JP2009078544A - 液体吐出装置およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】インク消費量の増加を抑制する。
【解決手段】前回クリーニングが実行されてから所定時間Ｔ１ｒｅｆが経過したときには（Ｓ１１０）、インクカートリッジとヘッドとを接続するインク供給針のフィルタ室内の流速を速めてフィルタ室内の気泡がフィルタに押し潰されるよう最大周波数の駆動周波数で検査対象のノズル列の全ノズルを駆動すると共にノズル不良が発生したか否かを判定するノズル検査をノズル不良が発生するまで所定時間間隔Ｔ２ｒｅｆ（例えば１週間毎など）で繰り返し実行し（Ｓ１２０〜Ｓ１６０，Ｓ２００）、ノズル不良が発生したときにフィルタ室内の気泡を外部へ排出するためのクリーニングを実行する（Ｓ１７０）。これにより、ノズル検査に比してインクを大量に消費するクリーニングの実行頻度を減らすことができる。この結果、インク消費量の増加を抑制することができる。
【選択図】図８

Description

本発明は、ターゲットに液体を吐出する液体吐出装置およびその制御方法に関する。

従来、液体吐出装置としては、例えば、インクジェット式記録装置として構成され、先端部がインクカートリッジに挿入されると共に基端部がヘッドに至るインク流路に連通された中空状のインク供給針を備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。このインク供給針の内部通路にはフィルタが配置されたフィルタ室が形成されており、インクカートリッジからのインクはフィルタを介してヘッド側に供給されるようになっている。したがって、インクカートリッジ内に含まれる気泡やその他の異物はフィルタによってフィルタ室内にトラップされることになる。
特開２００７−１２５７７５号公報

ところで、フィルタ室にトラップされている気泡は、時間の経過と共に大きく成長し、フィルタ室を閉塞させてインクの吐出不良を引き起こすおそれがあるため、通常、気泡が大きく成長する前にインク流路内のインクを吸引してフィルタ室内の気泡をフィルタを通過させて排出するクリーニング処理が行なわれる。この際、フィルタ室内の気泡を排出するためには、フィルタ室からヘッドに至るインク流路内のほぼすべてのインクを吸引する必要から、大量のインクを消費する。したがって、こうしたクリーニング処理が無駄に行なわれることのないよう、その実行タイミングをより適切なものとすることが求められる。

本発明の液体吐出装置およびその制御方法は、ヘッドをクリーニングするタイミングをより適切なものとして液体消費量を抑制することを主目的とする。

本発明の液体吐出装置およびその制御方法は、上述の主目的を達成するために以下の手段を採った。

本発明の液体吐出装置は、
ターゲットに液体を吐出する液体吐出装置であって、
液体を貯留する液体貯留部と、液体を吐出するノズル列と、前記液体貯留部に貯留されている液体を前記ノズル列に供給する液体供給路とが形成されたヘッドと、
所定のタイミングをもって前記ターゲットに液体を吐出するときの前記液体供給路の流速よりも速い検査用流速となるよう該液体供給路の流速を調節して前記ノズル列からの液体の吐出状態を検出する吐出状態検査を実行する吐出状態検査手段と、
前記吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されたときには前記ヘッドのクリーニングを実行し、前記吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されなかったときには前記ヘッドのクリーニングを実行しないクリーニング実行手段と
を備えることを要旨とする。

この本発明の液体吐出装置では、所定のタイミングをもってターゲットに液体を吐出するときの液体供給路の流速よりも速い検査用流速となるよう液体供給路の流速を調節してノズル列からの液体の吐出状態を検出する吐出状態検査を実行し、ノズル列からの液体の吐出不良が検出されたときにはヘッドのクリーニングを実行し、ノズル列からの液体の吐出不良が検出されなかったときにはヘッドのクリーニングを実行しない。一般に、ノズル列の吐出状態の検出に使用される液体の消費量は、液体供給路内のクリーニングに使用される液体の消費量に比して少ないから、ノズル列の吐出状態を検出してノズル列に吐出不良がないかを確認した上でヘッドのクリーニングを実行することにより、クリーニングの実行頻度を少なくし、全体として液体消費量を抑制することができる。ここで、検査用流速として液体供給路の流速をターゲットに液体を吐出するときの液体供給路の流速よりも速い流速に制御してノズル列の吐出状態の検出するのは、例えば、液体供給路内に含まれる気泡がある程度の大きさにまで成長していると、液体供給路の流速が速くなるほど気泡が押し潰されて変形し、変形した気泡により液体供給路を閉塞して吐出不良を生じさせるため、これを検出することにより液体供給路内の気泡の成長の程度を判定することができることに基づく。ここで、「液体供給路」は、液体貯留部に貯留されている液体をフィルタを介してノズル列に供給するものとすることもできる。また、「クリーニング実行手段」は、液体供給路内の気泡がノズル列から排出されるようヘッドをクリーニングする手段であるものとすることもできる。また、本発明の液体吐出装置は、ターゲットに液体を吐出することにより該ターゲットにドットを形成するものが含まれる。

こうした本発明の液体吐出装置において、前記吐出状態検査手段は、所定の大きさの気泡が前記液体供給路内を閉塞する時間に亘って前記検査用流速で該液体供給路の流速を制御して前記吐出状態検査を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、液体の吐出状態を精度良く検査することができる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記吐出状態検査手段は、前記ターゲットに液体を吐出するときよりも高周波数域の駆動周波数をもって前記ヘッドを駆動制御して前記吐出状態検査を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より確実に液体供給路の流速を検査用流速とすることができる。

さらに、本発明の液体吐出装置において、前記吐出状態検査手段は、前記ノズル列の略全数から液体が吐出されるよう前記ヘッドを駆動制御して前記吐出状態検査を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より確実に液体供給路の流速を検査用流速とすることができる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記吐出状態検査手段は、前記ターゲットに液体を吐出するときよりも速く前記ノズル列から液体が吐出されるよう前記ヘッドを駆動制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より確実に液体供給路の流速を検査用流速とすることができる。この場合、ヘッドに印加する駆動電圧をターゲットに液体を吐出するときよりも高くするものとすることもできる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記吐出状態検査手段は、前記液体供給路の上流側から液体を加圧することにより前記検査用流速となるよう該液体供給路の流速を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より確実に液体供給路の流速を検査用流速とすることができる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記吐出状態検査手段は、前記ノズル列の吐出口を封止して減圧することにより前記検査用流速となるよう該液体供給路の流速を制御する手段であるものとすることもできる。こうすれば、より確実に液体供給路の流速を検査用流速とすることができる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記吐出状態検査手段は、前記所定のタイミングとして、前記クリーニング実行手段により前回クリーニングが実行されてから第１の所定時間が経過したときに前記吐出状態検査を実行し、該検査により吐出不良が検出されなかったときには該吐出不良が検出されるまで前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間が経過する毎に前記吐出状態検査を実行する手段であるものとすることもできる。この場合、前記第１の所定時間は、前記液体供給路内の気泡が最も速く成長する条件下での該気泡の成長速度に基づいて設定されてなるものとすることもできる。こうすれば、如何なる条件下で液体吐出装置が使用されるものとしても液体供給路内の気泡が液体供給路を閉塞する程に成長する前に対処することができる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記所定のタイミングとは異なるタイミングをもって前記検査用流速よりも遅い第２の検査用流速となるよう前記液体供給路の流速を制御して前記ノズル列からの液体の吐出状態を検査する第２の吐出状態検査手段と、前記第２の吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されたときには前記クリーニング実行手段よりも少ない液体の消費を伴って前記ヘッドのクリーニングを実行し、前記吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されなかったときには前記ヘッドのクリーニングを実行しない第２のクリーニング実行手段と、を備えるものとすることもできる。こうすれば、ノズル列の吐出口付近と液体供給路内の各々を効果的なタイミングでクリーニングすることができる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記ヘッドは、各色の液体を貯留する複数の液体貯留部と、各色の液体を吐出する複数のノズル列と、前記複数の液体貯留部に貯留されている液体を対応するノズル列に供給する複数の液体供給路とが形成され、前記吐出状態検査手段は、前記複数のノズル列毎に異なるタイミングをもって前記吐出状態検査を実行する手段であり、前記クリーニング実行手段は、前記吐出状態検査手段により吐出不良が検出されたノズル列に対して前記クリーニングを実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、吐出状態検査が長時間に亘って連続して実行されるのを抑制することができる。

