液体噴射ヘッドの乾燥防止方法および液体噴射装置
【課題】液体保持手段の液体の蒸発によるノズルの乾燥を有効に防止する液体噴射装置等を提供すること。
【解決手段】液体を吐出するノズルとノズル形成部材とを有する液体噴射ヘッド１１０と、前記ノズルを覆うように配置することが可能な構成となっているキャッピング手段１２０と、前記キャッピング手段内に配置される液体を含浸した液体保持手段１２３と、前記液体保持手段に液体を補充する液体補充手段１６８と、を有し、通算印刷時間が基準時間以上となった場合に、前記液体補充手段が、補充量算出手段１７８により算出された量の前記液体を前記液体保持手段に補充する構成となっている液体噴射装置１００。
【解決手段】液体を吐出するノズルとノズル形成部材とを有する液体噴射ヘッド１１０と、前記ノズルを覆うように配置することが可能な構成となっているキャッピング手段１２０と、前記キャッピング手段内に配置される液体を含浸した液体保持手段１２３と、前記液体保持手段に液体を補充する液体補充手段１６８と、を有し、通算印刷時間が基準時間以上となった場合に、前記液体補充手段が、補充量算出手段１７８により算出された量の前記液体を前記液体保持手段に補充する構成となっている液体噴射装置１００。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの乾燥防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体噴射装置である例えば、インクジェット式記録装置には、インクジェット式記録ヘッドが備えられている。また、このインクジェット式記録ヘッドには、記録用紙等にインクを吐出するためのノズルが多数設けられている。
ところが、前記記録用紙に前記ノズルがインクを吐出しない非印刷時（休止時）に、そのままの状態で前記ノズルを放置すると、ノズル内のインクが乾燥等して、印刷を開始したときに吐出不良等が生じるおそれがある。
【０００３】
このため、非印刷時には、前記ノズルを覆うためのキャップがノズルプレートに当接等して、ノズルを覆い、ノズル内のインクの乾燥等を未然に防止する構成となっている。
このとき、ノズルを覆うキャップ内の雰囲気が、ノズル内のインクをより乾燥等させないための工夫として、キャップ内にインク吸収材が配置されている（例えば特許文献１参照）。
このようにキャップ内にインクが含浸されているインク吸収材を配置することで、キャップでノズルを覆ったときのキャップ内の雰囲気が湿潤状態に維持されるので、ノズル内のインクの乾燥等をより防止することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−９６７５６号公報（図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、インクジェット式記録装置のインクジェット式記録ヘッドが長時間、印刷動作を継続する場合は、その間、前記キャップ内は大気開放状態にあるため、キャップ内に配置されたインク吸収材に含浸されたインクが蒸発することになる。
このようなインク吸収材のインクの蒸発が多量となると、その後、前記キャップが前記ノズルを覆うように配置した場合でも、キャップ内の雰囲気が湿潤状態とならず、ノズル内のインクが乾燥等し、その後の印刷開始時に吐出不良等が生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、液体保持手段の液体の蒸発によるノズルの乾燥を有効に防止する液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの乾燥防止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的は、本発明によれば、ターゲットに液体を吐出する液体噴射ヘッドのノズルに対しキャッピング手段を覆うように配置することで前記ノズルの乾燥を防止する液体噴射ヘッドの乾燥防止方法であって、前記液体噴射ヘッドが、前記キャッピング手段に覆われていない時間を示す非被覆時間を計測する非被覆時間計測工程と、液体補充手段が前記キャッピング手段の内部に配置された液体保持手段へ液体補充を行ってからの通算の前記非被覆時間を算出する通算非被覆時間算出工程と、定数値である基準補充量に、前記通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量を加算して、前記液体補充手段が前記液体保持手段に補充する液体の量を算出する補充量算出工程と、前記液体噴射ヘッドが前記ターゲットに前記液体の吐出を終了したときに、前記通算非被覆時間が基準時間以上である場合にのみ前記液体補充手段が前記液体保持手段へ液体補充を行う液体補充工程とを有する特徴とする液体噴射ヘッドの乾燥防止方法により達成される。
【０００７】
前記構成によれば、液体補充工程を有しているので、非被覆時間の間にキャッピング手段内に配置された液体保持手段から蒸発した液体を補充することができる。
非被覆時間計測工程を有しているので、たとえば液体噴射ヘッドが記録用紙等のターゲットに印刷動作を行った場合のような液体噴射ヘッドがキャッピング手段に覆われていない時間が生じるたびに、非被覆時間を計測することができる。また、通算非被覆時間算出工程を有しているので、液体保持手段が前回液体補充を行ってからの通算の非被覆時間を算出することができる。
補充量算出手段は、基準補充量と通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量の和として液体保持手段に補充する液体の量を算出するから、液体の蒸発量に応じた適切な量の液体を液体保持手段に補充することができる。
液体補充手段は、印刷終了時において通算非被覆時間が基準時間が基準時間以上となった場合にのみ液体補充を行う。言い換えれば、たとえば印刷が終了し記録ヘッドが非被覆状態から被覆状態に戻った場合であっても、必ずしも液体の補充が必要でない場合には、液体補充手段は、液体の補充を行わない。
このため、液体噴射ヘッドがキャッピング手段に覆われていない液体保持手段から蒸発した液体を補充して、キャッピング手段の内部を湿潤状態に保つことができる。
【０００８】
好ましくは、前記基準補充量は、前記通算非被覆時間が前記基準時間と等しい場合に、前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量であることを特徴とする乾燥防止方法である。
【０００９】
前記構成によれば、基準補充量は非被覆状態において液体補充手段から蒸発すると予想される液体の量に基づいて定められている。
そのため、補充する液体の量をより適切なものとすることができる。
【００１０】
好ましくは、前記加算補充量は、前記通算非被覆時間と前記基準時間の差に係数を乗じた値であることを特徴とする液体噴射ヘッドの乾燥防止方法である。
【００１１】
前記構成によれば、加算補充量は通算非不服時間が基準時間を超過した量に基づいて定められる。
そのため、通算非被覆時間に応じた適切な量の液体を液体補充手段に補充することができる。
【００１２】
好ましくは、前記係数は、前期非被覆時間と前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量との関係を示す蒸発量曲線の前記基準時間における接線の傾きに基づいて定められていることを特徴とする液体噴射ヘッドの乾燥防止方法である。
【００１３】
前記構成によれば、加算補充量を算出するための係数は、たとえば実験により求められた蒸発量曲線の基準時間における接線の傾きに基づいて定められる。つまり、加算補充量は、基準時間以降の蒸発量曲線を直線で近似したモデルに基づいて定められる。
そのため、加算補充量を簡便な計算でかつ適切に定めることができる。
【００１４】
好ましくは、前記加算補充量は、前記非被覆時間と前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量との関係を示す蒸発量曲線を折れ線で近似したモデルに基づいて定められることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法である。
【００１５】
前記構成によれば、加算補充量は蒸発量曲線を折れ線により近似したモデルに基づいて定められる。
このため、蒸発量曲線を１本の直線で近似したモデルに基づいて加算補充量を算出する場合に比べ、さらに実際の蒸発量に近い量の液体を液体保持手段に補充することができる。
【００１６】
前記目的は、ターゲットに対して液体を吐出するノズルと、前記ノズルが形成されるノズル形成部材と、を有する液体噴射ヘッドと、前記ノズルを覆うように配置することが可能な構成となっているキャッピング手段と、前記キャッピング手段内に配置される液体保持手段と、前記液体保持手段に液体を補充する液体補充手段と、を有する液体噴射装置であって、前記液体噴射ヘッドが、前記キャッピング手段に覆われていない時間を示す非被覆時間を計測する非被覆時間計測手段と、前記液体補充手段が前記液体保持手段へ液体補充を行ってからの通算の前記非被覆時間を算出する通算非被覆時間算出手段と、定数値である基準補充量に、前記通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量を加算して、前記液体補充手段が前記液体保持手段に補充する液体の量を算出する補充量算出手段と、を有し、前記液体補充手段は、前記液体噴射ヘッドが前記ターゲットに前記液体の吐出を終了したときに、前記通算非被覆時間が前記基準時間以上である場合に前記液体保持手段へ液体補充を行うことを特徴とする液体噴射装置により達成される。
