ヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタ
【課題】待機状態が続いてもクリーニング動作によるインクの消費量を少なく抑えつつ印刷ヘッドを良好な状態に維持する。
【解決手段】本発明に係るヘッドメンテナンス方法は、インクノズルを有する印刷ヘッド２１に対して、インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、インクノズルから通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を、設定された条件に応じて選択的に行う方法であって、クリーニング動作を終えてからの経過時間をクリーニング終了タイマー５３により計測し、クリーニング終了タイマー５３により計測した経過時間Ｔｆが所定時間になったときに、制御部５２は微量フラッシングモード用駆動制御回路５７を起動させて微量フラッシング動作を行い、クリーニング終了タイマー５３をリセットする。
【解決手段】本発明に係るヘッドメンテナンス方法は、インクノズルを有する印刷ヘッド２１に対して、インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、インクノズルから通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を、設定された条件に応じて選択的に行う方法であって、クリーニング動作を終えてからの経過時間をクリーニング終了タイマー５３により計測し、クリーニング終了タイマー５３により計測した経過時間Ｔｆが所定時間になったときに、制御部５２は微量フラッシングモード用駆動制御回路５７を起動させて微量フラッシング動作を行い、クリーニング終了タイマー５３をリセットする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドをクリーニング動作によりメンテナンスするヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドを備えた装置として、インクノズルからインク液を吐出することにより、印刷媒体上に所望の印刷を行うインクジェットプリンタが挙げられる。
このようなインクジェットプリンタは、待機状態などにおいてインクノズルからインク液が吐出されない状態が一定時間以上継続すると、インク液の溶媒である水分が蒸発してインクノズル内のインク液の粘度が増加し、さらにはインクノズルが目詰まりを起こし、インク液が吐出されなかったり、吐出されても本来の大きさやスピードのインク液ではなく、印刷不良が発生したりすることがある（以下、ドット抜けと称する）。
また、印刷ヘッドの使用状態によっては、例えば、印刷ヘッドの往復移動が繰り返し行なわれると、各インクノズル内のインクメニスカスが壊れることがあり、その結果、ドット抜けが生じることもある。
【０００３】
このため、インクジェットプリンタでは、印刷ヘッドが待機位置に退避している時には、印刷ヘッドのインクノズルをキャップで覆って、インクノズル内のインク液の粘度増加を防ぐようにしている。
しかし、待機時等に印刷ヘッドをキャップで覆うだけでは、長期に渡って印刷処理が実施されない場合等には、インクノズル内のインク液の粘度増加を防ぎきれない。また、印刷処理が長時間連続実施された場合などには、印刷途中でインクノズル内のインクメニスカスが壊れて、ドット抜けが発生することがある。
そこで、インクジェットプリンタには、インクノズル内の粘度増加したインク液を強制排除したり、インクメニスカスの壊れを回復したりするクリーニング機構が備えられている。
【０００４】
このようなクリーニング機構により行われるクリーニング動作としては、インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、インクノズルから通常フラッシング動作より微量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、キャップ側に接続されたインク吸引ポンプを駆動して印刷ヘッド内に残留しているインク液の吸引を一定時間実施することにより、インクノズル内の増粘インクや気泡を外部に排除すると同時に新しいインク液を各インクノズルに供給し直す吸引吐出動作、等がある。
【０００５】
従来のインクジェットプリンタとして、記録開始前に、前回の回復動作（クリーニング動作）後、それまでに経過した時間とこれから行う記録のための記録所要時間との和を求め、その和の値が回復動作実施のために設定された時間間隔より大きい場合は記録開始に先立って回復動作を行うようにし、スタンバイ中でも回復動作が必要と考えられる時間が経過すると、回復手段が起動されて記録ヘッドに対する回復動作が実施されるとともに、連続して記録が行われる途中で回復動作が必要になるのを予測することによって記録開始前に回復動作を行うようになしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２９７６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の特許文献１などの従来のプリンタでは、所定の経過時間においてクリーニング動作を行うが、印刷が行われない待機状態が長く続いた場合には、何度もクリーニング動作が行われてその度にインクノズルからインクが吐出されるため、消費されるインク量が多くなってしまう。
【０００８】
例えば、業務用に使用されるプリンタなどでは、常時電源がオンの状態とされるような使用形態があり、その場合には夜間や休業日などに待機状態が長く続くことが考えられ、メンテナンスのためのインクの消費量が多くなりやすい状況となる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、待機状態が続いてもクリーニング動作によるインクの消費量を少なく抑えつつ印刷ヘッドを良好な状態に維持することができるヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決することのできる本発明に係るヘッドメンテナンス方法は、インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドに対して、前記インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、前記インクノズルから前記通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、前記インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を、設定された条件に応じて選択的に行うヘッドメンテナンス方法であって、前記クリーニング動作を終えてからの経過時間をクリーニング終了タイマーにより計測し、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間が所定時間になったときに、前記微量フラッシング動作を行い、前記クリーニング終了タイマーをリセットすることを特徴としている。
【００１１】
また、上記課題を解決することのできる本発明に係るヘッドメンテナンス装置は、インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドをクリーニングするためのクリーニング機構と、前記クリーニング機構に、前記インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作を行わせる通常フラッシングモード用駆動制御回路と、前記クリーニング機構に、前記インクノズルから前記通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作を行わせる微量フラッシングモード用駆動制御回路と、前記クリーニング機構に、前記インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作を行わせる吸引吐出モード用駆動制御回路と、前記クリーニング機構を動作させてからの経過時間を計測するクリーニング終了タイマーと、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間が所定時間になったときに前記微量フラッシングモード用駆動制御回路を起動するとともに前記クリーニング終了タイマーをリセットする制御部と、を備えていることを特徴としている。
【００１２】
これらのヘッドメンテナンス方法及びヘッドメンテナンス装置によれば、インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、インクノズルから通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を終えてからの経過時間が所定時間になったときに、微量フラッシング動作を行い、さらに所定時間が経過する度に微量フラッシング動作が行われる。そのため、印刷ヘッドの待機状態が長く継続しても、微量フラッシング動作を所定時間毎に行うことによって、通常フラッシングを行う場合と比較して極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。
