JP2005288766A - 液体噴射装置および液体噴射装置のクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体通路におけるインクの粘度を直接測定することができる液体噴射装置、粘度測定方法および液体噴射装置のクリーニング方法を提供すること。
【解決手段】液体を噴射する液体噴射ヘッド３０と、液体を蓄えている液体貯蔵部９等と、液体貯蔵部９Ａ等から液体を液体噴射ヘッド３０に供給する液体通路２０Ａ等と、液体噴射ヘッド３０及び液体通路２０Ａ等の液体を吸引する液体吸引手段１１と、液体通路２０Ａ等に気泡を取り入れる気泡取り入れ手段１２Ａ等と、気泡が液体通路２０Ａ等を移動する移動速度を測定する移動速度測定手段２０１Ａ等及び２０２Ａ等と、移動速度と液体の粘度の関係を示す速度粘度情報４７に基づいて、液体の粘度を判断する粘度判断手段と、を備える。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射装置および液体噴射装置のクリーニング方法に関する。

ターゲットに対して液体を噴射させる液体噴射装置として、記録ヘッドから記録媒体に対してインク滴を噴射させて印刷を行うインクジェット式記録装置が知られている。
そして、このようなインクジェット式記録装置は、記録ヘッドのノズルから記録媒体に対して微小なインク滴を吐出させて、所望の文字や図形等の画像を記録する。

インクジェット式記録装置は、インクカートリッジからのインクの供給を受けるインクジェット式記録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移動させる紙送り手段を備え、記録ヘッドをキャリッジ上で記録用紙の幅方向に移動させながら記録用紙に対してインク滴を吐出させることで記録が行われる。
そして共通のキャリッジ上に、例えばブラックインクを吐出するブラック用記録ヘッドと、イエロー、シアン、マゼンタの各インクの吐出が可能なカラー用記録ヘッドを搭載し、ブラックインクによるテキスト印刷ばかりでなく、各インクの吐出割合を変えることにより、フルカラー印刷を可能としている。

このようなインクジェット式記録装置として、インクを貯蔵したインクカートリッジからチューブを介して記録ヘッド側にインクを供給するようになっている所謂オフキャリッジ型のものがある。この種のインクジェット式記録装置では、インクカートリッジから記録ヘッドへインクを供給する液体通路において、インクを構成する溶媒が蒸発してインクの粘度が上昇する（増粘する）場合がある。

そして、記録ヘッドからインクを安定して吐出するためには、増粘したインクの状態を知ることが必要である。
この点、従来技術として、環境温度に応じてインクの粘度が変化することに着目して、環境温度に基づいて、インクの強制的な排出処理であるクリーニング処理を行う発明が提案されている（例えば特許文献１）。

特開平１１−７８０６５号公報（図４等）

しかし、環境温度に基づいてインクの粘度を間接的に把握する方法では、インクの粘度を正確に測定することができない場合があるという問題がある。
そこで本発明は上記問題を解消し、液体通路におけるインクの粘度を直接測定することができる液体噴射装置、粘度測定方法および液体噴射装置のクリーニング方法を提供することを目的としている。

前記目的は、第１の発明によれば、液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体を蓄えている液体貯蔵部と、前記液体貯蔵部から前記液体を前記液体噴射ヘッドに供給する液体通路と、前記液体噴射ヘッド及び前記液体通路の前記液体を吸引する液体吸引手段と、前記液体通路に気泡を取り入れる気泡取り入れ手段と、前記気泡が前記液体通路を移動する移動速度を測定する移動速度測定手段と、前記移動速度と前記液体の粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断する粘度判断手段と、を備えることを特徴とする液体噴射装置によって、達成される。

第１の発明の構成によれば、前記液体噴射装置は、前記気泡取り入れ手段によって前記液体通路に気泡を取り入れ、前記移動速度測定手段によって前記気泡が前記液体通路を移動する移動速度を計測する。
前記気泡は、前記液体吸引手段によって前記液体が吸引されて移動するに連れて、前記液体通路を移動する。すなわち、前記気泡の移動速度は前記液体の移動速度にほぼ等しい。これは、前記気泡の移動速度は前記液体の移動速度を表すことを意味する。

また、前記液体噴射装置は、前記移動速度と前記液体の粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断する。
前記移動速度と前記液体の粘度とは、前記粘度が上昇（増粘）するほど前記移動速度が遅くなるという関係がある。これは、前記移動速度によって前記粘度を判断できることを意味する。
したがって、前記移動速度を測定すれば、前記速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断することができるのである。
これにより、前記液体通路における前記液体の粘度を直接測定することができる。

第２の発明は、第１の発明の構成において、前記液体吸引手段は、前記液体に負圧を付与して吸引するための負圧発生手段を有し、前記移動速度測定手段は、前記気泡が前記液体通路の第１基準点を通過してから第２基準点を通過するまでの間における、前記負圧発生手段の動作数によって前記移動速度を測定することを特徴とする。

第２の発明の構成によれば、前記液体吸引手段の前記負圧発生手段である例えば、吸引ポンプの動作数である例えば、駆動モータの回転数によって前記移動速度を測定するから、その回転数をカウントすることによって確実に前記移動速度を測定することができる。

