(57)【要約】【課題】フラッシングにより増粘したインクを確実に射出すること。【解決手段】インクを記録ヘッド６のノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタにおいて、インクの粘度を推定する粘度推定手段（ＣＰＵ５２、フラッシュメモリ５５）と、粘度推定手段（ＣＰＵ５２、フラッシュメモリ５５）によって推定された粘度に応じた駆動力により記録ヘッド６のノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御手段（ＣＰＵ５２、ヘッド駆動回路５８）と、を具備している。このため、インクの粘度に応じた最適な駆動力により、増粘したインクを確実に射出することができる。【選択図】　　　　図３
2004136587.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタにおいて、
上記インクの粘度を推定する粘度推定手段と、
上記粘度推定手段によって推定された粘度に応じた駆動力により上記ノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御手段と、
を有することを特徴とするプリンタ。
【請求項２】
前記制御手段は、前記インクの粘度の増大に応じて段階的または連続的に前記駆動力を増大させることを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
【請求項３】
前記インクは圧電素子の伸縮動作によって生ずる圧力により前記ノズル開口から射出され、
前記制御手段は、前記粘度に応じた電圧を上記圧電素子に印加することにより、前記増粘したインクを射出させることを特徴とする請求項２記載のプリンタ。
【請求項４】
前記インクは発熱素子によって発生される気泡の圧力により前記ノズル開口から射出され、
前記制御手段は、前記粘度に応じた電力量を上記発熱素子に印加することにより、前記増粘したインクを射出させることを特徴とする請求項２記載のプリンタ。
【請求項５】
前記粘度推定手段は、印刷がされずに放置されていた時間に基づいて粘度を推定することを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
【請求項６】
前記粘度推定手段は、前回クリーニングからの累積印刷時間または前回クリーニングからの累積時間のいずれかに基づいて粘度を推定することを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
【請求項７】
前記粘度推定手段は、前回クリーニングからの累積印刷時間と、前回クリーニングからの累積時間の双方に基づいて粘度を推定することを特徴とする請求項１記載のプリンタ。
【請求項８】
インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタにおいて、
上記ノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御手段を有し、
上記制御手段は、時間の経過とともに段階的または連続的に上記駆動力を増大させる、
ことを特徴とするプリンタ。
【請求項９】
前記インクが格納された着脱可能なインクカートリッジを有し、
前記制御手段は、最初に装着されたインクカートリッジについては、前記フラッシング動作を行う周期をそれ以降のインクカートリッジの場合よりも短い周期で実行する、
ことを特徴とする請求項１または８記載のプリンタ。
【請求項１０】
前記制御手段によるフラッシング動作によっても前記増粘したインクを射出できなくなった場合に対応するため、または所定の条件を満足したときに、前記ノズルに負圧を印加して前記増粘したインクを吸引するための吸引手段をさらに有することを特徴とする請求項１または８記載のプリンタ。
【請求項１１】
インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタのフラッシング方法において、
上記ノズル付近のインクの粘度を推定する粘度推定ステップと、
上記粘度推定ステップによって推定された粘度に応じた駆動力により上記ノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御ステップと、
を有することを特徴とするフラッシング方法。
【請求項１２】
インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタのフラッシング方法において、
上記ノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御ステップを有し、
上記制御ステップは、時間の経過とともに段階的または連続的に上記駆動力を増大させる、
ことを特徴とするフラッシング方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、プリンタおよびフラッシング方法に関し、特に、インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタおよびそのようなプリンタのフラッシング方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
インクをノズル開口から微細な液滴として射出し、記録用紙に付着させて所望の文字や画像を印刷する方法を採用するプリンタとして、インクジェット方式のプリンタがある。このインクジェット方式には、印刷ヘッドに内蔵されているヒーターに電圧を印加することで気泡を発生させてインクを押し出すバブルジェット（登録商標）方式およびサーマルインクジェット方式ならびに圧電素子（ピエゾ素子）の振動によりインクを押し出す圧電素子方式がある。
【０００３】