或いは、本発明の液体吐出装置において、前記ヘッドは、各色の液体を貯留する複数の液体貯留部と、各色の液体を吐出する複数のノズル列と、前記複数の液体貯留部に貯留されている液体を対応するノズル列に供給する複数の液体供給路とが形成され、前記吐出状態検査手段は、前記複数のノズル列のうち所定のノズル列からの液体の吐出状態を検出する手段であり、前記クリーニング実行手段は、前記吐出状態検査手段により前記所定のノズル列の吐出不良が検出されたとき、前記複数のノズル列のすべてに対して前記クリーニングを実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、複数のノズル列のすべての吐出状態検査を行なう必要がないから、吐出状態検査に使用される液体の消費量をより少なくすることができる。このように所定のノズル列のみの吐出状態検査をもって複数のノズル列のすべてに対してクリーニングを実行するのは、液体供給路内の気泡の成長速度は各色毎でそれ程変わらないとの判断に基づく。この態様の本発明の液体吐出装置において、前記吐出状態検査手段は、前記所定のノズル列として前記複数のノズル列のうち各々対応する液体貯留部に貯留されている液体の残量が最も多いノズル列を用いて前記吐出状態検査を実行する手段であるものとすることもできる。こうすれば、複数の液体貯留部毎の液体残量のバラツキを抑制することができる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記ヘッドが所定位置にあるときに前記ノズル列から吐出された液体を受ける液体受け手段と、前記液体受け手段と前記ヘッドとの間に電位差を付与する電位差付与手段と、前記液体受け手段または前記ヘッドの電気的状態の変化を検出する電気的変化検出手段と、を備え、前記吐出状態検査手段は、前記液体受け手段と前記ヘッドとの間に電位差が付与されるよう電位差付与手段を制御し、該電位差が付与されている状態で前記ノズル列から液体が吐出されるよう前記ヘッドを駆動制御すると共に前記電気的変化検出手段により検出される前記液体受け手段または前記ヘッドの電気的状態の変化に基づいて前記ノズル列の吐出状態を検出する手段であるものとすることもできる。液体受け手段またはヘッドの電気的状態の変化は、ノズル列から吐出される液体の量に応じて大小するから、ノズル列の各ノズル１つずつ液体を吐出してその吐出状態を検出するものに比して、吐出状態検査をより容易に行なうことができる。

本発明の液体吐出装置の制御方法は、
液体を貯留する液体貯留部と液体を吐出するノズル列と前記液体貯留部に貯留されている液体を前記ノズル列に供給する液体供給路とが形成されたヘッドと、を備え、ターゲットに液体を吐出する液体吐出装置の制御方法であって、
（ａ）所定のタイミングをもって前記ターゲットに液体を吐出するときの前記液体供給路の流速よりも速い検査用流速となるよう該液体供給路の流速を制御して前記ノズル列からの液体の吐出状態を検出する吐出状態検査を実行し、
（ｂ）前記ステップ（ａ）により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されたときには前記ヘッドのクリーニングを実行し、前記吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されなかったときには前記ヘッドのクリーニングを実行しない
ことを特徴とする。

この本発明の液体吐出装置の制御方法によれば、所定のタイミングをもってターゲットに液体を吐出するときの液体供給路の流速よりも速い検査用流速となるよう液体供給路の流速を制御してノズル列からの液体の吐出状態を検出する吐出状態検査を実行し、ノズル列からの液体の吐出不良が検出されたときにはヘッドのクリーニングを実行し、ノズル列からの液体の吐出不良が検出されなかったときにはヘッドのクリーニングを実行しない。一般に、ノズル列の吐出状態の検出に使用される液体の消費量は、液体供給路内のクリーニングに使用される液体の消費量に比して少ないから、ノズル列の吐出状態を検出してノズル列に吐出不良がないかを確認した上でヘッドのクリーニングを実行することにより、クリーニングの実行頻度を少なくし、全体として液体消費量を抑制することができる。ここで、検査用流速として液体供給路の流速をターゲットに液体を吐出するときの液体供給路の流速よりも速い流速に制御してノズル列の吐出状態の検出するのは、例えば、液体供給路内に含まれる気泡がある程度の大きさにまで成長していると、液体供給路の流速が速くなるほど気泡が押し潰されて変形し、変形した気泡により液体供給路を閉塞して吐出不良を生じさせるため、これを検出することにより液体供給路内の気泡の成長の程度を判定することができることに基づく。ここで、「液体供給路」は、液体貯留部に貯留されている液体をフィルタを介してノズル列に供給するものとすることもできる。また、「ステップ（ｂ）」は、液体供給路内の気泡がノズル列から排出されるようヘッドをクリーニングするステップであるものとすることもできる。

次に本発明を具現化した一実施形態について説明する。図１は本実施形態であるインクジェットプリンタ２０の構成の概略を示す構成図、図２はキャリッジ２２を背面下側から見たときの斜視図、図３はキャリッジ２２の左側面図（破断面図であり円内は部分拡大断面図）、図４はインク供給針９０の断面構成を示す断面構成図、図５は印刷ヘッド２４の電気的接続を表す説明図、図６は紙送り機構３１の説明図、図７はノズル検査装置５０の構成の概略を示す構成図である。

本実施形態のインクジェットプリンタ２０は、図１に示すように、プラテン４４上を奥から手前へと搬送される記録紙Ｓにインク滴を吐出して印刷を行うプリンタ機構２１と、駆動モータ３３により駆動される紙送りローラ３５を含む紙送り機構３１と、プラテン４４の右端近傍に形成されたキャッピング部材４１と、印刷ヘッド２４をキャッピング部材４１により封止した状態で印刷ヘッド２４のノズルプレート２７からインク滴が正常に吐出されるか否かを検査するノズル検査装置５０（図７参照）と、印刷ヘッド２４をキャッピング部材４１により封止した状態で印刷ヘッド２４内のインクを吸引する吸引ポンプ４５（図７参照）と、インクジェットプリンタ２０全体をコントロールするコントローラ７０とを備えている。

プリンタ機構２１は、キャリッジベルト３２によりガイド２８に沿って左右に往復動するキャリッジ２２と、このキャリッジ２２に搭載されイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及びブラック（Ｋ）の各色のインクを個別に収容したインクカートリッジ２６と、インクカートリッジ２６から供給された各インクをノズルプレート２７から吐出させる印刷ヘッド２４とを備えている。

キャリッジ２２は、メカフレーム８０の右側に取り付けられたキャリッジモータ３４ａとメカフレーム８０の左側に取り付けられた従動ローラ３４ｂとの間に架設されたキャリッジベルト３２がキャリッジモータ３４ａによって駆動されるのに伴って移動する。このキャリッジ２２の背面には、図２に示すように、フォトディテクタ６２を搭載したエンコーダ用基板６４が取り付けられている。このフォトディテクタ６２は、エンコーダ用基板６４上の配線を束ねたコネクタ部６６に差し込まれたフラットケーブル８２を介して、メカフレーム８０の裏面に取り付けられたメイン基板８４（図１参照）上のコントローラ７０と信号のやり取りを行う。また、フォトディテクタ６２は、キャリッジベルト３２と平行となるようにメカフレーム８０上に張設されたリニアスケール６８の目盛りを光学的に読み取って得たポジション信号をコントローラ７０へ出力する。そして、コントローラ７０は、このポジション信号に基づいてキャリッジ２２がキャリッジ移動方向（主走査方向）のどこに位置しているかを認識する。なお、フォトディテクタ６２とリニアスケール６８とがリニアエンコーダを構成する。

インクカートリッジ２６は、図示しないが、溶媒としての水に着色剤としての染料又は顔料を含有したシアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）などの印刷に用いる記録用液体としてのインクを各々収納する容器として構成されており、キャリッジ２２に着脱可能に装着されている。このインクカートリッジ２６は、図３に示すように各インクごとにインク供給口２６ａを有し、キャリッジ２２に設けられたインク供給針９０がインク供給口２６ａに差し込まれることによりキャリッジ２２の下面に形成された印刷ヘッド２４へインクを供給可能となる。また、インクカートリッジ２６の側面には、インク残量などの情報を記憶する集積回路基板２６ｂが取り付けられ、この集積回路基板２６ｂは図示しない接続端子を介してエンコーダ用基板６４に電気的に接続され、エンコーダ用基板６４を経由してメイン基板８４上のコントローラ７０との間で信号のやり取りを行う。

