記録装置
【課題】 本発明は、維持回復装置の動作を妨げずに簡便な構成で記録ヘッドのキャピング状態を最適な状態に設定できると共に、ノズル面に過大なストレスな与えることなく経時的にもノズル面のクリーニング性の劣化を招かない記録装置を提供する。
【解決手段】 本発明の記録装置は、圧電素子を圧力発生素子とする記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルからインク滴を記録媒体に吐出する。そして、本発明の記録装置は、記録ヘッドのノズル面に当接して当該ノズル面を封止するキャップと、記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの当接圧力を圧電素子の容量変化として検出する検知手段とを有する。
【解決手段】 本発明の記録装置は、圧電素子を圧力発生素子とする記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルからインク滴を記録媒体に吐出する。そして、本発明の記録装置は、記録ヘッドのノズル面に当接して当該ノズル面を封止するキャップと、記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの当接圧力を圧電素子の容量変化として検出する検知手段とを有する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置に関し、詳細には記録ヘッドのノズル面のクリーニング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドからインク滴を吐出させる技術はプリンタ、カラーフィルタ製造装置、回路基板パターンの作成装置等様々な分野で利用されている。このような記録ヘッドを用いた記録装置では記録動作を行うために記録媒体に対して記録ヘッドをキャリッジに搭載して主走査方向に記録ヘッドを移動させ主走査方向に直交する副走査方向に記録媒体を搬送する手段を備えて記録動作を可能にするシリアルタイプのもの、記録媒体の幅と等しい幅で記録ヘッドを配置し記録媒体の搬送移動のみで記録動作を行うラインタイプのものがある。いずれのタイプもノズルからインク滴を吐出させることにより記録動作が実施される。
【０００３】
このような記録装置においては、インクの吐出動作を安定させて良好な画像品位を得るためには、記録ヘッドのノズルの状態を適切にしておくことが重要である。ノズルの状態として好ましくない状態とは、ノズル近傍に固着インクやミスト、記録媒体の紙粉などの異物が付着した状態、また乾燥によるノズル内のインクの増粘、固着も好ましい状態ではない。これら好ましくない状態を回避するために一般的な記録装置では維持回復装置が装備される。この維持回復装置はノズル封止するキャップをノズル面に当接する、すなわちキャッピング状態をつくりだす昇降装置、またノズル面をふき取るワイパ、ノズル面からインクを吸引するポンプなどにより構成され異物を除去するクリーニング動作、そして記録動作をしないアイドリング状態でのノズルの保湿キャピング動作を実施する。クリーニング動作はヘッドノズル面をキャップによってキャピングして連通したポンプによりノズルからインクを吸引した後、キャピング状態を解除してワイパによってノズル面に付着したインクや異物をワイピングして完了する。また、保湿キャピング動作は昇降装置によりキャップをノズル面に当接させて実施される。ここで、ノズルとキャップのキャピング状態は維持回復機能にとって非常に重要な特性である。当接状態とはノズルとキャップの相対的な位置関係と、キャップとノズルの当接圧力によって決定される。
【０００４】
シリアルプリンタの例でノズルとキャップのキャピング動作を説明する。キャリッジは記録動作の開始時にキャリッジを走査方向の基準位置に突き当て、突き当たった位置を基準として決められた維持回復装置のキャップ位置を知ることができる。キャリッジに搭載されたヘッドは、基準位置から所定量の移動をすることによりキャピング可能な位置へと移動することができる。ヘッドがキャッピング位置にある状態でキャップが昇降装置により上昇しばね等の付勢力によって当接状態がつくりだされることになる。しかし、このような記録装置ではキャピング時に衝撃等の外力や振動が加えられた場合の位置ずれを抑えることはできない。また、部品自体のばらつきや経時的なばねの劣化による当接圧力の減少も回避することはできない。そこで、特許文献１には、記録ヘッドのノズルに圧力センサを設けてキャップとの当接圧力を所定値にしてキャピング状態を監視することが提案されている。
【０００５】
ところで、記録ヘッドはインク滴を吐出させるとき記録の主となる主滴の他にインクのミストが発生する。ミストは吐出滴の主となる主滴に付随して発生し、記録媒体に着弾しないで装置内のさまざまな場所に付着する。なかでもノズル面への付着は付着直後からの時間の経過に伴い増粘が始まり、ノズル目詰まりなど不良の原因になりやすい。このような不具合を解消するために、特許文献２には、不良回避のためにゴムなどの弾性部材のワイパでノズル面を一定期間ごとに払拭するワイピング動作を実施することが提案されている。ワイピング動作によるノズル面のクリーニング性能を決めているのはノズルにワイパが当接したときの当接圧力とノズル面とワイパの相対速度である。ワイピング動作をシリアルタイプの記録装置の場合で説明する。ワイパは記録動作中ノズル面に干渉しないようにヘッドノズル面に対する突き出しが抑えられている。このワイパは、ワイピング実施時には突き出してくるような可動構造をもつ維持回復機構に配置されている。ワイパが突き出しているときにキャリッジがワイパ上を走査移動することによりワイピング動作が実施される。ここで、記録ヘッドに対するワイパの突き出し量は適正に所望な値に制御される必要がある。しかし、可動部品であることから精度をよくするには非常にコストがかかる。
【０００６】
また、精度よくできたとしても記録装置の稼動が進めば経時的なワイパの磨耗劣化が避けられず突き出し量に誤差が生じてしまい、記録ヘッドノズル面に対する当接圧力も適正値から誤差を生じる。また、このような誤差を生じた場合にワイパの当接圧力が適正なものなのかを装置上で判断することはできない。上記誤差を考慮して予め突き出し量を多めに設定しておくことも考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に示される方法ではヘッドノズル先端部にセンサを配置することからクリーニング動作を阻害してしまうという課題がある。また、圧力センサを備えることから装置のコストアップを免れない。
【０００８】
更に、上記特許文献２の方法では、突き出し量を多めに設定した場合には初期的には当接圧力としては必要以上の過大な値となり耐久性を短くしてしまう。ノズル面のクリーニング性は保たれるがノズル面には過大なストレスがかかってしまうということである。ノズル面はインクの固着を防ぐこと、クリーニング性をよくすることを目的に撥水膜が処理形成されている。この撥水膜に対して過大なストレスがかかることになり撥水膜の磨耗が進んでしまう。結果として記録装置全体の耐久性は低いものとなってしまう。また、ワイピング速度に関しても同様のことが言える。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、維持回復装置の動作を妨げずに簡便な構成で記録ヘッドのキャピング状態を最適な状態に設定できると共に、ノズル面に過大なストレスな与えることなく経時的にもノズル面のクリーニング性の劣化を招かない記録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】
【００１０】
前記問題点を解決するために、本発明の記録装置は、圧電素子を圧力発生素子とする記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルからインク滴を記録媒体に吐出する。そして、本発明の記録装置は、記録ヘッドのノズル面に当接して当該ノズル面を封止するキャップと、記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの当接圧力を圧電素子の容量変化として検出する検知手段とを有することに特徴がある。よって、キャップの記録ヘッドの当接状況を知ることが可能になり、当接状況を知るセンサとしてインク滴を吐出させる圧力発生素子を用いることからワイピングの動作を阻害することもなく、また新たな部品を増やすことがなく装置のコストアップを招くことを回避できる。
【００１１】
また、検知手段の検知出力に基づいて記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの当接圧力を調節する当接圧力調節手段を有することにより、簡単な装置構成で当接圧力を所望の値に管理することが容易に実現できる。
【００１２】
更に、検出手段は、複数の圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの複数箇所の当接圧力を検出し、各当接圧力の差分が所定範囲を超えたときは正常なキャッピング動作が行われていないと判断し、キャッピング動作を再度行う。よって、振動や衝撃などの偶発的な外力によってキャピング動作に失敗していることを簡単に検知できて片当たりなどの回避をすることが可能となり、リカバリー動作を適切に行うことが可能になって装置の信頼性が向上する。
【００１３】
また、検出手段は、複数の圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの複数箇所の当接圧力を検出し、いずれかの当接圧力が所定値を超えたときは記録ヘッドのノズル面に異物があってキャップのニップ部が当該異物に接触していると判断し、キャッピング動作を解除して所定のメンテナンス動作を行う。よって、記録ヘッドのキャップ当接位置の異物が当接状態の検知出力として現れ、当該検知出力に応じてクリーニングなどの所定のメンテナンス動作を実施して適切な処置が可能となる。
【００１４】
更に、本発明の記録装置は、記録ヘッドに対して相対的に移動してノズル面に当接して当該ノズル面をワイピングするワイパと、記録ヘッドのノズル面にワイパが当接しているときの当接圧力を圧電素子の容量変化として検出する検知手段とを有することに特徴がある。よって、記録装置のワイピングにおけるワイパの当接圧力が適正か否かを簡便な方法で判断することができる。
【００１５】
また、検知手段の検知出力に基づいてワイパがワイピング動作するときの走査軌道上への突き出し量が調節する突き出し量調整手段を有することにより、簡単な装置構成でワイパの突き出し量を所望の値に管理することが容易に実現できる。
【００１６】
更に、突き出し量調整手段は、ワイパがノズル面をワイピング動作するとき、ワイピング開始からワイピング完了までの圧電素子の容量変化をサンプリングして検知出力に応じてノズル面のワイピング時のワイパの突き出し量を時間的に変化させる。よって、ワイピング時のワイパとノズル面の間の距離が変動している場合でもより最適なワイピングの制御が特に装置コストの増大を招くことなく簡便な方法で可能となる。
【００１７】
また、検知手段の検知出力に基づいて記録ヘッドに対するワイピング時の走査軌道上での相対速度を調整する速度調節手段を有することにより、簡単な装置構成でワイピング時の走査軌道上での相対速度を所望の値に管理することが容易に実現できる。
【００１８】
更に、速度調節手段は、ワイパがノズル面をワイピング動作するとき、ワイピング開始からワイピング完了までの圧電素子の容量変化をサンプリングして検知出力に応じてノズル面のワイピング時のキャリッジ速度を時間的に変化させる。よって、ワイピング時のワイパとノズル面の間の距離が変動している場合でもより最適なワイピングの制御が特に装置コストの増大を招くことなく簡便な方法で可能となる。
【００１９】
また、検出手段は、複数の圧電素子のそれぞれの容量変化を検出してワイパがノズル面をワイピング動作するときの複数箇所の当接圧力を検出し、各当接圧力の差分が所定範囲を超えたときは正常なワイピング動作が行われていないと判断し、ワイピング動作を再度行う。よって、振動や衝撃などの偶発的な外力によって片当たりなどにより正常なワイピング動作が行われていないことを簡単に検知でき、ワイピング動作を再度行うことが可能になって装置の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の記録装置によれば、キャップの記録ヘッドの当接状況を知ることが可能になる。また、当接状況を知るセンサとしてインク滴を吐出させる圧力発生素子を用いることからワイピングの動作を阻害することもなく、また装置のコストアップも起きない。また、記録装置のワイピングにおけるワイパの当接圧力が適正か否かを簡便な方法で判断することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の記録装置を前方から見た斜視図である。
【図２】本発明の記録装置の機構部の概要を示す側面図である。
【図３】本発明の記録装置の機構部の要部を示す平面図である。
【図４】本発明に係る維持回復装置の要部構成を示す平面図である。
【図５】本発明の維持回復装置の機構構成を示す概略側面図である。
【図６】図４の右側面図である。
【図７】キャップ保持昇降機構部の構成を示す側面図である。
【図８】キャップ保持昇降機構部の構成を示す正面図である。
【図９】記録装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の記録装置の記録ヘッドのノズル面にキャップが当接している状態を示す概略断面図である。
