JP2019098551A - 液体吐出装置の駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】メンテナンス工程内の待機中のノズル内の液体の増粘による吐出不良を抑制する。【解決手段】キャップでノズルを封止してノズルから液体を排出させる第１メンテナンスを行った後に、吐出面からキャップを離間してから、圧力室内の圧力を変動させてノズルから液体を吐出する第２メンテナンスを行うメンテナンス工程を有し、第１メンテナンスを行った後であって第２メンテナンスを行う前に、ノズルから液体が吐出しない程度にノズル内の液体が振動するように圧力室内の圧力を変動させる微振動動作を行い、微振動動作において、検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、ノズル内の液体の振動エネルギーが低下するように圧力室内の圧力を変動させる液体吐出装置の駆動方法。【選択図】図２

Description

本発明は、インク等の液体を吐出する技術に関する。

インクなどの液体をノズルから吐出する液体吐出ヘッドでは、ノズルの吐出不良を抑制するため、吸引動作によりノズルから液体を排出させるメンテナンスが行われる。この吸引動作によるメンテナンスでは、キャップによってノズルを封止した状態でキャップ内を吸引して負圧にすることでノズルから液体を排出させる。キャップを外すときに、ノズル内のメニスカスが大きく振動すると、気泡などが入り込んで、メンテナンス後の印刷動作で吐出不良が発生する虞がある。そのため、例えば特許文献１および特許文献２では、吸引動作によるメンテナンス（クリーニング動作）後に、ノズル内の液体を微振動させることで、気泡を液体に溶け込ませたりノズルから排出したりするようにしている。

特開２０１５−１３３７４号公報 特開２００８−７４１１３号公報

ところで、吸引動作によるメンテナンス後の待機中は、ノズル内が大気に露出しているため、ノズル内の液体が乾燥して増粘する虞がある。しかも、待機中のノズル内の液体の温度が高いほど、ノズル内のメニスカス（ノズル内で露出している液体の自由表面）で乾燥が進み、液体の増粘が進行しやすい。そのため、その状態で特許文献１および特許文献２のようにメンテナンス後の微振動を続けると、増粘した液体が圧力室内まで拡散されて、結果的に圧力室内の液体まで増粘して吐出不良の原因となる虞がある。またメンテナンス工程内での待機中においても、ノズル内の液体の乾燥が進んで増粘が進行する場合があり、そのような状態で上記と同様の微振動を続けると、吐出不良が発生する虞がある。以上の事情を考慮して、本発明は、待機中のノズル内の液体の増粘による吐出不良を抑制することを目的とする。

以上の課題を解決するために、本発明の方法は、液体吐出装置の駆動方法であって、液体吐出装置は、圧力室内の圧力変動により圧力室の液体をノズルから吐出する液体吐出部と、ノズルが形成される吐出面を覆ってノズルを封止するキャップと、ノズル内の液体の温度を直接的または間接的に検出する検出部と、を備え、キャップでノズルを封止してノズルから液体を排出させる第１メンテナンスを行った後に、吐出面からキャップを離間してから、圧力室内の圧力を変動させてノズルから液体を吐出する第２メンテナンスを行うメンテナンス工程を有し、第１メンテナンスを行った後であって第２メンテナンスを行う前に、ノズルから液体が吐出しない程度にノズル内の液体が振動するように圧力室内の圧力を変動させる微振動動作を行い、微振動動作において、検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、ノズル内の液体の振動エネルギーが低下するように圧力室内の圧力を変動させる。以上の態様によれば、第１メンテナンスを行った後であって第２メンテナンスを行う前に微振動動作を行うから、待機中のノズル内のメニスカスがノズルの内壁を移動し易くなるので、第２メンテナンスで液体を吐出するときにメニスカスのうちノズルの内壁に付着した部分が急激に移動してメニスカスが破壊されることを抑制できる。しかも、本態様によれば、微振動動作においてノズル内の液体の温度が所定の閾値以上の場合は、ノズル内の液体の振動エネルギーを低下させることができる。したがって、液体が増粘し易く拡散し易い温度でも、待機中のノズル内で増粘した液体が圧力室まで拡散することを抑制できるので、吐出不良を抑制できる。

本発明の方法の好適な態様において、微振動動作において、検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、所定期間内のノズル内の液体の振動数を低下させるように圧力室内の圧力を変動させる。以上の態様によれば、所定期間内のノズル内の液体の振動数を低下させることで、ノズル内の液体の振動エネルギーが低下するように圧力室内の圧力を変動させることができる。

本発明の方法の好適な態様において、微振動動作において、検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、所定期間内のノズル内の液体の振動周波数を低下させるように圧力室内の圧力を変動させる。以上の態様によれば、所定期間内のノズル内の液体の振動周波数を低下させることで、ノズル内の液体の振動エネルギーが低下するように圧力室内の圧力を変動させることができる。

本発明の方法の好適な態様において、液体吐出部は、駆動信号の供給により変形し圧力室内の圧力を変動させる駆動素子を備え、検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、駆動素子に駆動信号として印加する微振動用の駆動パルスの振幅を小さくする。以上の態様によれば、駆動素子に印加する微振動用の駆動パルスの振幅を小さくすることで、ノズル内の液体の振動エネルギーが低下するように圧力室内の圧力を変動させることができる。

本発明の方法の好適な態様において、メンテナンス工程では、第１メンテナンスを行った後にキャップを離間させて、ノズル面をワイパーで払拭してから微振動動作を行って、その後に第２メンテナンスを行うようにし、第１メンテナンスでは、駆動素子に駆動信号として第１電位が印加され、微振動動作で駆動素子に駆動信号として印加される微振動用の駆動パルスの基準電位は、第１電位より高い第２電位である。以上の態様では、第１メンテナンスを行った後にキャップを離間させて、ノズル面をワイパーで払拭するから、第１メンテナンスを行った後、第２メンテナンスを行うまでのノズルの待機時間が長くなるので待機中の液体の乾燥や増粘が進み易くなる。このような場合でも本態様によれば、微振動動作で駆動素子に駆動信号として印加される微振動用の駆動パルスの基準電位は、第１メンテナンスで駆動素子に駆動信号として印加される第１電位より高い第２電位である。そのため、ノズル内の液体を圧力室側に引き込んでから押し出して液体を吐出するときの引き込み電位と基準電位との電位差を小さくできる。したがって、第２メンテナンスで液体を吐出させるときのメニスカスの急激な引き込みを抑えることができるので、メンテナンス工程中におけるノズル内のメニスカスの破壊を抑制できる。

本発明の方法の好適な態様において、第２メンテナンスで駆動素子に駆動信号として印加される駆動パルスの基準電位は、第１電位より高い第３電位であり、第１メンテナンスを行った後から第２メンテナンスを行う前までの期間において、駆動素子に第１電位より高い電位が印加されている期間が、第１電位が印加されている期間より長い。以上の態様によれば、第１メンテナンスを行った後から第２メンテナンスを行う前までの期間において、駆動素子に駆動信号として第１電位より高い電位が印加されている期間が、第１電位が印加されている期間より長いから、第２メンテナンスで液体を吐出させるときのメニスカスの急激な動きを抑えることができる。したがって、メンテナンス工程中におけるノズル内のメニスカスの破壊を抑制できる。また、第２メンテナンスで駆動素子に印加される駆動パルスの基準電位は、第１電位より高い第３電位であるから、第２メンテナンスでの引き込み電位と基準電位（第３電位）との電位差を小さくできる。したがって、第２メンテナンスで液体を吐出させるときのメニスカスの急激な引き込みを抑えることができるので、メンテナンス工程中におけるノズル内のメニスカスの破壊を抑制できる。

本発明の方法の好適な態様において、液体吐出装置は、液体吐出部を複数備え、複数の液体吐出部を複数のグループに分けて、複数のグループをグループごとに第１メンテナンスを順次実施し、第１メンテナンスが終了したグループの液体吐出部が第２メンテナンスを必要とする状態であるか否かを所定期間ごとに検出し、複数のグループをグループごとに第１メンテナンスを行っている途中で、既に第１メンテナンスが終了したグループの液体吐出部が第２メンテナンスを必要とする状態であることを検出した場合には、次のグループの液体吐出部の第１メンテナンスを行う前に、第２メンテナンスを必要とする状態であると検出されたグループの液体吐出部の第２メンテナンスを行う。以上の態様によれば、複数の液体吐出部をグループごとに第１メンテナンスを順次実施し、次の液体吐出部の第１メンテナンスを行う前に、第２メンテナンスを必要とする状態の液体吐出部があれば、その液体吐出部の第２メンテナンスを先に行うことができる。したがって、第２メンテナンスを必要とする状態の液体吐出部が他の液体吐出部の第１メンテナンスが終わるまで待機する場合に比較して、待機時間を短くできるので、待機中に液体の増粘などが進行してしまうことを抑制できる。