インクジェット記録ヘッド（以下「記録ヘッド」と称する）は、圧電素子方式を例に挙げて説明すると、図１１（ａ）に示すように、複数のノズル開口２００（図ではひとつしか示していない）と、各ノズル開口２００に連通する圧力発生室２０１と、この圧力発生室の一部を構成する弾性壁２０３に当接する圧電振動子２０２とを備えている。そして、印刷信号に対応させて圧電振動子２０２を伸縮させることにより圧力発生室２０１内の圧力を変動させ、この圧力変動により圧力発生室２０４内のインク２０４をノズル開口２００からインク滴として吐出させるように構成されている。
【０００４】
このような記録ヘッドでインク滴を吐出させる際には、できるだけ小さなインク滴を吐出して印刷の解像度を向上させるため、最近では、いわゆる「引き打ち」と呼ばれる吐出法が行われるのが主流になっている。この「引き打ち」では、図１１（ｂ），（ｃ）に示すように、まず、圧電振動子２０２に電圧を印加して収縮させ、ノズル開口２００のメニスカス２０６がある程度引き込まれた状態で、圧電振動子２０２を元に戻して圧力発生室２０１内を加圧し、インク滴２０５を吐出させることが行われる。
【０００５】
このような記録ヘッドでは、印刷データがなくなって記録ヘッド自体が休止状態におかれた場合に、ノズル開口２００付近のインク２０４が乾燥して目詰まりが生じてしまう。このため、印刷動作を行わない間は記録ヘッドをキャップで封止することが行われるが、封止されたまま長期間放置されると、ノズル開口２００近傍のインク２０４の溶媒が少しずつ揮散して粘度が上昇し、すぐには印刷できなかったり、印刷品質が低下したりする等のトラブルが発生しやすくなる。
【０００６】
さらに、複数のノズル開口２００のうち、印刷動作により連続的にインク滴２０５を吐出しているノズル開口２００には、新しいインク２０４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２０５を吐出する機会が極めて乏しいノズル開口２００では、印刷中にノズル開口２００付近のインク２０４が乾燥して粘度が増大（以下、「増粘」と称する。）し、目詰まりを生じやすい。
【０００７】
このような問題に対処するため、印刷開始前の予備操作として、プリンタに電源が投入された時点や、最初に印刷信号が入力された時点で、印刷とは無関係に各ノズル開口２００から強制的にインク滴２０５を吐出させることにより、ノズル開口２００の目詰まりを解消し、インク滴吐出能力を回復させるいわゆる「フラッシング動作」や「吸引によるクリーニング動作」を実行させることが行なわれている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００８】
まず、「フラッシング動作」は、圧電振動子２０２に印刷データと無関係の駆動信号を印加することにより、ノズル開口２００周辺の増粘したインク２０４をあらかじめ吐出させるものである。また、「吸引によるクリーニング動作」は、「フラッシング動作」だけでは完全にノズル開口２００が回復されない場合に備えて行われるもので、各ノズル開口２００に吸引ポンプで負圧を与えることにより、圧力発生室２０１内等の増粘したインク２０４を強制的に吸引するものである。
【０００９】
ここで、ノズル開口２００周辺でインク２０４が増粘する程度やノズル開口２００の目詰まりは、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷の累積時間）や、前回クリーニングからの累積印刷時間が長くなるほど状態が悪化する。したがって、「フラッシング動作」と「吸引によるクリーニング動作」のいずれを実行するかは、たとえば、図１２に示すように、前回クリーニングからの累積印刷時間と、前回クリーニングからの累積時間との兼ね合いによって決定され、前回クリーニングからの累積印刷時間あるいは前回クリーニングからの累積時間が短い間はフラッシング動作が実行され（図１２のフラッシング領域）、前回クリーニングからの累積印刷時間あるいは前回クリーニングからの累積時間が長くなると吸引によるクリーニング動作を実行させるようになっている（図１２のクリーニング領域）。なお、図１２においてＴ１，Ｔ２の単位は時間（Ｈｏｕｒ）である。
【００１０】
また、フラッシング動作の条件としては、増粘したインク２０４をより強力に吐出させるため、圧電振動子２０２に駆動電圧を印加する際、印刷時の電圧よりも高い電圧を印加することが行われる。
【００１１】
【特許文献】
特開２０００−０５２５６８号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のプリンタでは、クリーニング領域とフラッシング領域との境界付近でフラッシング動作を行うと、インク２０４の増粘がかなり進行している状態となっているため、フラッシングで強制的にインク２０４を吐出させる際、図１３に示すように、メニスカス２０６が斜めに深く入り込む等、メニスカス２０６の挙動が極めて不安定となり、圧力発生室２０１内に気泡が取り込まれてしまうおそれがある。また、増粘したインク２０４をより強力に吐出させるため、圧電振動子２０２に駆動電圧が印加されることから、ノズル開口２００のインク２０４が急激に引き込まれるため、同様にメニスカス２０５の挙動が不安定となり、メニスカスが斜めに深く入り込んで圧力発生室２０１内に気泡が取り込まれるおそれがある。
【００１３】
このように、圧力発生室２０１内に気泡が取り込まれると、以後、そのノズル開口からインク滴２０５を吐出できなくなってしまい、インクジェット式プリンタとして大きなトラブルの原因となる。
【００１４】
また、増粘がより進行した場合には、ノズル開口２００に増粘物が詰まった状態になる場合があるが、このような場合に、フラッシングが実行され、圧電振動子２０２に駆動電圧が印加されると、増粘物の中心付近の一部のみが吐出され、周辺部分の残滓が完全に除去されないため、インクの吐出量が完全に回復しなくなるという問題点もある。
【００１５】
