JP2016007789A - インクジェットプリンタ、およびその制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 インク貯留部材が新規に装着されて初期のインクを吐出する際の吐出不良を抑制することが可能なインクジェットプリンタ、およびその制御方法を提供する。【解決手段】 ＣＰＵは、新規のインクカートリッジの装着が検出された場合（ステップＳ１）、初期吐出モードに設定し（ステップＳ２）、その後、初期吐出モードにおけるインクの総吐出量が規定量に到達した（ステップＳ５）ことを条件に通常吐出モードに設定する（ステップＳ６）制御を行い、初期吐出モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量は、通常吐出モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量よりも少なく設定された。【選択図】図７

Description

本発明は、インクジェットプリンタ、およびその制御方法に関し、特に、インクを吸収保持する吸収体を収容したインク貯留部材が用いられるインクジェットプリンタ、およびその制御方法に関するものである。

インクジェットプリンタの一種であるインクジェットプリンタはパーマネントヘッドを備え、このパーマネントヘッドから各種の液体を噴射（吐出）する装置である。インクジェットプリンタ（ｉｎｋ ｊｅｔ ｐｒｉｎｔｅｒ）とは、非衝撃式印字装置であって、文字が用紙上にインクの粒子又は小滴の噴射によって形成されるもの、である（ＪＩＳ Ｘ００１２−１９９０）。複数の点で表現される文字や画像を印字するプリンタ、である（ＪＩＳ Ｘ００１２−１９９０）ドットプリンタの一形態であり、インクの粒子又は小滴の噴射によって形成される複数の点で表現される文字や画像を印字する。また、パーマネントヘッド（ｐｅｒｍａｎｅｎｔ ｈｅａｄ）とは、インクの液滴を連続的又は断続的に生成する、プリンタ本体の機械部又は電気部、である（以下、「インクジェットヘッド」（Ｉｎｋｊｅｔ‐ｈｅａｄ）という）（ＪＩＳ Ｚ８１２３−１：２０１３）。このインクジェットプリンタは、画像記録装置として使用されるほか、ごく少量の液体を所定位置に正確に着弾させることができるという特長を活かして各種の製造装置にも応用されている。

インクジェットプリンタでは、例えば、インクを貯留したインク貯留部材（例えば、インクカートリッジあるいはインクタンクとも呼ばれる。）をインクジェットヘッドに対して交換可能に装着し、このインク貯留部材に貯留されているインクをインクジェットヘッド内の流路に導入している。上記インク貯留部材としては種々の構成のものがあるが、その中には、インクを吸収し保持する吸収体（多孔質体あるいはフォームとも呼ばれる。）を貯留部材の内部に収容したフォームタイプのものもある（例えば、特許文献１参照。）。

特開２０００−１２７４３１号公報

このようなフォームタイプのインク貯留部材においては、溶媒との比重差から、吸収体においてインクの固形成分（顔料、分散剤あるいは樹脂）の濃度分布に勾配（換言すると、濃度ムラ）が発生し、これによりインクの粘度分布にも勾配が生じる。より具体的には、インク貯留部材を静置させた状態で内部の吸収体において、重力方向の下側ほどインクの濃度が濃くなり、粘度が高くなる一方で、重力方向の上側ほどインクの濃度が薄くなり、粘度が低くなる傾向となる。吸収体を使用しないタイプのインク貯留部材であれば、使用前にユーザが振る等して撹拌することによりインク濃度をある程度均一化することができるが、フォームタイプのものでは、振ったりすることでは濃度および粘度のばらつきを解消することが難しい。

一般的には、インクジェットヘッドとの接続部（すなわち、インクが導出される部分）が概ね鉛直方向の下側となるような姿勢でインク貯留部材は市場に流通される。そのため、インク貯留部材がインクジェットプリンタに装着された当初のインクの粘度が高い傾向となる。その後、インクジェットヘッドによりインクが噴射されることにより、インク貯留部材内のインクが消費されていくに連れて、濃度も次第に均一化されていく。しかしながら、当初の粘度が高いインクは、本来のインク（つまり、その後の消費により濃度および粘度がある程度安定した状態のインク）と比較して流路抵抗が大きくなる。そのため、本来のインクと同じ条件で噴射すると、ノズルへのインクの供給不足が発生してしまい、ノズル内でメニスカスが正常に形成されない場合がある。これにより、ノズルからインクが噴射されない、あるいは、インクが噴射されたとしても本来目標とする方向に対して曲がってしまうといった吐出不良が生じてしまうおそれがあった。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、インク貯留部材が新規に装着されて初期のインクを吐出する際の吐出不良を抑制することが可能なインクジェットプリンタ、およびその制御方法を提供することにある。

本発明のインクジェットプリンタは、上記目的を達成するために提案されたものであり、内部に収容した吸収体にインクを保持するインク貯留部材が装着されたことを検出する装着検出部と、
前記インク貯留部材から導入したインクを噴射するインクジェット記録ヘッドと、
前記インクジェット記録ヘッドによるインクの噴射を制御する制御回路と、
を備え、
前記制御回路は、前記装着検出部により新規のインク貯留部材の装着が検出された場合、第１の動作モードに設定し、その後、第１の動作モードにおけるインクの総吐出量が規定量に到達したことを条件に第２の動作モードに設定する制御を行い、
前記第１の動作モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量は、前記第２の動作モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量よりも少なく設定されたことを特徴とする。