第１実施形態に係る液体吐出装置の構成図である。 メンテナンスユニットの構成を説明するための図である。 液体吐出装置１０の機能的な構成図である。 駆動信号の駆動パルスの具体例を示す図である。 液体吐出部の断面図である。 第１実施形態のメンテナンス工程で印加する電位の変化を示す図である。 第１実施形態の微振動動作のモードを説明するための図である。 第１実施形態のメンテナンス工程のフローチャートである。 第１メンテナンス工程を説明するための作用説明図である。 図９に続く作用説明図である。 図１０に続く作用説明図である。 吐出面の払拭を説明するための作用説明図である。 第２メンテナンス工程を説明するための作用説明図である。 図１３に続く作用説明図である。 第１実施形態の第１変形例および第２変形例を説明するための図である。 第１実施形態の第３変形例を説明するための図である。 第２実施形態のメンテナンス工程で印加する電位の変化を示す図である。 第２実施形態の第１変形例を説明するための図である。 第２実施形態の第２変形例を説明するための図である。 第２実施形態の第３変形例を説明するための図である。

＜第１実施形態＞
図１は、本発明の第１実施形態に係る液体吐出装置１０の部分的な構成図である。本実施形態の液体吐出装置１０は、液体の例示であるインクを印刷用紙等の媒体１２に吐出するインクジェット方式の印刷装置である。図１に示す液体吐出装置１０は、制御ユニット２０と搬送機構２２とキャリッジ２４と液体吐出ヘッド２６とメンテナンスユニット３０とを具備する。図１では、１個の液体吐出ヘッド２６をキャリッジ２４に搭載した場合を例示しているが、これに限られず、複数個の液体吐出ヘッド２６をキャリッジ２４に搭載してもよい。液体吐出装置１０にはインクを貯留する液体容器１４（カートリッジ）が装着される。

液体容器１４は、液体吐出装置１０の本体に着脱可能な箱状の容器からなるインクタンクタイプのカートリッジである。なお、液体容器１４は、箱状の容器に限られず、袋状の容器からなるインクパックタイプのカートリッジであってもよい。液体容器１４には、インクが貯留される。インクは、黒色インクであってもよく、カラーインクであってもよい。液体容器１４に貯留されるインクは、ポンプ（図示略）によって液体吐出ヘッド２６に供給（圧送）される。

制御ユニット２０は、例えばＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）またはＦＰＧＡ（Ｆｉｅｌｄ Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ Ｇａｔｅ Ａｒｒａｙ）等の制御装置２０２と半導体メモリー等の記憶装置２０３とを含んで構成され、記憶装置２０３に記憶された制御プログラムを制御装置２０２が実行することで液体吐出装置１０の各要素を統括的に制御する。図１に示すように、媒体１２に形成すべき画像を表す印刷データＧがホストコンピューター等の外部装置（図示略）から制御ユニット２０に供給される。制御ユニット２０は、印刷データＧで指定された画像が媒体１２に形成されるように液体吐出装置１０の各要素を制御する。

搬送機構２２は、制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２をＹ方向に搬送する。液体吐出ヘッド２６は、略箱状のキャリッジ２４に搭載され、液体容器１４から供給されるインクを制御ユニット２０による制御のもとで媒体１２に吐出する。制御ユニット２０は、Ｙ方向に交差するＸ方向に沿ってキャリッジ２４を往復させる。搬送機構２２による媒体１２の搬送とキャリッジ２４の反復的な往復とに並行して液体吐出ヘッド２６が媒体１２にインクを吐出することで媒体１２の表面に所望の画像が形成される。なお、液体容器１４を液体吐出ヘッド２６とともにキャリッジ２４に搭載することも可能である。

液体吐出ヘッド２６は、複数の液体吐出部７０（ヘッドチップ）を備える。本実施形態では、Ｘ方向に沿って並ぶように、４つの液体吐出部７０を配列した場合を例示する。４つの液体吐出部７０のそれぞれに１つずつ対応するノズル列Ｌ１〜Ｌ４が配置されている。各ノズル列Ｌ１〜Ｌ４は、Ｙ方向に沿って直線状に配列された複数のノズルＮの集合である。各ノズルＮからは、液体容器１４から供給されるインクが吐出される。各ノズル列Ｌ１〜Ｌ４のノズルＮは、液体吐出ヘッド２６の吐出面２６０（媒体１２との対向面）に形成される。なお、液体吐出部７０やノズル列の数や配列は例示したものに限られない。例えば千鳥配列またはスタガ配列とすることも可能である。Ｘ−Ｙ平面（媒体１２の表面に平行な平面）に垂直な方向をＺ方向と表記する。

図２は、本実施形態のメンテナンスユニット３０の構成を説明するための図である。メンテナンスユニット３０は、液体吐出ヘッド２６のメンテナンスを行うための構造体である。本実施形態のメンテナンスには、吸引動作によってノズルＮからインクを排出して行う第１メンテナンスと、フラッシング動作によってノズルＮからインクを吐出して行う第２メンテナンスが含まれる。メンテナンスユニット３０は、例えばＸ方向において液体吐出装置１０の非印刷領域Ｈ（媒体１２が搬送される印刷領域以外の領域）に配置される。本実施形態の非印刷領域Ｈには、第１メンテナンスを行うための第１メンテナンス領域Ｈ１と第２メンテナンスを行うための第２メンテナンス領域Ｈ２が含まれる。

図１および図２に示すように、メンテナンスユニット３０は、第１メンテナンス用のキャップ３２と第２メンテナンス用の液体受け部３４と吐出面２６０を払拭するためのワイパー３６とを備える。キャップ３２は、Ｚ方向の負側が開口する略箱状のキャップであり、液体受け部３４は、Ｚ方向の負側が開口する略箱状のタンクである。ただし、液体受け部３４をキャップ３２と同様に構成してもよい。キャップ３２は第１メンテナンスでノズルＮから排出されるインクを受けるために用いられ、液体受け部３４は第２メンテナンスでノズルＮから吐出されるインクを受けるために用いられる。なお、キャップ３２内と液体受け部３４内にはそれぞれ、インクを吸収する吸収体を配置してもよい。ワイパー３６は、ゴム等の弾性部材をブレード状にしたワイパーである。ただし、ワイパー３６はブレード状に限られず、例えば短冊状であってもよい。また、ワイパー３６の材質は弾性部材に限られるものではなく、織物や不織布等の繊維部材であってもよい。

キャップ３２と液体受け部３４とワイパー３６とはこの順にＸ方向に並べて配置される。キャップ３２は第１メンテナンス領域Ｈ１に配置され、液体受け部３４は第２メンテナンス領域Ｈ２に配置される。キャップ３２は、制御ユニット２０の制御のもとにモーター（図示略）によって、吐出面２６０に接触するＺ方向負側のセット位置と吐出面２６０から離間するＺ方向正側の待機位置との間で昇降（上下動）可能である。液体受け部３４は、制御ユニット２０の制御のもとにモーター（図示略）によって、吐出面２６０から所定の距離だけ離間したＺ方向負側のセット位置とセット位置よりも吐出面２６０からＺ方向正側に離間した待機位置との間で昇降（上下動）可能である。ワイパー３６は、キャップ３２と液体受け部３４とが待機位置にあるときに、制御ユニット２０の制御のもとにモーター（図示略）によって、Ｘ方向の負側と正側を往復可能である。なお、キャップ３２と液体受け部３４の待機位置は、例えばキャリッジ２４やワイパー３６の移動に邪魔にならない程度に下降した位置である。

本実施形態の第１メンテナンスは、液体の排出によるメンテナンスであり、具体的にはキャップ３２で吐出面２６０を覆ってノズルＮをキャッピング（封止）し、吸引動作によってキャップ３２内を負圧にすることでノズルＮからインクを排出させるメンテナンス（クリーニング）である。第２メンテナンスは、液体の吐出によるメンテナンスであり、具体的には液体受け部３４を吐出面２６０から所定距離だけ離間させて、フラッシング動作によってノズルＮからインクを吐出させるメンテナンス（フラッシング）である。第１メンテナンスや第２メンテナンスによれば、ノズルＮから気泡や増粘インクなどを排出させることで、吐出不良などの不具合を抑制できる。

