JP2017124636A - 液体吐出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ヘッドのノズル開口面を綺麗にすると共にノズルからのインク吐出不良の発生を抑制すること。【解決手段】ヘッド、液体を貯留する貯留部、貯留部からヘッドへ液体を供給する第１流路、及び、ヘッドから貯留部へ液体を還流する第２流路を備える循環流路と、循環ポンプと、ワイピング部と、を備える液体吐出装置におけるヘッドのクリーニング方法であって、循環流路を流れる液体の単位時間当たりの流量を、記録媒体に液体を吐出する時よりも多い第１流量にする第１工程と、第１工程の後に、ワイピング部がワイピング処理を行う第２工程と、第２工程の後に、循環流路を流れる液体の単位時間当たりの流量を第１流量よりも少ない第２流量にする第３工程と、を有することを特徴とするヘッドのクリーニング方法である。【選択図】図５

Description

本発明は、ヘッドのクリーニング方法、及び、液体吐出装置に関する。

液体吐出装置の一例として、ヘッドに設けられたノズルからインク（液体）を吐出するインクジェットプリンター（以下、プリンター）が知られている。プリンターでは、ヘッドのノズル開口面にインクやゴミが付着するため、それらをワイパーでノズル開口面から払拭するワイピング処理が定期的に行われる。ワイピング処理時のインク消費量を抑えつつ、ノズル開口面に付着したゴミを拭き取り易くするために、インク供給路内のインクを加圧してノズル開口面にインクを溢れ出させた後に、インクの加圧を停止してワイピング処理を行う方法が提案されている（特許文献１を参照）。

特開２０１１−５６７２号公報

ワイピング処理時にはワイパーに付着したインクに導かれてノズル内のインクがワイパーに引き出されることがある。上記特許文献１では、インク供給路内のインクの加圧を停止した状態でワイピング処理を行うため、ワイパーによりノズル内のインクが引き出されても、ノズル内にインクを補充することができない。その結果、ノズル内に気泡が残留し、吐出不良が発生してしまう。

そこで、本発明では、ヘッドのノズル開口面を綺麗にすると共に、ノズルからのインク吐出不良の発生を抑制することを目的とする。

前記課題を解決する為の主たる発明は、記録媒体に液体を吐出するノズルが設けられたヘッド、前記液体を貯留する貯留部、前記貯留部から前記ヘッドへ前記液体を供給する第１流路、及び、前記ヘッドから前記貯留部へ前記液体を還流する第２流路を備える循環流路と、前記循環流路内の前記液体を循環させるポンプと、前記ヘッドのノズル開口面に当接した状態で前記ヘッドに対して相対移動することにより前記ノズル開口面に付着した異物を払拭するワイピング処理を行うワイピング部と、を備える液体吐出装置におけるヘッドのクリーニング方法であって、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を、前記記録媒体に液体を吐出する時よりも多い第１流量にする第１工程と、前記第１工程の後に、前記ワイピング部が前記ワイピング処理を行う第２工程と、前記第２工程の後に、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量よりも少ない第２流量にする第３工程と、を有することを特徴とするヘッドのクリーニング方法である。

本発明の他の特徴は、本明細書、及び添付図面の記載により、明らかにする。

図１Ａは印刷システムの全体構成を示すブロック図であり、図１Ｂはプリンターの概略断面図である。 プリンターの概略上面図である。 プリンターにおけるインク循環システムの説明図である。 比較例のワイピング処理の説明図である。 実施例１におけるヘッドのクリーニング方法のフローである。 図６Ａ及び図６Ｂは実施例１におけるヘッドのクリーニング方法を説明する図である。 実施例２におけるヘッドのクリーニング方法のフローである。

＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書の記載、及び添付図面の記載により、少なくとも次のことが明らかとなる。

記録媒体に液体を吐出するノズルが設けられたヘッド、前記液体を貯留する貯留部、前記貯留部から前記ヘッドへ前記液体を供給する第１流路、及び、前記ヘッドから前記貯留部へ前記液体を還流する第２流路を備える循環流路と、前記循環流路内の前記液体を循環させるポンプと、前記ヘッドのノズル開口面に当接した状態で前記ヘッドに対して相対移動することにより前記ノズル開口面に付着した異物を払拭するワイピング処理を行うワイピング部と、を備える液体吐出装置におけるヘッドのクリーニング方法であって、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を、前記記録媒体に液体を吐出する時よりも多い第１流量にする第１工程と、前記第１工程の後に、前記ワイピング部が前記ワイピング処理を行う第２工程と、前記第２工程の後に、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量よりも少ない第２流量にする第３工程と、を有することを特徴とするヘッドのクリーニング方法である。
このようなヘッドのクリーニング方法によれば、ノズル内に液体を充填し、且つ、ノズルに形成された液体のメニスカスを記録媒体への液体吐出時における適正な状態にしてクリーニング処理を終了することができる。

かかるヘッドのクリーニング方法であって、前記第２工程では、前記ノズルに形成された前記液体のメニスカスを前記ノズル開口面よりも前記ヘッドの外側に突出させた状態にし、前記第３工程では、前記メニスカスを前記ノズル開口面よりも前記ヘッドの内側に引き込んだ状態にすること、を特徴とするヘッドのクリーニング方法である。
このようなヘッドのクリーニング方法によれば、ノズル内に液体を充填し、且つ、ノズルに形成された液体のメニスカスを記録媒体への液体吐出時における適正な状態にしてクリーニング処理を終了することができる。

