(57)【要約】【課題】流体の着弾位置精度をより確実に高めるようにした流体噴射装置を提供する。【解決手段】流体Ｌを噴射するノズル４７が複数形成されたノズル開口面４３ａを有する流体噴射ヘッド３と、ノズル４７からの流体噴射速度を検出する噴射速度検出手段７と、流体の噴射対象を載置するプラテンの表面とノズル開口面４３ａとのプラテンギャップＰＧを調整するプラテンギャップ調整機構１３０と、噴射速度検出手段７が検出した流体噴射速度が規定値Ｃより速い場合はプラテンギャップＰＧを広げ、流体噴射速度が規定値Ｃより遅い場合はプラテンギャップＰＧを狭めるように調整するプラテンギャップ制御手段９１と、を備えた。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体を噴射するノズルが複数形成されたノズル開口面を有する流体噴射ヘッドと、
前記ノズルからの流体噴射速度を検出する噴射速度検出手段と、
前記流体の噴射対象を載置するプラテンの表面と前記ノズル開口面とのプラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整機構と、
前記噴射速度検出手段が検出した流体噴射速度が規定値より速い場合は前記プラテンギャップを広げ、前記流体噴射速度が規定値より遅い場合は前記プラテンギャップを狭めるように調整するプラテンギャップ制御手段と、
を備えたことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項２】
組み立て完成後の初回動作時あるいは所定長さの不使用期間経過後の初回動作時の前記流体噴射速度に基づいて前記プラテンギャップの最適値を算定するプラテンギャップ算定手段と、
前記最適値を初期設定するプラテンギャップ初期設定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載の流体噴射装置。
【請求項３】
流体を噴射するノズルが形成されたノズル開口面を有する流体噴射ヘッドと、
前記ノズルからの前記流体噴射速度を検出する噴射速度検出手段と、
前記流体噴射ヘッドを搭載して走査するキャリッジと、
前記キャリッジを所定のキャリッジ速度で往復移動させるキャリッジ移動機構と、
前記噴射速度検出手段が検出した流体噴射速度が規定値より速い場合は前記キャリッジ速度を速め、
前記流体噴射速度が規定値より遅い場合は前記キャリッジ速度を遅くするように前記キャリッジ速度を制御するキャリッジ速度制御手段と、
を備えたことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項４】
組み立て完成後の初回動作時あるいは所定長さの不使用期間経過後の初回動作時の前記流体噴射速度に基づいて前記キャリッジ速度の最適値を算定するキャリッジ速度算定手段と、
前記最適値を初期設定するキャリッジ速度初期設定手段と、
を備えたことを特徴とする請求項３に記載の流体噴射装置。
【請求項５】
流体を噴射するノズルが複数形成されたノズル開口面を有する流体噴射ヘッドと、
前記ノズルからの流体噴射速度を検出する噴射速度検出手段と、
前記流体の噴射対象を載置するプラテンの表面と前記ノズルとのプラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整機構と、
前記噴射速度検出手段が検出した流体噴射速度が規定値より速い場合は前記プラテンギャップを広げ、前記流体噴射速度が規定値より遅い場合は前記プラテンギャップを狭めるように調整するプラテンギャップ制御手段と、
前記流体噴射ヘッドを搭載して走査するキャリッジを所定のキャリッジ速度で往復移動させるキャリッジ移動機構と、
前記流体噴射速度が規定値より速い場合は前記キャリッジ速度を速め、
前記流体噴射速度が規定値より遅い場合は前記キャリッジ速度を遅くするように前記キャリッジ速度を制御するキャリッジ速度制御手段と、
を備え、
前記プラテンギャップと前記キャリッジ速度の少なくとも一方を制御することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項６】
請求項５に記載の流体噴射装置において、
前記キャリッジ速度のみを制御可能とする速度優先モードと、前記プラテンギャップのみを制御可能とするプラテンギャップ優先モードのいずれか一方をユーザが選択自在であるモード選択手段を備えたことを特徴とする流体噴射装置。
【請求項７】
請求項５に記載の流体噴射装置において、
前記プラテンギャップと前記キャリッジ速度の両方を同時に制御することを特徴とする流体噴射装置。
【請求項８】
前記噴射速度検出手段は、
前記ノズル開口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、
該検出部と前記ノズル開口面との間に電界を与える電圧印加部と、
前記ノズル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と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から請求項７のうちいずれか一項に記載の流体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
流体噴射装置は、流体を噴射可能な流体噴射ヘッドを備え、この流体噴射ヘッドから各種の流体を噴射する装置である。
流体噴射装置の代表的なものとして、例えば、流体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズル（開口）から液体状のインクをインク滴として記録紙等の噴射対象物に向けて噴射・着弾させてドットを形成することで記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。
