JP2008221525A - 液体噴射装置、画像記録装置、および、画像記録装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルの噴射特性を適正に保つことが可能で、かつ、ノズルのメンテナンスによる中断時間を短縮することが可能な液体噴射装置、液体噴射装置のクリーニング方法、画像記録装置、および、画像記録装置の制御方法を提供する。
【解決手段】インクを噴射する記録ヘッド３１と、記録ヘッド３１のノズル形成面を封止するキャップと、キャップをヘッドのノズル形成面に圧接させるキャップ駆動モータ１２４と、キャップ内のインクを排出する吸引ポンプ１２３と、ノズル形成面を払拭する弾性ブレードと、を備えたプリンタ１は、制御部１００の制御により、キャップがノズル形成面から離隔した状態でインクを噴射するフラッシング動作と、フラッシング動作により噴射されたインクを吸引ポンプ１２３により排出する空吸引動作とを実行し、空吸引動作時に、弾性ブレードによりノズル形成面を払拭する。
【選択図】図７

Description

本発明は、液体を噴射する液体噴射装置、画像記録装置、および、画像記録装置の制御方法に関する。

液体噴射装置の一つとして、記録媒体としての用紙に向けてインクを噴射することにより画像を記録する画像記録装置がある。この画像記録装置においては、ノズル形成面におけるインクの固化、塵、埃などの付着によるノズルの目詰まり、ノズルからの気泡の進入等が原因となって、ノズルの噴射特性が変動することがある。このため、記録ヘッドのインク噴射特性を一定に維持するために、ノズルのメンテナンスを行う機能を備えたインクジェット式記録装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１記載のインクジェットヘッドのクリーニング方法では、ノズルにキャップを被せて負圧を発生させ、ノズルからインクを吸い出すことで、ノズルをクリーニングする。
特開平７−２９０７２４号公報

上記従来のクリーニングは、ノズルにキャップを被せ、吸引ポンプを動作させてインクを吸引し、キャップを離脱させるという一連の工程を実行するために数分程度の時間を要し、この間は記録を行うことができない。このため、クリーニングの実行頻度はできるだけ少ない方が望ましい。その一方で、ノズルの噴射特性が変動した場合は、その原因を速やかに取り除かなければ、記録品質の低下を招き、さらにノズルの噴射特性の劣化が進行してしまう。このため、ノズルの噴射特性を保つためには、上記のクリーニングを含むノズルのメンテナンスを優先的に行う必要があり、結果として、比較的長時間にわたって動作を中断せざるを得ないことがあった。

本発明は、ノズルの噴射特性を適正に保つことが可能で、かつ、ノズルのメンテナンスによる中断時間を短縮することが可能な液体噴射装置、画像記録装置、および、画像記録装置の制御方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、被噴射体に向けてノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止するキャップと、前記キャップを、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止する封止位置に移動させるキャップ駆動手段と、前記キャップ内に貯留した液体を吸引して排出する吸引手段と、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング手段と、前記キャップが前記封止位置から離隔した状態で前記液体噴射ヘッドにより液体を前記キャップに向けて噴射するフラッシング動作と、前記フラッシング動作により前記キャップに溜まった液体を前記吸引手段により排出する空吸引動作と、を実行させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記空吸引動作を実行する際に、前記ワイピング手段により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭させること、を特徴とする液体噴射装置を提供する。
この構成によれば、フラッシング動作によりキャップに溜まった液体を吸引して排出する空吸引動作を行う際に、ワイピングが行われて液体噴射ヘッドのノズル形成面が払拭されるので、空吸引動作を行う毎にノズル形成面に付着した余分の液体が除かれ、メニスカスが整えられる。これにより、比較的短時間で実行可能な空吸引動作を実行すれば、液体噴射ヘッドの噴射性能が良好に保たれるので、例えばノズルから強制的に多量の液体を排出させるクリーニング動作等の時間のかかるメンテナンスの回数を減らすことができる。このため、ノズルの噴射特性を適正に保ちながら、メンテナンスによる使用中断時間を大幅に短縮することが可能となる。

上記構成において、前記制御手段は、前記キャップ駆動手段により前記キャップを封止位置に移動させて、前記吸引手段により液体を吸引させるクリーニング動作を実行可能としてもよい。
この場合、フラッシング動作および空吸引動作とは別にクリーニング動作を実行可能なため、通常時はフラッシング動作と空吸引動作によってノズルの噴射特性を適正に保ち、必要な場合に限ってクリーニング動作を行うという使用法が可能になる。クリーニング動作には、フラッシング動作や空吸引動作時のワイピングとは異なり、液体が流れる経路全体をメンテナンスできるという効果がある。このため、フラッシング動作や空吸引動作とは別に、必要な場合にのみクリーニング動作を実行することで、ノズルの噴射特性をより適正に保つことが可能となる。

上記構成において、前記制御手段は、前記フラッシング動作により前記キャップに溜まった液体が所定量に達する毎に前記空吸引動作を実行させるものとしてもよい。
この場合、フラッシング動作の実行によりキャップに所定量以上の液体が溜まる毎に空吸引動作が実行され、この空吸引動作を実行する際にワイピングが行われる。このため、定期的なワイピングが行われるので、ノズル噴射特性を常に適正に保つことができる。
ここで、キャップに溜まった液体が所定量に達したことを検出する方法としては、ノズルから噴射された液体の量を直接的に計量する方法の他、フラッシング動作の実行回数をもとに液体の噴射量を間接的に求める方法が挙げられる。