【図１１】キャップ部材の記録ヘッドのノズル面に対する当接圧力と各圧電素子で検出される容量値の関係を示す特性図である。
【図１２】記録ヘッドの圧電素子と駆動ＩＣの回路と容量検出回路の回路構成を示す回路図である。
【図１３】特定の１ｃｈの圧電素子と検知用の抵抗が通電するように制御されている状態での各部の出力を示す波形図である。
【図１４】一方の圧電素子側の当接圧力が不足してしまう状態で傾いてキャッピングされた状態を示す概略断面図である。
【図１５】記録ヘッドのノズル面にキャップ部材が当接する際のニップ部に異物が付着している様子を示す概略断面図である。
【図１６】異物が記録ヘッドのノズル面にあるときの各圧電素子における感知出力の様子を示す特性図である。
【図１７】記録ヘッドの圧電素子と駆動ＩＣの回路と容量検出回路の別の回路構成を示す回路図である。
【図１８】記録ヘッドのノズル面にワイパが当接している状態を示す概略断面図である。
【図１９】ワイパが図１８のＡ〜Ｃ点上にあるときの当接圧力と圧電素子の当接圧力が０のときの容量値を１としたときの規格化された容量値を示す特性図である。
【図２０】好適な条件としてのワイパと当接圧力の関係を示す特性図である。
【図２１】ワイピング動作前の記録ヘッドの圧電素子１列の各ｃｈ容量値を１としたとき、ワイパの突き出し量が上限値（２．０ｍｍ）、下限値（１.０ｍｍ）での相対的な容量値の関係、当接圧力の適正範囲及び最適速度と当接圧力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は本発明の記録装置を前方から見た斜視図である。同図に示す本発明の記録装置１００は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ１０３とを備えている。また、装置本体１０１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、前面から装置本体１０１の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部１０４を有し、このカートリッジ装填部１０４の上面には操作ボタンや表示器などの操作／表示部１０５が設けられている。
【００２３】
このカートリッジ装填部１０４には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の記録液収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１１０」という。）を、装置本体１０１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部１０４の前面側には、インクカートリッジ１１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）１０６が開閉可能に設けられている。また、インクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成となっている。
【００２４】
また、操作／表示部１０５には、各色のインクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１１ｋ、１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙを配置している。更に、この操作／表示部１０５には、電源ボタン１１２、用紙送り／印刷再開ボタン１１３、キャンセルボタン１１４も配置されている。
【００２５】
次に、本発明の記録装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の概要を示す側面図、図３は同じく要部平面図である。
【００２６】
本発明の記録装置の機構部において、フレーム１２１を構成する左右の側板１２１Ａ、１２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とステー１３２とでキャリッジ１３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ走査方向：主走査方向）に移動走査する。
【００２７】
このキャリッジ１３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド１３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２８】
記録ヘッド１３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００２９】
この記録ヘッド１３４にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）１２２を介して接続している。また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク１３５を搭載している。この各色のヘッドタンク１３５には各色のインク供給チューブ１３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部１０４に装着された各色のインクカートリッジ１１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填１０４にはインクカートリッジ１１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット１２４が設けられ、またインク供給チューブ１３６は這い回しの途中でフレーム１２１を構成する後板１２１Ｃに係止部材１２５にて保持されている。
【００３０】
一方、給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１４１上に積載した用紙１４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１４１から用紙１４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）１４３及び給紙コロ１４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４４を備え、この分離パッド１４４は給紙コロ１４３側に付勢されている。
【００３１】
そして、この給紙部から給紙された用紙１４２を記録ヘッド１３４の下方側に送り込むために、用紙１４２を案内するガイド部材１４５と、カウンタローラ１４６と、搬送ガイド部材１４７と、先端加圧コロ１４９を有する押さえ部材１４８とを備えるとともに、給送された用紙１４２を静電吸着して記録ヘッド１３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト１５１を備えている。
【００３２】
この搬送ベルト１５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１５２とテンションローラ１５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト１５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６を備えている。この帯電ローラ１５６は、搬送ベルト１５１の表層に接触し、搬送ベルト１５１の回動に従動して回転するように配置されている。更に、搬送ベルト１５１の裏側には、記録ヘッド１３４による印写領域に対応してガイド部材１５７が配置されている。
【００３３】
この搬送ベルト１５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ１５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。
【００３４】
更に、記録ヘッド１３４で記録された用紙１４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１５１から用紙１４２を分離するための分離爪１６１と、排紙ローラ１６２及び排紙コロ１６３とを備え、排紙ローラ１６２の下方に排紙トレイ１０３を備えている。
【００３５】
また、装置本体１０１の背面部には両面ユニット１７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット１７１は搬送ベルト１５１の逆方向回転で戻される用紙１４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１４６と搬送ベルト１５１との間に給紙する。また、この両面ユニット１７１の上面は手差しトレイ１７２としている。
【００３６】
更に、図３に示すように、キャリッジ１３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド１３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構１８１を配置している。
【００３７】
この維持回復機構１８１には、記録ヘッド１３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）１８２ａ〜１８２ｄ（区別しないときは「キャップ１８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード１８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け１８４などを備えている。ここでは、キャップ１８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ１８２ｂ〜１８２ｄは保湿用キャップとしている。
【００３８】
そして、この維持回復機構１８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ１８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード１８３に付着してワイパークリーナ１８５で除去されたインク、空吐出受け１９４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
【００３９】
また、図３に示すように、キャリッジ１３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け１８８を配置し、この空吐出受け１８８には記録ヘッド１３４のノズル列方向に沿った開口１８９などを備えている。
【００４０】
このように構成した本発明の記録装置においては、給紙トレイ１０２から用紙１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１４２はガイド１４５で案内され、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド１３７で案内されて先端加圧コロ１４９で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００４１】
このとき、図示しない制御回路のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ１５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト１５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト１５１上に用紙１４２が給送されると、用紙１４２が搬送ベルト１５１に吸着され、搬送ベルト１５１の周回移動によって用紙１４２が副走査方向に搬送される。
【００４２】
そこで、リニアエンコーダ１３７による主走査位置情報に基づいてキャリッジ１３３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動することにより、停止している用紙１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
【００４３】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ１３３は維持回復機構１８１側に移動されて、キャップ１８２で記録ヘッド１３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ１８２で記録ヘッド１３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド１３４の安定した吐出性能を維持する。
【００４４】
ここで、本発明に係る維持回復装置の構成の概要について図４〜図６を参照して説明する。なお、図４は本発明の維持回復装置の要部構成を示す平面図、図５は本発明の維持回復装置の機構構成を示す概略側面図、図６は図４の右側面図である。
【００４５】
本発明の維持回復装置２５０におけるフレーム２５９には、キャップ保持機構である２つのキャップホルダ２６０ａ、２６０ｂ（区別しないときはキャップホルダ２６０と称す）と、清浄化手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード２５２と、キャリッジロック２６１とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。また、ワイパーブレード２５２とキャップホルダ２６０ａとの間には空吐出受け２５３が配置され、ワイパーブレード２５２のクリーニングを行うために、フレーム２５８の外側からワイパーブレード２５２を空吐出受け２５３の清掃部材であるワイパークリーナ２５４側に押し付けるための清掃部材であるクリーナコロ２５６を含むクリーナ手段であるワイパークリーナ２５５が揺動可能に保持されている。また、キャップホルダ２６０ａ、２６０ｂには、それぞれ、２つの記録ヘッド１３４のノズル面をそれぞれキャッピングする２つのキャップ部材２５１ａと２５１ｂ、キャップ部材２５１ｃと２５１ｄを保持している。
