(57)【要約】【課題】メンテナンス処理時のメニスカスを安定させつつ、メンテナンス処理に要する時間を短縮することが可能な液体噴射装置、及び、その制御方法を提供する。【解決手段】気泡除去用フラッシング駆動信号は、予め定められた規定数のフラッシングパルス群Ｐｇを発生する毎に一定時間フラッシング駆動パルスＤＰが含まれない休止区間Ｉｔを発生し、休止区間の時間Ｔｉが、０．８秒以上２０秒以下の範囲内に設定され、プリンターコントローラーは、気泡除去フラッシング処理において、フラッシングパルス群を構成する各フラッシング駆動パルスを圧電素子に対して連続的に印加することでノズルからインクを噴射させる１セットのフラッシングを行う毎に、休止区間によりフラッシング処理を一定時間休止する。【選択図】図５
2011110716.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
圧力室に通じるノズルを列設してなるノズル群を複数有し、圧力発生手段の駆動により前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドによる噴射動作を制御する制御手段とを備えた液体噴射装置であって、
前記制御手段は、前記圧力発生手段を駆動して液体流路中の気泡を除去するためのメンテナンスパルスを含むメンテナンス駆動信号を発生可能に構成され、
前記駆動信号は、予め定められた規定数のメンテナンスパルス群を発生する毎に一定時間メンテナンスパルスが含まれない休止区間を発生し、
前記休止区間の時間が、０．８秒以上２０秒以下の範囲内に設定され、
前記液体噴射ヘッドの噴射能力を回復させるためのメンテナンス処理において、前記メンテナンスパルス群を前記圧力発生手段に対して連続的に印加することで前記ノズルから液体を噴射させる１セットのメンテナンス処理を行う毎に、前記休止区間によりメンテナンス処理を一定時間休止することを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記ノズル群は、１つおきで並ぶノズル群からなる第１のノズル群グループと、当該第１のノズル群グループとは異なるノズル群からなる第２のノズル群グループとに分けられ、
前記制御手段は、前記第１のノズル群グループ又は前記第２のノズル群グループの一方に対して前記メンテナンスパルス群によりメンテナンス処理を実行している期間の少なくとも一部の期間において、他方に対しては前記休止区間によりメンテナンス処理を休止させ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】
前記メンテナンスパルス群を構成するメンテナンスパルスの数が多い程、前記休止区間の時間が長く設定されることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記メンテナンス処理において前記圧力発生手段に印加されるメンテナンスパルスの総数が少なくとも５０００以上であることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
圧力室に通じるノズルを列設してなるノズル群を複数有し、圧力発生手段の駆動により前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドによる噴射動作を制御する制御手段とを備えた液体噴射装置の制御方法であって、
前記圧力発生手段を駆動して液体流路中の気泡を除去するためのメンテナンスパルスを含むメンテナンス駆動信号が発生され、
前記駆動信号は、予め定められた規定数のメンテナンスパルス群を発生する毎に一定時間メンテナンスパルスが含まれない休止区間を発生し、
前記休止区間の時間が、０．８秒以上２０秒以下の範囲内に設定され、
前記液体噴射ヘッドの噴射能力を回復させるためのメンテナンス処理において、前記メンテナンスパルス群を前記圧力発生手段に対して連続的に印加することで前記ノズルから液体を噴射させる１セットのメンテナンス処理を行う毎に、前記休止区間によりメンテナンス処理を一定時間休止することを特徴とする液体噴射装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式プリンター等の液体噴射装置、及び、その制御方法に関するものであり、特に、液体噴射ヘッドの噴射能力を回復させるメンテナンス処理を行う液体噴射装置、及び、その制御方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、液体噴射装置は、ノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドを備え、この液体噴射ヘッドから各種の液体を噴射する装置である。この液体噴射装置の代表的なものとして、例えば、液体噴射ヘッドとしてのインクジェット式記録ヘッド（以下、単に記録ヘッドという）を備え、この記録ヘッドのノズルから液体状のインクを記録用紙等の記録媒体（着弾対象）に対して噴射・着弾させることで画像やテキスト等の記録を行うインクジェット式プリンター（以下、単にプリンターという。）等の画像記録装置を挙げることができる。
