(57)【要約】【課題】インクカートリッジ交換などに伴ってインク経路中に混入した気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行う。【解決手段】ノズルからインクを吸引することによりノズルを回復させると共に、そのインク吸引中にノズルの回復を判定し、その判定結果に基づいてインクの吸引を制御するにあたり、インク貯留部から圧力室までのインク経路中に気泡が存在する可能性がある場合に、インク経路中のインク全量が圧力室を通過する時間、インクを吸引しながらノズルの回復判定を禁止することにより、インクカートリッジ交換に伴ってインク経路中に混入した気泡を吸入することができ、これによりインク経路中に気泡が存在するにもかかわらずノズルが回復したと誤判定するのを抑制防止することができ、確実にノズル回復を行うことができる。【選択図】      図１５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク滴を吐出する複数のノズル及び各ノズルに夫々連通する圧力室及び各圧力室に対応してインク滴を吐出するために設けられたアクチュエータを備えたインクジェットヘッドと、前記ノズルからインクを吸引することによりノズルを回復させるインク吸引手段と、前記インク吸引手段によるインク吸引中にノズルの回復を判定するノズル回復判定手段と、前記ノズル回復判定手段の判定結果に基づいて前記インク吸引手段によるインクの吸引を制御するインク吸引制御手段とを備え、インク吸引制御手段は、インク貯留部から前記圧力室までのインク経路中に気泡が存在する可能性がある場合に、前記ノズル回復判定手段によるノズルの回復判定を第１の所定時間禁止することを特徴とするインクジェットプリンタ。
【請求項２】
前記ノズルの回復判定を禁止する第１の所定時間を、インク貯留部でのインク充填完了後で且つ前記インク吸引手段によるインク吸引の初期に設け、且つインク貯留部から圧力室までの圧力室を含むインク経路中のインク全量が前記インク吸収手段のインク吸引によって圧力室を通過する時間に設定したことを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項３】
前記ノズル回復判定手段によるノズル回復判定までの所要時間を検出する回復時間検出手段を備え、前記インク吸引制御手段は、前記回復時間検出手段で検出されたノズル回復判定までの所要時間が第２の所定時間以上である場合に、インク経路中に存在していた気泡が多かったものとして、前記ノズル回復判定手段によるノズルの回復判定を第３の所定時間禁止した後、再度ノズルの回復判定を行うことを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項４】
前記インク吸引制御手段は、前記回復時間検出手段で検出されたノズル回復判定までの所要時間が第２の所定時間未満になるまで、前記ノズルの回復判定の禁止とノズルの回復判定を繰り返して行うことを特徴とする請求項３に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項５】
前記ノズル回復判定手段は、前記圧力室内の圧力変化発生後の残留振動を、前記アクチュエータを構成する圧電素子の起電力の変化として検出する残留振動検出手段を備え、この残留振動検出手段で検出される圧力室内の圧力変化発生後の残留振動の状態からノズル及び圧力室の状態を推定することを特徴とする請求項１乃至４の何れか一項に記載のインクジェットプリンタ。
【請求項６】
インク滴を吐出する複数のノズル及び各ノズルに夫々連通する圧力室及び各圧力室に対応してインク滴を吐出するために設けられたアクチュエータをインクジェットヘッドに備え、前記ノズルからインクを吸引することによりノズルを回復させると共に、そのインク吸引中にノズルの回復を判定し、その判定結果に基づいて前記インクの吸引を制御するにあたり、インク貯留部から前記圧力室までのインク経路中に気泡が存在する可能性がある場合に、前記ノズルの回復判定を第１の所定時間禁止することを特徴とするインクジェットプリンタのノズル回復方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば複数色の液体インクの微小なインク滴を複数のノズルから吐出してその微粒子（インクドット）を印刷媒体上に形成することにより、所定の文字や画像を描画するようにしたインクジェットプリンタ及びそのノズル回復方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
このようなインクジェットプリンタは、一般に安価で且つ高品質のカラー印刷物が容易に得られることから、パーソナルコンピュータやデジタルカメラなどの普及に伴い、オフィスのみならず一般ユーザにも広く普及してきている。
このようなインクジェットプリンタは、一般に、インクカートリッジと印字ヘッドとが一体的に備えられたキャリッジなどと称される移動体が印刷媒体上をその搬送方向と交差する方向に往復しながらその印字ヘッドのノズルから液体インク滴を吐出（噴射）して印刷媒体上に微小なインクドットを形成することで、当該印刷媒体上に所定の文字や画像を描画して所望の印刷物を作成するようになっている。そして、このキャリッジに黒色（ブラック）を含めた４色（イエロー、マゼンタ、シアン）のインクカートリッジと各色毎の印字ヘッドを備えることで、モノクロ印刷のみならず、各色を組み合わせたフルカラー印刷も容易に行えるようになっている（更に、これらの各色に、ライトシアンやライトマゼンタなどを加えた６色や７色、或いは８色のものも実用化されている）。
【０００３】
ところで、この種のインクジェットプリンタでは、印刷媒体上のインクのにじみを防止するために、乾燥し易いインク又はインク成分を採用している。その結果、印字していないときにはインクジェットヘッドのノズルからインクの溶媒成分（水、溶剤、油など）が蒸発してノズル部のインク粘度が上昇し、インク滴の吐出に支障を来すことがある。また、インクジェットヘッドのキャビティ（インク収容部）などに気泡が混入したり、ゴミや紙粉などがノズル面に付着したりした場合にも、インク滴の吐出に支障を来すことがある。このようにして、所謂ノズルが目詰まりしてインク滴を吐出できなくなると、印刷媒体上の画像に所謂ドット抜けが生じ、画質を劣化させる原因となる。
【０００４】
そこで、ポンプなどの吸引装置でノズルからインクを吸引し、ノズルを回復させる所謂クリーニングを行っている。このクリーニングにおける吸引装置の駆動時間、駆動速度などは、想定される様々な使用環境の中でも最も厳しい使用環境下でも、ノズルの回復に必要な量のインクを吸引することができるように設定されている。つまり、通常の使用環境下では、ノズルの回復に必要な量以上のインクが吸引されることになり、インクの浪費を招いていた。
【０００５】
このような不具合を解消するために、以下の特許文献１では、クリーニングによってノズルを回復するにあたり、周囲の気圧や温度を検出し、その検出結果に基づいて、インクの吸引量が所定量になるように制御する技術が開示されている。
