JP5251951B2 - 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、液滴噴射ヘッド内の液体流路に異物や気泡等が混入する、あるいは、ノズル内の液体が乾燥して増粘するなどして、ヘッドの液滴噴射性能が低下した場合に、前記異物や気泡、あるいは、増粘した液体をノズルから排出して性能を回復させる手段を備えたものがある。

上述した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画像等の記録を行う、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、インクジェットヘッドと、インクジェットヘッドのインク噴射面に密着して複数のノズルを覆うキャップ部材と、キャップ部材に形成された吸引口に接続される吸引ポンプとを備えている。そして、複数のノズルがキャップ部材で覆われた状態で、吸引ポンプでキャップ部材内を減圧してノズルからインクを吸い出すことで、インクジェットヘッド内の異物や気泡等をインクとともに排出する（以下、上記回復動作を「吸引パージ」という）。

また、この特許文献１，２のインクジェット記録装置では、前記吸引パージ後に、インクジェットヘッドのインク噴射面に付着したインクをワイパーで拭き取る（ワイピング動作）。さらに、ワイピング後にノズルのメニスカスを整えるために、実際の記録動作に先立ってノズルから液滴を噴射するフラッシング（予備吐出ともいう）を行う。尚、吸引パージによって一旦排出されたインク（排インク）が、インクジェットヘッド内の背圧によってノズル内に吸い込まれる、あるいは、ワイピングによってノズル開口に付着して吸い込まれることがあるため、このようなノズル内に吸い込まれるインクを排出する目的も兼ねてフラッシングを行っている。

尚、特許文献１，２には、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、混色を効果的に防止する技術が開示されている。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、前記吸引パージ後にキャップ部材をインク噴射面から離間させる際には、キャップ部材とインク噴射面との間にインクが繋がった状態（インクブリッジ）が発生し、このインクブリッジが切れたときにインクが周囲に飛散する。この点に関して、本願出願人は、キャップ部材をインク噴射面に対して傾斜させながら離間させ（実施形態の図４（ｂ）参照）、キャップ部材が最後に離れる部分にインクブリッジを局所的に形成させることにより、インクの飛散を抑制することを検討している。

その場合、インク噴射面の、キャップ部材が最後に離れる位置に近いノズルほど、インクブリッジに近くなることから、そのインクブリッジを形成している排インクがノズル内に入り込む可能性が高い。ここで、このような排インクは、インクジェットヘッド内の異物や気泡、あるいは、増粘したインクとともに排出されたインクであり、また、泡立っている場合も多い。そのため、このようなインクがノズル内に残存していると、その後の液滴噴射動作に悪影響を及ぼす虞があることから、ノズルから完全に排出しておく必要がある。それ故、インクブリッジが局所的に形成される場合、ブリッジ形成位置に近いノズルについては、特にフラッシングを十分に行って、ノズル内に吸い込まれた排インクを確実に排出しておくことが望まれる。その一方で、全てのノズルについて一律にフラッシング量を多めに設定すると、フラッシングで消費される液体量が多くなってしまう。

この点につき、前記特許文献１，２には、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、インクブリッジからの距離に応じて、各ノズルのフラッシング量を設定することについて開示されていない。

本発明の目的は、吸引パージ後のフラッシングにおいて、液滴噴射面のブリッジ形成位置からの距離に応じてノズルのフラッシング量を設定し、ノズルに吸い込まれた液体の排出を確実に行いつつ、フラッシング時の液体消費量を抑えることである。

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、前記キャップ部材の前記吸引口に接続され、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前記ノズルから液体を排出する、吸引パージを行う吸引手段と、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、
前記キャップ部材は、前記液滴噴射面から離れるときに、前記液滴噴射面との接触面が前記液滴噴射面に対して傾くように傾動可能に構成され、
前記フラッシング制御手段は、前記吸引パージ後に行うフラッシングにおいては、前記液滴噴射面の、傾斜状態の前記キャップ部材が最後に離れる位置に近いノズルほど、フラッシング量を多くすることを特徴とするものである。