一方、吸引によるクリーニング動作は、吸引ポンプで強制的にインクを吸引することから、消費するインク量がフラッシング動作に比べて多い。したがって、吸引によるクリーニング動作を数多く行うと、印刷に使用できる有効インク量が大幅に減少してしまうこととなる。
【００１６】
また、従来のプリンタでは、吸引によるクリーニングが実行される時間間隔が、最大でも１２０ｈ（時間）と短く、ユーザに関係がない吸引によるクリーニング（メンテナンス）が頻繁に実行されてしまうという問題点がある。
【００１７】
本発明は、このような事情に鑑みなされたもので、増粘したインクであってもフラッシングによって確実に、ノズル開口から射出できるとともに、ノズル開口２００から圧力発生室２０１内に気泡を取り込むようなトラブルを大幅に減少させ、また、吸引によるクリーニングの頻度を減少させることができるプリンタおよびフラッシング方法の提供をその目的とする。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明は、インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタにおいて、インクの粘度を推定する粘度推定手段と、粘度推定手段によって推定された粘度に応じた駆動力によりノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御手段と、を有している。
【００１９】
このため、増粘したインクであってもフラッシングによって確実に除去することが可能になる。また、粘度に応じた駆動力を利用するので、気泡が圧力発生室内へ取り込まれるような現象の発生が大幅に減少する。また、吸引によるクリーニングをさらに行う場合には、その吸引によるクリーニングが始まるまでの期間を延長することができ、インクの無駄を減らすことが可能になる。
【００２０】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、制御手段は、インクの粘度の増大に応じて段階的または連続的に駆動力を増大させるようにしている。
【００２１】
このため、気泡の発生や増粘物の一部のみが除去されることが一層確実に防止され、ノズル開口付近の増粘物を確実に除去することが可能になる。
【００２２】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、インクは圧電素子の伸縮動作によって生ずる圧力によりノズル開口から射出され、制御手段は、粘度に応じた電圧を圧電素子に印加することにより、増粘したインクを射出させるようにしている。
【００２３】
このため、圧電素子に適切な電圧を印加することにより、増粘物を確実に排出することが可能になる。
【００２４】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、インクは発熱素子によって発生される気泡の圧力によりノズル開口から射出され、制御手段は、粘度に応じた電力量を発熱素子に印加することにより、増粘したインクを射出させるようにしている。
【００２５】
このため、発熱素子に適切な電力を印加することにより、増粘物を確実に排出することが可能になる。
【００２６】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、粘度推定手段は、印刷がされずに放置されていた時間に基づいて粘度を推定するようにしている。
【００２７】
このため、印刷がされずに放置されていた時間を参照してインクの粘度を簡易に推定することが可能になる。また、印刷がされずに放置されていた時間は計算しやすいため、処理が簡単になる。
【００２８】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、粘度推定手段は、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）または前回クリーニングからの累積印刷時間のいずれかに基づいて粘度を推定するようにしている。
【００２９】
このため、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）または前回クリーニングからの累積印刷時間のいずれかを参照してインクの粘度を簡易に推定することが可能になる。また、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）または前回クリーニングからの累積印刷時間は、計算しやすいため処理が簡単になる。
【００３０】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、粘度推定手段は、前回クリーニングからの累積時間と、前回クリーニングからの累積印刷時間の双方に基づいて粘度を推定するようにしている。
【００３１】
このため、前回クリーニングからの累積時間または前回クリーニングからの累積印刷時間のいずれか一方を用いる場合に比較して、より正確に粘度を推定することが可能になる。
【００３２】
また、本発明は、インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタにおいて、ノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御手段を有し、制御手段は、時間の経過とともに段階的または連続的に上記駆動力を増大させるようにしている。
【００３３】
このため、増粘したインクであってもフラッシングによって確実に除去することが可能になる。また、吸引によるクリーニングをさらに行う場合には、その吸引によるクリーニングが始まるまでの期間を延長することができ、インクの無駄を減らすことが可能になる。
