JP2011161714A - 液体噴射装置、及び液体噴射装置におけるノズルの回復方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体の消費を抑制してノズルの回復処理を行うことができる液体噴射装置、及び液体噴射装置におけるノズルの回復方法を提供する。
【解決手段】複数のノズル３０からインクを噴射する記録ヘッド２６と、上流側から下流側に向けてインクを供給するインク流路３２及びリザーバ３６と、インク流路３２内からインクを吸引及び吐出可能なメンテナンスポンプ５３と、リザーバ３６内のインクを脱気するフィルター５７と、メンテナンスポンプ５３の駆動を制御してノズル３０の回復処理を行う制御部を備え、制御部は、メンテナンスポンプ５３を吸引駆動することによりインクを吸引させた後に、メンテナンスポンプ５３を吐出駆動することによりインクを吐出させ、フィルター５７によって脱気されたインクをノズル３０側へ供給する。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えばインクジェット式プリンターなどの液体噴射装置、及び液体噴射装置におけるノズルの回復方法に関する。

従来から、液体をターゲットに対して噴射させる液体噴射装置として、インクジェット式プリンターが広く知られている。このプリンターは、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に供給されるインク（液体）を記録ヘッドに形成されたノズルから噴射することによりターゲットに印刷（画像形成）を施すようになっている。

このようなプリンターでは、記録ヘッド内のインク中に気泡が混入すると、ノズルからの良好なインクの噴射ができなくなって印刷品質が低下してしまう。そのため、こうしたプリンターでは、例えば特許文献１に記載のように、インクを収容するインクカートリッジ側から記録ヘッド側へインクを加圧供給することにより、記録ヘッド内のインク中に混入した気泡をインクと共にノズル開口の外側に押し出して排出するというノズルの回復処理を行うようになっている。

特開２００７−１５２７２５号公報

ところで、気泡の混入に伴うインクの噴射不良は、ノズル毎に発生する。そのため、特許文献１のプリンターのようにインクカートリッジ側から記録ヘッド側へインクを加圧供給してノズルの回復処理を行う場合には、良好にインクを噴射する正常なノズルに対してもインクが加圧供給されることになる。その結果、正常なノズルからもインクが排出されることになり、ノズルの回復処理に伴って多くのインクが無駄に消費されてしまうという問題があった。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、液体の消費を抑制してノズルの回復処理を行うことができる液体噴射装置、及び液体噴射装置におけるノズルの回復方法を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、複数のノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、液体供給源側となる上流側から前記ノズル側となる下流側に向けて前記液体を供給する液体供給流路と、該液体供給流路内の前記液体を吸引可能であると共に前記液体供給流路内に前記液体を吐出可能なポンプと、前記液体供給流路内の前記液体を正常化する液体正常化手段と、前記ポンプの駆動を制御して前記ノズルの回復処理を行う制御手段とを備え、該制御手段は、前記ポンプを吸引駆動することにより、該ポンプに前記液体供給流路内の前記液体を吸引させた後に、前記ポンプを吐出駆動することにより、該ポンプに前記ポンプの吸引駆動に伴って吸引された前記液体を前記液体供給流路内へ吐出させ、前記液体正常化手段によって正常化された前記液体を前記ノズル側へ供給する。

この構成によれば、ポンプが吸引駆動すると、液体供給流路内の液体が吸引される。すると、液体噴射ヘッド内の液体中に混入した気泡は、液体と共に液体供給流路内を流動して液体正常化手段により正常化される。そのため、その後にポンプが吐出駆動して液体供給流路内に液体が吐出されると、その吐出圧を受けて正常化された液体がノズル側に移動する。さらに、ノズルの毛管力が作用することにより正常化された液体がノズル内に充填されてノズルの回復処理は完了する。このように、ノズルの回復処理に際しては、ノズル開口から外側に液体を排出させることなく、液体内に混入した気泡を除去することができる。したがって、液体の消費を抑制してノズルの回復処理を行うことができる。

本発明の液体噴射装置は、両端が前記液体供給流路に接続される循環流路と、該循環流路の一端から前記液体供給流路内の前記液体を前記循環流路内に流入させると共に該循環流路の他端から前記液体を前記液体供給流路内へ流出させる循環手段とをさらに備える。