【００１７】
前記構成によれば、請求項１に記載した方法を用いる場合と同様に、適切な時期に適切な量の液体を液体保持手段に補充して、キャッピング手段の内部を湿潤状態に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下「記録装置」という）１００を示す概略斜視図である。
図１に示すように、記録装置１００は、キャリッジ１０１を有し、このキャリッジ１０１はキャリッジモータ１０２により駆動されるタイミングベルト１０３を介し、ガイド部材１０４に案内されてプラテン１０５の軸方向に往復移動されるように構成されている。
【００２０】
図１のキャリッジ１０１のターゲットである例えば、記録用紙２００に対向する側には、後述する液体噴射ヘッドである例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）１１０が搭載され、その上部には、記録ヘッド１１０に液体である例えば、インクを供給するブラックインクカートリッジ１０６及びカラー用インクカートリッジ１０７が着脱可能に装填されている。カラーインクカートリッジ１０７の内部は、１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃの３個の空間に仕切られていて、それぞれシアン、マゼンタ、イエローのカラーインクが収容されている。
【００２１】
また、図１に示すように、記録用紙２００が配置されない非印字領域（ホームポジション）には、キャッピング手段１２０、吸引ポンプ１３０そしてワイピング部材１４０が配置されている。
図２は、図１のキャリッジ１０１がホームポジションに移動し、キャッピング手段１２０が記録ヘッド１１０に当接した状態を示す概略図である。
図２に示すように、記録ヘッド１１０の内部には、４本のノズル１３２が設けられていてインクカートリッジ１０６、１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃからインクが供給される。供給されたインクは、水晶振動子１３４の振動によってノズル１３２内に生じた圧力により、ノズルプレート１１１に設けられたノズル開口１３６から噴射される。ノズル開口１３６から噴射されたインクは、キャップ部材１２２の底部に設置されているインク吸収材１２３に吸収される。すなわち、インクカートリッジ１０６および１０７と記録ヘッド１１０からなるフラッシング駆動装置１６８は液体補充手段の一例である。
フラッシング駆動装置１６８は、ＲＯＭ１６２に格納されているプログラムのひとつであるフラッシング制御部１６８ａにより制御されている。フラッシング制御部１６８ａは、たとえば水晶振動子１３４に入力する信号波形を変動作せることによって、フラッシングのタイミングやフラッシングするインクの量を制御している。
【００２２】
また、ノズルプレート１１１は、図１の印字領域からホームポジションへ記録ヘッド１１０がキャリッジ１０１と共に移動する際に、ワイピング部材１４０に当接し、このワイピング部材１４０によりノズルプレート１１１面が払拭され、クリーニングされる構成となっている。
キャッピング手段１２０は、図２に示すように、上面が開放され、凹状に形成されているキャップホルダ１２１、キャップホルダ１２１内に収容されるキャップ部材１２２を有している。
また、キャップ部材１２２の内底にはインクを含浸した液体保持手段の一例である、たとえばインク吸収材１２３が配置されている。
また、キャッピング手段１２０には、スライダ１２４と、このスライダ１２４を上下動させるための回動アーム１２５を有している。
【００２３】
そして、この回動アーム１２５によってキャッピング手段１２０が移動し、図２に示すようにキャッピング手段１２０のキャップ部材１２２が、記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接すると、キャッピング手段１２０がノズルを覆うように配置されることになる。
【００２４】
また、図２に示すように、キャッピング手段１２０には、大気開放口１２８と吸引ポンプ１３０が接続されている。
このため、この大気開放口１２８を閉状態として、吸引ポンプ１３０でキャッピング手段１２０内の雰囲気を吸引すると、この雰囲気は負圧となりインク吸収材１２３に含浸されているインクが吸引ポンプ１３０によって排出される構成となっている。
【００２５】
図３は、本実施の形態の記録装置１００の主なハードウエア構成等を示す概略ブロック図である。
記録装置１００には、制御および演算機能を有するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１６１、ＣＰＵの主記憶装置または外部記憶装置としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１６２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１６３が配置されている。また、記録装置１００へ情報を入力するキーボード等の入力装置１６４やディスプレイ等の表示装置１６５も接続されている。これらの各装置は、バス１６０に接続されていて、ＣＰＵ１０６との間でデータの授受を行えるように構成されている。ずなわち、記録装置１００は、ＣＰＵ１０６、ＲＯＭ１６２、ＲＡＭ１６３、入力装置１６４および表示装置１６５から成るコンピュータを有している。
【００２６】
また、バス１６０には、図２の回動アーム１２５を駆動する回動アーム駆動装置１６６、吸引ポンプ１３０を駆動する吸引ポンプ駆動装置１６７、記録ヘッド１１０にインクを吐出させてフラッシングを行い、インク吸収材１２３にインクを補充する液体補充手段である例えば、フラッシング駆動装置１６８が接続されている。
そして、バス１６０には、図１のキャリッジ１０１を駆動するキャリッジ駆動装置１６９、記録用紙２００を搬送する用紙搬送装置１７０、そして、時間を計測する計時装置１７２等も接続されている。
【００２７】
ＣＰＵ１６１は、バス１６０を介してＲＡＭ１６３等の他の構成要素との間でデータ及びコントロールコードの授受を行えるようになっている。ＣＰＵ１６１は、ＲＯＭ１６２およびＲＡＭ１６３に格納されているプログラムを読み込んで実行することにより、記録装置１００全体を制御している。
【００２８】
図４は、記録装置１００の主なソフトウエア構成等を示す概略ブロック図である。
中央制御部１５０は、メモリ管理、タスク管理、入出力管理等の機能を有し、記録装置１００の動作全体を制御するためのプログラムである。具体的には、ＲＯＭ１６２に格納されているＯＳに実装されていて、ＣＰＵ１６１により実行される。
図３の各装置を制御するためのプラグラム、フラッシング駆動装置１６８を制御するフラッシング制御部１６８ａ、吸引ポンプ駆動装置１６７を制御する吸引ポンプ駆動制御部１６７ａ、回動アーム駆動装置１６６を制御する回動アーム駆動制御部１６６ａ、キャリッジ駆動装置１６９を制御するキャリッジ駆動制御部１６９ａ、用紙搬送装置１７０を制御する用紙搬送制御部１７０ａ等もＲＯＭ１６３に格納されている。これらのハードウェア制御プログラムは、たとえばデバイスドライバとして実装されている。
また、図２に示す記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１がキャッピング手段１２０で覆われていない非被覆時間を計測する非被覆時間計測手段である例えば、計時装置１７２を制御する計時制御部１７２ａも配置されている。
【００２９】
データ記憶部１５２は、たとえばＲＡＭ１６３の記憶領域の一部分であり、中央制御部１５０等の各プログラムが処理を行うために必要なデータがあらかじめ格納されている。また、各プログラムが取得または算出したデータもここに格納される。
非被覆時間の一例である今回印刷時間は１７４は、今回の印刷開始から印刷終了までに経過した時間を示す情報である。
計時制御部１７２ａは、計時装置１７２から取得した今回印刷時間１７４をデータ記憶部１５２に格納する。格納が行われる際に、今回印刷時間１７４が既に存在している場合には、上書きして更新される。つまり、今回印刷時間１７４は、直近の印刷に関する１個だけがデータ記憶部１５２に格納されている。この情報は、通算印刷時間算出部１７６が通算印刷時間１７５を算出するために使用される。
通算印刷時間１７５は、フラッシング駆動装置１６８（図２参照）がインク吸収材１２３にインクの補充を行ってからの通算の印刷時間を示す情報である。この情報は、フラッシング制御部１６８ａが、今回の印刷動作の終了後にフラッシングを行うか否かを判断するため、また、フラッシングを行う場合には吐出するインクの量を算出するために使用される。
【００３０】