本実施形態のキャップ３２には、４つの液体吐出部７０のうち任意の１つの液体吐出部７０のノズル列の領域を覆う大きさの凹部３２２が形成される。したがって、本実施形態の第１メンテナンスでは、１つの液体吐出部７０のノズル列ごとに順番に行われる。このような構成のキャップ３２によれば、複数の液体吐出部７０の全体の領域を覆う場合に比較してキャップ３２のサイズを小さくでき、液体吐出部７０の数が増えてもキャップ３２のサイズを変えなくて済むので、メンテナンスユニット３０を小型化できる。

本実施形態の液体受け部３４は、４つの液体吐出部７０のうち任意の１つの液体吐出部７０のノズル列の領域に対応する大きさである。したがって、本実施形態の第２メンテナンスでは、１つの液体吐出部７０のノズル列ごとに順番に行われる。このような構成の液体受け部３４によれば、複数の液体吐出部７０の全体の領域に対応する場合に比較して液体受け部３４のサイズを小さくでき、液体吐出部７０の数が増えても液体受け部３４のサイズを変えなくて済むので、メンテナンスユニット３０を小型化できる。

キャップ３２の凹部３２２は、排出管３７を介して廃液部３８（廃液タンク）に連通する。具体的には、凹部３２２にはその底壁を貫通する貫通孔３２３が形成され、貫通孔３２３には排出管３７が接続されている。排出管３７は、凹部３２２と廃液部３８とを連通する。排出管３７には、吸引ポンプＰが設けられている。廃液部３８は、凹部３２２から吸引されて排出管３７に排出されるインクを収容する。

排出管３７には、吸引ポンプＰと凹部３２２との間に、凹部３２２を大気に連通するか廃液部３８に連通するかを切り替える切替弁Ｖａが設けられている。切替弁Ｖａは、例えば三方弁で構成される。吸引動作後にキャップ３２を吐出面２６０に対して接離する際に、切替弁Ｖａによって凹部３２２を大気に連通し、凹部３２２内の負圧を解消することで、キャップ３２を外したときのノズルＮ内のメニスカス（ノズル内で露出している液体の自由表面）の破壊を防止できる。

図３は、液体吐出装置１０の機能的な構成図である。図３では、搬送機構２２やキャリッジ２４等の図示を便宜的に省略している。制御ユニット２０は、駆動信号生成部４０と制御部５０とデータテーブルＣを備える。図１に示す制御装置２０２が制御プログラムを実行することで、制御装置２０２が駆動信号生成部４０と制御部５０として機能する。制御部５０は、駆動信号生成部４０を制御する。データテーブルＣは、図１に示す記憶装置２０３に記憶されている。制御部５０は、メンテナンスユニット３０を制御する。具体的には制御部５０は、キャップ３２を制御してインクの排出による第１メンテナンスを行い、ワイパー３６を制御して吐出面２６０を払拭し、液体受け部３４を制御してインクの排出による第２メンテナンスを行う。

駆動信号生成部４０は、駆動信号ＣＯＭを生成する。駆動信号ＣＯＭは、所定の周期ごとにインク（液滴）を吐出するための駆動パルス（駆動波形）を含む電圧信号である。例えば図４に示すような駆動パルスＷが駆動信号ＣＯＭに含まれる。駆動パルスＷの波形形状は任意であり、駆動パルスの波形形状を変えることでノズルＮから吐出されるインクの吐出重量を変えることができる。また、駆動信号ＣＯＭの１周期に複数の駆動パルスを含む構成や、波形が相違する複数の駆動信号ＣＯＭを利用する構成も採用され得る。駆動信号ＣＯＭを生成するためのデータ（例えば電圧データ）は、データテーブルＣに記憶されている。制御部５０は、各駆動信号ＣＯＭを生成する場合には、駆動信号ＣＯＭの波形に対応するデータをデータテーブルＣから読み出して、駆動信号生成部４０によって駆動信号ＣＯＭを生成する。

液体吐出ヘッド２６は、駆動部２６２と液体吐出部７０を具備する。駆動部２６２は、制御ユニット２０による制御のもとで液体吐出部７０を駆動する。液体吐出部７０は、液体容器１４から供給されるインクを複数のノズルＮから媒体１２に吐出する。液体吐出部７０は、相異なるノズルＮに対応する複数の吐出部２６６を包含する。各吐出部２６６は、駆動部２６２から供給される駆動信号Ｖに応じてインクを吐出する。

駆動信号生成部４０が生成した駆動信号ＣＯＭと印刷データＧに応じてインクの吐出の有無を指示する印刷信号ＳＩとが制御ユニット２０から駆動部２６２に供給される。駆動部２６２は、駆動信号ＣＯＭと印刷信号ＳＩとに応じた駆動信号Ｖを吐出部２６６ごとに生成して複数の吐出部２６６に並列に出力する。具体的には、駆動部２６２は、複数の吐出部２６６のうち印刷信号ＳＩがインクの吐出を指示する吐出部２６６には駆動信号ＣＯＭの駆動パルスＷを駆動信号Ｖとして供給し、印刷信号ＳＩがインクの非吐出を指示する吐出部２６６には所定の基準電位ＶＭの駆動信号Ｖを供給する。

図５は、任意の１個の吐出部２６６に着目した液体吐出部７０の断面図である。図５に示す液体吐出部７０は、流路基板７１の一方側に圧力室基板７２と振動板７３と圧電素子７４と支持体７５とが配置されるとともに他方側にノズル板７６が配置された構造体である。流路基板７１と圧力室基板７２とノズル板７６とは例えばシリコンの平板材で形成され、支持体７５は例えば樹脂材料の射出成形で形成される。複数のノズルＮはノズル板７６に形成される。図５の構成では、ノズル板７６のうち媒体１２に対向する面が、液体吐出ヘッド２６の吐出面２６０を構成する。

流路基板７１には、開口部７１２と分岐流路７１４と連通流路７１６とが形成される。分岐流路７１４および連通流路７１６はノズルＮごとに形成された貫通孔であり、開口部７１２は複数のノズルＮにわたり連続する開口である。支持体７５に形成された収容部７５２（凹部）と流路基板７１の開口部７１２とを相互に連通させた空間は、支持体７５の導入流路７５４を介して液体容器１４から供給されるインクを貯留する共通液室ＳＲ（リザーバー）として機能する。

圧力室基板７２には開口部７２２がノズルＮごとに形成される。振動板７３は、圧力室基板７２のうち流路基板７１とは反対側の表面に設置された弾性変形可能な平板材である。圧力室基板７２の各開口部７２２の内側で振動板７３と流路基板７１とに挟まれた空間は、共通液室ＳＲから分岐流路７１４を介して供給されるインクが充填される圧力室ＳＣ（キャビティ）として機能する。各圧力室ＳＣは、流路基板７１の連通流路７１６を介してノズルＮに連通する。圧力室ＳＣと共通液室ＳＲと、これらを連通する分岐流路７１４と、連通流路７１６と、ノズルＮとで構成される空間が、液体吐出ヘッド２６の内部空間ＳＤを構成する。

振動板７３のうち圧力室基板７２とは反対側の表面にはノズルＮごとに圧電素子７４が形成される。各圧電素子７４は、第１電極７４２と第２電極７４６との間に圧電体７４４を介在させた駆動素子である。第１電極７４２および第２電極７４６の一方に駆動信号Ｖが供給され、所定の基準電位ＶＭが他方に供給される。駆動信号Ｖの供給により圧電素子７４が変形することで振動板７３が振動すると、圧力室ＳＣ内の圧力が変動して圧力室ＳＣ内のインクがノズルＮから吐出される。具体的には、駆動信号Ｖの振幅に応じた吐出量のインクがノズルＮから吐出される。図５に例示した１個の吐出部２６６は、圧電素子７４と振動板７３と圧力室ＳＣとノズルＮとを包含する部分である。

なお、第１電極７４２および第２電極７４６のうち基準電位ＶＭが供給される電極を、複数の圧電素子７４にわたる共通電極とすることも可能である。このように、図５の構成では、駆動信号Ｖの供給により圧電素子７４が変形して圧力室ＳＣの圧力を変動させることで、液体吐出ヘッド２６の内部空間ＳＤの圧力が変動し、ノズルＮからインクを吐出させることができる。

