(57)【要約】【課題】ノズル内に固着しやすい液体を噴射する構成においても、当該固着物をメンテナンス処理においてノズルから排出させることが可能な液体噴射装置を提供する。【解決手段】  制御手段は、ノズル３７の内壁に固着した固着インクＩｓを当該ノズル３７から排出させることを目的とする固化物排出フラッシング処理において、ノズルから噴射されるインクが途切れることなく連続する間隔でフラッシング用駆動パルスを圧電素子に連続的に印加させる。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルに連通する圧力室、及び、該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の作動によって前記ノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
前記ノズルから液体を噴射させるメンテナンス駆動波形を発生させる駆動波形生成手段と、
前記液体噴射ヘッドのノズルからの液体の噴射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、前記ノズルから固化物を排出させることを目的とするメンテナンス処理において、前記ノズルから噴射される液体が途切れることなく連続する間隔で前記メンテナンス駆動波形を前記圧力発生手段に印加させることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記圧力発生手段に対する前記メンテナンス駆動波形の印加周波数が、４０ｋＨｚ以上であり、より望ましくは４５ｋＨｚ以上であ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】
メンテナンス処理の継続時間が、少なくとも５０〔ｍｓ〕以上であ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】
着弾対象に着弾した前記液体の硬化を促進させる硬化手段を有す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】
前記液体は、熱可塑性樹脂粒子を含み、５０℃における粘度が２．１ｍＰａ・ｓ以上である液体であり、
硬化手段は、前記着弾対象を加熱する加熱手段であることを特徴とする請求項４に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
前記制御手段は、着弾対象に対する液体の噴射処理の継続時間が予め設定された閾値以上となった場合に、前記メンテナンス処理を実行させることを特徴とする請求項６に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
前記ノズルから噴射される前記液体の噴射不良を検出可能な検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段によって噴射不良が検出された場合に、前記メンテナンス処理を実行させることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項８】
前記液体噴射ヘッドのノズル面を払拭するワイピング手段を備え、
該ワイピング手段は、前記メンテナンス処理が実行された後に前記ノズル面の払拭を実行することを特徴とする請求項１から請求項７の何れか一項に記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット式記録装置などの液体噴射装置に関し、特に、駆動信号に含まれる駆動波形を圧力発生手段に印加することにより当該圧力発生手段を駆動させ、ノズルに連通する圧力室内の液体に圧力変動を生じさせることでノズルから液体を噴射させる液体噴射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液体噴射装置は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（吐出）する装置である。この液体噴射装置としては、例えば、インクジェット式プリンターやインクジェット式プロッター等の画像記録装置があるが、最近ではごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を活かして各種の製造装置にも応用されている。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタを製造するディスプレイ製造装置，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極形成装置，バイオチップ（生物化学素子）を製造するチップ製造装置に応用されている。そして、画像記録装置用の記録ヘッドでは液状のインクを噴射し、ディスプレイ製造装置用の色材噴射ヘッドではＲ（Red）・Ｇ（Green）・Ｂ（Blue）の各色材の溶液を噴射する。また、電極形成装置用の電極材噴射ヘッドでは液状の電極材料を噴射し、チップ製造装置用の生体有機物噴射ヘッドでは生体有機物の溶液を噴射する。
【０００３】
ここで、上記プリンターは、近年では、一般的な家庭用のプリンターで用いられる印刷用紙等の記録媒体よりも大きな記録媒体、例えば、野外広告等に印刷する用途に用いられる場合がある。この場合の記録媒体としては、耐候性を重視して、例えば塩化ビニールから成る樹脂フィルム、又は、ターポリンと呼ばれるポリエステル繊維の織物を合成樹脂でコーティング或いはラミネートしたものが用いられる。そして、これらの記録媒体に対する印刷・記録に用いられるインクとしては、熱可塑性樹脂粒子を含むインク（以下、樹脂インクとも呼ぶ）が用いられる場合がある（例えば、特許文献１参照）。この樹脂インクは、記録媒体上で固化すると強固な樹脂膜を形成するため、水系のインクと比較して耐擦過性・耐候性に優れ、野外広告等の印刷に好適である。
【０００４】
