(57)【要約】【課題】印刷中に各ノズルから吐出されたインク重量に基づいて、各ノズルに必要なフラッシング量を算出してフラッシングを行う液体噴射装置を提供する。【解決手段】複数のノズル１５からインクを吐出させる記録ヘッド６と、上記記録ヘッド６の吐出特性の回復動作を少なくともノズル１５からのインク吐出で行なうヘッド駆動手段２８とを備え、前回の回復動作からの印刷中に各ノズル１５が吐出したインクの吐出重量をノズル１５毎に検知する吐出重量検知手段３３と、上記吐出重量検知手段３３で検知されたノズル１５毎の吐出重量に基づいて各ノズル１５における今回のフラッシング動作で必要なフラッシング量をノズル１５毎に算出するフラッシング量算出手段３２と、この算出されたフラッシング量にしたがってノズル１５毎にフラッシングを制御するフラッシング制御手段２９とを備えた。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のノズルから液体を噴射させる噴射ヘッドと、上記噴射ヘッドの噴射特性の回復動作を少なくともノズルからの液体噴射で行なう駆動手段とを備えた液体噴射装置であって、前回の回復動作からの装置運転中に各ノズルが噴射した液体の噴射重量をノズル毎に検知する噴射重量検知手段と、上記噴射重量検知手段で検知されたノズル毎の噴射重量に基づいて各ノズルにおける今回の回復動作で必要な必要噴射量をノズル毎に算出する必要噴射量算出手段と、この算出された必要噴射量にしたがってノズル毎に回復動作を制御する回復動作制御手段とを備えたことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
上記必要噴射量は、暫定的に必要とされる噴射量として設定された暫定噴射量と、噴射重量検知手段で検知されたノズル毎の噴射重量とに基づいて算出される請求項１記載の液体噴射装置。
【請求項３】
上記暫定噴射量は、前回の回復動作から液体を噴射しなかったノズルの噴射特性回復に必要な噴射量である請求項２記載の液体噴射装置。
【請求項４】
上記暫定噴射量は、単位時間あたりの装置の運転によって回復のために必要な噴射量である時間毎必要噴射量と、前回の回復動作からの装置の運転時間との兼ね合いで算出される請求項２記載の液体噴射装置。
【請求項５】
上記暫定噴射量は、噴射する液体の種類に応じて設定される請求項２〜４のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項６】
装置運転中に各ノズルが噴射した液体の噴射重量は、噴射液体の単位重量と噴射データとに基づいて検知される請求項１〜５のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項７】
上記噴射液体の単位重量は噴射モード毎に設定されている請求項６記載の液体噴射装置。
【請求項８】
上記噴射ヘッドが、各々ノズルを有する複数の圧力室内の液体を各圧力室に対応して設けられた圧力発生素子で発生させた圧力により液体噴射を行なうものであり、上記装置運転中に各ノズルが噴射した液体の噴射重量、その検知に必要な液体噴射の単位重量、暫定的に必要とされる噴射量として設定された暫定噴射量、その算出に必要な時間毎必要噴射量のうち少なくともいずれかを、圧力発生素子の特性によって補正する補正手段を備えている請求項１〜７のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項９】
上記補正手段による補正率を、同一の特性を有する圧力発生素子に対応するノズル群で同じに設定した請求項８記載の液体噴射装置。
【請求項１０】
上記回復動作における必要噴射量は必要噴射重量として算出される請求項１〜９のいずれか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項１１】
上記回復動作における必要噴射重量の液体噴射を噴射回数で制御する請求項１０記載の液体噴射装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、主として印刷データに対応してノズルからインク滴を吐出させて記録媒体にドットを形成させるインクジェット記録装置として用いられる液体噴射装置において、上記ノズルから印刷等と無関係の液滴を吐出させることにより、ノズルの液滴吐出能力を回復させる液体噴射装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液体をノズルから液滴として吐出させる液体噴射装置は、種々な液体を対象にしたものが知られているが、そのなかでも代表的なものとして、インクジェット式記録装置をあげることができる。
【０００３】
このような記録ヘッドは、一般に、複数のノズルと、各ノズルに連通する圧力室と、この圧力室に圧力を発生させる圧力発生素子とを備えている。そして、印刷信号に対応させて上記圧力発生素子を駆動することにより圧力室内の圧力を変動させ、この圧力変動により圧力室内のインクをノズルからインク滴として吐出するように構成されている。カラー印刷を行う装置では、上記インクとしては、黒色だけでなく、イエロー（黄色），マゼンタ（赤紫），シアン（青緑）等、複数種類のカラーインクが用いられ、各色毎に決まったノズルが設けられている。
【０００４】
上記のような記録ヘッドでは、印刷動作中に頻繁にインク滴を吐出しているノズルは、新しいインクが順次供給されて目詰まりはほとんど生じないが、上端や下端等に位置しインク滴を吐出する機会が極めて少ないノズルでは、印刷中にノズル付近のインクが乾燥して増粘し、目詰まりを生じやすい。