【００４６】
ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ２６０ａに保持したキャップ部材２５１ａには可撓性チューブ２６２を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）２６３を接続し、その他のキャップ部材２５１ｂ、２５１ｃ、２５１ｄはチュービングポンプ２６３を接続していない。すなわち、キャップ部材２５１ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップとし、その他のキャップ部材２５１ｂ、２５１ｃ、２５１ｄはいずれも単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド１３４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド１３４をキャップ部材２５１ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。
【００４７】
また、これらのキャップホルダ２６０ａ、２６０ｂの下方にはフレーム２５９に回転自在に支持したカム軸２６４を配置し、このカム軸２６４にはキャップホルダ２６０ａ、２６０ｂを昇降させるためのキャップカム２６５ａ、２６５ｂと、ワイパーブレード２５２を昇降させるためのワイパーカム２６６、キャリッジロック２６１をキャリッジロックアーム２６７を介して昇降させるためのキャリッジロックカム２６８と、空吐出受け２５３内で空吐出される液滴がかかる空吐出着弾部材である回転体としてのコロ２６９と、ワイパークリーナ２５５を揺動させるためのクリーナカム２７０をそれぞれ設けている。
【００４８】
ここで、キャップ部材２５１はキャップカム２６５ａ、２６５ｂにより昇降させられる。ワイパーブレード２５２はワイパーカム２６６により昇降させられ、下降時にワイパークリーナ２５５が進出して、このワイパークリーナ２５５のクリーナコロ２５６と空吐出受け２５３のワイパークリーナ２５５とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード２５２に付着したインクが空吐出受け２５３内に掻き落とされる。また、キャリッジロック２６１は図示しない圧縮バネによって上方（ロック方向）に付勢されて、キャリッジロックカム２６８で駆動されるキャリッジロックアーム２６７を介して昇降させられる。
【００４９】
そして、チュービングポンプ２６３及びカム軸２６４を回転駆動するために、モータ２７１の回転をモータ軸２７１ａに設けたモータギヤ２７２に、チュービングポンプ２６３のポンプ軸２６３ａに設けたポンプギヤ２７３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ２７３と一体の中間ギヤ２７４に中間ギヤ２７５を介して一方向クラッチ２７６付きの中間ギヤ２７７を噛み合わせ、この中間ギヤ２７７と同軸の中間ギヤ２７８に中間ギヤ２７９を介してカム軸２６４に固定したカムギヤ２８０を噛み合わせている。なお、クラッチ２７６付きの中間ギヤ２７７、２７８の回転軸である中間軸２８１はフレーム２５９にて回転可能に保持している。
【００５０】
また、カム軸２６４にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム２８２を設け、この維持回復装置２５０に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ部材２５１が最下端に来たときにホームポジションレバー（不図示）を作動させ、センサが開状態になってモータ２７１（チュービングポンプ２６３以外）のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ部材２５１（キャップホルダ２６０）の位置に関係なく上下（昇降）し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ部材２５１のホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッド１３４がキャッピングされる。以上各部の昇降動作について説明したが駆動源であるモータ２７１の回転を制御することによりそれぞれの部品における昇降位置（高さ）が制御される。
【００５１】
次に、キャップの保持機構及び昇降機構の詳細について、図５、キャップ保持昇降機構部の側面図の図７及び正面図の図８を用いて説明する。
キャップ保持機構の構成部材の一つであるキャップホルダ２６０ａは、キャップ２５１ａ、キャップ２５１ｂ（これらを併せてキャップ２５１Ａと称す）を昇降可能に保持するホルダ２８４と、ホルダ２８４の底面とキャップ２５１Ａの底部との間に介装されてキャップ２５１Ａを上方に付勢するスプリング２８５と、ホルダ２８４を前後方向（記録ヘッド１３４のノズルの並び方向）に移動可能に保持するスライダ２８６とを有している。キャップ２５１Ａは両端部に設けたガイドピン２８３ａをホルダ２８４の図示しないガイド溝に上下動可能に、底面に設けたガイド軸２８３ｂをホルダ２８４に上下動可能に挿通して、ホルダ２８４に対して上下動可能に装着している。キャップ２５１Ａとホルダ２８４との間に介装したスプリング２８５はキャップ２５１ａ、２５１ｂを上方向（キャッピング時にノズル面側に押圧する方向）に付勢している。スライダ２８６は、前後端に設けたガイドピン２８７、２８８をフレーム２５９に形成したガイド溝２８９に摺動可能に嵌め合わせることで、スライダ２８６及びホルダ２８４並びにキャップ２５１Ａ全体が上下動できる構成としている。
【００５２】
そして、スライダ２８６の下面に設けたカムピン２９０をキャップカム２６５ａの図示しないカム溝に嵌め合わせて、モータ２７１の回転が伝達されるカム軸２６４の回転に同動するキャップカム２６５ａの回転によってスライダ２８６、ホルダ２８４及びキャップ２５１Ａが上下動するようにしている。
【００５３】
更に、吸引用のキャップ２５１ａにはスライダ２８６及びホルダ２８４を挿通して、キャップ２５１ａの短手方向に対してキャップ中央位置の下方からチューブ２６２を這い回して接続している。
【００５４】
なお、キャップ２５１ｃ、２５１ｄ（これらを併せてキャップ２５１Ｂと称す）を保持するキャップホルダ２６０ｂ及びこれを上下動させる構成も上記と同様であるので説明を省略する。ただし、キャップ２５１ｃ、２５１ｄにはチューブ２６２は接続されていない。
【００５５】
このように、１つの駆動源であるモータ２７１を駆動することによって１つの軸であるカム軸２６４が回転し、このカム軸２６４の回転によってカム軸２６４に固定したカム２６５ａ、２６５ｂが回転して、キャップ２５１Ａ及びキャップ２５１Ｂが上下動する構成としている。
【００５６】
次に、この記録装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図９を参照して説明する。なお、同図の（ａ）は本発明の記録装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの液室長手方向に沿う断面図、同図の（ｂ）は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面図である。この液滴吐出ヘッド２００は、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板２０１と、この流路板２０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板２０２と、流路板２０１の上面に接合したノズル板２０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル２０４が連通する流路であるノズル連通路２０５及び液室２０６、液室２０６にインクを供給するための共通液室２０７に連通するインク供給口２０８などを形成している。また、振動板２０２を変形させて液室２０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列（図９の（ｂ）では１列のみ図示）の積層型の圧電素子２０９と、この圧電素子２０９を接合固定するベース基板２１０とを備えている。
【００５７】
ここで、１列には１９２ｃｈの駆動される圧電素子があり記録ヘッド１個では３８４ｃｈとなる。更に、１列のノズルにおける並び方向はキャリッジの移動種走査方向に対して垂直な方向である。なお、圧電素子２０９の間には支柱部２１１を設けている。この支柱部２１１は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子２０９と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
【００５８】
また、圧電素子２０９には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル２１２を接続している。駆動ＩＣには後述する容量検出回路が含まれる。そして振動板２０２の周縁部をフレーム部材２１３に接合し、このフレーム部材２１３には、圧電素子２０９及びベース基板２１０などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部２１４及び共通液室２０７となる凹部、この共通液室２０７に外部からインクを供給するためのインク供給穴２１５を形成している。このフレーム部材２１３は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
【００５９】
ここで、流路板２０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路２０５、液室２０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。振動板２０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板２０２に圧電素子２０９及び支柱部２１１を接着剤接合し、更にフレーム部材２１３を接着剤接合している。ノズル板２０３は各液室２０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル２０４を形成し、流路板２０１に接着剤接合している。このノズル板２０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板２０３の表面が前述したノズル面となる。圧電素子２０９は、圧電材料２１６と内部電極２１７とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子２０９の交互に異なる端面に引き出された各内部電極２１７には個別電極２１８及び共通電極２１９が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子２０９の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室２０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子２０９の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室２０６内インクを加圧する構成とすることもできる。
【００６０】
また、１つの基板２１０に１列の圧電素子２０９が設けられる構造とすることもできる。このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子２０９に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子２０９が収縮し、振動板２０２が下降して液室２０６の容積が膨張することで、液室２０６内にインクが流入し、その後圧電素子２０９に印加する電圧を上げて圧電素子２０９を積層方向に伸長させ、振動板２０２をノズル２０４方向に変形させて液室２０６の容積／体積を収縮させることにより、液室２０６内の記録液が加圧され、ノズル２０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。そして、圧電素子２０９に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板２０２が初期位置に復元し、液室２０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室２０８から液室２０６内に記録液が充填される。
【００６１】
そこで、ノズル２０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
【００６２】
次に、本発明の記録装置の記録ヘッドのキャッピングの当接状態の検知について図１０〜図１２を用いて説明する。図１０は記録ヘッドのノズル面にキャップが当接している状態を示す概略断面図である。図１０は実際の記録ヘッドがキャリッジに搭載された向きと上下が逆転した向きに描かれている。液滴吐出ヘッド２００内の圧電素子は２列あり一方を２０９ａ、他方を２０９ｂとしている。
