JP2022150423A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】液体吐出ノズルからの短絡を回避する。【解決手段】インクジェットヘッド４は絶縁プレート３５に切欠き３５ａを有する。切欠き３５ａはインクジェットヘッド４と検出用電極７６の間の空間にプレート３４が露出するよう絶縁プレート３５が切り欠かれた部分である。この切欠き３５ａにより、インクジェットヘッド４の検出用電極７６と対向する面としてプレート３４が露出する。切欠きがある部分においては、プレート３４は絶縁プレート３５を間に挟むことなく検出用電極７６と対向している。【選択図】図４

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１に記載の画像形成装置は、印刷ヘッドに電圧を印加し、印刷ヘッドからキャップ内に配置された検査領域にインクが吐出されると、インクの吐出により電流が流れ、インクが正常に吐出されたか否かの検知している。このとき、印刷ヘッドと検査領域とがインクなどにより短絡した場合には、キャップを印刷ヘッドから一旦離間させ、印刷ヘッドと検査領域との相対距離を大きくすることにより短絡を解消させる操作を行うことが記載されている。

特開２００７－１３６８５８号公報

しかしながら、印刷ヘッドと検査部とが短絡してしまうと、ノズルがダメージを受けることが確認された。特許文献１に記載があるように印刷ヘッドの表面は絶縁膜に覆われており、短絡する経路はノズル内のインクである場合がある。ノズル内のインクで短絡が発生した場合は、インクに電流が流れることによりインク内の成分が固形物として析出し、ノズルの内面に固着し、ノズルの閉塞を助長する。

本発明は、上述した問題を解決するためになされたものであり、ノズル内のインクを経由して短絡することを回避することができる液体吐出装置を提供することにある。

この目的を達成するために、請求項１に記載の液体吐出装置は、第１層と前記第１層に積層され前記第１層よりも導電性の高い第２層とを有し、前記第１層と前記第２層とにわたって形成されたインクを吐出する第１孔部を有するヘッドと、前記ヘッドに対し離隔した位置に配置される電極と、前記第１層は前記電極と前記第２層のとの間に位置し、前記第２層と前記電極とのいずれか一方または両方に電圧を与え、前記第２層と前記電極との間に電位差を発生させる発生部と、前記第１孔部から前記電極に向かい吐出された液体によって発生する前記電位差の変動を検知する検知部と、を備えている。そして、前記第１層は前記ヘッドと前記電極との間に前記第２層が露出するよう第１切欠き部を有している。

この目的を達成するために、請求項９に記載の液体吐出装置は、第１層と前記第１層に積層され前記第１層よりも導電性の高い第２層とを有し、前記第１層と前記第２層とにわたって形成されたインクを吐出する第１孔部を有するヘッドと、前記ヘッドに対し離隔した位置に配置される電極と、前記第１層は前記電極と前記第２層のとの間に位置し、前記第２層と前記電極とのいずれか一方または両方に電圧を与え、前記第２層と前記電極との間に電位差を発生させる発生部と、前記第１孔部から前記電極に向かい吐出された液体によって発生する前記電位差の変動を検知する検知部と、を備えている。そして、前記第２層に電気的に接続され前記ヘッドと前記電極との間に露出する前記第１層よりも導電性の高い導電部を有している。

請求項１に記載の液体吐出装置によれば、第１層はヘッドと電極との間に第２層が露出するよう第１切欠き部を有するため、第１切欠き部を経由し電極と第２層が短絡を起こすことにより、ノズル内のインクを経由して短絡することを回避することができる。

請求項９に記載の液体吐出装置によれば、第２層に電気的に接続されヘッドと電極との間に露出する第１層よりも導電性の高い導電部を有するため、導電部を経由し電極と第２層が短絡を起こすことにより、ノズル内のインクを経由して短絡することを回避することができる。

本発明の実施形態に係るプリンタ１の概略構成図である。 キャップ内に配置された検出用電極、高電圧電源回路及び信号処理回路の接続関係を説明するための図である。 （ａ）はノズルからインクが吐出された場合の信号を示す図であり、（ｂ）はノズルからインクが吐出されなかった場合の信号を示す図であり、（ｃ）は短絡した場合の信号を示す図であり、（ｄ）は放電した場合の信号を示す図である。 インクジェットヘッドのより詳細な構成とキャップの図である。 キャップ内にインクブリッジが形成された図である。 （ａ）はインクジェットヘッドを下方向から見た図であり、（ｂ）はノズルを拡大した図である。 プリンタの電気的構成を示すブロック図である。 検査指示信号を受信したときの処理の流れを示すフローチャートである。 変形例１において、インクジェットヘッドを下方向から見た図である。 変形例２において、インクジェットヘッドを下方向から見た図である。 変形例３における、インクジェットヘッドのより詳細な構成とキャップの図である。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。なお、以下に記載される実施形態は本発明の一例である。本発明の要旨を変更しない範囲において、本発明の実施形態を変更できるものである。

