(57)【要約】　　　（修正有）【課題】フラッシング動作の実行において、増粘インクを効果的に除去するとともに、インク流路内への気泡の取り込みを防ぐ。【解決手段】ノズルと、液体を前記ノズルから吐出するための吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを駆動するための駆動信号を供給する供給手段とを備え、時間間隔をおいて前記駆動信号に基づくフラッシング動作を実行する液体吐出装置において、前後して実行するフラッシング動作のための前記駆動信号の波形を変化させるようにする。【選択図】　　　図１０
2004034471.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルと、液体を前記ノズルから吐出するための吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを駆動するための駆動信号を供給する供給手段とを備え、時間間隔をおいて前記駆動信号に基づくフラッシング動作を実行する液体吐出装置であって、
前後して実行するフラッシング動作のための前記駆動信号の波形を変化させることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項２】
請求項１に記載の液体吐出装置であって、前後して実行するフラッシング動作のための前記駆動信号の振幅を変化させることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の液体吐出装置であって、前後して実行するフラッシング動作のための前記駆動信号の周波数を変化させることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれかに記載の液体吐出装置であって、前後して実行するフラッシング動作における吐出数を変化させるように、それぞれのフラッシング動作のための前記駆動信号を変化させることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれかに記載の液体吐出装置であって、前記ノズルに液体通路が連通し、フラッシング動作を行っていない期間に前記液体通路を振動させるための前記駆動信号を供給することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれかに記載の液体吐出装置であって、インクを吐出することにより被印刷体に印刷を行うことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項７】
請求項６に記載の液体吐出装置であって、
前記吐出ヘッドを移動させながらインクを吐出して印刷を行い、
前記吐出ヘッドの移動が停止している時間を計測し、その計測時間に応じて前後して実行する前記フラッシング動作のための前記駆動信号を変化させることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項８】
請求項６または７に記載の液体吐出装置であって、
前記吐出ヘッドを移動させながらインクを吐出して印刷を行い、
あるフラッシング動作の実行期間とこれに引き続き行われるフラッシング動作の実行期間との間の期間に、前記吐出ヘッドが移動を開始してから停止するまでの間の前記印刷のための期間が含まれることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項９】
請求項６乃至８のいずれかに記載の液体吐出装置であって、印刷のタイミングが到来した際に、あらかじめフラッシング動作を実行してから印刷を実行することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれかに記載の液体吐出装置であって、前記フラッシング動作は、液体を吐出するための連続した複数の駆動信号を前記吐出ヘッドに対して供給することにより実現されることを特徴とする液体吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、印刷装置などの液体吐出装置に関する。
【０００２】
【背景技術】
印刷装置としてのインクジェットプリンタは、ノズルからインクを吐出する吐出ヘッドを備え、ノズルから吐出したインクを印刷用紙等の被印刷体に着弾させることで画像や文字等を印刷する。吐出ヘッドは、主走査方向に往復移動するキャリッジに搭載され、印刷用紙の紙幅方向に往復移動しながら印刷用紙上にインクを吐出する。
【０００３】
吐出ヘッドは、複数のノズルと、各ノズルに連通するインク通路と、インク通路の圧力を変動させる圧電振動子とを備える。圧電振動子は印刷信号に応じて振動し、この振動によりインク通路内の圧力が変動する。そして、この圧力変動によりノズルからインク通路内のインクが吐出される。
【０００４】
印刷などにより連続的にインクを吐出しているノズルには、新しいインクが順次供給され、これにより増粘インクは殆ど生じない。一方、インクを吐出する機会の少ないノズルは、インクの乾燥により増粘インクが生じやすい。また、印刷装置では、吐出ヘッドを１往復させて印刷を行った後、つぎの１往復分の印刷データが入力されるまでの間、吐出ヘッドは待機位置で待機することになるが、この待機中においてもインクの乾燥によりインクの増粘が進行する。そして、増粘が進むと、目詰まりや、増粘インクがノズルの近傍で対流することにより生じる飛行曲がりなど、吐出不良の原因となる。
【０００５】
