JP2003291370A

JP2003291370A - 液体噴射装置

Info

Publication number: JP2003291370A
Application number: JP2002098884A
Authority: JP
Inventors: Kaoru Momose; 瀬薫百
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-04-01
Filing date: 2002-04-01
Publication date: 2003-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】液体滴吐出能力の回復効果に優れると共に流
路内の気泡排出に悪影響を与えないクリーニング動作を
実施できる液体噴射装置を提供すること。【解決手段】本発明の液体噴射装置は、複数のノズル
開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通する複数の圧力発
生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給
路と、各液体供給路が共通に連通する液体貯留室と、液
体貯留室に連通する液体供給孔と、各圧力発生室内の液
体の圧力をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴
を吐出させる複数の圧力発生手段と、を有するヘッド部
材を備える。クリーニング手段が、複数のノズル開口か
ら共通に液体を吸引する。クリーニング補助手段が、ク
リーニング手段の駆動中において、液体供給孔との位置
関係に基づいて群分けされたノズル開口の各群毎に設定
されたクリーニング制御条件に基づいて、少なくとも一
つの群に対応する圧力発生手段を駆動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ノズル開口から液
体を噴射させるヘッド部材を備えた液体噴射装置、例え
ば、ノズル開口からインク滴を吐出させて記録を行う記
録ヘッドを備えたインクジェット式記録装置に係り、と
りわけ、ノズル開口における液体の増粘を防止するよう
にした液体噴射装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、インクジェット記録ヘッド（ヘ
ッド部材の一例）は、図１０に示すように、複数のノズ
ル開口４０（図ではひとつしか示していない）と、各ノ
ズル開口４０に連通する圧力発生室４１と、この圧力発
生室の一部を構成する弾性壁４３に当接する圧電振動子
４２とを備えている。そして、印刷信号に対応させて上
記圧電振動子４２を収縮、伸長させることにより圧力発
生室４１内の圧力を変動させ、この圧力変動により圧力
発生室４１内のインク４４をノズル開口４０からインク
滴４５として吐出させるように構成されている。

【０００３】近年のカラー印刷を行う装置では、上記イ
ンク４４としては、黒色だけでなく、イエロー（黄
色），マゼンタ（赤紫），シアン（青緑）等、複数種類
のカラーインクが用いられ、各色ごとに決まったノズル
開口４０が設けられている。

【０００４】上記のような記録ヘッドでは、印刷データ
がなくなって記録ヘッド自体が休止状態におかれた場合
に、ノズル開口４０付近のインク４４が乾燥して目詰ま
りが生じてしまう。このため、印刷動作を行わない間は
記録ヘッドをキャップで封止することが行われるが、封
止されたまま長期間放置されると、ノズル開口４０近傍
のインク４４の溶媒がすこしづつ揮散して粘度が上昇
し、すぐには印刷できなかったり、印刷品質が低下する
等のトラブルが発生しやすくなる。

【０００５】さらに、印刷動作により連続的にインク滴
４５を吐出しているノズル開口４０は、新しいインク４
４が順次供給されて目詰まりはほとんど生じないが、上
端や下端等に位置しインク滴４５を吐出する機会が極め
て低いノズル開口４０では、印刷中にノズル開口４０付
近のインク４４が乾燥して増粘し、目詰まりを生じやす
い。

【０００６】このような問題に対処するため、印刷開始
前の予備操作の１つとして、記録装置に電源が投入され
た時点や、最初に印刷信号が入力された時点で、印刷と
は無関係に各ノズル開口４０から強制的にインク滴４５
を吐出させることにより、ノズル開口４０の目詰まりを
解消し、インク滴吐出能力を回復させる「フラッシング
動作」や「クリーニング動作」が行なわれている。

【０００７】上記「フラッシング動作」は、上記圧電振
動子４２に印刷データと無関係の駆動信号を印加するこ
とにより、ノズル開口４０周辺の増粘したインク４４を
あらかじめ吐出させるものである。また、「クリーニン
グ動作」は、上記「フラッシング動作」だけでは完全に
ノズル開口４０の目詰まりが回復されない場合に行われ
るもので、各ノズル開口４０に吸引ポンプで負圧を与え
ることにより、圧力発生室４１内等の増粘したインク４
４をあらかじめ強制的に吸引するものである。

【０００８】フラッシングや印刷で消費された圧力発生
室４１内のインクは、インク貯留室４８（図１１参照）
から圧力発生室４１に補給され、上記インク貯留室４８
へはインク供給孔５２（図１１参照）から補給される。
このとき、インク供給孔５２からの距離が近い圧力発生
室４１へは、インク供給孔５２から供給される新しいイ
ンクが流れやすく、反対にインク供給孔５２からの距離
が遠い圧力発生室４１へはインクが流れにくい。このた
め、インク貯留室４８内部で、インク供給孔５２から近
い部分と遠い部分とでインクの粘度に差が生じる。例え
ば、図１１に示す装置では、インク貯留室４８内のＡ＜
Ｂ＜Ｃ＜Ｄの順に粘度が高くなる現象が生じる。

【０００９】このように、インク貯留室４８内でインク
粘度に高低差が生じると、全ノズル開口４０からインク
を吸引するクリーニングを行ったとしても、インク供給
孔５２から遠いノズル開口４０では、クリーニングで吸
引されるインク量が少なく増粘したインクが圧力発生室
４１内に残り、ノズル開口４０のインク吐出能力が十分
に回復しないおそれが生じる。このような状態で印刷を
開始するとノズル開口４０によってインク滴吐出能力に
差が生じ、印刷品質が低下するおそれがある。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】前記のような場合にお
いて、インク供給孔５２から遠いノズル開口４０でのイ
ンク吐出能力の回復のために、クリーニング時間を長く
する等の提案がなされている。しかしながら、クリーニ
ング時間を長くしても、クリーニング時にインク供給孔
５２に近いノズル開口４０に新たに流入するインクの方
が粘度が低いため、クリーニング時の吸引力は、インク
供給孔５２に近いノズル開口４０から新たなインクが排
出されることに無駄に費やされてしまい、インク供給孔
５２から遠いノズル開口４０でのインク吐出能力の回復
に対する効果が十分認められない場合がある。

