JP2010036382A - 液滴吐出装置のフラッシング制御方法と液滴吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドクリーニング後に行うフラッシングを適切な形態で行うことのできるインクジェットプリンタのフラッシング制御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では、所定のタイミングでノズルチェックを行い（Ｓ１）、不良ノズルが検出されるとヘッドクリーニング（Ｓ４）を行い、フラッシング（Ｓ５）を行なった後に再度ノズルチェック（Ｓ１）を行なって不良ノズルが回復したか否かを確認する。フラッシング（Ｓ５）では、奇数列のノズル列に含まれる全てのノズルから指定された量のインク液滴を一度に吐出させ（Ｓ５−１）、次に偶数列のノズル列に含まれる全てのノズルから指定された量のインク液滴を一度に吐出させる（Ｓ５−２）。インクミストがノズル面に付着することなく短時間でフラッシングを行え、ノズル内の残留気泡も速やかに抜くことができる。
【選択図】図９

Description

本発明は、ヘッドクリーニング後に行うフラッシングを適切な形態で行うことのできる液滴吐出装置のフラッシング制御方法と液滴吐出装置に関する。

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などの液滴吐出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、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、各ノズルが不良ノズルであるか否かのノズルチェックを行い、不良ノズルが検出された場合には、インク液滴を吐出させるフラッシングや、各ノズルからインクを吸引するインク吸引動作などのヘッドクリーニングを行なっている。

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

一般に、各ノズルからインクを吸引するヘッドクリーニングを行った後においては、各ノズルのインク液面（インクメニスカス）を適切な状態に復帰させるために、各ノズルからインク液滴を吐出するフラッシングが行なわれる。

ここで、カラー印刷を行う一般的なインクジェットヘッドでは、そのノズル面に、多数のノズルを直線状に配列したノズル列が複数本形成されている。画素密度を高めるために、同一色のノズルが配列されたノズル列を、半ノズルピッチ分ずらした状態で２列ずつ配置することも多い。

このような多数のノズル列を備えたインクジェットヘッドの場合では、ヘッドクリーニング後のフラッシングにおいて、インク液滴の吐出を１列毎に行うとフラッシング時間が長くなり効率的でない。フラッシング時間を短縮するために全ノズルから同時にインク液滴を吐出することが考えられるが、全ノズル同時吐出動作は、インクジェットヘッドの負圧許容量を超えた負圧状態になるので不可能である。また、隣接するノズル列を同時に駆動した場合にはインク液滴の吐出により発生した気流によって微細なインクミストがノズル面に付着するという問題が発生する。

一方、フラッシング後に、ヘッドクリーニングによって不良ノズルが回復したか否かを検証するために再度ノズルチェックを行なうことが考えられる。この場合には、フラッシングによってノズル内部に残留している気泡をノズルまで押し出すことができれば、ノズルチェック時のインク液滴吐出動作時に気泡がノズルから吐出されてインク液滴の空吐出状態、すなわち不良ノズルを検出でき、再度ヘッドクリーニングを行なうことにより残留気泡を確実に除くことができる。この結果、ヘッドクリーニング後の印刷動作において、途中で残留気泡に起因するドット抜けなどの印刷不良が発生することを未然に防止できるので好ましい。フラッシングによって残留気泡をノズルまで押し出し、あるいは、ノズルから排出させるためには、フラッシング時におけるノズル内のインク流速を高めて、インク流によって残留気泡をノズルから押し出す必要がある。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、ヘッドクリーニング後に行うフラッシングを、ノズル面にインクミストを付着させることなく短時間で行うことのできるインクジェットプリンタなどの液滴吐出装置のフラッシング制御方法を提案することにある。

