JP2006095869A - インクジェット記録装置及びその駆動方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 パージ時に付着した気泡混在インクがノズル内に引き込まれにくくする。
【解決手段】 インクジェットプリンタは、インクジェットヘッド５と、インクジェットヘッド５にインクを供給する流路に配置された連通弁２６とを含んだヘッドユニット２と、インク吐出面４０ａとの間に閉鎖空間を形成するパージキャップ２１を備えたパージ機構２０と、インク吐出面４０ａを払拭するワイパーとを備えている。インクジェットプリンタのパージ時における動作は、制御部からの指示により行われる。まず、パージキャップ２１で閉鎖空間を形成しつつその空間をポンプ２３で減圧し、ノズルからインクを吸引する。次いで、閉鎖空間がほぼ大気圧になるときに、連通弁２６を閉じ、パージキャップ２１をインク吐出面４０ａから離隔する。次いで、ヘッドユニット２を移動させてワイパーでインク吐出面４０ａを払拭する。そして、連通弁２６を開く。
【選択図】 図１１

Description

本発明は、記録媒体にインクを吐出して印刷を行うインクジェット記録装置及びその駆動方法に関する。

インクジェットプリンタにおいては、インクジェットヘッドのインク吐出面に配置されたノズルからインクを吸引して、インクの吐出状態を回復させるパージ動作が行われる。そこで、かかるプリンタには、インクジェットヘッドのノズルを覆うことが可能な略箱状のパージキャップを備えている。このパージキャップは、吸引ポンプに接続されており、インク吐出面のノズルがパージキャップにより覆われた状態でパージキャップ内の空洞（閉鎖空間）が減圧されることによって、ノズルからインクが吸引される（例えば、特許文献１参照）。

特許第３１８９５３２号公報

しかしながら、上述した特許文献１に記載のインクジェットプリンタにおけるパージ動作では、まず、インクジェットヘッドのインク吐出面にパージキャップを当接する。すると、インク吐出面に当接したパージキャップは、インク吐出面との間に閉鎖空間を形成する。その閉鎖空間が吸引ポンプによって減圧されると、ノズルからインクジェットヘッド内の高粘度化したインクと共に、それに含まれる気泡が吸引される。その後、パージキャップがインク吐出面から離隔される。このとき、パージキャップ内のインクの一部が、インク吐出面に付着して残存する場合がある。この付着したインクは、ノズルから閉鎖空間内に排出されるときに泡立つ、つまり多量の気泡を含んだ状態となっている。一方、インクジェットヘッド内のインクには、公知のように負の背圧、つまり内部に引き込む圧力が作用しているため、インク吐出面に残存した気泡混在インクは、パージキャップがインク吐出面から離隔されたときにノズルからインクジェットヘッド内に引き込まれる。その結果、パージ動作後において、インクジェットヘッド内のインクに一層多くの気泡が含まれることになる。

そこで、本発明の目的は、パージ時にインク吐出面に付着した気泡混在インクがノズル内に引き込まれにくくするインクジェット記録装置及びその駆動方法を提供することである。

課題を解決するための手段及び発明の効果

本発明のインクジェット記録装置は、インクを吐出する複数のノズルが形成されたインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの上方から前記インクジェットヘッドの内部にインクを供給するインク流入流路と、前記インク流入流路を開閉することが可能な連通弁と、環状突起によって画定された凹部が形成されたキャップと、前記環状突起が前記インク吐出面に当接することによって前記インク吐出面と前記キャップとの間に閉鎖空間が形成される位置と、前記環状突起が前記インク吐出面から離隔して前記閉鎖空間が解消される位置とのいずれかに、前記キャップを変位させるキャッピング駆動機構と、前記閉鎖空間を減圧する減圧手段と、前記インク吐出面を払拭するためのワイパーと、前記インク吐出面に付着したインクが前記ワイパーによって除去されるように前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれか一方を移動させるワイピング駆動機構とを備えている。そして、前記キャップが前記インク吐出面に当接するように前記キャッピング駆動機構を制御する第１のキャッピング制御手段と、前記第１のキャッピング制御手段により前記キャップが前記インク吐出面に当接すると、少なくとも前記ノズルからインクが排出され始めるまで前記減圧手段によって前記閉鎖空間を減圧してから前記減圧手段による減圧動作を停止させる閉鎖空間減圧制御手段と、前記閉鎖空間の気圧が前記ノズル内にインクが引き込まれない気圧となっている間に、前記連通弁を閉じる弁閉鎖制御手段と、前記弁閉鎖制御手段が前記連通弁を閉じると、前記キャップが前記インク吐出面から離隔されるように前記キャッピング駆動機構を制御するアンキャッピング制御手段と、前記アンキャッピング制御手段によって前記キャップが前記インク吐出面から離隔されると、前記インク吐出面に付着したインクを除去するために前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドのいずれか一方を移動させるように前記ワイピング駆動機構を制御するワイピング制御手段と、前記インク吐出面に付着したインクが前記ワイパーによって除去されると、前記連通弁を開く弁開放制御手段とをさらに備えている。

本発明のインクジェット記録装置の駆動方法は、インクを吐出する複数のノズルが形成されたインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの上方から前記インクジェットヘッドの内部にインクを供給するインク流入流路と、前記インク流入流路を開閉することが可能な連通弁と、環状突起によって画定された凹部が形成されたキャップと、前記環状突起が前記インク吐出面に当接することによって前記インク吐出面と前記キャップとの間に閉鎖空間が形成される位置と、前記環状突起が前記インク吐出面から離隔して前記閉鎖空間が解消される位置とのいずれかに、前記キャップを変位させるキャッピング駆動機構と、前記インク吐出面を払拭するためのワイパーと、前記インク吐出面に付着したインクが前記ワイパーによって除去されるように前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれか一方を移動させるワイピング駆動機構とを備えたインクジェット記録装置の駆動方法において、前記キャップが前記インク吐出面に当接するように前記キャッピング駆動機構を制御する第１のキャッピング工程と、前記第１のキャッピング工程において前記キャップが前記インク吐出面に当接した後に、少なくとも前記ノズルからインクが排出され始めるまで前記閉鎖空間を減圧してから減圧動作を停止させる閉鎖空間減圧工程と、前記閉鎖空間の気圧が前記ノズル内にインクが引き込まれない気圧となっている間に、前記連通弁を閉じる弁閉鎖工程とを備えている。そして、前記弁閉鎖工程において前記連通弁が閉じられた後に、前記キャップが前記インク吐出面から離隔されるように前記キャッピング駆動機構を制御するアンキャッピング工程と、前記アンキャッピング工程において前記キャップが前記インク吐出面から離隔された後に、前記インク吐出面に付着したインクを除去するために前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドのいずれか一方を移動させるように前記ワイピング駆動機構を制御するワイピング工程と、前記インク吐出面に付着したインクが前記ワイパーによって除去された後に、前記連通弁を開く弁開放工程とをさらに備えている。

