液体喷射装置的维护方法

专利名称：液体喷射装置的维护方法
技术领域：
本发明涉及一种液体喷射装置的维护方法。
背景技术：
以往，喷墨式记录装置具有用于向记录纸等喷射墨水的喷墨式记录头。该喷墨式 记录头由于通过喷嘴向记录纸等喷射墨水，所以会出现因喷嘴附近的墨水粘度增加、喷嘴 内混入气泡而不能实现墨水的良好喷射的情况。因此，为了防止这些现象，在喷墨式记录装置中设置有头清洗装置。头清洗装置具有被配置成覆盖喷嘴的帽部、和用于使该帽部内成为负压的泵，成 为通过利用泵吸引喷嘴附近等的墨水，来进行清洗维护的构造。作为这种泵，使用了构造比较简单，且容易实现小型化的管式泵(tube pump)。而 且，在专利文献1中公开了一种不发生墨水等液体的过度吸引和逆流等的管式泵。[专利文献1]日本特开2006-258051号公报但是，在上述那样的现有技术中存在着以下的问题。在泵的下游侧(墨水排出侧)，当因凝固的墨水等造成阻塞时，墨水的送出受阻， 压力升高。该情况下，泵与管路(tube)的连接部等可能脱开而导致墨水漏出，因此希望开 发出能够有效检测出阻塞的方法。

发明内容
本发明鉴于上述的问题点提出，其目的在于，提供一种可有效检测出阻塞的液体 喷射装置的维护方法。为了达到上述的目的，本发明采用了以下的结构。本发明的液体喷射装置的维护方法具有从液体喷射头的喷嘴吸引液体，将该液体 通过排出管排出的工序，其特征在于，包括通过泵装置的驱动，对被导入到上述排出管的 上述液体加压，将上述液体送出到上述排出管的一端侧的第1工序；向液体接受部与上述 喷嘴开口面之间赋予电场的第2工序，所述液体接受部与上述液体喷射头的喷嘴开口面以 非接触状态对置配置，并且与上述排出管的另一端侧连接，被从上述喷嘴喷射液体；检测出 基于将上述泵装置对上述排出管内的上述液体的加压解除时的静电感应的电压变化的第3 工序；和根据上述电压变化的检测结果，检测出来自上述排出管的上述液体的排出状态的 第4工序。因此，根据本发明的液体喷射装置的维护方法，当在泵装置的下游侧(液体排出 侧)液体排出状态发生了阻塞等异常时，如果在第1工序中将液体送出到上述排出管的一 端侧，则液体不被排出而使得液压增高。因此，当在第3工序中解除了液体向排出管的一端 侧的送出时，基于液压，液体在排出管中向另一端侧的液体接受部逆流。逆流的液体与因液 压降低而产生的气蚀、排出管内包含的气体一同被吹出到液体接受部，使液体接受部中残 留的液体产生气泡。当该气泡到达并接触喷嘴开口面时，由于将喷嘴开口面与液体接受部电连接，所以可检测出喷嘴开口面与液体接受部之间的电压变化。因此，在检测出该电压变 化的情况下，可有效地检测出在泵装置的下游侧液体的排出状态发生了阻塞等异常。而且，对于上述的液体喷射装置的维护方法，在上述第4工序中，也可以适当采用 检测出基于从上述喷嘴向上述液体接受部喷射了液体时的静电感应的电压变化的工序。由此，在本发明中，即使例如在上述的气泡量少、未将喷嘴开口面与液体接受部电 连接的情况下，通过检测出在逆流引起的气泡存在的情况和不存在的情况下，基于喷射了 液体时的静电感应的电压变化之差，也能够检测出在泵装置的下游侧液体的排出状态发生 了阻塞等异常。并且，在本发明的液体喷射装置的维护方法中，当检测出来自上述排出管的上述 液体的排出状态异常时，也可以适当采用反复执行上述第1工序、上述第3工序及上述第4 工序的步骤。由此，在本发明中，由于能够对泵装置的下游侧的液体反复进行加压、减压，所以 能够利用其冲击消除阻塞等异常，使排出状态恢复正常。另外，在上述的液体喷射装置的维护方法中，也可以适当采用上述液体接受部被 设置于帽部件的结构，该帽部件与上述喷嘴开口面抵接，在上述泵装置的驱动下对上述喷 嘴进行负压吸引。由此，本发明能够在使帽部件与喷嘴开口面抵接，对喷嘴进行了负压吸引后，紧接 着实施上述第1工序 第4工序，从而可有效地实施维护。而且，在上述的液体喷射装置的维护方法中，也可以适当采用在上述第1工序中 将液体送出到上述排出管的一端侧的液量，比由上述帽部件对上述喷嘴进行负压吸引时送 出液体的液量少的工序。由此，本发明在泵装置的下游侧(液体排出侧)液体排出状态发生了阻塞等异常 的情况下，可防止因第1工序中的泵装置的驱动产生的液压，导致排出管与泵装置的连接 部脱开等不良情况。


