JP2010115872A - 流体噴射装置 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス時における廃インク量を低減することのできる流体噴射装置を提供する。
【解決手段】本発明のインクジェットプリンタ１は、互いに異なる種類のインクを貯留する複数のインクカートリッジ６と、複数のインクカートリッジ６のそれぞれにサブタンク２を介して接続されたノズル列を有する記録ヘッド３と、複数のノズル列からインクを吸引するメンテナンス機構１４と、複数のインクカートリッジ６の加圧状態を調整することで吸引時にインクが排出されるノズル列を選択する圧力調整ユニット３３と、を備えている。
【選択図】図１

Description

本発明は、流体噴射装置に関するものである。

流体噴射装置として、記録ヘッドのノズルより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（以下、インクジェットプリンタとする）が知られている。こうしたインクジェットプリンタにおいて、例えば特許文献１に開示されているように、キャリッジとは別に設けられたインクカートリッジと記録ヘッドとの間をインク供給流路で連結し、該インク供給流路を介してインクカートリッジから記録ヘッドへとインクを供給するオフキャリッジタイプがある。この場合、インクカートリッジ内のインクパックをポンプによって加圧することにより、インクが供給チューブを介して記録ヘッドへと供給されるようになっている。
特開２００６−２２４５３１号公報

ところで、ノズルよりインクが噴射されない時間が長時間に及ぶと、記録ヘッド内のインクの粘度が増大して、インクを良好に噴射できなくなる状況（目詰まりノズル）が生じる可能性がある。このため、記録ヘッドのノズル形成面とキャップ部材との間に空間を形成し、その空間を、吸引ポンプを用いて吸引することによってノズルよりインクを排出する吸引動作が行われる。このとき、加圧ポンプを駆動させて、複数あるインクカートリッジを一斉に加圧しながら処理が行われるが、メンテナンスを必要としないノズルからもインクが吸引されてしまうので、無駄に排出されるインク量が多いという問題があった。

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み成されたものであって、メンテナンス時における廃インク量を低減することのできる流体噴射装置を提供することを目的としている。

本発明の流体噴射装置は、上記課題を解決するために、互いに異なる種類の流体を貯留する複数の流体貯留部と、前記複数の流体貯留部のそれぞれに自己封止弁を介して接続された複数のノズル列を有した流体噴射ヘッドと、前記複数のノズル列から前記流体を吸引する吸引機構と、前記複数の流体貯留部の圧力状態を調整することで吸引動作時に前記流体が排出される前記ノズル列を選択する選択機構と、を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、選択機構により、所望のノズル列、つまりメンテナンスの必要なノズル列に対してのみ吸引動作を実施することが可能となる。これにより、メンテナンスを必要としないノズル列から無駄に流体が排出されてしまうのを防止することができる。

また、前記選択機構が複数の加圧装置を備えていることが好ましい。
本発明によれば、複数の加圧装置によって各流体貯留部の圧力状態を調整することが可能となる。

また、隣り合う前記ノズル列に異なる前記加圧装置が設けられていることが好ましい。
本発明によれば、隣り合うノズル列に対応（接続）する各流体貯留部の圧力状態を個別に調整することが可能である。例えば、一方の流体貯留部を加圧状態にし、他方の流体貯留部を非加圧状態にしておくことで、隣り合うノズル列に対して吸引動作を実施しても、非加圧状態にある流体貯留部に対応するノズル列から流体が排出されることはほとんどない。したがって、各流体貯留部の圧力を調整することで、特定のノズル列に対してのみメンテナンスを実施することができる。

また、前記複数の流体貯留部それぞれに対する加圧および加圧解除を切り換える複数の切換弁を備えたことが好ましい。
本発明によれば、流体貯留部ごとに切換弁を設けることによって、一つの加圧装置で吸引動作時に流体が排出されるノズル列を選択することが可能となる。

また、前記加圧装置が、前記流体貯留部に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、メンテナンス対象のノズル列とそうでないノズル列とにおける流路間の圧力調整を容易に行える。

