(57)【要約】【課題】流体噴射ヘッド内の残留気泡を効果的に排出し得る流体吸引方法、流体吸引装置を提供し、流体噴射ヘッドにおける印字不良の発生を防止して流体吸引方法を含む印字検査の精度を向上させる。【解決手段】ノズル形成面３３Ａとキャップ部材８とによって形成される封止空間内の圧力を所定の最大圧力にしてノズル開口３２内の流体を吸引する複数の第１負圧印加工程と、最大圧力が第１負圧印加工程よりも低く且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第１負圧印加工程よりも急峻である第２負圧印加工程と、封止空間内の圧力を、第１負圧印加工程と等しい最大圧力にしてノズル開口３２内の流体を吸引する第３負圧印加工程と、を有する負圧印加動作が行われる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体噴射ヘッドの複数のノズル開口から流体を吸引するための流体吸引方法であって、
前記流体噴射ヘッドのノズル面と該ノズル面を覆うキャップ部材とによって形成される空間内の圧力を所定の最大圧力にして前記ノズル開口内の流体を吸引する第１負圧印加工程と、
最大圧力が前記第１負圧印加工程よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、前記第１負圧印加工程よりも急峻である第２負圧印加工程と、
前記空間内の圧力を、前記第１負圧印加工程と等しい最大圧力にして前記ノズル開口内の流体を吸引する第３負圧印加工程と、を有することを特徴とする流体吸引方法。
【請求項２】
前記第１負圧印加工程と前記第３負圧印加工程との間に、前記第２負圧印加工程が複数設けられることを特徴とする請求項１記載の流体吸引方法。
【請求項３】
第３負圧印加工程の後に、前記第１負圧印加工程、前記第２負圧印加工程、及び前記第３負圧印加工程よりも低い最大圧力で、前記流体のメニスカスを形成する最終負圧印加工程を有することを特徴とする請求項１または２記載の流体吸引方法。
【請求項４】
流体噴射ヘッドの複数のノズル開口から流体を吸引するための流体吸引装置であって、
前記流体噴射ヘッドのノズル面を覆うキャップ部材と、
前記キャップ部材に接続された密閉容器と、
前記密閉容器の内部を負圧にする負圧発生手段と、
前記キャップ部材と前記密閉容器との間に介在された負圧制御バルブと、を具備し、
前記ノズル面と前記キャップ部材とによって形成される空間内の圧力を所定の最大圧力にして前記ノズル開口内の流体を吸引する第１負圧印加動作と、
最大圧力が前記第１負圧印加動作よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、前記第１負圧印加動作よりも急峻である第２負圧印加動作と、
前記空間内の圧力を、前記第１負圧印加動作と等しい最大圧力にして前記ノズル開口内の流体を吸引する第３負圧印加動作と、を有する負圧印加動作が行われることを特徴とする流体吸引装置。
【請求項５】
前記第１負圧印加動作と前記第３負圧印加動作との間に、前記第２負圧印加動作が複数設けられることを特徴とする請求項４記載の流体吸引装置。
【請求項６】
前記負圧印加動作には、前記第３負圧印加動作の後に、前記第１負圧印加動作、前記第２負圧印加動作、及び前記第３負圧印加動作よりも低い最大圧力で、流体のメニスカスを形成する最終負圧印加動作が含まれることを特徴とする請求項４または５に記載の流体吸引装置。
【請求項７】
流体を噴射するための複数のノズル開口を有した流体噴射ヘッドの印字検査方法において、
請求項１乃至３のいずれか一項に記載の流体吸引方法を有することを特徴とする印字検査方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体吸引方法、流体吸引装置、印字検査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、流体噴射ヘッド（噴射ヘッド）に形成されたノズルから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。このようなインクジェット式記録装置の製造過程において、ノズル開口からの流体の噴射状態を確認するため、流体噴射ヘッド単体での噴射検査（印字検査）が行われている。この噴射検査では、流体噴射ヘッドから流体を噴射させ、ノズル開口から流体が正常に吐出しているかどうかなどの流体の噴射状態を確認し、各流体噴射ヘッドの噴射特性を調整するなどしている。
【０００３】
