説明

液体吐出装置及び液体吐出方法

【課題】ノズルの先端部の液体のメニスカスIsを破損することなく、封止部材によりノズル開口を封止可能な、または、ヘッドに対する密着性の弱いキャップを用いることが可能な液体吐出装置等を提供する。
【解決手段】データに基づいて液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出する液体吐出装置において、前記データに基づく前記ノズルからの液体の吐出を実行していない待機状態の時、又は電源OFF指令を受信した後に、少なくとも前記ノズルの先端部に空間が形成されるように液体を吐出方向と逆側に引き込む動作を行うコントローラと、前記コントローラが前記引き込む動作を行った後に、前記ノズル開口Neを覆う部材79と、を備えた液体吐出装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、液体吐出装置及び液体吐出方法に関する。
【背景技術】
【0002】
液体吐出装置の一つとしてインクジェットプリンタが知られている。このインクジェットプリンタは、紙や布、フィルムなどの各種媒体に向けて、ヘッドの複数のノズルから液体としてのインクを吐出して印刷を行うものである。
【0003】
ここで、これらノズルの開口(ノズルの先端縁)が大気開放されている場合には、ノズルの先端部ではインクの溶媒たる水分が蒸発し、その結果、時間と伴にインク中の染料等の溶質分比率や顔料等の固形分比率が相対的に高まって、前記先端部のインクが増粘(粘性が高くなること)する虞がある。そして、この増粘は、インクの吐出量や着弾位置に悪影響を及ぼすだけでなく、過度になるとノズル詰まりを引き起こしてしまう。
【0004】
このため、一般に、プリンタの電源OFF状態や印刷待機状態などの比較的長期に亘り印刷しない時には、ヘッドにおけるノズルの形成面を、キャップ部材(封止部材)で覆ってインク表面近傍の増粘を防いでいる。
【0005】
このキャップ部材としては、例えば、略直方体状の箱体であって、その6面の壁部のうちの前記ヘッドに対向させる側の壁部が取り外された5面の壁部からなる有底箱体が使用される。そして、当該キャップ部材がヘッドに押しつけられた際には、キャップ部材の4面の壁部がノズルの形成面に当接されるとともに、ノズルの開口との間には隙間を介在された状態となり、これにより、ノズルを覆って周囲空間から遮蔽するようになっている(特許文献1を参照)。
【特許文献1】特開2004−230832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、最近では、印刷時間の短縮を目的として、紙等の媒体の幅以上の長さのノズル列(ノズルが一方向に整列したもの)がヘッドに設けられたラインヘッドプリンタの開発が進められている。そして、このラインヘッドプリンタによれば、通常のシリアルプリンタでは必須であった印刷中のヘッドの往復移動動作を省略可能となり、つまり、ヘッドは所定位置に固定された状態で、当該ヘッドに対して搬送される媒体に向けてインクを吐出するだけで媒体への画像の印刷を可能にし、その結果として、印刷の高速化が図られている。
【0007】
但し、このラインヘッドプリンタの場合には、ヘッドのノズル列の全長が長くなることから、必然的に当該ノズル列を覆うキャップ部材の全長も長くする必要があるが、前述の有底箱体状のキャップ部材を長く成型するのは技術上の問題(ひしゃげる等)も多い。また、ヘッドのノズル列を長くするために複数のヘッドユニットを接続して1つのヘッドのようにする場合もある。このとき、各ヘッドユニットの接続部で段差が生じ、キャップ部材をヘッドに密着させるのが困難となる虞がある。
【0008】
そこで、従来の有底箱体状のキャップ部材に代えて、これよりも単純形状の平板部材を封止部材として用いて、つまり、単に当該平板部材の平坦面を前記ノズルの形成面に密着させてノズルの開口を塞ぐことが検討されている。さらには、キャップ部材をヘッドへしっかり密着させなくても成立するような構成が要望される。
【0009】
しかしながら、平板部材の平坦面をノズルの形成面に密着させると、インクの液面がノズルの開口に近接して位置していることから、平板部材の密着の際に、当該平板部材の平坦面がインクの液面に触れてインクのメニスカスを破損してしまう虞があった。また、キャップ部材がヘッドに密着しない場合、ヘッドのノズル内のインクが乾燥して増粘してしまう問題があった。
【0010】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、ノズルの先端部の液体のメニスカスを破損することなく、封止部材によりノズルの開口を封止可能な、または、ヘッドに対する密着性の弱いキャップを用いることが可能な液体吐出装置及び液体吐出方法を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【0011】
前記目的を達成するための主たる発明は、
データに基づいて液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出する液体吐出装置において、
前記データに基づく前記ノズルからの液体の吐出を実行していない待機状態の時、又は電源OFF指令を受信した後に、少なくとも前記ノズルの先端部に空間が形成されるように液体を吐出方向と逆側に引き込む動作を行うコントローラと、
前記コントローラが前記引き込む動作を行った後に、前記ノズルの開口を覆う部材と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置である。
【0012】
本発明の他の特徴は、本明細書及び添付図面の記載により明らかにする。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
本明細書及び添付図面の記載により、少なくとも以下の事項が明らかとなる。
【0014】
データに基づいて液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出する液体吐出装置において、
前記データに基づく前記ノズルからの液体の吐出を実行していない待機状態の時、又は電源OFF指令を受信した後に、少なくとも前記ノズルの先端部に空間が形成されるように液体を吐出方向と逆側に引き込む動作を行うコントローラと、
前記コントローラが前記引き込む動作を行った後に、前記ノズルの開口を覆う部材と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
このような液体吐出装置によれば、前記ノズルの開口を前記部材で覆う前に、前記液体を引き込んで前記ノズルの先端部に空間が形成されるようにするので、前記部材と、前記ノズル内の液体の液面との接触は有効に回避される。よって、前記ノズル内の液体のメニスカスを壊すことなく、前記部材により前記ノズルの開口を覆うことが可能となる。また、液体を引き込んでノズルの先端部には空間が形成されているので、ノズルより外側の環境の影響を受けにくくなり、さらにノズルの開口を覆う部材があるので、ノズルより外側の環境はノズルの開口を覆う部材内の環境となり、液体からの水分の蒸発が抑えられ、液体の増粘が抑制される。
【0015】
かかる液体吐出装置であって、
前記ノズルの開口を覆う部材は、前記ノズルの開口を前記ノズルの外側から封止する封止部材であることが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、前記ノズルの開口を覆う部材が前記ノズルの開口を外側から封止するような部材であっても、前記ノズル内の液体のメニスカスを壊すことなく、前記封止部材により前記ノズルの開口を封止することが可能となる。
【0016】
かかる液体吐出装置であって、
前記封止部材は、平坦面を有する部材であり、