また、本発明の課題は、ノズル内の残留気泡を押し出すことができるようにフラッシング時におけるノズル内のインク流速を上げることができ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フラッシング制御方法を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明は、
ノズル面に複数のノズルが直線状に配列されているノズル列が所定間隔で複数本形成されている液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置のフラッシング制御方法であって、
偶数列および奇数列のノズル列のうち一方のノズル列に含まれている複数個の前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させる第１フラッシング工程と、
前記偶数列および奇数列のノズル列のうち他方のノズル列に含まれている複数個の前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させる第２フラッシング工程とを備え、
前記第１フラッシング工程および前記第２フラッシング工程が交互に行われることを特徴としている。

本発明の液滴吐出装置のフラッシング制御方法では、偶数列のノズルおよび奇数列のノズルから交互に液滴を吐出させるようにしている。したがって、隣接するノズル列のノズルが同時に液滴を吐出することがないので、液滴ミストがノズル面に付着する弊害を回避できる。また、液滴を同時に吐出する偶数列に含まれるノズル数、および、液滴を同時に吐出する奇数列に含まれるノズル数を適切な個数に設定することにより、フラッシング所要時間を短縮化できる。

ここで、本発明の液滴吐出装置のフラッシング制御方法において、
前記第１フラッシング工程では、前記偶数列および前記奇数列のうちの一方のノズル列に含まれている全ての前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させ、
前記第２フラッシング工程では、前記偶数列および前記奇数列のうちの他方のノズル列に含まれている全ての前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させることが望ましい。

このように、偶数列および奇数列の一方の列に含まれる全ノズルからの液滴の吐出を同時に行い、他方の列に含まれる全ノズルからの液滴の吐出を同時に行えば、２回の液滴の吐出動作のみでフラッシングが終了するので、その所要時間を大幅に短縮でき、同時に、全ノズルを同時に駆動する場合のような負荷許容量を超えて適切に液滴を吐出できないという不具合も発生しない。さらに、同時に多数個のノズルから液滴が吐出されるので、各ノズルに連通している液滴通路内に生ずる液滴流速を速くすることができ、液滴通路内の残留気泡を速やかにノズルまで押し出すことができる。

フラッシング時の液滴流速を更に上げるためには、前記第１フラッシング工程では、前記ノズルから予め指定された量の液滴を一度に吐出させ、前記第２フラッシング工程では、前記ノズルから予め指定された量の液滴を一度に吐出させるようすることが望ましい。

次に、本発明の液滴吐出装置のフラッシング制御方法は、
前記第１、第２フラッシング工程の少なくともいずれかの後に、前記液滴吐出ヘッドの各ノズルからの液滴の吐出状態に基づき、各ノズルが液滴の吐出不良あるいは吐出不能に陥っている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を有していることを特徴としている。

このようにすれば、各ノズルに連通している液滴通路内の液滴流速を上げて残留気泡をノズルまで速やかに押し出すことができる。この結果、フラッシングの後に行なわれるノズルチェック時に、残留気泡がノズルから排出され、また、それに起因して液滴が吐出されない空吐出状態が検出される。したがって、この後に行なわれる印刷動作の途中において残留気泡に起因して液滴吐出不良あるいは不能が発生して印刷品質が低下してしまうという弊害を未然に防止できる。

次に、本発明の液滴吐出装置は、
ノズル面に複数のノズルが直線状に配列されているノズル列が所定間隔で複数本形成されている液滴吐出ヘッドと、
前記液滴吐出ヘッドの各ノズルから液滴を吐出させてフラッシングを行なうフラッシング手段を有し、
前記フラッシング手段は、
偶数列および奇数列のノズル列のうち一方のノズル列に含まれている複数個の前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させる第１フラッシングと、
前記偶数列および奇数列のノズル列のうち他方のノズル列に含まれている複数個の前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させる第２フラッシングとを交互に行なうことを特徴としている。

ここで、前記フラッシング手段は、
前記第１フラッシングにおいて、前記偶数列および前記奇数列のうちの一方のノズル列に含まれている全ての前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させ、
前記第２フラッシングにおいて、前記偶数列および前記奇数列のうちの他方のノズル列に含まれている全ての前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させることが望ましい。

