JP2010030185A - 液滴吐出装置および液滴吐出装置の不良ノズル回復方法 - Google Patents

Abstract

【課題】紙粉などの異物付着に起因する不良ノズルをインク吸引によらずに回復させるこ
とのできるインクジェットプリンタの不良ノズル回復方法を提案すること。
【解決手段】インクジェットプリンタ１の不良ノズル回復方法では、インクジェットヘッ
ド１２のノズルが不良ノズルであるか否かを検出するノズルチェック工程（Ｓ１ａ）と、
このノズルチェック工程が印刷動作中に行われたか否かを判別する判別工程（Ｓ６ａ）と
、ノズルチェック工程が印刷動作中に行われ、当該ノズルチェック工程において不良ノズ
ルが検出された場合に、インクジェットヘッド１２のノズル面１２ａをワイピングするヘ
ッドクリーニング工程（Ｓ８ｇ）とを有している。印刷動作中においては、紙粉などの異
物付着に起因する不良ノズルの発生確率が最も高いので、ワイピングによって殆どの場合
において不良ノズルを回復させることができ、無駄なインク消費量を低減できる。
【選択図】図８

Description

本発明は、液滴吐出ヘッドのノズルにおける液滴の吐出不良を、インクを無駄にせずに
効率良く回復するための液滴吐出装置の不良ノズル回復方法に関する。

インクジェットヘッドなどの液滴吐出ヘッドを搭載したインクジェットプリンタなどの
液滴吐出装置では、インクジェットヘッドの各ノズルが、ノズル内に残っているインクな
どの液滴の増粘や気泡の混入、異物の付着などによって目詰まり状態になり、インク液滴
を吐出できない吐出不能に陥ることがある。また、ノズルが部分的に詰まり、十分な量の
インク液滴を吐出できない吐出不良状態に陥ることがある。このような状態に陥ったノズ
ル（以下、不良ノズルと呼ぶ。）が含まれているインクジェットヘッドを用いて印刷を行
うとドット抜けなどが発生して印刷品位が低下するおそれがある。そこで、定期的に、あ
るいは所定のタイミングで、インクジェットヘッドを印刷領域外へ移動させてヘッドクリ
ーニング処理を行う必要がある。

特許文献１にはノズルチェックおよびヘッドクリーニングを行うノズルチェック機能付
きのプリンタが開示されている。このプリンタでは、電源投入時に、起動処理の一部とし
てノズルチェックおよびヘッドクリーニングを行っている。また、ノズルチェックを行っ
て不良ノズルの個数をチェックし、不良ノズル数がユーザが設定した閾値以上ならば不良
ノズル数に対応する内容のヘッドクリーニングを行い、不良ノズル数が閾値未満ならばヘ
ッドクリーニングを行わないようにしている。
特開２００７−７９６０号公報

従来においては、特許文献１に開示されているように、ノズルチェックによって不良ノ
ズルを回復するためのヘッドクリーニング処理においては、インクジェットヘッドの各ノ
ズルからインクを吸引する処理を行っている。すなわち、ノズル面に付着した異物などに
よって吐出不良が発生している軽微な不良状態のノズルについても、目詰まり状態の不良
ノズルと同様に所定量のインク吸引が行なわれている。

ここで、不良ノズル発生の一番の原因は紙粉などの異物がノズル表面に付着することで
ある。このような軽微な不良ノズルを回復させるためには、一般に、ノズル面をワイピン
グすればよく、各ノズルからインクを吸引する必要がない。しかしながら、従来において
は、ノズル面に付着した紙粉などに起因する不良ノズルについてもインク吸引によって不
良ノズル回復処理を行っているので、無駄に消費されるインク量が多いという問題点があ
る。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、紙粉などの異物付着に起因する不良ノズルを
インク吸引によらずに回復させるようにしたインクジェットプリンタなどの液滴吐出装置
の不良ノズル回復方法、および、当該方法を用いて不良ノズルの回復処理を行うインクジ
ェットプリンタなどの液滴吐出装置を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の液滴吐出装置の不良ノズル回復方法は、
液滴吐出ヘッドのノズルが不良ノズルであるか否かを検出するノズルチェック工程と、
前記ノズルチェック工程が液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後に行われたか否か
を判別する判別工程と、
前記ノズルチェック工程が前記液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後に行われ、当
該ノズルチェック工程において前記不良ノズルが検出された場合に、複数のヘッドクリー
ニング方法の中から前記液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングする方法を選択し実行す
るヘッドクリーニング工程とを有していることを特徴としている。

液滴吐出装置において、紙粉など異物がノズル面に付着する現象は一般に液滴吐出動作
中である。液滴吐出動作中においては吐出対象物にノズル面を対峙させた液滴吐出ヘッド
が移動しながら液滴吐出を行う。かかる液滴吐出ヘッドの移動に起因して吐出対象物側か
ら紙粉などの異物がノズル面に付着しやすい。したがって、液滴吐出動作中における不良
ノズル発生要因は主として紙粉などの異物付着であり、液滴吐出動作中以外においては、
衝撃などの外乱、長時間の不使用状態などが不良ノズルの主な発生要因である。

本発明では、液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後において行われたノズルチェッ
クにおいて不良ノズルが検出された場合には、当該不良ノズルの発生原因を紙粉などの異
物付着であるとみなし、ノズル面のワイピングを行なって不良ノズルを回復させるように
している。液滴吐出動作中においては、紙粉などの異物付着に起因する不良ノズルの発生
確率が最も高いので、ワイピングによって殆どの場合において不良ノズルを回復させるこ
とができる。したがって、本発明によれば、不良ノズル回復のために消費される無駄な液
量を低減できる。また、ワイピングは、ノズル面にヘッドキャップを被せてポンプ駆動に
よってインク吸引を行なう動作に比べて短時間で済むので、不良ノズルの回復処理を効率
良く行うことができる。