【００１１】本件発明者は、圧力発生室のインクに圧力
変動を与えながらノズル開口に負圧を与えてインクを排
出するというクリーニング動作が、ノズル開口の目詰ま
りを解消しインク滴吐出能力を回復させる上で極めて有
効であり得ることを知見した。

【００１２】しかしながら、前記クリーニング動作で
は、ノズル開口への負圧の付与と同時に圧力発生室のイ
ンクに圧力変動を生じさせるので、インクが流れている
状態で圧力変動を生じさせることになる。従って、イン
クの流れと圧力波の伝搬とが互いに干渉して、インク流
路内の気泡排出効果に悪影響を及ぼす可能性がある。

【００１３】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、液体滴吐出能力の回復効果に優れると共に液体
流路内の気泡排出効果に悪影響を与えないクリーニング
動作を実施できる液体噴射装置を提供することを目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】本発明は、複数のノズル
開口と、各ノズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を
収容可能な複数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を
供給する複数の液体供給路と、各液体供給路が共通に連
通すると共に液体を一次貯留する液体貯留室と、前記液
体貯留室に連通する液体供給のための液体供給孔と、各
圧力発生室内の液体の圧力をそれぞれ変化させて各ノズ
ル開口から液体滴を吐出させる複数の圧力発生手段と、
を有するヘッド部材と、前記複数のノズル開口から共通
に液体を吸引して、クリーニング動作を行うクリーニン
グ手段と、前記クリーニング手段を駆動するクリーニン
グ制御手段と、前記クリーニング制御手段が前記クリー
ニング手段を駆動している間において、前記液体供給孔
との位置関係に基づいて群分けされたノズル開口の各群
毎に設定されたクリーニング制御条件に基づいて、少な
くとも一つの群に群分けされたノズル開口に対応する圧
力発生手段を駆動するクリーニング補助手段と、を備え
たことを特徴とする液体噴射装置である。

【００１５】本発明によれば、クリーニング手段の駆動
中において、前記液体供給孔との位置関係に基づいて少
なくとも一つの群に群分けされたノズル開口に対応する
圧力発生手段が駆動されるので、当該群に群分けされた
ノズル開口については、液体滴吐出能力の回復が十分に
図られ得る。

【００１６】好ましくは、前記クリーニング補助手段
は、前記クリーニング制御手段が前記クリーニング手段
を駆動している間において、前記少なくとも一つの群に
群分けされたノズル開口に対応する圧力発生手段を駆動
するようになっていると共に、他の群に群分けされたノ
ズル開口に対応する圧力発生手段は駆動しないようにな
っている。

【００１７】この場合、クリーニング手段の駆動中にお
いて、前記他の群に群分けされたノズル開口に対応する
圧力発生手段は駆動されないので、当該群に群分けされ
たノズル開口については、液体流路内の気泡排出効果が
十分に維持され得る。また、有効で無い場合の圧力発生
手段の駆動が回避されるため、圧力発生手段の駆動コス
トを低減することができる他、圧力発生手段の寿命が延
長され得る。

【００１８】好ましくは、液体供給孔からより遠いノズ
ル開口に対してのみ、クリーニング手段の駆動中におい
て対応する圧力発生手段を駆動することが好ましい。す
なわち、好ましくは、前記少なくとも一つの群に群分け
されたノズル開口は、液体供給孔からより遠いノズル開
口である。

【００１９】また、好ましくは、前記ヘッド部材が放置
されていた放置時間を計測する放置時間計測手段が設け
られ、前記クリーニング補助手段は、前記放置時間計測
手段によって計測された放置時間が所定時間を上回って
いる場合にのみ、前記少なくとも一つの群に群分けされ
たノズル開口に対応する圧力発生手段を駆動するように
なっている。

【００２０】あるいは、好ましくは、前記ヘッド部材の
ノズル開口を封止するキャッピング手段と、前記ヘッド
部材が前記キャッピング手段によって封止されていたキ
ャッピング時間を計測するキャッピング時間計測手段
と、が設けられ、前記クリーニング補助手段は、前記キ
ャッピング時間計測手段によって計測されたキャッピン
グ時間が所定時間を上回っている場合にのみ、前記少な
くとも一つの群に群分けされたノズル開口に対応する圧
力発生手段を駆動するようになっている。

【００２１】また、好ましくは、クリーニング補助手段
による圧力発生手段の駆動周波数は、前記少なくとも一
つの群に群分けされたノズル開口において使用される液
体の粘度に依存して、可変である。この場合、液体の種
類等に依存する液体の粘度状態の相違を考慮したクリー
ニング動作制御が実現され得る。この場合、高い制御性
を実現するためには、前記少なくとも一つの群に群分け
されたノズル開口は、略同一粘度の液体を使用するよう
になっていることが好ましい。

【００２２】また、好ましくは、前記クリーニング補助
手段は、前記クリーニング制御手段が前記クリーニング
手段を駆動している間において、前記液体供給孔との位
置関係に基づいて群分けされたノズル開口の各群毎に設
定されたクリーニング制御条件に基づいて、少なくとも
二つの群に群分けされたノズル開口に対応する圧力発生
手段を駆動するようになっており、クリーニング補助手
段による前記少なくとも二つの群の各群に対応する圧力
発生手段の駆動周波数は、当該各群に群分けされたノズ
ル開口と前記液体供給孔との距離に基づいて、それぞれ
決定される。

【００２３】この場合、前記少なくとも二つの群の各群
のノズル開口に対して、当該各群に群分けされたノズル
開口と前記液体供給孔との距離に基づいて決定される駆
動周波数に従って、クリーニング手段の駆動中において
対応する圧力発生手段が駆動されるため、前記液体供給
孔からの距離に応じた段階的なクリーニング動作制御が
実施され得る。