前記ノズルの開口が形成されている面に、前記平坦面が密着して前記開口を覆うことにより前記ノズルの開口を封止するのが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、前記封止部材は、前記ノズルの開口が形成されている面よりも大きい平坦面を有していれば良いので、簡易形状のものを適用できる。よって、装置構成の簡素化を図れる。また、前記ノズルの開口が形成されている面に前記封止部材の平坦面を密着するので密着面積を大きくできて、その結果として密閉性を高めることができる。
【0017】
かかる液体吐出装置であって、
前記ノズルを覆う部材は、有底箱状のキャップ部材であって、
前記ノズルの開口を覆う部材は、有底箱状のキャップ部材であって、
前記キャップ部材を前記液体吐出ヘッドに当接させて前記ノズルの開口を覆うとき、前記キャップ部材は前記液体吐出ヘッドが有する前記開口の一部を封止していないことが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、前記ヘッドと前記キャップ部材が完全に密着していなくてもノズルを覆っているので、ノズルの外側の空間で生じる風などがノズルに当たり難くなる。その結果、液面からの水分の蒸発を抑える効果を損なうことはない。
【0018】
かかる液体吐出装置であって、
前記液体は、該液体を貯留するタンクから流路を通して前記ノズルへ供給されるとともに、前記流路にはポンプが設けられ、
前記コントローラはタイマーを有し、
前記待機状態において前記タイマーに基づきカウントされた所定時間の経過後、又は前記電源OFF指令を受信した後に、前記ノズル及び前記流路に存在する全ての液体を前記ポンプによって前記タンク内に回収するのが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、電源OFF状態、又は待機状態が長い場合に、前記ノズル及び前記流路に存在する全ての液体を前記タンク内に回収する。よって、電源OFF状態にて、又は待機状態が長いほど起き易い液体の増粘を有効に抑制可能となる。
【0019】
かかる液体吐出装置であって、
媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、前記搬送方向と交差する方向に沿って複数の前記ノズルが並んで設けられたヘッドと、を有し、
前記搬送機構によって前記媒体を搬送中に、移動停止状態の前記ヘッドの前記ノズルから、前記媒体へ向けて液体が吐出されるのが望ましい。
このような液体吐出装置によれば、前記ヘッドは所謂ラインヘッドである。そして、このラインヘッドの場合には、有底箱体状の封止部材を用いるのは技術上難しいことから、その代わりとなる封止部材が必要なところ、上述のようにノズルの先端部に空間が形成されるように液体を引き込めば、前記有底箱体状の封止部材に代えて、例えば平板状の封止部材を適用可能となる。よって、ラインヘッドにおいて特に懸念される封止の問題を解決できる。
【0020】
かかる液体吐出装置であって、
前記液体はインクであっても良い。ここで、インクは水性インクも油性インクも含むものとする。
また、
電源ON状態において、データに基づいて液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出するステップと、
前記データに基づく前記ノズルからの液体の吐出を実行していない待機状態の時、又は電源OFF指令を受信した後に、少なくとも前記ノズルの先端部に空間が形成されるように液体を吐出方向と逆側に引き込むステップと、
前記引き込むステップの後に、前記ノズルの開口を覆う部材によって前記ノズルの開口を覆うステップと、
を備えたことを特徴とする液体吐出方法。
このような液体吐出方法によれば、前記ノズルの開口を覆う部材で覆う前に、前記液体を引き込んで前記ノズルの先端部に空間が形成されるようにするので、前記ノズルの開口を覆う部材と、前記ノズル内の液体の液面との接触は有効に回避される。よって、前記ノズル内の液体のメニスカスを壊すことなく、前記ノズルの開口を覆う部材により前記ノズルの開口を覆うことが可能となる。
【0021】
===印刷システム100の構成===
本実施形態の液体吐出装置を用いた印刷システム100の一実施形態について、図面を参照しながら説明する。
【0022】
図1は、印刷システム100の外観構成を示した説明図である。この印刷システム100は、液体吐出装置としてのプリンタ1と、コンピュータ110と、表示装置120と、入力装置130と、記録再生装置140と、を備えている。プリンタ1は、紙や布等の媒体に向けてインク滴を吐出して画像を印刷するインクジェットプリンタである。コンピュータ110は、プリンタ1と通信可能に接続されており、プリンタ1に画像を印刷させるため、印刷させる画像に応じた印刷データをプリンタ1に出力する。
コンピュータ110にはプリンタドライバがインストールされている。プリンタドライバは、アプリケーションプログラムから出力された画像データを印刷データに変換させるためのプログラムである。
【0023】
図2は、プリンタドライバが行う各種処理の説明図である。プリンタドライバは、アプリケーションプログラムから画像データを受け取り、プリンタ1が解釈できる形式の印刷データに変換し、印刷データをプリンタ1に出力する。アプリケーションプログラムからの画像データを印刷データに変換する際に、プリンタドライバは、図2に示す解像度変換処理・色変換処理・ハーフトーン処理を行う。
【0024】
解像度変換処理(S110)では、アプリケーションプログラムから出力された画像データ(テキストデータやイメージデータなど)を、紙に印刷する際の印刷解像度(例えば1600dpi×1600dpi)に変換する。なお、解像度変換処理後の画像データの各画素データは、RGB色空間により表される多階調(例えば256階調)のRGBデータである。
【0025】
色変換処理(S120)では、色変換ルックアップテーブルを参照して、前記RGBデータをCMYK色空間により表されるCMYKデータに変換する。なお、色変換処理後の画素データは、CMYK色空間により表される256階調のCMYKデータである。
【0026】
ハーフトーン処理(S130)では、高階調数のデータを、プリンタ1が形成可能な少階調数のデータに変換する。ハーフトーン処理された画像データたる印刷データは、上述の印刷解像度(例えば1600dpi×1600dpi)と同等の解像度を有する。ハーフトーン処理後の画像データ(印刷データ)では、例えば、印刷すべき画像の画素ごとに画素データが対応付けられており、画素データは各画素でのドットの形成状況(ドットの有無や大きさ等)を示すデータになる。
【0027】
以上の解像度変換処理・色変換処理・ハーフトーン処理を経て生成された印刷データは、プリンタドライバによりプリンタ1に送信される。
【0028】
===プリンタ1の構成===
<<<インクジェットプリンタ1の構成>>>
図3はプリンタ1の全体構成のブロック図である。図4はプリンタ1の縦断面図である。
図3に示すように、プリンタ1は、搬送ユニット20、ヘッドユニット40、インク増粘防止ユニット70、検出器群50、操作パネル66、及び、コントローラ60を有する。
【0029】
外部装置であるコンピュータ110から印刷データを受信したプリンタ1は、コントローラ60によって各ユニット(搬送ユニット20、ヘッドユニット40等)を制御する。すなわち、コントローラ60は、コンピュータ110から受信した印刷データに基づいて各ユニットを制御し、紙に画像を印刷する。プリンタ1内の状況は検出器群50によって監視されており、検出器群50は、検出結果をコントローラ60に出力する。コントローラ60は、検出器群50から出力された検出結果に基づいて、各ユニットを制御する。
【0030】
<搬送ユニット20>
搬送ユニット20(搬送機構に相当)は、紙を搬送方向に搬送させるためのものであり、図4に示すように、搬送方向の上流から下流へかけて順に、給紙ローラ21と、搬送ローラ23Aと、プラテン25と、排紙ローラ27Aとを有している。
給紙ローラ21は、給紙トレー22の紙をプリンタ1内に給紙するためのローラであり、DCモータからなる給紙モータ(不図示)により回転駆動される。