また、上記課題を解決するため、本発明は、記録媒体に向けてノズルからインクを噴射する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャップと、前記キャップを前記記録ヘッドのノズル形成面に圧接させるキャップ駆動手段と、前記キャップ内に貯留したインクを吸引して排出する吸引手段と、前記記録ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング手段と、前記キャップが前記記録ヘッドのノズル形成面から離隔した状態で前記記録ヘッドによりインクを前記キャップに向けて噴射するフラッシング動作と、前記フラッシング動作により前記キャップに溜まったインクを前記吸引手段により排出する空吸引動作と、を実行させる制御手段と、を備え、前記制御手段は、前記空吸引動作を実行する際に、前記ワイピング手段により前記記録ヘッドのノズル形成面を払拭させること、を特徴とする画像記録装置を提供する。
この構成によれば、フラッシング動作によりキャップに溜まったインクを吸引して排出する空吸引動作を行う際に、ワイピングが行われて記録ヘッドのノズル形成面が払拭されるので、空吸引動作を行う毎にノズル形成面に付着した余分のインクが除かれ、メニスカスが整えられる。これにより、比較的短時間で実行可能な空吸引動作を実行すれば、記録ヘッドの噴射性能が良好に保たれるので、例えばノズルから強制的に多量のインクを排出させるクリーニング動作等の時間のかかるメンテナンスの回数を減らすことができる。このため、ノズルの噴射特性を適正に保ちながら、メンテナンスによる使用中断時間を大幅に短縮することが可能となる。

また、上記課題を解決するため、本発明は、記録媒体に向けてノズルからインクを噴射する記録ヘッドと、前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャップと、前記キャップを前記記録ヘッドのノズル形成面に圧接させるキャップ駆動手段と、前記キャップ内に貯留したインクを吸引して排出する吸引手段と、前記記録ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング手段と、前記キャップが前記記録ヘッドのノズル形成面から離隔した状態で前記記録ヘッドによりインクを前記キャップに向けて噴射するフラッシング動作と、前記フラッシング動作により前記キャップに溜まったインクを前記吸引手段により排出する空吸引動作と、を実行させる制御手段と、を備えた画像記録装置を動作させて、前記制御手段により、前記空吸引動作を実行する際に、前記ワイピング手段により前記記録ヘッドのノズル形成面を払拭させること、を特徴とする画像記録装置の制御方法を提供する。
この方法によれば、フラッシング動作によりキャップに溜まったインクを吸引して排出する空吸引動作を行う際に、ワイピングが行われて記録ヘッドのノズル形成面が払拭されるので、空吸引動作を行う毎にノズル形成面に付着した余分のインクが除かれ、メニスカスが整えられる。これにより、比較的短時間で実行可能な空吸引動作を実行すれば、記録ヘッドの噴射性能が良好に保たれるので、例えばノズルから強制的に多量のインクを排出させるクリーニング動作等の時間のかかるメンテナンスの回数を減らすことができる。このため、ノズルの噴射特性を適正に保ちながら、メンテナンスによる使用中断時間を大幅に短縮することが可能となる。

本発明によれば、空吸引動作を実行するだけで記録ヘッドの噴射性能が良好に保たれるので、時間のかかるメンテナンスの回数を減らすことができ、ノズルの噴射特性を適正に保ちながらメンテナンスによる記録の中断時間を大幅に短縮できる。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。
図１は、本発明を適用した実施形態に係るプリンタの外観斜視図であり、図２は図１に示したプリンタのロール紙収容部カバーとカートリッジ装着部カバーとを開いた状態の斜視図であり、図３は図２に示したプリンタから本体ケースを取り外した状態の斜視図である。
画像記録装置および液体噴射装置としてのプリンタ１は、記録媒体および被噴射体としてロール状に巻かれたロール紙２０を用い、このロール紙の印刷面に液体のカラーインクを噴射することで、文字を含む画像を記録するものである。

図１に示すように、プリンタ１の本体ケース１０は、プリンタ１の前面を構成する前面パネル１１と、略箱形のケースカバー１２とを組み合わせて構成される。
前面パネル１１には、ロール紙収容部カバー１３およびカートリッジ装着部カバー１４が各々開閉可能に設けられている。また、前面パネル１１の側部には、プリンタ１の電源をオン／オフさせる電源スイッチ１５、プリンタ１の動作状態に応じて点灯／点滅するＬＥＤ等を備えた表示部１６、および、オペレータが操作するスイッチやボタン等が並ぶ操作パネル１７等が設けられている。
また、ロール紙収容部カバー１３の上部には、画像が記録されたロール紙２０を排出するための排紙口１３Ａが開口している。

図２に示すように、ロール紙収容部カバー１３の内側には、ロール紙２０を収容するロール紙収容部２１が形成されている。この図２に示すようにロール紙収容部カバー１３を前方に開くことでロール紙２０を露出させ、交換等を行える。
また、カートリッジ装着部カバー１４の内側にはカートリッジ装着部２２が形成され、インクカートリッジ２３が装着される。インクカートリッジ２３は、プリンタ１で使用される黒、シアン、マゼンタ、イエローの４色の液体インクをそれぞれ貯留した４つのインクパック（図示略）を収容する。また、インクカートリッジ２３には、後述するように廃インクを貯留する廃インク収容部（図示略）が設けられている。インクカートリッジ２３は、プリンタ１に対して着脱可能であり、カートリッジ装着部カバー１４を前方に開くことで、インクカートリッジ２３の交換等が可能となる。

