(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドへインクを供給する経路を加圧することにより前記ノズルからインクを押し出させる加圧部と、
前記インクジェットヘッドを駆動してインクを吐出させるヘッド駆動部と、
前記インクジェットヘッドのメンテナンス時において、前記加圧部により前記経路を所定時間加圧して前記ノズルからインクを押し出させて、インクが前記インクジェットヘッドのノズル面上で前記ノズルを覆うように広がった状態で、前記ヘッド駆動部により前記インクジェットヘッドから吐出動作を行わせるよう制御する制御部と
を備えることを特徴とするインクジェット印刷装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記メンテナンス時に前記インクジェットヘッドの吐出動作を行う際は、通常の印刷時の吐出動作を行う場合よりも高い圧力を前記ノズルに加えるよう前記ヘッド駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載のインクジェット印刷装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェットヘッドのノズルからインクを吐出して記録媒体に記録を行うインクジェット印刷装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット印刷装置では、待機中や使用中にインク溶媒の揮発などにより、インクジェットヘッドのノズルに析出物などが付着することがある。このような付着物等があると、ノズルからのインクの吐出方向の乱れや不吐出などの吐出不良が発生し、記録品質の低下を招く。
【０００３】
上記のような付着物等によるインクの吐出不良を解消するために、インクジェット印刷装置においては、メンテナンス動作が行われている。メンテナンス動作として、印字動作の合間などに、印字に使用しないインクの吐出を行うことによりノズルから付着物等を取り除くフラッシング動作が知られている。また、他のメンテナンス動作として、インクジェットヘッドへインクを供給する経路を加圧してノズルからインクを押し出すパージ動作を行い、押し出されたインクとともに、ノズル面に付着したゴミ等をワイパで除去する動作が知られている。
【０００４】
フラッシング動作では、パージ動作よりも個々のノズルに対して高い圧力を加えることができ、ノズルから付着物等を取り除く効果が高い。フラッシング動作を行う場合は、吐出されるインクや、吐出により発生するインクミストを受ける手段が必要になる。そこで、フラッシング動作時にインクジェットヘッドの下方に配置され、インクやインクミストを受けるトレー状のインク受け部材を設けた装置が知られている。
【０００５】
しかし、上記のようにインクジェットヘッドの下方にインク受け部材を設けても、インクジェットヘッドとインク受け部材との間に空間があるため、吐出されたインクやインクミストが浮遊して装置内を汚染することがある。特に、ノズル内に異物や増粘したインク等がある状態で吐出駆動すると、吐出が乱れ、細かいミスト状のインクが吐出されてしまったり、インクが下方向に正常に吐出されない状態が発生したりする。このため、装置内に浮遊するインクミスト等が増加し、装置内の汚染が悪化するおそれがある。また、吐出回復能力を高めるために、ノズル圧が高くなるようにインクジェットヘッドを駆動した場合も同様に、インクの吐出状態が乱れやすくなり、装置内の汚染が悪化するおそれがある。
【０００６】
そこで、フラッシング動作を行う際、インクジェットヘッドのノズル面をキャップで覆い、吸引ポンプを用いてキャップ内に吐出されたインクおよびインクミストを吸引回収する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。これにより、吐出されたインクやインクミストにより装置内が汚染されることを抑制することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１０６３０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述のように、フラッシング動作で吐出されたインクやインクミストを吸引回収するためには、インクジェットヘッドに密着し密閉可能なキャップ、インクやインクミストを吸引するための吸引ポンプおよび吸引経路等の構成を設ける必要がある。このような構成を設けることは、装置構成の複雑化および大型化を招く。
【０００９】