搬送ローラ23Aは、給紙ローラ21から受け渡された紙を搬送方向の下流のプラテン25へ搬送するものである。この搬送ローラ23Aは、DCモータからなる搬送モータ(不図示)によって回転駆動される。
【0031】
プラテン25は、印刷中の紙を下方から支持すべく搬送ローラ23Aと排紙ローラ27Aとの間に配置された支持部材であり、液体吐出ヘッドの一例としての印刷ヘッド41の下面41aのノズルと対向して設けられている。なお、プラテン25の上面には凹部25aが形成されており、この凹部25aの底面にはインク吸収材26が配置されている。このインク吸収材26は、例えば、ノズルフラッシングにおいて印刷ヘッド41のノズルから吐出されるインクを受け止めて保持したり、又は、縁無し印刷時において紙の搬送方向の先尾端から外れる領域に向けて打ち捨てられるインクを受け止めて保持するものである。
排紙ローラ27Aは、プラテン25上にて印刷された紙を、更に搬送方向の下流側へと搬送して、プリンタ1の外側に排出するローラである。この排紙ローラ27Aも、適宜なギア列を介して前記搬送モータに連結され、同搬送モータによって回転駆動される。
【0032】
<ヘッドユニット40>
ヘッドユニット40は、紙にインク滴を吐出するためのものである。ヘッドユニット40は印刷ヘッド41を有し、この印刷ヘッド41の下面41a(プラテン25と対向する面)には、インク滴を吐出するための複数のノズルが設けられている。そして、搬送中の紙に対してノズルからインク滴を吐出することによって、紙にドットを形成し、これにより紙に画像が印刷される。印刷ヘッド41の構成については後述する。
【0033】
<インク増粘防止ユニット70>
インク増粘防止ユニット70は、印刷ヘッド41のノズル内のインク表面近傍の増粘を抑制するためのものであり、印刷ヘッド41のノズル形成面41bに密着してノズル開口Neを封止するノズル開口封止機構等を有する。なお、これについては後述する。
【0034】
<検出器群50>
検出器群50には、ロータリー式エンコーダ(不図示)や、第1紙検出センサ53a、第2紙検出センサ53bなどが含まれる(図4を参照)。ロータリー式エンコーダは、搬送ローラ23Aや排紙ローラ27Aの回転量を検出する。ロータリー式エンコーダの検出結果に基づいて、紙の搬送量を検出することができる。第1紙検出センサ53aは、給紙中の紙の先端の位置を検出するものであり、図4に示すように、給紙ローラ21と搬送ローラ23Aとの間に設けられている。第2紙検出センサ53bは、搬送中の紙の尾端の位置を検出するものであり、印刷ヘッド41と排紙ローラ27Aとの間に設けられている。
【0035】
<操作パネル66>
操作パネル66には、電源ボタン等の各種操作ボタンが設けられている。電源ボタンは、プリンタ1の電源を投入/解除するためのON/OFFスイッチである。そして、電源ボタンは、後述のコントローラ60と信号線により通信可能に接続されており、電源ボタンの押下の際には、電源ON信号がコントローラ60へ送信される一方、再度の電源ボタンの押下の際には、電源OFF指令がコントローラ60に送信され、この電源OFF指令の受信後に、コントローラ60はプリンタ1の電源を解除する。
【0036】
<コントローラ60>
コントローラ60は、プリンタ1の制御を行うための制御ユニットであり、インターフェース部61と、CPU62と、メモリ63と、ユニット制御回路64と、タイマー65とを有する。インターフェース部61は、外部装置であるコンピュータ110とプリンタ1との間で印刷データ等のデータの送受信を行う。CPU62は、プリンタ1全体の制御を行うための演算処理装置である。メモリ63は、CPU62のプログラムを格納する領域や作業領域等を確保するためのものであり、RAM、EEPROM等の記憶素子を有する。CPU62は、メモリ63に格納されているプログラムに従って、ユニット制御回路64を介して各ユニットを制御する。タイマー65は時間をカウントする。
【0037】
<<<印刷ヘッド41>>>
図5は、印刷ヘッド41の下面41aに設けられたノズルの配列図である。印刷ヘッド41の下面41aには、ブラック(K)、シアン(C)、マゼンタ(M)、イエロ(Y)の色毎にそれぞれ複数のノズル♯1〜♯nからなるノズル列411が、搬送方向に相互に間隔をあけつつ平行に配置されている。なお、各ノズル開口(ノズルの先端縁)Neの周囲部分たるノズル形成面41bは、前記下面41aより一段下方に突出した平坦面であって、全てのノズル開口Neを囲む広さの平坦面に形成されている。
【0038】
各ノズル列411の各ノズル♯1〜♯nは、紙の搬送方向と直交する紙幅方向に沿う直線上に、所定のノズルピッチNPで配置されている。このノズルピッチNPは、前述した紙幅方向の印刷解像度の最大値に基づいて定まっており、例えば、同最大値が1600dpiの場合には、ノズルピッチNPは1/1600(inch)である。また、各ノズル列411の紙幅方向の全長Lは、紙の紙幅方向の最大幅Wcよりも長くなっており、これにより、当該印刷ヘッド41は、所謂ラインヘッドとして機能する。すなわち、印刷処理においては、印刷ヘッド41は、図4に示す印刷処理位置P1に停止した状態で、単に、搬送方向の上流から搬送されてくる紙に向けてインク滴を吐出することにより印刷が行われる。
【0039】
各ノズル#1〜#nには、インクを滴状にして吐出するための駆動素子としてピエゾ素子(不図示)が設けられている。ピエゾ素子は、その両端に設けられた電極間に所定時間幅の電圧を印加すると、電圧の印加時間に応じて伸張し、インクの流路の側壁を変形させる。これによって、インクの流路の体積がピエゾ素子の伸縮に応じて収縮し、この収縮分に相当するインクが、インク滴となって各色の各ノズル#1〜#nから吐出される。各ピエゾ素子の駆動は、印刷データの各画素データに基づいて行われる。
【0040】
ところで、印刷ヘッド41へのインクの供給は、プリンタ1内に配置されたインクタンク43によってなされる。すなわち、図6の模式図に示すように、ヘッドユニット40は、CMYKの色毎にインクを貯留するインクタンク43を有しており、各インクタンク43からは、それぞれに供給チューブ45(流路に相当)によって印刷ヘッド41内の各ノズルへと、対応する色のインクが供給される。詳しくは、印刷ヘッド41内には、各ノズルに連通するインクの流路がインク色毎に形成されているとともに、各流路におけるインクタンク43側の端には、前記供給チューブ45がそれぞれに接続されており、これにより、インクタンク43内のインクが印刷ヘッド41へ供給される。
【0041】
ちなみに、インクの供給を確実に行うべく、インクタンク43内のインクは、加圧供給されている。すなわち、各インクタンク43内には、対応するインクが、当該インクを収容した密封袋43aの形態で収容されているとともに、前記インクタンク43内における前記密封袋43aの周囲空間の気圧は、加圧ポンプ47によって加圧されている。よって、当該気圧により密封袋43aは軽く押し潰されて、これにより、密封袋43a内のインクが前記供給チューブ45の方へと押し出される形でインクは印刷ヘッド41へと供給される。なお、同図6中に示されたポンプ72及び弁78は、インク増粘防止ユニット70のインク引き込み機構71に関する機器である。
【0042】
===印刷処理===
図7は、印刷処理のフロー図である。なお、これら各動作は、コントローラ60が、メモリ63内に格納されたプログラムに従って、各ユニットを制御することにより実行される。このプログラムは、各動作を実行するためのコードを有する。
印刷処理は、コンピュータ110から送信された印刷命令をコントローラ60が受信したら実行される。この印刷命令は、例えば、コンピュータ110から送信される印刷データのヘッダに含まれている。そうしたら、コントローラ60は、受信した印刷データに含まれる各種コマンドの内容を解析し、各ユニットを用いて、以下の給紙動作・搬送動作・インク吐出動作・排紙動作等を行う。
【0043】
