JP2016129956A - 印刷装置、および吐出ヘッドのクリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】吐出ヘッドを有する印刷装置において、吐出ヘッドからのインクの吐出不良を改善しつつ、インクの消費量を低減できる技術を提供する。
【解決手段】この印刷装置は、記録媒体に対してインク滴を吐出する吐出ヘッド３２と、記録媒体に記録された画像を撮像する撮像部と、ヘッド内加圧機構３２４と、ヘッド外圧力調整機構５３，５３１と、制御部とを有する。制御部は、撮像部において得られた撮像データに基づいて、ヘッド内加圧機構３２４を用いてインクを排出させるフラッシング動作と、ヘッド外圧力調整機構５３，５３１を用いてインクを排出させるパージ動作とを含む複数のクリーニング動作から１つを選択する。これにより、吐出ヘッド３２の状態に合わせたクリーニングを行うことができる。その結果、吐出ヘッド３２からのインクの吐出不良を改善しつつ、インクの消費量を低減できる。
【選択図】図３

Description

本発明は、印刷装置、および吐出ヘッドのクリーニング方法に関する。

従来、記録媒体に対して液滴を吐出する吐出ヘッドを複数有する印刷装置が使用されている。従来の印刷装置については、例えば、特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の印刷装置では、チェックパターンを印刷することにより吐出不良の状態を判定し、その判定結果に基づいてクリーニングを行う吐出ヘッドを選択している（段落０００８）。これにより、吐出不良の発生している吐出ヘッドのみに対してクリーニングを行うことにより、インクの無駄が削減されている（段落０００４）。

特開２０１２−４１７１６号公報

吐出ヘッドからのインクの吐出状態が非常に悪い場合には、パージと呼ばれる、吐出ヘッド外からの圧力変動によりインクを大量に排出するクリーニング動作を行う必要がある。また、吐出ヘッドからのインクの吐出不良が軽微な場合には、吐出ヘッド内における圧力変動によりインクを排出する、フラッシングやスピッティングと呼ばれるクリーニング動作を行うことで吐出不良を改善させることができる。フラッシングやスピッティングは、パージと比べてインクの排出量が小さい。一般的に、インクの排出量の大きいクリーニング動作ほど、吐出不良の改善能力が高い。

特許文献１に記載の印刷装置のように、クリーニング対象となる吐出ヘッドを選択すると、クリーニング対象とならない吐出ヘッドに対するクリーニングを省略することで、インクの排出量を削減できる。しかしながら、クリーニング対象となる全ての吐出ヘッドに対して改善能力の高いクリーニング動作を行うと、軽微な吐出不良を生じた吐出ヘッドに対しても大量のインクを消費することとなる。

一方、クリーニング対象となる全ての吐出ヘッドに対して改善能力の低いクリーニング動作を行うと、インクの消費量を抑制できるものの、重篤な吐出不良を十分に改善できない虞がある。

本発明は、このような事情に鑑みなされたものであり、複数の吐出ヘッドを有する印刷装置において、吐出ヘッドからのインクの吐出不良を改善しつつ、インクの消費量を低減できる技術を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、本願の第１発明は、記録媒体に対してインク滴を吐出する複数のノズルを備えた吐出ヘッドと、前記記録媒体に記録された画像を撮像する撮像部と、前記吐出ヘッドの内部において前記インクを加圧する、ヘッド内加圧機構と、前記吐出ヘッドの外部から前記吐出ヘッドの内部の圧力を変動させる、ヘッド外圧力調整機構と、前記ヘッド内加圧機構および前記ヘッド外圧力調整機構によるクリーニング動作を制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記撮像部において得られた撮像データに基づいて、前記クリーニング動作の選択を行い、前記制御部は、前記クリーニング動作の選択において、前記ヘッド内加圧機構を用いて前記吐出ヘッドから前記インクを排出させるフラッシング動作と、前記ヘッド外圧力調整機構を用いて前記吐出ヘッドから前記インクを排出させるパージ動作と、を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する、印刷装置である。

本願の第２発明は、第１発明の印刷装置であって、前記制御部は、前記クリーニング動作の選択において、前記フラッシング動作と、前記パージ動作と、前記フラッシング動作および前記パージ動作のいずれも行わないスキップ動作と、を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する。

本願の第３発明は、第１発明または第２発明の印刷装置であって、前記ヘッド外圧力調整機構は、前記吐出ヘッドの内部を加圧することにより、前記ノズルから前記インクを排出させる。

本願の第４発明は、第１発明または第２発明の印刷装置であって、前記ヘッド外圧力調整機構は、前記ノズルを介して前記吐出ヘッドの内部を減圧することにより、前記ノズルから前記インクを排出される。

本願の第５発明は、第１発明ないし第４発明のいずれかの印刷装置であって、前記パージ動作は、第１パージ動作と、前記第１パージ動作よりも前記インクの排出量の大きい第２パージ動作と、を含み、前記制御部は、前記クリーニング動作の選択において、前記フラッシング動作と、前記第１パージ動作と、前記第２パージ動作と、を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する。

本願の第６発明は、第１発明ないし第５発明のいずれかの印刷装置であって、複数の前記吐出ヘッドを有し、前記制御部は、前記吐出ヘッドのそれぞれに対して、前記クリーニング動作の選択を行い、かつ、選択した前記クリーニング動作を実行する。