また、本発明のインクジェットプリンタの制御方法は、内部に収容した吸収体にインクを保持するインク貯留部材が装着され、このインク貯留部材から導入したインクを噴射するインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェットプリンタの制御方法であって、
前記インク貯留部材が装着されたことを検出する第１の工程と、
第１の動作モードに設定する第２の工程と、
第１のモードにおけるインクの総吐出量が規定量に到達したことを検知する第３の工程と、
前記第３の工程における検知を条件に第２の動作モードに設定する第４の工程と、を含み、
前記第１の動作モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量は、前記第２の動作モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量よりも少ないことを特徴とする。

本発明によれば、インク貯留部材が新規に装着されて初期の段階では、インク吐出時の単位時間当たりの吐出量が比較的低く抑えられるので、装着直後の比較的粘度の高いインクを吐出する際にも、ノズルに対するインクの供給が不足することが低減され、これにより、インクの吐出不良が抑制される。その結果、印刷用紙等の記録媒体に印刷された画像等の画質の低下を防止することが可能となる。

プリンタの外観の構成を説明する斜視図である。 プリンタの内部構成を説明する平面図である。 図２におけるＡ−Ａ線断面図である。 図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。 ヘッドユニットの構成を説明する要部断面図である。 プリンタの電気的な構成を説明するブロック図である。 プリンタの動作を説明するフローチャートである。 駆動パルスの構成を説明する波形図である。

以下、本発明を実施するための形態を、添付図面を参照して説明する。なお、以下に述べる実施の形態では、本発明の好適な具体例として種々の限定がされているが、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。また、以下においては、本発明のインクジェットプリンタとして、インクジェット式画像記録装置（以下、単にプリンタと略記する。）を例に挙げて説明する。

図１は、プリンタ１の外観構成を説明する斜視図であり、図２は、プリンタ１の内部構成を示す平面図である。また、図３は、図２におけるＡ−Ａ線断面図であり、図４は、図２におけるＢ−Ｂ線断面図である。本実施形態におけるプリンタ１は、プリンタ本体の筐体２の内部にインクジェットヘッドの一種であるインクジェット式記録ヘッド（以下、記録ヘッド３と略記する。）をキャリッジ１０に搭載して備え、当該記録ヘッド３のノズル６３からインク（液体の一種）を記録用紙やはがき等（記録媒体あるいは液体着弾対象の一種）に対して噴射することにより、当該記録用紙等に写真画像やテキスト等の印刷を行うように構成されている。筐体２の上面側には本体カバー４が、筐体２の前面側には前面カバー５が、それぞれ設けられている。これらの本体カバー４および前面カバー５は互いに連結されており、前面側の縁部を持ち上げることで筐体２の背面側の縁部を軸として背面側まで回動して、筐体２の上面を開放することができるように構成されている。この本体カバー４および前面カバー５を開いた状態では、これらのカバー４，５は、記録用紙等がセットされる給紙トレイとして機能する。また、カバーを開いた状態ではインクカートリッジ１７の交換作業等が行える。

筐体２の内部は、記録用紙等をプラテン９側に給紙する図示しない給紙機構等が設けられた区画である給紙部８ａと、プラテン９上に給紙された記録用紙等に対して記録ヘッド３により印刷（記録動作）が行われる区画である印刷部８ｂとに、金属製の本体フレーム７によって区画されている。本体フレーム７の印刷部８ｂの背面側と前面側には、それぞれガイドフレーム１１ａ，１１ｂが筐体２の長手方向に沿って互いに平行に設けられている。キャリッジ１０は、その前後をガイドフレーム１１ａ，１１ｂによって支持されている。このキャリッジ１０は、後述するキャリッジ移動機構８５（図６参照）の駆動モーターによる駆動力によってこれらのガイドフレーム１１ａ，１１ｂに沿って案内されて往復移動可能に構成されている。

キャリッジ１０の移動範囲の一端側（図２中右側）には、記録ヘッド３の待機位置であり、走査の基点であるホームポジションが設定されている。このホームポジションには、一端側から順にキャッピング機構１３（キャッピング手段）および、ワイピング機構１４（ワイピング手段）が設けられている。キャッピング機構１３は、例えば、エラストマー等の弾性部材からなるキャップ１５を有しており、当該キャップ１５を、記録ヘッド３のノズル面の周囲を囲むように設けられたヘッドカバー２６（図７および図８参照）に対して当接させて封止した状態（キャッピング状態）あるいは当該ヘッドカバー２６から離隔した待避状態に変換可能に構成されている。キャッピング機構１３は、上記キャッピング状態では、図示しないポンプによりキャップ１５の内部を負圧化することができ、これにより、記録ヘッド３のノズル６３からインクや気泡を排出するクリーニング動作を行うことができるように構成されている。また、このキャップ１５は、フラッシング処理の際に噴射されたインクを受けるインク受部としても機能する。