ここで、本発明の液滴吐出装置の不良ノズル回復方法においては、前記ヘッドクリーニ
ング工程の後に、前記不良ノズルの有無を検出する第２ノズルチェック工程と、前記不良
ノズルが検出された場合に、複数のヘッドクリーニング方法の中から前記液滴吐出ヘッド
の各ノズルから液を吸引する方法を選択し実行する第２ヘッドクリーニング工程とを有し
ていることが望ましい。ワイピングによっても回復できない場合に液吸引によって不良ノ
ズルを回復させることにより、不良ノズルを確実に回復させることができる。

また、本発明の液滴吐出装置の不良ノズル回復方法においては、前記判別工程において
前記ノズルチェック工程が前記液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後に行われていな
いと判定された場合に、複数のヘッドクリーニング方法の中から前記液滴吐出ヘッドの各
ノズルから液を吸引する方法を選択し実行する第３ヘッドクリーニング工程を有している
ことが望ましい。

液滴吐出装置において、液滴吐出動作中以外においては、衝撃などの外乱、長時間の不
使用状態などが不良ノズルの主な発生要因であり、この場合には、各ノズルへの気泡の混
入、各ノズル内の残留液の増粘などによって、ノズルの液吐出不能、目詰まり状態に陥っ
ている可能性が高い。したがって、各ノズルから液吸引を行なうことにより、気泡、残留
液を除去することができ、これによって、不良ノズルを確実に回復させることができる。

ここで、第２ヘッドクリーニング工程においては、複数のヘッドクリーニング方法の中
から前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル面のワイピング、および、各ノズルからの液吸引動
作の双方を選択し実行するようにすることもできる。

次に、本発明の液滴吐出装置は、
液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングするワイパ手段と、
前記液滴吐出ヘッドの各ノズルから液を吸引する液吸引手段と、
前記液滴吐出ヘッドのノズルが不良ノズルであるか否かを検出するノズルチェック手段
と、
前記ノズルチェック手段によるノズルチェックによって前記不良ノズルが検出された場
合に、前記ワイパ手段および前記液吸引手段の少なくとも一方を選択してヘッドクリーニ
ング動作を行なわせる制御手段とを有し、
当該制御手段は、液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後に行なった前記ノズルチェ
ックによって前記不良ノズルが検出された場合には、前記ワイパ手段を選択して前記ヘッ
ドクリーニング動作を行なうことを特徴としている。

ここで、前記制御手段は、前記ワイパ手段を用いた前記ヘッドクリーニング動作の後に
、前記ノズルチェック手段により前記ノズルチェックを行ない、当該ノズルチェックによ
って前記不良ノズルが検出された場合には、前記液吸引手段を選択して前記ヘッドクリー
ニング動作を行なうことが望ましい。

また、前記制御手段は、前記液滴吐出動作中以外の動作状態において行った前記ノズル
チェックによって前記不良ノズルが検出された場合には、前記液吸引手段を選択して前記
ヘッドクリーニング動作を行なうことが望ましい。

この代わりに、前記制御手段は、前記液滴吐出動作中以外の動作状態において行った前
記ノズルチェックによって前記不良ノズルが検出された場合には、前記ワイパ手段および
前記液吸引手段を選択して前記ヘッドクリーニング動作を行うようにしてもよい。

本発明では、液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後において行われたノズルチェッ
クにおいて不良ノズルが検出された場合には、ノズル面のワイピングを行なって不良ノズ
ルを回復させるようにしている。液滴吐出動作中においては、紙粉などの異物付着に起因
する不良ノズルの発生確率が最も高いので、ワイピングによって殆どの場合において不良
ノズルを回復させることができる。したがって、本発明によれば、不良ノズル回復のため
に消費される無駄な液量を低減できる。また、ワイピングは、ノズル面にヘッドキャップ
を被せてポンプ駆動によって液吸引を行なう動作に比べて短時間で済むので、不良ノズル
の回復処理を効率良く行うことができる。

以下に、図面を参照して、本発明の液滴吐出ヘッドの不良ノズル回復方法により不良ノ
ズルの回復処理を行う液滴吐出装置）の実施の形態を説明する。以下に述べる実施の形態
は、本発明をインクジェトプリンタに適用したものであるが、インクジェットプリンタ以
外の液滴吐出装置にも適用可能である。例えば、試薬、生体関連物質などをノズルから吐
出することにより分注する液滴吐出装置にも適用可能である。

（インクジェットプリンタの全体構成）
図１はインクジェットプリンタの外観斜視図であり、図２はそのロール紙カバーおよび
インクカートリッジカバーを全開にした状態を示す外観斜視図である。図３はインクジェ
ットプリンタの内部構造を示すために外装ケースを取り外した状態のプリンタ機構部を示
す斜視図である。

インクジェットプリンタ１は箱型の外装ケース２を備えており、この外装ケース２の前
面には、ロール紙カバー２ａおよびインクカートリッジカバー２ｂが左右に並んでおり、
これらの上には、印刷後の記録紙を排出するための排紙口３が形成されている。ロール紙
カバー２ａを開くと、図２、図３に示すように、外装ケース２の内部に形成されているロ
ール紙収納部４が開放状態になり、ここに収納されているロール紙５の補充や交換を行う
ことができる。インクカートリッジカバー２ｂを開くと、図３に示すように、インク液を
封入したインクカートリッジ６を装着するためのカートリッジ装着部７が開放状態になり
、インクカートリッジ６の装着や取り外しが可能になる。