【００１３】
本発明のヘッドメンテナンス方法において、印刷を開始する前に、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、前記微量フラッシング動作、前記通常フラッシング動作、前記吸引吐出動作の順に何れかが選択されて印刷前クリーニング動作を行うように設定されており、前記所定時間は、前記印刷前クリーニング動作が前記微量フラッシング動作から前記通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のヘッドメンテナンス装置において、前記制御部は、印刷を開始する前に、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、前記通常フラッシングモード用駆動制御回路、前記微量フラッシングモード用駆動制御回路、前記吸引吐出モード用駆動制御回路の順に何れかを選択的に起動して、前記クリーニング機構に印刷前クリーニング動作を行わせるとともに、前記所定時間は、前記印刷前クリーニング動作が前記微量フラッシング動作から前記通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されていることが好ましい。
【００１５】
これらのヘッドメンテナンス方法及びヘッドメンテナンス装置によれば、電源がオフとなった状態で時間が経過していくと、電源がオンになって印刷が開始される際に、クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、微量フラッシング動作、通常フラッシング動作、吸引吐出動作の順に何れかが選択されて印刷前クリーニング動作が行われるようになる。
また、前記所定時間が、印刷前クリーニング動作が微量フラッシング動作から通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されているため、常時電源がオンの状態のままであれば、上記のように所定時間が経過する度に微量フラッシング動作を行ってヘッドメンテナンスを行うとともに、通常フラッシング動作を行う時間となる前にクリーニング終了タイマーがリセットされて、印刷前クリーニング動作として常に微量フラッシング動作を行うこととなる。また、印刷ヘッドの待機状態が長く継続したときに微量フラッシング動作を行うまでの時間を長くすることができ、待機状態におけるクリーニング動作の回数を少なくできる。そして、待機状態におけるクリーニング動作及び印刷前クリーニング動作を微量フラッシング動作のみにより行うようになるため、インクの消費量を少なく抑えることができる。
【００１６】
また、上記課題を解決することのできる本発明に係るプリンタは、上記の本発明に係るヘッドメンテナンス装置を備えていることを特徴としている。
【００１７】
このようなプリンタによれば、印刷ヘッドに対するクリーニング動作として微量フラッシング動作を好ましいタイミングで行い、極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。したがって、高品質な印刷状態を維持できるとともに、廃インクとなる無駄なインク消費を少なくしてプリンタのランニングコストを低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
上述した本発明に係るヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタによれば、前回のクリーニング動作を終えてからの経過時間が所定時間になったときに微量フラッシング動作を行い、さらに所定時間が経過する度に微量フラッシング動作が行われるようになっている。そのため、印刷ヘッドの待機状態が長く継続しても、微量フラッシング動作を所定時間毎に行うことによって、通常フラッシングを行う場合と比較して極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。したがって、インクの無駄を極力少なく抑えつつ印刷品質を良好な状態に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係るヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタを詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るヘッドメンテナンス方法を実施するヘッドメンテナンス装置を備えたプリンタの外観斜視図、図２は図１に示したプリンタのロール紙カバーとカートリッジカバーとを開いた状態の斜視図、図３は図２に示したプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図、図４は図１に示したプリンタにおけるクリーニング機構を説明する為のブロック図、図５は図４に示したプリンタに搭載されている制御部で実施されるクリーニング動作の手順を示すフローチャートである。
【００２０】
本実施形態のプリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してロール紙にカラー印刷するインクジェットプリンタであり、図１に示すように、プリンタ本体を覆うプリンタケース２の前面には、ロール紙カバー５及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に装備されている。更に、プリンタケース２の前面には、電源スイッチ３と共にクリーニングボタン３７やフィードスイッチ３８、４つの表示ランプ４１〜４４等も配置されている。クリーニングボタン３７は、印刷ヘッド２１の目詰まり等の不具合を解消するために印刷ヘッド２１のクリーニング処理を手動で実行する為の操作部材である。
【００２１】
ロール紙カバー５を開くと、図２に示すように、印刷用紙であるロール紙１１を収容した用紙収容部１３が開放状態になって、用紙の交換が可能になる。
また、インクカートリッジカバー７を開くと、図２に示すように、カートリッジ装着部１５が開放状態になり、該カートリッジ装着部１５へのインクカートリッジ１７の着脱が可能になる。
【００２２】
インクカートリッジ１７は、カートリッジケース１８内に複数個のカラーインクパックを収容したものである。本実施形態のプリンタ１の場合は、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部１５の前方にインクカートリッジ１７が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００２３】
プリンタケース２内の用紙収容部１３の上方には、図３に示すように、印刷ヘッド２１を搭載したキャリッジ２３が装備される。キャリッジ２３は、ロール紙１１の幅方向に沿って延在するガイド部材２５によって用紙幅方向に移動自在に支持されると共に、ロール紙１１の幅方向に延在する無端ベルト２６ａと該無端ベルト２６ａを駆動するキャリッジモータ２６ｂとによって、プラテン２８の上方をロール紙１１の幅方向に往復移動可能になっている。
【００２４】
図示のように、カートリッジ装着部１５の上方が、往復移動するキャリッジ２３の待機位置（ホームポジション）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ２３の下面に露出する印刷ヘッド２１のインクノズルを覆うキャップ２７と、キャップ２７を介して印刷ヘッド２１の各インクノズル内のインクを吸引して廃棄するインク吸引機構２９とが装備されている。
【００２５】
インクカートリッジ１７内の各インクパックは、インクカートリッジ１７をカートリッジ装着部１５に装着した際に、カートリッジ装着部１５側に装備されたインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部１５のインク供給針には、プリンタケース２内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、可撓性のインクチューブ３３の一端が接続されている。インクチューブ３３の他端は、印刷ヘッド２１上に装備された背圧調整ユニット３５を介して、印刷ヘッド２１の各インクノズルに接続されている。
【００２６】
即ち、インクカートリッジ１７内の各インクパックのインク液は、カートリッジ装着部１５のインク供給針から、インク流路３１、インクチューブ３３、背圧調整ユニット３５を経て、印刷ヘッド２１上の各インクノズルに供給されるようになっている。
【００２７】
本実施形態のプリンタ１は、図４に示すヘッドメンテナンス装置５１を備えている。
このヘッドメンテナンス装置５１は、印刷ヘッド２１における各インクノズル内のインク液の粘度増大やインクメニスカスの壊れによってドット抜け等の印刷不良が発生することを防止するために、印刷ヘッド２１に対してクリーニング動作を実施するものである。
【００２８】
