JP7424146B2 - キャップ装置、及び、液体吐出装置 - Google Patents
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Description
本発明は、複数のノズルが形成されたノズル面を覆うキャップとキャップ内に収容された導電性の収容部材とを備えたキャップ装置、及び、キャップ装置を備えた液体吐出装置に関する。
特許文献１には、ボックス部材（キャップ）内にインク吸収部材とインク吸収部材の表面に配置された網目状の電極とを収容し、印刷ヘッドのノズルから電極に向けてインクを吐出させ、吐出状態の検査を行うことが示されている。
特許文献１では、ボックス部材の底面に一体成形された支持棒に、インク吸収部材及び電極を貫通させ、支持棒の頭部を加熱加圧して、頭部をかしめることで、インク吸収部材及び電極（収容部材）をボックス部材（キャップ）に対して固定している。この場合、支持棒の頭部（凸部）は電極として機能しないため、ノズルから頭部に向けてインクが吐出されても、当該ノズルに関する吐出状態の検査は行えず、検査精度が悪化し得る。
本発明の目的は、凸部によって吐出状態の検査精度が悪化する問題を抑制できる、キャップ装置及び液体吐出装置を提供することにある。
本発明に係るキャップ装置は、被吐出媒体に液体を吐出する複数のノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドの前記ノズル面を覆うためのキャップと、前記ノズル面と対向可能に前記キャップ内に収容された導電性の収容部材であって、前記液体吐出ヘッドとの間に電位差を生じさせることが可能な収容部材と、前記収容部材と前記ノズル面とが対向したときに前記収容部材の前記ノズル面側の表面から突出するように前記収容部材を貫通する凸部を有し、前記収容部材を前記キャップに対して固定する固定部と、前記凸部を覆い、前記収容部材の前記ノズル面側の表面に沿った表面を有する導電性のカバーであって、前記液体吐出ヘッドとの間に電位差を生じさせることが可能なカバーと、を備えたことを特徴とする。
本発明に係る液体吐出装置は、被吐出媒体に液体を吐出する複数のノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、前記ノズル面を覆うためのキャップと、前記ノズル面と対向可能に前記キャップ内に収容された導電性の収容部材であって、前記液体吐出ヘッドとの間に電位差を生じさせることが可能な収容部材と、前記収容部材と前記ノズル面とが対向したときに前記収容部材の前記ノズル面側の表面から突出するように前記収容部材を貫通する凸部を有し、前記収容部材を前記キャップに対して固定する固定部と、前記凸部を覆い、前記収容部材の前記ノズル面側の表面に沿った表面を有する導電性のカバーであって、前記液体吐出ヘッドとの間に電位差を生じさせることが可能なカバーと、前記液体吐出ヘッドと前記収容部材及び前記カバーとの間の電位差を示す信号を出力する信号出力部と、制御部と、を備え、前記制御部は、前記複数のノズルから前記収容部材及び前記カバーに向けて液体を吐出させ、前記信号出力部から出力された前記信号に基づいて、前記複数のノズルの吐出状態の検査を行うことを特徴とする。
本発明によれば、凸部を覆いかつ収容部材のノズル面側の表面に沿った表面を有する導電性のカバーが設けられたことで、凸部によって吐出状態の検査精度が悪化する問題を抑制できる。
本発明の一実施形態に係るプリンタ１００は、図１に示すように、ヘッド１と、キャリッジ２と、プラテン３と、搬送機構４と、キャップ装置５１を含むメンテナンスユニット５と、制御装置９とを備えている。プリンタ１００が本発明の「液体吐出装置」に該当し、ヘッド１が本発明の「液体吐出ヘッド」に該当する。
ヘッド１は、図２に示すように、流路ユニット１１と、アクチュエータユニット１２とを含む。流路ユニット１１の下面は、複数のノズル１１ｎが形成されたノズル面１１ａであり、鉛直方向と直交する。流路ユニット１１の内部には、インクタンク（図示略）に連通する共通流路１１ｘと、共通流路１１ｘから複数のノズル１１ｎのそれぞれに至る複数の個別流路１１ｙとが形成されている。流路ユニット１１の上面には、複数の個別流路１１ｙのそれぞれに含まれる複数の圧力室１１ｃが開口している。アクチュエータユニット１２は、流路ユニット１１の上面に複数の圧力室１１ｃを覆うように配置された振動板１２１と、振動板１２１の上面に配置された圧電層１２２と、圧電層１２２の上面に複数の圧力室１１ｃのそれぞれと対向するように配置された複数の個別電極１２３とを含む。振動板１２１及び圧電層１２２において各個別電極１２３と各圧力室１１ｃとで挟まれた部分は、圧力室１１ｃ毎に個別のユニモルフ型アクチュエータとして機能し、ドライバＩＣ１５による各個別電極１２３への電圧の印加に応じて独立して変形可能である。アクチュエータが圧力室１１ｃに向かって凸となるように変形することにより、圧力室１１ｃの容積が減少し、圧力室１１ｃ内のインクに圧力が付与され、ノズル１１ｎからインクが吐出される。
キャリッジ２は、図１に示すように、ヘッド１を保持し、かつ、ノズル面１１ａと平行な走査方向に沿った２本のガイドレール２１，２２に支持されている。制御装置９の制御によりキャリッジモータ２５（図６参照）が駆動されると、キャリッジ２は、ガイドレール２ａ，２ｂに沿って走査方向に移動する。これにより、ヘッド１は、キャップ装置５１と鉛直方向に対向するメンテナンス位置と、キャップ装置５１と鉛直方向に対向しない非メンテナンス位置とを取り得る。
