JP2015155164A - 液体噴射装置及びメンテナンス方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射部のノズルの開口を含む空間を減圧することで同ノズルから液体を流出させるメンテナンスを行うときに、ノズルから流出する液体量を低減しつつ同ノズルの噴射不良を解消することができる液体噴射装置及び同液体噴射装置のメンテナンス方法を提供する。【解決手段】液体噴射装置は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、液体供給源とノズルとを接続する供給流路と、供給流路に設けられた差圧弁と、を備える。供給流路は、液体供給源から差圧弁に向かって液体を加圧供給する第１流路と、差圧弁からノズルに向かって液体を供給する第２流路とを含む。差圧弁は、第２流路が大気圧未満に減圧された場合に開弁することで第１流路と第２流路とを連通する。そして、閉空間の減圧に伴って差圧弁が開弁してから第１流路の圧力が大気圧以上であるときに閉空間を大気開放させる。【選択図】図４

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同液体噴射装置のメンテナンス方法に関する。

従来から、液体噴射装置の一例として、液体噴射部に形成されたノズルから液体（インク）を媒体（用紙）に対して噴射することで、同媒体に印刷を行うインクジェット式プリンターが知られている。こうしたプリンターには、液体噴射部における液体の噴射不良を解消するために、液体噴射部内（ノズル内）に混入した気泡などの異物を液体とともに排出させるメンテナンス装置を備えるものがある（例えば、特許文献１）。

詳しくは、こうしたメンテナンス装置では、有底箱状をなすキャップを液体噴射部のノズルの開口面に接触させることでノズルの開口を含む閉空間を形成し、同閉空間を減圧することで液体噴射部のノズルから液体とともに気泡などを排出させるメンテナンスが行われる。

特開平１０−２１１７２０号公報

ところで、上記のようなメンテナンス装置では、メンテナンス動作を終了するために、閉空間の圧力が大気圧未満である状態で閉空間を大気開放すると、キャップ内の空間に流入する空気がノズル内に入り込むおそれがある。このため、こうしたメンテナンス装置では、閉空間の圧力が大気圧又は大気圧に近い圧力となるまで、すなわち、閉空間の減圧状態が解消されるまで待機してから閉空間を大気開放するようにしている。ここで、閉空間の大気開放を待機することによって閉空間の減圧状態が解消されるのは、大気圧未満に減圧された状態の閉空間においてノズルから液体が流出し続けるためである。したがって、閉空間の大気開放を待機する間にノズルから液体が流出し続けることで、メンテナンスにおいて液体噴射部のノズルから流出する液体量が多くなるというという課題がある。

なお、上記課題は、インクジェット式プリンターに限らず、液体を噴射するノズルを有する液体噴射部から液体を流出させるメンテナンスを行う液体噴射装置及びそのメンテナンス方法にあっては概ね共通する課題となっている。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものである。その目的は、液体噴射部のノズルの開口を含む空間を減圧することで同ノズルから液体を流出させるメンテナンスを行うときに、ノズルから流出する液体量を低減しつつ同ノズルの噴射不良を解消することができる液体噴射装置及び同液体噴射装置のメンテナンス方法を提供することにある。

以下、上記課題を解決するための手段及びその作用効果について記載する。
上記課題を解決する液体噴射装置は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、液体供給源と前記ノズルとを接続する供給流路と、前記供給流路に設けられた差圧弁と、前記ノズルの開口を含む空間を閉空間とするキャップと、前記閉空間を減圧することによって前記ノズルから液体を流出させる減圧部と、前記閉空間を大気開放する大気開放部と、を有するメンテナンス部と、前記メンテナンス部を制御する制御部と、を備え、前記供給流路は、前記液体供給源から前記差圧弁に向かって液体を加圧供給する第１流路と、前記差圧弁から前記ノズルに向かって液体を供給する第２流路と、を含み、前記差圧弁は、前記第２流路が大気圧未満に減圧された場合に開弁することで前記第１流路と前記第２流路とを連通可能とし、前記制御部は、前記閉空間の減圧に伴って前記差圧弁が開弁してから前記第１流路の圧力が大気圧以上であるときに前記閉空間を大気開放させる。

第１流路やノズルに気泡などの異物が混入することで液体の噴射不良が生じたノズルがある場合などには、キャップによって形成されたノズルの開口を含む閉空間を減圧することで、噴射不良が生じたノズル（不良ノズル）から、液体とともに気泡などを排出させるメンテナンスが行われる。ここで、上記構成では、ノズルからの液体の流出によって第２流路が大気圧未満に減圧されることで、差圧弁が開弁し、第１流路と第２流路とが連通する。続いて、加圧状態の第１流路から減圧状態の第２流路に液体が供給されることで、第１流路が次第に減圧される。そして、第１流路が大気圧以上であるときに、すなわち第１流路が大気圧未満まで減圧される前に、閉空間を大気開放する。すなわち、液体噴射部のノズルから液体を流出させるメンテナンスを行うときに、ノズルから液体が流出することで閉空間の減圧状態が解消されるのを待たずに、閉空間を大気開放することで同閉空間の減圧状態を解消する。したがって、ノズルからの液体の流出によって閉空間の減圧状態を解消しないため、閉空間の減圧状態の解消に伴う液体の流出量を少なくすることができる。

その一方で、第１流路が大気圧未満に減圧された状態であるときに閉空間を大気開放する場合には、キャップ内の空間（閉空間）に流入する空気がノズルや減圧状態の第２流路に入り込みやすい。この点、上記構成では、第１流路が大気圧以上（正圧）であるときに閉空間を大気開放するため、第２流路には正圧状態の第１流路から液体が速やかに供給され、同第２流路にはノズルを介して空気が流入しにくい。したがって、閉空間の減圧状態を解消するときに、ノズルや第２流路への気泡の混入が抑制される。

こうして、液体噴射部のノズルの開口を含む空間を減圧することで同ノズルから液体を流出させるメンテナンスを行うときに、ノズルから流出する液体量を低減しつつ同ノズルの噴射不良を解消することができる。

上記液体噴射装置において、前記減圧部は、前記閉空間に連通可能な圧力室と、前記圧力室を減圧するポンプと、前記閉空間と前記圧力室との間に設けられる開閉弁と、を有し、前記開閉弁は、開弁することで対応する前記閉空間と前記圧力室との連通を許容する一方、閉弁することで対応する前記閉空間と前記圧力室との連通を制限し、前記制御部は、前記開閉弁を閉弁させた状態で前記ポンプを駆動することで前記圧力室を大気圧未満に減圧させ、同圧力室の圧力が大気圧未満であるときに前記開閉弁を開弁することで前記閉空間を減圧させることが望ましい。

閉空間を大気圧から次第に減圧する場合には、閉空間の圧力が不良ノズルの噴射不良を解消するのに必要な流速で同ノズルから液体が流出する圧力に達するまでの間においても、ノズルから液体が流出することになる。ところが、こうした液体の流出はノズルの噴射不良の解消に対する寄与が小さい。その点、上記構成によれば、大気圧未満に減圧した圧力室と閉空間との間に設けられる開閉弁を開弁することで、閉空間を速やかに減圧することが可能になる。すなわち、ノズルから上記必要な流速で液体が流出する圧力まで、閉空間を速やかに減圧させることができるようになるため、メンテナンスに伴う液体の流出量の増大を抑制しつつ、不良ノズルの噴射不良を解消することができる。

上記液体噴射装置において、前記制御部は、前記開閉弁を開弁するときの前記圧力室の圧力が低いほど、前記開閉弁を開弁してから前記大気開放部に前記閉空間を大気開放させるまでの時間を短くすることが望ましい。

開閉弁を開弁するときの圧力室の圧力が低い場合には、同圧力室の圧力が高い場合よりも、圧力室と連通する閉空間の圧力が低くなる。また、閉空間の圧力が低い場合には、同閉空間の圧力が高い場合よりも、液体噴射部のノズルを流通する液体の速度が速くなる。