また、前記加圧装置が、前記流体貯留部と前記自己封止弁との間に設けられていることが好ましい。
本発明によれば、メンテナンス対象のノズル列とそうでないノズル列とにおける流路間の圧力調整を少ない電力で容易に行える。

以下、本発明の実施形態を図面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、シリアル方式のインクジェットプリンタ（以下、プリンタ１という）を例示する。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。

（第１実施形態）
図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１（以下、単にプリンタ１と呼ぶこともある）の概略構成を示す一部分解図である。
プリンタ１は、プリンタ本体５と、当該プリンタ本体５内に設けられたキャリッジ４とを有している。キャリッジ４には、サブタンク２と記録ヘッド３（流体噴射ヘッド）とが搭載されている。

プリンタ本体５には、キャリッジ移動機構６５と、記録ヘッド３のクリーニング動作や保湿動作等のメンテナンス動作を行うメンテナンス機構１４と、サブタンク２に供給されるインクを貯留するインクカートリッジ６（流体貯留部）とが設けられている。また、プリンタ本体５には、記録紙８０（図４）を搬送する紙送り機構８１（図４）が設けられている。

紙送り機構８１は、紙送りモータなどから構成されており、この紙送り機構８１によって記録紙８０が記録（印字・印刷）動作に連動するようにプラテン１３上に順次送出されるようになっている。また、プリンタ本体５には、プリンタ１の動作を統括的に制御する制御装置６０が設けられている。

キャリッジ移動機構６５はプリンタ本体５の長手方向（幅方向）に沿ってキャリッジ４を往復移動させる移動機構であり、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た駆動プーリー１０と、プリンタ本体５の幅方向の端部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たタイミングベルト１２を有している。キャリッジ４はタイミングベルト１２に接続されている。パルスモータ９の駆動によってキャリッジ４が駆動プーリー１０と遊転プーリー１１との間をガイド軸８に沿って往復移動するようになっている。

メンテナンス機構１４（吸引機構）は、キャップ部材１５を有している。キャップ部材１５は例えばゴム等の弾性材から構成されたトレー形状の部材であり、キャリッジ４の移動領域内のうち記録領域から外れた場所、例えばプリンタ本体５の端部（駆動プーリー１０側）に配置されている。キャップ部材１５が配置されている場所はキャリッジ４のホームポジションとなる。ホームポジションとは、プリンタ１の電源がオフになっている場合や長時間にわたって記録が行われない場合などに、キャリッジ４が待機する場所である。キャップ部材１５には大気開放バルブ３６および吸引ポンプ１５ａが接続されている。キャップ部材１５に排出された廃インクは、排出チューブ５８を介して接続される廃インクタンク５９において回収される。

インクカートリッジ６は、記録に用いられるインクが貯留された流体貯留部である。本実施形態では、ブラック（Ｂｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の４種類のインクを使用するプリンタ構成となっていることから、各色インクに対応する４つのインクカートリッジ６がカートリッジホルダ１６に収容されている。インクカートリッジ６とサブタンク２との間はインク供給チューブ３４によって接続されている。

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６Ａと、可塑性材料によって形成されたインクパック６Ｂとから構成されており、ケース部材６Ａ内の収容室にインクパック６Ｂを収容している。

プリンタ本体５の端部（図１における右端部）においてカートリッジホルダ１６の近傍には、圧力調整ユニット３３（選択機構）が搭載されている。圧力調整ユニット３３は、第１ポンプＰ１（加圧装置）、第２ポンプＰ２（加圧装置）、および圧力センサ３５を備えており、各ポンプＰ１，Ｐ２から第１空気供給チューブ３２ａおよび第２空気供給チューブ３２ｂを介して加圧空気を各インクカートリッジ６に送り出す装置である。

第１ポンプＰ１は第１空気供給チューブ３２ａに接続され、また、第２ポンプＰ２は第２空気供給チューブ３２ｂに接続されており、それぞれが各チューブ３２ａ，３２ｂ内に加圧空気を排出する。第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２は、ダイヤフラム式ポンプである。