プラテン３は、ヘッド１及びキャリッジ２の下方に配置されている。プラテン３の上面に、用紙Ｐが支持される。用紙Ｐは、本発明の「被吐出媒体」に該当する。
搬送機構４は、搬送方向にプラテン３を挟んで配置された２つのローラ対４１，４２を含む。搬送方向は、ノズル面１１ａと平行で、かつ、走査方向と直交する方向である。制御装置９の制御により搬送モータ４５（図６参照）が駆動されると、ローラ対４１，４２が用紙Ｐを挟持した状態で回転し、用紙Ｐが搬送方向に搬送される。
メンテナンスユニット５は、キャップ装置５１と、吸引ポンプ５６と、廃液タンク５７とを含む。キャップ装置５１は、プラテン３に対して走査方向の一方に配置されている。
キャップ装置５１は、図３及び図４に示すように、キャップ５１１と、キャップ５１１内に収容された収容部材５１２と、収容部材５１２の中央に設けられた凹部５１２ｂに嵌合したカバー５１３と、キャップ５１１を支持するキャップホルダ５１４とを含む。
収容部材５１２及びカバー５１３は、後述する検査用の電極として機能するものであって、導電性であり、本実施形態では導電性樹脂（カーボン粉末配合のＰＯＭ(ポリアセタール)等）からなる。
キャップ５１１及びキャップホルダ５１４は、非導電性である。本実施形態において、キャップ５１１はゴム等の弾性材料からなり、キャップホルダ５１４は非導電性の合成樹脂等からなる。
キャップホルダ５１４は、図４に示すように、鉛直方向と直交する底部５１４ａと、底部５１４ａの外周から上方に突出した側部５１４ｂとを含む。底部５１４ａと側部５１４ｂとで画定される直方体状の空間に、キャップ５１１が配置されている。
キャップ５１１は、キャップホルダ５１４と同様、鉛直方向と直交する底部５１１ａと、底部５１１ａの外周から上方に突出した側部５１１ｂとを含む。底部５１１ａと側部５１１ｂとで画定される直方体状の空間に、収容部材５１２が収容されている。収容部材５１２は、キャップ５１１よりも剛性が高く、側部５１１ｂの内側への倒れを抑制する機能等を有する。
収容部材５１２は、凹部５１２ｂの外側に位置する表面５１２ａと、凹部５１２ｂの底面である表面５１２ｃとを有する。表面５１２ａ，５１２ｃは、共に、上側を向く面であり、ヘッド１がメンテナンス位置にあるときにノズル面１１ａと鉛直方向に対向する。表面５１２ａは表面５１２ｃよりも上方にあり、ヘッド１がメンテナンス位置にあるとき、ノズル面１１ａと表面５１２ａとの鉛直方向の距離は、ノズル面１１ａと表面５１２ｃとの鉛直方向の距離よりも小さい。
キャップホルダ５１４は、さらに、凸部５１４ｐ及び管部５１４ｔを含む。
凸部５１４ｐは、底部５１４ａにおける搬送方向及び走査方向の略中央から、上方に突出し、キャップ５１１の底部５１１ａと収容部材５１２とを貫通している。凸部５１４ｐは、収容部材５１２の表面５１２ｃから突出するように収容部材５１２を貫通し、その先端が凹部５１２ｂに配置されている。凸部５１４ｐの先端近傍に形成された凹部５１４ｘに止め輪５１５を嵌合することで、収容部材５１２がキャップ５１１に対して固定され、キャップ５１１及び収容部材５１２がキャップホルダ５１４に対して固定される。凸部５１４ｐ及び止め輪５１５が、本発明の「固定部」に該当する。
止め輪５１５は、キャップホルダ５１４と同様、非導電性であり、非導電性の合成樹脂等からなる。
管部５１４ｔは、底部５１４ａにおける走査方向の中央かつ搬送方向の下流側に設けられ、キャップ５１１の底部５１１ａを貫通している。管部５１４ｔは、鉛直方向に貫通した排出孔５１９が形成されている。排出孔５１９は、キャップ５１１内のインクを排出するための孔であり、チューブを介して吸引ポンプ５６と連通している。排出孔５１９は、収容部材５１２によって覆われている。
カバー５１３は、凸部５１４ｐを覆い、収容部材５１２の表面５１２ａに沿った表面５１３ａを有する。本実施形態において、表面５１３ａは表面５１２ａと同じ高さにあり、ヘッド１がメンテナンス位置にあるとき、ノズル面１１ａと表面５１２ａとの鉛直方向の距離Ｇと、ノズル面１１ａと表面５１３ａとの鉛直方向の距離Ｇとは、互いに同じである。
収容部材５１２は、凹部５１２ｂに連通する一対の窪み５１２ｄを有する。一対の窪み５１２ｄは、凹部５１２ｂにおける平面視（図３）で走査方向に沿った２つの辺のそれぞれから、凹部５１２ｂの外側に向かって、搬送方向と平行な方向（第１方向）に延びている（図４参照）。
カバー５１３は、図３に示すように、第１方向の長さが、第２方向（走査方向であり、第１方向と直交しかつ表面５１２ｃに沿った方向）の長さよりも長い。カバー５１３の第１方向の両端に、窪み５１２ｄに挿入されるフック５１３ｆが設けられている（図３及び図４参照）。カバー５１３は、収容部材５１２における窪み５１２ｄを画定する部分にフック５１３ｆが引っ掛かることで、収容部材５１２に対して固定されている。
図３に示すように、収容部材５１２の表面５１２ａと、カバー５１３の表面５１３ａとの間には、隙間Ｓａ，Ｓｂが設けられている。隙間Ｓａは、表面５１３ａの外縁の第２方向（所定方向）に沿った２つの辺のそれぞれに沿って延びている。隙間Ｓｂは、表面５１３ａの外縁の第１方向（直交方向）に沿った２つの辺のそれぞれに沿って延びている。つまり、表面５１３ａの外縁の全周に亘って、隙間Ｓａ，Ｓｂが設けられている。