印刷ヘッド２４は、図３に示すように、複数のノズル２３が穿設されたステンレス製のノズルプレート２７と、このノズルプレート２７に形成されたノズル２３に連通するインク室２９が形成されたキャビティプレート２５と、インク室２９の上壁をなすセラミック製（例えばジルコニアセラミック製）の振動板８５に貼り付けられた圧電素子４８と、この圧電素子４８を駆動するマスク回路４７（図４参照）等が設けられたヘッド駆動用基板３０とを備えている。インク室２９には、インクカートリッジ２６のインク供給口２６ａからインク供給針９０を介してインクが供給されるようになっている。

インク供給針９０は、先端がインクカートリッジ２６のインク供給口２６ａに接続されると共に基端がインク室２９へ連通するインク流路９８に接続された内部通路９２を有する中空の部材として構成されている。このインク供給針９０は、基端部にはフィルタ９４が取り付けられたフィルタ室９６が形成されており、インクカートリッジ２６（インク供給口２６ａ）からのインクはフィルタ９４を介してインク室２９に供給されるようになっている。この際、インクに含まれる気泡や異物はフィルタ９４によってトラップされ、フィルタ室９６に蓄積される。フィルタ室９６は、フィルタ９４によってトラップされる気泡や異物を十分に蓄積できるように基端に近いほど径が大きくなるよう略円錐状の内部空間として形成されている。なお、フィルタ９４としては、例えば、金属や合成樹脂の繊維を綾織にした布材や金属繊維を焼結した不織布、エッチングにより金属箔に微小通孔を形成した板材などが用いられる。

ノズルプレート２７には、図５に示すように、シアン（Ｃ）・マゼンタ（Ｍ）・イエロー（Ｙ）及びブラック（Ｋ）の各色のインクを吐出する複数のノズル２３を配列したノズル列４３が設けられている。なお、ここでは、すべてのノズルをノズル２３と総称し、すべてのノズル列をノズル列４３と総称し、シアンのノズル及びノズル列をノズル２３Ｃ及びノズル列４３Ｃ、マゼンタのノズル及びノズル列をノズル２３Ｍ及びノズル列４３Ｍ、イエローのノズル及びノズル列をノズル２３Ｙ及びノズル列４３Ｙ、ブラックのノズル及びノズル列をノズル２３Ｋ及びノズル列４３Ｋと称する。以下ノズル２３Ｋを用いて説明する。この印刷ヘッド２４では、１８０個のノズル２３Ｋを記録紙Ｓの搬送方向に沿って配列してノズル列４３Ｋを構成している。各ノズル２３Ｋには、インク滴を吐出するための駆動素子として圧電素子４８が設けられており、この圧電素子４８に電圧をかけることによりこの圧電素子４８を変形させてインクを加圧しノズル２３Ｋから吐出する。図３の円内には、変形前の圧電素子４８を実線で示し、変形後の圧電素子４８を点線で示した。この図に示すように、変形後の圧電素子４８はインク室２９の上壁を押し下げることによりインクを加圧する。

ヘッド駆動用基板３０は、図５に示すように圧電素子４８へ電圧を印加するマスク回路４７が搭載されている。このヘッド駆動用基板３０は、図示しないコネクタ部を介してフラットケーブル８２（図１参照）に接続されており、フラットケーブル８２を介してメイン基板８４上のコントローラ７０と信号のやり取りを行う。マスク回路４７は、各ノズル２３Ｋをそれぞれ駆動する圧電素子４８に対応して設けられている。このマスク回路４７には、メイン基板８４上のヘッド駆動波形生成回路８６で生成された原信号ＯＤＲＶや印刷信号ＰＲＴｎが入力される。なお、印刷信号ＰＲＴｎの末尾のｎはノズル列に含まれるノズルを特定するための番号であり、本実施形態ではノズル列は１８０個のノズルからなるため、ｎは１から１８０のいずれかの整数値となる。この原信号ＯＤＲＶは、一画素分の区間内（キャリッジ２２が一画素の間隔を横切る時間内）において、図５に示すように、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３とからなっている。この３つのパルスＰ１〜Ｐ３を繰り返し単位とする原信号ＯＤＲＶを、本実施形態では１画素区間と称する。マスク回路４７は、原信号ＯＤＲＶや印刷信号ＰＲＴｎが入力されると、これらの信号に基づいて第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３とのうち必要なパルスを駆動信号ＤＲＶｎ（ｎの意味するところは印刷信号ＰＲＴｎのｎと同じ）としてノズル２３Ｋの圧電素子４８に向けて出力する。具体的には、マスク回路４７から圧電素子４８に第１パルスＰ１のみが出力されると、ノズル２３Ｋから１ショットのインク滴が吐出され、記録紙Ｓには小さいサイズのドット（小ドット）が形成される。また、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２とが圧電素子４８に出力されると、ノズル２３Ｋから２ショットのインク滴が吐出され、記録紙Ｓには中サイズのドット（中ドット）が形成される。また、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３パルスＰ３とが圧電素子４８に出力されると、ノズル２３Ｋから３ショットのインク滴が吐出され、記録紙Ｓには大きいサイズのドット（大ドット）が形成される。このように、インクジェットプリンタ２０では、一画素区間において吐出されるインク量を調整することにより３種類のサイズのドットを形成することが可能である。なお、他の色のノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙやノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙについても上記ノズル２３Ｋやノズル列４３Ｋと同様である。また、印刷ヘッド２４は、ここでは圧電素子４８を変形させてインクを加圧する方式を採用しているが、発熱抵抗体（例えばヒータなど）に電圧をかけインクを加熱して発生した気泡によりインクを加圧する方式を採用してもよい。

紙送り機構３１は、図６に示すように、給紙トレイ３８に載置された記録紙Ｓを挿入する記録紙挿入口３９と、給紙トレイ３８に載置された記録紙Ｓを印刷ヘッド２４に供給する給紙ローラ３６と、印刷ヘッド２４へ記録紙Ｓやロール紙を搬送する紙送りローラ３５と、印刷後の記録紙Ｓを排紙する排紙ローラ３７とを備えている。給紙ローラ３６、紙送りローラ３５及び排紙ローラ３７は、図示しないギヤ機構を介して駆動モータ３３（図１参照）により駆動される。なお、給紙ローラ３６の回転駆動力と図示しない分離パッドの摩擦抵抗とによって、複数の記録紙Ｓが一度に給紙されることを防いでいる。図１において、記録紙Ｓの搬送方向は奥側から手前に向かう方向であり、印刷ヘッド２４と共に移動するキャリッジ２２の移動方向は記録紙Ｓの搬送方向と直交する方向（主走査方向）である。

キャッピング部材４１は、プラテン４４の印刷可能領域から図１中右側に外れた位置に設けられ、略直方体で上部が開口した筐体であり、開口縁にはシリコンゴムなどの絶縁体からなるシーリング部材４１ａが形成されている。このキャッピング部材４１は、印刷休止中などにノズル２３が乾燥するのを防止するためにノズル２３を封止する際に利用される他、ノズル詰まりの有無を検査する際、印刷ヘッド２４をクリーニングする際にも利用される。キャッピング部材４１には、吸引ポンプ４５と大気開放弁４６とが別々に接続されており、印刷ヘッド２４をクリーニングする際には、ノズル２３を封止した状態で大気開放弁４６を閉弁すると共に吸引ポンプ４５を作動することによりキャッピング部材４１の内部空間に負圧を発生させてノズル２３内のインクを強制的に吸い出す。印刷ヘッド２４のクリーニングとしては、比較的少量（例えば、０．１ｇや０．２ｇなど）のインクを吸引してノズル２３の開口部分の目詰まり解消あるいは予防するためのクリーニングと、比較的大量（例えば、２ｇや３ｇ，４ｇなど）のインクを吸引してインク供給針９０のフィルタ室９６にトラップされている気泡をフィルタ９４を通過させて外部へ排出することによりフィルタ室９６の気泡によって内部流路９２が閉塞されるのを解消あるいは予防するクリーニングとがある。なお、キャッピング部材４１によるノズル２３の封止の解除は、吸引ポンプ４５を停止すると共に大気開放弁４６を開弁することにより行なわれる。なお、吸引ポンプ４５や大気開放弁４６には伸縮性のあるチューブが接続されている。キャッピング部材４１の内部には、インク滴が直接着弾する上側インク吸収体５５と、この上側インク吸収体５５に着弾したあと下方に透過してきたインク滴を吸収する下側インク吸収体５６と、上側インク吸収体５５と下側インク吸収体５６との間に配置されたメッシュ状の電極部材５７とが配置されている。上側インク吸収体５５は、電極部材５７と略同電位となるように導電性のスポンジによって形成され、その表面が検査領域５２となっている。このスポンジは、着弾したインク滴が速やかに下方に移動可能な透過性の高いものであり、ここではエステル系ウレタンスポンジ（商品名：エバーライトＳＫ−Ｅ，ブリジストン（株）製）が用いられている。キャリッジ２２が図１にてガイド２８の最右端（ホームポジション）に移動するとキャッピング部材昇降機構１００が作動してキャッピング部材４１がシーリング部材４１ａを介してノズルプレート２７に当接するが、このとき上側インク吸収体５５はノズルプレート２７と僅かな隙間をもって対向した状態となる。下側インク吸収体５６は、上側インク吸収体５５に比べてインクの保持力が高いものであり、フェルトなどの不織布によって作製されており、ここでは不織布（商品名：キノクロス，王子キノクロス（株）製）が用いられている。電極部材５７は、ステンレス（例えばＳＵＳ）製の金属からなる格子状のメッシュとして形成されている。このため、上側インク吸収体５５に一旦吸収されたインクは格子状の電極部材５７の隙間を通って下側インク吸収体５６に吸収・保持される。この電極部材５７は、メカフレーム８０（図１参照）を介してグランドに接地されている。ここでは、電極部材５７は、導電性を有する上側インク吸収体５５と接触しているため、上側インク吸収体５５の表面すなわち検査領域５２も電極部材５７と同様、グランドに接地されている。