第１空気供給チューブ３２ａは、その下流側の分配器によって複数（２本）に分岐し、これらのうち一方がインクカートリッジ６（Ｂｋ）に接続され、他方がインクカートリッジ６（Ｃ）に接続されている。
第２空気供給チューブ３２ｂは、下流側の分配器によって複数（２本）に分岐し、これらのうち一方がインクカートリッジ６（Ｙ）に接続され、他方がインクカートリッジ６（Ｍ）に接続されている。

圧力センサ３５は、第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２からそれぞれ排出される加圧空気の圧力を検出し、その圧力に応じた検出値を出力可能なセンサである。圧力センサ３５とポンプＰ１，Ｐ２は、制御装置６０を介して電気的に接続されている。このため、制御装置６０は、圧力センサ３５の検出結果に基づいてポンプＰ１，Ｐ２から排出される加圧空気の圧力調整を行うようになっている。本実施形態では、第１ポンプＰ１と第２ポンプＰ２との圧力差が所定の設定圧となるように駆動制御を行う。これにより、各色のインクカートリッジ６内に安定した圧力で加圧空気を送り込むことができるので、記録ヘッド３の各ノズル列Ｌにインクを安定供給することが可能となっている。

図２は、サブタンク２（自己封止弁）及び記録ヘッド３の構成を説明する断面図である。サブタンク２は、同図に示すように、インク供給チューブ３４の端部に設けられた拡幅部であり、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は、インク室２７、弾性シート２６、針接続部２８、接続流路２９及びタンク部フィルタ３０を有している。

インク室２７は、断面視擂鉢状の凹部であり、インク供給チューブ３４から供給されるインクを保持する部位である。このインク室２７は不図示のインク流入口を介してインク供給チューブ３４（図１）に接続されている。インク室２７の図中左側は幅が狭くなるように形成されており、図中右側は開口部になっている。

弾性シート２６は、インク室２７の開口部に貼り付けられた透明なシートである。この弾性シート２６はインク室２７を収縮させる方向及びインク室２７膨張させる方向の両方向に変形可能になっている。弾性シート２６の変形によってインクの圧力変動が吸収され、サブタンク２内で圧力変動が吸収された状態でインクが記録ヘッド３側に供給されるようになっている。このようにサブタンク２は圧力ダンパとして機能するようになっている。

針接続部２８は、インク導入針２２が挿入される部位であり、サブタンク２の下方に突出するように設けられている。針接続部２８にはシール部材３１が嵌め込まれている。このシール部材３１はインク導入針２２が液密に嵌入されるようになっている。
接続流路２９は、インク室２７と針接続部２８との間でインクを流通させる流路である。タンク部フィルタ３０は、インク室２７から接続流路２９へと移動するインクを濾過するフィルタであり、接続流路２９とインク室２７との境界に取り付けられている。

記録ヘッド３は、導入針ユニット１７と、ヘッドケース１８と、流路ユニット１９と、アクチュエータユニット２０とを有している。
導入針ユニット１７は、インク導入針２２、フィルタ２１及びインク導入路２３を有している。インク導入針２２は上端部が先細りになった筒状部材であり、この先細りの上端部がサブタンク２に装着された状態になっている。インク導入針２２の上端部にはサブタンク２からインクをインク導入針２２内部に導入するための導入口２１ａが設けられている。

フィルタ２１は、インク導入針２２の下端面を覆うように配置されている。インク導入路２３は、フィルタ２１を介してインク導入針２２の内部に連通されている。インク導入路２３の下端はパッキン２４を介してヘッドケース１８内部に接続されている。

図３（ａ）は、記録ヘッド３の概略構成を示す断面図、図３（ｂ）は、ノズル基板４３をノズル形成面４３ａ側から見た平面図である。同図に示すように、ヘッドケース１８の底部に流路ユニット１９が接合された状態になっている。

ヘッドケース１８は合成樹脂製の中空箱状部材であり、ヘッドケース１８の内部にはケース流路２５及び収容空部３７が形成されている。ケース流路２５はヘッドケース１８の高さ方向を貫通するように形成されている。ケース流路２５の上端は図２に示したパッキン２４を介して導入針ユニット１７のインク導入路２３に連通されている。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に連通されており、インク導入針２２から導入されたインクがインク導入路２３及びケース流路２５を通じて共通インク室４４側に供給されるようになっている。

