メンテナンス装置、メンテナンス方法及び液体噴射装置
【課題】高温低湿度の環境下であっても液体の増粘を抑制すること。
【解決手段】メンテナンス装置は、液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記空間が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部とを備える。
【解決手段】メンテナンス装置は、液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記空間が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンテナンス装置、メンテナンス方法及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴をインクジェットヘッドのノズルから記録紙（媒体）に対して噴射する液体噴射装置として、インクジェット式印刷装置（以下、「印刷装置」という。）が広く知られている。印刷装置においては、ノズル内のインクが乾燥して増粘するのを抑制するため、メンテナンスユニットに含まれるキャップを用いてノズル形成面を封止する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成において、ノズル形成面が封止された直後においては、ノズル形成面とキャップとで囲まれた空間の環境は、封止前の大気の環境とほぼ同じである。つまり、封止前の大気の環境が高温低湿の環境である場合、ノズル形成面が封止された直後では、ノズル内のインクは、高温低湿の環境である上記空間にさらされることになる。したがって、当該ノズル内のインクは、上記空間に蒸発して増粘する場合がある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、高温低湿度の環境下であっても液体の増粘を抑制することができるメンテナンス装置、メンテナンス方法及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るメンテナンス装置は、液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記空間が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部とを備える。
【０００７】
本発明によれば、収容部に液体が収容された状態でノズル形成面が封止された場合に、所定の期間振動付与部を作動させるので、ノズル形成面とキャップ部とで囲まれた空間、すなわち、キャップ部によって封止された空間に配置された液体に対して、所定の期間、振動を付与することができる。液体に振動を付与することにより、当該液体の蒸発を促進させることができるため、封止された空間を蒸発した液体で満たし、湿度を高めることができる。これにより、高温低湿度の環境下であっても、液体の増粘を抑制することができる。
【０００８】
上記の所定の期間については、例えば気温４０℃程度、湿度２０％程度の環境下においては、キャップ部によってノズル形成面が封止されてから３０秒程度経過するまでの期間とすることが有効である。この期間において、封止された空間が乾燥し、液体の増粘が発生しやすくなるからである。勿論、気温や湿度等の条件が異なる場合には、所定の期間を上記とは異なる期間とすることができる。この場合、気温や湿度等の条件に応じて最適な期間を実験やシミュレーションなどによって求めておき、求めた値を適用することができる。
【０００９】
上記のメンテナンス装置において、前記振動付与部は、前記収容部を吸引する正駆動、及び、前記収容部に気体を供給する逆駆動、を行うポンプ部を有し、前記制御部は、前記ポンプ部に前記正駆動及び前記逆駆動を切り替えて行わせることで前記ノズル形成面と前記キャップ部とで囲まれた空間の圧力を変動させる。
本発明によれば、振動付与部が、収容部を吸引する正駆動、及び、収容部に気体を供給する逆駆動、を行うポンプ部を有し、制御部がポンプ部に正駆動及び逆駆動を切り替えて行わせることでノズル形成面とキャップ部とで囲まれた空間の圧力を変動させるので、当該圧力変動によって液体に振動を付与することができる。
【００１０】
上記のメンテナンス装置において、前記液体振動部は、前記キャップ部を振動させるキャップ振動部を有する。
本発明によれば、液体振動部がキャップ部を振動させるキャップ振動部を有するので、キャップ部を介して液体に振動を付与することができる。
【００１１】
上記のメンテナンス装置において、前記キャップ部は、前記液体を吸収する吸収部材を有し、前記キャップ振動部は、前記吸収部材を振動可能である。
本発明によれば、キャップ振動部により、キャップ部に設けられる吸収部材を振動することができるので、吸収部材に吸収された液体に効率的に振動を付与することができる。
【００１２】
本発明に係るメンテナンス方法は、液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部を用いて、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面を封止する封止ステップと、前記封止ステップの後、所定の期間、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与ステップとを含む。
【００１３】
本発明によれば、収容部に液体が収容された状態で空間が封止された場合に、所定の期間振動付与部を作動させるので、この期間、封止された空間に配置された液体に対して振動を付与することができる。液体に振動を付与することにより、当該液体の蒸発を促進させることができるため、封止された空間を蒸発した液体で満たし、湿度を高めることができる。これにより、高温低湿度の環境下であっても、液体の増粘を抑制することができる。
【００１４】
上記のメンテナンス方法は、前記封止ステップに先立って行われ、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える予備振動付与ステップを更に含む。
本発明によれば、収容部に収容された液体に振動を与える予備振動付与ステップが封止ステップに先立って行われるので、予備振動付与ステップを行わない場合に比べ、封止時点から飽和状態に至るまでの時間を短くすることができる。
【００１５】
本発明に係る液体噴射装置は、液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、複数の前記ノズルから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部とを備える。
【００１６】
本発明によれば、収容部に液体が収容された状態でノズル形成面が封止された場合に、所定の期間振動付与部を作動させるので、ノズル形成面とキャップ部とで囲まれた空間、すなわち、キャップ部によって封止された空間に配置された液体に対して、所定の期間、振動を付与することができる。液体に振動を付与することにより、当該液体の蒸発を促進させることができるため、封止された空間を蒸発した液体で満たし、湿度を高めることができる。これにより、高温低湿度の環境下であっても、液体の増粘を抑制することができるので、液体の噴射精度に優れた液体噴射装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る印刷装置の構成を示す全体図。
【図２】本実施形態に係るメンテナンス機構の一部の構成を示す図。
【図３】本実施形態に係る制御装置の構成を示す図。
【図４】本実施形態に係るメンテナンス機構の動作の過程を示す図。
【図５】本実施形態に係るメンテナンス機構の動作の過程を示す図。
【図６】本実施形態に係るメンテナンス機構の動作の過程を示す図。
【図７】キャップ部材によって封止された空間の時間経過と湿度との関係を示すグラフ。
【図８】メンテナンス機構の他の構成を示す図。
【図９】ヘッドの構成の一例を示す図。