また、近年においては、この画像記録装置に限らず、液晶ディスプレー等のカラーフィルタの製造装置等、各種の製造装置にも流体噴射装置が応用されている。
【０００３】
このような画像記録装置では、例えば、インクタンクやインクカートリッジ等の液体貯留部に貯留されたインクを記録ヘッドの圧力室内に導入し、例えば圧電振動子等の圧力発生源に駆動信号を印加してこれを駆動することにより、圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を制御することでノズルからインク滴を噴射するようになっている。
記録ヘッドは、圧力発生源に供給する駆動信号の駆動電圧（最低電圧から最高電圧までの電位差）や、その波形に応じて、ノズルから噴射されるインク滴の液量（重量・体積）が増減するようになっている。
【０００４】
また、記録ヘッドのクリーニング動作を確実にして記録装置の信頼性を向上させる目的で記録ヘッドのクリーニングを実行する場合には、プラテンギャップの状態が判断され、プラテンギャップがヘッドのクリーニング作用に適さない場合においては、制御手段によってプラテンギャップが調整されることにより、クリーニング部材による適切なワイピング作用を享受することができるようにしたものが知られている（特許文献１）。
【０００５】
また、キャリッジを駆動するプリンタにおいて、直流モータの応答特性を検出し、検出値が許容限界値以上で、かつ一行の印字に要するキャリッジの移動距離が所定距離より短い場合は、一行の印字に要するキャリッジの移動距離を前記所定走行距離と等しいか、あるいは前記所定走行距離よりも大きな値に補正することにより、一行の印字に要するキャリッジの移動距離を長くすることで直流モータに流れる平均電流を小さくするため、直流モータの発熱温度が許容限界温度を超えないようにしたものが知られている（特許文献２）。
【特許文献１】特開平１１−１１５２７５号公報
【特許文献２】特開平６−１０３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、大量生産された流体噴射装置における流体噴射ヘッドの特性に、個別のバラツキが生じて流体噴射速度が異なるため、流体の着弾位置精度が高くならないという弊害をなくすように、前記バラツキを補正する必要があり、しかもこのバラツキを補正するには相当の手間と時間を要するので、自動化が望まれているという課題もあった。
【０００７】
本発明は、前述する問題点に鑑みてなされたもので、所望の流体噴射結果を得る目的に適した制御を行ない、大量生産された流体噴射装置における流体噴射ヘッドのバラツキに対応して、流体の着弾位置精度をより確実に高めるようにした流体噴射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】
【０００８】
前記目的を達成するために、本発明は、流体を噴射するノズルが複数形成されたノズル開口面を有する流体噴射ヘッドと、前記ノズルからの流体噴射速度を検出する噴射速度検出手段と、前記流体の噴射対象を載置するプラテンの表面と前記ノズル開口面とのプラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整機構と、前記噴射速度検出手段が検出した流体噴射速度が規定値より速い場合は前記プラテンギャップを広げ、前記流体噴射速度が規定値より遅い場合は前記プラテンギャップを狭めるように調整するプラテンギャップ制御手段と、を備える構成を採用する。
これにより、所望の流体噴射結果が得られる流体噴射装置を提供することができる。
【０００９】
また、本発明において、組み立て完成後の初回動作時あるいは所定長さの不使用期間経過後の初回動作時の前記流体噴射速度に基づいて前記プラテンギャップの最適値を算定するプラテンギャップ算定手段と、前記最適値を初期設定するプラテンギャップ初期設定手段と、を備える構成を採用する。
これにより、大量生産された流体噴射装置における流体噴射ヘッドのバラツキに対応して流体の着弾位置精度を高めるようにした流体噴射装置を提供することができる。
【００１０】
また、本発明において、流体を噴射するノズルが形成されたノズル開口面を有する流体噴射ヘッドと、前記ノズルからの前記流体噴射速度を検出する噴射速度検出手段と、前記流体噴射ヘッドを搭載して走査するキャリッジと、前記キャリッジを所定のキャリッジ速度で往復移動させるキャリッジ移動機構と、前記噴射速度検出手段が検出した流体噴射速度が規定値より速い場合は前記キャリッジ速度を速め、前記流体噴射速度が規定値より遅い場合は前記キャリッジ速度を遅くするように前記キャリッジ速度を制御するキャリッジ速度制御手段と、を備える構成を採用する。
これにより、所望の流体噴射結果が得られる流体噴射装置を提供することができる。
【００１１】
また、本発明において、組み立て完成後の初回動作時あるいは所定長さの不使用期間経過後の初回動作時の前記流体噴射速度に基づいて前記キャリッジ速度の最適値を算定するキャリッジ速度算定手段と、前記最適値を初期設定するキャリッジ速度初期設定手段と、
と、を備える構成を採用する。
これにより、大量生産された流体噴射装置における流体噴射ヘッドのバラツキに対応して流体の着弾位置精度を高めるようにした流体噴射装置を提供することができる。
【００１２】