【０００３】
ここで、上記インクジェット式プリンター（以下、単にプリンターと略記する）を例に挙げると、このプリンターは、リザーバーから圧力室を通りノズルに至る一連のインク流路や、圧力室の容積を変動させるための圧力発生手段（例えば、圧電素子）等を有する記録ヘッドを搭載し、また、圧力発生手段を駆動するための駆動信号を発生する駆動信号発生手段等を備えている。そして、駆動信号に含まれる駆動パルスを圧電素子に印加して圧力室内のインクに圧力変動を生じさせ、この圧力変動を利用してノズルからインクを噴射するように構成されている。このようなプリンターでは、圧力室等のインク流路内に気泡が混入し、この気泡により圧力変化が吸収される等して、インクが噴射されなかったり（所謂ドット抜け）、噴射されたインクの飛翔方向が曲がったりする等の噴射不良が生じる場合がある。
【０００４】
このため、上記噴射不良を防止してインクの噴射を良好に維持するために、種々のメンテナンス処理に関する技術が提案されてきた。例えば、ノズルをキャップで一時的に封止して、この封止状態でキャップ内部を負圧にすると共に、噴射駆動パルスを圧電素子に印加して圧力室内のインクに圧力変動を生じさせてインクの空噴射を行い、増粘インクや気泡を強制的に排出させるクリーニング処理が行われている。しかしながら、上記のクリーニング処理を実行しても気泡を完全に除去することは困難であった。なお、空噴射とは、プリンターの本来の目的である記録媒体に対する画像等の印刷のためにインクを噴射することとは別に、記録ヘッドの噴射特性を正常な状態に回復することを目的としてインクを噴射することである。
【０００５】
そこで、この種のプリンターでは、上記のクリーニング処理とは別に、ノズルからインクを強制的に噴射させるメンテナンス処理としてフラッシング処理を行っている。具体的には、上記のクリーニング処理を行った後や、インクカートリッジを交換した時の初期充填を行った後、或いは、印刷動作中（記録動作中）において所定の印刷単位毎、例えば一定時間印刷する毎、所定回数のパス（記録ヘッドの走査）を行う毎、又は、所定のページ数を印刷する毎に、記録媒体から外れた位置にあるインク受け部材まで記録ヘッドを移動させ、その位置でインクを繰り返し空噴射させるようにしている。このフラッシング処理には、ノズル近傍で増粘したインクを排出することを主な目的としてインクを空噴射させる増粘インク排出用フラッシング処理の他に、インク中の気泡を除去することに主眼を置いた気泡除去フラッシング処理等がある（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−７３０７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の気泡除去フラッシング処理によって十分な気泡排出効果を得るためには、１つのノズルあたり１回の噴射をフラッシングセグメントと呼ばれるフラッシング単位として、数千〜数万セグメントの噴射動作を行う必要がある。そして、この数千〜数万セグメントのフラッシング処理を途中で休止させることなく一度に連続的に実行すると、メニスカスの振動が不安定になって、ノズルから噴射されるインクの飛翔曲がりが生じたり霧状のインクミストが生じてノズル面に付着したりする虞があった。ノズル面にインクが付着すると、ノズルから噴射されるインクの飛翔曲がり等の噴射不良の原因となる場合もある。
【０００８】
また、記録ヘッドが複数のノズル列（ノズル群）を有する場合、１ノズル列ずつ気泡除去フラッシング処理を行う構成では、その分、メンテナンスに要する時間が長くなってしまう問題があった。その一方で、全てのノズル列に対して同時に気泡除去フラッシング処理を行う構成では、連続して多量のインクが噴射されるので、隣り合うノズル列間に気流が発生する。そして、噴射されたインクの一部がミストとなってこの気流に乗り、記録ヘッドのノズル面に付着する虞があった。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、メンテナンス処理時のメニスカスを安定させつつ、メンテナンス処理に要する時間を短縮することが可能な液体噴射装置、及び、その制御方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明は、上記目的を達成するために提案されたものであり、圧力室に通じるノズルを列設してなるノズル群を複数有し、圧力発生手段の駆動により前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドによる噴射動作を制御する制御手段とを備えた液体噴射装置であって、
前記制御手段は、前記圧力発生手段を駆動して液体流路中の気泡を除去するためのメンテナンスパルスを含むメンテナンス駆動信号を発生可能に構成され、
前記駆動信号は、予め定められた規定数のメンテナンスパルス群を発生する毎に一定時間メンテナンスパルスが含まれない休止区間を発生し、
前記休止区間の時間が、０．８秒以上２０秒以下の範囲内に設定され、