＜プリンタ１全体の構成＞
図１に示すように、本実施形態に係るプリンタ１は、キャリッジ２、サブタンク３、インクジェットヘッド４、プラテン５、及び、メンテナンスユニット８などを有している。以降は図１に記載するプリンタ１に対応する方向として、右方向と左方向とを左右方向または走査方向とし、前方向と後方向とを前後方向または副走査方向とし、紙面手前方向を上方向、紙面奥方向を下方向とし、上方向と下方向とを上下方向とする。また、前方向を用紙Ｐが搬送される搬送方向と記載する場合もある。なお、プリンタ１が本発明の液体吐出装置に相当し、インクジェットヘッド４が本発明のヘッドに相当する。

キャリッジ２は、２本のガイドレール１１，１２に支持されている。キャリッジ２は、図示しないベルト、ギヤなどを介してキャリッジモータ８６（図７参照）に接続される。キャリッジ２は、キャリッジモータ８６の駆動によりガイドレール１１，１２に沿って図１の走査方向に往復移動する。キャリッジ２は、走査方向においてキャップ６１と対向するメンテナンス位置とキャップ６１と対向しない非メンテナンス位置との間においてインクジェットヘッド４を移動させる。

サブタンク３は、キャリッジ２に搭載されている。ここで、プリンタ１には、カートリッジホルダ１４が設けられており、カートリッジホルダ１４に４つのインクカートリッジ１５が取り外し可能に装着されている。４つのインクカートリッジ１５は右方向に順に並ぶよう、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが貯留されている。サブタンク３は、４本のチューブ１３を介してカートリッジホルダ１４に装着された４つのインクカートリッジ１５と接続されている。これにより、４つのインクカートリッジ１５からサブタンク３に上記４色のインクがそれぞれ供給される。

インクジェットヘッド４は、キャリッジ２に搭載されている。インクジェットヘッド４には、サブタンク３から上記４色のインクが供給される。また、インクジェットヘッド４は、その下面であるノズル面４ａに形成されたノズル１０からインクを吐出する。ノズル１０は複数あり、走査方向に直交する副走査方向に並ぶノズル列９を形成している。ノズル列９は走査方向に４列並んでおり、右方向に向かう順にブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが吐出される。なお、本実施形態におけるノズル１０は、本発明に係る第１孔部及び第２孔部及び第３孔部に相当する。

プラテン５は、インクジェットヘッド４の下方に配置され、複数のノズル１０と対向している。プラテン５は、走査方向に用紙Ｐの全長にわたって延び、用紙Ｐを下方向から支持する。搬送ローラ６は、インクジェットヘッド４、及び、プラテン５よりも搬送方向の上流側に配置されている。搬送ローラ７は、インクジェットヘッド４及びプラテン５よりも搬送方向の下流側に配置されている。搬送ローラ６，７は、図示しないギヤなどを介して搬送モータ８７（図７参照）に接続されている。搬送モータ８７を駆動させると、搬送ローラ６，７が回転し、用紙Ｐが搬送方向に搬送される。

メンテナンスユニット８は、キャップ６１と、吸引ポンプ６２と、廃液タンク６３とを備えている。キャップ６１は、プラテン５よりも右方向に配置されている。そして、キャリッジ２を、メンテナンス位置に位置させると、複数のノズル１０がキャップ６１と対向する。

また、キャップ６１は、キャップ昇降機構８８（図７参照）によって昇降可能となっている。そして、キャリッジ２を上記メンテナンス位置に位置させることによって複数のノズル１０とキャップ６１とを対向させた状態で、キャップ昇降機構８８によりキャップ６１を上昇させると、キャップ６１の上端部６１ａがノズル面４ａに密着し、複数のノズル１０がキャップ６１に覆われる。なお、キャップ６１はノズル面４ａに密着することで複数のノズル１０を覆うものであることには限られない。キャップ６１は、例えば、インクジェットヘッド４のノズル面４ａの周囲に配置される図示しないフレーム等に密着することで、複数のノズル１０を覆うものであってもよい。なお、本実施形態における上端部６１ａは、本発明に係る接触部に相当する。

吸引ポンプ６２はチューブポンプなどであり、キャップ６１及び廃液タンク６３と接続チューブ６４にて接続されている。そして、メンテナンスユニット８では、上述したようにノズル面４ａにキャップ６１が密着した状態で吸引ポンプ６２を駆動させキャップ６１内を負圧にさせると、複数のノズル１０からインクジェットヘッド４内のインクを排出させる、いわゆる吸引パージを行うことができる。吸引パージによって排出されたインクは接続チューブ６４を経由して廃液タンク６３に貯留される。

＜検出用電極７６の構成＞
ここで、検出用電極７６について説明する。図２に示すように、キャップ６１内には、インクジェットヘッド４に対向する矩形の平面形状を有する検出用電極７６が配置されている。なお、本実施形態における検出用電極７６は、本発明に係る電極に相当する。