インクジェット式記録装置としての基本的な構成は、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１０−３２９３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところが、上記検査を行う場合、流体が入っていない初期状態の流体噴射ヘッドに流体を充填させるため流体中に多くの気泡が混入してしまう。このような気泡の混入によって、ノズル開口の目詰まりなどに起因するドット抜けが発生し、噴射検査精度が低下するという問題があった。また、気泡が多く混入してしまった場合には充填作業をやり直すことも行われていたが、気泡が全く混入しないように充填することは困難であった。
【０００５】
また、特許文献１に示すように、流体噴射ヘッドの各ノズル開口に連通する流路は、圧力室やリザーバなどによって構成されるために複雑な構造となっている。そのため、流路内の段差などに引っ掛かっている気泡を排出するのは困難であった。
【０００６】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、流体噴射ヘッド内の残留気泡を効果的に排出し得る流体吸引方法、流体吸引装置を提供しようとするものであり、これにより流体噴射ヘッドにおける噴射不良の発生を防止して印字検査精度を向上させることを目的とするものである。
【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、本発明は、流体噴射ヘッドの複数のノズル開口から流体を吸引するための流体吸引方法であって、流体噴射ヘッドのノズル面と、該ノズル面を覆うキャップ部材と、によって形成される空間内の圧力を所定の最大圧力にしてノズル開口内の流体を吸引する第１負圧印加工程と、最大圧力が第１負圧印加工程よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第１負圧印加工程よりも急峻である第２負圧印加工程と、空間内の圧力を、第１負圧印加工程と等しい最大圧力にしてノズル開口内の流体を吸引する第３負圧印加工程と、を有することを特徴とする。
【０００８】
本発明によれば、第１負圧印加工程にて、流体噴射ヘッド内の一部の気泡（微小気泡）を排出し、第２負圧印加工程にて、流体噴射ヘッド内に残留した気泡を動かして他の気泡と一体化させ、第３負圧印加工程にて、第２負圧印加工程で一体化されて大きくなった気泡を吸引する。
【０００９】
このように、第１から第３負圧印加工程による間欠的な吸引動作により、流体噴射ヘッド内に混入した気泡を確実に吸引することができる。気泡を吸引するにあたって、微小気泡より、ある程度大きい気泡の方が抜けやすい。また、流体の流動に変化（流動・停止）を与えた方が抜けやすい傾向があるため、負圧印加動作を第１から第３負圧印加工程に分けて間欠的に吸引する。さらに、第１負圧印加工程と第３負圧印加工程との間に、最大圧力が第１負圧印加工程よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第１負圧印加工程よりも急峻である第２負圧印加工程を設けたため、第２負圧印加工程で微小気泡の集結成長を助長させて流体の吸引を行うことにより、流体噴射ヘッド内に混入した気泡を確実に吸引除去することができる。
【００１０】
これにより、流体内の気泡の混入による流体噴射ヘッドのドット抜けに起因する噴射検査精度の低下を防止することができる。よって、各流体噴射ヘッドの噴射特性を効率良く確認することができ、良好な噴射機能を有する流体噴射ヘッドを製造することができる。
【００１１】
また、リトライ率（流体噴射ヘッドへの再充填率）が減少して処理時間を短縮させることができ、これに伴って生産性（検査効率）が向上する。
【００１２】
また、第１負圧印加工程と第３負圧印加工程との間に、第２負圧印加工程が複数設けられることが好ましい。
本発明によれば、第１負圧印加工程と第３負圧印加工程との間に、時間的に隣接する第２負圧印加工程を複数設けることによって、流体噴射ヘッド内の気泡を効果的に吸引することができる。
【００１３】
また、第３負圧印加工程の後に、第１負圧印加工程、第２負圧印加工程、及び第３負圧印加工程よりも低い最大圧力で、流体のメニスカスを形成する最終負圧印加工程を有することが好ましい。
本発明によれば、第１から第３負圧印加工程の最大圧力よりも低い最大圧力の最終負圧印加工程において流体中の気泡が吸引されたことで、良好なメニスカスを形成することができる。