そこで、印刷装置においては、印刷データと無関係の駆動信号を圧電振動子に印加してノズル近傍の増粘インクを除去し印刷不良の発生を防止するフラッシング動作を実行している。このフラッシング動作は、一定時間（例えば、９秒程度）ごとや、印刷開始前、クリーニング機構によりノズル面を払拭した後、キャッピング機構でノズル面を封止した状態で吐出ヘッド内のインクを強制的に吸い出した後、などの適宜なタイミングで実行される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、フラッシング動作は、吐出ヘッドにフラッシング動作をさせるための駆動信号を供給することで行われる。そして、毎回のフラッシング動作に際し、吐出ヘッドに供給されるフラッシング動作のための駆動信号の波形は同一であり、毎回のフラッシング動作は、毎回同じ動作で行われる。
【０００７】
ここで増粘インクの状態は、増粘インクの生じている場所や環境によって異なり、ある増粘インクの除去には有効であったフラッシング動作が、必ずしも他の性状の増粘インクを除去するのに有効であるとは限らない。このため、時間間隔をおいてフラッシング動作が繰り返し行なわれても、必ずしも効果的に増粘インクを除去できないこともある。
【０００８】
具体的に説明する。例えば、あるフラッシング動作によりノズル近傍に存在する増粘インクが部分的に除去され、これにより開通部分が形成された場合に、引き続きフラッシング動作を行った場合には、残存する増粘インクがなかなか除去されず、その開通部分からのみインクが吐出され続け、残存する増粘インクは一向に除去されない状態となる。
【０００９】
図１３は、ノズルおよびこれに連通するインク通路６８、インク通路６８を変形させるピエゾ素子ＰＥ、インク通路６８内に充填されているインクなどを示したものであるが、この図に示すように、フラッシング動作を実行しても、増粘インク塊７５を避けるようにインクの表面形状（メニスカス）が入り込んだ状態が持続し、表面形状７６の挙動が極めて不安定となり、吐出されたインクが飛行曲がりを生じるなど、インクを安定して吐出させることができない。さらに、このような表面形状７６となった場合には、インク通路６８内に気泡が取り込まれることがあり、この気泡がインクが効果的に除去されるのを阻害する要因となる。
【００１０】
この発明は、液体を効果的に除去することができる液体吐出装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するための本発明の主たる発明は、ノズルと、液体を前記ノズルから吐出するための吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを駆動するための駆動信号を供給する供給手段とを備え、時間間隔をおいて前記駆動信号に基づくフラッシング動作を実行する液体吐出装置であって、前後して実行するフラッシング動作のための前記駆動信号の波形を変化させることを特徴とする液体吐出装置。
本発明の他の特徴については、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
＝＝＝開示の概要＝＝＝
本明細書及び添付図面の記載により、少なくともつぎのことが明らかにされる。
ノズルと、液体を前記ノズルから吐出するための吐出ヘッドと、前記吐出ヘッドを駆動するための駆動信号を供給する供給手段とを備え、時間間隔をおいて前記駆動信号に基づくフラッシング動作を実行する液体吐出装置であって、前後して実行するフラッシング動作のための前記駆動信号の波形を変化させることを特徴とする液体吐出装置。
【００１３】
ここで液体吐出装置は、例えば、液体としてインクを用いるインクジェットプリンタなどの印刷装置である。時間間隔をおいて実行される毎回のフラッシング動作に際し、吐出ヘッドに供給されるフラッシング動作のための駆動信号の波形が同一で毎回のフラッシング動作が同じ動作で行われる場合には、必ずしも増粘液体が効果的に除去されない場合がある。また、増粘液体をより効果的に除去する方法として、例えば、一回のフラッシング動作の動作中に駆動信号を変化させる方法があるが、フラッシング動作単位で見れば、毎回のフラッシング動作の駆動信号の波形が同一である。従って、ある特定の形状や性状の増粘液体を効果的に除去できたとしても、これとは異なる形状や性状の増粘液体に対しては必ずしも効果的には除去できないことがある。例えば、あるフラッシング動作によって除去できなかった増粘液体が、次のフラッシング動作によってもなお除去されずに残ってしまう可能性がある。
【００１４】
これに対し、この液体吐出装置では、前後して実行されるフラッシング動作を変化させるようにしているため、形状や性状の異なる様々なタイプの増粘液体を効果的に除去することが可能となる。例えば、あるフラッシング動作によって除去できなかった増粘液体が、次のフラッシング動作（先のフラッシング動作とは異なるフラッシング動作）によって効果的に除去され得る。
【００１５】
ここで液体吐出装置には、インクジェットプリンタのような印刷装置のみならず、例えば、カラーフィルタ製造装置、染色装置、微細加工装置、半導体製造装置、表面加工装置、三次元造形機、液体気化装置、有機ＥＬ製造装置（特に高分子ＥＬ製造装置）、ディスプレイ製造装置、成膜装置、ＤＮＡチップ製造装置など、液体を対象物に向かって直接的に吐出（直描）することができる装置一般が含まれる。また、液体吐出部から吐出される液体としては、染料インク又は顔料インク以外にも、例えば、金属材料、有機材料（特に高分子材料）、磁性材料、導電性材料、配線材料、成膜材料、電子インク、加工液、遺伝子溶液などを含む液体（水も含む）など様々なものがある。
【００１６】
かかる液体吐出装置において、前後して実行するフラッシング動作のための前記駆動信号の振幅を変化させるようにしてもよい。このように前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの振幅を変化させることで、例えば、性質や形状などが異なる様々なタイプの増粘液体を効果的に除去することが可能となる。