本発明は上記に鑑みてなされたもので、装置構成の複雑化および大型化を回避しつつ、メンテナンス動作による装置内の汚染を抑制することができるインクジェット印刷装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴は、インクを吐出するノズルを有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドへインクを供給する経路を加圧することにより前記ノズルからインクを押し出させる加圧部と、前記インクジェットヘッドを駆動してインクを吐出させるヘッド駆動部と、前記インクジェットヘッドのメンテナンス時において、前記加圧部により前記経路を所定時間加圧して前記ノズルからインクを押し出させて、インクが前記インクジェットヘッドのノズル面上で前記ノズルを覆うように広がった状態で、前記ヘッド駆動部により前記インクジェットヘッドから吐出動作を行わせるよう制御する制御部とを備えることにある。
【００１１】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴は、前記制御部は、前記メンテナンス時に前記インクジェットヘッドの吐出動作を行う際は、通常の印刷時の吐出動作を行う場合よりも高い圧力を前記ノズルに加えるよう前記ヘッド駆動部を制御することにある。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第１の特徴によれば、メンテナンス時において、インクジェットヘッドにインクを供給する経路を所定時間加圧してノズルからインクを押し出させて、インクがインクジェットヘッドのノズル面上でノズルを覆うように広がった状態で、インクジェットヘッドの吐出動作を行う。これにより、インクやインクミストの飛散が抑えられ、装置内の汚染を抑制することができる。
【００１３】
本発明に係るインクジェット印刷装置の第２の特徴によれば、メンテナンス時には、通常の印刷時の吐出動作を行う場合よりも高い圧力をノズルに加えるようにインクジェットヘッドを駆動することで、吐出の回復が困難な状態のインクジェットヘッドでも、吐出を回復することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図である。
【図２】インク循環機構の概略構成図である。
【図３】インクジェットヘッドを構成する単位ヘッドの概略構成を一部断面で示す斜視図である。
【図４】図３に示す単位ヘッドに蓋体を備えた状態のＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図５】図３におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図である。
【図６】メンテナンスユニットの平面図である。
【図７】メンテナンスユニットおよびインクジェットヘッドの分解斜視図である。
【図８】図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図である。
【図９】図１に示すインクジェット印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。
【図１０】図１に示すインクジェット印刷装置におけるメンテナンス動作の手順を示すフローチャートである。
【図１１】メンテナンスユニットの移動を説明するための図である。
【図１２】メンテナンスユニットの移動を説明するための図である。
【図１３】メンテナンスユニットの移動を説明するための図である。
【図１４】擬似キャップ状態を示す図である。
【図１５】インクジェットヘッドの駆動波形の一例を示す図である。
【図１６】インクジェットヘッドの吐出動作を説明するための図である。
【図１７】インクジェットヘッドの吐出動作を説明するための図である。
【図１８】従来のフラッシング動作によるインクの吐出状態を示す図である。
【図１９】擬似キャップ状態において吐出動作を行ったときのノズル面の状態を示す図である。
【図２０】インクジェットヘッドの駆動波形の他の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。各図面を通じて同一もしくは同等の部位や構成要素には、同一もしくは同等の符号を付している。ただし、図面は模式的なものであり、現実のものとは異なることに留意すべきである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることはもちろんである。
【００１６】
また、以下に示す実施の形態は、この発明の技術的思想を具体化するための装置等を例示するものであって、この発明の技術的思想は、各構成部品の配置等を下記のものに特定するものでない。この発明の技術的思想は、特許請求の範囲において、種々の変更を加えることができる。
【００１７】
図１は、本発明の実施の形態に係るインクジェット印刷装置の概略構成図、図２は、インク循環機構の概略構成図、図３は、インクジェットヘッドを構成する単位ヘッドの概略構成を一部断面で示す斜視図、図４は、図３に示す単位ヘッドに蓋体を備えた状態のＡ−Ａ線に沿った断面図、図５は、図３におけるＢ−Ｂ線に沿った断面図、図６は、メンテナンスユニットの平面図、図７は、メンテナンスユニットおよびインクジェットヘッドの分解斜視図、図８は、図６におけるＡ−Ａ線に沿った断面図、図９は、図１に示すインクジェット印刷装置の制御系の構成を示すブロック図である。以下の説明において、ユーザが位置する図１の紙面表方向を前方とする。また、図１に示すように、ユーザから見て、上下左右を上下左右方向とする。