ところで、上記の樹脂フィルム等の疎水性の記録媒体に対して樹脂インクを噴射して画像等を記録する場合、記録媒体上に着弾した樹脂インクを速やかに固化させて定着させるべく、プラテン上の記録媒体を加熱する加熱手段（プラテンヒーター）を設け、この加熱手段による記録紙の加熱により、記録媒体に着弾したインクの乾燥・定着を促す構成が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１０−２２１６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記の加熱手段で記録媒体を加熱する構成では、加熱手段からの熱が記録ヘッドに伝わることで、記録ヘッド内の樹脂インクの一部が固化するという問題があった。同様に、紫外線等の光を照射することで硬化する光硬化型インクを噴射する構成では、記録媒体上に着弾した当該インクを、硬化手段としての紫外線照射装置から紫外線を照射して固化させる際に、記録ヘッドのノズルにおけるメニスカスにも反射光等が当たり、これによりノズル内壁でインクが固化してしまう可能性がある。
特に、記録ヘッドのノズル近傍でインクが固化した場合、ノズルの内壁に固着したインクに起因してノズルから噴射されるインク滴の飛翔方向が意図しない方向に曲がってしまい、記録媒体上で目標とする位置から着弾位置がずれてしまうという問題があった。その結果、記録媒体に記録された画像等の画質が低下してしまう虞があった。
【０００７】
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、ノズル内に固着しやすい液体を噴射する構成においても、当該固着物をメンテナンス処理においてノズルから排出させることが可能な液体噴射装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の液体噴射装置は、上記目的を達成するために提案されたものであり、ノズルに連通する圧力室、及び、該圧力室内の液体に圧力変動を生じさせる圧力発生手段を有し、当該圧力発生手段の作動によって前記ノズルから液体を噴射可能な液体噴射ヘッドと、
前記ノズルから液体を噴射させるメンテナンス駆動波形を発生させる駆動波形生成手段と、
前記液体噴射ヘッドのノズルからの液体の噴射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、前記ノズルから固化物を排出させることを目的とするメンテナンス処理において、前記ノズルから噴射される液体が途切れることなく連続する間隔で前記メンテナンス駆動波形を前記圧力発生手段に印加させることを特徴とする。
【０００９】
本発明によれば、連続的に噴射された液体が途切れることなく一連に繋がるようにメンテナンス処理が実行されることで、このメンテナンス処理時に生じる比較的大きい圧をノズルの内壁に付着している不要物である固化物に対して作用させることができる。これにより、当該固化物をノズルから排出させ易くすることができる。このため、ノズル内で固着しやすい液体を使用する構成においても、固化物に起因する液体の飛翔曲がり等の不具合が生じることが低減される。その結果、記録画像の画質の劣化を抑制することが可能となる。
【００１０】
上記構成において、前記圧力発生手段に対する前記メンテナンス駆動波形の印加周波数が、４０ｋＨｚ以上であり、より望ましくは４５ｋＨｚ以上である構成を採用することが望ましい。
【００１１】
上記構成によれば、メンテナンス駆動波形の印加周波数が４０ｋＨｚ以上であれば、連続的に噴射された液体が互いに途切れることなく一連に繋がるようにすることが可能であり、望ましくは４５ｋＨｚ以上であれば、ノズル内の固化物の排出により効果的な流れを生じさせることが可能となる。
【００１２】
上記構成において、メンテナンス処理の継続時間が、少なくとも５０〔ｍｓ〕以上である構成を採用することが望ましい。
【００１３】
この構成によれば、メンテナンス処理の継続時間が、少なくとも５０〔ｍｓ〕以上であれば、メンテナンス処理によるノズル内の固化物の排出効果を生じさせやすくなる。
【００１４】
また、本発明は、着弾対象に着弾した前記液体の硬化を促進させる硬化手段を有する構成に好適である。
上記構成において、前記液体は、熱可塑性樹脂粒子を含み、５０℃における粘度が２．１ｍＰａ・ｓ以上である液体であり、
記録硬化手段は、前記着弾対象を加熱する加熱手段である構成を採用することができる。
【００１５】
上記構成において、前記制御手段は、着弾対象に対する液体の噴射処理の継続時間が予め設定された閾値以上となった場合に、前記メンテナンス処理を実行させる構成を採用することができる。
【００１６】
当該構成によれば、噴射処理の継続時間が閾値以上となった場合にメンテナンス処理が実行されるので、容易且つ確実に固化物に起因する液体の飛翔曲がり等の不具合を抑制することが可能となる。
【００１７】
また、前記ノズルから噴射される前記液体の噴射不良を検出可能な検出手段を備え、
前記制御手段は、前記検出手段によって噴射不良が検出された場合に、前記メンテナンス処理を実行させる構成を採用することもできる。
【００１８】
当該構成によれば、噴射不良が生じたときのみメンテナンス処理が実行されるので、不必要なメンテナンス処理を実行することが低減される。これにより、液体の消費を抑制することが可能となる。
【００１９】
また、前記液体噴射ヘッドのノズル面を払拭するワイピング手段を備え、
該ワイピング手段は、前記メンテナンス処理が実行された後に前記ノズル面の払拭を実行する構成を採用することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】プリンターの内部構成を説明する側方図である。
【図２】プリンターの内部構成を説明する正面図である。
【図３】プリンターの電気的な構成を説明するブロック図である。
【図４】噴射検査部による噴射状態の検査の原理を説明する模式図である。