图1是表示本发明的实施方式涉及的打印机1的概略结构的局部分解图。图2是说明记录头3的结构的剖面图。图3是记录头3的主要部分剖面图。图4是说明记录头3、墨盒6及墨滴传感器7的结构的示意图。图5是表示与帽部件15连接的吸引泵16的结构的图。图6是表示打印机1的电路结构的框图。图7是对使用了墨滴传感器7的维护处理进行说明的流程图。图8是说明通过静电感应来产生感应电压的原理的示意图，(a)是表示墨滴D刚 被喷出后的状态的图，(b)是表示墨滴D滴落到帽部件15的检查区域74的状态的图。图9是表示从墨滴传感器7输出的检测信号(1个墨滴)的波形例的图。图10是对墨水的排出状态的检测处理进行说明的流程图。图中1-液体喷射装置(打印机)；3-记录头(液体喷射头)；15-帽部件(液体 接受部)；16-吸引泵(泵装置)；43a-喷嘴开口面；47-喷嘴；127-排出软管(排出管)。
具体实施例方式下面，参照图1至图10，对本发明的液体喷射装置的维护方法的实施方式进行说明。在本实施方式中，对在帽(cap)部件中设置本发明涉及的液体接受部的情况进行 说明。而且，在本实施方式中，作为本发明涉及的液体喷射装置，举例说明喷墨式打印机 (以下称为打印机1)。其中，以下的实施方式只表示本发明的一个形态，不构成对本发明的限定，在本发 明的技术思想的范围内可以进行任意变更。另外，在以下的附图中，为了容易理解各个结 构，各个构造的比例和数量等与实际有所不同。图1是表示本发明的实施方式涉及的打印机1的概略结构的局部分解图。打印机1大体上由搭载有子墨水罐(sub tank) 2及记录头(液体喷射头)3的滑 架4、和打印机主体5构成。打印机主体5中设置有使滑架4往复移动的滑架移动机构65(参照图6)、搬送 未图示的记录纸(液体喷射对象)的送纸机构66 (参照图6)、在从记录头3的各个喷嘴吸 引粘度增加的墨水L的清洗动作等中使用加盖(capping)机构14、和贮存有向记录头3供 给的墨水L的墨盒6。而且，打印机1具有能够检测出从记录头3喷出的墨滴D的墨滴传感器7 (参照图 4、6)。该墨滴传感器7构成为使从记录头3喷出的墨滴D带电，输出基于该带电后的墨滴 D飞翔时的静电感应的电压变化来作为检测信号。对于该墨滴传感器7的详细情况将在后面说明。滑架移动机构65由在打印机主体5的宽度方向上架设的导轴8、脉冲马达9、与脉 冲马达9的旋转轴连接而被该脉冲马达9旋转驱动的驱动轮10、相对于驱动轮10被设置在 打印机主体5的宽度方向的相反侧的从动轮11、和挂设在驱动轮10与从动轮11之间并与 滑架4连接的正时皮带(timing belt) 12构成。而且，构成为通过驱动脉冲马达9，来使滑架4沿着导轴8在主扫描方向上往复移 动。另外，送纸机构66由送纸马达M和被该送纸马达M旋转驱动的送纸辊(均未图 示)等构成，使记录纸与记录(打印、印刷)动作联动地被依次送到压板13上。如图4所示，加盖机构14由帽部件15、和吸引泵(泵装置)16等构成。帽部件15由将橡胶等弹性材料成型为托盘状的部件构成，被配置在初始位置 (home position)。该初始位置被设定在滑架4的移动范围内的比记录区域靠外侧的端部 区域，是在电源切断时、长时间不进行记录(液体喷射处理)的情况下，滑架4位于的位置。在滑架4位于初始位置的情况下，帽部件15与记录头3的喷嘴基板43 (参照图3) 的表面(即喷嘴开口面43a)抵接，进行密封。当在该密封状态下使吸引泵16动作时，帽部 件15的内部(密封空间部)被减压，记录头3内的墨水L从喷嘴47被强制排出。而且，帽部件15在记录头3的记录动作前、记录动作中等为了排出粘度增加的墨 水L和气泡等而喷出墨滴D的冲洗处理中，接收墨滴D。图2是说明记录头3的结构的剖面图，图3是记录头3的主要部分剖面图。图4是说明记录头3、墨盒6及墨滴传感器7的结构的示意图。本实施方式中的记录头3将导入针单元17、头外壳(head case) 18、流路单元19 及执行元件单元20作为主要的构成要素。在导入针单元17的上面，以隔着过滤器21的状态横向排列设置有2根墨水导入 针22。这些墨水导入针22上分别安装有子墨水罐2。而且，在导入针单元17的内部形成 有与各个墨水导入针22对应的墨水导入路23。该墨水导入路23的上端通过过滤器21与墨水导入针22连通，下端通过密封垫M 与形成在头外壳18内部的壳体流路25连通。另外，本实施方式由于是使用2种墨水的构成，所以配置了 2个子墨水罐2，但本实 施方式当然也适用于使用3种以上墨水的结构。