吸引手段による吸引パージを行った後に、キャップ部材を傾斜状態で液滴噴射面から離間させると、液滴噴射面からキャップ部材が最後に離れる位置において液体のブリッジが形成される。そこで、このブリッジ形成位置に近いノズルほどフラッシング量を多くすることで、ノズルに吸い込まれた液体を確実に排出することができる。また、ブリッジ形成位置から遠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、フラッシングによる液体の消費量が抑えられる。

第２の発明の液滴噴射装置は、前記第１の発明において、前記液滴噴射ヘッドは、複数種類の液体の液滴をそれぞれ噴射する複数種類のノズルを有し、前記キャップ部材は、前記複数種類のノズルの開口を共通に覆う大きさを有することを特徴とするものである。

液滴噴射ヘッドが複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数種類のノズルを有し、キャップ部材が前記複数種類のノズルを共通に覆うように構成されている場合、吸引パージによって複数種類のノズルからそれぞれ排出された液体がキャップ部材内で混合された状態となる。従って、ブリッジ形成位置に近いノズルにおいては混合液体が吸い込まれることになる。本来噴射する液体と異なる液体が混入した状態でノズルを使用することは好ましくないことから、ブリッジ形成位置に近く、混合液体が吸い込まれやすいノズルについては、フラッシング量を多くして混合液体を確実に排出することが好ましい。

第３の発明の液滴噴射装置は、前記第１の発明において、前記液滴噴射ヘッドは、複数種類の液体の液滴をそれぞれ噴射する複数種類のノズルを有し、前記キャップ部材は、前記複数種類のノズルの開口を、種類毎にそれぞれ個別に覆う大きさを有するとともに仕切り壁で区切られた複数のキャップ部を有し、前記複数のキャップ部に複数の吸引口がそれぞれ形成されていることを特徴とするものである。

本発明では、液滴噴射ヘッドが複数種類の液体をそれぞれ噴射する複数種類のノズルを有するとともに、キャップ部材が前記複数種類のノズルを個別に覆う複数のキャップ部を有し、複数種類のノズルについて個別に吸引パージが行われる。ここで、複数のキャップ部が仕切り壁で仕切られているために、前記第２の発明とは違って、吸引パージ中において、排出された複数種類の液体同士が混ざり合うことはないが、吸引パージ終了後にキャップ部材を液滴噴射面から離間させたときに、あるキャップ部に、隣接するキャップ部内の液体が仕切り壁を越えて流入することがある。この場合は、傾斜状態のキャップ部材が最後に離れる位置において、混合した液体のブリッジが生じることになることから、このブリッジ形成位置に近いノズルほどフラッシング量を多くすることが好ましい。

第４の発明の液滴噴射装置は、前記第３の発明において、前記液滴噴射ヘッドは、染料インクと顔料インクをそれぞれ噴射する２種類の前記ノズルを有することを特徴とするものである。

染料インクと顔料インクが混じり合うと凝集が生じてノズル詰まりが生じる虞があるため、混合したインクが付着する可能性のあるノズルについては、フラッシングを十分に行って混合したインクを確実に排出することが好ましい。

第５の発明の液滴噴射装置は、前記第３又は第４の発明において、前記液滴噴射ヘッドは、所定の配列方向に配列され、ブラックインクの液滴を噴射する複数の第１ノズルと、前記配列方向と交差する方向に前記複数の第１ノズルと並ぶように前記配列方向に配列され、前記第１ノズルよりもノズル数が多い、カラーインクの液滴を噴射する複数の第２ノズルとを有し、
前記キャップ部材は、前記複数の第１ノズルを覆う第１キャップ部と、前記第１キャップ部よりも内容積が大きい、前記複数の第２ノズルを覆う第２キャップ部とを有し、さらに、前記キャップ部材は、前記液滴噴射面との接触面が、前記配列方向に対して傾くように傾動可能に構成され、
前記フラッシング制御手段は、前記複数の第１ノズルについて、前記液滴噴射面の、傾斜状態の前記キャップ部材が最後に離れる位置に近いノズルほど、フラッシング量を多くすることを特徴とするものである。

