インクジェット記録装置
【課題】 インクジェットヘッド２１内に洗浄液を導入していても、印刷操作をする際には、洗浄液のインクへの置換をせずに、又は最小限に抑えて印刷できるインクジェット記録装置１の提供。
【解決手段】 インクジェットヘッド２１と、インク供給手段２２と、インクジェットヘッド２１に洗浄液を供給する洗浄液供給手段２３と、洗浄後のインクジェットヘッド２１のインク置換の要否を判定するインク置換判定手段と、インク置換判定手段による判定結果に基づいて、インクジェットヘッド内の洗浄液をインクに置換させるインク置換制御手段とを備え、インク置換判定手段は、インクジェットヘッド２１の洗浄時に供給された洗浄液の供給量に応じて、インクによる置換の要否を判定し、インク置換が必要なときは、インク置換し、インク置換が不要と判断したときは、インク置換を行わないインクジェット記録装置１。
【解決手段】 インクジェットヘッド２１と、インク供給手段２２と、インクジェットヘッド２１に洗浄液を供給する洗浄液供給手段２３と、洗浄後のインクジェットヘッド２１のインク置換の要否を判定するインク置換判定手段と、インク置換判定手段による判定結果に基づいて、インクジェットヘッド内の洗浄液をインクに置換させるインク置換制御手段とを備え、インク置換判定手段は、インクジェットヘッド２１の洗浄時に供給された洗浄液の供給量に応じて、インクによる置換の要否を判定し、インク置換が必要なときは、インク置換し、インク置換が不要と判断したときは、インク置換を行わないインクジェット記録装置１。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置においては、必要に応じてインクジェットヘッドを洗浄することのできる装置が知られている。例えば、特許文献１には、インクとは別のノズルの詰まりを起こしにくい別液体（洗浄液に相当する）をインクジェットヘッドに導入できるようにし、非印字時にはヘッド内に別液体を導入しておくインクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置においては、インクジェットヘッドにキャップをして、別液体を導入するとともに、キャップ内を減圧にしたり加圧したりすることができ、インクジェットヘッド内に強制的な別液体の流れを作って、流路の汚れを洗浄することもできる。また、別液体としては、できるだけインクに近く、詰まりの原因物質を含まない液体として、インクから染料のみを除去した洗浄液が好ましいとしている。
【０００３】
特許文献２には、インク流路洗浄液の視認性を得る目的で、水溶性染料等の着色剤を添加することが記載されている。
【特許文献１】特許第３５９７３４６号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、インクジェットヘッドのノズルの詰まりを防止・解消するために、洗浄液を使用することは知られている。しかし、洗浄液をインクジェットヘッド内に導入した後、インクジェット記録装置により印字操作をするときは、インクジェットヘッド内にインクを導入し、洗浄液と交換する必要がある。この洗浄液からインクへの交換操作（インク置換）は、インクジェット記録装置の迅速な印刷開始や、インクの節約にとっては好ましくない。ラインヘッドのようにヘッドが大型化し、ヘッド上のノズルの数が増えるほどインクへの交換操作は時間が掛かり、交換インク量も増える場合が多い。特に、ノズルの信頼性を高めるために、洗浄液の導入頻度を高くすれば、インクの交換頻度も高くなり、インクジェット記録装置の迅速な印刷開始や、インクの節約の妨げになる。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題点を踏まえ、インクジェットヘッド内に洗浄液を導入していても、印刷操作をする際には、インクジェットヘッド内の洗浄液のインクへの置換をせずに、又は最小限に抑えて印刷することのできるインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、記録媒体上にインクを吐出して画像形成するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給手段と、前記インクジェットヘッドに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記インクジェットヘッドの洗浄時に供給された洗浄液供給量に応じて、洗浄後の前記インクジェットヘッド内をインクで置換するインク置換動作が必要か否かを判定するインク置換判定手段と、前記インク置換判定手段によりインク置換動作が必要と判定されたときには、印刷前に、前記インク供給手段を制御して、前記インク置換動作を行わせ、前記インク置換判定手段によりインク置換が不要と判定されたときには、印刷前に、前記インク置換動作を行わないように制御するインク置換制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置である。
【０００７】
好ましい本発明は、前記洗浄液は、着色剤を含むことを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【０００８】
好ましい本発明は、前記洗浄液供給手段により供給する洗浄液量を設定する洗浄液量設定手段をさらに備えることを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【０００９】
好ましい本発明は、前記洗浄液供給手段によるインクジェットヘッドの洗浄は、複数回の洗浄操作を含むことができ、前記洗浄操作１回ごとの洗浄液量を積算して、合計の洗浄液供給量を算出する洗浄液供給量積算手段をさらに備えることを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【００１０】
好ましい本発明は、前記洗浄液量設定手段は、前記画像形成の休止時間に基づいて、洗浄液量を設定することを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【００１１】
好ましい本発明は、前記インク置換制御手段は、前記洗浄液供給手段から前記インクジェットヘッドに供給された洗浄液供給量に基づいて、インク置換における置換インク量を設定することを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【００１２】
好ましい本発明は、前記インクジェトヘッドは、ラインヘッドタイプのインクジェトヘッドであることを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェットヘッド内に洗浄液を導入していても、印刷操作をする際には、インクへの置換をせずに、又は最小限に抑えて印刷することのできるインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（本発明のインクジェット記録装置の具体的実施形態）
本発明のインクジェット記録装置の具体的な実施形態を、図面を参照にして説明する。図１は、本発明のインクジェット記録装置の一態様を表す概略構成図である。図１に示すように、このインクジェット記録装置は、ライン型インクジェット記録装置であり、装置本体１上に、記録用紙上にインクドットを吐出して印刷をするインク吐出部２と、記録用紙を保持し給紙する記録用紙供給部３と、記録用紙を記録用紙供給部３からインク吐出部２により印刷される位置まで搬送し、印刷された記録用紙を記録用紙排紙部５まで搬送する記録用紙搬送部４と、印刷された記録用紙を排紙保持する記録用紙排紙部５とを備える。さらに、このインクジェット記録装置は、印刷休止中のインクジェットヘッドを清掃し、清浄に維持するインクジェットヘッド維持部６と、インク吐出部２を含む装置本体１全体を制御するインクジェット記録装置制御部７とを備えている。なお、当然ではあるが、本発明は、シリアル型インクジェット記録装置にも適用可能である。
【００１５】
インク吐出部２は、インクジェットヘッド２１と、インクタンク２２、インク供給ライン２７等を含むインク供給手段と、洗浄液タンク２３、洗浄液供給ライン２８等を含む洗浄液供給手段とを備えている。インク吐出部２は、通常の印刷動作時は、インクタンク２２から供給されたインクを、制御部７２（後述する）からのドットパターン信号に従って、インクジェットヘッド２１のノズルから吐出し記録用紙に画像を形成（印刷）している。インク吐出部２の洗浄操作及びインク置換操作については、インクジェット記録装置制御部７と合わせて説明する。
【００１６】
記録用紙供給部３の記録用紙供給トレイ３１に保持されている記録用紙は、引出ローラ３２により１枚ずつ引き出され、供給ローラ３３により記録用紙搬送部４に供給される。
【００１７】
記録用紙搬送部４に供給された記録用紙は、上面を補助ローラ４５に抑えられながら搬送ベルト４１上に搬送される。搬送ベルト４１は、記録用紙を吐出ヘッド２１のインク吐出動作とタイミングを合わせながら副走査方向（図１では右から左の方向）へ搬送する。搬送ベルト４１は、駆動ローラ４２と従動ローラ４３とに張架されており、駆動ローラ４２の回転動作が制御部７２により制御されている。
【００１８】