最初に、コントローラ60は給紙動作を行う(S202)。給紙動作は、印刷すべき紙の先端をプリンタ1内の所定の印刷開始位置まで搬送する動作である。すなわち、コントローラ60は、給紙モータを駆動して図4の給紙ローラ21を回転させ、給紙トレー22の紙を搬送ローラ23Aまで送り、続いて、搬送モータを駆動して搬送ローラ23Aを回転させ、給紙ローラ21から送られてきた紙を下流へ送り、その先端が前記印刷開始位置に到達したら停止する。この印刷開始位置は、例えば、印刷ヘッド41と搬送ローラ23Aとの間であって、しかも、印刷ヘッド41の何れのノズルとも対向しない位置である。なお、この印刷開始位置への到達は、前記第1紙検出センサ53aに基づいて検出される。
【0044】
次に、コントローラ60は搬送動作を開始する(S204)。搬送動作は、搬送モータを駆動して搬送ローラ23Aにより紙を搬送方向の下流へと所定の搬送速度で搬送する動作である。そして、この搬送動作中に、印刷ヘッド41からインク滴を吐出するインク吐出動作が行われる(S206)。
このインク吐出動作においては、印刷データに基づいて各ノズル列411のノズルからインク滴が断続的に吐出され、その結果、紙上には、搬送方向に沿って複数のドットが並んで形成されるとともに、紙幅方向には、各ノズル列411のノズルピッチNPで、ドットが形成される。なお、このインク吐出動作は、印刷中の紙に印刷すべき他のデータがなくなったら終了する。
【0045】
しかる後、紙の尾端が、印刷ヘッド41よりも下流側の排紙開始位置に到達したら搬送動作を終了して(S208)、排紙動作(S210)を行う。排紙動作は、搬送モータによって駆動される排紙ローラ27Aにより、前記搬送動作の搬送速度よりも高速で紙を下流へ搬送する動作であり、これにより、紙は、プリンタ1の外へと高速で排出される。ちなみに、紙の尾端の前記排紙開始位置への到達は、前記第2紙検出センサ53bによって検出される。
そうしたら、コントローラ60は、印刷処理を続行するか否かの判断を行う(S212)。そして、次の紙に印刷を行うのであれば、前述のステップS202へ戻って、次の紙の給紙動作(S202)を開始し、次の紙に印刷を行わないのであれば、印刷処理を終了する。なお、上記の判断は、例えば、前記印刷データに印刷すべきデータが残っているか否かによって行われる。
【0046】
===インク増粘防止処理について===
<<<インク増粘防止処理>>>
図8Aは、印刷ヘッド41のノズルの先端部近傍で生じ得るインクの増粘の説明図であって、ノズル近傍部分の拡大縦断面図である。
上述の印刷処理を実行していない印刷待機状態や電源OFF状態においても、一般に印刷ヘッド41内の流路にはインクが充填されており、その吐出側のインクの端となるメニスカスIsは、ノズルの最先端の縁たるノズル開口Neにまで達している。このため、当該メニスカスたるインク表面Isは、常に大気SP1に晒される状態にあり、もって、インク表面Isからはインク中の溶媒たる水分が蒸発し易く、その結果、時間と伴にノズル開口Ne近傍ではインク中の染料等の溶質分比率や顔料等の固形分比率が高まって、前記ノズル開口Ne近傍のインクが増粘する虞がある。そして、この増粘は、インク滴の吐出量や着弾位置に悪影響を及ぼすだけでなく、過度になるとノズル詰まりを引き起こす。
【0047】
このため、ノズル開口Neを大気SP1に露出させないように、ノズル開口Neが形成されたノズル形成面41bを封止部材で覆うようにしている。ここで、封止部材としては、上面が開放された有底箱体を用いるのが一般的であるが、これを用いると、有底箱体がひしゃげる等の変形の問題が起き易い。よって、このプリンタ1では、封止部材として図8Bに示すような平板部材79を用いており、つまり、当該平板部材79の平坦な封止面79aを印刷ヘッド41の平坦なノズル形成面41bに密着させることにより、印刷ヘッド41のノズル形成面41bを全面に亘って面当たりで覆い、これにてノズル開口Neを封止している。本実施形態の平板部材(封止部材)79は、ノズル開口Neを覆う部材の一例である。
【0048】
但し、上述したように、通常インク表面Isの外周縁Iseは、ノズル開口Neにまで達しているので、このままノズル形成面41bに平板部材79の封止面79aを面当たりで密着させると、インク表面Isの外周縁Iseが前記封止面79aと接触し、これにより、インク表面Isのメニスカスが壊れてインクが前記封止面79a上に流れ出す虞がある。
【0049】
そこで、このプリンタ1では、前記平板部材79の封止面79aでノズル開口Neを封止する前に、図9に示すように、少なくともノズルの先端部に空間SP2が形成されるように前記インクを吐出方向と逆側(以下、反吐出方向、又は反吐出側とも言う)に引き込むようにしており、これにより、前記平板部材79の封止面79a(図9では不図示)がインク表面Isに接触するのを防いでいる。
【0050】
ちなみに、ノズルの先端部に空間SP2が形成されるというのは、インクのメニスカスによる凹み部SP3以外に別途空間SP2が形成されるということである。よって、当該空間SP2が形成された際には、インク表面Isの外周縁Iseはノズル開口Neよりも、反吐出側に位置することとなり、換言すると、インク表面Isはその全面に亘って、ノズル開口Neよりも反吐出側に位置しているということになる。
【0051】
ところで、このインク増粘防止処理は、インクの引き込みの程度によって『インク退避封止処理』と『インク回収封止処理』との2つに類別される。
【0052】
前者のインク退避封止処理では、図10Aに示すように、ノズル内にインク表面Isが位置するようにしながらインクを反吐出側へ引き込み、しかる後に、平板部材79でノズル開口Neを封止する。ここで、ノズルというのは、ノズル開口Neの開口面の法線方向に沿って当該ノズル開口Neから屈曲部無く且つ前記開口面と同形状が維持されてストレート管状に連続する流路の部分であって、しかも前述のピエゾ素子よりも吐出側の部分のことを指す(図10Aを参照)。そして、このインク退避封止処理によれば、引き込み後のインク表面Isの位置がノズル内に収まっているので、図9に示すように平板部材79をノズル開口Neから離間後に、速やかにインク表面Isを図8に示すノズル開口Neの位置へ戻すことができて、つまり、ノズルを印刷処理可能な状態に即座に復帰可能となる。従って、このインク退避封止処理は、印刷処理が短期間実行されないような場合に適しており、このプリンタ1では、比較的短期の印刷待機状態において実行される。
【0053】
一方、後者のインク回収封止処理では、図10Bに示すように、印刷ヘッド41の流路内及び供給チューブ45内に存在するほぼ全てのインクをインクタンク43内に回収し、これにより、印刷ヘッド41の流路内及び供給チューブ45内をほぼ空にしてしまい、しかる後に、平板部材79でノズル開口Neを封止する。よって、このインク回収封止処理によれば、インクタンク43内の密閉袋43aによってインクの蒸発をより長期に亘り防ぐことができて、その結果、上述のインク退避封止処理よりも一層長期に亘りインクの増粘を防ぐことができる。
【0054】
但し、このインク回収封止処理を行った場合には、印刷処理の前に、インクタンク43内のインクを印刷ヘッド41へ再充填する必要があるので(図6を参照)、印刷処理可能な状態にノズルを瞬時に復帰させる即時性の観点からは、上述のインク退避封止処理の方が優れている。従って、このインク回収封止処理は、印刷処理が長期間実行されないような場合に適しており、このプリンタ1では、電源OFF状態や、比較的長期の印刷待機状態において実行される。
【0055】
<<<インク増粘防止ユニット70>>>
上記のインク増粘防止処理は、コントローラ60が、インク増粘防止ユニット70を制御して行われる。インク増粘防止ユニット70は、印刷ヘッド41のノズル開口Neを封止するためのノズル開口封止機構と、前記ノズルの先端部に空間を形成すべくインクを反吐出側へ引き込むためのインク引き込み機構71と、を有する。
【0056】