図３に示すように、本体ケース１０に収容された機構部２は、プリンタ１の本体の幅方向（図中符号Ａ）に沿ってキャリッジガイド軸２４が架設され、このキャリッジガイド軸２４を挿通するキャリッジ３０が配設されている。
キャリッジ３０は、インクを噴射するノズルを備えた液体噴射ヘッドとしての記録ヘッド３１（図４）を搭載する。記録ヘッド３１は、例えばピエゾ素子を用いたアクチュエータを駆動して、ノズル３２Ａからインクをロール紙２０に向けて噴射し、画像を記録する。
キャリッジ３０には、インクカートリッジ２３内のインクパックからインクを供給するインク供給チューブ３５が接続されている。インク供給チューブ３５は各色のインクを通す複数のチューブが連結された構成を有し、このインク供給チューブ３５により供給されたインクは、キャリッジ３０が搭載するダンパユニット３６および背圧調整ユニット３７を介して、記録ヘッド３１に供給される。

キャリッジ３０はキャリッジガイド軸２４に挿通され、ロール紙２０の幅方向に、往復移動可能に配設されている。キャリッジガイド軸２４の後方にはキャリッジ駆動モータ２５が設けられ、キャリッジ駆動モータ２５の回転軸に繋がるプーリとキャリッジ３０との間には、無端形状の駆動ベルト２６が架け掛け渡されている。キャリッジ駆動モータ２５は、正転および逆転動作が可能であり、このキャリッジ駆動モータ２５の回転に伴って、キャリッジ３０が、キャリッジガイド軸２４に沿った主走査方向（図中符号Ａ）に移動する。
キャリッジ３０は、ロール紙２０へ画像を記録する記録動作中はキャリッジガイド軸２４に沿った移動可能範囲内を往復移動し、待機状態においては、図３中に右端で示すホームポジションに位置する。ホームポジションは、次に説明するプラテン２７上から外れた位置にある。記録ヘッド３１からインクを噴射しない時間が所定時間（例えば、３秒）以上継続した場合、プリンタ１は、キャリッジ３０をホームポジションに移動させて、待機状態に移行する。

ロール紙収容部２１に収容されたロール紙２０の上方には、略平板形状のプラテン２７が配設されている。プラテン２７はキャリッジ３０の走路の下方に位置している。ロール紙２０は、このキャリッジ３０とプラテン２７との間を通って、図中符号Ａで示す主走査方向と直交する搬送方向に搬送され、排紙口１３Ａ（図１）からプリンタ１の外部に引き出される。
キャリッジ３０が搭載する記録ヘッド３１は、プラテン２７の上方において、ロール紙２０に対してインクを噴射する。

また、図３に示すように、キャリッジ３０のホームポジションの直下には、キャッピング装置４０が位置する。
図４は、キャッピング装置４０の要部構成を示す斜視図である。図４には、理解の便宜のため、キャッピング装置４０に対向する記録ヘッド３１のノズル形成面３２を、合わせて図示する。
この図４に示すように、キャッピング装置４０は、記録ヘッド３１のノズル形成面３２を封止可能に形成されたキャップ４２と、キャップ４２を支持するホルダ４１とを備えて構成される。キャップ４２は、ゴム、エラストマー等の弾性材料によって構成される枠体４２Ａを備えている。枠体４２Ａは、所定量のインクを貯留可能な容器として構成され、この枠体４２Ａ内には、例えばポリビニルアルコール、発砲ウレタン等の材料からなる多孔体、或いは、ポリエチレンテレフタレート等の繊維からなる不織布が、インク吸収体４３として敷設されている。枠体４２Ａの外形は、ノズル形成面３２に開口するノズル３２Ａを収めることが可能なサイズの略矩形とされている。
インク吸収体４３の略中央にはインク排出孔４４が開口している。このインク排出孔４４は、枠体４２Ａの底に形成された孔に連通し、さらに、後述する吸引ポンプ１２３（図７）により負圧を発生するインク吸引機構（図示略）に繋がっている。

ホルダ４１は、後述するキャップ駆動モータ１２４（図７）の動作により上下に移動され、ホルダ４１が上昇することで、キャップ４２の枠体４２Ａが記録ヘッド３１のノズル形成面３２に密着する。ここで、ノズル形成面３２および枠体４２Ａにより囲まれる空間が形成され、ノズル形成面３２に開口する多数のノズル３２Ａは、上記空間内に収められる。つまり、ノズル３２Ａがキャップ４２によって封止される。
上述のようにプリンタ１が待機状態に移行すると、ホルダ４１が上昇してノズル３２Ａを封止し、ノズル３２Ａにおけるインクの乾燥が防止される。

封止状態で吸引ポンプ１２３が動作すると、インク排出孔４４から空気が吸い出され、ノズル形成面３２に負圧が加わり、ノズル３２Ａからインクが強制的に吸い出される。吸い出されたインクはインク吸引機構（図示略）によってインク排出孔４４を通って排出され、インクカートリッジ２３内に設けられた廃インク収容部に貯留される。このように、ノズル形成面３２を封止した状態でノズル３２Ａから強制的にインクを吸い出す動作を、クリーニング動作と呼ぶ。