これによると、パージ時の減圧によって閉鎖空間の気圧がノズル内にインクが引き込まれない気圧となっている間に連通弁が閉じられるので、その後にインク吐出面における気圧が大気圧まで上昇したとしても、インクの流動が規制された状態となる。つまり、インクには、ノズル内にインクを引き込もうとする圧力が働かなくなる。そのため、パージ時にインク吐出面に付着した気泡混在インクがノズルからインクジェットヘッド内に引き込まれにくくなる。

本発明において、前記減圧手段による減圧動作が停止した時刻からの経過時間を計測する計時手段と、前記計時手段が計測した経過時間が、前記閉鎖空間の気圧が前記ノズル内にインクが引き込まれる気圧にまで上昇していない所定時間に達したか否かを判定する経過時間判定手段とをさらに備えている。そして、前記弁閉鎖制御手段は、前記計時手段が計測した経過時間が前記所定時間に達したと前記経過時間判定手段が判定すると、前記連通弁を閉じることが好ましい。

本発明において、前記弁閉鎖工程では、減圧動作が停止した時刻からの経過時間が、前記閉鎖空間の気圧が前記ノズル内にインクが引き込まれる気圧にまで上昇していない所定時間に達した時点で前記連通弁を閉じることが好ましい。

これにより、経過時間を計測することに基づいて連通弁を閉じるので、センサなどが不必要で装置構成が簡略化される。

また、本発明において、前記弁開放制御手段が前記連通弁を開くと、前記複数のノズルからインクが予備吐出されるように前記インクジェットヘッドを制御する予備吐出制御手段と、前記複数のノズルからインクが予備吐出されると、前記キャップが前記インク吐出面に当接するように前記キャッピング駆動機構を制御する第２のキャッピング制御手段とをさらに備えていることが好ましい。

また、本発明において、前記弁開放工程において前記連通弁が開かれた後に、前記複数のノズルからインクが予備吐出されるように前記インクジェットヘッドを制御する予備吐出工程と、前記複数のノズルからインクが予備吐出された後に、前記キャップが前記インク吐出面に当接するように前記キャッピング駆動機構を制御する第２のキャッピング工程とをさらに備えていることが好ましい。

これにより、インク吐出面に付着したインクをワイパーによって除去した際にノズル内に侵入した混色インクを排出することができる。

また、本発明において、前記キャップが、前記凹部内と外部とを連通させる大気開放通路と、前記大気開放通路を開閉することが可能な遮断弁とを含んでいる。そして、前記第１のキャッピング制御手段によって前記キャップが前記インク吐出面に当接する前に、前記遮断弁を開く遮断弁開放制御手段と、前記第１のキャッピング制御手段によって前記キャップが前記インク吐出面に当接すると、前記遮断弁を閉じる遮断弁閉鎖制御手段とをさらに備えていることが好ましい。

また、本発明において、前記キャップが、前記凹部内と外部とを連通させる大気開放通路と、前記大気開放通路を開閉することが可能な遮断弁とを含んでいる。そして、前記第１のキャッピング工程において前記キャップが前記インク吐出面に当接する前に、前記遮断弁を開く遮断弁開放工程と、前記第１のキャッピング工程において前記キャップが前記インク吐出面に当接した後に、前記遮断弁を閉じる遮断弁閉鎖工程とをさらに備えていることが好ましい。

これにより、閉鎖空間を形成した時点において閉鎖空間内を確実に大気圧とすることができる。そのため、閉鎖空間を形成したときに、ノズル内に空気が入り込みにくくなる。

また、本発明において、前記インクジェットヘッドの上方にインク室を有するバッファタンクが配置されており、前記インク流入流路が前記インク室と前記インクジェットヘッドとを接続していることが好ましい。

これにより、インクジェットヘッドの上方にインク室を配置することによって、インクジェットヘッドへの安定したインク供給を実現できる。

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

図１は、本発明の一実施形態によるカラーインクジェットプリンタの内部構成を描いた概略斜視図である。図１において、カラーインクジェットプリンタ１内には、ヘッドユニット２が配置されている。ヘッドユニット２のホルダ３には、マゼンタ、イエロー、シアン、ブラックの４色のインクを貯溜するバッファタンク４と４色のインクを吐出するインクジェットヘッド５（図２参照）とが固着されている。ホルダ３は、駆動機構１０により直線方向（主走査方向）に往復移動するキャリッジ１１に固着されている。記録媒体たる用紙Ｐを搬送する搬送手段としてのプラテンローラ１８は、その軸線がキャリッジ１１の往復移動方向に沿うように配置され、ヘッドユニット２と対向している。

キャリッジ１１は、プラテンローラ１８の支軸と平行に配設されるガイド軸１２及びガイド板１３によって摺動自在に支持されている。ガイド軸１２の両端部の近傍には、プーリー１４，１５が支持され、これらプーリー１４，１５の間に無端ベルト１６が架け渡されている。キャリッジ１１は、この無端ベルト１６の適宜の位置に固定されている。

このような駆動機構１０の構成において、一方のプーリー１４がモータ１７の駆動により正逆回転すると、キャリッジ１１がガイド軸１２及びガイド板１３に沿って直線方向（主走査方向）に往復移動するため、これに伴ってヘッドユニット２も往復移動する。