ノズル検査装置５０は、図７に示すように、本実施形態では電圧印加回路５３と電圧検出回路５４とで構成されている。電圧印加回路５３は、インクジェットプリンタ２０の内部で引き回される数ボルトの電気配線の電圧を図示しない昇圧回路を介して数十〜数百ボルトに昇圧し、この昇圧後の直流電圧ＶｅをスイッチＳＷを介して印刷ヘッド２４のノズルプレート２７に印加する回路である。電圧検出回路５４は、ノズルプレート２７の電圧変化を検出するように接続され、ノズルプレート２７の電圧信号を積分し反転増幅したあとの信号をＡ／Ｄ変換してコントローラ７０へ出力するように構成されている。なお、電圧検出回路５４や図示しない昇圧回路はヘッド駆動用基板３０に搭載されている。

コントローラ７０は、図１に示すように、メカフレーム８０の裏面に取り付けられたメイン基板８４上に設けられ、ＣＰＵ７２を中心とするマイクロプロセッサとして構成されており、各種処理プログラムを記憶したＲＯＭ７３と、一時的にデータを記憶したりデータを保存したりするＲＡＭ７４と、データを書き込み消去可能なフラッシュメモリ７５と、外部機器との情報のやり取りを行うインタフェース（Ｉ／Ｆ）７９と、図示しない入出力ポートとを備えている。なお、ＲＯＭ７３には、後述するメインルーチンやノズル検査ルーチンなどの各処理プログラムが記憶されている。また、ＲＡＭ７４には、印刷バッファ領域が設けられており、この印刷バッファ領域にユーザＰＣ１１０からＩ／Ｆ７９を介して送られてきた印刷データが記憶される。このコントローラ７０には、ノズル検査装置５０の電圧検出回路５４から出力された電圧信号や、フォトディテクタ６２からのキャリッジ２２のポジション信号などが図示しない入力ポートを介して入力されるほか、ユーザＰＣ１１０から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７９を介して入力される。また、コントローラ７０からは、印刷ヘッド２４（マスク回路４７や圧電素子４８を含む）への制御信号やスイッチＳＷへの切替信号、ヘッド駆動波形生成回路８６への制御信号、駆動モータ３３への制御信号、キャリッジモータ３４ａへの駆動信号などが図示しない出力ポートを介して出力されるほか、ユーザＰＣ１１０への印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ７９を介して出力される。

次に、こうして構成された本実施形態のインクジェットプリンタ２０の動作、特に、インク供給針９０のフィルタ室９６に蓄積された気泡を外部に排出するための動作について説明する。図８は、コントローラ７０のＣＰＵ７２により実行されるメインルーチンのフローチャートである。このメインルーチンは、インクジェットプリンタ２０の電源がオンされたあと所定時間間隔毎に（例えば、数ｍｓｅｃや数十ｍｓｅｃ毎など）繰り返し実行される。

メインルーチンが実行されると、ＣＰＵ７２は、まず、タイマ値Ｔ１，Ｔ２を入力し（ステップＳ１００）、入力したタイマ値Ｔ１が閾値Ｔ１ｒｅｆ以上か否かを判定する（ステップＳ１１０）。ここで、タイマ値Ｔ１は、後述する印刷ヘッド２４のクリーニングが実行されたときに値０にリセットされるタイマである。なお、タイマ値Ｔ２については後述する。また、閾値Ｔ１ｒｅｆは、本実施形態では、後述するノズル検査を実行するタイミングを定めるものであり、例えば、１ヶ月などのように設定されている。タイマ値Ｔ１が閾値Ｔ１ｒｅｆ未満のときには、フィルタ室９６内の気泡の成長度合いは小さいと判断し、何もせずに本ルーチンを終了する。

一方、タイマ値Ｔ１が閾値Ｔ１ｒｅｆ以上のときには、検査要求フラグＦを調べ（ステップＳ１２０）、検査要求フラグＦが値０のときには、検査要求フラグＦに値１を設定すると共に（ステップＳ１３０）、ノズル検査ルーチンを実行する（ステップＳ１５０）。ここで、図８のメインルーチンの説明を中断し、ノズル検査ルーチンについての詳細を説明する。図９は、コントローラ７０により実行されるノズル検査ルーチンの一例を示すフローチャートである。ノズル検査ルーチンが実行されると、コントローラ７０のＣＰＵ７２は、まず、キャリッジモータ３４ａを駆動してキャリッジ２２をホームポジションに移動する（ステップＳ２１０）。キャリッジ２２がホームポジションに移動されると、キャッピング部材昇降機構１００が作動してキャッピング部材４１を上昇させ、キャッピング部材４１と印刷ヘッド２４のノズルプレート２７とがシーリング部材４１ａを介して接触した状態となる。このとき、ノズルプレート２７とキャッピング部材４１内の検査領域５２とは互いに向かい合い数ｍｍ程度に接近した状態となる。続いて、各ノズル列４３に対応するインクカートリッジ２６のインク残量Ａｃ，Ａｍ，Ａｙ，Ａｋを入力し（ステップＳ２２０）、入力したインク残量Ａｃ，Ａｍ，Ａｙ，Ａｋのうち残量が最も多いインクカートリッジ２６に対応するノズル列４３を検査対象に設定し（ステップＳ２３０）、駆動周波数を最大周波数に設定し（ステップＳ２４０）、設定した駆動周波数をもって原信号ＯＤＲＶを生成すると共に第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３のパルスＰ３の３つのパルスの駆動信号ＤＲＶｎが圧電素子４８に出力されて検査対象のノズル列４３の全ノズル２３から一原信号ＯＤＲＶあたりに３ショット（最大ショット数）のインク滴が吐出されるよう印刷信号ＰＲＴｎを出力する処理を所定時間に亘って行なう（ステップＳ２５０，Ｓ２６０）。ここで、印刷中では、原信号ＯＤＲＶはキャリッジ２２の主走査方向の移動に伴って画素位置に合わせて生成されるから、原信号ＯＤＲＶを生成する間隔としてはキャリッジ２２の移動速度や印刷解像度による制約を受け、若干の間隔を空けて設定される。一方、ノズル検査ルーチンでは、こうしたキャリッジ２２の移動速度や印刷解像度の制約を受けないから、原信号ＯＤＲＶを生成するヘッド駆動波形生成回路８６の回路上の制約や印刷ヘッド２４の吐出特性から可能な限りの最小の間隔とする。即ち、原信号ＯＤＲＶの生成の周波数を可能な最大周波数とするのである。これにより、短時間でノズル列４３の全ノズル２３から多数のインク滴を吐出することが可能となる。また、第１パルスＰ１と第２パルスＰ２と第３のパルスＰ３の３つのパルスの駆動信号ＤＲＶｎが圧電素子４８に出力されるよう印刷信号ＰＲＴｎを出力するから、一原信号ＯＤＲＶあたりのインク滴のショット数を最大とすることができ、これによっても、短時間でノズル列４３の全ノズル２３から多数のインク滴を吐出することが可能となる。なお、上述した最大周波数は、前者の意味で用いているが、原信号ＯＤＲＶに含まれるインク滴を吐出するためのパルスの全てを用いて一原信号ＯＤＲＶあたりのインク滴のショット数を最大とする意味として用いるものとしてもよい。この場合、原信号ＯＤＲＶの生成の間隔は印刷中と同一とするものとしても構わない。また、波形が異なる複数種の原信号ＯＤＲＶを生成可能なタイプのインクジェットプリンタでは、複数種の原信号ＯＤＲＶからインク滴の吐出量が最大となる原信号ＯＤＲＶを選択して用いるものとしてもよい。すなわち、圧電素子４８に印加するパルス（電圧）のうち最も振幅の大きいものを選択するのである。これによっても、ノズル列４３からのインク滴の吐出速度を速めることができる。こうしたノズル検査ルーチンでノズル列４３の全ノズル２３を駆動した際のインク消費量は比較的少量（例えば、０．１ｇや０．２ｇなど）である。図１０に、駆動周波数を最大として検査対象のノズル列４２の全ノズルを駆動した際に、インク供給針９０のフィルタ室９６に蓄積されている気泡が変形する様子を示す。図示するように、ノズル列４３のいずれのノズル２３も駆動していないときにはインク供給針９０のフィルタ室９６内の気泡は球形となっている（図１０（ａ）参照）。この状態から駆動周波数を最大として検査対象のノズル列４３の全ノズル２３を駆動すると、これに伴ってインク流路９２を流れるインクの流速が速くなり、気泡はフィルタ９４に押し潰される（図１０（ｂ）参照）。この気泡が所定サイズを超えているときには、変形した気泡によってインク供給針９０の内部通路９２が閉塞されるため、インクカートリッジ２６からのインクが各ノズル２３のインク室２９に供給されなくなり、ノズル列４３のほぼすべてのノズル２３からインク滴が吐出されなくなる（図１０（ｃ）参照）。したがって、ノズル列４３からのインク滴の吐出の有無を検出することにより、フィルタ室９６内の気泡の成長の度合いを調べることができる。なお、全ノズル２３の駆動を停止すると、変形していた気泡は元の形（球形）に戻る。ここで、所定時間は、フィルタ室９６内の気泡のサイズが大きい場合に、全ノズル２３の駆動を開始してから気泡の変形によってインク供給針９０の内部通路９２を閉塞してノズル２３からインク滴が吐出されなくなるまでの時間であり、予め実験的に定めたものを用いるものとした。