本願の第７発明は 記録媒体に対してインク滴を吐出する印刷装置において、複数のノズルを備える吐出ヘッドをクリーニングするクリーニング方法であって、ａ）前記記録媒体に対して前記吐出ヘッドから前記インク滴を吐出して、画像パターンを記録する工程と、ｂ）前記工程ａ）において記録した前記画像パターンを撮像し、撮像データを得る工程と、ｃ）前記工程ｂ）の後で前記撮像データから前記吐出ヘッドのクリーニング動作の選択を行う工程と、を有し、前記工程ｃ）において、前記吐出ヘッドの内部において前記インクを加圧するヘッド内加圧機構を用いて前記吐出ヘッドから前記インクを排出させるフラッシング動作と、前記吐出ヘッドの外部から前記吐出ヘッドの内部の圧力を変動させるヘッド外圧力調整機構を用いて前記吐出ヘッドから前記インクを排出させるパージ動作と、を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する。

本願の第８発明は、第７発明の吐出ヘッドのクリーニング方法であって、前記工程ｃ）において、前記フラッシング動作と、前記パージ動作と、前記フラッシング動作および前記パージ動作のいずれも行わないスキップ動作と、を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する。

本願の第９発明は、第７発明または第８発明の吐出ヘッドのクリーニング方法であって、前記パージ動作は、第１パージ動作と、前記第１パージよりも前記インクの排出量の大きい第２パージ動作と、を含み、前記工程ｃ）において、前記フラッシング動作と、前記第１パージ動作と、前記第２パージ動作と、を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する。

本願の第１０発明は、第７発明ないし第９発明のいずれかに記載の吐出ヘッドのクリーニング方法であって、前記印刷装置は、複数の前記吐出ヘッドを有し、前記工程ｃ）において、前記吐出ヘッドのそれぞれに対して、前記クリーニング動作の選択を行う。

本願の第１発明から第１０発明によれば、吐出ヘッドの状態に応じて、クリーニング動作を選択できる。これにより、インクを無駄に消費することなく、効率良く吐出ヘッドのクリーニングを行うことができる。すなわち、吐出ヘッドからのインクの吐出不良を改善しつつ、インクの消費量を低減できる。

特に、本願の第２発明、第５発明、第８発明および第９発明によれば、クリーニング効果が高いがインクの排出量が大きいパージ動作と、インクの排出量の比較的小さいフラッシング動作と、いずれも行わずインクを排出しないスキップ動作とから、クリーニング動作を選択できる。これにより、吐出ヘッドからのインクの吐出不良を改善しつつ、インクの消費量を低減できる。

特に、本願の第６発明および第１０発明によれば、複数の吐出ヘッドのそれぞれに対してクリーニング動作を選択できる。これにより、インクの排出量が大きいクリーニング動作を、必要な吐出ヘッドのみに対して行うことができる。したがって、吐出ヘッドからのインクの吐出不良を改善しつつ、インクの消費量を低減できる。

一実施形態に係る印刷装置の構成を概念的に示した図である。 一実施形態に係るヘッドユニットの下面図である。 一実施形態に係る印刷装置のインク供給系統の構成を概念的に示した図である。 一実施形態に係る印刷装置の制御系統を示したブロック図である。 一実施形態に係るクリーニング工程の流れを示すフローチャートである。 一実施形態に係るクリーニング動作の選択工程の流れを示すフローチャートである。 一実施形態に係る判定用パターンの例を示した図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下では、印刷用紙９が搬送される方向を「搬送方向」、搬送方向に直行する水平方向を「幅方向」とそれぞれ称する。

＜１．印刷装置の構成＞
図１は、本発明の一実施形態に係る印刷装置１の構成を、概念的に示した図である。図２は、ヘッドユニット３０の下面図である。図３は、印刷装置１のインク供給系統の構成を概念的に示した図である。

この印刷装置１は、長尺帯状の記録媒体である印刷用紙９を搬送しつつ、ヘッドユニット３０の複数の吐出ヘッド３２から印刷用紙９にインク滴を吐出することにより、印刷用紙９にカラー画像を記録するインクジェット方式の印刷装置である。図１〜図３に示すように、印刷装置１は、搬送機構２０、４つのヘッドユニット３０、撮像部４０、インク供給部５０、インク排出部６０、制御部１０および操作部１００を備えている。

搬送機構２０は、印刷用紙９を保持しつつその長手方向である搬送方向に搬送するための機構である。本実施形態の搬送機構２０は、巻き出し部２１、複数の搬送ローラ２２、および巻き取り部２３を有する。

巻き出し部２１、複数の搬送ローラ２２、および巻き取り部２３には、動力源となるモータ（図示せず）が連結されている。制御部１０がモータを駆動させると、巻き出し部２１、複数の搬送ローラ２２、および巻き取り部２３がそれぞれ回転する。なお、搬送ローラ２２の一部または全部は、モータに連結されず、印刷用紙９の動きに従って回転する従動ローラであってもよい。