【００２４】この場合、好ましくは、クリーニング補助
手段による前記少なくとも二つの群の各群に対応する圧
力発生手段の駆動周波数は、当該各群に群分けされたノ
ズル開口において使用される液体の粘度に依存して、可
変である。この場合、液体の種類等に依存する液体の粘
度状態の相違を考慮したクリーニング動作制御が実現さ
れ得る。この場合、高い制御性を実現するためには、前
記少なくとも二つの群の各群に群分けされたノズル開口
は、各群毎に略同一粘度の液体を使用するようになって
いることが好ましい。

【００２５】また本発明は、複数のノズル開口と、各ノ
ズル開口にそれぞれ連通すると共に液体を収容可能な複
数の圧力発生室と、各圧力発生室に液体を供給する複数
の液体供給路と、各液体供給路が共通に連通すると共に
液体を一次貯留する液体貯留室と、前記液体貯留室に連
通する液体供給のための液体供給孔と、各圧力発生室内
の液体の圧力をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液
体滴を吐出させる複数の圧力発生手段と、を有するヘッ
ド部材と、前記複数のノズル開口から共通に液体を吸引
して、クリーニング動作を行うクリーニング手段と、を
備えた液体噴射装置を制御する制御装置であって、前記
クリーニング手段を駆動するクリーニング制御手段と、
前記クリーニング制御手段が前記クリーニング手段を駆
動している間において、前記液体供給孔との位置関係に
基づいて群分けされたノズル開口の各群毎に設定された
クリーニング制御条件に基づいて、少なくとも一つの群
に群分けされたノズル開口に対応する圧力発生手段を駆
動するクリーニング補助手段と、を備えたことを特徴と
する制御装置である。

【００２６】なお、前記クリーニング制御手段と前記ク
リーニング補助手段とは、コンピュータシステムによっ
て実現され得る。

【００２７】また、コンピュータシステムに各手段を実
現させるためのプログラム及び当該プログラムを記録し
たコンピュータ読取り可能な記録媒体も、本件の保護対
象である。

【００２８】具体的には、少なくとも１台のコンピュー
タを含むコンピュータシステムによって実行されて、前
記コンピュータシステムに前記の制御装置を実現させる
プログラムは、本件の保護対象である。また、当該プロ
グラムを記録したコンピュータ読取り可能な記録媒体
も、本件の保護対象である。

【００２９】更には、少なくとも１台のコンピュータを
含むコンピュータシステム上で動作する第２のプログラ
ムを制御する命令が含まれており、前記コンピュータシ
ステムによって実行されて、前記第２のプログラムを制
御して、前記コンピュータシステムに前記の制御装置を
実現させるプログラムも、本件の保護対象である。ま
た、当該プログラムを記録したコンピュータ読取り可能
な記録媒体も、本件の保護対象である。

【００３０】ここで、記録媒体とは、フロッピー（登録
商標）ディスク等の単体として認識できるものの他、各
種信号を伝搬させるネットワークをも含む。

【００３１】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の実施の形態を詳
しく説明する。

【００３２】図１は、本発明が適用されるインクジェッ
ト式記録装置の周辺構造の一例を示す図である。この装
置は、上部に６個のインクカートリッジ７が搭載され、
下面に記録ヘッド６が取り付けられたキャリッジ１と、
上記記録ヘッド６を封止等するキャッピング装置８とを
備えている。上記インクカートリッジ７は、内部を６つ
のインク室に区画され、各インク室には、シアン
（Ｃ），ライトシアン（ＬＣ），マゼンタ（Ｍ），ライ
トマゼンタ（ＬＭ），イエロー（Ｙ），ブラック（Ｂ
Ｋ）の６種類のインクが収容されている。

【００３３】上記キャリッジ１は、タイミングベルト２
を介してパルスモータ３（ステッピングモータ）に接続
され、ガイドバー４に案内されて記録用紙５の紙幅方向
に往復移動するようになっている。また、上記キャリッ
ジ１には、記録用紙５と対向する面（この例では下面）
に、記録ヘッド６が取り付けられている。そして、この
記録ヘッド６に各インクカートリッジ７からインクが供
給され、キャリッジ１を移動させながら記録用紙５上面
にインク滴を吐出させて記録用紙５に画像や文字をドッ
トマトリックスにより印刷するようになっている。

【００３４】上記キャッピング装置８は、キャリッジ１
の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中に記
録ヘッド６のノズル開口を封止することによりノズル開
口の乾燥をできるだけ防ぐようになっている。また、こ
のキャッピング装置８は、フラッシング動作によって記
録ヘッド６から吐出されたインク滴を受ける容器として
も作用する。さらに、上記キャッピング装置８は、吸引
ポンプ９に接続され、クリーニング動作時には記録ヘッ
ド６のノズル開口に負圧を与えてノズル開口からインク
を吸引するようになっている。

【００３５】図２は、上記記録ヘッド６の一例を示す図
である。この記録ヘッド６は、基台１１と、この基台１
１の収容室１２に振動可能に収容される圧電振動子１３
と、上記基台１１の下面に固定される流路ユニット１４
とを備えている。

【００３６】上記流路ユニット１４は、複数のノズル開
口１５が列状に穿設されたノズルプレート１６と、弾性
変形する薄板の振動板２１と、上記ノズルプレート１６
および振動板２１に挟まれて液密状に固定された流路形
成板２０とから構成されている。上記流路形成板２０に
は、上記ノズル開口１５の各々に連通する複数の圧力発
生室１７，インクカートリッジ７からインクの供給を受
けるインク室１８（液体貯留室），このインク室１８か
ら上記複数の圧力発生室１７にインクを供給するインク
供給路１９に相当する空間が形成されている。そして、
６種類のインクの色のそれぞれに対応して別々のインク
室１８やノズル開口１５の列等が設けられている。