【特許文献１】特開２０００−１０８３６８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、クリーニングを行った後には、何らかの検査方法で、ノズルが正常に回復したことを検出しなければならない。その検査方法の一つとして、アクチュエータである圧電素子を電気信号で駆動してキャビティからインク滴を噴射させる場合には、圧電素子を駆動した後に圧電素子に発生する過剰電圧（起電圧）、所謂残留振動を検出し、その振動の状態からキャビティ内の気泡の有無、インクの乾燥、紙粉やゴミの付着といったノズルの状態を検出するものがある。一般的には、クリーニング後の検査でノズルが正常に回復したと見なされる場合には、通常の印刷動作を許可する。
【０００７】
しかしながら、例えばインクの供給源（インク貯留部）とノズルとが離間している場合、そのインク経路中に気泡が混入してしまうと、例えば前述した所謂残留振動検査方法でインクジェットヘッドのキャビティ内だけを検査しても、キャビティまでのインク経路中の気泡は検出できず、厳密な意味でノズルを回復したとは言い難い。
本発明は、上記のような問題点に着目してなされたものであり、インク経路中に混入した気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができるインクジェットプリンタ及びそのノズル回復方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
［発明１］上記課題を解決するために、発明１のインクジェットプリンタは、インク滴を吐出する複数のノズル及び各ノズルに夫々連通する圧力室及び各圧力室に対応してインク滴を吐出するために設けられたアクチュエータを備えたインクジェットヘッドと、前記ノズルからインクを吸引することによりノズルを回復させるインク吸引手段と、前記インク吸引手段によるインク吸引中にノズルの回復を判定するノズル回復判定手段と、前記ノズル回復判定手段の判定結果に基づいて前記インク吸引手段によるインクの吸引を制御するインク吸引制御手段とを備え、インク吸引制御手段は、インク貯留部から前記圧力室までのインク経路中に気泡が存在する可能性がある場合に、前記ノズル回復判定手段によるノズルの回復判定を第１の所定時間禁止することを特徴とするものである。
【０００９】
この発明１に係るインクジェットプリンタによれば、ノズルからインクを吸引することによりノズルを回復させると共に、そのインク吸引中にノズルの回復を判定し、その判定結果に基づいてインクの吸引を制御するにあたり、インク貯留部から圧力室までのインク経路中に気泡が存在する可能性がある場合に、ノズルの回復判定を第１の所定時間禁止する構成としたため、例えばノズル、即ちインクジェットヘッドとインク貯留部であるインクカートリッジとが離間している場合のインクカートリッジ交換に伴うインク経路中への気泡の混入に対し、インク経路中のインク全量が圧力室を通過する時間、インクを吸引しながらノズルの回復判定を禁止することで、インク経路中に気泡が存在するにもかかわらずノズルが回復したと誤判定するのを抑制防止することができ、これによりインク経路中に混入した気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができる。
【００１０】
［発明２］発明２のインクジェットプリンタは、前記発明１のインクジェットプリンタにおいて、前記ノズルの回復判定を禁止する第１の所定時間を、インク貯留部でのインク充填完了後で且つ前記インク吸引手段によるインク吸引の初期に設け、且つインク貯留部から圧力室までの圧力室を含むインク経路中のインク全量が前記インク吸収手段のインク吸引によって圧力室を通過する時間に設定したことを特徴とするものである。
【００１１】
この発明２に係るインクジェットプリンタによれば、ノズルの回復判定を禁止する第１の所定時間を、インク貯留部でのインク充填完了後で且つインク吸引の初期に設け、且つインク貯留部から圧力室までの圧力室を含むインク経路中のインク全量がインク吸引によって圧力室を通過する時間に設定したことにより、ノズル、即ちインクジェットヘッドと離間しているインク貯留部でのインク充填時、例えばインクカートリッジ交換時にインク経路中に混入した気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができる。
【００１２】
［発明３］発明３のインクジェットプリンタは、前記発明１又は２のインクジェットプリンタにおいて、前記ノズル回復判定手段によるノズル回復判定までの所要時間を検出する回復時間検出手段を備え、前記インク吸引制御手段は、前記回復時間検出手段で検出されたノズル回復判定までの所要時間が第２の所定時間以上である場合に、インク経路中に存在していた気泡が多かったものとして、前記ノズル回復判定手段によるノズルの回復判定を第３の所定時間禁止した後、再度ノズルの回復判定を行うことを特徴とするものである。
【００１３】
この発明３に係るインクジェットプリンタによれば、ノズル回復判定までの所要時間が第２の所定時間以上である場合に、インク経路中に存在していた気泡が多かったものとして、ノズルの回復判定を第３の所定時間禁止した後、再度ノズルの回復判定を行う構成としたため、圧力室の近傍、例えば圧力室と圧力室とを連通するリザーバなどに残存している気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができる。
【００１４】
［発明４］発明４のインクジェットプリンタは、前記発明３のインクジェットプリンタにおいて、前記インク吸引制御手段は、前記回復時間検出手段で検出されたノズル回復判定までの所要時間が第２の所定時間未満になるまで、前記ノズルの回復判定の禁止とノズルの回復判定を繰り返して行うことを特徴とするものである。
この発明４に係るインクジェットプリンタによれば、ノズル回復判定までの所要時間が第２の所定時間未満になるまで、ノズルの回復判定の禁止とノズルの回復判定を繰り返して行う構成としたため、圧力室の近傍、例えば圧力室と圧力室とを連通するリザーバなどに残存している気泡をより一層確実に除去して、より一層確実にノズル回復を行うことができる。
【００１５】
［発明５］発明５のインクジェットプリンタは、前記発明１乃至４のインクジェットプリンタにおいて、前記ノズル回復判定手段は、前記圧力室内の圧力変化発生後の残留振動を、前記アクチュエータを構成する圧電素子の起電力の変化として検出する残留振動検出手段を備え、この残留振動検出手段で検出される圧力室内の圧力変化発生後の残留振動の状態からノズル及び圧力室の状態を推定することを特徴とするものである。
【００１６】
この発明５に係るインクジェットプリンタによれば、圧力室内の圧力変化発生後の残留振動を、アクチュエータを構成する圧電素子の起電力の変化として検出し、その検出される圧力室内の圧力変化発生後の残留振動の状態からノズル及び圧力室の状態を推定する構成としたため、ノズルの回復状態を確実に検出することができる。