また、本発明において、流体を噴射するノズルが複数形成されたノズル開口面を有する流体噴射ヘッドと、前記ノズルからの流体噴射速度を検出する噴射速度検出手段と、前記流体の噴射対象を載置するプラテンの表面と前記ノズルとのプラテンギャップを調整するプラテンギャップ調整機構と、前記噴射速度検出手段が検出した流体噴射速度が規定値より速い場合は前記プラテンギャップを広げ、前記流体噴射速度が規定値より遅い場合は前記プラテンギャップを狭めるように調整するプラテンギャップ制御手段と、前記流体噴射ヘッドを搭載して走査するキャリッジを所定のキャリッジ速度で往復移動させるキャリッジ移動機構と、前記流体噴射速度が規定値より速い場合は前記キャリッジ速度を速め、前記流体噴射速度が規定値より遅い場合は前記キャリッジ速度を遅くするように前記キャリッジ速度を制御するキャリッジ速度制御手段と、を備え、前記プラテンギャップと前記キャリッジ速度の少なくとも一方を制御する構成を採用する。
これにより、所望の流体噴射結果が得られる流体噴射装置を提供することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記キャリッジ速度のみを制御可能とする速度優先モードと、前記プラテンギャップのみを制御可能とするプラテンギャップ優先モードのいずれか一方をユーザが選択自在であるモード選択手段を備えた構成を採用する。
これにより、ユーザの使用する紙の状況や使い勝手に関する要望その他の好みに応じて、速度優先モードとプラテンギャップ優先モードのいずれかの設定をユーザが任意に選択できる。
【００１４】
また、本発明において、前記プラテンギャップと前記キャリッジ速度の両方を同時に制御する構成を採用する。
これにより、確実な制御効果が得られ、所望の流体噴射結果が得られる流体噴射装置を提供することができる。
【００１５】
また、本発明において、前記噴射速度検出手段は、前記ノズル開口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、該検出部と前記ノズル開口面との間に電界を与える電圧印加部と、前記ノズル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として出力する電圧検出部と、を備える構成を採用する。
これにより、ノズルから検出部に流体が移動する噴射速度を、噴射速度検出手段が検出してプラテンギャップおよび／またはキャリッジ速度を制御するための制御情報として供与し、流体の着弾位置精度をより確実に高めることにより、所望の流体噴射結果が得られる流体噴射装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、本発明に係る流体噴射装置について、図を参照して説明する。本実施形態では、本発明に係る流体噴射装置として、インクジェット式プリンタ（以下、プリンタ１という）を例示する。
図１は、本実施形態に係るプリンタ（流体噴射装置）１の主要部の概略構成を示す一部分解図である。
プリンタ１は、サブタンク２及び記録ヘッド（噴射ヘッド）３を搭載したキャリッジ４と、プリンタ本体５とから概略構成される。
プリンタ本体５には、キャリッジ４を往復移動させるキャリッジ移動機構６５（図４参照）と、流体噴射対象である記録紙３５（図２，３参照）を搬送する紙送り機構６６（図２，３参照）と、記録ヘッド３の各ノズル４７（図４参照）から増粘したインク（流体）Ｌを吸引するクリーニング動作等に用いられるキャッピング機構１４と、記録ヘッド３に供給するインクＬを貯留したインクカートリッジ６とが設けられている。
【００１７】
また、プリンタ１は、記録ヘッド３から噴射されるインク滴（流体）Ｄを検出可能なインク滴センサ７（図４参照）を備えている。このインク滴センサ（噴射速度検出手段）７は、記録ヘッド３から噴射されるインク滴Ｄを帯電させ、この帯電したインク滴Ｄが飛翔する際の静電誘導に基づく電圧変化を検出信号として出力するように構成されたものである。このインク滴センサ７の詳細については後述する。
【００１８】
キャリッジ移動機構６５は、プリンタ本体５の幅方向に架設されたガイド軸８と、パルスモータ９と、パルスモータ９の回転軸に接続されてこのパルスモータ９によって回転駆動される駆動プーリー１０と、駆動プーリー１０とはプリンタ本体５の幅方向の反対側に設けられた遊転プーリー１１と、駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間に掛け渡されてキャリッジ４に接続されたタイミングベルト１２と、から構成されている。
そして、パルスモータ９を駆動することで、キャリッジ４がガイド軸８に沿って主走査方向に往復移動するように構成されている。
また、紙送り機構６６は、紙送りモータＭやこの紙送りモータ（以下、「ＰＦモータ」という）Ｍによって回転駆動される紙送りローラ１３３（図２参照）等から構成され、記録紙６６を記録（印字・印刷）動作に連動させてプラテン１３の上に順次送り出す。
【００１９】
次に、図２および図３を用いて、プラテンギャップ調整機構１３０の構成を説明する。
図２は、本実施形態に係るプリンタ１のプラテンギャップ調整機構１３０の例を示した側面図である。図３は、図２に示すプラテンギャップ調整機構１３０において、プラテンギャップＰＧを大きく調整した状態を示す側面図である。
【００２０】
前記キャリッジ４を案内するガイドロッド１０２は、２本のロッド１０２Ａ，１０２Ｂにより構成されており、このロッド１０２Ａ，１０２Ｂは、同一方向に偏らせてその両端に設けた偏心ピン１３１，１３２を介して図示せぬガイドフレームに回動可能に取り付けられている。そして、後述するプラテンギャップ調整機構１３０により同一方向に回動操作されて、支持したキャリッジ４をプラテン１３に対して平行に離間または接近できるように構成されている。なお、紙送り機構６６は紙送りモータＭ（図１参照）及びそれに駆動される紙送りローラ１３３により構成されている。
【００２１】
次に、プラテンギャップ調整機構１３０について説明する。