【０００５】
このような問題に対処するため、印刷とは無関係に圧力発生素子を駆動し、各ノズルから強制的にインク滴を吐出してノズルの目詰まりを解消し、インク滴吐出能力を回復させる「フラッシング動作」が実行される。このようなフラッシング動作は、印刷動作継続中に所定の時間間隔で行なわれ、印刷動作中にインク滴の吐出能力が低下したノズルの吐出能力を回復することが行なわれている。
【０００６】
印刷動作中に吐出能力が低下する程度は、ノズルのインク滴吐出頻度によって必ずしも一定ではないため、通常は、最も吐出能力が低下したノズルに合わせて前ノズルのフラッシングが行なわれる。このようなフラッシングを行なっていると、あまり吐出能力が低下していないノズルでは、吐出能力の回復に必要な量以上の余分なインクを吐出することになり、インクの使用効率が極めて悪く、無駄にインクを消費することとなるうえ、廃インクの貯留スペースも大きくなってしまう。
【０００７】
そこで、特開平１−１２７３６２号や特開平４−６４４５１号に開示されているように、より少ないインクで効率的に吐出能力を回復させる装置が考案されている。これは、印字動作でインク滴の吐出を行なったノズルと行なっていないノズルとを切り分けて、吐出を行なっていないノズルまたはそれに準ずるノズルから決められたフラッシング吐出を行なうものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、前者の装置は、一定時間毎のフラッシングの間の印字動作中に、吐出を行なわなかったノズルからだけフラッシング吐出を行なうため、その間に１ドットでも吐出を行なったノズルからはフラッシング吐出を行なわないことになる。したがって、ノズルによっては吐出頻度の少ない状態が継続してしまい、吐出能力が十分に回復しなくなるおそれがある。そうならないような吐出量でフラッシング条件を設定すると、結果的にインクの使用効率が悪くなることとなる。また、後者の装置は、フラッシングを実行するか否かの閾値を２０００ショットの印字としている点で、前者の装置よりは効率的なフラッシングが可能となるが、インクの使用効率を向上させるにも限度がある。
【０００９】
そこで、印刷中の吐出数を次回のフラッシング動作の条件に反映させる装置として、特開２０００−２３３５１８号に開示されたものがある。しかしながら、この装置は、印刷中の吐出数や吐出率から所定の係数を算出し、この係数に基づいてフラッシング数を決定するものであり、印刷動作において実際吐出されたインク重量を正確に反映するものとなっていない。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、印刷等の装置の運転中に各ノズルから噴射された液体の噴射重量に基づいて、各ノズルの噴射能力回復に必要な必要噴射量を算出して適切な回復動作を行うことができる液体噴射装置の提供を目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の液体噴射装置は、複数のノズルから液体を噴射させる噴射ヘッドと、上記噴射ヘッドの噴射特性の回復動作を少なくともノズルからの液体噴射で行なう駆動手段とを備えた液体噴射装置であって、前回の回復動作からの装置運転中に各ノズルが噴射した液体の噴射重量をノズル毎に検知する噴射重量検知手段と、上記噴射重量検知手段で検知されたノズル毎の噴射重量に基づいて各ノズルにおける今回の回復動作で必要な必要噴射量をノズル毎に算出する必要噴射量算出手段と、この算出された必要噴射量にしたがってノズル毎に回復動作を制御する回復動作制御手段とを備えたことを要旨とする。
【００１２】
すなわち、本発明の液体噴射装置は、前回の回復動作からの装置運転中に各ノズルが噴射した液体の噴射重量をノズル毎に検知する噴射重量検知手段と、上記噴射重量検知手段で検知されたノズル毎の噴射重量に基づいて各ノズルにおける今回の回復動作で必要な必要噴射量をノズル毎に算出する必要噴射量算出手段と、この算出された必要噴射量にしたがってノズル毎に回復動作を制御する回復動作制御手段とを備えている。このため、前回の回復動作の実行から装置が運転された間に実際に噴射された液体の重量であるノズル毎の噴射重量に基づいて回復のために必要な必要噴射量を算出し、ノズル毎に実際の噴射重量を反映した噴射量で回復動作を制御する。
【００１３】
そして、装置運転中の液体噴射重量が少なくて液体の吐出能力の低下が激しいノズルにおいては、それに応じて多くの必要噴射量で回復動作を制御し、装置運転中の液体噴射重量が多くて液体の吐出能力の低下が少ないノズルにおいては、それに応じて少ない必要噴射量で回復動作を制御することができる。このように、ノズル毎に適格な回復動作を行うことができ、回復動作に使用する液体量を必要最小限に抑えながら、各ノズルの噴射特性を確実に回復させることができる。また、回復動作に使用された液体の貯留スペースも小さなものですみ、装置の小型化に有利である。
【００１４】
本発明の液体噴射装置において、上記必要噴射量は、暫定的に必要とされる噴射量として設定された暫定噴射量と、噴射重量検知手段で検知されたノズル毎の噴射重量とに基づいて算出される場合には、所定の暫定噴射量を設定することにより、実際に噴射された液体の噴射重量を適格に反映した必要噴射量を算出できる。
【００１５】
本発明の液体噴射装置において、上記暫定噴射量は、前回の回復動作から液体を噴射しなかったノズルの噴射特性回復に必要な噴射量である場合には、まったく液体を噴射しないノズルにおける必要噴射量を暫定噴射量とすることにより、まったく液体噴射のなかったノズルでも、それを適格に反映した必要噴射量で回復動作を行なうことができる。