【図５】記録ヘッドの内部構成を説明する断面図である。
【図６】ノズルからインクが噴射される様子を説明する模式図である。
【図７】記録処理中に実行されるメンテナンス処理の流れを説明するフローチャートである。
【図８】記録媒体の表面温度に対し固化物排出フラッシング処理の実行間隔を変えたときのインク飛翔曲がりの状態を示す表である。
【図９】フラッシング用駆動信号の一例を説明する波形図である。
【図１０】フラッシング用駆動パルスの構成の一例を説明する波形図である。
【図１１】第２の実施形態におけるメンテナンス処理の流れを説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
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。
【００２２】
図１は、プリンター１の内部構成を説明する側方図、図２は、プリンター１の内部構成を説明する正面図、図３は、プリンター１の電気的な構成を説明するブロック図である。なお、図１においてプラテン１２を断面で示してある。外部装置２は、例えばコンピューター、デジタルカメラ、携帯電話機などの電子機器である。この外部装置２は、プリンター１と無線又は有線で電気的に接続されており、プリンター１において後述する樹脂フィルム等に画像やテキストを印刷させるため、その画像等に応じた印刷データをプリンター１に送信する。
【００２３】
本実施形態におけるプリンター１は、プリンターコントローラー７とプリントエンジン１３とを有している。液体噴射ヘッドの一種である記録ヘッド６は、インクカートリッジ１７（液体供給源）を搭載したキャリッジ１６の底面側に取り付けられている。そして、当該キャリッジ１６は、キャリッジ移動機構４によってガイドロッド１８に沿って往復移動可能に構成されている。すなわち、プリンター１は、紙送り機構３によって樹脂フィルムやターポリン等の記録媒体Ｓ（着弾対象の一種）をプラテン１２上に順次搬送すると共に、記録ヘッド６を記録媒体Ｓの幅方向（主走査方向）に相対移動させながら当該記録ヘッド６のノズル３７（図４および図５等参照）からインク（樹脂インク。後述）を噴射させて、記録媒体Ｓ上に当該インクを着弾させることにより画像等を記録する。なお、インクカートリッジ１７がプリンターの本体側に配置され、当該インクカートリッジ１７のインクが供給チューブを通じて記録ヘッド６側に送られる構成を採用することもできる。
【００２４】
本実施形態におけるプリンター１のプラテン１２（支持部材の一種）は、記録媒体Ｓの搬送方向（副走査方向）に３つの部位に分かれている。具体的には、記録媒体Ｓに対してインクを噴射する際の記録ヘッド６のノズル面（ノズルプレート３１のインク噴射側の面）に対向する位置に配置されたメインプラテン１２ａと、メインプラテン１２ａよりも副走査方向の上流側（給紙側）に配置された上流側プラテン１２ｂと、メインプラテン１２ａよりも副走査方向の下流側（排紙側）に配置された下流側プラテン１２ｃと、により構成されている。そして、各プラテン６の内部には、加熱手段（或いは硬化手段）としてのプラテンヒーター１４が設けられている。具体的には、メインプラテン１２ａの内部にはメインヒーター１４ａが、上流側プラテン１２ｂの内部にはプレヒーター１４ｂが、下流側プラテン１２ｃの内部にはアフターヒーター（ポストヒーター）１４ｃが、それぞれ設けられている。これらのヒーター１４ａ〜１４ｃは、記録媒体Ｓを加熱することで当該記録媒体Ｓ上に着弾したインクの硬化・定着を促進する加熱手段或いは硬化手段である。各ヒーター１４ａ〜１４ｃは、記録媒体Ｓの種類や記録モード等に応じて個別に温度設定が可能となっている。
【００２５】
プラテン１２に対して主走査方向の一端側（図２右側）に外れた位置には、記録ヘッド６の待機位置であるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、一端側から順にキャッピング機構２０（キャッピング手段）および、ワイピング機構２２（ワイピング手段）が設けられている。また、ホームポジションとはプラテン１２を挟んで主走査方向の他端部（図２左側）には、フラッシング領域としてフラッシングボックス２３が設けられている。キャッピング機構２０は、例えば、エラストマー等の弾性部材からなるキャップ２５を有しており、当該キャップ２５を記録ヘッド６のノズル面（ノズルプレート３１）に対して当接させて封止した状態（キャッピング状態）あるいは当該ノズル面から離隔した待避状態に変換可能に構成されている。キャップ２５は、記録ヘッド６のノズル面と当接する側の面が開口したトレイ状に形成されており、ノズル面における全ノズルを被覆可能な大きさに設計されている。すなわち、ノズル面に複数のノズルからなるノズル列（ノズル群）が複数列設けられている場合には、キャッピング状態で全てのノズル列を被覆可能に構成されている。
【００２６】
プリンター５１の電源オフ時などの待機時には、記録ヘッド６のノズル面がキャッピング状態とされ、これにより、ノズルからのインク溶媒の蒸発が抑制される。また、図示は省略するが、キャッピング機構２０は、排液チューブと、この排液チューブの途中に設けられた吸引ポンプを備えている。排液チューブの一端は、キャップ２５に接続されており、また、その他端は、図示しない排液タンクに連通されている。そして、キャッピング機構２０は、ノズル面をキャップ２５によってキャッピングした状態で吸引ポンプを作動させることで、キャップ２５の封止空部内を負圧化させる。これにより、キャッピングされたノズル列のノズルから増粘インクや気泡などを排出させる所謂クリーニング処理を行うように構成されている。なお、キャッピング機構２０は、後述する噴射検査部１９の一部としても機能する。
【００２７】