そして、検査対象のノズル列４３のノズル２３を駆動して（ステップＳ２６５）、電圧検出回路５４からの出力信号波形の出力レベルＶｏｕｔを入力し（ステップＳ２７０）、入力した出力レベルＶｏｕｔと閾値Ｖｒｅｆとを比較し（ステップＳ２８０）、出力レベルＶｏｕｔが閾値Ｖｅｒｆ以上のときにはノズル列２３にノズル不良は発生していないと判定して（ステップＳ２９０）、本ルーチンを終了し、出力レベルＶｏｕｔが閾値Ｖｒｅｆ未満のときにはノズル列２３のすべて又は一部にノズル不良が発生したと判定して（ステップＳ３００）、本ルーチンを終了する。ここで、図７に示すように、印刷ヘッド２４のノズルプレート２７は電圧印加回路５３によって電圧が印加されているから、ノズル２３からは帯電したインク滴が吐出され、この帯電したインク滴が飛翔して検査領域５２に着弾する際にノズルプレート２７上で電気的状態に変化が生じ、電圧検出回路５４により出力信号波形として検出される。この出力信号波形の振幅は、飛翔するインク滴の有無や大きさに依存し、ノズル２３が詰まってインク滴が飛翔しなかったりインク滴が所定の大きさよりも小さかったりしたときには、通常時に比べて小さくなるか略ゼロになる。したがって、出力信号波形の振幅すなわち出力レベルＶｏｕｔを検出することによりこの出力レベルＶｏｕｔに基づいてノズル２３の詰まりの有無を判定することができる。出力信号波形の振幅は、１ショット分のインク滴の吐出では微弱であるが、ノズル列４３の全ノズル２３を第１〜第３パルスＰ１〜Ｐ３で同時に駆動するから、全ノズル２３からインク滴が吐出されれば、電圧検出回路５４からは十分大きな振幅の出力信号波形を得ることができる。一方、ノズル列４３の全ノズル２３はインク供給針９０の内部通路９２を介してインクの供給を受けるから、前述したノズル検査によって変形した気泡により内部通路９２が閉塞されると、基本的には、全ノズル２３にノズル不良が発生し、電圧検出回路５４により検出される出力信号波形の振幅としては略ゼロになると考えられる。したがって、閾値Ｖｒｅｆは、これらを区別できるように定めるものとすればよい。なお、ステップＳ２６５では、全ノズル２３についてを駆動するものとしてもよいし、一部のノズル２３についてのみ駆動するものとしてもよい。この場合、駆動するノズル２３の数に応じて閾値Ｖｒｅｆを定めるものとすればよい。また、ノズル２３の駆動周波数についてもステップＳ２４０のように最大周波数とする必要はなく、印字中と同様の駆動周波数を用いるものとしてもよい。以上、ノズル検査ルーチンについて説明した。

図８のメインルーチンのステップＳ１５０に戻って、こうしてノズル検査ルーチンを実行し、ノズル不良が発生したと判定されたときには（ステップＳ１６０）、インク供給針９０のフィルタ室９６内の気泡は印刷中に内部通路９２を閉塞するおそれがありこの気泡を外部へ排出する必要があると判断し、ヘッドクリーニングを実行し（ステップＳ１７０）、クリーニングを実行した後に、タイマ値Ｔ１を値０にリセットすると共に（ステップＳ１８０）、検査要求フラグＦを値０に設定して（ステップＳ１９０）、本ルーチンを終了する。クリーニングは、キャッピング部材４１で印刷ヘッド２４を封止した状態で大気開放弁４６を閉弁すると共に吸引ポンプ４５を作動することにより行なわれる。これにより、フィルタ室９６内の気泡はフィルタ９４を通過して外部へ排出されることになる。ただし、こうしたクリーニングの実行に伴うインク消費量は、前述したノズル検査ルーチンの実行に伴うインク消費量に比して極めて多くなる（例えば２ｇや３ｇ，４ｇなど）。クリーニングの実行は、検査対象のノズル列４３にノズル不良が発生したときにも全ノズル列４３に対して行なわれる。これは、各色毎のフィルタ室９６内の気泡はいずれも均一の速度で成長していると考えられることに基づく。勿論、検査対象のノズル列４３に限定してクリーニングを実行するものとしてもよい。この場合、ノズル列４３毎に印刷ヘッド２４を封止できるようキャッピング部材４１を構成するものとすればよい。