ＰＦモータＭによって回転駆動される軸１３４に対して、切換えレバー１３５が軸方向に移動できるように遊嵌されている。この切換えレバー１３５には、その中央に太陽歯車１３６が配置されており、この太陽歯車１３６は軸１３４方向に摺動可能に、また回転方向に連結されるように、例えば軸１３４の一部が角軸に形成されている。
【００２２】
前記太陽歯車１３６に常時噛み合う２つの遊星歯車１３７，１３８が切換えレバー１３５に対して回転可能に取り付けられており、キャリッジ４の移動により切換えレバー１３５が押圧された場合に軸１３４方向に移動し、ＰＦモータＭの回転方向に応じて、後述する中間歯車１３９に対して、遊星歯車１３７または１３８のいずれかが噛み合うように構成されている。
【００２３】
前記中間歯車１３９は、２つの遊星歯車１３７，１３８のそれぞれと選択的に噛み合うように構成され、後述する扇形歯車１４１と係脱する変形ジェネバ歯車部１４０とによって、遊星歯車１３７，１３８の回転量の如何にかかわりなく一定量回転して、扇形歯車１４１を一定角度回転させるように構成されている。
【００２４】
これに対して、扇形歯車１４１は、一方のガイドロッド１０２Ｂと一体的に回転するように、その軸１３２の端部に固定されている。また、扇形歯車１４１と一体をなす小扇形歯車１４２は、両ガイドロッド１０２Ａ，１０２Ｂ間に配設された扇形のセクタ歯車１４３と噛み合っていて、この歯車１４３を介して他方のガイドロッド１０２Ａの軸１３１の端部に固定した小扇形歯車１４４に同一方向の回転を伝えるように構成されている。
【００２５】
このように構成されたプラテンギャップ調整機構１３０において、カラー専用紙やハガキなどの厚手の用紙に対して印刷を行う場合に、例えば、図示しないパネル上に配された操作ボタン等を操作すると、ＰＦモータＭは、図３に示す軸１３４を反時計方向へ回転させる。
【００２６】
これに伴い、その軸端に配置された切換えレバー１３５は反時計方向に回動し、太陽歯車１３６と噛み合う遊星歯車１３７を介して、中間歯車１３９が図中矢印方向に回転する。さらに中間歯車１３９の変形ジェネバ歯車部１４０に噛み合う扇形歯車１４１をストッパ１４１ａと当接する位置まで一定量回動させて、これと一体をなす一方の偏心ピン１３２を図中時計方向に回動させる。
【００２７】
これと同時に、扇形歯車１４１と一体の小扇形歯車１４２を介して扇形のセクタ歯車１４３を図中矢印方向に回動させて、これと噛み合う他方の小扇形歯車１４４を介して他方の偏心ピン１３１を同一方向に回動させる。これにより両ガイドロッド１０２Ａ，１０２Ｂによりキャリッジ４は印字基準面、すなわちプラテン１３に対して平行に引き上げられる。
なお、薄手の記録用紙に対応させる場合には、ＰＦモータＭを先と逆方向に回転させて図２に示す状態とすることにより、プラテンギャップＰＧを狭めることができることはいうまでもない。
【００２８】
図４は本実施形態に係るプリンタ１の記録ヘッド３、インクカートリッジ６、インク滴センサ（噴射速度検出手段）７及び制御部６０の概略構成を説明する模式図である。
インク滴センサ７は、後述するように記録ヘッド３のノズル４７から噴射されるインクＬの噴射状態を検出することが可能であるほか、インクＬの吐出速度（流体噴射速度）及び吐出量に関する情報を検出することも可能である。
【００２９】
インクカートリッジ６は、中空箱形状に形成されたケース部材５１と、可塑性材料によって形成されたインクパック５２とから構成されており、ケース部材５１内の収容室にインクパック５２を収容している。
このインクカートリッジ６は、インク供給チューブ３４の一端部と連通しており、記録ヘッド３のノズル開口面４３ａとの水頭差によってインクパック５２内のインクＬを記録ヘッド３側に供給するように構成されている。具体的には、インクカートリッジ６と記録ヘッド３との重力方向の相対的な位置関係がノズル４７のメニスカスに対して極く僅かに負圧がかかるような状態に設定されている。そして、圧電振動子３８（図５参照）を駆動することによる圧力変化によってインクＬの噴射を行う。
【００３０】
なお、本発明の実施形態において、流体噴射の駆動原理はいずれでも構わないが、記録ヘッド３の一実施形態として、圧電素子（積層）型を例示する。また、圧電素子３８としては、積層型以外の種類（例えば、モノモルフ、ユニモルフ、バイモルフ、ムーニー型、マルチムーニー型、シンバル型等）を用いても良い。更に、圧電素子３８を用いたピエゾジェットタイプに限定されることなく、例えばサーマル方式を採用することもできる。このように、噴射の駆動原理はいずれでも構わない。
【００３１】
制御部６０にはプリンタ１の基本的な機能、すなわち外部機器から入力される印刷データに基づいてインクＬの噴射データを記録ヘッド３へ出力する機能を初めとして、フラッシング等のメンテナンス制御機能（不図示）のほか、プラテンギャップ制御手段９１、キャリッジ速度制御手段９３及びモード選択手段９６を備えている。
プラテンギャップ制御手段９１は、インク滴センサ７の出力するセンサ検出値（検出信号）に基づいて、最適値を算定するプラテンギャップ算定手段９７及びその最適値を用いてプラテンギャップを初期設定するプラテンギャップ初期設定手段９２を備え、プラテンギャップ調整機構１３０を制御する機能を有する。
【００３２】
キャリッジ速度制御手段９３は、インク滴センサ７の出力するセンサ検出値に基づいて、最適値を算定するキャリッジ速度算定手段９４及びその最適値を用いてキャリッジ速度を初期設定するキャリッジ速度初期設定手段９５を備え、キャリッジ移動機構６５に対してキャリッジ速度を制御する機能を有する。
【００３３】
モード選択手段９６はキャリッジ速度のみを制御可能とする速度優先モードと、プラテンギャップＰＧのみを制御可能とするプラテンギャップ優先モードのいずれか一方をユーザが任意に選択するための機能であり、例えば、図示せぬパネル上に配されたモード選択スイッチからの選択信号に応じてモード切換機能を有するマイクロコンピュータ、そのプログラム及び電子回路等により構成される。