第３の発明は、第１の発明又は第２の発明のいずれかの構成において、前記移動速度測定手段は、前記気泡が前記第１基準点及び第２基準点を通過したか否かを、光学センサによって検知することを特徴とする。

第３の発明の構成によれば、前記移動速度測定手段は、前記光学センサによって前記気泡が前記第１基準点及び第２基準点を通過したか否かを検知するから、前記気泡の移動状態を直接的に検知することができる。
上述のように、前記気泡の移動は前記液体の移動に連動しているから、前記気泡の移動状態を直接的に検知することは前記液体の移動状態を直接的に検知することを意味する。
上述のように、前記液体の粘度は前記液体の移動速度に基づいて判断できるから、これにより、前記液体の粘度を直接的に測定することができるのである。

第４の発明は、第２の発明又は第３の発明のいずれかの構成において、前記粘度と前記負圧発生手段の動作数の関係を示す粘度負圧動作数情報に基づいて、前記液体を前記液体通路及び前記液体噴射ヘッドから吸引することを特徴とする。

前記液体の粘度に応じて例えば、前記液体噴射装置の前記液体通路等のクリーニングのために前記負圧発生手段である例えば、吸引ポンプの駆動モータに要求される回転数は異なる。すなわち、前記粘度が高ければ駆動モータの回転数を多くする必要があり、前記粘度が低ければ駆動モータの回転数は少なくて足りるのである。
この点、第４の発明の構成によれば、前記粘度と前記負圧発生手段の動作数の関係を示す粘度動作数情報に基づいて、すなわち、前記液体の粘度に応じて、前記負圧発生手段を適切な動作数だけ駆動させて、前記液体を吸引することができるのである。

第５の発明は、第４の発明の構成において、前記液体吸引手段は、前記液体通路内のすべての前記液体を吸引することを特徴とする。

例えば、前記液体噴射装置を、長期間使用しなかった場合等において、前記液体通路内の前記液体を構成する溶媒が蒸発し、前記液体が増粘している場合がある。
このため、前記液体噴射ヘッドから安定した吐出を得るためには、上述の増粘した液体をすべて排出することが望ましい。
この点、第５の発明の構成によれば、前記液体吸引手段は、前記液体通路内のすべての前記液体を吸引するから、増粘した前記液体をすべて排出することができる。

前記目的は、第６の発明によれば、液体を噴射する液体噴射装置の液体吸引手段が、前記液体を吸引する粘度判断用吸引ステップと、前記液体噴射装置の気泡取り入れ手段が、前記液体を蓄えている液体貯蔵部から前記液体を液体噴射ヘッドに対して供給する液体通路に、気泡を取り入れる気泡取り入れステップと、前記液体噴射装置の移動速度測定手段が、前記気泡が前記液体通路を移動する移動速度を測定する移動速度測定ステップと、前記液体噴射装置の粘度判断手段が、前記移動速度と前記液体の粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断する粘度判断ステップと、を有することを特徴とする液体噴射装置の粘度判断方法によって達成される。

第６の発明の構成によれば、第１の発明と同様に、前記液体通路における前記液体の粘度を直接測定することができる。

第７の発明は、第６の発明の構成において、前記液体吸引手段は、前記液体に負圧を付与して吸引するための負圧発生手段を有し、前記移動速度測定ステップでは、前記移動速度測定手段が、前記気泡が前記液体通路の第１基準点を通過してから第２基準点を通過するまでの間における、前記負圧発生手段の動作数によって前記移動速度を測定することを特徴とする。

第７の発明の構成によれば、第２の発明と同様に、前記液体吸引手段の前記負圧発生手段である例えば、吸引ポンプの動作数である例えば、駆動モータの回転数によって前記移動速度を測定するから、その回転数をカウントすることによって確実に前記移動速度を測定することができる。

第８の発明は、第７の発明の構成において、前記移動速度測定ステップでは、前記移動速度測定手段が、前記気泡が前記第１基準点及び第２基準点を通過したか否かを、光学センサによって検知することを特徴とする。

第８の発明の構成によれば、第３の発明と同様に、前記液体の粘度を直接的に測定することができる。

前記目的は、第９の発明によれば、液体を噴射する液体噴射装置の液体吸引手段が、前記液体を吸引する粘度判断用吸引ステップと、液体噴射装置の気泡取り入れ手段が、液体を蓄えている液体貯蔵部から前記液体を液体噴射ヘッドに対して供給する液体通路に、気泡を取り入れる気泡取り入れステップと、前記液体噴射装置の移動速度測定手段が、前記気泡が前記液体通路を移動する移動速度を測定する移動速度測定ステップと、前記液体噴射装置の粘度判断手段が、前記移動速度と前記液体の粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断する粘度判断ステップと、前記液体噴射装置の液体吸引手段が、前記液体の粘度に応じて前記液体を前記液体通路及び前記液体噴射ヘッドから吸引するクリーニング用吸引ステップを有することを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法によって達成される。