一方、ノズル検査ルーチンでノズル不良が発生していないと判定されたときには（ステップＳ１６０）、インク供給針９０のフィルタ室９６内の気泡は印刷中に内部通路９２を閉塞するおそれがある程には成長していないからクリーニングの必要はないと判断し、タイマ値Ｔ２をリセットして（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。この場合、次回以降にメインルーチンが実行されたときに、ステップＳ１１０でタイマ値Ｔ１は閾値Ｔ１ｒｅｆ以上と判定され、ステップＳ１２０で検査要求フラグＦは値１と判定されるから、次に、タイマ値Ｔ２と閾値Ｔ２ｒｅｆとを比較し（ステップＳ１４０）、タイマ値Ｔ２が閾値Ｔ２ｒｅｆ以上のときにはインク供給針９０のフィルタ室９６内の気泡の成長度合いを調べるために再び図９のノズル検査ルーチンを実行し（ステップＳ１５０）、ノズル不良が発生したときにはフィルタ室９６内で成長した気泡を排出するためのクリーニングを実行してタイマ値Ｔ１をリセットすると共に検査要求フラグＦを値０に設定し（ステップＳ１７０〜Ｓ１９０）、ノズル不良が発生していないときにはタイマ値Ｔ２をリセットして（ステップＳ２００）、本ルーチンを終了する。ここで、閾値Ｔ２ｒｅｆは、ノズル検査ルーチンの実行時間間隔を定めるものであり、例えば、１週間おきなどのように設定されている。このように、前回クリーニングが実行されてから閾値Ｔ１ｒｅｆに相当する時間（例えば１ヶ月）が経過すると、まず、閾値Ｔ２ｒｅｆの相当する時間間隔（例えば１週間おきなど）で図９のノズル検査ルーチンを実行してインク供給針９０のフィルタ室９６内の気泡の成長の度合いを確認し、ノズル不良が発生したときに気泡が十分成長していると判断してその気泡を外部へ排出するためのクリーニングを実行する。図１１に、フィルタ室９６内の気泡サイズの時間変化の様子を示す。なお、図１１中、「Ｖ１」は印字のためにノズル列４３を通常駆動したときにノズル不良が発生する気泡のサイズを示し、「Ｖ２」は図９のノズル検査ルーチンによりノズル列４３を最大周波数で駆動したときにノズル不良が発生する気泡のサイズを示す。また、「ｔ５」はクリーニングが実行された時刻を示す。図示するように、フィルタ室９６内の気泡のサイズは時間の経過と共に徐々に大きくなる。フィルタ室９６内の気泡のサイズＶと経過時間Ｔとの関係を次式（１）に示す。式（１）中の「Ｖｏ」はクリーニングの実行直後における気泡の初期状態のサイズを示し、「Ｋ」は気泡の成長速度を示す。ここで、気泡の成長速度は、インクジェットプリンタ２０の使用環境によって大きく変動し、例えば、高温時は低温時に比して速くなる。このため、ノズル検査ルーチンを実行しないときには、インクジェットプリンタ２０が如何なる使用環境に置かれても、即ち最速の成長速度で気泡が成長してもその気泡によってインク供給針９０の内部通路９２を閉塞することがないよう早めのタイミングでクリーニングを実行する必要があるが、この場合、クリーニングの実行頻度が多くなり、インク消費量が増大してしまう。そこで、インク消費量がクリーニングに比して極めて少ないノズル検査ルーチンを実行してフィルタ室９６内の気泡の成長度合いを確認しながらクリーニングを実行することにより、インクを大量に消費するクリーニングの実行頻度を減らし、全体のインク消費量が増加するのを抑制しているのである。具体的には、印字中にノズル不良が発生しないようにするためには気泡がサイズＶ１に成長する前にクリーニングを実行しなければならず、最速の成長速度で気泡が成長する場合すなわち高温時には、気泡が初期サイズＶ０からサイズＶ２に成長するまでの所要時間は閾値Ｔ１ｒｅｆであり、気泡がサイズＶ２からサイズＶ１に成長するまでの所要時間は閾値Ｔ２ｒｅｆである。従って、この場合、前回クリーニングを実行してからの経過時間が閾値Ｔ１ｒｅｆとなったときにクリーニングを行なえばよい。一方、常温時や低温時には、高温時に比して気泡の成長速度は遅いから、前回クリーニングを実行してからの経過時間が閾値Ｔ１ｒｅｆを超えても気泡はノズル検査ルーチンによりノズル不良を引き起こす程のサイズＶ２には成長しておらず、クリーニングを実行を閾値Ｔ１ｒｅｆ以降に遅らせることができる。このとき、閾値Ｔ２ｒｅｆは、最速の成長速度で気泡が成長した場合に気泡がサイズＶ２からサイズＶ１に成長するまでの所要時間として定めているから、ノズル検査ルーチンを閾値Ｔ２ｒｅｆの時間間隔で実行（時刻ｔ１，ｔ２，ｔ３，ｔ４，ｔ５で実行）はすることにより、ノズル検査ルーチンでノズル不良が発見されなければそこから閾値Ｔ２ｒｅｆまでの期間内は印字中にノズル不良が発生することはない。即ち、閾値Ｔ２ｒｅｆは、印字中にノズル不良を発生させないためのマージン期間として考えることができる。図１１の例では、前回クリーニングが実行されてからの経過時間が閾値Ｔ１ｒｅｆを超えて閾値Ｔ２ｒｅｆの時間間隔で５回に亘ってノズル検査ルーチンを実行したときにノズル不良が発生し、クリーニングが実行されている。このように、上述した閾値Ｔ１ｒｅｆや閾値Ｔ２ｒｅｆ，サイズＶ１，Ｖ２，ノズル検査ルーチンにおけるノズル列４３の駆動方法の各パラメータを実験的に定めることにより、インクが無駄に消費されることがないように最適なタイミングでクリーニングを行なうことができるのである。なお、上述した各パラメータの設定の方法としては、先に閾値Ｔ１ｒｅｆを定めた上でこれに適合する閾値Ｔ２ｒｅｆやサイズＶ２などを定めたり、先に閾値Ｔ２ｒｅｆを定めた上でこれに適合する閾値Ｔ１ｒｅｆやサイズＶ２を定めるなど種々の手法を採用し得る。

Ｖ＝Ｖｏ＋Ｋ・Ｔ （１）

ステップＳ１１０でタイマ値Ｔ１が所定時間Ｔ１ｒｅｆ未満と判定されたり、ステップＳ１４０でタイマ値Ｔ２が所定時間Ｔ２ｒｅｆ未満と判定されたときには、第２検査タイミングが到来しているか否かを判定し（ステップＳ２０２）、第２検査タイミングが到来していないときにはそのまま本ルーチンを終了し、第２検査タイミングが到来しているときには第２ノズル検査ルーチンを実行する（ステップＳ２０４）。ここで、第２ノズル検査の実行タイミングとしては、印刷ジョブを受け付けたときや、１ページの印刷が完了したとき、所定ページ数の印刷が完了したときなどとすることができる。第２ノズル検査ルーチンとしては、ノズル列４３の各ノズル２３の開口部分に目詰まりが生じていないかを検査するものであり、例えば、キャリッジ２２をホームポジション（検査領域５２）に移動させ、電圧印加回路５３によってノズルプレート２７に電圧を印加すると共にキャッピング部材４１の検査領域５２を接地した状態で検査対象のノズル列４３の各ノズル２３から個別にインク滴を吐出することにより検査領域５２で生じる電気的状態の変化を電圧検出回路５４により検出することによりノズル２３の吐出不良を個別に検査することにより行なう。このときのノズル２３の駆動周波数は、印字中のものと同様の駆動周波数が用いられる。従って、インク供給針９０の内部通路９２を流れるインクの流速は、図９のノズル検査ルーチンにおいて内部通路９２を流れるインクの流速よりも遅いものとなる。第２ノズル検査の結果、全ノズル２３が正常のときには（ステップＳ２０６）、何もせずに本ルーチンを終了し、いずれかのノズル２３に吐出不良があるときには（ステップＳ２０６）、前述したように比較的少量のインクを吸引してノズル２３の開口部分の目詰まりを解消するためのクリーニング（第２クリーニング）を実行して（ステップＳ２０８）、本ルーチンを終了する。

図１２にクリーニングの実行タイミングを示すタイムチャートを示す。図示するように、実施例では、前回クリーニングを実行してから所定時間Ｔ１ｒｅｆが経過すると、まず、ノズル不良が発生するまでノズル検査ルーチンを所定時間間隔Ｔ２ｒｅｆで実行し、ノズル不良が発生すると、インク供給針９０のフィルタ室９６内の気泡が内部通路９２を閉塞するおそれがある程に成長していると判断し、クリーニングを実行する。したがって、クリーニングの実行頻度としては、所定時間Ｔ１ｒｅｆにノズル検査ルーチンでノズル不良が発生するまでの時間を加えた時間間隔となる。図１２の例では、所定時間Ｔ１ｒｅｆが経過した後、所定時間Ｔ２ｒｅｆの間隔でノズル検査ルーチンを４回実行したときにノズル不良が発生してクリーニングを実行している。一方、比較例では、フィルタ室９６内の気泡の状態を把握できないため、前回クリーニングを実行してから所定時間Ｔ１ｒｅｆの間隔で再度クリーニングを実行する。このように、実施例では、比較例と比べて、クリーニングの実行頻度を少なくすることができることがわかる。

ここで、本実施形態の構成要素と本発明の構成要素との対応関係を明らかにする。本実施形態の印刷ヘッド２４が「ヘッド」に相当し、ノズル検査装置５０や図９のノズル検査ルーチンを実行するコントローラ７０などが「吐出状態検査手段」に相当し、キャッピング部材４１や吸引ポンプ４５，図８のメインルーチンのステップＳ１８０を実行するコントローラ７０などが「クリーニング実行手段」に相当する。なお、本実施形態では、インクジェットプリンタ２０の動作を説明することにより本発明の液体吐出装置の制御方法の一例も明らかにしている。

