JP2010058463A - 液体吐出装置およびプログラム並びに液体吐出装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】プリンタのノズルのクリーニングをより適切に行なう。
【解決手段】ノズルが吐出不良と判定されたとき、比較的高い確率でノズルの目詰まりを回復させるための通常時用テーブルを用いて異常ノズル数Ｎａなどのプリンタの状態に応じて強弱が異なる複数のクリーニング種ＣＬからいずれかを設定し（Ｓ４１０）、設定したクリーニング種ＣＬではインク残量Ｉｒが不足するときには（Ｓ４２０）比較的確率は低いものの少ないインク消費量でノズル２３の目詰まりを回復させるための低残量時用テーブルを用いてクリーニング種ＣＬを再設定し（Ｓ４４０）、クリーニング種ＣＬの再設定ではノズル２３の目詰まりを回復する見込みがないときにはクリーニングを行なわない（Ｓ４５０，Ｓ４６０）。これにより、インクの残量切れを引き起こすことなくノズルをクリーニングできると共に目詰まりから回復する見込みのない無駄なクリーニングがなされるのを防止できる。
【選択図】図６

Description

本発明は、液体吐出装置およびプログラム並びに液体吐出装置の制御方法に関し、詳しくは、ターゲットに液体を吐出する液体吐出装置および１又は複数のコンピュータを液体吐出装置として機能させるためのプログラム並びに液体吐出装置の制御方法に関する。

従来、この種の液体吐出装置としては、インク滴を吐出するノズルのクリーニングを実行するための条件としての閾値を印刷モード（「ドラフトモード」や「はやいモード」、「きれいモード」）毎に設定しておき、ノズル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チェックを行なったときに不良ノズルの数が閾値以上のときにはノズルをクリーニングし、不良ノズルの数が閾値未満のときにはノズルをクリーニングしないものも提案されている（特許文献１参照）。この装置では、印刷モードによってクリーニングしない不良ノズルの数を設定することにより、無駄なクリーニングによりインクが消費されるのを抑制している。
特開２００７−７９６０号公報

このように、ノズルのクリーニングによりインクが大量に消費されてしまうと、その分だけ印刷に使用できるインクが減るから、できる限り無駄なクリーニングは行なわないことが望ましい。特に、インク残量が残り少ないときにクリーニングが繰り返されると、印刷を行なうことができずに、インク切れを引き起こす場合があるから、この場合にも適切に対処する必要がある。

本発明の液体吐出装置およびプログラム並びに液体吐出装置の制御方法は、液体残量が少なくなったときのノズルのクリーニングをより適切に行なうことを主目的とする。

本発明の液体吐出装置およびプログラム並びに液体吐出装置の制御方法は、上述の目的の少なくとも一つ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、
液体を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、
前記吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留手段と、
前記貯留されている液体の残量を検出する残量検出手段と、
前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出する吐出検出手段と、
前記貯留されている液体の消費を伴って前記ノズルをクリーニングするクリーニング手段と、
前記ノズルの検査が指示されたとき、前記吐出ヘッドを駆動制御すると共に前記吐出検出手段からの検出信号に基づいて前記ノズルの吐出不良を判定するノズル検査を行なうノズル検査制御手段と、
前記ノズル検査により前記ノズルに吐出不良が生じていると判定されたときには、前記液体吐出装置の状態に応じて液体の消費量が異なる複数のクリーニング種からいずれかを設定して前記ノズルのクリーニングが行なわれるよう前記クリーニング手段を制御し、前記検出された液体の残量によると前記設定したクリーニング種では前記クリーニングを行なうことができないときには該設定したクリーニング種よりも消費量の少ないクリーニング種を再設定して前記ノズルのクリーニングが行なわれるよう前記クリーニング手段を制御し、前記設定したクリーニング種が該クリーニング種を設定した状態に応じた必要最低限の消費量のクリーニング種であるときには前記クリーニング種の再設定を行なわず前記クリーニングを行なわない前記クリーニング制御手段と
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、ノズルの検査が指示されたとき、吐出ヘッドを駆動制御すると共に吐出検出手段からの検出信号に基づいてノズルの吐出不良を判定するノズル検査を行ない、ノズル検査によりノズルに吐出不良が生じていると判定されたときには、液体吐出装置の状態に応じて液体の消費量が異なる複数のクリーニング種からいずれかを設定してノズルのクリーニングが行なわれるようクリーニング手段を制御し、残量検出手段により検出された液体の残量によると設定したクリーニング種ではクリーニングを行なうことができないときには設定したクリーニング種よりも消費量の少ないクリーニング種を再設定してノズルのクリーニングが行なわれるようクリーニング手段を制御し、設定したクリーニング種がこのクリーニング種を設定した状態に応じた必要最低限の消費量のクリーニング種であるときにはクリーニング種の再設定を行なわずクリーニングを行なわない。これにより、液体の残量切れを引き起こすことなくノズルをクリーニングすることができると共に吐出不良が回復する見込みのない無駄なクリーニングが行なわれるのを抑制することができる。この結果、液体残量が少なくなったときのノズルのクリーニングをより適切に行なうことができる。