圧電素子７４には、例えば図４に示す駆動パルスＷを印加することによって、ノズルＮからインクを吐出させることができる。図４の駆動パルスＷは、基準電位ＶＭに対する高位側電位ＶＨおよび低位側電位ＶＬを有する。図４の駆動パルスＷによれば、基準電位をＶＭとすると、基準電位ＶＭよりも電位を高くすることで、ノズルＮ内のメニスカスを圧力室ＳＣ側へ引き込むことができる。逆に、基準電位ＶＭよりも電位を低くすることで、ノズルＮ内のメニスカスを圧力室ＳＣとは反対側のノズルＮの開口部（インクが吐出されるノズルＮの開口部）側に押し出してインクを吐出できる。なお、駆動パルスＷの波形は図４に示すものに限られない。例えばノズルＮ内のメニスカスを圧力室ＳＣ側へ引き込む場合には基準電位ＶＭよりも電位を低くし、逆にノズルＮ内のメニスカスをノズルＮの開口部側に押し出す場合には基準電位ＶＭよりも電位を高くするような駆動パルスＷで圧電素子７４を駆動するようにしてもよい。

本実施形態における液体吐出ヘッド２６のメンテナンス工程では、キャップ３２を制御してインクの排出による第１メンテナンスを液体吐出部７０ごとに順番に行った後、ワイパー３６を制御して吐出面２６０を払拭し、その後に液体受け部３４を制御してインクの排出による第２メンテナンスを液体吐出部７０ごとに順番に行う。したがって、吸引動作による第１メンテナンスを行った後、第２メンテナンスを行うまでには、すべての液体吐出部７０に対してキャップ３２を吐出面２６０から外したり、ワイパー３６による吐出面２６０の払拭などを行ったりするために時間がかかるので、その間は先に第１メンテナンスが実施された各液体吐出部７０のノズルＮが待機中となる。ここでの「待機中」とは、ノズルＮからインクが吐出されない状態にあることをいう。

このようなメンテナンス工程における待機中にノズルＮ内のインクが乾燥して増粘してしまうことがある。第２メンテナンスでは、ノズルＮ内のメニスカスを圧力室ＳＣ側にインクを引き込んでから押し出して吐出させるから、インクの乾燥や増粘によりメニスカスがノズルＮの内壁に貼り付いて動き難くなっていると、インクの引き込みの際にメニスカスが急激に動いて破壊されてしまう虞がある。このため、本実施形態では、第１メンテナンスを行った後、第２メンテナンスを行うまでに、ノズルＮ内のインクを微振動させる動作（微振動動作）を行うことによって、メニスカスがノズルＮの内壁に沿って動き易くなるようにしておく。

例えば図６は、微振動動作を行うメンテナンス工程において、圧電素子７４に印加する電位の変化を示す図である。図６に示すように、第１メンテナンスが行われる期間Ｔ１では、基準電位を低位側電位ＶＬ（例えば０Ｖ）とし、第２メンテナンスが行われる期間Ｔ３では、低位側電位ＶＬよりも高いＶＭを基準電位とするフラッシング用の駆動パルスを印加する。フラッシング用の駆動パルスは、印刷用の駆動パルスと同じでもよく、異なっていてもよい。本実施形態では図４に示す駆動パルスＷを、印刷用の駆動パルスとして用いるとともに、フラッシング用の駆動パルスとしても用いる。第１メンテナンスを行った後、第２メンテナンスを行う前までの待機中の期間Ｔ２は、基準電位を低位側電位ＶＬとする微振動動作を行う。

ところが、このように第１メンテナンスを行った後、第２メンテナンスを行う前までの待機中に微振動動作を行う場合、待機中のノズルＮ内のインクの温度によっては、微振動動作によって不具合が発生してしまう虞がある。具体的には、待機中のノズルＮ内のインクの温度が高いほど、ノズルＮ内のメニスカスで乾燥が進み、インクの増粘が進行しやすい。そのため、その状態で第１メンテナンス後の微振動を続けると、増粘したインクが圧力室ＳＣ内まで拡散されて、結果的に圧力室ＳＣ内のインクまで増粘して吐出不良の原因となる虞がある。

そこで、本実施形態では、第１メンテナンスを行った後であって第２メンテナンスを行う前の微振動動作において、ノズルＮ内のインクの検出温度が閾値以上の場合は、ノズルＮ内のインクの振動エネルギーが低下するように圧力室ＳＣ内の圧力を変動させる。具体的には図３に示すように、本実施形態の液体吐出装置１０は、ノズルＮ内のインクの温度を直接的または間接的に検出する検出部２８を備える。そして、微振動動作において検出部２８が所定の閾値以上の温度を検出した場合には、制御部５０は、振動エネルギーが、検出部２８が所定の閾値以上の温度を検出しない場合の振動エネルギーより低いモードの微振動用の駆動パルスで圧電素子７４に印加することで圧力室ＳＣ内を微振動させる。ここでの微振動用の駆動パルスは、ノズルＮからインクが吐出されない程度に圧力室ＳＣの圧力を変動させるために圧電素子７４に印加する駆動波形である。これによれば、インクが増粘し易く拡散し易い温度でも、待機中のノズルＮ内で増粘したインクが圧力室ＳＣまで拡散することを抑制しつつメニスカスをノズルＮの内壁に沿って動き易くすることができる。したがって、メンテナンス工程において待機中のノズルＮ内のインクの増粘による吐出不良を抑制できる。

検出部２８は、ノズルＮ内のインクの温度を検出する温度センサーである。温度センサーは、液体吐出部７０ごとに設けられ、各液体吐出部７０のノズルＮ内のインクの温度を直接的に検出することができる。または、温度センサーで各液体吐出部７０の温度を検出し、その検出温度に基づいてノズルＮ内のインクの温度を間接的に取得してもよい。なお、検出部２８は、温度センサーに限られない。

図７は、本実施形態の微振動動作のモードを説明するための図である。図７は、駆動信号生成部４０によって所定の周期Ｔごとに生成される微振動用の駆動パルスの具体例である。本実施形態の微振動動作では、図７に示す第１モードの駆動パルスＷ１と第２モードによる駆動パルスＷ２を選択可能である。第２モードの駆動パルスＷ２は、周期Ｔにおける振動数が第１モードの駆動パルスＷ１よりも低い。これにより、第２モードの駆動パルスＷ２を選択することで、第１モードの駆動パルスＷ１を選択するよりも、ノズルＮ内のインクの振動エネルギーが低下するように圧力室ＳＣ内の圧力を変動させることができる。したがって、本実施形態の微振動動作では、ノズルＮ内のインクの検出温度が閾値以上でない場合は第１モードによる駆動パルスＷ１で微振動させて、閾値以上の場合は、第２モードによる駆動パルスＷ２で微振動させる。

以下、このような本実施形態に係る液体吐出装置１０の駆動方法について説明する。図８は、第１実施形態に係るメンテナンス工程のフローチャートである。本実施形態のメンテナンス工程は、記憶装置２０３に記憶される所定のプログラムに基づいて制御装置２０２によって実行される。第１実施形態に係るメンテナンス工程には、インクの排出による第１メンテナンスと吐出面２６０の払拭とインクの吐出による第２メンテナンスとを含み、第１メンテナンスと第２メンテナンスとはノズル列ごとに行われる。

図９乃至図１４は、本実施形態に係るメンテナンス工程を説明するための作用説明図である。図９乃至図１１は、第１メンテナンスの作用説明図であり、図９は、第１メンテナンスでノズル列Ｌ１のノズルＮからインクを排出する場合の作用説明図である。図１０は、図９に続く作用説明図であって、ノズル列Ｌ１の第１メンテナンス終了後にキャップ３２を外す場合の作用説明図である。図１１は、図１０に続く作用説明図であって、第１メンテナンスで次のノズル列Ｌ２のノズルＮからインクを排出する場合の作用説明図である。図１２は、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の第１メンテナンスを行った後に吐出面２６０を払拭する場合の作用説明図である。

図１３及び図１４は、第２メンテナンスの作用説明図であり、図１３は、第２メンテナンスでノズル列Ｌ１のノズルＮからインクを吐出する場合の作用説明図である。図１４は、図１３に続く作用説明図であって、第２メンテナンスで次のノズル列Ｌ２のノズルＮからインクを吐出する場合の作用説明図である。