前記液体噴射ヘッドの噴射能力を回復させるためのメンテナンス処理において、前記メンテナンスパルス群を前記圧力発生手段に対して連続的に印加することで前記ノズルから液体を噴射させる１セットのメンテナンス処理を行う毎に、前記休止区間によりメンテナンス処理を一定時間休止することを特徴とする。
なお、「気泡を除去する」とは、液体流路中の気泡を液体内に溶解させる現象を含め、ノズルからの液体の噴射によって液体と共に気泡をノズルから排出させる現象を意味する。
【００１１】
本発明によれば、１セットのメンテナンス処理が行われる毎に、メンテナンス処理が一定時間休止され、この休止区間では、休止時間がメニスカスの振動周期よりも十分に長い０．８秒以上２０秒以下の範囲内に設定されるので、ノズルにおけるメニスカスの振動が安定化される。このため、途中に休止区間を設けることなく一度にメンテナンス処理を実行する場合と比較して、液体の噴射が安定するので、ミスト等の発生が抑制される。その結果、液体噴射ヘッドのノズル面がミスト等によって汚染されることが防止される。
また、休止区間において、液体に対する気泡の溶解が促進される。これにより、気泡の排出性を向上させることができる。その結果、メンテナンス処理の時間短縮に寄与することができる。
さらに、メンテナンス処理時の液体の噴射によってノズルの周囲に液体が付着する場合があるが、休止区間を設けることによって、この間にノズルにおける噴射側に押し出されていたメニスカスが液体流路内の負圧により圧力室側に移動し、このメニスカスの移動に伴ってノズルの周囲に付着していた液体がノズル側に引き込まれていく。これにより、メンテナンス処理によるノズル面の汚れを可及的に抑制することができる。
【００１２】
また、上記実施形態において、前記ノズル群は、１つおきで並ぶノズル群からなる第１のノズル群グループと、当該第１のノズル群グループとは異なるノズル群からなる第２のノズル群グループとに分けられ、
前記制御手段は、前記第１のノズル群グループ又は前記第２のノズル群グループの一方に対して前記メンテナンスパルス群によりメンテナンス処理を実行している期間の少なくとも一部の期間において、他方に対しては前記休止区間によりメンテナンス処理を休止させる構成を採用することが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、１ノズル群ずつメンテナンス処理を行う構成と比較して、液体流路中の増粘液体や気泡をより効率良く除去することができ、メンテナンスに要する時間を削減することができる。
また、隣り合うノズル群同士で同時にメンテナンス処理が実行されないので、即ち、隣り合うノズル群同士で同時に液体が噴射されないので、隣接するノズル群の間で液体の噴射による気流が発生することが抑制され、噴射された液体の一部がミストとなってこの気流に乗ってノズル面に付着する不具合が防止される。
【００１４】
さらに、上記実施形態において、前記メンテナンスパルス群を構成するメンテナンスパルスの数が多い程、前記休止区間の時間が長く設定される構成を採用することが望ましい。
【００１５】
この構成によれば、メンテナンスパルス群を構成するメンテナンスパルスの数が多い程、１セットの噴射回数が多くなってその分メニスカスの振動が大きくなるが、休止区間の時間が長く設定されるので、メニスカスの振動を十分に収束させることができる。逆に、メンテナンスパルス群を構成するメンテナンスパルスの数が少ない程、休止区間の時間が短く設定されるので、メンテナンス処理に要する時間が無駄に長くなることが防止される。
【００１６】
また、上記実施形態において、前記メンテナンス処理において前記圧力発生手段に印加されるメンテナンスパルスの総数が少なくとも５０００以上であることが望ましい。
【００１７】
この構成によれば、圧力発生手段に印加されるメンテナンスパルスの総数が少なくとも５０００以上に設定されることで、メンテナンス処理によって十分な気泡排出効果が得られる。
【００１８】
また、本発明は、圧力室に通じるノズルを列設してなるノズル群を複数有し、圧力発生手段の駆動により前記圧力室内の液体に圧力変動を生じさせて前記ノズルから液体を噴射する液体噴射ヘッドと、該液体噴射ヘッドによる噴射動作を制御する制御手段とを備えた液体噴射装置の制御方法であって、
前記圧力発生手段を駆動して液体流路中の気泡を除去するためのメンテナンスパルスを含むメンテナンス駆動信号が発生され、
前記駆動信号は、予め定められた規定数のメンテナンスパルス群を発生する毎に一定時間メンテナンスパルスが含まれない休止区間を発生し、
前記休止区間の時間が、０．８秒以上２０秒以下の範囲内に設定され、
前記液体噴射ヘッドの噴射能力を回復させるためのメンテナンス処理において、前記メンテナンスパルス群を前記圧力発生手段に対して連続的に印加することで前記ノズルから液体を噴射させる１セットのメンテナンス処理を行う毎に、前記休止区間によりメンテナンス処理を一定時間休止することを特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】プリンターの構成を説明する斜視図である。
【図２】記録ヘッドの部分断面図である。
【図３】ノズルプレートの構成を説明する平面図である。
【図４】プリンターの電気的構成を説明するブロック図である。