カラーインクの液滴を噴射する第２ノズルは、ブラックインクの液滴を噴射する第１ノズルよりもノズル数が多く、吸引パージで第２ノズルから排出されるインクの量は第１ノズルよりも多くなる。そのために、第２ノズルを覆う第２キャップ部は、第１キャップ部よりも内容積が大きくなっている。この場合、傾斜状態のキャップが液滴噴射面から離れたときに、排出インク量が多い第２キャップ部から仕切り壁を越えて比較的多くの量のカラーインクが第１キャップ部へ流れて混合が生じる虞がある。また、第１キャップ部の内容積（面積）は小さいために、第２キャップ部から流入したカラーインクは平面的に大きく広がることができないため、第１キャップ部に混合インクのブリッジが生じやすい。

このように、第１キャップ部と第２キャップ部が仕切り壁で仕切られている場合でも、特に、ブラックインクの第１ノズルを覆う第１キャップ部において、混色したインクブリッジが生じる可能性がある。そこで、複数の第１ノズルについて、ブリッジ近くに位置するノズルのフラッシング量を多くする。

第６の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第５の何れかの発明において、前記キャップ部材の、前記液滴噴射面に対して傾斜したときの前記液滴噴射面に近い側の端部に前記吸引口が形成されていることを特徴とするものである。

キャップ部材が傾斜した状態で液滴噴射面から離間する際には、液滴噴射面に近い側の端部が液滴噴射面から最後に離れるため、この端部と液滴噴射面との間にブリッジが形成される。そこで、キャップ部材の前記端部に吸引口が形成されることで、ブリッジを形成する液体が吸引口から排出されやすくなる。

第７の発明の液滴噴射装置は、前記第１〜第６の何れかの発明において、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を備え、
前記フラッシング制御手段は、前記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、前記キャップ部材の吸引口からの距離が遠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。

ノズルから液滴を噴射させないときには、キャップ部材により液滴噴射面が覆われてノズルの乾燥の進行が抑制される。このとき、切り換え手段によってキャップ部材の吸引口は大気連通状態にされる。上記の状態から液滴噴射ヘッドの使用を開始する際には、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）を行うことになるが、キャップ部材に覆われていた複数のノズルの中でも、大気に連通しているキャップ部材の吸引口から離れたノズルは乾燥の進行は遅い。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における液体の消費量を抑えることができる。

本発明によれば、液滴噴射面の、ブリッジ形成位置に近いノズルほどフラッシング量を多くすることで、ノズルに吸い込まれた液体を確実に排出することができる。また、ブリッジ形成位置から遠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、フラッシングによる液体の消費量が抑えられる。

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。 吸引パージ実行時におけるキャップ部材及びキャップ駆動機構の、搬送方向を含む鉛直面に関する断面図であり、（ａ）はキャッピング時、（ｂ）はキャップ部材の離間時をそれぞれ示す。 吸引パージ実行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り、（ａ）はキャッピング時、（ｂ）はキャップ部材の離間時をそれぞれ示す。 ノズル保護状態のキャップ部材の、搬送方向を含む鉛直面に関する断面図である。 プリンタの制御系を概略的に示すブロック図である。 変更形態のキャップ部材の、走査方向を含む鉛直面に関する断面図である。 別の変更形態のキャップ部材の、走査方向を含む鉛直面に関する断面図である。

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。尚、ブラックインクの液滴を噴射するノズル１６ｂｋ（以下、ブラックノズル１６ｂｋともいう）が本願発明の第１ノズル、３色のカラーインクの液滴を噴射する３種類のノズル１６ｙ、１６ｃ、１６ｍ（以下、カラーノズル１６ｃｌともいう）が本願発明の第２ノズルに相当する。また、流路ユニット３０の下面において、ブラックのノズル列３３ｂｋと、カラー（イエロー）のノズル列３３ｙとの間には、空いた領域３７が存在しているが、この領域３７は、後述するキャップ部材２１の２つのキャップ部２６，２７を仕切る仕切り壁２１ｃが当接する領域になっている（図５参照）。