ヘッドメンテナンス装置５１は、印刷ヘッド２１をクリーニングするためのクリーニング機構５９と、クリーニング機構５９を通常フラッシングモードで動作させる通常フラッシングモード用駆動制御回路５６と、クリーニング機構５９を微量フラッシングモードで動作させる微量フラッシングモード用駆動制御回路５７と、クリーニング機構５９を吸引吐出モードで動作させる吸引吐出モード用駆動制御回路５８と、クリーニング機構５９を動作させてからの経過時間を計測するクリーニング終了タイマー５３と、印刷ヘッド２１による累積印刷時間を計測する累積印刷タイマー５４と、ＥＥＰＲＯＭなどから構成されるメモリ５５と、通常フラッシングモード用駆動制御回路５６または微量フラッシングモード用駆動制御回路５７あるいは吸引吐出モード用駆動制御回路５８を設定された条件に応じて選択的に起動する制御部５２と、を備えている。
【００２９】
クリーニング機構５９は、インクノズル内の残留インクをインク吸引ポンプで吸引するインク吸引機構２９（図３参照）やインクノズル先端をワイパブレードにより払拭するワイピング機構３０（図３参照）や全てのインクノズルから微量のインク液を吐出させるフラッシング機構（図示省略）などで構成される。
【００３０】
通常フラッシングモード用駆動制御回路５６による通常フラッシングモードでのクリーニング動作は、インク吸引機構２９による吸引吐出処理を含まず、全てのインクノズルから微量のインク液を吐出させる通常フラッシング動作を行うものである。
【００３１】
微量フラッシングモード用駆動制御回路５７による微量フラッシングモードでのクリーニング動作は、インク吸引機構２９による吸引吐出処理を含まず、全てのインクノズルから通常フラッシングモードよりさらに少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作を行うものである。
微量フラッシング動作では、通常フラッシング動作と比較してインク滴の吐出数（ドット数）が少なく設定されているとともに、１ドットあたりのインク重量も少なく設定されている。例えば、通常フラッシング動作におけるドット数は印刷ヘッド２１を駆動するＣＰＵにおいて６１２セグメントで規定されており、微量フラッシング動作におけるドット数は４６８セグメントで規定されている。また、通常フラッシング動作においては各インクノズルの開口径全体から１ドットのインク滴を吐出するのに対して、微量フラッシング動作においては各インクノズルからその開口径より小さいインク滴を吐出するようにしており、例えば微量フラッシング動作における１ドットあたりのインク重量を通常フラッシング動作の０．０９倍となるように設定している。
【００３２】
吸引吐出モード用駆動制御回路５８による吸引吐出モードでのクリーニング動作は、印刷ヘッド２１におけるインクノズルの目詰まり等の不具合を解消するために、インク吸引機構２９のインク吸引ポンプを作動させて、所定量のインク液を印刷ヘッド２１のインクノズルから吐出させながら吸引する吸引吐出処理を含み、更に必要に応じて、吸引吐出処理の後に、インクノズルの先端面を払拭するワイピング処理等の規定のクリーニング処理が実行されるものである。吸引吐出処理におけるインク液の吸引量は、インクノズルの目詰まり度等に応じてレベル変更が可能にされている。
【００３３】
クリーニング終了タイマー５３は、クリーニング機構５９が印刷ヘッド２１に対してクリーニング動作を終えてからの経過時間を計測するものであり、その計測時間はメモリ５５に逐次記憶される。本実施形態のプリンタ１は常時電源オンの状態で使用されることが想定されているが、電源がオフになった場合には、再度電源がオンになってホストコンピュータから送信される時刻情報と、メモリ５５に記憶された経過時間とを基に、前回のクリーニング動作を終えてからの実際の経過時間を算出するようになっている。
【００３４】
累積印刷タイマー５４は、印刷ヘッド２１による累積印刷時間を計測するものであるが、実際にはキャップ２７が印刷ヘッド２１のインクノズルを覆っていない時間を累積して計測しており、この計測値を累積印刷時間とみなしている。また、累積印刷タイマー５４により計測された時間はメモリ５５に逐次記憶される。
【００３５】
制御部５２は、通常フラッシングモード用駆動制御回路５６または微量フラッシングモード用駆動制御回路５７あるいは吸引吐出モード用駆動制御回路５８を設定された条件に応じて選択的に起動するものであり、その動作の一つとして、クリーニング終了タイマー５３による計測時間が所定時間になったときに微量フラッシングモード用駆動制御回路５７を起動するとともにクリーニング終了タイマー５３をリセットすることが設定されている。
【００３６】
また、制御部５２は、印刷ヘッド２１により印刷を開始する前に、そのときのクリーニング終了タイマー５３による計測時間の増加に応じて、通常フラッシングモード用駆動制御回路５６、微量フラッシングモード用駆動制御回路５７、吸引吐出モード用駆動制御回路５８の順に何れかを選択的に起動して、クリーニング機構５９に印刷前クリーニング動作を行わせる。印刷前クリーニング動作の際に起動する制御回路を選択するための条件の一例として、次の表１に示すテーブルが設定されている。なお、表１に示す経過時間Ｔｆは、クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間であり、累積印刷時間Ｔ３は、累積印刷タイマー５４により計測された時間である。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１におけるＡ領域〜Ｄ領域のフラッシング動作の判定表の一例を次の表２に示す。なお、この表２中の数値は印刷ヘッド２１を駆動するＣＰＵのセグメントを示している。すなわち、吐出されるインク滴のドット数を示している。
【００３９】
【表２】
【００４０】
表１及び表２を参照して、印刷前クリーニング動作として行われる動作の選択について説明する。
クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間Ｔｆが５時間未満では、累積印刷時間Ｔ３が２時間未満でＡ領域のクリーニング動作、すなわち微量フラッシング動作が行われる。経過時間Ｔｆが５時間未満かつ累積印刷時間Ｔ３が２時間以上５時間未満では、Ｂ領域のクリーニング動作、すなわちフラッシング微振動動作と微量フラッシング動作が行われる。なお、フラッシング微振動動作では、インクノズルからインク滴が吐出されない程度にインクノズル内のインク液を振動させる。
また、経過時間Ｔｆが５時間未満かつ累積印刷時間Ｔ３が５時間以上では、吸引吐出モードでのクリーニング動作のうち、通常レベルの吸引吐出動作（表１でＴＣＬ５と示す）を行う。なお、吸引吐出モードでのクリーニング動作を行うと、経過時間Ｔｆとともに累積印刷時間Ｔ３もリセットされるようになっている。
【００４１】
クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間Ｔｆが５時間以上１９２時間未満では、累積印刷時間Ｔ３が１時間未満でＣ領域のクリーニング動作、すなわち通常フラッシング動作が行われる。経過時間Ｔｆが５時間以上１９２時間未満かつ累積印刷時間Ｔ３が１時間以上５時間未満では、Ｄ領域のクリーニング動作、すなわちフラッシング微振動動作と微量フラッシング動作と通常フラッシング動作が行われる。
また、経過時間Ｔｆが５時間以上１９２時間未満かつ累積印刷時間Ｔ３が５時間以上では、吸引吐出モードでのクリーニング動作のうち、通常レベルの吸引吐出動作（ＴＣＬ５）を行う。
【００４２】
クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間Ｔｆが１９２時間以上７２０時間未満では、累積印刷時間Ｔ３の大小に拘わらず通常レベルの吸引吐出動作（ＴＣＬ５）が行われる。
【００４３】
クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間Ｔｆが７２０時間以上では、累積印刷時間Ｔ３の大小に拘わらず強レベルの吸引吐出動作（表１でＴＣＬ６と示す）が行われる。なお、強レベルの吸引吐出動作では、インク吸引機構２９のインク吸引ポンプを作動させる際にキャップ２７内の空間と外気とを連通させる大気連通路の弁を閉め、キャップ２７により覆ったインクノズルの出口側の空間を負圧にすることで、通常レベルの吸引吐出動作の時より強い吸引力をインクノズルに作用させる。
【００４４】
また、印刷前クリーニング動作とは別に、印刷ヘッド２１の待機状態において、クリーニング終了タイマー５３による計測時間が所定時間になったときに、制御部５２は微量フラッシングモード用駆動制御回路５７を起動してヘッドメンテナンスを行うようになっている。本実施形態では、その所定時間が、印刷前クリーニング動作が微量フラッシング動作から通常フラッシング動作に切り替わる時間、すなわち、上記の経過時間Ｔｆ＝５時間に設定されている。
【００４５】
次に、印刷ヘッド２１の待機状態におけるヘッドメンテナンス方法について、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、前回のクリーニング動作が終了してからの経過時間、すなわちクリーニング終了タイマー５３による計測時間が、上記所定時間（Ｔｆ≧５）になったことを制御部５２が検知すると、待機時ヘッドメンテナンス動作のシーケンスが起動される（ステップＳ０１）。それにより、制御部５２は微量フラッシングモード用駆動制御回路５７を起動させて、クリーニング機構５９に微量フラッシング動作を行わせる（ステップＳ０２）。上記所定時間は、前回のクリーニング動作が終了してからインクノズルのインク状態が悪化するより早い時間に設定されており、微量フラッシング動作によるクリーニングで十分なヘッドメンテナンス効果が得られる。