【００３７】上記圧電振動子１３は、支持基板２２に取
り付けられ、この支持基板２２が基台１１の収容室１２
内に固定されることにより、上記収容室１２内に振動可
能に収容されている。そして、この圧電振動子１３の下
端が、流路ユニット１４の振動板２１のアイランド部２
１ａに接着されている。図において、２３は圧電振動子
１３に駆動信号を送る信号ケーブルであり、２５はイン
ク室１８に連通するインク供給のためのインク供給孔で
ある。インク室１８は、各インク供給路１９が共通に連
通すると共に（図４参照）、インクを一次貯留する機能
も有している。

【００３８】上記記録ヘッド６では、例えば、つぎのよ
うにして印刷が行われる。すなわち、まず、圧電振動子
１３が充電を受けて収縮すると、圧力発生室１７が膨張
し、内部の圧力が低下する。これにより、ノズル開口１
５に形成されているメニスカスが若干圧力発生室１７の
方に引き込まれるとともに、インク室１８内のインクが
インク供給路１９を通って圧力発生室１７に供給され
る。

【００３９】ついで、所定時間の経過後に圧電振動子１
３の電荷が放電されて圧電振動子１３が元の状態に復帰
すると、圧力発生室１７が収縮して内部圧力が高くな
る。これにより、圧力発生室１７内のインクが圧縮さ
れ、ノズル開口１５からインク滴として吐出され、この
インク滴が記録用紙５の上面に吐出されて画像や文字が
印刷される。

【００４０】図３は、本発明のインクジェット式記録装
置の第１の実施の形態を示す概略図である。図３におい
て、３０はホスト（図示せず）からの各種データを受信
するプリンタコントローラであり、詳細は図９を用いて
後述するが、印刷信号に対応して、圧電振動子１３に駆
動電圧を印加して記録ヘッド６からインク滴を吐出させ
る印刷動作を実行する。また、フラッシング指令に対応
して、圧電振動子１３に印刷信号とは無関係の駆動電圧
を印加し、記録ヘッド６の各ノズル開口１５からインク
滴を吐出させるフラッシング動作を実行する。さらに、
後述するクリーニング補助モードでのクリーニング動作
中に、圧電振動子１３に印刷信号とは無関係の駆動電圧
を印加し、記録ヘッド６の所望のノズル開口１５内のイ
ンクの圧力を変動させる。

【００４１】３２はポンプ駆動手段であり、吸引ポンプ
９によりキャッピング装置８（キャッピング手段）に封
止された状態の記録ヘッド６に負圧を与え、全ノズル開
口１５からインクを強制的に吸引するクリーニング動作
を実行する。

【００４２】また、３１はクリーニング制御手段であ
り、ホストからの信号を受け、ポンプ駆動手段３２によ
るクリーニング動作を制御する。

【００４３】３４はキャッピングタイマ（キャッピング
時間計測手段）であり、記録ヘッド６がキャッピング装
置８に封止されたことを検知して起動され、記録ヘッド
６がキャッピング手段８に封止された状態で放置された
キャッピング時間を計測する。また、３５は放置タイマ
（放置時間計測手段）であり、記録ヘッド６がキャッピ
ング装置８から開放された状態で放置された時間を計測
する。上記キャッピングタイマ３４および放置タイマ３
５は、いずれも信号を出力した時点でリセットされる。

【００４４】３３はモード選択手段であり、上記キャッ
ピングタイマ３４から出力されたキャッピング時間また
は放置タイマ３５から出力された放置時間の信号を受
け、各色のインク毎に、圧電振動子１３を作動させない
クリーニング通常モードか圧電振動子１３を作動させる
クリーニング補助モードかのいずれかを選択し、選択し
たモードの信号をプリンタコントローラ３０及びクリー
ニング制御手段３１に出力する。

【００４５】図４は、上記インクジェット式記録装置の
記録ヘッドにおける流路形成板２０及びノズルプレート
１６を示す平面図である。図４に示すように、インク供
給孔２５との位置関係に基づいて、インク供給孔２５に
比較的近い位置に配置された圧力発生室１７と連通する
ノズル開口１５の群（グループ）が、Ｃ群のノズル開口
１５として群分け（設定）されている。また、インク供
給孔２５との位置関係に基づいて、インク供給孔２５か
ら比較的遠い位置に配置された圧力発生室１７と連通す
るノズル開口１５の群が、Ａ群のノズル開口１５として
群分けされている。そして、インク供給孔２５との位置
関係に基づいて、インク供給孔２５に対する距離がＡ群
とＣ群との中間に配置された圧力発生室１７と連通する
ノズル開口１５の群が、Ｂ群のノズル開口１５として群
分けされている。

【００４６】本実施の形態において、各ノズル開口１５
についての群分けは、プリンタコントローラ３０内に記
憶されている。プリンタコントローラ３０の内部構造に
ついては、図９を用いて後述する。

【００４７】図５は、上記インクジェット式記録装置に
おけるキャッピング時間によるモード選択条件の一例を
示す説明図である。この例では、図５（ａ）乃至図５
（ｃ）に示すように、キャッピング時間について、１ヶ
月未満、１〜２ヶ月、２ヶ月以上の３段階の領域に区分
している。

【００４８】一般に、キャッピング時間が長くなれば長
くなる程、インクの増粘が進行し、ノズル開口のインク
吐出能力が低下する。また、インク供給孔２５から遠い
ノズル開口１５については、通常のクリーニング動作で
吸引されるインク量が十分でなく、増粘したインクが圧
力発生室１７内に残ってしまうおそれがある。したがっ
て、インク供給孔２５から遠いノズル開口１５につい
て、キャッピング時間が所定時間を上回った場合に、対
応する圧電振動子１３を作動させるクリーニング補助モ
ードが選択されることとし、特にインク供給孔２５から
遠いノズル開口１５については当該所定時間を短く設定
する。