用紙Ｐは、インクジェットプリンタ１の側方に設けられた給紙カセット（図示せず）から給紙され、インクジェットヘッド５とプラテンローラ１８との間の空間に導かれて、インクジェットヘッド５から吐出されるインクにより印刷が施された後に排紙される。なお、図１においては、用紙Ｐの給紙機構及び排紙機構の図示を省略している。

また、インクジェットプリンタ１内には、図１中左下方に示すパージ機構２０が設けられている。パージ機構２０は、パージキャップ２１でインクジェットヘッド５のインク吐出面４０ａ（図３参照）を覆ってインクジェットヘッド５の内部に溜まる気泡やゴミなどを含んだ不良インクを強制的に吸引して除去するためのものである。パージキャップ２１は、カム２２ａが回転することで、インクジェットヘッド５のインク吐出面４０ａに対して垂直方向（上下方向）に移動する。

つまり、カム２２ａを回転させてインクジェットヘッド５の複数のノズル６０（図５参照）をパージキャップ２１で覆う。そして、インクジェットヘッド５の内部に溜まる気泡などを含んだ不良インクを、ポンプ２３によって吸引し、廃インク溜め２４へ廃棄することにより、インクジェットヘッド５の復旧を行うようにしている。

また、パージキャップ２１に隣接した右側位置には、弁開閉機構３４とワイピング機構３７とが配置されている。弁開閉機構３４は、４つのスライド棒３５を含んでいる。各スライド棒３５は、カム２２ｂの回転によってパージキャップ２１と同様に上下方向に移動し、後述の連通弁２６を開状態又は閉状態にする。ワイピング機構３７は、インク吐出面４０ａの副走査方向の長さと同じ長さに同方向に延在したワイパー３６ａとワイパー３６ａを上下方向に移動させる昇降部３６ｂとを含んでいる。ワイパー３６ａは、ゴムなどの弾性材料から構成されており、昇降部３６ｂによってスライド棒３５と同様に上下方向に移動する。つまり、インクジェットヘッド５がワイパー３６ａに隣接する位置に配置されたときに、昇降部３６ｂがワイパー３６ａをインク吐出面４０ａに当接可能な位置に移動させる。そして、ワイパー３６ａの先端を弾性変形させた状態で駆動機構１０のモータ１７を駆動してヘッドユニット２を一方向に移動させることで、インク吐出面４０ａに付着したインクを払拭することが可能になる。なお、ワイピング機構において、ワイパーが主走査方向に移動可能な機構が設けられていてもよい。この場合、ワイパーをインク吐出面に当接させつつ主走査方向に移動させることで、インク吐出面に付着したインクを払拭することができる。

一方、パージキャップ２１に隣接した左側位置には、インク受容部２５が配置されている。このインク受容部２５は、ノズル６０からインクを予備吐出するいわゆるフラッシング時に、キャリッジ１１上のインクジェットヘッド５を主走査方向の左端まで移動させたときに、ちょうどインク吐出面４０ａと対向する位置に配置されている。これにより、フラッシングによってノズル６０から予備吐出されたインクをインク受容部２５にて受けることが可能になる。なお、インク受容部２５で受け取ったインクは廃インク溜め２４へ廃棄される。

図２は、図１に示すヘッドユニット２の分解斜視図である。図３は、図２のIII−III線における断面図である。図４は、図２のIV−IV線における断面図である。ヘッドユニット２は、図２に示すように、合成樹脂材料により箱状に形成されたホルダ３と、ホルダ３の底板３ａの下面側にフレーム３０を介して固着されたインクジェットヘッド５と、底板３ａの上側に固定されたバッファタンク４とを備えている。

バッファタンク４には、図３に示すように、右方からマゼンタ、イエロー、シアン、ブラックのインクが順に貯溜された４つのインク室６が形成されている。インク室６は、図２に示すように、対応するチューブ２９の一方の端部と接続されている。各チューブ２９の他端部は、インクジェットヘッド５よりも下方位置に配置されたインクカートリッジ（図示せず）と接続されており、各色のインクがチューブ２９を介してインク室６にそれぞれ供給されるようになっている。また、各インク室６内には、インクと共に所定量の空気も充填されており、ヘッドユニット２が往復移動したときに発生するインクの動圧を空気によるダンパー効果で吸収・減衰している。

バッファタンク４には、図２に示すように、一側面から主走査方向に突出した突出部４ｂが形成されている。突出部４ｂ内には、４つの連通弁２６がインク室６の延在方向（副走査方向）に沿って並設されている。図４に示すように、バッファタンク４の上蓋４ａには、下方に向かって垂直に突出した隔壁４ｃが形成されている。隔壁４ｃは、各連通弁２６をそれぞれ取り囲んでおり、隔壁４ｃと連通弁２６との間には連通弁２６に通じる通路８がそれぞれ形成されている。これら通路８は、図４に示すように、隔壁４ｃの先端近傍において各連通弁２６と対応するインク室６とを連通している。

バッファタンク４の底部７には、図４に示すように、各インク室６と対向する位置にインク導出口７ａと、各連通弁２６と対向する位置に貫通孔７ｂとが形成されている。各貫通孔７ｂには、ゴム等から形成された弾性部材９がそれぞれ配置されており、各貫通孔７ｂを塞いでいる。弾性部材９の連通弁２６と対向する位置には、押圧部材１９が配置されている。弾性部材９において押圧部材１９の両側には、上方に向かって開口した切り欠き９ａと、下方に向かって開口した切り欠き９ｂとが形成されている。これら切り欠き９ａ，９ｂによって弾性部材９は上下方向に変形しやすくなっている。押圧部材１９は、先端が丸まった円柱形状を有しており、弾性部材９から連通弁２６に向かって凸となるように配置されている。各連通弁２６の下端面と弾性部材９及び押圧部材１９との間には、各インク導出口７ａとそれぞれ連通する通路３２が形成されている。これら通路３２は、対応する連通弁２６とそれぞれ連通している。このような構成より、バッファタンク４には、インク室６から通路８、連通弁２６及び通路３２を通ってインク導出口７ａに至るインク流路（インク流入流路）がインク室６毎に構成されている。