【００１８】
図１に示すように本実施の形態に係るインクジェット印刷装置１は、搬送部２と、ヘッドユニット３と、メンテナンスユニット４とを備える。
【００１９】
搬送部２は、ヘッドユニット３に対向して設けられた搬送ベルト２１と、搬送ベルト２１を周回駆動させる駆動ローラ２２と、駆動ローラ２２に従動する従動ローラ２３，２４，２５とを備える。
【００２０】
搬送ベルト２１は、駆動ローラ２２および従動ローラ２３，２４，２５に掛け渡され、印刷時において、駆動ローラ２２の駆動により無端移動し、左側に設けられた図示しない給紙台から供給される用紙を保持して搬送する。
【００２１】
搬送部２は、印刷時における位置である印刷位置と、その下方の退避位置との間で移動可能に構成されている。搬送部２の退避位置への移動は、ヘッドユニット３のメンテナンスを行う際に、メンテナンスユニット４を搬送部２とヘッドユニット３との間に移動させるために行われる。
【００２２】
ヘッドユニット３は、ライン型のインクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙを有し、搬送ベルト２１により搬送される用紙にインクを吐出して画像を印刷するものである。インクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙは、搬送部２の上方において、左右方向に所定間隔で配列される。インクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙは、それぞれ、Ｋ（ブラック）、Ｃ（シアン）、Ｍ（マゼンタ）、Ｙ（イエロー）の色の、異なる種類のインクを吐出する。
【００２３】
図６、図７に示すように、インクジェットヘッド３１Ｋは、３×２の千鳥型のマトリックス状に配置された６個の単位ヘッド３１１Ｋから構成されている。インクジェットヘッド３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙも同様に、それぞれ６個の単位ヘッド３１１Ｃ，３１１Ｍ，３１１Ｙから構成されている。
【００２４】
なお、色の区別が必要ない場合等に、符号における色を示すアルファベットの添え字（Ｋ，Ｃ，Ｍ，Ｙ）を省略して、例えば、インクジェットヘッドの符号を「３１」、単位ヘッドの符号を「３１１」のように表記することがある。
【００２５】
インクジェット印刷装置１は、インク循環型のインクジェット印刷装置であり、図２に示すような、インクボトルのインクを循環させるインク循環機構（図１では図示略）を有する。インク循環機構は、各色のインクジェットヘッド３１Ｋ，３１Ｃ，３１Ｍ，３１Ｙに対応してそれぞれ設けられる。各色に対応するインク循環機構５Ｋ，５Ｃ，５Ｍ，５Ｙは、同様の構成である。
【００２６】
図２に示すように、インク循環機構５は、インクボトル５１と、上流タンク５２と、下流タンク５３と、ポンプ５４とを備える。また、インク循環機構５は、インクボトル５１から下流タンク５３につながる供給経路ＤＲと、下流タンク５３から上流タンク５２、インクジェットヘッド３１を通って下流タンク５３に戻る循環経路ＣＲとを備える。
【００２７】
インクボトル５１から供給されたインクは、供給経路ＤＲを通って下流タンク５３に一時的に溜められる。また、循環経路ＣＲでは、下流タンク５３に溜められたインクが、ポンプ５４により上流タンク５２に送られてから、インクジェットヘッド３１に導かれる。インクジェットヘッド３１で印刷に用いられなかったインクは下流タンク５３に戻される。印刷で消費されたインク分はインクボトル５１から供給経路ＤＲに設けられた開閉弁５５を介して下流タンク５３に補給される。
【００２８】
インクジェットヘッド３１には、各単位ヘッド３１１にインクを供給するための分配器と、各単位ヘッド３１１から印刷に用いられなかったインクを集めるための集合器（いずれも図示せず）とが備えられている。
【００２９】
インクジェットヘッド３１におけるノズル面は、下流タンク５３より高い位置に配置され、上流タンク５２は、インクジェットヘッド３１のノズル面より高い位置に配置されている。この位置関係に基づく水頭差により、上流タンク５２からインクジェットヘッド３１へのインクの供給およびインクジェットヘッド３１から下流タンク５３へのインクの帰還が行われる。
【００３０】
上流タンク５２および下流タンク５３には、タンク内を密閉状態と大気開放状態との間で切り替える大気開放弁５２１，５３１がそれぞれ設けられている。また、循環経路ＣＲにおけるインクジェットヘッド３１と下流タンク５３との間には、開閉弁５６が設けられている。
【００３１】