ワイピング機構１４は、ワイパー１６によって記録ヘッド３のノズル面を払拭するものであり、ワイパー１６をノズル面に対して当接した状態あるいは当該ノズル面から離隔した待避状態に変換可能に構成されている。ワイパー１６は、種々の構成のものを採用することができるが、例えば、樹脂等からなるブレード本体の表面に撥水膜を形成したものや、ノズル面との接触部が布からなる布ワイパー等を採用することができる。本実施形態においては、ワイパー１６が記録ヘッド３のノズル面に当接した状態で、キャリッジ１０が主走査方向に移動することで、ワイパー１６がノズル面を摺動して払拭する。なお、記録ヘッド３が移動を停止した状態でワイパー１６が自走することでノズル面を払拭する構成を採用することもできる。要するに、記録ヘッド３とワイパー１６が相対的に移動してノズル面が払拭される構成であればよい。

本実施形態における記録ヘッド３は、ホルダー１９、流路プレート２０、回路基板２１、および、ヘッドユニット２２を備えている。また、ヘッドユニット２２は、ヘッドユニット構成部品として、振動子ユニット２３、ヘッドケース２４、および流路ユニット２５等を備えている。

ホルダー１９は、例えば合成樹脂により作製された部材であり、インク貯留部材の一種であるインクカートリッジ１７が装着される部分である。本実施形態におけるホルダー１９には、ブラックインクカートリッジ１７ａおよびカラーインクカートリッジ１７ｂが装着可能である。これらのインクカートリッジ１７は、内部に区画されたインク貯留室２８内に、例えば、ポリウレタンフォーム等の多孔質体からなる吸収体２９を備え、この吸収体２９にインクを吸収・保持している。各インクカートリッジ１７の下面（すなわち、ホルダー１９のカートリッジ装着面側の面）には、インク導出部３２が設けられており、このインク導出部３２からインク貯留室２８内のインクが導出される。また、各インクカートリッジ１７には、接点ＲＯＭ３０（図６参照）が設けられている。この接点ＲＯＭ３０は、例えば半導体記憶手段の一種であるＥＥＰＲＯＭにより構成されている。この接点ＲＯＭ３０には、インクカートリッジ１７に関する各種の情報が記録されている。この情報としては、例えば、プリンタ１の機種を示す機種コード、製造年月日等の日付コード、インク情報等が記録されている。インク情報には、初期のインク量、インク残量、染料や顔料等の色材やインクの色を示す材料コード、色材濃度情報、粘度情報等が含まれている。

ホルダー１９の上面においてインクカートリッジが装着される部分には、インク導入部３１が設けられている。このインク導入部３１は、インクカートリッジ１７のインク導出部３２と接続される部分であり、インクの色毎に設けられている。本実施形態においては、ブラックインク、シアンインク、マゼンタインク、およびイエローインクの合計４色のインクに対応して、インク導入部３１が合計４か所設けられている。このインク導入部３１は、円筒部分の開口内に図示しないフィルターおよび多孔質部材（吸液材）を備えている。また、インクカートリッジ１７のインク導出部３２内にも多孔質部材が設けられており、インク導出部３２とインク導入部３１とが接続されると、これらの多孔質部材同士が接触して毛細管力によりインクの授受が行われる。インク導入部３１からインクが導入されると、フィルターにより濾過された後、流路プレート２０に設けられた中間流路（図示せず）を通じてヘッドユニット２２側に印加される。また、ホルダー１９の上面においてインクカートリッジが装着される部分には、インクカートリッジ１７の接点ＲＯＭ３０と導通する接点端子３３が設けられている（図６参照）。

流路プレート２０とヘッドユニット２２のヘッドケース２４との間には、回路基板２１が配設される。この回路基板２１は、プリンタ本体側から圧電素子４８へ送られる駆動信号やその他の制御信号等を中継する基板である。この回路基板２１は、後述するフレキシブルケーブル５０の端子部と電気的に接続される端子部（図示せず）が形成されると共に、プリンタ本体側との接続のためのコネクター４３やその他の電子部品等を実装している。コネクター４３にはＦＦＣ（フレキシブルフラットケーブル）４４が接続され（図２参照）、回路基板２１は、このＦＦＣ４４を介してプリンタ本体側から駆動信号等を受けるようになっている。

図５は、ヘッドユニット２２の構成を説明する要部断面図である。ヘッドケース２４は、主としてエポキシ系樹脂等の合成樹脂により作製された部材である。このヘッドケース２４において流路ユニット２５が接合される部分は、例えばステンレス鋼等の金属により作製されて剛性が高められている。また、このヘッドケース２４の内部には振動子ユニット２３を収納するための収納空部４７が高さ方向を貫通する状態で形成されている。このヘッドケース２４において、収納空部４７に対してキャリッジ走査方向の外側に外れた位置には、ケース流路５１が、高さ方向を貫通する状態で形成されている。このケース流路５１の上流端は、ヘッドケース２４の上面に開口し、流路プレート２０の中間流路と連通する。また、ケース流路５１の下流端は、ヘッドケース２４の下面に開口し、流路ユニット２５における共通液室５９と連通する。さらに、ヘッドケース２４において、ケース流路５１に対してノズル列方向に外れた位置には、大気開放連通路５２が形成されている。この大気開放連通路５２は、大気開放路の一部を構成する通路であり、その一端は、ヘッドケース２４の上面に開口して、流路プレート２０の大気開放用溝４０と上記貫通孔を介して連通する。また、大気開放連通路５２の下流端は、ヘッドケース２４の下面に開口し、コンプライアンス空間７３と連通する。

