JP5381950B2 - 液滴噴射装置 - Google Patents

Description

本発明は、液滴を噴射する液滴噴射装置に関する。

従来から、ノズルから液滴を噴射する液滴噴射ヘッドを備えた液滴噴射装置において、ノズルのメニスカスを整える、あるいは、乾燥により増粘した液体を排出する等の目的から、通常複数回連続してノズルから液滴を噴射させて一定量の液体を排出する、フラッシングを行うことが知られている。

上述したフラッシングを行う液滴噴射装置として、特許文献１，２には、被記録媒体に対してノズルからインクを噴射して記録を行う、インクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置は、ノズルの液滴噴射性能を回復させるために、インクジェットヘッドのインク噴射面にキャップ部材を密着させてノズルを覆ったキャッピング状態で、吸引ポンプによる吸引動作によって、ノズルからキャップ部材内にインクを排出させる、いわゆる、吸引パージを実行可能に構成されている。その際、吸引パージによって排出された多色のインクが混ざり合ってノズル内に吸い込まれるが、そのノズル内の混色インクを排出するために、吸引パージ後にフラッシングを行っている。

尚、特許文献１，２には、混色を効果的に防止するために、全てのノズルについてフラッシング時のインク排出量（以下、フラッシング量という）を等しくするのではなく、噴射するインクの種類に応じてフラッシング量を異ならせている。具体的には、特許文献１では、比重が大きいインクを噴射するノズルについては、比重が小さいインクを噴射するノズルと比べて、フラッシング量を多くしている。また、特許文献２では、インクの明度が高いほどフラッシング量を多くしている。

特開２００８−２６０１７２号公報 特開平１０−２５８５３１号公報

ところで、前記吸引パージ実行時におけるキャッピングとは別に、インクジェットヘッドが使用されないとき（ヘッドの休止時）に、ノズルの保護及び乾燥防止の目的でインク噴射面のキャッピングを行うことが知られている。その際、この目的で使用されるキャップ部材は、気温が変動したときのキャップ部材の内圧変動によって、キャップ部材が変形してインク噴射面から離れたり、ノズルに形成されるインクのメニスカスが破壊されてしまったりすることがないように、通常、大気連通口が設けられており、この大気連通口を介してキャップ部材内の空間が大気連通されている。

そのため、ヘッドの休止時にキャップ部材によってノズルが覆われているとしても、キャップ部材内が大気連通状態であるが故に、徐々にではあるがノズル内のインクの乾燥が進行する。従って、ヘッドの使用を開始する直前に、ノズル内の増粘したインクを排出するためにフラッシング（使用前フラッシング）を行う。

しかしながら、本願発明者らの検討により、キャップ部材内の湿度は一定ではなく、吸引口からの距離に応じた湿度分布が生じており、その湿度分布によって複数のノズルの乾燥進行度（増粘の程度）が異なることが知見された。そのため、複数のノズルについてフラッシング量を一律に等しくすると、乾燥があまり進行していないノズルについては、不必要にインクを消費してしまうことになる。

この点につき、前記特許文献１，２には、吸引パージ後のフラッシングにおいて、噴射するインクの種類によってフラッシング量を変えることが記載されているものの、使用前フラッシングにおいて、キャップ部材に覆われていた複数のノズル間での乾燥進行度の違いに応じて、フラッシング量を変えることについては開示されていない。

本発明の目的は、使用前フラッシングにおいて、キャップ部材に覆われていた複数のノズル間での乾燥進行度の違いに応じてフラッシング量を変えて、フラッシングにおける液体消費量を抑制することである。

第１の発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射する複数のノズルが開口した液滴噴射面を有する液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッドの前記液滴噴射面に対して離接可能で、前記複数のノズルの開口を覆う大きさを有し、且つ、大気連通口が形成されたキャップ部材と、前記液滴噴射ヘッドを制御して、前記複数のノズルのそれぞれについて、前記ノズルから液滴を噴射させて液体を排出する、フラッシングを行わせるフラッシング制御手段を有し、
前記キャップ部材内に、板状部材が収容されており、前記キャップ部材の内面と前記板状部材によって、前記ノズルから前記大気連通口に至る流路が形成され、
前記フラッシング制御手段は、大気連通状態にある前記キャップ部材によって前記液滴噴射面が覆われていた後に行うフラッシングにおいては、前記複数のノズルのうち、前記大気連通口に至る前記流路の長さが長いノズルほどフラッシング量を少なくすることを特徴とするものである。

本発明では、液滴噴射ヘッドが使用されないとき（ヘッドの休止時）において、ノズルの保護及び乾燥防止のために、キャップ部材が液滴噴射面に接触してノズルの開口が覆われる（キャッピング）。但し、キャップ部材内の空間は大気連通口によって大気連通状態に維持されることから、複数のノズル内の液体は、徐々にではあるが乾燥が進行していく。この状態から、液滴噴射ヘッドの使用を開始する際には、キャップ部材が液滴噴射面から離間してノズルが開放された後に、ノズル内の増粘液体を排出するためにフラッシング（使用前フラッシング）を行う。

ここで、ノズルの開口を覆っているキャップ部材内の空間においては、大気連通口からの距離に応じた湿度分布が生じており、そのために、大気連通口からの距離が異なるノズル間で、乾燥の進行度（液体増粘の程度）が異なる。即ち、大気連通口からの距離が遠いノズルほど、増粘の程度は小さくなる。そこで、このようなノズルについてはフラッシング量を少なくすることで、使用前フラッシングで消費される液体量を抑制することができる。

