JP2009279765A - 液体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】インク検出部におけるインク滴の残留が確実に防止されることで精度の高い検出を繰り返し行うことができる、液体噴射装置を提供する。
【解決手段】液体を噴射するノズル４７を備える噴射ヘッド３と、噴射ヘッド３のノズル開口面に対して非接触状態で対向配置される液体受け部７９を有し、ノズル開口面と液体受け部７９との間に電界を付与するとともに噴射ヘッド３から液体受け部７９に向けて液体Ｌを噴射したときの静電誘導に基づく電圧変化を検出する液体検出部７と、を備えた液体噴射装置である。液体検出部７は、液体受け部７９に噴射された前記液体を蒸発させるように加熱する加熱手段１０１を含んでいる。
【選択図】図４

Description

本発明は、液体噴射装置に関するものである。

液体噴射装置は、液体を噴射可能な噴射ヘッドを備え、この噴射ヘッドから各種の液体を被記録材等に向けて噴射する装置である。液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、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（噴射ヘッド）のノズルから液体状のインク（液体）をインク滴として記録紙等の被記録材に向けて吐出・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記録装置がある。

このようなインクジェット式記録装置において、ノズルからインクを噴射させることで各ノズルにおけるインクの噴射不良を検出するインク検出装置を備えたものがある。このインクジェット式記録装置では、検出部を鉛直方向に対して傾けることで、検出部内に吐出されたインク滴が残留しないようにしている。（例えば、特許文献１参照）。
特開２００３−４３２１８号公報

しかしながら、上記従来技術のように重力を用いる場合、粘度の高いインクを検出部内から良好に排出させることが難しく、一部のインクが検出部内に残ってしまう。そのため、検出部を連続的に利用する場合、検出部内の残留インクを除去する必要があった。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであって、インク検出部におけるインク滴の残留が確実に防止されることで精度の高い検出を繰り返し行うことができる、液体噴射装置を提供することを目的としている。

上記課題を解決するために、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射するノズルを備える噴射ヘッドと、該噴射ヘッドの前記ノズルにおけるノズル開口面に対して非接触状態で対向配置される液体受け部を有し、前記ノズル開口面と前記液体受け部との間に電界を付与するとともに前記噴射ヘッドから前記液体受け部に向けて前記液体を噴射したときの静電誘導に基づく電圧変化を検出する液体検出部と、を備え、前記液体検出部は、前記液体受け部に噴射された前記液体を蒸発させるように加熱する加熱手段を含むことを特徴とする。

本発明の液体噴射装置によれば、加熱手段により液体受け部を加熱することで、液体検出後の液体受け部上から液体が蒸発して除去される。このように液体を除去することで液体受け部を再度利用することが可能となる。したがって、液体受け部における液体の残留を確実に防止することで精度の高い検出を繰り返して行うことができる。

また、上記液体噴射装置においては、前記加熱手段が、前記液体受け部に通電させることにより当該液体受け部自体を加熱する加熱用回路から構成されるのが好ましい。
この構成によれば、加熱用回路により簡便且つ確実に液体受け部を加熱することができ、液体受け部上の液体を蒸発させることができる。

また、上記液体噴射装置においては、前記液体検出部は、前記液体受け部と前記ノズル開口面との間を電気的に接続する液体検出用回路を有し、前記加熱用回路と前記液体検出用回路とが切り替え可能に構成されるのが好ましい。
この構成によれば、液体検出部は加熱用回路と液体検出用回路とを切り替えることで、ノズルから液体受け部に噴射された液体の検出処理と、液体受け部上から液体を除去する処理とを連続的に行うことができる。

また、上記液体噴射装置においては、前記加熱手段が、前記液体受け部における前記液体が噴射される面と反対側の面に設けられるヒータであるのが好ましい。
この構成によれば、例えばヒータを独立して動作させることにより、液体検出部による液体検出を行いつつ、液体受け部上から液体を蒸発させることができる。

また、上記液体噴射装置においては、前記液体検出部は、前記液体受け部の前記液体が噴射される面を払拭する払拭部材を有するのが好ましい。
この構成によれば、液体の蒸発によって液体受け部の表面に固形物が付着した場合でも払拭部材により確実に除去することができる。よって、固形物に起因する検出不良を防止することができ、長期に亘って精度の高い検出が可能となる。