かかるヘッドのクリーニング方法であって、前記記録媒体に前記液体を吐出する時に前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量と前記第２流量とを等しくすること、を特徴とするヘッドのクリーニング方法である。
このようなヘッドのクリーニング方法によれば、第３工程の直後に、記録媒体への液体吐出動作を開始することができる。

かかるヘッドのクリーニング方法であって、前記第１工程では、前記ポンプによる前記液体の送り量を第１送り量にすることで、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量にし、前記第３工程では、前記ポンプによる前記液体の送り量を前記第１送り量よりも少ない第２送り量にすること、を特徴とするヘッドのクリーニング方法である。
このようなヘッドのクリーニング方法によれば、第３工程にて循環流路を流れる液体の単位時間当たりの流量を第１流量よりも少ない第２流量にすることができる。

かかるヘッドのクリーニング方法であって、前記液体吐出装置は、前記貯留部内の圧力を調整する圧力調整部を備え、前記第１工程では、前記圧力調整部が前記貯留部内の圧力を第１圧力にすることで、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量にし、前記第３工程では、前記圧力調整部が前記貯留部内の圧力を前記第１圧力よりも低い第２圧力にすること、を特徴とするヘッドのクリーニング方法である。
このようなヘッドのクリーニング方法によれば、第３工程にて循環流路を流れる液体の単位時間当たりの流量を第１流量よりも少ない第２流量にすることができる。

また、記録媒体に液体を吐出するノズルが設けられたヘッド、前記液体を貯留する貯留部、前記貯留部から前記ヘッドへ前記液体を供給する第１流路、及び、前記ヘッドから前記貯留部へ前記液体を還流する第２流路を備える循環流路と、前記循環流路内の前記液体を循環させるポンプと、前記ヘッドのノズル開口面に当接した状態で前記ヘッドに対して相対移動することにより前記ノズル開口面に付着した異物を払拭するワイピング処理を行うワイピング部と、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を、前記記録媒体に液体を吐出する時よりも多い第１流量にし、その後に前記ワイピング部に前記ワイピング処理を行わせ、その後に前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量よりも少ない第２流量にする制御部と、を有することを特徴とする液体吐出装置である。
このような液体吐出装置によれば、ノズル内に液体を充填し、且つ、ノズルに形成された液体のメニスカスを記録媒体への液体吐出時における適正な状態にしてクリーニング処理を終了することができる。

＝＝＝印刷システム＝＝＝
以下、液体吐出装置をインクジェットプリンター（以下、プリンター）とし、プリンターにコンピューターが接続された印刷システムを例に挙げて、実施形態を説明する。

図１Ａは、印刷システムの全体構成を示すブロック図であり、図１Ｂは、プリンター１の概略断面図である。図２は、プリンター１の概略上面図である。図３は、プリンター１におけるインク循環システムの説明図である。プリンター１はコンピューター８０と通信可能に接続されており、コンピューター８０内にインストールされているプリンタードライバーが、プリンター１に画像を印刷させるための印刷データを作成し、プリンター１に出力する。プリンター１は、コントローラー１０と、給送ユニット２０と、搬送ユニット３０と、印刷ユニット４０と、メンテナンスユニット５０と、巻取りユニット６０と、検出器群７０と、を有する。

プリンター１内のコントローラー１０は、プリンター１における全体的な制御を行うためのものである。インターフェース部１１は、外部装置または内部装置として設けられたコンピューター８０との間でデータの送受信を行う。ＣＰＵ１２は、プリンター１の全体的な制御を行うための演算処理装置であり、ユニット制御回路１４を介して各ユニットを制御する。メモリー１３は、ＣＰＵ１２のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものである。検出器群７０によってプリンター１内の状況が監視され、コントローラー１０は検出器群７０からの検出結果に基づき制御を行う。

給送ユニット２０は、ロール状に巻かれた連続する用紙（以下、連続紙）を回転可能に支持すると共に回転により連続紙Ｓを繰り出す巻軸２１と、巻軸２１から繰り出された連続紙Ｓを巻き掛けて上流側搬送ローラー対３１に導く中継ローラー２２と、を有する。なお、プリンター１が画像を印刷する記録媒体は連続紙Ｓに限らず、カット紙でもよいし、また、布やフィルム等でもよい。

搬送ユニット３０は、連続紙Ｓを巻き掛けて送る複数の中継ローラー３２，３３と、印刷領域よりも搬送方向の上流側に配設された上流側搬送ローラー対３１と、印刷領域よりも搬送方向の下流側に配設された下流側搬送ローラー対３４と、を有する。上流側搬送ローラー対３１及び下流側搬送ローラー対３４は、それぞれ、モーター（不図示）に連結されて駆動回転する駆動ローラー３１ａ，３４ａと、駆動ローラーの回転に伴って回転する従動ローラー３１ｂ，３４ｂと、を有する。そして、上流側搬送ローラー対３１及び下流側搬送ローラー対３４がそれぞれ連続紙Ｓを挟持した状態で駆動ローラー３１ａ，３４ａが駆動回転することにより連続紙Ｓに搬送力が付与される。