【００４６】
微量フラッシング動作が終了したら、制御部５２はクリーニング終了時刻をメモリ５５に記憶させ、クリーニング終了タイマー５３の計測時間（経過時間Ｔｆ）をリセットする（ステップＳ０３）。
【００４７】
次いで、微量フラッシング動作によりキャップ２７内に吐出されて増加したキャップ２７内のインク貯留量を算出する（ステップＳ０４）。なお、インク貯留量は、フラッシング時のセグメントを基準にして算出すると良い。例えば、インク貯留量の算出式は、「貯留量［ｓｅｇ］＝前回算出された貯留量＋４６８×０．０９」で表される。なお、この式中、４６８は微量フラッシング動作のセグメント数であり、それを０．０９倍しているのは、微量フラッシング動作における１ドットあたりのインク重量が通常フラッシング動作の０．０９倍であるためである。
【００４８】
キャップ２７内のインク貯留量を算出したら、それがキャップ２７に貯留可能なインク量の閾値以上となっているかどうかを判別する（ステップＳ０５）。なお、このときに用いる閾値は、実際にキャップ２７に貯留可能なインク量の最大値に対して多少のマージンを設定した小さい値としておく。
【００４９】
ステップＳ０５によりキャップ２７内のインク貯留量が閾値以上となっている場合には、キャップ２７内のインクを排出する空吸引動作を行う（ステップＳ０６）。空吸引動作では、印刷ヘッド２１がインクノズルを覆うキャップ２７の直上から外れた位置となるように、キャリッジ２３を微速で空吸引ポジション（ホームポジションから側方にずれた位置に設定されている）に移動させ、その後、インク吸引機構２９におけるインク吸引ポンプを一定時間（通常の吸引吐出動作時よりも短時間の駆動でよい）作動させる。
空吸引動作を終えたら、待機時ヘッドメンテナンス動作のシーケンスが終了する（ステップＳ０７）。
【００５０】
ステップＳ０５によりキャップ２７内のインク貯留量が閾値以上となっていない場合には、待機時ヘッドメンテナンス動作のシーケンスが終了する（ステップＳ０７）。
【００５１】
このように、待機時ヘッドメンテナンス動作のシーケンスを実施することで、前回のクリーニング動作を終えてからの経過時間Ｔｆが所定時間になったときに、微量フラッシング動作が行われ、さらに所定時間が経過する度に微量フラッシング動作が行われる。そのため、プリンタ１の電源がオンの状態で、印刷ヘッド２１の待機状態が長く継続しても、微量フラッシング動作を所定時間毎に行うことによって、通常フラッシング動作を行う場合と比較して極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。
【００５２】
また、プリンタ１の電源がオフとなった状態で時間が経過した場合には、電源がオンになって印刷が開始される際に、表１に示したようにクリーニング終了タイマー５３による計測時間の増加に応じて、微量フラッシング動作、通常フラッシング動作、吸引吐出動作の順に何れかが選択されて印刷前クリーニング動作が行われるようになる。したがって、待機時ヘッドメンテナンス動作が行われない場合には、その時のインクノズルの状態に適した印刷前クリーニング動作が行われる。
【００５３】
また、微量フラッシング動作を行う所定時間が、印刷前クリーニング動作が微量フラッシング動作から通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されているため、印刷前クリーニング動作が通常フラッシング動作に切り替わる前に微量フラッシング動作が行われてクリーニング終了タイマーがリセットされる。そのため、待機状態のクリーニング動作のみならず、印刷前クリーニング動作として常に微量フラッシング動作を行うこととなる。
【００５４】
また、微量フラッシング動作を行う所定時間を、印刷前クリーニング動作が微量フラッシング動作から通常フラッシング動作に切り替わる時間より早い時間に設定しても良いが、切り替わる時間に設定する方が、印刷ヘッドの待機状態が長く継続したときに微量フラッシング動作を行うまでの時間を長くでき、待機状態におけるクリーニング動作の回数を少なくできる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態のヘッドメンテナンス方法及びヘッドメンテナンス装置５１によれば、極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができ、インクの無駄を極力少なく抑えつつ印刷品質を良好な状態に維持することができる。
また、本実施形態のプリンタ１によれば、印刷ヘッド２１に対するクリーニング動作として微量フラッシング動作を好ましいタイミングで行い、極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。したがって、高品質な印刷状態を維持できるとともに、廃インクとなる無駄なインク消費を少なくしてプリンタ１のランニングコストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドメンテナンス方法を実施するヘッドメンテナンス装置を備えたプリンタの外観斜視図である。
【図２】図１に示したプリンタのロール紙カバーとカートリッジカバーとを開いた状態の斜視図である。
【図３】図２に示したプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図４】図１に示したプリンタにおけるヘッドメンテナンス装置を説明する為のブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るヘッドメンテナンス方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１…プリンタ、２…プリンタケース、３…電源スイッチ、５…ロール紙カバー、７…インクカートリッジカバー、３７…クリーニングボタン、４１…表示ランプ、５１…ヘッドメンテナンス装置、５２…制御部、５３…クリーニング終了タイマー、５４…累積印刷タイマー、５５…メモリ、５６…通常フラッシングモード用駆動制御回路、５７…微量フラッシングモード用駆動制御回路、５８…吸引吐出モード用駆動制御回路、５９…クリーニング機構
【技術分野】
【０００１】
本発明は、インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドをクリーニング動作によりメンテナンスするヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタに関する。
【背景技術】
【０００２】
インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドを備えた装置として、インクノズルからインク液を吐出することにより、印刷媒体上に所望の印刷を行うインクジェットプリンタが挙げられる。
このようなインクジェットプリンタは、待機状態などにおいてインクノズルからインク液が吐出されない状態が一定時間以上継続すると、インク液の溶媒である水分が蒸発してインクノズル内のインク液の粘度が増加し、さらにはインクノズルが目詰まりを起こし、インク液が吐出されなかったり、吐出されても本来の大きさやスピードのインク液ではなく、印刷不良が発生したりすることがある（以下、ドット抜けと称する）。
また、印刷ヘッドの使用状態によっては、例えば、印刷ヘッドの往復移動が繰り返し行なわれると、各インクノズル内のインクメニスカスが壊れることがあり、その結果、ドット抜けが生じることもある。
【０００３】
このため、インクジェットプリンタでは、印刷ヘッドが待機位置に退避している時には、印刷ヘッドのインクノズルをキャップで覆って、インクノズル内のインク液の粘度増加を防ぐようにしている。
しかし、待機時等に印刷ヘッドをキャップで覆うだけでは、長期に渡って印刷処理が実施されない場合等には、インクノズル内のインク液の粘度増加を防ぎきれない。また、印刷処理が長時間連続実施された場合などには、印刷途中でインクノズル内のインクメニスカスが壊れて、ドット抜けが発生することがある。
そこで、インクジェットプリンタには、インクノズル内の粘度増加したインク液を強制排除したり、インクメニスカスの壊れを回復したりするクリーニング機構が備えられている。
【０００４】
このようなクリーニング機構により行われるクリーニング動作としては、インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、インクノズルから通常フラッシング動作より微量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、キャップ側に接続されたインク吸引ポンプを駆動して印刷ヘッド内に残留しているインク液の吸引を一定時間実施することにより、インクノズル内の増粘インクや気泡を外部に排除すると同時に新しいインク液を各インクノズルに供給し直す吸引吐出動作、等がある。
【０００５】