搬送ベルト４１上の記録用紙には、インク吐出部２のインクジェットヘッド２１のノズルからインクが吐出され、インクによる印刷が実行される。記録用紙は、搬送ベルト４１上を印刷されながら搬送され、駆動ローラ４２と補助ローラ４４の間を通って、記録用紙排紙部５に搬送される。記録用紙排紙部５では、排紙ローラ５３と補助ローラ５２の間を通って、記録用紙排紙トレイ５１上に排紙される。
【００１９】
インクジェットヘッド維持部６は、インクジェットヘッド２１の印刷休止中にノズルの乾燥を防ぎ、インクジェットヘッド２１のよごれや詰まりを清掃してインクジェットヘッド２１の機能を正常に保つ機能を有する。インクジェットヘッド２１は、印刷休止中はノズルキャップ６２の上部に移動してきて、インクジェットヘッド２１下部のノズルをノズルキャップ６２が覆い、インクジェットヘッド維持部６が図示していない吸引ポンプによりインクジェットヘッド２１中のインクをノズルから吸引して廃液タンク６１に排出したり、乾燥防止をしたりしている。なお、この吸引ポンプは、インク吐出部２のインク供給手段や洗浄液供給手段の構成要素でもある（詳細は後述する）。
【００２０】
インクジェット記録装置制御部７は、表示操作盤７１と、ＣＰＵを中心に記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）などを有する制御部７２とを備えている。表示操作盤７１は、インクジェット記録装置の運転状況をオペレータに報知する表示盤と、オペレータが操作するための操作盤を兼ねている。制御部７２は、装置本体１の印刷動作を制御する印刷制御部と、インク吐出部２のインクジェットヘッド洗浄・インク置換制御部（後述する）とで構成されている。インクジェットヘッド洗浄・インク置換制御部は、追って詳述するが、機能的には、インク置換判定手段、インク供給制御手段、洗浄液量設定手段、洗浄液供給量算出手段などを有している。
【００２１】
インク置換判定手段は、印刷休止中にインクジェットヘッド維持部６等においてインクジェットヘッド２１が洗浄された後に、印刷を開始するにあたって、インクジェットヘッド２１の洗浄時に供給された洗浄液の供給量に応じて、インクによる置換の要否を判定する機能を有する。そして、インク置換判定手段によりインク置換が必要と判定されたときには、インク置換制御手段が、インク供給手段からインクジェットヘッド２１にインクを供給させることで、インクジェットヘッド２１中の洗浄液がインクに置換される。
【００２２】
インク吐出部２のインク供給手段は、ノズルがインクジェットヘッド維持部６に被覆されているインクジェットヘッド２１にインクを供給し、画像形成動作（印刷）を開始する前に、インクジェットヘッド２１内の洗浄液をインクにより置換する。インク供給手段からのインク置換においては、インクジェットヘッド維持部６の吸引ポンプにより、ノズルキャップを介してインクジェットヘッド２１から洗浄液を吸引することで、インクをインクジェットヘッド中に吸引して供給する。この場合、インクジェットヘッド維持部６に含まれるインク吸引ポンプも、機能的にはインク供給手段の一部となる。なお、インク供給手段の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、インク吐出部２側からポンプ等によりインクジェットヘッド２１中にインクを圧入してもよい。
【００２３】
インクジェットヘッド２１は、インク置換が終了したら、インクジェットヘッド維持部６から分離して、画像形成位置に移動し印刷を開始することができる。なお、インク置換判定手段によりインク置換が必要ないと判定されたときには、インクジェットヘッド２１は、すぐに画像形成位置に移動し印刷を開始することができる。
【００２４】
本実施形態のインクジェット記録装置１においては、洗浄液に着色剤を含んでいる。後述するように、本実施形態のインクジェット記録装置１では、洗浄後にインクジェットヘッド２１内をインクで置換しない場合があり、その場合、一時的には洗浄液とインクとの混合液により記録紙等に画像形成することになるが、洗浄液に着色剤を含むことにより、洗浄液とインクとの混合液でもインクに近い濃度の画像形成が可能となる。この為、洗浄液に含まれる着色剤は、インクと同じような色や明るさを有することが好ましい。また、洗浄液に着色剤を含むことで、詳細は後述するが、洗浄後に試し印刷を行い、オペレータが試し印刷されたドットを確認することが容易となる。もっとも、着色剤を含まない洗浄液を用いてもよい。
【００２５】
洗浄液としては、従来から知られている洗浄液、保持液などを用いればよいが、洗浄液として着色剤を含有する場合は、着色剤としてインク用の顔料や染料を用いることができる。この場合、装置維持の観点から、顔料・染料濃度は通常のインクよりも低くしておくことが好ましい。つまり、洗浄液としては、インクジェット記録装置に使用されるインクから顔料や染料を除去あるいは減少させたものを用いることが好ましい。具体的な洗浄液としては、グリセリン、１，３ブタンジオールなどの多価アルコールと、アセチレンジオール系の非イオン性界面活性剤と、インクに使用される染料とを含む水溶液などが挙げられる。
【００２６】
（インクジェットヘッドの洗浄動作）
本発明のインクジェット記録装置のインク吐出部２は、印刷休止中から次の印刷動作に移行するときに特別の機能を発揮するので、図１及び図２を参照にして、この点を詳しく説明する。図２は、図１に示したインクジェット記録装置におけるインク吐出部２の詳細図である。この実施形態例においては、インク吐出部２は４色のインクを別々に吐出できる４つのインクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを備えている。インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（これらを合わせてインクジェットヘッド２１という。）は、それぞれノズル２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄを備えている。なお、各ノズル２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ（これらを合わせてノズル２９という。）は、それぞれ複数の（場合によっては数千個の）ノズル孔を有している。
【００２７】
通常の印刷動作中は、インクジェットヘッド２１は図１に示すように、搬送ベルト４１に対向する位置にあり、搬送ベルト４１上を搬送されてきた印刷用紙にインクを吐出して印刷を実行する。なお、搬送ベルト４１の移動及びインクジェットヘッド２１からのインク吐出タイミングは、制御部７２の印刷制御部により制御されている。そして、インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、インク供給ライン２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ（これらを合わせてインク供給ライン２７という。）を介して、インクタンク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ（これらを合わせてインクタンク２２という。）に接続している。なお、印刷動作中は、インク供給バルブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ（これらを合わせてインク供給バルブ２４という。）は開放状態としておけばよい。この実施形態においては、インクタンク２２、インク供給ライン２７、インク供給バルブ２４、及び上記したインクジェットヘッド維持部６の吸引ポンプがインク供給手段を構成している。
【００２８】
インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、洗浄液供給ライン２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ（これらを合わせて洗浄液供給ライン２８という。）を介して、４個の洗浄液タンク２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（これらを合わせて洗浄液タンク２３という。）に接続している。各洗浄液タンク２３には、４色のインクに対応した着色剤を含む洗浄剤が貯留されている。例えば、ブラックインクが供給されるインクジェットヘッド２１に接続された洗浄液タンク２３ａには、黒色の着色剤を含む洗浄液が入っている。そして、上述したように、インクジェットヘッド維持部６の吸引ポンプにより、ノズルキャップを介してインクジェットヘッド２１から洗浄液を吸引することで、インクジェットヘッド２１に洗浄液を供給する。なお、印刷動作中は、洗浄液供給バルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ（これらを合わせて洗浄液供給バルブ２５という。）は閉止状態であり、洗浄液タンク２３の洗浄液はインクジェットヘッド２１に流入しない。この実施形態においては、洗浄液タンク２３、洗浄液供給ライン２８、インク供給バルブ２４が洗浄液供給手段を構成している。
【００２９】