外装ケース２の前面部分には、図２に示すように、ロール紙収納部４あるいはカートリ
ッジ装着部７に連通する開口の縁部に、ロール紙カバー２ａが閉じたことを検出するため
の開閉センサ２ｃ、および、インクカートリッジカバー２ｂが閉じたことを検出するため
の開閉センサ２ｄが取り付けられている。外装ケース２の内側の所定位置には、インクジ
ェットプリンタ１に外部から加えられた衝撃を検出するための衝撃センサ２ｅが取り付け
られている。衝撃センサ２ｅは、例えば、衝撃時の加速度による錘の動きを圧電材料や位
置センサなどにより検出するものが用いられる。

外装ケース２によって覆われているプリンタ機構部１０は、図３に示すように、ロール
紙収納部４の上側に配置された印刷機構１１と、ロール紙収納部４の右側に配置されたカ
ートリッジ装着部７と、このカートリッジ装着部７の上に配置されたヘッドクリーニング
機構４０とを備えている。また、後述するように、ロール紙収納部４に収納されたロール
紙５から引き出された記録紙を印刷機構１１による印刷位置を経由して搬送する紙送り機
構、排紙口３の近傍に位置する記録紙切断機構などの各種の機構を備えている。

図４はインクジェットプリンタ１の内部構造を示す概略断面図である。図３および図４
を参照してインクジェットプリンタ１の内部構造を説明する。ロール紙収納部４およびカ
ートリッジ装着部７の上側に配置されている印刷機構１１は、インクジェットヘッド１２
と、インクジェットヘッド１２が搭載されたキャリッジ１３と、キャリッジ１３をガイド
するための水平なキャリッジ軸１４とを備えている。キャリッジ１３は無端ベルト１５に
よりキャリッジモータ１６の出力軸に連結されており、キャリッジモータ１６の回転に基
づいてインクジェットヘッド１２がプリンタ幅方向すなわちロール紙５の紙幅方向に往復
移動する。

インクジェットヘッド１２は、インクを吐出するための複数のノズルが形成されたノズ
ル面１２ａを備えており、ノズル面１２ａがキャリッジ１３の下側において下向きになっ
て露出している。キャリッジ１３の上面にはインクジェットヘッド１２に接続された背圧
調整ユニット１７が搭載されており、背圧調整ユニット１７は、その背面側に接続された
ダンパユニット１８を介してインク供給チューブ１９の先端に接続されている。インクジ
ェットヘッド１２は、ロール紙収納部４の上側に水平に配置されたプラテン２０の上面に
よって規定される印刷位置を通って往復移動するときに、プラテン２０の上面に送り出さ
れた記録紙５ａにノズル面１２ａ上の各インクノズルからインク滴を吐出して印刷を行う
。印刷を行わないときには、インクジェットヘッド１２は、キャリッジ軸１４の右端まで
移動してヘッドクリーニング機構４０に対峙した待機位置（図３に示す位置）に戻る。

次に、図４を主に参照して紙送り機構を説明すると、プラテン２０の後側（搬送方向の
上流側）には、後側紙送りローラ２１および後側紙押えローラ２２がプリンタ幅方向に水
平に架け渡されている。後側紙送りローラ２１には、記録紙５ａを介して後側紙押えロー
ラ２２が上側から所定の押圧力で押し付けられている。プラテン２０の前端側には、前側
紙送りローラ２３および前側紙押えローラ２４が配置されている。前側紙送りローラ２３
には記録紙５ａを介して前側紙押えローラ２４が上側から押し付けられている。後側紙送
りローラ２１および前側紙送りローラ２３は紙送りモータ２５によって同期して回転駆動
される。

ロール紙５は、排紙口３から手で掴んだ分の長さを引き出された状態でロール紙カバー
２ａを閉めてセットされる。ロール紙収納部４のロール紙５から繰り出される記録紙５ａ
は、テンションガイド２６によって所定の張力が付与された状態でプラテン２０の上面の
印刷位置を経由する搬送路に沿って搬送される。紙送りモータ２５が駆動制御されると、
後側紙送りローラ２１および前側紙送りローラ２３が回転し、記録紙５ａが一定の送り量
で１行印刷毎に間欠送りされる。記録紙５ａの送りと同期してインクジェットヘッド１２
が駆動され、印刷位置を通過する記録紙５ａの表面に印刷が行われる。印刷済みの記録紙
５ａが排紙口３から排出された状態で停止し、排紙口３の近傍に配置された記録紙切断機
構８によって記録紙５ａの先端の印刷部分が切断され、印刷済みの記録紙片が発行される
。

（ヘッドクリーニング機構）
図５はヘッドクリーニング機構４０を取り出して示す斜視図である。ヘッドクリーニン
グ機構４０は、インクジェットヘッド１２のノズル面１２ａを封止するためのヘッドキャ
ップ４１と、ノズル面１２ａに付着しているインクや異物などを払拭するためのワイパ４
２と、インクジェットヘッドヘッド１２のノズル内に残留あるいは目詰まり等しているイ
ンクを吸引するためのインク吸引部４３を備えている。ヘッドキャップ４１、ワイパ４２
、およびインク吸引部４３はヘッドクリーニング機構４０のフレーム４４に取り付けられ
ている。フレーム４４は、キャリッジ軸１４やプラテン２０などを支持するインクジェッ
トプリンタ１の本体フレームに固定されている。

ヘッドキャップ４１は、待機位置におけるノズル面１２ａの真下に配置されており、ノ
ズル面１２ａに正対する上向きの封止面４１ａを備えている。ヘッドキャップ４１は、図
示しない駆動機構を作動させることにより、ノズル面１２ａに対して垂直な方向、すなわ
ち、キャリッジ軸１４と直交する方向に上下にスライド可能に構成されている。これによ
り、封止面４１ａがノズル面１２ａに対して近づく方向または遠ざかる方向にヘッドキャ
ップ４１が移動する。