このため、開閉弁を開弁してから大気開放部が閉空間を大気開放するまでの時間を一定とする場合、開閉弁を開弁するときの圧力室の圧力が低いほど、より多量の液体がノズルから流出することになる。したがって、メンテナンスにおいて、ノズルから流出させたい液体量が定量である場合には、圧力室の圧力が低いほど短時間でそうした液体量の液体をノズルから流出させることができる。そこで、上記構成では、開閉弁を開弁するときの圧力室の圧力が低いほど、開閉弁を開弁してから大気開放部が閉空間を大気開放するまでの時間を短くするようにした。これによれば、メンテナンスに要する時間を短縮できるとともに、メンテナンスに伴う液体の流出量の増大を抑制することができる。

上記液体噴射装置において、前記制御部は、前記閉空間の減圧に伴う前記ノズルからの液体の流出量が、前記ノズルの容積よりも大きく、前記第２流路の容積よりも小さいときに、前記大気開放部に前記閉空間を大気開放させることが望ましい。

上記構成によれば、少なくともノズルの容積に相当する量の液体を同ノズルから流出させることで、ノズル内に混入した気泡などの異物を同ノズルから排出し、不良ノズルの噴射不良を解消することができる。また、多くとも第２流路の容積に相当する量の液体がノズルから流出するに過ぎないため、メンテナンスに伴う液体の流出量の増大を抑制することができる。

上記液体噴射装置において、前記液体噴射部は、複数の前記ノズルを有し、前記メンテナンス部は、複数の前記キャップを有し、前記複数のキャップは、それぞれ異なるノズルが開口する空間を閉空間とし、前記圧力室は、前記開閉弁が開弁したとき、前記複数のキャップによって形成される複数の閉空間と連通することが望ましい。

上記構成によれば、メンテナンスを行うにあたり、複数のキャップによって形成される閉空間ごとに、圧力室、ポンプ及び開閉弁といった減圧に係る構成を複数設ける必要がないため、装置構成を簡略化することができる。また、上記構成では、開閉弁を開弁すると、複数のキャップによって形成される複数の閉空間と圧力室とが一度に連通するため、上記減圧にかかる構成を複数設ける場合と比較して、複数の閉空間を一様に減圧することができる。すなわち、開閉弁を開弁したときの複数の閉空間における圧力差を小さくすることができ、異なる閉空間に含まれるノズル間における液体の流出量のばらつきを低減することができる。

上記液体噴射装置において、前記ポンプを第１減圧ポンプとしたとき、前記減圧部は、前記第１減圧ポンプよりも減圧量が小さい第２減圧ポンプをさらに有し、前記制御部は、少なくとも前記第１減圧ポンプが駆動する状態から、前記第２減圧ポンプが駆動する状態に切り替えることで、前記圧力室を減圧させることが望ましい。

例えば、比較的減圧量の大きい第１減圧ポンプだけで圧力室を減圧する場合には、圧力室を速やかに減圧することができる一方で、圧力室の圧力を目的とする圧力値に収束させにくい。また、比較的減圧量の小さい第２減圧ポンプだけで圧力室を減圧する場合には、圧力室の圧力を目的とする圧力値に収束させやすい一方で、圧力室を目的とする圧力値まで減圧するのに時間を要する。その点、上記構成では、少なくとも第１減圧ポンプを駆動する状態から第２減圧ポンプを駆動する状態に切り替えることで、圧力室を速やかに減圧するとともに、圧力室の圧力を目標とする圧力値に速やかに収束させることができる。したがって、メンテナンスに要する時間を短縮することができる。

上記液体噴射装置において、前記制御部は、装置内の温度が低いほど前記閉空間の圧力が低くなるように、前記減圧部を制御することが望ましい。
装置内の温度が低い場合には、装置内の温度が高い場合よりも、装置内を流れる液体の流動性が低下しやすい。このため、温度が低い場合には、閉空間に対して温度が高いときと同程度の減圧を行ったとしても、不良ノズルの噴射不良を解消させるのに十分な量の液体を流出させることができないおそれがある。その点、上記構成では、装置内の温度が低いほど閉空間の圧力が低くされるので、装置内の温度の低下によって液体の流動性が低下した場合にも、不良ノズルの噴射不良を解消させるのに十分な量の液体を流出させることができる。

上記液体噴射装置は、前記液体噴射部から噴射される液体を受容する媒体を搬送する搬送機構を備え、前記液体噴射部は、前記媒体の搬送方向と交差する同媒体の幅方向に亘って、複数の前記ノズルを有することが望ましい。

上記構成によれば、液体噴射部が液体の噴射を行う領域が媒体の幅方向に亘って設定される場合において、同液体噴射部を幅方向に移動させる必要がないため、媒体に対して効率良く液体を噴射することができる。また、幅方向に亘ってノズルが複数設けられる点で、液体噴射部のメンテナンスに伴う液体の流出量が増大しやすいところ、上記メンテナンスによる液体の流出量の低減効果を顕著に得ることができる。

上記課題を解決する液体噴射装置のメンテナンス方法は、液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、液体供給源から前記液体噴射部に向かって液体を加圧供給する供給流路と、前記供給流路に設けられ、前記ノズル側の前記供給流路が大気圧未満に減圧された場合に開弁することで前記液体供給源から前記ノズルへの液体の供給を許容する差圧弁と、を備える液体噴射装置のメンテナンス方法であって、前記ノズルの開口を含む空間を閉空間とする閉空間形成ステップと、前記閉空間を減圧して前記ノズルから液体を流出させる減圧ステップと、前記閉空間の減圧に伴って前記差圧弁が開弁してから、前記差圧弁よりも前記液体供給源側の前記供給流路の圧力が大気圧以上であるか否かを判定する判定ステップと、前記前記差圧弁よりも前記液体供給源側の前記供給流路の圧力が大気圧以上であるときに、前記閉空間を大気開放する大気開放ステップと、を備える。

上記構成によれば、上述した液体噴射装置の奏する効果を得ることができる。

液体噴射装置の概略構成を示す模式図。 液体噴射装置の電気的構成を示すブロック図。 液体噴射部のメンテナンスをするために制御部が実行する処理ルーチンを示すフローチャート。 液体噴射部のメンテナンスをするときのタイミングチャートであって、（ａ）は第１減圧ポンプ及び第２減圧ポンプの駆動状態の推移を示し、（ｂ）は開閉弁及び大気開放弁の開閉状態の推移を示し（ｃ）は圧力室の圧力の推移を示し、（ｄ）は閉空間の圧力の推移を示し、（ｅ）は第１流路及び第２流路の圧力の推移を示す。 閉空間の減圧条件に応じてノズルの噴射不良が解消したか否かを示す表。 閉空間の減圧条件に応じた第１流路の圧力変化を示すグラフ。

以下、液体噴射装置の一実施形態について、図面を参照して説明する。
液体噴射装置は、例えば、用紙などの媒体に液体の一例であるインクを噴射することによって印刷を行うインクジェット式のプリンターである。

図１に示すように、液体噴射装置１１は、液体を噴射可能なノズル１２が設けられた液体噴射部１３と、液体噴射部１３に液体を供給するための供給流路１４と、液体を収容する液体供給源１９内の液体を加圧して送出する加圧ポンプ１５と、液体噴射部１３をメンテナンスするメンテナンス部１６とを備えている。なお、本実施形態において、ノズル１２は、例えば図１において紙面と直交する方向に並ぶように、液体噴射部１３に複数設けられている。そして、これら複数のノズル１２は、液体噴射部１３のノズル形成面１８に開口している。