振動子ユニット２３は、アクチュエーターの一種として機能する圧電素子４８と、この圧電素子４８が接合される固定板４９と、圧電素子４８に駆動信号等を印加するためのフレキシブルケーブル５０と、を備えている。圧電素子４８は、圧電体層と電極層とを交互に積層した圧電板を櫛歯状に切り分けることで作製された積層型であって、積層方向（電界方向）に直交する方向に伸縮可能（電界横効果型）な縦振動モードの圧電素子である。

流路ユニット２５は、流路基板５５の一方の面にノズル基板５６を、流路基板５５の他方の面に振動板５７をそれぞれ接合して構成されている。すなわち、流路基板５５、ノズル基板５６、および、振動板５７は、流路ユニット構成部材（構成部品）である。この流路ユニット２５には、共通液室５９（リザーバー）と、インク供給口６０と、圧力室６１と、ノズル連通口６２と、ノズル６３とを設けている。そして、インク供給口６０から圧力室６１及びノズル連通口６２を経てノズル６３に至る一連のインク流路が、各ノズル６３に対応して形成されている。また、流路ユニット構成部材は、いずれもノズル列方向に長尺な板材から構成されている。

流路ユニット構成部材のうち最下層に配置されるノズル基板５６は、ドット形成密度に対応したピッチ（例えば１８０ｄｐｉ）で複数のノズル６３が穿設された板材である。ノズル基板５６の材料としては、ステンレス鋼等の金属板やシリコン単結晶基板等を採用することができる。このノズル基板５６には、複数のノズル６３を列設してなるノズル列６４（ノズル群）が２列設けられており、１つのノズル列６４は、例えば１８０個のノズル６３によって構成される。このノズル基板５６の下面（ノズル６３からインクが噴射される側の面）がノズル面である。なお、ノズル基板５６に形成されるノズル列６４の本数や、ノズル列６４を構成するノズル６３の数およびピッチについては、本実施形態で例示したものには限られず、種々の構成のものを採用することができる。

流路ユニット構成部材のうちの最上層である振動板５７は、支持板５４の表面に弾性膜５５を積層した二重構造である。本実施形態では、ステンレス鋼等の金属板を支持板５４とし、この支持板５４の表面に樹脂フィルムが弾性膜５５としてラミネートされた複合板材により振動板５７が構成されている。この振動板５７には、圧力室６１の容積を変化させるダイヤフラム６８が設けられている。上記のダイヤフラム６８は、エッチング加工等によって支持板５４を部分的に除去することで作製される。即ち、このダイヤフラム６８は、圧電素子４８の自由端部の先端面が接合される島部６９と、この島部６９の周囲に設けられた可撓部７０とからなる。島部６９には圧電素子４８の先端面が接合される。そして、この圧電素子４８の自由端部を伸縮させることでダイヤフラム６８を変位させて圧力室６１の容積を変動させることができる。

また、この振動板５７において、流路基板５５の共通液室５９に対応する部分には、当該共通液室５９を封止するコンプライアンス部７２が設けられている。このコンプライアンス部７２は、共通液室５９の開口面に相対する領域の支持板３１を、エッチング加工等によって除去して当該部分を弾性膜５５のみとすることにより作製される。そして、コンプライアンス部７２は、共通液室５９に貯留された液体の圧力変動を吸収するダンパーとして機能する。なお、この振動板５７において支持板５４が流路基板５５に接合され、弾性膜５５がヘッドケース２４と接合される。

本実施形態における流路基板５５は、インク流路を区画する空部、具体的には、共通液室５９となる空部、インク供給口６０となる空部、及び、圧力室６１となる空部が区画形成された板状の部材である（以下、これらの空部をそれぞれ単に共通液室５９、インク供給口６０、および圧力室６１と称する）。この流路基板５５は、例えば、結晶性基材の一種であるシリコンウェハーを異方性エッチング処理することによって作製されている。

図６は、プリンタ１の電気的な構成を説明するブロック図である。
本実施形態におけるプリンタ１は、例えばコンピュータ等の電子機器等の外部装置７４と無線又は有線で電気的に接続されており、この外部装置７４から記録用紙等に画像やテキストを印刷させるため、その画像等に応じた印刷データを受信する。このプリンタ１は、プリンタコントローラ７５５とプリントエンジン７６とを有している。また、このプリンタ１には、インクカートリッジ１７の接点ＲＯＭ３０と導通する接点端子３３が設けられている。

プリンタコントローラ７５は、プリンタの各部の制御を行う制御ユニットである。本実施形態におけるプリンタコントローラ７５は、インタフェース（Ｉ／Ｆ）７８と、中央演算処理装置（ＣＰＵ）７９と、記憶部８１と、駆動信号生成回路８２と、を有する。インタフェース７８は、外部装置７４からプリンタ１へ印刷データや印刷命令を送ったり、プリンタ１の状態情報を外部装置７４側に出力したりする際にプリンタの状態データの送受信を行う。ＣＰＵ７９は、プリンタ全体の制御を行うための演算処理装置であり、本発明における制御回路の一種である。記憶部８１は、ＣＰＵ７９のプログラムや各種制御に用いられるデータを記憶する素子であり、ＲＯＭ、ＲＡＭ、ＮＶＲＡＭ（不揮発性記憶素子）を含む。ＣＰＵ７９は、記憶部８１に記憶されているプログラムに従って、各ユニットを制御する。また、本実施形態におけるＣＰＵ７９は、外部装置７４からの印刷データに基づき、記録処理時にどのノズル６３からどのタイミングでインクを噴射させるかを示す噴射データを生成し、当該噴射データを記録ヘッド３のドライバＩＣ８０に送信する。ドライバＩＣ８０は、噴射データに基づき、圧電素子４８に対する駆動信号の選択印加制御を行う。さらに、本実施形態におけるＣＰＵ７９は、メンテナンス処理の一種であるフラッシング処理を記録ヘッド３に行わせる。駆動信号生成回路８２は、記録用紙等に対して記録ヘッド３のノズル６３からインクを噴射させて画像等を記録するための駆動パルスを発生する。