こうした本発明の液体吐出装置において、前記クリーニング用制御手段は、前記ノズル検査により前記ノズルに吐出不良が生じていると判定されたときには、前記液体吐出装置の状態として前記ノズルの吐出状態に応じて液体の消費量が異なる複数のクリーニング種からいずれかを設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、ノズルの吐出状態に応じて吐出不良を回復させるための適切なクリーニング種を設定することができる。

また、本発明の液体吐出装置において、前記クリーニング制御手段は、前記液体吐出装置の状態として該液体吐出装置の未使用期間が長いほど液体の消費量が多い傾向のクリーニング種を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、液体吐出装置の未使用期間に応じて吐出不良を回復させるための適切なクリーニング種を設定することができる。

さらに、本発明の液体吐出装置において、前記吐出ヘッドを封止する封止手段を備え、前記クリーニング制御手段は、前記液体吐出装置の状態として前記封止手段で前記吐出ヘッドが封止されていないときには封止されているときに比して液体の消費量が多いクリーニング種を設定する手段であるものとすることもできる。こうすれば、封止手段による吐出ヘッドの封止の有無に応じて吐出不良を回復させるための適切なクリーニング種を設定することができる。

本発明のプログラムは、１又は複数のコンピュータを上述した液体吐出装置として機能させることを要旨とする。したがって、本発明の液体吐出装置が奏する効果、例えば、液体残量が少なくなったときのノズルのクリーニングをより適切に行なうことができる効果などを奏することができる。なお、このプログラムは、コンピュータが読み取り可能な記録媒体（例えばハードディスク、ＲＯＭ、ＦＤ、ＣＤ、ＤＶＤなど）に記録されていてもよいし、伝送媒体（インターネットやＬＡＮなどの通信網）を介してあるコンピュータから別のコンピュータへ配信されてもよいし、その他どのような形で授受されてもよい。

本発明の液体吐出装置の制御方法は、
液体を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留手段と、前記貯留されている液体の残量を検出する残量検出手段と、前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出する吐出検出手段と、前記貯留されている液体の消費を伴って前記ノズルをクリーニングするクリーニング手段と、を備え、前記ノズルから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）前記ノズルの検査が指示されたとき、前記吐出ヘッドを駆動制御すると共に前記吐出検出手段からの検出信号に基づいて前記ノズルの吐出不良を判定するノズル検査を行ない、
（ｂ）前記ノズル検査により前記ノズルに吐出不良が生じていると判定されたときには、前記液体吐出装置の状態に応じて液体の消費量が異なる複数のクリーニング種からいずれかを設定して前記ノズルのクリーニングが行なわれるよう前記クリーニング手段を制御し、前記検出された液体の残量によると前記設定したクリーニング種では前記クリーニングを行なうことができないときには該設定したクリーニング種よりも消費量の少ないクリーニング種を再設定して前記ノズルのクリーニングが行なわれるよう前記クリーニング手段を制御し、前記設定したクリーニング種が該クリーニング種を設定した状態に応じた必要最低限の消費量のクリーニング種であるときには前記クリーニング種の再設定を行なわず前記クリーニングを行なわない
ことを要旨とする。

この本発明の液体吐出装置の制御方法によれば、ノズルの検査が指示されたとき、吐出ヘッドを駆動制御すると共に吐出検出手段からの検出信号に基づいてノズルの吐出不良を判定するノズル検査を行ない、ノズル検査によりノズルに吐出不良が生じていると判定されたときには、液体吐出装置の状態に応じて液体の消費量が異なる複数のクリーニング種からいずれかを設定してノズルのクリーニングが行なわれるようクリーニング手段を制御し、残量検出手段により検出された液体の残量によると設定したクリーニング種ではクリーニングを行なうことができないときには設定したクリーニング種よりも消費量の少ないクリーニング種を再設定してノズルのクリーニングが行なわれるようクリーニング手段を制御し、設定したクリーニング種がこのクリーニング種を設定した状態に応じた必要最低限の消費量のクリーニング種であるときにはクリーニング種の再設定を行なわずクリーニングを行なわない。これにより、液体の残量切れを引き起こすことなくノズルをクリーニングすることができると共に吐出不良が回復する見込みのない無駄なクリーニングが行なわれるのを抑制することができる。この結果、液体残量が少なくなったときのノズルのクリーニングをより適切に行なうことができる。