印刷動作が終了し印刷休止状態になると、インクジェットヘッド２１は、制御部７２からの指令により、インクヘッド維持部６の上に移動する。そして、インクジェットヘッド２１の下部に位置するノズル面がノズルキャップ６２により覆われる。この際、ノズル２９は、全体として一つのノズルキャップ６２により被覆してもよいが、個別のインクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに配置されているノズル２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ毎に、別々のノズルキャップ６２により被覆することが好ましい。
【００３０】
ノズルキャップ６２により被覆されたインクジェットヘッド２１は、インクの空吐出操作や、インクヘッド維持部６に含まれる吸引ポンプによる吸引操作などにより、ノズル２９を始めとするインクジェットヘッド２１内の清掃をされる。この清掃においては、インク供給ライン２７中のインク供給バルブ２４をすべて閉止し、洗浄液供給ライン２８中の洗浄液供給バルブ２５をすべて開放して、インクジェットヘッド２１中にインクに代えて洗浄液が流入するようにしてもよい。
【００３１】
インクジェットヘッド２１の清掃においては、上述のように、インク供給バルブ２４を閉止し、洗浄液供給バルブ２５を開放して、インクヘッド維持部６に備えたポンプの吸引力を利用してもよいが、洗浄液供給ライン２８ａに洗浄液供給ポンプを介設し、これを駆動させて、洗浄液を強制的にインクジェットヘッド２１に導入してもよい。なお、これらの清掃工程において、洗浄液は、インクジェットヘッド２１を清浄に保つための必要最小限の使用に留めることが好ましく、これを可能とする制御動作について、以下説明する。
【００３２】
（インクジェットヘッドの洗浄・インク置換制御系の動作）
本実施形態のインクジェット記録装置１においては、インクジェットヘッド２１が印刷休止状態になり、ノズル２９にインクヘッド維持部６のノズルキャップ６２が被せられている状態で、洗浄液によるインクジェットヘッド２１の洗浄が行われる。この洗浄液によるインクジェットヘッド２１の洗浄は、通常、必要に応じて（オペレータの指示に基づいて）行われるが、印刷休止状態になったらその都度行うようにしてもよい。この場合、ノズル２９にノズルキャップ６２が被せられたらすぐでもよいし、インクジェットヘッド２１が次の印刷動作をする直前でもよい。また、本実施形態のインクジェット記録装置１においては、インクジェットヘッド２１が印刷休止状態から印刷状態になるときに、インクジェットヘッド２１内のインクによる置換が必要かどうかを判断し、必要な場合には、所定量のインクで置換をしてから印刷動作を開始するようにしている。
【００３３】
このインク吐出部２の洗浄及びインク置換の制御について、図３を参照にして説明する。図３は、本発明に係るインクジェットヘッドの洗浄・インク置換制御系のブロック図である。
【００３４】
インクジェット記録装置１の制御部７２の一部は、インク吐出部２のインクジェットヘッド洗浄・インク置換制御部を構成している。このインクジェットヘッド洗浄・インク置換制御部には、洗浄液量設定手段１０１、洗浄液供給制御手段１０２、洗浄液供給量算出手段１０５、インク置換判定手段１０６、インク置換制御手段１０７が含まれている。洗浄液量設定手段１０１は、表示操作盤１０９、又は制御部７２のうち、装置本体１の印刷動作を制御している印刷制御部１１０からインクジェットヘッド洗浄の指示、及び何回目の洗浄であるかの情報を受けると、インクジェットヘッドの洗浄液量を設定する。洗浄液量設定手段１０１は、前記指示に従って、洗浄モード記憶手段１１２であるＲＯＭに記憶されている洗浄モードテーブルから洗浄モードを選択し、洗浄液量を設定する。その際、必要に応じて、タイマー１１１で測定していた印刷休止時間を取得する。使用できる洗浄モードテーブルの例を表１に示す。なお、洗浄液量の設定は、テーブル以外にも、所定の関数による設定や表示操作盤１０４から外部入力した設定値で行ってもよい。また、後述するように複数回にわたって洗浄操作が行われる場合があるが、この場合、２回目以降の洗浄操作における洗浄液量は、１回目の洗浄操作における洗浄液量と同じである。もっとも、2回目以降は、１回目の洗浄操作による回復具合によって、洗浄液量を変更できるようにすることが好ましい。
【００３５】
【表１】
洗浄液量設定手段１０１は、設定した洗浄液量を洗浄液供給制御手段１０２に伝達し、洗浄液供給制御手段１０２は、洗浄液供給手段１０７がインクジェットヘッド１０４に所定量の洗浄液を供給するように制御する。洗浄液供給手段１０７の洗浄液供給量の制御は、吸引ポンプによる定量供給や、洗浄液供給バルブ２５の開放時間制御等により実行できる。そして、所定量の洗浄液がインクジェットヘッド１０４に供給されインクジェットヘッド１０４の洗浄が行われる。
【００３６】
上述の動作により、１回のインクジェットヘッドの洗浄操作は完了する。ここで、インクジェットヘッドの洗浄結果を評価することが好ましい。装置本体１を印刷動作のスタンバイ状態に戻し、印刷制御部１１０の制御プログラムにより自動的に、又は表示操作盤１０９から人為的に、試し印刷の指示を出す。
【００３７】
試し印刷を実行した場合は、例えばオペレータが試し印刷結果を評価し、洗浄が不十分であると判断したら、表示操作盤１０９から洗浄液量設定手段１０１に再洗浄の指示を出し、上述のインクジェットヘッドの洗浄を繰り返す。なお、試し印刷結果の評価はセンサによる測定等により装置本体１が自動的に実施してもよい。洗浄効果が十分であると判定できれば、インクジェットヘッドの洗浄操作は終了とする。
【００３８】
洗浄液量設定手段１０１により設定された洗浄回数及び洗浄回毎の洗浄液量の情報は、洗浄液供給量算出手段１０５に伝達される。洗浄液供給量算出手段１０５は、洗浄回数が１回目であれば、伝達された洗浄液量をそのまま洗浄液供給量とし、洗浄回数が２回目以降であれば、伝達された洗浄液量を前回までの洗浄液供給量に積算して新たな合計の洗浄液供給量とする。なお、実際に洗浄液供給手段１０３が供給した洗浄液量を測定する洗浄液量測定手段を設け、その測定した洗浄液量をベースにして算出してもよい。
【００３９】
インク置換判定手段１０６は、洗浄液供給量算出手段１０５からの洗浄液供給量の情報に基づいて、インクジェットヘッド１０４内の洗浄液に対しインク置換が必要か否かの判定をする。インク置換判定手段１０６は、インク置換が必要と判断した場合は、インク置換制御手段１０７に、インク供給手段１０８に対するインク供給の指示をする。これにより、インクジェットヘッド１０４内がインクで置換される。
【００４０】
ここで、インク置換制御手段１０７は、インク置換制御の指示を受けて、置換インク量を設定する。置換インク量の設定は、洗浄液供給量算出手段１０５から取得した洗浄液供給量の情報に基づいて行う。インク供給手段１０８は、図示していないインク供給ポンプによる定量供給や、インク供給バルブ２４の開放時間制御、インクジェットヘッド維持部に配置した吸引ポンプの吸引時間制御などにより所定量のインクを供給できる。
【００４１】
インク置換判定手段１０６におけるインク置換の要否、インク置換制御手段１０７における置換インク量の設定には、例えば、記憶装置に洗浄液供給量とインク置換の要否及び置換インク量の関係を記憶させておき、これに従って判断、又は設定すればよい。インク置換の要否及び置換インク量の関係を表すテーブルを表２として例示する。なお、洗浄モード記憶手段１１２に洗浄液供給量をパラメータとした関数を記憶させておき、洗浄液供給量とこの関数から算出してもよい。
【００４２】
【表２】
インク置換制御手段１０７は、置換インク量を設定したら、この置換インク量に基づいてインク供給手段１０８にインク供給をさせて、インクジェットヘッド１０４のインク置換を実行させる。インク置換においては、インクジェットヘッドのノズルに被せてあるノズルキャップ６２側からインクジェットヘッド内の洗浄液を吸引ポンプで吸引して置換してもよいし、インク供給ライン２７に設けたポンプや、インクタンク２２に設けた加圧装置などにより、インクジェットヘッドにインクを供給して置換してもよい。インク供給手段１０８によるインク置換が終了したら、印刷制御部１１０は、インク置換制御手段１０７からの情報を得て、装置本体１を印刷動作のスタンバイ状態とする。また、表示操作部１０９にその旨の表示をする。
【００４３】
一方、インク置換判定手段１０６は、インク置換が不要と判断した場合は、印刷制御部１１０にその旨伝達し、印刷制御部１１０は、装置本体１を印刷動作の待機状態とする。また、表示操作部１０９にその旨の表示をする。
【００４４】
本発明のインクジェット記録装置においては、例えば、印刷の休止期間やインクジェット記録装置の設置環境温度を指標として洗浄液量を決定する洗浄液量設定手段を備えることにより、インクジェットヘッドの環境状況や印刷休止履歴に応じて、洗浄液量を必要最小限とすることができる。また、洗浄過程において洗浄効果を評価する工程を設け、少量の洗浄液で洗浄し、その評価結果に基づいて再度の洗浄の可否を設定できるので、最小限の洗浄液で効率的に洗浄を実施することができる。
【００４５】