また、プリンタ１は、ノズル形成面３２が封止されていない状態で、ノズル３２Ａからインクを噴射するフラッシング動作をも実行可能である。
ノズル形成面３２に開口する多数のノズル３２Ａのうち、記録動作において使用されないノズル３２Ａあるいは使用頻度の低いノズル３２Ａにおいては、インクが乾燥等により増粘して噴射不良を起こす事態が生じることがある。フラッシング動作は、この噴射不良を防止するために実行され、フラッシング動作により全ノズル３２Ａの開口端付近のインクが新しいインクに置き換えられる。フラッシング動作は、記録動作の実行中、所定時間が経過する毎に、キャリッジ３０をホームポジションに移動させて実行される。
フラッシング動作でノズル３２Ａから打ち捨てられたインクは、キャップ４２に貯留される。キャップ４２には、フラッシング動作が実行される毎に貯留されるインクの量が増し、インク吸収体４３により保持可能な量を超えることがある。このため、プリンタ１は、フラッシング動作によりノズル３２Ａから噴射されたインクの量を、例えば噴射回数をカウントすることで計量し、インクの量が所定量に達する毎にキャップ４２内のインクをインク排出孔４４から排出する空吸引動作を行う。この空吸引動作は、ホルダ４１が下降していて、ノズル３２Ａが封止されていない状態で吸引ポンプ１２３を駆動することにより行われる。

また、空吸引動作は、上述したクリーニング動作の後にも行われる。クリーニング動作においてはノズル３２Ａからインクが強制的に吸い出されるので、クリーニング動作の終了時に、キャップ４２内には吸い出された多量のインクが貯留されている。このため、プリンタ１は、クリーニング動作の終了後に空吸引動作を行って、キャップ４２内のインクを排出する。

また、図４に示すように、ホルダ４１には、キャップ４２の側方に弾性ブレード４５が立設されている。弾性ブレード４５は、ゴムやエラストマー等の弾性体により構成される板状部材であり、ホルダ４１の上昇時にノズル形成面３２に接する高さに形成されている。弾性ブレード４５は、次に述べるワイピング動作において、ノズル形成面３２に付着したインクを掻き落とすために用いられる。
例えば、上記のクリーニング動作、或いは、待機状態から記録動作への移行時に、ノズル形成面３２を封止していたキャップ４２が下降すると、キャップ４２がノズル形成面３２から離隔するときにキャップ４２内に流れ込む気流によって、ノズル３２Ａから微量のインクが吸い出されてノズル形成面３２に付着することがある。このようにノズル形成面３２に付着したインク滴は噴射不良の原因となる可能性があるので、拭い去ることが望ましい。また、記録動作中等にノズル形成面３２に塵埃等の異物が付着した場合も、ノズル３２Ａの噴射性能に悪影響を与える可能性がある。このためプリンタ１は、ノズル形成面３２に付着したインクを弾性ブレード４５により払拭するワイピング動作を行う。

図５は、ワイピング動作の様子を模式的に示す図である。また、図６は、ワイピング動作におけるキャリッジ３０の位置を示す図である。
ワイピング動作においては、まず、ホームポジションにキャリッジ３０が位置した状態で、キャリッジ駆動モータ２５の動作によりキャリッジ３０が準備位置に移動する。この準備位置は、例えば図６に示すように、ホームポジションから１．４ｍｍの位置である。
ここで、キャップ駆動モータ１２４が動作して、ホルダ４１とともに弾性ブレード４５が上昇する。さらに、キャリッジ駆動モータ２５の動作によりキャリッジ３０が移動して、ワイピング開始位置に達すると、図５（Ｂ）に示すように弾性ブレード４５の上端がノズル形成面３２に密着する。ワイピング開始位置は、例えば図６に示すように、ホームポジションから６ｍｍの位置である。このワイピング開始位置は、キャップ４２と弾性ブレード４５との距離等により決定される。

キャリッジ駆動モータ２５の動作により、キャリッジ３０がさらに移動すると、図５（Ｃ）に示すように、弾性ブレード４５が弾性変形しながらノズル形成面３２に付着したインク滴３２Ｂを掻き落とす。キャリッジ３０が移動する間、キャップ駆動モータ１２４によって弾性ブレード４５が上方に付勢されていると、弾性ブレード４５が確実にノズル形成面３２に密着し、インク滴３２Ｂを確実に掻き落とせるので、好ましい。
その後、キャリッジ３０がワイピング終了位置まで移動したところで、弾性ブレード４５がノズル形成面３２から離れ、ワイピング動作が終了する。ワイピング終了位置は、例えば図６に示すように、ホームポジションから３４ｍｍの位置である。このワイピング終了位置は、ノズル形成面３２のサイズ等により決定される。
このワイピング動作により、例えばノズル形成面３２に付着した不適切なインク滴３２Ｂが除かれ、ノズル形成面３２のメニスカスが整えられるので、ノズル３２Ａが良好な噴射性能を発揮できる。また、ノズル形成面３２に付着した異物を除去することもできるので、プリンタ１の故障や汚損を確実に防止できるという効果もある。