第９の発明の構成によれば、前記液体通路における前記液体の粘度を直接測定することができ、その直接測定した粘度に基づいて、前記液体を前記液体通路及び前記液体噴射ヘッドから吸引することができる。

第１０の発明は、第９の発明の構成において、前記液体吸引手段は、前記液体に負圧を付与して吸引するための負圧発生手段を有し、前記クリーニング用吸引ステップでは、前記液体吸引手段が、前記粘度と前記負圧発生手段の動作数の関係を示す粘度動作数情報に基づいて、前記液体を前記液体通路及び前記液体噴射ヘッドから吸引することを特徴とする。

第１０の発明の構成によれば、第４の発明と同様に、前記液体の粘度に応じて、前記負圧発生手段を適切な動作数だけ駆動させて、前記液体を吸引することができる。

第１１の発明は、第９の発明又は第１０の発明のいずれかの構成において、前記吸引ステップにおいては、前記液体吸引手段が、前記液体通路内のすべての前記液体を吸引することを特徴とする。

第１１の発明の構成によれば、第５の発明と同様に、前記液体吸引手段は、前記液体通路内のすべての前記液体を吸引するから、増粘した前記液体をすべて排出することができる。

以下、本発明の好適な実施の形態を図面を参照して説明する。
図１は、本発明の液体噴射装置の好ましい実施形態であるインクジェット式記録装置１０を示している。このインクジェット式記録装置１０は、インクカートリッジと記録ヘッドの間をインク供給用のチューブにより接続している所謂オフキャリッジ型の記録装置である。

図１に示すインクジェット式記録装置１０は、上述したように液体噴射装置の一例であるが、インクジェット式記録装置１０は本体１０Ａを有している。この本体１０Ａは、キャリッジ１、キャリッジモータ２、タイミングベルト３、走査ガイド部材４、用紙搬送機構部５、カートリッジホルダ８、インク吸引装置１１およびワイピング部材１２を有している。

キャリッジ１は、記録ヘッド３０を保持している。キャリッジ１はタイミングベルト３に対して取り付けられている。タイミングベルト３はキャリッジモータ２によりエンドレス状に移動する。
これによって、キャリッジ１は、キャリッジモータ２の駆動によりタイミングベルト３を介して主走査方向Ｔに沿って往復移動できるようになっている。この主走査方向Ｔは、用紙搬送機構部５の長手方向である用紙の幅方向である。

用紙搬送機構部５は、インクを噴射する対象媒体の一例である用紙を主走査方向Ｔとは直交する方向に搬送する機構である。
記録ヘッド３０は、用紙搬送機構部５により搬送される用紙に対面している。記録ヘッド３０は、液体を噴射する液体噴射ヘッドの一例であり、印刷ヘッドあるいは印字ヘッドとも呼ぶ。

図１に示すカートリッジホルダ８は、例えば４つのインクカートリッジ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄを保持している。このインクカートリッジ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄは、液体を蓄えている液体貯蔵部の一例である。インクジェット式記録装置１０に用いられる各種のインクは、液体の一例である。
図１の例では４つのインクカートリッジがカートリッジホルダ８に搭載されているが、この数は特に限定されるものではない。
例えばインクカートリッジ９Ａはブラックインクを蓄えており、インクカートリッジ９Ｂはイエローインクを蓄えている。インクカートリッジ９Ｃはマゼンタインクを蓄えており、インクカートリッジ９Ｄはシアンインクを蓄えている。

インクカートリッジ９Ａないし９Ｄは、例えば次のような構造を有している。各インクカートリッジ９Ａないし９Ｄの内部には、インクを封入した可撓性を有する素材により形成されたインクパックを収納している。
加圧ポンプ２１が発生する加圧空気は、圧力調整弁２２Ｈおよび圧力検出器２３を介して接続路２７Ａ，２７Ｂ，２７Ｃ，２７Ｄを介して各インクカートリッジ９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄの中に供給できる。加圧空気が供給されたインクカートリッジ９Ａないし９Ｄのいずれか１つまたは複数は、その内部にあるインクパック内のインクをインク補給バルブ２６を通じてチューブ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ側に送ることができる。

これらのチューブ２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄは、インクを記録ヘッド３０に供給する液体通路の一例である。チューブ２０Ａないし２０Ｄは、例えばそれぞれ同じ材質で同じ直径のチューブであり、断面が好ましくは円形状である。
チューブ２０Ａないし２０Ｄは、例えば半透明である。チューブ２０Ａないし２０Ｄがこのように半透明であることにより、チューブにより供給されるインクを外から視認できるとともに、後で説明する気泡検出センサが光学式の場合に光を通して気泡を検出することができる。
チューブ２０Ａないし２０Ｄは、可撓性を有する材料で例えば作られている。チューブ２０Ａないし２０Ｄの上流端部側は、インク供給バルブ２６に接続されている。チューブ２０Ａないし２０Ｄの下流端部側は記録ヘッド３０に接続されている。

