JP2007111934A - 液体噴射装置およびそのメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス動作時において、微小滴となって浮遊するミストの発生を効果的に抑制しうる液体噴射装置を提供する。
【解決手段】紙Ｐを支持するプラテン１３と、上記紙Ｐに対してノズルからインクを噴射する記録ヘッド２３と、上記記録ヘッド２３を往復移動させるキャリッジ２０と、上記プラテン１３に紙Ｐが支持される印刷領域外のフラッシング領域に記録ヘッド２３のキャッピング装置３４とは別に設けられたフラッシングボックス１５と、上記フラッシングボックス１５に対してノズルからインクを噴射することにより記録ヘッド２３の噴射特性を回復するフラッシング制御手段４９と、上記プラテン１３に対する記録ヘッド２３の高さ位置を変更するヘッド位置変更手段１０と、上記紙Ｐへの印刷動作時における記録ヘッド２３の高さ位置に対応してフラッシングボックス１５の高さ位置を変更するメンテナンス位置変更手段９とを備えた。
【選択図】図７

Description

本発明は、主として印刷データに対応してノズルからインク滴を吐出させて記録媒体にドットを形成させるインクジェット記録装置として用いられる液体噴射装置において、上記ノズルから印刷等と無関係の液滴を吐出させることにより、ノズルの液滴吐出能力を回復させる液体噴射装置およびそのメンテナンス方法に関するものである。

液体をノズルから液滴として吐出させる液体噴射装置は、種々な液体を対象にしたものが知られているが、そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置をあげることができる。

このような記録ヘッドは、一般に、複数のノズルと、各ノズルに連通する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧力発生素子とを備えている。そして、印刷信号に対応させて上記圧力発生素子を駆動することにより圧力室内の圧力を変動させ、この圧力変動により圧力室内のインクをノズルからインク滴として吐出するように構成されている。カラー印刷を行う装置では、上記インクとしては、黒色だけでなく、イエロー（黄色），マゼンタ（赤紫），シアン（青緑）等、複数種類のカラーインクが用いられ、各色毎に決まったノズルが設けられている。

上記のような記録ヘッドでは、印刷動作中に頻繁にインク滴を吐出しているノズルは、新しいインクが順次供給されて目詰まりはほとんど生じないが、上端や下端等に位置しインク滴を吐出する機会が極めて少ないノズルでは、印刷中にノズル付近のインクが乾燥して増粘し、目詰まりを生じやすい。

このような問題に対処するため、印刷とは無関係に圧力発生素子を駆動し、各ノズルから強制的にインク滴を吐出してノズルの目詰まりを解消し、インク滴吐出能力を回復させるメンテナンス動作として「フラッシング動作」が実行される。このようなフラッシング動作は、印刷動作継続中に所定の時間間隔で行なわれ、印刷動作中にインク滴の吐出能力が低下したノズルの吐出能力を回復することが行なわれている。

上記フラッシング動作は、記録紙の幅方向に往復移動する記録ヘッドを、一端印刷領域の外側のフラッシング領域まで移動させ、このフラッシング領域に設けられたフラッシングボックスに向かって、印刷とは無関係のインク滴を噴射することにより、ノズル開口近傍の増粘したインクを吐き出して、ノズルの吐出能力を回復する。
特開２０００−１５３６２１

近年では、ＣＤ−Ｒや厚紙等のように普通紙に比べて厚みの厚い記録媒体に印刷を可能とするため、記録紙を支持するプラテンに対する記録ヘッドの高さ寸法を変更しうる記録装置が提供されている。このような記録装置では、普通紙のような比較的薄手の記録紙に印刷するときはプラテンに対する記録ヘッドの高さ位置を低く設定してインク滴を噴射し、厚紙のような比較的厚手の記録紙に印刷するときはプラテンに対する記録ヘッドの高さ位置を高く設定してインク滴を噴射することにより、記録時における記録紙表面と記録ヘッドのノズル面との間隙にあまり変化を与えないで記録するものである。

ところが、このようにプラテンに対する記録ヘッドの高さ位置を高くすると、フラッシング動作の時には、フラッシングボックスと記録ヘッドのノズル面との距離が大きく開いてしまう。フラッシングの際のノズル面から着弾面までの距離が大きくなると、フラッシング動作で噴射されたインク滴がフラッシングボックスに着弾する前に空気抵抗でミストとなって浮遊し、周囲を汚染させるという問題が発生する。

またノズル開口から吐出したインク滴は少なからず帯電しており、記録装置内の駆動部で発生した静電気による影響や、さらには装置内の温度上昇を抑えるために配置した排気ファンによる空気流によっても加速され、記録装置が配置された周囲（外部）までも汚染させるといった問題も発生しうる。特に高画質化を実現させるために各インク滴の量をできるだけ小さく制御する昨今の記録装置においては、このような問題がより顕著に現れているのが実情である。

本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、メンテナンス動作時において、微小滴となって浮遊するミストの発生を効果的に抑制しうる液体噴射装置およびそのメンテナンス方法の提供を目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、噴射対象物を支持するプラテンと、上記噴射対象物に対してノズルから液体を噴射する噴射ヘッドと、上記プラテンに対する所定の高さ位置で噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるキャリッジと、上記プラテンに噴射対象物が支持される噴射領域外のメンテナンス領域に噴射ヘッドのキャッピング手段とは別に設けられたメンテナンス着弾部と、上記メンテナンス着弾部に対してノズルから液体を噴射することにより噴射ヘッドの噴射特性を回復するメンテナンス制御手段と、上記プラテンに対する噴射ヘッドの高さ位置を変更するヘッド位置変更手段と、上記噴射対象物への噴射動作時における噴射ヘッドの高さ位置に対応してメンテナンス着弾部の高さ位置を変更するメンテナンス位置変更手段とを備えたことを要旨とする。