続いて、プリンタ１の制御系について説明する。
図７は、プリンタ１の制御系の構成を示す機能ブロック図である。
この図７に示すように、プリンタ１は、プリンタ１の各部を制御する制御部１００と、制御部１００の制御に従って各種モータ等を駆動する一方、各種センサの検出状態を制御部１００に出力するドライバ回路部１１０とを有する。

ドライバ回路部１１０は、記録ヘッド３１に接続された記録ヘッドドライバ１１１およびドット抜け検出判定器１１２、キャリッジ駆動モータ２５に接続されたキャリッジ駆動ドライバ１１３、ベルト位置センサ１２１に接続されたベルト位置検出回路１１４、紙送りモータ１２２に接続された紙送りドライバ１１５、吸引ポンプ１２３に接続された吸引ポンプドライバ１１６、キャップ駆動モータ１２４に接続されたキャップ駆動ドライバ１１７、開閉バルブ１２５に接続されたバルブドライバ１１８、および、インクセンサ１２６に接続されたインク検出回路１１９の各部を備える。
記録ヘッドドライバ１１１は、制御部１００の制御に従って記録ヘッド３１が備えるアクチュエータを駆動し、ノズル形成面３２から必要量のインクを噴射させる。
ドット抜け検出判定器１１２は、ノズル３２Ａにおける噴射不良（いわゆるドット抜け）を検出して、検出結果を制御部１００に出力する。
キャリッジ駆動ドライバ１１３は、キャリッジ駆動モータ２５に駆動電流を出力して、キャリッジ駆動モータ２５を制御部１００により指示された量だけ動作させる。
ベルト位置検出回路１１４は、ベルト位置センサ１２１の検出値を読み取って制御部１００に出力する。このベルト位置センサ１２１は、駆動ベルト２６に平行に配設されたリニアスケール（図示略）を読み取って駆動ベルト２６の駆動位置、すなわちキャリッジ３０の位置を検出するセンサである。

紙送りドライバ１１５は、例えばステッピングモータとして構成される紙送りモータ１２２に駆動パルスを出力して、紙送りモータ１２２を制御部１００により指示された量だけ動作させる。
吸引ポンプドライバ１１６は、制御部１００の制御に従って、例えばチューブポンプとして構成される吸引ポンプ１２３を駆動し、インク排出孔４４からインクを吸い出してインクカートリッジ２３の廃インク収容部に移送させる。
キャップ駆動ドライバ１１７は、制御部１００の制御に従ってキャップ駆動モータ１２４を駆動し、ホルダ４１を必要量だけ上昇または下降させる。
バルブドライバ１１８は、吸引ポンプ１２３によりインクを吸引するためのインク流路に配設された開閉バルブ１２５を開閉させる。
インク検出回路１１９は、インクセンサ１２６により検出される各色のインクの残量を取得して、制御部１００に出力する。このインクセンサ１２６は、インクカートリッジ２３に収容されたインクパック内の各色のインク残量を検出する。

また、制御部１００には、本体ケース１０の前面に配設された表示部１６が接続され、表示部１６が備える複数のＬＥＤの点灯状態を制御部１００によって制御できる。制御部１００には、操作パネル１７が接続され、オペレータの操作により、操作パネル１７から制御部１００に操作信号が入力される。
さらに、制御部１００は通信インタフェース１３０に接続され、この通信インタフェース１３０を介して、ホストコンピュータ５との間で制御情報等を送受信する。
通信インタフェース１３０は、ホストコンピュータ５に接続されるコネクタと、このコネクタを介して所定の通信プロトコルを実行するインタフェース回路等を備えている。通信インタフェース１３０とホストコンピュータ５との間は、例えば、IEEE1284、ＵＳＢ（Universal Serial Bus）、IEEE1394等の規格に準じた形式で接続される。なお、通信インタフェース１３０は、有線または無線通信回線により構成されるＬＡＮ（Local Area Network）を介してホストコンピュータ５に接続される構成としてもよい。この場合、プリンタ１に対して複数のホストコンピュータ５が接続されていてもよい。

制御部１００は、操作パネル１７から入力される操作信号または通信インタフェース１３０から入力される制御情報に基づいて、ドライバ回路部１１０の各部を制御し、ロール紙２０に画像を記録する記録動作を実行させる。また、制御部１００は、ドット抜け検出判定器１１２、ベルト位置検出回路１１４、インク検出回路１１９から入力される情報、および、後述するタイマのカウント値等に基づいて、フラッシング動作、空吸引動作、クリーニング動作等を実行する。

図８は、制御部１００の機能的構成を示す図である。この図８に示す各機能部は、制御部１００が備えるＣＰＵ１０１およびメモリ１０２によって、所定のプログラムを実行することにより実現される。
図８に示すように、制御部１００は、フラッシング制御部１００Ａ、タイマ１００Ｂ、フラッシングカウンタ１００Ｃの各機能部を備えるとともに、フラッシング設定値１００Ｄおよび空吸引設定値１００Ｅの各データを記憶している。