【００６３】
記録ヘッド２００に対するキャップ部材２５１はノズル面とキャップの周辺のニップ部の平行状態が適切である。図１０は適切な状態を示している。先ず、図１０のキャップ部材２５１がノズル板２０３に当接すると、この当接圧力は、ノズル板２０３、流路板２０１、振動板２０２、圧電素子２０９へと順に伝わることになる。伝わった圧力によって各圧電素子２０９は容量値が変化する。
【００６４】
図１１はキャップ部材の記録ヘッドのノズル面に対する当接圧力と各圧電素子で検出される容量値の関係を示す特性図である。容量値は当接圧力が０（キャップがノズル面に当接していないとき）のときの容量値を１としたときの規格化された容量値を示すものである。同図からわかるように、初期値からの容量変化がわかれば、そのノズル近傍にあるキャップの当接圧力を知ることが可能となる。
【００６５】
図１２は記録ヘッドの圧電素子と駆動ＩＣの回路と容量検出回路の回路構成を示す回路図である。圧電素子は容量成分として表される。各ｃｈの圧電素子２０９には駆動ＩＣに集積化されたアナログスイッチ３０１、３０２が接続されており、アナログスイッチ３０１が吐出動作をするときにＯＮするアナログスイッチであり抵抗値は駆動波形が劣化しない程度の値となり、ここではＯＮ時の抵抗がＲｏｎｄ＝３００Ωである。アナログスイッチ３０２は容量検出のためのもので容量検出時のみＯＮするものでここではＯＮ時の抵抗がＲｏｎｅ＝１ｋΩである。いずれのスイッチも図示しない記録装置本体側のコントローラからの出力により駆動ＩＣの制御回路３００を介してその開閉動作が制御される。抵抗３０３（Ｒｅ）は容量検出のための抵抗であり、抵抗３０３（Ｒｅ）の一端子が駆動波形生成回路出力３０４と抵抗３０５（Ｒｅｈ）の一端子とアナログスイッチ３０１の共通入力側に接続されて、そして抵抗３０３（Ｒｅ）の他端子がアナログスイッチ３０２の共通入力側に接続されており、抵抗値は１０ｋΩである。抵抗３０５（Ｒｅｈ）、３０６（Ｒｅｍ）、３０７（Ｒｅｌ）はそれぞれ駆動波形生成出力電圧を分圧するものでその値の比率はＲｅｈ：Ｒｅｍ：Ｒｅｌ＝２：８：１である。また、個々の値は抵抗（Ｒｅ）３０３をアナログスイッチ３０２がＯＮした時に影響がでない程度の値に大きくしてある。ここではＲｅｈ＝２００ｋΩ、Ｒｅｍ＝８００ｋΩ、Ｒｅｌ＝１００ｋΩである。これらの抵抗によって駆動波形生成出力電圧は分圧されてコンパレータ３０８、３０９へと入力され、検知用の抵抗３０３と検知を行っている圧電素子２０９で構成されるＣＲ回路の入力駆動波形出力応答と比較される。コンパレータ３０８は早い立ち上がり波形が駆動波形生成回路３０４から出力されたときの振幅の１０％に達しているかどうか、コンパレータ３０９は同様に９０％の値を検出しているかどうかを検出する。論理素子３１０は両コンパレータ出力の論理演算を実施する。
【００６６】
ここで、容量検知を実施するとき、すなわち当接圧力を検知する動作について図１３を用いて説明する。図１３は特定の１ｃｈの圧電素子と検知用の抵抗が通電するように制御されている状態での各部の出力である。同図におけるＶＣＯＭは図１２の駆動波形生成回路３０４の出力、Ｖｅは検知用抵抗の圧電素子側の電圧、Ｖｅｐは論理素子３１０の出力である。先ず、駆動波形生成回路３０４は、立ち上がりが１ｕｓｅｃ以内の早い信号を出力する。このとき検知用の抵抗３０３の圧電素子２０９側の電圧波形はＣＲ回路の応答を示す。論理素子３１０の出力ＶｅｐはＶｅ波形の立ち上がりの１０％−９０％時間Ｔｅの幅を持ったパルスとなる。このパルスを本体コントローラ側で受信してパルス幅を計測するここではＴｅ［ｓｅｃ］である。ここで時定数（Ｒｏｎｅ＋Ｒｅ）・Ｃとパルス幅Ｔｅには下記の式の関係があることから、Ｃの値をコントローラ側で求めることが可能となる。Ｃの値を当接圧力がある場合とない場合で知ることができれば当接圧力を検知することが可能となる。
【００６７】
Ｔｅ≒２．２×（Ｒｏｎｅ＋Ｒｅ）・Ｃ
【００６８】
ここで、本発明の記録装置におけるキャッピング動作の原理について説明すると、圧電素子２０９の変位方向と当接圧力の方向は略平行となることから当接圧力が高くなるほど容量値は増大する。ここで１ｃｈ当りの圧電素子２０９の容量は１ｎ［Ｆ］としている。キャピングの当接圧力として適正であるときは、本発明の記録装置では１．０［Ｎ］以上としてある。本発明の記録装置では１つの記録ヘッド内で検出された３８４ｃｈの容量値の最低値が１．０［Ｎ］以上であれば適切なキャッピングが行われている記録ヘッドと判断される。
【００６９】
次に、キャピング動作について説明すると、キャリッジは所定の移動により決められたキャッピング位置に移動する。続いて維持回復装置はキャップ部材２５１の昇降動作を開始する。同時に圧電素子２０９の容量検知を行いながら昇降動作を行う。検知は全てのｃｈに対して行いその最低検知出力が１．０［Ｎ］に相当する容量となった時点で昇降動作を停止しキャッピング動作が完了する。なお、キャッピング動作における容量の検知の実施において、ｃｈは全てのｃｈに対して行わずに端と中央部のみで検知を実施すること、１ｃｈおきに検知することというように特定ｃｈでの検知も考えられる。特定ｃｈのみの検知動作とすることで検知時間は短縮されることになる。
【００７０】
次に、キャピング動作中に振動や外力等によってキャップ部材の付勢状態が変わってしまい適切なキャッピング状態ができていない場合について説明する。図１４は一方の圧電素子側の当接圧力が不足してしまう状態で傾いてキャッピングされた状態を示している。同図において、図１０と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。このようなキャッピング状態はキャップ内の空気が外部と連通しており、ノズル面の乾燥を招いてしまう可能性があり適切なキャッピングではない。図１４の状態では圧電素子２０９ａは図１１におけるＡ点の検知出力、圧電素子２０９ｂは図１１におけるＢ点の検知出力となる。記録装置はこのような状態を検知した場合にキャッピング動作のやりなおしを実施するように制御する。また、キャッピング中の圧電素子２０９ａ列及び圧電素子２０９ｂ列の検知出力の差を監視しておき各出力が適正範囲内にあってもなくても差が一定値以上で検出されたときにキャッピング動作を再実行するようにしてもよい。
【００７１】
次に、記録ヘッドのノズル面にキャップ部材が当接する際のニップ部に異物が付着している場合における動作について図１５〜図１７を用いて説明する。図１５において異物４０１があると該当部位の当接圧力は高くなる。図１６はこのときの各圧電素子における感知出力の様子を示す特性図である。図１６において最低値と最高値の差δとして異物が観測される。ここで記録装置側がこの状態を検知した場合には記録ヘッドのノズル面のメンテナンスを発動しクリーニングを実施する。クリーニング動作が実施され異物が除去されれば適切なキャッピング動作が可能になる。なお、上記実施の形態では図１０における液滴吐出に関わる圧電素子２０９を利用して圧力を検知しているが、支柱部２１１を利用して検知することも考えられる。支柱部を利用する場合にはＦＰＣケーブル２１２によって駆動部の圧電素子２０９と支柱部２１１の圧電素子３１１の各々に配線を行う。このとき駆動ＩＣと容量検出回路は図１７のようになる。容量検知の回路動作は図１２の動作と同じである。このような構成では吐出しながらの検知等も可能である。
【００７２】
次に、本発明の記録装置における記録ヘッドのワイパ当接時の当接圧力検知について図１８〜図２０を用いて説明する。図１８は記録ヘッドのノズル面にワイパが当接している状態を示す概略断面図である。図１８では実際の記録ヘッドがキャリッジに搭載された向きと上下が逆転した向きに描かれている。また、ワイパが記録ヘッド上を移動しているが実際は突き出したワイパ上をキャリッジが移動している。図１８において、記録ヘッドに対するワイパ２５２はノズル列に垂直な方向でワイピングが実施されることになる。先ず、ワイパ２５２がノズル板２０３の表面に当接すると当接圧力はノズル板２０３、流路板２０１、振動板２０２、圧電素子２０９へと伝わることになる。伝わった圧力によって圧電素子２０９は容量値が変化する。
【００７３】
図１９はワイパが図１８のＡ〜Ｃ点上にあるときの当接圧力と圧電素子の当接圧力が０のときの容量値を１としたときの規格化された容量値を示す特性図である。図１９からもわかるように初期値からの容量変化がわかれば、そのｃｈの当接圧力を知ることが可能となる。圧電素子２０９の変位方向と当接圧力の方向は略平行となることから当接圧力が高くなるほど容量値は増大する。ここで１ｃｈ当りの圧電素子２０９の容量は１ｎＦとしている。当接圧力は適正とみなされる範囲を持ち本記録装置では１．０〜１．５［Ｎ］が適正範囲である。図１８のＡ〜Ｃ点ごとに当接圧力に対する容量変化が異なるのは圧電素子の長手方向中央部ほど圧力の伝わりがよく、記録ヘッドの中央部と端部では端部の方、つまり図１８のＣ点は剛性が高く、中央部に比較してやや圧力の伝わり方が高いためである。ここでワイピング全体としての性能は当接圧力の他にワイピング速度がある。本発明の記録装置では上記適正な当接圧力のもとでワイパ２５２と記録ヘッドの相対速度が９５ｍｍ／ｓｅｃ〜１０５ｍｍ／ｓｅｃの範囲で適正なものとなる。更により好適な条件としては図２０に示す直線上のポイントとなる。
【００７４】
ここで、本発明の記録装置のワイピング動作の最適化について図１８を用いて説明する。図２１はワイピング動作前の記録ヘッドの圧電素子１列の各ｃｈ容量値を１としたとき、ワイパの突き出し量が上限値（２．０ｍｍ）、下限値（１.０ｍｍ）での相対的な容量値の関係及び図１９における当接圧力の適正範囲及び図２０の最適速度と当接圧力の関係を図示したものである。記録装置の設定がこのような場合には設定を上限の２ｍｍに持っていけば適正なワイピングを実施できることになる。更に、記録ヘッドの平均の容量値を採用して突き出し量設定２ｍｍにおけるワイピングの相対速度を図２０のように最適条件の直線から決定することができる。ここで突き出し量が一定でもノズル板の表面の各ＡＢＣ点で当接圧力が異なる場合には各点ごとに速度を変更して最適条件を得ても良いし、速度を一定のまま突き出し量を順次変化させて最適条件を得ても良い。さらに突き出し量と相対速度の両方を同時に変更して最適条件を得ることも考えられる。これら最適条件の設定は記録装置において定期的に実施されることが好ましい。定期的な条件設定により記録装置としての耐久性が向上する。
【００７５】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換、応用が可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１００；記録装置、２０９；圧電素子、２５０；維持回復装置、
２５１；キャップ部材、２５２；ワイパ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】実用新案登録第２，５１４，５４８号公報
【特許文献２】特開２００６−２２４３３１号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は記録装置に関し、詳細には記録ヘッドのノズル面のクリーニング技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
記録ヘッドからインク滴を吐出させる技術はプリンタ、カラーフィルタ製造装置、回路基板パターンの作成装置等様々な分野で利用されている。このような記録ヘッドを用いた記録装置では記録動作を行うために記録媒体に対して記録ヘッドをキャリッジに搭載して主走査方向に記録ヘッドを移動させ主走査方向に直交する副走査方向に記録媒体を搬送する手段を備えて記録動作を可能にするシリアルタイプのもの、記録媒体の幅と等しい幅で記録ヘッドを配置し記録媒体の搬送移動のみで記録動作を行うラインタイプのものがある。いずれのタイプもノズルからインク滴を吐出させることにより記録動作が実施される。
【０００３】
このような記録装置においては、インクの吐出動作を安定させて良好な画像品位を得るためには、記録ヘッドのノズルの状態を適切にしておくことが重要である。ノズルの状態として好ましくない状態とは、ノズル近傍に固着インクやミスト、記録媒体の紙粉などの異物が付着した状態、また乾燥によるノズル内のインクの増粘、固着も好ましい状態ではない。これら好ましくない状態を回避するために一般的な記録装置では維持回復装置が装備される。この維持回復装置はノズル封止するキャップをノズル面に当接する、すなわちキャッピング状態をつくりだす昇降装置、またノズル面をふき取るワイパ、ノズル面からインクを吸引するポンプなどにより構成され異物を除去するクリーニング動作、そして記録動作をしないアイドリング状態でのノズルの保湿キャピング動作を実施する。クリーニング動作はヘッドノズル面をキャップによってキャピングして連通したポンプによりノズルからインクを吸引した後、キャピング状態を解除してワイパによってノズル面に付着したインクや異物をワイピングして完了する。また、保湿キャピング動作は昇降装置によりキャップをノズル面に当接させて実施される。ここで、ノズルとキャップのキャピング状態は維持回復機能にとって非常に重要な特性である。当接状態とはノズルとキャップの相対的な位置関係と、キャップとノズルの当接圧力によって決定される。
【０００４】