【図５】気泡除去フラッシング用駆動信号の構成を説明する波形図である。
【図６】フラッシング用駆動パルスの構成を説明する波形図である。
【図７】気泡除去フラッシング処理について説明するタイミングチャートである。
【図８】休止時間に対するフラッシング効果について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。また、以下においては、本発明の液体噴射装置として、インクジェット式記録装置（以下、プリンター）を例に挙げて説明する。
【００２１】
図１は、このプリンター１の基本構成を説明する斜視図である。この図１に示すように、プリンター１は、ガイド軸２に取り付けられたキャリッジ３を有し、その下面には記録ヘッド４（本発明の液体噴射ヘッドの一種）が取り付けられている。また、このキャリッジ３の内部にはインクカートリッジを着脱可能に保持するカートリッジホルダー部が設けられている（何れも図示せず）。そして、キャリッジ３は、キャリッジモーター（パルスモーター）５の回転軸に接合された駆動プーリー６と遊転プーリー７との間に掛け渡されたタイミングベルト８に接続されており、キャリッジモーター５の駆動によって記録用紙９の幅方向（主走査方向）に移動する。即ち、キャリッジモーター５、駆動プーリー６、遊転プーリー７、及びタイミングベルト８によりキャリッジ移動機構５１（図４参照）が構成される。
【００２２】
上記のインクカートリッジは、インク（本発明の液体の一種）を貯留する貯留部材である。このインクは、インク溶媒中に色材を溶解或いは分散させたものであり、例えば、色材として顔料や染料が用いられ、インク溶媒として水が用いられる。そして、このインクカートリッジがカートリッジホルダー部に装着されると、カートリッジホルダー部に設けられたインク供給針（図示せず）がインクカートリッジ内に挿入される。このインク供給針は記録ヘッド４のインク流路（液体流路の一種。）に連通されているため、インク供給針が挿入されると、インクカートリッジ内のインクが記録ヘッド４内に供給可能な状態になる。なお、インクカートリッジとしては、プリンター本体（筐体）側に配置されてインク供給チューブを通じて記録ヘッド４に供給するタイプを採用することもできる。
【００２３】
また、ガイド軸２の下方には、プラテン１１が設けられている。このプラテン１１は、記録用紙９を下方から支持する板状部材である。このプラテン１１にはスポンジ等の吸液部材１２が配設されている。また、この吸液部材１２よりも紙送り上流側には、ガイド軸２と平行に紙送りローラー１３が配置されている。この紙送りローラー１３は、記録用紙９の搬送時において、紙送りモーター１４（ステッピングモーター又はＤＣモーター）からの駆動力によって回転される。即ち、紙送りローラー１３及び紙送りモーター１４により紙送り機構５２（図４参照）が構成される。
【００２４】
キャリッジ３の移動範囲内であってプラテン１１よりも外側の位置には、ホームポジションが設定されている。記録ヘッド４は、待機状態においてホームポジションに位置付けられる。このホームポジションには、記録ヘッド４のノズル形成面を払拭するためのワイパー機構１５と、非記録状態においてノズル形成面を封止可能なキャッピング機構１６とがガイド軸２に沿って横並びに配設されている。
【００２５】
図２に示すように、記録ヘッド４は、圧力発生ユニット１８と流路ユニット１９とから構成されており、これらを重ね合わせた状態で一体化してある。圧力発生ユニット１８は、圧力室２１を区画するための圧力室プレート２２、供給側連通口２６及び第１連通口２８ａを開設した連通口プレート２３、及び、圧電素子２４を実装した振動板２５と、を積層し、焼成等により一体化することで構成されている。また、流路ユニット１９は、供給口２７や第２連通口２８ｂを形成した供給口プレート２９、リザーバー３０や第３連通口２８ｃを形成したリザーバープレート３１、及び、ノズル３２が形成されたノズルプレート３３からなるプレート部材を積層状態で接着することで構成されている。
【００２６】
圧力室２１とは反対側となる振動板２５の外側表面には、各圧力室２１にそれぞれ対応した状態で複数の圧電素子２４が配設される。例示した圧電素子２４は撓み振動モードの振動子であり、駆動電極２４ａと共通電極２４ｂとによって圧電体２４ｃを挟んで構成されている。そして、圧電素子２４の駆動電極に駆動信号（駆動パルス）が印加されると、駆動電極２４ａと共通電極２４ｂとの間には電位差に応じた電場が発生する。この電場は圧電体２４ｃに付与され、圧電体２４ｃが付与された電場の強さに応じて変形する。即ち、駆動電極２４ａの電位を高くする程、圧電体層２０ｃは電場と直交する方向に収縮し、圧力室２１の容積を少なくするように振動板２５を変形させる。
【００２７】