そして、洗浄における洗浄液量を少量に抑えることにより、インクジェットヘッドのインクによる置換を行わなくても、インクジェットヘッド中のインクがそれほど薄まらず、印刷物の画像品質に問題を発生させずに済む。このため必要なときだけ、必要最小限の量のインクで置換し、インクジェット記録装置として置換するインクの量や置換時間を抑制することができる。高速印刷の要望に応えてインクジェットヘッドが大型化し、特にラインヘッドタイプのインクジェットヘッドの場合は、置換するインクの量や置換時間が印刷の生産効率上問題となる場合が多いが、本形態のインクジェット記録装置は、このようなラインヘッドタイプのインクジェットヘッドの場合にも好適である。
【００４６】
（インク吐出装置の洗浄制御フロー）
インクジェットヘッド２１の洗浄制御のフローについて、図４のフロー図を参照にして説明する。なお、適宜、図１〜３についても参照する。インクジェットヘッド２１の洗浄は、インクジェットヘッド２１が印刷を休止しており、ノズル２９がノズルキャップ６２でカバーされているときに実行する。インクジェットヘッド２１の洗浄制御は、装置本体１に備えられている制御部７２により実行される。
【００４７】
制御部７２の洗浄液量設定手段１０１は、洗浄開始指示を受信すると（ステップＳ１）、インクジェットヘッドの休止時間、すなわち前回最後に印刷動作をしてからの時間をタイマー等から取得する（ステップＳ２）。また、印刷制御部１１０からは、洗浄開始指示とともに洗浄回数データが送信される。洗浄回数データとは、印刷開始前のインクジェットヘッド２１の洗浄操作により、インクジェットヘッド２１が正常になるまでの洗浄の繰り返し回数をいう。
【００４８】
洗浄液量設定手段１０１は、インクジェットヘッドの休止時間を取得すると、これに基づいて、ＲＯＭ等の洗浄モード記憶手段１１２に記憶されている洗浄モードテーブル等から洗浄モードを取得する（ステップＳ３）。洗浄モードテーブルは、例えば表１に示すように、インクジェットヘッドの休止時間に対応して、インクジェットヘッドに供給すべき洗浄液量を設定してある。
【００４９】
洗浄液量設定手段１０１は、取得した洗浄モードからインクジェットヘッドに供給すべき洗浄液量を算出して、洗浄液供給制御手段１０２を介して、洗浄液供給手段１０３に所定の洗浄液量を供給させ、インクジェットヘッドの洗浄を実行させる（ステップＳ４）。
【００５０】
洗浄液供給時間や使用した洗浄液の供給量等に基づき、洗浄液供給手段１０７によるインクジェットヘッドの洗浄が終了する。ここで、使用した洗浄液の供給量を記憶しておく（ステップＳ５）。
【００５１】
これで、インクジェットヘッドは、一応、印刷可能な状態となる。そこで、装置本体１は、印刷制御部１１０又は、表示操作盤１０９からの指示により、試し印刷を実行する（ステップＳ６）。試し印刷結果をオペレータが観察して、画像品質に問題がなく正常な印刷が可能と判定された場合は、洗浄液供給量算出ステップＳ８に移る（ステップＳ７のＹＥＳ）画像品質に問題があると判定した場合、特に、一部のノズルの詰まり等による画像の荒れ（ドット抜け）、色相又は明度（濃さ）不良などの問題がある場合は（ステップＳ７のＮＯ）、ステップ３に戻って再度洗浄操作を実行する。試し印刷結果において、画像の荒れ等が激しい場合は、インクジェットヘッドの洗浄が特に不十分と考えられるので、ステップ３の洗浄モードの取得において、インクジェットヘッドの休止時間に拘らず洗浄液量の多いモードを選択させてもよい。
【００５２】
洗浄液供給量算出手段１０５は、洗浄回数データ及び供給した洗浄液量から総洗浄液量である洗浄液供給量を算出して記憶しておく（ステップＳ８）。この算出する洗浄液供給量は、洗浄回数が複数回あった場合は、累積の洗浄液量である。
【００５３】
次に、インク置換判定手段１０３によって洗浄液に対するインク置換の必要性を判定する（ステップＳ９）。インク置換の必要性の判定は、洗浄の要否判断テーブルを参照して行う。洗浄の要否判断テーブルは、例えば、表２に示すように、ステップＳ８で算出した洗浄液供給量に対応して、洗浄の要否又はインクジェットヘッドに供給すべきインク量を設定してある。
【００５４】
表２を参照して、ステップＳ８で算出した洗浄液供給量が所定値（表２の例では、４０ｍｌ）を超えていれば、インク置換の必要性ありと判定して（ステップＳ９のＹＥＳ）、さらに、インク置換制御手段１０７により表２から洗浄液との置換に必要な供給インク量を取得する。
【００５５】
インク置換制御手段１０７は、算出したインク供給量のインク置換指示を、インク供給手段１０８に発信し、インクジェットヘッド１０４にインクを供給させインク置換させる（ステップＳ１０）。インク置換制御手段１０７は、例えばインク供給時間に基づき、インク置換を終了する（ステップＳ１１）。その後、印刷が行われる。
【００５６】
一方、インク置換判定手段１０３は、ステップＳ８で算出した洗浄液供給量が所定値（表２の例では、４０ｍｌ）を超えていなければ、インク置換の必要性なしと判定し（ステップＳ９のＮｏ）、インク置換動作を行わない。つまり、この場合は、印刷前にインク置換動作が行われることがない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成図
【図２】本発明に係るインク吐出装置の構成図
【図３】本発明に係るインクジェットヘッドの洗浄・インク置換制御のブロック図
【図４】本発明に係るインクジェットヘッドの洗浄制御のフロー図
【符号の説明】
【００５８】
１ ：インクジェット記録装置（装置本体）
２ ：インク吐出部
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ ：インクジェットヘッド
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ ：インクタンク
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ ：洗浄液タンク
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ ：インク供給バルブ
２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ ：洗浄液供給バルブ
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ ：インク供給ライン
２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ ：洗浄液供給ライン
２９，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ ：ノズル
３ ：記録用紙供給部
３１ ：記録用紙供給トレイ
３２ ：引き出しローラ
３３ ：供給ローラ
４ ：記録用紙搬送部
４１ ：搬送ベルト
４２ ：駆動ローラ
４３ ：従動ローラ
４４，４５ ：補助ローラ
５ ：記録用紙排紙部
５１ ：記録用紙排紙トレイ
５２ ：補助ローラ
５３ ：排紙ローラ
６ ：インクジェットヘッド維持部
６１ ：廃液タンク
６２ ：ノズルキャップ
７ ：インクジェット記録装置制御部
７１ ：表示操作盤
７２ ：制御部（ＣＰＵ）
１０１ ：洗浄液量設定手段
１０２ ：洗浄液供給制御手段
１０３ ：洗浄液供給手段
１０４ ：インクジェットヘッド
１０５ ：洗浄液供給量算出手段
１０６ ：インク置換判定手段
１０７ ：インク置換制御手段
１０８ ：インク供給手段
１０９ ：表示操作盤
１１０ ：インクジェットヘッド駆動手段
１１１ ：タイマー
１１２ ：洗浄モード記憶手段
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インクジェット記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
インクジェット記録装置においては、必要に応じてインクジェットヘッドを洗浄することのできる装置が知られている。例えば、特許文献１には、インクとは別のノズルの詰まりを起こしにくい別液体（洗浄液に相当する）をインクジェットヘッドに導入できるようにし、非印字時にはヘッド内に別液体を導入しておくインクジェット記録装置が開示されている。このインクジェット記録装置においては、インクジェットヘッドにキャップをして、別液体を導入するとともに、キャップ内を減圧にしたり加圧したりすることができ、インクジェットヘッド内に強制的な別液体の流れを作って、流路の汚れを洗浄することもできる。また、別液体としては、できるだけインクに近く、詰まりの原因物質を含まない液体として、インクから染料のみを除去した洗浄液が好ましいとしている。
【０００３】
特許文献２には、インク流路洗浄液の視認性を得る目的で、水溶性染料等の着色剤を添加することが記載されている。
【特許文献１】特許第３５９７３４６号公報
【特許文献２】特開２００７−３１３７１６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述のように、インクジェットヘッドのノズルの詰まりを防止・解消するために、洗浄液を使用することは知られている。しかし、洗浄液をインクジェットヘッド内に導入した後、インクジェット記録装置により印字操作をするときは、インクジェットヘッド内にインクを導入し、洗浄液と交換する必要がある。この洗浄液からインクへの交換操作（インク置換）は、インクジェット記録装置の迅速な印刷開始や、インクの節約にとっては好ましくない。ラインヘッドのようにヘッドが大型化し、ヘッド上のノズルの数が増えるほどインクへの交換操作は時間が掛かり、交換インク量も増える場合が多い。特に、ノズルの信頼性を高めるために、洗浄液の導入頻度を高くすれば、インクの交換頻度も高くなり、インクジェット記録装置の迅速な印刷開始や、インクの節約の妨げになる。