【００１７】
［発明６］発明６のインクジェットプリンタのノズル回復方法は、インク滴を吐出する複数のノズル及び各ノズルに夫々連通する圧力室及び各圧力室に対応してインク滴を吐出するために設けられたアクチュエータをインクジェットヘッドに備え、前記ノズルからインクを吸引することによりノズルを回復させると共に、そのインク吸引中にノズルの回復を判定し、その判定結果に基づいて前記インクの吸引を制御するにあたり、インク貯留部から前記圧力室までのインク経路中に気泡が存在する可能性がある場合に、前記ノズルの回復判定を第１の所定時間禁止することを特徴とするものである。
【００１８】
この発明６に係るインクジェットプリンタのノズル回復方法によれば、ノズルからインクを吸引することによりノズルを回復させると共に、そのインク吸引中にノズルの回復を判定し、その判定結果に基づいてインクの吸引を制御するにあたり、インク貯留部から圧力室までのインク経路中に気泡が存在する可能性がある場合に、ノズルの回復判定を第１の所定時間禁止する構成としたため、例えばノズル、即ちインクジェットヘッドとインク貯留部であるインクカートリッジとが離間している場合のインクカートリッジ交換に伴うインク経路中への気泡の混入に対し、インク経路中のインク全量が圧力室を通過する時間、インクを吸引しながらノズルの回復判定を禁止することで、インク経路中に気泡が存在するにもかかわらずノズルが回復したと誤判定するのを抑制防止することができ、これによりインク経路中に混入した気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の一実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１は、本実施形態のインクジェットプリンタ１の概略構成を示す平面図である。このインクジェットプリンタ１は、図１に示すように、ヘッドユニット２及びインクカートリッジ３を搭載したキャリッジ４を備え、このキャリッジ４は１組のキャリッジ軸５に案内されて主走査方向に移動できるようになっている。また、キャリッジ４の一部は歯付きベルト９に固定され、且つ歯付きベルト９は、モータ６の回転軸に固定された駆動プーリ７と従動プーリ８との間に掛け渡されている。ヘッドユニット２には複数個のインクジェットヘッドが搭載されている。
【００２０】
更にキャリッジ４にはエンコーダ１０が取付けられ、キャリッジ４の移動方向に沿ってリニアスケール１１が設けられている。これにより、エンコーダ１０によりキャリッジ４上のヘッドユニット２の位置を検出するようになっている。なお、図１において、符号１２はヘッドユニット２とシステムコントローラなどとを電気的に接続するケーブルであり、符号１３は、後述するインクジェットヘッドの表面をなでてノズルのメニスカス（meniscus：インク液面を意味する）を整えるワイパであり、符号１４は、そのインクジェットヘッドのノズル基板（図３参照）の後述するクリーニングを行うキャップである。
【００２１】
このような構成からなるインクジェットプリンタ１では、エンコーダ１０の検出信号がモータ制御回路（図示せず）に入力されると、そのモータ制御回路によりモータ６の回転動作が、加速、一定速度、減速、反転、加速、一定速度、減速、反転…といったように制御される。このようなモータ６の動作に伴って、キャリッジ４が主走査方向に往復移動を繰り返し、一定速度の区間が印刷領域に相当するので、その一定速度の際にキャリッジ４に搭載されるヘッドユニット２の複数個のインクジェットヘッドのノズルから印刷媒体ａ上にインク滴が吐出される。この結果、印刷媒体ａには、そのインク滴からなるインクドットによって所定の文字や画像が記録（印字）される。
【００２２】
インクジェットヘッドの各ノズルからインクを吐出出力する方法としては、静電方式、ピエゾ方式、膜沸騰インクジェット方式などがある。静電方式は、アクチュエータである静電ギャップに駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。ピエゾ方式は、アクチュエータであるピエゾ素子に駆動信号を与えると、キャビティ内の振動板が変位してキャビティ内に圧力変化を生じ、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。膜沸騰インクジェット方式は、キャビティ内に微小ヒータがあり、瞬間的に３００℃以上に加熱されてインクが膜沸騰状態となって気泡が生成し、その圧力変化によってインク滴がノズルから吐出出力されるというものである。本発明は、何れのインク出力方法も適用可能である。
【００２３】
本実施形態のインクジェットヘッドの具体的な構成について、図２ａ及び図３を参照して説明する。このインクジェットヘッド２０は圧電式アクチュエータを用いたものであり、図２ａに示すように、振動板２１と、この振動板２１を変位させる圧電式アクチュエータ２２と、内部に液体であるインクが充填され且つ振動板２１の変位により内部の圧力が増減されるキャビティ（圧力室）２３と、このキャビティ２３に連通し且つ当該キャビティ２３内の圧力の増減によりインクを液滴として吐出するノズル２４とを少なくとも備えている。
【００２４】
更に詳述すると、インクジェットヘッド２０は、ノズル２４が形成されたノズル基板２５と、キャビティ基板２６と、振動板２１と、複数の圧電素子２７を積層した積層型の圧電式アクチュエータ２２とを備えている。キャビティ基板２６は、図示のように所定形状に形成され、これにより、キャビティ２３と、これに連通するリザーバ２８とが形成されている。また、リザーバ２８は、インク供給チューブ２９を介してインク貯留部であるインクカートリッジ３に接続されている。圧電式アクチュエータ２２は、対向して配置される櫛歯状の電極３１、３２と、その電極３１、３２の各櫛歯と交互に配置される圧電素子２７とからなる。また、圧電式アクチュエータ２２は、その一端側が図２ａに示すように、中間層３０を介して振動板２１と接合されている。
【００２５】
このような構成からなる圧電式アクチュエータ２２では、第１電極３１と第２電極３２との間に印可される駆動信号源からの駆動信号により、図２ａに矢印で示すように上下方向に伸び縮みするモードを利用している。従って、圧電式アクチュエータ２２では、例えば図２ａに示すような駆動信号が印加されると、振動板２１に変位が生じてキャビティ２３内の圧力が変化し、ノズル２４からインク滴が吐出されるようになっている。具体的には、後段に詳述するように、キャビティ２３の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ２３の容積を縮小してインク滴を吐出する。なお、図２ａに示すノズル基板２６に形成されるインクジェットヘッド２０毎のノズル２４は、例えば図３に示すように配列されている。この図３の例では、４色のインク（Ｙ：イエロー、Ｍ：マゼンダ、Ｃ：シアン、Ｋ：ブラック）に適用した場合のノズル２４の配列パターンを示しており、これらの色の組合せにより所謂フルカラー印刷が可能となる。
