JP2010221651A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ノズルからの液体の吐出不良が発生してしまうのを防止する。
【解決手段】制御装置５０はパラメータ決定部５１及び印刷制御部５２を備えている。パラメータ決定部５１は、カートリッジ装着部５にインクカートリッジが装着される毎にインクカートリッジの種類に応じて重み付けを行った値を累積していき、その累積値を累積使用個数パラメータの値に決定する。印刷制御部５２は、印刷を行う際のキャリッジ２及びインクジェットヘッド４の動作を制御しており、パラメータ決定部５１において決定された累積使用個数パラメータの値が大きくなるほど、インクジェットヘッド４の駆動周波数を低下させ、このとき、温度検出装置７により検出された温度が低いときほど、駆動周波数の低下量を大きくする。また、印刷制御部５２は、インクジェットヘッド４の駆動周波数を低下させるのに合わせて、キャリッジ２の移動速度を低下させる。
【選択図】図５

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１に記載の記録装置においては、プリントヘッドにおける、インクタンクからインクを導入するインク導入部にフィルタが設けられており、当該フィルタによりインクタンクからプリントヘッドに導入されるインク中の異物が捕捉されることにより、プリントヘッド内に異物が入り込んでしまうのを防止している。

特開平１０−２１１７１５号広報

ここで、特許文献１に記載されているような、インクタンクからプリントヘッドに至る流路の途中にフィルタが設けられているような記録装置においては、特許文献１にも記載されているように、フィルタに堆積する異物の量が多くなり、異物によってフィルタが目詰まりすると、インク流路の流路抵抗が高くなってしまう。インク流路の流路抵抗が高くなるほど、単位時間当たりにプリントヘッドに供給されるインクの量が少なくなる。単位時間当たりのプリントヘッドからのインクの吐出量を常に一定にしている場合には、インク流路の流路抵抗が高くなると、プリントヘッドからのインクの吐出量がプリントヘッドへのインクの供給量を超えてしまい、インクの吐出不良が生じてしまう虞がある。

本発明の目的は、フィルタの目詰まりに起因するインクの吐出不良が発生してしまうのを防止することが可能な液体吐出装置を提供することである。

第１の発明に係る液体吐出装置は、複数のノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッドに接続されており、前記液体吐出ヘッドに供給するための液体が充填された液体カートリッジを着脱可能に構成されたカートリッジ装着部と、前記カートリッジ装着部から前記複数のノズルに至る液体流路の途中に設けられた、前記液体流路内の液体中の異物を除去するためのフィルタと、前記液体カートリッジの累積使用個数から、当該累積使用個数が多くなるほどその値が大きくなる所定のパラメータの値を決定するパラメータ決定手段と、前記液体吐出ヘッドを制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記パラメータの値が大きくなるほど、単位時間当たりの前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出量を減少させるように、前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とするものである。

液体カートリッジから液体吐出ヘッドに液体が供給される際に、液体中の異物はフィルタに捕捉され、フィルタ上に堆積される。液体カートリッジの累積使用個数が多くなると、堆積された異物によってフィルタの流路抵抗が大きくなるため、単位時間当たりの液体カートリッジから液体吐出ヘッドへの液体の供給量が減少する。そのため、単位時間当たりの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量が常に一定である場合には、その吐出量が単位時間当たりの液体吐出ヘッドへの液体の供給量を超えてしまい、ノズルにおいて液体の吐出不良が発生してしまう。

しかしながら、本発明では、フィルタの目詰まりの度合いを推測可能な液体カートリッジの累積使用個数を用いて、当該累積使用個数が多くなるほどその値が大きくなる所定のパラメータの値を決定し、このパラメータの値が大きくなるほど、単位時間当たりの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量を減少させているので、フィルタの目詰まり度合いに合わせて単位時間当たりの液体の吐出量を減少させることができ、その結果、ノズルにおいて液体の吐出不良が発生するのを防止することができる。

ここで、液体の製造工程において、所定の大きさの孔を有するフィルタを使って液体をろ過させて異物を除去することにより、液体中の所定以上の大きさの異物はほとんど除去することができる。一方、液体カートリッジ筐体の製造過程においては、その筐体の液体を貯留する空間の表面に付着した異物は、筐体を洗浄して除去するしかなく、フィルタを使って液体中の異物を除去する方法とは異なり、所定以上の大きさの異物を完全に除去することは困難である。すなわち、液体カートリッジの液体中の異物は、液体カートリッジ筐体の製造過程において筐体に付着したものである。したがって、液体の消費量を基準にするよりも、液体カートリッジの累積使用個数を基準にしてフィルタの目詰まりの度合いを推測した方が、より正確にフィルタの目詰まり度合いを推測できることになる。

第２の発明に係る液体吐出装置は、第１の発明に係る液体吐出装置であって、前記制御手段は、所定の駆動周波数で、前記複数のノズルから液体を吐出させるとともに、前記パラメータの値が大きくなるほど、前記駆動周波数を低下させるように、前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とするものである。

これによると、液体吐出ヘッドの駆動周波数を低下させることにより、容易に、単位時間当たりの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量を減少させることができる。

第３の発明に係る液体吐出装置は、第１の発明に係る液体吐出装置であって、前記制御手段により制御されるものであって、前記液体吐出ヘッドを所定の走査方向に移動させる移動手段をさらに備えており、前記移動手段により前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させるとともに、前記制御手段は、前記パラメータの値が大きくなるほど、同時に液体を吐出させるノズルの数を減少させるように、前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とするものである。