【０００５】
本発明の目的は、上記問題点を踏まえ、インクジェットヘッド内に洗浄液を導入していても、印刷操作をする際には、インクジェットヘッド内の洗浄液のインクへの置換をせずに、又は最小限に抑えて印刷することのできるインクジェット記録装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、記録媒体上にインクを吐出して画像形成するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給手段と、前記インクジェットヘッドに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、前記インクジェットヘッドの洗浄時に供給された洗浄液供給量に応じて、洗浄後の前記インクジェットヘッド内をインクで置換するインク置換動作が必要か否かを判定するインク置換判定手段と、前記インク置換判定手段によりインク置換動作が必要と判定されたときには、印刷前に、前記インク供給手段を制御して、前記インク置換動作を行わせ、前記インク置換判定手段によりインク置換が不要と判定されたときには、印刷前に、前記インク置換動作を行わないように制御するインク置換制御手段と、を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置である。
【０００７】
好ましい本発明は、前記洗浄液は、着色剤を含むことを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【０００８】
好ましい本発明は、前記洗浄液供給手段により供給する洗浄液量を設定する洗浄液量設定手段をさらに備えることを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【０００９】
好ましい本発明は、前記洗浄液供給手段によるインクジェットヘッドの洗浄は、複数回の洗浄操作を含むことができ、前記洗浄操作１回ごとの洗浄液量を積算して、合計の洗浄液供給量を算出する洗浄液供給量積算手段をさらに備えることを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【００１０】
好ましい本発明は、前記洗浄液量設定手段は、前記画像形成の休止時間に基づいて、洗浄液量を設定することを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【００１１】
好ましい本発明は、前記インク置換制御手段は、前記洗浄液供給手段から前記インクジェットヘッドに供給された洗浄液供給量に基づいて、インク置換における置換インク量を設定することを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【００１２】
好ましい本発明は、前記インクジェトヘッドは、ラインヘッドタイプのインクジェトヘッドであることを特徴とする前記インクジェット記録装置である。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、インクジェットヘッド内に洗浄液を導入していても、印刷操作をする際には、インクへの置換をせずに、又は最小限に抑えて印刷することのできるインクジェット記録装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（本発明のインクジェット記録装置の具体的実施形態）
本発明のインクジェット記録装置の具体的な実施形態を、図面を参照にして説明する。図１は、本発明のインクジェット記録装置の一態様を表す概略構成図である。図１に示すように、このインクジェット記録装置は、ライン型インクジェット記録装置であり、装置本体１上に、記録用紙上にインクドットを吐出して印刷をするインク吐出部２と、記録用紙を保持し給紙する記録用紙供給部３と、記録用紙を記録用紙供給部３からインク吐出部２により印刷される位置まで搬送し、印刷された記録用紙を記録用紙排紙部５まで搬送する記録用紙搬送部４と、印刷された記録用紙を排紙保持する記録用紙排紙部５とを備える。さらに、このインクジェット記録装置は、印刷休止中のインクジェットヘッドを清掃し、清浄に維持するインクジェットヘッド維持部６と、インク吐出部２を含む装置本体１全体を制御するインクジェット記録装置制御部７とを備えている。なお、当然ではあるが、本発明は、シリアル型インクジェット記録装置にも適用可能である。
【００１５】
インク吐出部２は、インクジェットヘッド２１と、インクタンク２２、インク供給ライン２７等を含むインク供給手段と、洗浄液タンク２３、洗浄液供給ライン２８等を含む洗浄液供給手段とを備えている。インク吐出部２は、通常の印刷動作時は、インクタンク２２から供給されたインクを、制御部７２（後述する）からのドットパターン信号に従って、インクジェットヘッド２１のノズルから吐出し記録用紙に画像を形成（印刷）している。インク吐出部２の洗浄操作及びインク置換操作については、インクジェット記録装置制御部７と合わせて説明する。
【００１６】
記録用紙供給部３の記録用紙供給トレイ３１に保持されている記録用紙は、引出ローラ３２により１枚ずつ引き出され、供給ローラ３３により記録用紙搬送部４に供給される。
【００１７】
記録用紙搬送部４に供給された記録用紙は、上面を補助ローラ４５に抑えられながら搬送ベルト４１上に搬送される。搬送ベルト４１は、記録用紙を吐出ヘッド２１のインク吐出動作とタイミングを合わせながら副走査方向（図１では右から左の方向）へ搬送する。搬送ベルト４１は、駆動ローラ４２と従動ローラ４３とに張架されており、駆動ローラ４２の回転動作が制御部７２により制御されている。
【００１８】
搬送ベルト４１上の記録用紙には、インク吐出部２のインクジェットヘッド２１のノズルからインクが吐出され、インクによる印刷が実行される。記録用紙は、搬送ベルト４１上を印刷されながら搬送され、駆動ローラ４２と補助ローラ４４の間を通って、記録用紙排紙部５に搬送される。記録用紙排紙部５では、排紙ローラ５３と補助ローラ５２の間を通って、記録用紙排紙トレイ５１上に排紙される。
【００１９】
インクジェットヘッド維持部６は、インクジェットヘッド２１の印刷休止中にノズルの乾燥を防ぎ、インクジェットヘッド２１のよごれや詰まりを清掃してインクジェットヘッド２１の機能を正常に保つ機能を有する。インクジェットヘッド２１は、印刷休止中はノズルキャップ６２の上部に移動してきて、インクジェットヘッド２１下部のノズルをノズルキャップ６２が覆い、インクジェットヘッド維持部６が図示していない吸引ポンプによりインクジェットヘッド２１中のインクをノズルから吸引して廃液タンク６１に排出したり、乾燥防止をしたりしている。なお、この吸引ポンプは、インク吐出部２のインク供給手段や洗浄液供給手段の構成要素でもある（詳細は後述する）。
【００２０】
インクジェット記録装置制御部７は、表示操作盤７１と、ＣＰＵを中心に記憶装置（ＲＯＭ，ＲＡＭ）などを有する制御部７２とを備えている。表示操作盤７１は、インクジェット記録装置の運転状況をオペレータに報知する表示盤と、オペレータが操作するための操作盤を兼ねている。制御部７２は、装置本体１の印刷動作を制御する印刷制御部と、インク吐出部２のインクジェットヘッド洗浄・インク置換制御部（後述する）とで構成されている。インクジェットヘッド洗浄・インク置換制御部は、追って詳述するが、機能的には、インク置換判定手段、インク供給制御手段、洗浄液量設定手段、洗浄液供給量算出手段などを有している。
【００２１】
インク置換判定手段は、印刷休止中にインクジェットヘッド維持部６等においてインクジェットヘッド２１が洗浄された後に、印刷を開始するにあたって、インクジェットヘッド２１の洗浄時に供給された洗浄液の供給量に応じて、インクによる置換の要否を判定する機能を有する。そして、インク置換判定手段によりインク置換が必要と判定されたときには、インク置換制御手段が、インク供給手段からインクジェットヘッド２１にインクを供給させることで、インクジェットヘッド２１中の洗浄液がインクに置換される。
【００２２】
インク吐出部２のインク供給手段は、ノズルがインクジェットヘッド維持部６に被覆されているインクジェットヘッド２１にインクを供給し、画像形成動作（印刷）を開始する前に、インクジェットヘッド２１内の洗浄液をインクにより置換する。インク供給手段からのインク置換においては、インクジェットヘッド維持部６の吸引ポンプにより、ノズルキャップを介してインクジェットヘッド２１から洗浄液を吸引することで、インクをインクジェットヘッド中に吸引して供給する。この場合、インクジェットヘッド維持部６に含まれるインク吸引ポンプも、機能的にはインク供給手段の一部となる。なお、インク供給手段の構成はこれに限定されるものではなく、例えば、インク吐出部２側からポンプ等によりインクジェットヘッド２１中にインクを圧入してもよい。
【００２３】
インクジェットヘッド２１は、インク置換が終了したら、インクジェットヘッド維持部６から分離して、画像形成位置に移動し印刷を開始することができる。なお、インク置換判定手段によりインク置換が必要ないと判定されたときには、インクジェットヘッド２１は、すぐに画像形成位置に移動し印刷を開始することができる。
