JP2004034607A - 液体噴射装置及び同装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】液体噴射ヘッドのクリーニング後のフラッシングを支障なく実施できるようにする。
【解決手段】本発明は、ノズル開口から液体を吸引排出するクリーニング動作を実施するクリーニング制御部と、圧力発生素子を動作させてノズル開口から非記録領域に向けて液滴を吐出させるフラッシング制御部と、を備える。フラッシング制御部は、クリーニング制御部によってクリーニング動作が実施された後、駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数以外の周波数の駆動信号を駆動信号発生手段にて発生させ、体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい液滴をノズル開口から吐出させてフラッシングを実施する。
【選択図】　図６

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射装置及び同装置の駆動方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液体噴射装置の一例であるインクジェット式記録装置は、列状に並べた状態で形成された多数のノズル開口を備える記録ヘッドと、この記録ヘッドを主走査方向（記録紙幅方向）に移動させるキャリッジ機構と、記録紙を副走査方向（紙送り方向）に移動させる紙送り機構とを備えている。
【０００３】
上記の記録ヘッドは、ノズル開口に連通した圧力室とこの圧力室内のインク圧力を変化させる圧力発生素子とを備えている。この記録ヘッドでは、駆動信号から生成された吐出パルスを圧力発生素子に供給することで圧力室内のインク圧力を変化させ、ノズル開口からインク滴を吐出させる。
【０００４】
上記のキャリッジ機構は、記録ヘッドを主走査方向に移動させる。この移動中において記録ヘッドは、ドットパターンデータにより規定されるタイミングで記録領域に向けてインク滴を吐出させる。そして、記録ヘッドが移動範囲の終端に達したならば、紙送り機構は記録紙を副走査方向に移動させる。記録紙の移動を行ったならば、キャリッジ機構は記録ヘッドを再度主走査方向に移動させ、記録ヘッドは移動中に記録領域に向けてインク滴を吐出する。
【０００５】
以上の動作を繰り返し行うことにより、ドットパターンデータに基づく画像が記録紙上に記録される。
【０００６】
また、インクジェット式記録装置は、インク滴を吐出するか否か、つまりドットの有無により画像を構成するものである。このため、この記録装置では、１つの画素を４×４、８×８等の複数のドットで表現することによって中間階調を表現する方法が採用されている。そして、この方法で高い画質の画像を記録するために、体積の大きなインク滴のみならず、中程度の体積のインク滴、さらには小さな体積のインク滴を記録ヘッドから吐出するようにして、大ドット、中ドット、小ドットの各種ドットを記録紙上に形成できるようになされている。
【０００７】
ところで、記録ヘッドのノズル開口では、メニスカス、つまり、ノズル開口にて露出したインクの自由表面が空気に曝されているので、インク溶媒（例えば、水）が徐々に蒸発してしまう。このインク溶媒の蒸発によってノズル開口のインク粘度が上昇すると、吐出されたインク滴が正規の方向からずれた方向に飛翔したり、ノズル開口の目詰まりが発生する等の不具合が生じてしまう。
【０００８】
このため、記録ヘッドのノズル開口に目詰まり等が生じた場合、またはインクカートリッジを交換した場合などには、キャッピング手段により記録ヘッドのノズル形成面を封止し、吸引ポンプ（チューブポンプ）からの負圧によりノズル開口からインクを吸引排出させることで、ノズル開口等におけるインク固化による目詰まりや、インク供給路内への気泡の混入によるインク吐出不良を解消するクリーニング動作を実行する機能がインクジェット式記録装置には一般に具備されている。
【０００９】
そして、クリーニング動作に際しては、キャッピング手段内に放出された複数色のインクが混ざり合ってできた混色インクがノズル開口に還流して付着してしまう場合がある。そこで、従来は、ノズル開口に付着した混色インクを除去するために、クリーニング終了後にフラッシングが実施されていた。このフラッシングにおいては、印刷動作の際にインク滴を吐出するために使用される吐出パルスが圧力発生素子に供給され、非記録領域に向けてノズル開口からインク滴が吐出される。
【００１０】
そして、従来のフラッシング動作においては、フラッシングの所要時間を短縮するために、印刷動作時に大ドットを形成する大インク滴を吐出させていた。また、圧力発生素子に印加する駆動信号の周波数を変更できるインクジェット式記録装置においては、フラッシング時間を短縮するために高周波数の駆動信号を用いてフラッシングを実施していた。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、フラッシングにおいて高周波数の駆動信号を用いて大インク滴を吐出させた場合、ノズル開口におけるメニスカスが破壊されて印刷不良（いわゆるドット抜け）が発生してしまう可能性があった。つまり、クリーニングを実施した後においても、ノズル開口部のインクの中には微小な気泡が残留しており、特にノズル開口の周囲の壁面に微小気泡が付着している。このように微小気泡がノズル開口部に残留している状態で大ドットでフラッシングを実施すると、大ドットではフラッシング時のメニスカスの引き込み量が大きいために、メニスカスが残気泡を巻き込みやすく、残気泡の巻き込みはメニスカスの破壊をもたらしやすい。さらに、クリーニング後のメニスカスはその形状がやや崩れているので、高周波数の駆動信号を用いた場合にはフラッシング時の吐出特性が不安定となり、これもまたメニスカス破壊の原因となりうる。