【００４９】本実施の形態では、図５（ａ）に示すよう
に、インク供給孔２５から遠いＡ群のノズル開口１５に
ついて、キャッピング時間が１ヶ月未満であればクリー
ニング通常モードが選択されるようになっており、キャ
ッピング時間が１ヶ月以上であればクリーニング補助モ
ードが選択されるようになっている。

【００５０】また、図５（ｂ）に示すように、インク供
給孔２５からの距離が中程度であるＢ群のノズル開口１
５について、キャッピング時間が２ヶ月未満であればク
リーニング通常モードが選択されるようになっており、
キャッピング時間が２ヶ月以上であればクリーニング補
助モードが選択されるようになっている。

【００５１】一方、図５（ｃ）に示すように、インク供
給孔２５から比較的近いＣ群のノズル開口１５について
は、キャッピング時間の如何に関わらず、クリーニング
通常モードが選択されるようになっている。

【００５２】なお、放置時間とモード選択条件との関係
は、図５に示されるキャッピング時間とモード選択条件
との関係と略等しいが、キャッピング時間についての区
分基準値である１ヶ月及び２ヶ月は、放置時間について
は１週間及び２週間と読み替えられる。

【００５３】なお、キャッピング時間についての区分基
準値である１ヶ月及び２ヶ月、ならびに、放置時間につ
いての区分基準値である１週間及び２週間という各値
は、いずれも４０℃という温度基準値に基づく本件発明
者による実験的導出値である。好適には、これらの各値
は、実際にインクジェット式記録装置が設置されている
環境の温度または湿度等に応じて修正され得る。

【００５４】ここで、上記インクジェット式記録装置の
動作の一例を図６に示すフローチャートにしたがって説
明する。なお、図６において「Ｓ」は、ステップを意味
する。

【００５５】まず、ホストからのクリーニング動作指令
時に、キャッピングタイマ３４によるキャッピング時間
が検知される（Ｓ１）。あるいは、放置タイマ３５によ
る放置時間が検知される（Ｓ１）。次に、モード選択手
段３３により、得られたキャッピング時間または放置時
間に基づいて、群分けされたノズル開口１５の各群毎
に、クリーニング通常モードあるいはクリーニング補助
モードが選択される（Ｓ２）。

【００５６】クリーニング通常モードが選択された場
合、ポンプ駆動手段３２及び吸引ポンプ９によって、ク
リーニング動作が実施される（Ｓ３）。

【００５７】クリーニング補助モードが選択された場
合、やはりポンプ駆動手段３２及び吸引ポンプ９によっ
てクリーニング動作が実施されるが、吸引ポンプ９の動
作中において、当該群に属するノズル開口１５に対応す
る圧電振動子１３が駆動される（Ｓ４）。

【００５８】なお、例えば、吸引ポンプ９の動作中にお
ける圧電振動子１３の駆動周波数は、印刷用の駆動信号
の基本周波数であり得る８．６４ｋＨｚ×３＝２５．９
２ｋＨｚである。

【００５９】このように、上記インクジェット式記録装
置によれば、インク供給孔２５から比較的遠いＡ群及び
Ｂ群のノズル開口１５について、吸引ポンプ９の作動中
（クリーニング動作中）において圧電振動子１３が駆動
されるので、当該ノズル開口１５におけるインク滴吐出
能力の回復が十分に図られる。

【００６０】一方、インク供給孔２５から比較的近いＣ
群のノズル開口１５については、吸引ポンプ９の作動中
（クリーニング動作中）において圧電振動子１３が駆動
されないので、当該ノズル開口１５に連通するインク流
路内の気泡排除効果に悪影響を与えることがない。ま
た、特に必要性の無い圧電振動子１３の駆動を回避する
ことができるため、圧電振動子１３の駆動コストが低減
されると共に、その寿命が無駄に短縮されることも無
い。

【００６１】なお、吸引ポンプ９の動作中における圧電
振動子１３の駆動周波数は、適宜に変更され得る。駆動
周波数の変更は、基本波形の周波数自体を増減すること
によってなされ得る。あるいは、駆動周波数の変更は、
基本波形から選択（ピックアップ）するパルス波形の数
を増減することによってもなされ得る。

【００６２】例えば図７に示すように、インク供給孔２
５から比較的遠いＡ群のノズル開口１５について、キャ
ッピング時間が１〜２ヶ月（あるいは、放置時間が１〜
２週間）の場合には２５．９２ｋＨｚの駆動周波数で対
応する圧電振動子１３が駆動されるようになっている一
方、キャッピング時間が２ヶ月以上（放置時間が２週間
以上）となった場合には２５．９２ｋＨｚを上回る駆動
周波数Ｆで対応する圧電振動子１３が駆動されることが
好ましい。すなわち、キャッピング時間（または放置時
間）に対して、段階的に複数の駆動周波数が設定されて
いることが好ましい。

【００６３】なお、上記のようなＡ〜Ｃ群へのノズル開
口１５の群分けは、列状に形成されたノズル開口の当該
列毎になされ得る。Ａ〜Ｃ群への群分けの態様は、列毎
に同一であってもよいし、列毎に異なっていてもよい。
ノズル開口におけるクリーニング時のインクの排出特性
及びインクの増粘特性は、通常列毎に形成されるノズル
開口の構造上の要因によって影響され得るからである。

【００６４】また、この場合、クリーニング補助モード
において圧電振動子１３を駆動するための駆動周波数
は、各列毎に共通であってもよいが、各列毎に異なって
いてもよい。特に、ノズル開口１５に供給されるインク
の種類（例えば色）が列毎に異なる場合には、インクの
増粘状態が各列毎に異なり得るため、各列毎に異なる駆
動周波数を用いることが有効であり得る。