基準フラッシング量１８０およびフラッシング量算出係数１８４は、フラッシング量算出部１７８がフラッシング量を算出するために用いるデータである。基準時間１８２は、フラッシング量算出部１７８が印刷終了後のフラッシングを行うか否かを、通算印刷時間１７５と比較して判断するための情報である。基準フラッシング量１８０、基準時間１８２、およびフラッシング量算出係数１８４はインクジェット式記録装置１００の製造時にＲＯＭ１６２にあらかじめ組み込まれている。これら３個の情報の詳細については後述する。
【００３１】
通算非被覆時間算出手段の一例である通算印刷時間算出部１７６は、印刷動作が終了するたびに、データ記憶部１５２に格納されている通算印刷時間１７５に今回印刷時間１７４を加算して新たな通算印刷時間１７５を算出する。ただし、印刷の終了後にフラッシングが行われた場合には、通算印刷時間算出部１７６は、通算印刷時間１７５を「０」にリセットする。通算印刷時間算出部１７６は、算出した通算印刷時間１７５をデータ記憶部１５２に格納する。
【００３２】
補充量算出手段の一例であるフラッシング量算出部１７８は、印刷動作の終了時において通算印刷時間１７５が基準時間１８２を上回っている場合に、データ記憶部１５２に格納されている通算印刷時間１７５、基準フラッシング量１８０およびフラッシング量算出係数１８４に基づいて、今回のフラッシング量を算出する。
図５は、キャップ部材１２２がノズルプレート１１１から離れている状態（以下キャップ開放状態という）下で、インク吸収材１２３から蒸発するインクの量（Ｆ）を通算印刷時間１７５（Ｔ）の関数として表したグラフである。単位時間当たりの蒸発量は、フラッシングが行われた直後は大きいが、通算印刷時間の増加とともに減少する。すなわち、蒸発量曲線２１０は、対数関数的な形状を示す。
基準時間１８２（ｔ０）は、たとえば蒸発量曲線の勾配が小さくなり、単位時間当たりの蒸発量を一定とみなしても実用上差し支えなくなる時間を適宜選択する。このｔ０に相当する蒸発量Ｆ０を基準フラッシング量１８０とする。また、基準時間ｔ０における蒸発量曲線２１０の接線２２０の勾配θの正接（ｔａｎθ）を、フラッシング量算出係数１８４（α）とする。
このような定義の下、フラッシング量算出部１７８は、通算印刷時間がｔ２（ｔ２はｔ０以上）の場合のフラッシング量Ｆ２を、
Ｆ２＝Ｆ０＋α（ｔ２−ｔ０）・・・（式１）
の算式で算出する。
すなわち、基準フラッシング量Ｆ０は、基準補充量の一例であり、基準時間に液体保持手段の一例であるインク吸収材１２３から蒸発すると予想されるインクの量である。式１の右辺第２項は、加算補充量の一例であり、通算非被覆時間の一例である通算印刷時間ｔ２と基準時間ｔ０の差に係数αを乗じた数値である。また、αは蒸発量曲線２１０の基準時間Ｆ０における接線の傾きに基づいて定められている。
【００３３】
フラッシング制御部１６８ａは、印刷の終了時において通算印刷時間１７５が基準時間１８０以上となっている場合に、図３のフラッシング駆動装置１６８を制御してフラッシング量算出部１７８が算出したフラッシング量のインクをインク吸収材１２３にフラッシングさせる。
【００３４】
上述のように通算印刷時間が基準時間以上の場合にのみフラッシングを行うようにすることによって、印刷終了のたびにフラッシングを行う場合に比べて、フラッシングに使用するインクの総量を大幅に削減することができる。
たとえば、キャップ開放時間が図５のｔ１である印刷を５回行ったとする。ここでｔ１はｔ２の５分の１の時間である。通算印刷時間はｔ２となる。仮に、印刷終了のたびにフラッシングを行い、また、その際のフラッシング量を蒸発量曲線２１０から直接求めた場合には、図５のＦ１の５倍の量のインクをフラッシングのために消費することになる。これに対し、インクジェット式記録装置１００によれば、上述のように、通算印刷時間がｔ２の場合には、１回だけフラッシングが行われフラッシング量は図５のＦ２である。Ｆ２がＦ１の５倍よりも小さいのは、図５から明らかである。
【００３５】
次に、記録装置１００の動作等について説明する。
図６は本実施の形態の記録装置１００の動作等を示す概略フローチャートである。
印刷が開始されると、計時制御部１７２ａは、今回の印刷時間を計測するための印刷タイマを０にリセットからして時間の計測を開始する（ＳＴ１）。計時制御部１７２ａは、印刷が終了するまで時間の計測を継続する（ＳＴ２の判定がＮｏ、ＳＴ２に戻る）。印刷が終了すると、計時制御部１７２ａは、時間計測を終了し（ＳＴ３）、今回印刷時間１７４をデータ記憶部１５２に格納する（ＳＴ４）。以上のＳＴ１からＳＴ４の工程は、非被覆時間計測工程の一例である。
通算印刷時間算出部１７６は、データ記憶部１５２に格納されている通算印刷時間１７５に今回印刷時間１７４を加算して新たな通算印刷時間１７５を算出し、データ記憶部１５２に格納する（ＳＴ４、通算非被覆時間算出工程の一例）。
フラッシング量算出部１７８は、通算印刷時間１７５が基準時間１８２以上か否かを判断する（ＳＴ６）。通算印刷時間１７５が、基準時間１８２以上である場合には、式１にしたがって、今回のフラッシング量を算出する（ＳＴ６の判定がＹｅｓ、ＳＴ７、補充量算出工程の一例）。フラッシング量が算出されると、フラッシング制御部１６８ａの制御の下、フラッシング駆動装置１６８がフラッシングを行いインク吸収材１２３にインクを補充する（ＳＴ８、液体補充工程の一例）。フラッシングが終了すると、通算印刷時間算出部１７６は、データ記憶部１５２に格納されている通算印刷時間１７５を０にリセットする（ＳＴ９）。
印刷終了時に通算印刷時間１７５が基準時間１８２未満である場合には、ＳＴ７およびＳＴ８の工程は行わずに終了する。（ＳＴ６の判定がＮｏ）。
【００３６】
このように、記録装置１００の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法によれば、フラッシング駆動装置１６８は、通算印刷時間が蒸発量曲線に基づいて定められた基準時間以上となりインク吸収材１２３に保持されているインクの残りが少なくなったときにはじめてインクのフラッシングを行う。そのため、必ずしも必要でないインクのフラッシングを行ってインクを浪費することがない。
また、フラッシング量算出部１７６が算出するフラッシング量は、蒸発量曲線２１０に基づいて定められた基準フラッシング量１８０と通算印刷時間１７５および基準時間１８２における蒸発量曲線２１０の勾配に基づいて定められた加算フラッシング量の和となっているから、フラッシング量はインク吸収材１２３から蒸発したインクの量に近い値となる。そのため、必要以上の量のインクをフラッシングして浪費することがない。
さらに、フラッシング量算出部はデータ記憶部に格納されている通算印刷時間、基準フラッシング量、基準時間およびフラッシング量算出係数というたった４個の数値のみに基づいて、フラッシング量を算出する。そのため、たとえばインク蒸発量曲線全体の形状を表すデータのような、インク蒸発量を予想するための大量のデータを記憶部に格納しておく必要がなく、従来より大容量の記憶装置を必要とすることがない。
【００３７】
（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る記録装置３００の構成及び動作等は、上述の第１の実施の形態の記録装置１００と多くの部分が共通するので、共通する部分は同一符号等とし、以下相違点について説明する。
【００３８】
記録装置３００が記録装置１００と異なるのは、フラッシング量算出部３２０によるフラッシング量の算出方法を通算印刷時間に応じて変えていることである。そのため、フラッシング量算出係数３００の内容も、記録装置１００とは異なっている。
図７は、記録装置３００のソフトウェア構成を示す概略図である。フラッシング量情報３１０は、第１区間の係数３１０ａと第２区間の係数３１０ｂを含んでいる。これら２つの係数には、対象区間の上限と下限も同時に記録されている。図８は、フラッシング量算出係数３１０の一例を示す概略図である。ひとつの区間につき、区間番号、区間の下限時間、区間の上限時間、その区間の算出係数の４個の数値が一組のデータとして記録されている。
【００３９】
図９は、フラッシング量算出部３２０の動作を説明するための概略図である。この例の蒸発量曲線３３０は、図５の蒸発量曲線２１０を折れ線で近似したものとなっている。そして、通算印刷時間が基準時間ｔ０以上ｔ３未満の区間を第１区間、ｔ３以上ｔ４未満の区間を第２区間、ｔ４以上の区間を第３区間と呼ぶことにする。第３区間では、蒸発量は飽和に近づき蒸発量曲線の勾配は０に近くなるため、この例では水平な線分３３６で近似してある。
印刷動作の終了時において、通算印刷時間１７５（この段落では以下「ｔ」と記す）が、第１の区間にある場合には、フラッシング量算出部３２０は、フラッシング量を
Ｆ＝Ｆ０＋α１（ｔ−ｔ０）・・・（式２）
で算出する。ここでα１は、蒸発量曲線３３０の第１区間における勾配θ１の正接である。
印刷動作の終了時において、ｔが、第２区間にある場合には、フラッシング量算出部３２０は、フラッシング量を
Ｆ＝Ｆ０＋α１（ｔ３−ｔ０）＋α２（ｔ−ｔ３）・・・（式３）