【００２６】
図２ｂには、圧電式アクチュエータ２２の他の例を示す。図中の符号は、図２ａのものを流用している。この圧電式アクチュエータは、一般にユニモルフ型アクチュエータと呼ばれ、圧電素子２７を二つの電極３１、３２で挟んだ簡単な構造であるが、駆動信号を印加することによって、図２ａの積層型アクチュエータと同様に、図の上下方向に伸び縮みし、キャビティ２３の容積を拡大してインクを引き込み、次いでキャビティ２３の容積を縮小してノズル２４からインク滴を吐出する。このインクジェットヘッド２０も、図示しないインク供給チューブを介してインクカートリッジに接続されている。
【００２７】
このようなインクジェットヘッド２０を備えたインクジェットプリンタ１では、インク切れ、気泡の発生、目詰まり（乾燥）、紙粉付着などの原因によって、ノズル２４からインク滴が吐出すべきときに吐出しないというインク滴の吐出異常（不吐出）、所謂ドット抜け現象を生じることがある。紙粉とは、木材パルプを原料とする印刷媒体が記録ローラなどと摩擦接触した際に発生し易く、印刷媒体の一部からなり、繊維状又はその集合体のものを意味する。本実施形態では、後述する残留振動を用いてドット抜け、つまりノズル状態を検出し、必要に応じてキャップ１４及びワイパ１３によるクリーニングを行う。
【００２８】
図４には、キャップ１４に接続されたクリーニング装置を示す。キャップ１４の筐体５３は、図示しない昇降装置によって、図の矢印方向、つまり上下方向に昇降する。また、キャップ１４と筐体５３との間にはコイルスプリング５１が介装されており、筐体５３が上昇されたときに、コイルスプリング５１の弾性によって、キャップ１４がインクジェットヘッド２０の下面、即ちノズル面２５に密着し易いように構成されている。また、筐体５３の底部は、インク吸引手段を構成するチューブポンプ１５のチューブ５６に接続されている。チューブポンプ１５は、比較的簡易な構造で負圧を発生させることができる。チューブポンプ１５では、回転するローラ５５が、その周囲に配設されている可撓性チューブ５６を押しつぶして内部の流体を移動させることで負圧を発生する。例えば、前述した吸引によってキャップ１４内に溜まったインクはチューブポンプ４によって吸引され、廃インクタンク５２に蓄えられる。なお、図中の符号５７は、廃インクタンク５２中のインクの満杯状態を検出するための液位センサである。
【００２９】
キャップ３の筐体５３の周壁上端部には、インクジェットヘッド２０のノズル面に気密に密着するシール部材５８が取付けられている。シール部材５８としては、適度な弾性があり、インクに接触しても劣化しにくい材料が適しており、例えばシリコンゴム、フッ素系ゴムなどが挙げられる。インクジェットヘッド２０の下方には、インク吸収部材６０が設けられている。このインク吸収部材６０は、インクジェットヘッド２０のノズルから吸引したインクを吸収するためのものである。インク吸収部材６０には、インク溶媒を吸収し易い材料で、しかもインクを吸収し易くするように多孔質材料が適しており、例えば水系インクの場合にはポリビニルアルコール系の材料が挙げられる。
【００３０】
従って、クリーニングユニット３の筐体５３を、図示しない昇降装置で上昇して、シール部材５８がノズル面に密着するようにしてキャップ１４をインクジェットヘッド２０に密着し、その状態でチューブポンプ１５を駆動してキャップ１４内を負圧化すると、インクジェットヘッド２０のノズルからインクが吸引され、インクジェットヘッド２０の回復処理、即ちクリーニングを行うことができる。吸引されたインクはインク吸収部材６０に一旦吸収され、更に筐体５３の下部からチューブポンプ１５のチューブ５６を経て廃インクタンク５２に排出される。なお、吸引を行わず、インク滴だけを予備吐出する、所謂フラッシング時には、キャップ１４をインクジェットヘッド２０に密着させる必要がないので、筐体５３を上昇させずにフラッシングを行うようにしてもよい。また、クリーニング後、ノズルのメニスカスを整えるために、ワイパ１３でノズル面２５をなでてもよい。
【００３１】
また、インクジェットプリンタ１内には、自身を制御するための制御装置が設けられている。この制御装置は、例えば図５に示すように、例えばパーソナルコンピュータ、デジタルカメラ等のホストコンピュータ１６から入力された印刷データに基づいて、印刷装置や給紙装置等を制御することにより印刷媒体に印刷処理を行うものである。そして、ホストコンピュータ１６から入力された印刷データを受取るインタフェース６１と、このインタフェース６１から入力された印雑データに基づいて印刷処理を実行する例えばマイクロコンピュータで構成される制御部６２と、キャリッジモータ４１を駆動制御するキャリッジモータドライバ６３と、給紙モータ５１を駆動制御する給紙モータドライバ６４と、インクジェットヘッド２０を駆動制御するヘッドドライバ６５と、チューブポンプ１５のポンプモータ１７を駆動制御するポンプモータドライバ６６と、各ドライバ６３、６４、６５、６６の出力信号を外部のキャリッジモータ４１、給紙モータ５１、インクジェットヘッド２０、ポンプモータ１７で使用する制御信号に変換して出力すると共に、残留振動検出回路１８で検出されたキャビティの残留振動、液位センサ５７で検出された廃インクタンク５２内の液量、インクカートリッジセンサ６８で検出されたインクカートリッジ３の有無、液位センサ６９で検出されたインクカートリッジ３内の液量を制御部６２に入力するインタフェース６７とを備えて構成される。
【００３２】
制御部６２は、印刷処理等の各種処理を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）６２ａと、入力インタフェース６１を介して入力された印刷データ或いは当該印刷データ印刷処理等を実行する際の各種データを一時的に格納し、或いは印刷処理等のアプリケーションプログラムを一時的に展開するＲＡＭ（Random Access Memory）６２ｃと、ＣＰＵ６２ａで実行する制御プログラム等を格納する不揮発性半導体メモリで構成されるＲＯＭ（Read-Only Memory）６２ｄと、主としてクリーニング装置によって全てのノズルが回復するまでの時間を検出するタイマ６２ｅを備えている。この制御部６２は、入力インタフェース６１を介してホストコンピュータ１６から印刷データ（画像データ）を入手すると、ＣＰＵ６２ａが、この印刷データに所定の処理を実行して、この処理データ及び各種センサからの入力データに基づいて、各ドライバ６３〜６６に制御信号を出力する。各ドライバ６３〜６６から制御信号が出力されると、これらがインタフェース６７で駆動信号に変換されてインクジェットヘッド２０の複数のノズル２４に対応する圧電式アクチュエータ２２、キャリッジモータ４１、給紙モータ５１、ポンプモータ１７が夫々作動して、印刷媒体への印刷処理或いはクリーニングによるノズル回復処理が実行される。なお、制御部６２内の各構成要素は、図示しないバスを介して電気的に接続されている。
【００３３】