【００１７】
また、かかる液体吐出装置において、フラッシング動作は、吐出ヘッドに対して液体を吐出するための連続した複数の駆動信号を供給することにより実現され、例えば、前後して実行するフラッシング動作のための前記駆動信号の周波数を変化させるようにしてもよい。このように前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの周波数を変化させることで、様々なタイプの増粘液体について、それぞれを除去するのに適した各増粘液体の固有振動数に一致もしくは近い周波数の振動を増粘液体に与えることができ、増粘液体を効果的に除去することが可能となる。
【００１８】
また、前後して実行するフラッシング動作における吐出数を変化させるように、それぞれのフラッシング動作のための駆動信号を変化させるようにしてもよい。例えば、少ない吐出数では増粘液体を十分に除去できない場合には吐出数を増やすことで、増粘液体を効果的に除去することが可能となる。
【００１９】
また、かかる液体吐出装置においては、前記ノズルに液体通路が連通し、フラッシング動作を行っていない期間に前記液体通路を振動させるための前記駆動信号を供給するようにしてもよい。これによりフラッシング動作を行っていない期間においても増粘液体を拡散させることができ、増粘液体を効果的に除去することが可能となる。
【００２０】
また、かかる液体吐出装置においては、前記吐出ヘッドを移動させながらインクを吐出して印刷を行い、前記吐出ヘッドの移動が停止している時間を計測し、その計測時間に応じて前後して実行する前記フラッシング動作のための前記駆動信号を変化させるようにしてもよい。このように吐出数を変化させることで、例えば、吐出数によるフラッシング動作では除去できなかった増粘インクが、他の吐出数では容易に除去できるといった効果が得られる。
【００２１】
また、かかる液体吐出装置においては、前記吐出ヘッドを移動させながらインクを吐出して印刷を行い、あるフラッシング動作の実行期間とこれに引き続き行われるフラッシング動作の実行期間との間の期間に、前記吐出ヘッドが移動を開始してから停止するまでの間の前記印刷のための期間が含まれるようにしてもよい。これにより印刷動作の前後においてフラッシング動作が行われ、印刷品質の向上が図られる。
【００２２】
また、かかる液体吐出装置においては、印刷のタイミングが到来した際に、あらかじめフラッシング動作を実行してから印刷を実行するようにしてもよい。これにより印刷の直前には必ずフラッシング動作が行われ、印刷品質の向上や安定化が図られる。
【００２３】
＝＝＝液体吐出装置の概要＝＝＝
図１は、本発明の液体吐出装置の一つである印刷装置の一例として説明するインクジェットプリンタ２２を備えた印刷システムの概略構成図である。プリンタ２２は、紙送りモータ２３によって印刷用紙Ｐを搬送する副走査送り機構と、キャリッジモータ２４によってキャリッジ３１をプラテン２６の軸方向に往復動させる主走査送り機構とを有している。ここで、副走査送り機構による印刷用紙Ｐの送り方向を副走査方向といい、主走査送り機構によるキャリッジ３１の移動方向を主走査方向という。
【００２４】
プリンタ２２は、キャリッジ３１に搭載された吐出ヘッド６０（「吐出ヘッド集合体」とも呼ぶ）を駆動してインクの吐出およびドット形成を制御するヘッド駆動機構と、これらの紙送りモータ２３、キャリッジモータ２４、吐出ヘッド６０および操作パネル３２との信号のやり取りを司る制御回路４０とを備えている。制御回路４０は、コネクタ５６を介してコンピュータ９０に接続されている。
【００２５】
印刷用紙Ｐを搬送する副走査送り機構は、紙送りモータ２３の回転をプラテン２６と用紙搬送ローラ（図示省略）とに伝達するギヤトレインを備える（図示省略）。また、キャリッジ３１を往復動させる主走査送り機構は、プラテン２６の軸と並行に架設されキャリッジ３１を摺動可能に保持する摺動軸３４と、キャリッジモータ２４との間に無端の駆動ベルト３６を張設するプーリ３８と、キャリッジ３１の原点位置を検出する位置検出センサ３９とを備えている。
【００２６】
＝＝＝回路構成＝＝＝
図２は、制御回路４０を中心としたプリンタ２２の構成を示すブロック図である。制御回路４０は、ＣＰＵ４１と、ＰＲＯＭ４３と、ＲＡＭ４４と、文字のドットマトリクスを記憶したキャラクタジェネレータ（ＣＧ）４５とを備えた算術論理演算回路として構成されている。この制御回路４０は、さらに、外部のモータ等とのインタフェースを専用に行なうＩ／Ｆ専用回路５０と、このＩ／Ｆ専用回路５０に接続され吐出ヘッド６０を駆動してインクを吐出させるヘッド駆動回路５２と、紙送りモータ２３およびキャリッジモータ２４を駆動するモータ駆動回路５４と、を備えている。Ｉ／Ｆ専用回路５０は、パラレルインタフェース回路を内蔵しており、コネクタ５６を介してコンピュータ９０から供給される印刷信号ＰＳを受け取ることができる。
【００２７】
＝＝＝吐出ヘッドの構成＝＝＝
吐出ヘッド６０の構成について、図３、図４、及び図５を参照しつつ説明する。図３は、吐出ヘッド６０の内部の概略構成を示す説明図である。図４は、ピエゾ素子ＰＥとノズルＮｚとの構造を詳細に示した説明図である。図５は、吐出ヘッド６１〜６６におけるインクジェットノズルＮｚの配列を示す説明図である。
【００２８】
キャリッジ３１（図１）には、黒インク（Ｋ）用のカートリッジ７１とシアン（Ｃ）、ライトシアン（ＬＣ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）、イエロ（Ｙ）の５色のインクを収納したカラーインク用カートリッジ７２が搭載可能である。
【００２９】