ノズル開口封止機構は、上述の平板部材79を有し、当該平板部材79は、図4に示すように、プラテン25の上面における前記インク吸収材26よりも搬送方向の下流側の凹部内に、上面79aを露呈した状態で嵌め込まれている。平板部材79の素材は、例えばCRゴム(クロロプレンゴム)やEPDM(エチレン−プロピレン−ジエンゴム)等の弾性体又はフェルト等である。また、平板部材79の上面79aは、印刷ヘッド41の平坦なノズル形成面41bと平行な平坦面であり、且つ、その広さは、前記ノズル形成面41bに存在する全てのノズル開口Neを覆う寸法に設定されている。よって、ノズル形成面41bに平板部材79の上面79aが密着した際には、当該上面79aが、ノズル形成面41bにおけるノズル開口Neの周囲部分に面当たりに且つ一様に当接し、これにより、ノズル形成面41bとの密着面を広く確保した高い密封状態でノズル開口Neは封止されることとなる。
【0057】
なお、ノズル開口封止機構は、不図示のガイド部材及び駆動機構も有しており、これらガイド部材及び駆動機構によって、印刷ヘッド41は、図4の印刷処理位置P1としての前記インク吸収材26の上方位置と、印刷待機位置P2としての前記平板部材79の上方位置との間を水平移動可能であるとともに、後者の印刷待機位置P2においてはプラテン25に対して接離移動可能、つまり上下昇降可能である。
【0058】
よって、印刷処理後に印刷待機状態へと移行すべくノズル開口Neを封止する場合には、印刷ヘッド41は、印刷処理位置P1から印刷待機位置P2へと水平移動するとともに、当該印刷待機位置P2において、印刷ヘッド21は、そのノズル形成面41bが前記平板部材79の前記上面79aに密着するまで下降する。他方、印刷待機状態から印刷処理へと移行すべくノズル開口Neの封止状態を解除する場合には、印刷ヘッド41は上昇してノズル形成面41bを平板部材79から離し、しかる後に、印刷待機位置P2から印刷処理位置P1へと水平移動する。なお、前記ガイド部材としては適宜なレール等を例示でき、また前記駆動機構としては、適宜なモーターの駆動力をカムやギヤ等を介して印刷ヘッド41に伝達する機構等を例示できる。
【0059】
インク引き込み機構71は、図6及び図10Bに示すように、インクタンク43のインクを印刷ヘッド41に供給する前記供給チューブ45に設けられたチューブポンプ72と、このチューブポンプ72を迂回するためのバイパスチューブ77と、このバイパスチューブ77の流路を開閉するバイパス弁78と、を備えている。なお、このインク引き込み機構は、CMYKのインク色毎に設けられ、つまり、CMYKのインクの各供給チューブ45に対して設けられている。
【0060】
図11A及び図11Bはチューブポンプ72の説明図であり、その一部を断面視で示している。チューブポンプ72は、供給チューブ45の所定範囲Aを繰り返ししごくことにより、しごく方向にインクを送るものである。詳しくは、当該チューブポンプ72は、図11Aに示すように、ケース73と、ケース73に収容されて円心C74周りに回転可能な回転円盤74と、回転円盤74の外周面から外方に突出して、回転自在に互いに点対称に設けられた一対のプレスローラー75と、回転円盤74を回転駆動する不図示の駆動モータとを有しており、また、前記供給チューブ45は、ケース73の内壁面73aと回転円盤74の外周面74aとの間に配置されている。よって、前記駆動モータにより回転円盤74が回転すると、供給チューブ45においてプレスローラー75と当接する部分が、当該プレスローラー75とケース73の内壁面73aとによってしごかれ、これにより、当該しごく方向にインクが移動される一方、しごかれた後には、当該しごかれて潰れていた部分は、供給チューブ45の弾性に基づく自己復元力により元の膨らんだ状態に戻り、その際には、しごく方向の逆側に存在するインクを吸い上げる。よって、回転円盤74を一方向に回転させることにより、供給チューブ45内のインクを回転方向に沿う方向に送ることができる。ちなみに、チューブポンプ72によりインクを送る際には、バイパス弁78は閉状態であるのは言うまでもない。
【0061】
このようなインク増粘防止ユニット70によれば、次のようにして、前述のインク退避封止処理及びインク回収封止処理を行うことができる。
インク退避封止処理にあっては、先ず、図9に示すようにインク表面Isの位置をノズル内に収める程度にインクを少量だけ反吐出側に引き込むべく、図11Bに示すように回転円盤74は、前記少量に対応する回転角(例えば10°)だけ反吐出方向へ回転して、その状態で停止する。すると、当該回転角に相応する周長分だけ供給チューブ45がしごかれて、これにより反吐出方向へとインクが送られるが、しかる後に、供給チューブ45のしごかれた部分が、自身の弾性に基づく自己復元力により、潰れた状態から元の膨らんだ状態へと戻ることから、供給チューブ45内には反吐出方向の吸引力が生じ、これにより、ノズルの先端部のインクは、そのインク表面Isの位置がノズル内に収まる程度に引き込まれる。そして、以降は回転円盤74を回転させずに当該停止状態に維持することにより、上記インク表面Isの引き込み位置は維持される。
【0062】
そうしたら、図4の印刷処理位置P1に位置する印刷ヘッド41は、平板部材79と対面する印刷待機位置P2まで搬送方向に沿って水平移動し、しかる後に下降して印刷ヘッド41のノズル形成面41bを平板部材79の上面79aに密着させ、これによりノズル開口Neは封止される。
【0063】
なお、このインク退避封止処理を行った場合には、印刷処理の前に、印刷ヘッド41を印刷可能な状態に戻す必要がある。この戻す処理のことを『復位処理』というが、この復位処理においては、上述のインク退避封止処理とはほぼ逆の処理が行われる。すなわち、図4に示すように、印刷ヘッド41の位置を印刷待機位置P2から印刷処理位置P1に戻すとともに、図8Aに示すようにノズル内のインク表面Isの位置をノズル開口Ne(ノズルの先端縁)へ戻すことが行われる。
【0064】
詳しくは、当該復位処理においては、先ず、図4に示すように、印刷待機位置P2の印刷ヘッド41は上昇して平板部材79から離れ、これによりノズル開口Neの封止状態が解除されるとともに、更に搬送方向に沿って水平移動してインク吸収材26と対面する印刷処理位置P1へ復位する。そうしたら、図8Aに示すようにノズル内のインク表面Isの位置をノズル開口Ne(ノズルの先端縁)へ復位させる処理を行うが、この処理は、図11Bのバイパス弁78を開けることで行われる。つまり、前記バイパス弁78を開けると、インクタンク43のインクがチューブポンプ72を介さずにバイパスチューブ77を介してノズル側へと送られ、これにより、図9のインク表面Isは、図8Aに示すノズル開口Neの位置まで復帰する。そして、これをもって、印刷ヘッド41は印刷可能な状態に復帰する。
【0065】
他方、インク回収封止処理にあっては、先ず、図10Bに示すように印刷ヘッド41の流路内及び供給チューブ45内に存在する全てのインクをインクタンク43内に送って回収すべく、図11Aの回転円盤74は、回収すべき前記全てのインクの量に対応する回転数だけ反吐出方向に連続回転し、しかる後に停止する。すると、この連続回転の間には、一対のプレスローラー75によって順次供給チューブ45の所定範囲Aが繰り返ししごかれるとともに、しごかれる度に自己復元力により潰れが膨らみ返すということを繰り返し、これにより、最終的に、印刷ヘッド41の流路内及び供給チューブ45内はほぼ空になる(図10Bを参照)。
【0066】
そうしたら、上述のインク退避封止処理と同様に、図4の印刷処理位置P1に位置する印刷ヘッド41は、印刷待機位置P2まで搬送方向に沿って水平移動するとともに、その位置で下降して印刷ヘッド41のノズル形成面41bを平板部材79の上面79aに密着させ、これによりノズル開口Neは封止される。
【0067】