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は印刷ヘッド２４の電気的接続を表す説明図、図３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、駆動モータ３３による紙送りローラ３５の駆動により記録紙Ｐを図中奥から手前に搬送する紙送り機構３１と、紙送り機構３１によりプラテン３８上に搬送された記録紙Ｐに印刷ヘッド２４からインク滴を吐出して印刷を行なうプリンタ機構２１と、プラテン３８の図中右端に形成され印刷ヘッド２４を封止すると共に必要に応じて印刷ヘッド２４内のインクを吸引してクリーニングを行なうキャッピング装置４０と、キャッピング装置４０をインク受けとして用いて印刷ヘッド２４からインク滴を吐出してインク滴が正常に吐出されたか否かを判定するノズル検査を行なうノズル検査装置５０（図３参照）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とを備える。

プリンタ機構２１は、メカフレーム８０の右側に配置されたキャリッジモータ３４ａと、メカフレーム８０の左側に配置された従動ローラ３４ｂと、キャリッジモータ３４ａと従動ローラ３４ｂとに架設されたキャリッジベルト３２と、キャリッジモータ３４ａの駆動に伴ってキャリッジベルト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に搭載され溶媒としての水に着色剤としての染料または顔料を含有したイエロー（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からインクの供給を受けてインク滴を吐出する印刷ヘッド２４とを備える。なお、キャリッジ２２の背面には、キャリッジ２２の位置を検出するリニア式エンコーダ３６が配置されており、このリニア式エンコーダ３６によりキャリッジ２２のポジションが管理されている。

印刷ヘッド２４は、図２に示すように、シアン（Ｃ），マゼンタ（Ｍ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｋ）のノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋが各色毎に複数個（本実施形態では、１８０個）ずつ１列に配置された４列のノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙ，４３Ｋが形成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と共にノズル２３に連通するインク室２９を形成する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４９と、この振動板４９の上面に貼り付けられた圧電素子４８（例えば、チタン酸ジルコン酸鉛など）と、ヘッド駆動用基板３０上に形成され圧電素子４８に駆動信号を出力する駆動回路としてのマスク回路４７とを備え、マスク回路４７から圧電素子４８に電圧を印加して圧電素子４８でインク室２９の上壁を押し下げることによりインクを加圧してインク滴を吐出する。ここで、ノズル２３Ｃ，２３Ｍ，２３Ｙ，２３Ｋのすべてをノズル２３と総称し、ノズル列４３Ｃ，４３Ｍ，４３Ｙ，４３Ｋのすべてをノズル列４３と総称する。以下、印刷ヘッド２４の駆動についてブラック（Ｋ）用のノズル２３Ｋを用いて説明する。

印刷ヘッド２４の駆動回路としてのマスク回路４７は、ヘッド駆動波形生成回路６０により生成された原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとを入力すると共に入力した原信号ＯＤＲＶと印刷信号ＰＲＴｎとに基づいて駆動信号ＤＲＶｎを生成して圧電素子４８に出力する。なお、印刷信号ＰＲＴｎの末尾のｎや駆動信号ＤＲＶｎ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個のノズルにより構成したから、ｎは１から１８０のいずれかの整数値となる。ヘッド駆動波形生成回路６０は、原信号ＯＤＲＶとして１画素分の区間内（キャリッジ２２が１画素の区間を横切る時間内）において第１のパルスＰ１と第２のパルスＰ２と第３のパルスＰ３の３つのパルスを繰り返し単位とした信号をマスク回路４７に出力し、原信号ＯＤＲＶを入力したマスク回路４７は、別途入力した印刷信号ＰＲＴｎに基づいて原信号ＯＤＲＶに含まれる３つのパルスのうち不要なパルスをマスクすることにより必要なパルスのみを駆動信号ＤＲＶｎとしてノズル２３Ｋの圧電素子４８に出力する。このとき、駆動信号ＤＲＶｎとして第１パルスＰ１のみが圧電素子４８に出力されると、ノズル２３Ｋから１ショットのインク滴が吐出されて記録紙Ｐには小さいサイズのドット（小ドット）が形成され、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て記録紙Ｐには中サイズのドット（中ドット）が形成され、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て記録紙Ｐ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のショット数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できる。なお、ブラック（Ｋ）以外の他の色のノズル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。

キャッピング装置４０は、図３に示すように、上部が開口された略直方体のキャップ４１と、キャップ４１の底部に接続された伸縮性のチューブ４５ａに取り付けられた吸引ポンプ４５と、同じくキャップ４１の底部にチューブ４５ａと並列に接続された伸縮性のチューブ４６ａに取り付けられた大気開放バルブ４６と、キャップ４１の上面と印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７面）との当接とその解除とを行なうためにキャップ４１を昇降する昇降機構９０とを備える。このキャッピング装置４０は、ノズル２３内のインクの増粘（乾燥）を抑制するために、印刷休止中に印刷ヘッド２４をキャッピング装置４０に対向する位置（以下、この位置をホームポジションという）に移動させた状態でノズルプレート２７を封止したり、所定のタイミングでノズルプレート２７を封止した状態で大気開放バルブ４６を閉成すると共に吸引ポンプ４５を駆動することにより印刷ヘッド２４とキャップ４１とにより形成される内部空間を負圧にしてノズル２３内のインクを強制的に吸引するクリーニングを行なったりするのに用いられる。