複数の搬送ローラ２２は、印刷用紙９の搬送経路を構成する。各搬送ローラ２２は、水平軸を中心として回転することによって、印刷用紙９を搬送経路の下流側へ案内する。また、複数の搬送ローラ２２に印刷用紙９が接触することで、印刷用紙９に張力が与えられる。このように、印刷用紙９は、巻き出し部２１から繰り出され、複数の搬送ローラ２２により構成される搬送経路に沿って、巻き取り部２３へ搬送される。搬送後の印刷用紙９は、巻き取り部２３へ回収される。

４つのヘッドユニット３０は、印刷用紙９の搬送経路の上方に、搬送方向に間隔をあけて配列されている。４つのヘッドユニット３０は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）のインク滴を、印刷用紙９の上面に吐出する。

本実施形態の印刷装置１は、印刷用紙９が各ヘッドユニット３０の下方を１回だけ通過する間に、各ヘッドユニット３０からインク滴を吐出することにより、印刷用紙９上に所望の画像パターンを記録する、いわゆるワンパス式の記録装置である。４つのヘッドユニット３０の構造は、ほぼ同等であるため、以下では、１つのヘッドユニット３０の構造について、説明する。

図２に示すように、ヘッドユニット３０は、筐体３１と、筐体３１に取り付けられた複数の吐出ヘッド３２とを有する。各吐出ヘッド３２は、筐体３１の下面に露出した吐出面を有する。吐出ヘッド３２の下面である吐出面には、それぞれ、複数のノズル３３が２次元的に配列される。個々のノズルは、幅方向に位置をずらして配列されており、印刷用紙９上の１ピクセル幅の領域に対して、１つのノズル３３が割り当てられている。

図２に示すように、複数の吐出ヘッド３２は、幅方向に沿って千鳥状に（斜交いに交互に）配列されている。すなわち、複数の吐出ヘッド３２は、幅方向に配列された第１の吐出ヘッド列３０１と、第１の吐出ヘッド列３０１より下流側の位置において幅方向に配列された第２の吐出ヘッド列３０２とを有する。そして、第１の吐出ヘッド列３０１の各吐出ヘッド３２と、第２の吐出ヘッド列３０２の各吐出ヘッド３２とが、幅方向に関して交互に配列されている。このように、複数の吐出ヘッド３２を千鳥状に配列したことで、複数の吐出ヘッド３２が、幅方向に高い密度で配列されている。

図３に示すように、吐出ヘッド３２はそれぞれ、ケーシング３２１と、ケーシング３２１内に設けられたインク貯留室３２２および複数のインク室３２３と、インク供給口３２４と、複数のノズル３３を有する。

インク貯留室３２２には、吐出ヘッド３２の外部からインク供給口３２４を介して供給されたインクが一次的に充填される。インク貯留室３２２と複数のインク室３２３のそれぞれとは、連通口３２５を介して連通している。これにより、インク室３２３内の圧力が下がると、インク貯留室３２２から各インク室３２３へとインクが供給される。

インク室３２３には、吐出ヘッド３２内においてインクが二次的に充填される。図３では、便宜的に６個のインク室３２３が示されているが、実際の吐出ヘッド３２においては、多数のノズル３３のそれぞれに対してインク室３２３が設けられている。

インク室３２３の下端部にはそれぞれ、ノズル３３が設けられている。ノズル３３は、インク室３２３と外部の空間とを連通する。インクの非吐出時には、ノズル３３の内部において、インクの液面がメニスカスを形成する。また、ノズル３３の下端部は、ケーシング３２１の下面に露出して配置される。

インク室３２３の壁面にはそれぞれ、圧力発生素子３２６が配置されている。圧力発生素子３２６は、インク室３２３の内部に貯留されたインクを加圧する、ヘッド内加圧機構である。

本実施形態の吐出ヘッド３２は、いわゆるピエゾ方式の吐出ヘッドである。そのため、本実施形態の圧力発生素子３２６には、圧電素子が用いられている。制御部１０から圧力発生素子３２６へ電気信号である吐出信号が送られると、圧力発生素子３２６が変形し、インク室３２３内に充填されたインクに圧力がかかる。インク室３２３内の圧力が高まると、ノズル３３からインク室３２３内のインクが液滴として吐出される。

なお、本発明の吐出ヘッドは、ピエゾ方式に限られない。例えば、圧力発生素子としてヒータを用いることにより、圧力室内の液体を加熱して泡を発生させて圧力室内の圧力を高める、いわゆるサーマル方式の吐出ヘッドであってもよい。

撮像部４０は、ヘッドユニット３０の下流側において、搬送機構２０により搬送される印刷用紙９の上面に形成された画像を撮像する。撮像部４０は、例えば、ＣＣＤカメラによって構成される。

インク供給部５０は、図３に示すように、インクタンク５１、供給ポンプ５２、圧力調整タンク５３、および配管５４を有する。配管５４は、インクタンク５１および圧力調整タンク５３を接続する第１配管５４１と、圧力調整タンク５３および複数の吐出ヘッド３２を接続する第２配管５４２および複数の分岐配管５４３とを含む。

インクタンク５１は、供給前のインクを貯留する容器である。第１配管５４１の一端は、インクタンク５１の下端部付近において、インクタンク５１の内部と連通接続されている。また、第１配管５４２の他端は、圧力調整タンク５３の内部と連通接続されている。