図６はインクジェットヘッド１２およびヘッドキャップ４１が正対している状態を示す
部分断面図である。この図に示すように、ヘッドキャップ４１は、封止面４１ａの縁部４
１ｂが垂直に立ち上がっている箱型状であり、ゴムなどの弾力性のある素材で形成されて
いる。ヘッドキャップ４１は、ノズル面１２ａのノズル形成部分を縁部４１ｂで囲むよう
に覆いながら、ノズル面１２ａに密着させることが可能な大きさおよび形状である。封止
面４１ａおよび縁部４１ｂで囲まれる凹部４１ｃ内には、インク吸引部４３が備える図示
しないポンプモータから延びる吸引用チューブが接続されている。縁部４１ｂをノズル面
１２ａに密着させた状態でポンプモータが作動すると、ポンプモータの吸引力により凹部
４１ｃとノズル面１２ａで囲まれた密閉空間が減圧され、インクジェットヘッド１２の各
ノズルに残留しているインクが吸引されて凹部４１ｃ内に吐出される。

ワイパ４２はゴムなどの弾性材からなる板状の部材であり、ヘッドクリーニング機構４
０のフレーム４４に固定された図示しないガイド部材によって上下にスライド可能に保持
されている。ワイパ４２は、図示しない駆動機構を作動させることにより、ヘッドキャッ
プ４１と同様に、ノズル面１２ａに対して垂直な方向に移動可能に構成されている。ワイ
パ４２でノズル面１２ａを払拭する際には、ノズル面１２ａをワイパ４２の真上から横方
にずらした状態でワイパ４２を上昇させ、ワイパ４２の先端をノズル面１２ａの高さより
もわずかに上に突出させ、この状態でインクジェットヘッド１２をキャリッジ軸１４に沿
って移動させ、ワイパ４２の先端をノズル面１２ａに摺接させる。これにより、ノズル面
１２ａに付着した異物やインクがワイパ４２の先端によって掻きとられる。

印刷ジョブが終了してインクジェットヘッド１２を待機位置で待機させる場合には、縁
部４１ｂがノズル面１２ａの周囲に密着する位置までヘッドキャップ４１が移動してノズ
ルを封鎖する。これにより、待機時におけるノズル内のインクを増粘しにくくして目詰ま
り等を発生しにくくすることができる。また、インクジェットヘッド１２を待機位置側あ
るいは印刷位置側に移動させるタイミングに同期させてワイパ４２を上昇させることによ
り、ワイパ４２でノズル面１２ａを払拭するワイピング処理を行うことができる。

ノズルの目詰まり等によりヘッドクリーニングが必要になった場合には、ノズルを封鎖
する位置にヘッドキャップ４１を移動させた状態でポンプモータを作動させて凹部４１ｃ
とインクノズル面１２ａで囲まれた密閉空間内を吸引し、各インクノズルからインクを吐
出させるインク吸引処理を実行することができる。

また、インクノズル内のインク滴の状態を適切に保つために、インクジェットヘッド１
２をヘッドキャップ４１と対向させた状態で、インクジェットヘッド１２の全インクノズ
ルから、印刷動作とは関係なく、所定量のインクをヘッドキャップ４１の凹部４１ｃ内に
吐出させるフラッシング処理が定期的に行われる。また、この定期フラッシング処理で吐
出するインク滴よりも多量のインク滴をまとめて吐出させるフラッシング処理を所望のタ
イミングで実行し、これによりヘッドクリーニングを行ってノズルの目詰まり等を回復す
ることもできる。クリーニング処理として、上記ワイピング処理、インク吸引処理、フラ
ッシング処理のどれか、あるいは、これらの処理を適宜組み合わせて行うことができる。

（ノズルチェック機構）
ここで、これらのクリーニング処理を実際に行う前に、インクノズルからのインクの吐
出状態を検査するノズルチェック処理が行われる。ノズルチェック結果に基づき、ノズル
クリーニングを行うか否かなどを判断し、必要な場合にノズルクリーニング処理が行われ
る。

このノズルチェック処理を行うために、ヘッドクリーニング機構４０には不良ノズルを
検出するためのノズルチェック機構が備わっている。すなわち、凹部４１ｃ内には、吐出
された廃インクを吸収するための吸収材４１ｄが配置されていると共に、吸収材４１ｄと
電気的に導通するように導電材４１ｅが取り付けられている。導電材４１ｅを流れた電気
信号は配線などによって取り出される。この構成により、インクジェットヘッド１２の各
ノズルから帯電したインク液滴を吐出して、帯電したインク液滴が吸収材４１ｄに着弾す
る際に生じる電流変化の信号を取り出すことができる。インク液滴を吐出したにも拘らず
、この信号が所定の閾値以下の場合、ノズルの吐出不良と判断することができる。この他
に、不良ノズルの検出方法として、吐出したインク滴をレーザーなど光学的な手段で検出
する方法がある。