まず、液体噴射部１３及び供給流路１４の構成について説明する。
液体噴射部１３の上流側に設けられる供給流路１４の上流端は、液体を収容した液体供給源１９に接続されている。すなわち、液体供給源１９は、供給流路１４によって液体噴射部１３のノズル１２に接続されている。ここで、液体供給源１９は、液体噴射装置１１に着脱可能に装着されるカートリッジであってもよいし、液体噴射装置１１に設けられた液体収容タンクであってもよい。なお、以降の説明では、液体噴射装置１１において、液体供給源１９からノズル１２に向かう液体の流れに従って、「上流側」及び「下流側」をいうものとする。すなわち、液体噴射装置１１において、液体供給源１９側を上流側とし、ノズル１２側を下流側とする。

供給流路１４において、液体供給源１９とノズル１２との間には、上流側から下流側に向かう順に、圧力調整機構２１、共通液室２２及び液体室２３が設けられている。圧力調整機構２１は、共通液室２２と連結流路２４を介して接続され、ノズル１２の背圧となる共通液室２２及び液体室２３の圧力（液圧）を調整する。また、共通液室２２は、振動板３１によって液体室２３と区画されているとともに、振動板３１に形成された供給口３２を通じて液体室２３と連通している。

振動板３１から見て、液体室２３とは反対側には、収容室３３に収容されたアクチュエーター３４が設けられている。アクチュエーター３４は、電圧が印加された場合に収縮する圧電素子であり、その収縮に応じて振動板３１を変位させることを可能としている。このため、アクチュエーター３４は、駆動電圧の変更に応じて、図１に二点鎖線で示すように振動板３１を振動させることで、液体室２３に供給される液体をノズル１２から吐出させる吐出動作を行う。

液体室２３、供給口３２、及びアクチュエーター３４はノズル１２に個別に対応するように複数設けられる一方、共通液室２２は複数の液体室２３に供給口３２を介して連通している。すなわち、液体供給源１９から供給された液体は共通液室２２に一時貯留された後、共通液室２２から供給口３２を通じて液体室２３に供給される。

次に、圧力調整機構２１の構成について説明する。
圧力調整機構２１は、供給流路１４に設けられ、流路断面積が拡大する拡幅部である第１室４１及び第２室４２を有している。また、圧力調整機構２１は、第１室４１に位置する板状部と板状部の片面中央から第２室４２側へ向かって突出する軸部を有するとともに挿通孔４３を開閉可能な差圧弁４４と、第１室４１内に収容されて差圧弁４４を付勢するコイルばね４５とを有している。

第１室４１は、挿通孔４３を介して第２室４２と連通可能とされ、第２室４２は連結流路２４を介して共通液室２２と連通している。また、第１室４１において、コイルばね４５は、差圧弁４４が挿通孔４３を閉塞する方向に、差圧弁４４を付勢している。また、第２室４２において、同第２室４２と大気とを区画する壁面の一部（図１では左側壁）は、可撓性を有するフィルム４７によって構成されている。

ここで、ノズル１２から液体が噴射等されることで第２室４２に収容される液体が減少すると、同第２室４２の圧力が低下することで、第２室４２の圧力と大気圧との差圧が大きくなる。すると、フィルム４７が第２室４２の容積を減少させる方向に撓むことで、同フィルム４７が差圧弁４４の軸部を押圧する。そして、フィルム４７が差圧弁４４を押す力がコイルばね４５の付勢力より大きくなると、挿通孔４３を閉弁していた差圧弁４４の板状部が挿通孔４３から離れることで差圧弁４４が開弁する。なお、コイルばね４５の付勢力は、第２室４２内の圧力が規定圧力（例えば、−１ｋＰａ）より小さくなった場合に開弁するように調整されている。また、このような圧力調整機構２１の圧力調整機能により、ノズル１２の背圧である共通液室２２及び液体室２３の圧力は、大気圧未満の圧力に保持される。

また、本実施形態では、液体供給源１９から差圧弁４４（圧力調整機構２１）までの供給流路１４を「第１流路１４１」ともいい、差圧弁４４（圧力調整機構２１）からノズル１２までの供給流路１４を「第２流路１４２」ともいう。このため、上述した差圧弁４４は、第２室４２と接続する第２流路１４２の圧力が大気圧未満の規定圧力よりも小さい場合に開弁することで、第１流路１４１と第２流路１４２とを連通状態にするということもできる。また、同差圧弁４４は、第２室４２と接続する第２流路１４２の圧力が大気圧未満の規定圧力以上になった場合に閉弁することで、第１流路１４１と第２流路１４２とを非連通状態にするということもできる。

なお、第１流路１４１は、上述した加圧ポンプ１５が液体供給源１９に収容された液体を下流側に送出することによって、大気圧以上の圧力（正圧）に保持されている。また、第２流路１４２は、上述した圧力調整機構２１の圧力調整機能により、大気圧未満の圧力（負圧）に保持されている。

次に、メンテナンス部１６の構成について説明する。
メンテナンス部１６は、液体噴射部１３のノズル１２の開口を含む空間を閉空間ＣＰとするキャップ５１と、大気圧未満に減圧された流体（主に空気）を貯留可能な圧力室５２と、キャップ５１と圧力室５２とを接続する接続流路５３と、を備えている。また、メンテナンス部１６は、圧力室５２を減圧する第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５と、液体噴射部１３のノズル１２から流出した液体を貯留する廃液貯留部５６と、圧力室５２と廃液貯留部５６を接続する第１接続流路５７及び第２接続流路５８とを備えている。

キャップ５１は、有底箱状をなし、液体噴射部１３のノズル形成面１８に対して相対移動可能とされている。そして、キャップ５１が液体噴射部１３に接近する方向に相対移動し、ノズル形成面１８に接触することで上記閉空間ＣＰが形成される。なお、本実施形態では、このようにキャップ５１が閉空間ＣＰを形成することを「キャッピングする」ともいい、キャップ５１がノズル形成面１８から離れることを「キャッピングを解消する」ともいう。なお、図１では、液体噴射部１３がキャッピングされ、閉空間ＣＰが形成された状態を示している。

接続流路５３には、同接続流路５３内における流体の流通を許容したり制限したりする開閉弁５９が設けられている。このため、キャップ５１が液体噴射部１３をキャッピングしたときに、開閉弁５９が開弁状態にある場合には、閉空間ＣＰと圧力室５２とが接続流路５３を介して連通状態とされる。一方、キャップ５１が液体噴射部１３をキャッピングしたときに、開閉弁５９が閉弁状態にある場合には、閉空間ＣＰと圧力室５２とが非連通状態とされる。

圧力室５２は、キャップ５１によって形成される閉空間ＣＰよりも容積が大きいことが望ましい。また、圧力室５２には、同圧力室５２の圧力を測定する圧力センサー６１と、圧力室５２を大気開放する大気開放部の一例としての大気開放弁６２とが設けられている。大気開放弁６２は、閉弁状態で圧力室５２と大気とを非連通状態とし、開弁状態で圧力室５２と大気とを連通状態とする。このため、開閉弁５９及び大気開放弁６２を閉弁した状態で第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５を駆動すると、圧力室５２が減圧されて大気圧未満の圧力（負圧）となる。また、液体噴射部１３がキャッピングされ、圧力室５２が大気圧未満に減圧された状態において開閉弁５９を開弁することで、圧力室５２と連通される閉空間ＣＰが速やかに減圧される。こうした点で、本実施形態では、圧力室５２、開閉弁５９、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５によって、「減圧部」の一例が構成されている。

第１減圧ポンプ５４は、第１接続流路５７に設けられ、同第１接続流路５７を介して圧力室５２を減圧する。また、第２減圧ポンプ５５は、第２接続流路５８に設けられ、同第２接続流路５８を介して圧力室５２を減圧する。ここで、第１減圧ポンプ５４の減圧量（減圧速度）は、第２減圧ポンプ５５の減圧量（減圧速度）よりも大きいことが望ましい。一例として、第１減圧ポンプ５４をダイヤフラムポンプとし、第２減圧ポンプ５５をロータリーポンプとすることで、第１減圧ポンプ５４の減圧量（減圧速度）を第２減圧ポンプ５５の減圧量（減圧速度）よりも大きくなるようにしてもよい。