供給ポンプ５２は、第１配管５４１に介挿される。供給ポンプ５２は制御部１０からの動作信号に従って、第１配管５４１の内部に、インクタンク５１から圧力調整タンク５３へ向かうインクの流れを生成する。これにより、インクタンク５１の内部に貯留されたインクが、第１配管５４１を介して、圧力調整タンク５３へと供給される。

第１配管５４１には、第１開閉弁５４４およびフィルタ５４５が介挿されている。第１開閉弁５４４は、インクタンク５１と供給ポンプ５２との間に配置される。また、フィルタ５４５は、供給ポンプ５２と圧力調整タンク５３との間に配置される。

第１開閉弁５４４が閉状態である場合、第１配管５４１の連通が遮断される。すなわち、第１開閉弁５４４が閉状態である場合、インクタンク５１と、圧力調整タンク５３との連通は遮断される。一方、第１開閉弁５４４が開状態である場合、第１配管５４１の連通が確保される。第１開閉弁５４４は、通常閉状態であり、供給ポンプ５２を作動させてインクタンク５１から圧力調整タンク５３へのインクの供給を行う場合のみ、開状態とする。これにより、圧力調整タンク５３内の圧力変動がインクタンク５１へ影響を及ぼすのを防止できる。

フィルタ５４５は、第１配管５４１内を通過するインクの固形成分や異物などを除去する。これにより、圧力調整タンク５３および吐出ヘッド３２へ供給されるインクに、固形成分や異物が混入するのが抑制される。

圧力調整タンク５３は、吐出ヘッド３２に供給するためのインクを一時的に貯留する。圧力調整タンク５３は、圧力調整手段５３１および液面センサ５３２を備えている。圧力調整手段５３１は、圧力調整タンク５３の内部の圧力を調整するための機構である。

液面センサ５３２は、圧力調整タンク５３の内部に貯留されたインクの液面高さを検出するセンサである。制御部１０は、液面センサ５３２からの信号に基づいて、圧力調整タンク５３のインクの液面高さを検知し、圧力調整タンク５３にインクを供給するか否かを判断する。圧力調整タンク５３へインクを供給する場合、制御部１０は、第１開閉弁５４４を開状態とし、供給ポンプ５２を作動させる。また、圧力調整タンク５３へのインクの供給を停止する場合、制御部１０は、供給ポンプ５２を停止し、第１開閉弁５４４を閉状態とする。

圧力調整タンク５３は、第２配管５４２および分岐配管５４３を介して各吐出ヘッド３２と接続されている。第２配管５４２の一端は、圧力調整タンク５３の下端部付近において、圧力調整タンク５３の内部と連通接続されている。また、第２配管５４２の他端は、複数の分岐配管５４３の一端と連通接続されている。そして、分岐配管５４３の他端はそれぞれ、吐出ヘッド３２のインク供給口３２４と接続されている。これにより、圧力調整タンク５３の内部に貯留されたインクが、第２配管５４２、分岐配管５４３およびインク供給口３２４を介して、吐出ヘッド３２のインク貯留室３２２に供給される。

すなわち、圧力調整タンク５３は、第２配管５４２および分岐配管５４３を介して、吐出ヘッド３２のインク貯留室３２２およびインク室３２３と間接的に連通接続されている。したがって、圧力調整タンク５３の圧力を調節することによって、吐出ヘッド３２内の圧力を調整することができる。

クリーニング工程のパージ動作を除く、印刷工程、クリーニング工程のフラッシング動作、および待機時間においては、インク室３２３内の圧力は、ノズル３３内にインクのメニスカスが形成されるように、調節されている。本実施形態では、インク室３２３が、インク貯留室３２２の下方に配置されているため、インク貯留室３２２内の圧力が負圧となるように、圧力調整タンク５３内の圧力が設定されている。

クリーニング工程のパージ動作においては、第１開閉弁５４４を閉鎖し、かつ、パージ動作の対象となる吐出ヘッド３２と接続される分岐配管５４３に介挿される第２開閉弁５４６を開放した状態で、圧力調整手段５３１が圧力調整タンク５３内の圧力を高める。これにより、吐出ヘッド３２内のインク貯留室３２２および複数のインク室３２３内の圧力が高まり、複数のノズル３３からインクが吐出される。このように、圧力調整タンク５３および圧力調整手段により、吐出ヘッド３２の外部からインク室３２３の内部の圧力を変動させる、ヘッド外圧力調節機構が構成されている。

インク排出部６０は、複数のキャップ６１、キャップ移動機構６２、排出管６３、およびインク排出機構６４を有する。

キャップ６１はそれぞれ、吐出ヘッド３２が印刷用紙９への記録を行わない期間に、吐出ヘッド３２のノズル３３を有する面を覆う。これにより、印刷用紙９への記録を行わない期間に、ノズル３３内に形成されたインクのメニスカス面からインクの溶媒が蒸発し、ノズル３３付近でインクが固化または凝集するのが抑制される。

吐出ヘッド３２が印刷用紙９への記録を行わない期間には、キャップ移動機構６２は、キャップ６１を吐出ヘッド３２の下面を覆うノズル対向位置（図３中実線で示す位置）に配置する。一方、吐出ヘッド３２が印刷用紙９への印刷を行う場合、キャップ移動機構６２は、印刷工程の開始前にキャップ６１を吐出ヘッド３２と上下に重ならない待機位置（図３中破線で示す位置）に移動させる。そして、印刷工程が終了すると、キャップ移動機構６２は、キャップ６１を再びノズル対向位置へと移動させる。なお、図３においてキャップ６１は吐出ヘッド３２の下面全体を覆っていないが、キャップ６１は、吐出ヘッド３２の下面全体を覆っていてもよい。