ノズルチェック処理は、具体的には、インクジェットヘッド１２のノズルから帯電した
インク液滴を吐出し、このインク液滴が凹部４１ｃ内の吸収材４１ｄに着弾する際の電流
変化の信号に基づき、ノズルからのインク液滴の吐出状態を検査する。ノズルチェック処
理の際には、ノズル面１２ａとヘッドキャップ４１における縁部４１ｂの上端との隙間Ｌ
１、および、ノズル面１２ａと吸収材４１ｄの表面との隙間Ｌ２が所定寸法になるように
ヘッドキャップ４１を位置決めし、この状態で、インクジェットヘッド１２とヘッドキャ
ップ４１が所定の電位差になるように、インクジェットヘッド１２側を接地し、ヘッドキ
ャップ４１側に電圧を印加し所定の電界状態にする。インクジェットヘッド１２から吐出
したインクは、この電界により着弾するまでに所定量の電荷を帯電する。インクが着弾す
ると帯電した電荷が導電材４１ｅに流れる。このようにすると、インク液滴の吐出状態を
精度良く検査することができる。

（制御系）
次に、図７はインクジェットプリンタ１の制御系を示す概略ブロック図である。インク
ジェットプリンタ１の制御系は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを備えた制御部３０を中心
に構成されている。制御部３０には、送受信部３１を介して、ホスト装置３２などの上位
機器から印刷データやコマンドなどが供給される。制御部３０は、ホスト装置３２などか
らの印刷指令に基づき、各部の駆動を制御して、紙送り動作および印刷動作を実行する。

制御部３０の出力側には、ヘッドドライバ１２ｂを介してインクジェットヘッド１２が
接続されている。また、モータドライバ３３、３４を介してキャリッジモータ１６および
紙送りモータ２５が接続されている。制御部３０の入力側には、操作入力部３０ａ、セン
サ２ｃ、２ｄ、２ｅ、記録紙搬送経路に配置されているセンサ群３５が接続されている。
制御部３０は、各センサの検出出力などに基づき、ノズルチェック処理、ヘッドクリーニ
ング処理、記録紙搬送処理、印刷処理などを制御する。

（ヘッドクリーニング実行時の制御）
次に、上記構成のプリンタ１におけるノズルチェックおよびヘッドクリーニング動作を
説明する。本例では、不良ノズルが多数発生する可能性がある所定の状態（不良ノズル多
発条件に該当する状態）でヘッドクリーニングを行った場合には、最初に行う１回目のク
リーニング処理を通常よりも強めにすることにより、できるだけ少ない回数および少ない
インク消費量でヘッドクリーニングを完了させるようにしている。また、印刷動作中また
は印刷動作の直後において不良ノズルが検出された場合には、まず、ワイピング処理によ
り不良ノズルの回復処理を行い、インク消費を伴うことなく印刷動作中に発生する不良ノ
ズルを回復させるようにしている。

なお、以下においては、インク吸引処理、フラッシング処理、ワイピング処理やこれら
を組み合わせた様々なクリーニング処理のうち、一例として、インクの吸引量が異なる４
種類のインク吸引処理のいずれかを、不良ノズル多発条件やその他の実施条件により適宜
選択して行う場合について説明する。

制御部３０は、ヘッドクリーニング処理の開始前には、以下の（１）〜（５）に示すよ
うに、プリンタ１が不良ノズル多発条件に該当する状態になったことを検出し、そのこと
を示す所定のフラグをセットする。

（１）タイマＡＩＤフラグ
インクジェットプリンタ１は、定期的にあるいは所定のタイミングで、ヘッドクリーニ
ング処理を行う。そのため、制御部３０は、直近の印刷処理あるいはヘッドクリーニング
処理から所定時間経過したことを内蔵するタイマにより検出した場合に、タイマＡＩＤフ
ラグをセットする。なお、印刷処理およびヘッドクリーニング処理以外の所定の処理から
所定時間経過した場合にタイマＡＩＤフラグをセットするようにしてもよい。

（２）衝撃検出フラグ
制御部３０は、インクジェットプリンタ１に所定の衝撃が発生したことを衝撃センサ２
ｅで検出した場合には、衝撃検出フラグをセットする。なお、すでに衝撃検出フラグがセ
ットされている状態で更にインクジェットプリンタ１の衝撃を検出した場合には、引き続
き衝撃検出フラグをセットしたままにする。

（３）起動処理フラグ
制御部３０は、インクジェットプリンタ１の電源スイッチがオン状態になった場合や、
ホスト装置などから入力された起動信号あるいはリセット信号や、インクジェットプリン
タ１の内部からのリセット信号を検出した場合には、起動処理あるいは再起動処理を行う
と共に、起動処理フラグをセットする。

（４）ヘッドクリーニング実行保留フラグ（ＡＩＤ保留フラグ）
制御部３０は、定期的あるいは所定のタイミングで行われるヘッドクリーニングが、そ
の実行開始タイミングにおいてプリンタ１が丁度印刷処理を実行中だったなどの何らかの
理由によって実行できなかった場合に、その回のヘッドクリーニングの実行を保留すると
共に、ヘッドクリーニング実行保留フラグ（以下、ＡＩＤ保留フラグという）をセットす
る。

（５）カバークローズフラグ
制御部３０は、インクジェットプリンタ１のロール紙カバー２ａが閉じたことを開閉セ
ンサ２ｃで検出した場合と、プリンタ１のインクカートリッジカバー２ｂが閉じたことを
開閉センサ２ｄで検出した場合の、２つの場合には、カバークローズフラグをセットする
。なお、すでにカバークローズフラグがセットされている状態で更にロール紙カバー２ａ
あるいはインクカートリッジカバー２ｂの開閉を検出した場合には、引き続きカバークロ
ーズフラグをセットしたままにする。

制御部３０は、上記タイマＡＩＤフラグがセットされているか否かを定期的にチェック
し、タイマＡＩＤフラグがセットされていることを検出した場合に、ヘッドクリーニング
処理を開始する。また、制御部３０は、インクジェットプリンタ１の操作部で所定のヘッ
ドクリーニング開始操作が行われた場合、あるいはホスト装置３２からヘッドクリーニン
グ実行指令が入力された場合、あるいはインクジェットプリンタ１の内部からのヘッドク
リーニング実行指令を検出した場合に、当該開始操作あるいはヘッドクリーニング実行指
令に基づき、タイマＡＩＤフラグの有無とは無関係にヘッドクリーニング処理を開始する
。

