JP7075315B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタに関する。

従来から、インクを吐出する複数のノズルとノズルが形成されたノズル面とを有するインクヘッドを備え、インクジェット方式により記録媒体上に所定の印刷を行うインクジェットプリンタが知られている。かかるインクジェットプリンタは、インクヘッドに着脱可能に設けられ、印刷を行わないときにノズル面を覆うキャップを有している。インクヘッドにキャップが取り付けられることによって、ノズル面とキャップとの間に密閉空間が形成される。密閉空間が形成された状態で、キャップに接続された吸引装置（例えば吸引ポンプ）を駆動させることによって、ノズルから粘性が高くなったインクが強制的に吸引される。即ち、インクジェットプリンタでは、ノズルからインクを強制的に排出させるクリーニング動作が一定時間印刷する毎に定期的に行われる。これにより、ノズルの目詰まりを抑制することができる。

例えば、特許文献１には、キャリッジに配置された係合体がスライダに取り付けられた係合部に当接することによって、キャップがキャリッジに配置されたインクヘッドに接近し、インクヘッドを封止する構成を備えたインクジェットプリンタが開示されている。

特開２０００－１４１６９１号公報 特開２００４－１７４９００号公報

ところで、インクジェットプリンタにおいて用いられるインクとして、光硬化性を有するインク（以下光硬化性インクという）が知られている。光硬化性インクを使用するインクジェットプリンタは、インクヘッドのノズルから記録媒体に吐出された光硬化性インクに光を照射する光照射装置を備えている。光を照射された光硬化性インクは、記録媒体上で素早く硬化し、これにより記録媒体に所望の画像が印刷される。

ここで、光照射装置から照射された光は記録媒体等において反射して、ノズル面に到達することがある。このため、反射された光の量が所定の量を超えるとノズル面やノズルにおいて光硬化性インクが硬化してしまい、ノズルに目詰まりが発生する虞がある。かかる問題に対応すべく、クリーニング動作の間隔を短くした場合ノズルの目詰まりは抑制されるが、クリーニング動作に伴うインクの消費量が多くなると共にクリーニング動作の合計時間が長くなってしまう（即ち印刷待機時間が長くなる）。そこで、クリーニング動作に伴うインクの消費量を低減しつつ、ノズルの目詰まりを抑制することが望まれている。なお、特許文献２には、一定時間間隔で紫外線を測定する紫外線測定センサを備えたインクジェットプリンタにおいて、紫外線の積算量が一定の閾値を超える場合にメンテナンス作業を行う技術が開示されている。しかし、紫外線測定センサは比較的高価であるし、紫外線測定センサに不具合が生じたときにノズルの目詰まりを抑制することができなくなってしまう。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリーニング動作を適切なタイミングで行うことができるインクジェットプリンタを提供することである。

本発明に係るインクジェットプリンタは、記録媒体が載置される載置台と、前記載置台に載置された前記記録媒体に光硬化性インクを吐出するノズルと、前記ノズルが形成されたノズル面とを有し、前記載置台より上方に配置されたインクヘッドと、前記載置台より上方かつ前記インクヘッドの側方に配置され、前記記録媒体に吐出された前記光硬化性インクに向けて光を照射する光照射装置と、前記インクヘッドおよび前記光照射装置を制御する制御装置と、を備え、前記制御装置は、少なくとも前記記録媒体と前記ノズル面との上下方向の距離であるヘッドギャップに基づいて、前記ノズル面に反射された光の第１積算光量を推定する第１推定部と、前記第１積算光量が所定の閾値を超えたか否かを判定する第１判定部と、前記第１判定部によって前記第１積算光量が前記所定の閾値を超えたと判定されたときに、前記ノズルを洗浄するクリーニング動作を実行するクリーニング部と、を備えている。

本発明のインクジェットプリンタによると、第１推定部は、少なくともヘッドギャップに基づいて、ノズル面に反射された光の第１積算光量を推定する。そして、クリーニング部は、第１判定部によって第１積算光量が前記所定の閾値を超えたと判定されたときに、ノズルを洗浄するクリーニング動作を実行する。本発明者は、光照射装置から照射された光が記録媒体や載置台において反射されるとき、ノズル面に反射された光量の大小はヘッドギャップの影響によるものが大きいことに着目した。そして、ヘッドギャップに基づいて、第１積算光量を推定しかつ閾値を適宜設定することによって、クリーニング動作を実行するタイミングを適切にすることができることを見出した。このように、本発明のインクジェットプリンタによると、クリーニング動作を適切なタイミングで実行することができるため、ノズルの目詰まりを抑制しつつ過剰なクリーニング動作による光硬化性インクの消費量を低減することができる。

本発明によれば、クリーニング動作を適切なタイミングで行うことができるインクジェットプリンタを提供することができる。

一実施形態に係るプリンタの斜視図である。 一実施形態に係るフロントカバーが開いた状態のプリンタの正面図である。 一実施形態に係るキャリッジの記録媒体と対向する側の面の構成を示す模式図である。 一実施形態に係るキャッピング装置とその周辺の構成を示す正面図である。 一実施形態に係るプリンタのブロック図である。 一実施形態に係るインクヘッドとその周辺の構成を示す正面図である。 一実施形態に係るマップである。 他の一実施形態に係るインクヘッドとその周辺の構成を示す正面図である。 一実施形態に係るプリンタのクリーニング動作のタイミングを最適化して画像を印刷する手順を示したフローチャートである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係るインクジェットプリンタ（以下、「プリンタ」という。）について説明する。なお、ここで説明される実施形態は、当然ながら本発明を特に限定することを意図したものではない。また、同じ作用を奏する部材・部位には同じ符号を付し、重複する説明は適宜省略または簡略化する。