次に、図２を参照して、液体噴射装置１１が備える制御部７０の電気的構成について説明する。
図２に示すように、制御部７０の入力側インターフェースには、圧力センサー６１が接続されている。一方、制御部７０の出力側インターフェースには、液体噴射部１３、加圧ポンプ１５、アクチュエーター３４、キャップ５１、第１減圧ポンプ５４、第２減圧ポンプ５５、開閉弁５９及び大気開放弁６２が接続されている。そして、制御部７０は、圧力センサー６１からの出力信号に基づいて、その出力側インターフェースに接続された各構成要素を動作させることで、液体噴射部１３から液体を流出させるメンテナンスを実行する。

次に、本実施形態における液体噴射部１３のメンテナンスについて説明する。なお、以降の説明では、噴射不良が生じたノズル１２のことを「不良ノズル」ともいう。
図１に示すように、ノズル１２付近に気泡Ｂｕが存在すると、液体の噴射量が減少したり、ノズル１２から液体が噴射されなくなったりする噴射不良が生じることがある。なお、こうした気泡Ｂｕは、例えば、ノズル１２よりも上流側から流入したり、弾性を有するワイパーでノズル形成面１８を払拭するワイピングの際にノズル１２の開口から気体が押し込まれたりすることで、ノズル１２付近に混入する。

このため、液体噴射装置１１においては、不良ノズルの噴射不良の解消または予防のために、液体噴射部１３のノズル１２から液体を流出させるメンテナンスが行われる。詳しくは、液体噴射部１３をキャッピングすることで形成された閉空間ＣＰを減圧することにより、同液体噴射部１３のノズル１２から液体とともに気泡Ｂｕを排出させるメンテナンスが行われる。

ところで、上記のようなメンテナンスでは、メンテナンス動作を終了するためにキャッピングを解消するにあたって、大気開放弁６２を開弁するなどして、閉空間ＣＰを大気開放する。ここで、閉空間ＣＰを大気開放するときの同閉空間ＣＰの圧力が大気圧未満であると、キャップ５１内の空間（閉空間ＣＰ）に流入する空気がノズル１２や第１流路１４１に入り込むことがある。

こうした現象は、ノズル１２からの液体の流出に伴って、「第２流路１４２の圧力＜第１流路１４１の圧力＜大気圧」の関係が成立した状態で閉空間ＣＰが大気開放された場合に生じやすい。すなわち、上記関係が成立する場合、第２流路１４２に対し、第２流路１４２との圧力差の小さい第１流路１４１から液体が供給されるよりも、第２流路１４２との圧力差の大きい大気からノズル１２を介して空気が流入しやすい。

ここで、閉空間ＣＰの大気開放時におけるノズル１２を介した気泡Ｂｕの混入を抑制するためには、メンテナンス動作を終了するときに、閉空間ＣＰの圧力が大気圧又は大気圧に近い圧力になるまで、閉空間ＣＰを大気開放せずに待機することが考えられる。この場合、閉空間ＣＰを大気開放せずに待機することで閉空間ＣＰの圧力が増圧されるのは、大気圧未満に減圧された状態の閉空間ＣＰにおいて、ノズル１２から液体が流出するためである。詳しくは、閉空間ＣＰが減圧された状態であって第２室４２の圧力が規定圧力未満である場合には、差圧弁４４が開弁した状態が継続されるため、第１流路１４１を介して供給される液体がノズル１２から流出し続けることになる。こうして、上記のようなメンテナンスでは、閉空間ＣＰの圧力が大気圧又は大気圧に近い圧力になるまで待機する間にノズル１２から液体が流出し続けることで、液体の流出量（消費量）が多くなる。

そこで、本実施形態では、液体噴射部１３のノズル１２から液体を流出させるメンテナンスを行うときに、閉空間ＣＰの減圧に伴って差圧弁４４が開弁してから第１流路１４１の圧力が大気圧以上であるときに閉空間ＣＰを大気開放するようにした。すなわち、ノズル１２からの液体の流出に伴って、「第２流路１４２の圧力＜大気圧≦第１流路１４１の圧力」の関係が成立するときに閉空間ＣＰを大気開放するようにした。

次に、図３に示すフローチャートを参照して、制御部７０が、液体噴射部１３のメンテナンスをするために実行する処理ルーチンについて説明する。
図３に示すように、制御部７０は、圧力室５２を減圧するときの目標となる第１目標圧力及び第２目標圧力を演算する（ステップＳ１１，Ｓ１２）。第１目標圧力（以下「第１目標圧力Ｐ１」ともいう。）は、減圧量の大きい第１減圧ポンプ５４によって圧力室５２を減圧するときに目標とされる圧力である。また、第２目標圧力（以下「第２目標圧力Ｐ２」ともいう。）は、減圧量の小さい第２減圧ポンプ５５によって圧力室５２を減圧するときに目標とされる圧力である。すなわち、第２目標圧力Ｐ２は第１目標圧力Ｐ１よりも低圧とされる。また、第２目標圧力Ｐ２は、開閉弁５９を開弁したときに、閉空間ＣＰが第２目標圧力Ｐ２に応じた圧力になることで、ノズル１２から流出する液体の流速が、同ノズル１２内に混入した気泡Ｂｕを排出するために必要な流速（以下「必要流速Ｖｒ」ともいう。）となるときの圧力である。

続いて、制御部７０は、キャップ５１によって液体噴射部１３をキャッピングさせる（ステップＳ１３）。そして、制御部７０は、減圧量の大きい第１減圧ポンプ５４を駆動させ（ステップＳ１４）、圧力室５２を減圧する。なお、このステップＳ１４を実行する前に、制御部７０は、全ての開閉弁５９及び大気開放弁６２を閉弁させる。そして、制御部７０は、圧力センサー６１の検出結果に基づいて、圧力室５２の圧力が第１目標圧力Ｐ１未満となったか否かを判定する（ステップＳ１５）。圧力室５２の圧力が第１目標圧力Ｐ１以上である場合（ステップＳ１５：ＮＯ）、制御部７０は、その処理をステップＳ１５に移行して、再度、同様に判定を行う。

一方、圧力室５２の圧力が第１目標圧力Ｐ１未満である場合（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、制御部７０は、第１減圧ポンプ５４の駆動を停止させ（ステップＳ１６）、第２減圧ポンプ５５を駆動させる（ステップＳ１７）。そして、制御部７０は、圧力センサー６１の検出結果に基づいて、圧力室５２の圧力が第２目標圧力Ｐ２未満となったか否かを判定する（ステップＳ１８）。圧力室５２の圧力が第２目標圧力Ｐ２以上である場合（ステップＳ１８：ＮＯ）、制御部７０は、その処理をステップＳ１８に移行して、再度、同様に判定を行う。

一方、圧力室５２の圧力が第２目標圧力Ｐ２未満である場合（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、制御部７０は、第２減圧ポンプ５５を停止し（ステップＳ１９）、開閉弁５９を開弁させる（ステップＳ２０）。これにより、第２目標圧力Ｐ２まで減圧された圧力室５２と閉空間ＣＰとが連通することで、閉空間ＣＰが速やかに減圧される。すなわち、本実施形態では、このステップＳ２０を実行することにより、液体噴射部１３のノズル１２から液体が流出し始める。

そして、制御部７０は、開閉弁５９を開弁してからの経過時間が減圧期間を超えたか否かを判定する（ステップＳ２１）。ここで、減圧期間とは、ノズル１２の噴射不良を解消するために、閉空間ＣＰを減圧する期間を決定するための判定値であって、例えば、以下の条件に基づいて決定することが望ましい。