収容空部３７の上端面にはパッキン２４を介在した状態で導入針ユニット１７が取り付けられている。収容空部３７内にはアクチュエータユニット２０が収容されている。アクチュエータユニット２０は、櫛歯状に配列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おり、いわゆる片持ち梁の状態で固定板３９上に取り付けられている。アクチュエータユニット２０は、収容空部３７を区画するケース内壁面に固定板３９の背面を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を有している。これら振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３はこの順に積層された状態になっており、不図示の接着剤で接合され一体化されている。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、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を形成する部材である。

圧力室４６は、ノズル４７の配列方向に対して直交する方向に細長い空間として形成されている。共通インク室４４は、ケース流路２５と連通されており、インク導入針２２側からのインクが導入される空間である。共通インク室４４に導入されたインクは、インク供給口４５を通じて各圧力室４６に分配されるようになっている。

ノズル基板４３は、例えばステンレス鋼などの金属からなる板材であり、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で配列された複数のノズル４７が形成されている。図３（ｂ）に示すように、ノズル４７は、各サブタンク２に対応して複数列設けられた状態になっている。本実施形態ではプリンタの４色インクに対応して４列（Ｌ（Ｂｋ），Ｌ（Ｍ），Ｌ（Ｃ），Ｌ（Ｙ））設けられている。１つのノズル列Ｌは、例えば、１８０個のノズル４７によって構成されている。なお、図３（ｂ）ではノズル４７の数を少なく描いている。

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。流路基板４２は例えば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が形成されている。この島部４８は、ダイヤフラム部として機能する。

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おり、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として機能するようにもなっている。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が除去され弾性フィルムだけが残った状態になっている。

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ようになっている。島部４８の移動によって圧力室４６の容積が変化し、圧力室４６内のインクに圧力変動が生じ、この圧力変動によってノズル４７からインク滴Ｄが吐出されるようになっている。

以下、インクジェットプリンタ１のメンテナンス動作（吸引動作）について図４および図５を用いて説明する。図４はメンテナンス動作を説明するためのプリンタの概略図、図５はメンテナンス動作フローを示す図である。吸引動作は、吸引ポンプ１５ａによる負圧を記録ヘッド３に作用させて記録ヘッド３からインクを吸引排出させ、ノズル４７の目詰まりなどを防止するための動作である。

まず、記録ヘッド３のノズル列Ｌ（Ｂｋ）に対する吸引動作について述べる。図４に示すように、吸引動作は記録ヘッド３がホームポジションに配置された状態で行われる。制御装置６０は、記録ヘッド３をホームポジションに配置した後、キャップ部材１５を上昇させて、記録ヘッド３のノズル列Ｌ（Ｂｋ）およびノズル列Ｌ（Ｍ）を封止する（図５：Ｓ１）。

次に、制御装置６０は、第１ポンプＰ１から排出される空気の圧力を検出し、圧力センサ３５の検出結果に基づいて所望の圧力となるように第１ポンプＰ１を駆動する（図５：Ｓ２）。

第１ポンプＰ１の作動によって排出された加圧空気が第１空気供給チューブ３２ａを介してインクカートリッジ６（Ｂｋ）、６（Ｃ）内の空間に導入されると、この加圧空気の空気圧（加圧力）によって各インクパック６Ｂを押圧状態にすることができる。これにより、各インクパック６Ｂ内のインクが各々のインク供給チューブ３４を介して各サブタンク２（Ｂｋ），２（Ｃ）へと供給（補給）されるようになっている。インクはサブタンク２（Ｂｋ），２（Ｃ）内で一時貯留され、圧力調整された状態で記録ヘッド３へと供給される。

次に、制御装置６０は、吸引ポンプ１５ａを作動させてキャップ部材１５の内部を減圧する（図５：Ｓ３）。すると、記録ヘッド３に複数あるノズル列Ｌのうち、ノズル列Ｌ（Ｂｋ）の各ノズル４７からインクが排出（吸引）される。ノズル列Ｌ（Ｂｋ）に繋がるインクカートリッジ６（Ｂｋ）は、第１ポンプＰ１の作用によって加圧状態にある。このため、キャップ部材１５内が減圧になるとそれに伴ってノズル列Ｌ（Ｂｋ）の各ノズル４７からキャップ部材１５内へとブラックインクがスムーズに排出されることになる。