図１は、本実施形態に係るプリンタ１０の斜視図である。プリンタ１０は、インクジェット式のプリンタである。プリンタ１０は、記録媒体５（図２参照）に印刷を行う。以下の説明では、プリンタ１０を正面から見たときに、プリンタ１０から遠ざかる方を前方、プリンタ１０に近づく方を後方とする。左、右、上、下とは、プリンタ１０を正面から見たときの左、右、上、下をそれぞれ意味するものとする。また、図面中の符号Ｆ、Ｒｒ、Ｌ、Ｒ、Ｕ、Ｄは、それぞれ前、後、左、右、上、下を意味するものとする。また、図面中の符号Ｙは主走査方向を示している。ここでは、主走査方向Ｙは左右方向である。符号Ｘは副走査方向を示している。ここでは、副走査方向Ｘは前後方向であり、平面視において主走査方向Ｙと直交している。符号Ｚは上下方向を示している。上下方向Ｚは、正面視において主走査方向Ｙと直交している。ただし、上記方向は説明の便宜上定めた方向に過ぎず、プリンタ１０の設置態様を何ら限定するものではなく、本発明を何ら限定するものでもない。

本実施形態において用いられる記録媒体５は、例えば、記録紙や転写紙などの平面シートであってもよいし、携帯電話ケースなどの各種ケース、電子タバコなどの小型電子機器、キーホルダやフォトフレームやペンなどの部品小物、日用品、アクセサリなどの立体物であってもよい。記録媒体５を形成する材料は、普通紙やインクジェット用印刷紙などの紙類はもちろんのこと、ポリ塩化ビニル、アクリル樹脂、ポリカーボネート、ポリスチレン、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）共重合体などの樹脂類、アルミニウムやステンレス鋼などの金属類、カーボン、陶器、セラミック、ガラス、ゴム、皮革、木材などであってもよい。

図１に示すように、プリンタ１０は、箱状に形成されている。プリンタ１０は、ケース１５と、フロントカバー２３と、操作パネル２５とを備えている。ケース１５の前部には、開口２８（図２参照）が形成されている。フロントカバー２３は、ケース１５の開口２８を開閉自在に設けられている。ここでは、フロントカバー２３は、後端を軸に回転可能なように、ケース１５に支持されている。フロントカバー２３を上方に回転させることによって、ケース１５の内部空間と外部空間とが連通される。内部空間は、インクヘッド３０（図２参照）によって印刷が行われる空間である。このように、印刷が行われる空間がケース１５およびフロントカバー２３によって囲まれていることによって、印刷中、外部空間の塵および埃がケース１５の内部空間に入り込み難い。

フロントカバー２３の前部および上部には、窓２３Ａが設けられている。窓２３Ａは、例えば、透明のアクリル板によって形成されている。窓２３Ａには、紫外線が内部空間に到達しないように処理が施されている。ユーザは、窓２３Ａからケース１５の内部を視認することが可能である。

操作パネル２５は、ケース１５に設けられている。操作パネル２５は、ケース１５の上面右側に設けられている。操作パネル２５は、ユーザが画像の印刷に関する操作を行うパネルである。図示は省略するが、操作パネル２５には、光沢感の有無などの印刷の種類、解像度、印刷の状況などの印刷に関する情報が表示される表示画面、および、印刷や記録媒体５や治具４５（図８参照）に関する情報を設定するための入力ボタンなどが備えられている。

次に、プリンタ１０の内部の構成について説明する。図２に示すように、プリンタ１０は、ガイドレール１８と、キャリッジ２０と、インクヘッド３０と、紫外線照射装置４１、４２と、制御装置７０とを備えている。ガイドレール１８は、ケース１５内に配置されている。ガイドレール１８は、ケース１５に固定され、主走査方向Ｙに延びている。ガイドレール１８には、キャリッジ２０が摺動自在に設けられている。キャリッジ２０は、キャリッジ移動機構２１（図５参照）により、ガイドレール１８に沿って主走査方向Ｙに往復移動する。キャリッジ移動機構２１は、制御装置７０によって制御される。キャリッジ２０が主走査方向Ｙに移動することに伴い、キャリッジ２０に搭載されたインクヘッド３０および紫外線照射装置４１、４２は主走査方向Ｙに移動する。

キャリッジ２０には、複数のインクヘッド３０が搭載されている。インクヘッド３０は、後述するテーブル３５より上方に配置されている。インクヘッド３０は、テーブル３５に載置された記録媒体５に光硬化性を有するインク（光硬化性インク）を吐出する。インクヘッド３０は、それぞれ、可撓性を有するインクチューブ（図示せず）によって、ケース１５内に収容されたインクカートリッジ３４と連通されている。インクカートリッジ３４には、それぞれ、光硬化性インクが貯留されている。

図３に示すように、インクヘッド３０は、副走査方向Ｘの長さが主走査方向Ｙの長さよりも長い形状に形成されている。インクヘッド３０は、同じ形状かつ同じ大きさに形成されている。インクヘッド３０は、副走査方向Ｘに並ぶ複数の第１ノズル３１と、副走査方向Ｘに並ぶ複数の第２ノズル３２と、第１ノズル３１および第２ノズル３２が形成されたノズル面３３を備えている。第１ノズル３１内および第２ノズル３２内は、負圧（大気圧より低い圧力）に設定されている。なお、第１ノズル３１および第２ノズル３２は微小であるため、図３では複数の第１ノズル３１および複数の第２ノズル３２を直線で表している。インクヘッド３０の第１ノズル３１および第２ノズル３２は、記録媒体５に光硬化性インクを吐出する。本実施形態では、プリンタ１０は３つのインクヘッド３０を備えているが、インクヘッド３０の数は３つに限定されない。また、インクヘッド３０は、第１ノズル３１および第２ノズル３２の２種類のノズルを備えているが、１種類のノズルまたは３種類以上のノズルを備えていてもよい。

光硬化性インクは、光（例えば紫外線や赤外線）が照射されると硬化する性質を有する。光硬化性インク（例えば紫外線硬化型インクや赤外線硬化型インク）は、顔料等の着色剤と光重合性モノマーと光重合開始剤系とを含み、必要に応じてその他の各種添加剤、例えば、光増感剤、重合禁止剤、捕捉剤、酸化防止剤、紫外線吸収剤、可塑剤、界面活性剤、レベリング剤、増粘剤、分散剤、消泡剤、防腐剤、溶剤等を含み得る。光硬化性インクは、有色インクである。光硬化性インクは、例えば、プロセスカラーインクやホワイトインクである。例えば、プロセスカラーインクとしては、例えば、シアンインク、マゼンタインク、イエローインク、ブラックインク、ライトシアンインク、ライトマゼンタインク等が挙げられる。光硬化性インクとしては、例えば、紫外線硬化型のインクが挙げられる。