次に、プリントエンジン７６について説明する。本実施形態におけるプリントエンジン７６は、紙送り機構８４、紙送り機構８５、リニアエンコーダ８６、記録ヘッド３、および、接点端子３３等を備えている。紙送り機構８５は、上記キャリッジ１０と、このキャリッジ１０を、ガイドフレーム１１ａ，１１ｂに沿って移動させる駆動モーター（例えば、ＤＣモーター。図示せず。）等からなり、キャリッジ１０に搭載された記録ヘッド３を主走査方向に移動させる。紙送り機構８４は、紙送りモーター及び紙送りローラー等（いずれも図示せず）を備え、給紙部９からの記録用紙等をプラテン９上に順次送り出して副走査を行う。また、リニアエンコーダ８６は、キャリッジ１０に搭載された記録ヘッド３の走査位置に応じたエンコーダーパルスを、主走査方向における位置情報としてプリンタコントローラ７５に出力する。プリンタコントローラ７５のＣＰＵ７９は、リニアエンコーダ８６側から受信したエンコーダーパルスに基づいて記録ヘッド３の走査位置（現在位置）を把握することができる。

上記の接点端子３３は、記録ヘッド３のホルダー１９に装着されたインクカートリッジ１７の接点ＲＯＭ３０と電気的に接続可能に構成されている。そして、この接点端子３３はプリンタコントローラ７５のＣＰＵ７９に電気的に接続されているので、インクカートリッジ１７が記録ヘッド３に装着されると、ＣＰＵ７９は、接点ＲＯＭ３０に記録された各種の情報を読み出すことができる。また、ＣＰＵ７９は、接点端子３３と接点ＲＯＭ３０との接続状態に基づいて、インクカートリッジ１７の記録ヘッド３に対する脱着を検出できる。また、ＣＰＵ７９は、インクカートリッジ１７の装着状態において、接点ＲＯＭ３０に記録された各種の情報を書き換えることもできる。本実施形態における接点ＲＯＭ３０および接点端子３３は、本発明における装着検出部として機能する。

ここで、本実施形態におけるプリンタ１で扱われるインクカートリッジ１７は、上述したように吸収体２９にインクを保持する所謂フォームタイプのインクカートリッジである。このため、このインクカートリッジ１７がプリンタ１に新規に装着された当初に記録ヘッド３側に導入されるインクの粘度は、仕様上で想定されている粘度（例えば、接点ＲＯＭ３０に記録されたインク情報の粘度）よりも高い傾向となる。この点を考慮することなく通常の印刷処理を行うと、比較的高い粘度の影響によりノズル６３に対するインクの供給が追い付かず、これにより吐出不良が生じる虞がある。そこで、本発明に係るプリンタ１では、インクカートリッジ１７が新たに装着された場合には、想定されている粘度よりも高い粘度に対応した処理が行われる。以下、この点について説明する。

図７は、プリンタ１の動作について説明するフローチャートである。
本実施形態におけるプリンタ１では、上述したように接点端子３３と接点ＲＯＭ３０との接続状態に基づいて、新規のインクカートリッジ１７の装着を検出する（ステップＳ１。本発明における第１の工程に相当。）。新規のインクカートリッジ１７の装着が検出されると、ＣＰＵ７９は、プリンタ１において選択可能な吐出モードのうち、初期吐出モード（本発明における第１の動作モードに相当）を選択する（ステップＳ２。本発明における第２の工程に相当。）。この吐出モードに関し、単位時間あたりの吐出量の違いにより初期吐出モードと通常吐出モード（本発明における第２の動作モードに相当）の２種類が選択可能となっている。通常吐出モードは、インクカートリッジ１７内のインクの粘度が安定した状態、つまり、インクの粘度勾配および濃度勾配が解消されて、プリンタ１の仕様上想定されている粘度（あるいは概ねこれと同程度の粘度）となった状態におけるインクの吐出に対応したモードである。これに対し、初期吐出モードは、仕様上で想定されている粘度よりも高い粘度のインクの吐出に対応したモードである。

図８は、圧電素子４８を駆動してノズル６３からインクを吐出させるための駆動パルスの構成を説明する波形図であり、（ａ）は初期吐出モードで使用される第１駆動パルスＤＰａ、（ｂ）は通常吐出モードで使用される第２駆動パルスＤＰｂをそれぞれ示している。本実施形態においては、第１駆動パルスＤＰａは、記録用紙等に対して画像等を印刷する印刷処理と、後述するフラッシング処理とにおいて共通に使用される駆動パルスである。