隙間Ｓａの第１方向（直交方向）の幅Ｗａは、ノズル１１ｎの直交方向の中心間距離Ｄ（図１参照）よりも大きい。隙間Ｓｂの第２方向（所定方向）の幅Ｗｂは、幅Ｗａと同じである。例えば、幅Ｗａ，Ｗｂは０．１５ｍｍ前後であり、中心間距離Ｄは０．０８ｍｍ前後である。なお、中心間距離Ｄは、複数のノズル１１ｎを、第１方向に延びる仮想直線上に第２方向から射影したときの、ノズル同士の中心間距離であってもよいし、或いは、第１方向に配列された複数のノズル１１ｎからなるノズル列における、ノズル同士の中心間距離であってもよい。
収容部材５１２及びカバー５１３には、それぞれ、隙間Ｓａ，Ｓｂに沿って、傾斜面５１２ｙ，５１３ｙが形成されている（図４参照）。傾斜面５１２ｙは表面５１２ａに接続し、傾斜面５１３ｙは表面５１３ａに接続している。傾斜面５１２ｙ，５１３ｙは、それぞれ、隙間Ｓａ，Ｓｂに近づくほど、表面５１２ｃに近づく（即ち、下方に向かう）形状である。
フック５１３ｆは、鉛直方向において隙間Ｓａと重なり、隙間Ｓａの底面を画定する部分を有する。また、フック５１３ｆは、鉛直方向において排出孔５１９と重ならない。
収容部材５１２及びカバー５１３は、互いに接触することで互いに電気的に接続されており、かつ、電圧印加回路６１及び電圧検出回路６２と電気的に接続されている。電圧印加回路６１は本発明の「電圧印加部」に該当し、電圧検出回路６２は本発明の「信号出力部」に該当する。
電圧印加回路６１は、制御装置９の制御により、収容部材５１２及びカバー５１３に所定の電圧Ｖａ（図７参照）を印加する。一方、ヘッド１の流路ユニット１１は、導電性であり（例えば金属材料からなり）、グランド電位に保持されている。これにより、ヘッド１と、収容部材５１２及びカバー５１３との間に、電位差が生じる。
電圧検出回路６２は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧（即ち、ヘッド１と収容部材５１２及びカバー５１３との間の電位差）を示す信号を、制御装置９に出力する。
制御装置９は、図６に示すように、ＣＰＵ（Central Processing Unit）９１、ＲＯＭ（Read Only Memory）９２、ＲＡＭ（Random Access Memory）９３、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）９４を有する。制御装置９は、ＰＣ等の外部装置とデータ通信可能に接続されている。
ＲＯＭ９２には、ＣＰＵ９１が各種動作を制御するためのプログラムやデータが格納されている。ＲＡＭ９３は、ＣＰＵ９１が上記プログラムを実行する際に用いるデータを一時的に記憶する。ＣＰＵ９１は、外部装置から入力された記録指令等に基づいて、ＲＯＭ９２やＲＡＭ９３に記憶されているプログラムやデータにしたがい、ＡＳＩＣ９４に対する指令を行う。ＣＰＵ９１及びＡＳＩＣ９４が、「制御部」に該当する。
ＡＳＩＣ９４は、ドライバＩＣ１５、キャリッジモータ２５、搬送モータ４５、キャップ昇降モータ５５、吸引ポンプ５６、電圧印加回路６１及び電圧検出回路６２と接続されている。
記録時において、ＡＳＩＣ９４は、ＣＰＵ９１からの指令にしたがい、ドライバＩＣ１５、キャリッジモータ２５及び搬送モータ４５を駆動させ、用紙Ｐを搬送方向に搬送する「搬送動作」と、キャリッジ２を走査方向に移動させながらノズル１１ｎからインクを吐出させる「吐出動作」とを、交互に行わせる。つまり、記録中、用紙Ｐは間欠的に搬送される。上記動作が交互に繰り返し行われることにより、用紙Ｐ上に、インクのドットが形成され、画像が記録される。
メンテナンス時において、ＡＳＩＣ９４は、ＣＰＵ９１からの指令にしたがい、キャリッジモータ２５を駆動させてヘッド１をメンテナンス位置に配置し、キャップ昇降モータ５５を駆動させてキャップ装置５１を上方に移動させる。これにより、キャップ５１１の側部５１１ｂ先端がノズル面１１ａと接触し、ノズル面１１ａがキャップ５１１によって覆われる。
ノズル面１１ａがキャップ５１１によって覆われた状態で、吸引ポンプ５６を駆動させると、キャップ５１１内が負圧となることで、ノズル１１ｎからインクが強制的に排出され、当該インクがキャップ５１１内に受容される（吸引パージ）。当該インクは、収容部材５１２の表面５１２ａ及びカバー５１３の表面５１３ａに受容され、また、隙間Ｓａ，Ｓｂに受容される。
隙間Ｓａに向けて排出されたインクＩは、図５に示すように、フック５１３ｆにより保持される。当該インクＩの表面Ｉａは、毛管作用により、収容部材５１２の表面５１２ａ及びカバー５１３の表面５１３ａよりも、下方に位置する。
上記のようにしてキャップ５１１内に受容されたインクは、収容部材５１２の側面や下面に形成された溝（図示略）を通って排出孔５１９に至り、吸引ポンプ５６を介して廃液タンク５７（図１参照）に貯留される。ただし、隙間Ｓａに受容されたインクＩ（図５参照）は、隙間Ｓａに保持されたままである。
ノズル詰まり（本発明に係る「ノズルの吐出状態」）の検査を行う際、ＡＳＩＣ９４は、ＣＰＵ９１からの指令にしたがい、キャリッジモータ２５を駆動させてヘッド１をメンテナンス位置に配置し、ドライバＩＣ１５を駆動させてヘッド１の複数のノズル１１ｎからキャップ５１１内の収容部材５１２及びカバー５１３に向けてインクを吐出させる。