図２に示すように、プリンタ１０は、紫外線照射装置４１、４２を備えている。紫外線照射装置４１、４２は、光照射装置の一例である。紫外線照射装置４１、４２は、記録媒体５に吐出された光硬化性インクに向けて光（典型的には紫外線）を照射する。これにより、記録媒体５上にインク層が形成される。紫外線照射装置４１、４２は、キャリッジ２０に搭載されている。紫外線照射装置４１、４２は、後述するテーブル３５より上方に配置されている。図３に示すように、紫外線照射装置４１は、インクヘッド３０の左方に配置されている。紫外線照射装置４２は、インクヘッド３０の右方に配置されている。紫外線照射装置４１、４２と、インクヘッド３０とは、副走査方向Ｘに関して揃った位置に配置されている。

図２に示すように、プリンタ１０は、所謂、フラットベッドタイプのプリンタである。プリンタ１０は、キャリッジ２０より下方に配置されたテーブル３５と、第１テーブル移動機構３６と、第２テーブル移動機構３７とを備えている。テーブル３５は、載置台の一例である。テーブル３５には、記録媒体５が載置される。テーブル３５は、記録媒体５を支持する台である。テーブル３５は、第１テーブル移動機構３６によって、副走査方向Ｘに移動可能に構成されている。テーブル３５は、第２テーブル移動機構３７によって、上下方向Ｚに移動可能に構成されている。

第１テーブル移動機構３６は、スライドレール３６ａ、３６ｂと、搬送部材３６ｃと、第１モータ３９Ａ（図５参照）とを備えている。スライドレール３６ａ、３６ｂは、副走査方向Ｘに延びている。搬送部材３６ｃは、スライドレール３６ａ、３６ｂに対して摺動自在に設けられている。搬送部材３６ｃの上方には、他の部材を介してテーブル３５が支持されている。第１モータ３９Ａは、制御装置７０と電気的に接続されており、制御装置７０によって制御される。第１モータ３９Ａが駆動すると、スライドレール３６ａ、３６ｂに沿って搬送部材３６ｃが移動する。これにより、テーブル３５が、副走査方向Ｘに移動する。

第２テーブル移動機構３７は、高さ調整部材３７ａと、第２モータ３９Ｂ（図５参照）とを備えている。高さ調整部材３７ａは、テーブル３５の下面に設けられている。高さ調整部材３７ａは、第２モータ３９Ｂに接続されている。第２モータ３９Ｂは、制御装置７０と電気的に接続されており、制御装置７０によって制御される。第２モータ３９Ｂが駆動すると、高さ調整部材３７ａの高さが変化して、テーブル３５の高さが調整される。即ち、テーブル３５は、上下方向Ｚに移動する。

図４に示すように、プリンタ１０は、キャッピング装置９０を備えている。キャッピング装置９０は、キャップ９１と、キャップ移動機構９２と、吸引ポンプ９３とを備えている。キャップ９１およびキャップ移動機構９２は、ガイドレール１８の右端部に位置するホームポジションＨＰに配置されている。ここで、ホームポジションＨＰとは、印刷待機時、すなわち、印刷が行われていないときに、キャリッジ２０（即ちインクヘッド３０および紫外線照射装置４１、４２）が待機する位置である。ただし、ホームポジションＨＰの位置は特に限定されず、ガイドレール１８の左端部であってもよい。

キャッピング装置９０は、インクヘッド３０の第１ノズル３１（図３参照）および第２ノズル３２（図３参照）に付着したインクが硬化して第１ノズル３１および第２ノズル３２が目詰まりすることを抑制する部材である。キャップ９１は、インクヘッド３０に着脱可能に設けられている。キャップ９１は、印刷待機時において、ノズル面３３を覆うように下方からインクヘッド３０にそれぞれ取り付けられる。即ち、キャリッジ２０がホームポジションＨＰに位置するときには、キャップ９１は、インクヘッド３０にそれぞれ装着されている。「ノズル面３３を覆う」とは、第１ノズル３１および第２ノズル３２の全てのノズルとノズル面３３の全体を覆う場合と、第１ノズル３１および第２ノズル３２の全てのノズルとノズル面３３の一部を覆う場合とを含む。

キャップ移動機構９２は、キャップ９１を支持している。キャップ移動機構９２は、キャップ９１をインクヘッド３０に対してそれぞれ着脱可能なように移動させる機構である。本実施形態では、キャップ移動機構９２は、キャップ９１を上下方向Ｚに移動させるものである。キャップ移動機構９２の構成は特に限定されないが、例えば、駆動モータ９２Ａが設けられている。キャップ移動機構９２は、駆動モータ９２Ａを駆動させることによって、キャップ９１を上下方向に移動させる。キャップ移動機構９２は、キャップ９１を上方に移動させることによって、キャップ９１をキャップ位置に移動させる。ここで、キャップ位置とは、キャップ９１がノズル面３３を覆う位置である。これにより、キャップ９１は、インクヘッド３０にそれぞれ装着される。キャップ９１がインクヘッド３０にそれぞれ取り付けられたときに、キャップ９１とノズル面３３との間に密閉空間３８がそれぞれ形成される。キャップ移動機構９２は、キャップ９１を下方に移動させることによって、キャップ９１を離隔位置に移動させる。ここで、離隔位置とは、キャップ９１がノズル面３３から離隔した位置である。これにより、キャップ９１は、それぞれ、インクヘッド３０から取り外される。

吸引ポンプ９３は、インクヘッド３０にキャップ９１が装着されている状態において、密閉空間３８内の流体（例えば光硬化性インク）を吸引する。これにより、密閉空間３８内は、大気圧より低い圧力となる。この結果、吸引ポンプ９３は、インクヘッド３０の第１ノズル３１（図３参照）および第２ノズル３２（図３参照）内の光硬化性インクを吸引する。即ち、インクヘッド３０の第１ノズル３１および第２ノズル３２から光硬化性インクをキャップ９１内に強制的に吐出させる。吸引ポンプ９３の吸引口は、キャップ９１に接続されている。吸引ポンプ９３の排出口は、廃液タンク９５に接続されている。吸引ポンプ９３に吸引された密閉空間３８内の流体は、廃液タンク９５に貯留される。上記吸引は、第１ノズル３１および第２ノズル３２から光硬化性インクを吐出させて、第１ノズル３１および第２ノズル３２の吐出不良を解消させる作業であり、インクヘッド３０の第１ノズル３１および第２ノズル３２の詰まりを予防するためのクリーニング動作である。吸引ポンプ９３は、吸引装置の一例である。