キャリッジ３１の下部には計６個の吐出ヘッド６１ないし６６が設けられており、キャリッジ３１の底部には、この各色用吐出ヘッドにインクタンクからのインクを導く導入管６７（図３参照）が設けられている。キャリッジ３１に黒（Ｋ）インク用のカートリッジ７１およびカラーインク用カートリッジ７２を上方から装着すると、各カートリッジに設けられた接続孔に導入管６７が挿入され、各インクカートリッジから吐出用ヘッド６１ないし６６へのインクの供給が可能となる。
【００３０】
インク用カートリッジ７１、７２がキャリッジ３１に装着されると、図３に示すようにインク用カートリッジ内のインクが導入管６７を介して吸い出され、キャリッジ３１下部に設けられた吐出ヘッド６１ないし６６に導かれる。
【００３１】
キャリッジ３１下部に設けられた各色の吐出ヘッド６１ないし６６には、ノズル毎に、電歪素子の一つであって応答性に優れた圧電振動子であるピエゾ素子ＰＥが配置されている。そして、図４上段に図示するように、ピエゾ素子ＰＥは、ノズルＮｚまでインクを導くインク通路６８に接する位置に設置されている。ピエゾ素子ＰＥは、周知のように、電圧の印加により結晶構造が歪み、極めて高速に電気−機械エネルギの変換を行う素子である。本実施例では、ピエゾ素子ＰＥの両端に設けられた電極間に駆動信号Ｓとして所定時間幅の電圧を印加することにより、図４下段に示すように、ピエゾ素子ＰＥが電圧の印加時間だけ伸張し、インク通路６８の一側壁を変形させる。この結果、インク通路６８の体積はピエゾ素子ＰＥの伸張に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、インク滴Ｉｐとなって、ノズルＮｚの先端から高速に吐出される。このインク滴Ｉｐがプラテン２６に装着された印刷用紙Ｐに染み込むことにより、ドットが形成されて印刷が行われる。
【００３２】
図５に示すように、吐出ヘッド６１〜６６におけるインクジェットノズルＮｚの配置は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、ライトシアン（ＬＣ）、マゼンタ（Ｍ）、ライトマゼンダ（ＬＭ）、イエロ（Ｙ）各色ごとにインクを吐出する６組のノズルアレイから成っており、それぞれ４８個のノズルＮｚが一定のノズルピッチｋで一列に配列されている。
【００３３】
プリンタ２２は、図５に示した通り一定の径からなるノズルＮｚを備えているが、かかるノズルＮｚを用いてインク量の異なる複数種類のインク滴を形成することができる。これは、ピエゾ素子ＰＥを駆動する駆動波形を変えることで行うものであるが、具体的には、ピエゾ素子ＰＥの駆動電圧を負にする際の変化率を変えたり、駆動波形のピーク電圧を変えることによって、一のノズルでインク量の異なるインク滴を形成することができる。
【００３４】
以上説明したハードウェア構成を有するプリンタ２２は、紙送りモータ２３により用紙Ｐを搬送しつつ、キャリッジ３１をキャリッジモータ２４により往復動させ、同時に吐出ヘッド６１ないし６６のピエゾ素子ＰＥを駆動して、各色インクの吐出を行い、ドットを形成して用紙Ｐ上に多色の画像を形成する。
【００３５】
なお、ここでは、既に述べた通りピエゾ素子ＰＥを用いてインクを吐出するヘッドを備えたプリンタ２２を用いているが、吐出駆動素子としては、ピエゾ素子以外の種々のものを利用することが可能である。例えば、インク通路に配置したヒータに通電し、インク通路内に発生する泡（バブル）によりインクを吐出するタイプの吐出駆動素子を備えたプリンタに適用することも可能である。そして、制御回路４０の構成も、各吐出駆動素子に駆動信号Ｓを供給し、各ノズルから１以上のインク滴を選択的に吐出させることによって、各画素位置に、大きさの異なる複数種類のドットのうちの一つを選択的に記録するもので、主走査の往路と復路において、複数種類のインク滴の経時的な吐出順序を同一に保つように駆動信号Ｓを生成するものであれば、どのようなものでもよい。
【００３６】
＝＝＝吐出ヘッドの駆動＝＝＝
次に、吐出ヘッド６１〜６６の駆動について、図６、図７を参照しつつ説明する。図６は、ヘッド駆動回路５２（図２）内に設けられた駆動信号発生部２００の構成を示すブロック図である。図７は、図６に示す駆動信号発生部２００の動作を示すタイミングチャートである。
【００３７】
図６において、駆動信号発生部２００は、複数のマスク回路２０４と、原駆動信号発生部２０６と、駆動信号補正部２３０とを備えている。マスク回路２０４は、吐出ヘッド６１のノズルｎ１〜ｎ４８をそれぞれ駆動するための複数のピエゾ素子ＰＥに対応して設けられている。なお、図６において、各信号名の最後に付されたかっこ内の数字は、その信号が供給されるノズルの番号を示している。原駆動信号発生部２０６は、ノズルｎ１〜ｎ４８に共通に用いられる原駆動信号ＯＤＲＶを生成する。この原駆動信号ＯＤＲＶは、一画素分の主走査期間内に、第１パルスＷ１と第２パルスＷ２の２つのパルスを含む信号である。駆動信号補正部２３０は、マスク回路２０４が整形した駆動信号波形のタイミングを復路全体で前後にずらし、補正を行う。この駆動信号波形のタイミングの補正によって、往路と復路におけるインク滴の着弾位置のズレが補正される、すなわち、往路と復路におけるドットの形成位置のズレが補正される。
【００３８】
図６に示すように、入力されたシリアル印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は、原駆動信号発生部２０６から出力される原駆動信号ＯＤＲＶとともにマスク回路２０４に入力される。このシリアル印刷信号ＰＲＴ（ｉ）は、一画素当たり２ビットのシリアル信号であり、その各ビットは、第１パルスＷ１と第２パルスＷ２とにそれぞれ対応している。
【００３９】