このとき、吸引ポンプ１５ａの出力によっては、キャップ部材１５によって封止されているノズル列Ｌ（Ｍ）からもインクが若干排出されることもある。しかし、ノズル列Ｌ（Ｍ）に繋がるインクカートリッジ６（Ｍ）はポンプＰ１の作用を受けておらず加圧状態にないため、ノズル列Ｌ（Ｍ）のノズル４７からはインクは排出され難い。このため、ノズル列Ｌ（Ｂｋ），Ｌ（Ｍ）に対して同時に吸引動作を行ったとしても、ノズル列Ｌ（Ｍ）から排出されるインク量はノズル列Ｌ（Ｂｋ）から排出される量に比べるとほんの僅かである。

なお、第１ポンプＰ１の作用によってインクカートリッジ６（Ｃ）も加圧状態にあるが、ノズル列Ｌ（Ｃ）はキャップ部材１５によって覆われることなく露出していることから、ノズル列Ｌ（Ｃ）の外側の圧力とサブタンク２（Ｃ）内の圧力とに差が生じないため、サブタンク２における圧力ダンパ機能によりインクは排出されない。

次に、ノズル列Ｌ（Ｍ）に対して吸引動作を施す。この場合、キャップ部材１５で記録ヘッド３のノズル列Ｌ（Ｂｋ），Ｌ（Ｍ）を封止したまま、第１ポンプＰ１を停止して第２ポンプＰ２を作動させる（図５：Ｓ４）。すると、インクカートリッジ６（Ｍ）が加圧状態となるので、吸引ポンプ１５ａの作用によってノズル列Ｌ（Ｍ）からインクが排出される。

次に、ノズル列Ｌ（Ｃ）に対して吸引動作を施す。まず、大気開放バルブ３６を開弁してキャップ部材１５内を大気開放し、記録ヘッド３（ノズル列Ｌ（Ｂｋ），Ｌ（Ｍ））に対するキャッピングを解除する（図５：Ｓ５）。

その後、大気開放バルブ３６を再び閉弁してキャップ部材１５で記録ヘッド３のノズル列Ｌ（Ｃ），Ｌ（Ｙ）を封止し（図５：Ｓ６）、第１ポンプＰ１および吸引ポンプ１５ａを作動させる（図５：Ｓ７，Ｓ８）。第１ポンプＰ１を作動させた後にキャッピングを行っても良い。そして、第１ポンプＰ１によってインクカートリッジ６（Ｃ）は加圧状態にあることから、キャップ部材１５内の減圧に伴って記録ヘッド３のノズル列Ｌ（Ｃ）からインクが排出される。

次に、ノズル列Ｌ（Ｙ）に対して吸引動作を施す。キャップ部材１５で記録ヘッド３のノズル列Ｌ（Ｙ），Ｌ（Ｃ）を封止したまま、第１ポンプＰ１を停止して第２ポンプＰ２を作動させる（Ｓ９）。その後、吸引ポンプ１５ａによってキャップ部材１５の内部を減圧すると、ノズル列Ｌ（Ｙ）からインクが排出される。
そして、メンテナンス処理が終了すると、制御装置６０は大気開放バルブ３６を開弁してキャッピングを解除する（図５：Ｓ１０）。
なお、上述した吸引動作は一実施例であって動作の順番などは適宜変更可能である。

なお、記録動作においては、各ポンプＰ１，Ｐ２を同じ出力で駆動させて、各インクカートリッジ６が均等に加圧する。これにより、全インクカートリッジ６が押圧状態とされているので、圧電振動子３８の駆動に伴ってノズル４７からインクが吐出される。また、ノズル４７の吐出量に応じたインクがサブタンク２内から記録ヘッド３へ補給されるとともに、サブタンク２内にもインクカートリッジ６側からインクが補給されることになる。このようにして記録動作が実行される。