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、吸引パージ実行時におけるキャップ部材２１及びキャップ駆動機構２５の、搬送方向を含む鉛直面に関する断面図であり、（ａ）はキャッピング時、（ｂ）はキャップ部材２１のリリース時をそれぞれ示す。また、図５は、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り、（ａ）はキャッピング時、（ｂ）はキャップ部材２１の離間（リリース）時をそれぞれ示す。尚、図４、図５では、ワイパー２２の図示を省略している。また、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。

図４、図５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。尚、３列のノズル列を構成するカラーノズル１６ｃｌは、ノズル列が１列のブラックノズル１６ｂｋよりもノズルの数が多いことから、カラーノズル１６ｃｌを共通に覆う大きさを有する第２キャップ部２７は、ブラックノズル１６ｂｋを覆う第１キャップ部２６よりも面積（内容積）が大きくなっている。そして、キャップ部材２１は、後述するキャップ駆動機構２５によりインク噴射面４ａに対して離接し、インク噴射面４ａに接触したときには、第１キャップ部２６によりブラックノズル１６ｂｋを覆うとともに、第２キャップ部２７によりカラーノズル１６ｃｌを覆う。

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。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）内を吸引することで、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は、上記吸引パージ以外にも、インクジェットヘッド４を使用しない状態（インクを噴射しない状態）においても用いられる。図６は、ノズル保護状態のキャップ部材２１の、搬送方向を含む鉛直面に関する断面図である。図６のように、インクジェットヘッド４が使用されないときには、キャップ部材２１がインク噴射面４ａに接触してノズル１６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の未使用時にはキャップ部材２１内の空間が呼吸可能となるように、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、外部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。

また、キャップ部材２１は、インク噴射面４ａと接触するリップ部２１ｂの先端面（接触面２１ｅ）が、インク噴射面４ａに開口したノズル１６の配列方向（搬送方向）に対して傾動可能に構成されており、キャップ駆動機構２５は、キャップ部材２１を傾斜状態でインク噴射面４ａから離間させる。

図４に示すように、キャップ駆動機構２５は、所定のプロファイルを有するカム５１と、カム５１を回転駆動させるカム駆動モータ５２と、キャップ部材２１を収容するキャップホルダ５３とを備えている。キャップホルダ５３は、上部が開口したボックス形状を成しており、その内部にキャップ部材２１が収容されている。また、キャップホルダ５３の内底部にはコイルバネ５４が設けられており、このコイルバネ５４によってキャップ部材２１は上方へ付勢されている。

キャップ部材２１は、その底壁部２１ａの一端部（ノズル配列方向における一方側の端部）において突出した係止突起２１ｄを備えている。一方、キャップホルダ５３においてキャップ部材２１の前記一端側には、係止突起２１ｄに係合する突起状のストッパ５５が設けられている。ストッパ５５は係止突起２１ｄに対して上方に位置しており、係止突起２１ｄがストッパ５５に当接することによって、コイルバネ５４に付勢されるキャップ部材２１の上方限界位置が規定されている。

また、キャップ部材２１の係止突起２１ｄと反対側の端部には、図４の紙面直交方向に延びる枢支軸５６が設けられており、また、キャップホルダ５３のストッパ５５と反対側の端部には、枢支軸５６をスライド自在に支持する軸受部５７が設けられている。従って、キャップ部材２１は、図４（ｂ）のように枢支軸５６が軸受部５７の天井部分に当接したときに、枢支軸５６を中心に回動することによって、係止突起２１ｄ側の端部が、キャップホルダ５３の内底面に当接する下方限界位置から、係止突起２１ｄがストッパ５５に当接する上方限界位置に至る間を移動可能になっている。

上記のようにしてキャップ部材２１を収容するキャップホルダ５３の下面には、カム５１の周面が当接している。カム５１は、カム駆動モータ５２により回転駆動され、カム５１の位相（回転角度）に応じてキャップホルダ５３（及びキャップ部材２１）は昇降駆動されるようになっている。そして、インクジェットヘッド４がメンテナンス位置Ａ（図１参照）にあるときに、カム５１が反時計回りの方向に回転すると、カム５１のプロファイルによってキャップホルダ５３が押し上げられ、図４（ａ）のように、キャップ部材２１がインク噴射面４ａに接触し、ノズル１６を覆ったキャッピング状態となる。この状態で吸引ポンプ２３によってキャップ部材２１内の吸引が行われると、キャップ部材２１（第１キャップ部２６、第２キャップ部２７）内の圧力が低下してノズル１６からキャップ部２６，２７内にインクが排出される（吸引パージ）。

