JP4725084B2 - 液体噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴を強制的に空吐出させるフラッシング動作後に、この吐出された液滴をポンプ機構により排出する液体噴射装置に関するものである。

液体を吐出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吐出する液体噴射装置の代表的なものとしては、例えば、吐出対象物（記録媒体）としての記録紙等に対してインク滴を吐出・着弾させて記録を行うインクジェット式プリンタ等の画像記録装置を挙げることができる。また、近年においては、この画像記録装置に限らず、各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレー、プラズマディスプレー、有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレー、或いはＦＥＤ（面発光ディスプレー）等のディスプレー製造装置においては、色材や電極等の液体状の各種材料を、画素形成領域や電極形成領域等に対して吐出するためのものとして、液体噴射装置が用いられている。

上記インクジェット式プリンタ（以下、単にプリンタと略記する。）を例に挙げると、このプリンタは、インク滴を吐出する記録ヘッドと、この記録ヘッドを主走査方向に移動させるヘッド移動機構と、記録紙等の記録媒体を主走査方向とは直交する方向に送り出して副走査を行う記録媒体送り機構等を備え、記録ヘッドのノズル開口が列状に開設されたノズル形成面（ノズルプレート）と記録媒体とを平行に対向させた状態で、記録ヘッドの主走査でのインク滴の吐出と記録媒体の送り出し（副走査）とを順次繰り返すことにより、記録媒体への画像等の記録を行うように構成されている。

上記記録ヘッドのノズル開口におけるインクの自由表面（メニスカス）は、記録動作（吐出動作の一種）中では空気中に晒される。そのため、記録動作中にインク滴を殆ど吐出しないノズル開口では、時間の経過と共に溶媒が徐々に蒸発してインクが増粘し、インク滴の飛翔方向にずれが生じたり、インク滴の吐出が不能となる等の吐出不良が生じる虞がある。

この吐出不良を防止するために、この種のプリンタでは、記録動作とは関係なくインク滴を強制的に空吐出させるフラッシング動作を行っている。このフラッシング動作の実行時において、吐出されるインク滴の受け部材として、例えば、キャップ部材が用いられる。そして、フラッシング動作を行うことによってキャップ部材に貯留されたインクは、キャップ部材に接続されてるポンプ機構（吸引装置の一種）により吸引動作が行われ排出される。

ところが、上記吸引動作後にキャップ部材内やポンプ機構内に長期間に亘ってインクが残留すると、インクが乾燥して固化してしまい、ポンプ機構の吸引力が低下したり、ポンプ機構内のインクを排出する液体流路が閉塞するなどの不具合が生じる虞があった。また、ポンプ機構内に残留したインクが逆流してキャップ部材内に戻ることによって、ノズル面にインクが付着して吐出不良等を起す虞もあった。

このような不具合を防止するため、キャップ部材内に空吐出をするフラッシング動作を行った後、吸引動作によってキャップ部材内とポンプ機構内に残留したインクを排出することにより、上記不具合の原因となるインクを吸引機構（例えば、キャップ部材とポンプ機構）内部から排除する噴射装置も提案されている（例えば、特許文献１）。

特開平８−３９８３０号公報

ところで、近年、この種のプリンタでは、画質の向上を図るためインクの色材分を増やしたり、耐水性を向上させるため耐水性インクを使用する傾向がある。このため、従来に比べてインクが増粘し易くなるので、頻繁にフラッシング動作を行ったり、フラッシング動作中に空吐出するインクの量を増やす必要がある。

また、この種のプリンタでは、インクを吐出させない程度にメニスカス（ノズル開口で露出しているインクの自由表面）を微振動させて、ノズル開口付近のインクを攪拌し、インクの増粘を抑えている。この微振動動作は、記録動作中に記録ヘッドが定速移動している時に行われる印字内微振動と加減速移動しているときに行われる印字外微振動がある。そして、印字外微振動の方が、吐出への影響を及ばさないため、印字内微振動より強い振動エネルギーをメニスカスに付与できるので、インクの増粘抑制効果がより高い。
ところで、近年増えてきている大判タイプのプリンタでは、印字媒体に合わせて印字領域が大きくなるために、記録動作中の記録ヘッドの定速移動の割合が通常のプリンタより増える傾向にある。したがって、通常のプリンタより印字外微振動を与える割合が少なくなるので、微振動動作による増粘抑制効果が低くなる。よって、大判タイプのプリンタでは、インクの増粘を防止するために、通常のプリンタよりフラッシング動作を頻繁に行う必要がある。

このようにフラッシング動作における空吐出のインク量の増加や、フラッシング動作の実行回数の増加に伴い、キャップ部材内に貯留されるインクも増加し、フラッシング後に行う吸引動作の実行回数も必然的に増加してくる。すなわち、吸引動作の実行時間が増加する傾向にある。
また、大判タイプのプリンタでは、吸引動作によって排出されたインクを最終的に保持する廃液貯留部材までの流路が長いものもあるので、１回の吸引動作の実行時間も通常のプリンタより長く掛かる場合もある。