ノズル検査装置５０は、図３に示すように、キャップ４１内に電極５２を配置してノズルプレート２７のノズル２３から帯電したインク滴をキャップ４１内に吐出することによってインク滴がキャップ４１に着弾する際に電極５２に生じる電圧変化を検出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ための装置として構成されており、キャッピング装置４０の電極５２に接続された電圧印加回路５４と、同じく電極５２に接続された電圧検出回路５６とを備える。印刷ヘッド２４のノズルプレート２７は、メカフレーム８０と共にグランドに接地されており、このノズルプレート２７と電圧印加回路５４からの電圧が印加されるキャッピング装置４０の電極５２との間には電位差が生じる。

電圧印加回路５４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昇圧回路を介して数百ボルトや千数百ボルトの電圧に昇圧した高圧電源Ｖｅが抵抗Ｒ１とスイッチＳＷとを順に介して電極５２に接続されており、スイッチＳＷのオンオフにより電極５２と高圧電源Ｖｅとを接続したり電極５２から高圧電源Ｖｅを切り離してグランドに接地したりすることができる。

電圧検出回路５６は、電極５２に接続されて電極５２で発生した電圧信号を検出するための回路として構成されており、入力した出力信号を積算すると共に積算して得られた信号をＡ／Ｄ変換してコントローラ７０に出力する。

コントローラ７０は、図１に示すように、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）７６と、図示しない入出力ポートとを備える。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ＰＣ１０からＩ／Ｆ７６を介して送られてきた印刷データが記憶される。コントローラ７０には、電圧検出回路５６からの出力信号Ｖｏｕｔ，リニア式エンコーダ３６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、ユーザＰＣ１０から出力された印刷ジョブなどがＩ／Ｆ７６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６０への制御信号、駆動モータ３３への駆動信号、キャリッジモータ３４ａへの駆動信号，昇降機構９０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、ユーザＰＣ１０への印刷ステータス情報などがＩ／Ｆ７６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、ノズル２３の目詰まりを検査してそのクリーニングを行なう際の動作について説明する。図４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一例を示すフローチャートである。このルーチンは、ノズル検査が指示されたときに実行される。なお、ノズル検査が指示されるタイミングとしては、電源投入時や印刷ジョブが受け付けられたとき、クリーニングの実行が指示されたときなどを挙げることができる。なお、クリーニングの実行の指示としては、印刷が行なわれてない未使用期間が所定期間を経過する毎に行なうオートクリーニングの他、ユーザから指示によりクリーニングを行なうマニュアルクリーニングがある。

メインルーチンが実行されると、コントローラ７０のＣＰＵ７２は、まず、ノズル２３から正常にインク滴が吐出されるか否かを検査するノズル検査処理を実行する（ステップＳ１００）。このノズル検査は、図５のノズル検査処理を実行することにより行なわれる。以下、図５のノズル検査処理についての詳細を説明する。