次に、図１に示す気泡取り入れ弁及び気泡検出センサについて説明する。
チューブ２０Ａないし２０Ｄには、チューブ２０Ａ等に気泡を取り入れる気泡取り入れ手段である例えば、気泡取り入れ弁群１２を有し、一定時間である例えば３秒間、気泡取り入れ弁Ａ等を解放することで、チューブ２０Ａ等に気泡を取り入れることができるようになっている。気泡取り入れ弁群１２は、気泡取り入れ弁１２Ａないし１２Ｄを有している。

また、チューブ２０Ａ等には、気泡取り入れ弁１２群によって取り入れた気泡がチューブ２０Ａ等を移動する移動速度を測定する移動速度測定手段である例えば、第１気泡検出センサ群２０１、第２気泡検出センサ群２０２が配置されている。
第１気泡検出センサ群２０１は、気泡検出センサ２０１Ａないし２０１Ｄを有している。第２気泡検出センサ群２０２は、気泡検出センサ２０２Ａないし２０２Ｄを有している。
気泡取り入れ弁群１２はチューブの上流端部側に近い位置にある。第２気泡検出センサ群２０２は、記録ヘッド３０に最も近い位置にある。第１気泡検出センサ群２０１は、気泡取り入れ弁群１２と第２気泡検出センサ群２０２の間に位置している。

図１に示すように、気泡取り入れ弁１２Ａないし１２Ｄは、記録ヘッド３０から同じ距離の位置にそれぞれチューブ２０Ａないし２０Ｄに対応して配置されている。同様にして第１気泡検出センサ群２０１の各気泡検出センサ２０１Ａないし２０１Ｄは、チューブ２０Ａないし２０Ｄに対して記録ヘッド３０から同じ距離のところに配置されている。さらに、第２気泡検出センサ群２０２の各気泡検出センサ２０２Ａないし２０２Ｄは、記録ヘッド３０から同じ距離にそれぞれ配置されている。

上述の第１気泡検出センサ群２０１及び第２気泡検出センサ群２０２は、各チューブ２０Ａないし２０Ｄ内において気泡が存在しているかどうかを検出するための例えば複数の光学式センサの集まりである。
以下、気泡取り入れ弁及び気泡検出センサ２０１Ａ等の詳細について説明する。なお、気泡取り入れ弁１２Ａないし１２Ｄは同様の構成であり、第１気泡検出センサ２０１Ａないし２０１Ｄは同様の構成であり、第２気泡検出センサ２０２Ａないし２０２Ｄは同様の構成であるので、それぞれ、気泡取り入れ弁１２Ａ、第１気泡検出センサ２０１Ａ及び第２気泡検出センサ２０２Ａについてのみ説明し、適宜、他の気泡取り入れ弁１２Ｂ等の説明は省略する。

図２及び図３は第１気泡検出センサ２０１Ａの構成等を示す概略図である。
上述したように、図２の気泡取り入れ弁１２Ａは例えば、３秒間開放することによって、インクチューブ２０Ａ内に、気泡Ｈを取り入れることができる。

気泡検出センサは、発光部４００と受光部４０１を有している。発光部４００は、例えば発光ダイオードを使用することができ、受光部４０１はフォトダイオードを使用することができる。

図３の発光部４００が発光する光４００Ｌは、受光部４０１において受光することができる。受光部４０１が発光部４００の光４００Ｌを受光することによって、気泡Ｈが気泡検出センサをインクの供給方向Ｌ（図２参照）に沿って通過すると、図３（ｂ）に示す検出波形４０２が制御装置１００（図２参照）に与えられるようになっている。
すなわち、図２に示すように、気泡取り入れ弁１２Ａによって取り入れた気泡Ｈが、第１気泡検出センサ２０１Ａの位置に対応するチューブ２０Ａの位置である第１基準点と、第２気泡検出センサ２０２Ａの位置に対応するチューブ２０Ａの位置である第２基準点を通過したか否かによって、光学センサである第１気泡検出センサ２０１Ａ及び第２気泡検出センサ２０２Ａによって検知するようになっている。第１基準点と第２基準点は、第１気泡検出センサ群２０１の位置と第２気泡検出センサ群２０２の位置に対応して、図２の距離ｄだけ離れている。

上述したようにチューブ２０Ａ等は、液体であるインクの通路であるが、気泡Ｈの移動速度の測定のために光学式の第１気泡検出センサ群２０１及び第２気泡検出センサ群２０２を用いることから、チューブ２０Ａ等は半透明もしくはインク内の気泡の光学的検出ができる程度の透明度を有している材料により作られているのが望ましい。

上述の気泡取り入れ弁群１２を解放して外部から気泡と取り入れ、第１気泡検出センサ群２０１及び第２気泡検出センサ群２０２を用いてその気泡を検出することによって、その気泡の移動速度を測定することができるのである。

図１に示すインク吸引装置１１とワイピング部材１２は、キャリッジ１の主走査方向Ｔに関して、非印字領域（ホームポジションとも呼ぶ）ＨＰに配置されている。
インク吸引装置は、キャッピング装置とも呼んでおり、インク吸引装置１１は記録ヘッド３０及びチューブ２０Ａ等のインクを吸引する液体吸引手段の一例である。インク吸引装置１１は、キャップ本体１３を有している。このキャップ本体１３は、記録ヘッド３０のノズルプレート面に接触して封止することのできるような柔軟性を有する素材により作られている。キャリッジ１が非印字領域ＨＰに移動した時に、これに追従してキャップ本体１３が記録ヘッド３０のノズルプレート面を封止する。