なお、ここで、後述の図13に示すように、インク回収封止処理(S316)の前にインク退避封止処理(S304)が行われて、これにより当該インク回収封止処理(S316)の開始前において既に印刷ヘッド41が印刷待機位置P2に位置している場合には、上述の印刷ヘッド41の印刷待機位置P2への移動は省略されるのは言うまでもない。また、その場合にあっては、印刷ヘッド41のノズル開口Neは、インク回収封止処理(S316)の開始以前に、平板部材79により封止状態になっており、もって、インクタンク43へのインクを回収し難い可能性があるが、その場合には、例えば、一旦印刷ヘッド41を上昇させてノズル開口Neの封止を解除した後に、チューブポンプ72を動作させてインクタンク43へのインクの回収を行い、しかる後に印刷ヘッド41を下降させて平板部材79の上面79aに密着させてノズル開口Neを封止すれば良い。
【0068】
ところで、このインク回収封止処理を行った場合にも、印刷処理の前に、印刷ヘッド41を印刷可能な状態に戻す必要がある。この戻す処理のことを『回復処理』と言う。この回復処理においては、先ず、図4の印刷待機位置P2に位置する印刷ヘッド41は上昇して平板部材79から離れ、これによりノズル開口Neの封止が解除され、更に印刷ヘッド41は水平移動して印刷処理位置P1へ戻る。そうしたら、空状態の印刷ヘッド41内の流路及び供給チューブ45内にインクを充填する処理を行うが、この処理は、回転円盤74を上述と逆方向に回転させることにより達成される。すなわち、図11Aの回転円盤74を吐出方向に回転させると、上述と同様のポンプ原理に基づいて、インクタンク43内のインクは供給チューブ45に吸引されて印刷ヘッド41の流路内へと導かれ、最終的には図6に示すように、供給チューブ45内及び印刷ヘッド41の流路内は、その吐出側の端であるノズル開口Neまでに亘りインクで充たされ、しかる後に少量のインクがノズル開口Neから滴下する状態となるが、このようになったら回転円盤74は停止される。
【0069】
但し、この時のノズル開口Neには、凹形状のメニスカスが形成されずに、図12Aに示すような凸形状のメニスカスIsになっていることが多いが、ここで、図12Bに示すような凹形状のメニスカスIsでないと、印刷処理において正常なインク吐出動作を行うことができない。このため、この回復処理における最終仕上げとしてワイピング処理が行われる。すなわち、図6に示すワイパー部材80により、印刷ヘッド41の下面41aのノズル形成面41bを拭い、これによってノズル開口Neのメニスカスを図12Bに示すような凹形状にする。ワイパー部材80は、例えばフエルト層とゴム層とが張り合わされてなる弾性板である。そして、当該ワイパー部材80は、図6に示すように印刷ヘッド41の下方に配されて、不図示のガイドレール等により紙幅方向に往復移動可能に案内されているとともに、ワイバー部材80を往復移動するための駆動機構(不図示)も設けられている。よって、ワイパー部材80が、紙幅方向の両端に設定された待機位置の一方から、もう一方の待機位置へと移動すると、その移動過程において、ワイパー部材80の上端縁が印刷ヘッド41の下面41aのノズル形成面に当接して当該ノズル形成面のインクを拭うこととなり、これにより、ノズル開口Neのメニスカスは凹形状になる。そして、以上をもって、印刷ヘッド41は印刷可能な状態に復帰する。
【0070】
<<<インク退避封止処理及びインク回収封止処理の実施タイミングについて>>>
図13及び図14は、インク退避封止処理及びインク回収封止処理の実施タイミングの一例の説明図であって、プリンタ1の電源が投入されてから電源が解除されるまでの一連の処理のフロー図である。図13は、電源投入時及びそれ以降の処理のフロー図であり、図14は、電源解除の際の処理のフロー図である。なお、これら処理フローは、コントローラ60のCPU62が、これら処理フローに対応するプログラムをメモリ63から読み出し、そのプログラムに従って、前述の各ユニット等を制御することにより実行される。
【0071】
ユーザーが電源ボタンを押すと、プリンタ1には電源が投入される。そして、これに伴って、操作パネル66から送信された電源ON信号をコントローラ60が受信すると、コントローラ60は、図13の処理フローを開始し、当該処理フローに基づいて各ユニットを制御する。なお、この図13の処理フローは、電源OFF指令に基づく図14の処理フローが割り込み処理をしてくるまで、継続実行される。
【0072】
図13に示すように、電源ON信号を受信すると、コントローラ60は、先ず、インク吐出準備として『回復処理』(S302)を行い、これにより、印刷ヘッド41は、印刷待機位置P2から印刷処理位置P1へと移動されてノズル開口Neの封止が解除され、更には、インクタンク43のインクは印刷ヘッド41のノズル開口Neまでに亘り充填される(図4及び図6を参照)。なお、このタイミングで回復処理を行う理由は、後述するように電源OFF時には、前述の『インク回収封止処理』が行われ、これにより、印刷ヘッド41のノズル開口Neは平板部材79による封止状態であるとともに、印刷ヘッド41の流路内及び供給チューブ45内は、インクが抜けた空状態になっているからである(図4及び図10Bを参照)。
【0073】
次にコントローラ60は、短期の印刷待機状態に起因したインクの増粘を防ぐべく、ステップS304へ移行して『インク退避封止処理』を行い、これにより、インク表面Isの位置がノズル内に収まる範囲内でインクを反吐出側に引き込むとともに、印刷ヘッド41を印刷待機位置P2へ移動して、平板部材79によりノズル開口Neを封止する(図4及び図10Aを参照)。そうしたら、ステップS306へ移行して、タイマー65をリセットした後、タイマー65のカウントをスタートさせる。
【0074】
このタイマー65は、印刷待機状態が長くなりそうな場合に、現在の状態たるインク退避封止処理から、長期停止でも増粘を防止可能なインク回収封止処理へと切り替えるためのタイマー65である。よって、次のステップS308では、コントローラ60は、タイマー65にてカウントされた現時点のカウント値Tを、既定の制限時間Tthと比較し、これを超えている場合には、ステップS316のインク回収封止処理へ移行する一方、超えていない場合には、ステップS310へ移行して、未実行の印刷処理に係る印刷命令を受信しているか否かを判定する。
【0075】
そして、このステップS310における判定が、前記印刷命令を受信していないという判定の場合には、前記ステップS308へ戻って、上述のカウント値Tの比較を繰り返す一方、前記印刷命令を受信しているという判定の場合には、次のステップS312へ移行する。そして、このステップS312では『復位処理』を行い、これにより、印刷ヘッド41は印刷待機位置P2から印刷処理位置P1へと移動されてノズル開口Neの封止が解除されるとともに、反吐出側に引き込まれていたインク表面Isがノズル開口Neまで復位されて、インク滴を吐出可能な状態になる(図4及び図8Aを参照)。
【0076】
そうしたら、ステップS314へ移行してノズルフラッシングを行う。ノズルフラッシングは、通常の印刷処理のインク吐出動作と同じくピエゾ素子を駆動してノズルからインク滴を吐出する処理であり、これにより、ノズル内のインク表面Isは増粘の無い状態に浄化される。ちなみに、ノズルフラッシングにより吐出されたインク滴はインク吸収材26に受けられて保持される。また、このノズルフラッシング時のピエゾ素子の駆動は、既定の駆動信号に基づいてなされるのであって、印刷データに基づいてなされるものではない。
【0077】
そうしたら、前記印刷命令に対応する印刷データに基づいて『印刷処理』(S322)が行われる。この印刷処理については、図7で前述しているので、ここではその説明を省略する。そして、この印刷処理が終了したら、印刷待機状態に対応すべく、上述のステップS304へ戻って『インク退避封止処理』を行い、しかる後に、上述のステップS306のタイマー65のスタート等を経て、ステップS310において、未実行の印刷処理に係る印刷命令を受信するか、又はステップS308においてカウント値Tが制限時間Tthを超えるまで待機する。
【0078】