【００１２】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたものであって、クリーニング後のフラッシングを支障なく実施することができる液体噴射装置及び同装置の駆動方法を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明による液体噴射装置は、ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力発生素子により圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドであって、前記ノズル開口から体積の異なる複数種類の液滴を吐出することができる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動するための駆動信号を発生する駆動信号発生手段であって、周波数の異なる駆動信号を選択的に生成可能な駆動信号発生手段と、前記ノズル開口から液体を吸引排出するクリーニング動作を実施するクリーニング制御部と、前記圧力発生素子を動作させて前記ノズル開口から非記録領域に向けて液滴を吐出させるフラッシング制御部と、を備え、前記フラッシング制御部は、前記クリーニング制御部によってクリーニング動作が実施された後、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数以外の周波数の駆動信号を前記駆動信号発生手段にて発生させ、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい液滴を前記ノズル開口から吐出させてフラッシングを実施することを特徴とする。
【００１４】
また、好ましくは、フラッシング時に使用される前記駆動信号は、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も低い周波数の駆動信号である。
【００１５】
また、好ましくは、フラッシング時に使用される前記駆動信号は、高画質記録モードにおいて使用される駆動信号である。
【００１６】
また、好ましくは、フラッシング時に使用される前記駆動信号は、フラッシング専用として使用される駆動信号である。
【００１７】
また、好ましくは、フラッシング時に使用される前記駆動信号の周波数は０．１〜３ｋＨｚの範囲内である。
【００１８】
また、好ましくは、フラッシング時に吐出される液滴の重量は１〜２０ｎｇの範囲内である。
【００１９】
また、好ましくは、フラッシングの際の液滴の吐出回数は、１つの前記ノズル開口あたりに１０００回以上である。
【００２０】
また、好ましくは、フラッシングを実施した後、前記駆動信号発生手段にて生成された駆動信号を用いて前記圧力発生素子に微振動用駆動パルスを印加して前記ノズル開口におけるメニスカスを微振動させる微振動制御部をさらに有する。
【００２１】
また、好ましくは、フラッシングを実施した後、所定時間にわたって前記圧力発生素子を静止状態に維持する静止状態制御部をさらに有する。
【００２２】
また、好ましくは、前記所定時間は１秒以上である。
【００２３】
また、好ましくは、前記フラッシング制御部は、前記微振動制御部による微振動動作又は前記静止状態制御部による静止状態制御が実施された後、前記最も体積の小さい液滴を吐出させて実施されたフラッシングにおいて使用された前記駆動信号の周波数よりも高い周波数の駆動信号を前記駆動信号発生手段にて発生させ、前記最も体積の小さい液滴よりも大きな体積の液滴を前記ノズル開口から非記録領域に向けて吐出させて第２のフラッシングを実施する。
【００２４】
また、好ましくは、前記第２のフラッシングは、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数の駆動信号を用いて、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の大きい液滴を前記ノズル開口から吐出させて実施される。
【００２５】
上記課題を解決するために、本発明は、ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力発生素子により圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドであって、前記ノズル開口から体積の異なる複数種類の液滴を吐出することができる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動するための駆動信号を発生する駆動信号発生手段であって、周波数の異なる駆動信号を選択的に生成可能な駆動信号発生手段と、を備えた液体噴射装置を駆動するための方法において、前記ノズル開口から液体を吸引排出するクリーニング工程と、前記クリーニング工程の後、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数以外の周波数の駆動信号を前記駆動信号発生手段にて発生させ、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい液滴を前記ノズル開口から非記録領域に向けて吐出させてフラッシングを実施するフラッシング工程と、を備えたことを特徴とする。
【００２６】
また、好ましくは、フラッシング時に使用される前記駆動信号は、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も低い周波数の駆動信号である。
