界時間とされている。
【００７４】
制御装置５８は、ステップＳ６におけるフラッシング動作あるいはステップＳ７における吸引動作が完了した場合には、電源投入時の動作を完了する。
そして、制御装置５８は、電源投入時の動作を完了すると、記録ヘッド４を記録領域に移動して、記録紙に対する記録動作を開始する。
【００７５】
以上の説明のように、本実施形態のインクジェットプリンタ１では、記録ヘッド４の噴射面１７とキャップ部材３４の上端面５７とに電荷が与えられ、上端面５７すなわちキャップ部材３４の電圧値から、噴射面１７と上端面５７との接触状態が検出される。噴射面１７と上端面５７とが接触している場合のキャップ部材３４の電圧値と、接触していない場合のキャップ部材３４の電圧値とは大きく異なるため、本実施形態のインクジェットプリンタ１においては、噴射面１７と上端面５７との接触状態を正確に検出することができる。すなわち、噴射面１７を有する記録ヘッド４と上端面５７を有するキャップ部材３４とが当接されているか、または離間されているかを正確に検出することができる。
そして、本実施形態のインクジェットプリンタ１では、電源投入時において、記録ヘッド４とキャップ部材３４とが当接されているのか、または離間されているのかが正確に検出される。そして、当該検出結果に基づき、噴射面１７と上端面５７とが接触していない場合に、記録ヘッド４のメンテナンス処理（フラッシング動作あるいは吸引動作）が実行される。このため、電源投入時に、記録ヘッド４とキャップ部材３４とが当接されているにも関わらず、記録ヘッド４のメンテナンス処理が実行されることを防止することができる。このため、インクの無駄が生じることを防止することができる。
したがって、本実施形態のインクジェットプリンタ１によれば、電源投入時にキャップ部材３４と記録ヘッド４とが当接されていない場合に実行される記録ヘッド４のメンテナンス処理を適切に行うことが可能となる。
【００７６】
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、電源が切断されてから電源投入までの時間を計測する計測装置６１をさらに備え、制御装置５８は、計測装置６１による計測時間ｔに応じたメンテナンス処理を行っている。
一般的に、噴射面１７と上端面５７とが接触していない時間、すなわち噴射面１７が露出された時間に比例してインクが増粘し、記録ヘッド４の噴射特性が悪化する。つまり、電源が切断されてから電源投入までの時間に応じて記録ヘッド４の噴射特性が変化する。
したがって、本実施形態のインクジェットプリンタ１のように、計測時間ｔに応じたメンテナンス処理を行うことによって、記録ヘッド４の噴射特性に応じたメンテナンス処理を記録ヘッド４に対して行うことが可能となる。
【００７７】
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、計測装置６１による計測時間ｔが予め記憶する所定時間ｔ１よりも長い場合にメンテナンス処理を行っている。
噴射面１７と上端面５７とが接触していない時間が短時間である場合には、記録ヘッド４の噴射特性の悪化程度が許容範囲内である場合がある。
したがって、本実施形態のインクジェットプリンタ１のように、噴射面１７と上端面５７とが接触していない時間が短時間である場合のメンテナンス処理を省略することによって、不必要なメンテナンス処理をより削減することができる。
【００７８】
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、検出装置８がキャップ部材３４を含んでいる。
つまり、キャップ部材３４が検出装置８の一部として用いられる。したがって、検出装置８の一部をキャップ部材３４と兼用することができ、インクジェットプリンタ１の小型化を図ることが可能となる。
【００７９】
なお、上述の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。
【００８０】
なお、上述の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。
【００８１】
なお、上述の実施形態において、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。
【００８２】
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。
【００８３】
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】
【００８４】
【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インクジェットプリンタが備え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インクジェットプリンタが備え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インクジェットプリンタが備え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インクジェットプリンタが備える駆動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インクジェットプリンタが備える吸引装置の一例を示す図である。
【図８】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタが備える検出装置を説明するための図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る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１０】本発明の一実施形態に係るインクジェットプリンタが備える圧電素子に入力する駆動信号の一例を示す図である。
【図１１】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が備える記憶装置に記憶される対応付け説明するための表である。
【符号の説明】
【００８５】
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…検出装置、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、３１…圧力室、３４…キャップ部材、３５…吸引装置、３７…駆動装置、５７…上端面（接触面）、５８…制御装置、６１……計測装置
【図１】
2008238627.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】
2008238627.tif 000010
【図９】
2008238627.tif 000011
【図１０】
2008238627.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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