【００３４】
図５は本実施形態に係るプリンタ１の記録ヘッド３の構成を説明する断面図である。
本実施形態における記録ヘッド３は、導入針ユニット１７、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を主な構成要素としている。
導入針ユニット１７の上面にはフィルタ２１を介在させた状態で２本のインク導入針２２が横並びで取り付けられている。これらのインク導入針２２には、サブタンク２がそれぞれ装着される。また、導入針ユニット１７の内部には、各インク導入針２２に対応したインク導入路２３が形成されている。
このインク導入路２３の上端はフィルタ２１を介してインク導入針２２に連通し、下端はパッキン２４を介してヘッドケース１８内部に形成されたケース流路２５と連通する。
なお、本実施形態は、２種類のインクを使用する構成であるため、サブタンク２を２つ配設しているが、本発明は３種類以上のインクを使用する構成にも当然に適用されるものである。
【００３５】
サブタンク２は、ポリプロピレン等の樹脂製材料によって成型されている。このサブタンク２には、インク室２７となる凹部が形成され、この凹部の開口面に透明な弾性シート２６を貼設してインク室２７が区画されている。
また、サブタンク２の下部にはインク導入針２２が挿入される針接続部２８が下方に向けて突設されている。サブタンク２におけるインク室２７は、底の浅いすり鉢形状をしており、その側面における上下中央よりも少し下の位置には、針接続部２８との間を連通する接続流路２９の上流側開口が臨んでおり、この上流側開口にはインクＬを濾過するタンク部フィルタ３０が取り付けられている。
針接続部２８の内部空間にはインク導入針２２が液密に嵌入されるシール部材３１が嵌め込まれている。このサブタンク２には、図４に示すように、インク室２７に連通する連通溝部３２′を有する延出部３２が形成されており、この延出部３２の上面にはインク流入口３３が突設されている。
【００３６】
インク流入口３３には、インクカートリッジ６に貯留されたインクＬを供給するインク供給チューブ３４が接続される。従って、インク供給チューブ３４を通ってきたインクＬは、このインク流入口３３から連通溝部３２′を通ってインク室２７に流入する。
前記の弾性シート２６は、インク室２７を収縮させる方向と膨張させる方向とに変形可能である。そして、この弾性シート２６の変形によるダンパ機能によって、インクＬの圧力変動が吸収される。すなわち、弾性シート２６の作用によってサブタンク２が圧力ダンパとして機能する。従って、インクＬは、サブタンク２内で圧力変動が吸収された状態で記録ヘッド３側に供給される。
【００３７】
ヘッドケース１８は、合成樹脂製の中空箱体状部材であり、下端面に流路ユニット１９を接合し、内部にアクチュエータユニット２０を収容し、流路ユニット１９側とは反対側の上端面にパッキン２４を介在した状態で導入針ユニット１７を取り付けるようになっている。
このヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。このケース流路２５の上端は、パッキン２４を介して導入針ユニット１７のインク導入路２３と連通するようになっている。
また、ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通インク室（不図示）に連通するようになっている。したがって、インク導入針２２から導入されたインクＬは、インク導入路２３及びケース流路２５を通じて共通インク室側に供給される。
【００３８】
インク滴センサ７は、図４に示すように、ホームポジションに配置された液滴受部としてのキャップ部材１５と、このキャップ部材１５の内部に設けられた検査領域７４と、この検査領域７４と記録ヘッド３のノズル基板４３との間に電圧を印加する電圧印加回路（電圧印加部）７５と、検査領域７４の電圧を検出する電圧検出回路（電圧検出部）７６とから構成される。
このインク滴センサ７は、ノズル開口面４３ａと電極部材７８との間に電界を与えて、ノズル４７から電極部材７８へインク滴Ｄが移動するときの静電誘導に基づくセンサ検出値（電圧［Ｖ］値）が時間的変化した検出波形を検出信号（図７参照）として制御部６０へ出力する。制御部６０は、インク滴センサ７から出力された検出信号を演算処理可能であり、その検出波形に基づいてインクＬの吐出速度及び吐出量に関する情報を取得可能である。
【００３９】
キャップ部材１５は、上面が開放されたトレイ状の部材であり、エラストマー等の弾性部材により形成されている。このキャップ部材１５の内部にはインク吸収体７７が配設されている。インク吸収体７７は、インクＬの保持力が高い材料として、例えば、フェルトなどの不織布が用いられている。
そして、インク吸収体７７の上面には、メッシュ状の電極部材７８が配設されている。この電極部材７８の表面が検査領域７４に相当する。電極部材７８は、ステンレス鋼等の金属からなる格子状のメッシュとして形成されている。このため、電極部材７８上に着弾したインク滴Ｄは、格子状の電極部材７８の隙間を通って下側に配置された吸収体７７に吸収・保持されるようになっている。
また、検査領域７４である電極部材７８の表面がインクＬに浸された状態もあるが、メンテナンス処理工程における周知のフラッシング処理等に伴う工程で、吸引ポンプ１６がインクＬを吸引排出することにより、インクＬに浸された状態の電極部材７８を露出させることができる。なお、吸引ポンプ１６は図示せぬ駆動力切り換え機構等を介して前記ＰＦモータＭにより駆動される。
【００４０】