以上のように、吸引動作の実行時間は増加する傾向にあり、それに伴い、ポンプ機構の仕事量の増加による劣化が進み易くなってきている。したがって、短期間の使用でポンプ機構が故障する等の問題が発生する虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、ポンプ機構内に長期間に亘りインクなどの液体が残留することにより発生する不具合を未然に防止すると共に、ポンプ機構の劣化を抑制できる液体噴射装置を提供することにある。

本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズル面に設けられたノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、
トレイ状のキャップ部材をノズル面に密着させて封止可能なキャップ手段と、
前記ノズル開口から前記キャップ部材へ向けて液滴を空吐出させるフラッシング制御手段と、
液体流路を介して前記キャップ部材に連通されたポンプ機構と、
該ポンプ機構を作動させて前記キャップ部材内から液体流路内を通じて液体を吸引する制御を行う吸引制御手段とを備え、
前記吸引制御手段は、記録媒体に対して液体の吐出を行う記録動作中に１回のフラッシング動作毎に実行する軽吸引モードと、記録動作終了後の前記キャップ手段による封止を行う前に実行する全量吸引モードと、を実行可能とし、
前記全量吸引モードにおける吸引量は、前記キャップ部材内の液体と液体流路内部の液体とを排出できる量以上に設定され、
前記軽吸引モードにおける吸引量は、前記全量吸引モードの吸引量より少なく、なお且つ、前記キャップ部材内の容量以下であって、１回のフラッシング動作でキャップ部材内に貯留された液体を残らず排出可能な吸引量に設定されたことを特徴とする。
なお、本発明における「キャップ部材内の液体と液体流路内部の液体とを排出できる量」とは、キャップ部材内の容量と液体流路内部の容量とを合わせた量を意味する。

上記構成によれば、前記吸引制御手段は、記録媒体に対して液体の吐出を行う記録動作中に１回のフラッシング動作毎に実行する軽吸引モードと、記録動作終了後の前記キャップ手段による封止を行う前に実行する全量吸引モードとを実行可能とし、前記全量吸引モードにおける吸引量は、前記キャップ部材内の液体と前記液体流路内部の液体とを排出できる量以上に設定され、前記軽吸引モードにおける吸引量は、前記全量吸引モードの吸引量より少なく、なお且つ、前記キャップ部材内の容量以下であって、１回のフラッシング動作でキャップ部材内に貯留された液体を残らず排出可能な吸引量に設定されたので、記録動作中の１回の吸引動作におけるポンプ機構の仕事量が軽減され、ポンプ機構の劣化等を抑えることができる。また、全量吸引モードによりキャップ部材内と液体流路内とに残留する液体を排除することができるので、ポンプ機構の吸引力低下、液体流路の閉塞等の不具合を防止することができる。さらに、記録動作終了後のキャップ手段による封止を行う前に全吸引モードで吸引動作が実行されることにより、液体噴射装置の待機状態もしくは電源オフ等で長期間に亘り液体流路内部に液体が残留することがないので、残留した液体がキャップ部材内に逆流することによって、ノズル面に液体が付着して起きる吐出不良等の不具合を防止することができる。

なお、本発明における「空吐出」とは、記録媒体などの吐出対象物と無関係にキャップ部材等の液体の受け部材に対して、液滴を吐出することを意味する。また、本発明における「吐出動作中」とは、吐出対象物に対して行う吐出動作の実行中を意味する。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明では液体噴射装置の一形態である画像記録装置、詳しくは、インクジェット式プリンタ（以下、プリンタという。）を例に挙げることにする。

図１は、このプリンタ１の基本構成を説明する斜視図である。この図１に示すように、プリンタ１は、ガイド軸２に取り付けられたキャリッジ３を有し、その下面には記録ヘッド４（本発明の液体噴射ヘッドの一種）が取り付けられている。また、このキャリッジ３の内部にはインクカートリッジを着脱可能に保持するカートリッジホルダ部が設けられている（何れも図示せず）。そして、キャリッジ３は、パルスモータ５の回転軸に接合された駆動プーリ６と遊転プーリ７との間に掛け渡されたタイミングベルト８に接続されているので、パルスモータ５の駆動によって記録紙９の幅方向（主走査方向）に移動する。

上記のインクカートリッジは、インク（本発明の液体の一種）を貯留する箱状部材である。このインクは、インク溶媒中に色材を溶解或いは分散させたものであり、例えば、色材として顔料や染料が用いられ、インク溶媒として水が用いられる。そして、このインクカートリッジがカートリッジホルダ部に装着されると、カートリッジホルダ部に設けられたインク供給針（図示せず）がインクカートリッジ内に挿入される。このインク供給針は記録ヘッド４のインク供給路１０（図３参照）に連通されているため、インク供給針が挿入されると、インクカートリッジ内のインクが記録ヘッド４内に供給可能な状態になる。