上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置のメンテナンス方法は、噴射対象物を支持するプラテンと、上記噴射対象物に対してノズルから液体を噴射する噴射ヘッドと、上記プラテンに対する所定の高さ位置で噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるキャリッジと、上記プラテンに噴射対象物が支持される噴射領域外のメンテナンス領域に噴射ヘッドのキャッピング手段とは別に設けられたメンテナンス着弾部と、上記メンテナンス着弾部に対してノズルから液体を噴射することにより噴射ヘッドの噴射特性を回復するメンテナンス制御手段と、上記プラテンに対する噴射ヘッドの高さ位置を変更するヘッド位置変更手段とを備えた液体噴射装置のメンテナンス方法であって、上記噴射対象物への噴射動作時における噴射ヘッドの高さ位置に対応してメンテナンス着弾部の高さ位置を変更することを要旨とする。

本発明は、上記噴射対象物への噴射動作時における噴射ヘッドの高さ位置に対応してメンテナンス着弾部の高さ位置を変更するメンテナンス位置変更手段を備えていることから、例えば、噴射対象物の厚みが変わってそれに合わせてプラテンに対する噴射ヘッドの高さ位置が変更されたとしても、その高さ位置に対応してメンテナンス着弾部の高さ位置が変更され、メンテナンス動作で噴射された液滴が確実にメンテナンス着弾部に着弾し、ミストとなって浮遊する液滴を大幅に減少して周囲の汚染が防止される。特に、帯電した液滴に対する静電気の影響や、排気ファンの空気流の影響も最小限に押さえることができるうえ、液滴を小さく制御する昨今の装置においても効果的にミストを抑制することが可能となる。しかも、上記メンテナンス着弾部は、噴射ヘッドのキャッピング手段とは別に設けられたものであることから、キャッピング手段のようにノズル面の封止特性やキャップの劣化特性等を考慮することなく、メンテナンス時のミストの抑制だけを考慮してメンテナンス着弾部と噴射ヘッドとの距離が最適になるようメンテナンス着弾部の高さ位置を設定することができるため、より効果的にミストを抑制して周囲の汚染を防止できる。このように、効果的にミストを抑制したメンテナンスが可能となるため、従来に比べて微小な液滴の噴射により確実に噴射能力を回復させるメンテナンスも可能となり、メンテナンスに消費される液体を節減するとともに、メンテナンスに使用された液体の貯留スペースも小さなものですみ、装置の小型化に有利である。

本発明において、上記メンテナンス位置変更手段は、メンテナンス動作時の噴射ヘッドとメンテナンス着弾部との間隙寸法が、上記噴射対象物への噴射動作時の噴射ヘッドの高さ位置によらず実質的に一定になるよう設定する場合には、メンテナンス動作時の噴射ヘッドとメンテナンス着弾部との間隙寸法を常に最適に設定してメンテナンス動作を行うことができるため、常に効果的にミストを抑制して周囲の汚染を防止できる。

本発明において、上記メンテナンス動作は、噴射対象物への噴射動作中に所定の時間間隔をおいて、噴射対象物への噴射動作時の噴射ヘッドの高さ位置を維持した状態で実行される場合には、噴射対象物への噴射動作とメンテナンス動作を、噴射ヘッドの高さ位置を同じに維持して行うことから、噴射対象物への噴射動作中に所定の時間間隔をおいて実行されるメンテナンス動作において、不要な動作を追加して行う必要が無いため、メンテナンスに要する制御や時間を不必要に増やすことがない。

本発明において、上記メンテナンス着弾部はキャリッジの移動範囲のキャッピング手段側に設けられている場合には、キャッピング手段側におけるメンテナンス着弾部において効果的にミストを抑制して周囲の汚染を防止できる。この場合、廃液流路を有するキャッピング手段とメンテナンス着弾部を同じ側に配置することにより、廃液タンクの配置や廃液流路の引き回しが容易になり、設計の自由度が高くなる。

本発明において、上記メンテナンス着弾部はキャリッジの移動範囲の両端部に設けられ、メンテナンス位置変更手段は上記両メンテナンス着弾部の高さ位置を変更する場合には、例えば、キャリッジの往復移動の１走査ごとに確実に液滴の噴射能力を回復しなければならない大型の噴射装置において、キャリッジ移動範囲の両側に設けられたメンテナンス着弾部でミストの浮遊を防止できることから、周囲の汚染抑制の効果が顕著かつ効果的である。

以下の説明では、液滴の噴射方向において、プラテンの記録ヘッドに対面する面を基準として、プラテンから遠くなる側を上、プラテンに近くなる側を下として説明している。したがって、本発明において、高さ位置とは、プラテンの記録ヘッドに対面する面を基準とした高さ位置である。ただし、液滴の噴射方向が鉛直方向であるものに限定する趣旨ではなく、液滴の噴射方向が斜め方向や横方向であるものも含む趣旨である。

つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。

（第１実施形態）
図１〜図７は、本発明をインクジェット式の記録装置であるプリンタに適用した第１実施形態を示す。

図１は、本発明の液体噴射装置としてのプリンタ１１の一例を示す斜視図であり、図２は上記プリンタ１１の要部を示す正面図である。

上記プリンタ１１は、フレーム１２を有している。このフレーム１２には、Ｘ方向に延びるプラテン１３が架設されている。このプラテン１３は、噴射対象物としての紙Ｐを支持する支持台である。また、同プリンタ１１は、紙送りモータ１４を備えた紙送り機構を有している。この紙送りモータ１４は、図示しない駆動ローラを駆動して、副走査方向であるＹ方向に（プリンタ１１の背面から前面に）紙Ｐを搬送し、プラテン１３上に紙を導くようになっている。

また、フレーム１２には、駆動プーリ１６及び従動プーリ１７が固定されている。同駆動プーリ１６はキャリッジモータ１８が連結されている。また、これら一対のプーリ１６，１７には、タイミングベルト１９が掛け装されており、タイミングベルト１９にはキャリッジ２０が固着されている。

キャリッジ２０は、２つのインクカートリッジ２１，２２を着脱可能に搭載している。インクカートリッジ２１は、ブラックのインクを収容している。インクカートリッジ２２は、３つに区画された収容室にマゼンタ、シアン、イエローの各色のインク（カラーインク）をそれぞれ収容している。また、上記キャリッジ２０は、液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２３を下面に有しており、記録ヘッド２３のノズル面がプラテン１３と対向している。記録ヘッド２３は、下面に開口した図示しない複数のノズルを備えている。また、各ノズルのそれぞれには、対応する図示しない圧電素子が配設されており、この圧電素子が駆動されると、インクカートリッジ２１，２２から記録ヘッド２３にインクが供給されて、ノズルの吐出口から液体であるインクがプラテン１３上の紙Ｐに向かって噴射される。

一方、上記キャリッジ２０には、Ｘ方向に貫通する支持孔２０ａが形成されている。この支持孔２０ａには、支持軸としてのガイド部材２５が挿通している。従って、キャリッジ２０は、ガイド部材２５に案内されながら、上記キャリッジモータ１８の駆動によりタイミングベルト１９を介してＸ方向に往復移動可能となっており、上記プラテン１３に対する所定の高さ位置で記録ヘッド２３を主走査方向であるＸ方向に往復移動させるようになっている。

つぎに、キャリッジ２０を昇降させてプラテン１３に対する記録ヘッド２３の高さ位置を変更するヘッド位置変更手段１０について説明する。

図３（ａ）はキャリッジ２０が最下位置にある状態、図３（ｂ）はキャリッジ２０が最下位置より上昇した状態を示している。

ヘッド位置変更手段１０は、中軸２６、偏心軸２７、作動レバー２８及び操作レバー２９から構成されている。中軸２６は、図３で示すように、ガイド部材２５に内蔵された回動可能な軸である。この中軸２６には、軸中心に対して偏心した偏心軸２７が、その両端部に一体固定されている。各偏心軸２７は、上記フレーム１２に回転可能に支持されている。また、右側の偏心軸２７は、作動レバー２８に固定されている。

作動レバー２８には、作動溝２８ａが形成されている。操作レバー２９は、中央部２９ｃが上記フレーム１２に回動可能に軸支されている。また、操作レバー２９の中央部２９ｃから下方の延びる摺動子２９ａは、作動レバー２８の作動溝２８ａに摺動可能かつ回動可能に連結されている。また、中央部２９ｃから上方に延びる操作部２９ｂは、フレーム１２から突出しており、この操作部２９ｂがユーザによりｒ方向に回動可能とされている。従って、操作部２９ｂがｒ方向に回動されると、偏心軸２７が回動し、これに固定されている中軸２６が回動して昇降し、結果としてキャリッジ２０が昇降し、プラテン１３と記録ヘッド２３との間隙が変更される。

図３（ａ）に示すように、キャリッジ２０が最下位置にある状態では、プラテン１３に対する記録ヘッド２３の高さ位置が最も低く、このときのプラテン１３上面と記録ヘッド２３のノズル面との距離ＰＧ１が最も小さくなるよう設定される。このときのプラテン１３の上面を基準とした中軸２６すなわちキャリッジ２０および記録ヘッド２３の高さ位置はＨ１である。

図３（ｂ）に示すように、キャリッジ２０が最下位置より上昇した状態では、プラテン１３に対する記録ヘッド２３の高さ位置が高くなり、このときのプラテン１３上面と記録ヘッド２３のノズル面との距離ＰＧ２が大きくなるよう設定される。このときのプラテン１３の上面を基準とした中軸２６すなわちキャリッジ２０および記録ヘッド２３の高さ位置はＨ２である。

このように、ヘッド位置変更手段１０の操作により、記録ヘッド２３の高さ位置はＨ１〜Ｈ２と変化する。そのときの高さの差を図ではＨで示している。

一方、フレーム１２の一側部の非印刷可能領域であるキャリッジ２０の移動範囲の端部近傍（ホームポジション；図では右側）には、上記記録ヘッド２３のノズルの保護及び掃除するためのクリーニング装置３０が設けられている。