【００３４】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、インクが格納された着脱可能なインクカートリッジを有し、制御手段は、最初に装着されたインクカートリッジについては、フラッシング動作を行う周期をそれ以降のインクカートリッジの場合よりも短い周期で実行するようにしている。
【００３５】
このため、工場出荷後に最初に装填されるインクカートリッジについては、頻繁にフラッシングを実行し、ノズル等に残存している空気等を確実に取り除くことが可能になる。
【００３６】
また、他の発明は、上述の発明に加えて、制御手段によるフラッシング動作によっても増粘したインクを射出できなくなった場合に対応するためまたは所定の条件を満足したときに、ノズルに負圧を印加して増粘したインクを吸引するための吸引手段をさらに有するようにしている。
【００３７】
このため、フラッシングのみによっては除去できない増粘物についても吸引手段によって確実に除去することが可能になる。しかも、この吸引によるクリーニングの時期は、従来のものより遅く開始させることが可能となるため、クリーニング時の無駄なインクの消費を抑えることができる。
【００３８】
また、本発明は、インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタのフラッシング方法において、ノズル付近のインクの粘度を推定する粘度推定ステップと、粘度推定ステップによって推定された粘度に応じた駆動力によりノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御ステップと、を有している。
【００３９】
このため、増粘したインクであってもフラッシングによって確実に除去することが可能になる。また、粘度に応じた駆動力を利用するので、気泡が圧力発生室内へ取り込まれるような現象の発生が大幅に減少する。また、吸引によるクリーニングをさらに行う場合には、その吸引によるクリーニングが始まるまでの期間を長くすることができ、インクの無駄を減らすことが可能になる。
【００４０】
また、本発明は、インクをノズル開口から射出して印刷するインクジェット方式のプリンタのフラッシング方法において、ノズル開口からインクを射出して増粘したインクを射出させるフラッシング動作を行わせるための制御を行う制御ステップを有し、制御ステップは、時間の経過とともに段階的または連続的に駆動力を増大させるようにしている。
【００４１】
このため、増粘したインクであってもフラッシングによって確実に除去することが可能になる。また、粘度に応じた駆動力を利用するので、気泡が圧力発生室内へ取り込まれるような現象の発生が大幅に減少する。また、吸引によるクリーニングをさらに行う場合には、その吸引によるクリーニングが始まるまでの期間を延長することができ、インクの無駄を減らすことが可能になる。
【００４２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００４３】
図１は、本発明が適用されるプリンタの構造の一例を示す図である。この装置は、上部にインクカートリッジ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、記録ヘッド６を封止等するキャッピング装置８とを備えている。
【００４４】
キャリッジ１は、タイミングベルト２を介してキャリッジモータ３に接続され、ガイドバー４に案内されて記録用紙５の紙幅方向に往復移動するようになっている。また、キャリッジ１には、記録用紙５と対向する面（この例ではキャリッジ１の下面）に、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にインクカートリッジ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用紙５の上面にインク滴を吐出させて記録用紙５に画像や文字をドットマトリックスにより印刷する。
【００４５】
キャッピング装置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のノズル開口１５（図２参照）を封止することによりノズル開口１５の乾燥を防ぐようになっている。また、このキャッピング装置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作用する。さらに、キャッピング装置８は、吸引手段に相当する吸引ポンプ９に接続され、クリーニング動作時には記録ヘッド６のノズル開口１５に負圧を与えてノズル開口１５からインクを吸引するようになっている。
【００４６】
図２は、記録ヘッド６の詳細な構成例を示す図である。この記録ヘッド６は、基台１１と、この基台１１の収容室１２に振動可能に収容される制御手段に相当する圧電振動子１３と、基台１１の下面に固定される流路ユニット１４とを備えている。
【００４７】
流路ユニット１４は、ノズル開口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、ノズルプレート１６および振動板２１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。流路形成板２０には、ノズル開口１５に連通する圧力発生室１７、インクカートリッジ７からインクの供給を受けるインク室１８、このインク室１８から圧力発生室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。
【００４８】
圧電振動子１３は、支持基板２２に取り付けられ、この支持基板２２が基台１１の収容室１２内に固定されることにより、収容室１２内に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のアイランド部２１ａに当接し固定されている。信号ケーブル２３は、圧電振動子１３に駆動信号を送るケーブルである。
【００４９】
