液体噴射装置、メンテナンス方法
【課題】クリーニングに伴ってノズルから気泡が混入した場合であっても該気泡を排出することができる液体噴射装置、メンテナンス方法を提供する。
【解決手段】インクを噴射するノズル２３が形成された液体噴射ヘッド１８と、ノズル２３のクリーニングを行うメンテナンス装置１４と、ノズル２３から第１液量のインクを噴射した後、ノズル２３から第１液量よりも大きな第２液量のインクを噴射し、さらにその後第２液量よりも大きな第３液量のインクを噴射するように、液体噴射ヘッド１８を制御する制御部６０とを備える。
【解決手段】インクを噴射するノズル２３が形成された液体噴射ヘッド１８と、ノズル２３のクリーニングを行うメンテナンス装置１４と、ノズル２３から第１液量のインクを噴射した後、ノズル２３から第１液量よりも大きな第２液量のインクを噴射し、さらにその後第２液量よりも大きな第３液量のインクを噴射するように、液体噴射ヘッド１８を制御する制御部６０とを備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット式プリンターなどの液体噴射装置、液体噴射装置におけるメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体噴射装置の一つとして、インクジェット式プリンターが広く知られている。このプリンターでは、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に形成されたノズルから記録媒体にインク（液体）を噴射することにより印刷（記録）を施すようになっている。
【０００３】
こうしたプリンターにおいては、例えばインク中にノズルから気泡が混入した状態や、インクが増粘した状態で、そのようなインクを噴射すると、印刷した画像にドット抜けが生じてしまうことがある。そのため、このようなプリンターでは、ノズル形成面に形成された各ノズルをキャップで囲んだ状態で該キャップ内の圧力を低下させることにより、気泡が混入したり増粘したりしたインクを排出させるクリーニングを実行するようになっている。
【０００４】
また、ノズルからインクを噴射して印刷を行うプリンターでは、噴射時以外におけるノズルからのインクの漏出を抑制するために、ノズルから噴射可能なインクに負圧を付与している。そのため、クリーニングに伴ってキャップに排出された排出インク（排出液）が負圧により逆流して再びノズル内に混入してしまうことがある。そして、複数種類のインクが排出されたキャップから排出インクが逆流してノズル内に混入した状態で印刷を行うと、多数のノズルからなるノズル列において排出インクが混入したノズルと混入していないノズルとで色目が変化して印刷品質を低下させてしまうという問題があった。
【０００５】
これに対し、特許文献１のプリンターでは、クリーニング後にノズルから印刷とは無関係にインクを噴射する所謂フラッシングを行い、ノズル内に混入した排出インクをノズル外に排出した状態で印刷を行うことにより印刷品質の低下を抑制していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７４１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、クリーニングを行うと、インクのメニスカスが崩れて不安定な状態となるため、特許文献１のプリンターでは、まず通常のフラッシング時よりも小さなインク滴でインクを噴射する弱フラッシングを行うことによりメニスカスの安定を図り、その後に大きなインク滴でインクを噴射する通常フラッシングを行っていた。
【０００８】
しかし、特許文献１のように、通常フラッシング時よりも小さなインク滴でインクを噴射する弱フラッシングを行ったとしても、小さなインク滴ではメニスカスを十分に安定させることができないことがあった。そして、そのようにメニスカスが不安定な状態では、その後に続けて大きなインク滴でインクを噴射する通常フラッシングをしても、クリーニングに伴って混入した気泡を十分に排出することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリーニングに伴ってノズルから気泡が混入した場合であっても該気泡を排出することができる液体噴射装置、メンテナンス方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射するノズルが形成された液体噴射ヘッドと、前記ノズルのクリーニングを行うクリーニング手段と、前記ノズルから第１液量の液体を噴射した後、前記ノズルから前記第１液量よりも大きな第２液量の液体を噴射し、さらにその後、前記第２液量よりも大きな第３液量の液体を噴射するように、前記液体噴射ヘッドを制御する制御手段とを備える。
【００１１】
この構成によれば、ノズルからまず第１液量の液体が噴射されることにより、クリーニングに伴って崩れたメニスカスの回復が図られる。しかし、第１液量は小さいため、第１液量の液体を噴射するだけではメニスカスを安定させるには不十分であることもある。そこで、第１液量よりも大きな第２液量の液体がさらに噴射されることにより、メニスカスが整えられつつ、ノズル内に混入していた気泡の排出が図られる。しかし、第２液量の液体を噴射しても、気泡がノズル内に残ってしまうことがあるため、さらに第２液量よりも大きい第３液量の液体が噴射されることにより、ノズル内の気泡が排出される。したがって、クリーニングに伴ってノズルから気泡が混入した場合であっても該気泡を排出することができる。
【００１２】
本発明の液体噴射装置において、前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量、前記第２液量、前記第３液量での液体の噴射を複数回実行させる。
ノズルから混入して内部まで入り込んだ気泡は、大きな液量の液体の噴射によってさらに引き込まれてしまう虞がある。その点、この構成によれば、先の噴射によって気泡が内部まで入り込んでしまった場合であっても、液量が次第に大きくなる第１液量、第２液量、第３液量での液体の噴射を続けて行うことにより、気泡をノズルの開口付近まで移動させて排出することができる。
【００１３】
本発明の液体噴射装置において、前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量の液体を第１周波数で噴射させ、前記第２液量の液体を前記第１周波数よりも高い第２周波数で噴射させ、前記第３液量の液体を前記第２周波数よりも高い第３周波数で噴射させる。
【００１４】
メニスカスが崩れた状態において高周波数で液体を噴射させると、さらにメニスカスを崩してしまう虞がある。その点、この構成によれば、第１液量、第２液量、第３液量の液体を順に噴射してメニスカスを徐々に安定させると共に、メニスカスの安定に合わせて徐々に周波数を高くするため、メニスカスの崩れを抑制しつつ液体を噴射することができる。
【００１５】
本発明の液体噴射装置において、前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量、前記第２液量での液体の噴射を実行させた後、前記第２液量、前記第３液量での液体の噴射を実行させる。
【００１６】
この構成によれば、第１液量、第２液量、第３液量での液体の噴射のうち、メニスカスの安定化が最も期待できる第２液量での液体の噴射を連続させつつ、第１液量から第２液量、第２液量から第３液量へと噴射される液体の液滴の大きさを変化させるので、メニスカスを安定させつつ気泡を効率よく除去することができる。
【００１７】