以下、本発明に係る液体噴射装置の実施形態について図を参照して説明する。
本実施形態では、本発明に係る液体噴射装置として、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、本発明の実施形態に係るプリンタ１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３を搭載したキャリッジ４と、プリンタ本体５とから構成される。

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と、不図示の記録紙を搬送する紙送り機構と、記録ヘッド３の各ノズルから増粘したインク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から吐出されるインク滴Ｄを検出可能なインク滴センサ７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。

上記インク滴センサ７は、記録ヘッド３から吐出されるインク滴を帯電させ、この帯電したインク滴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り、その詳細については後述する。インク滴センサ７は、非印字領域に配設されている。この非印字領域は、キャリッジ４の移動範囲内であって記録領域よりも外側の端部領域に設定され、電源オフ時や長時間に亘って記録（液体噴射処理）が行われなかった場合にキャリッジ４が待機する領域である。

また、上記キャッピング機構１４は、キャップ部材１５、吸引ポンプ１６等から構成されている（図４参照）。キャップ部材１５は、ゴム等の弾性材をトレイ形状に成型した部材によって構成される。

このキャップ部材１５は上記ホームポジションに配設されている。本実施形態においては、図１に示されるように、インク滴センサ７及びキャッピング機構１４がホームポジション内に隣接した状態に配置されている。

ホームポジションにキャリッジ４が位置する場合には、キャップ部材１５が記録ヘッド３のノズル基板４３（図３参照）の表面（即ち、ノズル開口面４３ａ）に当接して封止する。この封止状態で吸引ポンプを作動させると、キャップ部材１５の内部（封止空部）が減圧されて、記録ヘッド３内のインクＬがノズル４７から強制的に排出される。

また、上記キャップ部材１５は、記録ヘッド３による記録動作前や記録動作中等において、増粘したインクや気泡等を排出するためにインク滴を吐出するフラッシング処理にも用いられる。
なお、プリンタ１はキャップ部材１５による吸引動作或いはフラッシング動作等のメンテナンス処理に先立ち、上記インク滴センサ７に対してインク滴を噴射することで各ノズルにおける目詰まりを検出し、この検出結果に基づいて上記メンテナンス処理を行うようにしている。

上記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、紙送りモータやこの紙送りモータによって回転駆動される紙送りローラ（いずれ不図示）等から構成され、記録紙を記録（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。

図２は記録ヘッド３の構成を説明する断面図、図３は記録ヘッド３の要部断面図である。図４は、記録ヘッド３に接続されるインクカートリッジ６、キャッピング機構１４、及びインク滴センサ７の構成を説明する模式図である。

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。

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。

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。
上記の弾性シート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。

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、内部に形成された収容空部３７内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４４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４４側に供給される。

ヘッドケース１８の収容空部３７内に収容されるアクチュエータユニット２０は、櫛歯状に列設された複数の圧電振動子３８と、この圧電振動子３８が接合される固定板３９と、プリンタ本体側からの駆動信号を圧電振動子３８に供給する配線部材としてのフレキシブルケーブル４０とから構成される。各圧電振動子３８は、固定端部側が固定板３９上に接合され、自由端部側が固定板３９の先端面よりも外側に突出している。即ち、各圧電振動子３８は、所謂片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。
また、各圧電振動子３８を支持する固定板３９は、例えば厚さ１ｍｍ程度のステンレス鋼によって構成されている。そして、アクチュエータユニット２０は、固定板３９の背面を、収容空部３７を区画するケース内壁面に接着することで収容空部３７内に収納・固定されている。

流路ユニット１９は、振動板（封止板）４１、流路基板４２及びノズル基板４３からなる流路ユニット構成部材を積層した状態で、接着剤で接合して一体化することにより作製されており、共通インク室４４からインク供給口４５及び圧力室４６を通りノズル４７に至るまでの一連のインク流路（液体流路）を形成する部材である。圧力室４６は、ノズル４７の列設方向（ノズル列方向）に対して直交する方向に細長い室として形成されている。また、共通インク室４４は、ケース流路２５と連通し、インク導入針２２側からのインクＬが導入される室である。そして、この共通インク室４４に導入されたインクＬは、インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配供給される。