印刷ユニット４０は、インクの色毎に設けられたヘッドユニット４１と、印刷領域にて連続紙Ｓを印刷面の反対側面から支持するプラテン４２と、を有する。本実施形態のプリンター１は、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の４色のインクを吐出可能とし、図１Ｂに示すように、４個のヘッドユニット４１が搬送方向に並んでいる。各ヘッドユニット４１では、図２に示すように、複数の短尺のヘッド４３（１）〜４３（４）が、連続紙Ｓの搬送方向と交差する幅方向に並んでいる。各ヘッド４３における連続紙Ｓとの対向面（下面）では、インクを吐出する多数のノズルＮｚ（例えば、径が２０〜２２μｍ程度のノズル）が幅方向に所定の間隔おきに並んでいる。なお、図２では、ヘッドユニット４１を上から見たときの短尺ヘッド４３及びノズルＮｚの位置を仮想的に示す。そして、幅方向に並ぶヘッドの端部ノズルＮｚの位置が一部重複しており、ヘッドユニット４１の下面では、連続紙Ｓの幅長さ以上に亘って、ノズルＮｚが幅方向に所定の間隔おきに並んでいる。よって、ヘッドユニット４１の下を停まることなく搬送される連続紙Ｓに対してノズルＮｚからインクを吐出させることで、連続紙Ｓに２次元の画像が印刷される。

また、図３に示すように、各ヘッド４３には、複数のノズルＮｚと、ノズルＮｚ毎に設けられた複数のピエゾ素子（不図示）と、ノズルＮｚ毎に設けられ且つ各ノズルＮｚと連通する複数のインク室４３１と、複数のインク室４３１に連通する共通インク室４３２と、が設けられている。そして、ピエゾ素子に電圧をかけてインク室４３１を膨張・収縮させることによりノズルＮｚからインクが吐出される。但し、インクの吐出方式はこれに限らず、発熱素子を用いてノズル内に気泡を発生させてその気泡によってノズルからインクを吐出させるサーマル方式でもよい。

なお、本実施形態ではヘッドユニット４１に属するヘッド４３の数を４個としているが、これに限らない。また、幅方向を回転軸として回転する回転ドラムをプラテンとし、回転ドラムに連続紙Ｓを巻き掛けて搬送しつつヘッドからインクを吐出するプリンターでもよい。この場合、回転ドラムの円弧形状の外周面に沿ってヘッドが傾斜して配置される。また、ヘッド４３が吐出するインクが、例えば、紫外線を照射することで硬化するＵＶインクである場合には、ヘッドユニット４１の間や搬送方向の下流側に紫外線を照射する照射器を設ける。

メンテナンスユニット５０は、ヘッド４３にインクを供給したり、ヘッド４３のクリーニングを行ったりするものであり、図２や図３に示すように、ヘッド４３に密着するキャップ５１と、インク受け部５２と、圧力調整装置５３と、インクを貯留するインクタンク５４（貯留部に相当）と、インクタンク５４からヘッド４３へインクを供給する往路チューブ５５ａ（第１流路に相当）と、ヘッド４３からインクタンク５４へインクを還流する復路チューブ５５ｂ（第２流路に相当）と、ワイピング部５６と、循環ポンプＰと、を有する。キャップ５１やインク受け部５２等は連続紙Ｓが搬送される領域よりも幅方向奥側の非印刷領域に設けられ、ヘッドユニット４１は幅方向に移動可能な構成となっている。なお、図２，図３に示す構成はインクの色に関係なく共通の構成であるため、説明を共通にする。

キャップ５１は、弾性部材等で形成された直方体の部材であり、ヘッド４３毎に設けられている。そして、ヘッドユニット４１におけるヘッド４３（１）〜４３（４）の配置に応じて、キャップ５１（１）〜５１（４）も幅方向に並んでいる。よって、ヘッドユニット４１が幅方向の奥側に移動するとヘッド４３とキャップ５１が対向し、ヘッドユニット４１が下降すると（又はキャップ５１が上昇すると）、ヘッド４３のノズル開口面にキャップ５１が密着し、ノズルＮｚを封止することができる。インク受け部５２は、ヘッド４３のクリーニング時にノズルＮｚから吐出されたインクを受けるためのものである。

往路チューブ５５ａの一端はインクタンク５４に繋がれ他端はヘッド４３に繋がれており、復路チューブ５５ｂの一端はヘッド４３に繋がれ他端はインクタンク５４に繋がれており、ヘッド４３、インクタンク５４、往路チューブ５５ａ、及び、復路チューブ５５ｂによって循環流路が形成されている。往路チューブ５５ａの途中には循環流路内のインクを循環させる循環ポンプＰ（ポンプに相当）が設けられ、循環ポンプＰの駆動により、インクタンク５４，往路チューブ５５ａ，ヘッド４３，復路チューブ５５ｂ，インクタンク５４の順にインクが循環されると共に、インクタンク５４内のインクがヘッド４３に供給される。インクを循環させることで、沈降し易い色材を含有するインクを攪拌してインクの濃度を均一にしたり、循環流路の途中に設けられた不図示のヒーターや脱気装置によりインクの温度を一定に保ったりインクから気泡を除いたりすることができる。なお、インクタンク５４をサブタンクとし、インクタンク５４よりも上流側のタンク（インクカートリッジ等）からインクタンク５４にインクを供給する構成としてもよい。また、復路チューブ５５ｂに循環ポンプＰを設けてもよい。