インク吸引装置１１は、インクジェット式記録装置１０が休止している期間において記録ヘッド３０のノズルプレート面を封止することによって、ノズル開口の乾燥を防止する蓋体として機能する。また、このインク吸引装置１１は、後述する吸引ポンプによる負圧を与えることにより記録ヘッド３０のノズルプレート面のノズル開口からインクを吸引して排出するクリーニング動作を行うことができる。
図１に示すワイピング部材１２は、ゴム等の弾性素材により作られている。ワイピング部材１２が、必要に応じて記録ヘッド３０がホームポジションHＰに移動してきた時に記録ヘッド３０のノズルプレート面を機械的に払拭（ワイピング）して清掃することができる。

次に、図４を参照する。図４は、図１に示すインクジェット式記録装置１０の電気的な接続例およびホストコンピュータ４０を示している。
図４のインクジェット式記録装置１０は、制御装置１００、気泡検出センサ２０１Ａないし２０１Ｄ及び２０２Ａないし２０２Ｄ、インク吸引装置１１を有している。インク吸引装置１１は、インクに負圧を付与して吸引するための負圧発生手段である例えば、吸引ポンプ１９を有する。吸引ポンプ１９の動作は例えば、後述するステップモータによって制御される。

図４のインクジェット式記録装置１０はまた、気泡取り入れ弁１２Ａ等、気泡検出センサ２０１Ａ等、記録ヘッド３０、キャリッジモータ２、用紙搬送機構部５を有している。
制御装置１００は、例えばローカルプリンタケーブルまたは通信ネットワークを介してホストコンピューター４０のプリンタドライバー４１に接続されている。プリンタドライバー４１は、制御装置１００に対して印刷やクリーニング動作あるいは吸引動作を実行させるためのコマンドを送るソフトウェアを搭載している。

図４に示すように、制御装置１００は情報ファイル４３を有しており、情報ファイルには増粘インク置換クリーニング判断情報４５等が格納されている。
増粘インク置換クリーニング判断情報４５は、ホストコンピュータ４０からの指示による図１の記録ヘッド３０及びチューブ２０Ａ等のクリ−ニングが、チューブ２０Ａ等内のインクが増粘した場合に行う増粘インク置換クリーニングか、増粘インク置換クリーニング以外の通常クリーニングかを判断するための情報である。
各チューブ２０Ａ等内のインクは、長時間の放置等によってインクを構成する溶媒である例えば、水が蒸発し、そのチューブ２０Ａ等からは水分透過によって排出され、インクの粘度が上昇する（増粘）する場合がある。そのような場合に、増粘インク置換クリーニングを行うのである。インクの増粘度が未知の場合、最大の増粘を想定して置換する必要がある。その場合、実際の増粘が想定より小さかった場合、余分に吸引してしまう。本発明は増粘を正確に把握できるため、余分な吸引を防ぐことができるのである。

粘度測定用吸引制御情報４６は、制御装置１００が増粘インク置換クリーニング判断情報４５によって、増粘インク置換クリーニングであると判断した場合に、チューブ２０Ａ等内のインクの粘度を測定するためにインク吸引装置１１及び吸引ポンプ１９、気泡取り入れ弁１２Ａ等、気泡検出センサ２０１Ａ等の制御を行うための情報である。

粘度判断情報４７は、気泡取り入れ弁１２Ａ等によってチューブ２０Ａ等に取り入れた
気泡がチューブ２０Ａ等を移動する移動速度とインクの粘度の関係を示す速度粘度情報の一例であって、インクの粘度を判断するための情報である。

図５（ａ）は、粘度判断情報４７の一例を示す図である。
図５（ａ）に示すように、粘度判断情報４７は例えば、横軸に図４の吸引ポンプ１９の吸引ステップ数、縦軸に粘度を示すデータである。吸引ポンプ１９は例えば、図示しないステップモータによって制御され、横軸の吸引ステップ数は、そのステップモータのステップ数を示している。この吸引ステップ数は、図１の気泡取り入れ弁群１２によって取り入れた気泡が、第１気泡検出センサ群２０１が検出してから第２気泡検出群２０２が検出するまでの間のステップモータのステップ数である。

つまり、気泡の移動速度を、気泡H（図２参照）が、第１気泡検出センサ群２０１の位置に対応するチューブ２０Ａ等の位置である第１基準点（図２参照）を通過してから第２気泡検出センサ群２０２の位置に対応するチューブ２０Ａ等の位置である第２基準点（図２参照）を通過するまでの間におけるステップモータのステップ数で計測するのである。
すなわち、第１基準点と第２基準点間の距離ｄは決まっているから、ステップモータのステップ数で、気泡の移動速度を計測できるのである。
上述したように、粘度判断情報４７を有する制御装置１００（図４参照）は、気泡Hの移動速度とインクの粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、インクの粘度を判断する粘度判断手段の一例である。