記録ヘッド６では、たとえば、次のようにして印刷が行われる。すなわち、まず、圧電振動子１３に電圧が印加されて収縮すると、圧力発生室１７が膨張し、内部の圧力が低下する。これにより、ノズル開口１５に形成されているメニスカスが圧力発生室１７の方に若干引き込まれるとともに、インク室１８内のインクがインク供給路１９を通って圧力発生室１７に供給される。
【００５０】
続いて、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、圧力発生室１７が収縮して内部圧力が高くなる。これにより、圧力発生室１７内のインクが圧縮され、ノズル開口１５からインク滴として吐出され、このインク滴が記録用紙５の上面に吐出されて画像や文字が印刷される。
【００５１】
図３は、記録ヘッド６を制御する制御部５０の詳細を説明するブロック図である。
【００５２】
この図に示すように、制御部５０は、コネクタ５１、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）５２、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ　Ｏｎｌｙ　Ｍｅｍｏｒｙ）５３、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ　Ａｃｃｅｓｓ　Ｍｅｍｏｒｙ）５４、フラッシュメモリ５５、Ｉ／Ｆ（Ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）５６、バス５７、ヘッド駆動回路５８、モータ駆動回路５９を有している。
【００５３】
ここで、コネクタ５１は、たとえば、ＵＳＢ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌ　Ｓｅｒｉａｌ　Ｐｏｒｔ）やパラレルポート等のコネクタであり、接続ケーブルを介してパーソナルコンピュータ６０等と接続される。
【００５４】
粘度推定手段および制御手段の一部となるＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５３に格納されているプログラムに応じて粘度推定等の各種演算処理を実行したり、装置の各部を制御したりするプロセッサである。
【００５５】
ＲＯＭ５３は、ＣＰＵ５２が実行する基本的なプログラムやデータ等を格納しているメモリである。
【００５６】
ＲＡＭ５４は、ＣＰＵ５２が実行途中のプログラムや、演算途中のデータを一時的に格納するメモリである。
【００５７】
粘度推定手段の一部となるフラッシュメモリ５５は、装置の電源が切断された場合でも、ＣＰＵ５２によって書き込まれた情報を保持するメモリであり、主に、前回クリーニングからの累積時間および前回クリーニングからの累積印刷時間を計算するためのデータを保持している。
【００５８】
Ｉ／Ｆ５６は、バス５７、ヘッド駆動回路５８、モータ駆動回路５９、パーソナルコンピュータ６０、および操作パネル６１の間でデータの授受が可能になるように信号の表現形式を相互に変換する。
【００５９】
制御手段の一部となるヘッド駆動回路５８は、Ｉ／Ｆ５６からの印刷信号に対応して、圧電振動子１３に駆動電圧を印加して記録ヘッド６からインク滴を吐出させる印刷動作を実行する。また、フラッシングのタイミングが到来した場合には、圧電振動子１３に印刷信号とは無関係の駆動電圧を印加し、記録ヘッド６の全ノズル開口１５からインク滴を吐出させるフラッシング動作を実行する。
【００６０】
モータ駆動回路５９は、ＣＰＵ５２の制御に応じてキャリッジモータ３、紙送りモータ６２、および吸引ポンプ９を制御し、キャリッジ１と記録用紙５をそれぞれ移動させるとともに、記録ヘッド６に負圧を与えてインクを吸引する。すなわち、モータ駆動回路５９は、印刷時にキャリッジモータ３によりキャリッジ１を移動させて記録ヘッド６を走査させるとともに、フラッシング動作時や印刷終了時に、キャッピング装置８と記録ヘッド６が対向する位置にキャリッジ１を移動させるように制御する。また、モータ駆動回路５９は、１ライン分の走査が終了した場合や１ページ分の印刷が完了した場合には、記録用紙５を必要に応じて移送する。さらに、モータ駆動回路５９は、記録ヘッド６がキャッピング装置８に封止された場合に、吸引ポンプ９によって負圧を与えて記録ヘッド６の全ノズル開口１５からインクを強制的に吸引する。
【００６１】
パーソナルコンピュータ６０は、内蔵されているハードディスクドライブに格納されているアプリケーションプログラムによって作成された文書や画像を、印刷データに変換して出力する。
【００６２】
操作パネル６１は、たとえば、オンラインまたはオフラインを切り換えるためのオンラインボタン、記録用紙５を排出するための排紙ボタン、記録ヘッド６をクリーニングするためのクリーニングボタン等を有している。
【００６３】
紙送りモータ６２は、モータ駆動回路５９によって制御され、記録用紙５を必要に応じて移送する。
【００６４】
キャリッジモータ３は、モータ駆動回路５９によって制御され、印刷時にキャリッジ１を移動させて記録ヘッド６を走査させるとともに、フラッシング動作時や印刷終了時に、キャッピング装置８と記録ヘッド６が対向する位置にキャリッジ１を移動させる。
【００６５】
吸引ポンプ９は、モータ駆動回路５９によって制御され、記録ヘッド６がキャッピング装置８に封止された場合に、負圧を与えて記録ヘッド６の全ノズル開口１５からインクを強制的に吸引するクリーニング動作を実行する。
【００６６】
次に、以上の実施の形態に係るプリンタの動作について説明する。
【００６７】
図４は、本実施の形態に係るプリンタの動作の一例を説明するためのフローチャートである。このフローチャートが開始されると、以下の処理が実行される。
【００６８】