これによると、液体を同時に吐出させるノズルの数を減少させることにより、容易に、単位時間当たりの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量を減少させることができる。

第４の発明に係る液体吐出装置は、第１の発明に係る液体吐出装置であって、前記制御手段により制御されるものであって、前記液体吐出ヘッドを所定の走査方向に移動させる移動手段をさらに備えており、前記制御手段は、前記移動手段により前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させるとともに、前記パラメータの値が大きくなるほど、前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に所定距離移動させる間に、前記複数のノズルから液体を吐出させる回数を減少させるように、前記液体吐出ヘッド及び前記移動手段を制御することを特徴とするものである。

これによると、液体吐出ヘッドを走査方向に所定距離移動させる間に、複数のノズルから液体を吐出させる回数を減少させることにより、容易に、単位時間当たりの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量を減少させることができる。

第５の発明に係る液体吐出装置は、第１の発明に係る液体吐出装置であって、前記制御手段により制御されるものであって、前記液体吐出ヘッドを、所定の走査方向に移動させる移動手段をさらに備えており、前記制御手段は、前記移動手段により前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させるとともに、前記パラメータの値が大きくなるほど、前記液体吐出ヘッドを前記走査方向の一方へ移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させた後、次に前記走査方向の他方へ移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させる前までの間の時間を長くさせるように液体吐出ヘッド及び移動手段を制御することを特徴とするものである。

これによると、液体吐出ヘッドを走査方向の一方へ移動させながら、ノズルから液体を吐出させた後、次に走査方向の他方へ移動させながら、ノズルから液体を吐出させる前までの間の時間を長くさせることにより、容易に、単位時間当たりの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量を減少させることができる。

第６の発明に係る液体吐出装置は、第１〜第５のいずれかの発明に係る液体吐出装置であって、液体の温度を検出する温度検出手段をさらに備えており、前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が低いときほど、単位時間あたりの前記液体吐出ヘッドからの液体吐出量を減少させるように、前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とするものである。

液体吐出ヘッドに供給される液体の温度が低くなると、液体の粘性が増すため、単位時間当たりに液体カートリッジから液体吐出ヘッドに供給される液体の量が減少する。そのため、単位時間当たりの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量が液体吐出ヘッドへの液体の供給量を超えてしまい、ノズルにおいて液体の吐出不良が発生してしまう虞がある。

しかしながら、本発明では、液体吐出ヘッドに供給される液体の温度が低いほど、単位時間あたりの液体吐出ヘッドからの液体吐出量を減少させているため、ノズルにおいて液体の吐出不良が発生してしまうのを確実に防止することができる。

なお、液体の温度を検出することには、液体の温度を直接検出することのほか、液体の温度と一定の関係にある他の部分の温度を検出することも含まれる。

第７の発明に係る液体吐出装置は、第１〜第６のいずれかの発明に係る液体吐出装置であって、前記カートリッジ装着部が、液体が貯留された液体貯留室の容積が互いに異なる複数種類の前記液体カートリッジを選択的に着脱できるように構成されており、前記パラメータ算出手段が、前記パラメータを決定する際に、前記液体カートリッジの累積使用個数に、液体カートリッジの種類に応じて前記液体貯留室の壁面の表面積が大きい液体カートリッジに対してほど大きな重み付けを行うことを特徴とするものである。

液体を貯留するための空間の容積が異なる複数種類の液体カートリッジにおいては、貯留する液体の容量とカートリッジ筐体の液体を貯留する空間の表面積は比例しない。貯留された液体中の異物は、液体カートリッジ筐体の製造過程において筐体に付着したものであるため、液体の消費量によってフィルタの目詰まり度合いを推測することはできず、液体カートリッジ筐体の液体を貯留する空間の表面積、すなわち液体カートリッジの種類によって推測する必要がある。

そこで、本発明では、パラメータを算出する際に、液体カートリッジの累積消費個数に、液体カートリッジの種類に応じて液体貯留室の壁面の表面積が大きい液体カートリッジに対してほど大きな重み付けを行うことにより、パラメータの値が、確実にフィルタの目詰まりの度合いを反映したものとなる。

本発明によれは、液体カートリッジの累積使用個数が多いほど、単位時間当たりの液体吐出ヘッドからの液体の吐出量を減少させるため、フィルタの目詰まりに起因して液体の吐出不良が発生するのを防止することができる。

本発明に係る実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。 図１のインクカートリッジの概略構成図である。 図１のインクジェットヘッドの平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 図１の制御装置のブロック図である。 変形例１におけるインクを吐出させるノズルを示す図である。 変形例１の別の形態におけるインク滴の着弾位置を示す図である。 変形例２におけるインク滴の着弾位置を示す図である。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は、本実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。図１に示すように、プリンタ１（液体吐出装置）は、キャリッジ２（移動手段）、サブタンク３、インクジェットヘッド４（液体吐出ヘッド）、カートリッジ装着部５、チューブ６、温度検出装置７などを有している。また、プリンタ１は、制御装置５０によってその動作が制御されている。なお、図１においては、後述するインクジェットヘッド４のノズル１５を拡大して図示している。

キャリッジ２は、図１の左右方向（走査方向）に往復移動する。サブタンク３は、キャリッジ２上に取り付けられている。インクジェットヘッド４は、サブタンク３の下面に配置されており、サブタンク３からインクが供給されるとともに、その下面に形成された複数のノズル１５（図３参照）からインクを吐出する。