図３は、上記ノズルプレート３３の構成を説明する平面図である。ノズルプレート３３は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル３２を列状に穿設した金属製の薄いプレートである。本実施形態において、このノズルプレート３３は、ステンレス製の板材によって作製され、複数（例えば、１８０個）のノズル３２から構成されるノズル列（本発明におけるノズル群の一種。）を複数有している。そして、本実施形態における記録ヘッド４は、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）、ブラック（Ｋ）の合計４種類のインクを噴射可能に構成されており、第１ノズル列Ａから第４ノズル列Ｄまでの合計４列のノズル列が、各色に対応させてノズルプレート３３に形成されている。各ノズル列は、１つおきで並ぶノズル列Ａ，Ｃからなる第１のノズル列グループ（ノズル群グループ）と、当該第１のノズル列グループとは異なるノズル列Ｂ，Ｄからなる第２のノズル列グループとに分けられている。そして、後述するように、メンテナンス処理（気泡除去フラッシング処理）が、ノズル列グループ毎に交互に行われるように構成されている。
【００２８】
図４はプリンター１の電気的な構成を示すブロック図である。このプリンター１は、プリンターコントローラー３５とプリントエンジン３６とで概略構成されている。プリンターコントローラー３５は、本発明における制御手段に相当し、記録ヘッド４の圧電素子２４を駆動するための駆動パルスを含む駆動信号を発生し、当該駆動パルスの電位変化によって圧電素子２４を変形駆動させる。このプリンターコントローラー３５は、ホストコンピュータ等の外部装置からの印刷データ等が入力される外部インターフェース（外部Ｉ／Ｆ）３７と、各種データ等を記憶するＲＡＭ３８と、各種データ処理のための制御ルーチン等を記憶したＲＯＭ３９と、各部の制御を行う制御部４１と、クロック信号を発生する発振回路４２と、記録ヘッド４へ供給する駆動信号を発生する駆動信号発生回路４３と、印刷データをドット毎に展開することで得られる画素データや駆動信号等を記録ヘッド４に出力するための内部インターフェース（内部Ｉ／Ｆ）４５と、を備えている。
【００２９】
制御部４１は、記録ヘッド４の動作を制御するためのヘッド制御信号を記録ヘッド４に出力したり、駆動信号を生成させるための制御信号を駆動信号発生回路４３に出力したりする。制御部４１は、記録ヘッド４の走査位置に応じてリニアエンコーダー５３から出力されるエンコーダーパルスＥＰからタイミングパルスＰＴＳを生成するタイミングパルス生成手段としても機能する。このタイミングパルスＰＴＳは、駆動信号発生回路４３が発生する駆動信号の発生開始タイミングを規定する信号である。駆動信号発生回路４３は、このタイミングパルスＰＴＳを受信する毎に駆動信号を出力する。換言すると、駆動信号は、タイミングパルスＰＴＳで区切られる単位周期で繰り返し発生される。また、制御部４１は、タイミングパルスＰＴＳに同期して、ラッチ信号ＬＡＴやチェンジ（チャンネル）信号ＣＨを記録ヘッド４に出力する。ラッチ信号ＬＡＴは、駆動信号の単位周期Ｔの開始タイミングを規定する信号であり、チェンジ信号ＣＨは、駆動信号に含まれる駆動パルスの供給開始タイミングを規定する。
【００３０】
駆動信号発生回路４３は、記録用紙９等の記録媒体（着弾対象）に対してインクを噴射して画像等を記録するための駆動パルスを含む駆動信号を発生する。また、本実施形態における駆動信号発生回路４３は、メンテナンスパルス（フラッシング駆動パルス）を含む複数のメンテナンス用駆動信号（気泡排出フラッシング用駆動信号）を発生可能に構成されている。このメンテナンス用駆動信号を用いたメンテナンス処理の詳細については後述する。
【００３１】
次に、プリントエンジン３６側の構成について説明する。プリントエンジン３６は、記録ヘッド４と、キャリッジ移動機構５１と、紙送り機構５２と、リニアエンコーダー５３と、から構成されている。記録ヘッド４は、シフトレジスター（ＳＲ）４６、ラッチ４７、デコーダー４８、レベルシフター（ＬＳ）４９、スイッチ５０、及び圧電素子２４を、各ノズル２７に対応させて複数備えている。プリンターコントローラー３５からの画素データ（ＳＩ）は、発振回路４２からのクロック信号（ＣＫ）に同期して、シフトレジスター４６にシリアル伝送される。
【００３２】
シフトレジスター４６には、ラッチ４７が電気的に接続されており、プリンターコントローラー３５からのラッチ信号（ＬＡＴ）がラッチ４７に入力されると、シフトレジスター４６の画素データをラッチする。このラッチ４７にラッチされた画素データは、デコーダー４８に入力される。このデコーダー４８は、２ビットの画素データを翻訳してパルス選択データを生成する。本実施形態におけるパルス選択データは、合計２ビットのデータによって構成されている。
【００３３】
そして、デコーダー４８は、ラッチ信号（ＬＡＴ）又はチェンジ信号（ＣＨ）の受信を契機にパルス選択データをレベルシフター４９に出力する。この場合、パルス選択データは、上位ビットから順にレベルシフター４９に入力される。このレベルシフター４９は、電圧増幅器として機能し、パルス選択データが「１」の場合、スイッチ５０を駆動できる電圧、例えば数十ボルト程度の電圧に昇圧された電気信号を出力する。レベルシフター４９で昇圧された「１」のパルス選択データは、スイッチ５０に供給される。このスイッチ５０の入力側には、駆動信号発生回路４３からの駆動信号ＣＯＭが供給されており、スイッチ５０の出力側には、圧電素子２４が接続されている。