また、制御部６２は、後述する駆動信号を形成するための波形形成用データＤＡＴＡを後述する波形メモリ７０１に書込むために、書込みイネーブル信号ＤＥＮと、書込みクロック信号ＷＣＬＫと、書込みアドレスデータＡ０〜Ａ３とを出力して、例えば１６ビットの波形形成用データＤＡＴＡを波形メモリ７０１に書込むと共に、この波形メモリ７０１に記憶された波形形成用データＤＡＴＡを読出すための読出しアドレスデータＡ０〜Ａ３、波形メモリ７０１から読出した波形形成用データＤＡＴＡをラッチするタイミングを設定する第１のクロック信号ＡＣＬＫ、ラッチした波形データを加算するためのタイミングを設定する第２のクロック信号ＢＣＬＫ及びラッチデータをクリアするクリア信号ＣＬＥＲをヘッドドライバ６５に出力する。
【００３４】
ヘッドドライバ６５は、駆動信号ＣＯＭを形成する駆動信号発生回路７０と、クロック信号ＳＣＫを出力する発振回路７１とを備えている。駆動信号発生回路７０は、図６に示すように、制御部６２から入力される駆動信号生成のための波形形成用データＤＡＴＡを所定のアドレスに対応する記憶素子に記憶する波形メモリ７０１と、この波形メモリ７０１から読出された波形形成用データＤＡＴＡを前述した第１のクロック信号ＡＣＬＫによってラッチするラッチ回路７０２と、ラッチ回路７０２の出力と後述するラッチ回路７０４から出力される波形生成データＷＤＡＴＡとを加算する加算器７０３と、この加算器７０３の加算出力を前述した第２のクロック信号ＢＣＬＫによってラッチするラッチ回路７０４と、このラッチ回路７０４から出力される波形生成データＷＤＡＴＡをアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換器７０５と、このＤ／Ａ変換器７０５から出力されるアナログ信号を電圧増幅する電圧増幅部７０６と、この電圧増幅部７０６の出力信号を電流増幅して駆動信号ＣＯＭを出力する電流増幅部７０７とを備えている。ここで、ラッチ回路７０２、７０４には制御部６２から出力されるクリア信号ＣＬＥＲが入力され、このクリア信号ＣＬＥＲがオフ状態となったときに、ラッチデータがクリアされる。
【００３５】
波形メモリ７０１は、図７に示すように、指示したアドレスに夫々数ビットずつのメモリ素子が配列され、アドレスＡ０〜Ａ３と共に波形データＤＡＴＡが記憶される。具体的には、制御部６２から指示したアドレスＡ０〜Ａ３に対して、クロック信号ＷＣＬＫと共に波形データＤＡＴＡが入力され、書込みイネーブル信号ＤＥＮの入力のよってメモリ素子に波形データＤＡＴＡが記憶される。
【００３６】
インクジェットヘッド２０には、インタフェース６７を介して、駆動信号発生回路７０で生成された駆動信号ＣＯＭ、印刷データに基づいて吐出するノズルを選択し、どの程度のインク滴を吐出するかを設定するデータ信号ＳＩ、全ノズルにノズル選択データが入力された後、これらのデータにより駆動信号ＣＯＭとインクジェットヘッド２０の圧電式アクチュエータ２２とを接続したり圧電式アクチュエータ２２を残留振動検出回路１８に接続したりさせるラッチ信号ＬＡＴ及びチャンネル信号ＣＨ、これらの選択データ信号ＳＩをシリアル信号としてインクジェットヘッド２０に送信するためのクロック信号ＳＣＫが入力されている。
【００３７】
次に、前記駆動信号発生回路７０から出力される駆動信号ＣＯＭと圧電素子７１とを接続する構成について説明する。図８は、駆動信号ＣＯＭと圧電素子７１とを接続する選択部のブロック図である。この選択部は、インク滴を吐出させるべきノズル２４に対応した圧電式アクチュエータ２２を指定すると共にインク滴を吐出しないノズル２４に対応した圧電式アクチュエータ２２も指定する選択データＳＩを保存するシフトレジスタ２１１と、シフトレジスタ２１１のデータを一時的に保存するラッチ回路２１２と、ラッチ回路２１２の出力をレベル変換するレベルシフタ２１３と、レベルシフタの出力に応じて共通駆動信号ＣＯＭを圧電式アクチュエータ２２に接続する選択スイッチ２０１によって構成されている。
【００３８】
シフトレジスタ２１１には、選択データ信号ＳＩが順次入力されると共に、クロック信号ＳＣＫの入力パルスに応じて記憶領域が初段から順次後段にシフトする。ラッチ回路２１２は、ノズル数分の駆動波形信号選択データＳＩがシフトレジスタ２１１に格納された後、入力されるラッチ信号ＬＡＴによってシフトレジスタ２１１の各出力信号をラッチする。ラッチ回路２１２に保存された信号は、レベルシフタ２１３によって次段の選択スイッチ２０１をオンオフできる電圧レベルに変換される。これは、駆動信号ＣＯＭが、ラッチ回路２１２の出力電圧に比べて高い電圧であり、これに合わせて選択スイッチ２０１の動作電圧範囲も高く設定されているためである。選択スイッチ２０１は、ＰチャンネルＦＥＴとＮチャンネルＦＥＴとを組合せたトランスミッションゲートによるアナログスイッチで構成されており、このアナログスイッチを十分に動作させるためにゲート電圧を高い値にレベル変換している。そして、レベルシフタ２１３によって選択スイッチ２０１のゲート電圧が印加されたノズルの圧電式アクチュエータ２２は駆動信号ＣＯＭに接続される。また、シフトレジスタ２１１の選択データＳＩがラッチ回路２１２に保存された後、次の印字情報をシフトレジスタ２１１に入力し、インク滴の吐出タイミングに合わせてラッチ回路２１２の保存データを順次更新する。なお、図中の符号ＨＧＮＤは、圧電式アクチュエータ２２のグランド端である。
【００３９】
次に、駆動信号生成の原理について説明する。まず、前述したアドレスＡ０には単位時間当たりの電圧変化量として０となる波形データが書込まれている。同様に、アドレスＡ１には＋ΔＶ１、アドレスＡ２には−ΔＶ２、アドレスＡ３には＋ΔＶ３の波形データが」書込まれている。また、クリア信号ＣＬＥＲによってラッチ回路７０２、７０４の保存データがクリアされる。また、駆動信号ＣＯＭは、所望の波形データによって中間電位（オフセット）まで立上げられている。
【００４０】
この状態から、例えば図９に示すようにアドレスＡ１の波形データが読込まれ且つ第１クロック信号ＡＣＬＫが入力されるとラッチ回路７０２に＋ΔＶ１のデジタルデータが保存される。保存された＋ΔＶ１のデジタルデータは加算器７０３を経てラッチ回路７０４に入力され、このラッチ回路７０４では、第２クロック信号ＢＣＬＫの立上がりに同期して加算器７０３の出力を保存する。加算器７０３には、ラッチ回路７０４の出力も入力されるので、ラッチ回路７０４の出力（ＣＯＭ）は、第２クロック信号ＢＣＬＫの立上がりのタイミングで＋ΔＶ１ずつ加算される。この例では、時間幅Ｔ１の間、アドレスＡ１の波形データが読込まれ、その結果、＋ΔＶ１のデジタルデータが３倍になるまで加算されている。
【００４１】
次いで、アドレスＡ０の波形データが読込まれ且つ第１クロック信号ＡＣＬＫが入力されるとラッチ回路７０２に保存されるデジタルデータは０に切替わる。この０のデジタルデータは、前述と同様に、加算器７０３を経て、第２クロック信号ＢＣＬＫの立上がりのタイミングで加算されるが、デジタルデータが０であるので、実質的には、それ以前の値が保持される。この例では、時間幅Ｔ０の間、駆動信号ＣＯＭが一定値に保持されている。
【００４２】