尚、本発明において、「大気連通口からノズルまでの距離」とは、大気連通口とノズルとを直線的に結ぶ、いわゆる、最短距離を指すのではなく、大気連通口とノズル間で、実際に空気が行き来する流路に沿った距離のことである。従って、最短距離では大気連通口に近いノズルであっても、キャップ部材内に入り組んだ流路が形成されるなどして、大気連通口からそのノズルに至る流路長さが長い場合には、乾燥の進行は遅くなることからフラッシング量は少なめに設定される。
キャップ部材内に、板状部材が収容されている場合、液滴噴射面の複数のノズルが板状部材によって蓋をされるような状態になり、また、大気連通口とノズルとの間の流路が複雑になる（狭く且つ長くなる）ため、ノズル内の液体の乾燥が抑制される。また、前記流路が複雑であるほど、大気連通口からの距離（実際に空気が行き来する流路長さ）が異なるノズル間で乾燥の進行度に大きな差が出る。そこで、特に、板状部材がキャップ部材内に設けられる場合に、大気連通口からの距離に応じてフラッシング量を変えることで、フラッシング時の液体消費量抑制効果が非常に高くなる。

第２の発明の液滴噴射装置は、前記第１の発明において、前記キャップ部材に形成された吸引口に接続され、前記キャップ部材が前記液滴噴射面に接触した状態において、前記キャップ部材内を吸引して前記ノズルから液体を排出させる、吸引パージを行う吸引手段と、前記キャップ部材の前記吸引口が前記吸引手段に接続された吸引パージ可能状態と、前記吸引口が大気に連通した大気連通状態の、前記吸引口の２つの状態を切り換える切り換え手段とを有することを特徴とするものである。

本発明では、ノズルを覆うキャップ部材が、吸引パージの実行と、ヘッド休止時におけるノズルの保護及び乾燥防止の、両方の目的に兼用される。即ち、切り換え手段により、吸引パージを行う際にはキャップ部材の吸引口は吸引手段に接続される一方で、ヘッドの休止時には吸引口は大気に連通される。そして、ヘッド休止後の使用前フラッシングにおいては、大気連通状態の吸引口からの距離が遠いノズルほど乾燥の進行が遅いことから、そのようなノズルのフラッシング量を少なくする。

吸引口がキャップ部材の中央部分にある場合、吸引パージ後にキャップ部材を液滴噴射面から離してから、キャップ部材内に溜まった液体を排出する際に、キャップ部材の隅部に液体が残りやすい。そのため、吸引口がキャップ部材の隅部付近に位置して、キャップ部材内の液体をほぼ完全に排出できるように、吸引口がノズル列の一端部と対向する位置に形成されていることが好ましい。

第３の発明の液滴噴射装置は、前記第１又は２の発明において、前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルが、大気連通状態の前記キャップ部材により覆われる期間である、前記液滴噴射ヘッドの休止期間を検出する休止期間検出手段を有し、前記フラッシング制御手段は、前記休止期間検出手段で検出された前記休止期間が長いほど、各ノズルのフラッシング量を増加させ、前記大気連通口からの距離が遠いノズルほど、前記休止期間に対応した前記フラッシング量の増加量を少なくすることを特徴とするものである。

ヘッドの休止期間が長いほどノズルの乾燥が進行するから、休止期間に応じてフラッシング量を増加させる。しかし、大気連通口からの距離によって、ヘッドの休止期間に応じたノズルの乾燥の進行度は異なる。つまり、休止期間が長くなったときに、大気連通口から遠いノズルであっても多少は乾燥が進行することになるが、前記距離が短いノズルほどには乾燥は進行しないため、フラッシング量の増加量は少なくてよい。

第４の発明の液滴噴射装置は、液滴を噴射する複数のノズルが開口した液滴噴射面を有する液滴噴射ヘッドと、前記液滴噴射ヘッドの前記液滴噴射面に対して離接可能で、前記複数のノズルの開口を覆う大きさを有し、且つ、吸引口が形成されたキャップ部材と、前記キャップ部材に形成された吸引口に接続され、前記キャップ部材が前記液滴噴射面に接触した状態において、前記キャップ部材内を吸引して前記ノズルから液体を排出させる、吸引パージを行う吸引手段と、前記キャップ部材の前記吸引口が前記吸引手段に接続された吸引パージ可能状態と、前記吸引口が大気に連通した大気連通状態の、前記吸引口の２つの状態を切り換える切り換え手段と、前記液滴噴射ヘッドを制御して、前記複数のノズルのそれぞれについて、前記ノズルから液滴を噴射させて液体を排出する、フラッシングを行わせるフラッシング制御手段を有し、
前記キャップ部材内に、板状部材が収容されており、前記キャップ部材の内面と前記板状部材によって、前記ノズルから前記吸引口に至る流路が形成され、
前記フラッシング制御手段は、大気連通状態にある前記キャップ部材によって前記液滴噴射面が覆われていた後に行うフラッシングにおいては、前記複数のノズルのうち、前記吸引口に至る前記流路の長さが長いノズルほどフラッシング量を少なくすることを特徴とするものである。