クリーニング装置３０は、直方体形状の箱体のケース３１内に、図示しない駆動モータ、円筒カム、チューブポンプが収容され、ケース３１の上部開口近傍には、キャッピング装置３４、ワイピング装置３５が設けられている。なお、ケース３１内の円筒カム、チューブポンプ及び駆動モータの上部は蓋によって閉塞されて図では見えない。

上記駆動モータは、可逆モータであり、正逆回転することにより駆動力を発生させ、図示しないギヤを介して、円筒カム、キャッピング装置３４、ワイピング装置３５及びチューブポンプに伝達される。これにより、円筒カム、キャッピング装置３４、ワイピング装置３５及びチューブポンプが駆動される。

一方、上記ケース３１上部に設けられたキャッピング装置３４は、キャップ５６と、キャップ５６を支持しているキャップ支持部材とを備える。キャップ５６は、上側が開口する箱体となっており、その開口は上記記録ヘッド２３のノズルを覆うことが可能な大きさとなっている。

キャップ５６の開口部の周縁には、弾性材よりなる密着部が設けられており、キャップ５６が記録ヘッド２３のノズルを覆うときにキャップ５６内が気密状態となる。また、キャップ５６の内側底部には、シート状の吸収体が設けられており、キャップがノズルを覆うときに吸収体内にインクを保持してキャップ５６内の湿度を高く保ち、記録ヘッド２３のノズル内のインクの乾燥を防ぐ。更に、キャップ５６の底面にはキャップ内のインクを排出するインク排出口が設けられ、このインク排出口はチューブポンプが駆動されると、記録ヘッド２３のノズルから高粘度のインクや塵埃、気泡等を吸引排出する。また、上記インク排出口には、廃液タンク２４に接続された廃液パイプ３９が連通し、吸引されたインクを廃液タンク２４に導入するようになっている。

一方、ワイピング装置３５は、略直方体形状の弾性材料からなるワイピング部材を備えている。このワイピング部材は、記録ヘッド２３の下面よりも突出している。このため、記録ヘッド２３がワイピング装置３５の上方を横切ると、ワイピング部材は、記録ヘッド２３に押されて撓み、記録ヘッド２３の下面に摺接して、記録ヘッド２３のノズルを払拭清掃する。

このプリンタ１１は、上記プラテン１３に噴射対象物である紙Ｐが支持される噴射領域外のメンテナンス領域に、記録ヘッド２３のキャッピング装置３４とは別に設けられたメンテナンス着弾部としてのフラッシングボックス１５が設けられている。上記フラッシングボックス１５は、上記クリーニング装置３０に隣接した位置、すなわちキャリッジ２０の移動範囲のキャッピング手段側（ホームポジション側）に設けられている。

メンテナンス動作としてのフラッシング動作は、印刷中に所定の時間間隔で、印刷信号とは無関係に圧電素子を駆動してノズルからインクを噴射するフラッシング動作により、ノズルの噴射特性を回復するものであり、上記フラッシングボックス１５は、フラッシング動作で噴射されたインクを受け止めるものであり、記録ヘッド２３のノズル面より少し大きめの四角皿状に形成され、インク受け面にはインクを吸収するシート状の吸収体が設けられており、フラッシング噴射されたインク滴を確実にキャッチして跳ね返りや再飛散を防止するようになっている。また、上記フラッシングボックス１５には、廃液タンク２４に接続された廃液パイプ４０が連通し、吸引されたインクを廃液タンク２４に導入するようになっている。

上記フラッシングボックス１５は、メンテナンス位置変更手段９により昇降するようになっており、上記噴射対象物である紙Ｐへの噴射動作時である印刷時における記録ヘッド２３の高さ位置に対応してフラッシングボックス１５の高さ位置を変更しうるようになっている。

図４は、上記メンテナンス位置変更手段９の分解斜視図である。このメンテナンス位置変更手段９は、円筒カム３３と、円筒カム３３に挿通されてカム作用によって昇降する昇降部材３２とを備えて構成されている。上記昇降部材３２の上面にフラッシングボックス１５が取り付けられ、昇降部材３２の上下運動に伴って昇降し、その高さ位置が変更されるようになっている。

上記円筒カム３３は、全体として円筒状に形成されて下端近傍の周縁にギヤ部３６が形成されており、図示しない駆動モータにより、円筒の軸芯を中心として回転するようになっている。上記円筒カム３３には、その周壁にカムスリット３７が形成されている。上記カムスリット３７は、この例では、水平方向に延びる上水平部３７ａと下水平部３７ｂと各水平部を連通する傾斜部３７ｃとから構成されている。上記円筒カム３３には、略円柱状の昇降部材３２が挿通される。上記昇降部材３２の外周面には、カムスリット３７に嵌合する嵌合突起３８が突出形成されている。

上記メンテナンス位置変更手段９は、駆動モータによって回転駆動されることにより円筒カム３３の周壁が周方向に回転し、カムスリット３７に嵌合された嵌合突起３８がカムスリット３７の傾斜部３７ｃに沿って上下することにより、昇降するようになっている。このとき、上記嵌合突起３８が、下水平部３７ｂにあるときは昇降部材３２が最も下がった状態であり、フラッシングボックス１５の高さ位置が最も低くなる。また、上記嵌合突起３８が、上水平部３７ａにあるときは昇降部材３２が最も上がった状態であり、フラッシングボックス１５の高さ位置が最も高くなる。