一方、図４（ａ）の状態から、カム５１を時計回りの方向に回転させることにより、カム５１のプロファイルに応じてキャップホルダ５３が自重により下降する。このとき、キャップ部材２１はコイルバネ５４によって上方へ付勢される一方で、キャップ部材２１の図中右端部は枢支軸５６が、キャップホルダ５３の軸受部５７の天井部分に当接するため、キャップ部材２１は、キャップホルダ５３の下降に伴って図中右端部から先に離間する。これにより、図４（ｂ）のように、キャップ部材２１の接触面２１ｅが、図中左端部が右端部よりも上方に位置した、ノズル配列方向（搬送方向）に対して傾斜した姿勢で、インク噴射面４ａから離間することになる。

上記のように、傾斜状態でキャップ部材２１をインク噴射面４ａから離間させると、図４（ｂ）のように、キャップ部材２１が最後に離れる端部（図中左端部）とインク噴射面４ａとの間に局所的にインクブリッジＩａが形成される。このように、キャップ部材の外周部の一部にのみインクブリッジＩａが形成されることで、インクブリッジＩａが切れるときの周囲へのインクの飛散が抑制されることになる。

また、キャップ部材２１がインク噴射面４ａから離間すると、吸引ポンプ２３により、キャップ部材２１内に溜まったインクを吸引して排出する。尚、図４（ｂ）のキャップ部材２１の傾斜姿勢において、インク噴射面４ａに近い側の端部（図中左端部）、即ち、インク噴射面４ａに対して最後に離れる端部に吸引口２８，２９が形成されている。この構成では、インクブリッジＩａの形成位置の近くに吸引口２８，２９が設けられていることから、キャップ部材２１内に溜まったインクを確実に排出できるようになる。

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。

また、本実施形態のプリンタ１は、記録用紙Ｐへの印刷を行わない期間に、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に移動した状態で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、上記フラッシングを、特に、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内に吸い込まれてしまう。また、本実施形態のように、第２キャップ部２７が３色のカラーノズル１６ｃｌを共通に覆う構成では、カラーノズル１６ｃｌの吸引パージを行ったときに第２キャップ部２７内で３色のカラーインクが混合し、混色したインクがノズル１６に逆流、あるいは、開口に付着することになる。また、吸引パージ後にワイパー２２でインク噴射面４ａを拭き取った際に、ノズル１６の開口に異なる色のインクが付着し、そのインクがノズル１６内に吸い込まれることもある。このように、ノズル１６内に吸い込まれた排インクを確実に排出するために、メンテナンス終了時にフラッシングを行う。

また、図６のように、インクジェットヘッド４が使用されていない状態では、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の使用開始前にもフラッシングを行う。

尚、上記フラッシングにおいては、排インクや増粘インクをノズル１６内から確実に排出するために、一定以上のインク量（フラッシング量）を噴射する必要があるが、全てのノズル１６について排インクの逆流のしやすさや増粘の程度は同じではなく、フラッシング量の適正値は異なる。そこで、本実施形態では、各ノズル１６に対して適切なフラッシング量が個別に設定される。これについては、次述のフラッシング制御の説明で詳述する。

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。

さらに、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を昇降させるカム駆動モータ５２等を制御して、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。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、及び、フラッシング制御部６６のそれぞれの機能は、実際には、上述した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。

以下、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。本実施形態においては、フラッシング制御部６６は、インクジェットヘッド４の複数のノズル１６について、フラッシング量を一律にするのではなく、個々のノズル１６に対してそれぞれ適切なフラッシング量を設定する。このように設定されたフラッシング量に基づいて、フラッシング制御部６６はインクジェットヘッド４の圧電アクチュエータ３１を制御して各ノズル１６に対して設定されたフラッシング量の液滴噴射を行わせる。尚、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。