で算出する。ここでα２は、蒸発量曲線３３０の第２の区間における勾配θ２の正接である。式３の右辺第１項は基準補充量の一例であり、第２項と第３項の和は、加算補充量の一例である。なお、式３を簡単にするとＦ＝Ｆ３＋α２（ｔ−ｔ３）と書くことができる。
印刷動作の終了時において、ｔが、第３区間にある場合には、フラッシング量算出部３２０は、フラッシング量をＦ４という一定値とする。
たとえば、ｔが２４０（分）の場合はｔが第２区間内にあるから、フラッシング量は、Ｆ＝９００＋０．６７×（２４０−１８０）＝９４０（ｍｇ）となる。仮に、式２によりフラッシング量を求めるとＦ＝８００＋１．８３×（２４０−１２０）＝１０２０（ｍｇ）となる。蒸発量曲線２１０は上に凸な曲線であるから基準時間における接線の傾きθ（図５参照）は、図９のθ１よりも大きい。そのため、第１実施形態の式１でフラッシング量を算出すると１０２０（ｍｇ）よりもさらに大きくなる。このことは、ｔが第３区間内にある場合でも同様である。すなわち、通算印刷時間が第２の区間または第３の区間にある場合には、フラッシング量が記録装置１００よりもさらに少なくなる。
なお、本段落の説明および図９の中の数値は一例であり、これとは異なる数値であってもよい。また、区間の数も３とは限らず２以上であればいくつでもよい。
【００４０】
次に、記録装置３００の動作例について説明する。図１０は、記録装置３００の動作等を示す概略フローチャートである。
印刷の開始から通算印刷時間を算出してデータ記憶部１５２に格納するまでの動作（ＳＴ１からＳＴ５）は、図６の記録装置１００の場合と同様である。
通算印刷時間１７５が基準時間１８２（ｔ０）よりも小さい場合には、記録装置１００と同様に、フラッシング量の算出およびフラッシングの実行は行わずに終了する（ＳＴ６の判定がＮｏ）。
通算印刷時間がｔ０以上かつｔ３未満、すなわち通算印刷時間が第１区間内である場合には、式２に従ってフラッシング量を算出する（ＳＴ１１の判定がＮｏ、ＳＴ１３）。そして、記録装置１００と同様に、フラッシングの実行（ＳＴ８）および通算印刷時間のリセット（ＳＴ９）を行い終了する（以下、ＳＴ８およびＳＴ９の２工程をまとめて「後処理工程」と記す。）。
通算印刷時間がｔ３以上かつｔ４未満の、すなわち通算印刷時間が第２区間内である場合には、式３に従ってフラッシング量を算出する（ＳＴ１１の判定がＹｅｓ、ＳＴ１２の判定がＮｏ、ＳＴ１４）。そして、後処理工程を行い終了する。
通算印刷時間がｔ４以上の場合、すなわち通算印刷時間が第３区間内である場合には、フラッシング量は、一定値Ｆ４（図９参照）とする（ＳＴ１２の判定がＹｅｓ、ＳＴ１５）。そして、後処理工程を行い終了する。
【００４１】
このように、通算印刷時間の区分に応じてフラッシング量を算出しているから、記録装置３００では、記録装置１００より一層フラッシングで消費されるインクの量を削減することができる。
【００４２】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、本発明は、記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態のインクジェット式記録装置を示す概略図である。
【図２】図１のキャリッジがホームポジションに移動し、キャッピング手段が記録ヘッドに当接した状態を示す概略図である。
【図３】図１の記録装置の主なハードウエア構成等を示す概略ブロック図である。
【図４】図１の記録装置の主なソフトウエア構成等を示す概略ブロック図である。
【図５】フラッシング量の算定方法を説明する概略図である。
【図６】図１の記録装置の動作等を示す概略フローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態の記録装置の主なソフトウエア構成等を示す概略ブロック図である。
【図８】フラッシング量算出係数の一例を示す概略図である。
【図９】フラッシング量の算定方法を説明する概略図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の記録装置の動作等を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１００、３００・・・インクジェット式記録装置、１０１・・・キャリッジ、１０２・・・キャリッジモータ、１０３・・・タイミングベルト、１０４・・・ガイド部材、１０５・・・プラテン、１０６・・・ブラックインクカートリッジ、１０７・・・カラー用インクカートリッジ、１２０・・・キャッピング手段、１２１・・・キャップホルダ、１２２・・・キャップ部材、１２３・・・インク吸収材、１２５・・・回動アーム、１２８・・・大気開放口、１３０・・・吸引ポンプ、１４０・・・ワイピング部材、１５０・・・中央制御部、１６０・・・バス、１６１・・・ＣＰＵ、１６２・・・ＲＯＭ、１６３・・・ＲＡＭ、１６４・・・入力装置、１６５・・・表示装置、１６６・・・回動アーム駆動装置、１６６ａ・・・回動アーム駆動制御部、１６７・・・吸引ポンプ駆動装置、１６７ａ・・・吸引ポンプ駆動制御部、１６８・・・フラッシング駆動装置、１６８ａ・・・フラッシング制御部、１６９・・・キャリッジ駆動装置、１６９ａ・・・キャリッジ駆動制御部、１７０・・・用紙搬送装置、１７０ａ・・・用紙搬送制御部、１７２・・・計時装置、１７２ａ・・・計時制御部、１７４・・・今回印刷時間、１７５・・・通算印刷時間、１７６・・・通算印刷時間算出部、１７８、３２０・・・フラッシング量算出部、１８０・・・基準フラッシング量、１８２・・・基準時間、１８４、３１０・・・フラッシング量算出係数、２００・・・記録用紙
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ターゲットに対して液体を噴射する液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの乾燥防止方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、液体噴射装置である例えば、インクジェット式記録装置には、インクジェット式記録ヘッドが備えられている。また、このインクジェット式記録ヘッドには、記録用紙等にインクを吐出するためのノズルが多数設けられている。
ところが、前記記録用紙に前記ノズルがインクを吐出しない非印刷時（休止時）に、そのままの状態で前記ノズルを放置すると、ノズル内のインクが乾燥等して、印刷を開始したときに吐出不良等が生じるおそれがある。
【０００３】
このため、非印刷時には、前記ノズルを覆うためのキャップがノズルプレートに当接等して、ノズルを覆い、ノズル内のインクの乾燥等を未然に防止する構成となっている。
このとき、ノズルを覆うキャップ内の雰囲気が、ノズル内のインクをより乾燥等させないための工夫として、キャップ内にインク吸収材が配置されている（例えば特許文献１参照）。
このようにキャップ内にインクが含浸されているインク吸収材を配置することで、キャップでノズルを覆ったときのキャップ内の雰囲気が湿潤状態に維持されるので、ノズル内のインクの乾燥等をより防止することができるようになっている。
【特許文献１】特開２００１−９６７５６号公報（図２等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、インクジェット式記録装置のインクジェット式記録ヘッドが長時間、印刷動作を継続する場合は、その間、前記キャップ内は大気開放状態にあるため、キャップ内に配置されたインク吸収材に含浸されたインクが蒸発することになる。
このようなインク吸収材のインクの蒸発が多量となると、その後、前記キャップが前記ノズルを覆うように配置した場合でも、キャップ内の雰囲気が湿潤状態とならず、ノズル内のインクが乾燥等し、その後の印刷開始時に吐出不良等が生じるという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明は、液体保持手段の液体の蒸発によるノズルの乾燥を有効に防止する液体噴射装置及び液体噴射ヘッドの乾燥防止方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記目的は、本発明によれば、ターゲットに液体を吐出する液体噴射ヘッドのノズルに対しキャッピング手段を覆うように配置することで前記ノズルの乾燥を防止する液体噴射ヘッドの乾燥防止方法であって、前記液体噴射ヘッドが、前記キャッピング手段に覆われていない時間を示す非被覆時間を計測する非被覆時間計測工程と、液体補充手段が前記キャッピング手段の内部に配置された液体保持手段へ液体補充を行ってからの通算の前記非被覆時間を算出する通算非被覆時間算出工程と、定数値である基準補充量に、前記通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量を加算して、前記液体補充手段が前記液体保持手段に補充する液体の量を算出する補充量算出工程と、前記液体噴射ヘッドが前記ターゲットに前記液体の吐出を終了したときに、前記通算非被覆時間が基準時間以上である場合にのみ前記液体補充手段が前記液体保持手段へ液体補充を行う液体補充工程とを有する特徴とする液体噴射ヘッドの乾燥防止方法により達成される。
【０００７】