第１駆動パルスＤＰａは、基準電位Ｖｂから第１膨張電位ＶＨａまで一定勾配で電位を上昇させる第１予備膨張要素ｐ１ａと、第１予備膨張要素ｐ１ａの後端電位である第１膨張電位ＶＨａを一定時間維持する第１膨張ホールド要素ｐ２ａと、第１膨張電位ＶＨａから第１収縮電位ＶＬａまで比較的急峻な勾配で電位を降下させる第１収縮要素ｐ３ａと、第１収縮電位ＶＬａを一定時間維持する第１収縮ホールド要素ｐ４ａと、第１収縮電位ＶＬａから基準電位Ｖｂまで一定勾配で電位を復帰させる第１復帰膨張要素ｐ５ａとから構成されている。

上記第１駆動パルスＤＰａが圧電素子４８に印加されると、まず、第１予備膨張要素ｐ１ａの電位変化に応じて圧電素子４８が収縮し、これに伴って圧力室６１が基準電位Ｖｂに対応する基準容積から第１膨張電位ＶＨａに対応する膨張容積まで膨張する。これにより、ノズル６３内のメニスカスが圧力室６１側に引き込まれる。この圧力室６１の膨張状態は、第１膨張ホールド要素ｐ２ａの印加期間中に亘って一定に維持される。第１膨張ホールド要素ｐ２ａの後に続いて第１収縮要素ｐ３ａが圧電素子４８に印加されると当該圧電素子４８が伸長し、これにより、圧力室６１が上記最大容積から第１収縮電位ＶＬａに対応する収縮容積まで急激に収縮する。この圧力室６１の急激な収縮によって圧力室６１内のインクが加圧され、これにより、ノズル６３からインク滴が吐出される。この圧力室６１の収縮状態は、第１収縮ホールド要素ｐ４ａの印加期間に亘って維持され、その後、第１復帰膨張要素ｐ５ａが圧電素子４８に印加されて、圧力室６１が第１収縮電位ＶＬａに対応する容積から基準電位Ｖｂに対応する基準容積まで復帰する。

第２駆動パルスＤＰｂは、基準電位Ｖｂから第２膨張電位ＶＨｂまで一定勾配で電位を上昇させる第２予備膨張要素ｐ１ｂと、第２予備膨張要素ｐ１ｂの後端電位である第２膨張電位ＶＨｂを一定時間維持する第２膨張ホールド要素ｐ２ｂと、第２膨張電位ＶＨｂから第２収縮電位ＶＬｂまで比較的急峻な勾配で電位を降下させる第２収縮要素ｐ３ｂと、第２収縮電位ＶＬｂを一定時間維持する第２収縮ホールド要素ｐ４ｂと、第２収縮電位ＶＬｂから基準電位Ｖｂまで一定勾配で電位を復帰させる第２復帰膨張要素ｐ５ｂとから構成されている。この第２駆動パルスＤＰｂは、第１駆動パルスＤＰａよりも駆動電圧が高められている。より具体的には、第１駆動パルスＤＰａにおける最低電位である第１収縮電位ＶＬａと最高電位である第１膨張電位ＶＨａとの電位差Ｖｄａに対し、第２駆動パルスＤＰｂにおける最低電位である第２収縮電位ＶＬｂと最高電位である第２膨張電位ＶＨｂとの電位差Ｖｄｂがより大きく設定されている。これにより、第２駆動パルスＤＰｂが圧電素子４８に印加されてノズル６３から吐出されるインク滴の１滴あたりの量が多くなる。したがって、第１駆動パルスＤＰａと第２駆動パルスＤＰｂとで、それぞれノズル６３からインクを同じ回数吐出させたときに、単位時間あたりの吐出量は、第１駆動パルスＤＰａで吐出させた場合の方が少なくなる。ここで、単位時間あたりの吐出量とは、個々のノズル６３からインクを吐出した時間（例えば、駆動信号生成回路８２が駆動パルスを発生する周期のうち、実際に圧電素子４８に駆動パルスが印加されてノズル６３からインクが吐出される周期）を積算し、その間に噴射されたインクの総量を積算時間で除算してノズル毎に得られた量を意味する。各ノズル６３において同じ駆動パルスを用いてインクを噴射させた場合、各ノズル６３の単位時間あたりの吐出量は概ね同程度に揃う。

上記ステップＳ２で初期吐出モードが選択されると、本実施形態においては続いてフラッシング処理が行われる（ステップＳ３。）。このフラッシング処理は、キャリッジ１０をホームポジションにおけるキャッピング機構１３の上方まで移動させ、この状態で、記録ヘッド３の全ノズル６３からキャップ１５に向けてインクを所定回数吐出させる（つまり、捨て撃ちする）処理である。このフラッシング処理では、上記第１駆動パルスＤＰａを用いてインクが吐出される。これにより、インクカートリッジ１７が新規に装着されて最初の最も粘度の高い、つまり、最も吐出不良が発生する可能性が最も高いインクがキャップ１５に排出される。また、このフラッシング処理により、インクの流れが生じるので、インクカートリッジ１７内のインクにおける濃度および粘度の均一化が促進される。