【００３４】
そして、パルス選択データは、スイッチ５０の作動、つまり、駆動信号中の駆動パルスの圧電素子２４への供給を制御する。例えば、スイッチ５０に入力されるパルス選択データが「１」である期間中は、スイッチ５０が接続状態になって、対応する駆動パルスが圧電素子２４に供給され、この駆動パルスの波形に倣って圧電素子２４の電位レベルが変化する。一方、パルス選択データが「０」である期間中は、レベルシフター４９からはスイッチ５０を作動させるための電気信号が出力されない。このため、スイッチ５０は切断状態となり、圧電素子２４へは駆動パルスが供給されない。
【００３５】
次に、上記の構成において、記録ヘッド４の噴射能力を回復させるためのメンテナンス処理について説明する。
この種のプリンターでは、当該プリンターに新たに装着されたインクカートリッジ内のインクを記録ヘッドのインク流路に初期充填する際などにおいて、インクに空気（気泡）が混入する場合がある。そして、インクが充填されてから時間の経過と共に徐々にインク中に空気が溶解していき、最終的には飽和状態となる。このように空気が飽和状態まで溶解したインクを、適宜、飽和インクと呼ぶ。このような飽和インクでは、温度が高くなるほど溶解度が低下するので、印刷処理中にノズルから連続的にインクを噴射して圧力変動を繰り返したり、インクの温度が上昇したりすると、インク中に溶解していた空気が気泡となって現れ、インク流路内に蓄積していく。インク流路内に滞留する気泡はインクを噴射する際の圧力変化を吸収してしまい、これにより、上記の噴射不良が生じる虞がある。
【００３６】
このため、本発明に係るプリンター１では、記録ヘッド４を正常な状態、即ち、噴射不良を防止してノズル３２からのインクの噴射が適切に行われる状態に回復させるために、メンテナンス処理として気泡除去フラッシング処理を行う。この気泡除去フラッシング処理では、記録媒体に対して画像等の印刷を行うことを目的としてインクを噴射する印刷処理とは別に、後述するフラッシング駆動パルスを圧電素子２４に印加してノズル３２からインクを空噴射させることで、インクと共に気泡を排出させる。この気泡除去フラッシング処理は、例えば、プリンター１に新たに装着されたインクカートリッジのインクを記録ヘッド４内部に充填した後や、印刷処理中において一定の処理単位毎などに実行される。
【００３７】
図５は、気泡除去フラッシング処理で用いられる気泡除去フラッシング用駆動信号ＣＯＭを説明する図である。本実施形態において、プリンターコントローラー３５の駆動信号発生回路４３は、２つの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２を発生するように構成されている。第１駆動信号ＣＯＭ１は、上記の第１のノズル列グループ（ノズル列Ａ，Ｃ）に属する各ノズル３２に対応する圧電素子２４を駆動するための駆動信号である。また、第２駆動信号ＣＯＭ２は、第２のノズル列グループ（ノズル列Ｂ，Ｄ）に属する各ノズル３２に対応する圧電素子２４を駆動するための駆動信号である。
【００３８】
これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２には、連続した複数のフラッシング駆動パルスＤＰ（本発明におけるメンテナンスパルスに相当）から構成されるフラッシングパルス群Ｐｇ（本発明におけるメンテナンスパルス群に相当）と、一定時間フラッシング駆動パルスＤＰが生じない休止区間Ｉｔと、が含まれる。一組のフラッシングパルス群Ｐｇは、例えば、１０００個のフラッシング駆動パルスＤＰから構成され、各フラッシング駆動パルスＤＰは、例えば、２ｋＨｚの周波数で発生される。また休止要素Ｉｔは、後述する基準電位ＶＢで一定な部分である。この休止要素Ｉｔの時間（休止時間）Ｔｉは、フラッシングパルス群Ｐｇを構成するフラッシング駆動パルスＤＰの数に応じて、０．８秒以上２０秒以内の値に設定される。例えば、フラッシング駆動パルスＤＰの数が少ないほど休止時間Ｔｉが短く設定される一方、フラッシング駆動パルスＤＰの数が多いほど休止時間Ｔｉが長く設定される。休止時間Ｔｉは、メニスカスの振動周期Ｔｍ（例えば、０．１秒）よりも十分に長く、この休止期間においてフラッシングによるメニスカスの振動が十分に減衰される。そして、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２では、互い違いとなるように上記フラッシングパルス群Ｐｇと休止要素Ｉｔが交互に発生される。即ち、駆動信号ＣＯＭ１でフラッシングパルス群Ｐｇが発生されている期間においては、駆動信号ＣＯＭ２で休止要素Ｉｔが発生され、駆動信号ＣＯＭ１で休止要素Ｉｔが発生されている期間においては、駆動信号ＣＯＭ２でフラッシングパルス群Ｐｇが発生される。
【００３９】
図６は、フラッシングパルス群Ｐｇを構成するフラッシング駆動パルスＤＰの構成を説明する波形図である。なお、同図において横軸は時間、縦軸は電位を示す。また、駆動パルスの電位変化の基準となる電位、或いは、上記休止要素Ｉｔにおける電位である基準電位ＶＢは、圧電素子２４が圧力室２１側に変位可能な範囲で変位して圧力室２１を収縮させた状態に対応する電位（収縮電位）に調整されている。さらに、膨張電位ＶＬは、圧電素子２４が圧力室２１とは反対側に変位可能な範囲の最大限に変位して圧力室２１を膨張させた状態に対応する電位（膨張電位）である。