メンテナンス時に、インクジェットヘッド３１にインクを供給する経路を加圧してインクジェットヘッド３１からインクを押し出すパージ動作を行う際は、上流タンク５２の大気開放弁５２１を閉じて密閉するとともに、開閉弁５６を閉じてインクジェットヘッド３１から下流タンク５３への経路を閉じた状態で、ポンプ５４が駆動される。これにより、インクジェットヘッド３１にインクを供給する経路が加圧され、インクジェットヘッド３１からインクが押し出される。ポンプ５４は、本発明の加圧部として機能する。
【００３２】
インクジェットヘッド３１の単位ヘッド３１１には、図３〜図５に示すように、セラミック等からなる基板１１とカバープレート１２との間に、２つの圧電部材１３ａ，１３ｂからなる複数の隔壁１３が配置されている。圧電部材１３ａ，１３ｂは、例えば、ＰＺＴ（ＰｂＺｒＯ３−ＰｂＴｉＯ３）等の公知の圧電材料からなる。圧電部材１３ａ，１３ｂは、図５中の矢印で示すように、互いに異なる方向に分極している。
【００３３】
基板１１、カバープレート１２、および隔壁１３の先端には、ノズルプレート１４が固定されている。これにより、基板１１、カバープレート１２、隔壁１３、およびノズルプレート１４に囲まれた複数のインク室１５が並列して形成される。ノズルプレート１４には、複数のノズル１６が設けられている。インク室１５の一端側はノズル１６に連通されている。インク室１５の他端側は、インク流入口１７に連通している。インク流入口１７は、図４に示すように蓋体１８で覆われている。インク流入口１７には、全インク室１５が連通している。インク流入口１７には、循環経路ＣＲを介してインクが供給されるようになっている。
【００３４】
インク室１５の側面を構成する隔壁１３および底面を構成する基板１１の表面には、電極１９が密着形成されている。インク室１５内の電極１９は、圧電部材１３ａの後部側表面まで延びている。各電極１９には、異方導電性フィルム（図示せず）を介してフレキシブルケーブル２０が接続されている。このフレキシブルケーブル２０を介して電極１９に駆動電圧が印加されるようになっている。
【００３５】
電極１９は、駆動電圧が印加されると、隔壁１３をせん断変形させることによりインク室１５の容積およびインク室１５内の圧力を変化させる。これにより、ノズル１６からインク室１５内のインクが吐出される。
【００３６】
メンテナンスユニット４は、インクジェットヘッド３１のノズル面であるノズルプレート１４の表面のクリーニングを行うものである。メンテナンスユニット４は、印刷時には、図１において実線で示す待機位置に配置される。待機位置は、搬送部２の右側の下方にある。メンテナンスユニット４は、メンテナンス動作を行う際には、図１において破線で示すメンテナンス位置に移動される。メンテナンス位置は、搬送部２とインクジェットヘッド３１との間にある。
【００３７】
図６〜図９に示すように、メンテナンスユニット４は、インク受け部材４１と、駆動部４２と、ワイパ部４３と、移動モータ４４と、上下モータ４５とを備える。なお、図６〜図８は、メンテナンスユニット４がメンテナンス位置に配置された状態における図である。
【００３８】
インク受け部材４１は、クリーニングよって除去されたインク等を受けるものである。インク受け部材４１は、メンテナンスユニット４の各部材を保持する。インク受け部材４１は、直方体形状に形成されている。インク受け部材４１の中央部には、インク等を受けるための凹部４１ａが形成されている。凹部４１ａは、平面視にて、インクジェットヘッド３１が配置されている領域よりも大きくなるように形成されている。インク受け部材４１の上側は、開口されている。
【００３９】
駆動部４２は、メンテナンス時にワイパ部４３を前後方向に移動させるものである。駆動部４２は、ワイパ駆動モータ４２１と、駆動ベルト４２２と、１対の駆動プーリ４２３ａ，４２３ｂと、１対のネジ歯車４２４ａ，４２４ｂとを備える。
【００４０】
ワイパ駆動モータ４２１は、回転駆動力を生じさせる。ワイパ駆動モータ４２１は、インク受け部材４１の前面の外側に配置されている。ワイパ駆動モータ４２１は、出力ギヤ４２１ａを有する。出力ギヤ４２１ａは、駆動ベルト４２２にワイパ駆動モータ４２１の回転駆動力を伝達する。出力ギヤ４２１ａは、駆動ベルト４２２の中央部に配置されている。駆動ベルト４２２は、ワイパ駆動モータ４２１から伝達された回転駆動力を駆動プーリ４２３ａ，４２３ｂへと伝達する。駆動ベルト４２２は、駆動プーリ４２３ａと駆動プーリ４２３ｂとの間に掛け渡されている。
【００４１】
１対の駆動プーリ４２３ａ，４２３ｂは、駆動ベルト４２２から伝達された回転駆動力をネジ歯車４２４ａ，４２４ｂへと伝達する。駆動プーリ４２３ａと駆動プーリ４２３ｂとは、左右方向に所定の間隔を開けて、同じ高さに配置されている。駆動プーリ４２３ａ，４２３ｂは、インク受け部材４１の前面部に回転可能に支持されている。
【００４２】