本実施形態では、循環ポンプＰをギヤポンプとし、循環ポンプＰが順方向に回転することで、インクタンク５４から往路チューブ５５ａを介してヘッド４３にインクが送られる。但し、循環ポンプＰをギヤポンプとするに限らず、例えば、チューブポンプ等にしてもよい。また、循環ポンプＰの回転数は可変であり、循環ポンプＰの回転数を調整することで、循環ポンプＰによる単位時間当たりのインクの移送量（送り量）を複数段階に変えることができる。

圧力調整装置５３（圧力調整部に相当）は、インクタンク５４内の圧力を調整するためのものである。圧力調整装置５３は、インクタンク５４の空気層に端部が設けられた空気チューブ５３ａを介して、インクタンク５４から空気を抜き出してインクタンク５４内の圧力を減圧したり、インクタンク５４に空気を供給してインクタンク５４内の圧力を加圧したりする。また、圧力調整装置５３はインクタンク５４内の圧力を複数段階に変えることができる。

巻取りユニット６０は、下流側搬送ローラー対３４から送られた連続紙Ｓを巻き掛けて送る中継ローラー６１と、中継ローラー６１から送られた連続紙Ｓを巻取る巻取り駆動軸６２と、を有する。巻取り駆動軸６２の回転駆動に伴って印刷済みの連続紙Ｓはロール状に順次巻き取られる。

＝＝＝ヘッド４３のクリーニング方法＝＝＝
ノズルＮｚからインクが吐出される際には、メインのインク滴と共に微小なインク滴が発生し、その微小なインク滴がミストとして舞い上がり、ヘッド４３のノズル開口面に付着する。また、ヘッド４３のノズル開口面には、インクだけでなく、埃や紙粉等も付着する。これらの異物をヘッド４３のノズル開口面に付着させたまま放置し堆積させてしまうと、ノズルＮｚが塞がれ、ノズルＮｚからのインク吐出が阻害されてしまう。例えば、ノズルＮｚから規定量のインクが吐出されなかったり、ノズルＮｚから吐出されたインクの飛翔方向がずれたりする。その結果、印刷画像の画質が劣化してしまう。

そこで、本実施形態のプリンター１は、ヘッド４３のクリーニング方法として、ワイピング部５６による「ワイピング処理」を定期的に行う。後述の図６に示すように、ワイピング部５６は、弾性部材や布、フェルト等で形成された板状の部材であるワイパー５６１と、ヘッド４３に対してワイパー５６１を搬送方向に移動させる移動機構５６２とを有する。そして、プリンター１内のコントローラー１０（制御部に相当）が、ヘッド４３のノズル開口面４３ａにワイパー５６１の先端部を当接させた状態で、ヘッド４３に対してワイパー５６１を搬送方向に移動させることにより、ヘッド４３のノズル開口面４３ａに付着したインク等の異物を払拭するワイピング処理を行わせる。

なお、本実施形態では、図２に示すように、１つのヘッドユニット４１に対してワイパー５６１が１つ設けられ、ワイパー５６１の幅方向の長さが、ヘッドユニット４１にて幅方向に並ぶ４個のヘッド４３の合計長さ以上となっている。よって、ワイパー５６１は、搬送方向に１回移動するだけで、ヘッドユニット４１に属する４個のヘッド４３の全ノズル開口面を拭くことができる。但し、これに限らず、ヘッド４３毎にワイパー５６１を設けてもよいし、４つのヘッドユニット４１に対して１つのワイパー５６１を設けるだけでもよい。また、ワイパー５６１に対してヘッドユニット４１を搬送方向に移動させてもよいし、両者５６１，４１を移動させてもよい。

＜＜比較例＞＞
図４は、比較例のワイピング処理の説明図である。連続紙Ｓへの画像印刷時、ノズルＮｚに形成されるインクのメニスカス（ノズルＮｚから露出しているインクの自由表面）は、ヘッド４３の内側に引き込まれた凹状となっている。メニスカスが凹状態であるとピエゾ素子を用いてインクの吐出を制御する際に、適切に吐出、非吐出を制御することが可能である。そのため、画像印刷時には、ノズルＮｚに形成されるメニスカスが凹状態となるように、ノズルＮｚ内のインクを加圧しない。具体的には、循環ポンプＰを低速回転させて（単位時間当たりの回転数をＮ０として）、循環ポンプＰによる単位時間当たりのインクの移送量を比較的に少ない量（ｑ０）にし、また、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧をオフにして、インクタンク５４内の圧力を比較的に低い値（Ｐ０）にする。そうして、循環流路（往路チューブ５５ａや復路チューブ５５ｂ、ヘッド４３）を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ０）が少ない「低速循環」の状態にする。

比較例では、画像印刷時と同じ低速循環の状態で、ワイピング処理を行う。即ち、ノズルＮｚ内のインクを加圧しない状態で、ワイピング処理を行う。但し、ワイピング処理時には、ワイパー５６１に付着しているインクに導かれてノズルＮｚ内のインクがワイパー５６１により引き出されることがある。そのため、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量が少なく、ノズルＮｚ内のインクが加圧されていないと、ノズルＮｚ内のインクがワイパー５６１により引き出されても、ノズルＮｚ内にインクが補充されず、ノズルＮｚ内に気泡が残留してしまう。そうすると、画像印刷時にノズルＮｚからインクが吐出されずに吐出不良が発生し、印刷画像の画質が劣化してしまう。