図８はヘッドクリーニング処理を示す概略フローチャートである。この図に従って説明
すると、制御部３０は、ヘッドクリーニング処理を開始すると、最初に、１回目のノズル
チェック処理を行う（ステップＳ１ａ：第１ノズルチェック工程）。そして、このノズル
チェック処理における不良ノズルの検出結果に基づき、クリーニングの要否判定を行う（
ステップＳ２）。要否判定では、不良ノズルが１箇所でも検出された場合にはクリーニン
グ処理が必要と判定し、全く検出されなかった場合には不要と判定する。なお、ヘッドク
リーニング処理を開始する際にインクジェットヘッド１２が待機位置にいなかった場合に
は、第１ノズルチェック工程（ステップＳ１ａ）を行う前に、まず、インクジェットヘッ
ド１２を待機位置に戻す処理を行う。また、クリーニング要否判定（ステップＳ２）にお
ける閾値は任意に設定することができる。例えば、不良ノズルがｎ箇所以上（ｎ：２以上
）検出された場合にクリーニング処理が必要と判定してもよい。

制御部３０は、クリーニング要否判定（ステップＳ２）においてクリーニング処理が必
要であると判定した場合には（ステップＳ２のＹＥＳ）、積算カウンタＡＣＬのカウント
値が「４」未満かそうでないかの判定を行う（ステップＳ３）。積算カウンタＡＣＬは制
御部３０などに内蔵されるカウンタであり、制御部３０は、クリーニング処理を実行した
場合には、その都度、積算カウンタＡＣＬに必ず「１」を加算している。従って、積算カ
ウンタＡＣＬのカウント値は、今回のヘッドクリーニング処理において現在までに行った
クリーニング処理の実行回数を示す。なお、積算カウンタＡＣＬは、後述するように、ヘ
ッドクリーニングの終了ごとにリセットされるので、ヘッドクリーニングの開始時には、
必ずＡＣＬが「０」の状態になっている。

制御部３０は、ステップＳ３で積算カウンタＡＣＬのカウント値が「４」未満であった
場合には、積算カウンタＡＣＬのカウント値が「０」であるか否かの判定（ステップＳ４
）を行う。積算カウンタＡＣＬのカウント値が「０」であった場合（ステップＳ４のＹＥ
Ｓ）、すなわち、まだ１度もクリーニング処理を行っていない場合には、制御部３０は、
ステップＳ５において、上記の（１）〜（５）で説明したタイマＡＩＤフラグ、衝撃検出
フラグ、起動処理フラグ、ＡＩＤ保留フラグ、カバークローズフラグの各フラグがセット
されているか否かを判定する。

いずれのフラグもセットされていないと判定した場合には（ステップＳ５のＮＯ）、現
在、印刷動作中であるか否かを判断する（ステップＳ６ａ）。例えば、印刷データをホス
ト装置から受信中であるか否かに基づき印刷動作中であるか否かを判別できる。印刷動作
中の場合には（ステップＳ６ａのＹＥＳ）、不良ノズルを回復するためのクリーニング処
理として、ワイパによるノズル面のワイピング処理（ＰＣＬ）を行う（ステップＳ８ｇ）
。

印刷動作中ではない場合には（ステップＳ６ａのＮＯ）、クリーニング処理として、最
もインク吸引量が少ないインク吸引処理（ＣＬ０）を選択し、実行する（Ｓ８ａ）。すな
わち、この場合には、制御部３０は、（１）〜（５）のどのフラグもセットされていない
ことにより、プリンタ１が不良ノズル多発条件に該当しない状態であると判定する。そし
て、この判定結果に基づき、最も弱いクリーニング処理であるＣＬ０を行う。

一方、制御部３０は、タイマＡＩＤフラグ、衝撃検出フラグ、起動処理フラグ、ＡＩＤ
保留フラグ、カバークローズフラグの各フラグのうち１つあるいはそれ以上がセットされ
ていると判定した場合には（ステップＳ５のＹＥＳ）、インクジェットプリンタ１が、予
め設定した不良ノズル多発条件のうち、少なくとも１つに該当する状態であると判定する
。そして、この場合には、次に、１回目のノズルチェック工程（ステップＳ１ａ）におけ
る不良ノズルの検出数が「３」未満であるか否かを判定する（ステップＳ６ｂ）。すなわ
ち、不良ノズルの検出数に基づき、ノズルの目詰まり等の程度を判定する。そして、不良
ノズルの検出数が「３」未満であった場合には（ステップＳ６ｂのＹＥＳ）、それほど目
詰まり等がひどくないと判定して、２番目にインクの吸引量が少ないインク吸引処理（Ｃ
Ｌ１：２番目に弱いクリーニング処理）を行う（ステップＳ８ｂ）。これに対し、不良ノ
ズルの検出数が３以上であった場合には（ステップＳ６ｂのＮＯ）、不良ノズルが多発し
ていると判定して、３番目にインクの吸引量が少ないインク吸引処理（ＣＬ２：３番目に
弱いクリーニング処理）を行う（ステップＳ８ｃ）。

このように、制御部３０は、１回目のクリーニング処理の実行前には、ステップＳ５、
Ｓ６ａ、Ｓ６ｂを行うことにより、プリンタ１が印刷動作中であるか否か、並びに、不良
ノズル多発条件に該当する状態か否かの判定結果、および、不良ノズルの検出数が所定の
閾値未満か否かの判定結果に基づいて、１回目のクリーニング処理の内容を決定している
。なお、ステップＳ６ｂにおける不良ノズル検出数の判定閾値は「３」以外の数であって
もよい。