【００２４】
本実施形態のインクジェット記録装置１においては、洗浄液に着色剤を含んでいる。後述するように、本実施形態のインクジェット記録装置１では、洗浄後にインクジェットヘッド２１内をインクで置換しない場合があり、その場合、一時的には洗浄液とインクとの混合液により記録紙等に画像形成することになるが、洗浄液に着色剤を含むことにより、洗浄液とインクとの混合液でもインクに近い濃度の画像形成が可能となる。この為、洗浄液に含まれる着色剤は、インクと同じような色や明るさを有することが好ましい。また、洗浄液に着色剤を含むことで、詳細は後述するが、洗浄後に試し印刷を行い、オペレータが試し印刷されたドットを確認することが容易となる。もっとも、着色剤を含まない洗浄液を用いてもよい。
【００２５】
洗浄液としては、従来から知られている洗浄液、保持液などを用いればよいが、洗浄液として着色剤を含有する場合は、着色剤としてインク用の顔料や染料を用いることができる。この場合、装置維持の観点から、顔料・染料濃度は通常のインクよりも低くしておくことが好ましい。つまり、洗浄液としては、インクジェット記録装置に使用されるインクから顔料や染料を除去あるいは減少させたものを用いることが好ましい。具体的な洗浄液としては、グリセリン、１，３ブタンジオールなどの多価アルコールと、アセチレンジオール系の非イオン性界面活性剤と、インクに使用される染料とを含む水溶液などが挙げられる。
【００２６】
（インクジェットヘッドの洗浄動作）
本発明のインクジェット記録装置のインク吐出部２は、印刷休止中から次の印刷動作に移行するときに特別の機能を発揮するので、図１及び図２を参照にして、この点を詳しく説明する。図２は、図１に示したインクジェット記録装置におけるインク吐出部２の詳細図である。この実施形態例においては、インク吐出部２は４色のインクを別々に吐出できる４つのインクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄを備えている。インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ（これらを合わせてインクジェットヘッド２１という。）は、それぞれノズル２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄを備えている。なお、各ノズル２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ（これらを合わせてノズル２９という。）は、それぞれ複数の（場合によっては数千個の）ノズル孔を有している。
【００２７】
通常の印刷動作中は、インクジェットヘッド２１は図１に示すように、搬送ベルト４１に対向する位置にあり、搬送ベルト４１上を搬送されてきた印刷用紙にインクを吐出して印刷を実行する。なお、搬送ベルト４１の移動及びインクジェットヘッド２１からのインク吐出タイミングは、制御部７２の印刷制御部により制御されている。そして、インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、インク供給ライン２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ（これらを合わせてインク供給ライン２７という。）を介して、インクタンク２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ（これらを合わせてインクタンク２２という。）に接続している。なお、印刷動作中は、インク供給バルブ２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ（これらを合わせてインク供給バルブ２４という。）は開放状態としておけばよい。この実施形態においては、インクタンク２２、インク供給ライン２７、インク供給バルブ２４、及び上記したインクジェットヘッド維持部６の吸引ポンプがインク供給手段を構成している。
【００２８】
インクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄは、洗浄液供給ライン２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ（これらを合わせて洗浄液供給ライン２８という。）を介して、４個の洗浄液タンク２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ（これらを合わせて洗浄液タンク２３という。）に接続している。各洗浄液タンク２３には、４色のインクに対応した着色剤を含む洗浄剤が貯留されている。例えば、ブラックインクが供給されるインクジェットヘッド２１に接続された洗浄液タンク２３ａには、黒色の着色剤を含む洗浄液が入っている。そして、上述したように、インクジェットヘッド維持部６の吸引ポンプにより、ノズルキャップを介してインクジェットヘッド２１から洗浄液を吸引することで、インクジェットヘッド２１に洗浄液を供給する。なお、印刷動作中は、洗浄液供給バルブ２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ（これらを合わせて洗浄液供給バルブ２５という。）は閉止状態であり、洗浄液タンク２３の洗浄液はインクジェットヘッド２１に流入しない。この実施形態においては、洗浄液タンク２３、洗浄液供給ライン２８、インク供給バルブ２４が洗浄液供給手段を構成している。
【００２９】
印刷動作が終了し印刷休止状態になると、インクジェットヘッド２１は、制御部７２からの指令により、インクヘッド維持部６の上に移動する。そして、インクジェットヘッド２１の下部に位置するノズル面がノズルキャップ６２により覆われる。この際、ノズル２９は、全体として一つのノズルキャップ６２により被覆してもよいが、個別のインクジェットヘッド２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄに配置されているノズル２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ毎に、別々のノズルキャップ６２により被覆することが好ましい。
【００３０】
ノズルキャップ６２により被覆されたインクジェットヘッド２１は、インクの空吐出操作や、インクヘッド維持部６に含まれる吸引ポンプによる吸引操作などにより、ノズル２９を始めとするインクジェットヘッド２１内の清掃をされる。この清掃においては、インク供給ライン２７中のインク供給バルブ２４をすべて閉止し、洗浄液供給ライン２８中の洗浄液供給バルブ２５をすべて開放して、インクジェットヘッド２１中にインクに代えて洗浄液が流入するようにしてもよい。
【００３１】
インクジェットヘッド２１の清掃においては、上述のように、インク供給バルブ２４を閉止し、洗浄液供給バルブ２５を開放して、インクヘッド維持部６に備えたポンプの吸引力を利用してもよいが、洗浄液供給ライン２８ａに洗浄液供給ポンプを介設し、これを駆動させて、洗浄液を強制的にインクジェットヘッド２１に導入してもよい。なお、これらの清掃工程において、洗浄液は、インクジェットヘッド２１を清浄に保つための必要最小限の使用に留めることが好ましく、これを可能とする制御動作について、以下説明する。
【００３２】
（インクジェットヘッドの洗浄・インク置換制御系の動作）
本実施形態のインクジェット記録装置１においては、インクジェットヘッド２１が印刷休止状態になり、ノズル２９にインクヘッド維持部６のノズルキャップ６２が被せられている状態で、洗浄液によるインクジェットヘッド２１の洗浄が行われる。この洗浄液によるインクジェットヘッド２１の洗浄は、通常、必要に応じて（オペレータの指示に基づいて）行われるが、印刷休止状態になったらその都度行うようにしてもよい。この場合、ノズル２９にノズルキャップ６２が被せられたらすぐでもよいし、インクジェットヘッド２１が次の印刷動作をする直前でもよい。また、本実施形態のインクジェット記録装置１においては、インクジェットヘッド２１が印刷休止状態から印刷状態になるときに、インクジェットヘッド２１内のインクによる置換が必要かどうかを判断し、必要な場合には、所定量のインクで置換をしてから印刷動作を開始するようにしている。
【００３３】
このインク吐出部２の洗浄及びインク置換の制御について、図３を参照にして説明する。図３は、本発明に係るインクジェットヘッドの洗浄・インク置換制御系のブロック図である。
【００３４】
インクジェット記録装置１の制御部７２の一部は、インク吐出部２のインクジェットヘッド洗浄・インク置換制御部を構成している。このインクジェットヘッド洗浄・インク置換制御部には、洗浄液量設定手段１０１、洗浄液供給制御手段１０２、洗浄液供給量算出手段１０５、インク置換判定手段１０６、インク置換制御手段１０７が含まれている。洗浄液量設定手段１０１は、表示操作盤１０９、又は制御部７２のうち、装置本体１の印刷動作を制御している印刷制御部１１０からインクジェットヘッド洗浄の指示、及び何回目の洗浄であるかの情報を受けると、インクジェットヘッドの洗浄液量を設定する。洗浄液量設定手段１０１は、前記指示に従って、洗浄モード記憶手段１１２であるＲＯＭに記憶されている洗浄モードテーブルから洗浄モードを選択し、洗浄液量を設定する。その際、必要に応じて、タイマー１１１で測定していた印刷休止時間を取得する。使用できる洗浄モードテーブルの例を表１に示す。なお、洗浄液量の設定は、テーブル以外にも、所定の関数による設定や表示操作盤１０４から外部入力した設定値で行ってもよい。また、後述するように複数回にわたって洗浄操作が行われる場合があるが、この場合、２回目以降の洗浄操作における洗浄液量は、１回目の洗浄操作における洗浄液量と同じである。もっとも、2回目以降は、１回目の洗浄操作による回復具合によって、洗浄液量を変更できるようにすることが好ましい。