本発明のメンテナンス方法は、液体噴射ヘッドに形成されて液体を噴射するノズルのクリーニングを行うクリーニング段階と、前記ノズルから第１液量の液体を噴射させる第１の噴射段階と、前記ノズルから前記第１液量よりも大きな第２液量の液体を噴射させる第２の噴射段階と、前記ノズルから前記第２液量よりも大きな第３液量の液体を噴射させる第３の噴射段階とを備える。
【００１８】
この構成によれば、上記液体噴射装置に係る発明と同様の作用効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態におけるプリンターの概略構成を示す断面図。
【図２】クリーニング時の液体噴射ヘッド及びキャップの模式断面図。
【図３】クリーニング時の液体噴射ヘッド及びキャップの模式断面図。
【図４】ワイピング時の液体噴射ヘッドの模式断面図。
【図５】フラッシング時の液体噴射ヘッド及びキャップの模式断面図。
【図６】フラッシングの種類を示す表。
【図７】（ａ）は弱フラッシング時のノズルの模式断面図、（ｂ）は中フラッシング時のノズルの模式断面図、（ｃ）は強フラッシング時のノズルの模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、単に「プリンター」という）に具体化した実施形態を図１〜図７を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、図１中に矢印で示すように、鉛直方向における重力方向を下方向、反重力方向を上方向とする。また、鉛直方向と交差する方向であって、プリンターに給送された用紙が画像の形成時において搬送される搬送方向を前方向、その搬送方向の反対方向を後方向とする。さらに鉛直方向および搬送方向の双方と交差する方向であって液体噴射ヘッドが往復移動する方向すなわち走査方向を、前方から見て、それぞれ右方向、左方向と呼ぶことにする。
【００２１】
図１に示すように、液体噴射装置としてのプリンター１１の本体ケース１２内には、媒体となる用紙Ｐに対してインク（液体）を噴射して印刷（記録）を施す記録部１３と、クリーニング手段としてのメンテナンス装置１４が左右方向に並ぶように収容されている。また、本体ケース１２内には、左右方向に延びる棒状のガイド軸１５と、用紙Ｐを支持する支持台１６とが収容されている。
【００２２】
記録部１３は、ガイド軸１５に左右方向への往復移動可能な状態で支持されたキャリッジ１７と、キャリッジ１７の下面側に支持された液体噴射ヘッド１８とを備える。キャリッジ１７は、図示しない駆動機構により、左右方向に往復移動するようになっている。なお、本実施形態においては、本体ケース１２内の右端側をホームポジション側とするとともに、ホームポジション側から印刷領域となる左側に向かう左方向を移動方向Ｘとして図示している。
【００２３】
キャリッジ１７には、インクを収容したインクカートリッジ１９が着脱可能に装着されるとともに、液体噴射ヘッド１８側となる下流側に向けてインクを供給するインク供給路２０が設けられている。インクカートリッジ１９及びインク供給路２０は、インクの色数等（本実施形態では４色）に対応して複数設けられている。
【００２４】
液体噴射ヘッド１８には、各インク供給路２０を通じて供給されたインクを噴射する複数のノズル２３が設けられているとともに、液体噴射ヘッド１８の下面側からなるノズル形成面２４には、ノズル２３のノズル開口２５が形成されている。また、支持台１６上には、図示しない搬送機構によって後方から前方に向けて用紙Ｐが搬送される。そして、キャリッジ１７が移動方向Ｘに沿って直線移動（走査）しながら、ノズル２３から支持台１６上の用紙Ｐにインク滴を噴射することにより、印刷（記録）が行われるようになっている。
【００２５】
なお、液体噴射ヘッド１８においては、各色に対応するノズル２３が移動方向Ｘに沿って配置されるとともに、同一色のインクを噴射する複数のノズル２３が用紙Ｐの搬送方向と一致するノズル列方向Ｙに沿って延びるノズル列Ｎ（図２参照）を形成している。すなわち、液体噴射ヘッド１８には、複数のノズル２３からなるノズル列Ｎが複数列設けられている。そして、キャリッジ１７の走査毎にノズル列Ｎの長さに対応する幅の印刷が行われるとともに、間欠的に用紙Ｐが搬送されるようになっている。
【００２６】
次に、液体噴射ヘッド１８の構成について詳述する。
図１の一部拡大断面図に示すように、液体噴射ヘッド１８は、上下方向に積層された流路形成部材４０、振動板４１、流路形成部材４２及びノズルプレート４３を備えている。
【００２７】
流路形成部材４０には、リザーバー４４と、収容室４５とが形成されているとともに、リザーバー４４内にインクカートリッジ１９から供給されたインクを流入させるための流入孔４６が形成されている。また、振動板４１には、リザーバー４４内のインクを各ノズル２３に向けて供給する複数の流出孔４７が設けられている。
【００２８】
図２に示すように、リザーバー４４は、インクを一時貯留するために一方向（ノズル列方向Ｙ）に沿って延びるように設けられている。そして、流入孔４６は、リザーバー４４のノズル列方向Ｙにおける中央付近に設けられているとともに、複数の流出孔４７はノズル列方向Ｙに沿って並ぶように配置されている。なお、図２においては、簡略化のため、それぞれノズル列Ｎを構成するノズル２３の数を省略して図示している。
【００２９】
図１に示すように、流路形成部材４２には、流出孔４７を通じてリザーバー４４と連通するキャビティ４８が形成されている。また、収容室４５内において振動板４１の上面側には、キャビティ４８の上方となる位置に圧電素子４９が配設されている。
【００３０】
また、ノズルプレート４３にはキャビティ４８と連通するノズル２３が貫通形成されている。すなわち、キャビティ４８は、リザーバー４４からノズル２３に向けて分岐するように形成されている。そして複数のノズル２３は、リザーバー４４、流出孔４７、キャビティ４８を介してそれぞれ連通している。
【００３１】
また、液体噴射ヘッド１８のノズル形成面２４は、ノズルプレート４３の下面（底面）によって構成されている。すなわち、複数のノズル２３のノズル開口２５は、一平面としてのノズル形成面２４上に並ぶように配置されている。
【００３２】
なお、ノズル２３には、インクカートリッジ１９に設けられた弁（図示略）により、負圧が付与された状態のインクが供給されるようになっている。そのため、インクはノズル２３からの漏出が抑制されてノズル２３内に保持され、ノズル開口２５の付近にメニスカスＭを形成するようになっている。なお、メニスカスＭとは、毛細管現象によってインクの中央部がノズル開口２５から見て凹面形状をなすように盛り上がってできる曲面のことである。
【００３３】
また、振動板４１は上下方向に振動可能に貼り付けられているとともに、圧電素子４９は駆動信号を受けて伸縮することで、振動板４１を上下方向に振動させるようになっている。また、振動板４１が上下方向に振動すると、キャビティ４８の容積が拡縮するようになっている。そして、キャビティ４８の容積が縮小されると、キャビティ４８内のインクがノズル２３からインク滴として噴射されるようになっている。
【００３４】
なお、本実施形態では、圧電素子４９に対して３種類の電気信号が印加され、該電気信号に応じて振動板４１の振動態様を変化させることにより第１〜第３液量のインク滴がそれぞれ噴射されるようになっている。ただし、第２液量は第１液量よりも大きく、且つ第３液量よりも小さいものとする（第１液量＜第２液量＜第３液量）。
【００３５】
そして、ノズル２３からインク滴が噴射されると、ノズル２３内にはキャビティ４８内から毛管力によってインクが補充される。すなわち、各インクカートリッジ１９からインク供給路２０を通じて液体噴射ヘッド１８に供給されたインクはリザーバー４４に一時貯留され、リザーバー４４から流出孔４７及びキャビティ４８を通じて各ノズル２３に供給されるようになっている。