ネジ歯車４２４ａ，４２４ｂは、ワイパ駆動モータ４２１から伝達された回転駆動力によってワイパ部４３を前後方向に移動させる。ネジ歯車４２４ａ，４２４ｂは、凹部４１ａの前後方向の略全長にわたって設けられている。ネジ歯車４２４ａ，４２４ｂの前端部は、それぞれ駆動プーリ４２３ａ，４２３ｂの後端に固定されている。ネジ歯車４２４ａ，４２４ｂの後端部は、インク受け部材７１の右壁に回転可能に支持されている。これにより、ネジ歯車４２４ａ，４２４ｂは、それぞれ駆動プーリ４２３ａ，４２３ｂとともに回転される。
【００４３】
ワイパ部４３は、メンテナンス時において、インクジェットヘッド３１の単位ヘッド３１１のノズル面３１１ａをワイプして、ノズル面３１１ａに付着したインク等を除去するものであり、取付台４３１と、８枚のワイパ４３２とを備える。
【００４４】
取付台４３１は、ワイパ４３２が取り付けられるものであり、前後方向に細長い角柱状の部材により構成されている。取付台４３１には、１対のネジ孔４３１ａ，４３１ｂが形成されている。ネジ孔４３１ａ，４３１ｂには、それぞれネジ歯車４２４ａ，４２４ｂが貫通され、かつ、螺合されている。これにより、ネジ歯車４２４ａ，４２４ｂが回転されると、取付台４３１は前後方向に移動する。
【００４５】
ワイパ４３２は、インクジェットヘッド３１の単位ヘッド３１１のノズル面３１１ａを摺動することによってインク等を除去する。ワイパ４３２は、弾性変形可能なゴム等の材料で構成されている。ワイパ４３２を構成する材料は、ノズル面３１１ａを破損させない程度の弾力を有する材料であることが好ましい。ワイパ４３２は、長方形の薄板状に形成されている。ワイパ４３２の下端部は、図示しない固定具によって取付台４３１の後面に固定されている。図６に示すように、８枚のワイパ４３２は、平面視にて、前後方向に配列された単位ヘッド３１１の各列の延長線上に配置されている。図８に示すように、ワイパ４３２の上端部は、取付台４３１の上面よりも高くなるように構成されている。ワイパ４３２の上端部は、メンテナンス位置において、単位ヘッド３１１のノズル面３１１ａよりも高くなるように配置されている。これにより、ワイパ４３２は、前後方向に移動されて単位ヘッド３１１と接すると、弾性変形されてノズル面３１１ａを摺動する。
【００４６】
移動モータ４４は、メンテナンスユニット４を図１に示した待機位置と後述する退避位置との間で移動させるものである。
【００４７】
上下モータ４５は、搬送部２とともにメンテナンスユニット４を上下に移動させるものである。これにより、上下モータ４５は、搬送部２およびメンテナンスユニット４を図１に示したメンテナンス位置、印刷位置、および退避位置の間で移動させる。
【００４８】
また、図９に示すように、インクジェット印刷装置１は、ヘッド駆動部６と、入力部７と、制御部８とを備える。
【００４９】
ヘッド駆動部６は、インクジェットヘッド３１を駆動してインクを吐出させる。具体的には、ヘッド駆動部６は、フレキシブルケーブル２０を介して単位ヘッド３１１の電極１９に駆動電圧を印加し、これにより隔壁１３を変形させてインク室１５の容積およびインク室１５内の圧力を変化させ、ノズル１６からインクを吐出させる。
【００５０】
入力部７は、各種操作ボタン、タッチパネル（いずれも図示せず）等を有し、ユーザによる入力操作を受け付け、操作に応じた操作信号を出力する。
【００５１】
制御部８は、ＣＰＵ、メモリ（いずれも図示せず）等を備えて構成され、インクジェット印刷装置１全体の動作を統括的に制御するものである。
【００５２】
インクジェットヘッド３１のメンテナンス動作に関する制御内容として、制御部８は、インク循環機構５を制御してインクジェットヘッド３１にインクを供給する経路を所定時間加圧してインクジェットヘッド３１からインクを押し出させてから、インクジェットヘッド３１に吐出動作を行わせるようヘッド駆動部６を制御する。
【００５３】
次に、インクジェット印刷装置１におけるメンテナンス動作について説明する。
【００５４】
メンテナンス動作は、予め定められたタイミングや、ユーザの入力部７の操作による開始指示が入力されたタイミング等で行われる。
【００５５】
図１０は、インクジェット印刷装置１におけるメンテナンス動作の手順を示すフローチャートである。
【００５６】
まず、ステップＳ１０において、制御部８は、メンテナンスユニット４をメンテナンス位置に移動させる。この際、まず、制御部８は、上下モータ４５を駆動させて、図１１に示すように、搬送部２を印刷位置から下方の退避位置へと移動させる。次いで、制御部８は、移動モータ４４を駆動させて、図１２に示すように、メンテナンスユニット４を待機位置から左上方の退避位置へと移動させる。その後、制御部８は、上下モータ４５を駆動させて、図１３に示すように、搬送部２を退避位置から上方のメンテナンス位置へと移動させる。これにより、メンテナンスユニット４が、退避位置からメンテナンス位置へと移動する。ここで、メンテナンスユニット４がメンテナンス位置に移動されると、図８に示したように、ワイパ４３２の上端部は、インクジェットヘッド３１の単位ヘッド３１１のノズル面３１１ａよりも上方に位置する。また、図６のように、ワイパ４３２は、前後方向において、最も前側の単位ヘッド３１１の前方に配置されている。