ノズル検査処理では、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させる（ステップＳ２００）。これにより、印刷ヘッド２４のノズルプレート２７とキャッピング装置４０とは互いに向かい合う状態となる。そして、電圧印加回路５４のスイッチＳＷをＯＮしてキャッピング装置４０の電極５２に電圧を印加して電極５２とノズルプレート２７との間に電位差が生じている状態とし（ステップＳ２１０）、検査対象のノズル２３を設定するために、ノズル列ｍを値１に初期化（本実施形態では、ブラック（Ｋ）のノズル列４３Ｋを１列目に、シアン（Ｃ）のノズル列４３Ｃを２列目に、マゼンタ（Ｍ）のノズル列４３Ｍを３列目に、イエロー（Ｙ）のノズル列４３Ｙを４列目に定めた）すると共に（ステップＳ２２０）、ノズル番号ｎを値１に初期化する（ステップＳ２３０）。続いて、ノズル列ｍの第ｎ番目のノズル２３から所定ショット数のインク滴が吐出されるよう印刷ヘッド２４を駆動制御し（ステップＳ２４０）、その後に電圧検出回路５６からの出力信号Ｖｏｕｔを入力し（ステップＳ２５０）、入力した出力信号Ｖｏｕｔと閾値Ｖｒｅｆとを比較することによりノズル２３に吐出不良が生じているか否かを判定する（ステップＳ２６０）。ここで、所定ショット数としては、帯電した１つのインク滴がキャップ４１に着弾する際に電極５２に生じる電圧変化は極めて微弱なことから、電圧検出回路５６で検出可能な電圧になるまで信号レベルを引き上げるために必要なショット数として設定されており、本実施形態では、マスク回路４７から圧電素子４８に第１〜第３パルスＰ１〜Ｐ３のすべてを出力する操作を８回繰り返して行なうことにより、合計２４ショット分のインク滴を吐出するものとした。電極５２に生じる電圧変化は、ノズル２３からインク滴が吐出されなかったり通常よりも小さかったりしたときには正常にインク滴が吐出されたときに比して小さくなるから、これを区別するための閾値Ｖｒｅｆを設定して出力信号Ｖｏｕｔと閾値Ｖｒｅｆとを比較することにより、ノズル２３に目詰まりが生じているか否かを判定することができる。こうしてノズル検査を行なうと、ノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆ（本実施形態では、１つのノズル列４３は１８０個のノズル２３により構成しているから値１８０）以上か否かを判定し（ステップＳ２７０）、ノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆ未満のときにはノズル番号ｎを値１だけインクリメントし（ステップＳ２８０）、ステップＳ２４０に戻ってノズル列ｍの次の番号ｎのノズル２３を検査対象としてステップＳ２４０〜Ｓ２６０のノズル検査を繰り返し、ノズル番号ｎが最終番号Ｎｒｅｆ以上のときには１列分の全ノズル２３の検査が完了したと判断して、ノズル列ｍが最終列Ｍｒｅｆ（本実施形態では、印刷ヘッド２４は４列のノズル列４３により構成しているから値４）以上か否かを判定し（ステップＳ２９０）、ノズル列ｍが最終列Ｍｒｅｆ未満のときにはノズル列ｍを値１だけインクリメントし（ステップＳ３００）、ステップＳ２３０に戻ってノズル番号ｎを値１に初期化して次のノズル列ｍの第ｎ番目のノズル２３を検査対象としてステップＳ２４０〜Ｓ３００のノズル検査を繰り返す。ステップＳ３００でノズル列ｍが最終番号Ｍｒｅｆ以上と判定されたときには、全ノズル列４３の全ノズル２３に対してノズル検査が完了したと判断して、電圧印加回路５４のスイッチＳＷをＯＦＦすると共に（ステップＳ３１０）、ステップＳ２６０で吐出不良と判定されたノズル２３の数（異常ノズル数Ｎａ）を集計して（ステップＳ３２０）、本処理を終了する。以上、ノズル検査処理について説明した。

メインルーチンに戻って、こうしてノズル検査処理が実行されると、異常ノズルが発見されたか否かを判定し（ステップＳ１１０）、異常ノズルが発見されなかったときには、何もせずに本ルーチンを終了し、異常ノズルが発見されたときには、クリーニング回数Ｃと閾値Ｃｒｅｆとを比較する（ステップＳ１２０）。ここで、閾値Ｃｒｅｆは、クリーニング処理の繰り返し回数の上限として設定されるものであり、例えば、２回などのように定められる。クリーニング回数Ｃが閾値Ｃｒｅｆ未満のときにはノズル２３をクリーニングするクリーニング処理を実行すると共に（ステップＳ１３０）、クリーニング回数Ｃを値１だけインクリメントして（ステップＳ１４０）、ステップＳ１００に戻り、クリーニング回数Ｃが閾値Ｃｒｅｆ以上のときにはクリーニングによってはノズル２３の吐出不良は解消しないと判断して本ルーチンを終了する。クリーニング処理は、図６に例示するクリーニング処理を実行することにより行なわれる。以下、クリーニング処理について説明する。

クリーニング処理は、まず、図５のノズル検査処理のステップＳ３１０により集計された異常ノズル数Ｎａや、インクジェットプリンタ２０の未使用期間Ｔｕ，キャッピング装置４０のキャッピング開閉状態Ｓｃ，インクカートリッジ２６内のインク残量Ｉｒなどの処理に必要なデータを入力する処理を実行する（ステップＳ４００）。ここで、未使用期間Ｔｕは、前回に印刷が行なわれてからの経過時間であり、印刷時にリセットされるタイマ（図示せず）からの計測値を入力するものとした。また、キャッピング開閉状態Ｓｃは、印刷が行なわれていないときのキャッピング装置４０の作動のオンオフを検知したものを入力するものとした。なお、印刷が行なわれていないときには、通常、キャリッジ２２がホームポジションに移動してキャッピング装置４０により印刷ヘッド２４が封止されるため、キャッピング閉状態となるが、キャリッジ２２がホームポジションにない状態で電源遮断されたときなどにはキャッピング開状態のまま放置される場合がある。さらに、インク残量Ｉｒは、コントローラ７０により、印刷ヘッド２４のノズル２３から吐出されたインク滴のショット数を単位ショット当たりのインク量で乗じたものを順次積算することによりインク消費量を計算し、計算したインク消費量を新品のインクカートリッジ２６のインク量から差し引くことにより推定されたものを用いるものとした。