なお、この印刷待機状態におけるステップS308において、タイマー65のカウント値Tが前記制限時間Tthを超えている場合には、コントローラ60は、ステップS316へ移行して『インク回収封止処理』を行う。そして、この印刷ヘッド41の流路内及び供給チューブ45内の全てのインクをインクタンク43に回収するとともにノズル開口Neを封止した状態で(図10Bを参照)、未実行の印刷処理に係る印刷命令を受信するまで待機し、当該印刷命令を受信したら(S318)、ステップS320の『回復処理』を行い、これにより、印刷ヘッド41は印刷待機位置P2から印刷処理位置P1へと移動されてノズル開口Neの封止が解除されるとともに、印刷ヘッド41の流路等にインクが充填された状態にし(図4及び図6を参照)、その後で、ステップS322へ移行して『印刷処理』を行う。そして、印刷処理が終了したら、印刷待機状態に起因したインクの増粘に対処すべく、上述のステップS304へ戻って『インク退避封止処理』を行い、上述のステップS306以降の処理が繰り返される。
【0079】
ところで、プリンタ1の電源を解除する場合には、ユーザは、操作パネル66の電源ボタンを再度押すことになるが、これに伴って、操作パネル66からは電源OFF指令が送信される。そして、この電源OFF指令を受信すると、コントローラ60は、図14の処理フローを開始する。
【0080】
すなわち、コントローラ60は、先ず、印刷処理中か否かを判定し(S402)、印刷処理中の判定の場合には、印刷処理が終了するまで待機する。そして、印刷処理が終了したら、図13の処理フローに対して割り込み処理を行い、つまり、図14のステップS404へ移行して『インク回収封止処理』を行う。これにより、印刷ヘッド41の流路内及び供給チューブ45内の全てのインクはインクタンク43へと回収されるとともに、印刷ヘッド41は印刷待機位置P2へと移動して平板部材79によりノズル開口Neが封止される(図4及び図10Bを参照)。その結果、長期に亘り印刷処理が行われなくてもインクの増粘を防止可能な状態となる。そうしたら、最後にコントローラ60はプリンタ1の電源を解除する(S406)。
【0081】
===その他の実施の形態===
前述の実施形態では、主として印刷システム100について記載していたが、その中には、液体吐出装置や液体吐出方法等の開示が含まれていることは言うまでもない。また、上記の実施形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物が含まれることは言うまでもない。特に、以下に述べる実施形態であっても、本発明に含まれるものである。
【0082】
前述の実施形態では、液体吐出装置としてインクジェットプリンタ1を例示したが、インク以外の他の液体(機能材料の粒子が分散されている液状体やジェルのような流状体など)を噴射したり吐出したりする液体吐出装置に具現化することもできる。例えば、液晶ディスプレイ、EL(エレクトロルミネッセンス)ディスプレイ及び面発光ディスプレイの製造などに用いられる電極材や色材などの材料を分散または溶解のかたちで含む液状体を吐出する液状体吐出装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を吐出する液体吐出装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を吐出する液体吐出装置であってもよい。さらに、時計やカメラ等の精密機械にピンポイントで潤滑油を吐出する液体吐出装置、光通信素子等に用いられる微小半球レンズ(光学レンズ)などを形成するために紫外線硬化樹脂等の透明樹脂液を基板上に吐出する液体吐出装置、基板などをエッチングするために酸又はアルカリ等のエッチング液を吐出する液体吐出装置、ジェルを吐出する流状体吐出装置であってもよい。そして、これらのうちいずれか一種の吐出装置に本発明を適用することができる。
【0083】
前述の実施形態では、プリンタ1としてラインヘッドプリンタを例示したが、何等これに限るものではなく、例えば、シリアルプリンタであっても良い。つまり、所定の第1方向に沿って複数のノズルが整列配置された印刷ヘッドを有し、当該印刷ヘッドが前記第1方向と交差する第2方向に移動中に、前記ノズルから紙等の媒体に対してインクを吐出してドットを形成するインク吐出動作と、前記第1方向に前記媒体を搬送する搬送動作と、を繰り返し実行して前記媒体に画像を印刷するプリンタであっても良い。
【0084】
前述の実施形態では、ノズル開口Neを封止するための封止部材として平板部材を例示したが、何等これに限るものではない。例えば、略直方体状の箱体であって、その6面の壁部のうちの印刷ヘッド41のノズル形成面に対向する側の壁部が取り外された5面の壁部からなる有底箱体を、前記封止部材として用いても良い。
【0085】
前述の実施形態では、ノズルの開口を覆う部材を、印刷ヘッド41の平坦なノズル形成面41bに密着させる平坦な封止面79aを有する平板部材79とした例について説明したが、ノズルの開口を覆う部材は、必ずしもノズル形成面41bに密着しなくてもよい。例えば、ノズルの開口を覆う部材は、有底箱状の所謂キャップ部材であって、キャップ部材を印刷ヘッド41に当接させてノズル開口Neを覆うときに、キャップ部材は印刷ヘッド41が有する開口Neの一部を封止していなくともよい。すなわち、キャップ部材を印刷ヘッド41に当接させてノズル開口Neを覆ったときに、ノズル形成面の一部の領域との間に空隙が形成されるような、印刷ヘッド41に対する密着性の弱いキャップ部材であったり、ノズル形成面41bと面接触することなく図15に示すようにノズル開口Neを覆うようなキャップ部材81であってもよい。このようなノズル開口Neを覆うキャップ部材81であっても、ノズル開口Neは覆われているので、ノズルの外側の空間で生じる風などがノズルに当たり難くなる。その結果、液面からの水分の蒸発を抑えることが可能である。
【0086】
前述の実施形態では、図14に示すように、電源OFF指令を受信した場合に、『インク回収封止処理』を行うようにしていたが、これに代えて、『インク退避封止処理』を行うようにしても良い。
【0087】
前述の実施形態では、図13に示すように、印刷待機状態の時に、『インク退避封止処理』(S304)を行った後、制限時間Tthの経過後に『インク回収封止処理』(S316)へ移行するようにしていたが、何等これに限るものではなく、S304のインク退避封止処理を行わずに、いきなりS316の『インク回収封止処理』を行うようにしても良い。つまり、S304からS314までのステップを省略しても良い。
【0088】
前述の実施形態では、インク増粘防止処理として『インク退避封止処理』及び『インク回収封止処理』を例示したが、インク表面(メニスカス)Isの引き込み位置は、何等これらに限るものはなく、例えば、これらの2つの処理のインク表面Isの位置の間に、インク表面Isが位置するようにインクを反吐出側へ引き込んでも良い。すなわち、インク表面Isの位置が、ノズルとインクタンク43との間に位置するように、換言すると、印刷ヘッド41内の流路又は供給チューブ45内にインク表面Isが位置するようにインクを反吐出側へ引き込んでも良い。
【0089】
前述の実施形態では、インク増粘防止ユニット70に供されるポンプとしてチューブポンプ72を例示したが、供給チューブ45における吐出側及び反吐出側の両方向にインクを送ることが可能なポンプであれば、何等これに限るものではなく、例えばギアポンプ(回転する歯車のかみ合わせを用いて液体を送るポンプ)を用いても良い。
【0090】
前述の実施形態では、液体の吐出方式として、ピエゾ素子による圧電効果方式を例示したが、何等これに限るものではなく、例えば、液体を加熱して当該液体中に生じる気泡により液体をノズルから吐出するサーマルジェット方式でも良い。
【0091】
前述の実施形態では、インクタンク43のインクを加圧ポンプ47により加圧供給していたが、場合によっては加圧ポンプ47を省略しても良い。例えば、印刷ヘッド41よりもインクタンク43の方を高所に配置すれば、その水頭差によってインクタンク43から印刷ヘッド41へとインクが供給されるため、加圧ポンプ47を省略できる。
【0092】