【００３６】
次に、メンテナンス装置１４について説明する。
図１に示すように、メンテナンス装置１４は、キャップ５０と、キャップ５０を移動させるための移動機構５１と、廃液タンク５２と、廃液チューブ５３ａと、吸引ポンプ５３と、ワイパー部材５４とを備えている。なお、廃液チューブ５３ａはキャップ５０と廃液タンク５２とを接続するとともに、その途中位置には吸引ポンプ５３が設けられている。
【００３７】
ワイパー部材５４は、移動機構５１によってノズル形成面２４に当接するワイピング位置まで上昇移動することが可能となっている。そして、ワイパー部材５４をワイピング位置に移動させた状態でキャリッジ１７を移動させることで、液体噴射ヘッド１８のノズル形成面２４をワイピング（払拭）するようになっている。
【００３８】
図２に示すように、キャップ５０は、上側が開口した有底箱状をなし、その開口部５０ａがノズル形成面２４に当接（キャッピング）することにより、ノズル２３を囲む空間ＲＳが形成されるようになっている。また、キャップ５０の内底部には、廃液チューブ５３ａの上流端が開口するとともに、側壁部５０ｂには、空間ＲＳを大気に連通させるための大気開放弁５５が設けられている。そして、キャップ５０は、移動機構５１によって上下方向に移動されることにより、液体噴射ヘッド１８のノズル形成面２４に当接する当接位置と、ノズル形成面２４から離間した非当接位置（最下位置）との間を移動するようになっている。
【００３９】
また、図１に示すように、プリンター１１は、プリンター１１の稼動状態を統括制御する制御手段としての制御部６０を備えている。なお、制御部６０は、圧電素子４９（液体噴射ヘッド１８）、移動機構５１、吸引ポンプ５３、大気開放弁５５の駆動を制御し、キャッピング、クリーニング及びワイピングなどのメンテナンス動作を実行するようになっている。
【００４０】
次に、メンテナンス装置１４が液体噴射ヘッド１８のメンテナンスを行う場合の作用について図２〜図７に基づいて説明する。
なお、キャリッジ１７は、印刷が終了すると、支持台１６上の印刷領域から右方に移動して、メンテナンス装置１４の上方となるホームポジションに停止する。そして、大気開放弁５５が閉弁された状態（図２では塗りつぶし表示）でキャップ５０が当接位置に位置してノズル２３を囲むようになっている。
【００４１】
さて、図２に示すように、メンテナンス動作が実行されると、制御部６０は、吸引ポンプ５３を駆動して空間ＲＳ内の空気を吸引して該空間ＲＳ内に負圧を生じさせた後、吸引ポンプ５３の駆動を停止する（クリーニング段階）。すると、ノズル２３からは、ドット抜けの要因となる気泡や増粘インクがキャップ５０内に排出されるとともに、インクの排出に伴って空間ＲＳの負圧が徐々に解消されてインクの排出が停止する。
【００４２】
そして、キャップ５０内にインクが排出されると、図３に示すように、制御部６０は、大気開放弁５５を開弁し（図３では白抜き表示）、再び吸引ポンプ５３を駆動する。すると、キャップ５０内には大気開放弁５５を介して空気が吸い込まれるとともに、排出インクが廃液チューブ５３ａを介して廃液タンク５２に排出され、キャップ５０内の負圧も解消される。
【００４３】
ところで、ノズル２３内に存在するインクにはインクカートリッジ１９側から負圧が付与されている。そのため、例えば図２に示すように、キャップ５０内に排出された排出液としての排出インクがノズル開口２５に接触すると共に、そのときのインクカートリッジ１９側からの負圧力が廃液タンク５２側からの吸引圧よりも強い場合には、排出インク（図２では排出インクを網掛け表示）が気泡と共にノズル２３内にキャップ５０内から逆流して混入し、メニスカスＭを崩してしまうことがある。
【００４４】
さらに、図４に示すように、制御部６０はクリーニングを実行すると、続いて移動機構５１を制御してワイパー部材５４をワイピング位置に移動させるとともに、キャリッジ１７を移動方向Ｘに移動させる。するとワイパー部材５４はノズル形成面２４を払拭（ワイピング）し、ノズル形成面２４に付着した排出インクなどを除去する。
【００４５】
なお、ワイピングを行うことにより、ノズル形成面２４に付着していた排出インクがノズル開口２５から押し込まれ、ノズル２３内に排出インクと気泡が混入するとともに、メニスカスＭを崩してしまうことがある。
【００４６】
そこで、制御部６０は、移動機構５１を制御してキャップ５０を当接位置と非当接位置との間となるフラッシング位置（図５参照）に移動させる。さらに、制御部６０は、圧電素子４９を制御して全てのノズル２３からインクを噴射させる弱フラッシング、中フラッシング、強フラッシングを順に実行する。
【００４７】
なお、本実施形態では、図６に示すように、弱フラッシングでは、第１周波数（本実施形態では一例として１．４４ｋＨｚ）でノズル２３から第１液量の場合の重量（本実施形態では一例として５ｎｇ）のインク滴を１０００回噴射させる。そして、中フラッシングでは、第２周波数（本実施形態では一例として５．１３ｋＨｚ）でノズル２３から第２液量の場合の重量（本実施形態では一例として８ｎｇ）のインク滴を３０００回噴射させる。さらに強フラッシングでは、第３周波数（本実施形態では１７．２８ｋＨｚ）でノズル２３から第３液量の場合の重量（本実施形態では一例として２０ｎｇ）のインク滴を４８００回噴射させる。すなわち、中フラッシングは、弱フラッシングよりも高い周波数でインクを噴射するのに対し、強フラッシングよりも低い周波数でインクを噴射するようになっている（第１周波数＜第２周波数＜第３周波数）。
【００４８】
したがって、図７（ａ）に示すように、メンテナンス（クリーニング、ワイピング）が行われた状態において、まず弱フラッシングを実行すると、ノズル２３からは第１液量のインク滴が第１周波数で噴射される（第１の噴射段階）。すなわち、ノズル２３からは、中フラッシングや強フラッシングに比べて低周波数で小液量のインク滴が噴射される。そのため、ノズル２３内に混入した排出インクや気泡は排出されにくいものの、メニスカスＭが崩れた状態でインクを噴射しても噴射したインクの飛行曲がりやミストの発生が抑制された状態で徐々にメニスカスＭの崩れが整えられる。
【００４９】
続いて、図７（ｂ）に示すように、弱フラッシングを実行した後、続いて中フラッシングを実行する（第２の噴射段階）。すなわち、弱フラッシングによってメニスカスＭの崩れが若干整えられているため、第１液量よりも大きな第２液量のインク滴を第１周波数よりも高い第２周波数で噴射してもインクの噴射に伴うメニスカスＭの崩れは抑制される。したがって、中フラッシングによってメニスカスＭをさらに整えつつ、弱フラッシングに比べて効率よく排出インク及び気泡が排出される。
【００５０】
さらに図７（ｃ）に示すように、中フラッシングを実行した後、続いて強フラッシングを実行する（第３の噴射段階）。すると、中フラッシングによってメニスカスＭの崩れがさらに整えられているため、第２液量よりも大きな第３液量のインク滴を第２周波数よりも高い第３周波数で噴射してもインクの噴射に伴うメニスカスＭの崩れは抑制される。したがって、噴射したインクの飛行曲がりやミストの発生が抑制された状態で排出インク及び気泡が排出されるとともに、メニスカスＭが安定して印刷が可能な状態となる。