カートリッジ装着部５はプリンタ１における図１の右下端部に配置されており、インクジェットヘッド４から吐出するためのブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクがそれぞれ充填された４つのインクカートリッジ６０が着脱可能となっている。

ここで、カートリッジ装着部５に装着されるインクカートリッジ６０について説明する。図２は、インクカートリッジ６０の概略構成図である。なお、図２に示す走査方向及び紙送り方向は、インクカートリッジ６０がカートリッジ装着部５に装着された状態での方向である。

図２に示すように、インクカートリッジ６０は、略直方体形状を有しており、内部に走査方向に関する両端が開口した空間が形成されたフレーム６１と、フレーム６１の走査方向に関する両側面に貼り付けられており、上記空間の開口を塞ぐフィルム６２とによって形成されており、フィルム６２によってその開口が塞がれたフレーム６１内部の空間が、インクを貯留するためのインク貯留室６３となっている。

また、フレーム６１の紙送り方向に関する一方の側面における下端部近傍及び上端部近傍には、それぞれ、インク供給部６４及び大気連通部６５が形成されており、カートリッジ装着部５に装着されることにより、インク供給部６４がチューブ６に接続され、インク供給部６４からチューブ６にインクが供給される。そして、インク供給部６４からチューブ６にインクが供給されてインク貯留室６３内のインクが減少すると、インクが減少した分だけ大気連通部６５からインク貯留室６３内に空気が流れ込む。

また、前述のカートリッジ装着部５には、インクカートリッジ６０として、表１に示すようなサイズの異なる４種類（小、中、大、特大）のインクカートリッジ６０が着脱可能となっている。表１は、カートリッジ装着部５に装着可能な４種類のインクカートリッジ６０の仕様（インク貯留量、インク貯留室の寸法、インク貯留室表面積、フィルム表面積）と、インク貯留量（容積）、及び、インク貯留室６３の表面積を、中サイズのインクカートリッジ６０を１としたときの相対値とを示したものである。

チューブ６は、サブタンク３とカートリッジ装着部５とを接続しており、カートリッジ装着部５に装着されたインクカートリッジ６０内のインクはチューブ６およびサブタンク３を介してインクジェットヘッド４に供給される。

温度検出装置７は、プリンタ１の温度検出装置７が配置された部分近傍の温度を検出している。ここで、プリンタ１内に温度変化が生じると、プリンタ１内のインクの温度も変化する。すなわち、温度検出装置７は、インクの温度と一定の関係にあるプリンタ１内の温度を検出している。なお、温度検出装置７が配置される位置は、図１に示す位置以外のものには限られず、インクの温度と一定の関係にあるプリンタ１のいずれかの部分の温度を検出できるような位置に配置されていればよい。あるいは、温度検出装置７は、直接インクの温度を検出するものであってもよい。

そして、プリンタ１においては、図示しない用紙搬送機構により紙送り方向（図１の下方）に搬送される記録用紙Ｐに、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド４からインクを吐出することにより、記録用紙Ｐに印刷を行う。

次に、インクジェットヘッド４について説明する。図３は図１のインクジェットヘッド４の平面図である。図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。

図３、図４に示すように、インクジェットヘッド４は、圧力室１０、ノズル１５を含むインク流路が形成された流路ユニット３１と、圧力室１０内のインクに圧力を付与するための圧電アクチュエータ３２とを備えている。

流路ユニット３１は、キャビティプレート２１、ベースプレート２２、マニホールドプレート２３及びノズルプレート２４の４枚のプレートが互いに積層されることによって構成されている。４枚のプレート２１〜２４のうちノズルプレート２４を除いた３枚のプレート２１〜２３はステンレスなどの金属材料からなり、ノズルプレート２４は、ポリイミドなどの合成樹脂材料からなる。あるいは、ノズルプレート２４も、他の３枚のプレート２１〜２３と同様、金属材料により構成されていてもよい。

キャビティプレート２１には、走査方向を長手方向とする略楕円の平面形状を有する複数の圧力室１０が形成されている。複数の圧力室１０は、紙送り方向に配列されて１つの圧力室１０の列を形成しているとともに、このような圧力室１０の列が、走査方向に４列に配置されている。ベースプレート２２には、平面視で複数の圧力室１０の長手方向に関する両端部と対向する部分に、それぞれ、略円形の平面形状を有する複数の貫通孔１２、１３が形成されている。

マニホールドプレート２３には、マニホールド流路１１が形成されている。マニホールド流路１１は、上記４つの圧力室１０の列に対応して設けられており、それぞれが、各圧力室１０の列を構成する複数の圧力室１０の略右半分と対向する部分において紙送り方向に延びている。また、マニホールド流路１１には、図２における上端部と対向する位置に設けられており、サブタンク３と接続された、４つのインク供給口９からインクが供給される。より詳細には、上記４つのインク供給口９からは、図２の左側に配置されているものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが供給される。

さらに、インク供給口９とサブタンク３との接続部には、フィルタ８が設けられている。フィルタ８には、複数の微細な孔が形成されており、当該孔よりも大きいインク中の異物がフィルタ８によって捕捉され（除去され）、フィルタ８によって異物が除去されたインクがインクジェットヘッド４に供給される。これにより、インクジェットヘッド４内に異物が入り込むのを防止することができる。