本発明は、吸引パージの実行と、ヘッド休止時におけるノズルの保護及び乾燥防止の、両方に兼用されるキャップ部材を前提とする。そして、キャップ部材内には板状部材が収容されており、キャップ部材の内面と板状部材によって、キャップ部材内には、吸引口と複数のノズルとの間に、狭く、且つ、両者の直線距離よりも長い、複雑な流路が形成される。また、ヘッド休止時の大気連通状態でのキャッピングでは、大気連通口までの前記流路の長さが長いノズルにおいては、乾燥の進行度が遅くなる。そこで、上記流路長さが長いノズルほどフラッシング量を少なくすることで、フラッシング時の液体消費量を抑制することができる。
第５の発明の液滴噴射装置は、前記第４の発明において、前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルが、大気連通状態の前記キャップ部材により覆われる期間である、前記液滴噴射ヘッドの休止期間を検出する休止期間検出手段を有し、前記フラッシング制御手段は、前記休止期間検出手段で検出された前記休止期間が長いほど、各ノズルのフラッシング量を増加させ、前記吸引口からの距離が遠いノズルほど、前記休止期間に対応した前記フラッシング量の増加量を少なくすることを特徴とするものである。

本発明によれば、ヘッド休止時のキャッピングにおいて、大気連通口から遠く、乾燥の進行が遅いノズルについてはフラッシング量を少なくすることで、使用前フラッシングで消費される液体量を抑制することができる。

本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図である。 インクジェットヘッドの平面図である。 （ａ）は図２のＡ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。 キャッピング時における、キャップ部材の搬送方向を含む鉛直面に関する断面図である。 キャッピング時における、キャップ部材の走査方向を含む鉛直面に関する断面図である。 図５に示されるキャップ部材のVI-VI線断面図である。 プリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。 変更形態に係るキャップ部材の図４相当の断面図である。 別の変更形態に係るキャップ部材の図４相当の断面図である。 さらに別の変更形態に係るキャップ部材の図４相当の断面図である。

次に、本発明の実施の形態について説明する。図１は、本実施形態に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す平面図である。

図１に示すように、インクジェットプリンタ１（液滴噴射装置）は、記録用紙Ｐが載置されるプラテン２と、このプラテン２と平行な走査方向に往復移動可能なキャリッジ３と、キャリッジ３に搭載されたインクジェットヘッド４（液滴噴射ヘッド）と、記録用紙Ｐを走査方向と直交する搬送方向に搬送する搬送機構５と、インクジェットヘッド４の液滴噴射性能の回復・維持に関する各種メンテナンス作業を行うメンテナンスユニット６と、インクジェットプリンタ１の全体制御を司る制御装置７（図７参照）等を備えている。

プラテン２の上面には図示しない給紙機構から供給された記録用紙Ｐが載置される。また、プラテン２の上方には、図１の左右方向（走査方向）に平行に延びる２本のガイドレール１０，１１が設けられ、キャリッジ３は、プラテン２と対向する領域において２本のガイドレール１０，１１に沿って走査方向に往復移動可能に構成されている。また、２本のガイドレール１０，１１は、プラテン２から走査方向に沿って図１の左方及び右方に離れた位置まで延在しており、キャリッジ３は、プラテン２上の記録用紙Ｐと対向する領域（記録領域）から、非記録領域である、プラテン２から左右方向に離れた位置まで移動可能に構成されている。また、キャリッジ３には、２つのプーリ１２，１３間に巻き掛けられた無端ベルト１４が連結されており、キャリッジ駆動モータ１５によって無端ベルト１４が走行駆動されたときに、キャリッジ３は、無端ベルト１４の走行に伴って走査方向に移動するようになっている。

インクジェットヘッド４は、キャリッジ３の下部に取り付けられており、プラテン２の上面と平行な、インクジェットヘッド４の下面が、複数のノズル１６が開口するインク噴射面４ａ（液滴噴射面：図４、図５参照）となっている。そして、このインク噴射面４ａの複数のノズル１６から、プラテン２に載置された記録用紙Ｐに対してインクを噴射する。

インクジェットヘッド４の具体的な構成について説明する。図２は、インクジェットヘッド４の平面図である、図３（ａ）は図２のＡ部拡大図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ線断面図である。図２、図３に示すように、インクジェットヘッド４は、複数のノズル１６及び複数のノズル１６にそれぞれ連通する複数の圧力室３４が形成された流路ユニット３０と、流路ユニット３０の上面に配置された圧電アクチュエータ３１とを備えている。

図３（ｂ）に示すように、流路ユニット３０は４枚のプレートが積層された構造を有し、この流路ユニット３０の下面（インク噴射面４ａ）には複数のノズル１６が形成されている。図２に示すように、これら複数のノズル１６は搬送方向に配列され、走査方向に並ぶ４列のノズル列３３を構成している。４列のノズル列３３（３３ｂｋ、３３ｙ、３３ｃ、３３ｍ）にそれぞれ属するノズル１６（１６ｂｋ、１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ）からは、顔料インクであるブラックインクと、染料インクである３色のカラーインク（イエロー、シアン、マゼンタ）の、合計４色のインクがそれぞれ噴射される。

また、流路ユニット３０には、複数のノズル１６にそれぞれ連通する複数の圧力室３４が形成され、４列のノズル列３３に対応して、複数の圧力室３４も４列に配列されている。さらに、流路ユニット３０には、それぞれ搬送方向に延在し、４列の圧力室列にブラック、イエロー、シアン、マゼンタの４色のインクを供給する４本のマニホールド３５が形成されている。尚、４本のマニホールド３５は、流路ユニット３０の上面に形成された４つのインク供給口３６に接続されている。