こうしてデータを入力すると、通常時用テーブルを用いて入力した異常ノズル数Ｎａと未使用期間Ｔｕとキャッピング開閉状態Ｓｃとに基づいてクリーニング種ＣＬを設定する（ステップＳ４１０）。通常時用デーブルの一例を図７に示す。図中、「ＣＬ１」，「ＣＬ２」，「ＣＬ３」は、数字が大きくなるほど強力なクリーニングを示す。この通常時用テーブルは、比較的高い確率をもってノズル２３の目詰まりを回復するためのクリーニング種ＣＬを設定するためのテーブルであり、図示するように、異常ノズル数Ｎａが多いほど、未使用期間Ｔｕが長いほど強力なクリーニングが実行されるようクリーニング種ＣＬが設定されるものとした。また、キャッピング開閉状態Ｓｃが開状態のときには、閉状態のときに比してノズル２３内のインクの乾燥を速めることから、より短い未使用期間Ｔｕで強力なクリーニングが実行されるようクリーニング種ＣＬが設定されるものとした。

こうしてクリーニング種ＣＬが設定されると、設定したクリーニング種ＣＬで消費されるインク消費量と入力したインク残量Ｉｒとを比較することによりインク残量Ｉｒが不足しているか否かを判定する（ステップＳ４２０）。ここで、インク消費量は、使用するクリーニング種ＣＬとインク消費量との関係を予め実験などにより求めてＲＯＭ７３に記憶しておき、クリーニング種ＣＬが設定されると、対応するインク消費量を導出するものとした。インク残量Ｉｒが不足していないときには、設定したクリーニング種ＣＬでノズル２３のクリーニングを実行して（ステップＳ４３０）、本処理を終了する。クリーニングは、具体的には、設定したクリーニング種ＣＬが強力なほど高くなる回転数や長くなる駆動時間として目標回転数と目標駆動時間とを設定し、キャッピング装置４０で印刷ヘッド２４を封止すると共に大気開放バルブ４６を閉弁して設定した目標回転数と目標駆動時間をもって吸引ポンプ４５を駆動制御することにより行なわれる。これにより、キャッピング装置４０の内部を負圧の状態とすることができ、ノズル２３内に詰まったインクを吸引除去することができる。

一方、設定したクリーニング種ＣＬではインク残量Ｉｒが不足するときには、低残量時用テーブルを用いて入力した異常ノズル数Ｎａと未使用期間Ｔｕとキャッピング開閉状態Ｓｃとに基づいてクリーニング種ＣＬを再設定する（ステップＳ４４０）。低残量時用テーブルの一例を図８に示す。この低残量時用テーブルは、比較的低い回復確率であるが所定の確率で回復が見込まれる少ないインク消費量でノズル２３の目詰まりを回復するためのクリーニング種ＣＬを設定するためのテーブルである。図中、「ＣＬ３→ＣＬ２」はクリーニング種ＣＬを強力なＣＬ３から若干弱いＣＬ２に変更可能であることを示し、「ＣＬ３→×」や「ＣＬ２→×」はクリーニング種ＣＬを再設定すると目詰まりの回復が見込まれないことを示す。

クリーニング種ＣＬを再設定すると、目詰まりの回復の見込みがない「×」に該当しないか否かを判定し（ステップＳ４５０）、「×」に該当しないときには再設定したクリーニング種ＣＬでクリーニングを実行して（ステップＳ４３０）本処理を終了し、「×」に該当するときにはインク残量Ｉｒの範囲内でクリーニングを行なっても目詰まりの回復の見込みがないと判断し、例えば、「インク残量が少ないため、目詰まり回復に必要なクリーニングを実施することができません。」などのエラーメッセージをユーザＰＣ１０の図示しないモニタに表示出力して（ステップＳ４６０）、本処理を終了する。

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「吐出ヘッド」に相当し、インクカートリッジ２６が「液体貯留手段」に相当し、インク残量Ｉｒを計算するコントローラ７０が「残量検出手段」に相当し、ノズル検査装置５０が「吐出検出手段」に相当し、キャッピング装置４０が「クリーニング手段」に相当し、図５のノズル検査処理を実行するコントローラ７０が「ノズル検査制御手段」に相当し、図６のクリーニング処理を実行するコントローラ７０が「クリーニング制御手段」に相当する。

以上詳述したインクジェットプリンタ２０によれば、ノズル検査処理によりノズル２３に吐出不良が判定されたときには、比較的高い確率でノズル２３の目詰まりを回復させるための通常時用テーブルを用いて異常ノズル数Ｎａなどのインクジェットプリンタ２０の状態に応じて強弱が異なる複数のクリーニング種ＣＬからいずれかを設定すると共に設定したクリーニング種ＣＬでノズル２３をクリーニングし、設定したクリーニング種ＣＬではインク残量Ｉｒが不足するときには比較的確率は低いものの少ないインク消費量でノズル２３の目詰まりを回復させるための低残量時用テーブルを用いてクリーニング種ＣＬを再設定してノズル２３をクリーニングし、クリーニング種ＣＬの再設定ではノズル２３の目詰まりを回復する見込みがないときにはクリーニングを行なわないから、インクの残量切れを引き起こすことなくノズル２３をクリーニングすることができると共にノズル２３の目詰まりを回復する見込みのない無駄なクリーニングが行なわれるのを防止することができる。この結果、ノズル２３のクリーニングをより適切に行なうことができる。また、クリーニング種ＣＬの設定は、異常ノズル数Ｎａの他に、インクジェットプリンタ２０の未使用期間Ｔｕやキャッピング装置４０のキャッピング開閉状態Ｓｃに基づいて行なうから、インクジェットプリンタ２０の状態に応じた適正なインク消費量でクリーニングを行なうことができる。