【図１０】メンテナンス機構の他の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る印刷装置ＰＲＴ（液体噴射装置）の概略構成を示す図である。本実施形態では、印刷装置ＰＲＴとしてインクジェット型の印刷装置を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１に示す印刷装置ＰＲＴは、例えば、紙、プラスチックシートなどのシート状の媒体Ｍを搬送しつつ印刷処理を行う装置である。印刷装置ＰＲＴは、筐体ＰＢと、媒体Ｍにインクを噴射するインクジェット機構ＩＪと、当該インクジェット機構ＩＪにインクを供給するインク供給機構ＩＳと、媒体Ｍを搬送する搬送機構ＣＶと、インクジェット機構ＩＪの保全動作を行うメンテナンス機構（メンテナンス装置）ＭＮと、これら各機構を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００２０】
筐体ＰＢは、一方向を長手とするように形成されている。筐体ＰＢには、上記のインクジェット機構ＩＪ、インク供給機構ＩＳ、搬送機構ＣＶ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴの各部が取り付けられている。筐体ＰＢには、プラテン１３が設けられている。プラテン１３は、媒体Ｍを支持する支持部材である。プラテン１３は、媒体Ｍに向けられた平坦な支持面１３ａを有している。当該支持面１３ａは、媒体Ｍを支持する面である。
【００２１】
搬送機構ＣＶは、搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構ＣＶは、媒体Ｍがプラテン１３上を通過するように当該媒体Ｍを筐体ＰＢの短手方向に搬送する。搬送機構ＣＶは、制御装置ＣＯＮＴによって搬送のタイミングや搬送量などが制御される。
【００２２】
インクジェット機構ＩＪは、インクを噴射するヘッドＨと、当該ヘッドＨを保持して移動させるヘッド移動機構ＡＣとを有している。ヘッドＨは、プラテン１３上に送り出された媒体Ｍに向けてインクを噴射する。ヘッドＨは、インクを噴射するノズル形成面Ｈａを有している。ノズル形成面Ｈａは、支持面１３ａに向けられた状態で配置されている。ノズル形成面Ｈａには、インクを噴射する複数のノズルＮＺが形成されている。
【００２３】
ヘッド移動機構ＡＣは、ヘッドＨを筐体ＰＢの長手方向に移動させる。ヘッド移動機構ＡＣは、ヘッドＨを固定させるキャリッジ４を有している。キャリッジ４は、筐体ＰＢの長手方向に架けられたガイド軸８に当接されている。ヘッド移動機構ＡＣは、当該キャリッジ４をガイド軸８に沿って移動させる機構、例えばパルスモーター９、駆動プーリー１０、遊転プーリー１１及びタイミングベルト１２などを有している。
【００２４】
インク供給機構ＩＳは、ヘッドＨにインクを供給する。インクの種類としては、例えば色素材料として顔料を用いた顔料インクなどが挙げられる。インク供給機構ＩＳには、複数のインクカートリッジＩＣが収容されている。本実施形態の印刷装置ＰＲＴは、インクカートリッジＩＣがヘッドＨとは異なる位置に装着される構成（オフキャリッジ型）である。インクカートリッジＩＣは、供給チューブＴＢ及びサブタンク２を介してヘッドＨに接続されている。
【００２５】
メンテナンス機構ＭＮは、媒体Ｍに対して印刷が行われる領域から外れた領域（ホームポジション）に設けられている。メンテナンス機構ＭＮは、ヘッドＨのノズル形成面Ｈａを覆うキャッピング機構（キャップ部）ＣＰや、当該ノズル形成面Ｈａを払拭するワイピング機構ＷＰなどを有している。キャッピング機構ＣＰには、ポンプ機構（振動付与部、ポンプ部）ＳＣが接続されている。ヘッドＨからメンテナンス機構ＭＮ側に排出された廃インクは、廃液回収機構（不図示）において回収される。
【００２６】
図２は、キャッピング機構ＣＰ及びポンプ機構ＳＣの構成を示す図である。図２は、ヘッドＨがホームポジションに配置された場合（図中一点鎖線）を示している。
図２に示すように、キャッピング機構ＣＰは、キャップ部材５１、吸収部材５２及びカム機構５３を有している。
【００２７】
キャップ部材５１は、トレイ状に形成されており、収容部５１ａ及び封止部５１ｂを有している。収容部５１ａは、ヘッドＨから排出されるインクを受ける部分である。封止部５１ｂは、ヘッドＨのノズル形成面Ｈａに当接された状態で当該ノズル形成面Ｈａを封止する。
【００２８】
吸収部材５２は、キャップ部材５１の収容部５１ａに配置されている。吸収部材５２は、スポンジなどの多孔質材によって形成されている。吸収部材５２は、収容部５１ａにおいて受けられたインクを吸収して保持する。吸収部材５２は、収容部５１ａに二段に配置されている。
【００２９】
カム機構５３は、軸部材５３ａ及び回転部材５３ｂを有している。軸部材５３ａは、円柱状に形成されており、不図示のモーターなどに接続されている。軸部材５３ａは、当該モーターによって円周方向に回転可能である。回転部材５３ｂは、軸部材５３ａに固定されており、軸部材５３ａと一体的に回転する。回転部材５３ｂは、キャップ部材５１の底部５１ｃに当接されている。軸部材５３ａは、回転部材５３ｂの中心からずれた位置に設けられている。このため、回転部材５３ｂは偏心回転する。カム機構５３は、回転部材５３ｂの回転角度を調整することでキャップ部材５１をヘッドＨに近づけたり遠ざけたりすることが可能である。
【００３０】
ポンプ機構ＳＣは、接続管５４を介してキャップ部材５１の収容部５１ａに接続されている。ポンプ機構ＳＣは、収容部５１ａを吸引して減圧する正駆動、及び、収容部５１ａに対して気体を供給して加圧する逆駆動、をそれぞれ切り替えて行うことが可能である。ポンプ機構ＳＣとしては、チューブポンプ機構などを用いることができる。ポンプ機構ＳＣは、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。
【００３１】
図３は印刷装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
制御装置ＣＯＮＴには、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置ＩＰや、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置ＭＲなどが接続されている。また、制御装置ＣＯＮＴには、上述した搬送機構ＣＶや、ヘッドＨ、ヘッド移動機構ＡＣ、メンテナンス機構ＭＮ等が接続されている。制御装置ＣＯＮＴは、メンテナンス機構ＭＮのうちキャッピング機構ＣＰの移動や、ポンプ機構ＳＣの駆動及びその切り替えのタイミングなどを制御可能である。
【００３２】
次に、上記のように構成された印刷装置ＰＲＴの動作を説明する。
ヘッドＨによる印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＶによって媒体ＭをヘッドＨに対向する位置に配置させる。媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨを移動させつつ、印刷する画像の画像データに基づいてヘッドＨに駆動信号を入力する。ヘッドＨに駆動信号が入力されると、ノズルＮＺからインクが噴射される。ノズルＮＺから噴射されたインクによって、媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００３３】
制御装置ＣＯＮＴは、記録処理の後、メンテナンス処理を開始する。メンテナンス処理は、次の記録処理が開始されるまでの間に行われる。メンテナンス処理が開始されると、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨをホームポジションまで移動させ、キャップ部材５１の収容部５１ａに対向させる。
【００３４】
ヘッドＨは、使用時間によってノズルＮＺのインクＤの増粘、あるいはノズルＮＺ開口近傍へのゴミの付着によって吐出不良が生じてくるおそれがある。制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨを収容部５１ａに対向させた後、図４に示すように、ヘッドＨに駆動信号を入力し、収容部５１ａへとインクＤを噴射させるフラッシング動作を行なわせる。ヘッドＨから噴射されたインクＤは、収容部５１ａに配置された吸収部材５２に吸収される。
【００３５】