【００４０】
フラッシング駆動パルスＤＰは、プリンター１の本来の目的として記録用紙９等の記録媒体にインクを噴射して画像等を記録するための通常の駆動パルスと比較して、圧電素子２４を駆動したときに圧力室２１内に生じる圧力変動が可能な限り大きくなるように設定された駆動パルスであり、これによりインク流路内の気泡に対してより確実に圧力変化を付与することができ、以て当該気泡の排出性が高められている。このフラッシング駆動パルスＤＰは、基準電位ＶＢ（収縮電位）から膨張電位ＶＬまでマイナス側（第１の方向）に電位が変化して圧力室２１を膨張させる膨張要素Ｐ１１と、膨張電位ＶＬを一定時間維持する膨張維持要素Ｐ１２（ホールド要素）と、膨張電位ＶＬから基準電位ＶＢまでプラス側（第２の方向）に電位が変化して圧力室２１を急激に収縮させる収縮要素Ｐ１３と、から構成される。
【００４１】
このフラッシング駆動パルスＤＰが圧電素子２４に印加されると、まず、膨張要素Ｐ１１によって圧電素子２４は圧力室２１から離隔する方向に撓み、これにより圧力室２１が基準電位ＶＢに対応する収縮容積から膨張電位ＶＬに対応する膨張容積まで膨張する。この膨張により、ノズル３２におけるメニスカスが圧力室２１側に大きく引き込まれる。そして、この圧力室２１の膨張状態は、膨張維持要素Ｐ１２の供給期間中に亘って維持される。その後、収縮要素Ｐ１３が印加されることで圧電素子２４が圧力室２１側に撓む。この圧電素子２４の変位により、圧力室２１は膨張容積から収縮容積まで急激に収縮される。この圧力室２１の急激な収縮により圧力室２１内のインクが加圧され、ノズル３２からインクが噴射される。
【００４２】
フラッシングタイミングが到来すると、プリンターコントローラー３５は、キャリッジ移動機構５１を制御して、記録ヘッド８をキャッピング機構１６上或いはプラテン１１の端部領域に設定されたフラッシングポイント上まで移動させ、この状態で気泡除去フラッシング処理（メンテナンス処理に相当）を実行する。この気泡除去フラッシング処理では、フラッシングパルス群Ｐｇを構成する各フラッシング駆動パルスＤＰを圧電素子２４に連続的に印加することにより、圧力室２１内のインクに印刷処理時や他のフラッシング処理時よりも強い圧力変動を付与することで、キャッピング機構１６のキャップ部材などのフラッシングポイントに対してノズル３２からインクを空噴射させるフラッシングが行われる。この気泡除去フラッシング処理による比較的大きい（印刷処理における噴射時の圧力変化と比較して大きい）圧力変化が、記録ヘッド４のインク流路内に滞留している気泡に対して作用する。このような強い圧力変化を繰り返すことで、インク流路中の気泡がインク内に溶け込むことが促進される。これにより、インク流路中に滞留していた気泡をインクと共にノズル３２から容易に排出することができる。
【００４３】
図７は、気泡除去フラッシング処理について説明するタイミングチャートである。同図において、フラッシング区間は、１組のフラッシングパルス群Ｐｇに属する各フラッシング駆動パルスＤＰが圧電素子２４に順次印加されることによって、フラッシング駆動パルスＤＰの数に対応した回数のインクがノズル３２から空噴射されて１セットのフラッシングが行われる区間である。１つのフラッシング駆動パルスＤＰによりノズル３２から１回だけインクが噴射されるフラッシングの単位をフラッシングセグメントと呼び、本実施形態において１０００フラッシングセグメントのフラッシングが１セットとなっている。また、休止区間は、駆動信号ＣＯＭにおける休止要素Ｉｔに対応する区間である。この休止区間においては、圧電素子２４の駆動が停止（基準電位ＶＢに対応する変位状態で停止）されるので、圧力室２１内には、圧電素子２４の変位に基づく圧力変化は生じない。
【００４４】
この気泡除去フラッシング処理において、プリンターコントローラー３５は、第１のノズル列グループ（ノズル列Ａ，Ｃ）に対しては上記第１駆動信号ＣＯＭ１を用いてフラッシングを行い、第２のノズル列グループ（ノズル列Ｂ，Ｄ）に対しては上記第２駆動信号ＣＯＭ２を用いてフラッシングを行う。そして、上述したように、各駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２では、互い違いとなるように上記フラッシングパルス群Ｐｇと休止要素Ｉｔが交互に発生されるので、図７に示すように、第１のノズル列グループが、１セットのフラッシングを行っている間（フラッシング区間）の少なくとも一部の期間では、第２のノズル列グループは休止区間となり、フラッシング処理が休止される（非フラッシング状態）。各ノズル列グループでは、１セットのフラッシングが行われる毎に、休止時間Ｔｉだけフラッシングが一定時間休止される。そして、１つのノズル３２あたり、トータルで５セットから１０セットのフラッシングが、セット毎に休止区間を入れつつ実行される。即ち、各ノズル３２に対して、合計５０００フラッシングセグメントから１００００フラッシングセグメントのフラッシングが行われることになる。フラッシングセグメントを少なくとも５０００以上に設定することで、メンテナンス処理によって十分な気泡排出効果が得られる。