ワイピング機構２２は、ワイパー２６を主走査方向に対して交差する方向（ノズル列方向あるいは副走査方向）に沿って移動可能に有しており、当該ワイパー２６を記録ヘッド６のノズル面に対して当接した状態あるいは当該ノズル面から離隔した待避状態に変換可能に構成されている。ワイパー２６は、種々の構成のものを採用することができるが、例えば、弾性を有するブレード本体の表面が布で被覆されたものからなる。ワイピング機構２２は、当該ワイパー２６をノズル面に当接させた状態で、ノズル列の一方から他方に向けて摺動させることでノズル面を払拭する。
【００２８】
フラッシングボックス２３は、記録媒体に対する記録処理とは関係なく記録ヘッド６のノズルからインクを強制的に噴射させるフラッシング処理の際に噴射されたインクを受けるトレイ状のインク受け部２７を有する。このインク受け部２７の位置は固定されている。インク受け部２７には、図示しない排液チューブの一端が接続されており上記の排液タンクに連通されている。また、排液チューブの途中には吸引ポンプが設けられており、この吸引ポンプを作動させることで、インク受け部２７内のインクが、排液チューブを通じて排液タンクに排出される。
【００２９】
プリンターコントローラー７は、プリンターの各部の制御を行う制御ユニットである。本実施形態におけるプリンターコントローラー７は、インターフェース（Ｉ／Ｆ）部８と、制御部９と、記憶部１０と、駆動信号生成部１１と、を有する。インターフェース部８は、外部装置２からプリンター１へ印刷データや印刷命令を送ったり、プリンター１の状態情報を外部装置２側に出力したりする際にプリンターの状態データの送受信を行う。制御部９は、プリンター全体の制御を行うための演算処理装置である。記憶部１０は、制御部９のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。制御部９は、記憶部１０に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。また、本実施形態における制御部９は、外部装置２からの印刷データに基づき、記録処理時にどのノズル３７からどのタイミングでインクを噴射させるかを示す噴射データを生成し、当該噴射データを記録ヘッド６のヘッド制御部１５に送信する。さらに、本実施形態における制御部９は、メンテナンス処理の一種である固化物排出フラッシング処理を行う制御手段として機能する。この点についての詳細は後述する。
【００３０】
駆動信号生成部１１は、本発明における駆動波形生成手段として機能する部分であり、記録媒体Ｓ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生成部１１は、メンテナンス駆動波形（フラッシング用駆動パルスＰｆ）を含む複数のメンテナンス用駆動信号（フラッシング用駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２）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１３について説明する。このプリントエンジン１３は、図３に示すように、紙送り機構３、キャリッジ移動機構４、リニアエンコーダー５、プラテンヒーター１４、噴射検査部１９、及び、記録ヘッド６等を備えている。キャリッジ移動機構４は、記録ヘッド６が取り付けられたキャリッジ１６と、このキャリッジ１６を、タイミングベルト等を介して走行させる駆動モーター（例えば、ＤＣモーター）等からなり（図示せず）、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド６を主走査方向に移動させる。紙送り機構３は、紙送りモーター（図示せず）及び紙送りローラー３ａ，３ｂ等からなり、記録媒体Ｓをプラテン１２上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダー５は、キャリッジ１６に搭載された記録ヘッド６の走査位置に応じたエンコーダパルスを、主走査方向における位置情報としてプリンターコントローラー７に出力する。プリンターコントローラー７は、リニアエンコーダー５側から受信したエンコーダパルスに基づいて記録ヘッド６の走査位置（現在位置）を把握することができる。
【００３２】
図４は、噴射検査部１９による噴射状態の検査の原理を説明する模式図である。噴射検査部１９は、ホームポジションのキャッピング機構２０に設けられた液体受部としてのキャップ２５に対して記録ヘッド６のノズル３７からインクを噴射させた際のインクの飛翔速度を検出することで記録ヘッド６の各ノズル３７における噴射状態を検査する機構である。キャッピング機構２０のキャップ２５の内部には、導電性を有するインク吸収体２８と共にメッシュ状の電極部材２９が配設されている。そして、例えば、電極部材２９が正極、記録ヘッド６のノズルプレート３１が負極となるように電界が付与される。ここで、電極部材２９は、導電性を有するインク吸収材２８と接触しているため、インク吸収材２８の表面も電極部材２９と同電位となる。そして、噴射検査部１９は、ノズル３７からインクが噴射されてキャップ２５内のインク吸収材２８の表面に着弾するまでの電圧変化を検出し、検出信号としてプリンターコントローラー７に出力するように構成されている。なお、この噴射検査部１９を用いたメンテナンス処理については第２実施形態において後述する。
【００３３】
図５は、記録ヘッド６の内部構成を説明する要部断面図である。
本実施形態における記録ヘッド６は、ノズルプレート３１、流路基板３２、および、圧電素子３３等から概略構成され、これらの部材を積層した状態でケース３５に取り付けられている。ノズルプレート３１は、ドット形成密度に対応したピッチで複数のノズル３７を同方向に沿って列状に開設した板状の部材である。本実施形態では、並設された複数のノズル３７から構成されるノズル列（ノズル群の一種）がノズルプレート３１に２つ並設されている。そして、このノズルプレート３１のインクが噴射される側の面が、ノズル面に相当する。
【００３４】