子墨水罐2由聚丙烯等树脂制材料成型。在该子墨水罐2中形成有成为墨水室27 的凹部，通过在该凹部的开口面粘贴透明的弹性片材沈，来划分墨水室27。而且，在子墨水罐2的下部，朝向下方突出设置有插入墨水导入针22的针连接部 观。子墨水罐2中的墨水室27形成为浅底的钵形状，在其侧面的比上下中央稍微靠下的位 置，面对着与针连接部观之间连通的连接流路四的上游侧开口，在该上游侧开口处安装有 过滤墨水L的罐部过滤器30。在针连接部28的内部空间中，嵌入有使墨水导入针22被液密嵌入的密封部件31。 在该子墨水罐2中，如图4所示，形成了具有与墨水室27连通的连通槽部32’的延伸部32， 在该延伸部32的上面突出设置了墨水流入口 33。墨水流入口 33与对墨盒6中贮存的墨水L进行供给的墨水供给管34连接。因 此，经由墨水供给管34被供给来的墨水L，从该墨水流入口 33通过连通槽部32’而流入到 墨水室27。上述的弹性片材沈能够向使墨水室27收缩的方向和使其膨胀的方向变形。而且， 利用基于该弹性片材26的变形的调节(damper)功能，可吸收墨水L的压力。S卩，在弹性片 材26的作用下，子墨水罐2作为压力调节器发挥功能。因此，墨水L以在子墨水罐2内被 吸收了压力变动的状态被供给到记录头3侧。头外壳18是合成树脂制的中空箱体状部件，下端面与流路单元19接合，在形成于 内部的收纳空间部37(参照图3)内收纳执行元件单元20，在与流路单元19侧相反侧的上 端面以隔着密封垫M的状态安装有导入针单元17。在该头外壳18的内部贯通高度方向地设置有壳体流路25。该壳体流路25的上端 通过密封垫M与导入针单元17的墨水导入路23连通。而且，壳体流路25的下端与流路单元19内的共用墨水室44连通。因此，从墨水 导入针22导入的墨水L通过墨水导入路23及壳体流路25，被供给到共用墨水室44侧。被收纳在头外壳18的收纳空间部27内的执行元件单元20，由被排列配置成梳状 的多个压电振子38、与该压电振子38接合的固定板9、和将来自打印机主体侧的驱动信号 向压电振子38供给的作为布线部件的柔性线缆40构成。各个压电振子38的固定端部侧 被接合在固定板39上，其自由端部侧突出到比固定板39的前端面靠外侧。即，各个压电振 子38以所谓的悬臂梁的状态被安装在固定板39上。另外，支承各个压电振子38的固定板39例如由Imm左右的不锈钢构成。而且，执行元件单元20通过将固定板39的背面粘接在划分收纳空间部37的外壳内壁面上，而被收 纳、固定在收纳空间部37内。流路单元19通过以层叠了由振动板(密封板)41、流路基板42及喷嘴基板43构 成的流路单元构成部件的状态，使用粘合剂进行接合而成为一体，来进行制作，是形成从共 用墨水室44经过墨水供给口 45及压力室46到喷嘴47的一系列墨水流路(液体流路)的 部件。压力室46形成为在与喷嘴47的列设方向(喷嘴列方向)正交的方向上细长的室。 而共用墨水室44是与外壳流路25连通，被导入来自墨水导入针22侧的墨水L的室。而且，被导入到该共用墨水室44的墨水L通过墨水供给口 45被分配供给到各个 压力室46。被配置在流路单元19的底部的喷嘴基板43，是按照与点形成密度对应的间隔(例 如180dpi)以列状开设了多个喷嘴47的金属制薄板。本实施方式的喷嘴基板43由不锈钢 板材制作而成，在本实施方式中，喷嘴47的列(即喷嘴列)与各个子墨水罐2对应，合计排 列设置22列。而且，1个喷嘴列例如由180个喷嘴47构成。配置在喷嘴基板43与振动板41之间的流路基板42是被划分了成为墨水流路的 流路部，具体而言，被划分了成为共用墨水室44、墨水供给口 45及压力室46的空间部的板 状部件。在本实施方式中，流路基板42通过对具有结晶性的作为母材的硅晶片进行各向 异性蚀刻处理而制成。振动板41是在不锈钢等金属制的支承板上叠层加工了弹性薄膜的 双重构造的复合板材。通过在该振动板41的与压力室46对应的部分，利用蚀刻等以环状 除去支承板，形成了与压电振子38的前端面接合的岛部48，该部分作为隔膜部发挥功能。 即，该振动板41被构成为对应于压电振子38的动作，岛部48周围的弹性薄膜弹性变形。另 外，振动板41密封流路基板42的一方的开口面，还作为柔性部49发挥功能。对于和该柔 性部49相当的部分，与隔膜部同样，通过蚀刻等除去支承板，只作为弹性薄膜。