【００６５】この場合、より増粘し易いインク程、より
高い駆動周波数が用いられることが好ましい。あるい
は、インクの実際の粘度が高い程、より高い駆動周波数
が用いられることが好ましい。この場合、インクの粘度
に応じて段階的に駆動周波数が設定され、クリーニング
動作中の圧電振動子１３の段階的な駆動が実現され得
る。

【００６６】なお、ノズル開口１５をインク供給孔２５
との位置関係に基づいて群分けする態様は、上記実施の
形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、
Ａ〜Ｃ群という３つの群分けの代わりに、２つの群への
群分けや、４以上の群への群分けも採用され得る。ま
た、各群に含まれるノズル開口１５の数も任意である。

【００６７】更に、図８に示すように、インク供給孔２
５がインク室１８の中央に設けられていない場合であっ
ても、本発明は適用され得る。図８に示すような配置の
場合には、インク供給孔２５から遠い（Ａ群またはＢ群
の）ノズル開口１５において圧電振動子１３を駆動する
ことによるクリーニング補助効果は、極めて有用であ
る。

【００６８】ここで、上記実施の形態におけるプリンタ
コントローラ３０の一例について、図９を用いて詳細に
説明する。

【００６９】プリンタコントローラ３０は、外部インタ
ーフェース（外部Ｉ／Ｆ）１３２と、各種データを一時
的に記憶するＲＡＭ１３３と、制御プログラム等を記憶
したＲＯＭ１３４と、ＣＰＵ等を含んで構成された制御
部１１１と、クロック信号を発生する発振回路１３５
と、記録ヘッド６へ供給するための駆動信号ＣＯＭを発
生する駆動信号発生回路１３６と、駆動信号や、印刷デ
ータに基づいて展開されたドットパターンデータ（ビッ
トマップデータ）等をプリントエンジン１３１に送信す
る内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）１３７と、を備
えている。

【００７０】外部Ｉ／Ｆ１３２は、例えば、キャラクタ
コード、グラフィック関数、イメージデータ等によって
構成される印刷データを、図示しないホストコンピュー
タ等から受信する。また、ビシー信号（ＢＵＳＹ）やア
クノレッジ信号（ＡＣＫ）が、外部Ｉ／Ｆ１３２を通じ
て、ホストコンピュータ等に対して出力される。

【００７１】ＲＡＭ１３３は、受信バッファ、中間バッ
ファ、出力バッファ及びワークメモリと（図示せず）を
有している。そして、受信バッファは、外部Ｉ／Ｆ１３
２を介して受信された印刷データを一時的に記憶し、中
間バッファは、制御部１１１により変換された中間コー
ドデータを記憶し、出力バッファは、ドットパターンデ
ータを記憶する。ここで、ドットパターンデータとは、
中間コードデータ（例えば、階調データ）をデコード
（翻訳）することにより得られる印字データである。

【００７２】ＲＯＭ１３４には、各種データ処理を行わ
せるための制御プログラム（制御ルーチン）の他に、フ
ォントデータ、グラフィック関数等が記憶されている。
さらにＲＯＭ１３４は、メンテナンス情報保持手段とし
て、メンテナンス動作用の設定データをも記憶してい
る。

【００７３】制御部１１１は、ＲＯＭ１３４に記憶され
た制御プログラムに従って各種の制御を行う。例えば、
受信バッファ内の印刷データを読み出すと共にこの印刷
データを変換して中間コードデータとし、当該中間コー
ドデータを中間バッファに記憶させる。また、制御部１
１１は、中間バッファから読み出した中間コードデータ
を解析し、ＲＯＭ１３４に記憶されているフォントデー
タ及びグラフィック関数等を参照して、ドットパターン
データに展開（デコード）する。そして、制御部１１１
は、必要な装飾処理を施した後に、このドットパターン
データを出力バッファに記憶させる。

【００７４】記録ヘッド６の１回の主走査により記録可
能な１行分のドットパターンデータが得られたならば、
当該１行分のドットパターンデータが、出力バッファか
ら内部Ｉ／Ｆ１３７を通じて順次記録ヘッド６の電気駆
動系１３９に出力され、キャリッジ１が走査されて１行
分の印刷が行われる。出力バッファから１行分のドット
パターンデータが出力されると、展開済みの中間コード
データが中間バッファから消去され、次の中間コードデ
ータについての展開処理が行われる。

【００７５】さらに、制御部１１１は、記録ヘッド６に
よる記録動作に先立ってなされるメンテナンス動作（回
復動作）を制御する。

【００７６】プリントエンジン１３１は、紙送り機構と
しての紙送りモータ１１３と、ヘッド走査機構としての
パルスモータ３と、記録ヘッド６の電気駆動系１３９
と、を含んで構成してある。

【００７７】更に、記録ヘッド６の電気駆動系１３９に
ついて説明する。電気駆動系１３９は、図９に示すよう
に、順に電気的に接続されたシフトレジスタ回路１４
０、ラッチ回路１４１、レベルシフタ回路１４２、スイ
ッチ回路１４３及び圧電振動子１３を備えている。これ
らのシフトレジスタ回路１４０、ラッチ回路１４１、レ
ベルシフタ回路１４２、スイッチ回路１４３及び圧電振
動子１３は、それぞれ、記録ヘッド６の各ノズル開口１
５毎に設けられている。

【００７８】この電気駆動系１３９では、スイッチ回路
１４３に加わるビットデータが「１」の場合、スイッチ
回路１４３は接続状態となって駆動信号（ＣＯＭ）が圧
電振動子１３に直接印加され、各圧電振動子１３は駆動
信号の信号波形に応じて変形する。一方、スイッチ回路
１４３に加わるビットデータが「０」の場合、スイッチ
回路１４３は非接続状態となって圧電振動子１４への駆
動信号の供給が遮断される。

【００７９】このように、ビットデータに基づいて、各
圧電振動子１３に対して駆動信号を選択的に供給でき
る。このため、与えられるビットデータ次第で、ノズル
開口１５からインク滴を吐出させたり、メニスカスを微
振動させたりすることができる。