図４示すように、プリンタ１０は、ワイパー９７を備えている。ワイパー９７は、キャッピング装置９０の左方に配置されている。ワイパー９７は、インクヘッド３０のノズル面３３をワイピングする部材である。ワイパー９７は、ガイドレール１８より下方に配置されている。ワイパー９７は、キャリッジ２０がワイパー９７の上方を通過するとき、ノズル面３３に接するように構成されている。ワイパー９７は、板状の部材であって、例えばゴムなどによって形成されている。

図５に示すように、制御装置７０は、記録媒体５への印刷を制御する装置である。制御装置７０の構成は特に限定されない。制御装置７０は、例えばマイクロコンピュータである。マイクロコンピュータのハードウェアの構成は特に限定されないが、例えば、ホストコンピュータなどの外部機器から印刷データなどを受信するインターフェイス（Ｉ／Ｆ）と、制御プログラムの命令を実行する中央演算処理装置（ＣＰＵ：central processing unit）と、ＣＰＵが実行するプログラムを格納したＲＯＭ（read only memory）と、プログラムを展開するワーキングエリアとして使用されるＲＡＭ（random access memory）と、プログラムや各種データを格納するメモリなどの記憶装置と、を備えている。図２に示すように、制御装置７０は、ケース１５の内部に設けられている。ただし、制御装置７０はケース１５の内部に設けられていなくてもよい。例えば、制御装置７０は、ケース１５の外部に設置されたコンピュータなどであってもよい。この場合、制御装置７０は、有線または無線を介してプリンタ１０と通信可能に接続されている。

図５に示すように、制御装置７０は、操作パネル２５と、キャリッジ移動機構２１と、インクヘッド３０と、紫外線照射装置４１、４２と、第１テーブル移動機構３６（図２参照）の第１モータ３９Ａと、第２テーブル移動機構３７（図２参照）の第２モータ３９Ｂと、キャッピング装置９０（図４参照）の駆動モータ９２Ａと、吸引ポンプ９３と通信可能に接続している。制御装置７０は、操作パネル２５、キャリッジ移動機構２１、インクヘッド３０、紫外線照射装置４１、４２、第１モータ３９Ａ、第２モータ３９Ｂ、駆動モータ９２Ａ、および、吸引ポンプ９３を制御する。

制御装置７０は、インクヘッド３０が光硬化性インクを吐出するタイミングや光硬化性インクの吐出量等を制御する。制御装置７０は、駆動モータ９２Ａの駆動を制御することによって、キャップ９１の上下方向Ｚの移動を制御する。制御装置７０は、吸引ポンプ９３が密閉空間３８内の流体を吸引するタイミングなどを制御する。制御装置７０は、記録媒体５に吐出された光硬化性インクに向けて紫外線照射装置４１、４２から紫外線を照射するタイミング等を制御する。

図５に示すように、制御装置７０は、記憶部７１と、第１設定部７２と、第２設定部７３と、受信部７５と、計数部７６と、第１推定部７７と、第１判定部７８と、クリーニング部８０と、第２推定部８１と、第２判定部８２と、通知部８４とを備えている。これら各部は、プログラムによって実現されている。このプログラムは、例えばＣＤやＤＶＤなどの記録媒体から読み込まれる。なお、このプログラムは、インターネットを通じてダウンロードされるものであってもよい。また、これら各部は、プロセッサおよび／または回路などによって実現可能なものであってもよい。

記憶部７１は、ヘッドギャップＨＧ［ｍｍ］（図６参照）と、記録媒体５の厚みＴ［ｍｍ］（図６参照）と、ノズル面３３に反射される単位時間当たりの光量Ｌ［ｍＷ／ｃｍ^２］との関係を規定したマップＭを記憶する。ここで、ヘッドギャップＨＧとは、記録媒体５とノズル面３３との上下方向Ｚの距離である。ヘッドギャップＨＧは、例えば、凡そ１ｍｍ～凡そ４ｍｍである。ヘッドギャップＨＧは、テーブル３５を上下方向Ｚに移動させることによって変更することができる。ヘッドギャップＨＧは、テーブル３５の上下方向Ｚの位置に基づいて決定される。記憶部７１には、ヘッドギャップＨＧが記憶される。図７は、記憶部７１に記憶されるマップＭの一例である。図７に示すように、例えば、マップＭには、Ａ［ｍｍ］～Ｄ［ｍｍ］のヘッドギャップＨＧとＥ［ｍｍ］～Ｈ［ｍｍ］の厚みＴとに対する単位時間当たりの光量Ｌ（Ｌ１～Ｌ１６）［ｍＷ／ｃｍ^２］が含まれる。例えば、ヘッドギャップＨＧがＡ［ｍｍ］であり、かつ、厚みＴがＧ［ｍｍ］である場合には、マップＭから単位時間当たりの光量ＬはＬ３［ｍＷ／ｃｍ^２］であることが求められる。ここで、単位時間当たりの光量Ｌは、紫外線照射装置４１、４２から照射された光が記録媒体５およびテーブル３５において反射され、ノズル面３３に到達する光量である。光量Ｌは、ヘッドギャップＨＧが大きいほど大きくなり、ヘッドギャップＨＧが小さいほど小さくなる傾向にある。

また、単位時間当たりの光量Ｌは、記録媒体５を形成する材料の種類等によって異なる。マップＭは、記録媒体５に関する情報である記録媒体情報（例えば記録媒体５を形成する材料、記録媒体５の色や記録媒体５の大きさ等）に関連付けられている。記憶部７１は、記録媒体情報に関連付けられた複数のマップＭを記憶するとよい。

なお、図８に示すように、記録媒体５に画像を印刷するときに記録媒体５を保持する治具４５が用いられる場合には、単位時間当たりの光量Ｌは、治具４５における光の反射が考慮されている。即ち、単位時間当たりの光量Ｌは、紫外線照射装置４１、４２から照射された光が記録媒体５およびテーブル３５および治具４５において反射され、ノズル面３３に到達する光量となる。治具４５は、テーブル３５に載置される。治具４５は、テーブル３５に固定される。治具４５は、例えば、金属材料や樹脂材料等から形成されている。