次いで、アドレスＡ２の波形データが読込まれ且つ第１クロック信号ＡＣＬＫが入力されるとラッチ回路７０２に保存されるデジタルデータは−ΔＶ２に切替わる。この−ΔＶ２のデジタルデータは、前述と同様に、加算器７０３を経て、第２クロック信号ＢＣＬＫの立上がりのタイミングで加算されるが、デジタルデータが−ΔＶ２であるので、実質的には第２クロック信号に合わせて駆動信号ＣＯＭは−ΔＶ２ずつ減算される。この例では、時間幅Ｔ２の間、駆動信号ＣＯＭは、−ΔＶ２のデジタルデータが６倍になるまで減算されている。
【００４３】
このようにして生成されアナログ変換・電圧電流増幅されて出力された駆動信号ＣＯＭが、前述した図２ａに示すような波形信号になる。このうち駆動信号ＣＯＭの立上がり部分がキャビティ２３の容積を拡大してインクを引き込む（インクの吐出面を考えればメニスカスを引き込むとも言える）段階であり、駆動信号ＣＯＭの立下がり部分がキャビティ２３の容積を縮小してインク滴を吐出する（インクの吐出面を考えればメニスカスを押出すとも言える）段階である。ちなみに、駆動信号の波形は、前述からも容易に推察されるように、アドレスＡ０〜Ａ３に書込まれる波形データ０、＋ΔＶ１、−ΔＶ２、＋ΔＶ３、第１クロック信号ＡＣＬＫ、第２クロック信号ＢＣＬＫによって調整可能である。
【００４４】
さて、このようにして各ノズル２４に対応する圧電式アクチュエータ２２に駆動信号ＣＯＭを印加すると、その際の圧力変動後、キャビティ２３内に残留振動（正確には、図２の振動板２１の自由振動）が発生する。この残留振動の状態から各ノズル２４の状態（キャビティ２３内の状態を含む）を検出することが可能である。例えば図１０に示すように、ノズル正常時に比べて、気泡がインクの流路やノズル先端に混入した場合（図の「気泡混入」に該当）には、気泡が混入した分だけインク重量（＝イナータンス）が減少すると共に、気泡によりノズル径が大きくなった状態と等価となって音響抵抗が減少し、振動周波数が高くなる特徴がある。また、ノズル部のインクが乾燥した場合（図の「乾燥」に該当）には、インクの粘性が増加することによって音響抵抗が増大し、過減衰になるという特徴がある。また、紙粉やゴミがノズル面に付着した場合（図の「紙粉」に該当）には、紙粉によりノズルからインクが染み出すことによって、振動板から見たインク重量が増加してイナータンスが増加し、またノズルに付着した紙粉の繊維によって音響抵抗が増大し、周期が大きくなる（周波数が低くなる）という特徴がある。
【００４５】
そこで、このような残留振動を検出するための残留振動検出回路１８として、例えば図１１に示す回路が設けられている。この残留振動検出回路１８は、キャビティ２３内の圧力変化が圧電式アクチュエータ２２に伝達されることを利用して検出するものであり、具体的には圧電式アクチュエータ２２の機械的変位によって発生する起電力（起電圧）の変化を検出するものである。この残留振動検出回路１８は、圧電式アクチュエータ２２のグランド端ＨＧＮＤを接地又は開放するスイッチ（トランジスタＱ）と、圧電式アクチュエータ２２に駆動信号ＣＯＭを印可した後にグランド端ＨＧＮＤを接地又は開放することで発生する残留振動の交流成分を増幅する交流増幅器１１６と、増幅された残留振動ＶａＯＵＴを基準電圧Ｖｒｅｆ１でパルスＰＯＵＴに変換する比較器１１７と、比較器１１７のパルスＰＯＵＴ及びトランジスタＱのゲート信号ＤＳＥＬが入力される論理和回路ＯＲとで構成されている。このうち、交流増幅器１６は、直流成分を除去するコンデンサＣと、基準電圧Ｖｒｅｆ１の電位を基準として抵抗Ｒ１、Ｒ２で決まる増幅率で反転増幅する演算器ＡＭＰとで構成されている。
【００４６】
本実施形態では、クリーニング処理の効率化のために、原則的にクリーニング装置によってインクを吸引しているときに残留振動によるノズル回復検査を行う。残留振動検出のための、換言すればノズル回復検出のための駆動信号ＣＯＭ及び増幅残留振動ＶａＯＵＴ及びパルスＰＯＵＴを図１２に示す。前述したように、駆動信号ＣＯＭの初期値は中庸状態まで引上げられているので、そこから駆動信号ＣＯＭを所定時間立上げてキャビティ２３の容積を拡大してメニスカスを引込み、その状態を所定時間保持した後、駆動信号ＣＯＭを所定時間立下げて中庸状態に戻すと共にキャビティ２３の容積を縮小してメニスカスを押出す。この間は、残留振動検出回路１８のトランジスタＱのゲート電圧ＤＳＥＬをハイレベルにして圧電式アクチュエータ２２を駆動信号発生回路７０に接続しておき、その後、残留振動検出回路１８のトランジスタＱのゲート電圧ＤＳＥＬをローレベルにして圧電式アクチュエータ２２を残留振動検出回路１８に接続し、その状態で圧電式アクチュエータ２２に発生する圧力変動発生後の残留振動を検出する。検出された残留振動は残留振動検出回路１８の交流増幅器１６で増幅された残留振動ＶａＯＵＴとなり、比較器１７からパルスＰＯＵＴが出力されるので、このパルスＰＯＵＴを、予め記憶しておいた基準値と比較してノズルの状態を検出する。前述したように、気泡が混入した場合の残留振動は、正常時に比べて周期が短くなるので、増幅残留振動ＶａＯＵＴを基準値と比較して得るパルスＰＯＵＴも、正常時に比べて周期が短い。従って、パルスＰＯＵＴの周期が正常になるまでインクを吸引し続ければ、キャビティ２３内には気泡が残存していないことになる。即ち、パルスＰＯＵＴの周期が正常になれば、ノズルが回復したものと判定できる。なお、残留振動検出中に駆動信号発生回路７０を圧電式アクチュエータ２２から切り離すのは、駆動信号発生回路７０のフィードバック機能によってキャビティ２３内の残留振動が打ち消されてしまうのを回避するためである。
【００４７】
図１３には、インクカートリッジ３から廃インクタンク５２までのインクの経路及び残留振動検出回路１８及び制御部６２の概略を、図１４には、インク供給チューブ２９とインクジェットヘッド２０との接続部の詳細を夫々示す。なお、図１３において、インク供給チューブ２９とキャビティ２３との間にはリザーバ２８が存在している。例えば、インクカートリッジ３を交換する際にインク供給チューブ２９内に気泡が混入する場合がある。インク供給チューブ２９内に混入した気泡は、ノズル２４からのインク滴の吐出に伴ってキャビティ２３側に移動し、更にはキャビティ２３内に侵入或いは混入してドット抜けの原因となる。つまり、インク供給チューブ２９内に気泡が混入した状態で、残留振動によるノズル回復を検出しても、やがてドット抜けが発生してしまう。このような懸念は、インク供給チューブ２９とキャビティ２３との間のリザーバ２８近傍に気泡が残存している場合も同様である。
【００４８】