フラッシング処理において所定回数（所定量）のインクの吐出が完了したならば、続いて、初期吐出モードが維持されたまま、印刷処理に移行する（ステップＳ４。）。すなわち、プラテン９上に搬送される記録用紙等に対し、第１駆動パルスＤＰａにより圧電素子４８が駆動されてノズル６３からインクが吐出されることにより画像等が印刷される。なお、本実施形態においては、初期吐出モードにおけるフラッシング処理で用いられる駆動パルスと、同じく初期吐出モードにおける印刷処理で用いられる駆動パルスが、いずれも第１駆動パルスＤＰａである構成を例示したが、必ずしも同じでなくてもよい。要は、通常吐出モードにおける印刷処理で用いられる駆動パルスの場合と比較して、単位時間あたりの吐出量が少ない駆動パルスであれば、フラッシング処理と印刷処理とで異なるものであってもよい。

初期吐出モードでの印刷処理では、上記第１駆動パルスＤＰａによりインクの吐出が行われるので、各ノズル６３における単位時間あたりの吐出量が抑えられる。これにより、インクカートリッジ１７が新規に装着された直後の比較的粘度の高いインクを吐出する際にも、ノズル６３に対するインクの供給が不足することが抑制され、吐出不良が低減される。また、フラッシング処理と同様に印刷処理においてインクの流れが生じるので、インクカートリッジ１７内のインクにおける濃度および粘度の均一化が促進される。ここで、印刷処理中において、ＣＰＵ７９は、初期吐出モードにおいて全ノズル６３からそれぞれ吐出されるインク量を累積し（フラッシング処理で吐出されたものも含む）、当該累積値（換言すると総吐出量）が、予め定められた規定量になったか否かを判定する（ステップＳ５。本発明における第３の工程に相当。）。総吐出量が規定量未満であるとＣＰＵ７９が判断した場合（Ｎｏ）、ステップＳ４に戻り、印刷処理を継続する。

一方、ステップＳ５において、総吐出量が規定量に達したと判断した場合（Ｙｅｓ）、ＣＰＵ７９は、吐出モードを初期吐出モードから通常吐出モードに選択・切り替え（ステップＳ６。本発明における第４の工程に相当。）、印刷処理を継続する（ステップＳ７。）。これにより、これ以後、次にインクカートリッジ１７が交換されるまでは、インクの吐出には第２駆動パルスＤＰｂが使用される。総吐出量が規定量に達した段階では、インクカートリッジ１７内のインクの粘度が安定した状態、つまり、インクの粘度勾配および濃度勾配が解消されて、プリンタ１の仕様上想定されている粘度（あるいは概ねこれと同程度の粘度）となった状態となっているので、第２駆動パルスＤＰｂによりノズル６３から問題なく、すなわち、インクの高い粘度に起因した吐出不良の発生のおそれがなく、インクを吐出させることができる。そして、ＣＰＵ７９は、印刷処理が完了したか否か（すなわち、印刷データに基づく一連の印刷ジョブが終了したか否か）を判定し（ステップＳ８）、未だ終了していない（Ｎｏ）と判断した場合、ステップＳ７に戻り、印刷処理を継続する。一方、ステップＳ８において、印刷データに基づく一連の印刷ジョブが終了した（Ｙｅｓ）と判定した場合、処理を終了する。

このように、本発明に係るプリンタ１では、インクカートリッジ１７が新規に装着されてからインクの総吐出量が規定量となるまでは初期吐出モードに設定され、総吐出量が規定量となったことを条件に通常吐出モードに設定されるので、初期吐出モードでの印刷処理では単位時間あたりの吐出量が抑えられ、インクカートリッジ１７が新規に装着された直後の比較的粘度の高いインクを吐出する際にも、ノズル６３に対するインクの供給が不足することが抑制され、吐出不良が低減される。その結果、印刷された画像等の画質の低下を防止することが可能となる。
また、本実施形態では、初期吐出モードで印刷処理も行う（つまり、初期の濃度・粘度が比較的高いインクで印刷処理を行う）ので、その前に実行されるフラッシング処理では吐出回数（吐出量）を抑えてインクの無駄な消費を低減することができる。このため、プリンタ１の小型化に伴ってインクの容量が比較的小さいインクカートリッジ１７に対応することが可能となる。

なお、上記実施形態では、初期吐出モードにおいてフラッシング処理の終了後、印刷処理に移行した後に総吐出量が規定量に達して通常吐出モードに設定される構成を例示したが、これには限られず、例えば、フラッシング処理の実行中に総吐出量が規定量に達し、印刷処理に移行する前に通常吐出モードに設定される構成とすることも可能である。

以下、上記構成のプリンタ１の評価について説明する。なお比較例として、インクカートリッジ１７の装着が検出された後に本実施形態におけるステップＳ２〜Ｓ４を経ないで（初期吐出モードを選択しないで）通常吐出モードで吐出を行う構成を挙げて説明する。