シリアルプリンタの例でノズルとキャップのキャピング動作を説明する。キャリッジは記録動作の開始時にキャリッジを走査方向の基準位置に突き当て、突き当たった位置を基準として決められた維持回復装置のキャップ位置を知ることができる。キャリッジに搭載されたヘッドは、基準位置から所定量の移動をすることによりキャピング可能な位置へと移動することができる。ヘッドがキャッピング位置にある状態でキャップが昇降装置により上昇しばね等の付勢力によって当接状態がつくりだされることになる。しかし、このような記録装置ではキャピング時に衝撃等の外力や振動が加えられた場合の位置ずれを抑えることはできない。また、部品自体のばらつきや経時的なばねの劣化による当接圧力の減少も回避することはできない。そこで、特許文献１には、記録ヘッドのノズルに圧力センサを設けてキャップとの当接圧力を所定値にしてキャピング状態を監視することが提案されている。
【０００５】
ところで、記録ヘッドはインク滴を吐出させるとき記録の主となる主滴の他にインクのミストが発生する。ミストは吐出滴の主となる主滴に付随して発生し、記録媒体に着弾しないで装置内のさまざまな場所に付着する。なかでもノズル面への付着は付着直後からの時間の経過に伴い増粘が始まり、ノズル目詰まりなど不良の原因になりやすい。このような不具合を解消するために、特許文献２には、不良回避のためにゴムなどの弾性部材のワイパでノズル面を一定期間ごとに払拭するワイピング動作を実施することが提案されている。ワイピング動作によるノズル面のクリーニング性能を決めているのはノズルにワイパが当接したときの当接圧力とノズル面とワイパの相対速度である。ワイピング動作をシリアルタイプの記録装置の場合で説明する。ワイパは記録動作中ノズル面に干渉しないようにヘッドノズル面に対する突き出しが抑えられている。このワイパは、ワイピング実施時には突き出してくるような可動構造をもつ維持回復機構に配置されている。ワイパが突き出しているときにキャリッジがワイパ上を走査移動することによりワイピング動作が実施される。ここで、記録ヘッドに対するワイパの突き出し量は適正に所望な値に制御される必要がある。しかし、可動部品であることから精度をよくするには非常にコストがかかる。
【０００６】
また、精度よくできたとしても記録装置の稼動が進めば経時的なワイパの磨耗劣化が避けられず突き出し量に誤差が生じてしまい、記録ヘッドノズル面に対する当接圧力も適正値から誤差を生じる。また、このような誤差を生じた場合にワイパの当接圧力が適正なものなのかを装置上で判断することはできない。上記誤差を考慮して予め突き出し量を多めに設定しておくことも考えられる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記特許文献１に示される方法ではヘッドノズル先端部にセンサを配置することからクリーニング動作を阻害してしまうという課題がある。また、圧力センサを備えることから装置のコストアップを免れない。
【０００８】
更に、上記特許文献２の方法では、突き出し量を多めに設定した場合には初期的には当接圧力としては必要以上の過大な値となり耐久性を短くしてしまう。ノズル面のクリーニング性は保たれるがノズル面には過大なストレスがかかってしまうということである。ノズル面はインクの固着を防ぐこと、クリーニング性をよくすることを目的に撥水膜が処理形成されている。この撥水膜に対して過大なストレスがかかることになり撥水膜の磨耗が進んでしまう。結果として記録装置全体の耐久性は低いものとなってしまう。また、ワイピング速度に関しても同様のことが言える。
【０００９】
本発明はこれらの問題点を解決するためのものであり、維持回復装置の動作を妨げずに簡便な構成で記録ヘッドのキャピング状態を最適な状態に設定できると共に、ノズル面に過大なストレスな与えることなく経時的にもノズル面のクリーニング性の劣化を招かない記録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】
【００１０】
前記問題点を解決するために、本発明の記録装置は、圧電素子を圧力発生素子とする記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルからインク滴を記録媒体に吐出する。そして、本発明の記録装置は、記録ヘッドのノズル面に当接して当該ノズル面を封止するキャップと、記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの当接圧力を圧電素子の容量変化として検出する検知手段とを有することに特徴がある。よって、キャップの記録ヘッドの当接状況を知ることが可能になり、当接状況を知るセンサとしてインク滴を吐出させる圧力発生素子を用いることからワイピングの動作を阻害することもなく、また新たな部品を増やすことがなく装置のコストアップを招くことを回避できる。
【００１１】
また、検知手段の検知出力に基づいて記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの当接圧力を調節する当接圧力調節手段を有することにより、簡単な装置構成で当接圧力を所望の値に管理することが容易に実現できる。
【００１２】
更に、検出手段は、複数の圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの複数箇所の当接圧力を検出し、各当接圧力の差分が所定範囲を超えたときは正常なキャッピング動作が行われていないと判断し、キャッピング動作を再度行う。よって、振動や衝撃などの偶発的な外力によってキャピング動作に失敗していることを簡単に検知できて片当たりなどの回避をすることが可能となり、リカバリー動作を適切に行うことが可能になって装置の信頼性が向上する。
【００１３】
また、検出手段は、複数の圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して記録ヘッドのノズル面にキャップが当接しているときの複数箇所の当接圧力を検出し、いずれかの当接圧力が所定値を超えたときは記録ヘッドのノズル面に異物があってキャップのニップ部が当該異物に接触していると判断し、キャッピング動作を解除して所定のメンテナンス動作を行う。よって、記録ヘッドのキャップ当接位置の異物が当接状態の検知出力として現れ、当該検知出力に応じてクリーニングなどの所定のメンテナンス動作を実施して適切な処置が可能となる。
【００１４】
更に、本発明の記録装置は、記録ヘッドに対して相対的に移動してノズル面に当接して当該ノズル面をワイピングするワイパと、記録ヘッドのノズル面にワイパが当接しているときの当接圧力を圧電素子の容量変化として検出する検知手段とを有することに特徴がある。よって、記録装置のワイピングにおけるワイパの当接圧力が適正か否かを簡便な方法で判断することができる。
【００１５】
また、検知手段の検知出力に基づいてワイパがワイピング動作するときの走査軌道上への突き出し量が調節する突き出し量調整手段を有することにより、簡単な装置構成でワイパの突き出し量を所望の値に管理することが容易に実現できる。
【００１６】
更に、突き出し量調整手段は、ワイパがノズル面をワイピング動作するとき、ワイピング開始からワイピング完了までの圧電素子の容量変化をサンプリングして検知出力に応じてノズル面のワイピング時のワイパの突き出し量を時間的に変化させる。よって、ワイピング時のワイパとノズル面の間の距離が変動している場合でもより最適なワイピングの制御が特に装置コストの増大を招くことなく簡便な方法で可能となる。
【００１７】
また、検知手段の検知出力に基づいて記録ヘッドに対するワイピング時の走査軌道上での相対速度を調整する速度調節手段を有することにより、簡単な装置構成でワイピング時の走査軌道上での相対速度を所望の値に管理することが容易に実現できる。
【００１８】
更に、速度調節手段は、ワイパがノズル面をワイピング動作するとき、ワイピング開始からワイピング完了までの圧電素子の容量変化をサンプリングして検知出力に応じてノズル面のワイピング時のキャリッジ速度を時間的に変化させる。よって、ワイピング時のワイパとノズル面の間の距離が変動している場合でもより最適なワイピングの制御が特に装置コストの増大を招くことなく簡便な方法で可能となる。
【００１９】
また、検出手段は、複数の圧電素子のそれぞれの容量変化を検出してワイパがノズル面をワイピング動作するときの複数箇所の当接圧力を検出し、各当接圧力の差分が所定範囲を超えたときは正常なワイピング動作が行われていないと判断し、ワイピング動作を再度行う。よって、振動や衝撃などの偶発的な外力によって片当たりなどにより正常なワイピング動作が行われていないことを簡単に検知でき、ワイピング動作を再度行うことが可能になって装置の信頼性が向上する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明の記録装置によれば、キャップの記録ヘッドの当接状況を知ることが可能になる。また、当接状況を知るセンサとしてインク滴を吐出させる圧力発生素子を用いることからワイピングの動作を阻害することもなく、また装置のコストアップも起きない。また、記録装置のワイピングにおけるワイパの当接圧力が適正か否かを簡便な方法で判断することができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の記録装置を前方から見た斜視図である。
【図２】本発明の記録装置の機構部の概要を示す側面図である。
【図３】本発明の記録装置の機構部の要部を示す平面図である。
【図４】本発明に係る維持回復装置の要部構成を示す平面図である。
【図５】本発明の維持回復装置の機構構成を示す概略側面図である。
【図６】図４の右側面図である。
【図７】キャップ保持昇降機構部の構成を示す側面図である。
【図８】キャップ保持昇降機構部の構成を示す正面図である。
【図９】記録装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの構成を示す断面図である。
【図１０】本発明の記録装置の記録ヘッドのノズル面にキャップが当接している状態を示す概略断面図である。
【図１１】キャップ部材の記録ヘッドのノズル面に対する当接圧力と各圧電素子で検出される容量値の関係を示す特性図である。
【図１２】記録ヘッドの圧電素子と駆動ＩＣの回路と容量検出回路の回路構成を示す回路図である。
【図１３】特定の１ｃｈの圧電素子と検知用の抵抗が通電するように制御されている状態での各部の出力を示す波形図である。
【図１４】一方の圧電素子側の当接圧力が不足してしまう状態で傾いてキャッピングされた状態を示す概略断面図である。
【図１５】記録ヘッドのノズル面にキャップ部材が当接する際のニップ部に異物が付着している様子を示す概略断面図である。
【図１６】異物が記録ヘッドのノズル面にあるときの各圧電素子における感知出力の様子を示す特性図である。
【図１７】記録ヘッドの圧電素子と駆動ＩＣの回路と容量検出回路の別の回路構成を示す回路図である。
【図１８】記録ヘッドのノズル面にワイパが当接している状態を示す概略断面図である。
【図１９】ワイパが図１８のＡ〜Ｃ点上にあるときの当接圧力と圧電素子の当接圧力が０のときの容量値を１としたときの規格化された容量値を示す特性図である。
【図２０】好適な条件としてのワイパと当接圧力の関係を示す特性図である。
【図２１】ワイピング動作前の記録ヘッドの圧電素子１列の各ｃｈ容量値を１としたとき、ワイパの突き出し量が上限値（２．０ｍｍ）、下限値（１.０ｍｍ）での相対的な容量値の関係、当接圧力の適正範囲及び最適速度と当接圧力の関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１は本発明の記録装置を前方から見た斜視図である。同図に示す本発明の記録装置１００は、装置本体１０１と、装置本体１０１に装着された用紙を装填するための給紙トレイ１０２と、装置本体１０１に着脱自在に装着されて画像が記録（形成）された用紙をストックするための排紙トレイ１０３とを備えている。また、装置本体１０１の前面の一端部側（給排紙トレイ部の側方）には、前面から装置本体１０１の前方側に突き出し、上面よりも低くなったインクカートリッジを装填するためのカートリッジ装填部１０４を有し、このカートリッジ装填部１０４の上面には操作ボタンや表示器などの操作／表示部１０５が設けられている。
【００２３】
このカートリッジ装填部１０４には、色の異なる色材である記録液（インク）、例えば黒（Ｋ）インク、シアン（Ｃ）インク、マゼンタ（Ｍ）インク、イエロー（Ｙ）インクをそれぞれ収容した複数の記録液収容手段としての記録液カートリッジであるインクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙ（色を区別しないときは「インクカートリッジ１１０」という。）を、装置本体１０１の前面側から後方側に向って挿入して装填可能とし、このカートリッジ装填部１０４の前面側には、インクカートリッジ１１０を着脱するときに開く前カバー（カートリッジカバー）１０６が開閉可能に設けられている。また、インクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙは縦置き状態で横方向に並べて装填する構成となっている。
【００２４】
また、操作／表示部１０５には、各色のインクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙの装着位置（配置位置）に対応する配置位置で、各色のインクカートリッジ１１０ｋ、１１０ｃ、１１０ｍ、１１０ｙの残量がニアーエンド及びエンドになったことを表示するための各色の残量表示部１１１ｋ、１１１ｃ、１１１ｍ、１１１ｙを配置している。更に、この操作／表示部１０５には、電源ボタン１１２、用紙送り／印刷再開ボタン１１３、キャンセルボタン１１４も配置されている。