【００１６】
本発明の液体噴射装置において、上記暫定噴射量は、単位時間あたりの装置の運転によって回復のために必要な噴射量である時間毎必要噴射量と、前回の回復動作からの装置の運転時間との兼ね合いで算出される場合には、装置の運転状況により、前回の回復動作から今回の回復動作までの時間間隔が一定しない場合であっても、そのときの時間間隔に応じた暫定噴射量が算出され、この算出された暫定噴射量とその時間間隔の間に実際に噴射された液体の噴射重量とから必要噴射量が算出される。このため、実際の装置の運転状況を反映した一層適格な回復動作を行なうことができる。
【００１７】
本発明の液体噴射装置において、上記暫定噴射量は、噴射する液体の種類に応じて設定される場合には、例えば、装置の運転時間に応じた吐出能力の低下傾向が液体の種類によって異なる場合でも、それに応じた暫定噴射量を設定することにより、実際の装置の運転状況に加えて液体の種類も反映した一層適格な回復動作を行なうことができる。
【００１８】
本発明の液体噴射装置において、装置運転中に各ノズルが噴射した液体の噴射重量は、噴射液体の単位重量と噴射データとに基づいて検知される場合には、装置の運転に使用された実際の噴射データと、そのとき噴射される液体の単位重量とから液体の噴射重量を検知するため、実際の運転状態をより反映した一層適格な回復動作を行なうことができる。
【００１９】
本発明の液体噴射装置において、上記噴射液体の単位重量は噴射モード毎に設定されている場合には、噴射モードが複数準備された装置において、それぞれの噴射モードに応じて実際の運転状態をより反映した一層適格な回復動作を行なうことができる。上記噴射モードとは、例えば、噴射液体の単位重量が全体に大きくて多くの液体を噴射するモードや、上記単位重量が全体に小さくて少ない液体を噴射するモード等、単位重量の違いによるものをあげることができる。
【００２０】
本発明の液体噴射装置において、上記噴射ヘッドが、各々ノズルを有する複数の圧力室内の液体を各圧力室に対応して設けられた圧力発生素子で発生させた圧力により液体噴射を行なうものであり、上記装置運転中に各ノズルが噴射した液体の噴射重量、その検知に必要な液体噴射の単位重量、暫定的に必要とされる噴射量として設定された暫定噴射量、その算出に必要な時間毎必要噴射量のうち少なくともいずれかを、圧力発生素子の特性によって補正する補正手段を備えている場合には、実際に噴射される液体の単位重量は、圧力発生素子の特性に応じて変動することがあるため、その変動量を補正することにより、実際の運転状態をより反映した一層適格な回復動作を行なうことができる。
【００２１】
また、本発明の液体噴射装置において、上記補正手段による補正率を、同一の特性を有する圧力発生素子に対応するノズル群で同じに設定した場合には、補正に要する記憶容量の節約や制御の簡略化を実現でき、制御速度等を必要以上に低下させずにすむ。
【００２２】
本発明の液体噴射装置において、上記回復動作における必要噴射量は必要噴射重量として算出される場合には、必要噴射量を実際の噴射重量に基づいて算出することから、必要噴射重量として算出することにより演算が容易となり、制御を簡略化できる。
【００２３】
本発明の液体噴射装置において、上記回復動作における必要噴射重量の液体噴射を噴射回数で制御する場合には、必要噴射量が多い回復動作では噴射回数が多くなるよう制御し、必要噴射量が少ない回復動作では噴射回数が少なくなるよう制御すればよいことから、回復動作での噴射量の制御が容易で、正確な噴射量の制御が可能となる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
つぎに、本発明の実施の形態を詳しく説明する。
【００２５】
図１は、本発明の液体噴射装置をインクジェット式記録装置に適用した場合の装置の周辺構造の一例を示す図である。
【００２６】
この装置は、噴射用の液体であるインクが収容されたカートリッジ７が搭載され、下面に記録ヘッド６が取り付けられたキャリッジ１と、上記記録ヘッド６を封止等するキャップ８とを備えている。上記カートリッジ７は、６つの収容室を有しており、各収容室には、シアン（Ｃ），ライトシアン（ＬＣ），マゼンタ（Ｍ），ライトマゼンタ（ＬＭ），イエロー（Ｙ），ブラック（ＢＫ）の６種類のインクが収容されている。
【００２７】
上記キャリッジ１は、タイミングベルト２を介してステッピングモータ３に接続され、ガイドバー４に案内されて記録紙５の紙幅方向に往復移動するようになっている。また、上記キャリッジ１には、記録紙５と対向する面（この例では下面）に、本発明の噴射ヘッドに対応する記録ヘッド６が取り付けられている。そして、この記録ヘッド６に各カートリッジ７からインクが供給され、キャリッジ１を移動させながら記録紙５等の噴射対象物の噴射対象面にインク滴を吐出させて記録紙５に画像や文字をドットマトリックスにより印刷するようになっている。
【００２８】
上記キャップ８は、キャリッジ１の移動範囲内の非印刷領域に設けられ、印刷休止中に記録ヘッド６のノズル１５（図２参照）を封止することによりノズル１５の乾燥をできるだけ防ぐようになっている。また、このキャップ８は、フラッシング動作によって記録ヘッド６から吐出されたインク滴を受ける容器としても機能する。さらに、上記キャップ８は、ポンプ９に接続され、クリーニング動作時には記録ヘッド６のノズル１５に負圧を与えてノズル１５からインクを吸引するようになっている。図において、１０はクリーニング終了後等にノズル面に付着した余分なインクを拭って清浄化するワイパーである。