［評価１］着弾位置精度評価
本実施形態においてはステップＳ１〜Ｓ４を経た後、比較例においてはステップＳ１の後にステップＳ２〜Ｓ４を経ることなく、通常吐出モードで記録ヘッド３の各ノズル６３から１００００発（１００００滴）のインク滴を連続的に吐出させた。なお、本実施形態におけるステップＳ４では総吐出量について予め定められた規定量を０．０８〔ｇ〕とした。ノズル列の中心部に位置する所定のノズル６３から吐出された１００００発のインク滴について、着弾した各液滴の中心位置の中心狙い位置（つまり、インクの飛翔曲り等が生じていない状態における目標とする着弾位置の中心）に対するズレ量ｄの平均値を求め、以下のように、ズレの程度別に３段階に分けて評価した。
Ａ１：ズレ量ｄの平均値が０．０５〔μｍ〕未満。
Ｂ１：ズレ量ｄの平均値が０．０５〔μｍ〕以上、０．１０〔μｍ〕未満。
Ｃ１：ズレ量ｄの平均値が０．１０〔μｍ〕以上。
その結果、本実施形態ではＡ１の評価となったのに対し、比較例ではＣ１の評価となった。すなわち、ステップＳ２〜Ｓ４の処理を経ない構成では、インクカートリッジ１７が装着されてから初期段階でのインクの比較的高い粘度の影響により、ノズル６３に対するインクの供給が追い付かずメニスカスが安定しないため、着弾のずれ量が多くなるという結果となった。

［評価２］インク滴吐出量の安定性評価
記録ヘッド３のノズル列の両端にそれぞれ位置する２つのノズル６３について、１００００発（１００００滴）のインク滴を連続的に吐出した。吐出されたインク滴の総重量をそれぞれ求め、これを吐出回数で除することで上記２つのノズル６３の平均吐出量をそれぞれ算出し、これらの平均吐出量の差の絶対値ΔＷ〔ｎｇ〕を求めた。そして、このΔＷの、インク滴の目標吐出量ＷＴ〔ｎｇ〕に対する比率（ΔＷ／ＷＴ）を求め、以下の３段階の基準に従い、評価した。ΔＷ／ＷＴの値が小さいほど、インク滴の吐出量の安定性に優れている（すなわち、目標とすると吐出量に対するばらつきが少ない）と言える。
Ａ２：ΔＷ／ＷＴの値が、０．０２５未満。
Ｂ２：ΔＷ／ＷＴの値が、０．０２５以上、０．６２５未満。
Ｃ２：ΔＷ／ＷＴの値が、０．６２５以上。
その結果、本実施形態ではＡ２の評価となったのに対し、比較例ではＣ２の評価となった。

［評価３］画質評価
２００ｍｍ間隔で２本の縦罫線（キャリッジ１０の主走査方向に交差（理想的には直交）する方向の罫線）を印刷したときの各罫線を構成するドット位置の主走査方向のばらつき量（平均値）を本実施形態と比較例とでそれぞれ評価した。
Ａ３：ばらつき量 ２０μｍ以下
Ｂ３：ばらつき量 ４０μｍ以下
Ｃ３：ばらつき量 ６０μｍ以上
その結果、本実施形態ではＡ３の評価となったのに対し、比較例ではＣ３の評価となった。

なお、上記実施形態では、インクの吐出の駆動源となるアクチュエーターとして、所謂縦振動型の圧電素子４８を例示したが、これには限られず、静電気力によって圧力室の一部を変位させる所謂静電方式のアクチュエーターや、加熱により液体内に生じる気泡により圧力室内に圧力変動を生じさせる発熱素子等の他のアクチュエーターを採用することが可能である。

そして、以上では、インクジェットプリンタとして、インクジェットヘッドの一種である記録ヘッド３を搭載したプリンタ１を例に挙げて説明したが、これには限られず、所謂フォームタイプのインクカートリッジが使用される他のインクジェットプリンタにも適用することができる。例えば、液晶ディスプレイ等のカラーフィルターを製造するに色材噴射ヘッドを搭載するディスプレイ製造用プリンタ，有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイやＦＥＤ（面発光ディスプレイ）等の電極を形成する電極材噴射ヘッドを搭載する電極製造用プリンタ等にも適用することができる。

１…プリンタ，３…記録ヘッド，７…本体フレーム，１０…キャリッジ，１２…駆動部品，１３…キャッピング機構，１５…キャップ，１７…インクカートリッジ，２９…吸収体，３０…接点ＲＯＭ，３３…接点端子，４８…圧電素子，６１…圧力室，６３…ノズル，７９…ＣＰＵ，８２…駆動信号生成回路

Claims (2)

1. 内部に収容した吸収体にインクを保持するインク貯留部材が装着されたことを検出する装着検出部と、
   前記インク貯留部材から導入したインクを噴射するインクジェット記録ヘッドと、
   前記インクジェット記録ヘッドによるインクの噴射を制御する制御回路と、
   を備え、
   前記制御回路は、前記装着検出部により新規のインク貯留部材の装着が検出された場合、第１の動作モードに設定し、その後、第１の動作モードにおけるインクの総吐出量が規定量に到達したことを条件に第２の動作モードに設定する制御を行い、
   前記第１の動作モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量は、前記第２の動作モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量よりも少なく設定されたことを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. 内部に収容した吸収体にインクを保持するインク貯留部材が装着され、このインク貯留部材から導入したインクを噴射するインクジェット記録ヘッドを備えたインクジェットプリンタの制御方法であって、
   前記インク貯留部材が装着されたことを検出する第１の工程と、
   第１の動作モードに設定する第２の工程と、
   第１のモードにおけるインクの総吐出量が規定量に到達したことを検知する第３の工程と、
   前記第３の工程における検知を条件に第２の動作モードに設定する第４の工程と、を含み、
   前記第１の動作モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量は、前記第２の動作モードにおけるインク吐出時の単位時間当たりの吐出量よりも少ないことを特徴とするインクジェットプリンタの制御方法。

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