また、前記フラッシング手段は、
前記第１フラッシングにおいて、前記ノズルから予め指定された量の液滴を一度に吐出させ、
前記第２フラッシングにおいて、前記ノズルから予め指定された量の液滴を一度に吐出させることが望ましい。

さらに、前記第１、第２フラッシングの少なくともいずれかの後に、前記液滴吐出ヘッドの各ノズルからの液滴の吐出状態に基づき、各ノズルが液滴の吐出不良あるいは吐出不能に陥っている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を有していることが望ましい。

本発明においては、ヘッドクリーニング後などに行なわれるフラッシングにおいて、偶数列のノズルおよび奇数列のノズルから液滴を吐出する動作を交互に行なうと共に、同時に複数個のノズルから液滴を吐出するようにしている。液滴の吐出を、偶数列および奇数列に分けて交互に行なうことにより、液滴吐出ヘッドの負圧許容量を超える駆動状態に陥ることなく、短時間でフラッシングを行なうことができ、フラッシング時に液滴ミストがノズル面に付着するという弊害も回避できる。

また、指定された液滴量を一度に吐出させることにより、各ノズルに連通している液滴通路内の液滴流速が上がり、残留気泡を速やかにノズルから抜くことができ、また、残留気泡をノズル位置まで押し出すことができる。この結果、フラッシング後に行なわれるノズルチェックによって残留気泡に起因する不良ノズルを確実に検出できるので、その後に行なわれる印刷途中において残留気泡に起因する印刷不良を未然に防止できる。

以下に、図面を参照して、インクジェットプリンタを例とした本発明の液滴吐出装置の実施の形態を説明する。

（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。

（インクジェットヘッドのノズル配列）
図５は、インクジェットヘッド１２のノズル面１２ａのノズル配列状態を示す説明図である。ノズル１２ａは矩形な平面であり、ここには、６本のノズル列Ｙ１、Ｍ１、Ｃ１、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２が形成されている。各ノズル列Ｙ１、Ｍ１、Ｃ１、Ｃ２、Ｍ２、Ｙ２では、一定のノズルピッチｐで多数個のノズルが直線状に配列されている。また、各ノズル列はインクジェットヘッド１２の移動方向（記録紙幅方向）に直交する方向に延びており、当該移動方向に沿って一定の間隔で配列されている。ノズル列Ｙ１、Ｙ２の各ノズル１２Ｙはイエローインクを吐出するノズであり、ノズル列Ｍ１、Ｍ２の各ノズル１２Ｍはマゼンタインクを吐出するノズルであり、ノズル列Ｃ１、Ｃ２はシアンインクを吐出するノズルである。ノズル列Ｙ１、Ｙ２はそれらの列方向に半ノズルピッチ分だけオフセットした状態に配列されている。他の同一色のノズル列も同様に配置されている。各ノズル列に含まれているノズル数は同数であり、例えば９０ノズルである。各ノズル列のノズル数を異なるものとしてもよい。

（ヘッドクリーニング機構）
図６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４２と、インクジェットヘッド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７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４１ｂ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４０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１２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いずれか一つ、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。これらの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、ヘッドクリーニングを行うか否かなどを判断し、必要な場合にヘッドクリーニング処理が行われる。

（ノズルチェック機構）
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Ｌ１、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８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。

本例では、制御部３０およびヘッドクリーニング機構４０が、インクジェットヘッド１２のノズル面１２ａにヘッドクリーニングを行なうヘッドクリーニング手段として機能する。また、制御部３０は、インクジェットヘッド１２の各ノズルからインク液滴を吐出させてヘッドクリーニング後の各ノズル内のインク液面を適切な状態に復帰させるフラッシングを行なうフラッシング手段として機能する。さらに、制御部３０およびノズルチェック機構が、フラッシングの後に、インクジェットヘッド１２の各ノズルからのインク液滴の吐出状態に基づき、各ノズルがインク液滴吐出不良あるいは吐出不能に陥っている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して機能する。