そこで、本実施形態では、インクカートリッジ３交換後の最初のインク吸引時、インクカートリッジ３からキャビティ２３までのインク経路、即ちインク供給チューブ２９内に気泡が存在する可能性があるとして、予め設定された第１の所定時間ｔ１、残留振動によるノズル回復判定を禁止する。また、ノズル回復判定までの所要時間ｔｓを検出し、その検出されたノズル回復判定までの所要時間ｔｓが第２の所定時間ｔ２以上である場合に、インク経路中に存在していた気泡が多かったものとして、残留振動によるノズルの回復判定を第３の所定時間ｔ３禁止した後、再度ノズルの回復判定を行う。更に、検出されたノズル回復判定までの所要時間ｔｓが第２の所定時間ｔ２未満になるまで、前記ノズルの回復判定の禁止とノズルの回復判定を繰り返して行う。なお、第３の所定時間ｔ１は、キャビティ２３やインク供給チューブ２９内を含むインク経路中のインク全量を吸引する時間とした。また、第３の所定時間ｔ３は、インクジェットヘッド２０のリザーバ２８近傍のインク全量を吸引する時間とした。
【００４９】
次に、インクカートリッジ３交換後の最初のインク吸引時、残留振動によるノズル回復判定禁止のための第１の所定時間ｔ１の設定方法について説明する。各諸元を以下のように定義する。なお、接続部は、図１４の接続部７２を意味する。また、ヘッド内インク流路は、図２ａ、ｂのリザーバ２８とキャビティ２３との間のインク経路を意味する。
チューブポンプのインク吸引流量：Ｑ（ｍ3／ｍｉｎ）
インク供給チューブの内径の半径：ｒ（ｍ）
インク供給チューブの内径断面積：Ｓｔ＝π×ｒ2（ｍ2）、π＝円周率
インク供給チューブの長さ：Ｌ（ｍ）
インク供給チューブ内のインク量：Ｍｑ＝Ｓｔ×Ｌ＝π×ｒ2×Ｌ（ｍ3）
リザーバ内のインク量：Ｍｒ（ｍ3）
ヘッド内インク流路のインク量：Ｍｓ（ｍ3）
接続部のインク量：Ｍｃ（ｍ3）
全ノズル数：Ｎ
全接続部数：Ｊ
ヘッド内のインク量：Ｍｔ＝（Ｍｒ＋Ｍｓ）×Ｎ＋Ｍｃ×Ｊ（ｍ3）
第１の所定時間：ｔ１＝（Ｍｑ＋Ｍｔ）／Ｑ（ｍｉｎ）
第３の所定時間：ｔ３＝Ｍｔ／Ｑ（ｍ3）
図１５は、本実施形態のノズル回復処理のフローチャートである。このノズル回復処理は、インクカートリッジ交換後を始め、ユーザによるクリーニング指示時、プリンタ長期間不使用後の自動クリーニング時、プリンタの電源投入時の自動クリーニング時、インクジェットヘッドの操作回数に応じたパスクリーニング時、ドット抜けによりノズルに不具合が検出されたとき等に実行される。この演算処理では、まずステップＳ１で、第１判定回数カウンタＭをクリアする。
【００５０】
次にステップＳ２に移行して、インクカートリッジ交換などによる初期インク充填後か否かを判定し、初期インク充填後である場合にはステップＳ３に移行し、そうでない場合にはステップＳ１５に移行する。
ステップＳ３では、前述した方法で第１の所定時間ｔ１を設定してからステップＳ４に移行する。
【００５１】
ステップＳ４では、チューブポンプによるインク吸引及びタイマによるカウントを開始してからステップＳ５に移行する。
ステップＳ５では、ステップＳ３で設定した第１の所定時間ｔ１（又はステップＳ１７で設定する第３の所定時間ｔ３）が経過したか否かを判定し、所定時間ｔ１（ｔ３）が経過した場合にはステップＳ６に移行し、そうでない場合には待機する。
【００５２】
ステップＳ６では、タイマのリセット及びリスタートを行ってからステップＳ７に移行する。
一方、ステップＳ１５では、チューブポンプによるインク吸引及びタイマによるカウントを開始してからステップＳ７に移行する。
ステップＳ７では、第２判定回数カウンタＮをクリアする。
【００５３】
次にステップＳ８に移行して、第１判定回数カウンタＭ又は第２判定回数カウンタＮが夫々の判定回数上限値未満であるか否かを判定し、第１判定回数カウンタＭ又は第２判定回数カウンタＮが夫々の判定回数上限値未満である場合にはステップＳ９に移行し、そうでない場合にはステップＳ１６に移行する。
ステップＳ９では、後述する図１６の演算処理に従って、ノズル回復判定処理を行ってからステップＳ１０に移行する。
【００５４】
ステップＳ１０では、ステップＳ９の判定により、全ノズルが回復したか否かを判定し、全ノズルが回復した場合にはステップＳ１１に移行し、そうでない場合にはステップＳ１４に移行する。
ステップＳ１４では、第２判定回数カウンタＮをインクリメントしてからステップＳ８に移行する。
【００５５】
ステップＳ１１では、カウントを停止してからステップＳ１２に移行する。
ステップＳ１２では、タイマによるカウント値、即ちノズル回復所要時間ｔｓが前記第２の所定時間ｔ２未満であるか否かを判定し、ノズル回復所要時間ｔｓが第２所定時間ｔ２未満である場合にはステップＳ１３に移行し、そうでない場合、即ちノズル回復所要時間ｔｓが第２所定時間ｔ２以上である場合にはステップＳ１７に移行する。
【００５６】
ステップＳ１７では、前述した方法で第３の所定時間ｔ３を設定してからステップＳ１８に移行する。
ステップＳ１８では、タイマによるカウントを開始してからステップＳ１９に移行する。
ステップＳ１９では、第１判定回数カウンタＭをインクリメントしてからステップＳ５に移行する。
【００５７】
一方、ステップＳ１６では、図示しない個別の演算処理によってノズル回復不能処理を行ってからステップＳ１３に移行する。このノズル回復不能処理は、例えばホストコンピュータ１６或いはインクジェットプリンタに設けられた表示部に、ノズルを回復することができない旨の表示を行うなどの処理を示す。
ステップＳ１３では、チューブポンプによるインク吸引を停止すると共にタイマをリセットしてからメインプログラムに復帰する。
【００５８】
次に、図１５の演算処理のステップＳ９で行われる図１６の演算処理について説明する。この演算処理では、まずステップＳ９１で、検査ノズルを選択する。
次にステップＳ９２に移行して、選択された検査ノズルの圧電式アクチュエータ２２に検査用の駆動信号ＣＯＭを印加する。
次にステップＳ９３に移行して、駆動信号ＣＯＭ印加後の残留振動を残留振動検出回路１８によって検出する。
【００５９】
次にステップＳ９４に移行して、残留振動検出回路１８によって検出された残留振動からノズルの正常／異常判定を行う。
次にステップＳ９５に移行して、ステップＳ９４でのノズルの正常／異常判定結果をＲＡＭ６２ｃに保存する。
次にステップＳ９６に移行して、全ノズルに対して検査が終了したか否かを判定し、全ノズルに対して検査が終了した場合には図１５の演算処理のステップ１０に移行し、そうでない場合にはステップＳ９７に移行する。
【００６０】
ステップＳ９７では、次の検査ノズルを選択してからステップＳ９２に移行する。
この演算処理によれば、例えば図１７に示すように、インクカートリッジ交換のようなインクの初期充填後の最初のノズル回復処理時には、第１の所定時間ｔ１の間、ノズルの回復判定が禁止されるので、インクカートリッジからキャビティまでのインク経路中、具体的にはインク供給チューブ内に気泡が混入している状態でノズルが回復したと誤判定することがなく、その間、キャビティ２３やインク供給チューブ２９内を含むインク経路中のインク全量がキャビティ２３を通過して吸引されるので、インク経路中に混入した気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができる。また、第１の所定時間ｔ１後は、全ノズルの正常／異常検査が行われ、全ノズルの回復所要時間ｔｓが検出される。このとき、ノズル回復所要時間ｔｓが第２の所定時間ｔ２以上である場合には、第３の所定時間ｔ３の間、再びノズル回復判定が禁止され、その間に、リザーバ２８近傍に残存している気泡がキャビティ２３を通過して吸引される。従って、最初の全ノズル回復判定時に、リザーバ２８近傍に気泡が残存しているにもかかわらす、ノズルが回復したと誤判定されるのを抑制防止することができる。そして、この第３の所定時間ｔ３後の全ノズル回復判定までの所要時間ｔｓが第２の所定時間ｔ２以下であれば、インク吸引が停止され、ノズルが完全に回復したと判定される。