この構成によれば、循環流路及び循環手段により、液体供給流路内の液体を流動させることができる。そのため、例えば液体が蒸発して粘度が上昇した場合であっても、吸引した液体と上流側から供給された粘度の小さな液体とが混ざり合って粘度が低下する。したがって、増粘した液体の粘度を低下させてノズルに再充填することができるため、液体の消費を抑制してノズルの回復処理を行うことができる。

本発明の液体噴射装置において、前記液体正常化手段は、前記循環流路内に設けたフィルターである。
この構成によれば、循環流路内にフィルターを設けることにより、液体供給流路から取得されて循環流路を流動する液体は、フィルターを通過して液体供給流路へ流出する。そのため、液体中の気泡や液体に混入している異物を容易に除去することができる。

本発明の液体噴射装置におけるノズルの回復方法は、液体を噴射する複数のノズルと、液体供給源側となる上流側から前記ノズル側となる下流側へ前記液体を供給する液体供給流路とを備える液体噴射装置におけるノズルの回復方法において、前記液体供給流路内の前記液体を吸引可能であると共に前記液体供給流路内に前記液体を吐出可能なポンプを吸引駆動し、前記液体供給流路内の前記液体を吸引する吸引段階と、該吸引段階で吸引した前記液体を正常化する液体正常化段階と、前記ポンプを吐出駆動し、正常化された前記液体を前記ノズル側へ供給する吐出段階とを備える。

この構成によれば、上記液体噴射装置に係る発明と同様の作用効果を奏し得る。

実施形態のプリンターの模式図。 インク供給系の模式図。 図２における３−３矢視断面模式図。 メンテナンスポンプの模式図。 制御部のブロック図。 ノズルの拡大模式図。

以下、本発明の流体噴射装置をインクジェット式プリンターに具体化した一実施形態を図面に基づいて説明する。なお、以下の説明において、「左右方向」、「上下方向」をいう場合は図１に矢印で示す左右方向、上下方向をそれぞれ示すものとする。また、「前後方向」をいう場合は、図１の紙面に直交する方向を示すものとする。

図１に示すように、液体噴射装置としてのインクジェット式プリンター（以下、「プリンター」ともいう。）１１は、ターゲットとしての用紙１２を搬送するための搬送ユニット１３と、用紙１２に印刷を施すための記録ヘッドユニット１５とを備えている。

搬送ユニット１３は左右方向に長い矩形板状のプラテン１７を備えている。プラテン１７の右側には前後方向に延びる駆動ローラー１８が駆動モーター１９によって回転駆動可能に配置される一方、プラテン１７の左側には前後方向に延びる従動ローラー２０が回転可能に配置されている。さらに、プラテン１７の下側には前後方向に延びるテンションローラー２１が回転可能に配置されている。

駆動ローラー１８、従動ローラー２０、及びテンションローラー２１には、プラテン１７を囲むように、多数の貫通孔を有する無端状の搬送ベルト２２が巻き回されている。この場合、テンションローラー２１は、図示しないばね部材によって下側に向かって付勢されており、搬送ベルト２２にテンションを付与することで該搬送ベルト２２の弛みを抑制するようになっている。

そして、駆動ローラー１８を前側から見て時計方向に回転駆動することで、搬送ベルト２２が駆動ローラー１８、テンションローラー２１、及び従動ローラー２０の外側を前側から見て時計方向に周回移動されるようになっている。また、用紙１２は、プラテン１７の上面と対向する位置にある場合、図示しない吸引手段によって搬送ベルト２２越しにプラテン１７側に吸引され、上流側である左側から下流側である右側に向かって搬送されるようになっている。

また、従動ローラー２０の左斜め上側には、未印刷の複数の用紙１２を１枚ずつ順次搬送ベルト２２上に給紙するための上下１対の給紙ローラー２３が設けられている。一方、駆動ローラー１８の右斜め上側には、印刷後の用紙１２を１枚ずつ搬送ベルト２２上から排紙するための上下１対の排紙ローラー２４が設けられている。

図１及び図２に示すように、記録ヘッドユニット１５には、前後方向に延びる複数個（本実施形態では４個）の液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド２６〜２９が、左右方向に間隔を有して設けられている。なお、各記録ヘッド２６〜２９の下面となるノズル形成面２６ａ〜２９ａには、多数のノズル３０が前後方向に沿ったノズル列を形成するように、前後方向に所定間隔をおいて規則的に開口している。そして、このように構成された各ノズル３０には、記録ヘッド２６〜２９毎に同じ種類のインク（液体）が供給され、ノズル３０から噴射されるようになっている。