また、マニホールドプレート２３には、平面視で複数の貫通孔１３と対向する部分に、略円形の平面形状を有する複数の貫通孔１４が形成されている。ノズルプレート２４には、平面視で貫通孔１４と対向する部分に複数のノズル１５が形成されている。複数のノズル１５は、圧力室１０と同様、紙送り方向に配列されることによって１つのノズル列を形成しているとともに、このようなノズル列が走査方向に４列に配列されており、複数のノズル１５からは、図２の左側のノズル列を構成するものから順に、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが吐出される。

そして、流路ユニット３１においては、マニホールド流路１１が貫通孔１２を介して圧力室１０と連通しているとともに、圧力室１０が貫通孔１３、１４を介してノズル１５に連通している。このように、流路ユニット３１には、マニホールド流路１１から圧力室１０を経てノズル１５に至る複数の個別インク流路が形成されている。

圧電アクチュエータ３２は、振動板４１、圧電層４２及び個別電極４３を備えている。振動板４１はステンレスなどの金属材料からなり、複数の圧力室１０を覆うように流路ユニット３１の上面に接合されている。また、導電性を有する振動板４１は、後述するように圧電アクチュエータ３２を駆動するための共通電極を兼ねており、常にグランド電位に保持されている。

圧電層４２は、チタン酸鉛とジルコン酸鉛との混晶であるチタン酸ジルコン酸鉛を主成分とする圧電材料からなり、振動板４１の上面に複数の圧力室１０にまたがって連続的に配置されている。

複数の個別電極４３は、圧力室１０よりも一回り小さい、略楕円の平面形状を有しており、圧電層４２の上面における、複数の圧力室１０の略中央部と対向する部分にそれぞれ配置されている。また、複数の個別電極４３は、図示しないフレキシブル配線部材（ＦＰＣ）を介してドライバＩＣ４５（図６参照）に接続されており、複数の個別電極４３には、ドライバＩＣ４５により個別に駆動電位が付与される。

また、前述の圧電層４２のうち、複数の個別電極４３と共通電極としての振動板４１とに挟まれた部分はその厚み方向に分極されている。

ここで、圧電アクチュエータ３２の駆動方法について説明する。圧電アクチュエータ３２においては、複数の個別電極４３は予めドライバＩＣ４５によりグランド電位に保持されている。そして、ドライバＩＣ４５により複数の個別電極４３のいずれかに駆動電位が付与されると、当該個別電極４３とグランド電位に保持された共通電極としての振動板４１との間に電位差が生じ、圧電層４２のこれらの電極に挟まれた部分には分極方向と同じ厚み方向の電界が発生する。これにより、圧電層４２の当該部分が厚み方向と直交する水平方向に収縮し、その結果、振動板４１及び圧電層４２が全体として圧力室１０側に凸となるように変形する。この変形により、圧力室１０の容積が減少して圧力室１０内のインクの圧力が上昇し、圧力室１０に連通するノズル１５からインクが吐出される。

次に、プリンタ１の動作を制御する制御装置５０について説明する。図５は制御装置５０のブロック図である。制御装置５０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などからなり、これらが、パラメータ決定部５１、印刷制御部５２などとして動作する。

パラメータ決定部５１は、カートリッジ装着部５にインクカートリッジ６０が装着される毎に、装着されたインクカートリッジ６０の種類に応じて重み付けを行った値を累積し、その累積値を累積使用個数パラメータαの値とする。

ここで、インクカートリッジ６０の重み付け量は、表１に示すように、中サイズのインクカートリッジ６０を１（基準）とし、インクカートリッジ６０のフィルム６２の表面積が大きくなるほど大きくなるものとしている。すなわち、パラメータ決定部５１は、インクカートリッジ６０の累積使用個数が多くなるほど、その値が大きくなるように累積使用個数パラメータαの値を決定するとともに、累積使用個数パラメータαの値を決定する際に、インクカートリッジ６０の種類に応じてインク貯留室６３の壁面であるフィルム６２の表面積が大きいインクカートリッジ６０に対してほど大きな重み付けを行っている。

印刷制御部５２は、温度検出装置７により検出された温度、及び、パラメータ決定部５１において決定された累積使用個数パラメータαの値に基づいて、プリンタ１において印刷を行う際のキャリッジ２、及び、ドライバＩＣ４５（インクジェットヘッド４）の動作を制御する。

より詳細に説明すると、表２に示すように、累積使用個数パラメータαの値が１０未満の場合には、温度検出装置７により検出された温度にかかわらず、ドライバＩＣ４５から個別電極４３に所定の駆動周波数で駆動電位を付与させる、つまり、インクジェットヘッド４を所定の駆動周波数で駆動させることによって、ノズル１５からインクを吐出させる。

そして、累積使用個数パラメータαの値が１０以上２０未満である場合には、温度検出装置７により検出された温度が１５℃以上のときには、上記所定の駆動周波数でインクジェットヘッド４を駆動させ、上記温度が１５℃未満のときには、駆動周波数を１０％低下させるとともに、駆動周波数の低下にあわせて、キャリッジ２の移動速度を１０％低下させる。

さらに、累積使用個数パラメータαの値が２０以上３０未満である場合、及び、３０以上である場合には、温度検出装置７により検出された温度が１５℃以上のときには、それぞれ、駆動周波数を１０％及び５０％低下させ、上記温度が１５℃未満のときには、それぞれ、駆動周波数を２０％及び６０％低下させる。また、これらの場合にも、駆動周波数の低下にあわせて、キャリッジ２の移動速度を低下させる。