【００２９】
図２は、上記記録へッド６の一例を示す図である。この例では、圧力発生素子として縦振動モードの圧電振動子１３を使用したものを例にとって説明する。
【００３０】
上記記録ヘッド６は、ヘッドケース１１と、このヘッドケース１１の収容空間１２に振動可能に収容される圧電振動子１３と、上記ヘッドケース１１の下面に固定される流路ユニット１４とを備えている。
【００３１】
上記流路ユニット１４は、ノズル１５が穿設されたノズルプレート１６と、弾性変形する薄板の振動板２１と、上記ノズルプレート１６および振動板２１の間に液密状に挟まれた状態で固定された流路形成板２０とから構成されている。上記流路形成板２０には、上記ノズル１５に連通する圧力室１７，カートリッジ７からインクの供給を受けて貯留するリザーバ１８，このリザーバ１８から上記圧力室１７にインクを供給するインク供給路１９に相当する空間が形成されている。
【００３２】
上記圧電振動子１３は、固定基板２２に取り付けられ、この固定基板２２がヘッドケース１１の収容空間１２内に固定されることにより、上記収容空間１２内に伸縮振動可能に収容されている。そして、この圧電振動子１３の下端が、流路ユニット１４の振動板２１の島部２１ａに接着されている。図において、２３は圧電振動子１３に駆動信号を送る信号ケーブル、４０はカートリッジ７のインクをリザーバ１８に補給する補給路である。
【００３３】
この例では、上記ノズル１５は紙面に垂直な方向に２列のノズル列を形成するように列設されており、各ノズル１５に対応して圧力室１７，および圧電振動子１３が１つずつ対応するよう列設されている。そして、１つのノズル列（圧力室１７の列）に対してリザーバ１８が１つずつ設けられて供給路１９を介してインクの供給が行なわれ、１列のノズル列で同じ種類のインクを吐出するようになっている。この例では、２列のノズル列のものを示して説明したが、６色のインクを吐出する装置では、６色のインクに対応して６列のノズル列を有する記録ヘッド６が用いられる。
【００３４】
ここで、上記記録ヘッド６の圧電振動子１３は、固定基板２２上にノズル列すなわち圧力室１７の列に対応して列設されている。このような固定基板２２上に列設された圧電振動子１３は、例えば、つぎのようにしてつくることができる。すなわち、固定基板２２上に、圧電振動子１３の列１列分をカバーする長さで圧電材料と電極材料とを積層して焼成し、固定基板２２に固定された１枚の圧電振動体を形成する。ついで、上記１枚の圧電振動体を、ワイヤーソー等を用いて不用部分を切除し、残った圧電振動子１３の部分がぞれぞれ圧力室１７に対応するよう分割し、固定基板２２に固定された１列の圧電振動子１３列を形成する。このようにして形成された圧電振動子１３は、１列分が同時に形成されるため、圧電特性すなわちインクの吐出特性が、１列のノズル列内で略等しくなる。
【００３５】
上記記録ヘッド６では、例えば、つぎのようにしてインクの吐出が行われる。すなわち、まず、圧電振動子１３が充電を受けて収縮すると、圧力室１７が膨張し、内部の圧力が低下する。これにより、ノズル１５に形成されているメニスカスが若干圧力室１７の方に引き込まれるとともに、リザーバ１８内のインクがインク供給路１９を通って圧力室１７に供給される。
【００３６】
ついで、所定時間の経過後に圧電振動子１３の電荷が放電されて圧電振動子１３が元の状態に復帰すると、圧力室１７が収縮して内部圧力が高くなる。これにより、圧力室１７内のインクが圧縮され、ノズル１５からインク滴として吐出される。このインク滴が記録紙５の上面に着弾してドットを形成し、画像や文字が印刷される。
【００３７】
図３は、上記インクジェット式記録装置のシステム構成を示すブロック図である。
【００３８】
図において、２４はホストコンピュータであり、プリンタドライバ２５が内臓され、このプリンタドライバ２５のユーティリティ上で入力装置（図示せず）からの入力によって記録紙５のサイズ，モノクロ／カラー印刷の選択，記録モードの選択，フォント等のデータおよび印字指令等を入力しうるように構成されている。
【００３９】
印字指令の入力により、プリンタドライバ２５からは印刷制御手段２６に対して液体噴射データである印刷データが送出されるようになっている。また、印刷制御手段２６は印刷データに基づいてビットマップデータを生成し、ヘッド駆動手段２８により駆動信号を発生させて圧電振動子１３に入力し、記録ヘッド６からインク滴を吐出させるようになっている。
【００４０】
上記ヘッド駆動手段２８は、本発明の駆動手段として機能するもので、印刷データに基づく駆動信号のほかに、本発明の回復動作制御手段であるフラッシング制御手段２９からのフラッシング指令信号を受けてフラッシングのための駆動信号を記録ヘッド６に出力する。そして、印字とは無関係のインク吐出を行なってフラッシング動作を実行し、ノズル１５近傍の増粘インクを排出して吐出特性を回復するようになっている。
【００４１】
ここで、印刷実行中にノズル１５の吐出能力が低下するメカニズムについて説明すると、印刷実行中は記録ヘッド６のノズル面がキャップ８から開放された状態となり、加えてキャリッジ１で往復移動されている。このような状態でインクの吐出がなければ、ノズル１５の開口部に存在するインクから溶媒が蒸発して徐々にその粘度が高くなり、吐出能力が低下するのである。そして、印刷中に頻繁にインク滴を吐出しているノズル１５は、新しいインクが順次供給されて目詰まりはあまり生じないが、インク滴を吐出する機会が少ないノズルでは目詰まりを生じやすい。したがって、インクの吐出量が少なく空送時間が長いノズル１５ほど増粘が進行し、その程度はノズル１５毎にばらつきがある。