本実施形態に係るメンテナンス工程では、図８に示すように、先ずステップＳ１１にて制御装置２０２は、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の順番に第１メンテナンスを行う。具体的には制御装置２０２は、図９に示すように、ノズル列Ｌ１が第１メンテナンス領域Ｈ１に対向する位置まで液体吐出ヘッド２６をＸ方向に移動し、キャップ３２でノズル列Ｌ１のノズルＮをキャッピングする。具体的には、吐出面２６０のノズル列Ｌ１を凹部３２２の開口縁部で囲むように、キャップ３２を吐出面２６０に接触させてノズル列Ｌ１のノズルＮをキャッピングする。

そして、制御装置２０２は、切替弁Ｖａで凹部３２２を廃液部３８に連通して吸引ポンプＰを駆動することによって、凹部３２２内を吸引して凹部３２２内を負圧にすることで、ノズルＮからインクを排出する（図９）。ノズルＮから排出されたインクは、排出管３７を経て廃液部３８に収容される。ノズル列Ｌ１の第１メンテナンスが終了すると、制御装置２０２は、切替弁Ｖａによって凹部３２２を大気に連通し（図１０）、その後にキャップ３２を吐出面２６０から外して待機位置まで移動する。これにより、キャップ３２を吐出面２６０から外す前に凹部３２２内の負圧が解消されるので、キャップ３２を外したときのノズルＮ内のメニスカスの破壊を防止できる。

次に、図１１に示すように、制御装置２０２は、ノズル列Ｌ２が第１メンテナンス領域Ｈ１に対向する位置まで液体吐出ヘッド２６をＸ方向に移動し、キャップ３２でノズル列Ｌ２のノズルＮをキャッピングする。そして、制御装置２０２は、切替弁Ｖａで凹部３２２を廃液部３８に連通して吸引ポンプＰを駆動することによって、凹部３２２内を吸引して凹部３２２内は負圧にすることで、ノズルＮからインクを排出する（図１１）。ノズル列Ｌ２の第１メンテナンスが終了すると、制御装置２０２は、切替弁Ｖａによって凹部３２２を大気に連通し、その後にキャップ３２を吐出面２６０から外して待機位置まで移動する。その後は、上記と同様にノズル列Ｌ３とノズル列Ｌ４の第１メンテナンスを順番に行うことで、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の第１メンテナンスを終了する。

ノズル列Ｌ４の第１メンテナンスを行った後に、キャップ３２を吐出面２６０から外して待機位置まで移動すると、液体吐出ヘッド２６を所定の位置まで移動して、吐出面２６０の払拭（ワイピング）を行う（図１２）。具体的には制御装置２０２は、ワイパー３６で吐出面２６０を払拭する。このように、すべてのノズル列Ｌ１〜Ｌ４の第１メンテナンスを行った後に吐出面２６０を払拭することで、第１メンテナンスの吸引動作によって吐出面２６０に付着したインクや異物を除去できる。

このような第１メンテナンスを行った後、第２メンテナンスを開始するまでは、吐出面２６０の払拭などが終了するまで時間があり、その間はノズルＬ１〜Ｌ４のノズルＮが待機中となる。本実施形態では、このノズルＬ１〜Ｌ４のノズルＮの待機中に、ステップＳ１２〜Ｓ１４にて検出部２８で検出されたノズルＮ内のインクの温度に応じて第１モードまたは第２モードによる微振動動作を行う。具体的には制御装置２０２は、ステップＳ１２にて検出部２８で検出されたノズルＮ内のインクの温度が所定の閾値以上でないと判断した場合は、ステップＳ１３にて第１モードの微振動用の駆動パルスＷ１（図７）を圧電素子７４に印加して微振動動作を行う。

他方、制御装置２０２は、ステップＳ１２にて検出部２８で検出されたノズルＮ内のインクの温度が所定の閾値以上であると判断した場合は、ステップＳ１４にて第２モードの微振動用の駆動パルスＷ２（図７）を圧電素子７４に印加して微振動動作を行う。これにより、ノズルＮ内のインクの温度が所定の閾値以上に高い場合は、所定の閾値よりも低い場合よりもノズルＮ内のインクの振動エネルギーを低下させることができる。したがって、インクが増粘し易く拡散し易い温度でも、待機中のノズルＮ内で増粘したインクが圧力室ＳＣまで拡散することを抑制できるので、第２メンテナンスでインクを大量に吐出しなくても、その後の印刷において吐出不良を抑制できる。

この場合、検出部２８でノズル列ごとに温度を検出することで、ノズル列ごとに第１モードまたは第２モードによる微振動動作を行うことができる。例えば図１２では、ノズル列Ｌ１〜Ｌ３の温度が所定の閾値以上であるのに対して、ノズル列Ｌ４の温度は所定の閾値以上でなかった場合である。この場合には、ノズル列Ｌ１〜Ｌ３は第２モードによる微振動動作を行い、ノズル列Ｌ４は第１モードによる微振動動作を行う。

このような吐出面２６０の払拭が終了すると、ステップＳ１５にて制御装置２０２は、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の順番に第２メンテナンスを行う。吐出面２６０を払拭したときにノズルＮ内に他のノズルＮのインクが入り込んでしまう場合がある。本実施形態では、吐出面２６０を払拭した後にインクの吐出による第２メンテナンスを行うことで、吐出面２６０の払拭で入り込んだインクをノズルＮから排出できる。

具体的にはステップＳ１５にて制御装置２０２は、図１３に示すように、ノズル列Ｌ１が第２メンテナンス領域Ｈ２に対向する位置まで液体吐出ヘッド２６をＸ方向に移動し、液体受け部３４を待機位置から上昇し、吐出面２６０から所定の距離だけ離間したセット位置まで移動する。そして、制御装置２０２は、フラッシング動作によってノズル列Ｌ１のノズルＮからインクを吐出する（図１３）。フラッシング動作では、圧電素子７４にフラッシング用の駆動パルスＷを印加することによって圧力室ＳＣ内の圧力を変動させて各ノズルＮからインクを吐出する。吐出されたインクは、液体受け部３４内の吸収体（図示省略）に吸収される。

次に、制御装置２０２は、ノズル列Ｌ２が第２メンテナンス領域Ｈ２に対向する位置まで液体吐出ヘッド２６をＸ方向に移動し、フラッシング動作によってノズル列Ｌ２のノズルＮからインクを吐出する（図１４）。その後は、上記と同様にノズル列Ｌ３とノズル列Ｌ４の第２メンテナンスを順番に行うことで、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の第２メンテナンスを終了し、一連のメンテナンス工程を終了する。

このように本実施形態によれば、第１メンテナンスを行った後であって第２メンテナンスを行う前に微振動動作を行うから、待機中のノズルＮ内のメニスカスがノズルＮの内壁を動き易くなるので、第２メンテナンスでインクを吐出するときにメニスカスのうちノズルＮの内壁に付着した部分が急激に動いてメニスカスが破壊されることを抑制できる。しかも、微振動動作においてノズルＮ内のインクの温度が所定の閾値以上の場合は、ノズルＮ内のインクの振動エネルギーを低下させることができる。したがって、インクが増粘し易く拡散し易い温度でも、待機中のノズルＮ内で増粘したインクが圧力室ＳＣまで拡散することを抑制できるので、その後の印刷において吐出不良を抑制できる。

なお、本実施形態の微振動動作は、必ずしもノズル列Ｌ１〜Ｌ４のすべての第１メンテナンスを行った後のタイミングで行うようにしなくてもよい。例えば第１メンテナンスが終了したノズル列に対して、次のノズル列の第１メンテナンスが開始される前に微振動動作を行うようにしてもよい。ここでの第１メンテナンスの終了とは、吸引ポンプＰを停止した時点である。すなわち、各ノズル列において微振動動作を開始するタイミングは、第１メンテナンスが終了した後であり、吸引ポンプＰを停止した後であれば、吸引ポンプＰを停止した直後のタイミングやキャップ３２の負圧を解除した直後のタイミングなど、どのようなタイミングで開始してもよい。

また、本実施形態では、図７の第２モードの微振動用の駆動パルスＷ２のように、第１モードの微振動用の駆動パルスＷ１よりも振動数を低下させることで、振動エネルギーを低くさせる場合を例示したが、これに限られない。例えば図１５に示す第１実施形態の第１変形例の第２モードの微振動用の駆動パルスＷ２のように、第１モードの微振動用の駆動パルスＷ１よりも振動周波数を低下させるようにしてもよい。第１変形例の第２モードにおいて各微振動用の駆動パルスＷ２が発生する周期ｔは、第１モードにおいて各微振動用の駆動パルスＷ１が発生する周期ｔ’よりも長くなるので、振動エネルギーを低くさせることができる。