キャップ６１は、ノズル面４ａのノズル１０を囲うようノズル面４ａに接触する上端部６１ａを有する。キャップ６１は上端部６１ａの内側にインクジェットヘッド４に対向する上方向に開口をもつ凹部を有し、凹部にはキャップ６１に固定された検出用電極７６が配置される。検出用電極７６は、キャップ６１の上端部６１ａがノズル面４ａに接触する上昇位置と、キャップ６１の上端部６１ａがノズル面４ａから離れる下降位置とのいずれの位置においても、インクジェットヘッド４と離隔されている。

検出用電極７６は、抵抗７９を介して高電圧電源回路７７に接続されている。そして、検出用電極７６には、後述する検査用駆動の際に、高電圧電源回路７７により所定の電位（例えば６００Ｖ程度）が付与される。一方で、インクジェットヘッド４は、グランド電位に保持されている。これにより、インクジェットヘッド４と検出用電極７６との間に所定の電位差が生じる。検出用電極７６には、信号処理回路７８が接続されている。信号処理回路７８は、微分回路などを含み、検出用電極７６から出力される電位の信号に対して、微分処理を含む処理を行った信号出力する。すなわち、信号処理回路７８から出力される信号は、検出用電極７６の電位に対応する電位の信号である。ただし、信号処理回路７８から出力される信号は、電流の信号であってもよい。信号処理回路７８から出された信号出力は制御装置８０に送られ吐出状態が判定される。なお、本実施形態における高電圧電源回路７７は、本発明に係る発生部に相当し、信号処理回路７８及び制御装置８０は、本発明に係る検知部に相当する。

検査用駆動を行わせるにあたっては、まず、キャリッジ２を上記メンテンナンス位置に位置させた後、キャップ昇降機構によりキャップ６１を上昇させ、インクジェットヘッド４に密着させる。その後、高電圧電源回路７７により、インクジェットヘッド４と検出用電極７６との間に電位差を生じさせ、ノズル１０から検出用電極７６に向けてインクを吐出させるようにインクジェットヘッド４を駆動させる。この検査用駆動において、ノズル１０が、インクの吐出に異常のある異常ノズルでなければ、検査用駆動を行ったときに、ノズル１０から帯電したインクが吐出される。これにより、帯電したインクが検出用電極７６に近づき、検出用電極７６にインクが着弾するまで検出用電極７６の電位が変化する。そして、帯電したインクが検出用電極７６に着弾した後、検出用電極７６の電位が減衰しながらインクの吐出前の電位に戻る。

このとき、信号処理回路７８から出力される信号を、図３（ａ）に示す。インクが吐出される前の電圧は基準値Ｖａである。ノズル１０からのインクの吐出開始されることにより電圧が下降し下降電圧Ｖｂに到達する。そしてインクが検出用電極７６に着弾するにつれ再び上昇し基準値Ｖａに戻る。

一方、ノズル１０が異常ノズルである場合には、検査用駆動を行ってもノズル１０からインクが吐出されない。そのため、検出用電極７６の電位が変化せず、信号処理回路７８から出力される信号は、図３（ｂ）に示すように所定の基準値Ｖａから変化しない。

このように、本実施形態では、ノズル１０が異常ノズルであるか否かによって、検査用駆動を行ったときに信号処理回路７８から出力される信号が異なる。制御装置８０はインクが吐出される期間Ｔｄにて信号処理回路７８から出力された信号が閾値Ｖｔ以上か否かを判定する。閾値Ｖｔ未満であればインクが吐出されたと判定し、閾値Ｖｔ以上であればインクが吐出されなかったと判定する。これにより、ノズル１０が異常ノズルであるか否かを決定する。

しかしながら、検出用電極７６とインクジェットヘッド４とが短絡を起こした場合、図３（ｃ）に示すように、電圧が下降電圧Ｖｂを下回った状態が維持される。検出用電極７６とインクジェットヘッド４との短絡は、検出用電極７６とインクジェットヘッド４とがインクによってつながり、電流が流れる流路が形成されることにより発生する。この時、インクが吐出される期間Ｔｄにおける帯電したインクによって信号処理回路７８から出力される信号が、短絡による電圧変化に埋もれ、ノズル１０が異常ノズルであるか否かを正確に判定することができなくなる場合がある。短絡が発生した場合には、下降電圧Ｖｂよりも電圧が大きく下がり、降電圧Ｖｂよりも低く設定された短絡閾値Ｖｃを下回る。つまり、検出用電極７６とインクジェットヘッド４との短絡は、電圧を印加した時に、短絡閾値Ｖｃを下回る電圧が検出されたことにより判断される。