本実施形態では、ノズル対向位置においてキャップ６１はノズル３３を覆うように配置されるが、本発明はこの限りではない。メニスカス面からの蒸発の問題が生じにくいインクを使用する場合、キャップ６１がノズル３３を完全に覆っていなくてもよい。なお、本実施形態ではパージ動作として加圧パージを行うため、キャップ６１がノズル３３を完全に覆っていなくてもよいが、パージ動作として吸引パージを行う場合、キャップ６１と吐出ヘッド３２の下面との間に隙間が生じないようにキャップ６１を配置する必要がある。

キャップ６１はそれぞれ、排出管６３を介してインク排出機構６４と接続されている。インク排出機構６４は、キャップ６１内からインクを排出するための機構である。インク排出機構６４は、例えば、吸引ポンプにより構成される。吐出ヘッド３２からキャップ６１に対してインクが吐出されると、当該インクは排出管６３およびインク排出機構６４を介してキャップ６１の内部から排出される。これにより、キャップ６１がノズル３３を覆った状態で、ノズル３３からインクを吐出できる。

印刷装置１が印刷工程を行う際には、搬送機構２０により印刷用紙９を搬送しつつ、当該印刷用紙９の上面に、各ヘッドユニット３０の複数の吐出ヘッド３２からインク滴が吐出される。各ヘッドユニット３０には、印刷用紙９の上面のほぼ全幅に対向する位置にインク滴を吐出する複数のノズル３３が配置されている。このため、各ヘッドユニット３０は、印刷用紙９の上面のほぼ全幅に亘って、インク滴を吐出することができる。

なお、同一色のインク滴を、複数のヘッドユニット３０を用いて印刷用紙９に記録してもよい。例えば、同一色のインク滴を吐出するヘッドユニット３０を、印刷用紙９の幅方向に複数組み合わせて配置することにより、印刷用紙９の上面のほぼ全幅に亘って、当該色のインク滴を吐出できるようにしてもよい。

このようなインク滴の吐出処理を、各色を担当する４つのヘッドユニット３０において順次行うことにより、印刷用紙９の上面にカラーパターンが形成される。

制御部１０は、印刷装置１内の各部を動作制御するための部位である。図１中に概念的に示したように、本実施形態の制御部１０は、ＣＰＵ等の演算処理部１１、ＲＡＭ等のメモリ１２、およびハードディスクドライブ等の記憶部１３を有するコンピュータにより構成されている。また、制御部１０は、図４に示したように、搬送機構２０と、４つのヘッドユニット３０の各圧力発生素子３２６と、撮像部４０と、インク供給部５０の圧力調整手段５３１、液面センサ５３２、第１開閉弁５４４および第２開閉弁５４６と、インク排出部６０のキャップ移動機構６２およびインク排出機構６４と、操作部１００と、それぞれ電気的に接続されている。

制御部１０は、記憶部１３に記憶されたコンピュータプログラム１３１やデータ１３２を、メモリ１２に一時的に読み出し、当該コンピュータプログラム１３１およびデータ１３２に基づいて、演算処理部１１が演算処理を行うことにより、印刷装置１内の各部を動作制御する。これにより、印刷装置１における印刷工程や、後述するクリーニング工程が進行する。なお、制御部１０は、電子回路により構成されていてもよい。

操作部１００は、表示部１０１および入力部１０２を有する。表示部１０１には、例えば、液晶ディスプレイが用いられる。入力部１０２には、例えば、キーボードやマウスが用いられる。本実施形態の操作部１００は、表示部１０１と入力部１０２とがそれぞれ印刷装置１から独立した別々の装置となっているが、表示部１０１と入力部１０２とが一体となったタッチパネル式の操作部１００が、印刷装置１の本体に取り付けられていてもよい。

表示部１０１には、制御部１０から入力される印刷装置１の稼働状況等の情報が表示される。オペレータは、入力部１０２から制御部１０への指令を入力できる。

＜２．クリーニング工程について＞
次に、印刷装置１における吐出ヘッド３２のクリーニング工程について、図５を参照しつつ説明する。図５は、本実施形態のクリーニング工程の流れを示すフローチャートである。図６は、本実施形態のクリーニング動作の選択工程の流れを示すフローチャートである。

本実施形態では、吐出ヘッド３２ごとに、フラッシング動作、第１パージ動作、第２パージ動作およびスキップ動作の４つのクリーニング動作から１つのクリーニング動作を選択して行う。

フラッシング動作とは、ヘッド内加圧機構である圧力発生素子３２６を用いて吐出ヘッド３２からノズル３３を介してインクを排出させる動作である。フラッシング動作は、制御部１０が圧力発生素子３２６に駆動信号を出力することにより、実行される。

パージ動作とは、ヘッド外圧力調整機構である圧力調整タンク５３および圧力調整手段５３１を用いて吐出ヘッド３２からノズル３３を介してインクを排出させる動作である。パージ動作は、制御部１０が、第１開閉弁５４４を閉鎖し、かつ、パージ動作の対象となる吐出ヘッド３２と接続される分岐配管５４３に介挿される第２開閉弁５４６を開放した状態で、圧力調整手段５３１を駆動させて圧力調整タンク５３内の圧力を高めることにより、実行される。