また、図１５に示す第１実施形態の第２変形例の第２モードの駆動パルスＷ２のように、第１モードの微振動用の駆動パルスＷ１よりも振幅を低下させるようにしてもよい。第１変形例の第２モードにおいて各微振動用の駆動パルスＷ２の振幅ｈは、第１モードにおいて各微振動用の駆動パルスＷ１の振幅ｈ’よりも長くなるので、振動エネルギーを低くさせることができる。なお、図７および図１５の例示に限られず、第２モードの微振動用の駆動パルスＷ２は、振動数の低下、振動周波数の低下、振幅の低下の何れか２以上の組み合わせで、第１モードの微振動用の駆動パルスＷ１よりも振動エネルギーが低くなる駆動パルスとしてもよい。

また、もしノズルＮ内のインクが乾燥して増粘していたとしても、図１６に示す第１実施形態の第３変形例のように、第２メンテナンスのフラッシング動作で吐出するインクのドットサイズ（媒体１２に着弾させるインクのドットの大きさ）を変えることによって、ノズルＮ内のメニスカスの破壊を抑制することもできる。図１６の表の上段にはフラッシング用の駆動パルスＷ、図１６の表の中段には圧力室ＳＣ側へのメニスカスの引き込み時の状態、図１６の表の下段にはノズルＮの開口部側へのメニスカスの押し出し時の状態を示す。

図１６の表の上段において、フラッシング用の駆動パルスＷがドットサイズ（大）の場合は、上述した図４の駆動パルスと同様の波形である。ドットサイズ（大）の駆動パルスＷによれば、基準電位ＶＭから高位側電位ＶＨに遷移してその状態を一定時間維持することで、メニスカスは駆動パルスＷの印加前の位置Ｍから圧力室ＳＣ側へいったん引き込まれる（図１６の中段左側）。そして、高位側電位ＶＨから低位側電位ＶＬまで遷移してその状態を一定時間維持することで、メニスカスはノズルＮの開口部側に一気に押し出され（図１６の下段左側）、その後に基準電位ＶＭに戻すことでインクが引きちぎれて、ノズルＮの開口部から液滴となって吐出される。

他方、フラッシング用の駆動パルスＷがドットサイズ（小）の場合は、高位側電位ＶＨから低位側電位ＶＬに遷移する途中で、波形成分（波形要素）Ｗ’を含んでいる。ドットサイズ（小）の駆動パルスＷによれば、基準電位ＶＭから高位側電位ＶＨに遷移しその状態を一定時間維持することで、メニスカスは駆動パルスＷの印加前の位置Ｍから圧力室ＳＣ側へいったん引き込まれる。このとき、ドットサイズ（小）の駆動パルスＷでは、ドットサイズ（大）の駆動パルスＷよりも時間をかけて徐々にメニスカスが圧力室ＳＣ側に引き込まれる。そして、高位側電位ＶＨから低位側電位Ｖに遷移する途中には波形成分（波形要素）Ｗ’があるため、図１６の中段に示す引き込み時の状態は、ドットサイズ（大）の場合はメニスカスがノズルＮの内壁に沿って動いて変形するのに対して、ドットサイズ（小）の場合はメニスカスのノズルＮの中央付近が変形するので、ノズルＮの内壁近傍のメニスカスは動き難い。

そして、波形成分（波形要素）Ｗ’のあと急峻に低位側電圧ＶＬに変位することにより、メニスカスの中央部がノズルＮの開口部側に押し出される（図１６の下段右側）。このため、図１６の下段に示す押し出し時の状態においても、ドットサイズ（大）の場合はメニスカスがノズルＮの内壁に沿って動いて変形するのに対して、ドットサイズ（小）の場合はメニスカスのノズルＮの中央付近が変形するので、ノズルＮの内壁近傍のメニスカスは動き難い。その後に基準電位ＶＭに戻すことでインクが引きちぎれ、ノズルＮの開口部から液滴となって吐出される。

このように、ドットサイズ（小）の場合は、ドットサイズ（大）の場合に比較して、メニスカスのうちノズルＮの中央付近が変形し、ノズルＮの内壁近傍は動き難い。したがって、第２メンテナンスで液体を吐出するときにメニスカスのうちノズルＮの内壁に付着した部分が急激に動いてメニスカスが破壊されることを抑制できる。

なお、本実施形態の微振動動作において、振動エネルギーを低下させる第２モードの駆動パルスＷ２を１種類にして、第２モードに切り替えるための温度の閾値も１つとした場合を例示したが、第２モードの駆動パルスの種類と閾値を複数にすることで、複数の閾値を超えるごとに、検出部２８の検出温度に応じて振動エネルギーを徐々に低下させる駆動パルスを圧電素子７４に印加することも可能となる。

＜第２実施形態＞
本発明の第２実施形態について説明する。以下に例示する各形態において作用や機能が第１実施形態と同様である要素については、第１実施形態の説明で使用した符号を流用して各々の詳細な説明を適宜に省略する。図１７は、第２実施形態のメンテナンス工程において、圧電素子７４に印加する電位の変化を示す図である。第１実施形態では、図６に示すように、第１メンテナンスを行った後から第２メンテナンスを行う前までの待機中の期間Ｔ２での微振動動作の駆動パルスの基準電位を、第１メンテナンス期間Ｔ１のときの基準電位と同じ低位側電位ＶＬ（例えば０Ｖ）の場合を例示した。これに対して、第２実施形態では、第１メンテナンスを行った後から第２メンテナンスを行う前までの待機中の期間Ｔ２に、微振動用の駆動パルスの基準電位を低位側電位ＶＬよりも高い電位に引き上げてメニスカスを圧力室ＳＣ側に動かしてから微振動動作を行う。すなわち、第１メンテナンス期間Ｔ１で圧電素子７４に印加する電位を第１電位とし、期間Ｔ２の微振動動作で圧電素子７４に印加する微振動用の駆動パルスの基準電位を第２電位とすれば、第２電位は第１電位より高い。

具体的には図１７に示すように、第１メンテナンスを行った後の待機中の期間Ｔ２に、微振動用の駆動パルスの基準電位を、低位側電位ＶＬよりも高い電位ＶＭに引き上げる場合を例示する。電位ＶＭは、第２メンテナンスでの駆動パルスの基準電位に等しい。第１メンテナンスを行った後（例えば第１メンテナンスの直後）においては、まだノズルＮ内のインクが乾燥していなくて、ノズルＮの内壁をメニスカスが動き易いから、基準電位を引き上げてもメニスカスが破壊され難い。もし期間Ｔ２中に、ノズルＮ内のインクが乾燥して増粘したとしても、すでに第２メンテナンスでの基準電位ＶＭに引き上げられて、ノズルＮ内のメニスカスを圧力室ＳＣ側に引き込まれているので、低位側電位ＶＬから第２メンテナンスの駆動パルスに切り替わるよりは、ノズルＮ内のメニスカスの引き込みによる影響を抑制することができる。

このような第２実施形態によれば、もし基準電位ＶＭに引き上げた後にインクの乾燥や増粘が進行したとしても、第２メンテナンスでノズルＮ内のインクを圧力室ＳＣ内に引き込んでから押し出して吐出するときの引き込み電位（高位側電位ＶＨ）と期間Ｔ１での基準電位ＶＭとの電位差Ｖｐを、図６での電位差Ｖｐ’に比較して小さくできる。したがって、第２メンテナンスでインクを吐出させるときのメニスカスの急激な引き込みを抑えることができるので、メンテナンス工程中におけるノズルＮ内のメニスカスの破壊を抑制できる。

さらに、図１７では、第１メンテナンスを行った後から第２メンテナンスを行う前までの期間Ｔ２において、圧電素子７４に低位側電位ＶＬ（第１電位）より高い電位（基準電位ＶＭ）が印加されている期間Ｔ２’’が、低位側電位ＶＬ（第１電位）が印加されている期間Ｔ２’よりも長い。これによれば、第２メンテナンスでインクを吐出させるときのメニスカスの急激な動きを抑えることができる。したがって、メンテナンス工程中におけるノズルＮ内のメニスカスの破壊を抑制できる。