また、検出用電極７６とインクジェットヘッド４とが放電を起こす場合も考えられる。検出用電極７６とインクジェットヘッド４との放電は、検出用電極７６とインクジェットヘッド４とがインクによってつながってはいないものの、その間の空間が絶縁破壊される距離の場合に発生する。放電した場合、図３（ｄ）に示すように、電圧が下降電圧Ｖｂを下回った状態が一時的に発生する。この時、インクが吐出される期間Ｔｄにおけるノズル１０から吐出されたインクによる信号処理回路７８から出力される信号が、放電による電圧変化に埋もれ、ノズル１０が異常ノズルであるか否かを正確に判定することができなくなる場合がある。放電が発生した場合には、下降電圧Ｖｂよりも電圧が大きく下がり、降電圧Ｖｂよりも低く設定された短絡閾値Ｖｃを下回る。つまり、検出用電極７６とインクジェットヘッド４との放電は、電圧を印加した時に、短絡閾値Ｖｃを下回る電圧が検出されたことにより判断される。以上、短絡と放電について説明したが。以降において短絡と放電を短絡として合わせて説明することとする。

＜インクジェットヘッド４のより詳細な構成＞
ここで、インクジェットヘッド４に関してより詳細な構成を説明する。図４はインクジェットヘッド４のより詳細な構成とキャップ６１とを示す図である。インクジェットヘッド４は図４に示すように、４枚の導電性が高い金属製のプレート３１～３４と、インクジェットヘッド４の電極と対向する面を覆う金属製のプレートよりも導電性が低い絶縁プレート３５とからなる流路ユニット２１と、圧電アクチュエータ２２とで構成される。なお、本実施形態におけるプレート３１～３４は、本発明に係る第２層に相当し、絶縁プレート３５は、本発明に係る第１層に相当する。

金属製のプレート３１～３４は、グランド（ＧＮＤ）に接続されており、常に電圧が低い状態に保たれている。検出用電極７６に電圧が与えられた時、金属製のプレート３１～３４と検出用電極７６との間に電位差が生まれる。インクが吐出されると、インク滴とノズル１０内のインクとに微小電流Ｉｒが流れ、検出用電極７６の電圧が下がる。

ここでインクが吐出される仕組みについて説明する。４枚のプレート３１～３４は上からこの数字の小さい順に積層されることによって形成されている。プレート３１～３４は、ステンレスなどの金属材料からなり導電性が絶縁プレート３５に比べて高い。プレート３１～３４はノズル１０が副走査方向に並ぶノズル列９にインクを供給するためのマニホールド流路４１を備える。圧力室４０は、ノズル１０個別に設けられ流路４２を介しマニホールド流路４１に接続される。また、圧力室４０からノズル１０に繋がる流路４３を有する。

絶縁プレート３５は、ポリイミドなどの導電性の低い合成樹脂材料からなり、キャップ６１と対向する面にノズル面４ａを有する。絶縁プレート３５は、流路４３よりも径の小さなノズル１０を有する。ノズル１０は流路４３と繋がっている。

圧電アクチュエータ２２は、図４に示すように、振動板５１と、圧電層５２と、共通電極５３と、個別電極５４とを有している。振動板５１は、チタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、流路ユニット２１の上面に配置され複数の圧力室４０を覆っている。なお、振動板５１は、次に説明する圧電層５２とは異なり、圧電材料以外の絶縁性材料からなるものであってもよい。

圧電層５２は、上記圧電材料からなり、振動板５１の上面に配置され、複数の圧力室４０にわたって連続的に延びている。共通電極５３は、振動板５１と圧電層５２との間に配置され、複数の圧力室４０にわたって連続的に延びている。共通電極５３は、図示しない配線部材などを介して図示しない電源回路に接続され、グランド電位に保持されている。

複数の個別電極５４は、複数の圧力室４０に対して個別に対応するものである。個別電極５４は、圧力室４０よりも一回り小さい楕円の平面形状を有し、圧電層５２の上面に配置され、圧力室４０の中央部と上下方向に重なっている。また、個別電極５４の走査方向の右方向の端部は、圧力室４０と上下方向に重ならない位置まで延び、その先端部が接続端子５４ａとなっている。接続端子５４ａには図示しない配線部材が接続され、個別電極５４は、この配線部材を介してドライバＩＣ８９（図７参照）に接続されている。そして、ドライバＩＣ８９により、複数の個別電極５４に個別に、グランド電位及び所定の駆動電位（例えば２０Ｖ程度）のいずれかが選択的に印加される。

また、共通電極５３及び複数の個別電極５４がこのように配置されているのに対応して、圧電層５２の共通電極５３と各個別電極５４とに挟まれた部分が、それぞれ、上下方向に分極されている。

ここで、圧電アクチュエータ２２を駆動して、ノズル１０からインクを吐出させる方法について説明する。圧電アクチュエータ２２では、予め、全ての個別電極５４が、共通電極５３と同じグランド電位に保持されている。あるノズル１０からインクを吐出させるときには、そのノズル１０に対応する個別電極５４の電位を、グランド電位から駆動電位に切り換える。すると、個別電極５４と共通電極５３との間の電位差により、振動板５１及び圧電層５２の圧力室４０と上下方向に重なる部分が全体として圧力室４０側に凸となるように変形する。これにより、圧力室４０の容積が小さくなって圧力室４０内のインクの圧力が上昇し、圧力室４０に連通するノズル１０からインクが吐出される。