また、単位時間当たりの光量Ｌは、治具４５を形成する材料の種類等によって異なる。マップＭは、治具４５に関する情報である治具情報（例えば治具４５を形成する材料、治具４５とノズル面３３との上下方向Ｚの距離である治具ギャップＪＧ［ｍｍ］（図８参照）、治具４５の色や治具４５の大きさ等）に関連付けられている。記憶部７１は、治具情報に関連付けられた複数のマップＭを記憶するとよい。

図９は、インクヘッド３０（図３参照）の第１ノズル３１および第２ノズル３２の目詰まりの発生を抑制するクリーニング動作のタイミングを最適化して画像を印刷する手順を示したフローチャートである。図９に示すように、制御装置７０は、ノズル面３３に反射された光の量に基づいて、適切なタイミングでクリーニング動作を行う。

ステップＳ１０において、第１設定部７２は、記録媒体情報を設定する。記録媒体情報の設定は、例えば、操作パネル２５を用いてユーザによって行われる。なお、記録媒体情報の設定は、プリンタ１０に接続された操作端末（例えばノート型のパソコン）を用いてユーザによって行われてもよい。記録媒体情報の設定は、例えば、記録媒体５に関する情報が一覧表示されたリストから選択することによって行われる。ユーザは、例えば、一覧表示されたリストから記録媒体５を形成する材料を選択したり、記録媒体５の厚みＴを入力したりする。

ステップＳ２０において、第２設定部７３は、治具情報を設定する。治具情報の設定は、例えば、操作パネル２５を用いてユーザによって行われる。なお、治具情報の設定は上述の操作端末を用いてユーザによって行われてもよい。治具情報の設定は、例えば、治具４５に関する情報が一覧表示されたリストから選択することによって行われる。ユーザは、例えば、一覧表示されたリストから治具４５の種類を選択する。治具４５の種類には、治具４５を形成する材料や治具ギャップＪＧ等が関連付けられている。なお、画像の印刷に際して治具４５を用いない場合には、第２設定部７３は、治具４５を用いないことを設定する。

ステップＳ３０において、ユーザは、例えば、プリンタ１０に接続された操作端末を操作して所定の画像の印刷を決定する。これにより、操作端末から受信部７５に印刷指示信号および印刷データが送信され、受信部７５は印刷指示信号および印刷データを受信する。

ステップＳ４０において、制御装置７０は、インクヘッド３０等を制御してテーブル３５に載置された記録媒体５に光硬化性インクを吐出させて、記録媒体５上に画像の印刷を行う。即ち、印刷データに基づいて、記録媒体５に画像の印刷が開始される。印刷が開始されると、計数部７６は、印刷時間［分］を計数する。ここで、印刷時間とは、画像の印刷が開始されてから画像の印刷が終了するまでの時間である。なお、好ましくは、印刷時間とは、画像の印刷が開始されてから画像の印刷が終了するまでの間における、紫外線照射装置４１、４２から光が照射されている時間である。

ステップＳ５０において、第１推定部７７は、ノズル面３３に反射された光の第１積算光量［ｍＪ／ｃｍ^２］を推定する。第１推定部７７は、少なくともヘッドギャップＨＧに基づいて、第１積算光量を推定する。ここでは、第１推定部７７は、ヘッドギャップＨＧ、記憶部７１に記憶されたマップＭおよび計数部７６によって計数された印刷時間に基づいて、第１積算光量を推定する。第１積算光量は、マップＭから導き出された単位時間当たりの光量Ｌと印刷時間とを乗ずることによって算出される。なお、ステップＳ５０において用いられるマップＭは、ステップＳ１０およびステップＳ２０において設定された記録媒体情報および治具情報に基づいて一義的に決定される。

ステップＳ６０において、第１判定部７８は、第１積算光量が所定の閾値を超えたか否かを判定する。第１積算光量が所定の閾値を超えた場合にはステップＳ７０に進む。一方、第１積算光量が所定の閾値以下の場合にはステップＳ８０に進む。所定の閾値は、ユーザによって適宜設定される。所定の閾値は、ノズル面３３に反射された光によって第１ノズル３１、第２ノズル３２やノズル面３３に付着した光硬化性インクが未だ硬化しないが、さらに光を照射し続けると（例えば５分～１０分程度）上記光硬化性インクが硬化してしまう程度に設定される。

第１判定部７８によって第１積算光量が所定の閾値を超えたと判定されたため、ステップＳ７０において、クリーニング部８０は、クリーニング動作を実行する。ここで、クリーニング動作とは、第１ノズル３１および第２ノズル３２を洗浄する動作であり、ここでは、密閉空間３８内の流体を吸引ポンプ９３によって吸引してインクヘッド３０の第１ノズル３１および第２ノズルから光硬化性インクを吐出させることである。これにより、第１ノズル３１および第２ノズル３２のノズルの目詰まりを抑制することができる。このとき、ノズル面３３に付着していた光硬化性インクも吸引ポンプ９３によって吸引される。クリーニング部８０は、クリーニング動作を実行した後にワイパー９７によってノズル面３３をワイピングするワイピング動作を実行する。なおクリーニング部８０がクリーニング動作およびワイピング動作を実行するときには、クリーニング部８０は、キャリッジ移動機構２１を制御してキャリッジ２０をホームポジションＨＰに移動させ、駆動モータ９２Ａを制御してキャップ９１をインクヘッド３０に対して着脱する。その後、キャリッジ２０をワイパー９７の上方に移動させる。

ステップＳ８０では、制御装置７０は、印刷データに基づいて画像の印刷が終了したかを判断する。画像の印刷が終了していると判断された場合には、ステップＳ９０に進む。一方、画像の印刷が終了していないと判断された場合には、画像の印刷を継続してステップＳ５０に戻る。ステップＳ５０に戻るとき、クリーニング動作が行われた場合には第１積算光量はリセットされてゼロになる。一方、クリーニング動作が行われていない場合には、第１積算光量はリセットされず積算される。