さらに、図１７では、第２メンテナンスを行った後、すなわち本実施形態のメンテナンス工程が終了してから印刷動作までの待機中の期間Ｔ４の基準電位を、印刷動作期間Ｔ５の印刷用の駆動パルスの基準電位ＶＭ’に引き上げておくようにしてもよい。これによれば、メンテナンス工程が終了してから印刷動作までの待機中において、もし基準電位ＶＭ’に引き上げた後にインクの乾燥や増粘が進行したとしても、その後の印刷動作でノズルＮ内のインクを圧力室ＳＣ内に引き込んでから押し出して吐出するときの引き込み電位（高位側電位ＶＨ）と基準電位ＶＭ’との電位差Ｖｑを、図６での電位差Ｖｑ’に比較して小さくできる。したがって、印刷動作でインクを吐出させるときのメニスカスの急激な引き込みを抑えることができるので、印刷動作中におけるノズルＮ内のメニスカスの破壊を抑制できるから、吐出不良を抑制できる。

なお、第２実施形態における微振動用の駆動パルスの基準電位は、第２メンテナンスで圧電素子７４に印加されるフラッシング用の駆動パルスの基準電位ＶＭと同じ電位である場合を例示したが、これに限られない。例えば図１８に示す第２実施形態の第１変形例のように、第１メンテナンスで圧電素子７４に印加される駆動パルスの基準電位ＶＬを第１電位とし、第２メンテナンスで圧電素子７４に印加される駆動パルスの基準電位ＶＭ’を第３電位とすれば、第３電位は第１電位より高い。また、図１８では、微振動用パルスの基準電位ＶＭである第２電位は、第３電位よりは低いが第１電位よりも高い。これによれば、第２電位は第３電位よりは低いものの、第１メンテナンスを行った後のまだインクが乾燥しておらずノズルＮの内壁を動き易いメニスカスの状態において、第１電位でのノズルＮ内のメニスカスの位置より第３電位でのノズルＮ内のメニスカスの位置に期間Ｔ２中に近づけることができ、続く期間Ｔ３での第２メンテナンスの駆動パルスで電位を引き上げてもメニスカスが破壊され難い。また、期間Ｔ２中にさらに基準電位をより高くすることもできる。図１８に示す例では、期間Ｔ２中に基準電位ＶＭから基準電位ＶＭ‘に引き上げている。なお、図１８に示す例では、基準電位ＶＭ’に引き上げた後は基準電位を維持しているが、基準電位ＶＭ’の微振動用の駆動パルスを印加することもできる。また、第２メンテナンスでのフラッシング用の駆動パルスＷにおいて、引き込み電位と基準電位（第３電位）との電位差Ｖｐ’’を、図１７の電位差Ｖｐよりもさらに小さくできる。したがって、第２メンテナンスでインクを吐出させるときのメニスカスの急激な引き込みを抑えることができるので、メンテナンス工程中におけるノズルＮ内のメニスカスの破壊の抑制効果を高めることができる。

さらに、図１８では、第２メンテナンスを行った後、すなわち本実施形態のメンテナンス工程が終了してから印刷動作までの待機中の期間Ｔ４においても、メンテナンス工程中の期間Ｔ２での微振動動作と同様に、ノズルＮ内のインクの温度に応じて振動エネルギーを低下させる微振動動作を行うようにしてもよい。これによれば、メンテナンス工程の期間Ｔ３が終了してから印刷動作期間Ｔ５までの待機中の期間Ｔ４において、インクが増粘し易く拡散し易い温度でも、待機中の期間Ｔ４においてノズルＮ内で増粘したインクが圧力室ＳＣまで拡散することを抑制できるので、その後の印刷動作において吐出不良を抑制できる。

また、第１実施形態および第２実施形態では、待機中の期間Ｔ２に微振動動作を行う場合を例示したが、これに限られず、例えば図１９に示す第２実施形態の第２変形例のように、待機中には微振動動作を行わずに基準電位を引き上げるようにしてもよい。図１９では、図１７の場合と同様に、第２メンテナンス前の待機中の期間Ｔ２には、基準電位をＶＬからＶＭに引き上げる。この構成によっても、第２メンテナンスでインクを吐出させるときのメニスカスの急激な引き込みを抑えることができるので、メンテナンス工程中におけるノズルＮ内のメニスカスの破壊を抑制できる。さらに、図１９においても、図１７の場合と同様に、メンテナンス工程が終了してから印刷動作までの待機中の期間Ｔ４の基準電位を、印刷用の駆動パルスの基準電位ＶＭ’に引き上げる。これにより、印刷動作でインクを吐出させるときのメニスカスの急激な引き込みを抑えることができるので、印刷動作中におけるノズルＮ内のメニスカスの破壊を抑制できるから、吐出不良を抑制できる。

以上の実施形態の液体吐出装置１０は、１つのノズル列を有する液体吐出部７０を備えるため、第１メンテナンスと第２メンテナンスを液体吐出部７０のノズル列ごとに順番に行う場合を例示したが、これに限られない。液体吐出部７０が複数のノズル列を備える場合には、第１メンテナンスと第２メンテナンスを、液体吐出部７０ごと（１つの液体吐出部７０のすべてのノズル列ごと）に行うようにしてもよく、またノズル列ごと（１つの液体吐出部７０が備える複数のノズル列のうちの１つのノズル列ごと）に行うようにしてもよい。また、図２０に示す第２実施形態の第３変形例のように、４つの液体吐出部７０を、２つずつ含む２つのグループに分けて第１及び第２メンテナンスを実施することもできる。図２０のキャップ３２と液体受け部３４はそれぞれ、２つの液体吐出部７０のノズル列を含む大きさである。この構成によれば、キャップ３２を用いる第１メンテナンスと、液体受け部３４を用いる第２メンテナンスをグループごとに行うことができる。

＜第３実施形態＞
本発明の第３実施形態について説明する。前述の実施形態では、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の順番に第１メンテナンスを行ったあと、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の順番に第２メンテナンスを行った。第３実施形態では、ノズル列Ｌ１〜Ｌ４の順番に第１メンテナンスを実施する間、第１メンテナンスが終了したノズル列に対して、第２メンテナンスを必要とする状態であるか否かを所定期間ごとに検出し、第２メンテナンスが必要となったノズル列がある場合は、次のノズル列の第１メンテナンスを実施する前に、第２メンテナンスが必要となったノズル列の第２メンテナンスを実施することができる。

本実施形態は、第１メンテナンスを１度に同時に実施できる液体吐出部７０の単位を１つのグループとして説明する。例えば、図２に示されるように、液体吐出ヘッド２６が１列のノズル列を有する液体吐出部７０を４つ備える場合に、液体吐出部７０を１ずつ第１〜第４グループとして分けることができる。この場合、第１〜第４グループの順に第１メンテナンスを開始し、第１メンテナンスが終了したグループのノズル列に対して第２メンテナンスを必要とする状態であるか否かを所定期間ごとに検出する。第２メンテナンスを必要とする状態であるかについては、例えば圧電素子７４にかかる逆起電力を検出する検出部を備え、その検出結果に応じてノズルＮ内のインクの粘度を検出する。そして、制御装置２０２は、検出されたインクの粘度が所定の閾値を超えていると判断した場合に、第２メンテナンスを必要とする状態であることを検出する。

例えば、第１グループのノズル列Ｌ１の第１メンテナンスが終了し、続いて第２グループのノズル列Ｌ２の第１メンテナンスを行っている途中で、既に第１メンテナンスが終了した第１グループのノズル列Ｌ１が第２メンテナンスを必要とする状態であることを検出した場合には、次の第３グループのノズル列Ｌ３の第１メンテナンスを行う前に、第２メンテナンスを必要とする状態であると検出した第１グループの第２メンテナンスを行う。なお、グループ数、及び１グループに含まれる液体吐出部７０（ノズル列）の数は上記の数に限定されない。例えば、液体吐出ヘッド２６が２列のノズル列を有する液体吐出部７０を１６個備える場合に、液体吐出部７０を４つずつ第１〜第４グループに分けることができる。このように、本実施形態によれば、複数の液体吐出部７０を複数のグループごとに第１メンテナンスを順次実施し、次のグループの液体吐出部７０の第１メンテナンスを行う前に、既に第１メンテナンスが終了したグループで第２メンテナンスを必要とする状態のノズル列（液体吐出部７０）があれば、そのノズル列（液体吐出部７０）のグループの第２メンテナンスを先に行うことができる。したがって、第２メンテナンスを必要とする状態の液体吐出部７０が他の全ての液体吐出部７０の第１メンテナンスが終わるまで待機する場合に比較して、第２メンテナンスまでの待機時間を短くできるので、待機中にインクの乾燥や増粘などが進行してしまうことを抑制できる。なお、全てのグループの第１メンテナンスが終了した後、改めて全てのグループの第２メンテナンスを順次実施することもできる。