【００２７】
また、好ましくは、フラッシング時に使用される前記駆動信号は、高画質記録モードにおいて使用される駆動信号である。
【００２８】
また、好ましくは、フラッシング時に使用される前記駆動信号は、フラッシング専用として使用される駆動信号である。
【００２９】
また、好ましくは、フラッシング時に使用される前記駆動信号の周波数は０．１〜３ｋＨｚの範囲内である。
【００３０】
また、好ましくは、フラッシング時に吐出される液滴の重量は１〜２０ｎｇの範囲内である。
【００３１】
また、好ましくは、フラッシングの際の液滴の吐出回数は、１つの前記ノズル開口あたりに１０００回以上である。
【００３２】
また、好ましくは、フラッシングを実施した後、前記駆動信号発生手段にて生成された駆動信号を用いて前記圧力発生素子に微振動用駆動パルスを印加して前記ノズル開口におけるメニスカスを微振動させる微振動工程をさらに有する。
【００３３】
また、好ましくは、フラッシングを実施した後、所定時間にわたって前記圧力発生素子を静止状態に維持する待機工程をさらに有する。
【００３４】
また、好ましくは、前記所定時間は１秒以上である。
【００３５】
また、好ましくは、前記微振動工程又は前記待機工程の後、前記フラッシング工程において使用された前記駆動信号の周波数よりも高い周波数の駆動信号を前記駆動信号発生手段にて発生させ、前記最も体積の小さい液滴よりも大きな体積の液滴を前記ノズル開口から非記録領域に向けて吐出させて第２のフラッシングを実施する工程をさらに有する。
【００３６】
また、好ましくは、前記第２のフラッシングは、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数の駆動信号を用いて、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の大きい液滴を前記ノズル開口から吐出させて実施される。
【００３７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態としてのインクジェット記録装置及び同装置の駆動方法ついて、図面を参照して説明する。
【００３８】
図１は、本実施形態によるインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図である。図１中符号１はキャリッジであり、このキャリッジ１はキャリッジモータ２により駆動されるタイミングベルト３を介して、ガイド部材４に案内されてプラテン５の軸方向に往復移動されるように構成されている。キャリッジ１、キャリッジモータ２、タイミングベルト３、及びガイド部材４は、インクジェット式記録ヘッド１６２（液体噴射ヘッドの一例）をキャリッジ１と共に主走査方向に走査させるキャリッジ機構を構成している。
【００３９】
インクジェット式記録ヘッド１６２はキャリッジ１の記録媒体６に対向する側に搭載されており、またその上部には記録ヘッド１６２にインクを供給するインクカートリッジ７が着脱可能に装着されている。
【００４０】
インクジェット式記録装置の非記録領域であるホームポジション（図１中、右側）にはキャップ部材１１０（キャッピング手段の一例）が配置されており、このキャップ部材１１０はキャリッジ１に搭載された記録ヘッド１６２がホームポジションに移動した時に、記録ヘッド１６２のノズル形成面に押し当てられてノズル形成面との間に密閉空間を形成するように構成されている。そして、キャップ部材１１０の下方には、キャップ部材１１０により形成された密閉空間に負圧を与えるためのポンプユニット１０が配置されている。
【００４１】
キャップ部材１１０における記録領域側の近傍には、ゴムなどの弾性板を備えたワイピング部材１１が記録ヘッドの移動軌跡に対して例えば水平方向に進退できるように配置されていて、キャリッジ１がキャップ部材１１０側に往復移動するに際して、必要に応じて記録ヘッド１６２のノズル形成面を払拭することができるように構成されている。
【００４２】
本実施形態によるインクジェット式記録装置は、さらに、記録ヘッド１６２により記録が行われる記録媒体６を主走査方向に対して直交する副走査方向に間欠的に搬送する送り機構を備えている。
【００４３】
図２は、図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッドの構造を示している。
【００４４】
この記録ヘッド１６２は、合成樹脂製の基台１６３と、この基台１６３の前面（図の左側に相当する）に貼着された流路ユニット１６４とを備えている。そして、この流路ユニット１６４は、複数のノズル開口１６５が穿設されたノズルプレート１６６と、振動板１６７と、流路形成板１６８と、シート１７６とから構成されている。
【００４５】
基台１６３は、前面と背面に開放された収容空間１６９が設けられたブロック状部材である。この収容空間１６９には、固定基板１７０に固定された複数の圧電振動子１６１が収容されている。
【００４６】
ノズルプレート１６６は、副走査方向に沿って多数のノズル開口１６５が穿設された薄い板状部材である。各ノズル開口１６５は、ドット形成密度に対応した所定ピッチで形成されている。振動板１６７及びシート１７６は、圧電振動子１６１が当接する厚肉部としてのアイランド部１７１と、このアイランド部１７１の周囲を囲うように設けられ、弾性を有する薄肉部１７２とを備えた板状部材である。
【００４７】
アイランド部１７１は、一つのノズル開口１６５に一つのアイランド部１７１が対応するように、所定ピッチで多数設けられている。
【００４８】
流路形成板１６８は、圧力室１７３、共通インク室１７４、及び、これらの圧力室１７３と共通インク室１７４とを連通するインク供給路１７５を形成するための開口部が設けられている。