電圧印加回路７５は、電極部材７８が正極となり、記録ヘッド３のノズル基板４３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）とを介して両者を電気的に接続している。
電圧検出回路７６は、電極部材７８の電圧信号を増幅して出力する増幅回路８１と、この増幅回路８１から出力された信号をＡ／Ｄ変換して不図示のプリンタコントローラ側へ出力するＡ／Ｄ変換回路８２とを備えている。増幅回路８１は、所定の増幅率で電極部材７８の電圧信号を増幅して出力するものである。Ａ／Ｄ変換回路８２は、増幅回路８１から出力されたアナログ信号をディジタル信号に変換して、検出信号として制御部６０へ出力するように回路構成されている。
【００４１】
次に、インク滴センサ７の動作について説明する。
図６は本実施形態に係るプリンタ１のインク滴センサ７が静電誘導により誘導電圧を生じる原理を説明する模式図であり、（ａ）はインク滴Ｄが噴射された直後の状態を示す図、（ｂ）はインク滴Ｄがキャップ部材１５の検査領域７４に着弾した状態を示す図である。
図７は本実施形態に係るプリンタ１のインク滴センサ７から出力される検出信号の波形例を示す図である。図７において、横軸は時間［μｓ］、縦軸はセンサ７が出力するセンサ検出値［Ｖ］、Ａはインク滴Ｄの大きさに正相関する波高値［Ｖ］、波形Ｈの立ち上がり時間を示すＢ１はインク滴Ｄの噴射速度が速い場合の着弾時間［μｓ］、波形（検出信号）Ｇの立ち上がり時間を示すＢ２はインク滴Ｄの噴射速度が遅い場合の着弾時間［μｓ］、Ｃは規定値（設計値）として定める標準的な着弾時間［μｓ］を示している。
【００４２】
まず、外部装置からプリンタ１へ印刷データ（図４参照）が送信されると、制御部６０は、ドットパターンに対応するように展開した噴射データ（図４参照）を記録ヘッド３へ送信する。そして、記録ヘッド３では、受信した噴射データに基づき、記録（印字・印刷）処理、すなわち記録紙に対するインク滴Ｄの噴射を実行する。
そして、記録処理中に、予め設定されている時間（定期フラッシング時間間隔）が経過すると、記録処理を中断して定期フラッシング処理を開始する。
【００４３】
次に、プリンタ１におけるプラテンギャップＰＧ及び／又はキャリッジ速度の初期設定について、図８ほかの図を参照しながら説明する。
図８は本実施形態に係るプリンタ１において、プラテンギャップＰＧ及び／またはキャリッジ速度を初期設定する工程を説明するフローチャートである。
本実施形態に係るプリンタ１は、組み立て完成されてから第１回目の動作時、あるいは所定長さの不使用期間を経過した後の第１回目の動作時に、前記初期設定が、自動的に実行される。
【００４４】
まず、プリンタ１が工場において組み立て完成されてから第１回目の動作時、あるいはユーザの手元で所定長さの不使用期間を経過した後、すなわちプリンタ１が非通電状態から、例えば、電源プラグをコンセントに差し込んで初回の電源ＯＮ時（以下、単に「製造後初回動作時」と略す）に、制御部６０が前記初期設定を開始する信号を各部に発令する（ステップＳ１）。なお、全ての動作は制御部６０におけるコンピュータ・プログラムが実行されることに基づいた制御であるが、以下の詳細な説明ではその旨の記載は省略する。
【００４５】
前記（ステップＳ１）に続く動作を簡略に説明すると次のとおりである。
前記初期設定を開始する信号に応じ、記録ヘッド（ノズル開口面４３ａ）３と検査領域７４とを非接触状態で対向させる（ステップＳ２）。ついで、ノズル基板と電極部材との間に電圧印加する（ステップＳ３）。それから、ノズルからインク滴を吐出する（ステップＳ４）。そして、インク滴センサにより電圧変化（検出波形）を検出する（ステップＳ５）。前記検出波形に基づいて流体噴射速度を求める（ステップＳ６）。前記流体噴射速度に基づいてプラテンギャップＰＧ及び／又はキャリッジ（ＣＲ）速度の最適値を算定する（ステップＳ７）。前記最適値に基づいてプラテンギャップＰＧ及び／又はキャリッジ速度を初期設定する（ステップＳ８）。初期設定された後に通常印刷モードへ移行する（ステップＳ９）。
【００４６】
ここで、前記（ステップＳ２）以後の動作について、詳細に説明する。
まず、キャリッジ４を駆動して、記録ヘッド３をホームポジションに移動させて、キャップ部材１５の上方に位置づける。次いで、不図示の昇降機構によってキャップ部材１５を上昇させて、記録ヘッド３のノズル開口面４３ａと検査領域７４（電極部材７８）とを非接触状態で近接対向させる（ステップＳ２）。
そして、電圧印加回路７５によって、ノズル基板４３と電極部材７８との間に電圧が印加される（ステップＳ３）。
次いで、ノズル基板４３と電極部材７８との間に電圧を印加した状態で、圧電振動子３８を駆動させて、ノズル４７のうちの任意の一つノズル（例えば、＃１）からインク滴Ｄを吐出する（ステップＳ４）。
【００４７】
この際、ノズル基板４３は負極となっているため、図６（ａ）に示すように、ノズル基板４３の一部の負電荷がインク滴Ｄに移動し、吐出されたインク滴Ｄは負に帯電する。そして、このインク滴Ｄがキャップ部材１５の検査領域７４に対して近づくに連れ、静電誘導によって検査領域７４（電極部材７８の表面）では正電荷が増加する。これにより、ノズル基板４３と電極部材７８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、インク滴Ｄを吐出しない状態における当初の電圧値よりも高くなる。
【００４８】
その後、図６（ｂ）に示すように、インク滴Ｄが電極部材７８に着弾すると、インク滴Ｄの負電荷により電極部材７８の正電荷が中和される。このため、ノズル基板４３と電極部材７８との間の電圧は当初の電圧値を下回る。
そして、その後に、ノズル基板４３と電極部材７８との間の電圧は当初の電圧値に戻る。