図５は、上記プリンタのシステム構成を示すブロック図である。

図において、４４はホストコンピュータであり、プリンタドライバ４５が内臓され、このプリンタドライバ４５のユーティリティ上で入力装置（図示せず）からの入力によって紙Ｐのサイズ，モノクロ／カラー印刷の選択，記録モードの選択，フォント等のデータおよび印字指令等を入力しうるように構成されている。

印字指令の入力により、プリンタドライバ４５からは印刷制御手段４６に対して液体噴射データである印刷データが送出されるようになっている。また、印刷制御手段４６は印刷データに基づいてビットマップデータを生成し、ヘッド駆動手段４８により駆動信号を発生させて圧電振動子に入力し、記録ヘッド２３からインク滴を吐出させるようになっている。

上記ヘッド駆動手段２８は、駆動手段として機能するもので、印刷データに基づく駆動信号のほかに、メンテナンス制御手段としてのフラッシング制御手段４９からのフラッシング指令信号を受けてフラッシングのための駆動信号を記録ヘッド２３に出力する。上記フラッシング制御手段４９は、フラッシング動作を実行し、フラッシングボックス１５に対してノズルから印字とは無関係のインクを噴射することにより、ノズル近傍の増粘インクを排出して記録ヘッド２３の噴射特性を回復する。

ここで、印刷実行中にノズルの吐出能力が低下するメカニズムについて説明すると、印刷実行中は記録ヘッド２３のノズル面がキャップ５６から開放された状態となり、加えてキャリッジ２０で往復移動されている。このような状態でインクの吐出がなければ、ノズルの開口部に存在するインクから溶媒が蒸発して徐々にその粘度が高くなり、吐出能力が低下するのである。そして、印刷中に頻繁にインク滴を吐出しているノズルは、新しいインクが順次供給されて目詰まりはあまり生じないが、インク滴を吐出する機会が少ないノズルでは目詰まりを生じやすい。したがって、インクの吐出量が少なく空送時間が長いノズルほど増粘が進行し、その程度はノズル毎にばらつきがある。

なお、この例では、噴射ヘッドが噴射する液体がインクであり、インクの増粘によりノズルの噴射能力が低下する場合を説明したが、噴射特性の低下するメカニズムは、噴射する液体の種類によって異なる場合があり、本発明は、低下したノズルの噴射特性を液体の噴射で回復しうるものであれば、インクに限らず種々の液体を噴射する装置に適用できる趣旨である。

キャリッジ制御手段４７は、印刷動作中にキャリッジ２０を主走査方向に往復移動させる移動制御を行うほか、所定のフラッシングタイミングにおいてキャリッジを印刷領域以外のフラッシングポジションに移動させ、記録ヘッド２３をフラッシングボックス１５に対面させてフラッシング動作を行う位置に移動する移動制御を行う。また、上記キャリッジ制御手段４７は、装置の電源オフのときやクリーニング動作を行う際には、記録ヘッド２３をキャッピング装置３４の位置に移動させる移動制御を行う。

この記録装置では、メンテナンス位置変更手段９は、噴射対象物である紙Ｐへの印刷動作時における記録ヘッド２３の高さ位置を位置センサ４３で検知し、検知した記録ヘッド２３の高さ位置に対応して駆動モータを駆動し、円筒カム３３の作用によりフラッシングボックス１５の高さ位置を変更する。

図６に示すように、比較的薄い紙Ｐに対して印刷を行う場合には、ヘッド位置変更手段１０によりプラテン１３に対する記録ヘッド２３の高さ位置を下げ（Ｈ１）、記録ヘッド２３が最下位置となり、プラテン１３と記録ヘッド２３との間隙は、最も小さい間隙ＰＧ１になっている。そして、高さ位置が低い記録ヘッド２３のノズル面の位置に合わせて、メンテナンス位置変更手段９によりフラッシングボックス１５の高さ位置を下げ、ノズル面とフラッシングボックス１５との距離Ｌを、フラッシング動作に最適な間隔に設定する。

この状態で、プリンタ１１は、紙送りモータ１４を駆動して、プラテン１３と記録ヘッド２３との間に紙Ｐが導入されると、この紙Ｐに対して記録ヘッド２３のノズルからインクを噴射して印刷を行う。フラッシング時には、記録ヘッド２３とフラッシングボックス１５との距離は、最適距離Ｌになっているため、フラッシング動作で噴射されたインク滴が確実にフラッシングボックス１５に着弾し、ミストとなって浮遊するインク滴を大幅に減少して周囲の汚染が防止される。

そして、上記フラッシング動作は、紙Ｐへの印刷動作中に所定の時間間隔をおいて実行される。このとき、フラッシングボックス１５の高さ位置をノズル面とフラッシングボックス１５との距離Ｌが最適な間隔になるよう設定していることから、紙Ｐへの印刷動作時の記録ヘッド２３の高さ位置を維持した状態で実行される。

図７に示すように、比較的厚い紙Ｐに対して印刷を行う場合には、ユーザは、図３（ａ）に示す位置から図３（ｂ）に示す位置となるように、図３の右方に操作部２９ｂを回動させる。これにより、操作レバー２９及び作動レバー２８が回動されて、フレーム１２に固定されている偏心軸２７が、図３において時計方向に回動する。そして、偏心軸２７に固定されている中軸２６が、図３（ｂ）に示すように回動して昇降するので、ガイド部材２５が昇降されて、キャリッジ２０の記録ヘッド２３が高さＨ分（図３参照）昇降し、プラテン１３と記録ヘッド２３との間隙が間隙ＰＧ１より高さＨ分大きい間隙ＰＧ２となる。なお、このときキャリッジ２０には、回動する中軸２６はガイド部材２５に対して回転可能となっているため、キャリッジ２０は姿勢を変えることなく上昇する。