以上詳述した実施形態によれば、液体吐出ヘッド２６が備える液体吐出部７０の数が増えてメンテナンス工程での待機時間期間Ｔ２が長くなったとしても、待機中のノズル内の液体の増粘による吐出不良を抑制できる。また、多数の液体吐出部７０を備える液体吐出ヘッド２６において、第１メンテナンスおよび第２メンテナンスを一度に実施する液体吐出部７０の数を少なくし全液体吐出部７０の第１メンテナンスを終了するまでの期間が長くなっても、先に第１メンテナンスが終了した液体吐出部７０の待機中のノズル内の液体の増粘による吐出不良を抑制できる。したがって、液体吐出ヘッド２６が備える液体吐出部７０の数を増やしても、それに応じてキャップ３２や液体受け部３４のサイズを大きくしなくて済むので、メンテナンスユニット３０の大型化を避けつつ、印刷動作による吐出不良を抑制できる。

＜変形例＞
以上に例示した態様および実施形態は多様に変形され得る。具体的な変形の態様を以下に例示する。以下の例示や上述の態様から任意に選択された２以上の態様は、相互に矛盾しない範囲で適宜に併合され得る。

（１）上述した実施形態では、液体吐出ヘッド２６を搭載したキャリッジ２４をＸ方向に沿って反復的に往復させるシリアルヘッドを例示したが、液体吐出ヘッド２６を媒体１２の全幅にわたり配列したラインヘッドにも本発明を適用可能である。

（２）上述した実施形態では、圧力室に機械的な振動を付与する圧電素子を利用した圧電方式の液体吐出ヘッド２６を例示したが、加熱により圧力室の内部に気泡を発生させる発熱素子を利用した熱方式の液体吐出ヘッドを採用することも可能である。

（３）上述した実施形態で例示した液体吐出装置１０は、印刷に専用される機器のほか、ファクシミリ装置やコピー機等の各種の機器に採用され得る。もっとも、本発明の液体吐出装置１０の用途は印刷に限定されない。例えば、色材の溶液を吐出する液体吐出装置は、液晶表示装置のカラーフィルターや有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）ディスプレイ、ＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等を形成する製造装置として利用される。また、導電材料の溶液を吐出する液体吐出装置は、配線基板の配線や電極を形成する製造装置として利用される。また、液体の一種として生体有機物の溶液を吐出するチップ製造装置としても利用される。

１０…液体吐出装置、１２…媒体、１４…液体容器、２０…制御ユニット、２０２…制御装置、２０３…記憶装置、２２…搬送機構、２４…キャリッジ、２６…液体吐出ヘッド、２６０…吐出面、２６２…駆動部、２６６…吐出部、２８…検出部、３０…メンテナンスユニット、３２…キャップ、３２２…凹部、３２３…貫通孔、３４…液体受け部、３６…ワイパー、３７…排出管、３８…廃液部、４０…駆動信号生成部、５０…制御部、７０…液体吐出部、７１…流路基板、７１２…開口部、７１４…分岐流路、７１６…連通流路、７２…圧力室基板、７２２…開口部、７３…振動板、７４…圧電素子、７４２…第１電極、７４４…圧電体、７４６…第２電極、７５…支持体、７５２…収容部、７５４…導入流路、７６…ノズル板、ｔ…周期、ｔ’…周期、Ｃ…データテーブル、ＣＯＭ…駆動信号、Ｇ…印刷データ、ｈ…振幅、ｈ’…振幅、Ｈ…非印刷領域、Ｈ１…第１メンテナンス領域、Ｈ２…第２メンテナンス領域、Ｌ１…第１ノズル列、Ｌ２…第２ノズル列、Ｌ３…ノズル列、Ｌ４…ノズル列、Ｎ…ノズル、Ｐ…吸引ポンプ、ＳＣ…圧力室、ＳＤ…内部空間、ＳＩ…印刷信号、ＳＲ…共通液室、Ｔ…周期、Ｔ１…期間、Ｔ２…期間、Ｔ２’…期間、Ｔ２’’…期間、Ｔ３…期間、Ｖ…駆動信号、Ｖａ…切替弁、Ｖｐ…電位差、Ｖｐ’…電位差、Ｖｐ’’…電位差、Ｖｑ…電位差、Ｖｑ’…電位差、ＶＨ…高位側電位、ＶＬ…低位側電位、ＶＭ…電位、ＶＭ’…電位、Ｗ…駆動パルス、Ｗ１…駆動パルス、Ｗ２…駆動パルス。

Claims (7)

1. 液体吐出装置の駆動方法であって、
   前記液体吐出装置は、
   圧力室内の圧力変動により前記圧力室の液体をノズルから吐出する液体吐出部と、
   前記ノズルが形成される吐出面を覆って前記ノズルを封止するキャップと、
   前記ノズル内の液体の温度を直接的または間接的に検出する検出部と、を備え、
   前記キャップで前記ノズルを封止して前記ノズルから液体を排出させる第１メンテナンスを行った後に、前記吐出面から前記キャップを離間してから、前記圧力室内の圧力を変動させて前記ノズルから液体を吐出する第２メンテナンスを行うメンテナンス工程を有し、
   前記第１メンテナンスを行った後であって前記第２メンテナンスを行う前に、前記ノズルから液体が吐出しない程度に前記ノズル内の液体が振動するように前記圧力室内の圧力を変動させる微振動動作を行い、
   前記微振動動作において、前記検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、前記ノズル内の液体の振動エネルギーが低下するように前記圧力室内の圧力を変動させる
   液体吐出装置の駆動方法。
2. 前記微振動動作において、前記検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、所定期間内の前記ノズル内の液体の振動数を低下させるように前記圧力室内の圧力を変動させる
   請求項１に記載の液体吐出装置の駆動方法。
3. 前記微振動動作において、前記検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、所定期間内の前記ノズル内の液体の振動周波数を低下させるように前記圧力室内の圧力を変動させる
   請求項１または請求項２に記載の液体吐出装置の駆動方法。
4. 前記液体吐出部は、駆動信号の供給により変形し前記圧力室内の圧力を変動させる駆動素子を備え、
   前記検出部が所定の閾値以上の温度を検出した場合は、前記駆動素子に前記駆動信号として印加する微振動用の駆動パルスの振幅を小さくする
   請求項１から請求項３の何れかに記載の液体吐出装置の駆動方法。
5. 前記メンテナンス工程では、前記第１メンテナンスを行った後に前記キャップを離間させて、前記ノズル面をワイパーで払拭してから前記微振動動作を行って、その後に前記第２メンテナンスを行うようにし、
   前記第１メンテナンスでは、前記駆動素子に前記駆動信号として第１電位が印加され、
   前記微振動動作で前記駆動素子に前記駆動信号として印加される微振動用の駆動パルスの基準電位は、前記第１電位より高い第２電位である
   請求項１から請求項４の何れかに記載の液体吐出装置の駆動方法。
6. 前記第２メンテナンスで前記駆動素子に前記駆動信号として印加される駆動パルスの基準電位は、前記第１電位より高い第３電位であり、
   前記第１メンテナンスを行った後から前記第２メンテナンスを行う前までの期間において、前記駆動素子に前記第１電位より高い電位が印加されている期間が、前記第１電位が印加されている期間より長い
   請求項５に記載の液体吐出装置の駆動方法。
7. 前記液体吐出装置は、前記液体吐出部を複数備え、
   前記複数の液体吐出部を複数のグループに分けて、前記複数のグループをグループごとに前記第１メンテナンスを順次実施し、
   前記第１メンテナンスが終了したグループの前記液体吐出部が前記第２メンテナンスを必要とする状態であるか否かを所定期間ごとに検出し、
   前記複数のグループをグループごとに前記第１メンテナンスを行っている途中で、既に前記第１メンテナンスが終了したグループの前記液体吐出部が前記第２メンテナンスを必要とする状態であることを検出した場合には、次のグループの前記液体吐出部の前記第１メンテナンスを行う前に、前記第２メンテナンスを必要とする状態であると検出されたグループの前記液体吐出部の前記第２メンテナンスを行う
   請求項１から請求項６の何れかに記載の液体吐出装置の駆動方法。
   

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