以上述べたように、本実施形態によれば各インクカートリッジ６の圧力状態を調整することで、吸引動作時にインクが排出されるノズル列Ｌを選択することができる。つまり、記録ヘッド３に複数あるノズル列Ｌのうち、メンテナンス対象となるノズル列Ｌに対して選択的に吸引動作を実施することが可能になり、メンテナンス対象でないノズル列Ｌから排出されるインクの量を大幅に減らすことができる。これにより、メンテナンス対象でないノズル列Ｌからもインクを排出させていた従来に比べて、無駄に排出されるインクの量を大幅に低減できる。したがって、インクカートリッジ６の交換時期を延長できるとともに、インクカートリッジ６にかかるコストが抑えられる。

また、本実施形態では複数あるインクカートリッジ６をグループごとに加圧制御することができるので、記録ヘッド３にインクを初期充填する際には、第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２を、それぞれに接続されたインクカートリッジ６内に貯留されるインクの種類（粘性）などに応じて出力制御することが可能となる。これにより、各色のインクの充填時間に偏りが生じるのを抑えることができるようになる。

従来のようにメンテナンス機構１４側から吸引して複数色同時に記録ヘッド３に対して初期充填させる場合は、インクの粘度の違いなどによって充填時間に偏りが生じてしまっていた。粘度の高いインクは他の粘性の低いインクに比べて充填時間が長くなる。全色のインクの充填が終了するまで初期充填作業は継続されるので、記録ヘッド３から溢れた（粘度の低い）インクは排出されることになる。このため、初期充填作業において正常なインクが多く廃棄されてしまうことが問題となっていた。

これに対し、本実施形態では第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２の出力を制御することによって、インクの種類に応じた最適な初期充填シーケンスを選ぶことができる。例えば、粘度の高いインクが貯留されたインクカートリッジ６に接続されたポンプの出力を高め、粘性の引くインクが貯留されたインクカートリッジ６に接続されたポンプの出力を低くすることによって、粘性の異なる各インクの充填作業が略同時に終わるように時間調整することが可能である。ここで、各第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２と各インクカートリッジ６との接続関係はインクの種類に応じて設定しておくことが好ましい。

これにより、記録ヘッド３に対する各インクの初期充填作業時間が短くなるとともに、廃インク量も減らすことができる。したがって、連続記録動作時間を延長することが可能となる。

（他の動作方法）
図５にフローを示した吸引動作では、メンテナンスの対象となるノズル列Ｌに応じて、第１ポンプＰ１あるいは第２ポンプＰ２のいずれかを作動させ、一方を作動させている間は他方のポンプは停止させていた。プリンタ１は、隣り合うノズル列Ｌで異なるポンプＰ１，Ｐ２の作用を受ける構成となっている。このため、一方のポンプを加圧駆動させている間、他方のポンプを停止させていると、上述したようにキャップ部材１５内の減圧の影響を受けてメンテナンス対象でないノズル列Ｌからも強制的にインクが排出されてしまう。排出されるインクは僅かであってもその分だけインクが無駄になってしまう。

そこで、第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２のうちどちらか一方を加圧ポンプとして作用させている間は、他方を減圧ポンプとして作用させるようにすることが好ましい。例えば、第１ポンプＰ１を加圧駆動させている間、第２ポンプＰ２を減圧駆動させれば、メンテナンス対象でないノズル列Ｌに繋がるサブタンク２内は減圧状態となるのでこのノズル列Ｌからはインクが排出されにくくなる。ここで、第２ポンプＰ２の出力は吸引ポンプ１５ａの出力に応じて設定され、キャップ部材１５内の減圧の影響を受けない程度に設定し、メンテナンス対象でないノズル列Ｌからはインクが排出されないようにする。これは、第２ポンプＰ２を加圧駆動させ、第１ポンプＰ１を減圧駆動させる場合にも同様である。

表１に、吸引動作時における第１ポンプＰ１および第２ポンプＰ２の駆動関係の例を示す。表１に示すように、一方のポンプを減圧駆動させ、他方のポンプを停止させておいても良い。
このように、吸引動作では、メンテナンス対象のノズル列Ｌとそうでないノズル列Ｌとの流路間に圧力差を生じさせるように各ポンプＰ１，Ｐ２の駆動制御を行う。