本実施形態では、電圧印加回路６１により、検査用の電極として機能する収容部材５１２及びカバー５１３に、正の電圧Ｖａが印加されている。インクは、正に帯電している。インクがノズル１１ｎから吐出されてから収容部材５１２及びカバー５１３に着弾するまで、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧は、上昇し、電圧Ｖａよりも高い電圧Ｖｂに達する（図７（ａ）参照）。インクが収容部材５１２及びカバー５１３に着弾した後は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧は、徐々に低下し、電圧Ｖａに戻る。一方、ノズル１１ｎからインクが吐出されない場合は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧は、電圧Ｖａからほとんど変化しない（図７（ｂ）参照）。
隙間Ｓａに保持されたインクＩ（図５参照）も、検査用の電極として機能する。つまり、隙間Ｓａに保持されたインクＩにも、収容部材５１２及びカバー５１３と同様、電圧印加回路６１により、正の電圧Ｖａが印加されている。したがって、検査の際に隙間Ｓａに向けてインクが吐出されると、上記と同様の電圧の変化が生じる。
ＡＳＩＣ９４は、電圧検出回路６２から出力された信号（即ち、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧を示す信号）に基づいて、ノズル詰まりの検査を行う。具体的には、ＡＳＩＣ９４は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧が閾値Ｖｔ，Ｖｔ’を超えたとき、ノズル１１ｎに詰まりがない（即ち、ノズル１１ｎの吐出状態に異常がない）と判断する。当該検査は、ノズル１１ｎ毎に行われる。
ＡＳＩＣ９４は、検査結果に基づき、適宜の処理を行う。例えば、複数のノズル１１ｎのうち、詰まりがある（即ち、吐出状態に異常がある）と判断されたノズル１１ｎが１つ以上ある場合、吸引パージ（吸引ポンプ５６を駆動させ、ノズル１１ｎからインクを強制的に排出させる処理）を実行する。複数のノズル１１ｎのうち、詰まりがある（即ち、吐出状態に異常がある）と判断されたノズル１１ｎがない場合、吸引パージを実行せず、記録指令に基づく記録処理（上述の「搬送動作」と「吐出動作」とを交互に行わせる処理）を実行する。或いは、複数のノズル１１ｎのうち、詰まりがある（即ち、吐出状態に異常がある）と判断された一部のノズル１１ｎについて、フラッシング（ドライバＩＣ１５を駆動させることで当該ノズル１１ｎからインクを吐出させる処理）を実行してもよい。
ＲＯＭ９２には、ノズル１１ｎ毎の閾値Ｖｔ，Ｖｔ’が記憶されている。閾値Ｖｔ，Ｖｔ’は、電圧Ｖａよりも高く電圧Ｖｂよりも低い値である。また、複数のノズル１１ｎの
うち、検査の際に隙間Ｓａに向けてインクを吐出する特定ノズルについての閾値Ｖｔ’は、特定ノズル以外のノズルについての閾値Ｖｔよりも低い。
うち、検査の際に隙間Ｓａに向けてインクを吐出する特定ノズルについての閾値Ｖｔ’は、特定ノズル以外のノズルについての閾値Ｖｔよりも低い。
特定ノズルは、１又は複数のノズル１１ｎで構成される。例えば、ヘッド１やキャップ装置５１の組付精度やガタを考慮し、ヘッド１がメンテナンス位置に配置されたときに隙間Ｓａと鉛直方向に対向する可能性があるノズルとして、複数のノズル１１ｎを特定してよい。
以上に述べたように、本実施形態によれば、凸部５１４ｐを覆いかつ収容部材５１２のノズル面１１ａ側の表面５１２ａに沿った表面５１３ａを有する、導電性のカバー５１３が設けられている（図４参照）。この場合、吐出状態の検査において、ノズル１１ｎから吐出されたインクは、収容部材５１２の表面５１２ａと、カバー５１３の表面５１３ａとに、着弾する。そして、検査用の電極として機能する収容部材５１２及びカバー５１３の電圧に基づき、吐出状態の検査を行うことができる。したがって、凸部５１４ｐによって吐出状態の検査精度が悪化する問題を抑制できる。
カバー５１３は、収容部材５１２の凹部５１２ｂに嵌合している（図３及び図４参照）。この場合、カバー５１３の表面５１３ａと、収容部材５１２における凹部５１２ｂの外側に位置する表面５１２ａとに向けて、ノズル１１ｎからインクを吐出させ、吐出状態の検査を実行できる。
収容部材５１２の表面５１２ａと、カバー５１３の表面５１３ａとの間に、隙間Ｓａ，Ｓｂがある（図３及び図４参照）。この場合、カバー５１３の取り付けが容易である。また、図５に示すように、隙間ＳａにインクＩを保持させ、当該インクＩを検査用の電極として機能させることができる。さらに、隙間ＳａにインクＩを保持させることで、キャップ５１１で覆われたノズル１１ｎの乾燥防止にも有効である。
隙間Ｓａの幅Ｗａは、ノズル１１ｎの中心間距離Ｄよりも大きい（図４参照）。この場合、検査の際に、少なくとも１つのノズル１１ｎを隙間Ｓａに対向させることができる。そして、当該ノズル１１ｎについて、隙間Ｓａに保持されたインクＩを検査用の電極として機能させ、検査を実行できる。