フラッシング制御部１００Ａは、タイマ１００Ｂおよびフラッシングカウンタ１００Ｃのカウント値と、フラッシング設定値１００Ｄおよび空吸引設定値１００Ｅとに基づいて、フラッシング動作および空吸引動作の実行の要否を判別する。
プリンタ１においては、ノズル３２Ａの噴射不良を予防するため記録動作を一定時間行う毎にフラッシング動作が行われる。フラッシング制御部１００Ａは、フラッシング動作の実行が必要と判別した場合は、記録動作をいったん中断して、キャリッジ駆動ドライバ１１３によりキャリッジ駆動モータ２５を駆動させてキャリッジ３０をホームポジションに移動させ、記録ヘッドドライバ１１１により記録ヘッド３１を駆動させてインクを噴射させる。ここでは全てのノズル３２Ａから微量のインクが噴射される。
また、フラッシング制御部１００Ａは、フラッシング動作の実行回数が所定回数に達し、キャップ４２に規定量以上のインクが貯留したと判別した場合は、吸引ポンプドライバ１１６により吸引ポンプ１２３を駆動させて、キャップ４２に溜まったインクを排出させる。この空吸引動作の実行時に、フラッシング制御部１００Ａは、合わせてワイピング動作を実行する。フラッシング制御部１００Ａは、キャリッジ駆動ドライバ１１３によりキャリッジ駆動モータ２５を駆動させてキャリッジ３０をホームポジションに移動させ、続いてキャリッジ３０をホームポジションから移動させながら、キャップ駆動ドライバ１１７によりキャップ駆動モータ１２４を駆動させて弾性ブレード４５を上昇させる。そして、キャリッジ駆動ドライバ１１３によりキャリッジ駆動モータ２５を駆動させ、ノズル形成面３２を弾性ブレード４５によって払拭させる。

また、フラッシング制御部１００Ａは、操作パネル１７の操作に応じて、キャリッジ駆動ドライバ１１３、吸引ポンプドライバ１１６、およびキャップ駆動ドライバ１１７を制御して、キャップ４２によりノズル３２Ａを封止した状態で、吸引ポンプ１２３によってノズル３２Ａから強制的にインクを排出させるクリーニング動作を実行させる。

図９は、プリンタ１の画像記録時の動作を示すフローチャートである。図１０は、同様にプリンタ１の画像記録時の動作を示し、特に、図９のステップＳ１１、Ｓ１５に示すフラッシング動作を示す。
この図９及び図１０に示す動作において、キャップ駆動ドライバ１１７とキャップ駆動モータ１２４はキャップ駆動手段として機能し、キャップ駆動ドライバ１１７と弾性ブレード４５とはワイピング手段として機能する。また、吸引ポンプドライバ１１６と吸引ポンプ１２３とは、ともに吸引手段として機能する。また、制御部１００は、制御手段として機能する。

制御部１００は、記録動作を開始する前に、まずキャリッジ駆動ドライバ１１３および記録ヘッドドライバ１１１を制御して、フラッシング動作を実行する（ステップＳ１１）。フラッシング動作の詳細については後述する。
フラッシング動作の終了後、制御部１００は、記録を実行するタイミングか否か、すなわち記録ヘッド３１からインクを吐出するタイミングか否かを判別し、インクを吐出すべきタイミングであれば、用紙Ｐにインクを吐出して（ステップＳ１３）、ステップＳ１４に移行する。また、インクを吐出するタイミングでなければ（ステップＳ１２；Ｎｏ）、そのままステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４で、制御部１００は、タイマ１００Ｂのカウント値を参照し、タイマ１００Ｂのカウント値が、予め設定されたフラッシング設定値１００Ｄに達した場合（ステップＳ１４；Ｙｅｓ）、制御部１００は、フラッシング動作を実行する（ステップＳ１５）。このフラッシング動作は、上述したステップＳ１１と同様の動作である。
そして、制御部１００は、記録が終了したか否かを判別し（ステップＳ１６）、記録が終了していなければステップＳ１２に戻り、記録が終了した場合は、タイマ１００Ｂのカウント値をリセットしてカウントを停止し（ステップＳ１７）、記録動作を終了する。

フラッシング動作の実行に際して、制御部１００は、図１０に示すように、まずキャリッジ駆動ドライバ１１３を制御してキャリッジ３０をホームポジションに移動させ、続いて記録ヘッドドライバ１１１を制御して、記録ヘッド３１の全てのノズル３２Ａから所定量のインクを吐出させ、フラッシングを行う（ステップＳ２１）。
続いて、制御部１００は、フラッシングの実行回数を示すフラッシングカウンタ１００Ｃのカウント値をインクリメント（＋１）し（ステップＳ２２）、タイマ１００Ｂのカウントを開始させる（ステップＳ２３）。
ここで、制御部１００は、フラッシングカウンタ１００Ｃのカウント値が、予め設定された空吸引設定値１００Ｅに達したか否かを判別し（ステップＳ２４）、空吸引設定値１００Ｅに達した場合は、キャップ駆動ドライバ１１７を制御して弾性ブレード４５を上昇させ、キャリッジ駆動ドライバ１１３を制御してキャリッジ３０を移動させて、ワイピング動作を実行し（ステップＳ２５）、続いて吸引ポンプドライバ１１６を制御して空吸引動作を実行する（ステップＳ２６）。

続いて、制御部１００は、フラッシングカウンタ１００Ｃのカウント値をリセットし（ステップＳ２７）、さらにタイマ１００Ｂのカウント値をリセットして再びカウントを開始させ（ステップＳ２８）、フラッシング動作を終了する。
また、フラッシングカウンタ１００Ｃのカウント値が、予め設定された空吸引設定値１００Ｅに達していなかった場合（ステップＳ２４；Ｎｏ）、制御部１００は、そのままフラッシング動作を終了する。