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、流体噴射ヘッドの複数のノズル開口から流体を吸引するための流体吸引装置であって、流体噴射ヘッドのノズル面を覆うキャップ部材と、キャップ部材に接続された密閉容器と、密閉容器の内部を負圧にする負圧発生手段と、キャップ部材と密閉容器との間に介在された負圧制御バルブと、を具備し、ノズル面とキャップ部材とによって形成される空間内の圧力を所定の最大圧力にしてノズル開口内の流体を吸引する第１負圧印加動作と、最大圧力が第１負圧印加動作よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第１負圧印加動作よりも急峻である第２負圧印加動作と、空間内の圧力を、第１負圧印加動作と等しい最大圧力にしてノズル開口内の流体を吸引する第３負圧印加動作と、を有する負圧印加動作が行われることを特徴とする。
【００１５】
本発明においては、負圧印加手段によって密閉容器内が負圧状態とされ、当該密閉容器とキャップ部材間に配置されている負圧制御バルブの作用によって、ノズル面とキャップ部材との間に形成される空間内を所望の負圧状態とすることができる。ノズル面とキャップ部材との間に形成される空間内が負圧状態とされたときに、各ノズル開口からキャップ部材へと流体が吸引される。第１負圧印加動作によって、流体噴射ヘッド内の一部の気泡を排出し、第２負圧印加動作によって、流体噴射ヘッド内に残留している気泡（微小気泡）を動かして他の気泡と一体化させ、第３負圧印加動作によって、一体化されて大きくなった気泡を排出する。
【００１６】
このように、最大圧力（印加する負圧の最大値）が異なる第１から第３負圧印加動作による間欠的な吸引動作により、流体噴射ヘッド内に混入した気泡を確実に吸引することができる。気泡を吸引するにあたって、微小気泡より、ある程度大きい気泡の方が抜けやすい。また、流体の流動に変化（流動・停止）を与えた方が抜けやすい傾向があるため、吸引動作を第１から第３負圧印加動作に分けて間欠的に吸引する。本発明では、第１負圧印加動作と第３負圧印加動作の間に、最大圧力が第１負圧印加動作よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第１負圧印加動作よりも急峻である第２負圧印加動作を設けたため、第２負圧印加動作で微小気泡の集結成長を助長させて流体の吸引を行うことにより、流体噴射ヘッド内に混入した気泡を確実に吸引除去することができる。
【００１７】
これにより、流体内への気泡の混入によるノズル開口の目詰まりなどを防止することができる。よって、各流体噴射ヘッドの噴射特性を正確に確認することができ、良好な噴射機能を有する流体噴射ヘッドを製造することができる。
【００１８】
また、リトライ率（流体噴射ヘッドへの再充填率）が減少して処理時間を短縮させることができ、これによって生産性が向上する。
【００１９】
第１負圧印加動作と第３負圧印加動作との間に、第２負圧印加動作が複数設けられることが好ましい。
本発明によれば、第１負圧印加動作と第３負圧印加動作との間に、時間的に隣接する第２負圧印加動作を複数設けることによって、流体噴射ヘッド内の気泡を確実且つ迅速に吸引することができる。
【００２０】
また、負圧印加動作には、第３負圧印加動作の後に、第１負圧印加動作、第２負圧印加動作、及び第３負圧印加動作よりも低い最大圧力で、流体のメニスカスを形成する最終負圧印加動作が含まれることが好ましい。
本発明によれば、第１負圧印加動作、第２負圧印加動作、及び第３負圧印加動作の最大圧力よりも低い最大圧力の最終負圧印加動作において流体中の気泡が吸引されたことで、良好なメニスカスを形成することができる。
【００２１】
本発明は、流体を噴射するための複数のノズル開口を有した流体噴射ヘッドの印字検査において、上記記載の流体吸引方法を有することを特徴とする。
本発明の印字検査は、上記した流体吸引方法を有しているので、ノズル開口の目詰まりが防止されて各ノズル開口から均一な量の噴射を行うことができ、ドット抜けに起因する流体噴射ヘッドの印字検査精度の低下を防止できる。これにより、良好な噴射特性を有する流体噴射ヘッドを製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明に係る流体吸引装置の一実施形態について、図を参照して説明する。なお、以下の説明に用いる各図面では、各部材を認識可能な大きさとするため、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００２３】