したがって、図７に示すように、インク滴センサ７から出力される検出波形は、一旦電圧が上昇した後に、当初の電圧値を下回るまで下降し、その後当初の電圧値に戻る波形となる。
このようにして、インク滴センサ７により、ノズル４７（例えば、＃１）からインク滴Ｄを吐出した際の電圧変化（検出波形）が検出される（ステップＳ５）。
【００４９】
インク滴Ｄの着弾時間は、検出波形のうち電圧が上昇し始めて（電圧変化が発生して）ピークに達するまでの時間Ｂ１，Ｂ２に相当する。
そして、インク滴Ｄの噴射速度は、噴射距離を、着弾時間Ｂ１，Ｂ２で除した値であるので、噴射距離としてノズル開口面４３ａから電極部材７８までの距離が既知であるのでその噴射距離を着弾時間Ｂ１，Ｂ２で除することによってインク滴Ｄの噴射速度を算出する（ステップＳ６）。
図７において、波形（検出信号）Ｈは着弾時間Ｂ１が規定値Ｃよりも短いので、インク滴Ｄの噴射速度が速いことを示している。また、波形（検出信号）Ｇは着弾時間Ｂ２が規定値Ｃよりも長いので、インク滴Ｄの噴射速度が遅いことを示している。
なお、インク滴センサ７は、ノズル４７からの流体噴射速度を検出する噴射速度検出手段を構成しており、着弾時間Ｂ１，Ｂ２と噴射距離に基づいて流体噴射速度を算出する（ステップＳ７）。これらの具体的な計算処理に関しては、Ａ／Ｄ変換回路８２から出力されるデジタル信号が、制御部６０に具備された計算プログラムにより計算処理される。
【００５０】
次に、プラテンギャップＰＧを、インク滴Ｄの噴射速度に基づいて調整するプラテンギャップ制御について説明する（ステップＳ８）。
ところで、インク滴Ｄの噴射時間を前記規定値Ｃどおりに初期設定して大量生産されたはずのプリンタ１であっても、実際に生産された各プリンタ１別に搭載された記録ヘッド３毎のバラツキによってインク滴Ｄの噴射速度が異なるため、着弾位置の精度を高くすることができないという弊害がある。
【００５１】
そこで、そのバラツキを吸収するように、プリンタ１の製造後初回動作時のインク滴Ｄの噴射速度に基づいて、プラテンギャップＰＧを下記に示す方向性で調整する。その結果、着弾時間Ｂを規定値Ｃに合致するように調整される。
なお、前述したとおり、製造後初回動作時とは、例えば、生産工場において、プリンタ１が組み立て完成した直後の動作試験時か、あるいはそのプリンタ１の新品をユーザが購入してから最初に使用する時などを意味する。さらに、ユーザの手元で、例えば１００日間の不使用期間を経過した後、再使用した時のタイミングを制御部６０に具備されたマイクロコンピュータに内蔵されたカレンダー及び時計によって検出するようにしても良い。
【００５２】
ここで、インク滴Ｄの噴射速度に対するプラテンギャップＰＧについて、下記のような制御の方向性を有するプラテンギャップ算定手段９７その他のプログラムを起動したプラテンギャップ制御手段９１が、プラテンギャップ調整機構１３０を制御することによってプラテンギャップＰＧを設定変更する。
図７において波形Ｈの場合、Ｂ１＜Ｃであり、インク滴Ｄの噴射速度が規定値Ｃよりも速いので、Ｂ１＝ＣとなるようにプラテンギャップＰＧを広げるような方向性で調整する。
図７において波形Ｇの場合、Ｂ２＞Ｃであり、インク滴Ｄの噴射速度が規定値Ｃよりも遅いので、Ｂ２＝ＣとなるようにプラテンギャップＰＧを狭めるような方向性で調整する（ステップＳ８）。
【００５３】
次に、キャリッジＣＲの移動速度を、インク滴Ｄの噴射速度に基づいて調整するキャリッジ速度制御について説明する（ステップＳ８）。
また、インク滴Ｄの噴射速度に対するキャリッジＣＲの移動速度について、変更前の速度Ｘと、変更後の速度Ｙとの関係を下式のような制御の方向性を有するキャリッジ速度算定手段９４手段その他のプログラムを起動したキャリッジ速度制御手段９３が、キャリッジ移動機構６５を制御することによってキャリッジＣＲの移動速度を設定変更する。
なお、Ｂは図７におけるＢ１，Ｂ２の一般値である。
Ｙ＝（Ｃ／Ｂ）Ｘ
【００５４】
図７において波形Ｈの場合、Ｂ１＜Ｃであり、上式Ｙ＝（Ｃ／Ｂ１）Ｘにおいて、Ｙ＞Ｘすなわち、インク滴Ｄの噴射速度が規定値Ｃよりも速いので、キャリッジＣＲの移動速度を、速度Ｘから速度Ｙに速めるように設定変更することを意味している。
図７において波形Ｇの場合、Ｂ２＞Ｃであり、上式Ｙ＝（Ｃ／Ｂ２）Ｘにおいて、Ｙ＜Ｘすなわち、インク滴Ｄの噴射速度が規定値Ｃよりも遅いので、キャリッジＣＲの移動速度を、速度Ｘから速度Ｙに遅くするように設定変更することを意味している。
【００５５】
このように、各プリンタ別のバラツキを吸収するように、プリンタ１の製造後初回動作時のインク滴Ｄの噴射速度に基づいて、キャリッジＣＲの移動速度を、上式のように変更前の速度Ｘから変更後の速度Ｙの関係になるように設定変更する（ステップＳ８）。
なお、前記プラテンギャップ算定手段９６及びキャリッジ速度算定手段９４はワンチップマイコン等により構成される制御部６０のマイクロコンピュータに記憶された計算プログラムが実行されることにより実現される。
【００５６】
前記（ステップＳ８）において、プリンタ１の製造後初回動作時のインク滴Ｄの噴射速度に基づいて、キャリッジＣＲの移動速度を設定変更することの技術的意義は、大量生産されたプリンタ１毎に僅かながらバラツキが生じた個別の噴射速度を正確に計測することによって、その計測された実際の噴射速度に対応した適切なキャリッジＣＲの移動速度に設定することである。
【００５７】
また、プリンタ１の製造後、初回動作時のインク滴Ｄの噴射速度に基づいて、着弾時間Ｂを規定値Ｃに合致させるような方向性にプラテンギャップＰＧを設定変更すると共に、前記キャリッジＣＲ移動速度も速度Ｘから最適な速度Ｙに設定変更するように、両方を同時に設定変更するようにしても構わない。あるいは、キャリッジ速度のみを制御可能とする速度優先モードと、プラテンギャップＰＧのみを制御可能とするプラテンギャップ優先モードのいずれか一方をユーザが選択自在であるモード選択手段９６（図４参照）をプリンタ１に具備して、ユーザの好みに合わせるように随時設定することを可能にしても良い。