ここで、本実施の形態においては、累積使用個数パラメータαの値が５０程度になったときにフィルタ８が完全に目詰まりして、それ以上インクジェットヘッド４へのインクの供給ができない状態となる。

また、表２においては、温度検出装置７により検出された温度のしきい値を１５℃としているが、温度とインクの粘性の関係によって、そのしきい値は適宜変更することができる。

また、表２に示した、駆動周波数を決定する際の基準となる累積使用個数パラメータαの範囲、及び、駆動周波数の低下率は、一例であって、表２に示すものには限られない。

ここで、本実施の形態では、フィルタ８において捕捉されたインク中の異物などは、フィルタ８上に堆積するため、インクカートリッジ６０の累積使用個数が多くなるほど、フィルタ８に堆積する異物などの量が多くなる。その結果、フィルタ８の目詰まりの度合いが大きくなり、その流路抵抗が大きくなる。

また、フィルタ８は、インク中の異物を捕捉することができるように複数の微細な孔が形成されたものであるため、カートリッジ装着部５からインクジェットヘッド４に至るインク流路の中で他の部分と比較して特に流路抵抗の高い部分、つまり、インク流路の全体の流路抵抗に与える影響が大きく、フィルタ８の流路抵抗が単位時間当たりにサブタンク３及びインクジェットヘッド４に供給されるインクの量を左右する。一方、インクカートリッジ６０の累積使用個数が多くなるにつれて、フィルタ８に堆積する異物の量は増える。したがって、インクカートリッジ６０の累積使用個数が多くなるにつれて、単位時間当たりにサブタンク３及びインクジェットヘッド４に供給されるインクの量が少なくなる。

仮に、インクカートリッジ６０の累積使用個数に関わらず、常に一定の駆動周波数でインクジェットヘッド４が駆動されており、インクジェットヘッド４からの単位時間当たりのインクの吐出量が常に一定であるとすると、インクカートリッジ６０の累積使用個数が多くなってフィルタ８の流路抵抗が大きくなったときに、単位時間当たりのインクジェットヘッド４からのインクの吐出量が、単位時間当たりのインクジェットヘッド４へのインクの供給量よりも多くなってしまい、インクの吐出不良が発生してしまう虞がある。

ここで、このようなインクの吐出不良が発生してしまうのを防止するために、チューブ６の内径を太くしてインク流路全体の流路抵抗を小さくすることなども考えられるが、この場合には、チューブ６の内のインク流路の容積が大きくなり、チューブ６内に滞留するインクの量が多くなってしまう。

しかしながら、本実施の形態では、累積使用個数パラメータαの値が大きくなるほど、インクジェットヘッド４の駆動周波数を低下させているので、フィルタ８の流路抵抗が増加して、単位時間当たりのインクジェットヘッド４へのインクの供給量が少なくなるにつれて、単位時間当たりのインクジェットヘッド４からのインクの吐出量を減少させている。したがって、インクの吐出不良が発生してしまうのを防止することができる。

また、駆動周波数を低下させることにより、容易に単位時間当たりにインクジェットヘッド４からのインクの吐出量を減少させることができる。

ここで、インクカートリッジ６０の累積使用個数ではなく、累積のインク消費量、つまり、インクカートリッジ６０におけるインクの貯留量の累積値をパラメータとし、当該パラメータによってインクジェットヘッド４の駆動周波数を決定することも考えられる。

しかしながら、インクの製造工程においては、所定の大きさの孔を有するフィルタを使ってインクをろ過させて異物を除去することにより、液体中の所定以上の大きさの異物はほとんど除去することができるが、インクカートリッジの筐体（フレーム６１、フィルム６２）の製造過程において、その筐体の液体を貯留する空間の表面に付着した異物は、筐体を洗浄して除去するしかなく、フィルタを使ってインク中の異物を除去する方法とは異なり、所定以上の大きさの異物を完全に除去することは困難である。すなわち、インクカートリッジ６０の液体中の異物は、インクカートリッジ６０の筐体の製造過程において筐体に付着したものである。

そのため、インクの消費量に基づいてパラメータの値を決定し、当該パラメータの値に基づいてインクジェットヘッド４の駆動周波数を決定する場合には、フィルタ８の目詰まりの度合いと正確に対応したものとは言えず、インクの吐出不良が発生する場合や、フィルタ８に目詰まりがおきていないにも関わらず、インクジェットヘッド４の駆動周波数を低下させてしまう場合がある。したがって、インクカートリッジ６０の累積使用個数に基づいてパラメータの値する方が、フィルタ８の目詰まりの度合いと正確に対応したものとなる。

また、表１に示すようにインクカートリッジ６０においては、インク貯留室６３のインク貯留量（容積）と、インク貯留室６３の壁面の表面積とは比例しない。さらに、上記インクカートリッジ６０の筐体の製造の際に異物が付着するのは、フレーム６１及びフィルム６２の表面であり、さらに、静電気等の影響を受けやすいフィルム６２の方がフレーム６１よりも異物が残りやすい。

したがって、インクカートリッジ６０の重み付け量を、前述のように、インクカートリッジ６０のインク貯留室６３の表面積、特にフィルム６２の表面積が大きくなるほど大きくなるものとすることにより、累積使用個数パラメータαの値は、さらにフィルタ８の目詰まりの度合いと正確に対応したものとなる。