すなわち、開閉弁５９を開弁してから第１流路１４１が大気圧未満になるまでの期間を上限閾値Ｔｍａｘとし、減圧期間をＴｔｈとすると、減圧期間Ｔｔｈは、次の関係式（式１）を満たす必要がある。

Ｔｔｈ≦Ｔｍａｘ （式１）
これは、減圧期間Ｔｔｈ＞上限閾値Ｔｍａｘとなる場合には、第１流路１４１の圧力が大気圧未満に減圧されることで、閉空間ＣＰを大気開放するときに、キャップ５１内の空間に流入する空気がノズル１２に入り込むおそれがあるためである。したがって、上限閾値Ｔｍａｘは、差圧弁４４が開弁してから第１流路１４１の圧力が大気圧以上であるときに閉空間ＣＰを大気開放させるための減圧期間Ｔｔｈの上限を定める閾値である。なお、上限閾値Ｔｍａｘは、例えば実験などで求めることが望ましい。

また、必要流速Ｖｒでノズル１２の容積に相当する液体量を各ノズル１２から流出させるために必要な期間である下限閾値をＴｍｉｎとすると、減圧期間Ｔｔｈは、次の関係式（式２）を満たすことが望ましい。

Ｔｍｉｎ≦Ｔｔｈ （式２）
これは、ノズル１２内に混入した気泡Ｂｕを同ノズル１２から排出させるためには、必要流速Ｖｒで少なくともノズル１２の容積に相当する量の液体を流出させる必要があると考えられるためである。したがって、下限閾値Ｔｍｉｎは、メンテナンスにおいて、ノズル１２の容積に相当する量の液体を各ノズル１２から流出させるための減圧期間Ｔｔｈの下限を定める閾値である。なお、下限閾値Ｔｍｉｎは、メンテナンスにおいて、ノズル１２及び液体室２３の容積に相当する量の液体が各ノズル１２から流出するときの期間としてもよい。さらに、下限閾値Ｔｍｉｎは、メンテナンスにおいて、ノズル１２、液体室２３及び共通液室２２の容積に相当する量の液体が各ノズル１２から流出するときの期間としてもよい。ただし、下限閾値Ｔｍｉｎは、メンテナンスにおいて、第２流路１４２の容積に相当する量の液体が全てのノズル１２を通じて流出するときの期間よりは、短いことが好ましい。少なくとも第２流路１４２の容積に相当する量の液体を、全てのノズル１２を通じて流通させれば、ノズル１２や液体室２３に混入する気泡Ｂｕを排出できると考えられるためである。なお、下限閾値Ｔｍｉｎは、例えば実験などで求めることが望ましい。

一方、先のステップＳ２１において、開閉弁５９を開弁してからの経過時間が減圧期間Ｔｔｈを経過していない場合（ステップＳ２１：ＮＯ）、制御部７０は、その処理をステップＳ２１に移行して、再度、同様に判定を行う。一方、開閉弁５９を開弁してからの経過時間が減圧期間Ｔｔｈを経過した場合（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、制御部７０は、大気開放弁６２を開弁する（ステップＳ２２）。すなわち、圧力室５２の負圧状態を解消することで閉空間ＣＰの圧力を大気圧まで増圧させて、液体噴射部１３のノズル１２からの液体の流出を停止させる。そして、制御部７０は、キャップ５１に液体噴射部１３のキャッピングを解消させる（ステップＳ２３）。

なお、上述した処理ルーチンにおいて、ステップＳ１３が、ノズル１２の開口を含む空間を閉空間ＣＰとする「閉空間形成ステップ」に相当する。また、ステップＳ２０が、閉空間ＣＰを減圧してノズル１２から液体を流出させる「減圧ステップ」に相当する。また、ステップＳ２１が、閉空間ＣＰの減圧に伴って差圧弁４４が開弁してから、第１流路１４１の圧力が大気圧以上であるか否かを判定する「判定ステップ」に相当する。また、ステップＳ２２が、閉空間ＣＰを大気開放する「大気開放ステップ」に相当する。

次に、図４に示すタイミングチャートを参照し、メンテナンス部１６が液体噴射部１３をメンテナンスするときの作用について説明する。なお、液体噴射部１３のメンテナンスを開始するにあたり、液体噴射部１３は既にキャッピングされているものとする。また、図４（ｅ）における第１流路１４１の圧力は液体供給源１９の下流側の圧力をいい、図４（ｅ）における第２流路１４２の圧力は連結流路２４の圧力をいうものとする。そして、メンテナンスを行う前の第１流路１４１の圧力を「第１圧力Ｐｆ１」とし、同メンテナンスを行う前の第２流路１４２の圧力を「第２圧力Ｐｆ２」とする。なお、第１圧力Ｐｆ１は、加圧ポンプ１５による液体の供給圧力（正圧）であり、第２圧力Ｐｆ２は圧力調整機構２１によって調整された大気圧未満の圧力（負圧）である。

図４（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ），（ｅ）に示すように、第１のタイミングｔ１で、開閉弁５９及び大気開放弁６２を閉弁した状態で、第１減圧ポンプ５４の駆動が開始される（ステップＳ１４）。すると、圧力室５２が第１減圧ポンプ５４によって次第に減圧される。

そして、第２のタイミングｔ２では、圧力室５２の圧力が第１目標圧力Ｐ１に達することで（ステップＳ１５：ＹＥＳ）、第１減圧ポンプ５４の駆動が停止され（ステップＳ１６）、第２減圧ポンプ５５の駆動が開始される（ステップＳ１７）。ここで、第２減圧ポンプ５５は、第１減圧ポンプ５４に比較して減圧量が小さいため、圧力室５２の減圧速度は、第１減圧ポンプ５４が駆動される第１のタイミングｔ１から第２のタイミングｔ２までの期間よりも、第２減圧ポンプ５５が駆動される第２のタイミングｔ２から次の第３のタイミングｔ３までの期間のほうが遅くなる。

続いて、第３のタイミングｔ３では、圧力室５２の圧力が第２目標圧力Ｐ２に達することで（ステップＳ１８：ＹＥＳ）、第２減圧ポンプ５５の駆動が停止される（ステップＳ１９）。

そして、第４のタイミングｔ４では、開閉弁５９が開弁されることで（ステップＳ２０）、接続流路５３を介して閉空間ＣＰと圧力室５２が連通される。このため、圧力室５２が第２目標圧力Ｐ２から速やかに増圧されると同時に、閉空間ＣＰが大気圧から速やかに減圧される。ここで、開閉弁５９を開弁したときの閉空間ＣＰの圧力を「初期圧Ｐｉ」とすると、第４のタイミングｔ４では、圧力室５２及び閉空間ＣＰの圧力は、ともに初期圧Ｐｉになる。なお、第４のタイミングｔ４以降では、圧力室５２と閉空間ＣＰとが連通するため、圧力室５２と閉空間ＣＰとの圧力は等しく変化する。

また、第４のタイミングｔ４では、閉空間ＣＰが減圧されたことに伴って、液体噴射部１３のノズル１２から液体が流出し始め、第２流路１４２の圧力が第２圧力Ｐｆ２から次第に減圧される。そして、第４のタイミングｔ４の次の第５のタイミングｔ５では、第２流路１４２（第２室４２）の圧力が規定圧力未満となることで差圧弁４４が開弁し、第１流路１４１と第２流路１４２とが連通する。そして、第５のタイミングｔ５以降では、第１流路１４１の圧力は、同第１流路１４１から第２流路１４２に液体が流出することによって、第１圧力Ｐｆ１から次第に減圧される。また、第５のタイミングｔ５から次の第６のタイミングｔ６までの期間では、第２流路１４２に対して第１流路１４１から液体が供給されるため、第４のタイミングｔ４から第５のタイミングｔ５までの期間と比較して、第２流路１４２の減圧速度が緩やかになる。