【００４９】
そして、ノズルプレート１６６を流路形成板１６８の前面に配設するとともに、振動板１６７を背面側に配設し、ノズルプレート１６６と振動板１６７とにより流路形成板１６８を挟んだ状態で、接着等により一体化されて流路ユニット１６４が形成されている。
【００５０】
この流路ユニット１６４では、ノズル開口１６５の背面側に圧力室１７３が形成され、この圧力室１７３の背面側に振動板１６７のアイランド部１７１が位置している。また、圧力室１７３と共通インク室１７４とがインク供給路１７５によって連通している。
【００５１】
圧電振動子１６１の先端は、アイランド部１７１に背面側から当接され、この当接状態で圧電振動子１６１が基台１６３に固定されている。また、この圧電振動子１６１には、フレキシブルケーブルを介して駆動信号ＣＯＭや印刷データＳＩ等が供給される。
【００５２】
縦振動モードの圧電振動子１６１は、充電されると電界と直交する方向に収縮し、放電すると電界と直交する方向に伸長する特性を有する。したがって、この記録ヘッド１６２では、充電されることにより圧電振動子１６１は後方に収縮し、この収縮に伴ってアイランド部１７１が後方に引き戻され、収縮していた圧力室１７３が膨張する。この膨張に伴って共通インク室１７４のインクがインク供給路１７５を通って圧力室１７３内に流入する。一方、放電することにより圧電振動子１６１は前方に向けて伸長し、弾性板のアイランド部１７１が前方に押されて圧力室１７３が収縮する。この収縮に伴って圧力室１７３内のインク圧力が高くなる。
【００５３】
このようにして圧力室１７３の内部のインクに圧力変動を生じさせることにより、ノズル開口１６５からインク滴を吐出させることができる。
【００５４】
図３は、図１に示したインクジェット式記録装置の機能ブロック図である。図３に示したようにこの記録装置はプリンタコントローラ６１と、プリントエンジン６２とを備えている。プリンタコントローラ６１は、ホストコンピュータ（図示せず）等から印刷データ等を受信するインターフェース６３と、各種データの記憶等を行うＲＡＭ６４と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ６５と、ＣＰＵ等から成る制御部８２と、発振回路６６と、駆動信号を発生する駆動信号発生回路８３（駆動信号発生手段の一例）と、ドットパターンデータ（ビットマップデータ）に展開された印刷データや駆動信号等をプリントエンジン６２に送信するためのインターフェース６７とを備えている。
【００５５】
駆動信号発生回路８３は、駆動信号の周波数を変更することが可能であり、例えば、高周波数の駆動信号と低周波数の駆動信号との二種類を切り換え可能とすることができる。そして、例えば、高周波数の駆動信号は印刷速度が速い高速印刷モードにおいて使用され、低周波数の駆動信号は写真モードのような高画質印刷モードにおいて使用される。
【００５６】
また、駆動信号発生回路８３は、印刷用の駆動信号とは別に、後述するフラッシングのための専用の駆動信号を発生できるように構成することができる。
【００５７】
プリンタコントローラ６１は、さらに、記録媒体の一種であるメモリカード７６を着脱可能に保持し、記録媒体保持部として機能するカードスロット７７と、メモリカード７６に記録された情報を制御部８２に送信するカードインターフェース７８とを備えている。上記のメモリカード７６には、駆動信号の波形に関するデータが記録されている。なお、メモリカード７６以外の記録媒体としては、例えば、フロッピーディスク、ハードディスク、光磁気ディスク等も使用することができる。
【００５８】
そして、制御部８２はコンピュータの一種であり、メモリカード７６に記録された駆動信号の波形データやＲＯＭ６５に記録された制御ルーチン等を参照してインク滴の吐出制御を行う。また、この制御部８２は、後述するフラッシング動作を制御するフラッシング制御部、メニスカスの微振動動作を制御する微振動制御部、フラッシング後の待機状態を制御する待機状態制御部、さらに、ヘッドクリーニング動作を制御するクリーニング制御部としても機能する。
【００５９】
インターフェース６３は、例えばキャラクタコード、グラフィック関数、イメージデータのいずれか１つのデータ又は複数のデータからなる印刷データをホストコンピュータから受信する。また、インターフェース６３は、ホストコンピュータに対してビジー（ＢＵＳＹ）信号やアクノレッジ（ＡＣＫ）信号等を出力することができる。
【００６０】
ＲＡＭ６４は、受信バッファ、中間バッファ、出力バッファ及びワークメモリ（図示せず）等として利用されるものである。受信バッファにはホストコンピュータからの印刷データが一時的に記憶され、中間バッファには中間コードデータが記憶され、出力バッファにはドットパターンデータが展開される。
【００６１】
ＲＯＭ６５は、制御部８２によって実行される各種制御ルーチン、フォントデータ、及びグラフィック関数等を記憶している。
【００６２】
なお、このＲＯＭ６５には、変更されずに継続的に使用される制御ルーチン（制御プログラム）が記憶されている。そして、駆動信号の波形に関するデータ等、バージョンアップや変更が予定されるものは、上記のメモリカード７６に記録される。
【００６３】
制御部８２は、メモリカード７６から読み取った駆動信号の波形に関するデータに基づいて駆動信号発生回路８３を制御して所定の駆動信号を生成させる。
【００６４】
プリントエンジン６２は、ステッピングモータ８０、紙送りモータ８１、及び記録ヘッド１６２の電気駆動系７１とから構成されている。記録ヘッド１６２の電気駆動系７１は、シフトレジスタ７２、ラッチ回路７３、レベルシフタ７４、スイッチ７５、及び圧電振動子１６１等を備えている。なお、シフトレジスタ７２、ラッチ回路７３、レベルシフタ７４、及びスイッチ７５はパルス生成手段を構成する。