また、ガイド軸２の下方には、プラテン１１が設けられている。このプラテン１１は、記録紙９を下方から支持する板状部材である。このプラテン１１にはスポンジ等の吸液部材１２が配設されている。また、この吸液部材１２よりも紙送り上流側には、ガイド軸２と平行に紙送りローラ１３が配置されている。この紙送りローラ１３は、記録紙９の搬送時において、紙送りモータ１４からの駆動力によって回転される。

キャリッジ３の移動範囲内であってプラテン１１よりも外側の位置には、ホームポジションが設定されている。待機状態において記録ヘッド４は、このホームポジションに位置付けられる。このホームポジションには、記録ヘッド４のノズル面を払拭するためのワイパー機構１５と、非記録状態においてノズル面を封止可能なキャッピング機構１６とがガイド軸２に沿って横並びに配設されている。

次に、記録ヘッド４について説明する。図３に示すように、記録ヘッド４は、ケース２３と、流路ユニット２４と、振動子ユニット２５と、ヘッドカバー２６等から構成されている。ケース２３は、先端と後端が共に開放した収容空部２７を内部に設けた合成樹脂製のブロック状部材であり、その先端面には流路ユニット２４が接合されている。また、収容空部２７内には、各圧電振動子２８の先端を先端側開口に臨ませた状態で振動子ユニット２５が収容されている。さらに、収容空部２７の側方には、インク供給針と流路ユニット２４の間を連通するインク供給路１０を設けている。

流路ユニット２４は、流路形成板２９とノズルプレート３０と弾性板３１とから構成されている。ノズルプレート３０は、ドット形成密度に対応したピッチで多数（例えば、１８０個）のノズル開口３２を列状に開設した薄い板状部材であり、例えば、ステンレス板によって構成している。この列設されたノズル開口３２によってノズル列が構成され、このノズル列が横並びに複数列形成されている。そして、このノズルプレート３０の外側表面が本発明におけるノズル面として機能する。上記の流路形成板２９には、インク供給路１０を通して供給されたインクが流入するリザーバ３３と、ノズル開口３２からインク滴を吐出させるために必要なインク圧力を発生させる圧力室３４と、これらのリザーバ３３と圧力室３４を連通するインク供給口３５等が形成されている。上記の圧力室３４は、ノズル列方向とは略直交する方向に細長い空部であり、ノズル列方向にノズル開口３２に対応する数が形成されている。また、インク供給口３５は液体供給口の一種であり、圧力室３４と同じ深さではあるが、その流路幅が圧力室３４よりも十分狭く設定されている。上記の弾性板３１は、弾性体膜を支持板上にラミネートした二重構造である。そして、支持板は、リザーバ３３に対応する部分及び圧力室３４に対応する部分が除去されている。

この流路ユニット２４では、インク供給路１０からリザーバ３３、インク供給口３５、圧力室３４、及びノズル連通口３８を通ってノズル開口３２に至る一連のインク流路が形成されている。このインク流路において、インク供給口３５からノズル連通口３８の部分は、ノズル開口３２毎に設けられる個別インク流路を構成している。

上記の振動子ユニット２５は、櫛歯状に形成された複数の圧電振動子２８からなる振動子群３６と、この振動子群３６の根本部分が接合される固定板３７等により構成されている。この振動子群３６を構成する各圧電振動子２８は、例えば、５０μｍ〜１００μｍ程度の極めて細い幅に切り分けられている。また、各圧電振動子２８は、自由端部が固定板３７の縁よりも外側に位置しており、片持ち梁の状態で固定板３７に接合されている。そして、圧電振動子２８の自由端部を素子長手方向に伸縮させると、振動板が圧力室３４側に押されたり、圧力室３４から離隔する側に引っ張られたりする。これにより、圧力室３４の容積が変動し、圧力室３４内のインク圧力が変化する。このインク圧力を利用してインク滴を吐出させることができる。例えば、定常容積の圧力室３４を一旦膨張させた後に急激に収縮させると、圧力室３４内のインクが急激に加圧されてノズル開口３２からインク滴が吐出される。

キャッピング機構１６は、図２，図４〜図５に示すように、トレイ状のキャップ部材４６と、このキャップ部材４６を支持し、斜め上下方向に移動可能なスライダ機構４７と、封止空部４５と排液タンク４８との間を連通する可撓性の排液チューブ４９と、この排液チューブ４９の途中に配設されたチューブポンプ５０とから構成される。

上記のキャップ部材４６は、長方形状の底部５１とこの底部５１の周縁から起立する側壁部５２とを有する上面開放のトレイ状部材であり、底部５１と側壁部５２とで囲われた空間が封止空部４５となる。このキャップ部材４６は、ゴム等の弾性部材をトレイ状に成型することにより作製され、スライダ部材５３に取り付けられている。
また、封止空部４５内には吸液部材５４が装着されている。この吸液部材５４は、インクを吸収可能なフェルトやスポンジ等の吸液材によって構成されている。本実施形態の吸液部材５４は、その厚さが封止空部４５の高さよりも薄く構成されている。このため、図５（ｂ）に示すように、キャップ部材４６によるノズル面の封止状態で、吸液部材５４の上面はノズル面よりも下側に位置する。
また、このキャップ部材４６は、記録動作（本発明における吐出動作に相当）とは関係なくインク滴を空吐出させるフラッシング動作時にも用いられ、記録ヘッド４から吐出されたインク滴の受け部材として用いられる。