従来のインクジェットプリンタとして、記録開始前に、前回の回復動作（クリーニング動作）後、それまでに経過した時間とこれから行う記録のための記録所要時間との和を求め、その和の値が回復動作実施のために設定された時間間隔より大きい場合は記録開始に先立って回復動作を行うようにし、スタンバイ中でも回復動作が必要と考えられる時間が経過すると、回復手段が起動されて記録ヘッドに対する回復動作が実施されるとともに、連続して記録が行われる途中で回復動作が必要になるのを予測することによって記録開始前に回復動作を行うようになしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
【特許文献１】特開平３−２９７６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記の特許文献１などの従来のプリンタでは、所定の経過時間においてクリーニング動作を行うが、印刷が行われない待機状態が長く続いた場合には、何度もクリーニング動作が行われてその度にインクノズルからインクが吐出されるため、消費されるインク量が多くなってしまう。
【０００８】
例えば、業務用に使用されるプリンタなどでは、常時電源がオンの状態とされるような使用形態があり、その場合には夜間や休業日などに待機状態が長く続くことが考えられ、メンテナンスのためのインクの消費量が多くなりやすい状況となる。
【０００９】
そこで、本発明の目的は、待機状態が続いてもクリーニング動作によるインクの消費量を少なく抑えつつ印刷ヘッドを良好な状態に維持することができるヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決することのできる本発明に係るヘッドメンテナンス方法は、インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドに対して、前記インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、前記インクノズルから前記通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、前記インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を、設定された条件に応じて選択的に行うヘッドメンテナンス方法であって、前記クリーニング動作を終えてからの経過時間をクリーニング終了タイマーにより計測し、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間が所定時間になったときに、前記微量フラッシング動作を行い、前記クリーニング終了タイマーをリセットすることを特徴としている。
【００１１】
また、上記課題を解決することのできる本発明に係るヘッドメンテナンス装置は、インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドをクリーニングするためのクリーニング機構と、前記クリーニング機構に、前記インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作を行わせる通常フラッシングモード用駆動制御回路と、前記クリーニング機構に、前記インクノズルから前記通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作を行わせる微量フラッシングモード用駆動制御回路と、前記クリーニング機構に、前記インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作を行わせる吸引吐出モード用駆動制御回路と、前記クリーニング機構を動作させてからの経過時間を計測するクリーニング終了タイマーと、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間が所定時間になったときに前記微量フラッシングモード用駆動制御回路を起動するとともに前記クリーニング終了タイマーをリセットする制御部と、を備えていることを特徴としている。
【００１２】
これらのヘッドメンテナンス方法及びヘッドメンテナンス装置によれば、インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、インクノズルから通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を終えてからの経過時間が所定時間になったときに、微量フラッシング動作を行い、さらに所定時間が経過する度に微量フラッシング動作が行われる。そのため、印刷ヘッドの待機状態が長く継続しても、微量フラッシング動作を所定時間毎に行うことによって、通常フラッシングを行う場合と比較して極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。
【００１３】
本発明のヘッドメンテナンス方法において、印刷を開始する前に、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、前記微量フラッシング動作、前記通常フラッシング動作、前記吸引吐出動作の順に何れかが選択されて印刷前クリーニング動作を行うように設定されており、前記所定時間は、前記印刷前クリーニング動作が前記微量フラッシング動作から前記通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されていることが好ましい。
【００１４】
また、本発明のヘッドメンテナンス装置において、前記制御部は、印刷を開始する前に、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、前記通常フラッシングモード用駆動制御回路、前記微量フラッシングモード用駆動制御回路、前記吸引吐出モード用駆動制御回路の順に何れかを選択的に起動して、前記クリーニング機構に印刷前クリーニング動作を行わせるとともに、前記所定時間は、前記印刷前クリーニング動作が前記微量フラッシング動作から前記通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されていることが好ましい。
【００１５】
これらのヘッドメンテナンス方法及びヘッドメンテナンス装置によれば、電源がオフとなった状態で時間が経過していくと、電源がオンになって印刷が開始される際に、クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、微量フラッシング動作、通常フラッシング動作、吸引吐出動作の順に何れかが選択されて印刷前クリーニング動作が行われるようになる。
また、前記所定時間が、印刷前クリーニング動作が微量フラッシング動作から通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されているため、常時電源がオンの状態のままであれば、上記のように所定時間が経過する度に微量フラッシング動作を行ってヘッドメンテナンスを行うとともに、通常フラッシング動作を行う時間となる前にクリーニング終了タイマーがリセットされて、印刷前クリーニング動作として常に微量フラッシング動作を行うこととなる。また、印刷ヘッドの待機状態が長く継続したときに微量フラッシング動作を行うまでの時間を長くすることができ、待機状態におけるクリーニング動作の回数を少なくできる。そして、待機状態におけるクリーニング動作及び印刷前クリーニング動作を微量フラッシング動作のみにより行うようになるため、インクの消費量を少なく抑えることができる。
【００１６】
また、上記課題を解決することのできる本発明に係るプリンタは、上記の本発明に係るヘッドメンテナンス装置を備えていることを特徴としている。
【００１７】
このようなプリンタによれば、印刷ヘッドに対するクリーニング動作として微量フラッシング動作を好ましいタイミングで行い、極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。したがって、高品質な印刷状態を維持できるとともに、廃インクとなる無駄なインク消費を少なくしてプリンタのランニングコストを低く抑えることができる。
【発明の効果】
【００１８】
上述した本発明に係るヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタによれば、前回のクリーニング動作を終えてからの経過時間が所定時間になったときに微量フラッシング動作を行い、さらに所定時間が経過する度に微量フラッシング動作が行われるようになっている。そのため、印刷ヘッドの待機状態が長く継続しても、微量フラッシング動作を所定時間毎に行うことによって、通常フラッシングを行う場合と比較して極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。したがって、インクの無駄を極力少なく抑えつつ印刷品質を良好な状態に維持することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、添付図面に基づいて本発明の一実施形態に係るヘッドメンテナンス方法、ヘッドメンテナンス装置、及びプリンタを詳細に説明する。