【００４５】
ここで、図８は、休止時間Ｔｉに対する気泡除去フラッシング処理の効果の度合いを示す図である。休止時間Ｔｉが０．８秒よりも短い場合、液体に対する気泡の溶解が促進される時間が採れず、また、メニスカスの安定性も確保し難くなるため、気泡排出効果が低下する虞がある。また、休止時間Ｔｉが２０秒よりも長い場合、ノズル３２からインクの溶媒の蒸発が進んでインクが増粘し、これによりインクが正常に噴射されなくなる虞がある。したがって、休止時間Ｔｉを０．８秒以上２０秒以下に設定することで、気泡除去フラッシング処理の効果を高めることができる。
また、フラッシングパルス群Ｐｇを構成するフラッシング駆動パルスＤＰの数が多い程、１セットの噴射回数が多くなってその分メニスカスの振動が大きくなるが、その分、休止時間Ｔｉが長く設定されるので、メニスカスの振動を十分に収束させることができる。逆に、フラッシングパルス群Ｐｇを構成するフラッシング駆動パルスＤＰの数が少ない程、休止時間Ｔｉが短く設定され、気泡除去フラッシング処理に要する時間が無駄に長くなることが防止される。
【００４６】
このように１セットのフラッシングが行われる毎に、フラッシングを一定時間休止することにより、休止区間では、休止時間Ｔｉがメニスカスの振動周期Ｔｍよりも十分に長く設定されるので、ノズル３２におけるメニスカスの振動が安定化される。このため、途中に休止区間を設けることなく一度に気泡除去フラッシング処理を実行する場合と比較して、インクの噴射が安定するので、インクミスト等の発生が抑制される。その結果、記録ヘッド４のノズル面（ノズルプレート３３）がミスト等によって汚染されることが防止される。
【００４７】
また、常に圧力変化を付与するよりも、圧力変化を一時的に中止して静止時間を置いた方がインクに対する気泡の溶解が促進されると考えられる。したがって、この休止区間を設けることにより、気泡の排出性を向上させることができる。その結果、メンテナンス処理時間の短縮に寄与することができる。
【００４８】
さらに、フラッシング時のインクの噴射によってノズル３２の周囲にインクが付着する場合があるが、休止区間を設けることによって、この間にノズル３２における吐出側に押し出されていたメニスカスがインク流路内の負圧により圧力室２１側に移動し、このメニスカスの移動に伴ってノズル３２の周囲に付着していたインクがノズル３２に引き込まれていく。これにより、フラッシング処理によるノズル面の汚れを可及的に抑制することができる。
【００４９】
本実施形態では、複数のノズル列Ａ〜Ｄが第１のノズル列グループと第２のノズル列グループとに分けられ、第１のノズル列グループ又は第２のノズル列グループの一方に対して気泡除去フラッシング処理を実行している期間の少なくとも一部の期間において、他方に対しては休止区間としてフラッシング処理を休止させる構成を採用しているので、１ノズル列ずつ気泡除去フラッシング処理を行う構成と比較して、インク流路中の増粘インクや気泡をより効率良く除去することができ、メンテナンスに要する時間を削減することができる。また、隣り合うノズル列同士の同時フラッシングを避けることができる。これにより、隣接ノズル列間で気流が発生することが抑制され、噴射されたインクの一部がミストとなってこの気流に乗って記録ヘッド４のノズルプレート３３に付着する不具合が防止される。
【００５０】
なお、上記各実施形態では、圧力発生手段として、所謂撓み振動型の圧電素子２４を例示したが、これには限られず、例えば、所謂縦振動型の圧電素子を採用することも可能である。この場合、例示した駆動信号に関し、電位の変化方向、つまり上下が反転した波形となる。
【００５１】
さらに、以上では、液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター１を例に挙げて説明したが、本発明は、気泡の残留が問題となる他の液体噴射装置にも適用することができる。例えば、液晶ディスプレー等のカラーフィルターを製造するディスプレー製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレーやＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極を形成する電極製造装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置，ごく少量の試料溶液を正確な量供給するマイクロピペットにも適用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１…プリンター，４…記録ヘッド，１６…キャッピング機構，２１…圧力室，２４…圧電素子，３２…ノズル，３５…プリンターコントローラー，５１…キャリッジ移動機構，５２…紙送り機構
【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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