図３（ｂ）に示すように、圧電アクチュエータ３１は、複数の圧力室３４を覆う振動板４０と、この振動板４０の上面に配置された圧電層４１と、圧電層４１の上面に複数の圧力室３４に対応して配置された複数の個別電極４２とを備えている。圧電層４１の上面に位置する複数の個別電極４２は、圧電アクチュエータ３１を駆動するドライバＩＣ４７とそれぞれ接続されており、ドライバＩＣ４７から複数の個別電極４２に対して所定の駆動電圧が独立して印加されるようになっている。また、圧電層４１の下面に位置する振動板４０は金属材料で形成されており、圧電層４１を挟んで複数の個別電極４２と対向する共通電極の役割を果たす。尚、この振動板４０はドライバＩＣ４７のグランド配線に接続されて常にグランド電位に保持される。

この圧電アクチュエータ３１は、ドライバＩＣ４７から、ある個別電極４２と共通電極としての振動板４０の間に所定の駆動電圧が印加されたときに、両者の間に挟まれた圧電層４１の圧電変形（圧電歪）によって圧力室３４の体積変化を生じさせ、圧力室３４内のインクに圧力を付与する。このとき、上記圧力室３４に連通するノズル１６からインクの液滴が噴射されることになる。

図１に戻って、搬送機構５は、搬送方向にプラテン２を挟むように配置された２つの搬送ローラ１８，１９を有し、これら２つの搬送ローラ１８，１９によって、プラテン２に載置された記録用紙Ｐを搬送方向（図１の前方）に搬送する。

そして、インクジェットプリンタ１は、プラテン２上に載置された記録用紙Ｐに対して、キャリッジ３とともに走査方向（図１の左右方向）に往復移動するインクジェットヘッド４からインクを噴射させるとともに、２つの搬送ローラ１８，１９によって記録用紙Ｐを搬送方向（図１の前方）に搬送することにより、記録用紙Ｐに所望の画像や文字等を印刷する。

次に、メンテナンスユニット６について説明する。図１に示すように、メンテナンスユニット６は、プラテン２に対して走査方向一方側（図１の右側）に離れた位置（メンテナンス位置：図１に二点鎖線でキャリッジ３が示されているＡの位置）に配置されている。このメンテナンスユニット６は、インクジェットヘッド４のインク噴射面４ａに接触して複数のノズル１６の開口を覆うキャップ部材２１と、キャップ部材２１に接続された吸引ポンプ２３（吸引手段）と、吸引パージ後にインク噴射面４ａに付着したインクを拭き取るワイパー２２等を備えている。

図４は、キャッピング時における、キャップ部材２１の搬送方向を含む鉛直面に関する断面図である。また、図５は、キャッピング時における、キャップ部材２１の走査方向を含む鉛直面に関する断面図である。尚、図５では、図４に示されているキャップ駆動機構２５の図示を省略している。さらに、図６は、図５に示されるキャップ部材２１のVI-VI線断面図である。

図４〜図６に示すように、キャップ部材２１は、底壁部２１ａと、この底壁部２１ａの外周部に設けられたリップ部２１ｂを有する。また、リップ部２１ｂに囲まれたキャップ部材２１の内側空間が仕切り壁２１ｃで仕切られることにより、１列のノズル列３３ｂｋを構成する複数のブラックのノズル１６ｂｋを覆う大きさを有する第１キャップ部２６と、３列のカラーのノズル列３３ｙ、３３ｃ、３３ｍを構成する複数のカラーのノズル１６ｃｌ（１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ）を覆う第２キャップ部２７とが形成されている。

このキャップ部材２１は、モータ等の駆動手段を含むキャップ駆動機構２５により昇降駆動され、インク噴射面４ａに対して離接する。そして、インク噴射面４ａに接触したときには、第１キャップ部２６がブラックのノズル１６ｂｋを覆うとともに、第２キャップ部２７が３色のカラーのノズル１６ｃｌを覆う。

図４に示すように、第１キャップ部２６の底壁部と第２キャップ部２７の底壁部の、それぞれのノズル配列方向における一端部（搬送方向下流側の端部）には吸引口２８，２９がそれぞれ形成されている。尚、図５に示すように、吸引口２８，２９は、走査方向に関しては、キャップ部２６，２７の底壁部の中央部に形成されている。これら２つの吸引口２８，２９は、それぞれチューブ５０によって切り換えユニット２４に接続され、さらに、切り換えユニット２４は吸引ポンプ２３と接続されている。切り換えユニット２４はその内部に切換弁（図示省略）を有し、図５（ａ）のように、キャップ部材２１がキャッピング状態にあるときに、切り換えユニット２４は、吸引ポンプ２３を、第１キャップ部２６と第２キャップ部２７の何れか一方に連通させる。その状態で、吸引ポンプ２３により連通先のキャップ部２６（２７）内を吸引して減圧させることで、そのキャップ部２６（２７）によって覆われたノズル１６からインクＩを排出させる。即ち、ブラックノズル１６ｂｋとカラーノズル１６ｃｌの吸引パージが個別に行われるようになっている。