（ノズルチェック、クリーニングおよびフラッシング動作）
本実施の形態では、インクジェットプリンタ１がどのような状態にあるときにノズルからのインクの吐出不良が発生しやすいかを予め想定し、そのような状態になったかどうかを判定するための条件（不良ノズル多発条件）が、予め制御部３０に記憶されている。制御部３０は、インクジェットプリンタ１の各部からの信号に基づき、インクジェットプリンタ１が、不良ノズル多発条件に該当するか否かを所定のタイミングでチェックする。そして、不良ノズル多発条件に該当する状態になったと判定した場合にはクリーニングを開始するようになっている。

なお、不良ノズル多発条件とは無関係に、ホスト装置などからクリーニング実行指令を受信した場合や、インクジェットプリンタ１に設けられた操作部でクリーニング実行操作が行われた場合にクリーニング処理を開始してもよい。また、タイマ割り込み信号などに基づいて、定期的に、あるいは予め設定した所定のタイミングでクリーニングを行ってもよい。

不良ノズル多発条件は、例えば、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２ｅで検出したこと、ロール紙カバー２ａが閉じたことを開閉センサ２ｃで検出したこと、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で検出したこと、電源スイッチがオン状態になったことを電流値などの検出により検出したこと、などである。また、これら以外にも、印刷動作やクリーニング動作などが所定期間以上行われなかったことをタイマからの信号により検出したこと、傾きセンサによりインクジェットプリンタ１が所定角度以上傾いた状態になったことを検出したこと、などを不良ノズル多発条件に加えても良い。

図９はインクジェットプリンタ１におけるノズルチェック、クリーニングおよびフラッシング動作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、インクジェットプリンタ１が不良ノズル多発条件に該当する状態になったと判定した場合には、制御部３０は、まず、ノズルチェック処理を行う（ステップＳ１：ノズルチェック工程）。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を判定する（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、クリーニング処理の開始時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、ノズルチェック工程（ステップＳ１）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するようにしてもよい。

制御部３０は、ノズルチェック工程（ステップＳ１）で不良ノズルが検出された場合には、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が必要であると判定し、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のカウント値が「４」未満である場合には、クリーニング処理を行う（ステップＳ４：クリーニング工程）。この後に、各ノズルのインク液面を適切な状態に復帰させるためのフラッシングを行ない（ステップＳ５：フラッシング工程）、積算カウンタＡＣＬに「１」を加算する（ステップＳ６）。そして、再びノズルチェック工程（ステップＳ１）に戻って処理を継続する。

ここで、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」を加算する。

クリーニング工程（ステップＳ４）は、ヘッドクリーニング機構４０により実行可能なインク吸引処理、フラッシング処理、ワイピング処理のいずれでもよく、これらの処理を適宜組み合わせた内容でもよい。例えば、インク吸引処理が行われる。また、インク吸引処理におけるインク吸引量、フラッシング処理におけるインク吐出量などは適宜設定可能である。さらに、クリーニング処理としてインク吸引処理やフラッシング処理を行う場合には、１回目のクリーニング処理ではインクの吸引量や吐出量を少なくしておき、２回目、３回目と回数を重ねるごとにインクの吸引量や吐出量を多くしていってもよい。また、直前のノズルチェック工程における不良ノズルの検出数に応じてインクの吸引量や吐出量を変えてもよい。

制御部３０は、ノズルチェック工程（ステップＳ１）で不良ノズルが検出され続ける間は、クリーニング工程（ステップＳ４）とノズルチェック工程（ステップＳ１）の２つの工程をこの順で繰り返し行う。積算カウンタＡＣＬは、上述したようにクリーニング処理の実行後に「１」ずつ加算されるので、積算カウンタＡＣＬのカウント値によってクリーニング処理とノズルチェック処理の繰り返し回数をチェックすることができる。積算カウンタＡＣＬの値が「４」になるまで、言い換えれば、クリーニング工程（ステップＳ４）とノズルチェック工程（ステップＳ１）の２つの工程を交互に４回ずつ実行するまで繰り返しを続けた後に、まだ不良ノズルが検出されている場合には、エラーが発生しているものとして処理を終了する（ステップＳ３→Ｓ７）。