（第２実施形態）
図６は、第２実施形態のメンテナンス（吸引）動作を説明するための全体模式図である。以下に示す第２実施形態のインクジェットプリンタ７０の基本構成は、上記第１実施形態と略同様であるが、圧力調整ユニットの構成が異なっている。よって以下では、先の実施形態と異なる部分について詳しく説明し、共通な箇所の説明は省略する。また、説明に用いる各図面において図１〜図４と共通の構成要素には同一の符号を付すものとする。

本実施形態のインクジェットプリンタ７０は、加圧用ポンプ７１、切換弁７２および圧力センサ３５を有する圧力調整ユニット７７を有し、複数の空気供給チューブ７３を介して加圧空気を各インクカートリッジ６に送り出すようになっている。

空気供給チューブ７３は、その下流側において複数（４本）に分岐し、それぞれが各インクカートリッジ６に接続されている。本実施形態においては、各空気供給チューブ７３上に切換弁７２が配設されている。これら切換弁７２は、制御装置６０においてその開閉動作が制御され、記録動作時とメンテナンス時とで加圧空気を供給するインクカートリッジ６が適宜選択できるようになっている。
キャップ部材７５は、記録ヘッド３の全ノズル列Ｌを封止できる大きさで形成されている。

本実施形態のインクジェットプリンタ７０のメンテナンス動作（吸引）について説明する。ここでは、ノズル列Ｌ（Ｂｋ）に対して吸引処理を施す場合を例に挙げて説明する。

まず、制御装置６０は、記録ヘッド３のノズル形成面４３ａをキャップ部材７５で覆うことによって全ノズル列Ｌを封止する。次に、制御装置６０は、ノズル列Ｌ（Ｂｋ）に連通するインク供給チューブ３４の切換弁７２のみを開弁させ、他のインク供給チューブ３４の切換弁７２は閉弁させる。この状態で、加圧用ポンプ７１および吸引ポンプ１５ａを作動させると、ノズル列Ｌ（Ｂｋ）のみからインクが排出されることになる。各ノズル列Ｌに対する吸引動作において加圧用ポンプ７１の駆動状態（出力）は一定である。

なお、インクジェットプリンタ７０における記録動作は、全ての切換弁７２を開弁させた状態で加圧用ポンプ７１を作動させることで行われる。全インクカートリッジ６が加圧状態となるので、圧電振動子３８の駆動に伴いノズル４７からインクが吐出されると、サブタンク２内から記録ヘッド３へインクが補給されるとともに、サブタンク２内にもインクカートリッジ６側からインクが補給されることになる。このようにして記録動作が実行される。

このように、本実施形態における吸引動作では、メンテナンス対象となるノズル列Ｌに対応する切換弁７２のみを開弁することによって、特定のインクカートリッジ６を押圧状態にすることができる。これにより、キャップ部材１５内の減圧に伴ってインクが排出されるノズル列Ｌを選択することが可能である。すなわち、本実施形態では、メンテナンス対象のノズル列Ｌに対してのみ吸引処理を実行することが可能となっている。また、本実施形態ではインクカートリッジ６に対する圧力調整用のポンプが一つで済むため駆動制御が容易になる。

また、メンテナンス対象のノズル列Ｌが複数ある場合には、これらノズル列Ｌに対応する切換弁７２をそれぞれ開弁状態にする。すると、加圧用ポンプ７１および吸引ポンプ１５ａの作用によって、これらメンテナンス対象の各ノズル列Ｌからキャップ部材１５に向けてそれぞれインクが排出されることになる。このように複数のノズル列Ｌに対して一度に吸引動作を実行することも可能である。

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。

先の実施形態における各インクカートリッジ６と各ポンプＰ１，Ｐ２との接続関係は一例であり、適宜変更することが可能である。

また、第１実施形態では、キャップ部材１５が記録ヘッド３の２つのノズル列Ｌに対応する大きさとなっているが、記録ヘッド３における全てのノズル列Ｌ（４列）に対応する大きさで形成されていても良い。これにより、各ポンプＰ１，Ｐ２に対応する２つのノズル列Ｌ（隣り合わないノズル列Ｌ）ごとに、吸引動作を実施することが可能である。