以上のように、本発明を適用した実施形態に係るプリンタ１によれば、記録ヘッド３１のノズル３２Ａがキャップ４２によって封止されない状態で、ノズル３２Ａからインクを噴射させるフラッシング動作と、このフラッシング動作によりキャップ４２に溜まったインクを吸引ポンプ１２３により排出する空吸引動作とを実行可能に構成され、空吸引動作を実行する際に、弾性ブレード４５によってノズル形成面３２を払拭するワイピング動作を行う。これにより、空吸引動作を行う毎にノズル形成面３２に付着した余分のインクが除かれ、メニスカスが整えられ、記録ヘッド３１の噴射性能が良好に保たれる。このため、例えばノズル３２Ａから強制的に多量のインクを吸い出すクリーニング動作を省略し、或いはクリーニング動作の実行回数を減らしても、ノズル３２Ａの噴射特性を適正に保つことができるので、メンテナンスによる記録の中断時間を大幅に短縮することが可能となる。
また、クリーニング動作の実行回数の低下に伴い、メンテナンスに要するインクの消費量を節約できるという利点がある。

また、プリンタ１は、上記のフラッシング動作、空吸引動作、この空吸引動作に伴うワイピング動作とは別に、クリーニング動作を実行可能である。クリーニング動作では、ノズル３２Ａから比較的多量のインクが強制的に排出されるため、フラッシング動作や空吸引動作時およびワイピング動作とは異なり、ノズル３２Ａに加えてインク供給チューブ３５等を含めたインク供給経路の全体をメンテナンスできるという効果がある。その一方で、クリーニング動作は、フラッシング動作、空吸引動作、ワイピング動作等に比べて非常に長い時間を要する。このため、クリーニング動作を、フラッシング動作や空吸引動作とは別に実行可能とすることで、メンテナンスによる記録動作の中断時間を抑えながら、ノズル３２Ａの噴射特性を適正に保つことができる。

さらに、制御部１００は、フラッシング動作の実行によりキャップ４２に所定量以上の液体が溜まる毎に、空吸引動作とワイピングとを実行するので、定期的なワイピングが行われ、ノズル噴射特性を常に適正に保つことができる。ここで、制御部１００は、フラッシング動作の実行回数をカウントすることにより、フラッシング動作によってキャップ４２に溜まるインクの量を間接的に計量する。これにより、インクの量を直接的に計量する場合に比べてシンプルな構成で、容易に定期的なフラッシング動作を実現できる。

なお、上述した実施形態は、あくまでも本発明の一態様を示すものであり、本発明の範囲内で任意に変形および応用が可能である。
例えば、上記実施形態において、プリンタ１は、黒、シアン、マゼンタ、イエローの４色のインクを使用するインクジェット式プリンタとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、上記４色に加えて濃色および淡色のインクを用いてもよいし、黒および赤の２色のインクのみ、或いは黒インクのみを用いる構成としてもよい。
また、上記実施形態において、プリンタ１として、ピエゾ素子を用いたアクチュエータによりインクを吐出するインクジェット式プリンタを例示したが、他の方法によりインクを吐出する記録ヘッドを用いても良い。例えばインク通路に配置したヒータに通電し、インク通路内に発生する泡（バブル）によりインクを吐出する記録ヘッドを用いても良い。

また、上記実施形態においては、プリンタ１がロール紙２０を使用する構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、記録媒体として、所定長さに切断されたカットシートや、複数枚のシートが連接された連続シート等を用いてもよい。これらのシートは、普通紙、複写紙、厚紙等の紙類、あるいは合成樹脂製のシートであり、これらのシートにコーティングや浸潤等の加工を施したものを用いることもできる。また、カットシートの形態としては、例えば、ＰＰＣ用紙や葉書等の定形サイズのカット紙に加え、通帳等の複数のシートを綴じた冊子形態のものや、封筒等の袋状に成形されたものが挙げられる。また、連続シートの形態としては、例えば、幅方向両端にスプロケットホールが穿設され、所定長さ毎に折り畳まれた連続紙が挙げられる。また、本実施形態で説明したロール紙２０は、紙または合成樹脂のいずれで構成されていてもよく、コーティングや浸潤等の加工がなされていてもよい。

さらに、本発明は、上記実施形態で説明したプリンタ１のように外部のホストコンピュータ５に接続される態様に限らず、ホストコンピュータ５としての機能を備えた特定の装置に内蔵され、或いは組み込まれた画像記録装置に対しても適用可能である。
また、プリンタ１は、ハードウェアとソフトウェアとの協働により図７に示す各機能部を実現するものであって、具体的なハードウェアの実装形態やソフトウェアの仕様等は任意である。その他のプリンタ１の具体的な細部構成についても任意に変更可能である。
さらに、本発明の液体噴射装置は、インクを噴射して画像を記録するプリンタ１等のインクジェット式画像記録装置や、複写機及びファクシミリ等の記録装置に限らず、インクに代えて特定の用途に対応する液体を、前述した記録ヘッド３１に相当する液体噴射ヘッドから被噴射体に噴射して、液体を被噴射体に付着させる装置にも適用可能である。例えば、液体噴射ヘッドとして上述した記録ヘッド３１以外に、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレイや面発光ディスプレイ（ＦＥＤ）等の電極形成に用いられる電極材（導電ペースト）噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド、精密ピペットとしての試料を噴射する試料噴射ヘッド等を備えた装置が挙げられる。