前記構成によれば、液体補充工程を有しているので、非被覆時間の間にキャッピング手段内に配置された液体保持手段から蒸発した液体を補充することができる。
非被覆時間計測工程を有しているので、たとえば液体噴射ヘッドが記録用紙等のターゲットに印刷動作を行った場合のような液体噴射ヘッドがキャッピング手段に覆われていない時間が生じるたびに、非被覆時間を計測することができる。また、通算非被覆時間算出工程を有しているので、液体保持手段が前回液体補充を行ってからの通算の非被覆時間を算出することができる。
補充量算出手段は、基準補充量と通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量の和として液体保持手段に補充する液体の量を算出するから、液体の蒸発量に応じた適切な量の液体を液体保持手段に補充することができる。
液体補充手段は、印刷終了時において通算非被覆時間が基準時間が基準時間以上となった場合にのみ液体補充を行う。言い換えれば、たとえば印刷が終了し記録ヘッドが非被覆状態から被覆状態に戻った場合であっても、必ずしも液体の補充が必要でない場合には、液体補充手段は、液体の補充を行わない。
このため、液体噴射ヘッドがキャッピング手段に覆われていない液体保持手段から蒸発した液体を補充して、キャッピング手段の内部を湿潤状態に保つことができる。
【０００８】
好ましくは、前記基準補充量は、前記通算非被覆時間が前記基準時間と等しい場合に、前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量であることを特徴とする乾燥防止方法である。
【０００９】
前記構成によれば、基準補充量は非被覆状態において液体補充手段から蒸発すると予想される液体の量に基づいて定められている。
そのため、補充する液体の量をより適切なものとすることができる。
【００１０】
好ましくは、前記加算補充量は、前記通算非被覆時間と前記基準時間の差に係数を乗じた値であることを特徴とする液体噴射ヘッドの乾燥防止方法である。
【００１１】
前記構成によれば、加算補充量は通算非不服時間が基準時間を超過した量に基づいて定められる。
そのため、通算非被覆時間に応じた適切な量の液体を液体補充手段に補充することができる。
【００１２】
好ましくは、前記係数は、前期非被覆時間と前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量との関係を示す蒸発量曲線の前記基準時間における接線の傾きに基づいて定められていることを特徴とする液体噴射ヘッドの乾燥防止方法である。
【００１３】
前記構成によれば、加算補充量を算出するための係数は、たとえば実験により求められた蒸発量曲線の基準時間における接線の傾きに基づいて定められる。つまり、加算補充量は、基準時間以降の蒸発量曲線を直線で近似したモデルに基づいて定められる。
そのため、加算補充量を簡便な計算でかつ適切に定めることができる。
【００１４】
好ましくは、前記加算補充量は、前記非被覆時間と前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量との関係を示す蒸発量曲線を折れ線で近似したモデルに基づいて定められることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法である。
【００１５】
前記構成によれば、加算補充量は蒸発量曲線を折れ線により近似したモデルに基づいて定められる。
このため、蒸発量曲線を１本の直線で近似したモデルに基づいて加算補充量を算出する場合に比べ、さらに実際の蒸発量に近い量の液体を液体保持手段に補充することができる。
【００１６】
前記目的は、ターゲットに対して液体を吐出するノズルと、前記ノズルが形成されるノズル形成部材と、を有する液体噴射ヘッドと、前記ノズルを覆うように配置することが可能な構成となっているキャッピング手段と、前記キャッピング手段内に配置される液体保持手段と、前記液体保持手段に液体を補充する液体補充手段と、を有する液体噴射装置であって、前記液体噴射ヘッドが、前記キャッピング手段に覆われていない時間を示す非被覆時間を計測する非被覆時間計測手段と、前記液体補充手段が前記液体保持手段へ液体補充を行ってからの通算の前記非被覆時間を算出する通算非被覆時間算出手段と、定数値である基準補充量に、前記通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量を加算して、前記液体補充手段が前記液体保持手段に補充する液体の量を算出する補充量算出手段と、を有し、前記液体補充手段は、前記液体噴射ヘッドが前記ターゲットに前記液体の吐出を終了したときに、前記通算非被覆時間が前記基準時間以上である場合に前記液体保持手段へ液体補充を行うことを特徴とする液体噴射装置により達成される。
【００１７】
前記構成によれば、請求項１に記載した方法を用いる場合と同様に、適切な時期に適切な量の液体を液体保持手段に補充して、キャッピング手段の内部を湿潤状態に保つことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の好適な実施の形態を添付図面等を参照しながら、詳細に説明する。
尚、以下に述べる実施の形態は、本発明の好適な具体例であるから、技術的に好ましい種々の限定が付されているが、本発明の範囲は、以下の説明において特に本発明を限定する旨の記載がない限り、これらの態様に限られるものではない。
【００１９】
（第１の実施の形態）
図１は本発明の液体噴射装置の実施の形態にかかるインクジェット式記録装置（以下「記録装置」という）１００を示す概略斜視図である。
図１に示すように、記録装置１００は、キャリッジ１０１を有し、このキャリッジ１０１はキャリッジモータ１０２により駆動されるタイミングベルト１０３を介し、ガイド部材１０４に案内されてプラテン１０５の軸方向に往復移動されるように構成されている。
【００２０】
図１のキャリッジ１０１のターゲットである例えば、記録用紙２００に対向する側には、後述する液体噴射ヘッドである例えば、インクジェット式記録ヘッド（以下「記録ヘッド」という）１１０が搭載され、その上部には、記録ヘッド１１０に液体である例えば、インクを供給するブラックインクカートリッジ１０６及びカラー用インクカートリッジ１０７が着脱可能に装填されている。カラーインクカートリッジ１０７の内部は、１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃの３個の空間に仕切られていて、それぞれシアン、マゼンタ、イエローのカラーインクが収容されている。
【００２１】
また、図１に示すように、記録用紙２００が配置されない非印字領域（ホームポジション）には、キャッピング手段１２０、吸引ポンプ１３０そしてワイピング部材１４０が配置されている。
図２は、図１のキャリッジ１０１がホームポジションに移動し、キャッピング手段１２０が記録ヘッド１１０に当接した状態を示す概略図である。
図２に示すように、記録ヘッド１１０の内部には、４本のノズル１３２が設けられていてインクカートリッジ１０６、１０７ａ、１０７ｂ、１０７ｃからインクが供給される。供給されたインクは、水晶振動子１３４の振動によってノズル１３２内に生じた圧力により、ノズルプレート１１１に設けられたノズル開口１３６から噴射される。ノズル開口１３６から噴射されたインクは、キャップ部材１２２の底部に設置されているインク吸収材１２３に吸収される。すなわち、インクカートリッジ１０６および１０７と記録ヘッド１１０からなるフラッシング駆動装置１６８は液体補充手段の一例である。
フラッシング駆動装置１６８は、ＲＯＭ１６２に格納されているプログラムのひとつであるフラッシング制御部１６８ａにより制御されている。フラッシング制御部１６８ａは、たとえば水晶振動子１３４に入力する信号波形を変動作せることによって、フラッシングのタイミングやフラッシングするインクの量を制御している。
【００２２】
また、ノズルプレート１１１は、図１の印字領域からホームポジションへ記録ヘッド１１０がキャリッジ１０１と共に移動する際に、ワイピング部材１４０に当接し、このワイピング部材１４０によりノズルプレート１１１面が払拭され、クリーニングされる構成となっている。
キャッピング手段１２０は、図２に示すように、上面が開放され、凹状に形成されているキャップホルダ１２１、キャップホルダ１２１内に収容されるキャップ部材１２２を有している。
また、キャップ部材１２２の内底にはインクを含浸した液体保持手段の一例である、たとえばインク吸収材１２３が配置されている。
また、キャッピング手段１２０には、スライダ１２４と、このスライダ１２４を上下動させるための回動アーム１２５を有している。
【００２３】
そして、この回動アーム１２５によってキャッピング手段１２０が移動し、図２に示すようにキャッピング手段１２０のキャップ部材１２２が、記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１に当接すると、キャッピング手段１２０がノズルを覆うように配置されることになる。
【００２４】