すなわち、図２に示すように、第１の記録ヘッド２６には、ブラックのインクが収容された液体供給源としてのインクカートリッジ３１から、液体供給流路としてのインク流路３２を介してブラックインクを供給するインク供給装置３３が接続されている。また、同様に第２〜第４の記録ヘッド２７〜２９には、シアン、マゼンタ、イエローの各色のインクをそれぞれ収容したインクカートリッジ３１からインクを供給するインク供給装置３３が接続されている。

但し、各インクカートリッジ３１から各記録ヘッド２６〜２９へインクを供給するインク供給装置３３の構成は同じであるため、図２には第１の記録ヘッド２６にインクを供給する一つのインク供給装置３３のみを第１の記録ヘッド２６とインクカートリッジ３１と共に図示している。そして、以下においては、この図２に示す第１の記録ヘッド２６と第１の記録ヘッド２６にインクを供給するインク供給装置３３を例にして説明することにする。

図２に示すように、第１の記録ヘッド２６内には、インク流路３２の下流側と連通するリザーバ３６がノズル列に沿って前後方向に延びるように形成されている。なお、リザーバ３６の上壁内面は、斜めに形成されている。すなわち、リザーバ３６の前後方向における両端部３６ａは、中央部３６ｂに比べて上下方向に高さを有している。そして、リザーバ３６の延設方向（前後方向）の複数位置から各ノズル３０と個別に対応する複数の分岐流路３５が分岐形成されている。

図２及び図３に示すように、分岐流路３５は、ノズル３０と連通するキャビティ３７と、該キャビティ３７とリザーバ３６とを連通する連通流路３８により構成されている。なお、インクが流れる方向と直交する方向（図３において紙面と直交する方向）において、連通流路３８の断面積は、キャビティ３７の流路断面積に比べて小さくなっている。

さらに、図３に示すように、キャビティ３７に隣接する位置には、キャビティ３７の一壁面を形成する振動板３９を介して圧電素子４０が配設されている。すなわち、圧電素子４０が収縮及び伸張して振動板３９を振動させることにより、キャビティ３７の容積を変更してノズル３０からインクを噴射させる。そして、噴射に伴ってキャビティ３７内のインクが減少すると、連通流路３８、リザーバ３６、インク流路３２を介してインクカートリッジ３１側からインクが供給されるようになっている。したがって、分岐流路３５、リザーバ３６、インク流路３２は、インクカートリッジ３１側となる上流側からノズル３０側となる下流側へインクを供給可能な液体供給流路として機能している。

また、ノズル３０は、キャビティ３７に接続された上流側から下流側に向かって徐々に断面積が小さくなるテーパ部４２と、該テーパ部４２と連通すると共にノズル形成面２６ａに開口する開口部４３とから構成されている。そして、上流側からノズル３０にインクが充填されると、ノズル３０内であって且つノズル形成面２６ａに開口したノズル開口４４の付近にメニスカスＭが形成される。なお、メニスカスＭとは、毛細管現象によってインクの中央部がノズル開口４４から見て凹面形状をなすように盛り上がってできる曲面のことである。

また、図２に示すように、インクカートリッジ３１は、インクを収容して可撓性を有するインクパック４６がケース４７に収容されている。そして、ケース４７には、空気流路４８を介して加圧ポンプ４９が接続されていると共に、インクパック４６には、インク流路３２の上流端が接続されている。そのため、加圧ポンプ４９が空気流路４８を介してケース４７内に空気を供給すると、インクパック４６が押し潰されてインクパック４６内のインクがインク流路３２へ供給されるようになっている。

そして、インク流路３２において、第２の位置としての上流側開閉位置ＰＫ１には、インク流路３２を開閉可能な上流側流路弁としての第１の流路弁５１が設けられている。また、上流側開閉位置ＰＫ１よりも下流側となる第３の位置としての下流側開閉位置ＰＫ２には、インク流路３２を開閉可能な下流側流路弁としての第２の流路弁５２が設けられている。

そして、上流側開閉位置ＰＫ１と下流側開閉位置ＰＫ２との間となる第１の位置としての変圧位置ＰＨには、インク流路３２内の圧力を変化させてインクを吸引及び吐出可能なポンプとしてのメンテナンスポンプ５３が接続されている。また、インク流路３２において上流側開閉位置ＰＫ１よりも上流側には、下流側の減圧に応じて上流側から下流側へのインクの流れを許容する図示しない一方向弁が設けられている。