インクジェット式記録装置の製造過程において、ノズル開口からの流体の噴射特性を確認及び調整するため、インクジェット式記録装置に組み込む前に、流体噴射ヘッド単体での印字検査（噴射特性検査）が行われている。このような検査は、実施に使用されるインクと同様の性質を有する検査溶液を用いて行われ、検査溶液を記録用紙に噴射させることで行われる。このとき、検査溶液中に気泡が混入しているとノズル開口の目詰まりなどが発生して噴射状態が悪くなり、流体噴射ヘッドの噴射状態を正確に確認したり、噴射特性を適正に調整したりすることが困難となる。そのため、検査前の段階において流体噴射ヘッド内から気泡を排出させておく必要がある。
以下に示す流体吸引装置は、検査対象となる流体噴射ヘッドに充填された検査溶液中に混入している気泡を排出させる目的で、流体噴射ヘッドから検査溶液を吸引する機能を有するものである。
【００２４】
「流体吸引装置」
図１は、本実施形態における一実施例を示す流体吸引装置の概略構成を示す説明図である。
流体吸引装置１は、流体噴射ヘッド３０のノズル形成面３３Ａを封止するキャップユニット２と、ノズル形成面３３Ａとキャップユニット２とによって形成される空間Ｋを負圧にする負圧発生ユニット４（負圧発生手段）と、キャップユニット２と負圧発生ユニット４との間に介在する負圧制御バルブ２０と、を有している。
【００２５】
キャップユニット２は、上面が開口された長方形状のキャップケース６と、キャップケース６内に収納されたゴム材料などの可撓性物質よりなるキャップ部材８とにより構成されており、キャップ部材８は、その上縁側がキャップケース６よりも若干突出した状態に形成されている。
そして、キャップ部材８の内底部には、多孔性質材料により形成された流体吸収材１０が収納されている。また、キャップケース６の底部６ａには、キャップケース６及びキャップ部材８を貫通するようにして吸引口１２が設けられている。そして、この吸引口１２には、排出チューブ１４が接続されており、その排出側に後述のデシケータ１６が配置されている。
【００２６】
負圧発生ユニット４は、デシケータ１６（密閉容器）と、真空ポンプ１８と、を有して構成されている。デシケータ１６は、排出チューブ１４の排出側端部に配置され、内部に流体噴射ヘッド３０から吸引した検査溶液を貯留する機能を備えている。真空ポンプ１８は、デシケータ１６の上方に接続されており、デシケータ１６内の密閉空間を負圧にする。真空ポンプ１８の接続位置は、デシケータ１６内に貯留される検査溶液が吸引されない位置とする。
【００２７】
負圧制御バルブ２０は、キャップケース６の吸引口１２とデシケータ１６との間の排出チューブ１４に配設されている。この負圧制御バルブ２０には、例えば、開弁及び閉弁が電気的に制御できる電磁バルブが採用されており、該負圧制御バルブ２０に対して不図示の制御部より開弁および閉弁の指令信号が供給されるように構成されている。制御部の指令信号に基づいて開弁あるいは閉弁することによって、排出チューブ１４を開放あるいは閉塞し、空間Ｋに印加される負圧を制御している。
【００２８】
また、負圧制御バルブ２０に信号を供給する制御部は、後述する吸引シーケンスに基づいて、負圧制御バルブ２０の開閉を制御する機能を備えているとともに、真空ポンプ１８の動作及び不動作も制御する機能も備えている。
【００２９】
そして、このような構成をなす流体吸引装置１は、真空ポンプ１８の作用によってデシケータ１６内を一定の負圧状態（例えば、−１００ＫＰａ）とし、この状態で負圧制御バルブ２０を開放することによって、ノズル形成面３３Ａとキャップ部材８との間に形成される空間Ｋに負圧を印加する。すなわち、空間Ｋを負圧状態にして、流体噴射ヘッド３０から検査溶液を強制的に排出する。
なお、負圧制御バルブ２０の操作具合によって、空間Ｋ内に印加される負圧を調整することができる。
【００３０】
以上の構成において、後述する流体噴射ヘッド３０内の気泡を排出させるための検査溶液の吸引動作（負圧印加動作）は、キャップ部材８を流体噴射ヘッド３０のノズルプレート３３に密着させると共に、真空ポンプ１８を作動させた状態で行われる。すなわち、この状態で負圧制御バルブ２０を開弁させることで、キャップ部材８の内部（空間Ｋ）に負圧が与えられ、ノズル開口３２から検査溶液とともに気泡が排出される。
【００３１】
〔流体噴射ヘッド〕
以下に、検査対象となる流体噴射ヘッドの構成について図２を参照して詳述する。図２は、流体噴射ヘッドの一部を示す断面図である。