＜切欠き３５a＞
ここで、切欠き３５ａに関して図４～図６を用いて説明する。インクジェットヘッド４は絶縁プレート３５に切欠き３５ａを有する。切欠き３５ａはインクジェットヘッド４と検出用電極７６の間の空間にプレート３４が露出するよう絶縁プレート３５が切り欠かれた部分である。この切欠き３５ａにより、インクジェットヘッド４の検出用電極７６と対向する面としてプレート３４が露出する。切欠き３５ａがある部分においては、プレート３４は絶縁プレート３５を間に挟むことなく検出用電極７６と対向するとも言える。なお、本実施形態における切欠き３５ａは、本発明に係る第１切欠き部及び第２切欠き部及び第３切欠き部に相当する。

切欠き３５ａはノズル１０の近傍に配置される。例えば図５に示すように、インクブリッジＩｖが検出用電極７６とインクジェットヘッド４に渡って形成されたとき、ノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６とプレート３１～３４が短絡する恐れがある。このとき検査用駆動の際に流れる電流よりも大きな短絡電流又が流れることにより、ノズル１０内に固形異物Ｉａが形成される。ノズル１０内のインクを経由して何度も短絡電流が流れると、固形異物Ｉａが成長し、やがてノズル１０を塞ぐ。これによりノズル１０は回復が不可能なノズルとなる。

このとき、切欠き３５ａ内にインクが満たされていればノズル１０内のインクを経由することなく、切欠き３５ａで露出したプレート３４にて短絡させることができる。ノズル１０内のインクに大きな短絡電流が流れることがなくなるため、ノズルは回復が不能なノズルになりにくい。つまり、インクによってのノズル損傷が軽減されると言える。

ここで、切欠き３５ａに関して図６（ａ）を用いてより詳細に説明する。図６（ａ）はインクジェットヘッド４を下方向から見た図である。切欠き３５ａはノズル１０と副走査方向に最も近い別のノズル１０との間に位置する。また、切欠き３５ａはノズル１０と主査方向に最も近い別のノズル１０との間に位置する。より詳細に説明すれば、切欠き３５ａとノズル１０との距離Ｃはノズル１０と副走査方向に最も近い別のノズル１０との距離Ｐａよりも近い。また、切欠き３５ａとノズル１０との距離Ｃはノズル１０と主走査方向に最も近い別のノズル１０との距離Ｐｂよりも近い。

図６（ａ）のノズル１０を拡大した図が図６（ｂ）である。図６（ｂ）に記載の切欠き３５ａは、ノズル１０に対応して切欠き３５ａ１～３５ａ４の４つの切欠きによって構成されている。４つの切欠き３５ａはノズル１０の周りを囲うように複数配置される。ノズル１０は切欠き３５ａ１と切欠き３５ａ４の間に配置されており、ノズル１０は切欠き３５ａ２と切欠き３５ａ３の間に配置されている。切欠き３５ａ１～３５ａ４の４つの切欠きは、ぞれぞれノズル１０の中心から距離Ｃだけ離れた位置に配置される。このとき、４つの切欠きは、１つのノズル１０の中心から距離Ｃだけ離れた位置にリング状となるよう形成されている。

図６（ａ）の密着部６１ｂは、キャップ６１の上端部６１ａがノズル面４ａに密着する位置を示している。切欠き３５ａは密着部６１ｂの内側に配置される。図５、図６（ａ）に示すように、切欠き３５ａは密着部６１ｂとノズル１０との間に配置されている。

＜プリンタの電気的構成＞
次に、プリンタ１の電気的構成について説明する。図７に示すように、プリンタ１は、制御装置８０を備えている。制御装置８０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）８１、ＲＯＭ（Read Only Memory）８２、ＲＡＭ（Random Access Memory）８３、フラッシュメモリ８４、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）８５などからなる。制御装置８０は、キャリッジモータ８６、搬送モータ８７、キャップ昇降機構８８、ドライバＩＣ８９、吸引ポンプ７２、高電圧電源回路７７等の動作を制御する。また、制御装置８０は、操作部７０からの操作信号を受信し、信号処理回路７８から判定用信号を受信する。判定用信号は検査用駆動を行ったときに、信号処理回路７８から出力される信号である。

なお、制御装置８０は、ＣＰＵ８１のみが各種処理を行うものであってもよいし、ＡＳＩＣ８５のみが各種処理を行うものであってもよいし、ＣＰＵ８１とＡＳＩＣ８５とが協働して各種処理を行うものであってもよい。また、制御装置８０は、１つのＣＰＵ８１が単独で処理を行うものであってもよいし、複数のＣＰＵ８１が処理を分担して行うものであってもよい。また、制御装置８０は、１つのＡＳＩＣ８５が単独で処理を行うものであってもよいし、複数のＡＳＩＣ８５が処理を分担して行うものであってもよい。