さらに、インク流路３２における下流側開閉位置ＰＫ２よりも下流側となる接続位置ＰＳには、循環流路５５が接続されている。なお、循環流路５５は、該循環流路５５における分岐位置ＰＢにおいて分岐してリザーバ３６の両端部３６ａにそれぞれ接続されている。そして、循環流路５５において、分岐位置ＰＢよりも循環方向において上流側となる位置には、循環流路５５内のインクを流動させる循環手段としての循環ポンプ５６が設けられている。さらに、循環方向において分岐位置ＰＢよりも下流側となる循環流路５５内には、液体正常化手段としてのフィルター５７が設けられている。

すなわち、循環ポンプ５６が駆動すると、循環方向の上流側であってリザーバ３６に接続された流入端５５ａから循環流路５５内にインクが流入される。そして、循環流路５５内に流入したインクは、フィルター５７を通過して気泡が除去（脱気）されたり、固化したインクや紙粉、埃などの異物が除去されたりすることで正常化される。そのため、インクは、ノズル３０へ供給されても正常に吐出できるインクとなった状態で、接続位置ＰＳに接続された流出端５５ｂからインク流路３２内へ流出されるようになっている。

また、図４に示すように、メンテナンスポンプ５３は、可撓性を有するチューブ６２と、１対の押圧ローラー６３，６４とを有している。なお、チューブ６２の基端部６２ａは、インク流路３２に接続されているのに対し、チューブ６２の先端部６２ｂは開放されている。１対の押圧ローラー６３，６４はチューブ６２を両側から押し潰すように挟持した状態に配置される。また、メンテナンスポンプ５３は、押圧ローラー６３，６４を図４に実線で示す吐出位置と２点鎖線で示す吸引位置との間で往復移動させる移動機構６５（図５参照）を備えている。

すなわち、チューブ６２の基端部６２ａ側となる吐出位置に位置している押圧ローラー６３，６４が、吐出位置よりも先端部６２ｂ側となる吸引位置側へ移動することにより、インク流路３２内のインクがチューブ６２内に吸引されるようになっている。また、吸引位置に位置している押圧ローラー６３，６４が、吐出位置側へ移動することにより、チューブ６２内のインクが押圧ローラー６３，６４に押されてインク流路３２へ吐出されるようになっている。したがって、メンテナンスポンプ５３は、移動機構６５が押圧ローラー６３，６４を移動させることにより、吸引駆動及び吐出駆動する。

図５に示すように、プリンター１１には、プリンター１１の稼働状態を統括制御する制御手段としての制御部６７が設けられている。そして、制御部６７は、ユーザーによる操作部６８からの入力に応じて圧電素子４０、加圧ポンプ４９、第１，第２の流路弁５１，５２、循環ポンプ５６、移動機構６５を駆動制御して印刷及びノズル３０の回復処理を行うようになっている。

そこで次に、以上のように構成されたプリンター１１における作用について、以下説明する。
さて、プリンター１１において印刷が開始されると、制御部６７は、印刷データに基づいて各々のノズル３０毎にインクの噴射タイミングを作成すると共に、該噴射タイミングに基づいて圧電素子４０を駆動する。すると、振動板３９がキャビティ３７の容積を減少させる方向に変位してノズル３０からインクを噴射する。すなわち、各ノズル３０から噴射されたインクが搬送ベルト２２に支持されて搬送される用紙１２に付着することにより、用紙１２に印刷が施される。

なお、第１，第２の流路弁５１，５２は、印刷時において開弁状態を維持している。そのため、ノズル３０からインクが噴射されてインクが消費されると、インクの減少に伴う減圧がリザーバ３６及びインク流路３２を介して上流側へ作用し、インクカートリッジ側からインクが供給される。

また、印刷時において循環ポンプ５６は駆動されている。そのため、インク流路３２及びリザーバ３６内のインクは、循環流路５５を介して循環し、気泡や異物が除去されるようになっている。

ところで、ノズル開口４４から空気が進入し、インク内に気泡が生じた場合には、圧電素子４０を駆動してもキャビティ３７の容積変化に伴う吐出圧が気泡に吸収されてしまう。そのため、ノズル３０からのインクの良好な噴射ができず印刷品質を低下させてしまう。