また、キャップ部材２１の第１キャップ部２６と第２キャップ部２７には、キャップチップ５１、５２がそれぞれ収容されている。図６に示すように、キャップチップ５１，５２は共に矩形の板状部材であり、それらの平面サイズは、収容先のキャップ部２６，２７よりも一回り小さくなっている。このように、２つのキャップ部２６，２７にキャップチップ５１，５２がそれぞれ収容されていることで、吸引パージ時の減圧でキャップ部材２１が変形することが防止される。また、図４、図５に示すように、キャップ部材２１のキャッピング状態において、キャップ部材２１の第１キャップ部２６及び第２キャップ部２７の内面と、キャップチップ５１，５２の間に、複数のノズル１６の開口から吸引口２８，２９に至る、矢印で示される流路５３，５４が形成される。

吸引パージが終了すると、キャップ駆動機構２５によりキャップ部材２１が下方へ駆動されて、キャップ部材２１はインク噴射面４ａから離間する。その後、吸引ポンプ２３により、キャップ部２６，２７内に溜まったインクを吸引して排出する。このとき、キャップ部２６，２７の隅部においては毛管力の影響からインクが吸引されずに残りやすい。しかし、本実施形態では、下記のように、キャップ部２６，２７内のインクを確実に排出できる構成が採用されている。

まず、キャップ部２６，２７の吸引口２８，２９は、キャップ部材２１の底壁部の一端部に形成されており、キャッピング状態では、複数のノズル１６のうちの配列方向一端側（図４の左側）に位置するノズル１６と対向している。この場合、吸引口２８，２９がキャップ部材２１の隅部付近に位置することから、吸引口２８，２９がキャップ部２６，２７の中央部分に設けられている場合と比べて、キャップ部２６，２７の隅部のインクを吸引口２８，２９から吸い出すことが容易になる。

また、キャップ部２６，２７にはキャップチップ５１，５２が収容されており、図４〜図６に示すように、キャップ部２６，２７の内面とキャップチップ５１，５２との間に、吸引口２８，２９に至る狭い流路（隙間）５３，５４が形成される。この流路５３，５４は、吸引パージでノズル１６から排出されたインクが吸引口２８，２９へ流れるときの流路となる。このような狭い流路５３，５４においてはインクに強い毛管力が作用するため、キャップ部２６，２７の隅部に残存する排インクが吸引口２８，２９へ吸引されやすくなる。

ところで、本実施形態では、キャップ部材２１は、上述した吸引パージ以外にも、インクジェットヘッド４を使用しない休止時（インクを噴射しない状態）においても用いられる。インクジェットヘッド４の休止時に、キャップ部材２１がインク噴射面４ａに接触して複数のノズル１６の開口を覆うことによって、ノズル１６を保護するとともに及びノズル１６内のインクの乾燥を抑制する。

また、本実施形態では、切り換えユニット２４が大気連通部２４ａを有し、インクジェットヘッド４が休止しているときのキャッピング時に、キャップ部材２１内の空間が呼吸可能となるように、切り換えユニット２４は２つの吸引口２８，２９を大気連通部２４ａを介して大気と連通させる。これにより、外気の温度変化に起因するキャップ部材２１内の内圧変動によって、キャップ部材２１が変形して一部がインク噴射面４ａから離れてしまうことが防止される。即ち、切り換えユニット２４が、キャップ部材２１の吸引口２８，２９が吸引ポンプ２３に接続された吸引パージ可能状態と、大気に連通した大気連通状態とを切り換える、本願発明の切り換え手段に相当する。

図１に戻って、ワイパー２２はキャップ部材２１よりもプラテン２側の位置に立設されており、吸引パージ後に、このワイパー２２の先端がインク噴射面４ａに接触した状態でキャリッジ３が走査方向に移動することによって、ワイパー２２はインク噴射面４ａに対して相対的に移動し、インク噴射面４ａに付着したインクを拭き取る（以下、ワイピングともいう）。

また、本実施形態のプリンタ１は、適宜のタイミングで、インクジェットヘッド４の複数のノズル１６からそれぞれインクを噴射させてインクを排出する、フラッシングを行うように構成されている。図１に示すように、プラテン２を挟んでメンテナンスユニット６と反対側の位置（フラッシング位置：図１に二点鎖線でキャリッジ３が示されているＢの位置）に、液受け部材５８が設置されている。そして、インクジェットヘッド４は、キャリッジ３がフラッシング位置Ｂまで移動した後にフラッシングを行い、フラッシングによってノズル１６から排出されたインクは液受け部材５８に受け止められる。

本実施形態では、メンテナンスユニット６による吸引パージ等の一連のメンテナンスが終了した直後にフラッシング（パージ後フラッシング）を行う。吸引パージで排出された排インクの一部はインク噴射面４ａに付着し、この排インクは、キャップ部材２１がインク噴射面４ａから離間する際に、インクジェットヘッド４内の背圧によってノズル１６内に吸い込まれる。そこで、吸引パージ後にキャップ部材２１がインク噴射面４ａから離間し、さらに、ワイパー２２によるワイピングの後に、フラッシングを行うことで、ノズル１６に吸い込まれた排インクを排出する。

また、インクジェットヘッド４の休止時には、ノズル１６はキャップ部材２１に覆われているといえども、キャップ部材２１が大気連通状態であることからノズル１６内のインクには乾燥（増粘）が生じる。そこで、このような増粘インクをノズル１６から排出するために、インクジェットヘッド４の使用開始前にフラッシング（使用前フラッシング）を行う。