そして、第６のタイミングｔ６では、開閉弁５９が開弁される第４のタイミングｔ４からから減圧期間Ｔｔｈを経過することで（ステップＳ２１：ＹＥＳ）、大気開放弁６２が開弁される（ステップＳ２２）。このため、第６のタイミングｔ６では、圧力室５２及び閉空間ＣＰが大気と連通し、圧力室５２及び閉空間ＣＰが大気圧まで速やかに増圧される。また、閉空間ＣＰの圧力が大気圧となることで、液体噴射部１３のノズル１２からの液体の流出が停止する。すると、第１圧力Ｐｆ１未満の第１流路１４１には液体供給源１９から液体が供給されるとともに、第２圧力Ｐｆ２未満の第２流路１４２には第１流路１４１から液体が供給される。このため、第６のタイミングｔ６以降では、第１流路１４１が第１圧力Ｐｆ１まで次第に増圧されるとともに、第２流路１４２が第２圧力Ｐｆ２まで次第に増圧される。

ところで、第６のタイミングｔ６で大気開放弁６２を開弁しない場合には、図４（ｅ）に破線で示すように、第７のタイミングｔ７において、第１流路１４１の圧力が大気圧となる。ここで、第７のタイミングｔ７よりも後に、すなわち、第１流路１４１の圧力が大気圧未満である状態で大気開放弁６２を開弁することで閉空間ＣＰを大気開放したとすると、キャップ５１内の空間に流入した空気がノズル１２内に入り込むおそれがある。これは、第２流路１４２に対して、第２流路１４２との圧力差の小さい第１流路１４１から液体が供給されるよりも、第２流路１４２との圧力差の大きい大気からノズル１２に空気が流入しやすいためである。

これに対し、本実施形態では、第１流路１４１の圧力が大気圧以上である第６のタイミングｔ６で、大気開放弁６２を開弁することで閉空間ＣＰを大気開放する。このため、第２流路１４２に対して、第２流路１４２との圧力差の小さい大気からノズル１２に空気が流入するよりも、第２流路１４２との圧力差の大きい第１流路１４１から液体が供給されやすくなる。すなわち、キャップ５１内の空間に流入した空気がノズル１２内に入り込むことが抑制される。

次に、図５及び図６に示す実験結果を参照して、メンテナンスを行うときの閉空間ＣＰの減圧条件と減圧期間Ｔｔｈの関係について説明する。なお、図５は、不良ノズルの数がＮ（Ｎ＞２）以上ある状態で、開閉弁５９を開弁したときの閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉと、開閉弁５９を開弁してから大気開放弁６２を開弁するまでの減圧期間Ｔｔｈと、を変化させてメンテナンスを行った場合に、不良ノズルの噴射不良が解消したか否かを示す表である。図５において、「○」はメンテナンス後の不良ノズルの数が零であったことを示し、「×」はメンテナンス後の不良ノズルの数がＮ以上であったことを示し、「△」はメンテナンス後の不良ノズルの数が１以上Ｎ未満であったことを示している。

図５に示すように、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−４０ｋＰａ以下である場合には、不良ノズルの噴射不良が解消される場合があった。すなわち、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−４０ｋＰａ以下である場合には、気泡Ｂｕを排出するのに必要な必要流速Ｖｒを確保することができ、ノズル１２から気泡Ｂｕを排出させることができたと考えられる。一方、圧力室５２の圧力Ｐ２が−３０ｋＰａである場合には、不良ノズルの噴射不良が解消されなかった。これは、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−３０ｋＰａの場合では、気泡Ｂｕを排出するのに必要な必要流速Ｖｒを確保できなかったためと考えられる。

すなわち、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉは、必要流速Ｖｒを確保できる圧力であることが必要である。また、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉは、開閉弁５９を開弁するときの閉空間ＣＰの圧力（第２目標圧力Ｐ２）に応じて変化するため、第２目標圧力Ｐ２は、必要流速Ｖｒを確保できる圧力であることが必要であるともいえる。

また、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−４０ｋＰａから−７０ｋＰａの範囲では、初期圧Ｐｉが低いほど、短い減圧期間Ｔｔｈで不良ノズルの噴射不良が解消された。これは、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが低い場合には、同初期圧Ｐｉが高い場合よりも、液体噴射部１３のノズル１２から流出する液体の流速が速くなることで、不良ノズルの噴射不良の解消のために必要な量の液体をノズル１２から短期間で流出できるためと考えられる。

すなわち、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが低い場合には、同閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが高い場合よりも、上述の下限閾値Ｔｍｉｎが小さくなるといえる。例えば、本例においては、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−７０ｋＰａのときの下限閾値Ｔｍｉｎは２０ｍｓeｃであり、初期圧Ｐｉがそれよりも高い−４０ｋＰａのときの下限閾値Ｔｍｉｎである１００ｍｓeｃよりも短い。

そして、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉは、開閉弁５９を開弁するときの閉空間ＣＰの圧力（第２目標圧力Ｐ２）に応じて変化するため、第２目標圧力Ｐ２が低い場合には、同第２目標圧力Ｐ２が高い場合よりも、減圧期間Ｔｔｈを短くすることができる。

さらに、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−４０ｋＰａから−７０ｋＰａの範囲では、初期圧Ｐｉが高いほど、減圧期間Ｔｔｈを長くしても不良ノズルの噴射不良が解消された。これは、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが高い場合には、同初期圧Ｐｉが低い場合よりも、開閉弁５９を開弁してから、第１流路１４１が大気圧未満に減圧されるまでの期間が長くなるためと考えられる。

すなわち、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが高い場合には、同閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが低い場合よりも、上述の上限閾値Ｔｍａｘが大きくなるといえる。例えば、本例においては、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−４０ｋＰａのときの上限閾値Ｔｍａｘは３５０ｍｓeｃであり、初期圧Ｐｉがそれよりも低い−７０ｋＰａのときの上限閾値Ｔｍａｘである２００ｍｓｅｃよりも長い。

そして、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉは、開閉弁５９を開弁するときの閉空間ＣＰの圧力（第２目標圧力Ｐ２）に応じて変化するため、第２目標圧力Ｐ２が高い場合には、同第２目標圧力Ｐ２が低い場合よりも、減圧期間Ｔｔｈを長くすることができる。

図６は、図４に示すタイミングチャートにおいて、第６のタイミングｔ６で大気開放弁６２を開弁しない場合（図４（ｅ）に破線で示す場合）の第１流路１４１の圧力変化を示している。また、図６には、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが、−３０ｋＰａ、−４０ｋＰａ、−５０ｋＰａ、−６０ｋＰａの場合における第１流路１４１の圧力変化を併記している。

図６に示すように、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが低い場合には、同初期圧Ｐｉが高い場合よりも、第１流路１４１の圧力が速やかに減圧されている。このため、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−６０ｋＰａの場合には、第１流路１４１の差圧弁４４が開弁する第５のタイミングｔ５の次の第５１のタイミングｔ５１において、第１流路１４１の圧力が大気圧となる。また、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−５０ｋＰａの場合には、第５１のタイミングｔ５１の次の第５２のタイミングｔ５２において、第１流路１４１の圧力が大気圧となる。また、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−４０ｋＰａの場合には、第５２のタイミングｔ５２の次の第５３のタイミングｔ５３において、第１流路１４１の圧力が大気圧となる。また、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが−３０ｋＰａの場合には、第５３のタイミングｔ５３の次の第５４のタイミングｔ５４において、第１流路１４１の圧力が大気圧となる。

また、図６に示すように、例えば、初期圧Ｐｉが−４０ｋＰａの場合には第４のタイミングｔ４から第５３のタイミングｔ５３までの期間が上限閾値Ｔｍａｘとなり、初期圧Ｐｉが−６０ｋＰａの場合には第４のタイミングｔ４から第５１のタイミングｔ５１までの期間が上限閾値Ｔｍａｘとなる。したがって、図６に示す圧力変動のグラフからも、閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが高い場合には、同閉空間ＣＰの初期圧Ｐｉが低い場合よりも、上述の上限閾値Ｔｍａｘが大きくなるということができる。