そして、マスク回路２０４は、シリアル印刷信号ＰＲＴ（ｉ）（ｉ＝１〜４８）のレベルに応じて原駆動信号ＯＤＲＶをマスクするためのゲートである。すなわち、マスク回路２０４は、シリアル印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が１レベルのときには原駆動信号ＯＤＲＶの対応するパルスをそのまま通過させて駆動信号ＤＲＶとしてピエゾ素子に供給し、一方、シリアル印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が０レベルのときには原駆動信号ＯＤＲＶの対応するパルスを遮断する。
【００４０】
印刷の際には、図７（ａ−１）に示すように、原駆動信号ＯＤＲＶのパルスとしては、各画素区間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３において第１パルスＷ１と第２パルスＷ２がこの順に発生する。なお、「画素区間」は、一画素分の主走査期間と同じ意味である。前述したように、マスク回路２０４（図６）は、シリアル印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が１レベルのときには原駆動信号ＯＤＲＶのパルスをそのまま通過させ、シリアル印刷信号ＰＲＴ（ｉ）が０レベルのときには原駆動信号ＯＤＲＶのパルスを遮断する。
【００４１】
従って、図７（ａ−２）及び図７（ａ−３）に示すように、各画素区間におけるシリアル印刷信号ＰＲＴ（ｉ）の２ビットが”１、０”のときには第１パルスＷ１のみが一画素区間の前半で出力される。これにより、被印刷体には、サイズの小さい小ドットが形成される。また、”０、１”のときには第２パルスＷ２のみが一画素区間の後半で出力される。これにより、被印刷体には、サイズが中位の中ドットが形成される。また、”１、１”のときには第１パルスＷ１と第２パルスＷ２の双方が出力される。これにより、被印刷体には、サイズの大きい大ドットが形成される。
【００４２】
なお、図７（ａ−３）に示す往路の駆動信号波形を見れば理解できるように、３種類のドットを記録するための３種類の駆動信号ＤＲＶ（ｉ）は、一画素区間にわたる駆動信号波形が互いに異なるように、すなわち、ノズルから吐出するインク滴の大きさと数の少なくとも一方が異なるように整形されている。すなわち、一画素区間における駆動信号ＤＲＶ（ｉ）は、印刷信号ＰＲＴ（ｉ）の３つの異なる値に応じて互いに異なる３種類の波形を有するように整形されている。
【００４３】
これらの各ドットに対応した各駆動信号波形は、主走査の往路であっても復路であっても同じものが用いられる。すなわち、一画素区間内に１ノズルから吐出される小インク滴、中インク滴、大インク滴は、往路と復路で同じ順序及び時間間隔で吐出される。ただし、各駆動信号波形は、主走査の往路と復路で同じものが用いられるが、そのタイミングは、復路全体で駆動信号補正部２３０（図７）によって前後にずらされ、補正される。このタイミングの補正によって、復路全体でインク滴の着弾位置が意図的にずらされて、往路と復路におけるインク滴の着弾位置のズレが補正される。
【００４４】
＝＝＝キャリッジの移動＝＝＝
図８はプリンタ２２のキャリッジ３１の主走査方向の動作を説明する図である。キャリッジ３１の移動範囲内の待機領域には、フラッシング動作により吐出ヘッド６０から吐出されたインクを受ける容器であるフラッシングボックス８１（インク受け）が設けられている。フラッシングボックス８１のプリンタ２２の側面側には、印刷休止中などにおけるノズルＮｚの乾燥を防ぐためのキャップ８２がフラッシングボックス８１に隣接して設けられている。キャップ８２には吸引ポンプ（図示省略）が接続し、吸引ポンプは、クリーニング時に吐出ヘッドのノズルＮｚに負圧を与えてノズルＮｚからインクを吸引する。
【００４５】
キャリッジ３１は、待機領域での停止状態から移動を開始し、記録紙上の印刷領域を往復移動して印刷を行う。本実施例のプリンタ２２においては、一往復の印刷が終了するごとに吐出ヘッドがフラッシングボックス８１の位置まで戻って移動を停止し、つぎの印刷のタイミングまで待機する。フラッシング動作は、例えば、このキャリッジ３１のフラッシングボックス８１における待機中において実行される。また、待機時間が長い場合は、吐出ヘッド６０はキャップ８２の位置まで戻り、ノズルＮｚをキャップ８２で封止した状態で待機する。
【００４６】
＝＝＝フラッシング動作＝＝＝
プリンタ２２の機能であるフラッシング動作は、具体的には、コンピュータ９０から入力される印刷データとは無関係の駆動信号Ｓをピエゾ素子ＰＥに入力し、これによりノズルＮｚからインクを吐出させ、ノズルＮｚ近傍の増粘インクを除去する動作である。プリンタ２２は、例えば、吐出ヘッド６０が一往復の印刷を行って待機領域に戻り、つぎの一往復分の印刷データが蓄積され再び印刷動作を開始するまでの待機期間中にフラッシング動作を実行する。
【００４７】
図９のフローチャートは、プリンタ２２が印刷用紙Ｐに印刷を行う場合の動作例を説明している。印刷用紙Ｐの印刷を終了した状態（Ｓ２１１）において、プリンタ２２は、つぎの印刷データがあるかどうかを判定する（Ｓ２１２）。つぎの印刷データが存在する場合には、印刷用紙Ｐの排紙動作を行い、つぎの印刷のための印刷用紙Ｐの給紙動作を行う（Ｓ２１３）。一方、つぎの印刷データが存在しない場合には、排紙動作を開始する（Ｓ２１４）。つぎに、プリンタはキャリッジ３１を移動させ（Ｓ２１５）、紙送りモータ２３を駆動する（Ｓ２１６）。そして、この紙送りモータ２３の駆動開始に併せて、フラッシング動作を実行する（Ｓ２１６，Ｓ２１７）。なお、以上に説明した場合以外にも、プリンタ２２は、例えば、印刷動作の開始前や、時間間隔をおいて定期的に（例えば、約９秒に１回）、又は、あらかじめ設定された非定期的な時間間隔で実行する。
【００４８】
＝＝＝駆動波形＝＝＝