次に、制御装置７を中心とするインクジェットプリンタ１の制御系について、図７のブロック図を参照して詳細に説明する。図７に示されるプリンタ１の制御装置７は、例えば、中央処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、プリンタ１の全体動作を制御する為の各種プログラムやデータ等が格納されたＲＯＭ（Read Only Memory）と、ＣＰＵで処理されるデータ等を一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）等を含むマイクロコンピュータを備え、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵで実行されることにより、以下に説明するような種々の制御を行う。あるいは、制御装置７は、演算回路を含む各種回路が組み合わされたハードウェア的なものであってもよい。

この制御装置７は、インクジェットヘッド４を制御するヘッド制御部６１と、キャリッジ３を走査方向に駆動するキャリッジ駆動モータ１５を制御するキャリッジ制御部６２と、搬送機構５を制御する搬送制御部６３とを含む、印刷制御部６０を有する。印刷制御部６０は、ＰＣ７０から入力された、印刷する画像等に関するデータ（印字データ）に基づき、インクジェットヘッド４、キャリッジ駆動モータ１５、及び、搬送機構５をそれぞれ制御して、記録用紙Ｐへの印刷を行わせる。

また、制御装置７は、メンテナンスユニット６の吸引ポンプ２３やキャップ部材２１を昇降させるキャップ駆動機構２５のモータ等の駆動手段を制御して、前述した吸引パージを含む一連のメンテナンス動作を制御するメンテナンス制御部６５と、インクジェットヘッド４のフラッシングを制御するフラッシング制御部６６とを備えている。

さらに、制御装置７は、ＰＣ７０から印刷指令が届いてインクジェットヘッド４が使用されるときに、それまでの休止中にキャップ部材２１によってキャッピングされた期間、即ち、インクジェットヘッド４の休止期間を検出する休止期間検出部６７（休止期間検出手段）を有する。休止期間検出部６７によるインクジェットヘッド４の休止期間の検出としては、様々な手法を採用できるが、例えば、メンテナンス制御部６５により制御される、インクジェットヘッド４の休止時におけるキャップ部材２１の離接駆動のタイミング（即ち、キャッピング及びキャップリリースが行われた時刻）から、休止期間を検出することができる。

インクジェットヘッド４の休止期間が短い場合にはインクの増粘がそれほど進んではいないことから、フラッシングで増粘インクを排出することが可能である。そこで、休止期間検出部６７で検出された休止期間が所定期間（例えば、１週間程度の期間）を超えていない場合には、フラッシング制御部６６はインクジェットヘッド４に使用前フラッシングを実行させる。また、後ほど説明するが、フラッシング制御部６６は、インクジェットヘッド４の休止期間に応じて、各ノズル１６のフラッシング量を変更するという制御も行う。一方、休止期間が前記所定期間を超えている場合には、メンテナンス制御部６５はメンテナンスユニット６に吸引パージを実行させて、吸引パージによってノズル１６内の増粘インクを排出するようになっている。

尚、上述したヘッド制御部６１、キャリッジ制御部６２、搬送制御部６３、メンテナンス制御部６５、フラッシング制御部６６、及び、休止期間検出部６７のそれぞれの機能は、実際には、制御装置７を構成するマイクロコンピュータの動作、あるいは、演算回路を含む各種回路の動作によって実現される。

次に、フラッシング制御部６６（フラッシング制御手段）によるインクジェットヘッド４のフラッシング制御について詳細に説明する。

まず、メンテナンスユニット６による、吸引パージ、及び、その後のワイピング等の一連のメンテナンス動作が終了した後に、フラッシング制御部６６は、ノズル１６に吸い込まれた排インクを排出するために、インクジェットヘッド４にフラッシングを実行させる（パージ後フラッシング）。

また、フラッシング制御部６６は、インクジェットヘッド４が使用されていない状態から、印刷指令が届いて使用を開始する際に、休止中に増粘したインクをノズル１６から排出するために、インクジェットヘッド４にフラッシングを実行させる（使用前フラッシング）。

ここで、インクジェットヘッド４の休止時には、インク噴射面４ａにキャップ部材２１が接触して複数のノズル１６がキャップ部材２１（キャップ部２６，２７）に覆われるが、前述したように、キャップ部材２１の２つのキャップ部２６，２７の吸引口２８，２９は、切り換えユニット２４により大気に連通されている。従って、２つのキャップ部２６，２７の内部には、それぞれ、吸引口２８，２９からの距離に応じた湿度分布が存在している。それ故、キャップ部２６，２７で覆われている複数のノズル１６のうち、吸引口２８，２９からの距離が遠い、即ち、ノズル１６から吸引口２６，２７に至る流路の長さが長いノズル１６ほど、インクが乾燥の進行が遅く、インクの増粘の程度が低くなる。

具体的には、吸引口２８，２９と対向する、ノズル列３３の一端側（図４の左側）のノズル１６は吸引口２８，２９からの距離が短いため、このようなノズル１６の開口付近の湿度は低く、乾燥の進行が速い。一方、ノズル列３３の他端側（図４の右側）に位置するノズル１６は、吸引口２８，２９からの距離が遠いため、ノズル１６の開口付近の湿度が高く、乾燥の進行は遅い。