前述の実施形態では、加圧ポンプ47の起動タイミング及び停止タイミングについて説明していなかったが、加圧ポンプ47は、電源ON信号に基づいてコントローラ60により起動され、電源OFF指令に基づいてコントローラ60により停止されるのは言うまでもない。
【0093】
前述の実施形態では、インクについて詳しくは述べていなかったが、当該インクは水等の適宜な溶媒中に染料等の溶質分や顔料等の固形分等を含有するものであり、つまり、染料インクや顔料インク等を例示できる。
【図面の簡単な説明】
【0094】
【図1】印刷システム100の外観構成の説明図である。
【図2】プリンタドライバが行う各種処理の説明図である。
【図3】プリンタ1の全体構成のブロック図である。
【図4】プリンタ1の縦断面図である。
【図5】印刷ヘッド41の下面41aにおけるノズル配列の説明図である。
【図6】印刷ヘッド41へインクを供給するインクタンク43等の模式図である。
【図7】印刷処理のフロー図である。
【図8】図8Aは、印刷ヘッド41のノズルの先端部近傍に生じ得るインクの増粘の説明図であり、図8Bは、平板部材79により上記の増粘を防止する際の問題点の説明図であり、いずれの図もノズル近傍部分の拡大縦断面図である。
【図9】平板部材79の封止面79aがインク表面Isに接触するのを防ぐ方法の説明図である。
【図10】図10Aはインク退避封止処理の説明図であり、図10Bはインク回収封止処理の説明図である。
【図11】図11A及び図11Bはチューブポンプ72の説明図である。
【図12】図12Aは、インクの凸形状のメニスカスIsの説明図であり、図12Bは、同凹形状のメニスカスIsの説明図である。
【図13】電源投入時及びそれ以降の処理のフロー図である。
【図14】電源解除の際の処理のフロー図である。
【図15】ノズル開口を覆う部材としてキャップを用いた例を示す説明図である。
【符号の説明】
【0095】
1 インクジェットプリンタ、
20 搬送ユニット、21 給紙ローラ、22 給紙トレー、
23A 搬送ローラ、
25 プラテン、25a 凹部、26 インク吸収材、
27A 排紙ローラ、
40 ヘッドユニット、41 印刷ヘッド、41a 下面、41b ノズル形成面、
43 インクタンク、43a 密封袋、
45 供給チューブ、47 加圧ポンプ、
50 検出器群、53a 第1紙検出センサ、53b 第2紙検出センサ、
60 コントローラ、61 インターフェース部、
63 メモリ、64 ユニット制御回路、65 タイマー、
66 操作パネル、
70 インク増粘防止ユニット、
71 インク引き込み機構、72 チューブポンプ、
73 ケース、73a 内壁面、74 回転円盤、74a 外周面、
75 プレスローラー、77 バイパスチューブ、78 バイパス弁、
79 平板部材(封止部材)、79a 上面(封止面)、
80 ワイパー部材、81 キャップ(ノズル開口を覆う部材)
100 印刷システム、110 コンピュータ、120 表示装置、
130 入力装置、140 記録再生装置、
411 ノズル列、
Ne ノズル開口、Is インク表面、Ise 外周縁、
SP1 大気、SP2 空間、SP3 凹み部、
C74 円心、
Wc 最大幅、A 所定範囲、NP ノズルピッチ、
P1 印刷処置位置、P2 印刷待機位置

【特許請求の範囲】
【請求項1】
データに基づいて液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出する液体吐出装置において、
前記データに基づく前記ノズルからの液体の吐出を実行していない待機状態の時、又は電源OFF指令を受信した後に、少なくとも前記ノズルの先端部に空間が形成されるように液体を吐出方向と逆側に引き込む動作を行うコントローラと、
前記コントローラが前記引き込む動作を行った後に、前記ノズルの開口を覆う部材と、
を備えたことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項2】
請求項1に記載の液体吐出装置であって、
前記ノズルの開口を覆う部材は、前記ノズルの開口を前記ノズルの外側から封止する封止部材であることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項3】
請求項2に記載の液体吐出装置であって、
前記封止部材は、平坦面を有する部材であり、
前記ノズルの開口が形成されている面に、前記平坦面が密着して前記開口を覆うことにより前記ノズルの開口を封止することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項4】
請求項1に記載の液体吐出装置であって、
前記ノズルの開口を覆う部材は、有底箱状のキャップ部材であって、
前記キャップ部材を前記液体吐出ヘッドに当接させて前記ノズルの開口を覆うとき、前記キャップ部材は前記液体吐出ヘッドが有する前記開口の一部を封止していないことを特徴とする液体吐出装置。
【請求項5】
請求項1乃至4のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記液体は、該液体を貯留するタンクから流路を通して前記ノズルへ供給されるとともに、前記流路にはポンプが設けられ、
前記コントローラはタイマーを有し、
前記待機状態において前記タイマーに基づきカウントされた所定時間の経過後、又は前記電源OFF指令を受信した後に、前記ノズル及び前記流路に存在する全ての液体を前記ポンプによって前記タンク内に回収することを特徴とする液体吐出装置。
【請求項6】
請求項1乃至5のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
媒体を搬送方向に搬送する搬送機構と、前記搬送方向と交差する方向に沿って複数の前記ノズルが並んで設けられたヘッドと、を有し、
前記搬送機構によって前記媒体を搬送中に、移動停止状態の前記ヘッドの前記ノズルから、前記媒体へ向けて液体が吐出されることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項7】
請求項1乃至6のいずれかに記載の液体吐出装置であって、
前記液体はインクであることを特徴とする液体吐出装置。
【請求項8】
電源ON状態において、データに基づいて液体吐出ヘッドのノズルから液体を吐出するステップと、
前記データに基づく前記ノズルからの液体の吐出を実行していない待機状態の時、又は電源OFF指令を受信した後に、少なくとも前記ノズルの先端部に空間が形成されるように液体を吐出方向と逆側に引き込むステップと、
前記引き込むステップの後に、前記ノズルの開口を覆う部材によって前記ノズルの開口を覆うステップと、
を備えたことを特徴とする液体吐出方法。

【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7】
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【図13】
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【図14】
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【図6】
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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15】
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【公開番号】特開2009−29113(P2009−29113A)
【公開日】平成21年2月12日(2009.2.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−113048(P2008−113048)
【出願日】平成20年4月23日(2008.4.23)
【出願人】(000002369)セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Fターム(参考)】