フラッシング動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、ノズルＮＺ内のインクが大気中に蒸発するのを防ぐため、図５に示すように、キャップ部材５１によってヘッドＨのノズル形成面Ｈａを封止させる（封止ステップ）。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、カム機構５３の軸部材５３ａを回転させてキャップ部材５１をヘッドＨへ近づけ、封止部５１ｂをノズル形成面Ｈａに当接させる。この動作により、複数のノズルＮＺがキャップ部材５１の収容部５１ａに対向した状態でノズル形成面Ｈａが封止される。加えて、収容部５１ａにインクが配置された状態でノズル形成面Ｈａが封止されることになる。キャップ部材５１によってノズル形成面Ｈａが封止された状態では、ノズル形成面Ｈａとキャップ部５１との間に空間Ｋが形成される。
【００３６】
ノズル形成面Ｈａが封止された直後の空間Ｋの環境は、封止前の大気の環境とほぼ同じである。つまり、封止前の大気の環境が気温４０℃、湿度２０％であると、封止した直後の空間Ｋもほぼ気温４０℃、湿度２０％となる。したがって、封止前の大気の環境が高温低湿（例えば上記のような気温４０℃、湿度２０％）の環境である場合、ノズル形成面Ｈａが封止された直後では、ノズルＮＺ内のインクＤは、高温低湿の環境である空間Ｋにさらされることになる。したがって、当該ノズルＮＺ内のインクＤは、空間Ｋに蒸発して増粘する場合がある。より具体的には、インクＤの溶媒成分（例えば水や溶剤など）が蒸発する場合がある。
【００３７】
そこで、制御装置ＣＯＮＴは、ポンプ機構ＳＣに正駆動及び逆駆動を交互に繰り返し行わせ、封止された空間Ｋの圧力を変動させる（振動付与ステップ）。この圧力の変動により、図６に示すように、吸収部材５２に保持されたインクＤが振動し、空間Ｋへの蒸発が促進される。インクＤの溶媒成分が空間Ｋへ蒸発することで、空間Ｋの湿度が上昇する。
【００３８】
図７は、キャップ部材５１によってノズル形成面Ｈａを封止した場合において、封止開始時からの経過時間と、空間Ｋの湿度との関係を示すグラフである。図７のグラフにおいて、横軸が封止開始時からの経過時間を示し、縦軸が空間Ｋの湿度を示している。
【００３９】
印刷装置ＰＲＴの周囲の環境が、例えば気温４０℃程度、湿度２０％程度である場合、キャップ部材５１によってノズル形成面Ｈａ上の空間Ｋが封止されてから３０秒程度経過するまでの期間は、図７のグラフ（１）に示すように、当該空間ＫのインクＤの蒸発量が少なく、湿度がほとんど高くならないまま推移する。このため、ノズルＮＺのインクＤが空間Ｋに蒸発する結果、ノズル内のインクが増粘しやすくなる。空間Ｋが封止されてから３０秒経過後、徐々に吸収体から空間に蒸発するインクの量が多くなり、空間Ｋが封止されてから６０秒程度経過すると、吸収体から蒸発したインクＤによって空間Ｋは飽和状態となり、ノズルＮＺのインクＤが蒸発しにくい状態となる。
【００４０】
したがって、キャップ部材５１によって封止が行われた後、上記動作を行なわず、例えば３０秒経過する前に印刷動作が行われる場合、ノズルＮＺのインクＤが増粘した状態でヘッドＨからインクＤの噴射が行われる。このため、ヘッドＨの噴射特性が低下するおそれがある。一方で、封止後３０秒経過前に印刷動作を行う場合において、インクＤを噴射する前に一旦フラッシング動作を行い、ノズルＮＺから増粘したインクを排出することも考えられるが、この場合には、当該フラッシング動作を行なわない場合に比べ、メンテナンスのために用いられるインクが多くなってしまう。
【００４１】
これに対して、上記のように封止後の吸収体に含まれるインクＤに振動を付与して蒸発を促進させることにより、図７のグラフ（２）に示すように、空間Ｋが封止されてから３０秒程度経過するまでの期間において、吸収体からインクＤが空間Ｋに活発に蒸発し、当該空間Ｋの湿度が時間の経過と共に高くなる。このため、空間Ｋが封止されてから飽和状態に到達するまでの時間が、グラフ（１）の場合に比べて早くなる。このため、動作を行なわない場合に比べ、ノズルＮＺからのインクＤの蒸発が抑制されることになる。
【００４２】
このように、制御装置ＣＯＮＴにより、空間Ｋが封止されてから所定の期間、ポンプ機構ＳＣに上記駆動を行わせることで、駆動を行なわない場合に比べ、キャップ後のノズルＮＺのインクの乾燥を効率的に抑制することができる。したがって、キャップ部材５１によって封止が行われた後、３０秒経過する前に上記の印刷動作が行われる場合であっても、駆動を行わない場合に比べればノズルＮＺのインクＤが増粘していない状態であるため、良好な噴射特性を維持することができる。なお、上記説明においては、所定の期間として、空間Ｋが封止されてから３０秒程度経過するまでの期間を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。すなわち、本実施形態では、所定の期間として、おおよそ５秒〜５０秒、さらに好ましくは１０秒〜３０秒程度として設定することができる。当該所定の期間は、インクの成分や周辺環境によって異なる期間に設定することができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、収容部５１ａにインクＤが収容された状態でノズル形成面Ｈａ上の空間Ｋが封止された場合に、所定の期間、制御装置ＣＯＮＴがポンプ機構ＳＣに対して正駆動及び逆駆動を交互に繰り返し行わせるので、この期間、封止された空間Ｋに配置されたインクＤに対して振動を付与することができる。インクＤに振動を付与することにより、当該インクＤの蒸発を促進させることができるため、封止された空間Ｋを蒸発したインクＤで満たし、湿度を高めることができる。これにより、高温低湿度の環境下であっても、ノズルＮＺのインクＤの増粘を抑制することができる。また、本実施形態によれば、高温低湿度の環境下であってもインクＤの増粘を抑制することができるため、広い地域で印刷装置ＰＲＴを使用することが可能となる。
【００４４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態においては、ポンプ機構ＳＣに正駆動及び逆駆動を交互に繰り返し行わせることで、空間Ｋ内のインクＤを振動させる構成としたが、他の構成によってインクＤを振動させても構わない。
【００４５】
例えば、図８に示すように、カム機構５３にキャップ振動部５３ｃが設けられた構成であっても良い。キャップ振動部５３ｃは、制御装置ＣＯＮＴの制御によって振動する。キャップ振動部５３ｃは、軸部材５３ａに取り付けられている。キャップ振動部５３ｃが回転部材５３ｂに取り付けられていても良い。
【００４６】
キャップ振動部５３ｃが振動すると、軸部材５３ａ及び回転部材５３ｂに振動が伝達される。回転部材５３ｂがキャップ部材５１に当接された状態でキャップ振動部５３ｃが振動すると、回転部材５３ｂを介してキャップ部材５１に振動が伝達され、キャップ部材５１が振動する。キャップ部材５１が振動することにより、収容部５１ａに配置された吸収部材５２が振動し、吸収部材５２に保持されたインクＤが振動する。このように、カム機構５３を介して吸収部材５２に振動を付与し、当該吸収部材５２の振動によってインクＤを振動させる構成としても良い。
【００４７】
また、図８に示すように、キャップ部材５１の封止部５１ｂがヘッドＨのノズル形成面Ｈａに当接された状態でキャップ部材５１が振動すると、キャップ部材５１の振動がヘッドＨに伝達され、ヘッドＨが振動する。この振動により、ヘッドＨに保持されるインクＤが攪拌されるため、ノズルＮＺから噴射あるいは排出されるインクＤが増粘するのを抑制することができる。
【００４８】
また、ヘッドＨの内部を直接振動させる構成としても構わない。図９は、ヘッドＨの内部構成を示す断面図である。図９に示すように、ヘッドＨは、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を備えている。
【００４９】
ヘッドケース１８は、中空部を有するように箱型に形成されている。ヘッドケース１８ヘッドケース１８の下端面には、流路ユニット１９が接合されている。ヘッドケース１８の内部に形成された中空部３７内には、アクチュエータユニット２０が収容されている。ヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。