尚、図４のように、キャップ部２６，２７内にキャップチップ５１，５２が収容されている場合には、キャップチップ５１，５２の周囲に、矢印で示される狭い流路５３，５４（隙間）が形成される。このとき、上に記載した「吸引口からノズルまでの距離」とは、吸引口２８，２９とノズル１６とを直線的に結ぶ、いわゆる、最短距離ではなく、吸引口２８，２９とノズル１６との間で、空気が行き来する流路５３，５４に沿った距離のことである。従って、例えば、ノズル列３３の配列方向中央部に位置するノズル１６（１６ａ）と吸引口２８，２９との距離は、最短距離（直線距離）では、ノズル列３３の図中右端に位置するノズル１６と比べて短いが、ノズル１６ａと吸引口２８，２９の間にキャップチップ５１，５２が介在しているために、キャップチップ５１，５２の外周の流路５３，５４に沿った距離では遠くなる。従って、このノズル１６ａの開口付近の湿度は、図４の右端部に位置するノズル１６よりもさらに高くなり、乾燥進行は遅くなる。

また、図５に示すように、第２キャップ部２７に覆われる３種類のカラーノズル１６ｃｌに関して言えば、中央に位置するシアンのノズル１６ｃが吸引口２９と対向しており、直線距離では最も吸引口２９に近い。しかし、流路５４に沿った距離では、このシアンのノズル１６ｃは、イエローのノズル１６ｙやマゼンタのノズル１６ｍと比べると吸引口２９から離れた位置にあり、乾燥の進行は遅い。

そして、フラッシング制御部６６は、全てのノズル１６についてフラッシング量を一律にするのではなく、上述したような吸引口２８，２９からの距離が遠い（流路長さが長い）ノズル１６ほど、フラッシング量を少なくする。これにより、使用前のフラッシングにおけるインク消費量を抑えることができる。ノズル１６毎でフラッシング量を異ならせるには、フラッシングの発数（連続噴射回数）を変える、あるいは、１発のフラッシングで噴射する液滴量を変えるといった手法を採用すればよい。

また、本実施形態では、キャップ部２６，２７にキャップチップ５１，５２が収容されているために、図４、図５のように、インク噴射面４ａの複数のノズル１６がキャップチップ５１，５２によって蓋をされるような状態になっている。さらに、吸引口２８，２９とノズル１６との間の流路５３，５４が複雑になる（狭く且つ長くなる）ため、ノズル１６内のインクの乾燥が抑制される。さらに、前記流路５３，５４が複雑になっていると、吸引口２８，２９からの距離（実際に空気が行き来する流路の長さ）が異なるノズル１６間で、インクの乾燥進行にさらに大きな差が出る。つまり、特に、キャップチップ５１，５２がキャップ部材２１内に設けられている場合に、上述したように、吸引口２８，２９からの距離に応じてフラッシング量を変えることで、フラッシング時のインク消費量抑制効果が非常に高くなる。

また、先にも少し触れたが、フラッシング制御部６６は、休止期間検出部６７により検出されたインクジェットヘッド４の休止期間（キャップ部材２１によるキャッピング期間）が長いほど、フラッシング量を増加させる。但し、吸引口２８，２９からの距離が遠いノズル１６では、距離が近いノズル１６と比べて、休止期間が長くなっても乾燥の進行度はそれほど大きくは変化しない。そこで、吸引口２８，２９からの距離が遠いノズル１６ほど、インクジェットヘッド４の休止期間に応じてフラッシング量を増加させるときの増加量を少なく設定する。

例えば、フラッシング発数によりフラッシング量を変える場合を考える。このとき、吸引口に最も近いノズルと、最も遠いノズルで、休止期間に応じたフラッシング量の増加量を以下のように設定することができる。

［吸引口に最も近いノズル］
休止期間が１日のときのフラッシング量：２０発
休止期間が１日増えたときのフラッシング増加量：１０発
［吸引口に最も遠いノズル］
休止期間が１日のときのフラッシング量：１０発
休止期間が１日増えたときのフラッシング増加量：３発
この場合、休止期間が３日であった場合のフラッシング量（フラッシング発数）は、
吸引口に最も近いノズル：２０発＋１０発×（３−１）＝４０発
吸引口に最も遠いノズル：１０発＋３発×（３−１）＝１６発
となる。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］図８に示すように、キャップ部材２１内に、多孔質部材からなるフォーム７１が収容されていてもよい。この形態では、複数のノズル１６と吸引口２８，２９とが、フォーム７１に形成された多数の孔からなる複雑な流路によって接続されるため、全体的にノズル１６に乾燥は生じにくい。しかし、この場合でも、吸引口２８，２９から遠い位置にあるノズル１６は、吸引口２８，２９に近いノズル１６よりもさらに乾燥が生じにくいことは容易に理解される。そこで、前記実施形態と同様に、吸引口２８，２９からの距離が遠いノズル１６ほどフラッシング量を少なくする。

２］図９に示すように、キャップ部材２１に、前述したキャップチップ５１，５２（図４、図５）やフォーム７１（図８）などが収容されていない形態でも、本願発明を適用できる。この場合には、複数のノズル１６と吸引口２８，２９との間に介在物が存在しないため、直線距離で吸引口２８，２９からの距離が遠いノズル１６ほどフラッシング量を少なくする。

４］前記実施形態のキャップ部材２１は、吸引ポンプ２３に接続されており、吸引パージ用のキャップ部材２１を兼ねるものであったが、図１０のように、キャップ部材２１が、吸引ポンプ２３とは接続されない、ノズル保護及び乾燥防止の専用のキャップであってもよい。この場合でも、キャッピング時の内圧変動防止のために、キャップ部材２１には大気連通口７２が形成され、キャッピング状態ではキャップ部材２１内の空間は大気連通状態となっている。そして、大気連通口７２からの距離が遠いノズル１６ほど、使用前フラッシングにおけるフラッシング量を少なくする。尚、大気連通口７２の形成位置は、図１０に示されるキャップ部材２１の底壁部２１ａの端部に限定されるものではなく、大気連通口７２がキャップ部材２１の底壁部２１ａの中央部に形成されてもよいし、あるいは、リップ部２１ｂに形成されてもよい。