流路ユニット１９の底部に配置されるノズル基板４３は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル４７を列状に開設した金属製の薄い板材である。本実施形態のノズル基板４３は、ステンレス鋼の板材によって作製され、本実施形態においてはノズル４７の列（即ち、ノズル列）が、各サブタンク２に対応して合計２２列並設されている。そして、１つのノズル列は、例えば、１８０個のノズル４７によって構成される。ノズル基板４３と振動板４１との間に配置される流路基板４２は、インク流路となる流路部、具体的には、共通インク室４４、インク供給口４５及び圧力室４６となる空部が区画形成された板状の部材である。

本実施形態において、流路基板４２は、結晶性を有する基材であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。振動板４１は、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二重構造の複合板材である。この振動板４１の圧力室４６に対応する部分には、エッチングなどによって支持板を環状に除去することで、圧電振動子３８の先端面が接合される島部４８が形成されており、この部分はダイヤフラム部として機能する。即ち、この振動板４１は、圧電振動子３８の作動に応じて島部４８の周囲の弾性フィルムが弾性変形するように構成されている。また、振動板４１は、流路基板４２の一方の開口面を封止し、コンプライアンス部４９としても機能する。このコンプライアンス部４９に相当する部分についてはダイヤフラム部と同様にエッチングなどにより支持板を除去して弾性フィルムだけにしている。

そして、上記の記録ヘッド３において、フレキシブルケーブル４０を通じて駆動信号が圧電振動子３８に供給されると、この圧電振動子３８が素子長手方向に伸縮し、これに伴い島部４８が圧力室４６に近接する方向或いは離隔する方向に移動する。これにより、圧力室４６の容積が変化し、圧力室４６内のインクＬに圧力変動が生じる。この圧力変動によってノズル４７からインク滴Ｄが吐出される。

インクカートリッジ６は、図４に示すように、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との重量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、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を駆動することによる圧力変化によって、圧力室４６へのインクＬの供給と、この圧力室４６内のインクＬの吐出を行う。

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作製されている。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７７は、フェルトなどの不織布で形成されている。例えば非記録中には、インク吸収体７７に吸収されたインクがノズル開口面４３ａとキャップ部材１５とが当接することによって形成された空間内を保湿し、ノズル４７内のインクが乾燥するのを抑制可能としている。また、キャップ部材１５の底にはチューブ１５ａを介して吸引ポンプ１６が接続されており、チューブ１５ａを介してインク吸収体７７に吸収されたインク滴Ｄが外部に排出されるようになっている。

インク滴センサ７は、図４に示されるように記録ヘッド３のノズル開口面４３ａと所定ギャップを介して対向するように配置され、ノズル４７から吐出されたインクを受ける検出電極（インク受け部）７９と、この検出電極７９と上記ノズル基板４３の噴射面（ノズル開口面４３ａ）との間に電圧を印加する電圧印加器７５と、上記検出電極７９の検出部（上面）７８の電圧を検出する電圧検出器７６と、を備えている。

上述のように、ノズル基板４３はステンレス鋼等の金属で形成されている。また、上記検出電極７９は例えばアルミニウムから構成されている。電圧印加器７５は、検出電極７９が正極、ノズル基板４３が負極となるように、直流電源と抵抗素子とを介して、検出電極７９とノズル基板４３とを電気的に接続している。これにより、電圧印加器７５は、ノズル開口面４３ａと検出電極７９との間に電圧を印加可能となっている。

また、電圧検出器７６は、検出電極７９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変換回路等を含むものである。

本実施形態においては、インク滴センサ７は、ノズル開口面４３ａと検出電極７９との間に電界を与えて、ノズル４７から検出部７８にインクが噴射されるときの静電誘導に基づく電圧値の時間的変化を検出波形として、プリンタ１の動作を制御する処理装置（不図示）に出力する。処理装置は、検出電極７９の出力を演算処理可能であり、検出電極７９から出力された検出波形に基づいて、インクの重量に関する情報を取得可能となっている。