ステップＳ９０において、ユーザは、引き続き画像の印刷を行う場合には、例えば、プリンタ１０に接続された操作端末を操作して新たな画像の印刷を決定する。これにより、操作端末から受信部７５に新たな印刷指示信号および新たな印刷データが送信され、受信部７５は新たな印刷指示信号および新たな印刷データを受信する。そして、ステップＳ１００に進む。一方、ユーザが引き続き画像の印刷を行わない場合には、画像の印刷処理を終了する。ここで、記憶部７１は、直近のクリーニング動作が行われた後から現在までの間にノズル面に反射された光の総光量を記憶している。即ち、クリーニング動作が終わったタイミングで印刷も終了したときには、総光量はゼロであり、クリーニング動作が行われずに印刷が終了したときには、総光量は上記閾値より小さい値となる。

ステップＳ１００において、第２推定部８１は、新たな印刷データに基づいて印刷が行われるときにノズル面３３に反射される光の第２積算光量［ｍＪ／ｃｍ^２］を推定する。第２推定部８１は、少なくともヘッドギャップＨＧに基づいて、第２積算光量を推定する。ここでは、第２推定部８１は、ヘッドギャップＨＧ、記憶部７１に記憶されたマップＭおよび受信された印刷データに基づいて、第２積算光量を推定する。第２積算光量は、マップＭから導き出された単位時間当たりの光量Ｌと印刷データから導かれる予想印刷時間とを乗ずることによって算出される。なお、印刷データには、画像を印刷するのに要する予想印刷時間が含まれている。また、ステップＳ１００において用いられるマップＭは、ステップＳ１０およびステップＳ２０において設定された記録媒体情報および治具情報に基づいて一義的に決定される。なお、ステップＳ１００では、ステップＳ１０およびステップＳ２０において設定された記録媒体情報および治具情報とは異なる記録媒体情報および／または治具情報を新たに設定してもよい。この場合、新たに設定された記録媒体情報および治具情報に基づいてステップＳ１００において用いられるマップＭが一義的に決定される。

ステップＳ１１０において、第２判定部８２は、総光量と第２積算光量との合計積算光量［ｍＪ／ｃｍ^２］が所定の閾値を超えたか否かを判定する。合計積算光量が所定の閾値を超えた場合にはステップＳ１２０に進む。一方、合計積算光量が所定の閾値以下の場合にはステップＳ４０に戻る。即ち、新たな印刷データに基づいて、記録媒体５に画像の印刷が開始される。このとき、第１積算光量は、新たに画像を印刷するときの印刷時間に加えてそれ以前に画像を印刷したときの印刷時間（即ち総光量）も考慮されることになる。所定の閾値は、ステップＳ６０において用いられた閾値と同じである。

第２判定部８２によって合計積算光量が所定の閾値を超えると判定されたため、ステップＳ１２０において、通知部８４は、クリーニング動作を実行する必要があることをユーザに通知する。なお、通知方法は特に限定されず、例えば、視覚的な表示、音声等による通知が挙げられる。本実施形態では、例えば、操作パネル２５を通じて視覚的に作業者に対する通知を行う。その後、ユーザは制御装置７０にクリーニング動作を指示し、クリーニング部８０によってクリーニング動作が実行される。これにより、新たな印刷データに基づいて印刷を行っている途中で、クリーニング動作が行われることが抑制される。クリーニング動作が行われた後、ステップＳ４０に戻る。このとき、第１積算光量は、新たに画像を印刷するときの印刷時間のみが考慮されることになる。即ち、記憶部７１に記憶された総光量はリセットされてゼロになる。

以上のように、本実施形態のプリンタ１０によると、第１推定部７７は、少なくともヘッドギャップＨＧに基づいて、ノズル面３３に反射された光の第１積算光量を推定する。そして、クリーニング部８０は、第１判定部７８によって第１積算光量が所定の閾値を超えたと判定されたときに、第１ノズル３１および第２ノズル３２を洗浄するクリーニング動作を実行する。本発明者は、紫外線照射装置４１、４２から照射された光が記録媒体５やテーブル３５や治具４５において反射されるとき、ノズル面３３に反射された光量の大小はヘッドギャップＨＧの影響によるものが大きいことに着目した。そして、ヘッドギャップＨＧに基づいて、第１積算光量を推定しかつ閾値を適宜設定することによって、クリーニング動作を実行するタイミングを適切にすることができることを見出した。このように、本実施形態のプリンタ１０によると、クリーニング動作を適切なタイミングで実行することができるため、第１ノズル３１および第２ノズル３２の目詰まりを抑制しつつ過剰なクリーニング動作による光硬化性インクの消費量を低減することができる。

本実施形態のプリンタ１０によれば、クリーニング部８０は、第１判定部７８によって第１積算光量が所定の閾値を超えたと判定されたときに、第１ノズル３１および第２ノズル３２から光硬化性インクを吐出させることによってクリーニング動作を実行する。このように、第１ノズル３１および第２ノズル３２から光硬化性インクを吐出させることによって、第１ノズル３１および第２ノズル３２の吐出不良を解消させることができる。

本実施形態のプリンタ１０によれば、クリーニング部８０は、第１判定部７８によって第１積算光量が所定の閾値を超えたと判定されたときに、吸引ポンプ９３を用いて密閉空間３８内の流体（例えば光硬化性インク）を吸引することによってクリーニング動作を実行する。このように、吸引ポンプ９３を用いるため、第１ノズル３１および第２ノズル３２から光硬化性インクをより確実に吐出させることができる。この結果、第１ノズル３１および第２ノズル３２の吐出不良をより確実に解消させることができる。

本実施形態のプリンタ１０によれば、第１推定部７７は、ヘッドギャップＨＧ、マップＭおよび印刷時間に基づいて、第１積算光量を推定する。本発明者は、紫外線照射装置４１、４２から照射された光が記録媒体５において反射されるとき、ノズル面３３に反射された光量は記録媒体５の厚みＴによって異なることに着目した。マップＭには記録媒体５の厚みＴごとに単位時間当たりの光量Ｌが規定されているため、第１推定部７７は、第１積算光量をより正確に推定することができる。

本実施形態のプリンタ１０によれば、印刷時間は、紫外線照射装置４１、４２から光が照射されている時間である。ここで、記録媒体５に画像を印刷しているときには、記録媒体５を副走査方向Ｘに移動させる場合等において紫外線照射装置４１、４２から光が照射されないときがあり得る。光硬化性インクは、光が照射されることによって硬化する性質を有するため、紫外線照射装置４１、４２から光が照射されている時間を基準とすることで、第１積算光量をより正確に推定することができる。