【００６１】
図１８には、ドット抜けノズル数とノズル回復に必要なインク吸引時間との関係を示す。同図から明らかなように、ドット抜けノズル数が多いほど、つまり混入気泡が多いほど、ノズル回復に必要なインク吸引時間が長い。これは、逆に言えば、ノズル回復に必要なインク吸引時間が長いほど、混入気泡が多いことを意味し、従って、一見、ノズルが回復したように見えても、例えばリザーバ２８の近傍に気泡が残存している可能性がある。本実施形態では、全ノズル回復までの所要時間ｔｓが第２の所定時間ｔ２以上であるときに、リザーバ２８の近傍に気泡が残存している可能性があるとして、その後、第３の所定時間ｔ３、ノズルの回復判定を禁止することで、リザーバ２８近傍の気泡をキャビティ２３を通過して完全に吸引することができる。
【００６２】
このように、本実施形態のインクジェットプリンタ及びそのノズル回復方法によれば、ノズル２４からインクを吸引することによりノズルを回復させると共に、そのインク吸引中にノズル２４の回復を判定し、その判定結果に基づいてインクの吸引を制御するにあたり、インクカートリッジ３からキャビティ２３までのインク経路中に気泡が存在する可能性がある場合に、ノズルの回復判定を第１の所定時間ｔ１の間、禁止する構成としたため、例えばノズル２４、即ちインクジェットヘッド２０とインクカートリッジ３とが離間している場合のインクカートリッジ交換に伴うインク経路中への気泡の混入に対し、インク経路中のインク全量がキャビティ２３を通過する時間、インクを吸引しながらノズルの回復判定を禁止することで、インク経路中に気泡が存在するにもかかわらずノズルが回復したと誤判定するのを抑制防止することができ、これによりインク経路中に混入した気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができる。
【００６３】
また、ノズルの回復判定を禁止する第１の所定時間ｔ１を、インクカートリッジ交換などのインク充填完了後で且つインク吸引の初期に設け、且つインクカートリッジ３からキャビティ２３までの当該キャビティ２３を含むインク経路中のインク全量がインク吸引によってキャビティ２３を通過する時間に設定したことにより、ノズル２４、即ちインクジェットヘッド２０と離間しているインクカートリッジ交換等によるインク充填時にインク経路中に混入した気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができる。
【００６４】
また、ノズル回復判定までの所要時間ｔｓが第２の所定時間ｔ２以上である場合に、インク経路中に存在していた気泡が多かったものとして、ノズルの回復判定を第３の所定時間ｔ３の間、禁止した後、再度ノズルの回復判定を行う構成としたため、キャビティ２３の近傍、例えばリザーバ２８などに残存している気泡を確実に除去して、確実にノズル回復を行うことができる。
【００６５】
また、ノズル回復判定までの所要時間ｔｓが第２の所定時間ｔ２未満になるまで、ノズルの回復判定の禁止とノズルの回復判定を繰り返して行う構成としたため、キャビティ２３の近傍、例えばリザーバ２８などに残存している気泡をより一層確実に除去して、より一層確実にノズル回復を行うことができる。
また、キャビティ２３内の圧力変化発生後の残留振動を、圧電式アクチュエータ２２を構成する圧電素子２７の起電力の変化として検出し、その検出されるキャビティ２３内の圧力変化発生後の残留振動の状態からノズル２４及びキャビティ２３の状態を推定する構成としたため、ノズルの回復状態を確実に検出することができる。
【００６６】
なお、前記各実施形態では、所謂マルチパス型インクジェットプリンタを対象として本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置を適用した例についてのみ詳述したが、本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置は、ラインヘッド型プリンタを始めとして、あらゆるタイプのインクジェットプリンタを対象として適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明のインクジェットプリンタのヘッド駆動装置の一実施形態を示すインクジェットプリンタの平面図である。
【図２】図１のインクジェットプリンタのインクジェットヘッドの概略構成図である。
【図３】図２のインクジェットヘッドのノズルの説明図である。
【図４】図１のインクジェットプリンタに設けられたクリーニング装置の概略構成図である。
【図５】図１のインクジェットプリンタに設けられた制御装置のブロック図である。
【図６】図５の駆動信号発生回路のブロック図である。
【図７】図６の波形メモリの説明図である。
【図８】駆動信号を圧電式アクチュエータに接続する選択部のブロック図である。
【図９】駆動信号生成の説明図である。
【図１０】残留振動の説明図である。
【図１１】残留振動検出回路のブロック図である。
【図１２】残留振動検出のための検査用駆動信号、増幅残留振動、パルスの説明図である。
【図１３】インクカートリッジから廃インクタンクまでのインクの流れの概略構成図である。
【図１４】インク供給チューブとインクジェットヘッドとの接続部の説明図である。
【図１５】ノズル回復処理のための演算処理を示すフローチャートである。
【図１６】ノズル回復判定のための演算処理を示すフローチャートである。
【図１７】図１５、図１６の演算処理による作用の説明図である。
【図１８】ドット抜けノズル数とノズル回復判定までのインク吸引時間との関係の説明図である。
【符号の説明】
【００６８】
１はインクジェットプリンタ、１４はキャップ、１５はチューブポンプ、１６はホストコンピュータ、１７はポンプモータ、１８は残留振動検出回路、２０はインクジェットヘッド、２１は振動板、２２は圧電式アクチュエータ、２３はキャビティ、２４はノズル、２８はリザーバ、２９はインク供給チューブ、６２は制御部、６８はインクカートリッジセンサ、６９は液位センサ、７０は駆動信号発生回路、ａは印刷媒体
【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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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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