また、図２に示すように、キャッピング手段１２０には、大気開放口１２８と吸引ポンプ１３０が接続されている。
このため、この大気開放口１２８を閉状態として、吸引ポンプ１３０でキャッピング手段１２０内の雰囲気を吸引すると、この雰囲気は負圧となりインク吸収材１２３に含浸されているインクが吸引ポンプ１３０によって排出される構成となっている。
【００２５】
図３は、本実施の形態の記録装置１００の主なハードウエア構成等を示す概略ブロック図である。
記録装置１００には、制御および演算機能を有するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）１６１、ＣＰＵの主記憶装置または外部記憶装置としてのＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）１６２およびＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）１６３が配置されている。また、記録装置１００へ情報を入力するキーボード等の入力装置１６４やディスプレイ等の表示装置１６５も接続されている。これらの各装置は、バス１６０に接続されていて、ＣＰＵ１０６との間でデータの授受を行えるように構成されている。ずなわち、記録装置１００は、ＣＰＵ１０６、ＲＯＭ１６２、ＲＡＭ１６３、入力装置１６４および表示装置１６５から成るコンピュータを有している。
【００２６】
また、バス１６０には、図２の回動アーム１２５を駆動する回動アーム駆動装置１６６、吸引ポンプ１３０を駆動する吸引ポンプ駆動装置１６７、記録ヘッド１１０にインクを吐出させてフラッシングを行い、インク吸収材１２３にインクを補充する液体補充手段である例えば、フラッシング駆動装置１６８が接続されている。
そして、バス１６０には、図１のキャリッジ１０１を駆動するキャリッジ駆動装置１６９、記録用紙２００を搬送する用紙搬送装置１７０、そして、時間を計測する計時装置１７２等も接続されている。
【００２７】
ＣＰＵ１６１は、バス１６０を介してＲＡＭ１６３等の他の構成要素との間でデータ及びコントロールコードの授受を行えるようになっている。ＣＰＵ１６１は、ＲＯＭ１６２およびＲＡＭ１６３に格納されているプログラムを読み込んで実行することにより、記録装置１００全体を制御している。
【００２８】
図４は、記録装置１００の主なソフトウエア構成等を示す概略ブロック図である。
中央制御部１５０は、メモリ管理、タスク管理、入出力管理等の機能を有し、記録装置１００の動作全体を制御するためのプログラムである。具体的には、ＲＯＭ１６２に格納されているＯＳに実装されていて、ＣＰＵ１６１により実行される。
図３の各装置を制御するためのプラグラム、フラッシング駆動装置１６８を制御するフラッシング制御部１６８ａ、吸引ポンプ駆動装置１６７を制御する吸引ポンプ駆動制御部１６７ａ、回動アーム駆動装置１６６を制御する回動アーム駆動制御部１６６ａ、キャリッジ駆動装置１６９を制御するキャリッジ駆動制御部１６９ａ、用紙搬送装置１７０を制御する用紙搬送制御部１７０ａ等もＲＯＭ１６３に格納されている。これらのハードウェア制御プログラムは、たとえばデバイスドライバとして実装されている。
また、図２に示す記録ヘッド１１０のノズルプレート１１１がキャッピング手段１２０で覆われていない非被覆時間を計測する非被覆時間計測手段である例えば、計時装置１７２を制御する計時制御部１７２ａも配置されている。
【００２９】
データ記憶部１５２は、たとえばＲＡＭ１６３の記憶領域の一部分であり、中央制御部１５０等の各プログラムが処理を行うために必要なデータがあらかじめ格納されている。また、各プログラムが取得または算出したデータもここに格納される。
非被覆時間の一例である今回印刷時間は１７４は、今回の印刷開始から印刷終了までに経過した時間を示す情報である。
計時制御部１７２ａは、計時装置１７２から取得した今回印刷時間１７４をデータ記憶部１５２に格納する。格納が行われる際に、今回印刷時間１７４が既に存在している場合には、上書きして更新される。つまり、今回印刷時間１７４は、直近の印刷に関する１個だけがデータ記憶部１５２に格納されている。この情報は、通算印刷時間算出部１７６が通算印刷時間１７５を算出するために使用される。
通算印刷時間１７５は、フラッシング駆動装置１６８（図２参照）がインク吸収材１２３にインクの補充を行ってからの通算の印刷時間を示す情報である。この情報は、フラッシング制御部１６８ａが、今回の印刷動作の終了後にフラッシングを行うか否かを判断するため、また、フラッシングを行う場合には吐出するインクの量を算出するために使用される。
【００３０】
基準フラッシング量１８０およびフラッシング量算出係数１８４は、フラッシング量算出部１７８がフラッシング量を算出するために用いるデータである。基準時間１８２は、フラッシング量算出部１７８が印刷終了後のフラッシングを行うか否かを、通算印刷時間１７５と比較して判断するための情報である。基準フラッシング量１８０、基準時間１８２、およびフラッシング量算出係数１８４はインクジェット式記録装置１００の製造時にＲＯＭ１６２にあらかじめ組み込まれている。これら３個の情報の詳細については後述する。
【００３１】
通算非被覆時間算出手段の一例である通算印刷時間算出部１７６は、印刷動作が終了するたびに、データ記憶部１５２に格納されている通算印刷時間１７５に今回印刷時間１７４を加算して新たな通算印刷時間１７５を算出する。ただし、印刷の終了後にフラッシングが行われた場合には、通算印刷時間算出部１７６は、通算印刷時間１７５を「０」にリセットする。通算印刷時間算出部１７６は、算出した通算印刷時間１７５をデータ記憶部１５２に格納する。
【００３２】
補充量算出手段の一例であるフラッシング量算出部１７８は、印刷動作の終了時において通算印刷時間１７５が基準時間１８２を上回っている場合に、データ記憶部１５２に格納されている通算印刷時間１７５、基準フラッシング量１８０およびフラッシング量算出係数１８４に基づいて、今回のフラッシング量を算出する。
図５は、キャップ部材１２２がノズルプレート１１１から離れている状態（以下キャップ開放状態という）下で、インク吸収材１２３から蒸発するインクの量（Ｆ）を通算印刷時間１７５（Ｔ）の関数として表したグラフである。単位時間当たりの蒸発量は、フラッシングが行われた直後は大きいが、通算印刷時間の増加とともに減少する。すなわち、蒸発量曲線２１０は、対数関数的な形状を示す。
基準時間１８２（ｔ０）は、たとえば蒸発量曲線の勾配が小さくなり、単位時間当たりの蒸発量を一定とみなしても実用上差し支えなくなる時間を適宜選択する。このｔ０に相当する蒸発量Ｆ０を基準フラッシング量１８０とする。また、基準時間ｔ０における蒸発量曲線２１０の接線２２０の勾配θの正接（ｔａｎθ）を、フラッシング量算出係数１８４（α）とする。
このような定義の下、フラッシング量算出部１７８は、通算印刷時間がｔ２（ｔ２はｔ０以上）の場合のフラッシング量Ｆ２を、
Ｆ２＝Ｆ０＋α（ｔ２−ｔ０）・・・（式１）
の算式で算出する。
すなわち、基準フラッシング量Ｆ０は、基準補充量の一例であり、基準時間に液体保持手段の一例であるインク吸収材１２３から蒸発すると予想されるインクの量である。式１の右辺第２項は、加算補充量の一例であり、通算非被覆時間の一例である通算印刷時間ｔ２と基準時間ｔ０の差に係数αを乗じた数値である。また、αは蒸発量曲線２１０の基準時間Ｆ０における接線の傾きに基づいて定められている。
【００３３】
フラッシング制御部１６８ａは、印刷の終了時において通算印刷時間１７５が基準時間１８０以上となっている場合に、図３のフラッシング駆動装置１６８を制御してフラッシング量算出部１７８が算出したフラッシング量のインクをインク吸収材１２３にフラッシングさせる。
【００３４】
上述のように通算印刷時間が基準時間以上の場合にのみフラッシングを行うようにすることによって、印刷終了のたびにフラッシングを行う場合に比べて、フラッシングに使用するインクの総量を大幅に削減することができる。
たとえば、キャップ開放時間が図５のｔ１である印刷を５回行ったとする。ここでｔ１はｔ２の５分の１の時間である。通算印刷時間はｔ２となる。仮に、印刷終了のたびにフラッシングを行い、また、その際のフラッシング量を蒸発量曲線２１０から直接求めた場合には、図５のＦ１の５倍の量のインクをフラッシングのために消費することになる。これに対し、インクジェット式記録装置１００によれば、上述のように、通算印刷時間がｔ２の場合には、１回だけフラッシングが行われフラッシング量は図５のＦ２である。Ｆ２がＦ１の５倍よりも小さいのは、図５から明らかである。
【００３５】
次に、記録装置１００の動作等について説明する。
図６は本実施の形態の記録装置１００の動作等を示す概略フローチャートである。
印刷が開始されると、計時制御部１７２ａは、今回の印刷時間を計測するための印刷タイマを０にリセットからして時間の計測を開始する（ＳＴ１）。計時制御部１７２ａは、印刷が終了するまで時間の計測を継続する（ＳＴ２の判定がＮｏ、ＳＴ２に戻る）。印刷が終了すると、計時制御部１７２ａは、時間計測を終了し（ＳＴ３）、今回印刷時間１７４をデータ記憶部１５２に格納する（ＳＴ４）。以上のＳＴ１からＳＴ４の工程は、非被覆時間計測工程の一例である。