収容部材５１２の表面５１２ａと、カバー５１３の表面５１３ａとの少なくとも一方に、傾斜面５１２ｙ，５１３ｙ（隙間Ｓａに近づくほど、表面５１２ｃに近づく形状の面）が接続している（図４及び図５参照）。傾斜面５１２ｙ，５１３ｙがないと、隙間Ｓａに保持されたインクＩの表面Ｉａが、図５に示すように収容部材５１２の表面５１２ａ及びカバー５１３の表面５１３ａよりも下方に位置する（即ち、ノズル面１１ａから離隔する）場合と、収容部材５１２の表面５１２ａ及びカバー５１３の表面５１３ａよりも上方に位置する（即ち、ノズル面１１ａに近づく）場合との、両方が同程度の確率で生じ得る。この点、本構成では、傾斜面５１２ｙ，５１３ｙがあることで、隙間Ｓａに保持されたインクＩの表面Ｉａが、図５に示すように収容部材５１２の表面５１２ａ及びカバー５１３の表面５１３ａよりも下方に位置することを保証できる。これにより、隙間Ｓａに保持されたインクＩを検査用の電極として機能させ、検査を安定して行うことができる。
収容部材５１２の表面５１２ａと、カバー５１３の表面５１３ａとのそれぞれに、傾斜面５１２ｙ，５１３ｙが接続している（図４及び図５参照）。この場合、隙間Ｓａに保持されたインクＩの表面Ｉａが、収容部材５１２の表面５１２ａ及びカバー５１３の表面５１３ａよりも下方に位置することを、より確実に保証できる。これにより、隙間Ｓａに保持されたインクＩを検査用の電極として機能させ、検査をより安定して行うことができる。
カバー５１３に設けられたフック５１３ｆは、鉛直方向において隙間Ｓａと重なり、隙間Ｓａの底面を画定する部分を有する（図４及び図５参照）。この場合、フック５１３ｆがインクの受け部となり、隙間Ｓａにインクを保持させ易い。
カバー５１３は、第１方向に長く、第２方向の力よりも、第１方向の力によって変形し易い。カバー５１３において、変形し易い第１方向の両端に、フック５１３ｆが設けられている（図３参照）。この場合、カバー５１３の取り付けが容易である。
フック５１３ｆは、鉛直方向において、排出孔５１９と重ならない（図３及び図４参照）。この場合、排出孔５１９を介してキャップ５１１内に吸引力を生じさせたときに、フック５１３ｆに集中的に吸引力が生じず、フック５１３ｆによって保持されたインクＩ（図５参照）に作用する吸引力を抑制できる。
収容部材５１２は、導電性樹脂からなり、排出孔５１９を覆っている（図４参照）。この場合、排出孔５１９を介してキャップ５１１内に吸引力を生じさせたときに、収容部材５１２が抵抗となり、排出孔５１９に集中的に吸引力が生じることを抑制できる。換言すると、吸引力をキャップ５１１全体に分散できる。これにより、ノズル１１ｎからのインクの吸引を、キャップ５１１全体において均一に行うことができる。
収容部材５１２及びカバー５１３は、電圧印加回路６１と電気的に接続される（図４参照）。この場合、収容部材５１２及びカバー５１３に所定の電圧Ｖａ（図７参照）を印加し、検査を行うことができる。
収容部材５１２及びカバー５１３とノズル面１１ａとが対向したとき、ノズル面１１ａと表面５１２ａとの鉛直方向の距離Ｇと、ノズル面１１ａと表面５１３ａとの鉛直方向の距離Ｇとは、互いに同じである（図４参照）。この場合、検査精度を高めることができる。
ＡＳＩＣ９４は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧が閾値Ｖｔ，Ｖｔ’を超えたとき、ノズル１１ｎに詰まりがない（即ち、ノズル１１ｎの吐出状態に異常がない）と判断する。複数のノズル１１ｎのうち、検査の際に隙間Ｓａに向けてインクを吐出する特定ノズルについての閾値Ｖｔ’は、特定ノズル以外のノズルについての閾値Ｖｔよりも低い（図７参照）。隙間Ｓａに保持されたインクＩは、収容部材５１２及びカバー５１３と共に検査用の電極として機能するが、インクＩの表面Ｉａは、収容部材５１２の表面５１２ａ及びカバー５１３の表面５１３ａよりも下方に位置する（図５参照）。そのため、表面Ｉａに向けてインクが吐出されたときの電圧の最高値Ｖｂ（図７（ａ）参照）は、表面５１２ａ，５１３ａに向けてインクが吐出されたときの電圧の最高値Ｖｂよりも、低くなる。そこで本実施形態では、隙間Ｓａに向けてインクを吐出する特定ノズルについての閾値Ｖｔ’を、隙間Ｓａ以外の部分に向けてインクを吐出するノズルについての閾値Ｖｔよりも低くしている。これにより、適切な検査結果を得ることができる。
＜別の実施形態＞
続いて、本発明の別の実施形態について説明する。
続いて、本発明の別の実施形態について説明する。
上述の実施形態（図７参照）では、電圧印加回路６１が、収容部材５１２及びカバー５１３に正の電圧Ｖａを印加する。これに対し、本実施形態（図８参照）では、電圧印加回路６１が、収容部材５１２及びカバー５１３に負の電圧Ｖａを印加する。
本実施形態（図８参照）では、インクがノズル１１ｎから吐出されてから収容部材５１２及びカバー５１３に着弾するまで、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧は、低下し、電圧Ｖａよりも低い電圧Ｖｂに達する（図８（ａ）参照）。インクが収容部材５１２及びカバー５１３に着弾した後は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧は、徐々に上昇し、電圧Ｖａに戻る。一方、ノズル１１ｎからインクが吐出されない場合は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧は、電圧Ｖａからほとんど変化しない（図８（ｂ）参照）。