【００４２】
なお、この例では、噴射ヘッドが噴射する液体がインクであり、インクの増粘によりノズル１５の噴射能力が低下する場合を説明したが、噴射特性の低下するメカニズムは、噴射する液体の種類によって異なる場合があり、本発明は、低下したノズル１５の噴射特性を液体の噴射で回復しうるものであれば、インクに限らず種々の液体を噴射する装置に適用できる趣旨である。
【００４３】
この記録装置では、前回の回復動作（フラッシング動作や後述するクリーニング動作を含む）からの印刷動作中に、各ノズル１５が吐出した液体の吐出重量Ｉｗ（１）をノズル１５毎に検知する。そして、この検知されたノズル１５毎の吐出重量Ｉｗ（１）と、今回のフラッシング動作において吐出特性が最も低下したノズル１５の吐出特性回復に必要となる吐出量である暫定吐出量Ｉｗ（０）とに基づいて各ノズル１５における今回のフラッシング動作でノズル１５の吐出特性の回復に必要な必要噴射量であるフラッシング量Ｉｗ（ｆ）をノズル１５毎に算出し、このフラッシング量でフラッシング動作を実行するようになっている。
【００４４】
つぎに、これら一連の動作を行なうための具体的構成を説明する。
【００４５】
以下の説明では、上記フラッシング動作を、印刷動作実行中に所定の時間間隔で行なう定期フラッシングに適用した場合を例にあげて説明する。ここで、上記定期フラッシングを行なうタイミングとしては、例えば、印刷中の一定時間（例えば１２秒）毎に行なったり、キャリッジ１が一往復する毎に行なったり、キャリッジ１が一端側から他端側まで走査する毎に行なったり、一定量の印字データ分の印刷動作が行なわれる毎に行なったりすることができる。
【００４６】
３９は吐出データ格納部であり、印刷制御手段２６から印刷データを受信して前回の回復動作から実行された印刷動作に係るノズル１５毎の吐出データを格納する。ここに格納される吐出データに基づいて、後述するようにノズル１５毎のインクの吐出重量Ｉｗ（１）を検知し、フラッシング量Ｉｗ（ｆ）を算出する。この吐出データ格納部３９に格納される吐出データは、フラッシング動作の実行によってリセットされ、その後は改めて次回のフラッシング動作のための吐出データの格納が開始される。
【００４７】
３６はドット重量格納部であり、印刷のために吐出されるインク滴のドット重量が格納され、吐出データ格納部に格納された吐出データと合わせてノズル１５毎の吐出重量が検知される。
【００４８】
上記ドット重量の一例を図４に示す。この例では、吐出するインク滴１つの単位重量であるドット重量の違いによって「スモール」「ミドル」「ラージ」の３種類設定されている。吐出するインク滴の大きさの選択は、圧電振動子１３に入力する駆動信号の駆動波形の切り換えによって行なわれる。また、この例では、印刷動作の印字モードがドット重量が全体に大きく印刷速度を重視した高速モードである「印字モード１」と、ドット重量が全体に小さく画質を優先したファインモードである「印字モード２」の２種類が設定されている。このように、インクのドット重量を印字モード毎に設定しているため、印字モードが複数準備された装置において、それぞれの印字モードに応じた実際の印刷状態を反映した適格なフラッシング動作を行なうことができる。
【００４９】
そして、印字モード１では、スモールが１３．７ｎｇ，ミドルが２６．８ｎｇ，ラージが４０．５ｎｇのドット重量に設定され、印字モード２では、スモールが５．４ｎｇ，ミドルが１１．５ｎｇ，ラージが２７．０ｎｇのドット重量に設定されている。これらのドット重量がドット重量格納部３６に格納されている。なお、これらは装置および記録ヘッドにおいて設定されたドット重量の中央値である。また、これらはあくまで一例をあげたものに過ぎず、ドット重量の設定は適宜設定することができる。
【００５０】
３３は吐出重量検知手段であり、上記吐出データ格納部３９に格納されたノズル１５毎の吐出データと、ドット重量格納部３６に格納された各吐出データに対応するドット重量とから、前回の回復動作から今回までの時間間隔の間に行なわれた印刷動作において、各ノズル１５毎にどのドット重量のインク滴を何ショット吐出したかにより、各ノズル１５が吐出したインクの吐出重量Ｉｗ（１）をノズル１５毎に検知する。
【００５１】
このように、印刷動作中に各ノズル１５が吐出した液体の吐出重量Ｉｗ（１）を、装置において設定されたインクのドット重量と、印刷に使用された実際の吐出データとに基づいて検知するため、実際の印刷状態を反映した適格なフラッシング動作を行なうことができる。
【００５２】
３４は暫定吐出量算出手段であり、単位時間必要量格納部３５に格納されている、印刷動作の実行中において、単位時間必要量（時間毎必要噴射量）Ｉｗ（０）ｔと、タイマ３８で計測された前回の回復動作から今回のフラッシング動作までの印刷時間ｔとから、下記の式により暫定吐出量Ｉｗ（０）を算出する。上記単位時間必要量Ｉｗ（０）ｔとは、単位時間インクを吐出しないで空送されたときに、ノズル１５の吐出特性回復に必要となるフラッシング量である。
Ｉｗ（０）＝Ｉｗ（０）ｔ×ｔ
【００５３】
このようにすることにより、上記暫定噴射量Ｉｗ（０）が、前回のフラッシング動作からインクを吐出しなかったノズル１５の吐出特性回復に必要な吐出量として設定される。そして、まったくインクを吐出しないノズル１５における必要フラッシング量を暫定噴射量Ｉｗ（０）とすることにより、まったくインク吐出のなかったノズル１５でも、それを適格に反映したフラッシング量Ｉｗ（ｆ）でフラッシング動作を行なうことができる。