【００２５】
次に、本発明の記録装置の機構部について図２及び図３を参照して説明する。なお、図２は同機構部の概要を示す側面図、図３は同じく要部平面図である。
【００２６】
本発明の記録装置の機構部において、フレーム１２１を構成する左右の側板１２１Ａ、１２１Ｂに横架したガイド部材であるガイドロッド１３１とステー１３２とでキャリッジ１３３を主走査方向に摺動自在に保持し、図示しない主走査モータによってタイミングベルトを介して図３で矢示方向（キャリッジ走査方向：主走査方向）に移動走査する。
【００２７】
このキャリッジ１３３には、前述したようにイエロー（Ｙ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、ブラック（Ｂｋ）の各色のインク滴を吐出する４個の液滴吐出ヘッドからなる記録ヘッド１３４を複数のインク吐出口を主走査方向と交叉する方向に配列し、インク滴吐出方向を下方に向けて装着している。
【００２８】
記録ヘッド１３４を構成するインクジェットヘッドとしては、圧電素子などの圧電アクチュエータ、発熱抵抗体などの電気熱変換素子を用いて液体の膜沸騰による相変化を利用するサーマルアクチュエータ、温度変化による金属相変化を用いる形状記憶合金アクチュエータ、静電力を用いる静電アクチュエータなどを、液滴を吐出するための圧力を発生する圧力発生手段として備えたものなどを使用できる。
【００２９】
この記録ヘッド１３４にはドライバＩＣを搭載し、図示しない制御部との間でハーネス（フレキシブルプリントケーブル）１２２を介して接続している。また、キャリッジ１３３には、記録ヘッド１３４に各色のインクを供給するための各色のヘッドタンク１３５を搭載している。この各色のヘッドタンク１３５には各色のインク供給チューブ１３６を介して、前述したように、カートリッジ装填部１０４に装着された各色のインクカートリッジ１１０から各色のインクが補充供給される。なお、このカートリッジ装填１０４にはインクカートリッジ１１０内のインクを送液するための供給ポンプユニット１２４が設けられ、またインク供給チューブ１３６は這い回しの途中でフレーム１２１を構成する後板１２１Ｃに係止部材１２５にて保持されている。
【００３０】
一方、給紙トレイ１０２の用紙積載部（圧板）１４１上に積載した用紙１４２を給紙するための給紙部として、用紙積載部１４１から用紙１４２を１枚ずつ分離給送する半月コロ（給紙コロ）１４３及び給紙コロ１４３に対向し、摩擦係数の大きな材質からなる分離パッド１４４を備え、この分離パッド１４４は給紙コロ１４３側に付勢されている。
【００３１】
そして、この給紙部から給紙された用紙１４２を記録ヘッド１３４の下方側に送り込むために、用紙１４２を案内するガイド部材１４５と、カウンタローラ１４６と、搬送ガイド部材１４７と、先端加圧コロ１４９を有する押さえ部材１４８とを備えるとともに、給送された用紙１４２を静電吸着して記録ヘッド１３４に対向する位置で搬送するための搬送手段である搬送ベルト１５１を備えている。
【００３２】
この搬送ベルト１５１は、無端状ベルトであり、搬送ローラ１５２とテンションローラ１５３との間に掛け渡されて、ベルト搬送方向（副走査方向）に周回するように構成している。また、この搬送ベルト１５１の表面を帯電させるための帯電手段である帯電ローラ１５６を備えている。この帯電ローラ１５６は、搬送ベルト１５１の表層に接触し、搬送ベルト１５１の回動に従動して回転するように配置されている。更に、搬送ベルト１５１の裏側には、記録ヘッド１３４による印写領域に対応してガイド部材１５７が配置されている。
【００３３】
この搬送ベルト１５１は、図示しない副走査モータによってタイミングを介して搬送ローラ１５２が回転駆動されることによって図３のベルト搬送方向に周回移動する。
【００３４】
更に、記録ヘッド１３４で記録された用紙１４２を排紙するための排紙部として、搬送ベルト１５１から用紙１４２を分離するための分離爪１６１と、排紙ローラ１６２及び排紙コロ１６３とを備え、排紙ローラ１６２の下方に排紙トレイ１０３を備えている。
【００３５】
また、装置本体１０１の背面部には両面ユニット１７１が着脱自在に装着されている。この両面ユニット１７１は搬送ベルト１５１の逆方向回転で戻される用紙１４２を取り込んで反転させて再度カウンタローラ１４６と搬送ベルト１５１との間に給紙する。また、この両面ユニット１７１の上面は手差しトレイ１７２としている。
【００３６】
更に、図３に示すように、キャリッジ１３３の走査方向一方側の非印字領域には、記録ヘッド１３４のノズルの状態を維持し、回復するための回復手段を含む維持回復機構１８１を配置している。
【００３７】
この維持回復機構１８１には、記録ヘッド１３４の各ノズル面をキャピングするための各キャップ部材（以下「キャップ」という。）１８２ａ〜１８２ｄ（区別しないときは「キャップ１８２」という。）と、ノズル面をワイピングするためのブレード部材であるワイパーブレード１８３と、増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け１８４などを備えている。ここでは、キャップ１８２ａを吸引及び保湿用キャップとし、他のキャップ１８２ｂ〜１８２ｄは保湿用キャップとしている。
【００３８】
そして、この維持回復機構１８１による維持回復動作で生じる記録液の廃液、キャップ１８２に排出されたインク、あるいはワイパーブレード１８３に付着してワイパークリーナ１８５で除去されたインク、空吐出受け１９４に空吐出されたインクは図示しない廃液タンクに排出されて収容される。
【００３９】
また、図３に示すように、キャリッジ１３３の走査方向他方側の非印字領域には、記録中などに増粘した記録液を排出するために記録に寄与しない液滴を吐出させる空吐出を行うときの液滴を受ける空吐出受け１８８を配置し、この空吐出受け１８８には記録ヘッド１３４のノズル列方向に沿った開口１８９などを備えている。
【００４０】
このように構成した本発明の記録装置においては、給紙トレイ１０２から用紙１４２が１枚ずつ分離給紙され、略鉛直上方に給紙された用紙１４２はガイド１４５で案内され、搬送ベルト１５１とカウンタローラ１４６との間に挟まれて搬送され、更に先端を搬送ガイド１３７で案内されて先端加圧コロ１４９で搬送ベルト１５１に押し付けられ、略９０°搬送方向を転換される。
【００４１】
このとき、図示しない制御回路のＡＣバイアス供給部から帯電ローラ１５６に対してプラス出力とマイナス出力とが交互に繰り返すように、つまり交番する電圧が印加され、搬送ベルト１５１が交番する帯電電圧パターン、すなわち周回方向である副走査方向に、プラスとマイナスが所定の幅で帯状に交互に帯電されたものとなる。このプラス、マイナス交互に帯電した搬送ベルト１５１上に用紙１４２が給送されると、用紙１４２が搬送ベルト１５１に吸着され、搬送ベルト１５１の周回移動によって用紙１４２が副走査方向に搬送される。
【００４２】
そこで、リニアエンコーダ１３７による主走査位置情報に基づいてキャリッジ１３３を主走査方向に移動させながら画像信号に応じて記録ヘッド１３４を駆動することにより、停止している用紙１４２にインク滴を吐出して１行分を記録し、用紙１４２を所定量搬送後、次の行の記録を行う。記録終了信号又は用紙１４２の後端が記録領域に到達した信号を受けることにより、記録動作を終了して、用紙１４２を排紙トレイ１０３に排紙する。
【００４３】
また、印字（記録）待機中にはキャリッジ１３３は維持回復機構１８１側に移動されて、キャップ１８２で記録ヘッド１３４がキャッピングされて、ノズルを湿潤状態に保つことによりインク乾燥による吐出不良を防止する。また、キャップ１８２で記録ヘッド１３４をキャッピングした状態で図示しない吸引ポンプによってノズルから記録液を吸引し（「ノズル吸引」又は「ヘッド吸引」という。）し、増粘した記録液や気泡を排出する回復動作を行う。また、記録開始前、記録途中などに記録と関係しないインクを吐出する空吐出動作を行う。これによって、記録ヘッド１３４の安定した吐出性能を維持する。
【００４４】
ここで、本発明に係る維持回復装置の構成の概要について図４〜図６を参照して説明する。なお、図４は本発明の維持回復装置の要部構成を示す平面図、図５は本発明の維持回復装置の機構構成を示す概略側面図、図６は図４の右側面図である。
【００４５】
本発明の維持回復装置２５０におけるフレーム２５９には、キャップ保持機構である２つのキャップホルダ２６０ａ、２６０ｂ（区別しないときはキャップホルダ２６０と称す）と、清浄化手段としての弾性体を含むワイピング部材であるワイパーブレード２５２と、キャリッジロック２６１とがそれぞれ昇降可能（上下動可能）に保持されている。また、ワイパーブレード２５２とキャップホルダ２６０ａとの間には空吐出受け２５３が配置され、ワイパーブレード２５２のクリーニングを行うために、フレーム２５８の外側からワイパーブレード２５２を空吐出受け２５３の清掃部材であるワイパークリーナ２５４側に押し付けるための清掃部材であるクリーナコロ２５６を含むクリーナ手段であるワイパークリーナ２５５が揺動可能に保持されている。また、キャップホルダ２６０ａ、２６０ｂには、それぞれ、２つの記録ヘッド１３４のノズル面をそれぞれキャッピングする２つのキャップ部材２５１ａと２５１ｂ、キャップ部材２５１ｃと２５１ｄを保持している。
【００４６】
ここで、印字領域に最も近い側のキャップホルダ２６０ａに保持したキャップ部材２５１ａには可撓性チューブ２６２を介して吸引手段であるチュービングポンプ（吸引ポンプ）２６３を接続し、その他のキャップ部材２５１ｂ、２５１ｃ、２５１ｄはチュービングポンプ２６３を接続していない。すなわち、キャップ部材２５１ａのみを吸引（回復）及び保湿用キャップとし、その他のキャップ部材２５１ｂ、２５１ｃ、２５１ｄはいずれも単なる保湿用キャップとしている。したがって、記録ヘッド１３４の回復動作を行うときには、回復動作を行う記録ヘッド１３４をキャップ部材２５１ａによってキャッピング可能な位置に選択的に移動させる。
【００４７】
また、これらのキャップホルダ２６０ａ、２６０ｂの下方にはフレーム２５９に回転自在に支持したカム軸２６４を配置し、このカム軸２６４にはキャップホルダ２６０ａ、２６０ｂを昇降させるためのキャップカム２６５ａ、２６５ｂと、ワイパーブレード２５２を昇降させるためのワイパーカム２６６、キャリッジロック２６１をキャリッジロックアーム２６７を介して昇降させるためのキャリッジロックカム２６８と、空吐出受け２５３内で空吐出される液滴がかかる空吐出着弾部材である回転体としてのコロ２６９と、ワイパークリーナ２５５を揺動させるためのクリーナカム２７０をそれぞれ設けている。
【００４８】
ここで、キャップ部材２５１はキャップカム２６５ａ、２６５ｂにより昇降させられる。ワイパーブレード２５２はワイパーカム２６６により昇降させられ、下降時にワイパークリーナ２５５が進出して、このワイパークリーナ２５５のクリーナコロ２５６と空吐出受け２５３のワイパークリーナ２５５とに挟まれながら下降することで、ワイパーブレード２５２に付着したインクが空吐出受け２５３内に掻き落とされる。また、キャリッジロック２６１は図示しない圧縮バネによって上方（ロック方向）に付勢されて、キャリッジロックカム２６８で駆動されるキャリッジロックアーム２６７を介して昇降させられる。
【００４９】
そして、チュービングポンプ２６３及びカム軸２６４を回転駆動するために、モータ２７１の回転をモータ軸２７１ａに設けたモータギヤ２７２に、チュービングポンプ２６３のポンプ軸２６３ａに設けたポンプギヤ２７３を噛み合わせ、更にこのポンプギヤ２７３と一体の中間ギヤ２７４に中間ギヤ２７５を介して一方向クラッチ２７６付きの中間ギヤ２７７を噛み合わせ、この中間ギヤ２７７と同軸の中間ギヤ２７８に中間ギヤ２７９を介してカム軸２６４に固定したカムギヤ２８０を噛み合わせている。なお、クラッチ２７６付きの中間ギヤ２７７、２７８の回転軸である中間軸２８１はフレーム２５９にて回転可能に保持している。
【００５０】
また、カム軸２６４にはホームポジションを検出するためのホームポジションセンサ用カム２８２を設け、この維持回復装置２５０に設けた図示しないホームポジションセンサにてキャップ部材２５１が最下端に来たときにホームポジションレバー（不図示）を作動させ、センサが開状態になってモータ２７１（チュービングポンプ２６３以外）のホームポジションを検知する。なお、電源オン時には、キャップ部材２５１（キャップホルダ２６０）の位置に関係なく上下（昇降）し、移動開始までは位置検出を行わず、キャップ部材２５１のホーム位置（上昇途中）を検知した後に、定められた量を移動して最下端へ移動する。その後、キャリッジが左右に移動して位置検知後キャップ位置に戻り、記録ヘッド１３４がキャッピングされる。以上各部の昇降動作について説明したが駆動源であるモータ２７１の回転を制御することによりそれぞれの部品における昇降位置（高さ）が制御される。
【００５１】
次に、キャップの保持機構及び昇降機構の詳細について、図５、キャップ保持昇降機構部の側面図の図７及び正面図の図８を用いて説明する。