実施形態に係るプリンタの外観斜視図である。 プリンタのカバーを開いた状態の斜視図である。 プリンタからケースを取り外した状態の要部斜視図である。 キャッピング装置の要部構成を示す斜視図である。 ワイピング動作の様子を模式的に示す図である。 ワイピング動作におけるキャリッジの位置を示す図である。 プリンタの制御系の構成を示すブロック図である。 制御部の機能的構成を詳細に示す図である。 プリンタの動作を示すフローチャートである。 プリンタの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１…プリンタ（液体噴射装置、画像記録装置）、２…機構部、５…ホストコンピュータ、１０…本体ケース、１３…ロール紙収容部カバー、１３Ａ…排紙口、１４…カートリッジ装着部カバー、１５…電源スイッチ、１６…表示部、１７…操作パネル、２０…ロール紙（被噴射体、記録媒体）、２３…インクカートリッジ、２４…キャリッジガイド軸、２５…キャリッジ駆動モータ、２６…駆動ベルト、２７…プラテン、３０…キャリッジ、３１…記録ヘッド（液体噴射ヘッド）、３２…ノズル形成面、３２Ａ…ノズル、３５…インク供給チューブ、４０…キャッピング装置、４１…ホルダ、４２…キャップ、４２Ａ…枠体、４３…インク吸収体、４４…インク排出孔、４５…弾性ブレード（ワイピング手段）、１００…制御部（制御手段）、１０１…ＣＰＵ、１０２…メモリ、１１０…ドライバ回路部、１１１…記録ヘッドドライバ、１１２…ドット抜け検出判定器、１１３…キャリッジ駆動ドライバ、１１４…ベルト位置検出回路、１１５…紙送りドライバ、１１６…吸引ポンプドライバ（吸引手段）、１１７…キャップ駆動ドライバ（キャップ駆動手段、ワイピング手段）、１１８…バルブドライバ、１１９…インク検出回路、１２１…ベルト位置センサ、１２２…紙送りモータ、１２３…吸引ポンプ（吸引手段）、１２４…キャップ駆動モータ（キャップ駆動手段）、１２５…開閉バルブ、１２６…インクセンサ、１３０…通信インタフェース。

Claims (5)

1. 被噴射体に向けてノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、
   前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止するキャップと、
   前記キャップを、前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を封止する封止位置に移動させるキャップ駆動手段と、
   前記キャップ内に貯留した液体を吸引して排出する吸引手段と、
   前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング手段と、
   前記キャップが前記封止位置から離隔した状態で前記液体噴射ヘッドにより液体を前記キャップに向けて噴射するフラッシング動作と、前記フラッシング動作により前記キャップに溜まった液体を前記吸引手段により排出する空吸引動作と、を実行させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記空吸引動作を実行する際に、前記ワイピング手段により前記液体噴射ヘッドのノズル形成面を払拭させること、
   を特徴とする液体噴射装置。
2. 前記制御手段は、前記キャップ駆動手段により前記キャップを封止位置に移動させて、前記吸引手段により液体を吸引させるクリーニング動作を実行可能であること、
   を特徴とする請求項１記載の液体噴射装置。
3. 前記制御手段は、前記フラッシング動作により前記キャップに溜まった液体が所定量に達する毎に前記空吸引動作を実行させること、
   を特徴とする請求項１または２記載の液体噴射装置。
4. 記録媒体に向けてノズルからインクを噴射する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャップと、
   前記キャップを前記記録ヘッドのノズル形成面に圧接させるキャップ駆動手段と、
   前記キャップ内に貯留したインクを吸引して排出する吸引手段と、
   前記記録ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング手段と、
   前記キャップが前記記録ヘッドのノズル形成面から離隔した状態で前記記録ヘッドによりインクを前記キャップに向けて噴射するフラッシング動作と、前記フラッシング動作により前記キャップに溜まったインクを前記吸引手段により排出する空吸引動作と、を実行させる制御手段と、を備え、
   前記制御手段は、前記空吸引動作を実行する際に、前記ワイピング手段により前記記録ヘッドのノズル形成面を払拭させること、
   を特徴とする画像記録装置。
5. 記録媒体に向けてノズルからインクを噴射する記録ヘッドと、
   前記記録ヘッドのノズル形成面を封止するキャップと、
   前記キャップを前記記録ヘッドのノズル形成面に圧接させるキャップ駆動手段と、
   前記キャップ内に貯留したインクを吸引して排出する吸引手段と、
   前記記録ヘッドのノズル形成面を払拭するワイピング手段と、
   前記キャップが前記記録ヘッドのノズル形成面から離隔した状態で前記記録ヘッドによりインクを前記キャップに向けて噴射するフラッシング動作と、前記フラッシング動作により前記キャップに溜まったインクを前記吸引手段により排出する空吸引動作と、を実行させる制御手段と、を備えた画像記録装置を動作させて、
   前記制御手段により、前記空吸引動作を実行する際に、前記ワイピング手段により前記記録ヘッドのノズル形成面を払拭させること、
   を特徴とする画像記録装置の制御方法。

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