本実施形態に係るインク滴センサ７は、上記検出電極７９とノズル開口面４３ａとの間を電気的に接続するインク検出用回路（液体検出用回路）１００と、上記検出電極７９に通電させることにより検出電極７９自体を加熱する加熱用回路（加熱手段）１０１と、を含んでいる。加熱用回路１０１は、上記検出電極７９に電気的に接続される電源装置９０を含む。

電源装置９０は、例えば検出電極７９に交流電圧を印加するものである。この構成により、加熱用回路１０１は、内部抵抗を利用することで検出電極７９自体を加熱することが可能となっている。このように検出電極７９自体を加熱することで、インク検出後の検出部７８上に噴射されているインク滴Ｄを蒸発させることができる。

また、インク滴センサ７は、上記インク検出用回路１００と、上記加熱用回路１０１と、を切り替え可能とするスイッチＳ１、Ｓ２を備えている。具体的には、インク滴センサ７は、スイッチＳ２をＯＮ状態（閉じる）とし、スイッチＳ１をＯＦＦ状態（開く）とすることで、ノズル４７から噴射されるインク滴Ｄの検出を行うことができる。一方、インク滴センサ７は、上記インク滴Ｄの検出を行った後、スイッチＳ２をＯＦＦ状態（開く）とし、スイッチＳ１をＯＮ状態（閉じる）とすることで、上述したように検出電極７９を加熱して検出部７８上のインク滴Ｄを蒸発させることができる。

続いて、インク滴センサ７の原理、すなわち静電誘導によって誘導電圧が生じる原理について図面を参照しながら説明する。図５は、静電誘導によって誘導電圧が生じる原理を説明する模式図であり、同図（ａ）はインク滴Ｄが吐出された直後の状態を示し、同図（ｂ）はインク滴Ｄが検出電極７９の検出部７８に着弾した状態を示している。図６は、インク滴センサ７から出力される検出信号（インク１滴分）の波形の一例を示す図である。ノズル基板４３と検出電極７９との間に電圧が印加した状態で、吐出パルスＤＰを用いて圧電振動子３８を駆動させて、任意の一つノズル４７からインク滴Ｄを吐出させる。

この際、ノズル基板４３は負極となっているため、図５（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が検出電極７９に対して近づくに連れ、静電誘導によって検出部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と検出電極７９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。
その後、図５（ｂ）に示すように、インク滴Ｄが検出電極７９に着弾すると、インク滴Ｄの負電荷により検出電極７９の正電荷が中和される。このため、ノズル基板４３と検出電極７９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と検出電極７９との間の電圧は当初の電圧値に戻る。
したがって、図６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により各ノズル４７からインク滴Ｄを吐出した際の電圧変化が検出される。

ところが、例えばノズルの詰まりが生じている場合、同一の吐出パルスＤＰを用いたとしても、インク滴Ｄが着弾しないために上述の波形が得ることができない。よって、ノズル抜けが生じたノズル４７を良好に検出することができる。また、内部のインクが増粘したノズル４７は、吐出量（液量）が正常時に比べて減少する。このため、図６において、実線で示すように、インク滴センサ７から出力される検出信号（検出波形Ｚ）の振幅Ａは、正常時の検出信号（理想波形Ｚ０：図６の破線）の振幅Ａ０に比べて小さくなる（振幅差ΔＡ）。また、吐出パルスＤＰを印加してからインク滴Ｄがノズル基板４３から離間するまでの時間も、正常時に比べて遅くなる（電圧上昇するタイミングが時間差ΔＴだけずれる）。

したがって、インク滴センサ７から出力される検出波形Ｚの有無や、その振幅Ａ、電圧上昇のタイミングを理想波形Ｚ０のそれらと比較（ΔＡ，ΔＴを検出）することで、記録ヘッド３の各ノズル４７内におけるインクＬの噴射状況を検出することができる。このとき、インクを正常に吐出できないノズル４７は目詰まりノズルとして検出される。

図７は吐出パルスの構成を説明する図である。図７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。ノズル４７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７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。