フレーム３０は、図２に示すように、平面矩形形状を有しており、中央領域に厚み方向に貫通した貫通部３１が形成されている。このフレーム３０には、後述するアクチュエータユニット４２及びフレキシブルプリント回路（ＦＰＣ：Flexible Printed Circuit）５０の一部が貫通部３１内に配置されるようにしてインクジェットヘッド５が固着されている。

インクジェットヘッド５は、それぞれの色ごとに複数のインク流路が形成された流路ユニット４１と流路ユニット４１の上面に接着されたアクチュエータユニット４２とで構成されたヘッド本体４０と、アクチュエータユニット４２の上方に接合されたＦＰＣ５０とを含んでいる。図２に示すように、流路ユニット４１及びアクチュエータユニット４２はともに、長方形平面形状を有しており、バッファタンク４の下方に配置されている。ヘッド本体４０のインク吐出面４０ａには、複数のノズル６０（図５参照）がヘッド本体４０の延在方向（副走査方向）に沿って配列されている。そして、用紙Ｐの上面に対向するように各ノズル６０が下向きにて形成されている。

流路ユニット４１の上面には、図２に示すように、アクチュエータユニット４２を避けて、平面形状が楕円形状の４つのインク供給口４１ａが形成されている。これら４つのインク供給口４１ａが形成された領域には、各インク供給口４１ａと対向する位置にフィルタ４５（図５参照）が配置されている。こうして、インク供給口４１ａから流路ユニット４１内に供給されるインク中のゴミなどがフィルタ４５によって捕獲される。フレーム３０には、フレーム３０に形成された貫通孔３３と流路ユニット４１に形成されたインク供給口４１ａとがそれぞれ連なるようにして流路ユニット４１が接着されている。

また、ホルダ３の底板３ａには、図３に示すように、フレーム３０の貫通孔３３及びバッファタンク４のインク導出口７ａと対向する位置に厚み方向に貫通した貫通部３ｂが形成されている。貫通部３ｂ内には、弾性部材４４が配置されている。弾性部材４４には、バッファタンク４のインク導出口７ａとそれぞれ対向する位置に４つの連通孔４３が形成されている。弾性部材４４は、バッファタンク４の取り付け穴３８ａ，３８ｂとフレーム３０の取り付け穴３９ａ，３９ｂとにネジが通されて、バッファタンク４とフレーム３０とが締着されることで、バッファタンク４とフレーム３０との間で圧縮状態になり、インク導出口７ａと貫通孔３３との接続をシールする。このような構成により、バッファタンク４内のインクが、インク導出口７ａ、連通孔４３及び貫通孔３３を通ってそれぞれに対応する流路ユニット４１のインク供給口４１ａから流路ユニット４１内に供給される。また、ホルダの底板３ａには、図４に示すように、弾性部材９とそれぞれ対向した位置に厚み方向に貫通した孔３ｃが形成されている。これら孔３ｃには、連通弁２６を開又は閉状態に動作させるときにスライド棒３５（図１１参照）が挿入される。

アクチュエータユニット４２の上面に接合されたＦＰＣ５０は、図３に示すように、主走査方向の一方に引き出され、底板３ａに形成された貫通部３ｄ内を通されて上方に引き出されている。ＦＰＣ５０は、スポンジなどの弾性部材２７を介してバッファタンク４の側面に沿うように引き出され、このＦＰＣ５０上にドライバＩＣ５１が設置されている。一方で、ＦＰＣ５０は、ドライバＩＣ５１から出力された駆動信号をアクチュエータユニット４２に伝達するように、半田付けによって電気的にアクチュエータユニット４２に接合されている。

図３において、ホルダ３のドライバＩＣ５１に対向する側壁には、Ｕ字形状に曲げられたヒートシンク２８が配置されている。ドライバＩＣ５１は、間にＦＰＣ５０を挟んで弾性部材２７によりヒートシンク２８に対して押圧されている。このヒートシンク２８により、ドライバＩＣ５１で発生した熱を効率的に散逸させることができる。

図５は、図２に示すインクジェットヘッド５の分解斜視図である。図５から分かるように、ヘッド本体４０は、流路ユニット４１とアクチュエータユニット４２とを含んでいる。このうち、流路ユニット４１は、上から、キャビティプレート８１、サプライプレート８２、アパーチャプレート８３、２枚のマニホールドプレート８４，８５、ダンパプレート８６、カバープレート８７、ノズルプレート８８の計８枚のシート材が積層された積層構造である。本実施の形態において、合成樹脂製のノズルプレート８８を除き、各プレート８１〜８７は、ステンレス鋼からなる。

ノズルプレート８８には、図５に示すように、微小径のノズル６０が微小間隔で多数穿設されている。これらノズル６０は、ノズルプレート８８における長手方向に沿って千鳥配列状で５列に配列されている。

図５に示すように、キャビティプレート８１の中央には、複数の圧力室４６がキャビティプレート８１の長手方向に沿って千鳥配列状で５列に穿設されている。また、キャビティプレート８１の長手方向の一端部側には、インク供給口４１ａとなる４つの孔６５がキャビティプレート８１の短手方向に沿って離隔して形成されている。各圧力室４６は、細幅で角が丸められた略矩形形状に形成されている。それら圧力室４６の長手方向は、キャビティプレート８１の長手方向に対して直交している。また、各圧力室４６の一端部は、図５に示すように、サプライプレート８２、アパーチャプレート８３、２枚のマニホールドプレート８４，８５、ダンパプレート８６及びカバープレート８７に千鳥配列状で穿設されている微小径の貫通孔６１を介して、ノズルプレート８８におけるノズル６０に連通している。

図５に示すように、２枚のマニホールドプレート８４，８５のうち、アパーチャプレート８３に近い側のマニホールドプレート８４には、５つのインク室半部７０ａが貫通状に形成されている。これら５つのインク室半部７０ａは、マニホールドプレート８４の長手方向に沿って延在されつつ、マニホールドプレート８４の短手方向に互いに離隔している。