ところで、プリンタ２２が時間間隔をおいて定期的もしくは非定期的に実行する一連のフラッシング動作において、前後して実行されるフラッシング動作が毎回同じ動作で行われる場合には、増粘インクを必ずしも効果的に除去できない場合がある。そこで、本実施例のプリンタ２２では、前後して実行するフラッシング動作において、それぞれのフラッシング動作のための駆動信号Ｓの波形を変化させることで前後して実行するフラッシング動作を変化させ、増粘インクを効果的に除去するようにしている。以下、この仕組みについて説明する。
【００４９】
図１０（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、時間間隔をおいて前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの波形を例示して示したものである。なお、図１０（ａ）〜（ｄ）において、Ｘで示す時間区間における駆動信号Ｓが、一回分のフラッシング動作に対応している。
図１０（ａ）は、前後して実行する２つのフラッシング動作のための駆動信号Ｓの振幅を変化させるようにしたものである。この例では、後に行われるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの振幅を、前に実行するフラッシング動作のための駆動信号Ｓの振幅よりも大きく設定している。なお、前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの振幅の大小は任意に設定してよく、例えば、前記とは逆に後の駆動信号Ｓの振幅の方が前の駆動信号Ｓの振幅より小さくなるように設定してもよい。
【００５０】
このように前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの振幅を変化させることで、例えば、性質や形状が異なる様々なタイプの増粘インクを効果的に除去することが可能となる。
【００５１】
また、フラッシング動作は、吐出ヘッドに対して液体を吐出するための連続した複数の駆動信号を供給することにより実現されるようにすることもできる。例えば、図１０（ｂ）は、前後して実行する２つのフラッシング動作のための駆動信号Ｓの周波数を変化させるようにしたものであり、この図における駆動信号Ｓの波形は、図中時間区間Ｙに出現する波形の駆動信号が、時間区間Ｘの間に連続して出現する構成の波形になっている。
【００５２】
ここでこの例では、後に行われるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの周波数を前に行われるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの周波数よりも高く、すなわち、後に行われるフラッシング動作における時間区間Ｙの長さが、前に行われるフラッシング動作における時間区間Ｙの長さよりも短くなるように設定している。なお、前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの周波数の大小は任意に設定してよく、例えば、前記とは逆に後の駆動信号Ｓの振幅の方が前の駆動信号Ｓの周波数より小さくなるように設定してもよい。
【００５３】
ここでノズルＮｚ近傍などに生じる増粘インクは、それぞれその性質や形状などにより定まる固有振動数を有しており、従って、様々なタイプの増粘インクを効果的に除去するには、個々の増粘インクの固有振動数に一致もしくはそれに近い周波数の振動を与えて増粘インクに振動エネルギーを効率良く吸収させ、増粘インクを効果的に振動させることが有効である。このように前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの周波数を変化させることで、様々なタイプの増粘インクについて、それぞれを除去するのに適した各増粘インクの固有振動数に一致もしくは近い周波数の振動を増粘インクに与えることができ、増粘インクを効果的に除去することが可能となる。
【００５４】
図１０（ｃ）は、前後して実行する２つのフラッシング動作における、それぞれの吐出数が異なるように、それぞれの駆動信号Ｓの波形を変化させるようにしたものであり、この図における駆動信号Ｓの波形は、図中時間区間Ｙに出現する波形の駆動信号が、時間区間Ｘの間に連続して出現する構成の波形になっている。
【００５５】
ここでこの例では、前に実行するフラッシング動作の駆動信号Ｓとして、ｎ回インクを吐出させるフラッシング動作を実行する波形の駆動信号Ｓを、一方、後に実行する駆動信号Ｓとして、ｍ（ｎ＜ｍ）回インクを吐出させるフラッシング動作を実行する波形の駆動信号を供給するようにしている。なお、前後して実行されるフラッシング動作の吐出数の大小は任意に設定してよく、例えば、前記とは逆に、後に行うフラッシング動作における吐出数の方が、前に行うフラッシング動作における吐出数より少なくなるように駆動信号Ｓを設定してもよい。
【００５６】
このように吐出数を変化させることで、例えば、吐出数によるフラッシング動作では除去できなかった増粘インクが、他の吐出数では容易に除去できるといった効果が得られることがあり、これにより増粘インクを効果的に除去できる。
【００５７】
ところで、以上では、駆動信号Ｓの波形を決定する要素のうち、振幅、周波数、吐出数のみをそれぞれ変化させた場合について例示したが、これらを組み合わせて駆動信号Ｓの波形を変化させるようにしてもよい。また、図７（ａ）〜（ｃ）の例では、駆動信号Ｓの波形として、二値的な波形の駆動信号Ｓを示して説明したが、波形はこのように簡単な波形に限定されるものではなく、三角関数形状などの数学関数的な形状やこれら数学関数の合成による形状などの他の様々な形状であってもよい。実際の製品では、例えば、図７（ｄ）に示すような波形が採用されることが多い。なお、この図の例は、後に行われるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの波形の振幅を、前に実行するフラッシング動作のための駆動信号Ｓの波形の振幅より大きくなるように設定している場合であり、また、この図における駆動信号Ｓの波形は、図中時間区間Ｙに出現する波形の駆動信号が、時間区間Ｘの間に連続して出現する構成の波形になっている。