駆動信号発生器（不図示）より吐出パルスＤＰが圧電振動子３８に入力されると、ノズル４７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、圧電振動子３８が収縮して圧力室４６が膨張する。この圧力室４６の膨張状態が短時間維持された後、放電要素ＰＥ３が供給されて圧電振動子３８が急激に伸長する。これに伴って、圧力室４６の容積が基準容積（圧電振動子３８に基準電位ＶＥを印加したときの圧力室４６の容積）以下に収縮し、ノズル４７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ノズル４７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が圧電振動子３８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４６が基準容積に復帰する。

このようなインク滴センサ７を用いることで、ノズル４７毎にインクが良好に吐出されているか否かといったインク吐出状況を正確に把握することが可能となる。本実施形態に係るプリンタ１は、上記インク滴センサ７の検出結果（目詰まりノズル数）に基づいて、上記キャッピング機構１４における吸引動作時の吸引ポンプ１６の駆動条件およびフラッシング動作時におけるインクの噴射数等のメンテナンスパラメータを決定するようにした。

続いて、上記プリンタ１の動作について説明する。本実施形態では、上記インク滴センサ７の動作方法を中心に説明する。プリンタ１は、必要に応じて上記キャッピング機構１４を用いることでメンテナンス処理を行う。このメンテナンス処理に先立ち、プリンタ１は上記インク滴センサ７を用いて各ノズル４７におけるインクの噴射状況を検出する検出ステップを行う。

この検出ステップを行う場合には、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、検出電極７９の上方に位置づける。そして、不図示の昇降機構によって検出電極７９を上昇させて、記録ヘッド３のノズル開口面４３ａと検出部７８とを非接触状態で対向させる。このとき、インク滴センサ７は、スイッチＳ２をＯＮ状態（閉じる）とし、スイッチＳ１をＯＦＦ状態（開く）とする。このような状態で電圧印加器７５によって、ノズル基板４３と検出電極との間に電圧が印加される。

そして、ノズル基板４３と検出電極７９との間に電圧が印加した状態で、吐出パルスＤＰを用い、ノズル４７に対応する圧電振動子３８を駆動させて、各ノズル４７から順次インク滴Ｄを吐出させる。

この際、ノズル基板４３は負極となっているため、図５（ａ）に示したように、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。このインク滴Ｄが検出電極７９に着弾すると、インク滴Ｄの負電荷により検出電極７９の正電荷が中和されるようになる。このとき、電圧検出器７６は各ノズル４７からインク滴Ｄを吐出した際の電圧変化を検出することが可能となる。よって、インク滴センサ７は、各ノズル４７におけるインクの噴射状況を検出することができる。本実施形態では、後述するようにインク滴センサ７の検出結果に基づき、メンテナンス処理のパラメータを決定している。

上記インク滴センサ７による検出が終了した後、プリンタ１は、上記インク滴Ｄの検出を行った後、スイッチＳ２をＯＦＦ状態（閉じる）とし、スイッチＳ１をＯＮ状態（閉じる）とする。これにより、加熱用回路１０１は閉じられた状態となる。そして、電源装置９０により検出電極７９に交流電圧を印加する。このように通電された検出電極７９は、図８（ａ）に示されるように、その内部抵抗により発熱する。よって、検出電極７９自体が加熱されることで、図８（ｂ）に示されるように検出部７８上のインク滴Ｄが蒸発し、図８（ｃ）に示されるように、検出部７８上からインク滴Ｄを除去できる。

このようにインクを蒸発させることで検出電極７９を再度利用することが可能となる。したがって、検出電極７９におけるインクの残留を確実に防止することで精度の高い検出を繰り返して行うことができる。

続いて、プリンタ１は、上述のようにインク滴センサ７の検出結果に基づいて決定されたパラメータにより上記キャッピング機構１４を駆動させることで、定期フラッシング或いは吸引動作を行う。

ところで、従来、定期フラッシングの頻度、定期フラッシング時における各ノズルからのインク吐出滴数、或いは吸引動作時における吸引ポンプの駆動力は、ノズル内のインクＬの増粘状態が最も悪い場合を想定して、予め設定されている。しかしながら、実際のインクの増粘状態は、最悪の状態に至っていない場合が殆どである。