電源が投入されるか、または、印刷データがパーソナルコンピュータ６０から供給されると、ＣＰＵ５２はバス５７を介してフラッシュメモリ５５に格納されている、前回クリーニングがなされた日時を示す情報（以下、「日時情報」と称する）を取得するとともに、Ｉ／Ｆ５６を介してパーソナルコンピュータ６０からその時点における日時情報を取得し、これらの差分を算出することにより、前回クリーニングからの累積時間を算出する（ステップＳ１０）。
【００６９】
続いて、ＣＰＵ５２は、フラッシュメモリ５５に格納されている前回クリーニングからの累積印刷時間を取得する（ステップＳ１１）。ここで、前回クリーニングからの累積印刷時間は、印刷処理を開始する際と終了する際に日時情報をパーソナルコンピュータ６０から取得してこれらの差分を計算し、得られた印刷時間をそれまでの印刷時間に累積加算することにより生成される。なお、前回クリーニングからの累積印刷時間は、吸引によるクリーニングまたはフラッシングが実行された場合には“０”にリセットされる。
【００７０】
ＣＰＵ５２は、ＲＯＭ５３に格納されている図５に示すようなテーブルと、ステップＳ１０およびステップＳ１１において求めた前回クリーニングからの累積印刷時間と、前回クリーニングからの累積時間を対比することにより、図５にハッチングが施された領域（クリーニング領域）に該当するか否かを判定し（ステップＳ１２）、クリーニング領域に該当する場合にはステップＳ１３に進み、それ以外の場合にはステップＳ１４に進む。なお、図５に示すテーブルは、図１２に示すテーブルと比較すると、フラッシング領域に該当する範囲が拡大されている。すなわち、従来であれば吸引によるクリーニングを実行する領域についてもフラッシングが実行されることになる。なお、図５におけるＴ１，Ｔ２の単位も時間（Ｈｏｕｒ）となっている。
【００７１】
ステップＳ１２においてＹＥＳと判定された場合には、ＣＰＵ５２は、まず、キャリッジモータ３を移動させて記録ヘッド６がキャッピング装置８に封止された状態とする。そして、ＣＰＵ５２は、モータ駆動回路５９を制御することで、吸引ポンプ９を駆動し、負圧を与えて記録ヘッド６の全ノズル開口１５からインクを強制的に吸引するクリーニング動作を実行する（ステップＳ１３）。
【００７２】
ステップＳ１２においてＮＯと判定された場合には、ＣＰＵ５２は、前回クリーニングからの累積時間および前回クリーニングからの累積印刷時間を参照してインクの粘度を算出する。図６は、１５℃の環境下において、記録ヘッド６に印加する電圧ＶｈＮ［Ｖ］（１６進数で表示されている）と、温度補正係数を故意に変化させた場合におけるインクの吐出量の変化を示す図である。ここで、各枠内の数字はインクの吐出量［ｎｇ］を示しており、枠内を黒く塗りつぶしてある領域は、ドット抜け等が発生する不安定印字領域を示しており、斜め線のハッチングが施されている領域は、縦アライメントが不良となる領域であり、縦線のハッチングが施されている領域は主査方向のうねりが発生する領域であり、それ以外の領域は若干のずれまたは問題がない領域を示している。温度補正係数とは、インクは温度が上昇すると粘度が低下するので、温度によらず吐出量を一定に保つためにプリンタ内で使用される補正係数（温度に応じて吐出量を増減させるために設定される係数）である。したがって、この温度補正係数の値が大きい場合にはインクの粘度が低い場合に対応し、吐出量が減少するため、そのような場合をインクの粘度が高い場合の状況をシミュレーションしていると想定することができる。また、逆に、温度補正係数の値が小さい場合にはインクの粘度が高い場合に対応し、吐出量が増加するため、そのような場合をインクの粘度が低い場合の状況をシミュレーションしていると想定することができる。なお、この実験に用いたプリンタの正常吐出量は、気温１５［℃］で記録ヘッド６の電圧０Ｆ［Ｖ］の場合に１３．３［ｎｇ］である。
【００７３】
図６を参照すると、ドット抜けは生じないが印刷が若干不安定になる吐出量は、平均で８．９９［ｎｇ］前後であり、明らかなドット吐出不良が発生するのは平均で正常値の約６０％に該当する７．７１［ｎｇ］前後である。また、このときの粘度を算出すると、それぞれ６．４［ｍＰａ・ｓ］前後と、７．４［ｍＰａ・ｓ］前後となる。
【００７４】
図７は、図６の表に基づき算出したもので、印字状態とドット吐出量およびインク粘度の関係を示す図である。この図において「Ｍｉｎ」、「Ａｖｅ」、「Ｍａｘ」はそれぞれ「最小値」、「平均値」、「最大値」を表しており、「＋σ」、「−σ」は標準偏差を示している。この図に示すように、印字不安定になり始める吐出量は平均で８．９９［ｎｇ］であり、そのときの粘度は平均で６．４［ｍＰａ・ｓ］である。また、明らかなドット吐出不良が発生する吐出量は平均で７．７１［ｎｇ］であり、そのときの粘度は平均で７．４［ｍＰａ・ｓ］である。
【００７５】
なお、以上は一例であり、インクの種類、記録ヘッド６のノズルの口径および形状等によって印字不良が発生する粘度は変化するので、それぞれのプリンタに応じて個別的に算出する必要がある。また、図８に示すように、インクの粘度はインクカートリッジ７および記録ヘッド６の先端部分で最も高く、先端部から遠ざかるにつれて徐々に減少するような分布となることが想定され、この分布はインクカートリッジ７および記録ヘッド６の形状等に応じて変化するものと考えられる。したがって、インクカートリッジ７および記録ヘッド６の形状も考慮して粘度を算定する必要がある。
【００７６】
図４に戻って、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１４において算定された粘度を参照し、フラッシングを実行するための電圧を定める。たとえば、２４［℃］の環境下において、記録ヘッド６に印加する電圧を通常よりも２．５［Ｖ］、５．０［Ｖ］、７．５［Ｖ］ずつ増加させると、インク吐出量は１．３［ｎｇ］、２．６［ｎｇ］、３．６［ｎｇ］だけそれぞれ増加する。したがって、ドット抜けが発生する吐出量を７．７１［ｎｇ］と考えると、印加する電圧を２．５［Ｖ］、５．０［Ｖ］、７．５［Ｖ］ずつ増加させると、吐出量は単純計算で、９．０１［ｎｇ］、１０．３１［ｎｇ］、１１．３１［ｎｇ］となる。