本実施形態では、第１パージ動作および第２パージ動作の２種類のパージ動作を行うことができる。第２パージ動作は、第１パージ動作よりもインクの排出量が大きい。第２パージ動作は、パージ時間を第１パージ動作と同一とし、パージ動作中における単位時間あたりのインクの排出量を第１パージ動作よりも大きくすることで、インクの排出量を大きくしてもよい。また、第２パージ動作は、パージ動作中における単位時間あたりのインクの排出量を第１パージ動作と同一とし、パージ時間を第１パージ動作よりも長くすることでインクの排出量を大きくしてもよい。

スキップ動作とは、該当する吐出ヘッド３２に対してフラッシング動作およびパージ動作のいずれも実行せずに待機する動作である。

吐出ヘッド３２のクリーニングを行う場合、まず、制御部１０が、搬送機構２０により印刷用紙９を搬送させつつ、各ヘッドユニット３０の圧力発生素子３２６に吐出信号を出力し、判定用パターンを印刷させる（ステップＳ１０１）。

図７は、判定用パターンの一例を示した図である。図７に示す判定用パターンは、印刷用紙９の幅方向に連続した２４箇所の位置にインク滴を吐出する２４個のノズル３３を有する吐出ヘッド３２の判定用パターンの一例である。図７（ａ）は、吐出不良のない理想的な判定用パターンを示している。図７（ｂ）および（ｃ）は、複数のノズル３３の一部において吐出不良が生じた場合の吐出ヘッド３２の判定用パターンの例を示している。

この判定用パターンでは、各ノズル３３からのインクの吐出状態を判定しやすいように、印刷用紙９上の隣接する位置にインクを吐出するノズル３３同士が、搬送方向の同じ位置にインクを吐出しない。また、各ノズル３３からのインクの吐出状態をより正確に判定するために、各ノズル３３から搬送方向に連続した位置にインクを吐出して、ノズル３３ごとに列をなす連続パターンを印刷する。

ノズル３３に吐出不良が生じている場合、判定用パターンには、図７（ｂ）および（ｃ）に示すように、吐出位置にインク滴の吐出されない吐出抜けＰ１、インク滴の量が不十分な吐出不足Ｐ２、または、インク滴の吐出位置がずれる吐出ずれＰ３などが現れる。

次に、撮像部４０が、ヘッドユニット３０の下流側において、判定用パターンを撮像する（ステップＳ１０２）。そして、撮像部４０は、取得した撮像データを制御部１０へと出力する。

制御部１０は、撮像部４０から入力された撮像データに基づいて、各吐出ヘッド３２ごとに行うべきクリーニング動作を選択する（ステップＳ１０３）。図６に示すように、ステップＳ１０３のクリーニング動作の選択工程では、まず、制御部１０が、対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンに、１列全て吐出抜けＰ１が生じている１列抜けＰ４（図７（ｂ）参照）があるか否かを判断する（ステップＳ２０１）。

ステップＳ２０１において対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンに１列抜けＰ４があると判断すると、制御部１０は、当該吐出ヘッド３２について第２パージ動作を選択する（ステップＳ２０２）。

一方、ステップＳ２０１において対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンに１列抜けＰ４が無いと判断すると、ステップＳ２０３へと進む。そして、対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンに、各ノズル３３に対応する各列の２０％以上に、吐出抜けＰ１、吐出不足Ｐ２または吐出ずれＰ３等の吐出不良があるか否かを判断する（ステップＳ２０３）。

ステップＳ２０３において対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンに、いずれかのノズル３３に対応する列の２０％以上に吐出不良があると判断すると、制御部１０は、当該吐出ヘッド３２について第１パージ動作を選択する（ステップＳ２０４）。

また、ステップＳ２０３において対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンが、全てのノズル３３に対応する全ての列について、それぞれ吐出不良が２０％未満であると判断すると、ステップＳ２０５へと進む。そして、対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンに吐出不良があるか否かを判断する（ステップＳ２０５）。

ステップＳ２０５において対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンに、吐出不良が含まれると判断すると、制御部１０は、当該吐出ヘッド３２についてフラッシング動作を選択する（ステップＳ２０６）。一方、ステップＳ２０５において対象とする吐出ヘッド３２の判定用パターンに、吐出不良が含まれないと判断すると、制御部１０は、当該吐出ヘッド３２についてスキップ動作を選択する（ステップＳ２０７）。

このようなステップＳ２０１〜Ｓ２０７を全ての吐出ヘッド３２に対して行う。これにより、制御部１０は、全ての吐出ヘッド３２について、それぞれ吐出不良の程度に応じたクリーニング動作を選択する。

なお、本実施形態のクリーニング動作の選択工程においては、各ノズル３３についての吐出不良の割合のみを判断基準としたが、本発明はこれに限られない。吐出抜け、吐出不足または吐出ずれ等の吐出不良の種類や、吐出ヘッド３２全体の吐出不良の割合と判断基準としてもよい。また、これらの複数の判断基準を総合的に考慮してクリーニング動作を選択してもよい。