本実施形態のプリンタ１０によれば、第２推定部８１は、少なくともヘッドギャップＨＧに基づいて、印刷データに基づいて印刷が行われるときにノズル面３３に反射される光の第２積算光量を推定する。そして、通知部８４は、第２判定部８２によって総光量と第２積算光量との合計積算光量が所定の閾値を超えると判定されたときに、クリーニング動作を実行する必要があることを通知する。このように、印刷データに基づいて印刷を行っている途中でクリーニング動作が必要となる場合には、印刷データに基づいて印刷を行う前にユーザにクリーニング動作をするように通知することができる。

本実施形態のプリンタ１０によれば、第２推定部８１は、ヘッドギャップＨＧ、マップＭおよび受信された印刷データに基づいて、第２積算光量を推定する。印刷データから画像の印刷に要する予想印刷時間が確定するため、第２推定部８１は、第２積算光量をより正確に推定することができる。

本実施形態のプリンタ１０によれば、マップＭは、記録媒体５に関する情報である記録媒体情報に関連付けられており、制御装置７０は、記録媒体情報を設定する第１設定部７２を備えている。本発明者は、紫外線照射装置４１、４２から照射された光が記録媒体５において反射されるとき、ノズル面３３に反射された光量は記録媒体５の種類によって異なることに着目した。マップＭは記録媒体情報に関連付けられているため、記録媒体情報を設定することによって記録媒体５における第１積算光量や第２積算光量がより正確に推定される。

本実施形態のプリンタ１０によれば、記録媒体情報には、少なくとも記録媒体５を形成する材料に関する情報が含まれる。紫外線照射装置４１、４２から照射された光が記録媒体５において反射されるとき、ノズル面３３に反射された光量は記録媒体５を形成する材料によって大きく異なるため、記録媒体５を形成する材料ごとに単位時間当たりの光量Ｌを規定することによって第１積算光量や第２積算光量がより正確に推定される。

本実施形態のプリンタ１０によれば、マップＭは、記録媒体５を保持する治具４５に関する情報である治具情報に関連付けられており、制御装置７０は、治具情報を設定する第２設定部７３を備えている。本発明者は、治具４５を用いる場合には、紫外線照射装置４１、４２から照射された光が治具４５において反射されることに着目した。マップＭは治具情報に関連付けられているため、治具情報を設定することによって治具４５を用いた場合の第１積算光量や第２積算光量がより正確に推定される。

本実施形態のプリンタ１０によれば、治具情報には、少なくとも治具４５とノズル面３３との上下方向Ｚの距離である治具ギャップＪＧに関する情報が含まれる。紫外線照射装置４１、４２から照射された光が治具４５において反射されるとき、ノズル面３３に反射された光量は治具ギャップＪＧによって大きく異なるため、治具ギャップＪＧごとに単位時間当たりの光量Ｌを規定することによって第１積算光量や第２積算光量がより正確に推定される。

本実施形態のプリンタ１０は、ノズル面３３をワイピングするワイパー９７をさらに備え、クリーニング部８０は、クリーニング動作を実行した後にワイパー９７によってノズル面３３をワイピングするワイピング動作を実行する。これにより、ノズル面３３からより確実に光硬化性インクを除去することができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明した。しかし、上述の実施形態は例示に過ぎず、本発明は他の種々の形態で実施することができる。

上述したマップＭは、ヘッドギャップＨＧ［ｍｍ］と、記録媒体５の厚みＴ［ｍｍ］と、光量Ｌ［ｍＷ／ｃｍ^２］との関係を規定しているが、これに限定されない。例えば、マップＭは、ヘッドギャップＨＧ［ｍｍ］と、テーブル３５とノズル面３３との上下方向の距離［ｍｍ］と、光量Ｌ［ｍＷ／ｃｍ^２］との関係を規定していてもよい。

上述した実施形態では、第１推定部７７および第２推定部８１は、マップＭに基づいて第１積算光量および第２積算光量を推定していたが、これに限定されない。例えば、マップＭに代えて、ヘッドギャップＨＧと厚みＴとから光量Ｌが算出される所定の数式を用いてもよい。

上述した実施形態では、第２判定部８２によって合計積算光量が所定の閾値を超えると判定されたときに、通知部８４は、クリーニング動作を実行する必要があることをユーザに通知するが、これに限定されない。制御装置７０は、通知部８４を備えていなくてもよい。即ち、クリーニング動作を実行する必要があることをユーザに通知することは任意に設定することができる。

上述した実施形態では、クリーニング動作として、吸引ポンプ９３を用いる場合が開示されていたが、クリーニング動作はこれに限定されない。クリーニング動作としては、例えば、インクヘッド３０とインクカートリッジ３４との間に配置された送液ポンプ（例えば加圧ポンプ）を用いることによって、インクヘッド３０の第１ノズル３１と第２ノズル３２から光硬化性インクを強制的に吐出させる動作であってもよい。このとき、光硬化性インクは、例えば、キャップ９１内に強制的に吐出される。

上述した実施形態では、ヘッドギャップＨＧは、テーブル３５を上下方向Ｚに移動させることによって変更しているが、その変更はユーザによって、例えば、以下のように行われる。ユーザが、例えば、テーブル３５の高さ（所定の基準位置からテーブル３５の表面までの相対的な高さ）を＋１５ｍｍや－５ｍｍのように設定することによって、ヘッドギャップＨＧを変更する。また、ユーザが、例えば、テーブル３５の表面からノズル面３３までの距離を設定して、テーブル３５を上下方向Ｚに移動させることによって、ヘッドギャップＨＧを変更する。また、ユーザが、記録媒体５の表面あるいは治具４５の表面からノズル面３３までの距離を直接設定して、テーブル３５を上下方向Ｚに移動させることによって、ヘッドギャップＨＧを変更する。あるいは、ユーザが、例えば、記録媒体５の厚さを設定して、テーブル３５を上下方向Ｚに移動させることによって、ヘッドギャップＨＧを変更する。なお、記録媒体５の厚さについては、記録媒体５の位置を接触あるいは非接触で検出するセンサを用いることによって、自動的に設定してもよい。