これに対し、本実施形態に係るプリンタ１は、上述のようにインク滴センサ７により各ノズル４７における実際のインクＬの増粘状態を検出し、その検出結果に応じて、定期フラッシングの間隔や吐出滴数等のフラッシング条件を変更することで、定期フラッシング処理により捨てられてしまうインクＬの量を最小限に抑えることが可能となる。また、目詰まりが生じたノズル４７の数に応じて、吸引動作時における吸引ポンプ１６の駆動条件（吸引力）を調整することで吸引により捨てられてしまうインクＬの量を最小限に抑えることも可能となる。

なお、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能である。例えば、上記実施形態では、液体噴射装置として、インクジェット式プリンタに具体化したが、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）を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に具体化することもできる。

また、プリンタ１が、上記インク滴センサ７におけるインク受け部として機能する検出電極７９のインクが噴射される面を払拭するワイパー部材（払拭部材）を設けるようにしてもよい。この構成によれば、インクの蒸発によって検出電極７９の表面にインク固形物が付着した場合でもワイパー部材により確実に除去することができる。よって、固形物に起因する検出不良を防止でき、より長期に亘って精度の高い検出が可能となる。

また、上記実施形態では、加熱用回路１０１により検出電極７９自体に通電させることで加熱したが、図９に示されるように検出電極７９自体を直接加熱するヒータ９１を直接設けるようにしてもよい。この場合、上記ヒータ９１を独立して動作させながらノズル基板４３と検出電極７９との間に電圧を印加することでインク滴センサ７による検出動作を行いつつ、検出電極７９上からインクを蒸発させることができる。

また、上記実施形態ではキャリッジ４に搭載された記録ヘッド３が記録紙上を移動可能に構成された、所謂シリアル方式のインクジェット式プリンタに適用した場合について説明したが、本発明は印刷紙の幅員（最大記録紙幅）以上の長さに亘ってノズルが多数配列された、所謂ラインヘッド方式のインクジェット式プリンタについても適用可能である。

液体噴射装置の一実施例に係る構成を示す斜視図である。 液体噴射装置の平面図である。 記録ヘッドの要部断面図である。 インク滴センサの周辺構成を説明する模式図である。 （ａ）、（ｂ）は、インク滴センサの原理を説明するための図である。 インク滴センサから出力される検出信号の波形の一例を示す図である。 吐出パルスの構成を説明する図である。 加熱用回路により検出電極上からインク滴が蒸発する過程の説明図である。 インク滴センサにおける変形例に係る構成を示す図である。

符号の説明

１…プリンタ（液体噴射装置）、３…記録ヘッド（噴射ヘッド）、７…インク滴センサ（液体検出部）、７９…検出電極（液体受け部）、４３ａ…ノズル開口面、４７…ノズル、９１…加熱手段、１００…インク検出用回路（液体検出用回路）、１０１…加熱用回路（加熱手段）

Claims (5)

1. 液体を噴射するノズルを備える噴射ヘッドと、
   該噴射ヘッドの前記ノズルにおけるノズル開口面に対して非接触状態で対向配置される液体受け部を有し、前記ノズル開口面と前記液体受け部との間に電界を付与するとともに前記噴射ヘッドから前記液体受け部に向けて前記液体を噴射したときの静電誘導に基づく電圧変化を検出する液体検出部と、を備え、
   前記液体検出部は、前記液体受け部に噴射された前記液体を蒸発させるように加熱する加熱手段を含むことを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記加熱手段が、前記液体受け部に通電させることにより当該液体受け部自体を加熱する加熱用回路から構成されることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記液体検出部は、前記液体受け部と前記ノズル開口面との間を電気的に接続する液体検出用回路を有し、前記加熱用回路と前記液体検出用回路とが切り替え可能に構成されることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記加熱手段が、前記液体受け部における前記液体が噴射される面と反対側の面に設けられるヒータであることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
5. 前記液体検出部は、前記液体受け部の前記液体が噴射される面を払拭する払拭部材を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。

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