隙間Ｓａに保持されたインクＩにも、収容部材５１２及びカバー５１３と同様、電圧印加回路６１により、負の電圧Ｖａが印加されている。したがって、検査の際に隙間Ｓａに向けてインクが吐出されると、上記と同様の電圧の変化が生じる。
上述の実施形態（図７参照）において、ＡＳＩＣ９４は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧が閾値Ｖｔ，Ｖｔ’を超えたとき、ノズル１１ｎに詰まりがない（即ち、ノズル１１ｎの吐出状態に異常がない）と判断する。これに対し、本実施形態（図８参照）において、ＡＳＩＣ９４は、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧が閾値Ｖｔ，Ｖｔ’を下回ったとき、ノズル１１ｎに詰まりがない（即ち、ノズル１１ｎの吐出状態に異常がない）と判断する。
本実施形態（図８参照）では、複数のノズル１１ｎのうち、検査の際に隙間Ｓａに向けてインクを吐出する特定ノズルについての閾値Ｖｔ’は、特定ノズル以外のノズルについての閾値Ｖｔよりも高い。隙間Ｓａに保持されたインクＩは、収容部材５１２及びカバー５１３と共に検査用の電極として機能するが、インクＩの表面Ｉａは、収容部材５１２の表面５１２ａ及びカバー５１３の表面５１３ａよりも下方に位置する（図５参照）。そのため、表面Ｉａに向けてインクが吐出されたときの電圧の最低値Ｖｂ（図８（ａ）参照）は、表面５１２ａ，５１３ａに向けてインクが吐出されたときの電圧の最低値Ｖｂよりも、高くなる。そこで本実施形態では、隙間Ｓａに向けてインクを吐出する特定ノズルについての閾値Ｖｔ’を、隙間Ｓａ以外の部分に向けてインクを吐出するノズルについての閾値Ｖｔよりも高くしている。これにより、適切な検査結果を得ることができる。
＜変形例＞
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限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
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限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な設計変更が可能なものである。
「ノズルの吐出状態」の検査は、「ノズル詰まり」の検査に限定されず、「インクの飛翔方向」や「吐出量」の検査であってもよい。また、検査結果に基づいて行われる処理は、「吸引パージ」や「フラッシング」に限定されず、様々な処理が行われてよい。
検査時にノズルから収容部材及びカバーに向けて液体を吐出させる際、ドライバＩＣを駆動させることに限定されず、吸引ポンプを駆動させてもよい。
上述の実施形態では、電圧検出回路６２が、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧を示す信号を制御装置９に出力し、制御装置９が、当該信号に基づいて、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧と閾値Ｖｔ，Ｖｔ’とを比較するが、これに限定されない。例えば、電圧検出回路６２が、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧と閾値Ｖｔ，Ｖｔ’とを比較し、その結果に応じた信号（即ち、収容部材５１２及びカバー５１３の電圧を示す信号を加工した信号）を制御装置９に出力してもよい。
検査の際、収容部材及びカバーがグランド電位に保持され、ヘッドに正又は負の電圧が印加されてもよい。この場合、収容部材及びカバーは電圧印加部と電気的に接続されず、ヘッドが電圧印加部と電気的に接続されてよい。またこの場合、ヘッドが電圧検出回路（信号出力部）と電気的に接続され、ヘッドの電圧に基づいて検査が行われてよい。
検査の際に、ノズルから吐出された液体によってヘッドと収容部材及びカバーとの間に電位差が生じる限りは、ノズルから吐出された液体が収容部材及びカバーに着弾することに限定されない。例えば、検査の際に、ノズルから吐出された液体が、収容部材及びカバーに着弾せず、収容部材及びカバーに誘導電流を発生させてもよい。
検査の際に、予めヘッドと収容部材及びカバーとの間に電位差を生じさせることに限定されない。ノズルから吐出された液体は、ノズル面から離れる際に、若干ではあるが正に帯電する。この帯電した液体がノズルから吐出されてから収容部材及びカバーに着弾するまで、収容部材及びカバーの電圧は上昇する。この電圧の変化に基づいて、検査を行うことができる。
ＣＰＵ及びＡＳＩＣが、制御部の機能を分担することに限定されない。例えば、ＣＰＵのみ又はＡＳＩＣのみが制御部として機能してもよいし、複数のＣＰＵ及び／又は複数のＡＳＩＣが制御部の機能を分担してもよい。
収容部材の表面（別の表面）とカバーの表面とのいずれか一方のみに、「隙間に近づくほど底面に近づく形状の面」が接続してもよい。
「隙間に近づくほど底面に近づく形状の面」は、上述の実施形態のような湾曲しない傾斜面５１２ｙ，５１３ｙに限定されず、湾曲した面であってもよい。
止め輪を設けず、凸部の先端をかしめることで、収容部材をキャップに対して固定してもよい。或いは、図９の変形例のように、収容部材２５１２を凸部５１４ｐ先端の凹部５１４ｘに嵌合させることで、収容部材をキャップに対して固定してもよい。