【００５１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）弱フラッシングを行ってノズル２３からまず第１液量のインク（インク滴）が噴射されることにより、クリーニングに伴って崩れたメニスカスＭの回復が図られる。しかし、第１液量は小さいため、第１液量のインクを噴射するだけではメニスカスＭを安定させるには不十分であることもある。そこで、中フラッシングを行って第１液量よりも大きな第２液量のインクがさらに噴射されることにより、メニスカスＭを整えつつ、ノズル２３内に混入した気泡の排出を図ることができる。しかし、第２液量のインクを噴射しても、気泡がノズル２３内に残ってしまうことがあるため、強フラッシングを行ってさらに第２液量よりも大きな第３液量のインクを噴射することにより、ノズル２３内の気泡を排出することができる。したがって、クリーニングに伴ってノズル２３から気泡が混入した場合であっても該気泡を排出することができる。
【００５２】
（２）メニスカスＭが崩れた状態において高周波数（第３周波数）で液体を噴射させると、さらにメニスカスＭを崩してしまう虞がある。その点、第１液量、第２液量、第３液量のインクを順に噴射してメニスカスＭを徐々に安定させると共に、メニスカスＭの安定に合わせて徐々に周波数を高くするため、メニスカスＭの崩れを抑制しつつインクを噴射することができる。
【００５３】
（３）１回の噴射で噴射されるインク滴の大きさを徐々に大きくすることにより、メニスカスＭを徐々に安定させることができる。したがって、メニスカスＭが崩れた状態で液量の大きなインクを噴射すると噴射されたインクに飛行曲がりが生じてしまうが、メニスカスＭが徐々に安定するのに合わせてインク滴の大きさを徐々に大きくすることにより、飛行曲がりの発生を抑制することができる。
【００５４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、弱フラッシング、中フラッシング、強フラッシングの各フラッシングでインクを噴射する際の周波数は、弱フラッシング時のインク滴の大きさ＜中フラッシング時のインク滴の大きさ＜強フラッシング時のインク滴の大きさを満足できる範囲ならば、実施形態に一例として記載した周波数に限定されるものではない。
【００５５】
・上記実施形態において、弱フラッシング、中フラッシング、強フラッシングからなるフラッシング処理を複数回繰り返して実行させてもよい。ノズル２３から混入して内部まで入り込んだ気泡は、大きな液量のインクの噴射によってさらに引き込まれてしまう虞がある。その点、フラッシング処理を複数回実行することにより、先の噴射によって気泡が内部まで入り込んでしまった場合であっても、液量が次第に大きくなる第１液量、第２液量、第３液量でのインクの噴射を続けて行うことにより、気泡をノズル２３のノズル開口２５付近まで移動させて排出することができる。
【００５６】
・上記実施形態において、第１液量、第２液量でのインク滴の噴射を実行した後、第２液量、第３液量でのインク滴の噴射を実行することにより、第１液量、第２液量、第３液量でのインクの噴射を行うようにしてもよい。この場合には、第１液量、第２液量、第３液量でのインクの噴射のうち、メニスカスの安定化が最も期待できる第２液量でのインクの噴射を連続させつつ、第１液量から第２液量、第２液量から第３液量へと噴射されるインクのインク滴の大きさを変化させるので、メニスカスを安定させつつ気泡を効率よく除去することができる。
【００５７】
・上記実施形態において、フラッシングの種類を４種類以上としてもよい。そして、例えば、噴射するインクの液量が小さい順に、第１フラッシング、第２フラッシング、第３フラッシング、第４フラッシングとすると、第１フラッシング、第２フラッシング、第３フラッシングを実行した後に、第２フラッシング、第３フラッシング、第４フラッシングを行うようにしてもよい。
【００５８】
・上記実施形態において、フラッシング処理の途中に待機時間を設定してもよい。例えば、弱フラッシング、中フラッシングを行った後に待機し、さらに中フラッシング、強フラッシングを行うようにしてもよい。また、弱フラッシング、中フラッシング、強フラッシングの合間に待機時間を設定してもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンター１１に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に具体化してもよい。例えば微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルタ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又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。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噴射する液体噴射装置、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噴射する液体噴射装置、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噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１１…プリンター（液体噴射装置）、１４…メンテナンス装置（クリーニング手段）、１８…液体噴射ヘッド、２３…ノズル、６０…制御部（制御手段）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えばインクジェット式プリンターなどの液体噴射装置、液体噴射装置におけるメンテナンス方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、液体噴射装置の一つとして、インクジェット式プリンターが広く知られている。このプリンターでは、記録ヘッド（液体噴射ヘッド）に形成されたノズルから記録媒体にインク（液体）を噴射することにより印刷（記録）を施すようになっている。
【０００３】
こうしたプリンターにおいては、例えばインク中にノズルから気泡が混入した状態や、インクが増粘した状態で、そのようなインクを噴射すると、印刷した画像にドット抜けが生じてしまうことがある。そのため、このようなプリンターでは、ノズル形成面に形成された各ノズルをキャップで囲んだ状態で該キャップ内の圧力を低下させることにより、気泡が混入したり増粘したりしたインクを排出させるクリーニングを実行するようになっている。
【０００４】
また、ノズルからインクを噴射して印刷を行うプリンターでは、噴射時以外におけるノズルからのインクの漏出を抑制するために、ノズルから噴射可能なインクに負圧を付与している。そのため、クリーニングに伴ってキャップに排出された排出インク（排出液）が負圧により逆流して再びノズル内に混入してしまうことがある。そして、複数種類のインクが排出されたキャップから排出インクが逆流してノズル内に混入した状態で印刷を行うと、多数のノズルからなるノズル列において排出インクが混入したノズルと混入していないノズルとで色目が変化して印刷品質を低下させてしまうという問題があった。
【０００５】
これに対し、特許文献１のプリンターでは、クリーニング後にノズルから印刷とは無関係にインクを噴射する所謂フラッシングを行い、ノズル内に混入した排出インクをノズル外に排出した状態で印刷を行うことにより印刷品質の低下を抑制していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００８−７４１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、クリーニングを行うと、インクのメニスカスが崩れて不安定な状態となるため、特許文献１のプリンターでは、まず通常のフラッシング時よりも小さなインク滴でインクを噴射する弱フラッシングを行うことによりメニスカスの安定を図り、その後に大きなインク滴でインクを噴射する通常フラッシングを行っていた。