このように、プラテン１３に対する記録ヘッド２３の高さ位置を上げ（Ｈ２）、印刷時の記録ヘッド２３のノズル面と紙Ｐ表面との距離Ｄを、薄手の紙Ｐのときと同じにして印刷することが行われる。

そして、高さ位置が高い記録ヘッド２３のノズル面の位置に合わせて、メンテナンス位置変更手段９によりフラッシングボックス１５の高さ位置を上げ、ノズル面とフラッシングボックス１５との距離Ｌを、フラッシング動作に最適な間隔に設定する。

このように、メンテナンス位置変更手段９は、フラッシング動作時の記録ヘッド２３とフラッシングボックス１５との間隙寸法Ｌが、上記紙Ｐへの印刷動作時の記録ヘッド２３の高さ位置によらず、実質的に一定になるよう設定するのである。

この状態で、プリンタ１１は、紙送りモータ１４を駆動して、プラテン１３と記録ヘッド２３との間に紙Ｐが導入されると、この紙Ｐに対して記録ヘッド２３のノズルからインクを噴射して印刷を行う。フラッシング時には、記録ヘッド２３とフラッシングボックス１５との距離は、最適距離Ｌになっているため、フラッシング動作で噴射されたインク滴が確実にフラッシングボックス１５に着弾し、ミストとなって浮遊するインク滴を大幅に減少して周囲の汚染が防止される。

そして、上記フラッシング動作は、紙Ｐへの印刷動作中に所定の時間間隔をおいて実行される。このとき、フラッシングボックス１５の高さ位置をノズル面とフラッシングボックス１５との距離Ｌが最適な間隔になるよう設定していることから、紙Ｐへの印刷動作時の記録ヘッド２３の高さ位置を維持した状態で実行される。

その後、再び比較的薄い紙Ｐを印刷する場合には、ユーザは、図３（ｂ）で示す位置から図３（ａ）で示す位置となるように図３の左方に操作部２９ｂを回動させる。これによりガイド部材２５が下降するので、キャリッジ２０が下降し、プラテン１３と記録ヘッド２３との間隙が間隙ＰＧ２から間隙ＰＧ１に変更される。このとき、キャリッジ２０の降下に合わせて、記録ヘッド２３と最適距離Ｌを保ちながらフラッシングボックス１５も降下する。

本実施形態のプリンタ１１によれば、以下のような効果を得ることができる。

上記実施形態のプリンタ１１は、上記紙Ｐへの印刷動作時における記録ヘッド２３の高さ位置に対応してフラッシングボックス１５の高さ位置を変更するメンテナンス位置変更手段９を備えていることから、例えば、紙Ｐの厚みが変わってそれに合わせてプラテン１３に対する記録ヘッド２３の高さ位置が変更されたとしても、その高さ位置に対応してフラッシングボックス１５の高さ位置が変更され、フラッシング動作で噴射されたインク滴が確実にフラッシングボックス１５に着弾し、ミストとなって浮遊するインク滴を大幅に減少して周囲の汚染が防止される。特に、帯電したインク滴に対する静電気の影響や、排気ファンの空気流の影響も最小限に押さえることができるうえ、インク滴を小さく制御する昨今の装置においても効果的にミストを抑制することが可能となる。

しかも、上記フラッシングボックス１５は、記録ヘッド２３のキャッピング装置３４とは別に設けられたものであることから、キャッピング装置３４のようにノズル面の封止特性やキャップ５６の劣化特性等を考慮することなく、フラッシング時のミストの抑制だけを考慮してフラッシングボックス１５と記録ヘッド２３との距離が最適になるようフラッシングボックス１５の高さ位置を設定することができるため、より効果的にミストを抑制して周囲の汚染を防止できる。このように、効果的にミストを抑制したフラッシングが可能となるため、従来に比べて微小なインク滴の噴射により確実に噴射能力を回復させるフラッシングも可能となり、フラッシングに消費されるインクを節減するとともに、フラッシングに使用されたインクの貯留スペースも小さなものですみ、装置の小型化に有利である。

上記実施形態のプリンタ１１は、上記メンテナンス位置変更手段９は、フラッシング動作時の記録ヘッド２３とフラッシングボックス１５との間隙寸法が、上記紙Ｐへの印刷動作時の記録ヘッド２３の高さ位置によらず実質的に一定になるよう設定するため、フラッシング動作時の記録ヘッド２３とフラッシングボックス１５との間隙寸法を常に最適に設定してフラッシング動作を行うことができるため、常に効果的にミストを抑制して周囲の汚染を防止できる。

上記実施形態のプリンタ１１は、上記フラッシング動作は、紙Ｐへの印刷動作中に所定の時間間隔をおいて、紙Ｐへの印刷動作時の記録ヘッド２３の高さ位置を維持した状態で実行されるため、紙Ｐへの印刷動作とフラッシング動作を、記録ヘッド２３の高さ位置を同じに維持して行うことから、紙Ｐへの印刷動作中に所定の時間間隔をおいて実行されるフラッシング動作において、不要な動作を追加して行う必要が無いため、フラッシングに要する制御や時間を不必要に増やすことがない。