また、インクは、温度が低くなるほどその粘性が高くなるため、インクの温度が低いほど、その流動抵抗が大きく、単位時間当たりのインクジェットヘッド４へのインクの供給量が少なくなる。そこで、インクの温度が低いときほど、駆動周波数の低下量を大きくすることにより、上述したようなインクの吐出不良が発生してしまうのをさらに確実に防止することができる。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。

上述の実施の形態では、インクジェットヘッド４の駆動周波数を低下させることによって、単位時間当たりのインクジェットヘッド４からのインクの吐出量を減少させたがこれには限られない。

一変形例（変形例１）では、単位時間当たりのインクジェットヘッド４からのインクの吐出量を、インクジェットヘッド４の走査方向への一度の移動において、同時に吐出させるノズル１５の数を減らすことで減少させている。

累積使用個数パラメータαの値が所定のしきい値を超えたときには、駆動周波数を低下させることなく、キャリッジ２によりインクジェットヘッド４を走査方向の一方向に移動させるとともに、図６（ａ）に示すように、インクジェットヘッド４における上から奇数番目のノズル１５（図６（ａ）において黒く塗りつぶしたノズル１５）のみからインクを吐出させる。続いて、インクジェットヘッド４を走査方向の一方向とは逆の方向に移動させるとともに、図６（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド４における上から偶数番目のノズル１５（図６（ｂ）において黒く塗りつぶしたノズル１５）のみからインクを吐出させることによって印刷を行う。

この場合でも、単位時間当たりのインクの吐出量を減らすことができるため、インクカートリッジ６０の累積使用個数の増加によりフィルタ８の流路抵抗が増加した場合に、インクジェットヘッド４においてインクの吐出不良が発生してしまうのを防止することができる。また、同時にインクを吐出させるノズル１５の数を減少させることにより、容易に単位時間当たりにインクジェットヘッド４からのインクの吐出量を減少させることができる。

他にも、同時に吐出させるノズル１５の数を減らす方法としては、まず、キャリッジ２によりインクジェットヘッド４を走査方向の一方向に移動させるとともに、インクジェットヘッド４における上から奇数番目のノズル１５のみからインクを吐出させる。その後、記録用紙Ｐを紙送り方向に関するノズル１５の間隔とほぼ同じ長さだけ搬送させ、続いて、キャリッジ２によりインクジェットヘッド４を走査方向の一方向とは逆の方向に移動させるとともに、図８のインクジェットヘッド４における上から奇数番目のノズル１５のみからインクを吐出させることによって、同時にインクを吐出させるノズル１５の数を減少させてもよい。

あるいは、同様に、図６のインクジェットヘッド４における上から偶数番目のノズル１５のみからインクを吐出させることによって、同時にインクを吐出させるノズル１５の数を減少させてもよい。

また、図７に示すように、キャリッジ２によりインクジェットヘッド４を走査方向の一方向に移動させるとともに、インクジェットヘッド４における上から奇数番目のノズル１５と偶数番目のノズル１５から交互にインクを吐出させて、インク滴Ｉ１を着弾させる。その後、キャリッジ２によりインクジェットヘッド４を走査方向の一方向とは逆の方向に移動させるとともに、インクジェットヘッド４における上から偶数番目のノズル１５と奇数番目のノズル１５から交互にインクを吐出させて、インク滴Ｉ２を着弾させることによって、同時にインクを吐出させるノズル１５の数を減少させてもよい。

別の一変形例（変形例２）では、インクジェットヘッド４を走査方向にその移動範囲の一方の端から他方の端まで移動させる間にインクジェットヘッド４の各ノズル１５からインクを吐出させる回数を減少させる。

図８（ａ）に示すように、累積使用個数パラメータαの値が所定のしきい値を超えたときには、駆動周波数を低下させることなく、キャリッジ２によりインクジェットヘッド４を走査方向の一方向にその移動範囲の一方の端から他方の端まで移動させながらノズル１５からインクを吐出させることにより、記録用紙Ｐに図８（ａ）の黒く塗りつぶしたインク滴Ｉ１のみを着弾させ、続いて、インクジェットヘッド４を走査方向の一方向とは逆の方向に移動させながらノズル１５からインクを吐出させることにより、図８（ａ）の黒く塗りつぶしていないインク滴Ｉ２のみを着弾させる。

他にも、インクジェットヘッド４を走査方向にその移動範囲の一方の端から他方の端まで移動させる間にインクジェットヘッド４の各ノズル１５からインクを吐出させる回数を減少させる方法としては、図８（ｂ）に示すように、まず、キャリッジ２によりインクジェットヘッド４を走査方向に一方向にその移動範囲の一方の端から他方の端まで移動させながらノズル１５からインクを吐出させることにより、記録用紙Ｐに図８（ｂ）の黒く塗りつぶしたインク滴Ｉ１を着弾させる。続いて、インクジェットヘッド４を走査方向の一方向とは逆の方向に移動させながらノズル１５からインクを吐出させることにより、図８（ｂ）のハッチングしてあるインク滴Ｉ２を着弾させる。最後に、インクジェットヘッド４を走査方向に一方向に移動させながらのノズル１５からインクを吐出させることにより、図８（ｂ）の塗りつぶしていないインク滴Ｉ３を着弾させる。