而且，在上述的记录头3中，当通过柔性线缆40向压电振子38供给了驱动信号 时，该压电振子38在元件长度方向上伸缩，与之相伴，岛部48向接近或远离压力室46的方 向移动。由此，压力室46的容积发生变化，压力室46内的墨水L产生压力变动。基于该压 力变动，从喷嘴47喷出墨滴D。墨盒6如图4所示，由形成为中空箱形状的外壳部件51、和由可塑性材料形成的墨 水包52构成，在外壳部件51内的收纳室中收纳了墨水包52。该墨盒6与墨水供给管34的一端部连通，被构成为基于与记录头3的喷嘴开口面 43a的水头差，将墨水包52内的墨水L向记录头3侧供给。具体而言，将墨盒6与记录头3 的重量方向的相对位置关系设定为对喷嘴47的弯液面施加非常微弱的负压的状态。而且，通过驱动压电振子38而产生的压力变化，进行墨水L向压力室46的供给、 和该压力室46内的墨水L的喷出。墨滴传感器7如图4所示，由被配置在初始位置的作为液滴接受部的帽部件15、设 置在该帽部件15的内部的检查区域74、向该检查区域7与记录头3的喷嘴基板43之间施 加电压的电压施加电路75、和对检查区域74的电压进行检测的电压检测电路76构成。帽部件15是上面被开放的托盘状部件，由海绵等弹性部件制作而成。在该帽部件 15的内部设置有墨水吸收体77。墨水吸收体77由墨水L的保持力高的材料，例如毛毡等无纺布制作而成。而且，在墨水吸收体77的上面设置有网目状的电极部件78。该电极部件78的表面相当于检查区域74。电极部件78被形成为由不锈钢等金属 构成的栅格状的网目。因此，滴落到电极部件78上的墨滴D通过栅格状的电极部件78的 间隙而被配置在下侧的吸收体77吸收、保持。其中，被配置在帽部件15的上面的弹性部件是绝缘体，即使如后述那样使帽部件 15与记录头3的喷嘴开口面43a紧密接触，电极部件78与记录头3也不导通。电压施加电路75按照电极部件78成为正极，记录头3的喷嘴基板43成为负极的 方式，通过直流电源(例如400V)和电阻元件(例如1ΜΩ)，将两者电连接。电压检测电路76具有将电极部件78的电压信号放大并输出的放大电路81 ；和 将从该放大电路81输出的信号进行A/D转换，然后输出到打印机控制器55 (参照图6)侧 的A/D转换电路82。放大电路81以规定的放大率放大并输出电极部件78的电压信号。A/ D转换电路82将从放大电路81输出的模拟信号转换成数字信号，并作为检测信号输出到打 印机控制器55侧。图5是表示与帽部件15连接的吸引泵16的结构的图。在帽部件15的底壁上，向下方突出设置有用于排出帽部件15内存留的墨水L的 排出部126，在其内部形成有排出通路126a。排出部1 与由柔性材料等构成的排出软管 (排出管)127的一端部连接，排出软管127的另一端部被插入到废弃墨水箱128内。其中，在废弃墨水箱128内收纳有由多孔质部件构成的废弃墨水吸收部件129，由 该废弃墨水吸收部件1 吸收被回收的墨水L。另外，该废弃墨水箱1 被配置在压板13 的下方。在帽部件15与废弃墨水箱1 之间配置有管泵式吸引泵16。吸引泵16具有圆筒 状的壳体130，在该壳体13内，收纳有俯视呈圆形的泵轮132，该泵轮132能够以设置在壳 体130的轴心的轮轴131为中心转动。而且，在该壳体130内沿着壳体130的内周壁130a 收纳了排出软管127的中间部127a。在泵轮132上，形成有一对向外侧隆起的呈圆弧状的辊引导槽133、134，两者隔着 轮轴131对置。各个辊引导槽133、134的一端位于泵轮132的外周侧，另一端位于泵轮132 的内周侧。即，两个辊引导槽133、134按照越从它们的一端部向另一端部，越逐渐远离泵轮 132的外周部的方式延伸。作为按压机构的一对辊135、136分别借助转动轴135a、136a被 插通在两个辊引导槽133、134内而被支承。其中，两个转动轴135a、136a分别在两辊引导 槽133、134内能够自由滑动。而且，当使泵轮132向正方向(箭头方向)转动时，两个辊135、136向两个辊引导 槽133、134的一端侧(泵轮132的外周侧)移动，一边对排出软管127的中间部127a从上 游侧向下游侧依次挤压(一边按压)一边转动。通过该转动，管式泵16上游侧的排出软管 127的内部被减压，管式泵16下游侧的排出软管127的内部被加压。由此，帽部件15内存留的墨水L通过泵轮132的向正方向的转动动作而被吸引， 从而缓缓向废弃墨水箱128的方向排出。