また、図４の情報ファイル４３には、増粘置換用吸引制御情報４８が格納されている。
増粘置換用吸引制御情報４８は、記録ヘッド３０及びチューブ２０Ａ等内のすべてのインクを吸引して排出するための情報である。

図５（ｂ）は、増粘置換用吸引制御情報４８の一例を示す図である。
図５（ｂ）に示すように、増粘置換用吸引制御情報４８は例えば、横軸に上述の粘度判断情報４７に基づいて測定した粘度、縦軸に記録ヘッド３０及びチューブ２０Ａ等内のすべてのインクを吸引して排出するために必要な吸引ポンプ１９のステップモータのステップ数を示すデータである。すなわち、増粘置換用吸引制御情報４８は、インクの粘度と負圧発生段である例えば、吸引ポンプ１９の動作数の関係を示す粘度負圧動作数情報の一例である。
この増粘置換用吸引制御情報４８にしたがって、吸引ポンプ１９を制御することによって、記録ヘッド３０及びチューブ２０Ａ等内のすべての増粘したインクを吸引して排出することができるのである。
なお、記録ヘッド３０及びチューブ２０Ａ等内のすべての増粘したインクを排出するときに、先に取り入れた気泡Ｈを排出することができる。

次に、図１に示す記録ヘッド３０の構造例について図６ないし図９を参照して説明する。
図６と図７は、記録ヘッド３０の構造例およびインク吸引装置１１の構造例を示している。図８は図６のＥ方向から見た記録ヘッド３０のノズルプレート面６１の形状例を示している。図９は記録ヘッド３０の圧電振動子を含む内部構造例を示している。
図６に示すように記録ヘッド３０はその下面にノズルプレート面６１を有している。このノズルプレート面６１はノズル面の一例である。ノズルプレート面６１は、ノズルプレート６２の下面である。ノズルプレート６２は、図８に示すようなノズル開口列５４Ａないし５４Ｄを有している。

図８では各ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄの配列例を示している。ノズル開口列５４Ａないし５４Ｄは、Ｕ方向に平行に形成されていて、Ｔ方向において所定の間隔を有している。ノズル開口列５４Ａは、複数のノズル開口５５Ａから構成されている。同様にしてノズル開口列５４Ｂ，５４Ｃ，５４Ｄはそれぞれ複数のノズル開口５５Ｂ，５５Ｃ，５５Ｄにより構成されている。

図６に示す記録ヘッド３０はインク経路５０と圧力室５１を有している。インク経路５０は、圧力室５１を介して図９に示すように各ノズル開口５５Ａないし５５Ｄに接続されている。各インク経路５０は、図１にも示すチューブ２０Ａないし２０Ｄの下流側端部２０Ｅにそれぞれ接続されている。したがって、４つの種類のインクは図１に示すチューブ２０Ａないし２０Ｄをそれぞれ介してインク経路５０に供給されるようになっている。図８において、上述したチューブから供給される各インクは、インク経路５０を通って圧力室５１に供給される。印刷の際には、圧力発生素子としての圧電振動子３９が伸縮動作することによって、圧力室５１の容積を変化させて、圧力室５１のインクに圧力変動を生じさせる。これによって各ノズル開口５５Ａないし５５Ｄからインク滴が噴射（吐出とも言う）できる。

次に、図６と図７を参照して、図１に示すインク吸引装置１１の構造例について説明する。
図６と図７では、記録ヘッド３０は図１にも示すホームポジションＨＰに位置決めされている。このように記録ヘッド３０がホームポジションＨＰに位置決めされると、記録ヘッド３０のノズルプレート面６１とインク吸引装置１１は対面した状態になる。インク吸引装置１１は、ノズルプレート面６１の下部に位置している。インク吸引装置１１は、キャップ本体１３と吸収材２２および吸引ポンプ１９を有している。

キャップ本体１３は、ノズルプレート面６１に対して図６に示すように密着もしくは圧着した場合に弾性変形するような材質により作るのが望ましい。キャップ本体１３は、底部と４つの側面を有する例えば箱形状の部材であり、キャップ本体１３の中には吸収材２２が収容されている。この吸収材２２は、例えば発泡プラスチックのような親水性を有する材質により作るのが望ましい。キャップ本体１３の排出部１３Ａは、排出チューブ１９Ａを通じて吸引ポンプ１９に接続されている。

昇降装置２５０は、キャップ本体１３を図６に示す待機状態から図７に示す吸引状態までＺ２方向に上昇させることができる。
図７の状態で吸引ポンプ１９が作動させることによって、ノズルプレート面６１及び吸収材２２を介して記録ヘッド３０及びチューブ２０Ａ等（図１参照）内のインクを廃インクタンク１２０側に強制的に排出することができる。

次に、主に図１０と図１１を参照しながら、本発明の液体噴射装置の好ましい実施形態である図１のインクジェット式記録装置１０におけるクリーニング方法の実施形態について説明する。
図１０は、インクジェット式記録装置１０のクリーニング方法の一例を示す図である。
図１１は、インクジェット式記録装置１０の要部を示す概略図である。