上記の排液チューブ４９は、インクの排出路を構成する部材であり、内部空間が本発明の液体流路の一種となる。本実施形態では、この排液チューブ４９を耐薬品性が高く弾性を有するシリコンチューブによって構成している。

上記のチューブポンプ５０は、上記の紙送りモータ１４を駆動源としており、この紙送りモータ１４と共にポンプ機構を構成する。すなわち、チューブポンプ５０と紙送りモータ１４との間には図示しない動力伝達機構が配設されており、この動力伝達機構を介して紙送りモータ１４の回転力がチューブポンプ５０に伝達される。そして、このチューブポンプ５０は、例えば、図６（ａ）に示すように、排液チューブ４９をローラー５５で挟んで押し潰し、この状態でローラー５５を排液チューブ４９に沿って移動させることにより、排液チューブ４９内の空気や液体をしごいて送り出す所謂「しごき」タイプのポンプである。このチューブポンプ５０では、ローラー５５を封止空部４５側から排液タンク４８側に移動させることで封止空部４５内に負圧を与えることができる。そして、このチューブポンプ５０を作動させると、吸引動作によって封止空部４５内に貯留されたインクを排液タンク４８側に排出することができる。チューブポンプ５０の吸引量は、紙送りモータ１４の回転量、すなわち、チューブポンプ５０の回転量を制御することによって調整される。以下の説明では、封止空部４５内に負圧を与える動作を正転動作といい、これと逆方向にローラー５５を移動させる動作を逆転動作という。なお、本実施形態では、紙送りモータ１４を制御することで回転方向を変えることができる。すなわち、ローラー５５の移動方向を変えることができる。また、図６（ｂ）に示すように非吸引時には、逆転動作を行うことで、ローラー５５が排液チューブ４９に沿ってガイド溝５６を通り、チューブポンプ５０の回転軸側に移動して、ローラー５５から排液チューブ４９への圧迫を解除するように制御されている。なお、本発明におけるプリンタ１において、この逆転動作は、例えば、吸引動作終了した後に毎回行われる。

上記のスライダ機構４７は、上記したようにキャップ部材４６を上下方向に移動させる機構であり、図４に示すように、上面にキャップ部材４６が配設されたスライダ部材５３と、側面に長孔５７が形成されたホルダ部材５８と、これらのスライダ部材５３及びホルダ部材５８が取り付けられるフレーム５９とから概略構成されている。スライダ部材５３の側面に突設された支持軸６０は、ホルダ部材５８の長孔５７内に移動可能な状態で挿入されている。この長孔５７は、プラテン１１側が低く、プラテン１１から離隔する程に上昇するカム面を構成する。スライダ部材５３は、キャリッジ３がホームポジションから外れた状態において、スプリング６１に引っ張られてプラテン寄りに位置している（図４（ａ）に示す退避状態）。この退避状態では、キャップ部材４６は、記録ヘッド４のノズル面よりも低い退避位置に位置付けられる。一方、キャリッジ３がホームポジションに位置付けられると、スライダ部材５３はスプリング６１の引っ張り力に抗して移動し、支持軸６０側の部分は長孔５７に沿って上昇する。また、キャップ部材４６は、アーム部材６２の回動によって持ち上げられた状態となる。その結果、キャップ部材４６が斜め上方に移動してノズル面を封止する（図４（ｂ）に示す封止状態）。

この封止状態では、ノズル面のノズル開口３２が封止空部４５内に臨み、且つ、キャップ部材４６の先端とノズル面とが液密状態で密着する（図５（ｂ）参照）。そして、この封止状態でチューブポンプ５０を作動させると、吸引動作によって封止空部４５内が負圧化されるので、ノズル開口３２を通じて記録ヘッド４内のインクを吸引することができ、ヘッド外部に排出することができる。このようなクリーニングにより、ノズル開口３２付近で増粘したインクを強制的に排出できるので、インク滴の吐出を良好に維持することができる。

また、図４（ｂ）にも示すように、このスライダ機構４７とプラテン１１との間には、上記したワイパー機構１５が設けられる。このワイパー機構１５は、ワイパーブレード６３と、ワイパーホルダ６４と、ワイパー移動機構（図示せず）とを備える。ワイパーブレード６３は、例えば、ゴム製の板状部材であり、その下半部分がワイパーホルダ６４に保持されている。ワイパーホルダ６４は、ワイパー移動機構によって水平方向に移動し、記録ヘッド４の移動経路に重なるワイピング位置と、この移動経路から外れた退避位置とに進退可能に構成されている。そして、ワイピング位置においては、ワイパーブレード６３の上端部がノズル面に摺接可能な高さに位置する。このため、記録ヘッド４の主走査方向の移動により、ワイパーブレード６３の上端部がノズル面に摺接し、インクや紙粉等が払拭される。