【００６５】
図４は、駆動信号発生回路８３の一例を示すものであって、この駆動信号発生回路８３は、波形生成回路９１と電流増幅回路９２とを備えている。
【００６６】
波形生成回路９１は、波形メモリ９３と、第１波形ラッチ回路９４と、第２波形ラッチ回路９５と、加算器９６と、デジタルアナログ変換器９７と、電圧増幅回路９８とを備えている。
【００６７】
波形メモリ９３は、制御部８２から出力された複数種類の電圧変化量のデータを個別に記憶する変化量データ記憶手段として機能する。この波形メモリ９３には第１波形ラッチ回路９４が電気的に接続されている。そして、第１波形ラッチ回路９４は、第１タイミング信号に同期して波形メモリ９３の所定アドレスに記憶された電圧変化量のデータを保持する。加算器９６には第１波形ラッチ回路９４の出力と第２波形ラッチ回路９５の出力が入力され、この加算器９６の出力側には上記の第２波形ラッチ回路９５が電気的に接続されている。そして、この加算器９６は、変化量データ加算手段として機能して、出力信号同士を加算して出力する。
【００６８】
第２波形ラッチ回路９５は、第２タイミング信号に同期して加算器９６から出力されたデータ（電圧情報）を保持する出力データ保持手段である。Ｄ／Ａ変換器９７は、第２波形ラッチ回路９５の出力側に電気的に接続されており、第２波形ラッチ回路９５が保持する出力信号をアナログ信号に変換する。電圧増幅回路９８は、Ｄ／Ａ変換器９７の出力側に電気的に接続されており、Ｄ／Ａ変換器９７で変換されたアナログ信号を駆動信号の電圧まで増幅する。
【００６９】
電流増幅回路９２は、電圧増幅回路９８の出力側に電気的に接続されており、電圧増幅回路９８で電圧が増幅された信号に対する電流増幅を行って駆動信号ＣＯＭとして出力する。
【００７０】
上記の構成を有する駆動信号発生回路８３では、駆動信号の生成に先立って、電圧変化量を示す複数の変化量データを波形メモリ９３の記憶領域に個別に記憶させる。例えば、制御部８２は、変化量データとこの変化量データに対応するアドレスデータとを波形メモリ９３に出力する。そして、波形メモリ９３は、変化量データをアドレスデータで指定される記憶領域に記憶する。なお、変化量データは正負の情報（増減情報）を含んだデータで構成され、アドレスデータは４ビットのアドレス信号で構成される。
【００７１】
このようにして、複数種類の変化量データが波形メモリ９３に記憶されると、駆動信号の生成が可能になる。
【００７２】
駆動信号の生成は、変化量データを第１波形ラッチ回路９４にセットし、所定の更新周期毎に、第１波形ラッチ回路９４にセットした変化量データを第２波形ラッチ回路９５からの出力電圧に加算することで行う。
【００７３】
なお、制御部８２以外のコンピュータとしては、例えば単体で直接的に記録装置に接続されたホストコンピュータや、また、ネットワークを介して接続された多数のコンピュータのうちの１つのコンピュータがある。
【００７４】
そして、図２に示した記録ヘッド１６２においては、印刷データによって圧電振動子１６１に駆動信号を入力するか否かを制御することができる。例えば、印刷データが「１」の期間においてはスイッチ７５が接続状態となるので、駆動信号ＣＯＭが圧電振動子１６１に供給される。そして、供給された部分の駆動信号によって圧電振動子１６１が変形する。また、印刷データが「０」の期間においてはスイッチ７５が非接続状態となるので、圧電振動子１６１への駆動信号の供給は遮断される。なお、この印刷データが「０」の期間では、各圧電振動子１６１は直前の電荷を保持し、直前の変形状態が維持される。
【００７５】
次に、本実施形態によるインクジェット式記録装置における駆動方法について説明する。なお、本実施形態によるインクジェット式記録装置は、大ドット（ラージドット）を形成する大インク滴、中ドット（ミドルドット）を形成する中インク滴、及び、小ドット（マイクロドット）を形成する小インク滴を、同一のノズル開口１６５から選択的に吐出させることができる。
【００７６】
図５は、駆動信号発生回路８３が発生する駆動信号ＣＯＭを、小ドット（マイクロドット）用吐出パルス、中ドット（ミドルドット）用吐出パルス、大ドット（ラージドット）用吐出パルス、及び微振動用駆動パルスと共に示している。ここで、「微振動用駆動パルス」とは、記録ヘッド１６２のノズル開口１６５の部分において、インクを吐出させることなくメニスカスを微振動させるために圧電振動子１６１に印加されるパルスである。
【００７７】
そして、小ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第２吐出パルスＤＰ２の部分をスイッチ７５を介して圧電振動子１６１に印加し、中ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第１吐出パルスＤＰ１及び第３吐出パルスＤＰ３の部分をスイッチ７５を介して圧電振動子１６１に印加し、大ドット用のインク滴を吐出する場合には、駆動信号全体のうちの第２吐出パルスＤＰ２及び第３吐出パルスＤＰ３の部分をスイッチ７５を介して圧電振動子１６１に印加する。さらに、インクのメニスカスに微振動を発生させる場合には、駆動信号全体のうちの第１吐出パルスＤＰ１の部分をスイッチ７５を介して圧電振動子１６１に印加する。
【００７８】
上述したように本実施形態によるインクジェット式記録装置においては、圧電振動子１６１に印加する吐出パルスを複数種類の吐出パルスから適宜選択することにより、同一のノズル開口１６５から体積の異なる複数種類のインク滴を選択的に吐出することができる。