そこで、本実施形態では、ワイピング処理により、ヘッド４３のノズル開口面４３ａからインク等の異物を除去して綺麗にすると共に、ノズルＮｚからのインク吐出不良の発生を抑制することを目的とする。

＜＜実施例１＞＞
図５は、実施例１におけるヘッド４３のクリーニング方法のフローであり、図６Ａ及び図６Ｂは、実施例１におけるヘッド４３のクリーニング方法を説明する図である。前述のように、画像印刷時には、循環ポンプＰが低速回転し（回転数Ｎ０）、循環ポンプＰによる単位時間当たりのインクの移送量（ｑ０）が少なく、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧をオフした状態（インクタンク５４内の圧力がＰ０の状態）となっている。そのため、画像印刷時は、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ０）が少ない「低速循環」の状態となっている（Ｓ００１）。

コントローラー１０は、前回のヘッド４３のクリーニング処理から所定時間が経過すると、画像の印刷を一時中断させ、又は、実行中の印刷ジョブを終了させた後に、ヘッドユニット４１に属するヘッド４３がキャップ５１と対向するように、ヘッドユニット４１を奥側に移動させる（Ｓ００２）。なお、所定時間毎にクリーニング処理を実行するに限らず、例えば、所定長さの連続紙Ｓに画像を印刷する毎にクリーニング処理を実行してもよいし、ユーザーからの指示によりクリーニング処理を実行してもよい。また、４つのヘッドユニット４１に対して同時にクリーニング処理を実行してもよいし、ヘッドユニット４１毎に順にクリーニング処理を実行してもよいし、使用中のヘッドユニット４１に対してだけクリーニング処理を実行してもよい。

次に、コントローラー１０は、ヘッドユニット４１を下降させて、ヘッド４３のノズル開口面にキャップ５１を密着させて、ノズルＮｚを封止する（Ｓ００３）。そして、コントローラー１０は、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧はオフにしたままで、循環ポンプＰの回転数を低速回転（Ｎ０）から高速回転（Ｎ１）に切替え（Ｎ０＜Ｎ１）、循環ポンプＰによる単位時間当たりのインクの移送量（ｑ１，第１送り量に相当）を画像印刷時の移送量（ｑ０）よりも増やす（ｑ０＜ｑ１）。そうして、コントローラー１０は、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ１，第１流量に相当）が低速循環時の流量（Ｑ０）よりも多い「高速循環」の状態に切替える（Ｓ００４，第１工程に相当）。例えば、高速循環時に循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ１）を低速循環時の流量（Ｑ０）の２倍にする。

ところで、ヘッド４３のノズル開口面４３ａにインク等の異物が付着するだけでなく、使用頻度の低いノズルＮｚ内のインクが増粘して目詰まりしたり、ヘッド４３内のインクに気泡や増粘インクが混入したりすることによっても、ノズルＮｚに吐出不良が発生してしまう。そのため、上記のように循環流路内のインクを高速で循環させることにより、ヘッド４３や往路チューブ５５ａ，復路チューブ５５ｂ内のインクに混入している気泡や増粘インクが正常なインクと共にインクタンク５４に送られる。インクタンク５４では、気泡がインクの液面で弾けて消滅したり、増粘インクが沈降して往路チューブ５５ａからヘッド４３へ供給され難くなったりする。よって、ノズルＮｚの吐出不良が解消される。

次に、コントローラー１０は、循環ポンプＰの回転数を高速回転（Ｎ１）にしたままで、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧をオンにして、インクタンク５４内の圧力（Ｐ０＋α）を画像印刷時の圧力（Ｐ０）よりも高くする（Ｓ００５）。そうすると、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ２）が、Ｓ００４の時（Ｑ１）よりも更に増える（Ｑ１＜Ｑ２）。よって、循環流路内（ヘッド４３内）のインクに掛かる圧力がＳ００４の時よりも更に高まる。その状態で、コントローラー１０は、ヘッドユニット４１を上昇させて、ヘッド４３からキャップ５１を離間させる（Ｓ００６）。そうすると、ヘッド４３内のインクは強く加圧されているため、ノズルＮｚから正常なインクと共に増粘インクや気泡が排出される。この処理によっても、ノズルＮｚの吐出不良が解消される。

その後、コントローラー１０は、循環ポンプＰの回転数を高速回転（Ｎ１）にしたままで、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧をオフにする（Ｓ００７）。そうすると、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ１）が、Ｓ００５の時（Ｑ２）よりは少ないが、画像印刷時の流量（Ｑ０）よりも多くなる。よって、ヘッド４３内のインクに掛かる圧力が画像印刷時よりも高くなり、図６Ａに示すように、ノズルＮｚからのインク吐出は停止するが、ノズルＮｚに形成されたメニスカスがヘッド４３のノズル開口面４３ａよりもヘッド４３の外側に突出した凸状態となる。