図１は本発明の一実施形態に係るヘッドメンテナンス方法を実施するヘッドメンテナンス装置を備えたプリンタの外観斜視図、図２は図１に示したプリンタのロール紙カバーとカートリッジカバーとを開いた状態の斜視図、図３は図２に示したプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図、図４は図１に示したプリンタにおけるクリーニング機構を説明する為のブロック図、図５は図４に示したプリンタに搭載されている制御部で実施されるクリーニング動作の手順を示すフローチャートである。
【００２０】
本実施形態のプリンタ１は、複数種のカラーインク液を使用してロール紙にカラー印刷するインクジェットプリンタであり、図１に示すように、プリンタ本体を覆うプリンタケース２の前面には、ロール紙カバー５及びインクカートリッジカバー７が開閉自在に装備されている。更に、プリンタケース２の前面には、電源スイッチ３と共にクリーニングボタン３７やフィードスイッチ３８、４つの表示ランプ４１〜４４等も配置されている。クリーニングボタン３７は、印刷ヘッド２１の目詰まり等の不具合を解消するために印刷ヘッド２１のクリーニング処理を手動で実行する為の操作部材である。
【００２１】
ロール紙カバー５を開くと、図２に示すように、印刷用紙であるロール紙１１を収容した用紙収容部１３が開放状態になって、用紙の交換が可能になる。
また、インクカートリッジカバー７を開くと、図２に示すように、カートリッジ装着部１５が開放状態になり、該カートリッジ装着部１５へのインクカートリッジ１７の着脱が可能になる。
【００２２】
インクカートリッジ１７は、カートリッジケース１８内に複数個のカラーインクパックを収容したものである。本実施形態のプリンタ１の場合は、インクカートリッジカバー７を開く動作に連動して、カートリッジ装着部１５の前方にインクカートリッジ１７が所定距離だけ引き出される構成になっている。
【００２３】
プリンタケース２内の用紙収容部１３の上方には、図３に示すように、印刷ヘッド２１を搭載したキャリッジ２３が装備される。キャリッジ２３は、ロール紙１１の幅方向に沿って延在するガイド部材２５によって用紙幅方向に移動自在に支持されると共に、ロール紙１１の幅方向に延在する無端ベルト２６ａと該無端ベルト２６ａを駆動するキャリッジモータ２６ｂとによって、プラテン２８の上方をロール紙１１の幅方向に往復移動可能になっている。
【００２４】
図示のように、カートリッジ装着部１５の上方が、往復移動するキャリッジ２３の待機位置（ホームポジション）となっている。そして、この待機位置の下方には、キャリッジ２３の下面に露出する印刷ヘッド２１のインクノズルを覆うキャップ２７と、キャップ２７を介して印刷ヘッド２１の各インクノズル内のインクを吸引して廃棄するインク吸引機構２９とが装備されている。
【００２５】
インクカートリッジ１７内の各インクパックは、インクカートリッジ１７をカートリッジ装着部１５に装着した際に、カートリッジ装着部１５側に装備されたインク供給針がインクパックのインク供給口に差込接続される。カートリッジ装着部１５のインク供給針には、プリンタケース２内に固定されたインク流路３１が接続され、このインク流路３１には、可撓性のインクチューブ３３の一端が接続されている。インクチューブ３３の他端は、印刷ヘッド２１上に装備された背圧調整ユニット３５を介して、印刷ヘッド２１の各インクノズルに接続されている。
【００２６】
即ち、インクカートリッジ１７内の各インクパックのインク液は、カートリッジ装着部１５のインク供給針から、インク流路３１、インクチューブ３３、背圧調整ユニット３５を経て、印刷ヘッド２１上の各インクノズルに供給されるようになっている。
【００２７】
本実施形態のプリンタ１は、図４に示すヘッドメンテナンス装置５１を備えている。
このヘッドメンテナンス装置５１は、印刷ヘッド２１における各インクノズル内のインク液の粘度増大やインクメニスカスの壊れによってドット抜け等の印刷不良が発生することを防止するために、印刷ヘッド２１に対してクリーニング動作を実施するものである。
【００２８】
ヘッドメンテナンス装置５１は、印刷ヘッド２１をクリーニングするためのクリーニング機構５９と、クリーニング機構５９を通常フラッシングモードで動作させる通常フラッシングモード用駆動制御回路５６と、クリーニング機構５９を微量フラッシングモードで動作させる微量フラッシングモード用駆動制御回路５７と、クリーニング機構５９を吸引吐出モードで動作させる吸引吐出モード用駆動制御回路５８と、クリーニング機構５９を動作させてからの経過時間を計測するクリーニング終了タイマー５３と、印刷ヘッド２１による累積印刷時間を計測する累積印刷タイマー５４と、ＥＥＰＲＯＭなどから構成されるメモリ５５と、通常フラッシングモード用駆動制御回路５６または微量フラッシングモード用駆動制御回路５７あるいは吸引吐出モード用駆動制御回路５８を設定された条件に応じて選択的に起動する制御部５２と、を備えている。
【００２９】
クリーニング機構５９は、インクノズル内の残留インクをインク吸引ポンプで吸引するインク吸引機構２９（図３参照）やインクノズル先端をワイパブレードにより払拭するワイピング機構３０（図３参照）や全てのインクノズルから微量のインク液を吐出させるフラッシング機構（図示省略）などで構成される。
【００３０】
通常フラッシングモード用駆動制御回路５６による通常フラッシングモードでのクリーニング動作は、インク吸引機構２９による吸引吐出処理を含まず、全てのインクノズルから微量のインク液を吐出させる通常フラッシング動作を行うものである。
【００３１】
微量フラッシングモード用駆動制御回路５７による微量フラッシングモードでのクリーニング動作は、インク吸引機構２９による吸引吐出処理を含まず、全てのインクノズルから通常フラッシングモードよりさらに少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作を行うものである。
微量フラッシング動作では、通常フラッシング動作と比較してインク滴の吐出数（ドット数）が少なく設定されているとともに、１ドットあたりのインク重量も少なく設定されている。例えば、通常フラッシング動作におけるドット数は印刷ヘッド２１を駆動するＣＰＵにおいて６１２セグメントで規定されており、微量フラッシング動作におけるドット数は４６８セグメントで規定されている。また、通常フラッシング動作においては各インクノズルの開口径全体から１ドットのインク滴を吐出するのに対して、微量フラッシング動作においては各インクノズルからその開口径より小さいインク滴を吐出するようにしており、例えば微量フラッシング動作における１ドットあたりのインク重量を通常フラッシング動作の０．０９倍となるように設定している。
【００３２】
吸引吐出モード用駆動制御回路５８による吸引吐出モードでのクリーニング動作は、印刷ヘッド２１におけるインクノズルの目詰まり等の不具合を解消するために、インク吸引機構２９のインク吸引ポンプを作動させて、所定量のインク液を印刷ヘッド２１のインクノズルから吐出させながら吸引する吸引吐出処理を含み、更に必要に応じて、吸引吐出処理の後に、インクノズルの先端面を払拭するワイピング処理等の規定のクリーニング処理が実行されるものである。吸引吐出処理におけるインク液の吸引量は、インクノズルの目詰まり度等に応じてレベル変更が可能にされている。
【００３３】
クリーニング終了タイマー５３は、クリーニング機構５９が印刷ヘッド２１に対してクリーニング動作を終えてからの経過時間を計測するものであり、その計測時間はメモリ５５に逐次記憶される。本実施形態のプリンタ１は常時電源オンの状態で使用されることが想定されているが、電源がオフになった場合には、再度電源がオンになってホストコンピュータから送信される時刻情報と、メモリ５５に記憶された経過時間とを基に、前回のクリーニング動作を終えてからの実際の経過時間を算出するようになっている。
【００３４】
累積印刷タイマー５４は、印刷ヘッド２１による累積印刷時間を計測するものであるが、実際にはキャップ２７が印刷ヘッド２１のインクノズルを覆っていない時間を累積して計測しており、この計測値を累積印刷時間とみなしている。また、累積印刷タイマー５４により計測された時間はメモリ５５に逐次記憶される。
【００３５】
制御部５２は、通常フラッシングモード用駆動制御回路５６または微量フラッシングモード用駆動制御回路５７あるいは吸引吐出モード用駆動制御回路５８を設定された条件に応じて選択的に起動するものであり、その動作の一つとして、クリーニング終了タイマー５３による計測時間が所定時間になったときに微量フラッシングモード用駆動制御回路５７を起動するとともにクリーニング終了タイマー５３をリセットすることが設定されている。
【００３６】
また、制御部５２は、印刷ヘッド２１により印刷を開始する前に、そのときのクリーニング終了タイマー５３による計測時間の増加に応じて、通常フラッシングモード用駆動制御回路５６、微量フラッシングモード用駆動制御回路５７、吸引吐出モード用駆動制御回路５８の順に何れかを選択的に起動して、クリーニング機構５９に印刷前クリーニング動作を行わせる。印刷前クリーニング動作の際に起動する制御回路を選択するための条件の一例として、次の表１に示すテーブルが設定されている。なお、表１に示す経過時間Ｔｆは、クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間であり、累積印刷時間Ｔ３は、累積印刷タイマー５４により計測された時間である。