【００５７】
次いで、ステップＳ２０において、制御部８は、パージ動作によりインクジェットヘッド３１からインクを押し出すために、インクジェットヘッド３１にインクを供給する経路の加圧を開始するようインク循環機構５を制御する。具体的には、制御部８は、上流タンク５２の大気開放弁５２１を閉じて密閉するとともに、開閉弁５６を閉じてインクジェットヘッド３１から下流タンク５３への経路を閉じる。この状態で、制御部８は、ポンプ５４を駆動させる。これにより、循環経路ＣＲにおけるインクジェットヘッド３１へのインク供給経路内が加圧される。これにより、単位ヘッド３１１においてノズル１６からインクが押し出される。
【００５８】
次いで、ステップＳ３０において、制御部８は、加圧を開始してから、予め設定された所定時間が経過したか否かを判断する。所定時間が経過した場合（ステップＳ３０：ＹＥＳ）、ステップＳ４０に進み、所定時間が経過していない場合（ステップＳ３０：ＮＯ）、制御部８は、所定時間が経過するまで加圧を続けるよう制御する。
【００５９】
ステップＳ４０では、制御部８は、ステップＳ２０で開始した加圧を終了してパージ動作を終了するようインク循環機構５を制御する。具体的には、制御部８は、ポンプ５４の駆動を停止し、上流タンク５２の大気開放弁５２１および開閉弁５６を開ける。
【００６０】
上記パージ動作により押し出されたインク９は、図１４に示すように、ノズル面３１１ａ上でノズル１６を覆うように広がる。これにより、ノズル１６は、インク９によりキャップされたような状態（擬似キャップ状態）となる。
【００６１】
次いで、ステップＳ５０において、制御部８は、ヘッド駆動部６にインクジェットヘッド３１の吐出駆動（フラッシング動作）を開始させる。ヘッド駆動部６は、各単位ヘッド３１１の電極１９に対して、図１５のような波形で示される電圧の印加を行う。図１５は、１回の吐出動作のために電極１９に印加される電圧の波形図である。
【００６２】
ここで、図１５のような電圧が電極１９に印加されたときの単位ヘッド３１１における吐出動作について説明する。図５中における中央のインク室１５が吐出動作する場合について説明する。
【００６３】
図５に示す定常状態から、ヘッド駆動部６は、吐出対象である図中中央のインク室１５の両側に隣接するインク室１５の電極１９を接地し、中央のインク室１５の電極１９に、図１５に示す負電圧−ＶＡの拡張パルスＰ１を印加する。これにより、中央のインク室１５の両側の隔壁１３を構成する圧電部材１３ａ，１３ｂの分極方向に垂直な方向の電界が生じる。これにより、圧電部材１３ａ，１３ｂの接合面にズリ変形が生じ、図１６に示すように、中央のインク室１５の両側の隔壁１３は互いに離反する方向に変形し、中央のインク室１５の容積が拡張する。この結果、中央のインク室１５内のインクに負圧が生じて、インク流入口１７からインク室１５にインクが流れ込む。
【００６４】
拡張パルスＰ１のパルス長は１ＡＬである。ＡＬ（Acoustic Length）は、容積が拡張したインク室１５にインクが流入することによる圧力波が、インク室１５の全域を伝播してノズル１６に達するまでの時間であり、単位ヘッド３１１の構造や、インクの密度等に依存して決まるものである。
【００６５】
拡張パルスＰ１の印加後、ヘッド駆動部６は、図１５に示すように、印加する電圧を接地電位に戻す。これにより、中央のインク室１５の両側の隔壁１３は、図１６の状態から、図５のような中立位置に戻る。この結果、中央のインク室１５内のインクが急激に加圧され、対応するノズル１６からインクが吐出される。
【００６６】
中央のインク室１５の電極１９に印加する電圧を接地電位に戻してから１ＡＬの休止時間が経過すると、ヘッド駆動部６は、中央のインク室１５の電極１９に正電圧ＶＡの収縮パルスＰ２を印加する。収縮パルスＰ２のパルス長は１ＡＬである。この収縮パルスＰ２の印加により、図１７に示すように、中央のインク室１５の両側の隔壁１３は互いに接近する方向に変形し、中央のインク室１５の容積が収縮する。
【００６７】
インクは、拡張パルスＰ１の印加終了直後にインク室１５内の圧力がピークを迎えることで吐出される。圧力がピークを迎えた後、インク室１５内には負圧が生じる。収縮パルスＰ２を印加してインク室１５内の容積を収縮させて加圧力を発生させることで、インク吐出後のインク室１５内の負圧が抑えられ、インク室１５内におけるインクの残留振動が減衰される。これにより、次回の吐出動作を安定して行うことができる。
【００６８】
収縮パルスＰ２の印加後、ヘッド駆動部６は、中央のインク室１５の電極１９に印加する電圧を接地電位とし、図５の状態に戻す。以上により１回の吐出動作が終了する。
【００６９】