【００７７】
したがって、このようにして、通常よりも記録ヘッド６の印加電圧を２．５［Ｖ］だけ増加させると主査方向にうねりがある場合の吐出量の範囲内となり、また、５［Ｖ］だけ増加させるとうねりが生ずる範囲外になり正常時の吐出量の範囲内となる。したがって、クリーニング領域でない場合は、その粘度を算出した後、その粘度が高い場合、粘度が通常（初期）の場合の電圧よりも多少高めの電圧（たとえば、数［Ｖ］程度高めの電圧）を、記録ヘッド６に印加する電圧として設定する（ステップＳ１５）。
【００７８】
続いて、ＣＰＵ５２は、ステップＳ１５において定めた電圧を記録ヘッド６の圧電振動子１３に駆動電圧として印加し、記録ヘッド６の全ノズル開口１５からインク滴を吐出させるフラッシング動作を実行する（ステップＳ１６）。このように、インクの粘度に応じた電圧によってフラッシング動作を行うことにより、メニスカスの挙動が不安定となり、メニスカスが斜めに深く入り込んでノズル開口１５から気泡が圧力発生室１７に取り込まれることを防止できる。また、同様の理由により、ノズル開口１５付近に溜まった増粘物の中心付近の一部のみが吐出され、周辺部分の残滓が完全に除去されないことにより、インクの吐出量が完全に回復しなくなるという事態を回避することができる。
【００７９】
なお、このときに印加する駆動電圧の波形としては、たとえば、図９（ａ）に示すように、時刻ｔ１で立ち上がり、時刻ｔ２で立ち下がり、電圧がＸ［Ｖ］である矩形波が考えられる。
【００８０】
また、図９（ｂ）に示すように、時刻ｔ１から徐々に立ち上がって時刻ｔ２でピークに到達し、時刻ｔ３で立ち下がり、最高電圧がＸ［Ｖ］である波形が想定される。このような波形によれば、圧力発生室１７の圧力が徐々に上昇することから、メニスカスの挙動が不安定となることを防止するとともに、増粘部の一部のみが除去されることを防止できる。
【００８１】
さらに、図９（ｃ）に示すよう、時刻ｔ１から時刻ｔ２までは最大振幅がＸ［Ｖ］（またはそれ以下）である所定の周期の振動電圧を印加し、時刻ｔ２から時刻ｔ３までは矩形波を印加する方法も考えられる。このような方法によれば、振動電圧により、増粘部分が粘度の低い方に拡散されてノズル開口１５付近のインクの粘度が低下することから、インクが増粘してもインクを確実に吐出することが可能になる。
【００８２】
このように、本実施の形態によれば、ノズル開口１５付近のインクが増粘して目詰まりを生じても、適正な電圧によってフラッシングを行うことにより、気泡の発生や増粘部分の一部のみが排出されることを防止しつつ、ノズル開口１５付近のインクを確実に吐出することが可能になる。特に、ノズル開口１５付近のインクの粘度を推定することになるため、好適なものとなる。なお、ノズル開口１５付近ではなく、他の位置のインクの粘度の検知または推定をした値を利用するようにしてもよい。
【００８３】
また、本実施の形態では、従来においては、気泡の発生や増粘物の一部のみが排出されることを防止するために吸引によるクリーニング動作によらなければ排出できなかった増粘物についてもフラッシングによって確実に排出できることから、フラッシングだけで機能を回復させることができる範囲が広がる。また、フラッシング動作は、吸引によるクリーニング動作に比較して消費するインク量が格段に少ないため、インクカートリッジ７の寿命を延長することが可能になる。
【００８４】
図１０は、従来のフラッシング動作と、本実施の形態のフラッシング動作とを比較するための図である。この図の横軸は前回クリーニングからの累積時間を示し、また、縦軸はフラッシング動作のために記録ヘッド６に印加する電圧を示している。ここで、電圧Ｖ０（破線）は、従来のフラッシング動作時の印加電圧を示している。一方、電圧Ｖ１，Ｖ２，Ｖ３（実線）は、本実施の形態における印加電圧を示している。この図に示すように、本実施の形態では、印加電圧が前回クリーニングからの累積時間（インクの粘度）に応じて電圧が段階的に増加されており、その結果、従来に比較してフラッシング領域が延長されている。なお、この図では、説明を簡略化するために、前回クリーニングからの累積時間のみを例に挙げて説明しているが、実際には前回クリーニングからの累積印刷時間も考慮して印加電圧を変更する。また、この図では、印加電圧は段階的に変化しているが、連続的に変化させることも可能である。
【００８５】
また、工場出荷後に、インクカートリッジ７が初めて装着された場合には、インクが供給される経路に気泡等が残存している場合が多いため、これを排出する目的で、フラッシングおよびクリーニングの実行周期をそれ以降に装着されるインクカートリッジ７の場合よりも短い周期で実行するようにしてもよい。また、最初のインクカートリッジ７の場合は、吸引によるクリーニングをできる限り早めに行い、第２番目以降のインクカートリッジ７に対して、図１０に示すような電圧を段階的に上げてフラッシングを行う方法を採用するようにしてもよい。吸引によるクリーニングを行う方法としては、上述したようにフラッシングの周期を短くし、早めに吸引によるクリーニングをする方法、フラッシングを全く行わず、所定時間使用後にすぐにクリーニングを行う方法、フラッシングの周期を短くし、かつ所定回数行ったらすぐにクリーニングする方法等がある。
【００８６】
また、以上の実施の形態では、本発明を軸方向に伸縮する圧電振動子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、たわみ振動によって圧力発生室１７を膨張・収縮させる記録ヘッドや、バブルジェット（登録商標）式の記録ヘッド等を有するインクジェット式記録装置に適用してもよい。この場合も、同様の作用効果を奏する。
【００８７】