【００３７】
【表１】
【００３８】
表１におけるＡ領域〜Ｄ領域のフラッシング動作の判定表の一例を次の表２に示す。なお、この表２中の数値は印刷ヘッド２１を駆動するＣＰＵのセグメントを示している。すなわち、吐出されるインク滴のドット数を示している。
【００３９】
【表２】
【００４０】
表１及び表２を参照して、印刷前クリーニング動作として行われる動作の選択について説明する。
クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間Ｔｆが５時間未満では、累積印刷時間Ｔ３が２時間未満でＡ領域のクリーニング動作、すなわち微量フラッシング動作が行われる。経過時間Ｔｆが５時間未満かつ累積印刷時間Ｔ３が２時間以上５時間未満では、Ｂ領域のクリーニング動作、すなわちフラッシング微振動動作と微量フラッシング動作が行われる。なお、フラッシング微振動動作では、インクノズルからインク滴が吐出されない程度にインクノズル内のインク液を振動させる。
また、経過時間Ｔｆが５時間未満かつ累積印刷時間Ｔ３が５時間以上では、吸引吐出モードでのクリーニング動作のうち、通常レベルの吸引吐出動作（表１でＴＣＬ５と示す）を行う。なお、吸引吐出モードでのクリーニング動作を行うと、経過時間Ｔｆとともに累積印刷時間Ｔ３もリセットされるようになっている。
【００４１】
クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間Ｔｆが５時間以上１９２時間未満では、累積印刷時間Ｔ３が１時間未満でＣ領域のクリーニング動作、すなわち通常フラッシング動作が行われる。経過時間Ｔｆが５時間以上１９２時間未満かつ累積印刷時間Ｔ３が１時間以上５時間未満では、Ｄ領域のクリーニング動作、すなわちフラッシング微振動動作と微量フラッシング動作と通常フラッシング動作が行われる。
また、経過時間Ｔｆが５時間以上１９２時間未満かつ累積印刷時間Ｔ３が５時間以上では、吸引吐出モードでのクリーニング動作のうち、通常レベルの吸引吐出動作（ＴＣＬ５）を行う。
【００４２】
クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間Ｔｆが１９２時間以上７２０時間未満では、累積印刷時間Ｔ３の大小に拘わらず通常レベルの吸引吐出動作（ＴＣＬ５）が行われる。
【００４３】
クリーニング終了タイマー５３により計測された経過時間Ｔｆが７２０時間以上では、累積印刷時間Ｔ３の大小に拘わらず強レベルの吸引吐出動作（表１でＴＣＬ６と示す）が行われる。なお、強レベルの吸引吐出動作では、インク吸引機構２９のインク吸引ポンプを作動させる際にキャップ２７内の空間と外気とを連通させる大気連通路の弁を閉め、キャップ２７により覆ったインクノズルの出口側の空間を負圧にすることで、通常レベルの吸引吐出動作の時より強い吸引力をインクノズルに作用させる。
【００４４】
また、印刷前クリーニング動作とは別に、印刷ヘッド２１の待機状態において、クリーニング終了タイマー５３による計測時間が所定時間になったときに、制御部５２は微量フラッシングモード用駆動制御回路５７を起動してヘッドメンテナンスを行うようになっている。本実施形態では、その所定時間が、印刷前クリーニング動作が微量フラッシング動作から通常フラッシング動作に切り替わる時間、すなわち、上記の経過時間Ｔｆ＝５時間に設定されている。
【００４５】
次に、印刷ヘッド２１の待機状態におけるヘッドメンテナンス方法について、図５のフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、前回のクリーニング動作が終了してからの経過時間、すなわちクリーニング終了タイマー５３による計測時間が、上記所定時間（Ｔｆ≧５）になったことを制御部５２が検知すると、待機時ヘッドメンテナンス動作のシーケンスが起動される（ステップＳ０１）。それにより、制御部５２は微量フラッシングモード用駆動制御回路５７を起動させて、クリーニング機構５９に微量フラッシング動作を行わせる（ステップＳ０２）。上記所定時間は、前回のクリーニング動作が終了してからインクノズルのインク状態が悪化するより早い時間に設定されており、微量フラッシング動作によるクリーニングで十分なヘッドメンテナンス効果が得られる。
【００４６】
微量フラッシング動作が終了したら、制御部５２はクリーニング終了時刻をメモリ５５に記憶させ、クリーニング終了タイマー５３の計測時間（経過時間Ｔｆ）をリセットする（ステップＳ０３）。
【００４７】
次いで、微量フラッシング動作によりキャップ２７内に吐出されて増加したキャップ２７内のインク貯留量を算出する（ステップＳ０４）。なお、インク貯留量は、フラッシング時のセグメントを基準にして算出すると良い。例えば、インク貯留量の算出式は、「貯留量［ｓｅｇ］＝前回算出された貯留量＋４６８×０．０９」で表される。なお、この式中、４６８は微量フラッシング動作のセグメント数であり、それを０．０９倍しているのは、微量フラッシング動作における１ドットあたりのインク重量が通常フラッシング動作の０．０９倍であるためである。
【００４８】
キャップ２７内のインク貯留量を算出したら、それがキャップ２７に貯留可能なインク量の閾値以上となっているかどうかを判別する（ステップＳ０５）。なお、このときに用いる閾値は、実際にキャップ２７に貯留可能なインク量の最大値に対して多少のマージンを設定した小さい値としておく。
【００４９】
ステップＳ０５によりキャップ２７内のインク貯留量が閾値以上となっている場合には、キャップ２７内のインクを排出する空吸引動作を行う（ステップＳ０６）。空吸引動作では、印刷ヘッド２１がインクノズルを覆うキャップ２７の直上から外れた位置となるように、キャリッジ２３を微速で空吸引ポジション（ホームポジションから側方にずれた位置に設定されている）に移動させ、その後、インク吸引機構２９におけるインク吸引ポンプを一定時間（通常の吸引吐出動作時よりも短時間の駆動でよい）作動させる。
空吸引動作を終えたら、待機時ヘッドメンテナンス動作のシーケンスが終了する（ステップＳ０７）。
【００５０】
ステップＳ０５によりキャップ２７内のインク貯留量が閾値以上となっていない場合には、待機時ヘッドメンテナンス動作のシーケンスが終了する（ステップＳ０７）。
【００５１】
このように、待機時ヘッドメンテナンス動作のシーケンスを実施することで、前回のクリーニング動作を終えてからの経過時間Ｔｆが所定時間になったときに、微量フラッシング動作が行われ、さらに所定時間が経過する度に微量フラッシング動作が行われる。そのため、プリンタ１の電源がオンの状態で、印刷ヘッド２１の待機状態が長く継続しても、微量フラッシング動作を所定時間毎に行うことによって、通常フラッシング動作を行う場合と比較して極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。
【００５２】
また、プリンタ１の電源がオフとなった状態で時間が経過した場合には、電源がオンになって印刷が開始される際に、表１に示したようにクリーニング終了タイマー５３による計測時間の増加に応じて、微量フラッシング動作、通常フラッシング動作、吸引吐出動作の順に何れかが選択されて印刷前クリーニング動作が行われるようになる。したがって、待機時ヘッドメンテナンス動作が行われない場合には、その時のインクノズルの状態に適した印刷前クリーニング動作が行われる。
【００５３】
また、微量フラッシング動作を行う所定時間が、印刷前クリーニング動作が微量フラッシング動作から通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されているため、印刷前クリーニング動作が通常フラッシング動作に切り替わる前に微量フラッシング動作が行われてクリーニング終了タイマーがリセットされる。そのため、待機状態のクリーニング動作のみならず、印刷前クリーニング動作として常に微量フラッシング動作を行うこととなる。
【００５４】
また、微量フラッシング動作を行う所定時間を、印刷前クリーニング動作が微量フラッシング動作から通常フラッシング動作に切り替わる時間より早い時間に設定しても良いが、切り替わる時間に設定する方が、印刷ヘッドの待機状態が長く継続したときに微量フラッシング動作を行うまでの時間を長くでき、待機状態におけるクリーニング動作の回数を少なくできる。
【００５５】
以上説明したように、本実施形態のヘッドメンテナンス方法及びヘッドメンテナンス装置５１によれば、極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができ、インクの無駄を極力少なく抑えつつ印刷品質を良好な状態に維持することができる。
また、本実施形態のプリンタ１によれば、印刷ヘッド２１に対するクリーニング動作として微量フラッシング動作を好ましいタイミングで行い、極めて少ないインク消費量でインクノズルの状態を良好に保つことができる。したがって、高品質な印刷状態を維持できるとともに、廃インクとなる無駄なインク消費を少なくしてプリンタ１のランニングコストを低く抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係るヘッドメンテナンス方法を実施するヘッドメンテナンス装置を備えたプリンタの外観斜視図である。