図４のホストコンピュータからの信号によって、インクジェット式記録装置１０が起動してクリーニングの指示が与えられると、図２の制御装置１００は、増粘インク置換クリーング判断情報４５によって、増粘インク置換クリーニングか、それ以外の通常クリーニングかを判断する（ステップＳＴ１）。
通常クリーニングであれば、制御部１００は、通常のクリーニングシーケンスを実行する（ステップＳＴ２１）。

増粘インク置換クリーニングであれば、インク吸引装置１１が、インクとを吸引する粘度判断用吸引ステップの一例であるステップＳＴ２を実行する。
具体的には、図４の制御装置１００が、粘度測定用吸引制御情報４６に基づいて、インク吸引装置１１及び吸引ポンプ１９等を制御して、図１のチューブ２０Ａ等内のインクの粘度測定用吸引を開始する。

続いて、気泡取り入れ弁１２Ａが、チューブ２０Ａ等に、気泡を取り入れる気泡取り入れステップとの一例であるステップＳＴ３を実行する。
具体的には、図１１（ａ）に示すように、気泡取り入れ弁１２Ａ等を例えば、１秒間開放して、チューブ２０Ａ等に気泡Ｈをとり込む。

続いて、図１の第１光学センサ群２０１及び第２光学センサ群２０２が、気泡Ｈがチューブ２０Ａ等を移動する移動速度を測定する移動速度測定ステップの一例であるステップＳＴ４ないしＳＴ７を実行する。
具体的には、気泡Ｈが、図１１（ａ）の第１基準点を通過してから第２基準点を通過するまでの間における、吸引ポンプ１９の駆動を制御するステップモータ１９ａのステップ数によって気泡Ｈの移動速度を測定する。
すなわち、気泡Ｈが図１の第１光学センサ２０１Ａを通過したかを判断し（ステップＳＴ４）、通過した場合（１１（ｂ）参照）には、制御部１００は、ステップモータ１９ａのステップ数のカウントを開始する（ステップＳＴ５）。
続いて、第２光学センサ２０１Ａを通過したかを判断し（ステップＳＴ６）、通過した場合（図１１（ｃ）参照）には、制御装置１００は、ステップモータ１９ａのステップ数のカウントを終了し、増粘測定用吸引を停止する（ステップＳＴ７）。

続いて、制御装置１００は、気泡Ｈの移動速度とインクの粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断する粘度判断ステップの一例であるステップＳＴ８を実行する。
具体的には、制御装置１００は、上述のステップＳＴ５ないしステップＳＴ７でカウントされたステップモータ１９ａのステップ数と、図２の粘度判断情報４７に基づいて、インクの粘度を判断する。図５（ａ）に示す粘度判断情報４７に基づいて例えば、ステップ数が３００００回であれば、粘度は７ミリパスカルセカンド（ｍＰａ・ｓ）であると判断する。

続いて、制御装置１００は、インク吸引装置１１によって、インクの粘度に応じてインクをチューブ２０Ａ等及び記録ヘッド３０から吸引するクリーニング用吸引ステップの一例であるステップＳＴ９を実行する。
具体的には、制御装置１００は、増粘置換用吸引制御情報４８に基づいて、上述のステップＳＴ８で判断したインクの粘度と、インクの粘度と前記負圧発生手段の動作数の関係を示す粘度動作数情報に基づいて、インクをチューブ２０Ａ等及び記録ヘッド３０内のすべてのインクを吸引して排出する。
図５（ｂ）に示す粘度動作数情報に基づいて例えば、ステップＳＴ８で判断したインクの粘度が７ミリパスカルセカンド（ｍＰａ・ｓ）であれば、６００００ステップ必要であると判断し、図１１のステップモータ１９ａを６００００ステップ作動させる（ステップＳＴ１０）。

図示した本発明の実施形態においては、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク等の各インクを使用する４つのインクカートリッジが、キャリッジに装着できるようになっている。このインクカートリッジはこれに限らず、ブラックインク用のインクカートリッジだけを備えているものや、ブラックインクを除いた２色や３色のカラーインク用の３つのインクカートリッジや、あるいは５つ以上のインクカートリッジを備えているものであってもよい。

本発明は、インクジェット式記録装置としての上記実施形態に限定されず、特許請求の範囲を逸脱しない範囲で種々の変更を行うことができる。さらに、上述の各実施形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、本発明は、インクジェット式記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬ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、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。

本発明の液体噴射装置の好ましい実施形態であるインクジェット式記録装置を示す図。 第１気泡検出センサ等を示す概略図 第１気泡検出センサ等を示す概略図 図１の記録装置の電気的接続例を示す図。 粘度判断情報の一例を示す図。 インク吸引装置が吸引する直前の状態を示す図。 インク吸引装置が吸引している状態を示す図。 記録ヘッドのノズルプレート面の形状例を示す図。 記録ヘッドの内部構造例を示す図。 本発明の実施形態におけるクリーニング方法を示すフロー図。 記録装置の要部を示す概略図。