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、例示したプリンタ１は、プリンタコントローラ６７と、プリントエンジン６８とを備えている。プリンタコントローラ６７は、図示しないホストコンピュータ等からの印刷データ等を受信するインターフェース６９（外部Ｉ／Ｆ６９）と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ７０と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ７１と、ＣＰＵ等からなる制御部７３と、記録ヘッド４に供給する駆動信号を発生可能な駆動信号発生回路７４と、クロック信号を生成する発振回路７５と、記録動作の駆動信号及びメンテナンス動作の制御信号等をプリントエンジン６８側に送信するためのインターフェース７６（内部Ｉ／Ｆ７６）等を備えている。そして、これらの各部は、内部バスを介して電気的に接続されている。また、プリントエンジン６８は、キャリッジ３を移動させるパルスモータ５と、紙送りローラ１３を回転させる紙送りモータ１４と、記録ヘッド４（電気駆動系）等を備えている。

制御部７３は、このプリンタ１における制御を行う部分であり、プリントエンジン６８の各部を制御する。例えば、記録動作の制御では、図示しないホストコンピュータからの印刷データに基づいてドットパターンデータを生成し、生成したドットパターンデータを記録ヘッド４に転送する。また、パルスモータ５を動作させてキャリッジ３（即ち、記録ヘッド４）を移動させ、紙送りモータ１４を動作させて記録紙９を搬送させる。さらに、記録ヘッド４のクリーニング動作やフラッシング動作時においても、パルスモータ５や紙送りモータ１４（チューブポンプ５０）等を制御する。

また、制御部７３は、フラッシング制御手段としても機能し、インクの増粘による吐出不良を未然に防止すべく、例えば、２〜９秒毎にフラッシング動作を実行し、記録動作中に増粘したインクを排出する。なお、このフラッシング間隔については、インクの種類や環境によって適宜変更することができる。

次に、上記の構成において、フラッシング動作の後に実行される吸引動作の第１の実施形態について説明する。この実施形態では、フラッシング動作後に、条件に応じて２種類の吸引モード（軽吸引モード、全量吸引モード）の吸引動作を実行することを特徴とする。

図８は、フラッシング動作スタートから吸引動作が終了するまでの処理を説明するフローチャートである。制御部７３は、フラッシング動作の実行タイミングであると判断すると、ステップＳ１において、フラッシング動作を実行する。

そして、フラッシング動作が終了すると、ステップＳ２において、制御部７３は吸引制御手段として機能し、プリンタが記録動作を終了したか否かを判定し、記録動作終了であると判定した場合、ステップＳ３の処理に移り、全量吸引モードの吸引動作を実行する。この場合、制御部７３では、チューブポンプ５０を、例えば、１０回転させるように紙送りモータ１４を制御して、全量吸引モードの吸引動作を行っている。この全量吸引モードの吸引量は、キャップ部材４６内のインクとポンプ機構内の排液チューブ４９内部のインクとを排出できる量以上、すなわちキャップ部材４６内の容量とポンプ機構内の排液チューブ４９内部の容量とを合わせた量以上に設定されてる。したがって、全量吸引モードによって吸引動作が行われると、キャップ部材４６内と排液チューブ４９内部に残留したインクを残らず排出することができる。このため、キャップ部材４６内や排液チューブ４９内部に残留したインクが固化することで、ポンプ機構の吸引力が低下したり、排液チューブ４９内部が閉塞するなどの不具合を未然に防止することができる。

次に、ステップＳ４において、制御部７３はキャリッジ３をホームポジションに移動させると共に、スライダ部材５３をアーム６２の回動により斜め上方に移動させる。その結果、キャップ部材４６が斜め上方に移動し、ノズル面に密着して封止状態とするキャッピングが行われる。このキャッピング後にプリンタ１は、待機状態に入る。この様に、吐出動作終了後のキャップ手段による封止を行う前に全吸引モードで吸引動作を実行すると、プリンタ１の待機状態もしくは電源オフ等で長期間に亘り排液チューブ４９内部にインクが残留することがないので、残留したインクがキャップ部材４６内に逆流してノズル面に付着する虞がない。したがって、吐出不良等の不具合を未然に防止することができる。

一方、ステップＳ２において、記録動作終了ではないと判定した場合、すなわち、記録動作中と判定した場合、ステップＳ５の処理に移る。この場合、制御部７３は、記録動作中に実行する軽吸引モードを選択して吸引動作を実行する。この軽吸引モードの吸引量は、上記の全量吸引モードの吸引量より少なく設定してある。具体的には、チューブポンプ５０を、例えば、１〜３回転させるように紙送りモータ１４を制御して、キャップ部材４６内の容量以上吸引する吸引量に設定する。この様な設定にすれば、キャップ部材４６内にインクが残留することがないので、例えばクリーニングや記録動作中の吸引動作等を行っても、ノズル面にインクが付着して吐出不良等の不具合を起す虞がない。また、軽吸引モードの吸引量を全量吸引モードより少なくすることで、１回の吸引動作におけるポンプ機構の仕事量を少なくすることができる。これによって、ポンプ機構のローラー５５のしごきによる排液チューブ４９への押圧の負荷を軽減でき、紙送りモータ１４や動力伝達機構の負担も軽減できる。したがって、ポンプ機構等の劣化を抑制することができる。