另外，当使泵轮132向反方向(与箭头方向相反的方向)转动时，两个辊135、136 向两个辊引导槽133、134的另一端侧(泵轮132的内周侧)移动。通过该移动，两个辊135、136分别成为与排出软管127的中间部127a轻轻接触的状态，上游侧的排出软管127内部 的减压状态被解除(下游侧的排出软管127内部的加压状态被解除)。其中，泵轮132通过送纸机构66的送纸马达M被驱动旋转。图6是表示打印机1的电路结构的框图。本实施方式中的打印机1大体上由打印机控制器55、打印引擎56和墨滴传感器7 构成。打印机控制器55具有被输入来自主机等外部装置的打印数据的外部接口(外部 I/F) 57、保存各种数据等的RAM58、存储了用于进行各种控制的控制程序等的R0M59、根据 R0M59中存储的控制程序进行各部的统一控制的控制部60、产生时钟信号的振荡电路61、 产生向记录头3供给的驱动信号的驱动信号发生电路62、和用于向记录头3输出通过将打 印数据按每个点展开而获得的喷出数据、驱动信号等的内部接口(内部I/F)63。打印引擎56由记录头3、滑稽移动机构65和送纸机构66构成。记录头3具有用于放置喷出数据的位移寄存器67 ；对被放置在位移寄存器67中 的喷出数据进行锁存的锁存电路68 ；翻译来自锁存电路68的喷出数据，生成脉冲选择数据 的解码器69 ；作为电压放大器发挥功能的电平位移器70 ；控制驱动信号向压电振子38的 供给的开关电路71 ；和压电振子38。控制部60将从外部装置发送来的打印数据展开为与点图案对应的喷出数据，并 发送给记录头3。然后，在记录头3中，根据接收到的喷出数据进行墨滴D的喷出。而且，控制部60还作为实施对记录头3的喷嘴开口面43a的清洗(维护)处理的 清洗处理部发挥功能。清洗处理包括从记录头3的所有喷嘴47强制排出墨水L的吸引处理、擦拭附着 在喷嘴开口面43a上的墨水L的擦拭处理、和从记录头3的所有喷嘴47连续喷出墨滴D的 冲洗处理。吸引处理是指，使帽部件15与记录头3的喷嘴开口面43a紧密接触，在喷嘴开口 面43a被帽部件15覆盖的状态下驱动吸引泵16，使被帽部件15覆盖的空间(以下称为帽 内空间S)成为负压状态，由此从各个喷嘴47将墨水L强制性向帽部件15排出。通过该吸 引处理，喷嘴47内粘度增加的墨水和气泡被强制排出。吸引处理可协助排出喷嘴47内粘度增加的墨水和气泡，但由于比擦拭处理和冲 洗处理耗时，所以，在长时间不进行记录处理等的发生打印(记录)不良的可能性高的情况 下、和发生了打印不良并有来自使用者的请求的情况下等进行。其中，在吸引处理时，控制部60在使帽部件15与记录头3接触、分离的同时，对吸 引泵16进行规定时间驱动。擦拭处理通过擦拭附着在喷嘴开口面43a的墨水L，来防止喷嘴开口面43a上的墨 水L的混色、和墨滴D的飞行弯曲。冲洗处理是通过从记录头3的各个喷嘴47内排出粘度增加的墨水L和气泡，来防 止喷嘴阻塞的处理，从各个喷嘴47向帽部件15喷出例如数十 数百次的墨滴D。擦拭处理和冲洗处理在打印开始前后或打印处理过程中定期进行。驱动信号发生电路62被输入对向记录头3的压电振子38供给的喷出脉冲的电压 值的变化量进行表示的数据、和对使喷出脉冲的电压变化的定时进行规定的定时信号，根据这些数据和定时信号，产生驱动信号(喷出脉冲)。当将上述喷出脉冲施加给压电振子38后，墨滴D如下述那样被喷出。即，当被供 给了喷出脉冲时，首先，压电振子38收缩，压力室46膨胀。在该压力室46的膨胀状态被维 持了极短的时间后，压电振子38急速伸长。与之相伴，压力室46的容积收缩到基准容积以 下，在喷嘴47中露出的弯液面被向外侧急速加压。由此，规定液量的墨滴D从喷嘴47被喷 出。然后，为了使与墨滴D的喷出相伴的弯液面的振动在短时间内收敛，压力室46恢复到 基准容积。具有上述结构的打印机1在满足了电源接通后、长时间不进行墨水喷出后，或者 有来自使用者的请求时等规定的条件的情况下，进行使用了墨滴传感器7的维护(清洗) 处理，以防止、消除墨水喷吐不良(所谓的墨点缺失)。图7是对使用了墨滴传感器7的维护处理进行说明的流程图。图8是说明通过静电感应来产生感应电压的原理的示意图，(a)是表示墨滴D刚 被喷出后的状态的图，(b)是表示墨滴D滴落到帽部件15的检查区域74的状态的图。图9是表示从墨滴传感器7输出的检测信号(1个墨滴)的波形例的图。