これに対して、制御部３０は、１回目のノズルチェック工程（ステップＳ１）で不良ノズルが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、積算カウンタＡＣＬのカウント値を「０」にして（ステップＳ８）、クリーニング処理を行わずに処理を終了する。また、２〜４回目のノズルチェック処理（ステップＳ１）で不良ノズルが全く検出されなかった場合には、その時点で繰り返しを終了して、積算カウンタＡＣＬをリセットして（ステップＳ８）処理を終了する。

ここで、ヘットクリーニング工程（ステップＳ４）の後に行なわれるフラッシング工程（ステップＳ５）においては、次のように各ノズルが駆動制御される。まず、ノズル列のうち、奇数列Ｙ１、Ｃ１、Ｍ２（図５参照）のノズル列に含まれている全てのノズル１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍから所定量のインク液滴を同時に吐出させる。たとえば、予め指定された量のインク液滴を一度に吐出させる（ステップＳＴ５−１：第１フラッシング工程）。次に、偶数列Ｍ１、Ｃ２、Ｙ２（図５参照）のノズル列に含まれている全てのノズル１２Ｙ、１２Ｃ、１２Ｍから所定量のインク液滴を同時に吐出させる。たとえば、予め指定された量のインク液滴を一度に吐出させる（ステップＳＴ５−２：第２フラッシング工程）。勿論、偶数列のノズルから先にインク液滴を吐出させ、次に奇数列のノズルからインク液滴を吐出させてもよいことは勿論である。

このように、偶数列および奇数列の一方の列に含まれる全ノズルからのインク液滴の吐出を同時に行い、他方の列に含まれる全ノズルからのインク液滴の吐出を同時に行なっている。したがって、２回のインク液滴の吐出動作のみでフラッシングが終了するので、その所要時間を大幅に短縮でき、同時に、全ノズルを同時に駆動する場合のような負荷許容量を超えて適切にインク液滴を吐出できないという不具合も発生しない。さらに、隣接するノズル列のノズルから同時にインク液滴が吐出されることが無いので、インクミストがノズル面１２ａに付着するという不具合も発生しない。

これに加えて、同時に多数個のノズルからインク液滴が吐出されるので、各ノズルに連通しているインク通路内に生ずるインク流速を上げることができ、インク通路内の残留気泡を速やかにノズルまで押し出すことができる。特に、第１、第２フラッシング工程においてノズルから予め指定された量のインク液滴を一度に吐出させるようにした場合には、インク流速を上げることができる。

この結果、フラッシング工程（ステップＳ５）の後に行なわれるノズルチェック工程（ステップＳ１）においては、各ノズルに連通しているインク通路内の残留気泡がノズルまで速やかに押し出されているので、残留気泡がノズルから排出され、また、それに起因してインク液滴が吐出されない空吐出状態（不良ノズル）が検出される。したがって、不良ノズルを確実に検出でき、その後に行なわれる印刷動作の途中において残留気泡に起因してインク液滴吐出不良あるいは不能が発生して印刷品質が低下してしまうという弊害を未然に防止できる。

なお、本実施の形態では、ヘッドクリーニング後のフラッシングを２工程で行なっている。この代わりに、奇数列あるいは偶数列のノズル列に含まれるノズルの一部のみを駆動する工程を交互に複数回繰り返すようにすることも可能である。

また、本実施の形態はインクジェットプリンタに関するものであるが、これ以外の液滴吐出装置に対しても本発明を同様に適用可能である。例えば、試薬、生体関連物質などを微細量ずつ液滴吐出ノズルから吐出して分注する分注装置などに本発明を適用可能である。