【００３５】
【表１】
洗浄液量設定手段１０１は、設定した洗浄液量を洗浄液供給制御手段１０２に伝達し、洗浄液供給制御手段１０２は、洗浄液供給手段１０７がインクジェットヘッド１０４に所定量の洗浄液を供給するように制御する。洗浄液供給手段１０７の洗浄液供給量の制御は、吸引ポンプによる定量供給や、洗浄液供給バルブ２５の開放時間制御等により実行できる。そして、所定量の洗浄液がインクジェットヘッド１０４に供給されインクジェットヘッド１０４の洗浄が行われる。
【００３６】
上述の動作により、１回のインクジェットヘッドの洗浄操作は完了する。ここで、インクジェットヘッドの洗浄結果を評価することが好ましい。装置本体１を印刷動作のスタンバイ状態に戻し、印刷制御部１１０の制御プログラムにより自動的に、又は表示操作盤１０９から人為的に、試し印刷の指示を出す。
【００３７】
試し印刷を実行した場合は、例えばオペレータが試し印刷結果を評価し、洗浄が不十分であると判断したら、表示操作盤１０９から洗浄液量設定手段１０１に再洗浄の指示を出し、上述のインクジェットヘッドの洗浄を繰り返す。なお、試し印刷結果の評価はセンサによる測定等により装置本体１が自動的に実施してもよい。洗浄効果が十分であると判定できれば、インクジェットヘッドの洗浄操作は終了とする。
【００３８】
洗浄液量設定手段１０１により設定された洗浄回数及び洗浄回毎の洗浄液量の情報は、洗浄液供給量算出手段１０５に伝達される。洗浄液供給量算出手段１０５は、洗浄回数が１回目であれば、伝達された洗浄液量をそのまま洗浄液供給量とし、洗浄回数が２回目以降であれば、伝達された洗浄液量を前回までの洗浄液供給量に積算して新たな合計の洗浄液供給量とする。なお、実際に洗浄液供給手段１０３が供給した洗浄液量を測定する洗浄液量測定手段を設け、その測定した洗浄液量をベースにして算出してもよい。
【００３９】
インク置換判定手段１０６は、洗浄液供給量算出手段１０５からの洗浄液供給量の情報に基づいて、インクジェットヘッド１０４内の洗浄液に対しインク置換が必要か否かの判定をする。インク置換判定手段１０６は、インク置換が必要と判断した場合は、インク置換制御手段１０７に、インク供給手段１０８に対するインク供給の指示をする。これにより、インクジェットヘッド１０４内がインクで置換される。
【００４０】
ここで、インク置換制御手段１０７は、インク置換制御の指示を受けて、置換インク量を設定する。置換インク量の設定は、洗浄液供給量算出手段１０５から取得した洗浄液供給量の情報に基づいて行う。インク供給手段１０８は、図示していないインク供給ポンプによる定量供給や、インク供給バルブ２４の開放時間制御、インクジェットヘッド維持部に配置した吸引ポンプの吸引時間制御などにより所定量のインクを供給できる。
【００４１】
インク置換判定手段１０６におけるインク置換の要否、インク置換制御手段１０７における置換インク量の設定には、例えば、記憶装置に洗浄液供給量とインク置換の要否及び置換インク量の関係を記憶させておき、これに従って判断、又は設定すればよい。インク置換の要否及び置換インク量の関係を表すテーブルを表２として例示する。なお、洗浄モード記憶手段１１２に洗浄液供給量をパラメータとした関数を記憶させておき、洗浄液供給量とこの関数から算出してもよい。
【００４２】
【表２】
インク置換制御手段１０７は、置換インク量を設定したら、この置換インク量に基づいてインク供給手段１０８にインク供給をさせて、インクジェットヘッド１０４のインク置換を実行させる。インク置換においては、インクジェットヘッドのノズルに被せてあるノズルキャップ６２側からインクジェットヘッド内の洗浄液を吸引ポンプで吸引して置換してもよいし、インク供給ライン２７に設けたポンプや、インクタンク２２に設けた加圧装置などにより、インクジェットヘッドにインクを供給して置換してもよい。インク供給手段１０８によるインク置換が終了したら、印刷制御部１１０は、インク置換制御手段１０７からの情報を得て、装置本体１を印刷動作のスタンバイ状態とする。また、表示操作部１０９にその旨の表示をする。
【００４３】
一方、インク置換判定手段１０６は、インク置換が不要と判断した場合は、印刷制御部１１０にその旨伝達し、印刷制御部１１０は、装置本体１を印刷動作の待機状態とする。また、表示操作部１０９にその旨の表示をする。
【００４４】
本発明のインクジェット記録装置においては、例えば、印刷の休止期間やインクジェット記録装置の設置環境温度を指標として洗浄液量を決定する洗浄液量設定手段を備えることにより、インクジェットヘッドの環境状況や印刷休止履歴に応じて、洗浄液量を必要最小限とすることができる。また、洗浄過程において洗浄効果を評価する工程を設け、少量の洗浄液で洗浄し、その評価結果に基づいて再度の洗浄の可否を設定できるので、最小限の洗浄液で効率的に洗浄を実施することができる。
【００４５】
そして、洗浄における洗浄液量を少量に抑えることにより、インクジェットヘッドのインクによる置換を行わなくても、インクジェットヘッド中のインクがそれほど薄まらず、印刷物の画像品質に問題を発生させずに済む。このため必要なときだけ、必要最小限の量のインクで置換し、インクジェット記録装置として置換するインクの量や置換時間を抑制することができる。高速印刷の要望に応えてインクジェットヘッドが大型化し、特にラインヘッドタイプのインクジェットヘッドの場合は、置換するインクの量や置換時間が印刷の生産効率上問題となる場合が多いが、本形態のインクジェット記録装置は、このようなラインヘッドタイプのインクジェットヘッドの場合にも好適である。
【００４６】
（インク吐出装置の洗浄制御フロー）
インクジェットヘッド２１の洗浄制御のフローについて、図４のフロー図を参照にして説明する。なお、適宜、図１〜３についても参照する。インクジェットヘッド２１の洗浄は、インクジェットヘッド２１が印刷を休止しており、ノズル２９がノズルキャップ６２でカバーされているときに実行する。インクジェットヘッド２１の洗浄制御は、装置本体１に備えられている制御部７２により実行される。
【００４７】
制御部７２の洗浄液量設定手段１０１は、洗浄開始指示を受信すると（ステップＳ１）、インクジェットヘッドの休止時間、すなわち前回最後に印刷動作をしてからの時間をタイマー等から取得する（ステップＳ２）。また、印刷制御部１１０からは、洗浄開始指示とともに洗浄回数データが送信される。洗浄回数データとは、印刷開始前のインクジェットヘッド２１の洗浄操作により、インクジェットヘッド２１が正常になるまでの洗浄の繰り返し回数をいう。
【００４８】
洗浄液量設定手段１０１は、インクジェットヘッドの休止時間を取得すると、これに基づいて、ＲＯＭ等の洗浄モード記憶手段１１２に記憶されている洗浄モードテーブル等から洗浄モードを取得する（ステップＳ３）。洗浄モードテーブルは、例えば表１に示すように、インクジェットヘッドの休止時間に対応して、インクジェットヘッドに供給すべき洗浄液量を設定してある。
【００４９】
洗浄液量設定手段１０１は、取得した洗浄モードからインクジェットヘッドに供給すべき洗浄液量を算出して、洗浄液供給制御手段１０２を介して、洗浄液供給手段１０３に所定の洗浄液量を供給させ、インクジェットヘッドの洗浄を実行させる（ステップＳ４）。
【００５０】
洗浄液供給時間や使用した洗浄液の供給量等に基づき、洗浄液供給手段１０７によるインクジェットヘッドの洗浄が終了する。ここで、使用した洗浄液の供給量を記憶しておく（ステップＳ５）。
【００５１】
これで、インクジェットヘッドは、一応、印刷可能な状態となる。そこで、装置本体１は、印刷制御部１１０又は、表示操作盤１０９からの指示により、試し印刷を実行する（ステップＳ６）。試し印刷結果をオペレータが観察して、画像品質に問題がなく正常な印刷が可能と判定された場合は、洗浄液供給量算出ステップＳ８に移る（ステップＳ７のＹＥＳ）画像品質に問題があると判定した場合、特に、一部のノズルの詰まり等による画像の荒れ（ドット抜け）、色相又は明度（濃さ）不良などの問題がある場合は（ステップＳ７のＮＯ）、ステップ３に戻って再度洗浄操作を実行する。試し印刷結果において、画像の荒れ等が激しい場合は、インクジェットヘッドの洗浄が特に不十分と考えられるので、ステップ３の洗浄モードの取得において、インクジェットヘッドの休止時間に拘らず洗浄液量の多いモードを選択させてもよい。
【００５２】
洗浄液供給量算出手段１０５は、洗浄回数データ及び供給した洗浄液量から総洗浄液量である洗浄液供給量を算出して記憶しておく（ステップＳ８）。この算出する洗浄液供給量は、洗浄回数が複数回あった場合は、累積の洗浄液量である。
【００５３】