【００５４】
また、上記暫定噴射量Ｉｗ（０）は、上記単位時間必要量Ｉｗ（０）ｔと上記印刷時間ｔとの兼ね合いで算出するため、印刷状況により、前回のフラッシング動作から今回のフラッシング動作までの時間間隔ｔが一定しない場合であっても、そのときの時間間隔ｔに応じた適格な暫定噴射量Ｉｗ（０）が算出され、この算出された暫定噴射量Ｉｗ（０）とその時間間隔（印刷時間）ｔの間に実際に吐出されたインクの吐出重量Ｉｗ（１）とからフラッシング量Ｉｗ（ｆ）が算出される。このため、実際の印刷状況を反映した一層適格なフラッシング動作を行なうことができる。
【００５５】
例えば１秒間インクを吐出しないで記録ヘッド６が空送される間にノズル１５付近のインクが乾燥し、その分低下した吐出特性を回復するのに必要な単位時間必要量Ｉｗ（０）ｔが２００ｎｇであり、前回の回復動作から今回のフラッシング動作までの印刷時間ｔが１２秒であれば、暫定吐出量Ｉｗ（０）は、２００ｎｇ×１２＝２４００ｎｇとなる。
【００５６】
ここで、上記単位時間必要量Ｉｗ（０）ｔは、吐出するインク色等、液体の種類に応じて設定することができる。例えば、上記６種類のインクでは、ＢＫ，Ｃ＝Ｍ，ＬＣ＝ＬＭ，Ｙの順に増粘速度が速く、ノズル１５のインク吐出能力を早く低下させやすい。したがって、増粘速度の速いインクが吐出されるノズル１５ほど、単位時間必要量Ｉｗ（０）ｔが多くなるよう設定しておくことにより、インクそのものの増粘速度が速いほど暫定噴射量Ｉｗ（０）すなわちフラッシング量Ｉｗ（ｆ）を多くし、かつ、印刷時の吐出重量Ｉｗ（１）が少ないほどフラッシング量Ｉｗ（ｆ）を多くすることができる。このように、印刷時間に応じた吐出能力の低下傾向がインクの色等によって異なる場合でも、それに応じたより正確な暫定噴射量Ｉｗ（０）を算出することができ、実際の印刷状況に加えてインクの種類も反映した一層適格なフラッシング動作を行なうことができる。
【００５７】
３２は、フラッシング量算出手段であり、吐出重量検知手段３３で検知されたノズル１５毎の吐出重量Ｉｗ（１）と、暫定吐出量算出手段３４で算出された暫定吐出量Ｉｗ（０）とに基づいて、今回のフラッシングで各ノズル１５における吐出特性回復に必要なフラッシング量Ｉｗ（ｆ）を下記の式により算出する。
Ｉｗ（ｆ）＝Ｉｗ（０）−Ｉｗ（１）
【００５８】
例えば、あるノズル１５において、暫定吐出量Ｉｗ（０）が２４００ｎｇであり、前回の回復動作から今回のフラッシング動作までの印刷動作において吐出された吐出重量Ｉｗ（１）が５００ｎｇであれば、そのノズル１５における今回のフラッシングで必要なフラッシング量Ｉｗ（ｆ）は、２４００ｎｇ−５００ｎｇ＝１９００ｎｇとなる。
【００５９】
このように、フラッシング動作におけるフラッシング量Ｉｗ（ｆ）は吐出重量として算出されるため、フラッシング量を実際の噴射重量Ｉｗ（１）に基づいて算出することから演算が容易となり、制御を簡略化できる。
【００６０】
そして、上記フラッシング制御手段２９では、上記フラッシング量算出手段３２で算出されたフラッシング量Ｉｗ（ｆ）にしたがってノズル１５毎にフラッシング動作を制御するようになっている。
【００６１】
このとき、上記フラッシング動作におけるフラッシング量Ｉｗ（ｆ）の吐出を吐出回数で制御するようにするのが好ましい。このようにすることにより、フラッシング量Ｉｗ（ｆ）が多いフラッシング動作では吐出回数が多くなるよう制御し、反対にフラッシング量Ｉｗ（ｆ）が少ないフラッシング動作では吐出回数が少なくなるよう制御すればよいことから、フラッシング量Ｉｗ（ｆ）の制御が容易で、正確なフラッシング量Ｉｗ（ｆ）でのフラッシングが可能となる。
【００６２】
また、３７は補正手段であり、印刷中に各ノズル１５が吐出したインクの吐出重量Ｉｗ（１）の検知に必要なドット重量と、暫定吐出量Ｉｗ（０）の算出に必要な単位時間必要量Ｉｗ（０）ｔのうち少なくともいずれかを、圧電振動子１３の特性によって補正する。
【００６３】
図４に示したドット重量はあくまで中央値であり、圧電振動子１３の特性によって変動することがある。また、単位時間必要量Ｉｗ（０）ｔも圧電振動子１３の特性によって変動することがある。このため、その変動量を補正することにより、実際の印刷状態をより反映した適格な回復動作を行なうことができる。
【００６４】
上記補正手段３７による補正は、同一の特性を有する圧電振動子１３に対応するノズル１５の補正率を同じに設定することが好ましい。具体的には、上述したように、図２に示す記録ヘッド６の場合は、同じノズル列に対応する１列分の圧電振動子１３が同一特性を有することとなるので、上記補正手段３７による補正はノズル列毎に行なうことができる。このようにすることにより、補正に要する記憶容量の節約や制御の簡略化を実現でき、制御速度等を必要以上に低下させずにすむうえ、圧電振動子１３の特性に対応した適格な補正が可能となる。
【００６５】
３０はクリーニング制御手段であり、このクリーニング制御手段３０からの指令によりポンプ駆動手段３１が動作してポンプ９が稼動し、記録ヘッド６のノズル１５に対して負圧が与えられてクリーニング動作が実行されるようになっている。
【００６６】
上記クリーニング制御手段３０により、プリンタドライバ２５のユーティリティ上で入力されたクリーニング指令を受けて、一定期間の経過毎に行なわれるタイマークリーニング、記録装置の操作パネルに配置されたクリーニング開始ボタンの操作を受けて行なわれるマニュアルクリーニング、印刷ジョブの開始前に行なわれる印刷時クリーニング等が、そのつど制御され実行される。
【００６７】