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。 インクジェットヘッドのノズル面のノズル配列状態を示す説明図である。 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。 インクジェトプリンタ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、２ｂ インクカートリッジカバー、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 インク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、１２Ｙ，１２Ｍ，１２Ｃ ノズル、ｐ ノズルピッチ、Ｙ１，Ｙ２，Ｍ１，Ｍ２，Ｃ１，Ｃ２ ノズル列、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、４０ ヘッドクリーニング機構、４１ ヘッドキャップ、４１ａ 封止面、４１ｂ 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. ノズル面に複数のノズルが直線状に配列されているノズル列が所定間隔で複数本形成されている液滴吐出ヘッドを備えた液滴吐出装置のフラッシング制御方法であって、
   偶数列および奇数列のノズル列のうちの一方のノズル列に含まれている複数個の前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させる第１フラッシング工程と、
   前記偶数列および奇数列のノズル列のうちの他方のノズル列に含まれている複数個の前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させる第２フラッシング工程とを備え、
   前記第１フラッシング工程および前記第２フラッシング工程が交互に行われることを特徴とする液滴吐出装置のフラッシング制御方法。
2. 請求項１に記載の液滴吐出装置のフラッシング制御方法において、
   前記第１フラッシング工程では、前記偶数列および前記奇数列のうちの一方のノズル列に含まれている全ての前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させ、
   前記第２フラッシング工程では、前記偶数列および前記奇数列のうちの他方のノズル列に含まれている全ての前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させることを特徴とする液滴吐出装置のフラッシング制御方法。
3. 請求項２に記載の液滴吐出装置のフラッシング制御方法において、
   前記第１フラッシング工程では、前記ノズルから予め指定された量の液滴を一度に吐出させ、
   前記第２フラッシング工程では、前記ノズルから予め指定された量の液滴を一度に吐出させることを特徴とする液滴吐出装置のフラッシング制御方法。
4. 請求項１ないし３のうちのいずれかの項に記載の液滴吐出装置のフラッシング制御方法において、
   前記第１、第２フラッシング工程の少なくともいずれかの後に、前記液滴吐出ヘッドの各ノズルからの液滴の吐出状態に基づき、各ノズルが液滴吐出不良あるいは吐出不能に陥っている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を有していることを特徴とする各ノズルから液滴を吐出させ装置のフラッシング制御方法。
5. ノズル面に複数のノズルが直線状に配列されているノズル列が所定間隔で複数本形成されている液滴吐出ヘッドと、
   前記液滴吐出ヘッドのノズルから液滴を吐出させてフラッシングを行なうフラッシング手段とを有し、
   前記フラッシング手段は、
   偶数列および奇数列のノズル列のうちの一方のノズル列に含まれている複数個の前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させる第１フラッシングと、
   前記偶数列および奇数列のノズル列のうちの他方のノズル列に含まれている複数個の前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させる第２フラッシングとを交互に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、
   前記フラッシング手段は、
   前記第１フラッシングにおいて、前記偶数列および前記奇数列のうちの一方のノズル列に含まれている全ての前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させ、
   前記第２フラッシングにおいて、前記偶数列および前記奇数列のうちの他方のノズル列に含まれている全ての前記ノズルから所定量の液滴を同時に吐出させることを特徴とする液滴吐出装置。
7. 請求項６に記載の液滴吐出装置において、
   前記フラッシング手段は、
   前記第１フラッシングにおいて、前記ノズルから予め指定された量の液滴を一度に吐出させ、
   前記第２フラッシングにおいて、前記ノズルから予め指定された量の液滴を一度に吐出させることを特徴とする液滴吐出装置。
8. 請求項５ないし７のうちのいずれかの項に記載の液滴吐出装置において、
   前記第１、第２フラッシングの少なくともいずれかの後に、前記液滴吐出ヘッドの各ノズルからの液滴の吐出状態に基づき、各ノズルが液滴吐出不良あるいは吐出不能に陥っている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を有していることを特徴とする液滴吐出装置。

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