【００５０】
ケース流路２５の上端は、サブタンク２に接続されている。ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通液体室４４に連通されている。インクカートリッジＩＣからのインクは、ケース流路２５を通じて共通液体室４４側に供給される。
【００５１】
アクチュエータユニット２０は、櫛歯状に配置された複数の圧電振動子３８と、当該圧電振動子３８を保持する固定板３９と、圧電振動子３８に対して制御装置ＣＯＮＴからの駆動信号を供給するフレキシブルケーブル４０とを有している。圧電振動子３８は、図中下側端部が固定板３９の下端面から突出するように固定されている。固定板３９のうち圧電振動子３８の固定された面とは異なる面が中空部３７を区画するケース内壁面に接着されている。
【００５２】
流路ユニット１９は、振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３を有している。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、積層された状態で接着されている。流路ユニット１９は、共通液体室４４から液体供給口４５、圧力室４６を通り、ノズルＮＺに至るまでの一連の液体流路を構成している。圧力室４６は、ノズルＮＺの配列方向（ノズル列方向）に対して直交する方向が長手方向となるように形成されている。
【００５３】
印刷装置ＰＲＴは、それぞれのノズルＮＺについて設けられる圧電振動子３８に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器（不図示）を備えている。この駆動信号発生器は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。駆動信号発生器には、ヘッドＨの圧電振動子３８に入力する吐出パルスに関するデータが入力される。駆動信号発生器は、各圧電振動子３８に対して、個別に駆動信号を供給可能に設けられている。
【００５４】
このような構成において、制御装置ＣＯＮＴは、図１０に示すように、ポンプ機構ＳＣ、及び、カム機構５３に設けられた振動発生部５３、のうち少なくとも一方を作動させると共に、ノズルＮＺからインクが漏れ出さない程度の強さで圧電振動子３８を振動させる。この動作により、空間Ｋのインクの蒸発が促進されると共に、圧力室４６（図９参照）のインクが攪拌される。このため、ノズルＮＺから噴射あるいは排出されるインクの増粘がより確実に抑制される。
【００５５】
なお、インクに振動を付与する構成として、上記実施形態で記載したポンプ機構ＳＣ、及び、カム機構５３に設けられたキャップ振動部５３ｃ、を組み合わせて用いることができる。また、圧電振動子３８を振動させることでヘッドＨ内のインクの増粘を抑制する態様についても、適宜組み合わせることができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、封止ステップの後に空間Ｋ内のインクＤを振動させる態様を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。制御装置ＣＯＮＴは、封止ステップの前に空間Ｋ内のインクＤを振動させても良い（予備振動付与ステップ）。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、空間Ｋ内のインクＤに振動を付与させ、封止ステップが開始されるときに一端振動付与を停止させる。その後、制御装置ＣＯＮＴは、封止ステップを行わせた後に、振動付与ステップを行わせる。
【００５７】
予備振動付与ステップを行うことにより、キャップ部材５１の内部に設けられた吸収部材５２からのインクＤの蒸発が促進される。このため、当該予備振動付与ステップを行わない場合に比べ、封止直前のヘッドＨとキャップ部材５１との間の空間に蒸発するインクＤの量を増やすことができる。したがって、この状態で封止ステップを行うことにより、予備振動付与ステップを行なわない場合に比べ、封止された空間Ｋに存在するインクＤの溶媒成分の量を増やすことができる。よって、封止ステップ後に振動を始める場合に比べ、封止時点から飽和状態に至るまでの時間を短くすることができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、フラッシング動作によってキャップ部材５１内にインクを供給する態様を例に挙げて説明したが、他の方法でキャップ部材５１内にインクを供給しても良い。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材５１内にインクを供給するためのインク吐出動作をヘッドＨに行わせても良い。また、キャップ部材５１内にインクを供給するための専用のインク供給機構（不図示）を設ける構成であっても良い。
【００５９】
上記実施形態では、印刷方式としてインクジェット方式を採用した印刷装置について記載したが、電子写真方式や熱転写方式など、任意の方式の印刷装置に変更することもできる。また、印刷装置に限らず、ＦＡＸ装置、コピー装置、あるいはこれら複数機能を備えた複合機等、他の記録装置であってもよい。さらに、記録装置として、インク以外の他の液体の微小量の液滴を噴射したり吐出したりする液体噴射ヘッド等を備える液体噴射装置を採用してもよい。
【００６０】
なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。
【００６１】
ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置等であってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
ＰＲＴ…印刷装置 ＭＮ…メンテナンス機構 ＣＯＮＴ…制御装置 Ｈ…ヘッド Ｈａ…ノズル形成面 ＮＺ…ノズル ＣＰ…キャッピング機構 ＳＣ…ポンプ機構 Ｄ…インク Ｋ…空間 ３８…圧電振動子 ５１…キャップ部材 ５１ａ…収容部 ５１ｂ…封止部 ５１ｃ…底部 ５２…吸収部材 ５３…カム機構 ５３ａ…軸部材 ５３ｂ…回転部材 ５３ｃ…キャップ振動部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、メンテナンス装置、メンテナンス方法及び液体噴射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インク滴をインクジェットヘッドのノズルから記録紙（媒体）に対して噴射する液体噴射装置として、インクジェット式印刷装置（以下、「印刷装置」という。）が広く知られている。印刷装置においては、ノズル内のインクが乾燥して増粘するのを抑制するため、メンテナンスユニットに含まれるキャップを用いてノズル形成面を封止する構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１４９５０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記構成において、ノズル形成面が封止された直後においては、ノズル形成面とキャップとで囲まれた空間の環境は、封止前の大気の環境とほぼ同じである。つまり、封止前の大気の環境が高温低湿の環境である場合、ノズル形成面が封止された直後では、ノズル内のインクは、高温低湿の環境である上記空間にさらされることになる。したがって、当該ノズル内のインクは、上記空間に蒸発して増粘する場合がある。
【０００５】
以上のような事情に鑑み、本発明は、高温低湿度の環境下であっても液体の増粘を抑制することができるメンテナンス装置、メンテナンス方法及び液体噴射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るメンテナンス装置は、液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記空間が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部とを備える。
【０００７】