【００５８】
以上では、前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号Ｓの波形を変化させる場合を例として説明したが、時間間隔をおいて定期的もしくは非定期的に実行される３回以上の一連のフラッシング動作において、前後して実行するフラッシング動作を変化させるように、それぞれのフラッシング動作における駆動信号Ｓを変化させるようにしてもよい。これにより様々なタイプの増粘インクを効果的に除去することが可能となる。
【００５９】
キャリッジ３１が待機領域に待機している時間を計測し、計測した待機時間に応じてフラッシング動作のための駆動信号Ｓの波形を変化させるようにしてもよい。例えば、吐出ヘッドの移動が停止している時間の長さに応じて増粘インクの進行の度合いが変化するような場合には、この方法により増粘インクを効果的に除去することが可能となり、インクの無駄な消費を抑えることが可能となる。また、計測時間や印刷動作時におけるインクの吐出数、インクの種類などに応じて、前後して実行するフラッシング動作のための駆動信号Ｓの波形を変化させたり、その変化のさせ方を変えるようにしてもよい。このようにすることで、様々なタイプの増粘インクをより一層効果的に除去することが可能となる。
【００６０】
フラッシング動作を行っていない期間に、インク通路６８を振動させるための前記駆動信号Ｓを供給するようにすることもできる。なお、この場合にはインクが無駄に消費されるのを防ぐため、振動はインクを吐出させない程度の微小振動とするのが好ましい。このようにフラッシング動作を行っていない期間においてインク通路６８を振動させておくことで、増粘インクに振動が印加され、これにより増粘インクを効果的に除去できる。この微振動動作により増粘インクの拡散が進行し、フラッシング動作に際し、より効果的に増粘インクを除去することが可能となる。
【００６１】
あるフラッシング動作の実行期間とこれに引き続き行われるフラッシング動作の実行期間との間の期間に、前記吐出ヘッドが移動を開始してから停止するまでの間の前記印刷のための期間が含まれるようにしてもよい。これにより印刷動作の前後においてフラッシング動作が行われ、印刷品質の向上が図られる。また、印刷のタイミングが到来した際に、あらかじめフラッシング動作を実行してから印刷を実行するようにしてもよい。これにより印刷動作の直前に必ずフラッシング動作が行われることになり、印刷品質の向上が図られ、印刷品質を一定以上に保つことができる。
【００６２】
インクの性質、増粘の状態、増粘の成長の仕方、プリンタの消費電力などに応じて駆動信号Ｓの波形を変化させたり、波形の変化のさせ方を変えるようにしてもよい。また、センサなどを用いて検知される温度や湿度などの環境因子をパラメータとして、駆動信号Ｓの波形を変化させたり、波形の変化のさせ方を変えるようにしてもよい。このように様々な因子をパラメータとすることで、増粘インクを効果的に除去することが可能となる。
【００６３】
＝＝＝コンピュータシステム等の構成＝＝＝
次に、本発明に係る実施形態の一例であるコンピュータシステム、コンピュータプログラム、及び、コンピュータプログラムを記録した記録媒体の実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【００６４】
図１１は、コンピュータシステムの外観構成を示した説明図である。コンピュータシステム１０００は、コンピュータ本体１１０２と、表示装置１１０４と、プリンタ１１０６と、入力装置１１０８と、読取装置１１１０とを備えている。コンピュータ本体１１０２は、本実施形態ではミニタワー型の筐体に収納されているが、これに限られるものではない。表示装置１１０４は、ＣＲＴ（Ｃａｔｈｏｄｅ　Ｒａｙ　Ｔｕｂｅ：陰極線管）やプラズマディスプレイや液晶表示装置等が用いられるのが一般的であるが、これに限られるものではない。プリンタ１１０６は、上記に説明されたプリンタが用いられている。入力装置１１０８は、本実施形態ではキーボード１１０８Ａとマウス１１０８Ｂが用いられているが、これに限られるものではない。読取装置１１１０は、本実施形態ではフレキシブルディスクドライブ装置１１１０ＡとＣＤ−ＲＯＭドライブ装置１１１０Ｂが用いられているが、これに限られるものではなく、例えばＭＯ（Ｍａｇｎｅｔ　Ｏｐｔｉｃａｌ）ディスクドライブ装置やＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ　Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ　Ｄｉｓｋ）等の他のものであっても良い。
【００６５】
図１２は、図１１に示したコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。コンピュータ本体１１０２が収納された筐体内にＲＡＭ等の内部メモリ１２０２と、ハードディスクドライブユニット１２０４等の外部メモリがさらに設けられている。
【００６６】