そのため、制御部６７は、例えばユーザーから回復処理の実行指令を操作部６８から受信した場合や、前回の回復処理から所定時間が経ったと判断した場合には、ノズル３０の回復処理を実行する。なお、非回復処理時となる印刷時や待機時には、メンテナンスポンプ５３の押圧ローラー６３，６４は吐出位置に位置すると共に、第１，第２の流路弁５１，５２は開弁され、さらに循環ポンプ５６は駆動されているものとする。

さて、まず制御部６７は、第１，第２の流路弁５１，５２を閉弁させると共に、移動機構６５を駆動させることにより押圧ローラー６３，６４を吸引位置側へ移動させる。そのため、メンテナンスポンプ５３は吸引駆動し、インク流路３２において上流側開閉位置ＰＫ１と下流側開閉位置ＰＫ２との間に負圧が蓄圧される。そして、押圧ローラー６３，６４が吸引位置まで移動すると、制御部６７は第１の流路弁５１の閉弁状態を維持したまま第２の流路弁５２を開弁する。すると、インクは負圧が蓄圧されていない場合と比べて勢いよく第１の流路弁５１よりも下流側から吸引される。

また、このとき循環ポンプ５６は駆動しているため、インクは、リザーバ３６の中央部３６ｂに接続されたインク流路３２と両端部３６ａに接続された循環流路５５とから吸引される（吸引段階）。

ところで、インク中に混入した気泡は、大きなものほど移動しにくい。そして、図６に示すようにノズル３０内のインク中に空気層Ａを形成している場合には、空気層Ａが吸引力を吸収してしまうため、気泡を移動させるのが一段と困難である。しかし、負圧を蓄圧すると共に複数の流路（インク流路３２及び循環流路５５）によって勢いよく吸引するため、インク中に大きな気泡が含まれる場合であっても、気泡はノズル３０内のインクと共にリザーバ３６へ移動する。そして、リザーバ３６は、中央部３６ｂに比べて両端部３６ａが高さを有して形成されているため、吸引された気泡は上壁に沿って移動して両端部３６ａに集まるようになっている。

また、このとき循環ポンプ５６は駆動状態が維持されている。そのため、気泡は、リザーバ３６の両端部３６ａからインクと共に循環流路５５内に流入し、フィルター５７を通過してインク流路３２に流出されるようになっている（液体正常化段階）。

続いて、制御部６７は、メンテナンスポンプ５３が吐出駆動するように移動機構６５を制御すると共に、循環ポンプ５６の駆動を停止させる。すると、メンテナンスポンプ５３は、先の吸引駆動に伴ってインク流路３２内から吸引したチューブ６２内のインクをチューブ６２内から押し出してインク流路３２へ吐出する（吐出段階）。ただし、インク流路３２においてメンテナンスポンプ５３が接続された変圧位置ＰＨよりも上流側の第１の流路弁５１は閉弁されているため、吐出されたインクは下流側へ供給される。したがって、メンテナンスポンプ５３の吸引駆動に伴って上流側へ移動したインクは、メンテナンスポンプ５３の吐出駆動に伴って下流側へ移動する。

なお、このとき循環ポンプ５６は停止されているため、インク流路３２及びリザーバ３６内のインクは、メンテナンスポンプ５３の吐出圧によりノズル３０側へ供給される。また、メンテナンスポンプ５３の吐出駆動時には、吐出圧を蓄圧せず、吸引駆動時に比べてインクの流速が緩やかになるように流動させるようになっている。

ところで、チューブ６２内にインクを吸引した状態で維持すると、インク流路３２及びリザーバ３６内に圧力分布が発生し、一部のノズル３０でメニスカスＭの位置が下降してしまう虞がある。そのため、制御部６７は、第２の流路弁５２を開弁させると、それに連続して該押圧ローラー６３，６４を吐出位置へ移動させる。すなわち、連続とは、メンテナンスポンプ５３がインクを吸引してから部分的なメニスカスＭの移動が生じる前であり、メンテナンスポンプ５３は、吸引駆動と吐出駆動とを連続して行う。なお、メニスカスＭが下降しているか否かは、例えばノズル形成面２６ａ〜２９ａに吸収部材を当接させ、該吸収部材にインクが付着するか否かによって判断することができる。

さて、リザーバ３６の上壁は斜めに形成されているため、気泡は両端部３６ａの上方に集積される。また、インク流路３２内のインクは、フィルター５７を通過して気泡が除去されている。したがって、メンテナンスポンプ５３を連続して吐出駆動させても、ノズル３０へは脱泡処理が施されたインク、もしくは気泡が分離されたインクが供給されるようになっている。