【００８０】クリーニング動作中において、所定の群に
群分けされたノズル開口１５に対応する圧電振動子１３
のみを駆動するという前記実施の形態の制御態様は、前
記ビットデータを制御することによって、印刷時と略同
様の記録ヘッド制御によって実施され得る。

【００８１】なお、上記実施の形態では、本発明を軸方
向に伸縮する圧電振動子１３を用いた記録ヘッド６を有
するインクジェット式記録装置に適用した例を示した
が、これに限定するものではなく、たわみ振動によって
圧力発生室１７を膨張・収縮させる記録ヘッドや、バブ
ルジェット（登録商標）式記録ヘッド等を有するインク
ジェット式記録装置に適用してもよい。この場合も、同
様の作用効果を奏する。

【００８２】また、フラッシング動作またはクリーニン
グ動作は、それぞれ所定のフラッシングポジションまた
はクリーニングポジションにキャリッジを移動して行わ
れ得る。

【００８３】さらに、上記各実施の形態において、プリ
ンタコントローラ３０、クリーニング制御手段３１、ポ
ンプ駆動手段３２、モード選択手段３３、キャッピング
タイマ３４、放置タイマ３５の少なくとも一部は、コン
ピュータシステムによって実現され得る。

【００８４】この場合、コンピュータシステムに前記各
要素を実現させるためのプログラムを記録したコンピュ
ータ読取り可能な記録媒体２０１も、本件の保護対象で
ある。

【００８５】さらに、前記の各要素が、コンピュータシ
ステム上で動作するＯＳ等のプログラム（第２のプログ
ラム）によって実現される場合、当該ＯＳ等のプログラ
ムを制御する各種命令を含むプログラム（第２のプログ
ラム）を記録した記録媒体２０２も、本件の保護対象で
ある。

【００８６】なお、以上の説明はインクジェット記録装
置についてなされているが、本発明は、広く液体噴射装
置全般を対象としたものである。液体の例としては、イ
ンクの他に、グルー、マニキュア、回路形成のための導
電性液体（液体金属）等が用いられ得る。更に、本発明
は、液晶等の表示体におけるカラーフィルタの製造用装
置にも適用され得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるインクジェット式記録装置の一実
施の形態を示す斜視図である。

【図２】インクジェット記録ヘッドの一例を示す断面図
である。

【図３】本発明によるインクジェット式記録装置の一実
施の形態を示す概略ブロック図である。

【図４】ノズル開口の群分けの一態様を説明するため
の、流路形成板及びノズルプレートを示す平面図であ
る。

【図５】キャッピング時間とクリーニングモードとの関
係の一例について説明するための図である。

【図６】図３のインクジェット式記録装置の動作を示す
フローチャートである。

【図７】キャッピング時間とクリーニングモードとの関
係の他の例について説明するための図である。

【図８】ノズル開口の群分けの他の態様を説明するため
の、流路形成板及びノズルプレートを示す平面図であ
る。

【図９】プリンタコントローラの詳細を示すブロック図
である。

【図１０】従来例のインクジェット記録ヘッドを示す一
部破断断面図であり、（ａ）は定常状態、（ｂ）は圧電
振動子が収縮した状態、（ｃ）はインク滴を吐出する状
態である。