なお、下限閾値Ｔｍｉｎをより小さくするためには、不良ノズルの噴射不良の解消のために必要な液体量をノズル１２から短期間に流出させる必要がある点で、ノズル１２などを流れる液体の流速を速くすることが必要と考えられる。したがって、第２流路１４２の流路抵抗やノズル１２における流路抵抗を低減することで、下限閾値Ｔｍｉｎをより小さくすることができると考えられる。

また、上限閾値Ｔｍａｘをより大きくするためには、第１流路１４１が第２流路１４２と連通した後に、第１流路１４１の圧力が減圧されにくくする必要があると考えられる。したがって、加圧ポンプ１５の駆動により第１流路１４１をより高圧で保持したり、第１流路１４１にバッファタンクを設けたりすることで、上限閾値Ｔｍａｘをより大きくすることができると考えられる。

上記構成によれば、以下に示す効果を得ることができる。
（１）液体噴射部１３のノズル１２から液体を流出させるメンテナンスを行うにあたり、ノズル１２から液体が流出することで閉空間ＣＰの減圧状態が解消される前に、閉空間ＣＰを大気開放することによって同閉空間ＣＰの減圧状態を解消する。すなわち、閉空間ＣＰの減圧状態が解消されるまでノズル１２から液体を流出させ続けないため、閉空間ＣＰの減圧状態の解消に要する時間を短くするとともに、同減圧状態の解消に伴う液体の流出量を少なくすることができる。また、第１流路１４１が大気圧以上（正圧）であるときに閉空間ＣＰを大気開放するため、第２流路１４２には正圧状態の第１流路１４１から液体が供給されやすく、ノズル１２から空気が流入しにくい。したがって、閉空間ＣＰの減圧状態を解消する際に、ノズル内に気泡Ｂｕが混入することを抑制できる。

したがって、液体噴射部１３のノズル１２の開口を含む空間を減圧することで同ノズル１２から液体を流出させるメンテナンスを行うときに、ノズル１２から流出する液体量を低減しつつ同ノズル１２の噴射不良を解消することができる。

（２）大気圧未満に減圧した圧力室５２と閉空間ＣＰとの間に設けられる開閉弁５９を開弁することで、閉空間ＣＰを速やかに減圧することが可能になる。すなわち、不良ノズルから必要流速Ｖｒで液体が流出する圧力まで、閉空間ＣＰを速やかに減圧することができるので、メンテナンスに伴う液体の流出量の増大を抑制しつつ、不良ノズルの噴射不良を解消することができる。

（３）開閉弁５９を開弁するときの圧力室５２の圧力が低いほど、開閉弁５９を開弁してから大気開放弁６２が閉空間ＣＰを大気開放するまでの時間（減圧期間Ｔｔｈ）を短くすることで、メンテナンスに要する時間の短縮化とメンテナンスに伴う液体の流出量の増大の抑制を図ることができる。

（４）関係式（式２）を満たす減圧期間Ｔｔｈとすることで、閉空間ＣＰの減圧に伴う液体の流出量が、ノズル１２の容積よりも大きいときに、大気開放弁６２に閉空間ＣＰを大気開放させることができる。このため、少なくともノズル１２の容積に相当する量の液体を同ノズル１２から流出することで、ノズル１２内に混入した気泡Ｂｕなどの異物を同ノズル１２から排出することができる。また、多くとも第２流路１４２の容積に相当する量の液体が全てのノズル１２を介して流出するに過ぎないため、メンテナンスに伴う液体の流出量の増大を抑制することができる。

（５）第１減圧ポンプ５４を駆動することで圧力室５２を速やかに減圧した後に、第２減圧ポンプ５５を駆動して圧力室５２の圧力を目的とする圧力値（第２目標圧力Ｐ２）に速やかに収束させることができる。したがって、メンテナンスの実行時間を短縮しつつ、圧力室５２を第２目標圧力Ｐ２まで正確に減圧することができる。

なお、上記実施形態は、以下に示すように変更してもよい。
・メンテナンス部１６は、複数のキャップ５１を有していてもよい。この場合、接続流路５３を開閉弁５９とキャップ５１との間で分岐させて、複数のキャップ５１に分岐されたそれぞれの接続流路５３を接続することが望ましい。さらに、複数のキャップ５１は、それぞれ異なるノズル１２が開口する空間を閉空間ＣＰとし、圧力室５２は、開閉弁５９が開弁したとき、複数のキャップ５１によって形成される複数の閉空間ＣＰと連通することが望ましい。

これによれば、液体噴射部１３のメンテナンスを行うにあたり、複数のキャップ５１によって形成される閉空間ＣＰごとに、圧力室５２、減圧ポンプ５４，５５及び開閉弁５９といった減圧に係る構成を複数設ける必要がないため装置構成を簡略化することができる。

また、開閉弁５９を開弁すると、複数のキャップ５１によって形成される複数の閉空間ＣＰと圧力室５２とが一度に連通するため、上記減圧にかかる構成を複数設ける場合と比較して、複数の閉空間ＣＰを一様に減圧することができる。すなわち、複数の閉空間ＣＰにおける圧力差を小さくすることができ、異なる閉空間ＣＰに含まれるノズル１２間における液体の流出量のばらつきを低減することができる。

・液体噴射装置１１内の温度を測定する温度検出部を備えてもよい。この場合、制御部７０は、液体噴射装置１１内の温度が低いほどメンテナンスを行うときの閉空間ＣＰの圧力（初期圧Ｐｉ）が低くなるように、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５を制御することが望ましい。すなわち、液体噴射装置１１内の温度が低いほど、開閉弁５９を開弁するときの圧力室５２の圧力が低くなるように、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５を制御することが望ましい。

液体噴射装置１１内の温度が低い場合には、同温度が高い場合に比較して、液体噴射装置１１内を流れる液体の流動性が低下しやすい。このため、温度が低い場合には、閉空間に対して温度が高いときと同程度の減圧を行ったとしても、ノズル１２の噴射不良を解消させるのに十分な量の液体を流出させることができないおそれがある。そこで、液体噴射装置１１内の温度が低いほど閉空間ＣＰの圧力が低くなるように第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５を制御すれば、温度の低下によって液体の流動性が低下した場合にも、ノズル１２の噴射不良を解消させるのに十分な量の液体を流出させることができる。

・ノズル１２から噴射される液体を受容する用紙などの媒体を搬送する搬送機構を備えてもよい。この場合、液体噴射部１３は、媒体の搬送方向と交差する同媒体の幅方向に亘って、複数のノズル１２を有することが望ましい。

液体噴射部１３が液体を噴射する領域が媒体の幅方向に亘って設定される場合には、同液体噴射部１３を幅方向に移動させる必要がないため、媒体に対して効率良く液体を噴射することができる。また、幅方向に亘ってノズル１２が複数設けられるので、液体噴射部１３のメンテナンスに伴う液体の流出量が増大するところ、上記メンテナンスによる液体の流出量の低減効果が顕著となる。

・第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５のうち一方の減圧ポンプを備えなくてもよい。この場合、一方の減圧ポンプを、駆動態様の異なる複数のモードで切り替えるように制御してもよい。複数のモードを切り替える制御としては、減圧量が異なる複数のモードを切り替える駆動方法、減圧速度が異なる複数のモードを切り替える駆動方法、及び減圧時間が異なる複数のモードで切り替える駆動方法などが挙げられる。

・第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５は、同じ性能を有する減圧ポンプであってもよいし、同種の減圧ポンプであってもよいし、同じ性能を有し且つ同種の減圧ポンプであってもよい。この場合、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５の一方の減圧ポンプを、上記駆動態様の異なる複数のモードで切り替えるように制御してもよい。