流体噴射ヘッド３０は、ヘッド本体３４と、振動板３５、流路形成基板３６、及びノズルプレート３３を含む流路形成ユニット３７とを備えている。インクを噴射するノズル開口３２はノズルプレート３３に穿設され、ノズルプレート３３の下面がノズル形成面３３Ａとされている。流路形成ユニット３７は、振動板３５、流路形成基板３６、及びノズルプレート３３を積層し、接着剤等で接合して一体にしたものである。
【００３２】
流体噴射ヘッド３０は、例えば上記流体噴射ヘッド３０のノズル開口３２に対応する、ヘッド本体３４の内部に形成された収容空間３８と、収容空間３８に配置された駆動ユニット３９とを備えている。駆動ユニット３９は、複数の圧電素子４０と、圧電素子４０の上端を支持する固定部材４１と、駆動信号を圧電素子４０に供給する柔軟なケーブル４２とを備えている。圧電素子４０は、複数のノズル開口３２のそれぞれに対応するように設けられている。
【００３３】
また、ヘッド本体３４の内部に形成され、インクジェット記録装置に組み込まれた際、不図示のインクカートリッジからのインクが流れるインク流路４３と、流路形成ユニット３７（振動板３５、流路形成基板３６、及びノズルプレート３３を含む）によって形成されて前記インク流路４３と接続されたリザーバ４４と、流路形成ユニット３７によって形成されてリザーバ４４と接続されたインク供給口４５と、流路形成ユニット３７によって形成されてインク供給口４５と接続された圧力室４６とを備えている。圧力室４６は、複数のノズル開口３２に対応するように複数設けられている。複数のノズル開口３２のそれぞれは、複数の圧力室４６のそれぞれに接続されている。
【００３４】
ヘッド本体３４は、合成樹脂で形成されている。振動板３５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３５の圧力室に対応する部分には、圧電素子４０の下端と接合される島部４７が形成されている。振動板３５の少なくとも一部は、圧電素子４０の駆動に応じて弾性変形する。振動板３５とインク流路４３の下端近傍との間にはコンプライアンス部４８が形成されている。
【００３５】
流路形成基板３６は、インク流路４３の下端とノズル開口３２とを接続するリザーバ４４、インク供給口４５、及び圧力室４６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、流路形成基板３６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。
【００３６】
ノズルプレート３３は、所定方向に所定間隔（ピッチ）で形成された複数のノズル開口３２を有する。本実施形態のノズルプレート３３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。
【００３７】
上記下流体噴射ヘッド３０は、特にカラーフィルタとして用いられる場合、種類の異なる複数種類（例えば、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）のインクを吐出するために、インクの種類ごとに独立したインク流路４３を複数有している。図３は、ノズル形成面３３Ａにおけるノズル開口列４９の配列例を示している。異なるインクの種類とは、見かけ上の色の違いにとどまらず、インクの構成成分の種類や比率が異なることを意味する。各ノズル開口列４９は、複数のノズル開口３２から構成されている。
【００３８】
また、図４は、流体噴射ヘッド３０の導入針ユニット５１を示している。なお、図４は、図２に示した流体噴射ヘッドをさらに簡略化して示したものである。
図４に示すように、流体噴射ヘッド３０は、インク供給針５０Ａを立設する導入針ユニット５１を有しており、インク流路４３に対応してインク供給針５０Ａがそれぞれ設けられている。インク供給針５０Ａは、合成樹脂で成型された中空針状の部材であり、その内部空間は、インクジェット式記録装置として組み込まれた場合に、着脱可能に装着されるインクカートリッジ内のインクが導入される針流路５３となっている。このインク供給針５０Ａの尖端部分には、針流路５３と連通する導入孔５４が開設されており、インク供給針５０Ａがインクカートリッジの内部に挿入されると、この導入孔５４を通じてインクカートリッジ内のインクが針流路５３内に導入されるようになっている。
【００３９】
導入針ユニット５１は、インク供給針５０Ａと同様に合成樹脂によって成型されており、その内部には、上述したようにインク供給針５０Ａに対応した針流路５３が形成されている。この針流路５３の上流端部は、導入針取り付け側に向けて漏斗状に拡径した形状とされている。そして、インク供給針５０Ａは、針流路５３の下流側開口の位置をインク流路４３の上流側開口に重合させた状態でヘッド本体３４上に溶着等によって固定される。これにより、ヘッド本体３４のインク流路４３とインク供給針５０Ａの針流路５３とが液密状態で連通する。