【図１１】従来例のインクジェット記録ヘッドにおける
流路形成板とノズルプレートとを示す平面図である。

【符号の説明】

１キャリッジ２タイミングベルト３パルスモータ（ステッピングモータ）４ガイドバー５記録用紙６記録ヘッド７インクカートリッジ８キャッピング装置９吸引ポンプ１１基台１２収容室１３圧電振動子１４流路ユニット１５ノズル開口１６ノズルプレート１７圧力発生室１８インク室１９インク供給路２０流路形成板２１振動板２１ａアイランド部２２支持基板２３信号ケーブル２５インク供給孔３０プリンタコントローラ３１クリーニング制御手段３２ポンプ駆動手段３３モード選択手段３４キャッピングタイマ３５放置タイマ１１１制御部１１３紙送りモータ１３１プリントエンジン１３２外部インターフェース１３３ＲＡＭ１３４ＲＯＭ１３５発振回路１３６駆動信号発生回路１３７内部インターフェイス１３９記録ヘッドの電気駆動系１４０シフトレジスタ回路１４１ラッチ回路１４２レベルシフタ回路１４３スイッチ回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれ
ぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室
と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路
と、各液体供給路が共通に連通すると共に液体を一次貯
留する液体貯留室と、前記液体貯留室に連通する液体供
給のための液体供給孔と、各圧力発生室内の液体の圧力
をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出さ
せる複数の圧力発生手段と、を有するヘッド部材と、前記複数のノズル開口から共通に液体を吸引して、クリ
ーニング動作を行うクリーニング手段と、前記クリーニング手段を駆動するクリーニング制御手段
と、前記クリーニング制御手段が前記クリーニング手段を駆
動している間において、前記液体供給孔との位置関係に
基づいて群分けされたノズル開口の各群毎に設定された
クリーニング制御条件に基づいて、少なくとも一つの群
に群分けされたノズル開口に対応する圧力発生手段を駆
動するクリーニング補助手段と、を備えたことを特徴と
する液体噴射装置。
【請求項２】前記クリーニング補助手段は、前記クリー
ニング制御手段が前記クリーニング手段を駆動している
間において、前記少なくとも一つの群に群分けされたノ
ズル開口に対応する圧力発生手段を駆動するようになっ
ていると共に、他の群に群分けされたノズル開口に対応
する圧力発生手段は駆動しないようになっていることを
特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】前記少なくとも一つの群に群分けされたノ
ズル開口は、液体供給孔からより遠いノズル開口である
ことを特徴とする請求項１または２に記載の液体噴射装
置。
【請求項４】前記ヘッド部材が放置されていた放置時間
を計測する放置時間計測手段を更に備え、前記クリーニング補助手段は、前記放置時間計測手段に
よって計測された放置時間が所定時間を上回っている場
合にのみ、前記少なくとも一つの群に群分けされたノズ
ル開口に対応する圧力発生手段を駆動するようになって
いることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載
の液体噴射装置。
【請求項５】前記ヘッド部材のノズル開口を封止するキ
ャッピング手段と、前記ヘッド部材が前記キャッピング手段によって封止さ
れていたキャッピング時間を計測するキャッピング時間
計測手段と、を更に備え、前記クリーニング補助手段は、前記キャッピング時間計
測手段によって計測されたキャッピング時間が所定時間
を上回っている場合にのみ、前記少なくとも一つの群に
群分けされたノズル開口に対応する圧力発生手段を駆動
するようになっていることを特徴とする請求項１乃至４
のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項６】クリーニング補助手段による圧力発生手段
の駆動周波数は、前記少なくとも一つの群に群分けされ
たノズル開口において使用される液体の粘度に依存し
て、可変であることを特徴とする請求項１乃至５のいず
れかに記載の液体噴射装置。
【請求項７】前記クリーニング補助手段は、前記クリー
ニング制御手段が前記クリーニング手段を駆動している
間において、前記液体供給孔との位置関係に基づいて群
分けされたノズル開口の各群毎に設定されたクリーニン
グ制御条件に基づいて、少なくとも二つの群に群分けさ
れたノズル開口に対応する圧力発生手段を駆動するよう
になっており、クリーニング補助手段による前記少なくとも二つの群の
各群に対応する圧力発生手段の駆動周波数は、当該各群
に群分けされたノズル開口と前記液体供給孔との距離に
基づいて、それぞれ決定されることを特徴とする請求項
１乃至６のいずれかに記載の液体噴射装置。
【請求項８】クリーニング補助手段による前記少なくと
も二つの群の各群に対応する圧力発生手段の駆動周波数
は、当該各群に群分けされたノズル開口において使用さ
れる液体の粘度に依存して、可変であることを特徴とす
る請求項７に記載の液体噴射装置。
【請求項９】複数のノズル開口と、各ノズル開口にそれ
ぞれ連通すると共に液体を収容可能な複数の圧力発生室
と、各圧力発生室に液体を供給する複数の液体供給路
と、各液体供給路が共通に連通すると共に液体を一次貯
留する液体貯留室と、前記液体貯留室に連通する液体供
給のための液体供給孔と、各圧力発生室内の液体の圧力
をそれぞれ変化させて各ノズル開口から液体滴を吐出さ
せる複数の圧力発生手段と、を有するヘッド部材と、前記複数のノズル開口から共通に液体を吸引して、クリ
ーニング動作を行うクリーニング手段と、を備えた液体
噴射装置を制御する制御装置であって、前記クリーニング手段を駆動するクリーニング制御手段
と、前記クリーニング制御手段が前記クリーニング手段を駆
動している間において、前記液体供給孔との位置関係に
基づいて群分けされたノズル開口の各群毎に設定された
クリーニング制御条件に基づいて、少なくとも一つの群
に群分けされたノズル開口に対応する圧力発生手段を駆
動するクリーニング補助手段と、を備えたことを特徴と
する制御装置。
【請求項１０】前記クリーニング補助手段は、前記クリ
ーニング制御手段が前記クリーニング手段を駆動してい
る間において、前記少なくとも一つの群に群分けされた
ノズル開口に対応する圧力発生手段を駆動するようにな
っていると共に、他の群に群分けされたノズル開口に対
応する圧力発生手段は駆動しないようになっていること
を特徴とする請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】前記少なくとも一つの群に群分けされた
ノズル開口は、液体供給孔からより遠いノズル開口であ
ることを特徴とする請求項９または１０に記載の制御装
置。
【請求項１２】前記ヘッド部材が放置されていた放置時
間を計測する放置時間計測手段を更に備え、前記クリーニング補助手段は、前記放置時間計測手段に
よって計測された放置時間が所定時間を上回っている場
合にのみ、前記少なくとも一つの群に群分けされたノズ
ル開口に対応する圧力発生手段を駆動するようになって
いることを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに記
載の制御装置。
【請求項１３】前記ヘッド部材のノズル開口を封止する
キャッピング手段と、前記ヘッド部材が前記キャッピング手段によって封止さ
れていたキャッピング時間を計測するキャッピング時間
計測手段と、を更に備え、前記クリーニング補助手段は、前記キャッピング時間計
測手段によって計測されたキャッピング時間が所定時間
を上回っている場合にのみ、前記少なくとも一つの群に
群分けされたノズル開口に対応する圧力発生手段を駆動
するようになっていることを特徴とする請求項９乃至１
２のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１４】クリーニング補助手段による圧力発生手
段の駆動周波数は、前記少なくとも一つの群に群分けさ
れたノズル開口において使用される液体の粘度に依存し
て、可変であることを特徴とする請求項９乃至１３のい
ずれかに記載の制御装置。
【請求項１５】前記クリーニング補助手段は、前記クリ
ーニング制御手段が前記クリーニング手段を駆動してい
る間において、前記液体供給孔との位置関係に基づいて
群分けされたノズル開口の各群毎に設定されたクリーニ
ング制御条件に基づいて、少なくとも二つの群に群分け
されたノズル開口に対応する圧力発生手段を駆動するよ
うになっており、クリーニング補助手段による前記少なくとも二つの群の
各群に対応する圧力発生手段の駆動周波数は、当該各群
に群分けされたノズル開口と前記液体供給孔との距離に
基づいて、それぞれ決定されることを特徴とする請求項
９乃至１４のいずれかに記載の制御装置。
【請求項１６】クリーニング補助手段による前記少なく
とも二つの群の各群に対応する圧力発生手段の駆動周波
数は、当該各群に群分けされたノズル開口において使用
される液体の粘度に依存して、可変であることを特徴と
する請求項１５に記載の制御装置。