上記実施形態のプリンタ１１は、上記フラッシングボックス１５はキャリッジ２０の移動範囲のキャッピング装置３４側に設けられているため、キャッピング装置３４側におけるフラッシングボックス１５において効果的にミストを抑制して周囲の汚染を防止できる。この場合、廃液パイプ３９、４０を有するキャッピング装置３４とフラッシングボックス１５を同じ側に配置することにより、廃液タンク２４の配置や廃液パイプ３９，４０の引き回しが容易になり、設計の自由度が高くなる。

（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態のプリンタ１１を示す。

この例では、フラッシングボックス１５は、ブラケット４１を介してガイド部材２５に固定され、ガイド部材２５の上昇にともなって、ガイド部材２５が上昇した高さＨ分だけ上昇するようになっている。

図８（ｂ）に示すように、上記ブラケット４１は、帯状の取付片５０と、この取付片５０の端部が略Ｌ字状に屈曲形成された縦片５１とからなる。上記取付片５０の前面左端にフラッシングボックス１５が取り付けられ、上記縦片５１の上部にガイド部材２５を挿通させる挿通穴４２が穿設されている。上記縦片５１の挿通穴４２にガイド部材２５が挿通され、キャッピング装置３４の背面側を帯状の取付片５０が迂回してキャッピング装置３４の左側にフラッシングボックス１５が配置されるようになっている。上記縦片５１の下側部には、上下に延びて下端に開口するスリット５３が設けられ、このスリット５３にガイド片５２が挿通され、ガイド部材２５の昇降にともなって昇降するブラケット４１をガイドし、フラッシングボックス１５の横位置等がずれないようにブラケット４１の姿勢を保持する。

本実施形態では、キャリッジ２０を昇降するガイド部材２５にフラッシングボックス１５がブラケット４１を介して取り付けられている。このため、キャリッジ２０を高さＨ分昇降させると、その高さＨ分だけそれに連動してフラッシングボックス１５も昇降する。従って、記録ヘッド２３とフラッシングボックス１５との距離を最適距離Ｌに常に保つことができるので、常に最適な距離でフラッシングを行うことができる。

また、キャリッジ２０を昇降するガイド部材２５にブラケット４１を介してフラッシングボックス１５が取り付けられている。すなわち、中軸２６、偏心軸２７、作動レバー２８及び操作レバー２９から構成されて、キャリッジ２０を昇降するヘッド位置変更手段１０によって、フラッシングボックス１５も昇降される。このため、紙Ｐの種類を変更して印刷する時に、記録ヘッド２３とフラッシングボックス１５との距離を最適距離Ｌとするために、フラッシングボックス１５を昇降するための機構を別途設ける必要がない。従って、簡単な機構として装置の小型化及び低コスト化を行うことができる。

（第３実施形態）
図９は、本発明を適用した液体噴射装置の第３実施形態である。

この実施形態は、メンテナンス着弾部としてのフラッシングボックス１５が、キャリッジ２０の移動範囲の両端部に設けられている。そして、２つのフラッシングボックス１５にそれぞれメンテナンス位置変更手段９が設けられ、このメンテナンス位置変更手段９は上記２つのフラッシングボックス１５の高さ位置を変更する。それ以外は、上記第１〜第２実施形態と同様であり、同様の部分には同じの符号を付し、その詳細な説明は省略した。

この実施形態によれば、例えば、キャリッジ２０の往復移動の１走査ごとに確実にインク滴の噴射能力を回復しなければならない大型の噴射装置において、キャリッジ２０の移動範囲の両側に設けられたフラッシングボックス１５でミストの浮遊を防止できることから、周囲の汚染抑制の効果が顕著かつ効果的である。それ以外は、上記第１〜第２実施形態と同様の作用効果を奏する。

なお、本発明は、上記各実施形態に限定するものではなく、以下のような変更例を包含する趣旨である。

キャッピング装置３４のキャップ５６を昇降させるキャップ昇降手段は、従来のように、鉛直方向にも水平方向にも移動する機構、すなわち斜めに昇降する構成であってもよい。

クリーニング装置３０にヘッド位置変更手段１０の駆動力を伝達する伝達手段は、上記各実施形態で示した取付部材以外の他の機構であってもよい。例えば、伝達手段として、リンク機構を用いることによってクリーニング装置３０を昇降させるようにしてもよい。

ガイド部材２５を昇降させる昇降手段は、上記実施形態で示した以外の他の機構であってもよい。例えば、第１〜第３実施形態においてガイド部材２５の両端に昇降手段を設け、この昇降手段により昇降させてもよい。

ヘッド位置変更手段１０に回動機構を付与してユーザがプリンタドライバ４５において紙Ｐの厚みの設定入力を行うことにより、紙Ｐの厚みが初期設定値より増加した分だけ自動的に記録ヘッド２３の高さ位置を変更するようにしてもよい。この場合、記録ヘッド２３の高さ位置を位置センサ４３で検知するのではなく、プリンタドライバ４５の設定値を読み取って使用するようにできる。

上記各実施形態において、記録ヘッド２３は、液体を噴射させる駆動素子である圧力発生素子として、圧電振動子を利用した液体噴射装置に適用することもできるし、発熱素子を利用したタイプの液体噴射装置に適用することもできる。