流路基板３２は、複数の隔壁で区画された圧力室３８が各ノズル３７に対応して複数形成されている。この流路基板３２における圧力室３８の列の外側には、共通液室３９の一部を区画する共通液室３９が形成されている。この共通液室３９は、各圧力室３８と連通している。また、共通液室３９には、インクカートリッジ１７側からのインクがケース３５のインク導入路４２を通じて導入される。流路基板３２のノズルプレート３１側とは反対側の上面には、弾性膜４０を介して圧電素子３３（圧力発生手段の一種）が形成されている。圧電素子３３は、金属製の下電極膜と、例えばチタン酸ジルコン酸鉛等からなる圧電体層と、金属からなる上電極膜（何れも図示せず）とを順次積層することで形成されている。この圧電素子３３は、所謂撓みモードの圧電素子であり、圧力室３８の上部を覆うように形成されている。本実施形態において、２列のノズル列に対応して２列の圧電素子列が、ノズル列方向で見て圧電素子３３が互い違いとなる状態でノズル列に直交する方向に並設されている。各圧電素子３３は、配線部材４１を通じて駆動信号が印加されることにより変形する。これにより、当該圧電素子３３に対応する圧力室３８内のインクに圧力変動が生じ、このインクの圧力変動を制御することによりノズル３７からインクが噴射される。
【００３５】
次に、上記構成のプリンター１の動作について説明する。
本実施形態において用いられるインクは、熱可塑性樹脂粒子を含む樹脂インクである。この樹脂インクとしては、５０℃における粘度が２．１ｍＰａ・ｓ以上のものが用いられる。プリンター１は、当該インクを、記録ヘッド６のノズル３７から樹脂フィルム等の疎水性の記録媒体Ｓに対して噴射して画像等の印刷処理（記録処理。液体噴射処理の一種。）を行う。この際、記録媒体Ｓは、プラテン１２に設けられたヒーター１４により温められる。具体的には、まず、上流側プラテン１２ｂ内のプレヒーター１４ｂにより記録媒体Ｓが温められる（予備加熱）。その後、当該記録媒体Ｓがメインプラテン１２ａに送られ、メインヒーター１４ａによって加熱されつつ当該記録媒体Ｓに対して記録ヘッド６が主走査方向に相対移動しながらインクを噴射して記録処理が行われる。記録媒体Ｓが加熱されることで、当該記録媒体Ｓに着弾した樹脂インクが固化しない程度に温められるため、速やかに着弾位置で定着する（仮固定）。そして、記録後の記録媒体Ｓは、プリンター１から排出される際に、下流側プラテン１２ｃ内のアフターヒーター１４ｃによりさらに加熱されて、当該記録媒体Ｓ上のインクの溶媒成分が蒸発されて樹脂が膜化・固定される（本固定）。このようにして顔料成分が樹脂で覆われた状態で記録媒体Ｓ上に定着される。
【００３６】
図６は、記録ヘッド６のノズル３７からインクが噴射される様子を説明する模式図である。図６（ａ）は、記録媒体Ｓに対する記録処理時にノズル３７からインク滴Ｉｄが正常に噴射されている状態を示している。正常時においては、ノズル３７から噴射されたインク滴Ｉｄは、記録媒体Ｓに対して目標とする着弾位置に着弾することができる。ところが、本実施形態のようにヒーター１４によって記録媒体Ｓを加熱して樹脂インクの定着および硬化（固化）を促進させる構成では、ヒーター１４からの熱が記録ヘッド６に伝わることで、記録ヘッド６内の樹脂インクの一部が固化するという問題があった。特に、図６（ｂ）に示すように、記録ヘッド６のノズル３７の内部でインクが固化した場合、ノズル３７の内壁に固着したインクＩｓに起因してノズル３７から噴射されるインク滴Ｉｄの飛翔方向が意図しない方向に曲がってしまい、記録媒体Ｓ上で目標とするドットの形成位置から着弾位置がずれてしまうという問題があった。このような問題に鑑み、本発明に係るプリンター１では、記録処理（印刷処理）中に定期的に実行されるメンテナンス処理（固化物排出フラッシング処理）において上記のノズル３７内部の固化物である固着インクＩｓを除去するように工夫されている。以下、この点について説明する。
【００３７】
図７は、記録処理中に実行されるメンテナンス処理の流れを説明するフローチャートである。本実施形態における固化物排出フラッシング処理は、記録処理中にパス毎に行われる一般的なフラッシング処理とは別途に行われるメンテナンス処理である。以下では、固化物排出フラッシング処理を前提として説明する。まず、プリンターコントローラー７が外部装置２から印刷データを受信すると（ステップＳ１）、記録媒体Ｓがプラテン１２に給送されて記録処理が開始される（ステップＳ２）。上述したように、記録媒体Ｓは、プラテンヒーター１４ａ，１４ｂ，１４ｃによって順次加熱される。記録処理において、制御手段として機能する制御部９は、フラッシングタイミングが到来したか否かを判定する（ステップＳ３）。フラッシングタイミングについては、本実施形態においては、記録処理が開始された時点、又は、実行中の記録処理において前回固化物排出フラッシング処理が実行された時点からの経過時間に基づいて判定が行われる。経過時間には閾値が設定されている。本実施形態においては、例えば、２０分毎に固化物排出フラッシング処理が実行される。閾値としては、記録媒体Ｓの表面温度（プラテンヒーターの設定温度から推測される温度）に応じて、固着インクＩｓによるインクの飛翔曲がりが生じる手前を目安とした時間とされる。この閾値は、インクの種類や温度等の条件に応じて異なるため、予め試験等を行うことにより最適な値が定められる。
【００３８】
図８は、記録媒体Ｓの表面温度に対し固化物排出フラッシング処理の実行間隔を変えたときのインクの飛翔曲がりの状態を示す表である。同図において「○」は、記録ヘッド６の全てのノズル３７においてインクの飛翔曲がりが許容範囲内であることを示している。同様に「△」は、インクの飛翔曲がりが許容範囲内を超えたノズル３７の数が１個以上１０個以下であることを示し、「×」は、インクの飛翔曲がりが許容範囲内を超えたノズル３７の数が１０個を超えたことを示している。固化物排出フラッシング処理を必要以上に多く行うと、インクを無駄に消費してしまうため、許容範囲内において最大の間隔で固化物排出フラッシング処理を実行することが望ましい。したがって、記録媒体Ｓの表面温度が５０℃である場合、許容範囲内の最大値である２０分に設定される。同様に、記録媒体Ｓの表面温度が４５℃である場合、許容範囲内の最大値である２０分に設定され、記録媒体Ｓの表面温度が４０℃である場合、許容範囲内の最大値である３０分に設定され、記録媒体Ｓの表面温度が５０℃である場合、許容範囲内の最大値である３５分に設定される。なお、これらの値は一例であり、インクのガラス転移点や硬化特性等に応じて変化する。