【０００８】
しかし、特許文献１のように、通常フラッシング時よりも小さなインク滴でインクを噴射する弱フラッシングを行ったとしても、小さなインク滴ではメニスカスを十分に安定させることができないことがあった。そして、そのようにメニスカスが不安定な状態では、その後に続けて大きなインク滴でインクを噴射する通常フラッシングをしても、クリーニングに伴って混入した気泡を十分に排出することができないという問題があった。
【０００９】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、クリーニングに伴ってノズルから気泡が混入した場合であっても該気泡を排出することができる液体噴射装置、メンテナンス方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の液体噴射装置は、液体を噴射するノズルが形成された液体噴射ヘッドと、前記ノズルのクリーニングを行うクリーニング手段と、前記ノズルから第１液量の液体を噴射した後、前記ノズルから前記第１液量よりも大きな第２液量の液体を噴射し、さらにその後、前記第２液量よりも大きな第３液量の液体を噴射するように、前記液体噴射ヘッドを制御する制御手段とを備える。
【００１１】
この構成によれば、ノズルからまず第１液量の液体が噴射されることにより、クリーニングに伴って崩れたメニスカスの回復が図られる。しかし、第１液量は小さいため、第１液量の液体を噴射するだけではメニスカスを安定させるには不十分であることもある。そこで、第１液量よりも大きな第２液量の液体がさらに噴射されることにより、メニスカスが整えられつつ、ノズル内に混入していた気泡の排出が図られる。しかし、第２液量の液体を噴射しても、気泡がノズル内に残ってしまうことがあるため、さらに第２液量よりも大きい第３液量の液体が噴射されることにより、ノズル内の気泡が排出される。したがって、クリーニングに伴ってノズルから気泡が混入した場合であっても該気泡を排出することができる。
【００１２】
本発明の液体噴射装置において、前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量、前記第２液量、前記第３液量での液体の噴射を複数回実行させる。
ノズルから混入して内部まで入り込んだ気泡は、大きな液量の液体の噴射によってさらに引き込まれてしまう虞がある。その点、この構成によれば、先の噴射によって気泡が内部まで入り込んでしまった場合であっても、液量が次第に大きくなる第１液量、第２液量、第３液量での液体の噴射を続けて行うことにより、気泡をノズルの開口付近まで移動させて排出することができる。
【００１３】
本発明の液体噴射装置において、前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量の液体を第１周波数で噴射させ、前記第２液量の液体を前記第１周波数よりも高い第２周波数で噴射させ、前記第３液量の液体を前記第２周波数よりも高い第３周波数で噴射させる。
【００１４】
メニスカスが崩れた状態において高周波数で液体を噴射させると、さらにメニスカスを崩してしまう虞がある。その点、この構成によれば、第１液量、第２液量、第３液量の液体を順に噴射してメニスカスを徐々に安定させると共に、メニスカスの安定に合わせて徐々に周波数を高くするため、メニスカスの崩れを抑制しつつ液体を噴射することができる。
【００１５】
本発明の液体噴射装置において、前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量、前記第２液量での液体の噴射を実行させた後、前記第２液量、前記第３液量での液体の噴射を実行させる。
【００１６】
この構成によれば、第１液量、第２液量、第３液量での液体の噴射のうち、メニスカスの安定化が最も期待できる第２液量での液体の噴射を連続させつつ、第１液量から第２液量、第２液量から第３液量へと噴射される液体の液滴の大きさを変化させるので、メニスカスを安定させつつ気泡を効率よく除去することができる。
【００１７】
本発明のメンテナンス方法は、液体噴射ヘッドに形成されて液体を噴射するノズルのクリーニングを行うクリーニング段階と、前記ノズルから第１液量の液体を噴射させる第１の噴射段階と、前記ノズルから前記第１液量よりも大きな第２液量の液体を噴射させる第２の噴射段階と、前記ノズルから前記第２液量よりも大きな第３液量の液体を噴射させる第３の噴射段階とを備える。
【００１８】
この構成によれば、上記液体噴射装置に係る発明と同様の作用効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態におけるプリンターの概略構成を示す断面図。
【図２】クリーニング時の液体噴射ヘッド及びキャップの模式断面図。
【図３】クリーニング時の液体噴射ヘッド及びキャップの模式断面図。
【図４】ワイピング時の液体噴射ヘッドの模式断面図。
【図５】フラッシング時の液体噴射ヘッド及びキャップの模式断面図。
【図６】フラッシングの種類を示す表。
【図７】（ａ）は弱フラッシング時のノズルの模式断面図、（ｂ）は中フラッシング時のノズルの模式断面図、（ｃ）は強フラッシング時のノズルの模式断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を液体噴射装置の一種であるインクジェット式プリンター（以下、単に「プリンター」という）に具体化した実施形態を図１〜図７を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、図１中に矢印で示すように、鉛直方向における重力方向を下方向、反重力方向を上方向とする。また、鉛直方向と交差する方向であって、プリンターに給送された用紙が画像の形成時において搬送される搬送方向を前方向、その搬送方向の反対方向を後方向とする。さらに鉛直方向および搬送方向の双方と交差する方向であって液体噴射ヘッドが往復移動する方向すなわち走査方向を、前方から見て、それぞれ右方向、左方向と呼ぶことにする。
【００２１】
図１に示すように、液体噴射装置としてのプリンター１１の本体ケース１２内には、媒体となる用紙Ｐに対してインク（液体）を噴射して印刷（記録）を施す記録部１３と、クリーニング手段としてのメンテナンス装置１４が左右方向に並ぶように収容されている。また、本体ケース１２内には、左右方向に延びる棒状のガイド軸１５と、用紙Ｐを支持する支持台１６とが収容されている。
【００２２】
記録部１３は、ガイド軸１５に左右方向への往復移動可能な状態で支持されたキャリッジ１７と、キャリッジ１７の下面側に支持された液体噴射ヘッド１８とを備える。キャリッジ１７は、図示しない駆動機構により、左右方向に往復移動するようになっている。なお、本実施形態においては、本体ケース１２内の右端側をホームポジション側とするとともに、ホームポジション側から印刷領域となる左側に向かう左方向を移動方向Ｘとして図示している。
【００２３】
キャリッジ１７には、インクを収容したインクカートリッジ１９が着脱可能に装着されるとともに、液体噴射ヘッド１８側となる下流側に向けてインクを供給するインク供給路２０が設けられている。インクカートリッジ１９及びインク供給路２０は、インクの色数等（本実施形態では４色）に対応して複数設けられている。
【００２４】