＜検査指示信号の受信時の処理＞
次に、ノズル１０が異常ノズルであるか否かを検査することを指示する検査指示信号を受信したときの制御装置８０の処理の流れについて説明する。制御装置８０が検査指示信号を受信するときとは、例えば、ユーザがプリンタ１の操作部７０を操作、またはプリンタに接続されたＰＣ等を操作し、ノズル１０が異常ノズルであるか否かを検査することを指示することによって、制御装置８０に検査指示信号が送信されたときである。

検査指示信号を受信したとき（Ｓ１００）に、制御装置８０は、図８のフローに沿って処理を行う。より詳細に説明すると、制御装置８０は、まず、キャリッジモータ８６を制御して、キャリッジ２をメンテナンス位置に移動させる（Ｓ１０５）。なお、図８のフローの開始の時点で、キャリッジ２がメンテナンス位置に位置している場合には、Ｓ１０５においてキャリッジ２をメンテナンス位置に位置させた状態を維持する。その後キャップ昇降機構にてキャップ６１をインクジェットヘッド４に密着させる。

続いて、制御装置８０は、高電圧電源回路７７を制御して、検出用電極７６に電圧を印加させ、検出用電極７６とインクジェットヘッド４との間に電位差を発生させる（Ｓ１１０）。ここで、制御装置８０は、検出用電極７６とインクジェットヘッド４とが短絡したことによる短絡電圧を検出したか否かを確認する（Ｓ１１５）。より正確に言えば、信号処理回路７８にて検出した電圧が、図３に記載の短絡閾値Ｖｃを下回ったか否かを確認する。短絡閾値Ｖｃを下回ったことにより短絡電圧が検出された場合（Ｓ１１５：ＹＥＳ）、電圧の印加を解除させる（Ｓ１７５）。そして、キャップ６１をインクジェットヘッド４から離した状態にて、吸引ポンプ６２を駆動させキャップ６１内のインクを排出させる（Ｓ１８０）。このとき、制御装置８０は、図示しないワイパーなどを使いインクジェットヘッド４のノズル面４ａをクリーニングさせてもよい。その後Ｓ１１０に戻り再び検出用電極７６に電圧を印加させる。

制御装置８０は、Ｓ１１５において短絡電圧が検出されなかった場合（Ｓ１１５：ＮＯ）ノズル検査を開始させる（Ｓ１２０）。ノズル番号Ｘに１を代入し（Ｓ１２５）、ノズル１０毎に割り当てられたノズル番号Ｘの吐出検査を実行させる（Ｓ１３０）。なお、吐出検査は検査用駆動の一例である。ここで１つの吐出検査が終わると、制御装置８０は、Ｓ１３０の吐出検査にて短絡電圧を検出したか否かを確認する（Ｓ１３５）。短絡電圧を検出した場合（Ｓ１３５：ＹＥＳ）Ｓ１７５に進む。短絡電圧を検出しなかった場合（Ｓ１３５：ＮＯ）Ｓ１４０に進む。短絡電圧を検出しなかった場合に、制御装置８０はノズル番号Ｘの吐出検査が正常に行われたとしてノズル番号Ｘの吐出結果を記憶させる（Ｓ１４０）。

そして制御装置８０は、ノズル番号Ｘが検査対象としてノズル１０毎に割り当てられた最後のノズル番号Ｘであることを確認する（Ｓ１４５）。最後のノズル番号Ｘでない場合、Ｘ≠Ｘｍａｘとなり（Ｓ１４５：ＮＯ）、次のノズル番号Ｘを検査するためにノズル番号Ｘに１を足しＸに代入するＸ＝Ｘ＋１（Ｓ１７０）。そしてＳ１３０に戻り、次のノズル番号Ｘの吐出検査を実行させる。

制御装置８０は、Ｓ１４５にてノズル番号Ｘが検査対象としてノズル１０毎に割り当てられた最後のノズル番号Ｘであった場合、Ｘ＝Ｘｍａｘとなり（Ｓ１４５：ＹＥＳ）Ｓ１５０に進む。制御装置８０は、対象のノズル１０のノズル検査がすべて完了したとして電圧の印加を解除させる（Ｓ１５０）。制御装置８０は、ノズル検査で異常ノズルと判定したノズルの数が所定の閾値未満であったか否かを確認する（Ｓ１５５）。閾値以上であった場合（Ｓ１５５：ＮＯ）、キャップ６１をインクジェットヘッド４に密着させた状態にて、吸引ポンプ６２を駆動させ、キャップ６１の内部を負圧にふることによりインクジェットヘッド４のノズル１０からインクを排出させるパージ処理を実行させる（Ｓ１８５）。パージ処理により異常ノズルが回復する。その後Ｓ１８０に進む。

制御装置８０は、Ｓ１５５にてノズル検査で異常ノズルと判定したノズルの数が所定の閾値未満であった場合（Ｓ１５５：ＹＥＳ）。検査処理を終了する。

＜効果＞
本実施形態では、インクジェットヘッド４は、導電性の高いプレート３４とプレート３４に比べて導電性の低い絶縁プレート３５を有しており、絶縁プレート３５はプレート３４がインクジェットヘッド４の検出用電極７６に対向する面として露出するよう、切欠き３５ａを持っている。これにより、検出用電極７６と絶縁プレート３５とがキャップ内のインクにより短絡、もしくは放電する場合を考えたとき、切欠き３５ａに露出するプレート３４にて短絡する可能性が高くなる。これにより、ノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