【図２】図１に示したプリンタのロール紙カバーとカートリッジカバーとを開いた状態の斜視図である。
【図３】図２に示したプリンタからプリンタケースを取り外した状態の斜視図である。
【図４】図１に示したプリンタにおけるヘッドメンテナンス装置を説明する為のブロック図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るヘッドメンテナンス方法を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５７】
１…プリンタ、２…プリンタケース、３…電源スイッチ、５…ロール紙カバー、７…インクカートリッジカバー、３７…クリーニングボタン、４１…表示ランプ、５１…ヘッドメンテナンス装置、５２…制御部、５３…クリーニング終了タイマー、５４…累積印刷タイマー、５５…メモリ、５６…通常フラッシングモード用駆動制御回路、５７…微量フラッシングモード用駆動制御回路、５８…吸引吐出モード用駆動制御回路、５９…クリーニング機構
【特許請求の範囲】
【請求項１】
インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドに対して、前記インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、前記インクノズルから前記通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、前記インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を、設定された条件に応じて選択的に行うヘッドメンテナンス方法であって、
前記クリーニング動作を終えてからの経過時間をクリーニング終了タイマーにより計測し、
前記クリーニング終了タイマーによる計測時間が所定時間になったときに、前記微量フラッシング動作を行い、前記クリーニング終了タイマーをリセットすることを特徴とするヘッドメンテナンス方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッドメンテナンス方法において、
印刷を開始する前に、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、前記微量フラッシング動作、前記通常フラッシング動作、前記吸引吐出動作の順に何れかが選択されて印刷前クリーニング動作を行うように設定されており、
前記所定時間は、前記印刷前クリーニング動作が前記微量フラッシング動作から前記通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されていることを特徴とするヘッドメンテナンス方法。
【請求項３】
インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドをクリーニングするためのクリーニング機構と、
前記クリーニング機構に、前記インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作を行わせる通常フラッシングモード用駆動制御回路と、
前記クリーニング機構に、前記インクノズルから前記通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作を行わせる微量フラッシングモード用駆動制御回路と、
前記クリーニング機構に、前記インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作を行わせる吸引吐出モード用駆動制御回路と、
前記クリーニング機構を動作させてからの経過時間を計測するクリーニング終了タイマーと、
前記クリーニング終了タイマーによる計測時間が所定時間になったときに前記微量フラッシングモード用駆動制御回路を起動するとともに前記クリーニング終了タイマーをリセットする制御部と、を備えていることを特徴とするヘッドメンテナンス装置。
【請求項４】
請求項３に記載のヘッドメンテナンス装置において、
前記制御部は、印刷を開始する前に、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、前記通常フラッシングモード用駆動制御回路、前記微量フラッシングモード用駆動制御回路、前記吸引吐出モード用駆動制御回路の順に何れかを選択的に起動して、前記クリーニング機構に印刷前クリーニング動作を行わせるとともに、
前記所定時間は、前記印刷前クリーニング動作が前記微量フラッシング動作から前記通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されていることを特徴とするヘッドメンテナンス装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のヘッドメンテナンス装置を備えていることを特徴とするプリンタ。
【請求項１】
インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドに対して、前記インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作、前記インクノズルから前記通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作、前記インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作の何れかのクリーニング動作を、設定された条件に応じて選択的に行うヘッドメンテナンス方法であって、
前記クリーニング動作を終えてからの経過時間をクリーニング終了タイマーにより計測し、
前記クリーニング終了タイマーによる計測時間が所定時間になったときに、前記微量フラッシング動作を行い、前記クリーニング終了タイマーをリセットすることを特徴とするヘッドメンテナンス方法。
【請求項２】
請求項１に記載のヘッドメンテナンス方法において、
印刷を開始する前に、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、前記微量フラッシング動作、前記通常フラッシング動作、前記吸引吐出動作の順に何れかが選択されて印刷前クリーニング動作を行うように設定されており、
前記所定時間は、前記印刷前クリーニング動作が前記微量フラッシング動作から前記通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されていることを特徴とするヘッドメンテナンス方法。
【請求項３】
インク液を吐出可能なインクノズルを有する印刷ヘッドをクリーニングするためのクリーニング機構と、
前記クリーニング機構に、前記インクノズルからインク液を吐出させる通常フラッシング動作を行わせる通常フラッシングモード用駆動制御回路と、
前記クリーニング機構に、前記インクノズルから前記通常フラッシング動作より少量のインク液を吐出させる微量フラッシング動作を行わせる微量フラッシングモード用駆動制御回路と、
前記クリーニング機構に、前記インクノズルからインク液を吸引して吐出させる吸引吐出動作を行わせる吸引吐出モード用駆動制御回路と、
前記クリーニング機構を動作させてからの経過時間を計測するクリーニング終了タイマーと、
前記クリーニング終了タイマーによる計測時間が所定時間になったときに前記微量フラッシングモード用駆動制御回路を起動するとともに前記クリーニング終了タイマーをリセットする制御部と、を備えていることを特徴とするヘッドメンテナンス装置。
【請求項４】
請求項３に記載のヘッドメンテナンス装置において、
前記制御部は、印刷を開始する前に、前記クリーニング終了タイマーによる計測時間の増加に応じて、前記通常フラッシングモード用駆動制御回路、前記微量フラッシングモード用駆動制御回路、前記吸引吐出モード用駆動制御回路の順に何れかを選択的に起動して、前記クリーニング機構に印刷前クリーニング動作を行わせるとともに、
前記所定時間は、前記印刷前クリーニング動作が前記微量フラッシング動作から前記通常フラッシング動作に切り替わる時間に設定されていることを特徴とするヘッドメンテナンス装置。
【請求項５】
請求項３または４に記載のヘッドメンテナンス装置を備えていることを特徴とするプリンタ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−１１８３１７（Ｐ２００７−１１８３１７Ａ）
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３１１９４７（Ｐ２００５−３１１９４７）
【出願日】平成１７年１０月２６日（２００５．１０．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年５月１７日（２００７．５．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１０月２６日（２００５．１０．２６）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
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