【００３９】
ステップＳ３において、フラッシングタイミングが到来していない（Ｎｏ）と判定された場合、固化物排出フラッシング処理は実行されずにステップＳ６の処理に移行する。一方、ステップＳ３において、フラッシングタイミングが到来した（Ｙｅｓ）と判定されると、制御部９は、キャリッジ移動機構４を制御して、キャリッジ１６をフラッシングボックス２３上まで移動させる。そして、この状態で、固化物排出フラッシング処理が実行される（ステップＳ４）。本実施形態における固化物排出フラッシング処理では、図１０に示すフラッシング用駆動パルスＰｆ（メンテナンス駆動波形の一種）を圧電素子３３に連続的に印加することにより、圧力室３８内のインクに記録処理時よりも強い圧力変動を付与することで、フラッシングボックス２３に対してノズル３７からインクを強制的に空噴射させる。
【００４０】
図９は、固化物排出フラッシング処理で用いられるフラッシング用駆動信号の一例を説明する波形図である。また、図１０は、フラッシング用駆動信号ＣＯＭに含まれるフラッシング用駆動パルスＰｆ（メンテナンス駆動波形の一種）の構成の一例を説明する波形図である。本実施形態における固化物排出フラッシング処理では、駆動信号生成部１１から第１のフラッシング用駆動信号ＣＯＭ１と第２のフラッシング用駆動信号ＣＯＭ２の２つの駆動信号が同時に発生される。これらのフラッシング用駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２は、エンコーダパルスに基づいて生成されるタイミング信号ＬＡＴで規定される周期Ｔ（単位周期）で繰り返し発生される。本実施形態において、単位周期Ｔは、前半の第１周期Ｔ１と後半の第２周期Ｔ２に区分されている。第１のフラッシング用駆動信号ＣＯＭ１は、第１周期Ｔ１内に１つの微振動駆動パルスＰｖが発生され、第２周期Ｔ２内に２つのフラッシング用駆動パルスＰｆが発生される。また、第２のフラッシング用駆動信号ＣＯＭ２は、第１周期Ｔ１内に２つのフラッシング用駆動パルスＰｆが発生され、第２周期Ｔ２では電位が基準電位Ｖｓで一定となっている。固化物排出フラッシング処理においては、これらの駆動信号ＣＯＭ１，ＣＯＭ２に含まれる駆動パルスを選択的に圧電素子３３に印加されて固化物排出フラッシング処理あるいは微振動処理が行われる。微振動処理は、微振動駆動パルスＰｖを圧電素子３３に印加することで、ノズル３７からインクが噴射されない程度に圧力室３８内のインクに圧力変動を生じさせることで、圧力室３８内およびノズル３７内のインクを微振動させて攪拌する処理である。
【００４１】
フラッシング用駆動パルスＰｆは、記録処理用の駆動パルスと比較して、圧電素子３３を駆動したときに圧力室３８内に生じる圧力変動がより大きくなるように設定された駆動パルスである。このフラッシング用駆動パルスＰｆは、予備膨張部ｐ１と、膨張ホールド部ｐ２と、収縮部ｐ３と、収縮ホールド部ｐ４と、第１再膨張部ｐ５と、中間ホールド部ｐ６と、第２再膨張部ｐ７と、再膨張ホールド部ｐ８と、復帰収縮部ｐ９と、からなる。予備膨張部ｐ１は、基準電位Ｖｓから膨張電位ＶＬまで電位が接地電位ＧＮＤ側（マイナス（第１電位）側）に変化する波形部である。この予備膨張部ｐ１は、前側予備膨張部ｐ１ａと後側予備膨張部ｐ１ｂとから構成される。前側予備膨張部ｐ１ａの電位変化率（傾き）は、後側予備膨張部ｐ１ｂの電位変化率よりも緩やかに設定されている。膨張ホールド部ｐ２は、予備膨張部ｐ１（後側予備膨張部ｐ１ｂ）の終端電位である膨張電位ＶＬを一定時間維持する波形部である。収縮部ｐ３は、膨張電位ＶＬから基準電位Ｖｓを超えて収縮電位ＶＨまで電位がプラス（第２電位）側に比較的急峻な勾配で変化する波形部である。収縮ホールド部ｐ４は、収縮電位ＶＨを所定時間維持する波形部である。第１再膨張部ｐ５は、収縮電位ＶＨから第１中間電位ＶＭ１（Ｖｓ＜ＶＭ１＜ＶＨ）まで比較的急峻な勾配で電位がＧＮＤ側に変化する波形部である。中間ホールド部ｐ６は、第１中間電位ＶＭ１を一定時間維持する波形部である。第２再膨張部ｐ７は第１中間電位ＶＭ１から基準電位Ｖｓを超えて第２中間電位ＶＭ２まで比較的緩やかな勾配で電位がＧＮＤ側に変化する波形部である。再膨張ホールド部ｐ８は、第２中間電位ＶＭ２を一定時間維持する波形部であり、復帰収縮部ｐ９は、第２中間電位ＶＭ２から基準電位Ｖｓまで電位が緩やかに復帰する波形部である。
【００４２】
上記のように構成されたフラッシング用駆動パルスＰｆが圧電素子３３に印加されると、まず、予備膨張部ｐ１によって圧電素子３３は圧力室３８の外側（ノズルプレート３１から離隔する側）に撓み、これに伴って圧力室３８が基準電位Ｖｓに対応する基準容積から膨張電位ＶＬに対応する膨張容積まで膨張する（第１の変化工程）。この膨張により、ノズル３７におけるインクの表面（メニスカス）が圧力室３８側に大きく引き込まれる。ここで、前側予備膨張部ｐ１ａの電位変化率が、後側予備膨張部ｐ１ｂの電位変化率よりも緩やかに設定されているので、当初圧力室３８は比較的緩やかに膨張していき、途中から急激に膨張する。これにより、フラッシング用駆動パルスＰｆが圧電素子３３に連続的に印加されてノズル３７から連続してインクが噴射される場合において、インクが途切れることが抑制される。すなわち、先のフラッシング用駆動パルスＰｆにより噴射されたインク滴の後端部分が、後のフラッシング用駆動パルスＰｆの予備膨張部ｐ１による圧力室３８の予備膨張時に圧力室３８側に引き込まれにくくなり、連続噴射時にインク滴が途切れることが低減される。また、後側予備膨張部ｐ１ｂの電位変化率が、前側予備膨張部ｐ１ａの電位変化率よりも急峻に設定されているので、予備膨張部ｐ１の時間が冗長になることが低減される。そして、この圧力室３８の膨張状態は、膨張ホールド部ｐ２によって一定時間維持される（ホールド工程）。