在打印机1被接通电源之前(电压切断时)，滑架4位于初始位置，记录头3的喷 嘴基板43的表面与帽部件15抵接而被密封。这是为了防止记录头3的各喷嘴47内的墨 水L与空气接触而干燥。但是，当打印机1的电源切断状态经过了长时间后，导致墨水L逐 渐干燥而粘度增加。因此，在打印机1接通电源时，必须进行打印开始前冲洗处理(步骤SO)。在打印开始前冲洗处理中，首先由未图示的升降机构使帽部件15下降，让记录头 3位于帽部件15的上方，使记录头3的喷嘴开口面43a与检查区域74 (电极部件78)以非 接触状态对置(步骤Si)。然后，由电压施加电路75向喷嘴基板43与电极部件78之间施加电压(步骤S2)。接着，在喷嘴基板43与电极部件78之间施加了电压的状态下，驱动压电振子38， 从任意一个喷嘴47喷出墨滴D (步骤S3)。此时，由于喷嘴基板43成为负极，所以如图8(a)所示，喷嘴基板43的一部分的负 电荷向墨滴D移动，使被喷出的墨滴D带负电。然后，随着该墨滴D逐渐接近帽部件15的 检查区域74，通过静电感应，在检查区域74 (电极部件78的表面)中正电荷增加。由此，喷嘴基板43与电极部件78之间的电压受到基于静电感应而产生的感应电 压的影响，变得比未喷出墨滴D的状态下的初始电压值高。然后，如图8 (b)所示，当墨滴D滴落到电极部件78上时，电极部件78的正电荷被 墨滴D的负电荷中和。因此，喷嘴基板43与电极部件78之间的电压低于当初的电压值。随后，喷嘴基板43与电极部件78之间的电压恢复到当初的电压值。因此，如图9所示，从墨滴传感器7输出的检测波形成为电压从基准电压S暂时上 升之后下降到低于当初电压值的电压，然后恢复到当初的电压值的波形。这样，由墨滴传感器7检测出从各个喷嘴47喷出墨滴D时的电压变化(步骤S4)。但是，在墨滴D粘度增加的情况下，即使使用了相同的喷出脉冲，喷出量(液量) 也比正常时减少。因此，在图9中，如实线所示那样，从墨滴传感器7输出的检测信号(检测 波形Z)的振幅A比正常时的检测信号(理想波形ZO 图9的虚线)的振幅AO小(振幅差ΔΑ)。而且，从施加喷出脉冲DP到墨滴D从喷嘴基板43离开的时间也比正常时滞后(电 压上升的定时错移时间差ΔΤ)因此，通过将从墨滴传感器7输出的检测波形Z的振幅A、电压上升的定时与理想 波形ZO进行比较(检测出ΔΑ、ΔΤ)，可以求出记录头3的各个喷嘴47内的墨水L的粘度 增加状态(步骤S5)。然后，在冲洗处理时，针对任意一个喷嘴47，判定由从该喷嘴47喷出的墨滴D得出 的墨滴传感器7的检测信号(检测波形Z)是否是规定的状态(基准值以内)(步骤S6)。 然后，在未达到规定状态的情况下，继续执行来自该喷嘴47的墨滴D的喷出，在检测信号成 为规定的状态时，结束冲洗处理(步骤S7)。这样，控制部60对记录头3的所有喷嘴47实施打印开始前冲洗处理。然后，在完成了打印开始前冲洗后，由送纸机构66搬送记录纸(给纸)，进入到从 记录头3的各个喷嘴47向记录纸喷出墨滴D的记录(打印、印刷)处理(步骤S7)。上述的维护(清洗)处理在停止时间比较短的情况下、使用不容易凝固的墨水的 情况下等能够顺利进行墨水向废弃墨水箱128的排出时不会发生问题，但在使用粘度大的 墨水的情况下、使用颜料等容易凝固的墨水的情况下，有时会在排出软管127内引起阻塞， 特别是在吸引泵16的下游侧发生阻塞的情况下，由于从吸引泵16送出了墨水，所以液压增 高，可能会发生液体泄漏等不良情况。因此，本实施方式中，在停止时间超过了规定值的情 况、使用容易凝固的墨水时等有可能发生阻塞的情况下，设置了在进行上述的维护(清洗) 处理之前，对来自排出软管127的墨水的排出状态进行检测的工序。下面，参照图10所示的流程图来进行说明。首先，在有排出状态的检测处理的开始指令时，控制部60驱动滑架4，将记录头3 移动到初始位置，使其位于帽部件15的上方。然后，通过未图示的升降机构使帽部件15上 升，让记录头3的喷嘴开口面43a与帽部件15的上端紧密接触。由此，喷嘴开口面43a和 帽部件15的检查区域74 (电极部件78)以非接触状态接近对置(步骤Sll)。另外，在电源刚接通后等，由于记录头3的喷嘴开口面43a和帽部件15(为了保 湿)被维持为紧密接触的状态，所以，直接转移到步骤S2。接着，以预先设定的时间(数秒，例如2秒)驱动吸引泵16，使喷嘴开口面43a与 帽部件15之间的空间(帽内空间S)成为负压状态。