制御部３０は、ステップＳ８ａ〜Ｓ８ｃ、Ｓ８ｇのいずれかの内容のクリーニング処理
（第１ヘッドクリーニング工程）を実行した後には、積算カウンタＡＣＬに１を加算する
（ステップＳ９）。そして、再びノズルチェック工程を行い（ステップＳ１ｂ：第２ノズ
ルチェック工程）、不良ノズルが検出されれば、さらに処理を継続してステップＳ３、Ｓ
４に進む。１回目のクリーニング処理を行った後には、ステップＳ４において積算カウン
タＡＣＬのカウント値が０でないと判定されるので（ステップＳ４のＮＯ）、ステップＳ
７に進む。ステップＳ７では、制御部３０は、不良ノズル多発条件やノズルチェック工程
における不良ノズルの検出数とは無関係に、積算カウンタＡＣＬのカウント値に基づいて
クリーニング処理の内容を決定している。

制御部３０は、ステップＳ７では、ＡＣＬ＝１の場合、すなわち、これが２回目のクリ
ーニングである場合には、２番目にインクの吸引量が少ないインク吸引処理（ＣＬ１）を
選択し、実行する（ステップＳ８ｄ）。また、ＡＣＬ＝２の場合、すなわち、今回が３回
目のクリーニングである場合には、３番目にインクの吸引量が少ないインク吸引処理（Ｃ
Ｌ２）を選択し、実行する（ステップＳ８ｅ）。そして、ＡＣＬ＝３の場合、すなわち、
今回が４回目のクリーニングである場合には、最もインク吸引量が多いインク吸引処理（
ＣＬ３：最も強いクリーニング処理）を選択し、実行する（ステプＳ８ｆ）。

制御部３０は、Ｓ８ｄ〜Ｓ８ｆのいずれかの内容のクリーニング処理（第２ヘッドクリ
ーニング工程）を実行した後には、積算カウンタＡＣＬに更に１を加算する（ステップＳ
９）。そして、再びノズルチェック工程を行い（ステップＳ１ｃ）、不良ノズルが検出さ
れれば、さらに処理を継続する。そして、積算カウンタＡＣＬの値に対応するインク吸引
処理を選択して実行する工程（ステップＳ８ｄ〜Ｓ８ｆ）と、ノズルチェック工程（ステ
ップＳ１ｃ）の２つの工程をこの順で繰り返し行い、後述するエラー処理（ステップＳ１
０）、あるいは、ヘッドクリーニング終了処理（ステップＳ１１〜Ｓ１２）に進むまでは
、この２工程の繰り返しを継続する。

制御部３０は、ステップＳ３において積算カウンタＡＣＬの値が「４」未満でないと判
定した場合には（ステップＳ３のＮＯ）、すでに規定回数以上のクリーニング処理を繰り
返したにも拘らず、まだ不良ノズルが検出されているとして、エラー処理に進む（ステッ
プＳ１０）。エラー処理では、例えば、ホスト装置にクリーニングエラーの発生を示すエ
ラー信号を送信してホスト装置画面上でエラー表示を行ったり、インクジェットプリンタ
１のエラー表示ランプの点灯やインクジェットプリンタ１の液晶表示部へのエラー表示を
行ったり、あるいは、音声でのエラー報知を行うなどの処理が考えられる。

また、制御部３０は、ノズルチェック工程（ステップＳ１ａ〜Ｓｃ）を行っても不良ノ
ズルが１つも検出されなかった場合には、クリーニング要否判定でクリーニングが不要と
判定し（ステップＳ２のＮＯ）、積算カウンタＡＣＬをリセットしてそのカウント値を「
０」にする（ステップＳ１１）。そして、インクジェットヘッド１２を待機位置に戻して
その位置でキャリッジ１３をロックする（ステップＳ１２）。これにより、ヘッドクリー
ニングが終了する。制御部３０は、ヘッドクリーニングが正常に終了した場合には、タイ
マＡＩＤフラグ、衝撃検出フラグ、起動処理フラグ、ＡＩＤ保留フラグ、カバークローズ
フラグを全てクリアする。

以上説明したように、１回目のヘッドクリーニング処理の前に、印刷動作中であるか否
かを確認し、印刷動作中の場合には、インク吸引を行わず、ワイパを用いたワイピング処
理によって不良ノズルの回復処理を行うようにしている（ステップＳ６ａ、Ｓ８ｇ）。印
刷動作中に発生する不良ノズルの殆どは紙粉などの異物がノズル面に付着したことに起因
するものである。したがって、ワイピング処理によって印刷動作中に発生した不良ノズル
を回復させることができ、無駄なインク消費を回避できる。また、ワイピング処理はイン
ク吸引に比べて所要時間が短いので、不良ヘッドの回復処理を効率良く行うことができる
。

さらに、ワイピング処理によって不良ノズルが回復しない場合には、ステップＳ８ｄに
進み、二番目にインク吸引量の少ないインク吸引処理（ＣＬ１）により不良ヘッドの回復
処理が行われる。したがって、不良ノズルを確実に回復させることができる。なお、イン
ク吸引処理（ＣＬ１）の代わりに、最もインク吸引量の少ないインク吸引処理（ＣＬ０）
を行なうようにしてもよい。