その状態で、コントローラー１０は、ワイパー５６１の先端をヘッド４３のノズル開口面４３ａに当接させながら、ヘッド４３（ヘッドユニット４１）に対してワイパー５６１を搬送方向の上流側から下流側へ移動させて、ワイピング処理を行わせる（Ｓ００８，第２工程に相当）。なお、回転ドラムをプラテンとし、回転ドラムの円弧形状の外周面に沿ってヘッドが傾斜している場合には、重力方向における上側から下側に向かってワイパー５６１を移動させるとよい。そうすることで、気泡や増粘インクのノズルＮｚへの逆流を抑制することができる。

このように、実施例１では、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ１）を画像印刷時（Ｑ０）よりも多くし、ノズルＮｚに形成されたメニスカスが凸状態となる程にノズルＮｚ内（ヘッド４３内）のインクを加圧した状態で、ワイピング処理する。そうすることで、ワイパー５６１によりノズルＮｚ内のインクが持っていかれたとしても、ノズルＮｚ内にインクを補充することができ、ノズルＮｚ内に気泡が残留してしまうことを防止できる。つまり、ノズルＮｚ内にインクが充填されている状態でワイピング処理を終了することができる。

なお、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧をオフにした後の所定時間内にヘッド４３からキャップ５１を離間させてもよい。その場合にも、インクタンク５４内を加圧していた時の残圧によりノズルＮｚから増粘インクや気泡を排出することができる。

次に、コントローラー１０は、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧をオフにしたまま、循環ポンプＰの回転数を高速回転（Ｎ１）から低速回転（Ｎ０）に切替え、循環ポンプＰによる単位時間当たりのインクの移送量（ｑ０，第２送り量に相当）を画像印刷時と同じ移送量にする。そうして、コントローラー１０は、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ０，第２流量に相当）が高速循環時の流量（Ｑ１）よりも少ない「低速循環」の状態に切替える（Ｓ００９，第３工程に相当）。その結果、ヘッド４３内（循環流路内）のインクに掛かる圧力が低くなり、図６Ｂに示すように、ノズルＮｚに形成されたメニスカスがヘッド４３のノズル開口面４３ａよりもヘッド４３の内側に引き込んだ凹状態となる。つまり、ノズルＮｚに形成されたメニスカスを画像印刷時における適正な状態に戻して、クリーニング処理を終了することができる。

最後に、コントローラー１０は、ワイパー５６１に対してヘッドユニット４１を上昇させ、更に、ヘッドユニット４１がプラテン４２上の連続紙Ｓと対向するように、ヘッドユニット４１を幅方向の手前側に移動させる（Ｓ０１０）。こうしてヘッド４３のクリーニング処理が終了し、コントローラー１０は画像の印刷を再開させる。この時、ノズルＮｚに形成されたメニスカスは、凹状態であるため、ピエゾ素子を用いて適切にインクの吐出、非吐出を制御することができ、印刷画像の画質劣化を抑制することができる。

以上のように、実施例１では、循環ポンプＰによるインクの移送量を増やすことで（ｑ０→ｑ１）、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量を画像印刷時に比べて増やして（Ｑ０→Ｑ１）、ワイピング処理を実行する。そうすることで、ノズルＮｚ内（ヘッド４３内）のインクを加圧した状態でワイピング処理することができ、ワイパー５６１によりノズルＮｚ内のインクが持っていかれても、ノズルＮｚ内にインク室４３１からインクが補充されることによりノズルＮｚ内にインクを充填した状態でワイピング処理を終了することができる。特に、ノズルＮｚに形成されたメニスカスがヘッド４３のノズル開口面４３ａよりもヘッド４３の外側に突出する程にノズルＮｚ内（ヘッド４３内）のインクを加圧した状態でワイピングすることで、より確実にノズルＮｚ内にインクを補充することができる。

また、実施例１では、ワイピング処理後に、循環ポンプＰによるインクの移送量を減らす（ｑ１→ｑ０）。そうすることで、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ０）をワイピング処理時の流量（Ｑ１）よりも少なくすることができ、ノズルＮｚに形成されたメニスカスを画像印刷時における適正な状態、即ち、メニスカスをヘッド４３のノズル開口面４３ａよりもヘッド４３の内側に引き込んだ状態にすることができる。つまり、ノズルＮｚを、適切にインクを吐出可能な状態にして、クリーニング処理を終了することができる。

また、ワイピング処理後に循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量を、画像印刷時に循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ０）と等しくする。そうすることで、ヘッド４３のクリーニング処理の終了直後に、印刷動作を開始することができる。即ち、ワイピング処理後の処理Ｓ００９が印刷の準備動作に相当する。但し、これに限らず、ワイピング処理後に循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量が高速循環時よりも少なければ、画像印刷時の流量と異ならせてもよい。

なお、ワイピング処理後に、循環ポンプＰの回転数を高速回転から低速回転に切替えるに限らず、循環ポンプＰの回転数を高速回転から低速回転に切替えた後の所定時間内にワイピング処理するようにしてもよい。その場合にも、高速循環時の残圧により、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量が画像印刷時よりも多い状態で、ワイピング処理することができる。即ち、ノズルＮｚ内（ヘッド４３内）のインクを加圧した状態でワイピング処理することができる。ゆえに、ワイパー５６１によりノズルＮｚ内のインクが持っていかれても、ノズルＮｚ内にインク室４３１からインクが補充されることによりノズルＮｚ内にインクを充填した状態でワイピング処理を終了することができる。