・第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５に加えさらに別の減圧ポンプを備えてもよい。この場合、制御部７０は、圧力室５２を減圧するときに駆動する減圧ポンプの数を変更する制御をしてもよい。なお、複数の減圧ポンプは、同じ性能を有し且つ同種の減圧ポンプであってもよい。

・圧力室５２を備えずに、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５のうち少なくとも一方の減圧ポンプで、閉空間ＣＰを直接減圧するようにしてもよい。ここで、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５は、速やかに閉空間ＣＰを減圧できるような減圧性能を有していることが望ましい。なお、この場合、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５のうち少なくとも一方の減圧ポンプが減圧部の一例に相当する。

・複数の液体噴射部１３を備えてもよい。この場合、複数の液体噴射部１３を単一のキャップ５１でキャッピングするようにしてもよいし、複数の液体噴射部１３をそれぞれの液体噴射部１３に対応して設けるキャップ５１によってキャッピングするようにしてもよい。

・圧力センサー６１を備えなくてもよい。この場合、圧力室５２内の圧力は、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５の駆動量（減圧量、減圧速度又は減圧時間）の積算値に基づいて算出してもよい。また、第１減圧ポンプ５４及び第２減圧ポンプ５５の駆動負荷電流値に基づいて算出してもよい。

・大気開放弁６２を備えなくてもよい。この場合、キャップ５１を液体噴射部１３のノズル形成面１８から引き離すことで閉空間ＣＰを大気開放してもよい。この場合、キャップ５１が大気開放部の一例に相当する。

・加圧ポンプ１５を備えなくてもよい。この場合、水頭差によって液体を差圧弁４４に向かって加圧供給することが望ましい。若しくは、可撓性を有する袋体を液体供給源１９として、この袋体をばねで押したり、袋体を収容する加圧室を加圧したりすることで、液体を液体噴射部１３に向かって加圧供給することが望ましい。

・必要流速Ｖｒは、液体噴射部１３において、不良ノズルの吐出不良の原因に応じて変更してもよい。例えば、気泡Ｂｕがノズル１２内にあるか、液体室２３にあるかなどによって変更してもよい。

・液体噴射部１３は、少なくとも１つのノズルを有していればよい。
・液体噴射装置１１は、サーマルジェットプリンターに適用してもよいし、ソリッドインクジェットプリンターに適用してもよい。

・液体噴射装置１１は、シリアルプリンターに適用してもよいし、ラインプリンターに適用してもよいし、ページプリンターに適用してもよい。
・液体噴射部１３が噴射する液体は、インク以外の流体（液体や、機能材料の粒子が液体に分散又は混合されてなる液状体、ゲルのような流状体、流体として流して噴射できる固体を含む）ものであってもよい。例えば、液晶ディスプレイ、ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材（画素材料）などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を噴射する構成にしてもよい。

１１…液体噴射装置、１２…ノズル、１３…液体噴射部、１４…供給流路、１４１…第１流路、１４２…第２流路、１６…メンテナンス部、１９…液体供給源、４４…差圧弁、５１…キャップ、５２…圧力室、５４…第１減圧ポンプ（ポンプ）、５５…第２減圧ポンプ、５９…開閉弁、６２…大気開放弁（大気開放部の一例）、７０…制御部、Ｂｕ…気泡、Ｐ１…第１目標圧力、Ｐ２…第２目標圧力、Ｐｉ…初期圧、ＣＰ…閉空間、Ｓ１３…閉空間形成ステップ、Ｓ２０…減圧ステップ、Ｓ２１…判定ステップ、Ｓ２２…大気開放ステップ。

Claims (9)

1. 液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、
   液体供給源と前記ノズルとを接続する供給流路と、
   前記供給流路に設けられた差圧弁と、
   前記ノズルの開口を含む空間を閉空間とするキャップと、前記閉空間を減圧することによって前記ノズルから液体を流出させる減圧部と、前記閉空間を大気開放する大気開放部と、を有するメンテナンス部と、
   前記メンテナンス部を制御する制御部と、を備え、
   前記供給流路は、前記液体供給源から前記差圧弁に向かって液体を加圧供給する第１流路と、前記差圧弁から前記ノズルに向かって液体を供給する第２流路と、を含み、
   前記差圧弁は、前記第２流路が大気圧未満に減圧された場合に開弁することで前記第１流路と前記第２流路とを連通可能とし、
   前記制御部は、前記閉空間の減圧に伴って前記差圧弁が開弁してから前記第１流路の圧力が大気圧以上であるときに前記閉空間を大気開放させることを特徴とする液体噴射装置。
2. 前記減圧部は、前記閉空間に連通可能な圧力室と、前記圧力室を減圧するポンプと、前記閉空間と前記圧力室との間に設けられる開閉弁と、を有し、
   前記開閉弁は、開弁することで対応する前記閉空間と前記圧力室との連通を許容する一方、閉弁することで対応する前記閉空間と前記圧力室との連通を制限し、
   前記制御部は、前記開閉弁を閉弁させた状態で前記ポンプを駆動することで前記圧力室を大気圧未満に減圧させ、同圧力室の圧力が大気圧未満であるときに前記開閉弁を開弁することで前記閉空間を減圧させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
3. 前記制御部は、前記開閉弁を開弁するときの前記圧力室の圧力が低いほど、前記開閉弁を開弁してから前記大気開放部に前記閉空間を大気開放させるまでの時間を短くすることを特徴とする請求項２に記載の液体噴射装置。
4. 前記制御部は、前記閉空間の減圧に伴う前記ノズルからの液体の流出量が、前記ノズルの容積よりも大きく、前記第２流路の容積よりも小さいときに、前記大気開放部に前記閉空間を大気開放させることを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の液体噴射装置。
5. 前記液体噴射部は、複数の前記ノズルを有し、
   前記メンテナンス部は、複数の前記キャップを有し、
   前記複数のキャップは、それぞれ異なるノズルが開口する空間を閉空間とし、
   前記圧力室は、前記開閉弁が開弁したとき、前記複数のキャップによって形成される複数の閉空間と連通することを特徴とする請求項２〜請求項４のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
6. 前記ポンプを第１減圧ポンプとしたとき、
   前記減圧部は、前記第１減圧ポンプよりも減圧量が小さい第２減圧ポンプをさらに有し、
   前記制御部は、少なくとも前記第１減圧ポンプが駆動する状態から、前記第２減圧ポンプが駆動する状態に切り替えることで、前記圧力室を減圧させることを特徴とする請求項２〜請求項５のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
7. 前記制御部は、装置内の温度が低いほど前記閉空間の圧力が低くなるように、前記減圧部を制御することを特徴とする請求項１〜請求項６のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
8. 前記液体噴射部から噴射される液体を受容する媒体を搬送する搬送機構を備え、
   前記液体噴射部は、前記媒体の搬送方向と交差する同媒体の幅方向に亘って、複数の前記ノズルを有することを特徴とする請求項１〜請求項７のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
9. 液体を噴射するノズルを有する液体噴射部と、
   液体供給源から前記液体噴射部に向かって液体を加圧供給する供給流路と、
   前記供給流路に設けられ、前記ノズル側の前記供給流路が大気圧未満に減圧された場合に開弁することで前記液体供給源から前記ノズルへの液体の供給を許容する差圧弁と、を備える液体噴射装置のメンテナンス方法であって、
   前記ノズルの開口を含む空間を閉空間とする閉空間形成ステップと、
   前記閉空間を減圧して前記ノズルから液体を流出させる減圧ステップと、
   前記閉空間の減圧に伴って前記差圧弁が開弁してから、前記差圧弁よりも前記液体供給源側の前記供給流路の圧力が大気圧以上であるか否かを判定する判定ステップと、
   前記前記差圧弁よりも前記液体供給源側の前記供給流路の圧力が大気圧以上であるときに、前記閉空間を大気開放する大気開放ステップと、を備えることを特徴とするメンテナンス方法。