液体噴射ヘッド１８には、各インク供給路２０を通じて供給されたインクを噴射する複数のノズル２３が設けられているとともに、液体噴射ヘッド１８の下面側からなるノズル形成面２４には、ノズル２３のノズル開口２５が形成されている。また、支持台１６上には、図示しない搬送機構によって後方から前方に向けて用紙Ｐが搬送される。そして、キャリッジ１７が移動方向Ｘに沿って直線移動（走査）しながら、ノズル２３から支持台１６上の用紙Ｐにインク滴を噴射することにより、印刷（記録）が行われるようになっている。
【００２５】
なお、液体噴射ヘッド１８においては、各色に対応するノズル２３が移動方向Ｘに沿って配置されるとともに、同一色のインクを噴射する複数のノズル２３が用紙Ｐの搬送方向と一致するノズル列方向Ｙに沿って延びるノズル列Ｎ（図２参照）を形成している。すなわち、液体噴射ヘッド１８には、複数のノズル２３からなるノズル列Ｎが複数列設けられている。そして、キャリッジ１７の走査毎にノズル列Ｎの長さに対応する幅の印刷が行われるとともに、間欠的に用紙Ｐが搬送されるようになっている。
【００２６】
次に、液体噴射ヘッド１８の構成について詳述する。
図１の一部拡大断面図に示すように、液体噴射ヘッド１８は、上下方向に積層された流路形成部材４０、振動板４１、流路形成部材４２及びノズルプレート４３を備えている。
【００２７】
流路形成部材４０には、リザーバー４４と、収容室４５とが形成されているとともに、リザーバー４４内にインクカートリッジ１９から供給されたインクを流入させるための流入孔４６が形成されている。また、振動板４１には、リザーバー４４内のインクを各ノズル２３に向けて供給する複数の流出孔４７が設けられている。
【００２８】
図２に示すように、リザーバー４４は、インクを一時貯留するために一方向（ノズル列方向Ｙ）に沿って延びるように設けられている。そして、流入孔４６は、リザーバー４４のノズル列方向Ｙにおける中央付近に設けられているとともに、複数の流出孔４７はノズル列方向Ｙに沿って並ぶように配置されている。なお、図２においては、簡略化のため、それぞれノズル列Ｎを構成するノズル２３の数を省略して図示している。
【００２９】
図１に示すように、流路形成部材４２には、流出孔４７を通じてリザーバー４４と連通するキャビティ４８が形成されている。また、収容室４５内において振動板４１の上面側には、キャビティ４８の上方となる位置に圧電素子４９が配設されている。
【００３０】
また、ノズルプレート４３にはキャビティ４８と連通するノズル２３が貫通形成されている。すなわち、キャビティ４８は、リザーバー４４からノズル２３に向けて分岐するように形成されている。そして複数のノズル２３は、リザーバー４４、流出孔４７、キャビティ４８を介してそれぞれ連通している。
【００３１】
また、液体噴射ヘッド１８のノズル形成面２４は、ノズルプレート４３の下面（底面）によって構成されている。すなわち、複数のノズル２３のノズル開口２５は、一平面としてのノズル形成面２４上に並ぶように配置されている。
【００３２】
なお、ノズル２３には、インクカートリッジ１９に設けられた弁（図示略）により、負圧が付与された状態のインクが供給されるようになっている。そのため、インクはノズル２３からの漏出が抑制されてノズル２３内に保持され、ノズル開口２５の付近にメニスカスＭを形成するようになっている。なお、メニスカスＭとは、毛細管現象によってインクの中央部がノズル開口２５から見て凹面形状をなすように盛り上がってできる曲面のことである。
【００３３】
また、振動板４１は上下方向に振動可能に貼り付けられているとともに、圧電素子４９は駆動信号を受けて伸縮することで、振動板４１を上下方向に振動させるようになっている。また、振動板４１が上下方向に振動すると、キャビティ４８の容積が拡縮するようになっている。そして、キャビティ４８の容積が縮小されると、キャビティ４８内のインクがノズル２３からインク滴として噴射されるようになっている。
【００３４】
なお、本実施形態では、圧電素子４９に対して３種類の電気信号が印加され、該電気信号に応じて振動板４１の振動態様を変化させることにより第１〜第３液量のインク滴がそれぞれ噴射されるようになっている。ただし、第２液量は第１液量よりも大きく、且つ第３液量よりも小さいものとする（第１液量＜第２液量＜第３液量）。
【００３５】
そして、ノズル２３からインク滴が噴射されると、ノズル２３内にはキャビティ４８内から毛管力によってインクが補充される。すなわち、各インクカートリッジ１９からインク供給路２０を通じて液体噴射ヘッド１８に供給されたインクはリザーバー４４に一時貯留され、リザーバー４４から流出孔４７及びキャビティ４８を通じて各ノズル２３に供給されるようになっている。
【００３６】
次に、メンテナンス装置１４について説明する。
図１に示すように、メンテナンス装置１４は、キャップ５０と、キャップ５０を移動させるための移動機構５１と、廃液タンク５２と、廃液チューブ５３ａと、吸引ポンプ５３と、ワイパー部材５４とを備えている。なお、廃液チューブ５３ａはキャップ５０と廃液タンク５２とを接続するとともに、その途中位置には吸引ポンプ５３が設けられている。
【００３７】
ワイパー部材５４は、移動機構５１によってノズル形成面２４に当接するワイピング位置まで上昇移動することが可能となっている。そして、ワイパー部材５４をワイピング位置に移動させた状態でキャリッジ１７を移動させることで、液体噴射ヘッド１８のノズル形成面２４をワイピング（払拭）するようになっている。
【００３８】
図２に示すように、キャップ５０は、上側が開口した有底箱状をなし、その開口部５０ａがノズル形成面２４に当接（キャッピング）することにより、ノズル２３を囲む空間ＲＳが形成されるようになっている。また、キャップ５０の内底部には、廃液チューブ５３ａの上流端が開口するとともに、側壁部５０ｂには、空間ＲＳを大気に連通させるための大気開放弁５５が設けられている。そして、キャップ５０は、移動機構５１によって上下方向に移動されることにより、液体噴射ヘッド１８のノズル形成面２４に当接する当接位置と、ノズル形成面２４から離間した非当接位置（最下位置）との間を移動するようになっている。
【００３９】
また、図１に示すように、プリンター１１は、プリンター１１の稼動状態を統括制御する制御手段としての制御部６０を備えている。なお、制御部６０は、圧電素子４９（液体噴射ヘッド１８）、移動機構５１、吸引ポンプ５３、大気開放弁５５の駆動を制御し、キャッピング、クリーニング及びワイピングなどのメンテナンス動作を実行するようになっている。
【００４０】
次に、メンテナンス装置１４が液体噴射ヘッド１８のメンテナンスを行う場合の作用について図２〜図７に基づいて説明する。
なお、キャリッジ１７は、印刷が終了すると、支持台１６上の印刷領域から右方に移動して、メンテナンス装置１４の上方となるホームポジションに停止する。そして、大気開放弁５５が閉弁された状態（図２では塗りつぶし表示）でキャップ５０が当接位置に位置してノズル２３を囲むようになっている。
【００４１】
さて、図２に示すように、メンテナンス動作が実行されると、制御部６０は、吸引ポンプ５３を駆動して空間ＲＳ内の空気を吸引して該空間ＲＳ内に負圧を生じさせた後、吸引ポンプ５３の駆動を停止する（クリーニング段階）。すると、ノズル２３からは、ドット抜けの要因となる気泡や増粘インクがキャップ５０内に排出されるとともに、インクの排出に伴って空間ＲＳの負圧が徐々に解消されてインクの排出が停止する。
【００４２】
そして、キャップ５０内にインクが排出されると、図３に示すように、制御部６０は、大気開放弁５５を開弁し（図３では白抜き表示）、再び吸引ポンプ５３を駆動する。すると、キャップ５０内には大気開放弁５５を介して空気が吸い込まれるとともに、排出インクが廃液チューブ５３ａを介して廃液タンク５２に排出され、キャップ５０内の負圧も解消される。