【００７９】
そして、本実施形態においては、図３に示した制御部８２が、記録ヘッド１６２のノズル開口１６５からインクを強制的に吸引排出させるクリーニング動作を実施するクリーニング制御部と、記録ヘッド１６２の圧電振動子１６１を制御してノズル開口１６５から非記録領域に向けてインク滴を吐出させるフラッシング制御部と、を含んでいる。
【００８０】
そして、図６に示したように、クリーニング制御部によってクリーニングが開始されると（ステップ１）、キャップ部材１１０で記録ヘッド１６２のノズル形成面を封止した状態でポンプユニット１０が駆動され、記録ヘッド１６２のノズル開口１６５からインクが強制的に吸引排出される（ステップ２）。
【００８１】
このインク吸引動作が終了したら、キャップ部材１１０を記録ヘッド１６２から引き離し、ワイピング部材１１を用いて記録ヘッド１６２のノズル形成面を払拭する（ステップ３）。
【００８２】
次に、制御部８２のフラッシング制御部によってフラッシングが実施される。すなわち、フラッシング制御部は、クリーニング制御部によるクリーニング動作が実施された後に、駆動信号発生回路８３で生成可能な最も高い周波数以外の周波数の駆動信号を駆動信号発生回路８３にて発生させ、記録ヘッド１６２から吐出可能な体積の異なる複数種類のインク滴のうちの最も体積の小さい液滴をノズル開口１６５から吐出させてフラッシングを実施する（ステップ４）。
【００８３】
ここで、フラッシング時に吐出されるインク滴の重量は、好ましくは、１〜２０ｎｇの範囲内である。
【００８４】
また、フラッシングに使用される駆動信号は、好ましくは、駆動信号発生回路８３で生成可能な最も低い周波数の駆動信号であり、それは例えば高画質印刷モードにおいて使用される駆動信号である。或いは、フラッシング時に使用される駆動信号は、フラッシング専用として使用される駆動信号であっても良い。また、フラッシング時に使用される駆動信号の周波数は、好ましくは０．１〜３ｋＨｚの範囲内である。
【００８５】
また、フラッシング時のインク滴の吐出回数は、好ましくは、１つのノズル開口１６５あたりに１０００回以上である。
【００８６】
また、図３に示した制御部８２は、ノズル開口１６５におけるメニスカスの微振動動作を制御する微振動制御部としても機能する。そして、この微振動制御部は、前記の如くフラッシングを実施した後に、駆動信号発生回路８３にて生成された駆動信号（図５）中の微振動用駆動パルスＤＰ１を圧電振動子１６１に印加して、インク滴を吐出させることなくノズル開口１６５におけるメニスカスを微振動させる（ステップ５）。
【００８７】
或いはまた、図３に示した制御部８２は、フラッシングを実施した後に所定時間にわたって圧電振動子１６１を静止状態に維持する静止状態制御部を含んでおり、フラッシング終了後、例えば１秒以上にわたって圧電振動子１６１の静止状態を維持する（ステップ６）。
【００８８】
次に、キャップ部材１１０によって記録ヘッド１６２のノズル形成面を封止して（ステップ６）、次の印刷指令を待つ（ステップ７）。
【００８９】
上述したように本実施形態においては、クリーニング制御部によって記録ヘッド１６２のクリーニングを実施した後に、低周波数の駆動信号を用いて、大インク滴以外のインク滴、好ましくは小インク滴を吐出させてフラッシングを行うようにしたので、クリーニング終了後にノズル開口１６５の部分のインク中に微小な気泡が残留し且つメニスカスの形状がやや崩れている場合においても、メニスカスを破壊することなく連続的にインク滴を吐出させることが可能である。
【００９０】
そして、このフラッシング動作（ステップ４）によって、ノズル開口１６５の部分のインク中に残留していた気泡が排出されると共に、ノズル開口１６５におけるメニスカスの形状がある程度まで正常な状態に回復する。
【００９１】
さらに、フラッシング動作（ステップ４）に続いて待機／微振動動作（ステップ５）を実施することにより、フラッシング後においてもなお残留している微小な気泡がインク中に溶解すると共に、ノズル開口１６５におけるメニスカスが正常な状態に回復する。
【００９２】
以上述べたように本実施形態によれば、クリーニング終了後、駆動信号発生回路８３で生成可能な最も高い周波数以外の周波数の駆動信号を駆動信号発生回路８３にて発生させると共に、記録ヘッド１６２から吐出可能な体積の異なる複数種類のインク滴のうちの最も体積の小さいインク滴をノズル開口１６５から吐出させてフラッシングを実施するようにしたので、クリーニング後にノズル開口１６５の部分に残留していた微小気泡を、メニスカスを破壊することなく除去することができる。そして、このフラッシングとそれに続いて実施される待機／微振動動作によってメニスカスが正常な状態に回復し、以後の印刷を支障なく実施することができる。
【００９３】
次に、上記実施形態の一変形例について図７を参照して説明する。
【００９４】
図７に示したように本変形例においては、上述した待機／微振動動作（ステップ５）の後、キャッピング動作（ステップ６）に入る前に、フラッシング制御部によって第２のフラッシング（ステップ８）が実施される。
【００９５】
この第２のフラッシング（ステップ８）においては、先行して実施されたフラッシング（ステップ４）で使用された駆動信号よりも高い周波数の駆動信号を駆動信号発生回路８３にて発生させると共に、先行して実施されたフラッシング（ステップ４）で吐出したインク滴よりも大きな体積のインク滴をノズル開口１６５から非記録領域に向けて吐出させる。
【００９６】
また、第２のフラッシング（ステップ８）は、好ましくは、駆動信号発生回路８３で生成可能な最も高い周波数の駆動信号を用いて、記録ヘッド１６２から吐出可能な最も体積の大きいインク滴をノズル開口１６５から吐出させて実施される。