【００５８】
次に、本実施形態に係るプリンタ１が具備するモード選択手段９６によって、速度優先モード（ＣＲ優先モード）とプラテンギャップ優先モード（ＰＧ優先モード）のいずれか一方、あるいは両方をユーザが選択可能であることを説明する。
まず、プリンタ１の動作に伴ってインク滴Ｄの噴射速度を検出するか否かを判断する。この検出判断において、ＣＲ優先モードとＰＧ優先モードのいずれか一方をユーザが選択する。このユーザ選択に応じて、プリンタ１の初期設定が実行される。前記モード選択手段９６は、ユーザの使用する紙の状況や使い勝手に関する要望その他の好みに応じて、ＣＲ優先モードとＰＧ優先モードのいずれかの設定をユーザが任意に選択できるものとし、インク滴Ｄの噴射速度に基づいて、プラテンギャップＰＧとキャリッジＣＲ移動速度の両方を同時に設定変更するモードを設けても構わない。
【００５９】
なお、前記実施形態では、本発明における圧力発生源として所謂縦振動モードの圧電振動子３８を例示したが、これに限定されるものではない。例えば、電界方向（圧電体と内部電極との積層方向）に振動可能な圧電振動子であってもよい。また、ノズル列毎にユニット化されているものに限らず、所謂撓み振動モードの圧電振動子のように、圧力室毎に設けられるものであってもよい。さらに、圧電振動子に限らず、発熱素子等の他の圧力発生素子を用いることもできる。
【００６０】
前記実施形態では、流体噴射装置として、インクジェット式プリンタ（記録装置）に具体化したが、この限りではなく、インク以外の他の液体（機能材料の粒子が分散されている液状体、ジェルのような流状体）を噴射したり噴射したりする流体噴射装置に具体化することもできる。
例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイ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または溶解のかたちで含む液状体を噴射する液状体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する流体噴射装置、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流体噴射装置であってもよい。
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流体噴射装置、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流体噴射装置、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流体噴射装置、ジェルを噴射する流状体噴射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おいて、噴射される液体（液状体、流状体）が、乾燥等により増粘する可能性があれば、本発明を適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６１】
【図１】本実施形態に係るプリンタの主要部の概略構成を示す一部分解図である。
【図２】本実施形態に係るプリンタのプラテンギャップ調整機構の例を示した側面図である。
【図３】図２に示すプラテンギャップ調整機構において、ギャップを大きく調整した状態を示す側面図である。
【図４】本実施形態に係るプリンタの記録ヘッド、インクカートリッジ、インク滴センサ及び制御部の概略構成を説明する模式図である。
【図５】本実施形態に係るプリンタの記録ヘッドの構成を説明する断面図である。
【図６】本実施形態に係るプリンタのインク滴センサが静電誘導により誘導電圧を生じる原理を説明する模式図である。
【図７】本実施形態に係るプリンタのインク滴センサから出力される検出信号の波形例を示す図である。
【図８】本実施形態に係るプリンタにおいて、プラテンギャップ及び／またはキャリッジ速度を初期設定する工程を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６２】
１…プリンタ（流体噴射装置）、  ３…記録ヘッド（流体噴射ヘッド）、  ７…インク滴センサ（噴射速度検出手段）、  ４３ａ…ノズル開口面、  ４７…ノズル、  ６０…制御部、  ６５…キャリッジ移動機構、  ７５…電圧印加回路（電圧印加部）、  ７６…電圧検出回路（検出部）、  ９２…プラテンギャップ初期設定手段、  ９３…キャリッジ速度制御手段、  ９４…キャリッジ速度算定手段、  ９５…キャリッジ速度初期設定手段、  ９６…モード選択手段、  ９７…プラテンギャップ算定手段、  １３０…プラテンギャップ調整機構、  Ｌ…インク（流体）、  Ｄ…インク滴（流体）、  Ｇ，Ｈ…検出波形（検出信号）、  ＰＧ…プラテンギャップ
【図１】
2009061622.tif 000003
【図２】
2009061622.tif 000004
【図３】
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【図４】
2009061622.tif 000006
【図５】
2009061622.tif 000007
【図６】
2009061622.tif 000008
【図７】
2009061622.tif 000009
【図８】
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