なお、以上の説明においては、プリンタ１１０６が、コンピュータ本体１１０２、表示装置１１０４、入力装置１１０８、及び、読取装置１１１０と接続されてコンピュータシステムを構成した例について説明したが、これに限られるものではない。例えば、コンピュータシステムが、コンピュータ本体１１０２とプリンタ１１０６から構成されてもよく、コンピュータシステムが表示装置１１０４、入力装置１１０８及び読取装置１１１０のいずれかを備えていなくてもよい。また、例えば、プリンタ１１０６が、コンピュータ本体１１０２、表示装置１１０４、入力装置１１０８、及び、読取装置１１１０のそれぞれの機能又は機構の一部を持っていてもよい。一例として、プリンタ１１０６が、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部等を有する構成としてもよい。
【００６７】
また、上述した実施形態において、プリンタを制御するコンピュータプログラムが、制御回路４０のＲＯＭ４３に取り込まれていてもよい。また、ＲＯＭ４３のコンピュータプログラムをＲＡＭ４４に展開して実行するようにしてもよい。そして、制御回路４０が、このコンピュータプログラムを実行することにより、上述した実施形態におけるプリンタの動作を達成してもよい。
【００６８】
このようにして実現されたコンピュータシステムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【００６９】
＝＝＝その他＝＝＝
以上、一実施形態に基づき本発明に係る液体吐出装置を説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは勿論である。
【００７０】
被印刷体として印刷用紙を例にとって説明したが、被印刷体として、フィルム、布、金属薄板等を用いてもよい。
【００７１】
また、コンピュータ本体と、このコンピュータ本体に接続される前述の実施形態に係るプリンタと、必要に応じて備えられるマウスやキーボード等の入力装置、ＣＲＴ等の表示装置、フレキシブルディスクドライブ装置、及び、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置を有するコンピュータシステムも実現可能であり、このようにして実現されたコンピュータシステムは、システム全体として従来システムよりも優れたシステムとなる。
【００７２】
前述の実施形態に係るプリンタに、コンピュータ本体、表示装置、入力装置、フレキシブルディスクドライブ装置、及び、ＣＤ−ＲＯＭドライブ装置がそれぞれ有する機能又は機構の一部を持たせてもよい。例えば、プリンタが、画像処理を行う画像処理部、各種の表示を行う表示部、及び、デジタルカメラ等により撮影された画像データを記録した記録メディアを着脱するための記録メディア着脱部を備える構成としてもよい。
【００７３】
上記実施の形態では、カラーインクジェットプリンタについて説明したが、本発明は、モノクロインクジェットプリンタにも適用可能であり、また、インクジェット方式以外のプリンタにも適用可能である。本発明は、一般に、被印刷体に印刷を行う印刷装置に適用可能であり、例えばファクシミリ装置やコピー機にも適用することが可能である。ただし、吐出ヘッドからインクを吐出して印刷を行ういわゆるインクジェット方式の印刷装置においては、特に印刷結果の高画質化が要求されるから、上記手段によるメリットがより大きくなる。
上記実施の形態において、ハードウェアによって実現されていた構成の一部をソフトウェアに置き換えるようにしてもよく、逆に、ソフトウェアによって実現されていた構成の一部をハードウェアに置き換えるようにしてもよい。
【００７４】
【発明の効果】
本発明の液体吐出装置によれば、液体を効果的に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例による、インクジェットプリンタを備えた印刷システムの概略構成図である。
【図２】本発明の一実施例による、制御回路のブロック図である。
【図３】本発明の一実施例による、吐出ヘッドの内部の概略構成を示す図である。
【図４】本発明の一実施例による、ピエゾ素子とノズルとの構造を示す図である。
【図５】本発明の一実施例による、吐出ヘッドにおけるインクジェットノズルの配列を示す図である。
【図６】本発明の一実施例による、ヘッド駆動回路内に設けられた駆動信号発生部の構成を示すブロック図である。
【図７】本発明の一実施例による、駆動信号発生部の動作を示すタイミングチャートを示す図である。
【図８】本発明の一実施例による、キャリッジの主走査方向の動作を説明する図である。
【図９】本発明の一実施例による、プリンタが印刷用紙に印刷を行う場合の動作例を説明するフローチャートを示す図である。
【図１０】本発明の一実施例による、時間間隔をおいて前後して実行されるフラッシング動作のための駆動信号の波形を示すタイミングチャートを示す図である。
【図１１】コンピュータシステムの外観構成を示した説明図である。
【図１２】図１１のコンピュータシステムの構成を示すブロック図である。
【図１３】従来のインクジェットプリンタにおける、ノズルおよびこれに連通するインク通路、ピエゾ素子、インク通路に充填されているインクなどの状態を説明する図である。
【符号の説明】
２２　インクジェットプリンタ
２３　紙送りモータ
２４　キャリッジモータ
２６　プラテン
３１　キャリッジ
３２　操作パネル
４０　制御回路
４１　ＣＰＵ
４３　ＰＲＯＭ
４５　キャラクタジェネレータ
５０　Ｉ／Ｆ専用回路
５２　ヘッド駆動回路
５４　モータ駆動回路
６０　吐出ヘッド
６１〜６６　吐出ヘッド
６７　導入管
６８　インク通路
７１，７２　インク用カートリッジ
８１　フラッシングボックス
８２　キャップ
９０　コンピュータ
２００　駆動信号発生部
Ｓ　駆動信号
ＰＥ　ピエゾ素子
Ｎｚ　インクジェットノズル
Ｉｐ　インク滴
【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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