【００４３】
膨張ホールド部ｐ２によるホールドの後、収縮部ｐ３により圧電素子３３が圧力室３８の内側（ノズルプレート３１に近接する側）に撓む。これに伴い、圧力室３８は膨張容積から基準電位Ｖｓに対応する収縮容積まで急激に収縮される（第２の変化工程）。これにより、圧力室３８内のインクが加圧されて、ノズル３７からインク滴Ｉｄが噴射される。続いて、第１再膨張部ｐ５が印加されることにより、圧電素子３３が圧力室３８の外側に向けて僅かに撓む。これに伴い、圧力室３８は、収縮容積から第１中間電位ＶＭ１に対応する中間容積まで再度膨張する（第３の変化工程）。これにより、メニスカスが圧力室３８側に僅かに引き込まれる。このときの引き込みは、噴射されたインク滴Ｉｄに引きずられてメニスカスが破壊されることでその後インクの噴射ができなくなる所謂ドット抜けが生じることを防止すると共に、インク滴Ｉｄの後端部分の飛翔速度を抑えて、後続するインク滴Ｉｄと合体しやすくさせるためのものである。この圧力室３８の膨張状態は、中間ホールド部ｐ６によって一定時間維持される（中間ホールド工程）。その後、第２再膨張部ｐ７が印加されることにより、圧電素子３３が圧力室３８の外側に向けて僅かに撓む。これに伴い、圧力室３８は、中間容積から第２中間電位ＶＭ２に対応する再膨張容積まで再度膨張する（第４の変化工程）。これにより、メニスカスが圧力室３８側にさらに僅かに引き込まれる。この一連のメニスカスの引き込みにより、インク滴Ｉｄは一時的にメニスカスから分離される。再膨張膨容積が、再膨張ホールド部ｐ８によって一定時間維持された後（再膨張ホールド工程）、復帰収縮部ｐ９により圧電素子３３が圧力室３８の内側に向けて撓み、基準電位Ｖｓに対応する定常位置まで復帰する。これにより、圧力室３８は、再膨張容積から基準容積まで膨張・復帰する（復帰工程）。この際、メニスカスが噴射側に僅かに押し出される。
【００４４】
固化物排出フラッシング処理において、第１周期Ｔ１では第２のフラッシング用駆動信号ＣＯＭ２の２つのフラッシング用駆動パルスＰｆが選択されて圧電素子３３に印加される。また、第２周期Ｔ２では第１のフラッシング用駆動信号ＣＯＭ１の２つのフラッシング用駆動パルスＰｆが選択されて圧電素子３３に印加される。したがって、単位周期Ｔあたりに４つのフラッシング用駆動パルスＰｆが圧電素子３３に順次印加される。フラッシング用駆動パルスＰｆの圧電素子３３への印加周波数（駆動周波数）は、４０ｋＨｚ以上、より望ましくは４５ｋＨｚ以上に設定される。このようにして、記録ヘッド６の全ノズル３７に対してインクの空噴射が連続的に実行される。これにより、図６（ｃ）に示すように、ノズル３７から噴射されるインク滴Ｉｄが途切れることなく一連に繋がる。そして、ノズル３７内に連続した流れが生じることで、この固化物排出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や従来の一般的なフラッシング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、ノズル３７の内壁に付着している固着インクＩｓに対しても作用する。この際、ノズル３７内部のインク或いは固着インクＩｓに掛かる圧力は、３７０ｋＰａ以上、望ましくは４００ｋＰａ以上となることが望ましい。このような強い圧力変化を繰り返すことで、ノズル３７内壁の固着インクＩｓを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３７から排出することができる。
【００４５】
この固化物排出フラッシング処理が、少なくとも５０〔ｍｓ〕以上行われることで、ノズル３７内の固着インクＩｓの排出効果を生じさせやすくなる。固化物排出フラッシング処理を継続する際の上限は、何れかのノズル３７でドット抜けが生じるまで或いは圧電素子３３の駆動による過剰発熱に基づく制限が生じるまでであるが、これらの減少が生じる手前で終了しても良い。なお、フラッシング用駆動パルスＰｆの圧電素子３３への印加周波数が４０ｋＨｚ以上であれば、連続的に噴射されたインクが互いに途切れることなく一連に繋がるようにすることが可能であり、また、４５ｋＨｚ以上であれば、ノズル３７の内の固化物の排出により効果的な流れを生じさせることが可能となる。
【００４６】
固化物排出フラッシング処理が終了した後、ノズル３７でドット抜けが生じている可能性があるため、キャッピング機構２０においてクリーニング処理（ステップＳ５）を実行することでノズル３７からインクや気泡が強制的に排出され、ノズル３７のメニスカスが正常状態に回復される。また、上記固化物排出フラッシング処理では、大量のインクを排出するため、ノズルプレート３１の表面にインクが付着している可能性があるため、ワイピング機構２２のワイパー２６によってノズル面が払拭される。そして、印刷データに基づく一連の印刷処理（印刷ジョブ）が完了したか否かが判定され（ステップＳ６）、一連の印刷処理が完了していない（Ｎｏ）と判定された場合、ステップＳ２に戻り、以降の処理が繰り返される。一方、一連の印刷処理が完了したと判定された場合には、終了する。
【００４７】
このように、本発明に係るプリンター１では、連続的に噴射されたインク滴Ｉｄが途切れることなく一連に繋がるように固化物排出フラッシング処理を行うことで、ノズル３７内に連続した流れを生じさせ、この固化物排出フラッシング処理による比較的大きい圧力変化をノズル３７の内壁に付着している固着インクＩｓに対して作用させることができる。これにより、当該固着インクＩｓをノズル３７から排出することができる。このため、ノズル３７内で固着しやすいインクを使用する構成においても、固着インクＩｓに起因するインクの飛翔曲がりが生じることが低減される。その結果、記録画像の画質の劣化を抑制することが可能となる。