通算印刷時間算出部１７６は、データ記憶部１５２に格納されている通算印刷時間１７５に今回印刷時間１７４を加算して新たな通算印刷時間１７５を算出し、データ記憶部１５２に格納する（ＳＴ４、通算非被覆時間算出工程の一例）。
フラッシング量算出部１７８は、通算印刷時間１７５が基準時間１８２以上か否かを判断する（ＳＴ６）。通算印刷時間１７５が、基準時間１８２以上である場合には、式１にしたがって、今回のフラッシング量を算出する（ＳＴ６の判定がＹｅｓ、ＳＴ７、補充量算出工程の一例）。フラッシング量が算出されると、フラッシング制御部１６８ａの制御の下、フラッシング駆動装置１６８がフラッシングを行いインク吸収材１２３にインクを補充する（ＳＴ８、液体補充工程の一例）。フラッシングが終了すると、通算印刷時間算出部１７６は、データ記憶部１５２に格納されている通算印刷時間１７５を０にリセットする（ＳＴ９）。
印刷終了時に通算印刷時間１７５が基準時間１８２未満である場合には、ＳＴ７およびＳＴ８の工程は行わずに終了する。（ＳＴ６の判定がＮｏ）。
【００３６】
このように、記録装置１００の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法によれば、フラッシング駆動装置１６８は、通算印刷時間が蒸発量曲線に基づいて定められた基準時間以上となりインク吸収材１２３に保持されているインクの残りが少なくなったときにはじめてインクのフラッシングを行う。そのため、必ずしも必要でないインクのフラッシングを行ってインクを浪費することがない。
また、フラッシング量算出部１７６が算出するフラッシング量は、蒸発量曲線２１０に基づいて定められた基準フラッシング量１８０と通算印刷時間１７５および基準時間１８２における蒸発量曲線２１０の勾配に基づいて定められた加算フラッシング量の和となっているから、フラッシング量はインク吸収材１２３から蒸発したインクの量に近い値となる。そのため、必要以上の量のインクをフラッシングして浪費することがない。
さらに、フラッシング量算出部はデータ記憶部に格納されている通算印刷時間、基準フラッシング量、基準時間およびフラッシング量算出係数というたった４個の数値のみに基づいて、フラッシング量を算出する。そのため、たとえばインク蒸発量曲線全体の形状を表すデータのような、インク蒸発量を予想するための大量のデータを記憶部に格納しておく必要がなく、従来より大容量の記憶装置を必要とすることがない。
【００３７】
（第２の実施の形態）
本実施の形態に係る記録装置３００の構成及び動作等は、上述の第１の実施の形態の記録装置１００と多くの部分が共通するので、共通する部分は同一符号等とし、以下相違点について説明する。
【００３８】
記録装置３００が記録装置１００と異なるのは、フラッシング量算出部３２０によるフラッシング量の算出方法を通算印刷時間に応じて変えていることである。そのため、フラッシング量算出係数３００の内容も、記録装置１００とは異なっている。
図７は、記録装置３００のソフトウェア構成を示す概略図である。フラッシング量情報３１０は、第１区間の係数３１０ａと第２区間の係数３１０ｂを含んでいる。これら２つの係数には、対象区間の上限と下限も同時に記録されている。図８は、フラッシング量算出係数３１０の一例を示す概略図である。ひとつの区間につき、区間番号、区間の下限時間、区間の上限時間、その区間の算出係数の４個の数値が一組のデータとして記録されている。
【００３９】
図９は、フラッシング量算出部３２０の動作を説明するための概略図である。この例の蒸発量曲線３３０は、図５の蒸発量曲線２１０を折れ線で近似したものとなっている。そして、通算印刷時間が基準時間ｔ０以上ｔ３未満の区間を第１区間、ｔ３以上ｔ４未満の区間を第２区間、ｔ４以上の区間を第３区間と呼ぶことにする。第３区間では、蒸発量は飽和に近づき蒸発量曲線の勾配は０に近くなるため、この例では水平な線分３３６で近似してある。
印刷動作の終了時において、通算印刷時間１７５（この段落では以下「ｔ」と記す）が、第１の区間にある場合には、フラッシング量算出部３２０は、フラッシング量を
Ｆ＝Ｆ０＋α１（ｔ−ｔ０）・・・（式２）
で算出する。ここでα１は、蒸発量曲線３３０の第１区間における勾配θ１の正接である。
印刷動作の終了時において、ｔが、第２区間にある場合には、フラッシング量算出部３２０は、フラッシング量を
Ｆ＝Ｆ０＋α１（ｔ３−ｔ０）＋α２（ｔ−ｔ３）・・・（式３）
で算出する。ここでα２は、蒸発量曲線３３０の第２の区間における勾配θ２の正接である。式３の右辺第１項は基準補充量の一例であり、第２項と第３項の和は、加算補充量の一例である。なお、式３を簡単にするとＦ＝Ｆ３＋α２（ｔ−ｔ３）と書くことができる。
印刷動作の終了時において、ｔが、第３区間にある場合には、フラッシング量算出部３２０は、フラッシング量をＦ４という一定値とする。
たとえば、ｔが２４０（分）の場合はｔが第２区間内にあるから、フラッシング量は、Ｆ＝９００＋０．６７×（２４０−１８０）＝９４０（ｍｇ）となる。仮に、式２によりフラッシング量を求めるとＦ＝８００＋１．８３×（２４０−１２０）＝１０２０（ｍｇ）となる。蒸発量曲線２１０は上に凸な曲線であるから基準時間における接線の傾きθ（図５参照）は、図９のθ１よりも大きい。そのため、第１実施形態の式１でフラッシング量を算出すると１０２０（ｍｇ）よりもさらに大きくなる。このことは、ｔが第３区間内にある場合でも同様である。すなわち、通算印刷時間が第２の区間または第３の区間にある場合には、フラッシング量が記録装置１００よりもさらに少なくなる。
なお、本段落の説明および図９の中の数値は一例であり、これとは異なる数値であってもよい。また、区間の数も３とは限らず２以上であればいくつでもよい。
【００４０】
次に、記録装置３００の動作例について説明する。図１０は、記録装置３００の動作等を示す概略フローチャートである。
印刷の開始から通算印刷時間を算出してデータ記憶部１５２に格納するまでの動作（ＳＴ１からＳＴ５）は、図６の記録装置１００の場合と同様である。
通算印刷時間１７５が基準時間１８２（ｔ０）よりも小さい場合には、記録装置１００と同様に、フラッシング量の算出およびフラッシングの実行は行わずに終了する（ＳＴ６の判定がＮｏ）。
通算印刷時間がｔ０以上かつｔ３未満、すなわち通算印刷時間が第１区間内である場合には、式２に従ってフラッシング量を算出する（ＳＴ１１の判定がＮｏ、ＳＴ１３）。そして、記録装置１００と同様に、フラッシングの実行（ＳＴ８）および通算印刷時間のリセット（ＳＴ９）を行い終了する（以下、ＳＴ８およびＳＴ９の２工程をまとめて「後処理工程」と記す。）。
通算印刷時間がｔ３以上かつｔ４未満の、すなわち通算印刷時間が第２区間内である場合には、式３に従ってフラッシング量を算出する（ＳＴ１１の判定がＹｅｓ、ＳＴ１２の判定がＮｏ、ＳＴ１４）。そして、後処理工程を行い終了する。
通算印刷時間がｔ４以上の場合、すなわち通算印刷時間が第３区間内である場合には、フラッシング量は、一定値Ｆ４（図９参照）とする（ＳＴ１２の判定がＹｅｓ、ＳＴ１５）。そして、後処理工程を行い終了する。
【００４１】
このように、通算印刷時間の区分に応じてフラッシング量を算出しているから、記録装置３００では、記録装置１００より一層フラッシングで消費されるインクの量を削減することができる。
【００４２】
本発明は、上述の実施の形態に限定されない。さらに、上述の各実施の形態は、相互に組み合わせて構成するようにしてもよい。また、本発明は、記録装置に限らず、プリンタ等の画像記録装置に用いられる記録ヘッド、液晶ディスプレイ等のカラーフィルタの製造に用いられる色材噴射ヘッド、有機ＥＬディスプレー、ＦＥＤ（面発光ディスプレー）等の電極形成に用いられる電極材噴射ヘッド、バイオチップ製造に用いられる生体有機物噴射ヘッド等の液体を吐出する液体噴射ヘッドを用いた液体噴射装置、精密ピペットとしての試料噴射装置等にも適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明の第１実施形態のインクジェット式記録装置を示す概略図である。
【図２】図１のキャリッジがホームポジションに移動し、キャッピング手段が記録ヘッドに当接した状態を示す概略図である。
【図３】図１の記録装置の主なハードウエア構成等を示す概略ブロック図である。
【図４】図１の記録装置の主なソフトウエア構成等を示す概略ブロック図である。
【図５】フラッシング量の算定方法を説明する概略図である。
【図６】図１の記録装置の動作等を示す概略フローチャートである。
【図７】本発明の第２実施形態の記録装置の主なソフトウエア構成等を示す概略ブロック図である。
【図８】フラッシング量算出係数の一例を示す概略図である。
【図９】フラッシング量の算定方法を説明する概略図である。
【図１０】本発明の第２実施形態の記録装置の動作等を示す概略フローチャートである。
【符号の説明】
【００４４】