本発明によれば、収容部に液体が収容された状態でノズル形成面が封止された場合に、所定の期間振動付与部を作動させるので、ノズル形成面とキャップ部とで囲まれた空間、すなわち、キャップ部によって封止された空間に配置された液体に対して、所定の期間、振動を付与することができる。液体に振動を付与することにより、当該液体の蒸発を促進させることができるため、封止された空間を蒸発した液体で満たし、湿度を高めることができる。これにより、高温低湿度の環境下であっても、液体の増粘を抑制することができる。
【０００８】
上記の所定の期間については、例えば気温４０℃程度、湿度２０％程度の環境下においては、キャップ部によってノズル形成面が封止されてから３０秒程度経過するまでの期間とすることが有効である。この期間において、封止された空間が乾燥し、液体の増粘が発生しやすくなるからである。勿論、気温や湿度等の条件が異なる場合には、所定の期間を上記とは異なる期間とすることができる。この場合、気温や湿度等の条件に応じて最適な期間を実験やシミュレーションなどによって求めておき、求めた値を適用することができる。
【０００９】
上記のメンテナンス装置において、前記振動付与部は、前記収容部を吸引する正駆動、及び、前記収容部に気体を供給する逆駆動、を行うポンプ部を有し、前記制御部は、前記ポンプ部に前記正駆動及び前記逆駆動を切り替えて行わせることで前記ノズル形成面と前記キャップ部とで囲まれた空間の圧力を変動させる。
本発明によれば、振動付与部が、収容部を吸引する正駆動、及び、収容部に気体を供給する逆駆動、を行うポンプ部を有し、制御部がポンプ部に正駆動及び逆駆動を切り替えて行わせることでノズル形成面とキャップ部とで囲まれた空間の圧力を変動させるので、当該圧力変動によって液体に振動を付与することができる。
【００１０】
上記のメンテナンス装置において、前記液体振動部は、前記キャップ部を振動させるキャップ振動部を有する。
本発明によれば、液体振動部がキャップ部を振動させるキャップ振動部を有するので、キャップ部を介して液体に振動を付与することができる。
【００１１】
上記のメンテナンス装置において、前記キャップ部は、前記液体を吸収する吸収部材を有し、前記キャップ振動部は、前記吸収部材を振動可能である。
本発明によれば、キャップ振動部により、キャップ部に設けられる吸収部材を振動することができるので、吸収部材に吸収された液体に効率的に振動を付与することができる。
【００１２】
本発明に係るメンテナンス方法は、液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部を用いて、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面を封止する封止ステップと、前記封止ステップの後、所定の期間、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与ステップとを含む。
【００１３】
本発明によれば、収容部に液体が収容された状態で空間が封止された場合に、所定の期間振動付与部を作動させるので、この期間、封止された空間に配置された液体に対して振動を付与することができる。液体に振動を付与することにより、当該液体の蒸発を促進させることができるため、封止された空間を蒸発した液体で満たし、湿度を高めることができる。これにより、高温低湿度の環境下であっても、液体の増粘を抑制することができる。
【００１４】
上記のメンテナンス方法は、前記封止ステップに先立って行われ、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える予備振動付与ステップを更に含む。
本発明によれば、収容部に収容された液体に振動を与える予備振動付与ステップが封止ステップに先立って行われるので、予備振動付与ステップを行わない場合に比べ、封止時点から飽和状態に至るまでの時間を短くすることができる。
【００１５】
本発明に係る液体噴射装置は、液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、複数の前記ノズルから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部とを備える。
【００１６】
本発明によれば、収容部に液体が収容された状態でノズル形成面が封止された場合に、所定の期間振動付与部を作動させるので、ノズル形成面とキャップ部とで囲まれた空間、すなわち、キャップ部によって封止された空間に配置された液体に対して、所定の期間、振動を付与することができる。液体に振動を付与することにより、当該液体の蒸発を促進させることができるため、封止された空間を蒸発した液体で満たし、湿度を高めることができる。これにより、高温低湿度の環境下であっても、液体の増粘を抑制することができるので、液体の噴射精度に優れた液体噴射装置が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施の形態に係る印刷装置の構成を示す全体図。
【図２】本実施形態に係るメンテナンス機構の一部の構成を示す図。
【図３】本実施形態に係る制御装置の構成を示す図。
【図４】本実施形態に係るメンテナンス機構の動作の過程を示す図。
【図５】本実施形態に係るメンテナンス機構の動作の過程を示す図。
【図６】本実施形態に係るメンテナンス機構の動作の過程を示す図。
【図７】キャップ部材によって封止された空間の時間経過と湿度との関係を示すグラフ。
【図８】メンテナンス機構の他の構成を示す図。
【図９】ヘッドの構成の一例を示す図。
【図１０】メンテナンス機構の他の構成を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る印刷装置ＰＲＴ（液体噴射装置）の概略構成を示す図である。本実施形態では、印刷装置ＰＲＴとしてインクジェット型の印刷装置を例に挙げて説明する。
【００１９】
図１に示す印刷装置ＰＲＴは、例えば、紙、プラスチックシートなどのシート状の媒体Ｍを搬送しつつ印刷処理を行う装置である。印刷装置ＰＲＴは、筐体ＰＢと、媒体Ｍにインクを噴射するインクジェット機構ＩＪと、当該インクジェット機構ＩＪにインクを供給するインク供給機構ＩＳと、媒体Ｍを搬送する搬送機構ＣＶと、インクジェット機構ＩＪの保全動作を行うメンテナンス機構（メンテナンス装置）ＭＮと、これら各機構を制御する制御装置ＣＯＮＴとを備えている。
【００２０】
筐体ＰＢは、一方向を長手とするように形成されている。筐体ＰＢには、上記のインクジェット機構ＩＪ、インク供給機構ＩＳ、搬送機構ＣＶ、メンテナンス機構ＭＮ及び制御装置ＣＯＮＴの各部が取り付けられている。筐体ＰＢには、プラテン１３が設けられている。プラテン１３は、媒体Ｍを支持する支持部材である。プラテン１３は、媒体Ｍに向けられた平坦な支持面１３ａを有している。当該支持面１３ａは、媒体Ｍを支持する面である。
【００２１】
搬送機構ＣＶは、搬送ローラーや当該搬送ローラーを駆動するモーターなどを有している。搬送機構ＣＶは、媒体Ｍがプラテン１３上を通過するように当該媒体Ｍを筐体ＰＢの短手方向に搬送する。搬送機構ＣＶは、制御装置ＣＯＮＴによって搬送のタイミングや搬送量などが制御される。
【００２２】
インクジェット機構ＩＪは、インクを噴射するヘッドＨと、当該ヘッドＨを保持して移動させるヘッド移動機構ＡＣとを有している。ヘッドＨは、プラテン１３上に送り出された媒体Ｍに向けてインクを噴射する。ヘッドＨは、インクを噴射するノズル形成面Ｈａを有している。ノズル形成面Ｈａは、支持面１３ａに向けられた状態で配置されている。ノズル形成面Ｈａには、インクを噴射する複数のノズルＮＺが形成されている。
【００２３】
ヘッド移動機構ＡＣは、ヘッドＨを筐体ＰＢの長手方向に移動させる。ヘッド移動機構ＡＣは、ヘッドＨを固定させるキャリッジ４を有している。キャリッジ４は、筐体ＰＢの長手方向に架けられたガイド軸８に当接されている。ヘッド移動機構ＡＣは、当該キャリッジ４をガイド軸８に沿って移動させる機構、例えばパルスモーター９、駆動プーリー１０、遊転プーリー１１及びタイミングベルト１２などを有している。
【００２４】