以上詳述したインクジェットプリンタ２０によれば、前回クリーニングが実行されてから所定時間Ｔ１ｒｅｆ（例えば１ヶ月など）が経過したときには、インク供給針９０のフィルタ室９６内の流速を速めて気泡がフィルタ９４に押し潰されるよう最大周波数の駆動周波数で検査対象のノズル列４３の全ノズル２３を駆動すると共にノズル２３に不良が発生したか否かを判定するノズル検査をノズル不良が発生するまで所定時間Ｔ２ｒｅｆの間隔（例えば１週間毎など）で繰り返し実行し、ノズル検査においてノズル不良が発生したときにインク供給針９０のフィルタ室９６内の気泡を外部へ排出するためのクリーニングを実行するから、ノズル検査に比してインクを極めて大量に消費するクリーニングの実行頻度を減らすことができる。この結果、全体のインク消費量の増加を抑制することができる。しかも、ノズル検査では、各色インクのうちインク残量が最も多いインクに対応するノズル列４３を検査対象とするから、各色毎のインク残量のバラツキを抑制することができる。さらに、ノズル検査は、電圧印加回路５３によってノズルプレート２７に電圧を印加すると共にキャッピング部材４１の検査領域５２を接地し、その状態でノズル列４３からインク滴を吐出することにより検査領域５２で生じる電気的状態の変化を電圧検出回路５４により検出して行なうから、ノズル列４３の全ノズル２３からインク滴を一度に吐出するものであっても比較的容易に吐出不良を検出することができる。

本実施形態では、図９のノズル検査ルーチンで駆動周波数を最大として検査対象のノズル列４３の全ノズル２３を駆動してそのインク滴の吐出状態を調べるものとしたが、インク供給針９０のフィルタ室９６内の気泡をフィルタ９４に押し潰すことができればよいから、場合によっては最大周波数よりも若干低い駆動周波数でノズル２３を駆動するものとしてもよいし、検査対象のノズル列４３のうちの一部のノズルを駆動しないものとしてもよい。

本実施形態では、図９のノズル検査ルーチンで駆動周波数を最大として検査対象のノズル列４３の全ノズル２３を駆動することによりノズル２３からのインク滴の吐出状態を検査するものとしたが、検査対象のノズル列４３に対応するインク供給針９０の内部通路９２を図示しないポンプを用いて上流側から加圧した後に検査対象のノズル列４３の全ノズル２３または一部のノズル２３を駆動することによりノズル２３からのインク滴の吐出状態を検査するものとしてもよいし、検査対象のノズル列４３をキャッピング部材４１で封止して大気開放弁４６を閉弁すると共に吸引ポンプ４５を駆動することにより密閉空間内を減圧した後にキャッピング部材４１の封止を解除して検査対象のノズル列４３の全ノズル２３または一部のノズル２３を駆動することによりノズル２３からのインク滴の吐出状態を検査するものとしてもよい。これらの場合でも、印字中に比してインク供給針９０の内部通路９２の流速を速めることができ、フィルタ室９６内の気泡をフィルタ９４に押し潰すことができるから、本実施形態と同様のノズル検査を実行することができる。なお、前者の加圧の大きさや加圧時間，後者の減圧の大きさや減圧時間は、インク供給針９０の内部通路９２の流速を速めて気泡を押し潰すことができる程度となるように実験的に定めることができる。

本実施形態では、図９のノズル検査ルーチンにおいて各色のノズル列４３のうちインク残量が最も多いノズル列を検査対象としてノズル検査を実行するものとしたが、これに限定されるものではなく、インク残量に関係なく特定のノズル列４３（例えば、ブラックＫなど）を検査対象としてノズル検査を実行するものとしてもよいし、全ノズル列４３を検査対象としてノズル検査を実行しノズル不良が発見されたノズル列に対してのみクリーニングを実行するものとしてもよい。後者の場合、全ノズル列４３を同じタイミングで検査するものとしてもよいし、異なるタイミングで検査するものとしてもよい。例えば、１週間の間隔をもってタイミングをズラしてノズル検査を実行するものとしても構わない。

本実施形態では、図９のノズル検査ルーチンを所定時間間隔Ｔ２ｒｅｆで実行するものとしたが、所定時間間隔Ｔ２ｒｅｆで実行するものに限定されるものではなく、例えば、印刷が指示されたときに印刷の開始に先だって実行するものとしてもよい。また、本実施形態では、図９のノズル検査ルーチンを前回クリーニングを実行してから所定時間Ｔ１ｒｅｆが経過したときや前回ノズル検査ルーチンを実行（ノズル不良発生せず）してから所定時間Ｔ２ｒｅｆが経過したときに直ちに今回のノズル検査ルーチンを実行するものとしたが、直ちに実行するものに限定されるものではなく、例えば、印刷が指示されるのを待って印刷の開始に先だって実行するなどとしても構わない。

本実施形態では、印刷ヘッド２４のノズルプレート２７とキャッピング部材４１とをシーリング部材４１ａを介して接触させた状態でインクをキャッピング部材４１内の検査領域５２に着弾させてノズル検査を行うようにしたが、検査領域５２をキャッピング部材４１以外の箇所に設けてもよい。例えば、図１においてプラテン４４の左端又は右端に別途検査領域を設けてもよい。あるいは、プラテン４４の印刷可能領域を外れた左端にフラッシング領域を形成し、このフラッシング領域を検査領域と兼用してもよい。なお、フラッシング領域は、ノズル２３の先端でインクが乾燥して固化するのを防止するために定期的又は所定のタイミングで印刷データとは無関係にインク滴を吐出させる、いわゆるフラッシング動作を行うときに利用される。

本実施形態では、印刷ヘッド２４に電圧を印加し検査領域５２をグランド電位に接地するようにしたが、印刷ヘッド２４をグランド電位に接地し検査領域５２に電圧を印加してもよい。但し、検査領域５２をキャッピング部材４１の内部ではなくオープンな箇所に設けた場合には、検査領域の周辺に溜まったインク堆積物により電流がリークして印刷ヘッド２４と検査領域との間に十分な大きさの電位差が発生しないおそれがあるのに対して、印刷ヘッド２４に電圧を印加し検査領域をグランド電位に接地する場合にはそのようなおそれがない。

本実施形態では、上側インク吸収体５５を導電性を有するスポンジで作製したが、導電性を有さないスポンジで作製したものをインク吐出検査前に水又はインクで濡らして導電性を有するようにしてもよい。また、上側インク吸収体５５を省略するものとしても差し支えない。

本実施形態では、電圧検出回路５４を印刷ヘッド２４側の電気的状態の変化を検出するようにしたが、検査領域５２側の電気的状態の変化を検出するようにしてもよい。

本実施形態では、ノズル検査を、電圧印加回路５３によってノズルプレート２７に電圧を印加すると共にキャッピング部材４１の検査領域５２を接地し、その状態でノズル列４３からインク滴を吐出することにより検査領域５２で生じる電気的状態の変化を電圧検出回路５４により検出して行なうものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、レーザーがノズル列４３からのインク滴の飛翔経路を横切るよう受光素子と発光素子とを配置して発光素子から出力されたレーザーが受光素子に入力されるか否かによりノズル検査を行なうものとしたり、記録紙Ｓを搬送すると共に検査対象のノズル列４３からインク滴を吐出して検査用のマークを印刷すると共に印刷したマークをフォトセンサで読み取ることによりノズル検査を行なうものとしてもよい。前者の場合でも、後者の場合でも、印字中のノズル２３の制御よりもインク供給針９０の内部通路９２の流速が速まるようノズル２３を駆動制御（最大周波数で駆動制御）した後に印字中と同様の制御によりノズル列４３のノズル２３を駆動することによりノズル２３からインク滴が正常に吐出されたか否かを判定するものとしてもよいし、印字中のノズル２３の制御よりもインク供給針９０の内部通路９２の流速が速まるようノズル２３を駆動制御すると共にこの駆動制御を継続しながらノズル２３からインク滴が正常に吐出されたか否かを判定するものとしてもよい。

本実施形態では、インクジェットプリンタとして主走査方向の印刷ヘッド２４の移動を伴ってインク滴を記録紙Ｓに吐出するものに適用して説明したが、記録紙Ｓの幅の分だけノズルが配列されたいわゆるラインヘッドを備えるインクジェットプリンタに適用するものとしてもよい。

本実施形態では、本発明のインクジェット記録装置の一例としてインクジェットプリンタを示したが、本発明はインクジェット記録方式を採用した装置であれば特に限定されるものではなく、例えばファクシミリ装置や複合機などのＯＡ機器のほか、カラーフィルタ等のデバイスを製造するための製造装置などに適用してもよい。