１００、３００・・・インクジェット式記録装置、１０１・・・キャリッジ、１０２・・・キャリッジモータ、１０３・・・タイミングベルト、１０４・・・ガイド部材、１０５・・・プラテン、１０６・・・ブラックインクカートリッジ、１０７・・・カラー用インクカートリッジ、１２０・・・キャッピング手段、１２１・・・キャップホルダ、１２２・・・キャップ部材、１２３・・・インク吸収材、１２５・・・回動アーム、１２８・・・大気開放口、１３０・・・吸引ポンプ、１４０・・・ワイピング部材、１５０・・・中央制御部、１６０・・・バス、１６１・・・ＣＰＵ、１６２・・・ＲＯＭ、１６３・・・ＲＡＭ、１６４・・・入力装置、１６５・・・表示装置、１６６・・・回動アーム駆動装置、１６６ａ・・・回動アーム駆動制御部、１６７・・・吸引ポンプ駆動装置、１６７ａ・・・吸引ポンプ駆動制御部、１６８・・・フラッシング駆動装置、１６８ａ・・・フラッシング制御部、１６９・・・キャリッジ駆動装置、１６９ａ・・・キャリッジ駆動制御部、１７０・・・用紙搬送装置、１７０ａ・・・用紙搬送制御部、１７２・・・計時装置、１７２ａ・・・計時制御部、１７４・・・今回印刷時間、１７５・・・通算印刷時間、１７６・・・通算印刷時間算出部、１７８、３２０・・・フラッシング量算出部、１８０・・・基準フラッシング量、１８２・・・基準時間、１８４、３１０・・・フラッシング量算出係数、２００・・・記録用紙
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ターゲットに液体を吐出する液体噴射ヘッドのノズルに対しキャッピング手段を覆うように配置することで前記ノズルの乾燥を防止する液体噴射ヘッドの乾燥防止方法であって、
前記液体噴射ヘッドが、前記キャッピング手段に覆われていない時間を示す非被覆時間を計測する非被覆時間計測工程と、
液体補充手段が前記キャッピング手段の内部に配置された液体保持手段へ液体補充を行ってからの通算の前記非被覆時間を算出する通算非被覆時間算出工程と、
定数値である基準補充量に、前記通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量を加算して、前記液体補充手段が前記液体保持手段に補充する液体の量を算出する補充量算出工程と、
前記液体噴射ヘッドが前記ターゲットに前記液体の吐出を終了したときに、前記通算非被覆時間が基準時間以上である場合にのみ前記液体補充手段が前記液体保持手段へ液体補充を行う液体補充工程と
を有する特徴とする液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項２】
前記基準補充量は、前記通算非被覆時間が前記基準時間と等しい場合に、前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項３】
前記加算補充量は、前記通算非被覆時間と前記基準時間の差に係数を乗じた値であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項４】
前記係数は、前期非被覆時間と前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量との関係を示す蒸発量曲線の前記基準時間における接線の傾きに基づいて定められていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項５】
前記加算補充量は、前記非被覆時間と前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量との関係を示す蒸発量曲線を折れ線で近似したモデルに基づいて定められることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項６】
ターゲットに対して液体を吐出するノズルと、
前記ノズルが形成されるノズル形成部材と、を有する液体噴射ヘッドと、
前記ノズルを覆うように配置することが可能な構成となっているキャッピング手段と、
前記キャッピング手段内に配置される液体保持手段と、
前記液体保持手段に液体を補充する液体補充手段と、を有する液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドが、前記キャッピング手段に覆われていない時間を示す非被覆時間を計測する非被覆時間計測手段と、
前記液体補充手段が前記液体保持手段へ液体補充を行ってからの通算の前記非被覆時間を算出する通算非被覆時間算出手段と、
定数値である基準補充量に、前記通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量を加算して、前記液体補充手段が前記液体保持手段に補充する液体の量を算出する補充量算出手段と、を有し、
前記液体補充手段は、前記液体噴射ヘッドが前記ターゲットに前記液体の吐出を終了したときに、前記通算非被覆時間が前記基準時間以上である場合に前記液体保持手段へ液体補充を行うことを特徴とする液体噴射装置。
【請求項１】
ターゲットに液体を吐出する液体噴射ヘッドのノズルに対しキャッピング手段を覆うように配置することで前記ノズルの乾燥を防止する液体噴射ヘッドの乾燥防止方法であって、
前記液体噴射ヘッドが、前記キャッピング手段に覆われていない時間を示す非被覆時間を計測する非被覆時間計測工程と、
液体補充手段が前記キャッピング手段の内部に配置された液体保持手段へ液体補充を行ってからの通算の前記非被覆時間を算出する通算非被覆時間算出工程と、
定数値である基準補充量に、前記通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量を加算して、前記液体補充手段が前記液体保持手段に補充する液体の量を算出する補充量算出工程と、
前記液体噴射ヘッドが前記ターゲットに前記液体の吐出を終了したときに、前記通算非被覆時間が基準時間以上である場合にのみ前記液体補充手段が前記液体保持手段へ液体補充を行う液体補充工程と
を有する特徴とする液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項２】
前記基準補充量は、前記通算非被覆時間が前記基準時間と等しい場合に、前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項３】
前記加算補充量は、前記通算非被覆時間と前記基準時間の差に係数を乗じた値であることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項４】
前記係数は、前期非被覆時間と前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量との関係を示す蒸発量曲線の前記基準時間における接線の傾きに基づいて定められていることを特徴とする請求項３に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項５】
前記加算補充量は、前記非被覆時間と前記液体保持手段から蒸発すると予想される前記液体の量との関係を示す蒸発量曲線を折れ線で近似したモデルに基づいて定められることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射ヘッドの乾燥防止方法。
【請求項６】
ターゲットに対して液体を吐出するノズルと、
前記ノズルが形成されるノズル形成部材と、を有する液体噴射ヘッドと、
前記ノズルを覆うように配置することが可能な構成となっているキャッピング手段と、
前記キャッピング手段内に配置される液体保持手段と、
前記液体保持手段に液体を補充する液体補充手段と、を有する液体噴射装置であって、
前記液体噴射ヘッドが、前記キャッピング手段に覆われていない時間を示す非被覆時間を計測する非被覆時間計測手段と、
前記液体補充手段が前記液体保持手段へ液体補充を行ってからの通算の前記非被覆時間を算出する通算非被覆時間算出手段と、
定数値である基準補充量に、前記通算非被覆時間に基づいて定められた加算補充量を加算して、前記液体補充手段が前記液体保持手段に補充する液体の量を算出する補充量算出手段と、を有し、
前記液体補充手段は、前記液体噴射ヘッドが前記ターゲットに前記液体の吐出を終了したときに、前記通算非被覆時間が前記基準時間以上である場合に前記液体保持手段へ液体補充を行うことを特徴とする液体噴射装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−１９８９８１（Ｐ２００６−１９８９８１Ａ）
【公開日】平成１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１５４５２（Ｐ２００５−１５４５２）
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【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１８年８月３日（２００６．８．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１月２４日（２００５．１．２４）
【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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