また、上記のように３度に分けてインク滴Ｉ１〜Ｉ３を着弾させる場合の着弾位置は、図８（ｂ）のものには限られず、例えば図８（ｃ）に示す位置であってもよい。

これらの場合でも、単位時間当たりのインクの吐出量を減らすことができるため、インクカートリッジ６０の累積使用個数の増加によりフィルタ８の流路抵抗が増加した場合に、インクジェットヘッド４においてインクの吐出不良が発生してしまうのを防止することができる。また、インクジェットヘッド４を走査方向にその移動範囲の一方の端から他方の端まで移動させる間にインクジェットヘッド４の各ノズル１５からインクを吐出させる回数を減少させることにより、容易に単位時間当たりにインクジェットヘッド４からのインクの吐出量を減少させることができる。

また、他の変形例として、累積使用個数パラメータαの値が大きくなるほど、キャリッジ２によりインクジェットヘッド４を走査方向の一方に移動させながらノズル１５からインクを吐出させた後、次に走査方向の他方に移動させながらノズル１５からインクを吐出させる前までの時間を長くしてもよい。

具体的には、キャリッジ２の加速度を変えることによって、記録用紙Ｐと対向する位置においてインクジェットヘッド４を走査方向の一方に所定の速度で移動させながらノズル１５からインクを吐出させた後、記録用紙Ｐと対向しない位置においてキャリッジ２を停止させるまでの減速時間、および、次に、記録用紙Ｐと対向する位置においてインクジェットヘッド４を走査方向の他方に所定の速度で左方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させる前の、記録用紙Ｐと対向しない位置において停止しているキャリッジ２を所定の速度まで加速させる加速時間を、それぞれ、記録用紙Ｐと対向する位置において所定の速度で走査方向の他方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させた後、記録用紙Ｐと対向しない位置においてキャリッジ２を停止させるまでの減速時間、および、次に記録用紙Ｐと対向する位置においてインクジェットヘッド４を所定の速度で走査方向の一方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させる前の、記録用紙Ｐと対向しない位置において停止しているキャリッジ２を所定の速度まで加速させる加速時間よりも長くする。

また、インクジェットヘッド４の走査方向の一方への移動を完了させた後には、所定の待機時間を経過してから、次の走査方向の他方への移動を開始させ、他方への移動を完了させた後には、直ちに、次の一方への移動を開始させてもよい。

あるいは、インクジェットヘッド４の走査方向の一方及び他方への移動を完了させた後、いずれの場合にも待機時間を経過してから次の移動を開始させるが、一方への移動の完了後の待機時間を、他方への移動の完了後の待機時間よりも長くする。

さらに、インクジェットヘッド４を走査方向の一方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させた後、次に走査方向の他方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させる前までの間における上記減速時間、加速時間、および待機時間の少なくとも一つを、走査方向の他方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させた後、次に走査方向の一方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させる前までの間における上記減速時間、加速時間、および待機時間より長くしてもよい。

この場合でも、単位時間当たりのインクの吐出量を減らすことができるため、インクカートリッジ６０の累積使用個数が増加した場合に、インクジェットヘッド４においてインクの吐出不良が発生してしまうのを防止することができる。また、インクジェットヘッド４を走査方向の一方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させた後、次に走査方向の他方へ移動させながらノズル１５からインクを吐出させる前までの時間を長くすることにより、容易に、単位時間当たりにインクジェットヘッド４からのインクの吐出量を減少させることができる。

また、上述の実施の形態では、カートリッジ装着部５にインクカートリッジ６０が装着される毎に、インクカートリッジ６０の種類に応じて重み付けを行った値を累積していき、その累積値を累積使用個数パラメータαの値として決定していたが、これには限られず、インクカートリッジ６０の累積使用個数をそのまま累積使用個数パラメータαの値としてもよい。

インク供給部６４がゴム材料などの異物が付着しやすい材料からなる部分を含む場合などには、上記部分において発生してインクに入り込む異物の量は、インクカートリッジ６０の筐体（フレーム６１、フィルム６２）を製造する際にフレーム６１及びフィルム６２に付着してしまう異物の量よりも多い。また、一般に、インク供給部６４の構成は、インクカートリッジ６０の種類に関わらず同じであるので、累積使用個数パラメータαを決定する際に、上述の実施の形態のような、インクカートリッジ６０の種類に応じた重み付けを行わず、インクカートリッジ６０の累積使用個数をそのまま累積使用個数パラメータαの値とすることにより、その値が、フィルタ８の目詰まりに正確に対応したものとなる。

また、上述の実施の形態では、温度検出装置７により検出された温度により、駆動周波数の低下量を変えていたが、温度検出装置７が設けられておらず、累積使用個数パラメータαの値に応じてのみ駆動周波数を変化させてもよい。

また、上述の実施の形態では、サブタンク３とインクジェットヘッド４との接続部にフィルタ８が設けられていたが、これには限られず、フィルタ８は、例えば、サブタンク３の内部、チューブ６の途中、インクジェットヘッド４内部に形成されたインク流路のうち、サブタンク３との接続部近傍の部分など、カートリッジ装着部５からノズル１５に至るインク流路の途中に設けられていればよい。ただし、インク流路の目詰まりが生じないよう、フィルタは、インク流路の途中における断面積が大きい部分に設けることが好ましい。