上述した実施形態では、本発明の液体吐出装置をインクジェットプリンタ２０に具体化した例を示したが、インク以外の他の液体（機能材料の粒子が分散されている液状体（分散液）やジェルのような流状体も含む）などを吐出する液体吐出装置に具体化してもよい。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、面発光ディスプレイ及び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溶解した液体を吐出する液体吐出装置、同材料を分散した液状体を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置としてもよい。また、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、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吐出する液体吐出装置、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吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流体吐出装置としてもよい。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に何ら限定されることはなく、本発明の技術的範囲に属する限り種々の態様で実施し得ることは勿論である。

本実施形態のインクジェットプリンタ２０の構成の概略を示す構成図。 キャリッジ２２を背面下側から見たときの斜視図。 キャリッジ２２の左側面図（破断面図であり円内は部分拡大断面図）。 インク供給針９０の断面構成を示す断面構成図。 印刷ヘッド２４の電気的接続を表す説明図。 紙送り機構３１の説明図。 ノズル検査装置５０の構成の概略を示す構成図。 メインルーチンのフローチャート。 ノズル検査ルーチンのフローチャート。 気泡が変形する様子を示す説明図。 気泡サイズと経過時間との関係を示す説明図。 ヘッドクリーニングの実行タイミングを示すタイムチャート。

符号の説明

２０ インクジェットプリンタ、２１ プリンタ機構、２２ キャリッジ、２３，２３Ｙ，２３Ｍ，２３Ｃ，２３Ｋ ノズル、２４ 印刷ヘッド、２５ キャビティプレート、２６ インクカートリッジ、２６ａ インク供給孔、２６ｂ 集積回路基板、２７ ノズルプレート、２８ ガイド、２９ インク室、３０ ヘッド駆動用基板、３１ 紙送り機構、３２ キャリッジベルト、３３ 駆動モータ、３４ａ キャリッジモータ、３４ｂ 従動ローラ、３５ 紙送りローラ、３６ 給紙ローラ、３７ 排紙ローラ、３８ 給紙トレイ、３９ 記録紙挿入口、４１ キャッピング部材、４１ａ シーリング部材、４３，４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ ノズル列、４４ プラテン、４５ 吸引ポンプ、４６ 大気開放弁、４７ マスク回路、４８ 圧電素子、５０ ノズル検査装置、５２ 検査領域、５３ 電圧印加回路、５４ 電圧検出回路、５５ 上側インク吸収体、５６ 下側インク吸収体、５７ 電極部材、６２ フォトディテクタ、６４ エンコーダ用基板、６６ コネクタ部、６８ リニアスケール、７０ コントローラ、７２ ＣＰＵ、７３ ＲＯＭ、７４ ＲＡＭ、７５ フラッシュメモリ、７９ インタフェース（Ｉ／Ｆ）、８０ メカフレーム、８２ フラットケーブル、８４ メイン基板、８５ 振動板、８６ ヘッド駆動波形生成回路、９０ インク供給針、９２ 内部通路、９４ フィルタ、９６ フィルタ室、９８ インク流路、１００ キャッピング部材昇降機構、１１０ ユーザＰＣ。

Claims (13)

1. ターゲットに液体を吐出する液体吐出装置であって、
   液体を貯留する液体貯留部と、液体を吐出するノズル列と、前記液体貯留部に貯留されている液体を前記ノズル列に供給する液体供給路とが形成されたヘッドと、
   所定のタイミングをもって前記ターゲットに液体を吐出するときの前記液体供給路の流速よりも速い検査用流速となるよう該液体供給路の流速を制御して前記ノズル列からの液体の吐出状態を検出する吐出状態検査を実行する吐出状態検査手段と、
   前記吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されたときには前記ヘッドのクリーニングを実行し、前記吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されなかったときには前記ヘッドのクリーニングを実行しないクリーニング実行手段と
   を備える液体吐出装置。
2. 前記吐出状態検査手段は、所定の大きさの気泡が前記液体供給路内を閉塞する時間に亘って前記検査用流速で該液体供給路の流速を制御して前記吐出状態検査を実行する手段である請求項１記載の液体吐出装置。
3. 前記吐出状態検査手段は、前記ターゲットに液体を吐出するときよりも高周波数域の駆動周波数をもって前記ヘッドを駆動制御して前記吐出状態検査を実行する手段である請求項１または２記載の液体吐出装置。
4. 前記吐出状態検査手段は、前記ノズル列の略全数から液体が吐出されるよう前記ヘッドを駆動制御して前記吐出状態検査を実行する手段である請求項１ないし３いずれか１項に記載の液体吐出装置。
5. 前記吐出状態検査手段は、前記ターゲットに液体を吐出するときよりも速く前記ノズル列から液体が吐出されるよう前記ヘッドを駆動制御する手段である請求項１ないし４いずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 前記吐出状態検査手段は、前記液体供給路の上流側から液体を加圧することにより前記検査用流速となるよう該液体供給路の流速を制御する手段である請求項１または２記載の液体吐出装置。
7. 前記吐出状態検査手段は、前記ノズル列の吐出口を封止して減圧することにより前記検査用流速となるよう該液体供給路の流速を制御する手段である請求項１または２記載の液体吐出装置。
8. 前記吐出状態検査手段は、前記所定のタイミングとして、前記クリーニング実行手段により前回クリーニングが実行されてから第１の所定時間が経過したときに前記吐出状態検査を実行し、該検査により吐出不良が検出されなかったときには該吐出不良が検出されるまで前記第１の所定時間よりも短い第２の所定時間が経過する毎に前記吐出状態検査を実行する手段である請求項１ないし７いずれか１項に記載の液体吐出装置。
9. 前記第１の所定時間は、前記液体供給路内の気泡が最も速く成長する条件下での該気泡の成長速度に基づいて設定されてなる請求項８記載の液体吐出装置。
10. 請求項１ないし９いずれか１項に記載の液体吐出装置であって、
    前記所定のタイミングとは異なるタイミングをもって前記検査用流速よりも遅い第２の検査用流速となるよう前記液体供給路の流速を制御して前記ノズル列からの液体の吐出状態を検査する第２の吐出状態検査手段と、
    前記第２の吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されたときには前記クリーニング実行手段よりも少ない液体の消費を伴って前記ヘッドのクリーニングを実行し、前記吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されなかったときには前記ヘッドのクリーニングを実行しない第２のクリーニング実行手段と、
    を備える液体吐出装置。
11. 請求項１ないし１０いずれか１項に記載の液体吐出装置であって、
    前記ヘッドは、各色の液体を貯留する複数の液体貯留部と、各色の液体を吐出する複数のノズル列と、前記複数の液体貯留部に貯留されている液体を対応するノズル列に供給する複数の液体供給路とが形成され、
    前記吐出状態検査手段は、前記複数のノズル列毎に異なるタイミングをもって前記吐出状態検査を実行する手段であり、
    前記クリーニング実行手段は、前記吐出状態検査手段により吐出不良が検出されたノズル列に対して前記クリーニングを実行する手段である
    液体吐出装置。
12. 請求項１ないし１０いずれか１項に記載の液体吐出装置であって、
    前記ヘッドは、各色の液体を貯留する複数の液体貯留部と、各色の液体を吐出する複数のノズル列と、前記複数の液体貯留部に貯留されている液体を対応するノズル列に供給する複数の液体供給路とが形成され、
    前記吐出状態検査手段は、前記複数のノズル列のうち所定のノズル列からの液体の吐出状態を検出する手段であり、
    前記クリーニング実行手段は、前記吐出状態検査手段により前記所定のノズル列の吐出不良が検出されたとき、前記複数のノズル列のすべてに対して前記クリーニングを実行す
    る手段である
    液体吐出装置。
13. 液体を貯留する液体貯留部と液体を吐出するノズル列と前記液体貯留部に貯留されている液体を前記ノズル列に供給する液体供給路とが形成されたヘッドと、を備え、ターゲットに液体を吐出する液体吐出装置の制御方法であって、
    （ａ）所定のタイミングをもって前記ターゲットに液体を吐出するときの前記液体供給路の流速よりも速い検査用流速となるよう該液体供給路の流速を制御して前記ノズル列からの液体の吐出状態を検出する吐出状態検査を実行し、
    （ｂ）前記ステップ（ａ）により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されたときには前記ヘッドのクリーニングを実行し、前記吐出状態検査手段により前記ノズル列からの液体の吐出不良が検出されなかったときには前記ヘッドのクリーニングを実行しない
    液体吐出装置の制御方法。

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