符号の説明

９Ａ，９Ｂ，９Ｃ，９Ｄ・・・インクカートリッジ（液体貯蔵部の一例）、１０・・・インクジェット式記録装置（液体噴射装置の一例）、１１・・・インク吸引装置（吸引装置の一例）、１２Ａ，１２Ｂ，１２Ｃ，１２Ｄ・・・気泡取り入れ弁、２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ・・・チューブ（液体供給部材の一例）、３０・・・記録ヘッド（液体噴射ヘッドの一例）、４５・・・増粘インク置換クリーニング判断情報、４６・・・粘度測定用吸引制御情報、４７・・・粘度判断情報、４８・・・増粘置換用吸引制御情報、１００・・・制御装置、２０１Ａ，２０１Ｂ，２０１Ｃ，２０１Ｄ，２０２Ａ，２０２Ｂ，２０２Ｃ，２０２Ｄ・・・気泡検出センサ、Ｈ・・・気泡

Claims (11)

1. 液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記液体を蓄えている液体貯蔵部と、
   前記液体貯蔵部から前記液体を前記液体噴射ヘッドに供給する液体通路と、
   前記液体噴射ヘッド及び前記液体通路の前記液体を吸引する液体吸引手段と、
   前記液体通路に気泡を取り入れる気泡取り入れ手段と、
   前記気泡が前記液体通路を移動する移動速度を測定する移動速度測定手段と、
   前記移動速度と前記液体の粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断する粘度判断手段と、
   を備えることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記液体吸引手段は、前記液体に負圧を付与して吸引するための負圧発生手段を有し、
   前記移動速度測定手段は、前記気泡が前記液体通路の第１基準点を通過してから第２基準点を通過するまでの間における、前記負圧発生手段の動作数によって前記移動速度を測定することを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記移動速度測定手段は、前記気泡が前記第１基準点及び第２基準点を通過したか否かを、光学センサによって検知することを特徴とする請求項１又は請求項２のいずれかに記載の液体噴射装置。
4. 前記粘度と前記負圧発生手段の動作数の関係を示す粘度負圧動作数情報に基づいて、前記液体を前記液体通路及び前記液体噴射ヘッドから吸引することを特徴とする請求項２又は請求項３のいずれかに記載の液体噴射装置。
5. 前記液体吸引手段は、前記液体通路内のすべての前記液体を吸引することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の液体噴射装置。
6. 液体を噴射する液体噴射装置の液体吸引手段が、前記液体を吸引する粘度判断用吸引ステップと、
   前記液体噴射装置の気泡取り入れ手段が、前記液体を蓄えている液体貯蔵部から前記液体を液体噴射ヘッドに対して供給する液体通路に、気泡を取り入れる気泡取り入れステップと、
   前記液体噴射装置の移動速度測定手段が、前記気泡が前記液体通路を移動する移動速度を測定する移動速度測定ステップと、
   前記液体噴射装置の粘度判断手段が、前記移動速度と前記液体の粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断する粘度判断ステップと、
   を有することを特徴とする液体噴射装置の粘度判断方法。
7. 前記液体吸引手段は、前記液体に負圧を付与して吸引するための負圧発生手段を有し、
   前記移動速度測定ステップでは、前記移動速度測定手段が、前記気泡が前記液体通路の第１基準点を通過してから第２基準点を通過するまでの間における、前記負圧発生手段の動作数によって前記移動速度を測定することを特徴とする請求項６に記載の粘度判断方法。
8. 前記移動速度測定ステップでは、前記移動速度測定手段が、前記気泡が前記第１基準点及び第２基準点を通過したか否かを、光学センサによって検知することを特徴とする請求項７に記載の粘度判断方法。
9. 液体を噴射する液体噴射装置の液体吸引手段が、前記液体を吸引する粘度判断用吸引ステップと、
   液体噴射装置の気泡取り入れ手段が、液体を蓄えている液体貯蔵部から前記液体を液体噴射ヘッドに対して供給する液体通路に、気泡を取り入れる気泡取り入れステップと、
   前記液体噴射装置の移動速度測定手段が、前記気泡が前記液体通路を移動する移動速度を測定する移動速度測定ステップと、
   前記液体噴射装置の粘度判断手段が、前記移動速度と前記液体の粘度の関係を示す速度粘度情報に基づいて、前記液体の粘度を判断する粘度判断ステップと、
   前記液体噴射装置の液体吸引手段が、前記液体の粘度に応じて前記液体を前記液体通路及び前記液体噴射ヘッドから吸引するクリーニング用吸引ステップを有することを特徴とする液体噴射装置のクリーニング方法。
10. 前記液体吸引手段は、前記液体に負圧を付与して吸引するための負圧発生手段を有し、
    前記クリーニング用吸引ステップでは、前記液体吸引手段が、前記粘度と前記負圧発生手段の動作数の関係を示す粘度動作数情報に基づいて、前記液体を前記液体通路及び前記液体噴射ヘッドから吸引することを特徴とする請求項９に記載の液体噴射装置のクリーニング方法。
11. 前記吸引ステップにおいては、前記液体吸引手段が、前記液体通路内のすべての前記液体を吸引することを特徴とする、請求項９又は請求項１０のいずれかに記載の液体噴射装置のクリーニング方法。

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