【００４３】
ところで、ノズル２３内に存在するインクにはインクカートリッジ１９側から負圧が付与されている。そのため、例えば図２に示すように、キャップ５０内に排出された排出液としての排出インクがノズル開口２５に接触すると共に、そのときのインクカートリッジ１９側からの負圧力が廃液タンク５２側からの吸引圧よりも強い場合には、排出インク（図２では排出インクを網掛け表示）が気泡と共にノズル２３内にキャップ５０内から逆流して混入し、メニスカスＭを崩してしまうことがある。
【００４４】
さらに、図４に示すように、制御部６０はクリーニングを実行すると、続いて移動機構５１を制御してワイパー部材５４をワイピング位置に移動させるとともに、キャリッジ１７を移動方向Ｘに移動させる。するとワイパー部材５４はノズル形成面２４を払拭（ワイピング）し、ノズル形成面２４に付着した排出インクなどを除去する。
【００４５】
なお、ワイピングを行うことにより、ノズル形成面２４に付着していた排出インクがノズル開口２５から押し込まれ、ノズル２３内に排出インクと気泡が混入するとともに、メニスカスＭを崩してしまうことがある。
【００４６】
そこで、制御部６０は、移動機構５１を制御してキャップ５０を当接位置と非当接位置との間となるフラッシング位置（図５参照）に移動させる。さらに、制御部６０は、圧電素子４９を制御して全てのノズル２３からインクを噴射させる弱フラッシング、中フラッシング、強フラッシングを順に実行する。
【００４７】
なお、本実施形態では、図６に示すように、弱フラッシングでは、第１周波数（本実施形態では一例として１．４４ｋＨｚ）でノズル２３から第１液量の場合の重量（本実施形態では一例として５ｎｇ）のインク滴を１０００回噴射させる。そして、中フラッシングでは、第２周波数（本実施形態では一例として５．１３ｋＨｚ）でノズル２３から第２液量の場合の重量（本実施形態では一例として８ｎｇ）のインク滴を３０００回噴射させる。さらに強フラッシングでは、第３周波数（本実施形態では１７．２８ｋＨｚ）でノズル２３から第３液量の場合の重量（本実施形態では一例として２０ｎｇ）のインク滴を４８００回噴射させる。すなわち、中フラッシングは、弱フラッシングよりも高い周波数でインクを噴射するのに対し、強フラッシングよりも低い周波数でインクを噴射するようになっている（第１周波数＜第２周波数＜第３周波数）。
【００４８】
したがって、図７（ａ）に示すように、メンテナンス（クリーニング、ワイピング）が行われた状態において、まず弱フラッシングを実行すると、ノズル２３からは第１液量のインク滴が第１周波数で噴射される（第１の噴射段階）。すなわち、ノズル２３からは、中フラッシングや強フラッシングに比べて低周波数で小液量のインク滴が噴射される。そのため、ノズル２３内に混入した排出インクや気泡は排出されにくいものの、メニスカスＭが崩れた状態でインクを噴射しても噴射したインクの飛行曲がりやミストの発生が抑制された状態で徐々にメニスカスＭの崩れが整えられる。
【００４９】
続いて、図７（ｂ）に示すように、弱フラッシングを実行した後、続いて中フラッシングを実行する（第２の噴射段階）。すなわち、弱フラッシングによってメニスカスＭの崩れが若干整えられているため、第１液量よりも大きな第２液量のインク滴を第１周波数よりも高い第２周波数で噴射してもインクの噴射に伴うメニスカスＭの崩れは抑制される。したがって、中フラッシングによってメニスカスＭをさらに整えつつ、弱フラッシングに比べて効率よく排出インク及び気泡が排出される。
【００５０】
さらに図７（ｃ）に示すように、中フラッシングを実行した後、続いて強フラッシングを実行する（第３の噴射段階）。すると、中フラッシングによってメニスカスＭの崩れがさらに整えられているため、第２液量よりも大きな第３液量のインク滴を第２周波数よりも高い第３周波数で噴射してもインクの噴射に伴うメニスカスＭの崩れは抑制される。したがって、噴射したインクの飛行曲がりやミストの発生が抑制された状態で排出インク及び気泡が排出されるとともに、メニスカスＭが安定して印刷が可能な状態となる。
【００５１】
上記実施形態によれば、以下のような効果を得ることができる。
（１）弱フラッシングを行ってノズル２３からまず第１液量のインク（インク滴）が噴射されることにより、クリーニングに伴って崩れたメニスカスＭの回復が図られる。しかし、第１液量は小さいため、第１液量のインクを噴射するだけではメニスカスＭを安定させるには不十分であることもある。そこで、中フラッシングを行って第１液量よりも大きな第２液量のインクがさらに噴射されることにより、メニスカスＭを整えつつ、ノズル２３内に混入した気泡の排出を図ることができる。しかし、第２液量のインクを噴射しても、気泡がノズル２３内に残ってしまうことがあるため、強フラッシングを行ってさらに第２液量よりも大きな第３液量のインクを噴射することにより、ノズル２３内の気泡を排出することができる。したがって、クリーニングに伴ってノズル２３から気泡が混入した場合であっても該気泡を排出することができる。
【００５２】
（２）メニスカスＭが崩れた状態において高周波数（第３周波数）で液体を噴射させると、さらにメニスカスＭを崩してしまう虞がある。その点、第１液量、第２液量、第３液量のインクを順に噴射してメニスカスＭを徐々に安定させると共に、メニスカスＭの安定に合わせて徐々に周波数を高くするため、メニスカスＭの崩れを抑制しつつインクを噴射することができる。
【００５３】
（３）１回の噴射で噴射されるインク滴の大きさを徐々に大きくすることにより、メニスカスＭを徐々に安定させることができる。したがって、メニスカスＭが崩れた状態で液量の大きなインクを噴射すると噴射されたインクに飛行曲がりが生じてしまうが、メニスカスＭが徐々に安定するのに合わせてインク滴の大きさを徐々に大きくすることにより、飛行曲がりの発生を抑制することができる。
【００５４】
なお、上記実施形態は以下のように変更してもよい。
・上記実施形態において、弱フラッシング、中フラッシング、強フラッシングの各フラッシングでインクを噴射する際の周波数は、弱フラッシング時のインク滴の大きさ＜中フラッシング時のインク滴の大きさ＜強フラッシング時のインク滴の大きさを満足できる範囲ならば、実施形態に一例として記載した周波数に限定されるものではない。
【００５５】
・上記実施形態において、弱フラッシング、中フラッシング、強フラッシングからなるフラッシング処理を複数回繰り返して実行させてもよい。ノズル２３から混入して内部まで入り込んだ気泡は、大きな液量のインクの噴射によってさらに引き込まれてしまう虞がある。その点、フラッシング処理を複数回実行することにより、先の噴射によって気泡が内部まで入り込んでしまった場合であっても、液量が次第に大きくなる第１液量、第２液量、第３液量でのインクの噴射を続けて行うことにより、気泡をノズル２３のノズル開口２５付近まで移動させて排出することができる。
【００５６】
・上記実施形態において、第１液量、第２液量でのインク滴の噴射を実行した後、第２液量、第３液量でのインク滴の噴射を実行することにより、第１液量、第２液量、第３液量でのインクの噴射を行うようにしてもよい。この場合には、第１液量、第２液量、第３液量でのインクの噴射のうち、メニスカスの安定化が最も期待できる第２液量でのインクの噴射を連続させつつ、第１液量から第２液量、第２液量から第３液量へと噴射されるインクのインク滴の大きさを変化させるので、メニスカスを安定させつつ気泡を効率よく除去することができる。
【００５７】