上述の実施形態（図４参照）では、キャップホルダ５１４の凸部５１４ｐによって、収容部材５１２がキャップ５１１に対して固定されているが、これに限定されない。例えば、キャップホルダ５１４を省略し、キャップ５１１の底部５１１ａに、収容部材５１２を貫通する凸部を設け、当該凸部によって収容部材５１２がキャップ５１１に対して固定されてもよい。
フックは、上述の実施形態（図４参照）ではカバーの側壁から外側に延びるが、カバーの側壁から内側に延びてもよい。この場合、収容部材の窪みは、カバーの側壁の内側に設けられてよい。
カバーは、収容部材の凹部に嵌合することに限定されない。例えば、上述の実施形態において、収容部材のうちカバーの外側にある部分が省略され、カバーがキャップに直接取り付けられる（例えば、カバーのフックがキャップに設けられた窪みに引っ掛かる）構成であってもよい。具体的には、例えば図９の変形例に係るキャップ装置２５１において、収容部材２５１２の表面２５１２ａには凹部が形成されておらず、カバー２５１３がキャップ５１１に直接取り付けられている。収容部材２５１２は、キャップホルダ５１４の凸部５１４ｐ先端に形成された凹部５１４ｘに嵌合している。カバー２５１２は、凸部５１４ｐを覆い、収容部材２５１２のノズル面側の表面２５１２ａに沿った表面２５１３ａを有する。収容部材２５１２は、排出孔５１９を覆っている。
収容部材の表面（ノズル側の別の表面）やカバーの表面に、当該表面に着弾した液体の捌けをよくする等の観点から、溝を設けてもよい。
収容部材は、導電性樹脂からなることに限定されず、例えばスポンジ等の多孔性材料（吸収体）からなってもよい。
ノズルから吐出される液体は、インクに限定されず、任意の液体（例えば、インク中の成分を凝集又は析出させる処理液、金属粒子が溶媒中に分散された液体等）であってよい。
液体吐出ヘッドは、シリアル式に限定されず、ライン式（即ち、位置が固定された状態で被吐出媒体に対して液体を吐出する方式）であってもよい。
アクチュエータは、圧電素子を用いたピエゾ方式のものに限定されず、その他の方式（例えば、発熱素子を用いたサーマル方式、静電力を用いた静電方式等）のものであってもよい。
被吐出媒体は、用紙に限定されず、例えば布、電子基板（フレキシブルプリント基板となる基材等）、屋外広告用のシート、段ボール、スマートフォン等の端末用の樹脂ケース等であってもよい。
本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリ、コピー機、複合機等にも適用可能である。
１ ヘッド（液体吐出ヘッド）
１１ｎ ノズル
１１ａ ノズル面
５１ キャップ装置
５１１ キャップ
５１２ 収容部材
５１２ａ 表面（ノズル面側の別の表面）
５１２ｂ 凹部
５１２ｃ 表面（ノズル面側の表面，凹部の底面）
５１２ｄ 窪み
５１２ｙ 傾斜面
５１３ カバー
５１３ａ 表面
５１３ｆ フック
５１３ｙ 傾斜面
５１４ キャップホルダ
５１４ｐ 凸部（固定部）
５１５ 止め輪（固定部）
５１９ 排出孔
６１ 電圧印加回路（電圧印加部）
６２ 電圧検出回路（信号出力部）
９１ ＣＰＵ（制御部）
９４ ＡＳＩＣ（制御部）
１００ プリンタ（液体吐出装置）
２５１ キャップ装置
２５１２ 収容部材
２５１２ａ 表面（ノズル面側の表面）
２５１３ カバー
２５１３ａ 表面
Ｐ 用紙（被吐出媒体）
Ｓａ 隙間
Ｗａ 幅
Ｄ 中心間距離
Ｖｔ，Ｖｔ’ 閾値
１１ｎ ノズル
１１ａ ノズル面
５１ キャップ装置
５１１ キャップ
５１２ 収容部材
５１２ａ 表面（ノズル面側の別の表面）
５１２ｂ 凹部
５１２ｃ 表面（ノズル面側の表面，凹部の底面）
５１２ｄ 窪み
５１２ｙ 傾斜面
５１３ カバー
５１３ａ 表面
５１３ｆ フック
５１３ｙ 傾斜面
５１４ キャップホルダ
５１４ｐ 凸部（固定部）
５１５ 止め輪（固定部）
５１９ 排出孔
６１ 電圧印加回路（電圧印加部）
６２ 電圧検出回路（信号出力部）
９１ ＣＰＵ（制御部）
９４ ＡＳＩＣ（制御部）
１００ プリンタ（液体吐出装置）
２５１ キャップ装置
２５１２ 収容部材
２５１２ａ 表面（ノズル面側の表面）
２５１３ カバー
２５１３ａ 表面
Ｐ 用紙（被吐出媒体）
Ｓａ 隙間
Ｗａ 幅
Ｄ 中心間距離
Ｖｔ，Ｖｔ’ 閾値
Claims (15)
- 被吐出媒体に液体を吐出する複数のノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドの前記ノズル面を覆うためのキャップと、
前記ノズル面と対向可能に前記キャップ内に収容された導電性の収容部材であって、前記液体吐出ヘッドとの間に電位差を生じさせることが可能な収容部材と、
前記収容部材と前記ノズル面とが対向したときに前記収容部材の前記ノズル面側の表面から突出するように前記収容部材を貫通する凸部を有し、前記収容部材を前記キャップに対して固定する固定部と、
前記凸部を覆い、前記収容部材の前記ノズル面側の表面に沿った表面を有する導電性のカバーであって、前記液体吐出ヘッドとの間に電位差を生じさせることが可能なカバーと、
を備えたことを特徴とするキャップ装置。 - 前記収容部材は、前記ノズル面側の表面を底面とする凹部を有し、