ここで、前述したように、本実施形態のプリンタ１は、上記フラッシングとして、吸引パージを含むメンテナンスの終了後のフラッシング（以下、パージ後のフラッシングという）と、一定の休止期間の後にインクジェットヘッド４の使用を開始する直前に行うフラッシング（以下、使用前フラッシングという）を少なくとも実施する。ここで、パージ後のフラッシングと、使用前フラッシングとでは、フラッシングの目的が異なることから、個々のノズル１６に設定されるフラッシング量も異なる。以下、フラッシング量の設定について、パージ後のフラッシングと、使用前フラッシングのそれぞれに分けて説明する。

（パージ後のフラッシング）
先にも触れたが、図４（ｂ）に示すように、吸引パージが終了すると、キャップ部材２１はインクジェットヘッド４のインク噴射面４ａから、ノズル配列方向（搬送方向）に対して傾斜した状態で離間する。その際に、キャップ部材２１のノズル配列方向における一端側の、吸引口２８，２９が形成された端部（図中左端部）がインク噴射面４ａから最後に離間する部分となり、この位置において、キャップ部材２１とインク噴射面４ａとの間に排インクＩによるインクブリッジＩａが局所的に形成される。そのため、このインクブリッジＩａに近いノズル１６については、ノズル１６内に多くの排インクＩが吸い込まれやすい。

そこで、フラッシング制御部６６は、インク噴射面４ａにおいて搬送方向に配列されたノズル１６のうち、インク噴射面４ａの、キャップ部材２１が最後に離れる位置に近いノズル１６、即ち、図４の左側に位置するノズル１６ほど、フラッシング量を多く設定する。逆に、図４の右側に位置するノズル１６はインクブリッジＩａから離れており、排インクＩがノズル１６内に吸い込まれにくいため、フラッシング量を少なくする。これにより、フラッシング時に消費するインクの総量を少なく抑えることができる。

特に、本実施形態では、３色のカラーインクをそれぞれ噴射する３色のカラーノズル１６ｃｌが、第２キャップ部２７によって共通に覆われるため、吸引パージ後には第２キャップ部２７内には３色の排インクが混合した状態で存在し、インクブリッジＩａに近い位置のカラーノズル１６ｃｌにおいては混色インクが吸い込まれることになる。そこで、この混色インクを確実に排出できるように、搬送方向に配列された複数のカラーノズル１６ｃｌのうち、図４の左側に位置するノズル１６ほど、フラッシング量を多くする。

尚、図５のように、ブラックノズル１６ｂｋを覆う第１キャップ部２６と、カラーノズル１６ｃｌを覆う第２キャップ部２７は、仕切り壁２１ｃで仕切られていることから、吸引パージ時に、ブラックインクＩｂｋとカラーインクＩｃｌとが、前述した第２キャップ部２７内での３色のカラーインクの混合のように混ざり合うことはないが、吸引パージの終了後に、キャップ部材２１をインク噴射面４ａから離間させたときに、一方のキャップ部から他方のキャップ部へインクが流れ込んで、混色が生じる可能性がある。

ここで、カラーノズル１６ｃｌの数はブラックノズル１６ｂｋよりも多く、そのために、吸引パージでカラーノズル１６ｃｌから排出されるインクの総量は、ブラックノズル１６ｂｋと比べて多くなる。また、カラーノズル１６ｃｌを覆う第２キャップ部２７の内容積（面積）は、ブラックノズル１６ｂｋを覆う第１キャップ部２６よりも大きくなっている。そのため、キャップ部材２１がインク噴射面４ａから離れたときに、図５（ｂ）に示されるように、排出インク量が多い第２キャップ部２７から仕切り壁２１ｃを越えて比較的多量のカラーインクが第１キャップ部２６へ流れて、第１キャップ部２６内でインクの混合が生じる可能性が高い。さらに、第１キャップ部２６の内容積（面積）は小さいために、流入したカラーインクが平面的に大きく広がりにくく、第１キャップ部２６に混合インクのブリッジが生じやすい。