ここで、図３〜図５に示したようなシェアモード型のインクジェットヘッド（単位ヘッド３１１）では、上述のように隔壁１３の変形を利用してインク吐出を行うので、隣接したインク室１５を同時に吐出駆動することはできない。このため、制御部８は、単位ヘッド３１１が有する全インク室１５を２つおきに同じグループに属するように３つのグループに分割する。そして、制御部８は、グループごとに順にインク室１５を駆動させてノズル１６からインクを吐出させ、３つのグループの駆動を１周期とし、これを繰り返すよう駆動制御する。
【００７０】
本実施の形態では、各ノズル１６から所定回数（例えば数十回）の吐出動作を行う。図１０のステップＳ６０において、制御部８は、各ノズル１６から所定回数の吐出動作が終了したか否かを判断する。所定回数の吐出動作が終了した場合（ステップＳ６０：ＹＥＳ）、ステップＳ７０において、制御部８は、吐出駆動（フラッシング動作）を終了するようヘッド駆動部６を制御する。所定回数の吐出動作が終了していない場合（ステップＳ６０：ＮＯ）、制御部８は、吐出動作の回数が所定回数になるまでヘッド駆動部６に吐出駆動を行わせる。
【００７１】
上記の吐出駆動は、前述の図１４に示したような擬似キャップ状態で行われる。従来のフラッシング動作では、図１８に示すようにインクが吐出され、吐出されたインクやインクミストを吸引回収等する手段を設けなければ、吐出されたインクやインクミストが装置内を浮遊して装置を汚染する。これに対し、本実施の形態で形成される擬似キャップ状態では、ノズル１６がインク９で覆われているため、吐出動作によりノズル１６にかかる圧力が高くなってもノズル１６の圧力損失でノズル面３１１ａのインク９には高い圧力は加わらない。また、ノズル面３１１ａにインク９が広がっていることで、吐出動作によりノズル１６から出てくるインクは分散され、インク滴としては吐出されない。このため、擬似キャップ状態で吐出動作を行うと、図１９に示すように、ノズル面３１１ａにインク９が溜まった状態になり、そこからインクは垂れ落ちる。したがって、インクやインクミストの飛散が抑えられる。ノズル１６に付着した付着物等は、吐出動作によりインクとともに排出される。
【００７２】
吐出駆動を終了すると、ステップＳ８０において、制御部８は、ワイパ駆動モータ４２１を駆動させることにより、ワイパ４３２を移動させて、インクジェットヘッド３１のワイプを行う。
【００７３】
ワイパ駆動モータ４２１が駆動されると、ワイパ駆動モータ４２１の回転駆動力が、出力ギヤ４２１ａ、駆動ベルト４２２、駆動プーリ４２３ａ，４２３ｂを伝達して、ネジ歯車４２４ａ，４２４ｂを回転させる。この結果、ワイパ４３２が、ネジ歯車４２４ａ，４２４ｂに螺合されている取付台４３１とともに後方へと移動する。ワイパ４３２の上部が単位ヘッド３１１と接触する位置まで移動すると、ワイパ４３２は単位ヘッド３１１に押圧されて弾性変形する。この状態でさらにワイパ４３２が後方へ移動すると、ワイパ４３２の後面が、単位ヘッド３１１のノズル面３１１ａを摺動する。
【００７４】
このように行われるワイプにより、ノズル面３１１ａに付着したインク９が、ノズル面３１１ａに付着したゴミ等とともに除去される。これにより、正常なインク吐出が可能な状態となる。ワイパ４３２が最も後方の単位ヘッド３１１よりも後方まで移動すると、制御部８は、ワイパ駆動モータ４２１を停止する。これにより、ワイパ４３２および取付台４３１が停止する。なお、制御部８は、ワイパ４３２の位置を位置検出センサやロータリーエンコーダ等により検出する。
【００７５】
次いで、ステップＳ９０において、制御部８は、ワイパ４３２を初期位置に戻すよう制御する。具体的には、制御部８は、上下モータ４５を駆動させて、搬送部２とともにメンテナンスユニット４を下方の退避位置へと移動させる。この退避位置では、ワイパ４３２の上端部は、単位ヘッド３１１のノズル面３１１ａよりも下方に位置する。次いで、制御部８は、ワイパ駆動モータ４２１を駆動させて、ワイパ４３２を前方へと移動させ、図６に示した初期位置までワイパ４３２が移動すると、ワイパ駆動モータ４２１を停止させる。ここで、メンテナンスユニット４は退避位置に配置されているので、ワイパ４３２は、単位ヘッド３１１と接触することなく移動する。
【００７６】
そして、ステップＳ１００において、制御部８は、移動モータ４４を駆動させて、メンテナンスユニット４を図１において実線で示す待機位置まで移動させる。そして、制御部８は、上下モータ４５を駆動させて、搬送部２を図１に示す印刷位置へと移動させる。以上により、一連のメンテナンス動作が終了する。
【００７７】
以上説明したように本実施の形態によれば、メンテナンス動作において、まずパージ動作により、ノズル面３１１ａにおいてノズル１６をインク９で覆う擬似キャップ状態を形成し、その状態でインクジェットヘッド３１の吐出駆動（フラッシング動作）を行う。これにより、インクやインクミストの飛散が抑えられ、装置内の汚染を抑制することができる。
【００７８】
また、単位ヘッド３１１を覆うキャップや吸引ポンプ等の、フラッシング動作で吐出されるインクやインクミストを吸引回収するための構成を設ける必要がなく、装置構成の複雑化および大型化を招くことなく、装置内の汚染を抑制することができる。