また、本発明のメンテナンス方法をコンピュータ装置に実行させるプログラムを、記録媒体に記録して提供したり、通信ネットワークを介して提供したりすることもできる。

また、液体噴射装置の代表例としては、上述したような画像記録用のインクジェット式記録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置があるが、本発明は、その他の液体噴射装置として、例えば液晶ディスプレー等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッドを備えた装置、有機ＥＬディスプレー、面発光ディスプレー（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッドを備えた装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッドを備えた装置、精密ピペットとしての試料噴射ヘッドを備えた装置等、各種の液体噴射装置に適用することができる。

本発明を適用した一実施の形態のプリンタの一例を示す斜視図である。 上記プリンタの要部を示す正面図である。 ヘッド位置変更手段と記録ヘッドの位置関係を示す概念側面図である。 メンテナンス位置変更手段を示す分解斜視図である。 上記プリンタのシステム構成を示す機能ブロック図である。 上記プリンタの作用を説明する図である。 上記プリンタの作用を説明する図である。 第２実施形態におけるプリンタの要部を示す正面図である。 第３実施形態におけるプリンタの要部を示す正面図である。

符号の説明

９ メンテナンス位置変更手段，１０ ヘッド位置変更手段，１１ プリンタ，１２ フレーム，１３ プラテン，１４ 紙送りモータ，１５ フラッシングボックス，１６ 駆動プーリ，１７ プーリ，１８ キャリッジモータ，１９ タイミングベルト，２０ キャリッジ，２０ａ 支持孔，２１ インクカートリッジ，２２ インクカートリッジ，２３ 記録ヘッド，２４ 廃液タンク，２５ ガイド部材，２６ 中軸，２７ 偏心軸，２８ 作動レバー，２８ａ 作動溝，２９ 操作レバー，２９ａ 摺動子，２９ｂ 操作部，２９ｃ 中央部，３０ クリーニング装置，３１ ケース，３２ 昇降部材，３３ 円筒カム，３４ キャッピング装置，３５ ワイピング装置，３６ ギヤ部，３７ カムスリット，３７ａ 上水平部，３７ｂ 下水平部，３７ｃ 傾斜部，３８ 嵌合突起，３９ 廃液パイプ，４０ 廃液パイプ，４１ ブラケット，４２ 挿通穴，４３ 位置センサ，４４ ホストコンピュータ，４５ プリンタドライバ，４６ 印刷制御手段，４７ キャリッジ制御手段，４８ ヘッド駆動手段，４９ フラッシング制御手段，５０ 取付片，５１ 縦片，５２ ガイド片，５３ スリット，５６ キャップ

Claims (6)

1. 噴射対象物を支持するプラテンと、上記噴射対象物に対してノズルから液体を噴射する噴射ヘッドと、上記プラテンに対する所定の高さ位置で噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるキャリッジと、上記プラテンに噴射対象物が支持される噴射領域外のメンテナンス領域に噴射ヘッドのキャッピング手段とは別に設けられたメンテナンス着弾部と、上記メンテナンス着弾部に対してノズルから液体を噴射することにより噴射ヘッドの噴射特性を回復するメンテナンス制御手段と、上記プラテンに対する噴射ヘッドの高さ位置を変更するヘッド位置変更手段と、上記噴射対象物への噴射動作時における噴射ヘッドの高さ位置に対応してメンテナンス着弾部の高さ位置を変更するメンテナンス位置変更手段とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
2. 上記メンテナンス位置変更手段は、メンテナンス動作時の噴射ヘッドとメンテナンス着弾部との間隙寸法が、上記噴射対象物への噴射動作時の噴射ヘッドの高さ位置によらず実質的に一定になるよう設定する請求項１記載の液体噴射装置。
3. 上記メンテナンス動作は、噴射対象物への噴射動作中に所定の時間間隔をおいて、噴射対象物への噴射動作時の噴射ヘッドの高さ位置を維持した状態で実行される請求項１または２記載の液体噴射装置。
4. 上記メンテナンス着弾部はキャリッジの移動範囲のキャッピング手段側に設けられている請求項３記載の液体噴射装置。
5. 上記メンテナンス着弾部はキャリッジの移動範囲の両端部に設けられ、メンテナンス位置変更手段は上記両メンテナンス着弾部の高さ位置を変更する請求項３記載の液体噴射装置。
6. 噴射対象物を支持するプラテンと、上記噴射対象物に対してノズルから液体を噴射する噴射ヘッドと、上記プラテンに対する所定の高さ位置で噴射ヘッドを主走査方向に往復移動させるキャリッジと、上記プラテンに噴射対象物が支持される噴射領域外のメンテナンス領域に噴射ヘッドのキャッピング手段とは別に設けられたメンテナンス着弾部と、上記メンテナンス着弾部に対してノズルから液体を噴射することにより噴射ヘッドの噴射特性を回復するメンテナンス制御手段と、上記プラテンに対する噴射ヘッドの高さ位置を変更するヘッド位置変更手段とを備えた液体噴射装置のメンテナンス方法であって、上記噴射対象物への噴射動作時における噴射ヘッドの高さ位置に対応してメンテナンス着弾部の高さ位置を変更することを特徴とする液体噴射装置のメンテナンス方法。
   

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