そして、押圧ローラー６３，６４が吐出位置まで移動すると、制御部６７は、第１の流路弁５１を開弁する。すると、気泡が除去されて減少した体積分のインクがインクカートリッジ３１側からインクが供給される。したがって、インクのメニスカスＭは、図３に示すようにノズル開口４４付近に位置する。そして、その後、制御部６７は、循環ポンプ５６を駆動し、リザーバ３６の両端部３６ａからインクを取得してフィルター５７を通過させることによりインクの正常化処理を行う（液体正常化段階）。

上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）メンテナンスポンプ５３が吸引駆動すると、インク流路３２内のインクが吸引される。すると、記録ヘッド２６〜２９内のノズル３０のインク中に混入した気泡は、インクと共に分岐流路３５及びリザーバ３６内を流動してフィルター５７により脱気される。そのため、その後にメンテナンスポンプ５３が吐出駆動してインク流路３２内にインクが吐出されると、その吐出圧を受けて脱気されたインクがノズル３０側に移動する。さらに、ノズル３０の毛管力が作用することにより脱気されたインクがノズル３０内に充填されてノズル３０の回復処理は完了する。このように、ノズル３０の回復処理に際しては、ノズル開口４４から外側にインクを排出させることなく、インク内に混入した気泡を除去することができる。したがって、インクの消費を抑制してノズル３０の回復処理を行うことができる。

（２）循環流路５５及び循環ポンプ５６により、インク流路３２内のインクを流動させることができる。そのため、例えばインクが蒸発して粘度が上昇した場合であっても、吸引したインクと上流側から供給された粘度の小さなインクとが混ざり合って粘度が低下する。したがって、増粘した液体の粘度を低下させてノズル３０に再充填することができるため、インクの消費を抑制してノズル３０の回復処理を行うことができる。

（３）循環流路５５内にフィルター５７を設けることにより、インク流路３２から取得されて循環流路５５を流動するインクは、フィルター５７を通過してインク流路３２へ流出する。そのため、インク中の気泡やインクに混入している異物を容易に除去することができる。

（４）第１の流路弁５１及び第２の流路弁５２を閉弁した状態でメンテナンスポンプ５３が吸引駆動されると、各流路弁５１，５２の間となるインク流路３２には負圧が蓄圧される。そのため、負圧が蓄圧された状態で第２の流路弁５２を開弁すると、インクは吸引されて勢いよく上流側へ移動する。そのため、例えば、インク中に移動しにくい大きな気泡が混入していた場合でも、インクと共に気泡をリザーバ３６内へ移動させ、フィルター５７により脱気することができる。

（５）第２の流路弁５２が開弁されてインクが下流側から吸引される際に、循環ポンプ５６がインク流路３２内からインクを吸引することにより、インクをより勢いよく吸引することができる。

（６）１つのインク流路３２からインクを吸引する場合には、インク流路３２の接続口から離れたノズル３０ほど吸引力が伝達されにくい。その点、リザーバ３６の両端部３６ａに接続された循環流路５５からもインクを吸引することにより、各ノズル３０に伝わる吸引力のばらつきを低減することができる。

（７）インクを勢いよく吐出した場合には、インク流路３２が接続された中央部３６ｂに接続されたノズル３０に大きな吐出圧がかかり、ノズル３０からインクが溢れ出てしまう虞がある。その点、インク流路３２の上流側へインクを吸引する場合に比べ、インク流路３２の下流側へインクを吐出する場合のインクの流速を緩やかにすることにより、各ノズル３０に付与される吐出圧のばらつきを低減してインクが溢れ出す虞を低減することができる。

（８）非溶解の物質（例えば、顔料や金属などの粒子）を含有して沈降が生じやすいインクを噴射するプリンターでは、ノズル内で沈降が生じて印刷品質を低下させる虞がある。その点、メンテナンスポンプ５３が吸引駆動されてインク流路３２内のインクを吸引すると、ノズル開口４４付近のインクまでリザーバ３６内に吸引される。そのため、リザーバ３６内の循環流路５５を介して流動させることにより、インクを攪拌することができる。したがって、ノズル開口４４付近で顔料などの沈降が生じた場合でも、インクの消費を抑止して回復させることができる。

（９）メンテナンスポンプ５３がインクを吸引した吸引状態を維持すると、インク流路３２内には圧力分布が発生し、メンテナンスポンプ５３から離れたノズル３０ほどメニスカスＭが下降しやすくなることがある。その点、メンテナンスポンプ５３が吸引駆動された後、連続して吐出駆動を行うため、部分的なメニスカスＭの移動を抑制することができる。

なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、気体を透過可能な透過壁を介してリザーバ３６と隣接するように、脱泡手段としての減圧室を設けてもよい。すなわち、リザーバ３６内の気泡を透過壁を介して減圧室側へ移動させることにより、インクを脱気してもよい。また、減圧室は、リザーバ３６において気泡が集まる両端部３６ａに形成されるのが好ましい。なお、減圧室を設ける場合には、循環流路５５及び循環ポンプ５６を設けない構成としてもよい。また、循環流路５５と隣接するように減圧室を設けてもよい。以上のような場合、減圧室が液体正常化手段となる。

・上記実施形態において、フィルター５７をインク流路３２内に設けてもよい。また、分岐流路３５やリザーバ３６内にフィルター５７を設けてもよい。そして、メンテナンスポンプ５３の駆動に伴ってインクと共に移動する気泡をフィルター５７によって除去するようにしてもよい。

・上記実施形態において、インクの吸引時に循環ポンプ５６の駆動を停止させてもよい。すなわち、インク流路３２からのみインクを吸引させるようにしてもよい。また、インク流路３２を分岐させてリザーバ３６に接続し、分岐させた各流路からインクを吸引させるようにしてもよい。

・上記実施形態において、循環流路５５は分岐せず、２つの接続口に対して両端を接続するようにしてもよい。また、循環流路５５を接続させる位置は、インク流路３２、分岐流路３５、リザーバ３６における下流側開閉位置ＰＫ２よりも下流側において任意に設定することができる。すなわち、例えばリザーバ３６に循環流路５５の両端を接続し、リザーバ３６内から流入させたインクを循環流路５５を介してリザーバ３６に流出させるようにしてもよい。

・上記実施形態において、メンテナンスポンプ５３は、ノズル３０内のインクをリザーバ３６まで吸引し、再度ノズル３０へ吐出することができれば、本願のような位置構成に限らない。例えば、インクカートリッジ３１の加圧ポンプ４９に変えて、インクカートリッジ３１を加圧も減圧もできるポンプにすればよい。

・上記実施形態において、第２の流路弁５２を設けない構成とし、メンテナンスポンプ５３が吸引駆動した場合に、ノズル３０側へ直接吸引力を伝達するようにしてもよい。すなわち、気泡が小さい場合には、気泡はインクと共に容易に移動させることができる。そのため、例えば頻繁にノズルの回復処理を行って気泡が小さなうちに回復させる場合には、負圧を蓄圧しなくてもインクと共に気泡を移動させることができる。また、吸引力が大きなポンプを用いる場合も同様に、負圧を蓄圧しなくてもインクと共に気泡を移動させることができる。

・上記実施形態において、メンテナンスポンプ５３の駆動状態に関わらず循環ポンプ５６を駆動させるようにしてもよい。
・上記実施形態において、メンテナンスポンプ５３の吸引駆動と吐出駆動とを複数回繰り返すことにより、ノズルの回復処理を行うようにしてもよい。すなわち、１回の吸引段階と吐出段階で回復させることができなかったノズル３０がある場合でも、複数回繰り返すことによってノズル３０の状態を回復することができる。

・上記実施形態において、メンテナンスポンプ５３は、ピストンポンプや、ダイアフラムを変位させてポンプ室の容積を変更するダイアフラムポンプとしてもよい。また、インク収容室を有するギヤポンプやベーンポンプとし、吸引駆動する場合にはインク流路３２からインク収容室へインクを移動させ、吐出駆動する場合にはインク収容室からインク流路３２へインクを移動させるようにしてもよい。そして、インク流路３２内のインクを一方向に流動可能なギヤポンプやベーンポンプ、インク流路３２の端部においてインクの流動方向を変更可能な加圧ポンプ４９をポンプとして用いる場合には、第１，第２の流路弁５１，５２を設けない構成としてもよい。すなわち、第１，第２の流路弁５１，５２を設けない構成としても、ポンプの吸引駆動に伴ってインク流路３２の下流側から上流側へ吸引した量のインクを、ポンプの吐出駆動に伴ってノズル３０側へ供給することができる。