【００４０】
このような構成により、インクカートリッジからのインクは、インク供給針５０Ａを介してインク流路４３に流入する。インクの種類ごとに独立したインク流路４３は、それぞれ複数の圧力室４６に接続されている。各圧力室４６には、複数のノズル開口３２からなるノズル開口列４９が接続されている。よって、圧電素子４０の振動により、圧力室４６から押し出されたインク滴が、ノズル開口列４９のノズル開口３２から吐出されるようになっている。
【００４１】
このような構成の流体噴射ヘッド３０に対して行われる噴射特性検査は、上述したように、実際に使用されるインクと同様の性質を有する検査溶液が用いられる。そこで、検査前段階において、空の状態の流体噴射ヘッド３０に検査溶液を充填する作業が行われる。
【００４２】
〔流体充填装置〕
図５に、流体噴射ヘッドに対して検査溶液を充填するための流体充填装置の概略構成を示す。
本実施形態の流体充填装置６０は、検査溶液を貯留した液体貯留タンク６１と、液体貯留タンク６１から供給チューブ６２を介して送られてきた検査溶液を流体噴射ヘッド３０へ供給する流体供給治具６３と、を有して構成されている。流体供給治具６３は、流体噴射ヘッド３０の各インク供給針５０Ａをそれぞれ装着可能とする複数の装着部６４が設けられている。各装着部６４の内部空間は、液体貯留タンク６１からの検査溶液を一時貯留する貯留室６５と、貯留室６５に連通する供給口６６とからなっており、供給口６６内の検査溶液が、装着部６４に係止されたインク供給針５０Ａの導入孔５４（図４適宜参照）へと導入される。
【００４３】
このようにして、液体貯留タンク６１からの検査溶液が流体充填装置６０を介して流体噴射ヘッド３０へ充填される。上述したように、流体充填装置６０内の検査溶液は、インク供給針５０Ａを介してインク流路４３に流入する。各インク流路４３は、それぞれ複数の圧力室４６に接続されている。また、各圧力室４６には、各ノズル開口列４９が接続されているため、圧力室４６から押し出された液滴が、ノズル開口列４９のノズル開口３２から吐出されることになる。
【００４４】
印字の際には、圧電素子４０が伸縮動作することによって、圧力室４６の容積を変化させて、圧力室４６内の検査溶液に圧力変動を生じさせる。これによって、ノズル開口３２から液滴が吐出される。
【００４５】
検査では、圧力室４６で加圧した検査溶液をノズル開口３２から液滴として記録用紙に噴射させて印字を行う関係上、流体噴射ヘッド３０に充填された検査溶液中に気泡が残留していると、検査溶液の正常な流れが阻害されて、ノズル開口３２から正常な検査溶液の噴射が行えないことがある。この場合には、上述した本発明に係る流体吸引装置１が用いられ、この流体吸引装置１による検査溶液（気泡）の強制排出が必要となる。
【００４６】
〔流体吸引動作〕
以下に、流体吸引装置１を用いた流体噴射ヘッド３０の流体吸引動作（気泡排出処理）について、図６に示す流体吸引動作のフローチャート図、及び図７に示す吸引シーケンスを参照しながら説明する。図７において、縦軸に印加圧力（ＫＰａ）、横軸に時間（ｓｅｃ）を示す。また、説明において、図１〜図５を適宜参照する。
なお、本実施形態においては、図７の吸引シーケンスに基づいて負圧制御バルブの開閉制御を行うことにより吸引動作を行っている。
【００４７】
まず、ステップＳ１において、吸引処理の指令を受けると、流体噴射ヘッド３０は、キャップユニット２上に移動し、キャップ部材８によってノズル形成面３３Ａが封止される。この封止状態において、ノズル形成面３３Ａとキャップ部材８との間に封止空間Ｋが形成されることになる。
【００４８】
ステップＳ２において、真空ポンプ１８を駆動させ、デシケータ１６内を−１００ＫＰａ程度の負圧状態とする。
【００４９】
ステップＳ３において、制御部からの駆動信号により負圧制御バルブ２０を開弁状態とし、上記封止空間Ｋに最大負圧が−８０ＫＰａ程度の負圧を印加する（第１負圧印加工程）。負圧制御バルブ２０を開弁状態とすることで、デシケータ１６内に蓄積された負圧が排出チューブ１４を介して封止空間Ｋへと印加され、その負圧が、流体噴射ヘッド３０のノズル開口３２からの吸引力として作用する。
【００５０】
すなわち、負圧制御バルブ２０の開弁によって封止空間Ｋ内が除々に減圧され、その圧力変化に応じた検査溶液が吸引される。真空ポンプ１８を駆動させたまま負圧制御バルブ２０を閉弁すると、封止空間Ｋ内の負圧状態が除々に解除され、それに伴い吸引量も低下していく。このようにして、流体噴射ヘッド３０から検査溶液を強制的に吸引する。そして、キャップ部材８内に吸引された検査溶液は、排出チューブ１４を介してデシケータ１６内に排出される。