【００９７】
この第２のフラッシング（ステップ８）が実施される時点では、先行して実施されたフラッシング（ステップ４）及び待機／微振動動作（ステップ５）によって、ノズル開口１６５の部分のインク中の微小気泡が除去されており且つメニスカスは正常な状態に回復している。従って、第２のフラッシングにおいて高周波数で大インク滴を吐出させても、メニスカスの破壊が引き起こされることがない。このように高周波数・大インク滴で第２のフラッシング（ステップ８）を実施することにより、クリーニング時にノズル開口１６５に付着した混色インクを迅速且つ確実に除去することができる。
【００９８】
なお、上記実施形態及びその変形例では、縦振動モードの圧電振動子１６１を圧力発生素子として使用した記録ヘッド１６２を例示したが、本発明は、たわみ振動モードの圧電振動子を用いた記録ヘッドを備えた液体噴射装置にも適用することができる。このたわみ振動モードの記録ヘッドを用いた液体噴射装置においても、上記実施形態及び変形例と同様の効果を得ることができる。
【００９９】
【発明の効果】
以上述べたように本発明によれば、液体噴射ヘッドのクリーニング終了後、駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数以外の周波数の駆動信号を駆動信号発生手段にて発生させ、液体噴射ヘッドから吐出可能な体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい液滴をノズル開口から吐出させてフラッシングを実施するようにしたので、クリーニング後にノズル開口の部分に残留していた微小気泡を、メニスカスを破壊することなく除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による液体噴射装置の一実施形態としてのインクジェット式記録装置の概略構成を示した斜視図。
【図２】図１に示したインクジェット式記録装置の記録ヘッドの構造を示す断面図。
【図３】図１に示したインクジェット式記録装置の機能ブロック図。
【図４】図１に示したインクジェット式記録装置の駆動信号発生回路の要部を示すブロック図。
【図５】図１に示したインクジェット式記録装置における駆動信号及び各種吐出パルスを示した図。
【図６】図１に示したインクジェット式記録装置の駆動シーケンスを示した図。
【図７】図６に示した駆動シーケンスの一変形例を示した図。
【符号の説明】
８２　制御部
８３　駆動信号発生回路
１１０　キャップ部材
１６１　圧電振動子
１６２　記録ヘッド
１６５　ノズル開口
１６６　ノズルプレート
１７３　圧力室

Claims (24)

1. ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力発生素子により圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドであって、前記ノズル開口から体積の異なる複数種類の液滴を吐出することができる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動するための駆動信号を発生する駆動信号発生手段であって、周波数の異なる駆動信号を選択的に生成可能な駆動信号発生手段と、
   前記ノズル開口から液体を吸引排出するクリーニング動作を実施するクリーニング制御部と、
   前記圧力発生素子を動作させて前記ノズル開口から非記録領域に向けて液滴を吐出させるフラッシング制御部と、を備え、
   前記フラッシング制御部は、前記クリーニング制御部によってクリーニング動作が実施された後、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数以外の周波数の駆動信号を前記駆動信号発生手段にて発生させ、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい液滴を前記ノズル開口から吐出させてフラッシングを実施することを特徴とする液体噴射装置。
2. フラッシング時に使用される前記駆動信号は、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も低い周波数の駆動信号であることを特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
3. フラッシング時に使用される前記駆動信号は、高画質記録モードにおいて使用される駆動信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
4. フラッシング時に使用される前記駆動信号は、フラッシング専用として使用される駆動信号であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体噴射装置。
5. フラッシング時に使用される前記駆動信号の周波数は０．１〜３ｋＨｚの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
6. フラッシング時に吐出される液滴の重量は１〜２０ｎｇの範囲内であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
7. フラッシングの際の液滴の吐出回数は、１つの前記ノズル開口あたりに１０００回以上であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