キャップ保持機構の構成部材の一つであるキャップホルダ２６０ａは、キャップ２５１ａ、キャップ２５１ｂ（これらを併せてキャップ２５１Ａと称す）を昇降可能に保持するホルダ２８４と、ホルダ２８４の底面とキャップ２５１Ａの底部との間に介装されてキャップ２５１Ａを上方に付勢するスプリング２８５と、ホルダ２８４を前後方向（記録ヘッド１３４のノズルの並び方向）に移動可能に保持するスライダ２８６とを有している。キャップ２５１Ａは両端部に設けたガイドピン２８３ａをホルダ２８４の図示しないガイド溝に上下動可能に、底面に設けたガイド軸２８３ｂをホルダ２８４に上下動可能に挿通して、ホルダ２８４に対して上下動可能に装着している。キャップ２５１Ａとホルダ２８４との間に介装したスプリング２８５はキャップ２５１ａ、２５１ｂを上方向（キャッピング時にノズル面側に押圧する方向）に付勢している。スライダ２８６は、前後端に設けたガイドピン２８７、２８８をフレーム２５９に形成したガイド溝２８９に摺動可能に嵌め合わせることで、スライダ２８６及びホルダ２８４並びにキャップ２５１Ａ全体が上下動できる構成としている。
【００５２】
そして、スライダ２８６の下面に設けたカムピン２９０をキャップカム２６５ａの図示しないカム溝に嵌め合わせて、モータ２７１の回転が伝達されるカム軸２６４の回転に同動するキャップカム２６５ａの回転によってスライダ２８６、ホルダ２８４及びキャップ２５１Ａが上下動するようにしている。
【００５３】
更に、吸引用のキャップ２５１ａにはスライダ２８６及びホルダ２８４を挿通して、キャップ２５１ａの短手方向に対してキャップ中央位置の下方からチューブ２６２を這い回して接続している。
【００５４】
なお、キャップ２５１ｃ、２５１ｄ（これらを併せてキャップ２５１Ｂと称す）を保持するキャップホルダ２６０ｂ及びこれを上下動させる構成も上記と同様であるので説明を省略する。ただし、キャップ２５１ｃ、２５１ｄにはチューブ２６２は接続されていない。
【００５５】
このように、１つの駆動源であるモータ２７１を駆動することによって１つの軸であるカム軸２６４が回転し、このカム軸２６４の回転によってカム軸２６４に固定したカム２６５ａ、２６５ｂが回転して、キャップ２５１Ａ及びキャップ２５１Ｂが上下動する構成としている。
【００５６】
次に、この記録装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの一例について図９を参照して説明する。なお、同図の（ａ）は本発明の記録装置における記録ヘッドを構成する液滴吐出ヘッドの液室長手方向に沿う断面図、同図の（ｂ）は同ヘッドの液室短手方向（ノズルの並び方向）の断面図である。この液滴吐出ヘッド２００は、例えば単結晶シリコン基板を異方性エッチングして形成した流路板２０１と、この流路板２０１の下面に接合した例えばニッケル電鋳で形成した振動板２０２と、流路板２０１の上面に接合したノズル板２０３とを接合して積層し、これらによって液滴（インク滴）を吐出するノズル２０４が連通する流路であるノズル連通路２０５及び液室２０６、液室２０６にインクを供給するための共通液室２０７に連通するインク供給口２０８などを形成している。また、振動板２０２を変形させて液室２０６内のインクを加圧するための圧力発生手段（アクチュエータ手段）である電気機械変換素子としての２列（図９の（ｂ）では１列のみ図示）の積層型の圧電素子２０９と、この圧電素子２０９を接合固定するベース基板２１０とを備えている。
【００５７】
ここで、１列には１９２ｃｈの駆動される圧電素子があり記録ヘッド１個では３８４ｃｈとなる。更に、１列のノズルにおける並び方向はキャリッジの移動種走査方向に対して垂直な方向である。なお、圧電素子２０９の間には支柱部２１１を設けている。この支柱部２１１は圧電素子部材を分割加工することで圧電素子２０９と同時に形成した部分であるが、駆動電圧を印加しないので単なる支柱となる。
【００５８】
また、圧電素子２０９には図示しない駆動回路（駆動ＩＣ）を搭載したＦＰＣケーブル２１２を接続している。駆動ＩＣには後述する容量検出回路が含まれる。そして振動板２０２の周縁部をフレーム部材２１３に接合し、このフレーム部材２１３には、圧電素子２０９及びベース基板２１０などで構成されるアクチュエータユニットを収納する貫通部２１４及び共通液室２０７となる凹部、この共通液室２０７に外部からインクを供給するためのインク供給穴２１５を形成している。このフレーム部材２１３は、例えばエポキシ系樹脂などの熱硬化性樹脂或いはポリフェニレンサルファイトで射出成形により形成している。
【００５９】
ここで、流路板２０１は、例えば結晶面方位（１１０）の単結晶シリコン基板を水酸化カリウム水溶液（ＫＯＨ）などのアルカリ性エッチング液を用いて異方性エッチングすることで、ノズル連通路２０５、液室２０６となる凹部や穴部を形成したものであるが、単結晶シリコン基板に限られるものではなく、その他のステンレス基板や感光性樹脂などを用いることもできる。振動板２０２は、ニッケルの金属プレートから形成したもので、例えばエレクトロフォーミング法（電鋳法）で作製しているが、この他、金属板や金属と樹脂板との接合部材などを用いることもできる。この振動板２０２に圧電素子２０９及び支柱部２１１を接着剤接合し、更にフレーム部材２１３を接着剤接合している。ノズル板２０３は各液室２０６に対応して直径１０〜３０μｍのノズル２０４を形成し、流路板２０１に接着剤接合している。このノズル板２０３は、金属部材からなるノズル形成部材の表面に所要の層を介して最表面に撥水層を形成したものである。なお、このノズル板２０３の表面が前述したノズル面となる。圧電素子２０９は、圧電材料２１６と内部電極２１７とを交互に積層した積層型圧電素子（ここではＰＺＴ）である。この圧電素子２０９の交互に異なる端面に引き出された各内部電極２１７には個別電極２１８及び共通電極２１９が接続されている。なお、この実施形態では、圧電素子２０９の圧電方向としてｄ３３方向の変位を用いて液室２０６内インクを加圧する構成としているが、圧電素子２０９の圧電方向としてｄ３１方向の変位を用いて加圧液室２０６内インクを加圧する構成とすることもできる。
【００６０】
また、１つの基板２１０に１列の圧電素子２０９が設けられる構造とすることもできる。このように構成した液滴吐出ヘッドヘッドにおいては、例えば圧電素子２０９に印加する電圧を基準電位から下げることによって圧電素子２０９が収縮し、振動板２０２が下降して液室２０６の容積が膨張することで、液室２０６内にインクが流入し、その後圧電素子２０９に印加する電圧を上げて圧電素子２０９を積層方向に伸長させ、振動板２０２をノズル２０４方向に変形させて液室２０６の容積／体積を収縮させることにより、液室２０６内の記録液が加圧され、ノズル２０４から記録液の滴が吐出（噴射）される。そして、圧電素子２０９に印加する電圧を基準電位に戻すことによって振動板２０２が初期位置に復元し、液室２０６が膨張して負圧が発生するので、このとき、共通液室２０８から液室２０６内に記録液が充填される。
【００６１】
そこで、ノズル２０４のメニスカス面の振動が減衰して安定した後、次の液滴吐出のための動作に移行する。なお、このヘッドの駆動方法については上記の例（引き−押し打ち）に限るものではなく、駆動波形の与えた方によって引き打ちや押し打ちなどを行うこともできる。
【００６２】
次に、本発明の記録装置の記録ヘッドのキャッピングの当接状態の検知について図１０〜図１２を用いて説明する。図１０は記録ヘッドのノズル面にキャップが当接している状態を示す概略断面図である。図１０は実際の記録ヘッドがキャリッジに搭載された向きと上下が逆転した向きに描かれている。液滴吐出ヘッド２００内の圧電素子は２列あり一方を２０９ａ、他方を２０９ｂとしている。
【００６３】
記録ヘッド２００に対するキャップ部材２５１はノズル面とキャップの周辺のニップ部の平行状態が適切である。図１０は適切な状態を示している。先ず、図１０のキャップ部材２５１がノズル板２０３に当接すると、この当接圧力は、ノズル板２０３、流路板２０１、振動板２０２、圧電素子２０９へと順に伝わることになる。伝わった圧力によって各圧電素子２０９は容量値が変化する。
【００６４】
図１１はキャップ部材の記録ヘッドのノズル面に対する当接圧力と各圧電素子で検出される容量値の関係を示す特性図である。容量値は当接圧力が０（キャップがノズル面に当接していないとき）のときの容量値を１としたときの規格化された容量値を示すものである。同図からわかるように、初期値からの容量変化がわかれば、そのノズル近傍にあるキャップの当接圧力を知ることが可能となる。
【００６５】
図１２は記録ヘッドの圧電素子と駆動ＩＣの回路と容量検出回路の回路構成を示す回路図である。圧電素子は容量成分として表される。各ｃｈの圧電素子２０９には駆動ＩＣに集積化されたアナログスイッチ３０１、３０２が接続されており、アナログスイッチ３０１が吐出動作をするときにＯＮするアナログスイッチであり抵抗値は駆動波形が劣化しない程度の値となり、ここではＯＮ時の抵抗がＲｏｎｄ＝３００Ωである。アナログスイッチ３０２は容量検出のためのもので容量検出時のみＯＮするものでここではＯＮ時の抵抗がＲｏｎｅ＝１ｋΩである。いずれのスイッチも図示しない記録装置本体側のコントローラからの出力により駆動ＩＣの制御回路３００を介してその開閉動作が制御される。抵抗３０３（Ｒｅ）は容量検出のための抵抗であり、抵抗３０３（Ｒｅ）の一端子が駆動波形生成回路出力３０４と抵抗３０５（Ｒｅｈ）の一端子とアナログスイッチ３０１の共通入力側に接続されて、そして抵抗３０３（Ｒｅ）の他端子がアナログスイッチ３０２の共通入力側に接続されており、抵抗値は１０ｋΩである。抵抗３０５（Ｒｅｈ）、３０６（Ｒｅｍ）、３０７（Ｒｅｌ）はそれぞれ駆動波形生成出力電圧を分圧するものでその値の比率はＲｅｈ：Ｒｅｍ：Ｒｅｌ＝２：８：１である。また、個々の値は抵抗（Ｒｅ）３０３をアナログスイッチ３０２がＯＮした時に影響がでない程度の値に大きくしてある。ここではＲｅｈ＝２００ｋΩ、Ｒｅｍ＝８００ｋΩ、Ｒｅｌ＝１００ｋΩである。これらの抵抗によって駆動波形生成出力電圧は分圧されてコンパレータ３０８、３０９へと入力され、検知用の抵抗３０３と検知を行っている圧電素子２０９で構成されるＣＲ回路の入力駆動波形出力応答と比較される。コンパレータ３０８は早い立ち上がり波形が駆動波形生成回路３０４から出力されたときの振幅の１０％に達しているかどうか、コンパレータ３０９は同様に９０％の値を検出しているかどうかを検出する。論理素子３１０は両コンパレータ出力の論理演算を実施する。
【００６６】
ここで、容量検知を実施するとき、すなわち当接圧力を検知する動作について図１３を用いて説明する。図１３は特定の１ｃｈの圧電素子と検知用の抵抗が通電するように制御されている状態での各部の出力である。同図におけるＶＣＯＭは図１２の駆動波形生成回路３０４の出力、Ｖｅは検知用抵抗の圧電素子側の電圧、Ｖｅｐは論理素子３１０の出力である。先ず、駆動波形生成回路３０４は、立ち上がりが１ｕｓｅｃ以内の早い信号を出力する。このとき検知用の抵抗３０３の圧電素子２０９側の電圧波形はＣＲ回路の応答を示す。論理素子３１０の出力ＶｅｐはＶｅ波形の立ち上がりの１０％−９０％時間Ｔｅの幅を持ったパルスとなる。このパルスを本体コントローラ側で受信してパルス幅を計測するここではＴｅ［ｓｅｃ］である。ここで時定数（Ｒｏｎｅ＋Ｒｅ）・Ｃとパルス幅Ｔｅには下記の式の関係があることから、Ｃの値をコントローラ側で求めることが可能となる。Ｃの値を当接圧力がある場合とない場合で知ることができれば当接圧力を検知することが可能となる。
【００６７】
Ｔｅ≒２．２×（Ｒｏｎｅ＋Ｒｅ）・Ｃ
【００６８】
ここで、本発明の記録装置におけるキャッピング動作の原理について説明すると、圧電素子２０９の変位方向と当接圧力の方向は略平行となることから当接圧力が高くなるほど容量値は増大する。ここで１ｃｈ当りの圧電素子２０９の容量は１ｎ［Ｆ］としている。キャピングの当接圧力として適正であるときは、本発明の記録装置では１．０［Ｎ］以上としてある。本発明の記録装置では１つの記録ヘッド内で検出された３８４ｃｈの容量値の最低値が１．０［Ｎ］以上であれば適切なキャッピングが行われている記録ヘッドと判断される。
【００６９】
次に、キャピング動作について説明すると、キャリッジは所定の移動により決められたキャッピング位置に移動する。続いて維持回復装置はキャップ部材２５１の昇降動作を開始する。同時に圧電素子２０９の容量検知を行いながら昇降動作を行う。検知は全てのｃｈに対して行いその最低検知出力が１．０［Ｎ］に相当する容量となった時点で昇降動作を停止しキャッピング動作が完了する。なお、キャッピング動作における容量の検知の実施において、ｃｈは全てのｃｈに対して行わずに端と中央部のみで検知を実施すること、１ｃｈおきに検知することというように特定ｃｈでの検知も考えられる。特定ｃｈのみの検知動作とすることで検知時間は短縮されることになる。
【００７０】
次に、キャピング動作中に振動や外力等によってキャップ部材の付勢状態が変わってしまい適切なキャッピング状態ができていない場合について説明する。図１４は一方の圧電素子側の当接圧力が不足してしまう状態で傾いてキャッピングされた状態を示している。同図において、図１０と同じ参照符号は同じ構成要素を示す。このようなキャッピング状態はキャップ内の空気が外部と連通しており、ノズル面の乾燥を招いてしまう可能性があり適切なキャッピングではない。図１４の状態では圧電素子２０９ａは図１１におけるＡ点の検知出力、圧電素子２０９ｂは図１１におけるＢ点の検知出力となる。記録装置はこのような状態を検知した場合にキャッピング動作のやりなおしを実施するように制御する。また、キャッピング中の圧電素子２０９ａ列及び圧電素子２０９ｂ列の検知出力の差を監視しておき各出力が適正範囲内にあってもなくても差が一定値以上で検出されたときにキャッピング動作を再実行するようにしてもよい。