本実施形態では、インク残量Ｉｒを新品のインクカートリッジ２６のインク量からインク消費量を差し引くことにより求めるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、インクの液面レベルをセンサで検出することにより求めてもよいし、インクカートリッジ２６の重量をセンサで検出することにより求めてもよい。

本実施形態では、強弱が異なる３種類のクリーニング種ＣＬから一つを選択してノズル２３のクリーニングを実行するものとしたが、クリーニング種ＣＬの種類は３つに限られず、２つであってもよいし、４つ以上であっても構わない。

本実施形態では、吸引ポンプ４５によりノズル２３から強制的にインクを吸引することによりノズル２３のクリーニングを行なうものとしたが、こうしたクリーニングに加えて複数のクリーニング種ＣＬの一つとして多数のノズル２３からインク滴が吐出されるよう印刷ヘッド２４を駆動することによりクリーニングするフラッシングや図示しないワイパーブレードによりノズルプレート２７（ノズル２３の開口部分）を拭ってクリーニングするワイピングを含めるものとしてもよい。

本実施形態では、異常ノズル数Ｎａに基づいて強弱が異なる複数のクリーニング種ＣＬから一つを設定するものとしたが、単に異常ノズル数Ｎａだけでなく、異常ノズルの密集の程度に基づいてクリーニング種ＣＬを設定、例えば、吐出不良が生じている複数のノズル２３が互いに隣接しているか否かを判定し、隣接しているときには隣接していないときに比して強力なクリーニング種ＣＬを設定するものとしてもよい。

本実施形態では、異常ノズル数Ｎａとインクジェットプリンタ２０の未使用期間Ｔｕとキャッピング開閉状態Ｓｃとに基づいてクリーニング種ＣＬを設定するものとしたが、これらのうちの一部を省略するものとしてもよいし、これら以外のインクジェットプリンタ２０の状態に基づいてクリーニング種ＣＬを設定するものとしてもよい。

本実施形態では、ノズル番号ｎが１番から順にすべてのノズル２３に対して吐出状態の検査を行なうものとしたが、検査する順番はこれに限定されるものではなく、如何なる順序で行なうものとしてもよい。また、すべてのノズル２３を検査するものに限られず、一部のノズル２３のみを検査するものとしても構わない。

本実施形態では、電圧印加回路５４をキャッピング装置４０（電極５２）に接続すると共に印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７）をグランドに接地するものとしたが、電圧印加回路５４を印刷ヘッド２４に接続すると共にキャッピング装置４０をグランドに接地するものとしてもよい。また、本実施形態では、電圧検出回路５６をキャッピング装置４０（電極５２）に接続するものとしたが、電圧検出回路５６を印刷ヘッド２４（ノズルプレート２７）に接続するものとしてもよい。

本実施形態では、電極５２を配置したキャッピング装置４０をインク受けとして用いてこのキャッピング装置４０に印刷ヘッド２４のノズル２３からインク滴を吐出してノズル検査を行なうものとしたが、フラッシングを行なうためのフラッシング領域が形成されたインクジェットプリンタではこのフラッシング領域をインク受けとして用いてノズル検査を行なうものとしてもよい。また、ノズル検査を行なうための領域を別途形成するものとしても構わない。

本実施形態では、電圧印加回路５４より印刷ヘッド２４から吐出されるインク滴を帯電させると共にインク滴が着弾する際の電圧変化を電圧検出回路５６で検出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検査するものとしたが、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２３から吐出される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ノズル２３からインク滴が吐出されるよう印刷ヘッド２４を駆動したときに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Ｐ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など、ノズル検査が行なえるものであればよい。

本実施形態では、本発明の液体吐出装置の一例としてインクジェットプリンタを示したが、本発明は液体を吐出するもの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や機能材料の粒子が分散されている液状体（分散液）、ジェルのような流状体などを吐出する流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状体吐出装置、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状体吐出装置としてもよい。

本実施形態では、本発明を液体吐出装置の形態として説明したが、液体吐出装置の制御方法の形態とするものとしてもよいし、１又は複数のコンピュータを液体吐出装置として機能させるためのプログラムの形態とするものとしてもよい。