また、ヘッド４３にキャップ５１を密着させて、インクタンク５４内の加圧をオンにした後に、ヘッド４３からキャップ５１を離間させてノズルＮｚから増粘インクや気泡を排出する処理を実施しなくてもよく、高速循環にした状態でワイピング処理するだけでもよい。また、ヘッド４３にキャップ５１を密着させた状態で循環ポンプＰを高速回転した後に、圧力調整装置５３によりインクタンク５４内の加圧をオンにするに限らず、循環ポンプＰの回転数を更に上げることにより、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量を増やしてもよい。その場合にも、ヘッド４３からキャップ５１を離間させた後に、ノズルＮｚから増粘インクや気泡を排出することができる。

＜＜実施例２＞＞
図７は、実施例２におけるヘッド４３のクリーニング方法のフローである。実施例２では、循環ポンプＰの回転数、即ち、循環ポンプＰによる単位時間当たりのインクの移送量を一定とし、圧力調整装置５３がインクタンク５４内の圧力を調整することにより、ノズルＮｚからのインク吐出やメニスカスの状態を制御する。画像印刷時の条件は実施例１と同じとする。即ち、循環ポンプＰが低速回転し（Ｎ０）、循環ポンプＰによる単位時間当たりのインクの移送量（ｑ０）が少なく、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧をオフにした状態（インクタンク５４内の圧力がＰ０の状態）とし、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ０）が少ない低速循環の状態であるとする（Ｓ１０１）。まず、ヘッド４３のクリーニングのため、コントローラー１０は、ヘッドユニット４１を移動させ（Ｓ１０２）、ヘッド４３にキャップ５１を密着させる（Ｓ１０３）。

次に、コントローラー１０は、圧力調整装置５３により、インクタンク５４内の圧力を、画像印刷時の圧力（Ｐ０）よりも高い「第１加圧力（Ｐ１，第１圧力に相当）」にする（Ｐ１＞Ｐ０）。そうすることで、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ１）が低速循環時の流量（Ｑ０）よりも多い「高速循環」の状態となる（Ｓ１０４，第１工程に相当）。よって、循環流路内の気泡や増粘インクをインクタンク５４に流すことができる。その後、コントローラー１０は、圧力調整装置５３により、インクタンク５４内の圧力を、Ｓ１０４の時よりも更に高い「第２加圧力（Ｐ２，第２圧力に相当）」にする（Ｐ２＞Ｐ１）。そうすることで、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ２）がＳ１０４の時の流量（Ｑ１）よりも更に増える（Ｑ１＜Ｑ２）。その状態で、コントローラー１０は、ヘッド４３からキャップ５１を離間させる（Ｓ１０６）。そうすると、ヘッド４３内のインクは強く加圧されているため、ノズルＮｚから増粘インクや気泡を排出することができる。

その後、コントローラー１０は、圧力調整装置５３により、インクタンク５４の圧力を、Ｓ１０５の時よりも低く、且つ、高速循環への切替え時（Ｓ１０４の時）と同じ圧力である「第１加圧力（Ｐ１）」に戻す（Ｓ１０７）。そうすると、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ１）がＳ１０５の時（Ｑ２）よりは少ないが画像印刷時の流量（Ｑ０）よりも多くなり、ヘッド４３内のインクに掛かる圧力が画像印刷時よりも高くなる。よって、ノズルＮｚからのインク吐出は停止するが、ノズルＮｚに形成されたメニスカスが凸状態となる（図６Ａ）。その状態で、コントローラー１０はワイパー５６１にワイピング処理を行わせる（Ｓ１０８，第２工程に相当）。そうすることで、ワイパー５６１によりノズルＮｚ内のインクが持っていかれたとしても、ノズルＮｚ内にインク室４３１からインクが補充されることによりノズルＮｚ内にインクを補充することができ、ノズルＮｚ内にインクが充填されている状態でワイピング処理を終了することができる。

次に、コントローラー１０は、圧力調整装置５３によるインクタンク５４の加圧をオフにして、インクタンク５４内の圧力を、Ｓ１０４の時の第１加圧力（Ｐ１）よりも低い画像印刷時の圧力（Ｐ０，第２圧力に相当）に戻す。そうして、コントローラー１０は、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量（Ｑ０）を高速循環時の流量（Ｑ１）よりも少ない低速循環の状態に戻す（Ｓ１０９，第３工程に相当）。最後に、コントローラー１０は、ヘッドユニット４１を移動させ（Ｓ１１０）、画像の印刷を再開させる。この時、ノズルＮｚに形成されたメニスカスは凹状態であるため、ピエゾ素子を用いて適切にインクの吐出、非吐出を制御することができる。

なお、圧力調整装置５３によるインタンク５４の加圧をオフにした後の所定時間内にワイピング処理してもよい。その場合にも、インクタンク５４加圧時の残圧により、循環流路を流れるインクの単位時間当たりの流量が画像印刷時よりも多い状態で、ワイピング処理することができ、ノズルＮｚ内にインクを充填した状態でワイピング処理を終了することができる。

＝＝＝その他の実施形態＝＝＝
上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることはいうまでもない。