一方、ダンパプレート８６側のマニホールドプレート８５にも、５つのインク室半部７０ａと同様の５つのインク室半部７０ｂが貫通して形成されている。この構成で２枚のマニホールドプレート８４，８５、アパーチャプレート８３及びダンパプレート８６の計４枚を積層することにより、対向する２つのインク室半部７０ａ，７０ｂが相互に接合され、このときに形成される上下の開口が、上からのアパーチャプレート８３と下からのダンパプレート８６とにより覆われる。これにより、貫通孔６１の列の間及び外側に計５つの共通インク室７０が形成される。なお、各共通インク室７０の一端部がインク供給口４１ａとそれぞれ対向している。

サプライプレート８２には、複数の貫通孔６１の他に、複数の連絡孔６２が貫通して形成されている。これらの連絡孔６２は、一方の開口において圧力室４６と連通し、他方の開口において後述のアパーチャ６３と連通している。さらに、複数の連絡孔６２は、各圧力室４６に対応してサプライプレート８２の長手方向に沿って千鳥配列状で５列に配列されている。また、サプライプレート８２には、長手方向の一端部側に４つの孔６６を有している。これら孔６６は、それぞれキャビティプレート８１の４つの孔３５と対向するように形成されている。

アパーチャプレート８３には、複数の貫通孔６１の他に、アパーチャプレート８３の短手方向に沿って延在した略長方形平面形状のアパーチャ６３が、アパーチャプレート８３の長手方向に沿って千鳥配列状で５列に配列されている。アパーチャ６３は、一端部において連絡孔６２と連通し、他端部において共通インク室７０と連通している。アパーチャ６３は、インク流動方向と直交する方向の断面積が若干小さくなっており、インク吐出時に圧力室４６から共通インク室７０側に逆流しようとするインクの流れを制限するものである。また、アパーチャプレート８３には、４つの孔６５あるいは孔６６とそれぞれ対向する位置に孔６７が形成されている。各孔６７は、一方の開口において孔６６とそれぞれ連通し、他方の開口において対応する共通インク室７０の一端側とそれぞれ連通している。

なお、４つの孔６７のうち、図５中最も奥に位置する１つの孔６７は、図５中奥の２つの共通インク室７０と連通しており、他の３つの孔６７は、図５中手前の３つの共通インク室７０とそれぞれ連通している。つまり、５つの共通インク室７０のうち、図５中奥に位置する２つの共通インク室７０には、１つのインク供給口４１ａからのインクがそれぞれに供給され、他の３つの共通インク室７０には、対応する１つのインク供給口４１ａからのインクがそれぞれに供給される。本実施の形態において、図５中奥の２つの共通インク室７０には、ブラックのインクが供給され、図５中手前から奥に向かって配置する３つの共通インク室７０には、マゼンタ、イエロー及びシアンの順にインクが供給されている。

ダンパプレート８６には、図５に示すように５列のダンパ溝６８が凹設されている。これらダンパ溝６８は、カバープレート８７に向けてのみ開放するように形成され、その位置及び形状は共通インク室７０と同形状となっている。したがって、マニホールドプレート８４，８５及びダンパプレート８６を接合したときは、ダンパプレート８６の共通インク室７０と対向する部分には、ダンパ部６９が位置する。ここで、ダンパ部６９は、適宜弾性変形し得るステンレス鋼に形成された凹部の底面として構成されているので、共通インク室７０側及びダンパ溝６８側に自由に振動することができる。このような構成により、インク吐出時に圧力室４６で発生した圧力変動が共通インク室７０に伝播しても、これに対応してダンパ部６９が弾性変形することによって吸収減衰させることができる。

このような流路ユニット４１の構成により、流路ユニット４１の内部には、インク供給口４１ａから順に共通インク室７０、アパーチャ６３、連絡孔６２、圧力室４６及び貫通孔６１を通ってノズ６０に至るインク流路が構成されている。インク供給口４１ａから流路ユニット４１内に流入したインクは、一旦共通インク室７０に貯溜される。そして、アパーチャ６３を経由して、各圧力室４６に供給される。各圧力室４６でアクチュエータユニット４２により圧力が付与されたインクが、各貫通孔６１を経由して対応するノズル６０から吐出される。

アクチュエータユニット４２は、図示しないが２枚の圧電シートと、絶縁性を有するトップシートとの３枚のシートを積層した構造であり、各シートの１枚の厚さが約３０μｍ程度となっている。２枚の圧電シートのうち下方に位置する圧電シートの上面には、各圧力室４６と対向した領域ごとに細幅の個別電極がアクチュエータユニット４２の長手方向（副走査方向）に沿って列状に形成されている。各個別電極は、その長手方向がアクチュエータユニット４２の長手方向と直交している。一方、２枚の圧電シートのうち上方に位置する圧電シートの上面には、複数の圧力室４６に対して跨って形成された共通のコモン電極が形成されている。最上段に位置するトップシートの上面には、複数の個別電極のそれぞれに対して電気的に接続される表面電極７１と、コモン電極に対して電気的に接続される表面電極７２とが設けられている。

このようなプレート型のアクチュエータユニット４２の下面全体に接着シートが予め貼着され、流路ユニット４１に対して、アクチュエータユニット４２がその個別電極を流路ユニット４１における各圧力室４６の各々に対応させて接着・固定することでヘッド本体４０が構成されている。そして、ＦＰＣ５０が、アクチュエータユニット４２と重ね合わされつつ、ＦＰＣ５０の複数の配線パターン（図示せず）がアクチュエータユニット４２の表面電極７１，７２とそれぞれ半田で接合され、インクジェットヘッド５が作成される。