8. フラッシングを実施した後、前記駆動信号発生手段にて生成された駆動信号を用いて前記圧力発生素子に微振動用駆動パルスを印加して前記ノズル開口におけるメニスカスを微振動させる微振動制御部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
9. フラッシングを実施した後、所定時間にわたって前記圧力発生素子を静止状態に維持する静止状態制御部をさらに有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
10. 前記所定時間は１秒以上であることを特徴とする請求項９記載の液体噴射装置。
11. 前記フラッシング制御部は、前記微振動制御部による微振動動作又は前記静止状態制御部による静止状態制御が実施された後、前記最も体積の小さい液滴を吐出させて実施されたフラッシングにおいて使用された前記駆動信号の周波数よりも高い周波数の駆動信号を前記駆動信号発生手段にて発生させ、前記最も体積の小さい液滴よりも大きな体積の液滴を前記ノズル開口から非記録領域に向けて吐出させて第２のフラッシングを実施することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
12. 前記第２のフラッシングは、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数の駆動信号を用いて、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の大きい液滴を前記ノズル開口から吐出させて実施されることを特徴とする請求項１１記載の液体噴射装置。
13. ノズル開口に連通する圧力室内の液体に圧力発生素子により圧力変動を生じさせて前記ノズル開口から液滴を吐出する液体噴射ヘッドであって、前記ノズル開口から体積の異なる複数種類の液滴を吐出することができる液体噴射ヘッドと、前記圧力発生素子を駆動するための駆動信号を発生する駆動信号発生手段であって、周波数の異なる駆動信号を選択的に生成可能な駆動信号発生手段と、を備えた液体噴射装置を駆動するための方法において、
    前記ノズル開口から液体を吸引排出するクリーニング工程と、
    前記クリーニング工程の後、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数以外の周波数の駆動信号を前記駆動信号発生手段にて発生させ、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の小さい液滴を前記ノズル開口から非記録領域に向けて吐出させてフラッシングを実施するフラッシング工程と、を備えたことを特徴とする液体噴射装置の駆動方法。
14. フラッシング時に使用される前記駆動信号は、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も低い周波数の駆動信号であることを特徴とする請求項１３記載の液体噴射装置の駆動方法。
15. フラッシング時に使用される前記駆動信号は、高画質記録モードにおいて使用される駆動信号であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の液体噴射装置の駆動方法。
16. フラッシング時に使用される前記駆動信号は、フラッシング専用として使用される駆動信号であることを特徴とする請求項１３又は１４に記載の液体噴射装置の駆動方法。
17. フラッシング時に使用される前記駆動信号の周波数は０．１〜３ｋＨｚの範囲内であることを特徴とする請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
18. フラッシング時に吐出される液滴の重量は１〜２０ｎｇの範囲内であることを特徴とする請求項１３乃至１７のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
19. フラッシングの際の液滴の吐出回数は、１つの前記ノズル開口あたりに１０００回以上であることを特徴とする請求項１３乃至１８のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
20. フラッシングを実施した後、前記駆動信号発生手段にて生成された駆動信号を用いて前記圧力発生素子に微振動用駆動パルスを印加して前記ノズル開口におけるメニスカスを微振動させる微振動工程をさらに有することを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
21. フラッシングを実施した後、所定時間にわたって前記圧力発生素子を静止状態に維持する待機工程をさらに有することを特徴とする請求項１３乃至１９のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
22. 前記所定時間は１秒以上であることを特徴とする請求項２１記載の液体噴射装置の駆動方法。
23. 前記微振動工程又は前記待機工程の後、前記フラッシング工程において使用された前記駆動信号の周波数よりも高い周波数の駆動信号を前記駆動信号発生手段にて発生させ、前記最も体積の小さい液滴よりも大きな体積の液滴を前記ノズル開口から非記録領域に向けて吐出させて第２のフラッシングを実施する工程をさらに有することを特徴とする請求項２０乃至２２のいずれか一項に記載の液体噴射装置の駆動方法。
24. 前記第２のフラッシングは、前記駆動信号発生手段で生成可能な最も高い周波数の駆動信号を用いて、前記体積の異なる複数種類の液滴のうちの最も体積の大きい液滴を前記ノズル開口から吐出させて実施されることを特徴とする請求項２３記載の液体噴射装置の駆動方法。

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