また、本実施形態では、ノズル１０とノズル１０の副走査方向に配置された最も近いノズル１０との間に切欠き３５ａが配置される。つまりノズル近傍に配置されている。これにより、ノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

また、本実施形態では、切欠き３５ａ１と、３５ａ４の間にノズル１０が配置されている。これにより、ノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

また、本実施形態では、切欠き３５ａ１～３５ａ４の４つの切欠きが、ノズル１０を囲うようにノズル１０の中心から等距離の位置に配置されている。これにより、ノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

また、本実施形態では、切欠き３５ａ１～３５ａ４の４つの切欠きが、リング状にノズル１０を囲うよう配置されている。これにより、ノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

また、本実施形態では、切欠き３５ａは、キャップ６１の上端部６１ａが接触する密着部６１ｂとノズル１０との間に配置されている。キャップ６１の上端部６１ａを先端に持つ凹部を囲う垂直部分は毛管現象によりインクを垂直部分に沿って上方向に吸い上げる効果があり、インクブリッジIvを形成しやすい。このため、キャップ６１の上端部６１ａが接触する密着部６１ｂとノズル１０との間に切欠き３５ａが配置されることにより、ノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

＜変形例１＞
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態には限られず、特許請求の範囲に記載の限りにおいて様々な変更が可能である。

上述の実施形態では図６（ａ）のように切欠き３５ａはノズルを囲うよう配置されていたが、これに限られない。

変形例１におけるインクジェットヘッド４を下方向から見た図が図９である。図９に示すように切欠き３５ａ５～３５ａ７は、ノズル１０が副走査方向に並んだノズル列９ａとノズル列９ｂとの間に配置されている。より詳細に説明すれば、左右方向（主走査方向）における互いに隣接するノズル列であるノズル列９ａからノズル列９ｂまでの距離のうち、ノズル列９ａから切欠き３５ａ５の中心までの距離とノズル列９ｂから切欠き３５ａ５の中心までの距離とはいずれもＰｂ／２で同じである。つまりは、ノズル列９ａから切欠き３５ａ５の距離とノズル列９ｂから切欠き３５ａ５の距離とは同じである。言い換えれば、切欠き３５ａ５はノズル列９ａと略平行であるとも言える。これにより、ノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

切欠き３５ａ５は、副走査方向に延びるノズル列９ａよりも副走査方向にＬ１とＬ２を足した分だけ長く配置されている。また、切欠き３５ａ５は、下方向から見て矩形をした連続した１つの切欠きである。また、ノズル列９ｂとノズル列９ｃの間には切欠き３５ａ６、ノズル列９ｃとノズル列９ｄの間には切欠き３５ａ７が配置されている。ここで、切欠き３５ａ５は連続した１つの切欠きとしたがこの限りではない。副走査方向に分断された複数の切欠きが集合して切欠き３５ａ５を形成していてもよい。また、切欠き３５ａ５は矩形だがこの限りではない。円弧を組み合わせた形状でも、円でも楕円でもよい。また分断された複数の円や楕円などの集合でもよい。これらによってもノズル１０内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

＜変形例２＞
上述の実施形態では図６（ａ）または図９のように切欠き３５ａが配置されていたが、これに限られない。

変形例２におけるインクジェットヘッド４を下方向から見た図が図１０である。図１０に示すように切欠き３５ａ８～３５ａ１１は、ノズル列９ａ～９ｄのそれぞれを囲うように個別に配置される。これにより、ノズル内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

＜変形例３＞
上述の実施形態では図４のように切欠き３５ａが配置されていることによりノズル１０の短絡を回避していたが、これに限られない。

変形例３におけるインクジェットヘッド４のより詳細な構成とキャップ６１とを示す図が図１１である。図１１に示すようにインクジェットヘッド４は絶縁プレート３５の切欠き３５ａに相当する位置に複数の導電部３５ｂを有する。導電部３５ｂはプレート３１～３４と電気的に接続されている。導電部３５ｂは絶縁プレート３５よりも導電性が高い材質で構成されている。導電部３５ｂは絶縁プレート３５のノズル面４ａから凸状に飛び出している。より正確には、ノズル面４ａと検査用電極との距離よりも、導電部３５ｂと検査用電極との距離の方が近くなるよう配置される。これにより、ノズル内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

ここで、変形例３は、導電部３５ｂは絶縁プレート３５のノズル面４ａから凸状に飛び出しているとしたがこの限りではない。ノズル面４ａと同一面であってもよく、ノズル面４ａから検査用電極から離れる方向に凹んでいてもよい。これらによっても同様にノズル内のインクを経由して検出用電極７６と絶縁プレート３５とが短絡することを回避することができる。