図６は、図４に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。図７は、図６に示された連通弁２６の弁部材を示しており、（ａ）は弁部材の側面図であり、（ｂ）は弁部材の下面図である。図８は、図６に示された連通弁２６のスライド部材を示しており、（ａ）はスライド部材の断面図であり、（ｂ）はスライド部材の上面図である。図６に示すように、連通弁２６は、略円筒形状のケース９１と、ケース９１の上端部に固着された蓋体９２と、ケース９１内の下端部に上下にスライド可能に配置されたスライド部材９３とを含んでいる。蓋体９２には、厚み方向に貫通した貫通孔９４が形成されており、対応する通路８とそれぞれ連通している。また、連通弁２６の下端には、貫通孔９１ｂが形成されている。この構成により、通路８と通路３２とが連通弁２６を介して連通している。

図６に示すように、ケース９１内において、蓋体９２とスライド部材９３との間には、バネ９６と、弁部材９７と、Ｏリング９８とが配置されている。蓋体９２は、その下端外周が切り欠き９２ａによって欠設されており、蓋体９２の下端部にバネ９６の一端部が嵌合固定されている。

弁部材９７には、図７（ａ）に示すように、上方に向かって開口した凹部９９が形成されている。凹部９９の底部９９ａのほぼ中央領域には、下方に向かって突出した突出部１００が形成されている。突出部１００は、円柱形状の胴部１０１と先端に向かって先細りとなった先端部１０２とを有している。先端部１０２の外周面には、外側に向かって突出し且つ胴部１０１から先端近傍まで延在した３つの突起１０３が形成されている。これら突起１０３は、図７（ｂ）に示すように約１２０°の間隔をおいて互いに離隔されている。また、３つの突起１０３の先端には、同じ傾斜角を有する傾斜面１０４がそれぞれ形成されている。また、凹部９９内には、バネ９６の他端部が嵌合しており、バネ９６が弁部材９７を常にスライド部材９３に近づく方向（下方）に押圧している。

Ｏリング９８は、弁部材９７の底部９９ａ外端とケース９１内に形成された段部９１ａとの間に配置されている。この構成により、バネ９６が弁部材９７を押圧して、弁部材９７がＯリング９８を段部９１ａとの間において挟み込んで変形させることで、連通弁２６が閉状態となる。一方、弁部材９７がＯリング９８を段部９１ａと挟み込んで変形させていないとき、すなわち、図６に示すように弁部材９７とＯリング９８とが離隔しているときは、連通弁２６が開状態となる。連通弁２６の内部は、ケース９１の下端に形成された貫通孔９１ｂを介して通路３２と連通しているため、連通弁２６が開又は閉状態になることでインク室６も通路８を介して通路３２と連通可能又は連通不可能となる。つまり、連通弁２６が開状態のときは、インク室６から流路ユニット４１にインクが供給されるが、連通弁２６が閉状態のときでは、インク室６から流路ユニット４１にインクが供給されなくなる。

スライド部材９３には、図８（ａ）に示すように、上方に向かって開口した凹部１０５が形成されている。スライド部材９３の外周面には、外側に向かって突出し且つ図８（ａ）中上下方向に延在した６つの突起１０６が形成されている。これら突起１０６は、図８（ｂ）に示すように、約６０°の間隔をおいて互いに離隔されている。また、突起１０６は、ケース９１の貫通孔９１ｂの外周縁と上下方向において重なるような突出量を有している。これによって、スライド部材９３は貫通孔９１ｂから下方に抜け落ちないようになっている。スライド部材９３の開口端は、山部１０７と谷部１０８とが交互に形成されるように上下方向にジグザグ形状となっている。なお、スライド部材９３の開口端は、図６に示すように、弁部材９７の突起１０３と上下方向において重なっており、スライド部材９３が図６に示す状態から上方に移動すると、突起１０３と当接するようになっている。

図９は、ほぼ円筒形状の連通弁２６の下端部を展開した図であり、（ａ）は連通弁２６の下端内壁に形成された複数の溝を示す説明図であり、（ｂ）は図９（ａ）におけるIXＡ−IXＡ線の断面図であり、（ｃ）は図９（ａ）におけるIXＢ−IXＢ線の断面図である。なお、図９は、連通弁２６が閉状態のときの展開図である。図９（ａ）、（ｂ）に示すように、ケース９１の下端内壁には、内側に向かって突出した突出部１０９が形成されている。突出部１０９には、上下方向に延在した２種類の溝１１０ａ，１１０ｂが複数形成されている。溝１１０ａは、図９（ｂ）に示すように、スライド部材９３の突起１０６の突出量に対応した深さ（ケース９１の厚み方向の深さ）を有している。溝１１０ｂは、図９（ｃ）に示すように、弁部材９７の突起１０３の突出量に対応した深さを有している。つまり、溝１１０ａは、溝１１０ｂよりも深さが浅く形成されているため、弁部材９７の突起１０３が溝１１０ａ内に配置不可能となっている。スライド部材９３の突起１０６だけが上下方向に摺動できる。一方、溝１１０ｂは、溝１１０ａよりも深さが深く形成されているため、弁部材９７の突起１０３及びスライド部材９３の突起１０６が溝１１０ｂ内に配置可能となっている。すなわち、弁部材９７の突起１０３及びスライド部材９３の突起１０６が共に上下方向に摺動できる。

また、図９（ａ）、（ｂ）に示すように、突出部１０９の弁部材９７側の端部において、各溝１１０ｂに挟まれた領域における溝１１０ａの底部領域には、同じ傾斜角を有しつつその先端が同じ高さレベルに位置する傾斜面１１１ａが形成されている。一方、突出部１０９の弁部材９７側の端部において、溝１１０ａ及び溝１１０ａ底部領域と、溝１１０ｂとに挟まれた領域には、同じ傾斜角を有しつつ、その先端が同じ高さレベルに位置した傾斜面１１１ｂ，１１１ｃが形成されている。傾斜面１１１ａは、その頂点が傾斜面１１１ｂの低点と重なるように形成されている。つまり、図９（ａ）に示すように、傾斜面１１１ａと傾斜面１１１ａの右側に隣接する傾斜面１１１ｂとが連続する連続傾斜面１１３となっている。一方、傾斜面１１１ａとその左側に隣接する傾斜面１１１ｃとは斜面どうしが連続していない。