また、この軽吸引モードにおける吸引量を、キャップ部材４６内の容量以下に設定してもよい。具体的には、ステップＳ２において、１回のフラッシング動作でキャップ部材４６内に貯留されたインクを残らず排出可能な吸引量に設定する。この場合、制御部７３は、チューブポンプ５０を、例えば、１／５回転させるように紙送りモータを制御する。これにより、キャップ部材４６内にインクが残留することがないので、例えばクリーニングや記録動作中の吸引動作等を行っても、ノズル面にインクが付着して吐出不良等の不具合を起す虞がない。また、このように設定することで、１回の吸引動作におけるポンプ機構の仕事量を大幅に減少させることができる。これにより、ポンプ機構のローラー５５のしごきによる排液チューブ４９への押圧の負荷をより軽減でき、紙送りモータ１４や動力伝達機構の負担もさらに軽減できる。したがって、ポンプ機構等の劣化をさらに抑制することができる。

特に、この設定では、大判タイプのプリンタの場合に効果が顕著である。その理由は、大判タイプのプリンタでは、通常のプリンタより排液チューブ４９が長いため、全量吸引モードにおける吸引量のうち、排液チューブ４９内部の容量分の吸引量の占める割合が通常のプリンタより大きいからである。このため、全量吸引モードにおいて、排液チューブ４９内部の容量分のポンプ機構の仕事量の占める割合も大きくなる。そして、この設定では、軽吸引モードでは、吸引量をキャップ部材４６内の容量以下に設定しているので、排液チューブ４９内部の容量分のポンプ機構の仕事量を削減できる。すなわち、全量吸引モードに対して削減できるポンプ機構の仕事量の割合が大きくなる。したがって、ポンプ機構のローラー５５のしごきによる排液チューブ４９への押圧の負荷を大幅に軽減でき、紙送りモータ１４や動力伝達機構の負担もより軽減できる。このため、ポンプ機構等の劣化をさらに一層抑制することができる。

また、軽吸引モードにおいて、非吸引時には、ローラー５５から排液チューブ４９への圧迫を解除しなくてもよい。すなわち、記録動作中の吸引動作終了後に毎回行われる逆転動作を行わなくてもよい。この様にすると、逆転動作におけるポンプ機構の仕事量を削減できる。これにより、紙送りモータ１４や動力伝達機構への負担を軽減できるので、ポンプ機構の劣化等をより抑えることができる。

そして、この軽吸引モードの吸引動作が終了すると、プリンタは再び記録動作にもどる。

次に、上記のフラッシング動作の後に実行される吸引動作の第２の実施形態について説明する。本実施形態は、上記第１の実施形態における軽吸引モードを、記録動作中に前記液体貯留量算出手段によって算出されるインクの量が規定量に達した場合に実行するようにし、規定量を、前記軽吸引モードにおける吸引量以下に設定したことを特徴とする。

図９は、上記の第１の実施形態に液体貯留量算出手段を設けて実行されるフラッシング動作から吸引動作終了までの処理を説明するフローチャートである。第１の実施形態と同様に、制御部７３はフラッシング制御手段として機能し、フラッシング動作の実行タイミングであると判断すると、ステップＳ６において、フラッシング動作を実行する。

そして、ステップＳ７において、液体貯留量算出手段は、ステップＳ６にて実行されたフラッシング動作によって吐出されたインク量を算出し、前回までのフラッシング動作によりキャップ部材４６内に貯留されたインクの量に加算することで、現在のキャップ部材４６内のインク貯留量を算出する。この値をＲＡＭ７０にて記憶する。

次に、ステップＳ８において、制御部７３は吸引制御手段として機能し、プリンタが記録動作を終了したか否かを判定し、記録動作終了であると判定した場合、全量吸引モードの吸引動作を実行する（ステップＳ９）。第１の実施形態と同様に、全量吸引モードによって吸引動作が行われると、キャップ部材４６内と排液チューブ４９内部に残留したインクを残らず排出することができる。このため、キャップ部材４６内や排液チューブ４９内部に残留したインクが固化することで、ポンプ機構の吸引力が低下したり、排液チューブ４９内部が閉塞するなどの不具合を未然に防止することができる。

ステップＳ１０では、液体貯留算出手段によって算出されたキャップ部材４６内のインク貯留量をリセット、すなわち、ＲＡＭ７０に記憶されたインク量の値をゼロとする。これによって、実際のキャップ部材４６内のインク量（ゼロ）と液体貯留算出手段によって算出されたインク量を一致させる。