本発明を適用したインクジェットプリンタの外観斜視図である。 インクジェットプリンタを開けた状態の外観斜視図である。 インクジェットプリンタのプリンタ機構部を示す斜視図である。 インクジェットプリンタの概略断面図である。 インクジェットプリンタのヘッドクリーニング機構を示す斜視図である。 ヘッドクリーニング機構のノズルチェック状態を示す説明図である。 インクジェットプリンタの制御系を示す概略ブロック図である。 ノズルチェックとヘッドクリーニングの動作を示す概略フローチャートである。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ、２ 外装ケース、３ 排紙口、４ ロール紙収納部、５
ロール紙、５ａ 記録紙、５ｂ 剥離台紙、５ｃ ラベル、５ｄ ブラックマーク、６
インクカートリッジ、７ カートリッジ装着部、８ 記録紙切断機構、１０ プリンタ機
構部、１１ 印刷機構、１２ インクジェットヘッド、１２ａ ノズル面、１３ キャリ
ッジ、１４ キャリッジ軸、１５ 無端ベルト、１６ キャリッジモータ、１７ 背圧調
整ユニット、１８ ダンパユニット、１９ インク供給チューブ、２０ プラテン、２１
後側紙送りローラ、２２ 後側紙押えローラ、２３ 前側紙送りローラ、２４ 前側紙
押えローラ、２５ 紙送りモータ、２６ テンションガイド、３０ 制御部、３０ａ 操
作入力部、３１ 送受信部、３２ ホスト装置、３３，３４ モータドライバ、３５ セ
ンサ群、４０ ヘッドクリーニング機構、４１ ヘッドキャップ、４１ａ 封止面、４１
ｂ 縁部、４１ｃ 凹部、４１ｄ 吸収材、４１ｅ 導電材、４２ ワイパ、４３ イン
ク吸引部、４４ フレーム

Claims (8)

1. 液滴吐出ヘッドのノズルが不良ノズルであるか否かを検出するノズルチェック工程と、
   前記ノズルチェック工程が液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後に行われたか否か
   を判別する判別工程と、
   前記ノズルチェック工程が前記液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後に行われ、当
   該ノズルチェック工程において前記不良ノズルが検出された場合に、複数のヘッドクリー
   ニング方法の中から前記液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングする方法を選択し実行す
   るヘッドクリーニング工程とを有していることを特徴とする液滴吐出装置の不良ノズル回
   復方法。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置の不良ノズル回復方法において、
   前記ヘッドクリーニング工程の後に、前記不良ノズルの有無を検出する第２ノズルチェ
   ック工程と、
   前記不良ノズルが検出された場合に、前記複数のヘッドクリーニング方法の中から前記
   液滴吐出ヘッドの各ノズルから液を吸引する方法を選択し実行する第２ヘッドクリーニン
   グ工程とを有していることを特徴とする液滴吐出装置の不良ノズル回復方法。
3. 請求項１または２に記載の液滴吐出装置の不良ノズル回復方法において、
   前記判別工程において前記ノズルチェック工程が前記液滴吐出動作中または液滴吐出動
   作の直後に行われていないと判定された場合に、前記複数のヘッドクリーニング方法の中
   から前記液滴吐出ヘッドの各ノズルから液を吸引する方法を選択し実行する第３ヘッドク
   リーニング工程を有していることを特徴とする液滴吐出装置の不良ノズル回復方法。
4. 請求項１または２に記載の液滴吐出装置の不良ノズル回復方法において、
   前記判別工程において前記ノズルチェック工程が前記液滴吐出動作中または液滴吐出動
   作の直後に行われていないと判定された場合に、前記複数のヘッドクリーニング方法の中
   から前記液滴吐出ヘッドの前記ノズル面のワイピング、および、各ノズルからの液吸引動
   作の双方の方法を選択し実行する第３ヘッドクリーニング工程を有していることを特徴と
   する液滴吐出装置の不良ノズル回復方法。
5. 液滴吐出ヘッドと、
   前記液滴吐出ヘッドのノズル面をワイピングするワイパ手段と、
   前記液滴吐出ヘッドの各ノズルから液を吸引する液吸引手段と、
   前記液滴吐出ヘッドのノズルが不良ノズルであるか否かを検出するノズルチェック手段
   と、
   前記ノズルチェック手段によるノズルチェックによって前記不良ノズルが検出された場
   合に、前記ワイパ手段および前記液吸引手段の少なくとも一方を選択しヘッドクリーニン
   グ動作を行なわせる制御手段とを有し、
   当該制御手段は、液滴吐出動作中または液滴吐出動作の直後に行なった前記ノズルチェ
   ックによって前記不良ノズルが検出された場合には、前記ワイパ手段を選択して前記ヘッ
   ドクリーニング動作を行なうことを特徴とする液滴吐出装置。
6. 請求項５に記載の液滴吐出装置において、
   前記制御手段は、
   前記ワイパ手段を選択した前記ヘッドクリーニング動作の後に、前記ノズルチェック手
   段により前記ノズルチェックを行ない、
   当該ノズルチェックによって前記不良ノズルが検出された場合には、前記液吸引手段を
   選択して前記ヘッドクリーニング動作を行なうことを特徴とする液滴吐出装置。
7. 請求項５または６に記載の液滴吐出装置において、
   前記制御手段は、
   前記液滴吐出動作中以外の動作状態において行った前記ノズルチェックによって前記不
   良ノズルが検出された場合には、前記液吸引手段を選択して前記ヘッドクリーニング動作
   を行なうことを特徴とする液滴吐出装置。
8. 請求項５または６に記載の液滴吐出装置において、
   前記制御手段は、
   前記液滴吐出動作中以外の動作状態において行った前記ノズルチェックによって前記不
   良ノズルが検出された場合には、前記ワイパ手段および前記液吸引手段を選択して前記ヘ
   ッドクリーニング動作を行うことを特徴とする液滴吐出装置。

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