【００７１】
次に、記録ヘッドのノズル面にキャップ部材が当接する際のニップ部に異物が付着している場合における動作について図１５〜図１７を用いて説明する。図１５において異物４０１があると該当部位の当接圧力は高くなる。図１６はこのときの各圧電素子における感知出力の様子を示す特性図である。図１６において最低値と最高値の差δとして異物が観測される。ここで記録装置側がこの状態を検知した場合には記録ヘッドのノズル面のメンテナンスを発動しクリーニングを実施する。クリーニング動作が実施され異物が除去されれば適切なキャッピング動作が可能になる。なお、上記実施の形態では図１０における液滴吐出に関わる圧電素子２０９を利用して圧力を検知しているが、支柱部２１１を利用して検知することも考えられる。支柱部を利用する場合にはＦＰＣケーブル２１２によって駆動部の圧電素子２０９と支柱部２１１の圧電素子３１１の各々に配線を行う。このとき駆動ＩＣと容量検出回路は図１７のようになる。容量検知の回路動作は図１２の動作と同じである。このような構成では吐出しながらの検知等も可能である。
【００７２】
次に、本発明の記録装置における記録ヘッドのワイパ当接時の当接圧力検知について図１８〜図２０を用いて説明する。図１８は記録ヘッドのノズル面にワイパが当接している状態を示す概略断面図である。図１８では実際の記録ヘッドがキャリッジに搭載された向きと上下が逆転した向きに描かれている。また、ワイパが記録ヘッド上を移動しているが実際は突き出したワイパ上をキャリッジが移動している。図１８において、記録ヘッドに対するワイパ２５２はノズル列に垂直な方向でワイピングが実施されることになる。先ず、ワイパ２５２がノズル板２０３の表面に当接すると当接圧力はノズル板２０３、流路板２０１、振動板２０２、圧電素子２０９へと伝わることになる。伝わった圧力によって圧電素子２０９は容量値が変化する。
【００７３】
図１９はワイパが図１８のＡ〜Ｃ点上にあるときの当接圧力と圧電素子の当接圧力が０のときの容量値を１としたときの規格化された容量値を示す特性図である。図１９からもわかるように初期値からの容量変化がわかれば、そのｃｈの当接圧力を知ることが可能となる。圧電素子２０９の変位方向と当接圧力の方向は略平行となることから当接圧力が高くなるほど容量値は増大する。ここで１ｃｈ当りの圧電素子２０９の容量は１ｎＦとしている。当接圧力は適正とみなされる範囲を持ち本記録装置では１．０〜１．５［Ｎ］が適正範囲である。図１８のＡ〜Ｃ点ごとに当接圧力に対する容量変化が異なるのは圧電素子の長手方向中央部ほど圧力の伝わりがよく、記録ヘッドの中央部と端部では端部の方、つまり図１８のＣ点は剛性が高く、中央部に比較してやや圧力の伝わり方が高いためである。ここでワイピング全体としての性能は当接圧力の他にワイピング速度がある。本発明の記録装置では上記適正な当接圧力のもとでワイパ２５２と記録ヘッドの相対速度が９５ｍｍ／ｓｅｃ〜１０５ｍｍ／ｓｅｃの範囲で適正なものとなる。更により好適な条件としては図２０に示す直線上のポイントとなる。
【００７４】
ここで、本発明の記録装置のワイピング動作の最適化について図１８を用いて説明する。図２１はワイピング動作前の記録ヘッドの圧電素子１列の各ｃｈ容量値を１としたとき、ワイパの突き出し量が上限値（２．０ｍｍ）、下限値（１.０ｍｍ）での相対的な容量値の関係及び図１９における当接圧力の適正範囲及び図２０の最適速度と当接圧力の関係を図示したものである。記録装置の設定がこのような場合には設定を上限の２ｍｍに持っていけば適正なワイピングを実施できることになる。更に、記録ヘッドの平均の容量値を採用して突き出し量設定２ｍｍにおけるワイピングの相対速度を図２０のように最適条件の直線から決定することができる。ここで突き出し量が一定でもノズル板の表面の各ＡＢＣ点で当接圧力が異なる場合には各点ごとに速度を変更して最適条件を得ても良いし、速度を一定のまま突き出し量を順次変化させて最適条件を得ても良い。さらに突き出し量と相対速度の両方を同時に変更して最適条件を得ることも考えられる。これら最適条件の設定は記録装置において定期的に実施されることが好ましい。定期的な条件設定により記録装置としての耐久性が向上する。
【００７５】
なお、本発明は上記実施の形態例に限定されるものではなく、特許請求の範囲内の記載であれば多種の変形や置換、応用が可能である。
【符号の説明】
【００７６】
１００；記録装置、２０９；圧電素子、２５０；維持回復装置、
２５１；キャップ部材、２５２；ワイパ。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００７７】
【特許文献１】実用新案登録第２，５１４，５４８号公報
【特許文献２】特開２００６−２２４３３１号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧電素子を圧力発生素子とする記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルからインク滴を記録媒体に吐出する記録装置において、
前記記録ヘッドのノズル面に当接して当該ノズル面を封止するキャップと、
前記記録ヘッドのノズル面に前記キャップが当接しているときの当接圧力を前記圧電素子の容量変化として検出する検知手段と
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記検知手段の検知出力に基づいて前記記録ヘッドのノズル面に前記キャップが当接しているときの当接圧力を調節する当接圧力調節手段を有することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記検出手段は、複数の前記圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して前記記録ヘッドのノズル面に前記キャップが当接しているときの複数箇所の当接圧力を検出し、各当接圧力の差分が所定範囲を超えたときは正常なキャッピング動作が行われていないと判断し、キャッピング動作を再度行うことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項４】
前記検出手段は、複数の前記圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して前記記録ヘッドのノズル面に前記キャップが当接しているときの複数箇所の当接圧力を検出し、いずれかの当接圧力が所定値を超えたときは前記記録ヘッドのノズル面に異物があって前記キャップのニップ部が当該異物に接触していると判断し、キャッピング動作を解除して所定のメンテナンス動作を行うことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項５】
圧電素子を圧力発生素子とする記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルからインク滴を記録媒体に吐出する記録装置において、
前記記録ヘッドに対して相対的に移動してノズル面に当接して当該ノズル面をワイピングするワイパと、
前記記録ヘッドのノズル面に前記ワイパが当接しているときの当接圧力を圧電素子の容量変化として検出する検知手段と
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項６】
前記検知手段の検知出力に基づいて前記ワイパがワイピング動作するときの走査軌道上への突き出し量が調節する突き出し量調整手段を有することを特徴とする請求項５記載の記録装置。
【請求項７】
前記突き出し量調整手段は、前記ワイパがノズル面をワイピング動作するとき、ワイピング開始からワイピング完了までの圧電素子の容量変化をサンプリングして検知出力に応じてノズル面のワイピング時のワイパの突き出し量を時間的に変化させることを特徴とする請求項６記載の記録装置。
【請求項８】
前記検知手段の検知出力に基づいて前記記録ヘッドに対するワイピング時の走査軌道上での相対速度を調整する速度調節手段を有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項９】
前記速度調節手段は、前記ワイパがノズル面をワイピング動作するとき、ワイピング開始からワイピング完了までの圧電素子の容量変化をサンプリングして検知出力に応じてノズル面のワイピング時のキャリッジ速度を時間的に変化させることを特徴とする請求項８記載の記録装置。
【請求項１０】
前記検出手段は、複数の前記圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して前記ワイパがノズル面をワイピング動作するときの複数箇所の当接圧力を検出し、各当接圧力の差分が所定範囲を超えたときは正常なワイピング動作が行われていないと判断し、ワイピング動作を再度行うことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項１】
圧電素子を圧力発生素子とする記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルからインク滴を記録媒体に吐出する記録装置において、
前記記録ヘッドのノズル面に当接して当該ノズル面を封止するキャップと、
前記記録ヘッドのノズル面に前記キャップが当接しているときの当接圧力を前記圧電素子の容量変化として検出する検知手段と
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項２】
前記検知手段の検知出力に基づいて前記記録ヘッドのノズル面に前記キャップが当接しているときの当接圧力を調節する当接圧力調節手段を有することを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項３】
前記検出手段は、複数の前記圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して前記記録ヘッドのノズル面に前記キャップが当接しているときの複数箇所の当接圧力を検出し、各当接圧力の差分が所定範囲を超えたときは正常なキャッピング動作が行われていないと判断し、キャッピング動作を再度行うことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項４】
前記検出手段は、複数の前記圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して前記記録ヘッドのノズル面に前記キャップが当接しているときの複数箇所の当接圧力を検出し、いずれかの当接圧力が所定値を超えたときは前記記録ヘッドのノズル面に異物があって前記キャップのニップ部が当該異物に接触していると判断し、キャッピング動作を解除して所定のメンテナンス動作を行うことを特徴とする請求項１記載の記録装置。
【請求項５】
圧電素子を圧力発生素子とする記録ヘッドのノズル面に形成されたノズルからインク滴を記録媒体に吐出する記録装置において、
前記記録ヘッドに対して相対的に移動してノズル面に当接して当該ノズル面をワイピングするワイパと、
前記記録ヘッドのノズル面に前記ワイパが当接しているときの当接圧力を圧電素子の容量変化として検出する検知手段と
を有することを特徴とする記録装置。
【請求項６】
前記検知手段の検知出力に基づいて前記ワイパがワイピング動作するときの走査軌道上への突き出し量が調節する突き出し量調整手段を有することを特徴とする請求項５記載の記録装置。
【請求項７】
前記突き出し量調整手段は、前記ワイパがノズル面をワイピング動作するとき、ワイピング開始からワイピング完了までの圧電素子の容量変化をサンプリングして検知出力に応じてノズル面のワイピング時のワイパの突き出し量を時間的に変化させることを特徴とする請求項６記載の記録装置。
【請求項８】
前記検知手段の検知出力に基づいて前記記録ヘッドに対するワイピング時の走査軌道上での相対速度を調整する速度調節手段を有することを特徴とする請求項５〜７のいずれか１項に記載の記録装置。
【請求項９】
前記速度調節手段は、前記ワイパがノズル面をワイピング動作するとき、ワイピング開始からワイピング完了までの圧電素子の容量変化をサンプリングして検知出力に応じてノズル面のワイピング時のキャリッジ速度を時間的に変化させることを特徴とする請求項８記載の記録装置。
【請求項１０】
前記検出手段は、複数の前記圧電素子のそれぞれの容量変化を検出して前記ワイパがノズル面をワイピング動作するときの複数箇所の当接圧力を検出し、各当接圧力の差分が所定範囲を超えたときは正常なワイピング動作が行われていないと判断し、ワイピング動作を再度行うことを特徴とする請求項５〜９のいずれか１項に記載の記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１０−１７３２８２（Ｐ２０１０−１７３２８２Ａ）
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２１１０５（Ｐ２００９−２１１０５）
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年８月１２日（２０１０．８．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年２月２日（２００９．２．２）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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