・上記実施形態において、メンテナンスポンプ５３が吐出駆動時に吐出するインクの量は、吸引駆動時に吸引するインクの量よりも少なくしてもよい。すなわち、移動を始めたメニスカスは、毛細管現象によって移動し、一方向弁を介して不足したインクが供給される。そのため、メンテナンスポンプ５３によって強制的に供給するインクの量を減らすことにより、ノズル３０からのインクの漏れ出しを抑制することができる。また、吸引量と吐出量を異ならせるための構成としては、メンテナンスポンプ５３の一端をインク流路３２における一方向弁よりも上流側に接続し、余剰インクを一方向弁よりも上流側に吐出するようにしてもよい。

・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンター１１に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置を採用してもよい。微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。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。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、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を噴射する液体噴射装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ（光学レンズ）などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に噴射する液体噴射装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。

次に、上記実施形態及び変形例から把握できる技術的思想について以下に追記する。
（イ）前記液体供給流路における前記ポンプが接続される第１の位置よりも上流側となる第２の位置に前記液体供給流路内を開閉可能に設けられた上流側流路弁と、
前記液体供給流路における前記第１の位置よりも下流側となる第３の位置に前記液体供給流路内を開閉可能に設けられた下流側流路弁をさらに備え、
前記制御手段は、前記上流側流路弁と前記下流側流路弁とを閉弁した状態で前記ポンプを吸引駆動した後に、前記下流側流路弁を開弁することを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。

この構成によれば、上流側流路弁及び下流側流路弁を閉弁した状態でポンプが吸引駆動されると、各流路弁の間となる液体供給流路には負圧が蓄圧される。そのため、負圧が蓄圧された状態で下流側流路弁を開弁すると、液体は吸引されて勢いよく上流側へ移動する。そのため、例えば、液体中に移動しにくい大きな気泡が混入していた場合でも、液体と共に気泡を液体供給流路内へ移動させ、液体正常化手段により正常化することができる。

１１…プリンター（液体噴射装置）、１２…用紙（ターゲット）、２６〜２９…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、３０…ノズル、３１…インクカートリッジ（液体供給源）、３２…インク流路（液体供給流路）、３５…分岐流路（液体供給流路）、３６…リザーバ（液体供給流路）、５１…第１の流路弁（上流側流路弁）、５２…第２の流路弁（下流側流路弁）、５３…メンテナンスポンプ（ポンプ）、５５…循環流路、５６…循環ポンプ（循環手段）、５７…フィルター（液体正常化手段）、６７…制御部（制御手段）、ＰＨ…変圧位置（第１の位置）、ＰＫ１…上流側開閉位置（第２の位置）、ＰＫ２…下流側開閉位置（第３の位置）。

Claims (4)

1. 複数のノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   液体供給源側となる上流側から前記ノズル側となる下流側に向けて前記液体を供給する液体供給流路と、
   該液体供給流路内の前記液体を吸引可能であると共に前記液体供給流路内に前記液体を吐出可能なポンプと、
   前記液体供給流路内の前記液体を正常化する液体正常化手段と、
   前記ポンプの駆動を制御して前記ノズルの回復処理を行う制御手段と
   を備え、
   該制御手段は、前記ポンプを吸引駆動することにより、該ポンプに前記液体供給流路内の前記液体を吸引させた後に、前記ポンプを吐出駆動することにより、該ポンプに前記ポンプの吸引駆動に伴って吸引された前記液体を前記液体供給流路内へ吐出させ、前記液体正常化手段によって正常化された前記液体を前記ノズル側へ供給することを特徴とする液体噴射装置。
2. 両端が前記液体供給流路に接続される循環流路と、
   該循環流路の一端から前記液体供給流路内の前記液体を前記循環流路内に流入させると共に該循環流路の他端から前記液体を前記液体供給流路内へ流出させる循環手段と
   をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記液体正常化手段は、前記循環流路内に設けたフィルターであることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 液体を噴射する複数のノズルと、液体供給源側となる上流側から前記ノズル側となる下流側へ前記液体を供給する液体供給流路とを備える液体噴射装置におけるノズルの回復方法において、
   前記液体供給流路内の前記液体を吸引可能であると共に前記液体供給流路内に前記液体を吐出可能なポンプを吸引駆動し、前記液体供給流路内の前記液体を吸引する吸引段階と、
   該吸引段階で吸引した前記液体を正常化する液体正常化段階と、
   前記ポンプを吐出駆動し、正常化された前記液体を前記ノズル側へ供給する吐出段階と
   を備えることを特徴とする液体噴射装置におけるノズルの回復方法。

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