インク供給機構ＩＳは、ヘッドＨにインクを供給する。インクの種類としては、例えば色素材料として顔料を用いた顔料インクなどが挙げられる。インク供給機構ＩＳには、複数のインクカートリッジＩＣが収容されている。本実施形態の印刷装置ＰＲＴは、インクカートリッジＩＣがヘッドＨとは異なる位置に装着される構成（オフキャリッジ型）である。インクカートリッジＩＣは、供給チューブＴＢ及びサブタンク２を介してヘッドＨに接続されている。
【００２５】
メンテナンス機構ＭＮは、媒体Ｍに対して印刷が行われる領域から外れた領域（ホームポジション）に設けられている。メンテナンス機構ＭＮは、ヘッドＨのノズル形成面Ｈａを覆うキャッピング機構（キャップ部）ＣＰや、当該ノズル形成面Ｈａを払拭するワイピング機構ＷＰなどを有している。キャッピング機構ＣＰには、ポンプ機構（振動付与部、ポンプ部）ＳＣが接続されている。ヘッドＨからメンテナンス機構ＭＮ側に排出された廃インクは、廃液回収機構（不図示）において回収される。
【００２６】
図２は、キャッピング機構ＣＰ及びポンプ機構ＳＣの構成を示す図である。図２は、ヘッドＨがホームポジションに配置された場合（図中一点鎖線）を示している。
図２に示すように、キャッピング機構ＣＰは、キャップ部材５１、吸収部材５２及びカム機構５３を有している。
【００２７】
キャップ部材５１は、トレイ状に形成されており、収容部５１ａ及び封止部５１ｂを有している。収容部５１ａは、ヘッドＨから排出されるインクを受ける部分である。封止部５１ｂは、ヘッドＨのノズル形成面Ｈａに当接された状態で当該ノズル形成面Ｈａを封止する。
【００２８】
吸収部材５２は、キャップ部材５１の収容部５１ａに配置されている。吸収部材５２は、スポンジなどの多孔質材によって形成されている。吸収部材５２は、収容部５１ａにおいて受けられたインクを吸収して保持する。吸収部材５２は、収容部５１ａに二段に配置されている。
【００２９】
カム機構５３は、軸部材５３ａ及び回転部材５３ｂを有している。軸部材５３ａは、円柱状に形成されており、不図示のモーターなどに接続されている。軸部材５３ａは、当該モーターによって円周方向に回転可能である。回転部材５３ｂは、軸部材５３ａに固定されており、軸部材５３ａと一体的に回転する。回転部材５３ｂは、キャップ部材５１の底部５１ｃに当接されている。軸部材５３ａは、回転部材５３ｂの中心からずれた位置に設けられている。このため、回転部材５３ｂは偏心回転する。カム機構５３は、回転部材５３ｂの回転角度を調整することでキャップ部材５１をヘッドＨに近づけたり遠ざけたりすることが可能である。
【００３０】
ポンプ機構ＳＣは、接続管５４を介してキャップ部材５１の収容部５１ａに接続されている。ポンプ機構ＳＣは、収容部５１ａを吸引して減圧する正駆動、及び、収容部５１ａに対して気体を供給して加圧する逆駆動、をそれぞれ切り替えて行うことが可能である。ポンプ機構ＳＣとしては、チューブポンプ機構などを用いることができる。ポンプ機構ＳＣは、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。
【００３１】
図３は印刷装置ＰＲＴの電気的な構成を示すブロック図である。
制御装置ＣＯＮＴには、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を入力する入力装置ＩＰや、印刷装置ＰＲＴの動作に関する各種情報を記憶した記憶装置ＭＲなどが接続されている。また、制御装置ＣＯＮＴには、上述した搬送機構ＣＶや、ヘッドＨ、ヘッド移動機構ＡＣ、メンテナンス機構ＭＮ等が接続されている。制御装置ＣＯＮＴは、メンテナンス機構ＭＮのうちキャッピング機構ＣＰの移動や、ポンプ機構ＳＣの駆動及びその切り替えのタイミングなどを制御可能である。
【００３２】
次に、上記のように構成された印刷装置ＰＲＴの動作を説明する。
ヘッドＨによる印刷動作を行う場合、制御装置ＣＯＮＴは、搬送機構ＣＶによって媒体ＭをヘッドＨに対向する位置に配置させる。媒体Ｍを配置させた後、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨを移動させつつ、印刷する画像の画像データに基づいてヘッドＨに駆動信号を入力する。ヘッドＨに駆動信号が入力されると、ノズルＮＺからインクが噴射される。ノズルＮＺから噴射されたインクによって、媒体Ｍに所望の画像が形成される。
【００３３】
制御装置ＣＯＮＴは、記録処理の後、メンテナンス処理を開始する。メンテナンス処理は、次の記録処理が開始されるまでの間に行われる。メンテナンス処理が開始されると、制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨをホームポジションまで移動させ、キャップ部材５１の収容部５１ａに対向させる。
【００３４】
ヘッドＨは、使用時間によってノズルＮＺのインクＤの増粘、あるいはノズルＮＺ開口近傍へのゴミの付着によって吐出不良が生じてくるおそれがある。制御装置ＣＯＮＴは、ヘッドＨを収容部５１ａに対向させた後、図４に示すように、ヘッドＨに駆動信号を入力し、収容部５１ａへとインクＤを噴射させるフラッシング動作を行なわせる。ヘッドＨから噴射されたインクＤは、収容部５１ａに配置された吸収部材５２に吸収される。
【００３５】
フラッシング動作の後、制御装置ＣＯＮＴは、ノズルＮＺ内のインクが大気中に蒸発するのを防ぐため、図５に示すように、キャップ部材５１によってヘッドＨのノズル形成面Ｈａを封止させる（封止ステップ）。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、カム機構５３の軸部材５３ａを回転させてキャップ部材５１をヘッドＨへ近づけ、封止部５１ｂをノズル形成面Ｈａに当接させる。この動作により、複数のノズルＮＺがキャップ部材５１の収容部５１ａに対向した状態でノズル形成面Ｈａが封止される。加えて、収容部５１ａにインクが配置された状態でノズル形成面Ｈａが封止されることになる。キャップ部材５１によってノズル形成面Ｈａが封止された状態では、ノズル形成面Ｈａとキャップ部５１との間に空間Ｋが形成される。
【００３６】
ノズル形成面Ｈａが封止された直後の空間Ｋの環境は、封止前の大気の環境とほぼ同じである。つまり、封止前の大気の環境が気温４０℃、湿度２０％であると、封止した直後の空間Ｋもほぼ気温４０℃、湿度２０％となる。したがって、封止前の大気の環境が高温低湿（例えば上記のような気温４０℃、湿度２０％）の環境である場合、ノズル形成面Ｈａが封止された直後では、ノズルＮＺ内のインクＤは、高温低湿の環境である空間Ｋにさらされることになる。したがって、当該ノズルＮＺ内のインクＤは、空間Ｋに蒸発して増粘する場合がある。より具体的には、インクＤの溶媒成分（例えば水や溶剤など）が蒸発する場合がある。
【００３７】
そこで、制御装置ＣＯＮＴは、ポンプ機構ＳＣに正駆動及び逆駆動を交互に繰り返し行わせ、封止された空間Ｋの圧力を変動させる（振動付与ステップ）。この圧力の変動により、図６に示すように、吸収部材５２に保持されたインクＤが振動し、空間Ｋへの蒸発が促進される。インクＤの溶媒成分が空間Ｋへ蒸発することで、空間Ｋの湿度が上昇する。
【００３８】
図７は、キャップ部材５１によってノズル形成面Ｈａを封止した場合において、封止開始時からの経過時間と、空間Ｋの湿度との関係を示すグラフである。図７のグラフにおいて、横軸が封止開始時からの経過時間を示し、縦軸が空間Ｋの湿度を示している。
【００３９】
印刷装置ＰＲＴの周囲の環境が、例えば気温４０℃程度、湿度２０％程度である場合、キャップ部材５１によってノズル形成面Ｈａ上の空間Ｋが封止されてから３０秒程度経過するまでの期間は、図７のグラフ（１）に示すように、当該空間ＫのインクＤの蒸発量が少なく、湿度がほとんど高くならないまま推移する。このため、ノズルＮＺのインクＤが空間Ｋに蒸発する結果、ノズル内のインクが増粘しやすくなる。空間Ｋが封止されてから３０秒経過後、徐々に吸収体から空間に蒸発するインクの量が多くなり、空間Ｋが封止されてから６０秒程度経過すると、吸収体から蒸発したインクＤによって空間Ｋは飽和状態となり、ノズルＮＺのインクＤが蒸発しにくい状態となる。
【００４０】