次に、インク置換判定手段１０３によって洗浄液に対するインク置換の必要性を判定する（ステップＳ９）。インク置換の必要性の判定は、洗浄の要否判断テーブルを参照して行う。洗浄の要否判断テーブルは、例えば、表２に示すように、ステップＳ８で算出した洗浄液供給量に対応して、洗浄の要否又はインクジェットヘッドに供給すべきインク量を設定してある。
【００５４】
表２を参照して、ステップＳ８で算出した洗浄液供給量が所定値（表２の例では、４０ｍｌ）を超えていれば、インク置換の必要性ありと判定して（ステップＳ９のＹＥＳ）、さらに、インク置換制御手段１０７により表２から洗浄液との置換に必要な供給インク量を取得する。
【００５５】
インク置換制御手段１０７は、算出したインク供給量のインク置換指示を、インク供給手段１０８に発信し、インクジェットヘッド１０４にインクを供給させインク置換させる（ステップＳ１０）。インク置換制御手段１０７は、例えばインク供給時間に基づき、インク置換を終了する（ステップＳ１１）。その後、印刷が行われる。
【００５６】
一方、インク置換判定手段１０３は、ステップＳ８で算出した洗浄液供給量が所定値（表２の例では、４０ｍｌ）を超えていなければ、インク置換の必要性なしと判定し（ステップＳ９のＮｏ）、インク置換動作を行わない。つまり、この場合は、印刷前にインク置換動作が行われることがない。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明に係るインクジェット記録装置の概略構成図
【図２】本発明に係るインク吐出装置の構成図
【図３】本発明に係るインクジェットヘッドの洗浄・インク置換制御のブロック図
【図４】本発明に係るインクジェットヘッドの洗浄制御のフロー図
【符号の説明】
【００５８】
１ ：インクジェット記録装置（装置本体）
２ ：インク吐出部
２１，２１ａ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｄ ：インクジェットヘッド
２２，２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ ：インクタンク
２３，２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，２３ｄ ：洗浄液タンク
２４，２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｄ ：インク供給バルブ
２５，２５ａ，２５ｂ，２５ｃ，２５ｄ ：洗浄液供給バルブ
２７，２７ａ，２７ｂ，２７ｃ，２７ｄ ：インク供給ライン
２８，２８ａ，２８ｂ，２８ｃ，２８ｄ ：洗浄液供給ライン
２９，２９ａ，２９ｂ，２９ｃ，２９ｄ ：ノズル
３ ：記録用紙供給部
３１ ：記録用紙供給トレイ
３２ ：引き出しローラ
３３ ：供給ローラ
４ ：記録用紙搬送部
４１ ：搬送ベルト
４２ ：駆動ローラ
４３ ：従動ローラ
４４，４５ ：補助ローラ
５ ：記録用紙排紙部
５１ ：記録用紙排紙トレイ
５２ ：補助ローラ
５３ ：排紙ローラ
６ ：インクジェットヘッド維持部
６１ ：廃液タンク
６２ ：ノズルキャップ
７ ：インクジェット記録装置制御部
７１ ：表示操作盤
７２ ：制御部（ＣＰＵ）
１０１ ：洗浄液量設定手段
１０２ ：洗浄液供給制御手段
１０３ ：洗浄液供給手段
１０４ ：インクジェットヘッド
１０５ ：洗浄液供給量算出手段
１０６ ：インク置換判定手段
１０７ ：インク置換制御手段
１０８ ：インク供給手段
１０９ ：表示操作盤
１１０ ：インクジェットヘッド駆動手段
１１１ ：タイマー
１１２ ：洗浄モード記憶手段
【特許請求の範囲】
【請求項１】
記録媒体上にインクを吐出して画像形成するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給手段と、
前記インクジェットヘッドに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記インクジェットヘッドの洗浄時に供給された洗浄液供給量に応じて、洗浄後の前記インクジェットヘッド内をインクで置換するインク置換動作が必要か否かを判定するインク置換判定手段と、
前記インク置換判定手段によりインク置換動作が必要と判定されたときには、印刷前に、前記インク供給手段を制御して、前記インク置換動作を行わせ、前記インク置換判定手段によりインク置換が不要と判定されたときには、印刷前に、前記インク置換動作を行わないように制御するインク置換制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記洗浄液は、着色剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記洗浄液供給手段により供給する洗浄液量を設定する洗浄液量設定手段をさらに備える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記録装置。
【請求項４】
前記洗浄液供給手段によるインクジェットヘッドの洗浄は、複数回の洗浄操作を含むことができ、
前記洗浄操作１回ごとの洗浄液量を積算して、合計の洗浄液供給量を算出する洗浄液供給量積算手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記洗浄液量設定手段は、前記画像形成の休止時間に基づいて、洗浄液量を設定することを特徴とする請求項３又は４に記載のインクジェットヘッド記録装置。
【請求項６】
前記インク置換制御手段は、前記洗浄液供給手段から前記インクジェットヘッドに供給された洗浄液供給量に基づいて、インク置換における置換インク量を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクジェトヘッドは、ラインヘッドタイプのインクジェトヘッドであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項１】
記録媒体上にインクを吐出して画像形成するインクジェットヘッドと、
前記インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給手段と、
前記インクジェットヘッドに洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
前記インクジェットヘッドの洗浄時に供給された洗浄液供給量に応じて、洗浄後の前記インクジェットヘッド内をインクで置換するインク置換動作が必要か否かを判定するインク置換判定手段と、
前記インク置換判定手段によりインク置換動作が必要と判定されたときには、印刷前に、前記インク供給手段を制御して、前記インク置換動作を行わせ、前記インク置換判定手段によりインク置換が不要と判定されたときには、印刷前に、前記インク置換動作を行わないように制御するインク置換制御手段と、
を備えたことを特徴とするインクジェット記録装置。
【請求項２】
前記洗浄液は、着色剤を含むことを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
【請求項３】
前記洗浄液供給手段により供給する洗浄液量を設定する洗浄液量設定手段をさらに備える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記録装置。
【請求項４】
前記洗浄液供給手段によるインクジェットヘッドの洗浄は、複数回の洗浄操作を含むことができ、
前記洗浄操作１回ごとの洗浄液量を積算して、合計の洗浄液供給量を算出する洗浄液供給量積算手段をさらに備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項５】
前記洗浄液量設定手段は、前記画像形成の休止時間に基づいて、洗浄液量を設定することを特徴とする請求項３又は４に記載のインクジェットヘッド記録装置。
【請求項６】
前記インク置換制御手段は、前記洗浄液供給手段から前記インクジェットヘッドに供給された洗浄液供給量に基づいて、インク置換における置換インク量を設定することを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【請求項７】
前記インクジェトヘッドは、ラインヘッドタイプのインクジェトヘッドであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載のインクジェット記録装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−５８４００（Ｐ２０１０−５８４００Ａ）
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２２７２８７（Ｐ２００８−２２７２８７）
【出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年３月１８日（２０１０．３．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月４日（２００８．９．４）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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