このように、専用の第１キャップ部２６で覆われるブラックノズル１６ｂｋについても、混色インクがノズル１６内に逆流する虞があることから、搬送方向に配列されたブラックノズル１６ｂｋについても、図４の左側に位置するノズル１６ほど、フラッシング量を多くする。特に、本実施形態では、カラーインクが染料インクであるのに対し、ブラックインクは顔料インクであり、染料インクと顔料インクとが混じり合うと凝集が生じてノズル詰まりが生じる虞があるため、カラーが混ざった排インクが吸い込まれる可能性のあるブラックノズル１６ｂｋについては、フラッシングを十分に行っておくことが好ましい。

尚、３色のカラーノズル１６ｃｌを共通に覆う第２キャップ部２７内においては３色のカラーインクが確実に混合してしまうのに対して、第２キャップ部２７から第１キャップ部２６へカラーインクが仕切り壁２１ｃを越えてブラックインクと混合することは、常に生じることではなく、また、混合が生じてもブラックインクに対して混じり合うカラーインクの量はそれほど多くはないと考えられる。そのため、ブラックノズル１６ｂｋとカラーノズル１６ｃｌの両方について、インクブリッジＩａの形成位置に近いノズル１６のフラッシング量をそれぞれ多くするとしても、ブラックノズル１６ｂｋのフラッシング量は、カラーノズル１６ｃｌと比べて少なめに設定してもよい。

（使用前フラッシング）
使用前フラッシングの大きな目的の１つは、ノズル１６内の増粘したインクを排出することであるから、上述したパージ後のフラッシングとは異なり、乾燥の進行度（インクの増粘の程度）によって、各ノズル１６のフラッシング量が設定される。ここで、上述したように、インクジェットヘッド４が使用されていない状態で、ノズル１６がキャップ部材２１に覆われているときには、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。このとき、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おり、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。

そこで、吸引口２８，２９からの距離が遠い、図６の右側に位置するノズル１６ほどフラッシング量を少なくすることで、使用前のフラッシングにおける液体の消費量を抑えることができる。尚、本実施形態では、キャップ部材２１の、インク噴射面４ａから最後に離れる端部と、吸引口２８，２９が設けられている端部が同じ（図４、図６の左端部）であるため、結果的には、上述したパージ後のフラッシングと、この使用前フラッシングの両方において、共に、図４や図６の左側に位置するノズル１６ほどフラッシング量が多く設定されることになる。

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２１Ａが、ブラックノズル１６ｂｋ及び３色のカラーノズル１６ｃｌの、４種類のノズル１６の開口を共通に覆う大きさを有するものであってもよい。この場合は、キャップ部材２１Ａ内で４色のインクが混じり合い、４種類のノズル１６のそれぞれで混色インクが吸い込まれることから、４種類のノズル１６のそれぞれについて、キャップ部材２１が最後に離れる、インクブリッジの形成位置に近いノズル１６ほど、フラッシング量を多くする。

２］図９に示すように、キャップ部材２１Ｂが、仕切り壁２１ｃによって仕切られた、４種類のノズル１６の開口を、種類毎に個別に覆う大きさを有する４つのキャップ部７１〜７４を有するものであってもよい。この場合は、４種類のノズル１６からそれぞれ排出された４色のインクが直接混じり合うことはないが、キャップ部材２１Ｂをインク噴射面４ａから離間させたときに、隣接するキャップ部７１〜７４間で、仕切り壁２１ｃを越えてインクが移動して混色インクのインクブリッジを形成する虞がある。そこで、４種類のノズル１６のそれぞれについて、キャップ部材２１Ｂが最後に離れる部分に近いノズル１６ほど、フラッシング量を多くする。

３］前記実施形態では、キャップ部材２１の、インク噴射面４ａから最後に離間する端部に、吸引ポンプ２３と接続される吸引口２８，２９が形成されていたが、吸引口の形成位置に上記位置に限られるものではない。尚、前記実施形態から吸引口の位置を変更した場合、使用前フラッシングのフラッシング量は吸引口からの距離に基づいて設定されることから、パージ後のフラッシングと、使用前フラッシングとで、フラッシング量が多くなるノズル１６の位置が異なることになる。