また、バブルジェット（登録商標）式の記録ヘッドについては、インクの吐出量は、発生するバブルの体積に相関し、これは記録ヘッド内に内蔵された発熱体から発生される熱量に相関する。したがって、バブルジェット（登録商標）式の記録ヘッドの場合には、発熱体に印加する駆動電圧と印加時間の積（すなわち電力量）によって求まる値が、増粘物を排出できる通常の値よりも多少多くなるように設定すればよい。
【００８８】
以上、本発明の一実施の形態について説明したが、本発明はこれ以外にも種々変形可能である。たとえば、以上の実施の形態では、図５に示すような表、すなわち、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）と、前回クリーニングからの累積印刷時間の双方を参照してフラッシング領域またはクリーニング領域のいずれに該当するかを判断するようにしたが、これらのいずれか一方を参照して判断することも可能である。
【００８９】
また、以上の実施の形態では、フラッシング領域またはクリーニング領域のいずれに該当するかの判断に当たっては、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）と、前回クリーニングからの累積印刷時間を参照したが、これ以外にも、たとえば、環境温度を加味して判断するようにすることも可能である。
【００９０】
また、上述の実施の形態では、フラッシング時の印加電圧をＶ１，Ｖ２，Ｖ３の３段階としたが、２段階としたり、４段階以上としてもよい。
【００９１】
また、インクの粘度の推定に当たって、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）と、前回クリーニングからの累積印刷時間の両方を参照したが、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）のみからインクの粘度を推定したり、前回クリーニングからの累積印刷時間のみからインクの粘度を推定するようにしてもよい。さらに、図５に示す表の左右の部分（Ｔ１＜１，Ｔ２＜５）を電圧Ｖ１によるフラッシングとし、斜めの２つの部分（１≦Ｔ１＜２，Ｔ２＜５）（Ｔ１＜１，５≦Ｔ２＜６８）を電圧Ｖ２によるフラッシングとし、残りの３つの領域を電圧Ｖ３によるフラッシングとするようにしてもよい。このようにすると、フラッシング領域と吸引によるクリーニング領域とを分ける表がそのままフラッシング電圧を決める表となり構成が簡略化される。
【００９２】
さらに、以上の実施の形態では、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）と、前回クリーニングからの累積印刷時間を参照してインクの粘度を推定するようにしたが、インク中を伝搬する音波の減衰量を参照してインクの粘度を推定したり、インクの速度を検出してインクの粘度を推定したりすることも可能である。
【００９３】
また、インクの粘度ではなく、インクの吐出量そのものを検出または推定し、その検出（推定）された吐出量からフラッシング時の印加電圧を段階的に上げたり、徐々に上げたりするようにしてもよい。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、増粘したインクであってもフラッシングによって確実に、ノズル開口から射出できるとともに、ノズル開口から圧力発生室内に気泡を取り込むようなトラブルを大幅に減少させることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用されるプリンタの構造の一例を示す図である。
【図２】図１に示すプリンタに使用されている記録ヘッドの詳細な構成例を示す図である。
【図３】図２に示す記録ヘッドを制御する制御部の詳細を説明するブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態に係るプリンタがフラッシングと吸引によるクリーニングを行う際の動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【図５】本発明の実施の形態に係るプリンタ中のＲＯＭに格納されている表で、前回クリーニングからの累積時間（放置と印刷）および前回クリーニングからの累積印刷時間と、フラッシング領域および吸引によるクリーニング領域との対応関係を示す図である。
【図６】１５℃の環境下において、図１に示すプリンタの記録ヘッドに印加する電圧ＶｈＮ［Ｖ］と、温度補正係数を故意に変化させた場合におけるインクの吐出量の変化を示す図である。
【図７】図６に基づいて算出した表で、印字状態とドット吐出量およびインク粘度の関係を示す図である。
【図８】図１に示すプリンタやその他のプリンタに使用されるインクカートリッジ内部のインクの粘度の分布状態を示す図である。
【図９】図１に示すプリンタがフラッシング動作において記録ヘッドに印加する電圧の波形の一例を示す図である。
【図１０】従来のフラッシング動作と、本実施の形態のフラッシング動作とを比較するための図である。
【図１１】従来のプリンタや本発明に係るプリンタに使用されているインクジェット記録ヘッドの動作の一例を示す図である。
【図１２】従来における前回クリーニングからの累積印刷時間および前回クリーニングからの累積時間と、フラッシング領域および吸引によるクリーニング領域との対応関係を示す図である。
【図１３】従来のフラッシング時におけるメニスカスの挙動を示す図である。
【符号の説明】
９　吸引ポンプ（吸引手段）
１３　圧電振動子（制御手段の一部）
１５　ノズル開口
５２　ＣＰＵ（粘度推定手段の一部、制御手段の一部）
５５　フラッシュメモリ（粘度推定手段の一部）
５８　ヘッド駆動回路（制御手段の一部）
【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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