また、変形例３において、導電部３５ｂはプレート３１～３４と電気的に接続されていれば同一部材であってもよい。つまり、導電部３５ｂはプレート３４の一部であってもよい。例えばプレート３４に検出用電極７６に向けて凸加工を施し、その部分だけ絶縁プレート３５を削いで露出させるような構成としてもよい。

また、以上の説明において、キャリッジとともに走査方向に移動しつつ複数のノズルからインクを吐出する、いわゆるシリアルヘッドを備えたプリンタに本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。例えば、走査方向に記録用紙Ｐの全長にわたって延びたいわゆるラインヘッドを備えたプリンタに本発明を適用することも可能である。

また、以上の説明において、ノズルからインクを吐出して記録用紙Ｐに記録を行うプリンタに本発明を適用した例について説明したが、これには限られない。Ｔシャツ、屋外広告用のシート、スマートフォン等の携帯端末のケース、段ボール、樹脂部材など、記録用紙以外の被記録媒体に画像を記録するプリンタにも適用され得る。また、インク以外の液体、例えば、液体状にした樹脂や金属を吐出する液体吐出装置にも適用され得る。

１ プリンタ
４ インクジェットヘッド
１０ ノズル
３１～３４ プレート
３５ 絶縁プレート
３５ａ 切欠き
３５ｂ 導電部
６１ キャップ
７６ 検出用電極
７７ 高電圧電源回路
７８ 信号処理回路
８０ 制御装置

Claims (9)

1. 第１層と前記第１層に積層され前記第１層よりも導電性の高い第２層とを有し、前記第１層と前記第２層とにわたって形成されたインクを吐出する第１孔部を有するヘッドと、
   前記ヘッドに対し離隔した位置に配置される電極と、
   前記第１層は前記電極と前記第２層のとの間に位置し、
   前記第２層と前記電極とのいずれか一方または両方に電圧を与え、前記第２層と前記電極との間に電位差を発生させる発生部と、
   前記第１孔部から前記電極に向かい吐出された液体によって発生する前記電位差の変動を検知する検知部と、を備え、
   前記第１層は前記ヘッドと前記電極との間に前記第２層が露出するよう第１切欠き部を有する液体吐出装置。
2. 前記ヘッドは前記第１孔部に最も近い位置に配置された少なくとも１つの第２孔部を有し、
   前記第１層は、前記第１孔部と前記第２孔部の間に前記第１切欠き部を有する、請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１層は第２切欠き部を更に有し、
   前記第１層は、前記第１切欠き部と前記第２切欠き部との間に前記第１孔部を有する、請求項１または請求項２のいずれかに記載の液体吐出装置。
4. 前記第１層は第２切欠き部と第３切欠き部とを更に有し、
   前記第１層は、前記第１孔部の中心から所定距離だけ離隔した位置に前記第１切欠き部と前記第２切欠き部と前記第３切欠き部とを有する、請求項１から請求項３のいずれかに記載の液体吐出装置。
5. 前記第１層は、前記第１層の前記電極と対向する面にて前記第１孔部の中心から所定距離だけ離隔した位置に形成される円に重複するようリング状に配置された前記第１切欠き部を有する、請求項１に記載の液体吐出装置。
6. 前記ヘッドは前記第１孔部と前記第１孔部とは別の複数の孔部とが第1方向に列をなす第１孔列と、前記第１孔部とは別の複数の孔部が第１孔列とは所定の間隔をあけた位置にて第１方向に列をなす第２孔列と、を更に有し、
   前記第１層は、前記第１孔列と前記第２孔列の間に前記第１切欠き部を有する、請求項１から請求項４のいずれかに記載の液体吐出装置。
7. 前記ヘッドは前記第１孔部と前記第１孔部とは別の複数の孔部とが第1方向に列をなす第１孔列を備え、
   前記第１層は、電極と対向する面にて前記第１孔列を囲うように前記第１切欠き部を有する、請求項１に記載の液体吐出装置。
8. 前記ヘッドの電極に対向する面に前記第１孔部を囲うように接触する接触部を有し、前記接触部の内側に凹部を有し、前記凹部に前記電極を収容するキャップ部と、を更に備え、
   前記第１層は、前記第１孔部と前記接触部との間に前記第１切欠き部を有する、請求項１に記載の液体吐出装置。
9. 第１層と前記第１層に積層され前記第１層よりも導電性の高い第２層とを有し、前記第１層と前記第２層とにわたって形成されたインクを吐出する第１孔部を有するヘッドと、
   前記ヘッドに対し離隔した位置に配置される電極と、
   前記第１層は前記電極と前記第２層のとの間に位置し、
   前記第２層と前記電極とのいずれか一方または両方に電圧を与え、前記第２層と前記電極との間に電位差を発生させる発生部と、
   前記第１孔部から前記電極に向かい吐出された液体によって発生する前記電位差の変動を検知する検知部と、を備え、
   前記第２層に電気的に接続され前記ヘッドと前記電極との間に露出する前記第１層よりも導電性の高い導電部を有する液体吐出装置。

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