そして、ステップＳ１１において、制御部７３は、キャリッジ３をホームポジションに移動させると共に、スライダ部材５３をアーム６２の回動により斜め上方に移動させる。その結果、キャップ部材４６が斜め上方に移動し、ノズル面に密着して封止状態とするキャッピングが行われる。そのキャッピング後にプリンタ１は、待機状態に入る。この場合も第１の実施形態と同様に、吐出動作終了後のキャップ手段による封止を行う前に全吸引モードで吸引動作が実行されることにより、プリンタ１の待機状態もしくは電源オフ等で長期間に亘り排液チューブ４９内部にインクが残留することがないので、残留したインクがキャップ部材４６内に逆流してノズル面に付着する虞がない。したがって、吐出不良等の不具合を未然に防止することができる。

一方、ステップＳ８において、記録動作終了ではないと判定した場合、すなわち、記録動作中と判定した場合、ステップＳ１２の処理に移る。

ステップＳ１２では、ステップＳ７で算出されたインク貯留量が規定値に達したか否かを判定し、規定値に達した場合は、ステップＳ１３に移る。この場合、制御部７３は吸引制御手段として機能し、軽吸引モードを選択して吸引動作を実行する。この軽吸引モードの吸引量は、上記の全量吸引モードの吸引量より少なく設定してある。具体的には、チューブポンプ５０を、例えば、１〜３回転させるように紙送りモータ１４を制御して、キャップ部材４６内の容量以上吸引する吸引量に設定する。第１の実施形態と同様に、キャップ部材４６内にインクが残留することがないので、例えばクリーニングや記録動作中の吸引動作等を行っても、ノズル面にインクが付着して吐出不良等の不具合を起す虞がない。また、軽吸引モードの吸引量を全量吸引モードより少なくすることで、１回の吸引動作におけるポンプ機構の仕事量を少なくすることができる。これによって、ポンプ機構のローラー５５のしごきによる排液チューブ４９への押圧の負荷を軽減でき、紙送りモータ１４や動力伝達機構の負担も軽減できる。したがって、ポンプ機構等の劣化を抑制することができる。

また、この軽吸引モードにおける吸引量を、キャップ部材４６内の容量以下に設定してもよい。具体的には、ステップＳ６において、１回のフラッシング動作でキャップ部材４６内に貯留されたインクを残らず排出可能な吸引量に設定する。この場合、制御部７３は、チューブポンプ５０を、例えば、１／５回転させるように紙送りモータを制御する。これにより、キャップ部材４６内にインクが残留することがないので、例えばクリーニングや記録動作中の吸引動作等を行っても、ノズル面にインクが付着して吐出不良等の不具合を起す虞がない。また、このように設定することで、１回の吸引動作におけるポンプ機構の仕事量を大幅に減少させることができる。これにより、ポンプ機構のローラー５５のしごきによる排液チューブ４９への押圧の負荷をより軽減でき、紙送りモータ１４や動力伝達機構の負担もさらに軽減できる。したがって、ポンプ機構等の劣化をさらに抑制することができる。

第１の実施形態と同様に、この設定では、大判タイプのプリンタの場合に効果が顕著である。その理由は、大判タイプのプリンタでは、通常のプリンタより排液チューブ４９が長いため、全量吸引モードにおける吸引量のうち、排液チューブ４９内部の容量分の吸引量の占める割合が通常のプリンタより大きいからである。このため、全量吸引モードにおいて、排液チューブ４９内部の容量分のポンプ機構の仕事量の占める割合も大きくなる。そして、この設定では、軽吸引モードでは、吸引量をキャップ部材４６内の容量以下に設定しているので、排液チューブ４９内部の容量分のポンプ機構の仕事量を削減できる。すなわち、全量吸引モードに対して削減できるポンプ機構の仕事量の割合が大きくなる。したがって、ポンプ機構のローラー５５のしごきによる排液チューブ４９への押圧の負荷を大幅に軽減でき、紙送りモータ１４や動力伝達機構の負担もより軽減できる。このため、ポンプ機構等の劣化をさらに一層抑制することができる。

また、軽吸引モードにおいて、非吸引時には、ローラー５５から排液チューブ４９への圧迫を解除しなくてもよい。すなわち、記録動作中の吸引動作終了後に毎回行われる逆転動作を行わなくてもよい。これによって、逆転動作におけるポンプ機構の仕事量を削減でき、ポンプ機構の劣化をより抑えることができる。

そして、ステップＳ１４では、ステップＳ１０と同様に、液体貯留算出手段によって算出されたキャップ部材４６内のインク貯留量をリセット、すなわち、ＲＡＭ７０に記憶されたインク量の値をゼロとする。これによって、実際のキャップ部材４６内のインク量（ゼロ）と液体貯留算出手段によって算出されたインク量を一致させる。