したがって、キャップ部材５１によって封止が行われた後、上記動作を行なわず、例えば３０秒経過する前に印刷動作が行われる場合、ノズルＮＺのインクＤが増粘した状態でヘッドＨからインクＤの噴射が行われる。このため、ヘッドＨの噴射特性が低下するおそれがある。一方で、封止後３０秒経過前に印刷動作を行う場合において、インクＤを噴射する前に一旦フラッシング動作を行い、ノズルＮＺから増粘したインクを排出することも考えられるが、この場合には、当該フラッシング動作を行なわない場合に比べ、メンテナンスのために用いられるインクが多くなってしまう。
【００４１】
これに対して、上記のように封止後の吸収体に含まれるインクＤに振動を付与して蒸発を促進させることにより、図７のグラフ（２）に示すように、空間Ｋが封止されてから３０秒程度経過するまでの期間において、吸収体からインクＤが空間Ｋに活発に蒸発し、当該空間Ｋの湿度が時間の経過と共に高くなる。このため、空間Ｋが封止されてから飽和状態に到達するまでの時間が、グラフ（１）の場合に比べて早くなる。このため、動作を行なわない場合に比べ、ノズルＮＺからのインクＤの蒸発が抑制されることになる。
【００４２】
このように、制御装置ＣＯＮＴにより、空間Ｋが封止されてから所定の期間、ポンプ機構ＳＣに上記駆動を行わせることで、駆動を行なわない場合に比べ、キャップ後のノズルＮＺのインクの乾燥を効率的に抑制することができる。したがって、キャップ部材５１によって封止が行われた後、３０秒経過する前に上記の印刷動作が行われる場合であっても、駆動を行わない場合に比べればノズルＮＺのインクＤが増粘していない状態であるため、良好な噴射特性を維持することができる。なお、上記説明においては、所定の期間として、空間Ｋが封止されてから３０秒程度経過するまでの期間を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。すなわち、本実施形態では、所定の期間として、おおよそ５秒〜５０秒、さらに好ましくは１０秒〜３０秒程度として設定することができる。当該所定の期間は、インクの成分や周辺環境によって異なる期間に設定することができる。
【００４３】
以上のように、本実施形態によれば、収容部５１ａにインクＤが収容された状態でノズル形成面Ｈａ上の空間Ｋが封止された場合に、所定の期間、制御装置ＣＯＮＴがポンプ機構ＳＣに対して正駆動及び逆駆動を交互に繰り返し行わせるので、この期間、封止された空間Ｋに配置されたインクＤに対して振動を付与することができる。インクＤに振動を付与することにより、当該インクＤの蒸発を促進させることができるため、封止された空間Ｋを蒸発したインクＤで満たし、湿度を高めることができる。これにより、高温低湿度の環境下であっても、ノズルＮＺのインクＤの増粘を抑制することができる。また、本実施形態によれば、高温低湿度の環境下であってもインクＤの増粘を抑制することができるため、広い地域で印刷装置ＰＲＴを使用することが可能となる。
【００４４】
本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更を加えることができる。
上記実施形態においては、ポンプ機構ＳＣに正駆動及び逆駆動を交互に繰り返し行わせることで、空間Ｋ内のインクＤを振動させる構成としたが、他の構成によってインクＤを振動させても構わない。
【００４５】
例えば、図８に示すように、カム機構５３にキャップ振動部５３ｃが設けられた構成であっても良い。キャップ振動部５３ｃは、制御装置ＣＯＮＴの制御によって振動する。キャップ振動部５３ｃは、軸部材５３ａに取り付けられている。キャップ振動部５３ｃが回転部材５３ｂに取り付けられていても良い。
【００４６】
キャップ振動部５３ｃが振動すると、軸部材５３ａ及び回転部材５３ｂに振動が伝達される。回転部材５３ｂがキャップ部材５１に当接された状態でキャップ振動部５３ｃが振動すると、回転部材５３ｂを介してキャップ部材５１に振動が伝達され、キャップ部材５１が振動する。キャップ部材５１が振動することにより、収容部５１ａに配置された吸収部材５２が振動し、吸収部材５２に保持されたインクＤが振動する。このように、カム機構５３を介して吸収部材５２に振動を付与し、当該吸収部材５２の振動によってインクＤを振動させる構成としても良い。
【００４７】
また、図８に示すように、キャップ部材５１の封止部５１ｂがヘッドＨのノズル形成面Ｈａに当接された状態でキャップ部材５１が振動すると、キャップ部材５１の振動がヘッドＨに伝達され、ヘッドＨが振動する。この振動により、ヘッドＨに保持されるインクＤが攪拌されるため、ノズルＮＺから噴射あるいは排出されるインクＤが増粘するのを抑制することができる。
【００４８】
また、ヘッドＨの内部を直接振動させる構成としても構わない。図９は、ヘッドＨの内部構成を示す断面図である。図９に示すように、ヘッドＨは、ヘッドケース１８、流路ユニット１９及びアクチュエータユニット２０を備えている。
【００４９】
ヘッドケース１８は、中空部を有するように箱型に形成されている。ヘッドケース１８ヘッドケース１８の下端面には、流路ユニット１９が接合されている。ヘッドケース１８の内部に形成された中空部３７内には、アクチュエータユニット２０が収容されている。ヘッドケース１８の内部には、高さ方向を貫通してケース流路２５が設けられている。
【００５０】
ケース流路２５の上端は、サブタンク２に接続されている。ケース流路２５の下端は、流路ユニット１９内の共通液体室４４に連通されている。インクカートリッジＩＣからのインクは、ケース流路２５を通じて共通液体室４４側に供給される。
【００５１】
アクチュエータユニット２０は、櫛歯状に配置された複数の圧電振動子３８と、当該圧電振動子３８を保持する固定板３９と、圧電振動子３８に対して制御装置ＣＯＮＴからの駆動信号を供給するフレキシブルケーブル４０とを有している。圧電振動子３８は、図中下側端部が固定板３９の下端面から突出するように固定されている。固定板３９のうち圧電振動子３８の固定された面とは異なる面が中空部３７を区画するケース内壁面に接着されている。
【００５２】
流路ユニット１９は、振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３を有している。振動板４１、流路基板４２及びノズル基板４３は、積層された状態で接着されている。流路ユニット１９は、共通液体室４４から液体供給口４５、圧力室４６を通り、ノズルＮＺに至るまでの一連の液体流路を構成している。圧力室４６は、ノズルＮＺの配列方向（ノズル列方向）に対して直交する方向が長手方向となるように形成されている。
【００５３】
印刷装置ＰＲＴは、それぞれのノズルＮＺについて設けられる圧電振動子３８に入力する駆動信号を発生する駆動信号発生器（不図示）を備えている。この駆動信号発生器は、制御装置ＣＯＮＴに接続されている。駆動信号発生器には、ヘッドＨの圧電振動子３８に入力する吐出パルスに関するデータが入力される。駆動信号発生器は、各圧電振動子３８に対して、個別に駆動信号を供給可能に設けられている。
【００５４】
このような構成において、制御装置ＣＯＮＴは、図１０に示すように、ポンプ機構ＳＣ、及び、カム機構５３に設けられた振動発生部５３、のうち少なくとも一方を作動させると共に、ノズルＮＺからインクが漏れ出さない程度の強さで圧電振動子３８を振動させる。この動作により、空間Ｋのインクの蒸発が促進されると共に、圧力室４６（図９参照）のインクが攪拌される。このため、ノズルＮＺから噴射あるいは排出されるインクの増粘がより確実に抑制される。
【００５５】
なお、インクに振動を付与する構成として、上記実施形態で記載したポンプ機構ＳＣ、及び、カム機構５３に設けられたキャップ振動部５３ｃ、を組み合わせて用いることができる。また、圧電振動子３８を振動させることでヘッドＨ内のインクの増粘を抑制する態様についても、適宜組み合わせることができる。
【００５６】
また、上記実施形態では、封止ステップの後に空間Ｋ内のインクＤを振動させる態様を例に挙げて説明したが、これに限られることは無い。制御装置ＣＯＮＴは、封止ステップの前に空間Ｋ内のインクＤを振動させても良い（予備振動付与ステップ）。この場合、制御装置ＣＯＮＴは、空間Ｋ内のインクＤに振動を付与させ、封止ステップが開始されるときに一端振動付与を停止させる。その後、制御装置ＣＯＮＴは、封止ステップを行わせた後に、振動付与ステップを行わせる。
【００５７】