続いて、連通弁２６の開及び閉状態の動作について以下に説明する。図１０は、図６に示す連通弁２６の開及び閉状態に係る動作を示しており、（ａ）は連通弁２６の開状態を示す説明図であり、（ｂ）は連通弁２６の開状態を閉状態にするときのスライド部材及び弁部材の動作を示す説明図であり、（ｃ）は連通弁２６の閉状態を開状態にするときにスライド部材及び弁部材の動作を示す説明図である。なお、図１０は、連通弁２６の下端部を展開して示した図である。

図６に示すように、連通弁２６の弁部材９７がＯリング９８と離隔した位置で保持されている状態、すなわち、連通弁２６が開状態のときは、図１０（ａ）に示すように、弁部材９７の突起１０３の傾斜面１０４が傾斜面１１１ａと接触している。ちょうど、上下方向に見たときに、突起１０３が溝１１０ａと重なる位置にある。上述のように突起１０３の突出量に比べて溝１１０ａの深さが浅いので、突起１０３の下端面（傾斜面１０４）が溝１１０ａの底部領域に形成された傾斜面１１１ａと当接した状態になっている。このとき、弁部材９７がＯリング９８と離隔した位置で保持され、弁部材９７の底部９９ａ外端と段部９１ａとの間のシール性がなくなり、連通弁２６が開状態となる。この連通弁２６の開状態を閉状態にするときは、図１０（ｂ）に示すようにスライド部材９３を上方にスライドさせて、スライド部材９３の山部１０７の頂点を突起１０３の傾斜面１０４に当接させつつ、スライド部材９３とともに弁部材９７を上方にスライドさせる。突起１０３の傾斜面１０４の先端が傾斜面１１１ｃの頂点を超える位置に達したときに、図１０（ｂ）に示すように、スライド部材９３の上端面をすべりながら谷部１０８側に移動する。そして、この状態からスライド部材９３を図９（ａ）に示すように、下方にスライドさせると、今度は、突起１０３が傾斜面１１１ｃに沿って斜め下方に移動する。この移動した先には、溝１１０ｂがある。上述のように、突起１０３の突出量に対応して溝１１０ｂの深さが決められているので、突起１０３は溝１１０ｂに沿って落ち込む。このとき、弁部材９７の底部９９ａの外端はＯリング９８と接触し、バネ９６の復元力により底部９９ａ外端と段部９１ａとの間でＯリング９８が変形する。こうして、弁部材９７の底部９９ａ外端と段部９１ａとの間でＯリング９８によるシール性が発揮され、連通弁２６が閉状態となる。

次に、この連通弁２６の閉状態を開状態にするときは、図１０（ｃ）に示すように、スライド部材９３を上方にスライドさせて、スライド部材９３の山部１０７の頂点を突起１０３の傾斜面１０４に当接させつつ、スライド部材９３とともに弁部材９７を上方にスライドさせる。突起１０３の傾斜面１０４の先端が傾斜面１１１ｂの頂点を超える位置に達したときに、図１０（ｃ）に示すように、スライド部材９３の上端面をすべりながら谷部１０８側に移動する。そして、この状態からスライド部材９３を図１０（ａ）に示すように、下方にスライドさせると、傾斜面１１１ａの低点と突起１０３の傾斜面１１４の先端とが重なる位置まで突起１０３が連続傾斜面１１３に沿って斜め下方に移動する。このとき、突起１０３の傾斜面１０４は、上述のように傾斜面１１１ａと接触しているので、弁部材９７とスライド部材９３とが当接していなくても弁部材９７がその位置（突出部１０９の上端部）に保持され、連通弁２６が開状態となる。本実施の形態において、スライド部材９３は、押圧部材１９がスライド棒３５の上下動によって移動することで、上下方向に移動される。また、各傾斜面どうしのすべり移動は、弁部材９７がバネ９６から受ける復元力により起こされている。

続いて、パージ機構２０及び弁開閉機構３４の構成について以下に詳述する。図１１は、図１に示すパージ機構２０及び弁開閉機構３４の概略構成図である。なお、図１１は、パージ機構２０及び弁開閉機構３４に対向する位置にヘッドユニット２が配置されたときの図２に示したIV−IV線と同様な位置関係における断面を示している。

パージ機構２０のパージキャップ２１は、図１１に示すように、インク吐出面４０ａに対向する底部５３からインク吐出面４０ａに向かって突出した環状突起５４を有している。つまり、パージキャップ２１には、底部５３と環状突起５４とによってインク吐出面４０ａに向かって開口した凹部５５が形成されている。本実施の形態では、環状突起５４にチューブ５７が接続されている。チューブ５７は、凹部５５内と連通した通路５６を有している。チューブ５７の途中部位には、通路５６を開閉可能とする遮断弁５８が配置されている。この構成により、凹部５５内が、遮断弁５８が開状態のときに通路５６を介して大気と連通可能状態となり、遮断弁５８が閉状態のときに大気と連通不可能状態となる。パージキャップ２１の底部５３には、凹部５５内と連通した通路４７が接続されている。この通路４７は、ポンプ２３と接続されている。なお、パージキャップ２１内に吸い出されたインクを確実に排出するという観点からは、チューブ５７は底部５３に接続されていてもよい。

弁開閉機構３４は、本体３４ａと、本体３４ａの孔３４ｂ内を摺動可能に配置されたスライド棒３５と、スライド棒３５を上下方向にスライドさせるカム２２ｂ（図１参照）とを備えている。スライド棒３５は、ほぼ円柱形状を有しており、その直径が底板３ａに形成された孔３ｃの直径より若干小さくなっている。これにより、スライド棒３５がカム２２ｂの回転によって上下方向にスライドしても、孔３ｃと対向する位置において、スライド棒３５は孔３ｃ内に侵入可能となる。