また、本実施形態においては、記録処理の継続時間が閾値以上となった場合に固化物排出フラッシング処理が実行されるので、容易且つ確実に固着インクＩｓに起因するインクの飛翔曲がり等の不具合を抑制することが可能となる。
【００４８】
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図１１は、第２の実施形態におけるメンテナンス処理の流れを説明するフローチャートである。上記第１の実施形態では、記録処理の経過時間に基づいてフラッシングタイミングを判定する構成を例示したが、本実施形態においては、記録処理中に定期的に噴射検査部１９によるノズル３７の噴射検査が実行され、当該噴射検査の結果に基づいてフラッシングタイミングが判定される点で第１の実施形態と異なる。その他の処理については第１の実施形態と概ね同様であるため、以下においては相違点を主に説明する。
記録処理が開始されてから、一定の時間毎あるいは所定回数のパス毎に記録処理が中断されて噴射検査処理が実行される（ステップＳ３ａ）。すなわち、制御部９は、キャリッジ１６をホームポジションのキャッピング機構２０まで移動させ、この状態で、各ノズル３７からキャッピング機構２０のキャップ２５に向けてインクを噴射させることで、噴射検査処理を実行する。ノズル３７から噴射されるインクの飛翔方向が著しく曲がっていたり、或いは、ノズル３７からインクが噴射されなかったりする等の噴射異常が生じた場合、噴射検査部１９からの検出信号の値が正常時の値から変化する。制御部９は、この検出信号の変化に基づいてノズル３７における噴射異常の有無を判定する（ステップＳ３ｂ）。ステップＳ４において、噴射異常が生じていない（Ｎｏ）と判定された場合、固化物排出フラッシング処理は実行されずにステップＳ６の処理に移行する。一方、ステップＳ３ｂにおいて、噴射異常が生じた（Ｙｅｓ）と判定されると、制御部９は、キャリッジ移動機構４を制御して、キャリッジ１６をフラッシングボックス２３上まで移動させる。そして、この状態で、上記第１の実施形態と同様の固化物排出フラッシング処理が実行される（ステップＳ５）。
本実施形態によれば、ノズル３７において噴射異常が生じている場合に固化物排出フラッシング処理が行われるので、固化物排出フラッシング処理が無駄に実行されることが低減される。このため、インクの消費を抑えることが可能となる。
【００４９】
なお、上記実施形態では、圧力発生手段として、所謂撓み振動型の圧電素子２３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、上記実施形態で例示した駆動パルスＰｆ（又はＰｖ）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。
また、圧力発生手段としては圧電素子には限らず、圧力室内に気泡を発生させる発熱素子や静電気力を利用して圧力室の容積を変動させる静電アクチュエーター等の各種圧力発生手段を用いる場合にも本発明を適用することができる。
【００５０】
さらに、上記各実施形態では、熱可塑性樹脂粒子を含む樹脂インクを噴射する構成を例示したが、これには限られず、例えば、紫外線等の光を照射することで硬化する光硬化型インクを噴射する構成においても本発明は好適である。すなわち、光硬化型インクを用いる場合、記録媒体Ｓ上に着弾した当該インクを硬化手段としての紫外線照射装置から紫外線を照射することで当該インクの硬化・定着を促す構成が採用される。この場合、記録ヘッドのノズルにおけるメニスカスにも反射光等が当たり、これによりノズル内壁でインクが固化してしまう可能性がある。したがって、このような構成においても本発明を採用することで、固着インクによる飛翔曲がり等の不具合を抑制することが可能となる。
【００５１】
また、上記実施形態では、加熱手段として、プラテンヒーター１４を例示したが、これには限られない。記録媒体Ｓ上のインクを加熱可能なものであれば、例えば、赤外線ヒーターを用いてプラテン１２上の記録媒体Ｓの上方等から加熱する構成にも本発明を適用することができる。
【００５２】
さらに、上記実施形態では、検出手段として、電極として機能するノズルプレート３１とキャップ２５の電極部材２９との間をインクが噴射するときの電圧変化を利用して噴射検査部１９を例示したが、これには限られない。例えば、ノズルからのインクの噴射状態を光学的に検査する構成や、圧電素子３３の残留振動に基づいてインクの噴射状態を検出する構成等、他の検出手段を採用することも可能である。
【００５３】
そして、本発明は、ノズル内で固着しやすい液体を噴射する液体噴射装置であれば、上記のプリンターに限らず、プロッター、ファクシミリ装置、コピー機等、各種のインクジェット式記録装置、あるいは、着弾対象の一種である布帛（被捺染材）に対して液体噴射ヘッドからインクを着弾させて捺染を行う捺染装置にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５４】
１…プリンター，６…記録ヘッド，７…プリンターコントローラー，９…制御部，１１…駆動信号生成部，１２…プラテン，１４…プラテンヒーター，１６…キャリッジ，１９…噴射検査部，２０…キャッピング機構，２２…ワイピング機構，２３…フラッシングボックス，２５…キャップ，２６…ワイパー，２７…インク受け部，２８…インク吸収材，２９…電極部材，３１…ノズルプレート，３３…圧電素子，３７…ノズル，３８…圧力室
【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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