予備振動付与ステップを行うことにより、キャップ部材５１の内部に設けられた吸収部材５２からのインクＤの蒸発が促進される。このため、当該予備振動付与ステップを行わない場合に比べ、封止直前のヘッドＨとキャップ部材５１との間の空間に蒸発するインクＤの量を増やすことができる。したがって、この状態で封止ステップを行うことにより、予備振動付与ステップを行なわない場合に比べ、封止された空間Ｋに存在するインクＤの溶媒成分の量を増やすことができる。よって、封止ステップ後に振動を始める場合に比べ、封止時点から飽和状態に至るまでの時間を短くすることができる。
【００５８】
また、上記実施形態では、フラッシング動作によってキャップ部材５１内にインクを供給する態様を例に挙げて説明したが、他の方法でキャップ部材５１内にインクを供給しても良い。具体的には、制御装置ＣＯＮＴは、キャップ部材５１内にインクを供給するためのインク吐出動作をヘッドＨに行わせても良い。また、キャップ部材５１内にインクを供給するための専用のインク供給機構（不図示）を設ける構成であっても良い。
【００５９】
上記実施形態では、印刷方式としてインクジェット方式を採用した印刷装置について記載したが、電子写真方式や熱転写方式など、任意の方式の印刷装置に変更することもできる。また、印刷装置に限らず、ＦＡＸ装置、コピー装置、あるいはこれら複数機能を備えた複合機等、他の記録装置であってもよい。さらに、記録装置として、インク以外の他の液体の微小量の液滴を噴射したり吐出したりする液体噴射ヘッド等を備える液体噴射装置を採用してもよい。
【００６０】
なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。
【００６１】
ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、例えば液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ、面発光ディスプレイ、カラーフィルタの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置等であってもよい。
【符号の説明】
【００６２】
ＰＲＴ…印刷装置 ＭＮ…メンテナンス機構 ＣＯＮＴ…制御装置 Ｈ…ヘッド Ｈａ…ノズル形成面 ＮＺ…ノズル ＣＰ…キャッピング機構 ＳＣ…ポンプ機構 Ｄ…インク Ｋ…空間 ３８…圧電振動子 ５１…キャップ部材 ５１ａ…収容部 ５１ｂ…封止部 ５１ｃ…底部 ５２…吸収部材 ５３…カム機構 ５３ａ…軸部材 ５３ｂ…回転部材 ５３ｃ…キャップ振動部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、
前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、
前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部と
を備えるメンテナンス装置。
【請求項２】
前記振動付与部は、前記収容部を吸引する正駆動、及び、前記収容部に気体を供給する逆駆動、を行うポンプ部を有し、
前記制御部は、前記ポンプ部に前記正駆動及び前記逆駆動を切り替えて行わせることで前記ノズル形成面と前記キャップ部とで囲まれた空間の圧力を変動させる
請求項１に記載のメンテナンス装置。
【請求項３】
前記液体振動部は、前記キャップ部を振動させるキャップ振動部を有する
請求項１又は請求項２に記載のメンテナンス装置。
【請求項４】
前記キャップ部は、前記液体を吸収する吸収部材を有し、
前記キャップ振動部は、前記吸収部材を振動可能である
請求項３に記載のメンテナンス装置。
【請求項５】
液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部を用いて、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面を封止する封止ステップと、
前記封止ステップの後、所定の期間、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与ステップと
を含むメンテナンス方法。
【請求項６】
前記封止ステップに先立って行われ、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える予備振動付与ステップ
を更に含む請求項５に記載のメンテナンス方法。
【請求項７】
液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
複数の前記ノズルから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、
前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、
前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部と
を備える液体噴射装置。
【請求項１】
液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、
前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、
前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部と
を備えるメンテナンス装置。
【請求項２】
前記振動付与部は、前記収容部を吸引する正駆動、及び、前記収容部に気体を供給する逆駆動、を行うポンプ部を有し、
前記制御部は、前記ポンプ部に前記正駆動及び前記逆駆動を切り替えて行わせることで前記ノズル形成面と前記キャップ部とで囲まれた空間の圧力を変動させる
請求項１に記載のメンテナンス装置。
【請求項３】
前記液体振動部は、前記キャップ部を振動させるキャップ振動部を有する
請求項１又は請求項２に記載のメンテナンス装置。
【請求項４】
前記キャップ部は、前記液体を吸収する吸収部材を有し、
前記キャップ振動部は、前記吸収部材を振動可能である
請求項３に記載のメンテナンス装置。
【請求項５】
液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部を用いて、前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面を封止する封止ステップと、
前記封止ステップの後、所定の期間、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与ステップと
を含むメンテナンス方法。
【請求項６】
前記封止ステップに先立って行われ、前記収容部に収容された前記液体に振動を与える予備振動付与ステップ
を更に含む請求項５に記載のメンテナンス方法。
【請求項７】
液体を噴射する複数のノズルが形成されたノズル形成面を有する液体噴射ヘッドと、
複数の前記ノズルから排出された前記液体を受けて収容する収容部を有し、複数の前記ノズルと前記収容部とを対向させた状態で前記ノズル形成面を封止するキャップ部と、
前記収容部に収容された前記液体に振動を与える振動付与部と、
前記収容部に前記液体が収容された状態で前記ノズル形成面が封止された場合に、所定の期間、前記振動付与部を作動させる制御部と
を備える液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−１６１９８８（Ｐ２０１２−１６１９８８Ａ）
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２３９５３（Ｐ２０１１−２３９５３）
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年８月３０日（２０１２．８．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月７日（２０１１．２．７）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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