４］インクジェットヘッド４が、染料インクと顔料インクをそれぞれ噴射する形態に限られるものではなく、複数種類のインクが全て染料インク、あるいは、すべて顔料インクであってもよい。

５］異なる種類のインクの混合が生じない形態、例えば、吸引パージ時にキャップ部材がインクジェットヘッド４の１色のノズル１６のみを覆う形態や、インクジェットヘッド４が噴射するインクが１色である形態においても、本発明を適用する意義は十分ある。即ち、吸引パージによって排出された排インクが混色インクでなくとも、このような排インクが再びノズル１６に吸い込まれて放置されることは好ましくないことから、本発明を適用してフラッシングによりノズル内の排インクを確実に排出しておくことが好ましい。

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、吸引パージ後の液体の混合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
１６ｃｌ カラーノズル
１６ｂｋ ブラックノズル
２１，２１Ａ，２１Ｂ キャップ部材
２１ｃ 仕切り壁
２３ 吸引ポンプ
２４ 切り換えユニット
２６ 第１キャップ部
２６ 第２キャップ部
２８，２９ 吸引口
６６ フラッシング制御部
７１〜７４ キャップ部

Claims (7)

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、
   前記キャップ部材の前記吸引口に接続され、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前記ノズルから液体を排出する、吸引パージを行う吸引手段と、
   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、
   前記キャップ部材は、前記液滴噴射面から離れるときに、前記液滴噴射面との接触面が前記液滴噴射面に対して傾くように傾動可能に構成され、
   前記フラッシング制御手段は、
   前記吸引パージ後に行うフラッシングにおいては、前記液滴噴射面の、傾斜状態の前記キャップ部材が最後に離れる位置に近いノズルほど、フラッシング量を多くすることを特徴とする液滴噴射装置。
2. 前記液滴噴射ヘッドは、複数種類の液体の液滴をそれぞれ噴射する複数種類のノズルを有し、
   前記キャップ部材は、前記複数種類のノズルの開口を共通に覆う大きさ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は、複数種類の液体の液滴をそれぞれ噴射する複数種類のノズルを有し、
   前記キャップ部材は、前記複数種類のノズルの開口を、種類毎にそれぞれ個別に覆う大きさを有するとともに仕切り壁で区切られた複数のキャップ部を有し、前記複数のキャップ部に複数の吸引口がそれぞれ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の液滴噴射装置。
4. 前記液滴噴射ヘッドは、染料インクと顔料インクをそれぞれ噴射する２種類の前記ノズルを有することを特徴とする請求項３に記載の液滴噴射装置。
5. 前記液滴噴射ヘッドは、所定の配列方向に配列され、ブラックインクの液滴を噴射する複数の第１ノズルと、前記配列方向と交差する方向に前記複数の第１ノズルと並ぶように前記配列方向に配列され、前記第１ノズルよりもノズル数が多い、カラーインクの液滴を噴射する複数の第２ノズルとを有し、
   前記キャップ部材は、前記複数の第１ノズルを覆う第１キャップ部と、前記第１キャップ部よりも内容積が大きい、前記複数の第２ノズルを覆う第２キャップ部とを有し、
   さらに、前記キャップ部材は、前記液滴噴射面との接触面が、前記配列方向に対して傾くように傾動可能に構成され、
   前記フラッシング制御手段は、前記複数の第１ノズルについて、前記液滴噴射面の、傾斜状態の前記キャップ部材が最後に離れる位置に近いノズルほど、フラッシング量を多くすることを特徴とする請求項３又は４に記載の液滴噴射装置。
6. 前記キャップ部材の、前記液滴噴射面に対して傾斜したときの前記液滴噴射面に近い側の端部に前記吸引口が形成されていることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液滴噴射装置。
7. 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を備え、
   前記フラッシング制御手段は、
   前記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、前記キャップ部材の吸引口からの距離が遠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請求項１〜６の何れかに記載の液滴噴射装置。

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