在帽内空间S成为负压状态后，墨水L从记录头3的各个喷嘴47被吸引到帽内空 间S侧而强制排出。由此，在喷嘴47内粘度增加的墨水L、和记录头3内的气泡被向帽部件 15排出，进而被导入到排出软管127内(步骤S12)。接下来，通过升降机构使帽部件15下降，让记录头3的喷嘴开口面43a与帽部件 15分离，使帽部件15内向大气开放(步骤S13)。然后，再次以数秒(例如5秒)驱动吸引泵16，将被导入到排出软管127内的墨水 向下游侧送出(步骤S14)。优选此时的墨水送出量比通过上述的吸引处理从喷嘴47强制 吸引墨水L，并经由排出软管127送出时的送出量少。由此，即使在吸引泵16下游侧发生了 阻塞的情况下，也能够避免液压过大，对吸引泵16和排出软管127造成大的负荷。接着，由电压施加电路75向喷嘴基板43与电极部件78之间施加电压(步骤S15)。 其中，也可以颠倒步骤S14和步骤S15的顺序。
接下来，在喷嘴基板43与电极部件78之间施加了电压的状态下，解除(释放)由 吸引泵16将墨水向下游侧的送出(墨水加压)(步骤S16)。更具体而言，使泵轮132向反 方向(与箭头方向相反的方向；图5中的逆时针方向)转动，解除下游侧的排出软管127内 部的加压状态。这里，在排出软管127内没有发生阻塞的情况下，墨水的送出被简单停止，但在喷 出软管127内发生了阻塞的情况下，由于通过步骤S14中的墨水送出，吸引泵16与阻塞部 之间的墨水的液压增大而成为蓄压的状态，所以通过释放吸引泵16，使蓄压的墨水在排出 软管127中朝向帽部件15逆流。逆流的墨水与因液压下降而产生的气蚀、排出软管127内包含的气体一同被吹出 到帽部件15，使残留在帽部件15中的墨水产生气泡。当该气泡到达并接触喷嘴开口面43a 时，由于喷嘴开口面43a与帽部件15电连接，所以由墨滴传感器7在喷嘴开口面43a与帽 部件15之间检测出零电位(步骤S17)。控制部60根据墨滴传感器7的检测值，判断墨水的排出状态是否有异常(步骤 S18)，在如上述那样，喷嘴开口面43a与帽部件15之间的电压差消失的情况下，视为发生了 异常，输出错误信号(步骤S19)，或停止装置的运行。另一方面，在排出软管127内未发生阻塞的情况下，由于不产生墨水的逆流，所 以，墨滴传感器7的检测值表示图9所示的基准电压S,因此，控制部60在步骤S18中判断 为墨水的排出状态未发生异常。另外，即使在步骤S18中判断为墨水的排出状态未发生异常的情况下，也有可能 产生未到达喷嘴开口面43a的小的气泡。因此，本实施方式在步骤S20中从喷嘴47向帽部 件15喷出墨滴，使用墨滴传感器7进行上述的步骤S3 S6。然后，在判断墨滴传感器7的检测值(步骤S21)，得到了与图9所示的检测信号 (检测波形z、zo)同样的信号时，结束排出异常检测处理，在得到了与检测信号(检测波形 Ζ、Ζ0)不同的信号时，视为墨水的排出状态发生了异常，输出错误信号(步骤S19)，或停止 装置的运行。如以上说明那样，本实施方式通过在解除了吸引泵16向排出软管127内的墨水的 加压后，检测帽部件15中的基于静电感应的电压变化，无须另外设置阻塞检测用的额外的 装置，便能够有效地检测出排出软管127内的阻塞。而且，在本实施方式中，由于还检测出从喷嘴47喷出墨滴时的电压变化，所以，即 使在发生了小的阻塞的情况下，也能够更高精度检测出。另外，在本实施方式中，由于吸引泵16进行蓄压时的墨水送出量比通过吸引处理 而从喷嘴47强制吸引墨水L，并经由排出软管127送出时的送出量少，所以即使在吸引泵 16下游侧发生了阻塞的情况下，也能够避免液压过大而对吸引泵16和排出软管127造成大 的负荷的情况，从而可提高安全性。以上，参照附图对本发明的优选实施方式进行了说明，但不发明当然不限于上述 的例子。上述例子中说明的各个构成部件的各个形状和组合等只是一例，在不超出本发明 的主导思想的范围内，可根据设计要求进行各种变更。例如，在上述实施方式中，采用了将墨滴传感器7设置于帽部件15的结构，但不限 于此，例如在将进行上述的冲洗处理时所使用的冲洗盒设置成与帽部件15之间能够切换向吸引泵16的连接时，只要将墨滴传感器7设置于该喷射盒即可。该情况下，只要在进行 上述步骤Sll S13时，将帽部件15与吸引泵16连接，在进行步骤S14以后的处理时，将 冲洗盒与吸引泵16连接即可。