・上記実施形態において、フラッシングの種類を４種類以上としてもよい。そして、例えば、噴射するインクの液量が小さい順に、第１フラッシング、第２フラッシング、第３フラッシング、第４フラッシングとすると、第１フラッシング、第２フラッシング、第３フラッシングを実行した後に、第２フラッシング、第３フラッシング、第４フラッシングを行うようにしてもよい。
【００５８】
・上記実施形態において、フラッシング処理の途中に待機時間を設定してもよい。例えば、弱フラッシング、中フラッシングを行った後に待機し、さらに中フラッシング、強フラッシングを行うようにしてもよい。また、弱フラッシング、中フラッシング、強フラッシングの合間に待機時間を設定してもよい。
【００５９】
・上記実施形態では、液体噴射装置をインクジェット式プリンター１１に具体化したが、インク以外の他の液体を噴射したり吐出したりする液体噴射装置に具体化してもよい。例えば微小量の液滴を吐出させる液体噴射ヘッド等を備える各種の液体噴射装置に流用可能である。なお、液滴とは、上記液体噴射装置から吐出される液体の状態をいい、粒状、涙状、糸状に尾を引くものも含むものとする。また、ここでいう液体とは、液体噴射装置が噴射させることができるような材料であればよい。例えば、物質が液相であるときの状態のものであればよく、粘性の高い又は低い液状体、ゾル、ゲル水、その他の無機溶剤、有機溶剤、溶液、液状樹脂、液状金属（金属融液）のような流状態、また物質の一状態としての液体のみならず、顔料や金属粒子などの固形物からなる機能材料の粒子が溶媒に溶解、分散又は混合されたものなどを含む。また、液体の代表的な例としては上記実施形態で説明したようなインクや液晶等が挙げられる。ここで、インクとは一般的な水性インク及び油性インク並びにジェルインク、ホットメルトインク等の各種液体組成物を包含するものとする。液体噴射装置の具体例としては、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、面発光ディスプレイ、カラーフィルタ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又は溶解のかたちで含む液体を噴射する液体噴射装置、バイオチップ製造に用いられる生体有機物を噴射する液体噴射装置、精密ピペットとして用いられ試料となる液体を噴射する液体噴射装置、捺染装置やマイクロディスペンサ等であってもよい。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噴射する液体噴射装置、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噴射する液体噴射装置、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噴射する液体噴射装置を採用してもよい。そして、これらのうちいずれか一種の液体噴射装置に本発明を適用することができる。
【符号の説明】
【００６０】
１１…プリンター（液体噴射装置）、１４…メンテナンス装置（クリーニング手段）、１８…液体噴射ヘッド、２３…ノズル、６０…制御部（制御手段）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体を噴射するノズルが形成された液体噴射ヘッドと、
前記ノズルのクリーニングを行うクリーニング手段と、
前記ノズルから第１液量の液体を噴射した後、前記ノズルから前記第１液量よりも大きな第２液量の液体を噴射し、さらにその後、前記第２液量よりも大きな第３液量の液体を噴射するように、前記液体噴射ヘッドを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量、前記第２液量、前記第３液量での液体の噴射を複数回実行させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量の液体を第１周波数で噴射させ、前記第２液量の液体を前記第１周波数よりも高い第２周波数で噴射させ、前記第３液量の液体を前記第２周波数よりも高い第３周波数で噴射させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量、前記第２液量での液体の噴射を実行させた後、前記第２液量、前記第３液量での液体の噴射を実行させることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
液体噴射ヘッドに形成されて液体を噴射するノズルのクリーニングを行うクリーニング段階と、
前記ノズルから第１液量の液体を噴射させる第１の噴射段階と、
前記ノズルから前記第１液量よりも大きな第２液量の液体を噴射させる第２の噴射段階と、
前記ノズルから前記第２液量よりも大きな第３液量の液体を噴射させる第３の噴射段階と
を備えることを特徴とするメンテナンス方法。
【請求項１】
液体を噴射するノズルが形成された液体噴射ヘッドと、
前記ノズルのクリーニングを行うクリーニング手段と、
前記ノズルから第１液量の液体を噴射した後、前記ノズルから前記第１液量よりも大きな第２液量の液体を噴射し、さらにその後、前記第２液量よりも大きな第３液量の液体を噴射するように、前記液体噴射ヘッドを制御する制御手段と
を備えることを特徴とする液体噴射装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量、前記第２液量、前記第３液量での液体の噴射を複数回実行させることを特徴とする請求項１に記載の液体噴射装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量の液体を第１周波数で噴射させ、前記第２液量の液体を前記第１周波数よりも高い第２周波数で噴射させ、前記第３液量の液体を前記第２周波数よりも高い第３周波数で噴射させることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体噴射装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記液体噴射ヘッドに、前記第１液量、前記第２液量での液体の噴射を実行させた後、前記第２液量、前記第３液量での液体の噴射を実行させることを特徴とする請求項１〜請求項３のうち何れか一項に記載の液体噴射装置。
【請求項５】
液体噴射ヘッドに形成されて液体を噴射するノズルのクリーニングを行うクリーニング段階と、
前記ノズルから第１液量の液体を噴射させる第１の噴射段階と、
前記ノズルから前記第１液量よりも大きな第２液量の液体を噴射させる第２の噴射段階と、
前記ノズルから前記第２液量よりも大きな第３液量の液体を噴射させる第３の噴射段階と
を備えることを特徴とするメンテナンス方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−１７９７４６（Ｐ２０１２−１７９７４６Ａ）
【公開日】平成２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４２８３４（Ｐ２０１１−４２８３４）
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【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２４年９月２０日（２０１２．９．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年２月２８日（２０１１．２．２８）
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]