続いて、制御部１０は、それぞれの吐出ヘッド３２について、吐出不良の種類および割合等の評価情報と、ステップＳ１０３において選択されたクリーニング動作とを、表示部１０１に表示させる（ステップＳ１０４）。これにより、オペレータが、各吐出ヘッド３２の状態を確認できる。

オペレータは、表示部１０１に表示された評価情報に基づいて、クリーニング動作の変更を行うか否かを判断する。変更を行う場合、オペレータが入力部１０２を操作することにより、吐出ヘッド３２ごとに、ステップＳ１０３で選択されたクリーニング動作とは異なるクリーニング動作に変更できる。変更を行わない場合は内容確認後、変更を行う場合は当該変更入力後、選択されたクリーニング動作を確認する（ステップＳ１０５）。

ステップＳ１０５において、オペレータは、評価情報に加えて、判定用パターンを目視にて確認することにより、クリーニング動作の変更を行うか否かを判断してもよい。また、ステップＳ１０５において、ステップＳ１０３（ステップＳ２０１〜Ｓ２０７）における判定用パターンの判定基準を一括で変更し、ステップＳ１０３におけるクリーニング動作の選択を再度行わせるようにしてもよい。さらに、変更した判定基準を制御部１０内に保存し、当該変更後の判定基準を次回以降用いるようにしてもよい。

インクジェット方式の印刷装置１では、長時間印刷工程を行っていると、吐出ヘッド３２の内部にインク成分が滞留し、一部のノズル３３に吐出不良が生じる場合がある。また、印刷を一時的に停止させたときに、ノズル３３に付着したインクが固化して、一部のノズル３３に吐出不良が生じる場合もある。そのため、定期的に、または印刷を再開させる前に、吐出不良が生じたノズル３３を有する吐出ヘッド３２に対してクリーニング動作を行う必要がある。

このとき、全ての吐出ヘッド３２に対してクリーニング動作を行うと、インクを大量に消費することとなるため、吐出不良が生じたノズル３３を有する吐出ヘッド３２を含む一部の吐出ヘッド３２のみに対して、クリーニング動作を行うことが望ましい。

また、クリーニング動作の中でも、フラッシング動作よりもパージ動作の方がインクの消費量が大きい。そのため、インクの消費量の比較的小さい第１パージ動作と、インクの消費量が比較的大きいがクリーニング効果の高い第２パージ動作と、パージ動作よりインクの消費量の小さいフラッシング動作とを使い分けることにより、インクを無駄に消費することなく、効率良く吐出ヘッド３２のクリーニングを行うことができる。すなわち、吐出ヘッド３２の吐出不良を改善しつつ、インクの消費量を低減できる。

また、この印刷装置１では、判定用パターンの解析を目視のみで行わず、撮像部４０の取得した撮像データに基づいて制御部１０が自動的に行っている。これにより、より客観的な基準に基づいてクリーニング動作を選択できる。

目視のみでクリーニング動作を選択する場合、吐出状態をより正確に判定するためには、判定用パターンのうち個々のノズル３３に対応する部分を確認しやすいように、あるノズル３３に対応するパターンと、他のノズル３３に対応するパターンとを離間した位置に配置する必要がある。また、目視のみでクリーニング動作を選択する場合、吐出状態をより正確に判定するためには、１つのノズル３３に対応するパターンを搬送方向に長く印刷する必要がある。

これに対し、本実施形態では、制御部１０が判定用パターンを自動的に判定する。これにより、判定用パターンの印刷領域を小さくでき、かつ、判定用パターンを印刷するためのインクを節約できる。

＜３．変形例＞
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されるものではない。

上記の実施形態では、１種類のフラッシング動作と、２種類のパージ動作と、スキップ動作とからクリーニング動作を選択したが、本発明はこの限りではない。クリーニング動作の選択肢として、インクの吐出時間や単位時間あたりのインクの排出量の異なる複数種類のフラッシング動作があってもよい。

また、フラッシング動作、パージ動作およびスキップ動作のいずれかが、クリーニング動作の選択肢に含まれていなくてもよい。例えば、パージ動作を行わず複数種類のフラッシング動作とスキップ動作とからクリーニング動作を選択するものであってもよいし、フラッシング動作を行わず複数種類のパージ動作とスキップ動作とからクリーニング動作を選択するものであってもよい。

また、上記の実施形態では、吐出ヘッドとキャップとの位置関係を変更するためにキャップを移動させたが、本発明はこれに限られない。キャップの位置を固定し、ヘッドユニットを移動することにより吐出ヘッドとキャップとの位置関係を変更してもよい。

また、上記の実施形態の印刷装置は、４個のヘッドユニットを有していたが、ヘッドユニットの数は、１〜３個であってもよく、５個以上であってもよい。

また、上記の実施形態の印刷装置では、クリーニング工程のパージ動作において、クリーニングの対象となる吐出ヘッドに対して加圧パージを行うものであった。しかしながら、本発明では、クリーニング工程において、クリーニングの対象となる吐出ヘッドに対して、ノズルの外部から吐出ヘッド内のインクを吸引する吸引パージを行ってもよい。すなわち、本発明のヘッド外圧力調節機構は、ノズルを介して吐出ヘッドの内部を減圧することにより、ノズルからインクを排出するものであってもよい。