上記の実施形態では、記録媒体の幅方向以上の長さに亘ってノズルＮｚが並んだ固定されたヘッドユニット４１の下を、停まることなく搬送される記録媒体に対して、ヘッドユニット４１からインクを吐出することにより、２次元の画像を印刷するプリンター１を例に挙げているが、これに限らない。例えば、印刷領域に位置する記録媒体に対して１個又は複数のヘッドがＸ方向に移動しながらインクを吐出すると共にＹ方向に移動することで２次元の画像を印刷する動作と、記録媒体をＸ方向に搬送して新たな記録媒体の部位を印刷領域に供給する動作とが、繰り返されるプリンターでもよい。また、例えば、１個又は複数のヘッドがノズル列方向と交差する方向（記録媒体の幅方向）に移動しながらインクを吐出する動作と、ノズル列方向（記録媒体が連続媒体の場合には媒体が連続する方向）に媒体が搬送される搬送動作とが、繰り返されるプリンターでもよい。また、例えば、１個又は複数のヘッドに対してＸ方向に移動する記録媒体にインクを吐出する動作と、ヘッドに対してＹ方向に記録媒体が移動する動作とが、繰り返されるプリンターでもよい。

上記の実施形態では、液体吐出装置として、インクジェットプリンターを例に挙げているが、これに限らない。例えば、カラーフィルター製造装置、ディスプレイ製造装置、半導体製造装置、及び、ＤＮＡチップ製造装置などの液体吐出装置でもよい。

１ プリンター、１０ コントローラー、１１ インターフェース部、１２ ＣＰＵ、１３ メモリー、１４ ユニット制御回路、２０ 給送ユニット、２１ 巻軸、２２ 中継ローラー、３０ 搬送ユニット、３１ 上流側搬送ローラー対、３２ 中継ローラー、３３ 中継ローラー、３４ 下流側搬送ローラー対、４０ 印刷ユニット、４１ ヘッドユニット、４２ プラテン、４３ ヘッド、５０ メンテナンスユニット、５１ キャップ、５２ インク受け部、５３ 圧力調整装置、５４ インクタンク、５５ 循環チューブ、５６ ワイピング部、５６１ ワイパー、５６２ 移動機構、Ｐ 循環ポンプ、６０ 巻取りユニット、６１ 中継ローラー、６２ 巻取り駆動軸、７０ 検出器群、８０ コンピューター。

Claims (6)

1. 記録媒体に液体を吐出するノズルが設けられたヘッド、前記液体を貯留する貯留部、前記貯留部から前記ヘッドへ前記液体を供給する第１流路、及び、前記ヘッドから前記貯留部へ前記液体を還流する第２流路を備える循環流路と、
   前記循環流路内の前記液体を循環させるポンプと、
   前記ヘッドのノズル開口面に当接した状態で前記ヘッドに対して相対移動することにより前記ノズル開口面に付着した異物を払拭するワイピング処理を行うワイピング部と、を備える液体吐出装置におけるヘッドのクリーニング方法であって、
   前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を、前記記録媒体に液体を吐出する時よりも多い第１流量にする第１工程と、
   前記第１工程の後に、前記ワイピング部が前記ワイピング処理を行う第２工程と、
   前記第２工程の後に、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量よりも少ない第２流量にする第３工程と、を有することを特徴とするヘッドのクリーニング方法。
2. 請求項１に記載のヘッドのクリーニング方法であって、
   前記第２工程では、前記ノズルに形成された前記液体のメニスカスを前記ノズル開口面よりも前記ヘッドの外側に突出させた状態にし、
   前記第３工程では、前記メニスカスを前記ノズル開口面よりも前記ヘッドの内側に引き込んだ状態にすること、を特徴とするヘッドのクリーニング方法。
3. 請求項１又は請求項２に記載のヘッドのクリーニング方法であって、
   前記記録媒体に前記液体を吐出する時に前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量と前記第２流量とを等しくすること、を特徴とするヘッドのクリーニング方法。
4. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヘッドのクリーニング方法であって、
   前記第１工程では、前記ポンプによる前記液体の送り量を第１送り量にすることで、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量にし、
   前記第３工程では、前記ポンプによる前記液体の送り量を前記第１送り量よりも少ない第２送り量にすること、を特徴とするヘッドのクリーニング方法。
5. 請求項１から請求項３の何れか１項に記載のヘッドのクリーニング方法であって、
   前記液体吐出装置は、前記貯留部内の圧力を調整する圧力調整部を備え、
   前記第１工程では、前記圧力調整部が前記貯留部内の圧力を第１圧力にすることで、前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量にし、
   前記第３工程では、前記圧力調整部が前記貯留部内の圧力を前記第１圧力よりも低い第２圧力にすること、を特徴とするヘッドのクリーニング方法。
6. 記録媒体に液体を吐出するノズルが設けられたヘッド、前記液体を貯留する貯留部、前記貯留部から前記ヘッドへ前記液体を供給する第１流路、及び、前記ヘッドから前記貯留部へ前記液体を還流する第２流路を備える循環流路と、
   前記循環流路内の前記液体を循環させるポンプと、
   前記ヘッドのノズル開口面に当接した状態で前記ヘッドに対して相対移動することにより前記ノズル開口面に付着した異物を払拭するワイピング処理を行うワイピング部と、
   前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を、前記記録媒体に液体を吐出する時よりも多い第１流量にし、その後に前記ワイピング部に前記ワイピング処理を行わせ、その後に前記循環流路を流れる前記液体の単位時間当たりの流量を前記第１流量よりも少ない第２流量にする制御部と、を有することを特徴とする液体吐出装置。