そして、このステップＳ１４におけるキャップ部材４６内のインク貯留量リセットが終了すると、プリンタは再び記録動作にもどる。

一方、ステップＳ１２において、ステップＳ７で算出されたインク貯留量が規定値に達していない場合は、吸引動作は行われずにプリンタ１は記録動作に戻る。

本実施形態によれば、第１の実施形態の効果に加えて以下の効果を奏する。吸引制御手段は、軽吸引モードを、記録動作中に液体貯留量算出手段によって算出される液体の量が規定量に達した場合に実行するので、軽吸引モードにおける吸引動作の実行回数を減らすことができる。これにより、吐出動作中の今回の吸引動作が行われた後に次の吸引動作が行われるまでの間隔を長くすることができる。すなわち、ポンプ機構の休止状態を長くすることができる。したがって、ポンプ機構のローラー５５のしごきによる排液チューブ４９への押圧の負荷をさらに軽減でき、紙送りモータ１４や動力伝達機構の負担もさらに軽減できる。このことから、ポンプ機構の劣化をより一層抑えることができる。さらに、規定量と軽吸引モードの吸引量との差を少なく設定することによって、軽吸引モードでの吸引効率を高くできる。すなわち、インク排出し切った後に大気を吸引するような無駄な吸引動作を減らすことができるので、その分のポンプ機構の仕事量を削減できる。したがって、ポンプ機構のローラー５５のしごきによる排液チューブ４９への押圧の負荷をより軽減でき、紙送りモータ１４や動力伝達機構の負担もより軽減できる。このことから、ポンプ機構の劣化をより一層抑制することができる。

また、以上は、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンタ１を例に挙げて説明したが、本発明は他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルタを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置，極く少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。

プリンタの構成を説明する斜視図である。 キャリッジの側面図である。 記録ヘッドの部分断面図である。 キャッピング機構の説明図であり、（ａ）は退避状態の説明図、（ｂ）は封止状態の説明図である。 キャッピング機構の説明図であり、（ａ）はキャップ部材を説明する斜視図、（ｂ）は封止状態を説明する模式図である。 チューブポンプの説明図であり、（ａ）は正転動作の説明図、（ｂ）は逆転動作の説明図である。 プリンタの電気的構成を説明するブロック図である。 フラッシング動作スタートから吸引動作終了までの処理を説明するフローチャートである。 フラッシング動作スタートから吸引動作終了までの処理を説明するフローチャートである。

符号の説明

１…プリンタ，２…ガイド軸，３…キャリッジ，４…記録ヘッド，５…パルスモータ，６…駆動プーリ，７…遊転プーリ，８…タイミングベルト，９…記録紙，１０…インク供給部，１１…プラテン，１２…吸液部材，１３…紙送りローラ，１４…紙送りモータ，１５…ワイパー機構，１６…キャッピング機構，２３…ケース，２４…流路ユニット，２５…振動子ユニット，２６…ヘッドカバー，２７…収容空部，２８…圧電振動子，２９…流路形成板，３０… ノズルプレート，３１…弾性板，３２…ノズル開口，３３…リザーバ，３４…圧力室，３５…インク供給口，３６…振動子群，３７…固定板，３８…ズル連通口，４５…封止空部，４６…キャップ部材，４７… スライダ機構，４８…排液タンク，４９…排液チューブ，５０…チューブポンプ，５１…底部，５２…側壁部，５３…スライダ部材，５４…吸液部材，５５…ローラー，５６…ガイド溝，５７…長孔，５８…ホルダ部材，５９…フレーム，６０…支持軸，６１…スプリング，６２…アーム部材，６３…ワイパーブレード，６４…ワイパーホルダ，６７…プリンタコントローラ，６８…プリントエンジン，６９…インターフェース，７０…ＲＡＭ，７１…ＲＯＭ，７３…制御部，７４…駆動信号発生回路，７５…発信回路，７６…インターフェース

Claims (1)

1. ノズル面に設けられたノズル開口から液滴を吐出可能な液体噴射ヘッドと、
   トレイ状のキャップ部材をノズル面に密着させて封止可能なキャップ手段と、
   前記ノズル開口から前記キャップ部材へ向けて液滴を空吐出させるフラッシング制御手段と、
   液体流路を介して前記キャップ部材に連通されたポンプ機構と、
   該ポンプ機構を作動させて前記キャップ部材内から液体流路内を通じて液体を吸引する制御を行う吸引制御手段とを備え、
   前記吸引制御手段は、記録媒体に対して液体の吐出を行う記録動作中に１回のフラッシング動作毎に実行する軽吸引モードと、記録動作終了後の前記キャップ手段による封止を行う前に実行する全量吸引モードと、を実行可能とし、
   前記全量吸引モードにおける吸引量は、前記キャップ部材内の液体と液体流路内部の液体とを排出できる量以上に設定され、
   前記軽吸引モードにおける吸引量は、前記全量吸引モードの吸引量より少なく、なお且つ、前記キャップ部材内の容量以下であって、１回のフラッシング動作でキャップ部材内に貯留された液体を残らず排出可能な吸引量に設定されたことを特徴とする液体噴射装置。

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