４１は放置タイマであり、キャリッジ制御手段２７からの信号等により、記録ヘッド６がキャップ８に封止されたことを検知して起動され、記録ヘッド６がキャップ８に封止された状態で放置された放置時間を計測する。また、４２は印刷タイマであり、ヘッド駆動手段２８ならびにキャリッジ制御手段２７からの信号等により印刷開始を検知して起動され、記録ヘッド６がキャップ８から開放されてから再びキャップ８に封止されるまでの間の総印刷時間を計測する。上記放置タイマ４１および印刷タイマ４２は、いずれも信号を出力した時点でリセットされる。
【００６８】
４３はモード選択手段であり、上記放置タイマ４１および印刷タイマ４２から出力された放置時間ならびに総印刷時間の信号を受け、放置時間と総印刷時間との兼ね合いから、印刷ジョブの開始の際に行なわれる回復動作としてフラッシング動作を実行するかクリーニング動作を実行するかを選択し、選択したモードの信号を出力する。
【００６９】
また、４４はクリーニング動作終了後にワイパー１０を駆動することによりノズル面のワイピングを行なうワイパー駆動手段、２７は印刷動作実行中等にキャリッジ１の移動を制御するキャリッジ制御手段である。
【００７０】
つぎに、上記インクジェット式記録装置の動作の一例を図４に示すフローチャートにしたがって説明する。なお、図において「Ｓ」は、ステップを意味する。
【００７１】
まず、印刷ジョブが開始される際に、ジョブ開始時の回復動作が実行される（Ｓ１）。すなわち、放置タイマ４１により放置時間を検知するとともに、印刷タイマ４２により総印刷時間を検知し、モード選択手段４３により、放置時間と総印刷時間との兼ね合いによる吐出特性の低下の度合いにより、フラッシングモードかクリーニングモードかを選択し、選択された回復動作を実行する。
【００７２】
ついで、上記回復動作が終了すると、タイマ３８による印刷時間の計測が開始されるとともに（Ｓ２）、印刷制御手段２６，ヘッド駆動手段２８およびキャリッジ制御手段２７による印刷の制御が行なわれ、印刷動作が開始される。印刷動作が開始されると、印刷制御手段２６の印刷データに係る各ノズル１５毎の吐出データが、逐次吐出データ格納部３９に格納される（Ｓ３）。
【００７３】
つぎに、Ｓ４に進み、タイマによる計測時間が定期フラッシングのタイミングに達しているかどうかがチェックされる。Ｓ４において、タイマ３８の計測時間が定期フラッシングのタイミングに達していなければ、引き続きタイマ計測と吐出データの格納（Ｓ３）を継続する。
【００７４】
一方、Ｓ４において、タイマ３８の計測値が定期フラッシングのタイミングに達していれば、タイマ３８の計測時間（印刷時間）ｔを一時記憶するとともに、吐出重量検知手段３３により、その時点で吐出データ格納部３９に格納されている吐出データとドット重量格納部３６に格納されているドット重量とに基づいて、ノズル１５毎の吐出重量Ｉｗ（１）が検知される（Ｓ５）。
【００７５】
また、暫定吐出量算出手段３４により、上記記憶されたタイマ３８での計測時間ｔと単位時間必要量格納部３５に格納された単位時間必要量Ｉｗ（０）ｔとに基づいて、暫定吐出量Ｉｗ（０）をノズル１５毎に算出する（Ｓ６）。
【００７６】
ついで、フラッシング量算出手段３２により、上記吐出重量検知手段３３で検知された吐出重量Ｉｗ（１）と暫定吐出量算出手段３４で算出された暫定吐出量Ｉｗ（０）とに基づいて、今回のフラッシングで各ノズル１５の吐出特性回復に必要なフラッシング量Ｉｗ（ｆ）をノズル１５毎に算出する（Ｓ７）。
【００７７】
このように、上記フラッシング量Ｉｗ（ｆ）を暫定的に必要とされる吐出量として設定された暫定噴射量Ｉｗ（０）と、吐出重量検知手段３３で検知されたノズル１５毎の吐出重量とに基づいて算出するため、所定の暫定噴射量Ｉｗ（０）を設定することにより、実際に吐出されたインクの吐出重量Ｉｗ（１）を適格に反映したフラッシング量Ｉｗ（ｆ）を算出できる。
【００７８】
そして、上記フラッシング量算出手段３２で算出されたフラッシング量Ｉｗ（ｆ）だけ吐出するようフラッシング制御手段２９で吐出量をノズル１５毎に制御してフラッシング動作を実行する（Ｓ８）。フラッシング動作が終了すると、タイマ３８の計測時間および吐出データ格納部３９に格納された吐出データがリセットされる（Ｓ９）。
【００７９】
つぎに、Ｓ１０に進み、印刷ジョブが終了しているかどうかがチェックされ、印刷ジョブが終了していなければＳ２に戻り、改めてタイマ３８による計測と吐出データ格納部３９への吐出データの格納が開始され、上述したＳ２〜Ｓ９までの動作を繰り返す。一方、Ｓ１０において、印刷ジョブが終了していれば、印刷動作を終了し、記録ヘッド６をキャップ８で封止する。
【００８０】
以上のように、上記インクジェット式記録装置によれば、印刷中のインク吐出重量Ｉｗ（１）が少なくてインクの吐出能力の低下が激しいノズル１５においては、それに応じて多くのフラッシング量Ｉｗ（ｆ）でフラッシング動作を制御し、印刷中のインク吐出重量Ｉｗ（１）が多くてインク吐出能力の低下が少ないノズル１５においては、それに応じて少ないフラッシング量でフラッシング動作を制御することができる。このように、ノズル１５毎に適格なフラッシング動作を行うことができ、フラッシング動作に使用するインク量を必要最小限に抑えながら、各ノズル１５の吐出特性を確実に回復させることができる。また、フラッシング動作に使用されたインクの貯留スペースも小さなものですみ、装置の小型化に有利である。
【００８１】