また、先の各実施形態では、圧力調整ユニット３３，７７をインクカートリッジ６側に設けたが、インクカートリッジ６とサブタンク２との間に配置しても良い。このようにして、メンテナンス対象のノズルとそうでないノズルとの流路間に圧力差を生じさせるようにする。この構成により、流路間における圧力調整を少ない電力で行える。

また、インクカートリッジ６ごとに加圧用（減圧用）ポンプを一つずつ設けてもよい。

また、記録ヘッド３にインク滴センサを設けた構成にしてもよい。インク滴センサによって各ノズル４７におけるインクの吐出状況を検出し、その検出結果に基づいて、メンテナンスが必要と判断したノズル列Ｌに対して吸引動作を実行するようにしても良い。これにより、メンテナンス対象のノズル列Ｌを検出でき、メンテナンスが必要なノズル列Ｌのみに最適な時期において吸引処理を実行することが可能になる。

上記実施形態では、インクジェット式のプリンタが採用されているが、インク以外の他の流体を噴射したり吐出したりする流体噴射装置と、その流体を収容した流体容器を採用しても良い。微小量の液滴を吐出させる流体噴射ヘッド等を備える各種の流体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記流体噴射装置から吐出される流体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう流体とは、流体噴射装置が噴射させることができるような材料であれ良い。

例えば、物質が液相であるときの状態のものであれば良く、粘性の高い又は低い液状態、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての流体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散または混合されたものなどを含む。また、流体の代表的な例としては上記実施例の形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インクおよび油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種流体組成物を包含するものとする。

流体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルタ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流体を噴射する流体噴射装置、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流体を噴射する流体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。

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を採用しても良い。そして、これらのうちいずれか一種の噴射装置および流体容器に本発明を適用することができる。

第１実施形態のインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図。 第１実施形態の記録ヘッドの構成を説明する断面図。 （ａ）第１実施形態の記録ヘッドの要部断面図、（ｂ）各ノズル列を示す平面図。 第１実施形態のメンテナンス（吸引）動作を説明するための全体模式図。 第１実施形態のメンテナンス（吸引）動作フローを示す図。 第２実施形態のメンテナンス（吸引）動作を説明するための全体模式図。

符号の説明

１，７０…インクジェットプリンタ（流体噴射装置）、６…インクカートリッジ（流体貯留部）、Ｌ…ノズル列、３…記録ヘッド（流体噴射ヘッド）、２…サブタンク（自己封止弁）、１４…メンテナンス機構（吸引機構）、３３、７７…圧力調整ユニット（選択機構）、Ｐ１…第１ポンプ（加圧装置）、Ｐ２…第２ポンプ（加圧装置）、７２…切換弁

Claims (6)

1. 互いに異なる種類の流体を貯留する複数の流体貯留部と、
   前記複数の流体貯留部のそれぞれに自己封止弁を介して接続された複数のノズル列を有した流体噴射ヘッドと、
   前記複数のノズル列から前記流体を吸引する吸引機構と、
   前記複数の流体貯留部の圧力状態を調整することで吸引動作時に前記流体が排出される前記ノズル列を選択する選択機構と、を備えた
   ことを特徴とする流体噴射装置。
2. 前記選択機構が複数の加圧装置を備えている
   ことを特徴とする請求項１記載の流体噴射装置。
3. 隣り合う前記ノズル列にそれぞれ異なる前記加圧装置が設けられている
   ことを特徴とする請求項２記載の流体噴射装置。
4. 前記複数の流体貯留部のそれぞれに対する加圧および加圧解除を切り換える複数の切換弁を備えた
   ことを特徴とする請求項１記載の流体噴射装置。
5. 前記加圧装置が、前記流体貯留部に設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の流体噴射装置。
6. 前記加圧装置が、前記流体貯留部と前記自己封止弁との間に設けられている
   ことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載の流体噴射装置。

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