ここで開示される技術は様々なタイプのプリンタに適用することができる。上述した実施形態で示したフラットベッドタイプのプリンタ１０の他、例えば、ロール状の記録媒体５を副走査方向Ｘに搬送する、所謂、Roll-to-Rollタイプのプリンタ１０にも同様に適用することができる。

５ 記録媒体
１０ プリンタ（インクジェットプリンタ）
３０ インクヘッド
３１ 第１ノズル
３２ 第２ノズル
３３ ノズル面
３５ テーブル（載置台）
４１、４２ 紫外線照射装置
７０ 制御装置
７１ 記憶部
７７ 第１推定部
７８ 第１判定部
８０ クリーニング部
９１ キャップ
９３ 吸引ポンプ

Claims (12)

1. 記録媒体が載置される載置台と、
   前記載置台に載置された前記記録媒体に光硬化性インクを吐出するノズルと、前記ノズルが形成されたノズル面とを有し、前記載置台より上方に配置されたインクヘッドと、
   前記載置台より上方かつ前記インクヘッドの側方に配置され、前記記録媒体に吐出された前記光硬化性インクに向けて光を照射する光照射装置と、
   前記インクヘッドおよび前記光照射装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記記録媒体と前記ノズル面との上下方向の距離であるヘッドギャップと前記記録媒体の厚みとに基づいて、前記ノズル面に反射された光の第１積算光量を推定する第１推定部と、
   前記第１積算光量が所定の閾値を超えたか否かを判定する第１判定部と、
   前記第１判定部によって前記第１積算光量が前記所定の閾値を超えたと判定されたときに、前記ノズルを洗浄するクリーニング動作を実行するクリーニング部と、を備えている、インクジェットプリンタ。
2. 記録媒体が載置される載置台と、
   前記載置台に載置された前記記録媒体に光硬化性インクを吐出するノズルと、前記ノズルが形成されたノズル面とを有し、前記載置台より上方に配置されたインクヘッドと、
   前記載置台より上方かつ前記インクヘッドの側方に配置され、前記記録媒体に吐出された前記光硬化性インクに向けて光を照射する光照射装置と、
   前記インクヘッドおよび前記光照射装置を制御する制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   少なくとも前記記録媒体と前記ノズル面との上下方向の距離であるヘッドギャップに基づいて、前記ノズル面に反射された光の第１積算光量を推定する第１推定部と、
   前記第１積算光量が所定の閾値を超えたか否かを判定する第１判定部と、
   前記第１判定部によって前記第１積算光量が前記所定の閾値を超えたと判定されたときに、前記ノズルを洗浄するクリーニング動作を実行するクリーニング部と、
   前記クリーニング動作が行われた後から現在までの間に前記ノズル面に反射された光の総光量を記憶する記憶部と、
   印刷指示信号および印刷データを受信する受信部と、
   少なくとも前記ヘッドギャップに基づいて、前記印刷データに基づいて印刷が行われるときに前記ノズル面に反射される光の第２積算光量を推定する第２推定部と、
   前記総光量と前記第２積算光量との合計積算光量が前記所定の閾値を超えるか否かを判定する第２判定部と、
   前記第２判定部によって前記合計積算光量が前記所定の閾値を超えると判定されたときに、前記クリーニング動作を実行する必要があることを通知する通知部と、を備えている、インクジェットプリンタ。
3. 前記クリーニング部は、前記第１判定部によって前記第１積算光量が前記所定の閾値を超えたと判定されたときに、前記ノズルから前記光硬化性インクを吐出させることによって前記クリーニング動作を実行する、請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記ノズル面を覆うように前記インクヘッドに着脱可能に取り付けられ、前記インクヘッドに取り付けられたときに前記ノズル面との間に密閉空間が形成されるキャップと、
   前記密閉空間内の流体を吸引する吸引装置と、を備え、
   前記制御装置は、前記吸引装置を制御し、
   前記クリーニング部は、前記第１判定部によって前記第１積算光量が前記所定の閾値を超えたと判定されたときに、前記吸引装置を用いて前記密閉空間内の流体を吸引することによって前記クリーニング動作を実行する、請求項１から３のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記制御装置は、
   前記ヘッドギャップと、前記記録媒体の厚みと、前記ノズル面に反射される単位時間当たりの光量との関係を規定したマップを記憶する記憶部と、
   印刷時間を計数する計数部と、を備え、
   前記第１推定部は、前記ヘッドギャップ、前記マップおよび前記印刷時間に基づいて、前記第１積算光量を推定する、請求項１、３または４のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
6. 前記制御装置は、印刷時間を計数する計数部を備え、
   前記記憶部は、前記ヘッドギャップと、前記記録媒体の厚みと、前記ノズル面に反射される単位時間当たりの光量との関係を規定したマップを記憶し、
   前記第１推定部は、前記ヘッドギャップ、前記マップおよび前記印刷時間に基づいて、前記第１積算光量を推定し、
   前記第２推定部は、前記ヘッドギャップ、前記マップおよび受信された前記印刷データに基づいて、前記第２積算光量を推定する、請求項２に記載のインクジェットプリンタ。
7. 前記印刷時間は、前記光照射装置から光が照射されている時間である、請求項５または６に記載のインクジェットプリンタ。
8. 前記マップは、前記記録媒体に関する情報である記録媒体情報に関連付けられており、
   前記制御装置は、前記記録媒体情報を設定する第１設定部を備えている、請求項５から７のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
9. 前記記録媒体情報には、少なくとも前記記録媒体を形成する材料に関する情報が含まれる、請求項８に記載のインクジェットプリンタ。
10. 前記マップは、前記載置台に載置され、前記記録媒体を保持する治具に関する情報である治具情報に関連付けられており、
    前記制御装置は、前記治具情報を設定する第２設定部を備えている、請求項５から９のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。
11. 前記治具情報には、少なくとも前記治具と前記ノズル面との上下方向の距離である治具ギャップに関する情報が含まれる、請求項１０に記載のインクジェットプリンタ。
12. 前記ノズル面をワイピングするワイパーをさらに備え、
    前記クリーニング部は、前記クリーニング動作を実行した後に前記ワイパーによって前記ノズル面をワイピングするワイピング動作を実行する、請求項１から１１のいずれか一項に記載のインクジェットプリンタ。

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