図６は、本発明の第２の実施の形態を説明する図である。この装置では、暫定吐出量算出手段３４および単位時間必要量格納部３５の代わりに、暫定吐出量格納部３４ａが設けられている。なお、タイマ３８は図示していない。そして、この装置では、暫定吐出量Ｉｗ（０）を印刷時間に基づいてそのつど算出するのではなく、予め設定された暫定吐出量Ｉｗ（０）が格納されていて、それを読み出してフラッシング量を算出するようになっている。
【００８２】
上記暫定噴射量Ｉｗ（０）は、前回のフラッシング動作からインクを吐出しなかったノズル１５の吐出特性回復に必要な吐出量として設定される。このようにすることにより、まったくインクを吐出しないノズル１５における必要フラッシング量を暫定噴射量Ｉｗ（０）とすることにより、まったくインク吐出のなかったノズル１５でも、それを適格に反映したフラッシング量Ｉｗ（ｆ）でフラッシング動作を行なうことができる。また、上記暫定噴射量Ｉｗ（０）は、吐出するインク色等、液体の種類に応じて設定するのが好ましい。
【００８３】
この装置では、補正手段３７は、印刷中に各ノズル１５が吐出したインクの吐出重量Ｉｗ（１）の検知に必要なドット重量と、予め設定された暫定噴射量Ｉｗ（０）のうち少なくともいずれかを、圧電振動子１３の特性によって補正するようになっている。それ以外は、図１〜３に示す装置と同様であり、同様の部分には同じ符号を付している。この装置でも、図１〜３に示す装置と同様の作用効果を奏する。
【００８４】
なお、上記各実施の形態の説明では、上記フラッシング動作を、印刷動作実行中に所定の時間間隔ｔで行なう定期フラッシングに適用した場合を例にあげて説明したが、これに限定するものではなく、吐出データから検知される吐出重量Ｉｗ（１）を格納しておいて、印刷ジョブ開始前に実行するフラッシング動作に適用する等、他のタイミングで実行されるフラッシング動作において行なうことも可能である。
【００８５】
また、上記各実施の形態では、本発明を縦振動モードの圧電振動子１３を用いた記録ヘッド６を有するインクジェット式記録装置に適用した例を示したが、これに限定するものではなく、たわみ振動モードの圧電振動子によって液体の吐出を駆動させる記録ヘッドを用いた装置や、バブルジェット（登録商標）式記録ヘッド等を有する装置に適用してもよく、これらの場合も、同様の作用効果を奏する。
【００８６】
上述の実施の形態は、インクジェット式記録装置に使用される記録ヘッドであるが、本発明に用いる液体噴射ヘッドは、インクジェット式記録装置用のインクだけを対象にするのではなく、グルー，マニキュア，導電性液体（液体金属）等を噴射することができる。
【００８７】
【発明の効果】
以上のように、本発明の液体噴射装置によれば、前回の回復動作の実行から装置が運転された間に実際に噴射された液体の重量であるノズル毎の噴射重量に基づいて回復のために必要な必要噴射量を算出し、ノズル毎に実際の噴射重量を反映した噴射量で回復動作を制御する。そして、装置運転中の液体噴射重量が少なくて液体の吐出能力の低下が激しいノズルにおいては、それに応じて多くの必要噴射量で回復動作を制御し、装置運転中の液体噴射重量が多くて液体の吐出能力の低下が少ないノズルにおいては、それに応じて少ない必要噴射量で回復動作を制御することができる。このように、ノズル毎に適格な回復動作を行うことができ、回復動作に使用する液体量を必要最小限に抑えながら、各ノズルの噴射特性を確実に回復させることができる。また、回復動作に使用された液体の貯留スペースも小さなものですみ、装置の小型化に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用した一実施の形態のインクジェット式記録装置の一例を示す斜視図である。
【図２】インクジェット記録ヘッドの一例を示す断面図である。
【図３】本発明のインクジェット式記録装置のシステム構成を示すブロック図である。
【図４】上記インクジェット式記録装置のドット重量テーブルを示す図である。
【図５】上記インクジェット式記録装置の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明のインクジェット式記録装置の第２の実施の形態を示すブロック図である。
【符号の説明】
１　キャリッジ
２　タイミングベルト
３　ステッピングモータ
４　ガイドバー
５　記録紙
６　記録ヘッド
７　カートリッジ
８　キャップ
９　ポンプ
１０　ワイパー
１１　ヘッドケース
１２　収容空間
１３　圧電振動子
１４　流路ユニット
１５　ノズル
１６　ノズルプレート
１７　圧力室
１８　リザーバ
１９　供給路
２０　流路形成板
２１　振動板
２１ａ島部
２２　固定基板
２３　信号ケーブル
２４　ホスト
２５　プリンタドライバ
２６　印刷制御手段
２７　キャリッジ制御手段
２８　ヘッド駆動手段
２９　フラッシング制御手段
３０　クリーニング制御手段
３１　ポンプ駆動手段
３２　フラッシング量算出手段
３３　吐出量検知手段
３４　暫定吐出量算出手段
３４ａ暫定吐出量格納部
３５　単位時間必要量格納部
３６　ドット重量格納部
３７　補正手段
３８　タイマ
３９　吐出データ格納部
４０　補給路
４１　放置タイマ
４２　印刷タイマ
４３　モード選択手段
４４　ワイパー駆動手段
【図１】
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【図２】
2004042443.tif 000004
【図３】
2004042443.tif 000005
【図４】
2004042443.tif 000006
【図５】
2004042443.tif 000007
【図６】
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