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。 印刷ヘッド２４の電気的接続を表す説明図。 ノズル検査装置５０の構成の概略を示す構成図。 メインルーチンの一例を示すフローチャート。 ノズル検査処理の一例を示すフローチャート。 クリーニング処理の一例を示すフローチャート。 通常時用テーブルの一例を示す説明図。 低残量時用テーブルの一例を示す説明図。

符号の説明

１０ ユーザＰＣ、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、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 リニア式エンコーダ、３８ プラテン、４０ キャッピング装置、４１ キャップ、４３，４３Ｙ，４３Ｍ，４３Ｃ，４３Ｋ ノズル列、４５ 吸引ポンプ、４５ａ チューブ、４６ 大気開放バルブ、４６ａ チューブ、４７ マスク回路、４８ 圧電素子、４９ 振動板、５０ ノズル検査装置、５２ 電極、５４ 電圧印加回路、５６ 電圧検出回路、６０ ヘッド駆動波形生成回路、７０ コントローラ、７２ ＣＰＵ、７３ ＲＯＭ、７４ ＲＡＭ、７５ フラッシュメモリ、７６ インタフェース（Ｉ／Ｆ）、８０ メカフレーム、９０ 昇降機構、ＳＷ スイッチ。

Claims (6)

1. ターゲットに液体を吐出する液体吐出装置であって、
   液体を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、
   前記吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留手段と、
   前記貯留されている液体の残量を検出する残量検出手段と、
   前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出する吐出検出手段と、
   前記貯留されている液体の消費を伴って前記ノズルをクリーニングするクリーニング手段と、
   前記ノズルの検査が指示されたとき、前記吐出ヘッドを駆動制御すると共に前記吐出検出手段からの検出信号に基づいて前記ノズルの吐出不良を判定するノズル検査を行なうノズル検査制御手段と、
   前記ノズル検査により前記ノズルに吐出不良が生じていると判定されたときには、前記液体吐出装置の状態に応じて液体の消費量が異なる複数のクリーニング種からいずれかを設定して前記ノズルのクリーニングが行なわれるよう前記クリーニング手段を制御し、前記検出された液体の残量によると前記設定したクリーニング種では前記クリーニングを行なうことができないときには該設定したクリーニング種よりも消費量の少ないクリーニング種を再設定して前記ノズルのクリーニングが行なわれるよう前記クリーニング手段を制御し、前記設定したクリーニング種が該クリーニング種を設定した状態に応じた必要最低限の消費量のクリーニング種であるときには前記クリーニング種の再設定を行なわず前記クリーニングを行なわない前記クリーニング制御手段と
   を備える液体吐出装置。
2. 前記クリーニング用制御手段は、前記ノズル検査により前記ノズルに吐出不良が生じていると判定されたときには、前記液体吐出装置の状態として前記ノズルの吐出状態に応じて液体の消費量が異なる複数のクリーニング種からいずれかを設定する手段である請求項１記載の液体吐出装置。
3. 前記クリーニング制御手段は、前記液体吐出装置の状態として該液体吐出装置の未使用期間が長いほど液体の消費量が多い傾向のクリーニング種を設定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. 請求項１ないし３いずれか１項に記載の液体吐出装置であって、
   前記吐出ヘッドを封止する封止手段を備え、
   前記クリーニング制御手段は、前記液体吐出装置の状態として前記封止手段で前記吐出ヘッドが封止されていないときには封止されているときに比して液体の消費量が多いクリーニング種を設定する手段である
   液体吐出装置。
5. １又は複数のコンピュータを請求項１ないし４いずれか１項に記載の液体吐出装置として機能させるためのプログラム。
6. 液体を吐出するノズルを有する吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドに供給する液体を貯留する液体貯留手段と、前記貯留されている液体の残量を検出する残量検出手段と、前記ノズルから液体が吐出されたか否かを検出する吐出検出手段と、前記貯留されている液体の消費を伴って前記ノズルをクリーニングするクリーニング手段と、を備え、前記ノズルから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）前記ノズルの検査が指示されたとき、前記吐出ヘッドを駆動制御すると共に前記吐出検出手段からの検出信号に基づいて前記ノズルの吐出不良を判定するノズル検査を行ない、
   （ｂ）前記ノズル検査により前記ノズルに吐出不良が生じていると判定されたときには、前記液体吐出装置の状態に応じて液体の消費量が異なる複数のクリーニング種からいずれかを設定して前記ノズルのクリーニングが行なわれるよう前記クリーニング手段を制御し、前記検出された液体の残量によると前記設定したクリーニング種では前記クリーニングを行なうことができないときには該設定したクリーニング種よりも消費量の少ないクリーニング種を再設定して前記ノズルのクリーニングが行なわれるよう前記クリーニング手段を制御し、前記設定したクリーニング種が該クリーニング種を設定した状態に応じた必要最低限の消費量のクリーニング種であるときには前記クリーニング種の再設定を行なわず前記クリーニングを行なわない
   液体吐出装置の制御方法。

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