【００５１】
ステップＳ４において、制御部からの駆動信号により負圧制御バルブ２０を再び開弁状態とし、上記封止空間Ｋに最大負圧が−６０ＫＰａ程度の負圧を印加する（第２負圧印加工程）。その後すぐさま負圧制御バルブ２０を閉弁状態とすることで、封止空間Ｋに対して、ステップＳ３よりも、立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が急峻な圧力変化（流動）を与えることができる。ステップＳ３の第１負圧印加工程では、最大負圧に到達するまでに３秒要しているのに対し、本ステップでは、負圧制御バルブ２０の開閉動作が１秒以内で達成されている。これは、最大負圧（到達圧力）が第１印加工程よりも低く設定されているために瞬間的な立ち上がりが可能となっている。このような本ステップは、上記ステップＳ３の吸引動作では排出されずに流体噴射ヘッド３０内に残存した気泡を動かすために行う。このように、検査溶液（流体）の流動に急激な変化を与えることで、微小気泡の集結成長を促す。
【００５２】
ステップＳ５において、負圧制御バルブ２０を閉弁状態としたまま所定時間保持し、封止空間Ｋに対して負圧非印加動作を行う（負圧非印加工程）。ここでは、ステップＳ４における第２負圧印加工程の動作期間と同じ期間（１秒程度）保持状態とし、検査溶液の流動を停止させる。このようにして、検査溶液中の微小気泡をさらに集結成長させる。
【００５３】
続けて、再びステップＳ４とステップＳ５とを行い、第２負圧印加工程から負圧非印加工程までの一連の動作を連続して２回行う。
なお、流体噴射ヘッド３０内の残留気泡が多い場合には、ステップＳ４からステップＳ５までの一連の動作を連続して２回以上行うとしてもよい。
【００５４】
すなわち、流体噴射ヘッド３０内のインク流路４３は、圧力室４６やリザーバ４４等からなっており複雑な構造となっている。そのため、インク流路４３内の段差部分などに引っ掛かった気泡は、第１負圧印加工程（ステップＳ３）ではなかなか排出されにくい。また、検査溶液は、空の状態の流体噴射ヘッド３０へ初期充填されるため、気泡がインク流路４３内の壁部に張り付いた状態で残存することがあり、この気泡もまた排出されにくい。そのため、ステップＳ４からステップＳ５までの動作を複数回繰り返し行うことにより、検査溶液の流動に変化（流動・停止）を与え、これにより流体噴射ヘッド３０内の検査溶液が脈動し、流体噴射ヘッド３０内に残存していた気泡が他の気泡と一体となってある程度の大きさとなる。気泡を排出するにあたって、微小気泡よりある程度の大きさを有する気泡の方が抜けやすい。
なお、ステップＳ５には、極めて小さい気泡の自然消滅を待つ動作も含まれる。
【００５５】
ステップＳ６において、負圧制御バルブ２０を開弁状態とし、上記封止空間Ｋに最大負圧が−８０ＫＰａ程度の負圧を印加する（第３負圧印加工程）。ここで、封止空間Ｋ内を規定された最大負圧−８０ＫＰａで保持する期間が、ステップＳ３における第１負圧印加工程よりも長く確保されている。具体的には、第１負圧印加工程における最大負圧保持期間が３秒であったのに対し、第３負圧印加工程では５秒の保持期間となっている。このように、最大負圧状態をある程度保持することによって多くの検査溶液を吸引し、流体噴射ヘッド３０内の残留気泡を確実に除去することができる。つまり、ステップＳ６は、ステップＳ４及びステップＳ５の繰り返し動作において、検査溶液に対して数回の脈動動作を与えることによって一体化した残留気泡を排出するための動作である。
【００５６】
なお、本実施形態では、第３負圧印加工程における吸引時間（封止空間Ｋ内を規定された最大負圧−８０ＫＰａで保持する期間）を第１負圧印加工程よりも長く確保しているが、第１負圧印加工程と同じ時間としてもよい。
【００５７】
ステップＳ７において、封止空間Ｋに最大負圧−４０ＫＰａを印加する（最終負圧印加工程）。ここで、ステップＳ３における第１負圧印加工程よりも、封止空間Ｋ内の圧力変化の立ち上がりが急で、すぐに定常状態に移行する。また、本ステップでの最大負圧保持期間は１５秒間と最も長い。このように、流体噴射ヘッド３０から低い圧力で長期間吸引していくことで検査溶液が泡立つことを防止しながら、ノズル開口３２に噴射準備のためのメニスカスを形成する。
【００５８】
ステップＳ８において、吸引ポンプ１８の駆動を停止し、封止空間Ｋを大気開放することで吸引動作が終了する。