【００７９】
なお、上記実施の形態では、パージ動作におけるインク経路の加圧を終了してから、インクジェットヘッド３１の吐出動作を行ったが、吐出動作を開始させた後も、インク経路の加圧を継続するようにしてもよい。例えば、所定回数の吐出動作を終了するまでインク経路の加圧を継続してもよい。
【００８０】
擬似キャップ状態でインクジェットヘッド３１を吐出駆動しているとき、吐出駆動によってノズル１６からインクが出て、擬似キャップを形成するインク量が多くなって、ノズル面３１１ａから垂れ落ちてしまうおそれがある。インク９が垂れ落ちてノズル１６を覆うインク９（擬似キャップ）がなくなってしまうと、図１８のように、吐出駆動により通常のフラッシング動作時と同様にインクが吐出されてしまう。こうなると、インクやインクミストが飛散して装置内の汚染を招く。
【００８１】
そこで、吐出動作を開始させた後もインク経路の加圧を継続すれば、上記のようにインクが垂れ落ちても、インク経路の加圧によりノズル１６から押し出されるインクがノズル面３１１ａに供給され続けるので、擬似キャップ状態を維持できる。これにより、インクやインクミストの飛散が抑えられ、装置内の汚染を抑制することができる。
【００８２】
また、インクジェットヘッド３１の吐出動作を行う際、通常の印刷時の吐出動作を行う場合よりも高い圧力をノズル１６に加えるようにインクジェットヘッド３１を駆動してもよい。
【００８３】
前述した図１５の波形は、通常の印刷時にヘッド駆動部６が用いる駆動波形（通常波形）である。これに対し、ノズル１６により高い圧力を加えるためには、例えば、ヘッド駆動部６により、図２０に示すような波形の電圧を電極１９に印加する。
【００８４】
図２０の駆動波形では、図１５の通常波形のような拡張パルスＰ１と収縮パルスＰ２との間の休止時間を省略し、拡張パルスＰ１に連続して、正電圧ＶＡの収縮パルスＰ３を電極１９に印加する。これにより、インク室１５は、図１６の状態から直接、図１７の状態に移行する。このため、インク室１５内のインクが急激に加圧され、ノズル１６に高い圧力が加わる。この結果、通常の印刷時と同様の吐出動作では除去できない付着物等があって吐出の回復が困難な状態のインクジェットヘッド３１でも、高い圧力をノズル１６に加えることで付着物等を除去して吐出を回復することが可能となる。
【００８５】
なお、図２０に示した波形に限らず、通常波形を用いた場合よりもノズル１６に高い圧力を加えられる駆動波形であればどのようなものを用いてもよい。
【００８６】
上記実施の形態では、パージ動作により、インク経路を所定時間、加圧しているが、この加圧時間を、環境温度に応じて変動させてもよい。
【００８７】
環境温度が低温の場合は、インクの粘度が大きくなって、パージ動作時にインクが押し出されにくい。逆に、環境温度が高温の場合は、インクの粘度が小さくなり、パージ動作時にインクが押し出されやすい。そこで、環境温度が低くなるにつれて、パージ動作時の加圧時間が長くなるようにして、ノズル１６から押し出されるインク量が適量になるようにしてもよい。
【００８８】
また、ユーザが入力部７を操作することにより、パージ動作時の加圧時間を設定できるようにしてもよい。
【００８９】
上記実施の形態のメンテナンス時におけるインクジェットヘッド３１の吐出動作を行う時間の長さを、ユーザが入力部７を操作することにより設定できるようにしてもよい。この場合、制御部８は、設定された時間で可能な回数の吐出動作を行うようヘッド駆動部６を制御する。このようにすれば、ユーザが、印刷物を見て吐出不良の程度を判断し、その判断に基づいて、メンテナンス時の吐出動作の時間（回数）を設定できる。
【００９０】
上記実施の形態においては、ライン型のインクジェット印刷装置で説明したが、本発明はこれに限らず、ライン型以外のインクジェット印刷装置にも適用可能である。
【００９１】
また、上記実施の形態においては、インク循環型のインクジェット印刷装置で説明したが、インクを循環させない方式のインクジェット印刷装置にも本発明は適用可能である。
【００９２】
また、上記実施の形態においては、シェアモード型のインクジェットヘッドを用いたインクジェット印刷装置で説明したが、本発明はこれに限らず、他の方式のインクジェットヘッドを用いたインクジェット印刷装置にも適用可能である。
【符号の説明】
【００９３】
１  インクジェット印刷装置
２  搬送部
３  ヘッドユニット
４  メンテナンスユニット
５  インク循環機構
６  ヘッド駆動部
７  入力部
８  制御部
１６  ノズル
３１  インクジェットヘッド
５４  ポンプ
３１１  単位ヘッド
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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