３］前記実施形態では、図５に示すように、ブラックのノズル１６ｂｋと３色のカラーのノズル１６ｃｌとが、別々のキャップ部２５，２６によって覆われていたが、１つのキャップ部材２１によって４種類のノズル１６が共通に覆われてもよい。あるいは、４種類のノズル１６が、仕切り壁２１ｃによって互いに仕切られた４つのキャップ部でそれぞれ覆われてもよい。

以上説明した実施形態及びその変更形態は、インクジェットプリンタに適用したものであるが、画像記録以外の用途で使用される液滴噴射装置においても、ヘッド休止時のノズルの乾燥という問題は生じ得ることから、様々な分野で使用される液滴噴射装置に対しても、本発明を適用することは可能である。

１ インクジェットプリンタ
４ インクジェットヘッド
４ａ インク噴射面
１６ ノズル
２１ キャップ部材
２３ 吸引ポンプ
２４ 切り換えユニット
２８，２９ 吸引口
５１，５２ キャップチップ
５３，５４ 流路
６６ フラッシング制御部
６７ 休止期間検出部
７２ 大気連通口

Claims (5)

1. 液滴を噴射する複数のノズルが開口した液滴噴射面を有する液滴噴射ヘッドと、
   前記液滴噴射ヘッドの前記液滴噴射面に対して離接可能で、前記複数のノズルの開口を覆う大きさを有し、且つ、大気連通口が形成されたキャップ部材と、
   前記液滴噴射ヘッドを制御して、前記複数のノズルのそれぞれについて、前記ノズルから液滴を噴射させて液体を排出する、フラッシングを行わせるフラッシング制御手段を有し、
   前記キャップ部材内に、板状部材が収容されており、前記キャップ部材の内面と前記板状部材によって、前記ノズルから前記大気連通口に至る流路が形成され、
   前記フラッシング制御手段は、
   大気連通状態にある前記キャップ部材によって前記液滴噴射面が覆われていた後に行うフラッシングにおいては、前記複数のノズルのうち、前記大気連通口に至る前記流路の長さが長いノズルほどフラッシング量を少なくすることを特徴とする液滴噴射装置。
2. 前記キャップ部材に形成された吸引口に接続され、前記キャップ部材が前記液滴噴射面に接触した状態において、前記キャップ部材内を吸引して前記ノズルから液体を排出させる、吸引パージを行う吸引手段と、
   前記キャップ部材の前記吸引口が前記吸引手段に接続された吸引パージ可能状態と、前記吸引口が大気に連通した大気連通状態の、前記吸引口の２つの状態を切り換える切り換え手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
3. 前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルが、大気連通状態の前記キャップ部材により覆われる期間である、前記液滴噴射ヘッドの休止期間を検出する休止期間検出手段を有し、
   前記フラッシング制御手段は、
   前記休止期間検出手段で検出された前記休止期間が長いほど、各ノズルのフラッシング量を増加させ、
   前記大気連通口からの距離が遠いノズルほど、前記休止期間に対応した前記フラッシング量の増加量を少なくすることを特徴とする請求項１または２に記載の液滴噴射装置。
4. 液滴を噴射する複数のノズルが開口した液滴噴射面を有する液滴噴射ヘッドと、
   前記液滴噴射ヘッドの前記液滴噴射面に対して離接可能で、前記複数のノズルの開口を覆う大きさを有し、且つ、吸引口が形成されたキャップ部材と、
   前記キャップ部材に形成された吸引口に接続され、前記キャップ部材が前記液滴噴射面に接触した状態において、前記キャップ部材内を吸引して前記ノズルから液体を排出させる、吸引パージを行う吸引手段と、
   前記キャップ部材の前記吸引口が前記吸引手段に接続された吸引パージ可能状態と、前記吸引口が大気に連通した大気連通状態の、前記吸引口の２つの状態を切り換える切り換え手段と、
   前記液滴噴射ヘッドを制御して、前記複数のノズルのそれぞれについて、前記ノズルから液滴を噴射させて液体を排出する、フラッシングを行わせるフラッシング制御手段を有し、
   前記キャップ部材内に、板状部材が収容されており、前記キャップ部材の内面と前記板状部材によって、前記ノズルから前記吸引口に至る流路が形成され、
   前記フラッシング制御手段は、
   大気連通状態にある前記キャップ部材によって前記液滴噴射面が覆われていた後に行うフラッシングにおいては、前記複数のノズルのうち、前記吸引口に至る前記流路の長さが長いノズルほどフラッシング量を少なくすることを特徴とする液滴噴射装置。
5. 前記液滴噴射ヘッドの前記複数のノズルが、大気連通状態の前記キャップ部材により覆われる期間である、前記液滴噴射ヘッドの休止期間を検出する休止期間検出手段を有し、
   前記フラッシング制御手段は、
   前記休止期間検出手段で検出された前記休止期間が長いほど、各ノズルのフラッシング量を増加させ、
   前記吸引口からの距離が遠いノズルほど、前記休止期間に対応した前記フラッシング量の増加量を少なくすることを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。

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