また、上述の実施の形態では、カートリッジ装着部５とサブタンク３及びインクジェットヘッド４とがチューブ６を介して接続されており、インクカートリッジ６０内のインクがチューブ６を介してサブタンク３及びインクジェットヘッド４に供給されていたが、これには限られず、キャリッジ２上にカートリッジ装着部が設けられており、インクカートリッジ６０内のインクがチューブを介さずに、サブタンク３及びインクジェットヘッド４に供給されるように構成されていてもよい。

また、以上の説明では、インクジェットヘッド４がキャリッジ２とともに走査方向に移動しながらインクを吐出するいわゆるシリアル式のインクジェットヘッドであったが、これには限られず、インクジェットヘッドは、記録用紙Ｐの幅方向の全長にわたって延びているとともに、プリンタ１に対して固定されたいわゆるラインヘッドであってもよい。

インクジェットヘッドがラインヘッドである場合には、例えば、ラインヘッドの駆動周波数を低下させる、あるいは、ラインヘッドの半分のノズルのみからインクを吐出した後、記録用紙Ｐを搬送せず、残りの半分のノズルのみからインクを吐出させてから記録用紙Ｐを搬送することによって印刷を行う（同時にインクを吐出させるノズルの数を減少させる）ことなどによって、単位時間当たりのラインヘッドからのインクの吐出量を低下させることが可能となる。

さらに以上の説明では、単位時間当たりのインクの吐出量を減らすが、印字品質を低下させないため、印刷速度は低下してしまう。しかしこれには限られず、単位時間当たりのインクの吐出量を減らしつつ、印字品質を低下させて、印刷速度は低下させないような構成であってもよい。例えば、印刷制御部５２に対して、ユーザが印字品質の低下を許容する印刷モードを選択できるようにしてもよい。また、テキストのみの印刷、ＦＡＸの印刷など、印刷される画像の解像度が多少低下しても大きな問題が生じないような印刷において、自動的に印刷制御部５２が印字品質を低下させて印刷してもよい。このとき、記録用紙Ｐの搬送速度は変更せず、累積使用個数パラメータαの値が大きくなるほど、単位時間当たりのインクジェットヘッド４からのインクの吐出量を減少させてもよい。

また、以上では、インクジェットヘッドからインクを吐出するプリンタに本発明を適用した例について説明したが、ノズルからインク以外の液体を吐出する液体吐出装置に本発明を適用することも可能である。

２ キャリッジ
４ インクジェットヘッド
５ カートリッジ装着部
６ チューブ
７ 温度検出装置
８ フィルタ
１０ ノズル
５０ 制御装置
５１ パラメータ決定部
５２ 印刷制御部

Claims (7)

1. 複数のノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッドに接続されており、前記液体吐出ヘッドに供給するための液体が充填された液体カートリッジを着脱可能に構成されたカートリッジ装着部と、
   前記カートリッジ装着部から前記複数のノズルに至る液体流路の途中に設けられた、前記液体流路内の液体中の異物を除去するためのフィルタと、
   前記液体カートリッジの累積使用個数から、当該累積使用個数が多くなるほどその値が大きくなる所定のパラメータの値を決定するパラメータ決定手段と、
   前記パラメータの値が大きくなるほど、単位時間当たりの前記液体吐出ヘッドからの液体の吐出量を減少させるように、前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記制御手段は、
   所定の駆動周波数で、前記複数のノズルから液体を吐出させるとともに、
   前記パラメータの値が大きくなるほど、前記駆動周波数を低下させるように、前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記制御手段により制御されるものであって、前記液体吐出ヘッドを所定の走査方向に移動させる移動手段をさらに備えており、
   前記移動手段により前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させるとともに、
   前記制御手段は、
   前記パラメータの値が大きくなるほど、同時に液体を吐出させるノズルの数を減少させるように、前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
4. 前記制御手段により制御されるものであって、前記液体吐出ヘッドを所定の走査方向に移動させる移動手段をさらに備えており、
   前記制御手段は、
   前記移動手段により前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させるとともに、
   前記パラメータの値が大きくなるほど、前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に所定距離移動させる間に、前記複数のノズルから液体を吐出させる回数を減少させるように、前記液体吐出ヘッド及び前記移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御手段により制御されるものであって、前記液体吐出ヘッドを、所定の走査方向に移動させる移動手段をさらに備えており、
   前記制御手段は、
   前記移動手段により前記液体吐出ヘッドを前記走査方向に移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させるとともに、
   前記パラメータの値が大きくなるほど、前記液体吐出ヘッドを前記走査方向の一方へ移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させた後、次に前記走査方向の他方へ移動させながら、前記複数のノズルから液体を吐出させる前までの時間を長くさせるように液体吐出ヘッド及び移動手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
6. 液体の温度を検出する温度検出手段をさらに備えており、
   前記制御手段は、前記温度検出手段により検出された温度が低いときほど、単位時間あたりの前記液体吐出ヘッドからの液体吐出量を減少させるように、前記液体吐出ヘッドを制御することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の液体吐出装置。
7. 前記カートリッジ装着部が、液体が貯留された液体貯留室の容積が互いに異なる複数種類の前記液体カートリッジを選択的に着脱できるように構成されており、
   前記パラメータ算出手段が、前記パラメータを決定する際に、前記液体カートリッジの累積使用個数に、液体カートリッジの種類に応じて前記液体貯留室の壁面の表面積が大きい液体カートリッジに対してほど大きな重み付けを行うことを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の液体吐出装置。

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