また、上記の実施形態の印刷装置は、記録媒体としての印刷用紙に画像を印刷するものであった。しかしながら、本発明の印刷装置は、一般的な紙以外のシート状の記録媒体（例えば、樹脂製のフィルム等）に、画像等のパターンを印刷するものであってもよい。

また、上記の実施形態や変形例に登場した各要素を、矛盾が生じない範囲で、適宜に組み合わせてもよい。

１ 印刷装置
９ 印刷用紙
１０ 制御部
２０ 搬送機構
３０ ヘッドユニット
３２ 吐出ヘッド
３３ ノズル
４０ 撮像部
５０ インク供給部
５３ 圧力調整タンク
３２２ インク貯留室
３２３ インク室
３２６ 圧力発生素子
５３１ 圧力調整手段
６０ インク排出部
６１ キャップ
６４ インク排出機構

Claims (10)

1. 記録媒体に対してインク滴を吐出する複数のノズルを備えた吐出ヘッドと、
   前記記録媒体に記録された画像を撮像する撮像部と、
   前記吐出ヘッドの内部において前記インクを加圧する、ヘッド内加圧機構と、
   前記吐出ヘッドの外部から前記吐出ヘッドの内部の圧力を変動させる、ヘッド外圧力調整機構と、
   前記ヘッド内加圧機構および前記ヘッド外圧力調整機構によるクリーニング動作を制御する制御部と、
   を有し、
   前記制御部は、前記撮像部において得られた撮像データに基づいて、前記クリーニング動作の選択を行い、
   前記制御部は、前記クリーニング動作の選択において、
   前記ヘッド内加圧機構を用いて前記吐出ヘッドから前記インクを排出させるフラッシング動作と、
   前記ヘッド外圧力調整機構を用いて前記吐出ヘッドから前記インクを排出させるパージ動作と、
   を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する、印刷装置。
2. 請求項１に記載の印刷装置であって、
   前記制御部は、前記クリーニング動作の選択において、
   前記フラッシング動作と、
   前記パージ動作と、
   前記フラッシング動作および前記パージ動作のいずれも行わないスキップ動作と、
   を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する、印刷装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記ヘッド外圧力調整機構は、前記吐出ヘッドの内部を加圧することにより、前記ノズルから前記インクを排出させる、印刷装置。
4. 請求項１または請求項２に記載の印刷装置であって、
   前記ヘッド外圧力調整機構は、前記ノズルを介して前記吐出ヘッドの内部を減圧することにより、前記ノズルから前記インクを排出される、印刷装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の印刷装置であって、
   前記パージ動作は、
   第１パージ動作と、
   前記第１パージ動作よりも前記インクの排出量の大きい第２パージ動作と、
   を含み、
   前記制御部は、前記クリーニング動作の選択において、
   前記フラッシング動作と、
   前記第１パージ動作と、
   前記第２パージ動作と、
   を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する、印刷装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の印刷装置であって、
   複数の前記吐出ヘッドを有し、
   前記制御部は、前記吐出ヘッドのそれぞれに対して、前記クリーニング動作の選択を行い、かつ、選択した前記クリーニング動作を実行する、印刷装置。
7. 記録媒体に対してインク滴を吐出する印刷装置において、複数のノズルを備える吐出ヘッドをクリーニングするクリーニング方法であって、
   ａ）前記記録媒体に対して前記吐出ヘッドから前記インク滴を吐出して、画像パターンを記録する工程と、
   ｂ）前記工程ａ）において記録した前記画像パターンを撮像し、撮像データを得る工程と、
   ｃ）前記工程ｂ）の後で前記撮像データから前記吐出ヘッドのクリーニング動作の選択を行う工程と、
   を有し、
   前記工程ｃ）において、
   前記吐出ヘッドの内部において前記インクを加圧するヘッド内加圧機構を用いて前記吐出ヘッドから前記インクを排出させるフラッシング動作と、
   前記吐出ヘッドの外部から前記吐出ヘッドの内部の圧力を変動させるヘッド外圧力調整機構を用いて前記吐出ヘッドから前記インクを排出させるパージ動作と、
   を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する、吐出ヘッドのクリーニング方法。
8. 請求項７に記載の吐出ヘッドのクリーニング方法であって、
   前記工程ｃ）において、
   前記フラッシング動作と、
   前記パージ動作と、
   前記フラッシング動作および前記パージ動作のいずれも行わないスキップ動作と、
   を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する、吐出ヘッドのクリーニング方法。
9. 請求項７または請求項８に記載の吐出ヘッドのクリーニング方法であって、
   前記パージ動作は、
   第１パージ動作と、
   前記第１パージよりも前記インクの排出量の大きい第２パージ動作と、
   を含み、
   前記工程ｃ）において、
   前記フラッシング動作と、
   前記第１パージ動作と、
   前記第２パージ動作と、
   を含む複数の前記クリーニング動作から１つを選択する、吐出ヘッドのクリーニング方法。
10. 請求項７ないし請求項９のいずれかに記載の吐出ヘッドのクリーニング方法であって、
    前記印刷装置は、複数の前記吐出ヘッドを有し、
    前記工程ｃ）において、前記吐出ヘッドのそれぞれに対して、前記クリーニング動作の選択を行う、吐出ヘッドのクリーニング方法。

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