前記カバーは、前記凹部に嵌合していることを特徴とする請求項１に記載のキャップ装置。 - 前記収容部材における前記凹部の外側に位置する前記ノズル面側の別の表面と、前記カバーの前記表面との間に、隙間があることを特徴とする請求項２に記載のキャップ装置。
- 前記隙間は、前記底面に沿った所定方向に延びており、
前記隙間の、前記所定方向と直交しかつ前記底面に沿った直交方向の幅は、前記複数のノズルの前記直交方向の中心間距離よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載のキャップ装置。 - 前記収容部材の前記別の表面と、前記カバーの前記表面との少なくとも一方に、前記隙間に近づくほど前記底面に近づく形状の面が接続していることを特徴とする請求項３又は４に記載のキャップ装置。
- 前記収容部材の前記別の表面と、前記カバーの前記表面とのそれぞれに、前記隙間に近づくほど前記底面に近づく形状の面が接続していることを特徴とする請求項５に記載のキャップ装置。
- 前記収容部材は、前記凹部に連通し、前記底面に沿った第１方向に延びる窪みを有し、
前記カバーは、前記窪みに挿入されるフックを有し、
前記フックは、前記底面と直交する方向において前記隙間と重なり、前記隙間の底面を画定する部分を含むことを特徴とする請求項３～６のいずれか１項に記載のキャップ装置。 - 前記カバーは、前記第１方向の長さが、前記第１方向と直交しかつ前記底面に沿った第２方向の長さよりも長く、
前記カバーの前記第１方向の両端に前記フックが設けられたことを特徴とする請求項７に記載のキャップ装置。 - 前記フックは、前記底面と直交する方向において、前記キャップの底部に形成された前記キャップ内の液体を排出するための排出孔と重ならないことを特徴とする請求項７又は８に記載のキャップ装置。
- 前記収容部材は、導電性樹脂からなり、前記キャップの底部に形成された前記キャップ内の液体を排出するための排出孔を覆っていることを特徴とする請求項１～９のいずれか１項に記載のキャップ装置。
- 前記収容部材及び前記カバーは、前記収容部材及び前記カバーに電圧を印加する電圧印加部と電気的に接続されることを特徴とする請求項１～１０のいずれか１項に記載のキャップ装置。
- 被吐出媒体に液体を吐出する複数のノズルが形成されたノズル面を有する液体吐出ヘッドと、
前記ノズル面を覆うためのキャップと、
前記ノズル面と対向可能に前記キャップ内に収容された導電性の収容部材であって、前記液体吐出ヘッドとの間に電位差を生じさせることが可能な収容部材と、
前記収容部材と前記ノズル面とが対向したときに前記収容部材の前記ノズル面側の表面から突出するように前記収容部材を貫通する凸部を有し、前記収容部材を前記キャップに対して固定する固定部と、
前記凸部を覆い、前記収容部材の前記ノズル面側の表面に沿った表面を有する導電性のカバーであって、前記液体吐出ヘッドとの間に電位差を生じさせることが可能なカバーと、
前記液体吐出ヘッドと前記収容部材及び前記カバーとの間の電位差を示す信号を出力する信号出力部と、
制御部と、を備え、
前記制御部は、前記複数のノズルから前記収容部材及び前記カバーに向けて液体を吐出させ、前記信号出力部から出力された前記信号に基づいて、前記複数のノズルの吐出状態の検査を行うことを特徴とする液体吐出装置。 - 前記収容部材及び前記カバーと前記ノズル面とが対向したとき、前記ノズル面と直交する方向における、前記ノズル面と前記収容部材の前記表面との距離と、前記ノズル面と前記カバーの前記表面との距離とが、互いに同じであることを特徴とする請求項１２に記載の液体吐出装置。
- 前記収容部材は、前記ノズル面側の表面を底面とする凹部を有し、
前記カバーは、前記凹部に嵌合しており、
前記収容部材における前記凹部の外側に位置する前記ノズル面側の別の表面と、前記カバーの前記表面との間に、隙間があり、
前記収容部材の前記別の表面と、前記カバーの前記表面との少なくとも一方に、前記隙間に近づくほど前記底面に近づく形状の面が接続しており、
前記制御部は、前記検査を行う場合に、前記信号が示す電位差が閾値を超えたとき、当該ノズルの吐出状態に異常がないと判断し、
前記複数のノズルのうち、前記検査の際に前記隙間に向けて液体を吐出する特定ノズルについての前記閾値は、前記特定ノズル以外のノズルについての前記閾値よりも低いことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液体吐出装置。 - 前記収容部材は、前記ノズル面側の表面を底面とする凹部を有し、
前記カバーは、前記凹部に嵌合しており、
前記収容部材における前記凹部の外側に位置する前記ノズル面側の別の表面と、前記カバーの前記表面との間に、隙間があり、
前記収容部材の前記別の表面と、前記カバーの前記表面との少なくとも一方に、前記隙間に近づくほど前記底面に近づく形状の面が接続しており、
前記制御部は、前記検査を行う場合に、前記信号が示す電位差が閾値を下回ったとき、当該ノズルの吐出状態に異常がないと判断し、
前記複数のノズルのうち、前記検査の際に前記隙間に向けて液体を吐出する特定ノズルについての前記閾値は、前記特定ノズル以外のノズルについての前記閾値よりも高いことを特徴とする請求項１２又は１３に記載の液体吐出装置。
Priority Applications (2)
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