【００５９】
このように、負圧制御バルブ２０を間欠的に操作して、第２負圧印加工程及び負圧非印加工程を複数回連続して行うことにより、流体噴射ヘッド３０の検査溶液に対して脈動を与えることができ、これによって、流体噴射ヘッド３０内の残留気泡を確実に排出することができる。つまり、第１負圧印加工程と第３負圧印加工程の間に、最大圧力が第１負圧印加工程よりも低く、且つ立ち上がり及び立ち下がり時の単位時間当たりの圧力変化が、第１負圧印加工程よりも急峻な第２負圧印加工程（及び負圧非印加工程）を複数回設けることにより、残留気泡の集結成長を助長させて、第３負圧印加工程において気泡を排出させやすくしている。これにより、流体噴射ヘッド３０内に混入した気泡を確実に吸引除去することができる。
【００６０】
また、流体吸引装置１に、検査対象となる空の状態の流体噴射ヘッド３０を付け替える際、流体供給治具６３内に気泡が混入してしまうことがあるが、本実施形態の流体吸引装置１によれば、流体供給治具６３内の気泡も排出することができる。
このように、負圧制御バルブ２０の開閉動作を迅速に行う第２負圧印加工程及び負圧非印加工程を、第１負圧印加工程と第３負圧印加工程の間で行うことにより、封止空間Ｋにおける負圧が脈動するように大きく変化し、その結果、流体噴射ヘッド３０内における残留気泡を迅速且つ確実に排出することができる。これにより、流体噴射ヘッド３０の各ノズル開口３２に検査溶液を確実且つ均一に充填することができ、各ノズル開口３２から所望とする噴射量で検査溶液を噴射させることが可能となる。
また、ステップＳ３からステップＳ６までの動作を何度か繰り返すようにしても良い。
【００６１】
流体噴射ヘッド３０の印字検査は、上記流体吸引装置１を用いた流体吸引方法を含むもので、検査溶液中の気泡が完全に排除された流体噴射ヘッド３０に対して行われる。この印字検査では、流体噴射ヘッド３０の各ノズル開口３２から液滴が確実に噴射されているかどうかなど、流体噴射ヘッド３０の噴射状態を確認することにより、適切な噴射が可能となるように噴射特性を調整したりするために行われるものである。
例えば、圧電素子４０に印加する噴射パルスの電圧の変化量を設定したりすることで噴射特性を最適なものに設定するなど、様々な確認及び調整が行われる。このような検査において、検査溶液中に気泡混入のない流体噴射ヘッド３０を用いることにより、検査精度が高まり、信頼性の高い流体噴射ヘッド３０を提供することが可能となる。
【００６２】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもなく、上記各実施形態を組み合わせても良い。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【００６３】
例えば、吸引シーケンスにおける、負圧印加強度、負圧印加時間、負圧非印加時間などは適宜変更が可能である。
また、上記流体吸引装置１は、印字検査において用いられるだけでなく、インクジェット式記録装置内に設けることも可能である。この流体吸引装置１を用いて流体噴射ヘッド３０のクリーニング処理を行うことにより、ノズルの目詰まりを防止して安定した噴射が長期的に可能となり、良好な印字が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の一実施形態に係る流体吸引装置の概略構成を示している。
【図２】流体噴射ヘッドの一部を示している。
【図３】流体噴射ヘッドのノズル形成面におけるノズル開口列の配列例を示している。
【図４】流体噴射ヘッドの導入針ユニットを示している。
【図５】流体充填装置の概略構成を示している。
【図６】本発明の一実施形態に係る流体吸引装置を用いた流体吸引動作のフローチャート図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る流体吸引装置による吸引シーケンスを示す図である。
【符号の説明】
【００６５】
１…流体吸引装置、４…負圧発生ユニット（負圧発生手段）、８…キャップ部材、１６…デシケータ（密閉容器）、２０…負圧制御バルブ、３０…流体噴射ヘッド、３２…ノズル開口、３３Ａ…ノズル形成面（ノズル面）、Ｋ…封止（空間）
【図１】
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【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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