而且，在上述实施方式中，当从墨滴传感器7的检测结果中检测出墨水的排出状 态异常时，立即输出错误信号，但不限于此，例如，也可以进行反复执行步骤Sll S17，对 吸引泵16的下游侧的墨水反复赋予加压、减压，利用其冲击来解除阻塞等的异常，使排出 状态恢复正常的恢复处理，在该处理后仍检测出异常的情况下，输出错误信号。由此，可自动消除阻塞，能够防止因出错而停止装置的运行而导致生产率下降的 情况。另外，在上述的实施方式中，举例说明了流体喷射装置是喷墨打印机的情况，但不 限于喷墨打印机，也可以是复印机或传真机等装置。而且，在上述的实施方式中，举例说明了流体喷射装置是将墨水等液体作为流体 而喷射的流体喷射装置的情况，但本发明的流体喷射装置也可以在喷射或喷出墨水以外的 其他液体的流体喷射装置中应用。作为流体喷射装置能够喷射的液体，包括分散或溶解了 功能材料的颗粒的液状体、和凝胶状的流状体。另外，在上述的实施方式中，作为从流体喷射装置喷射的液体，除了墨水之外，还 可以应用与特定用途对应的液体。通过在流体喷射装置中设置可喷射与该特定用途对应的 液体的喷射头，从该喷射头喷射与特定用途对应的液体，使该液体附着在规定的物体上，能 够制造规定的器件。例如，本发明的流体喷射装置能够在喷射向规定的分散媒(溶剂)中 分散(溶解)了液晶显示器、EL(电致发光)显示器、以及面发光显示器(FED)的制造等中 所使用的电极材料、色材等材料的液体(液状体)的流体喷射装置中应用。而且，作为流体喷射装置，也可以是对生物芯片制造所使用的生物有机物进行喷 射的液体喷射装置、对成为精密滴定而使用的试剂的液体进行喷射的液体喷射装置。并且，也可以是对手表、照相机等精密机械滴注润滑油的液体喷吐装置、为了形成 光通信元件等所使用的微小半球透镜(光学透镜)等而在基板上喷射紫外线固化树脂等 透明树脂液的液体喷射装置、为了对基板等进行蚀刻而喷射酸或碱等蚀刻液的液体喷射装 置、喷射凝胶的流状体喷射装置。而且，可在这些中的任意一种流体喷射装置中应用本发 明。
权利要求
1.一种液体喷射装置的维护方法，其特征在于，具有从液体喷射头的喷嘴吸引液体，将 该液体通过排出管排出的工序，具备通过泵装置的驱动对被导入到上述排出管内的上述液体加压，将上述液体送出到上述 排出管的一端侧的第1工序；向液体接受部与上述喷嘴开口面之间赋予电场的第2工序，所述液体接受部与上述液 体喷射头的喷嘴开口面以非接触状态对置配置，并且与上述排出管的另一端连接，被从上 述喷嘴喷射液体；检测出基于将上述泵装置对上述排出管内的上述液体的加压解除时的静电感应的电 压变化的第3工序；和根据上述电压变化的检测结果，检测出来自上述排出管的上述液体的排出状态的第4工序。
2.根据权利要求1所述的液体喷射装置的维护方法，其特征在于，在上述第4工序中，检测出基于从上述喷嘴向上述液体接受部喷射了液体时的静电感 应的电压变化。
3.根据权利要求1或2所述的液体喷射装置的维护方法，其特征在于，在检测出来自上述排出管的上述液体的排出状态异常时，反复执行上述第1工序、上 述第3工序及上述第4工序。
4.根据权利要求1至3中任意一项所述的液体喷射装置的维护方法，其特征在于， 上述液体接受部被设置于帽部件，所述帽部件与上述喷嘴开口面抵接，在上述泵装置的驱动下对上述喷嘴进行负压吸引。
5.根据权利要求4所述的液体喷射装置的维护方法，其特征在于，在上述第1工序中将液体送出到上述排出管的一端侧的液量，比由上述帽部件对上述 喷嘴进行负压吸引时送出液体的液量少。
全文摘要
本发明提供一种可有效检测出阻塞的液体喷射装置的维护方法。该方法包括从液体喷射头(3)的喷嘴(47)吸引液体，将该液体通过排出管(127)排出的工序。包括通过泵装置(16)的驱动对被导入到排出管内的液体加压，将液体送出到排出管的一端侧的第1工序；向液体接受部(15)与喷嘴开口面之间赋予电场的第2工序，该液体接受部与液体喷射头的喷嘴开口面(43a)以非接触状态对置配置，并且与排出管的另一端连接，被从喷嘴喷射液体；检测出基于将泵装置对排出管内的液体的加压解除时的静电感应的电压变化的第3工序；和根据电压变化的检测结果，检测出来自排出管的液体的排出状态的第4工序。
文档编号B41J2/175GK102139575SQ201110034640
公开日2011年8月3日 申请日期2011年1月30日 优先权日2010年2月1日
发明者吉田敦 申请人:精工爱普生株式会社