続いて、インクジェットプリンタ１の制御系について、図１２を参照して説明する。図１２は、本発明による一実施形態のインクジェットプリンタの制御構成を示す概略ブロック図である。インクジェットプリンタ１に含まれる制御部１２０は、演算処理装置であるＣＰＵ（Central Processing Unit）と、ＣＰＵが実行する制御プログラム及び制御プログラムに使用されるデータが記憶されているＲＯＭ（Read Only Memory）と、プログラム実行時にデータを一時記憶するためのＲＡＭ（Random Access Memory）とで構成されている。

制御部１２０は、図１２に示すように、印刷制御部１２１と、メンテナンス制御部１２３とを備えている。インクジェットプリンタ１内には、カム２２ａ，２２ｂを駆動するカム駆動制御回路１３１と、ポンプ２３を駆動するポンプ駆動回路１３２と、ポンプ２３の駆動が停止した時刻からの経過時間を計測するカウンタ１３３と、カウンタ１３３によって計測された経過時間（以後、単に「経過時間」と称することがある）が入力され、これが所定時間に達したか否かを判定するセレクタ１３４と、遮断弁５８の開閉動作を行う遮断弁駆動回路１３５と、昇降部３６ｂを駆動するワイパー駆動回路１３６と、モータ１７を駆動するキャリッジ駆動回路１３７と、インクジェットヘッド５を駆動するインクジェットヘッド駆動回路１３８と、プラテンローラ１８を回転させる搬送モータ１４１を駆動する搬送モータ駆動回路１４０とを備えている。

印刷制御部１２１は、ＰＣ（パーソナルコンピュータ）１１５から送信された印刷データを制御部１２０が通信処理部１１８を介して受信した後、用紙に対して印字が行われるように、インクジェットヘッド駆動回路１３８及び搬送モータ駆動回路１４０を制御する。

メンテナンス制御部１２３は、パージキャップ制御部１４５と、ポンプ制御部１４６と、連通弁制御部１４７と、遮断弁制御部１４８と、ワイピング制御部１４９と、フラッシング制御部１５０とを備えている。パージキャップ制御部１４５は、ＰＣ１１５から送信されたパージ信号を制御部１２０が通信処理部１１８を介して受信した後、キャリッジ駆動回路１３７及びカム駆動制御回路１３１を制御する。このとき、キャリッジ駆動回路１３７は、ヘッドユニット２をインク吐出面４０ａがパージキャップ２１と対向する位置に移動させるようにモータ１７を駆動する。一方、カム駆動制御回路１３１は、パージキャップ２１をインク吐出面４０ａに近づく方向及び離れる方向に移動させるようにカム２２ａを回転駆動する。パージキャップ２１がインク吐出面４０ａに当接した場合は、パージキャップ２１とインク吐出面４０ａとの間に閉鎖空間１８０（図１４参照）が形成される。また、パージキャップ２１がインク吐出面４０ａから離隔した場合は、上述の閉鎖空間１８０が解消される。

ポンプ制御部１４６は、ＰＣ１１５から送信されたパージ信号を制御部１２０が通信処理部１１８を介して受信した後、ポンプ駆動回路１３２を制御する。このとき、ポンプ駆動回路１３２は、パージキャップ２１とインク吐出面４０ａとの間に形成された閉鎖空間１８０内の減圧を行うようにポンプ２３を駆動する。

連通弁制御部１４７は、カウンタ１３３によって計測された経過時間が所定時間に達したとセレクタ１３４が判定した結果に基づいて、カム駆動制御回路１３１を制御する。カム駆動制御回路１３１は、連通弁２６を閉状態にするようにカム２２ｂを回転駆動してスライド棒３５を上下方向にスライドさせる。また、カム駆動制御回路１３１は、閉鎖空間１８０が解消される位置にパージキャップ２１が配置された後、連通弁２６を開状態にするようにカム２２ｂを回転駆動してスライド棒３５を上下方向にスライドさせる。

遮断弁制御部１４８は、パージキャップ２１がインク吐出面４０ａとの間で閉鎖空間１８０を形成する直前に、遮断弁駆動回路１３５を制御して遮断弁５８を開状態にして、閉鎖空間１８０が大気と連通可能にする。そして、パージキャップ２１がインク吐出面４０ａとの間で閉鎖空間を形成した直後、遮断弁駆動回路１３５を制御して遮断弁５８を閉状態にして、閉鎖空間１８０が大気と連通不可能にする。

ワイピング制御部１４９は、パージキャップ２１がインク吐出面４０ａから離隔された後、ワイパー駆動回路１３６及びキャリッジ駆動回路１３７を制御する。このとき、ワイパー駆動回路１３６は、昇降部３６ｂを駆動してワイパー３６ａをインク吐出面４０ａに当接する位置及びインク吐出面４０ａから離隔する位置に移動させる。一方、キャリッジ駆動回路１３７は、インク吐出面４０ａにワイパー３６ａが当接した状態においてヘッドユニット２を移動させ、ワイパー３６ａによってインク吐出面４０ａを払拭する。

フラッシング制御部１５０は、ＰＣ１１５から送信されたフラッシング信号を制御部１２０が通信処理部１１８を介して受信した後、キャリッジ駆動回路１３７及びインクジェットヘッド駆動回路１３８を制御する。このとき、キャリッジ駆動回路１３７は、モータ１７を駆動してヘッドユニット２をインク吐出面４０ａがインク受容部２５と対向する位置に移動させる。一方、インクジェットヘッド駆動回路１３８は、ノズル６０からインクが予備吐出されるようにインクジェットヘッド５を駆動する。

続いて、インクジェットプリンタ１のパージ時における動作フローについて、図１３〜図１５を参照しつつ以下に説明する。図１３は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタ１のパージ時の動作フローを示すフローチャートである。図１４は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタ１のパージ時のインクジェットヘッド５及びパージ機構２０の一連の動作状態を示しており、（ａ）はパージキャップ２１がインク吐出面４０ａに当接した状態を示す断面図であり、（ｂ）は弁開閉機構３４が連通弁２６を閉状態にするときの状態を示す断面図であり、（ｃ）は連通弁２６が閉状態になった状態を示す断面図である。図１５は、本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタ１のパージ時のインクジェットヘッド５及びパージ機構２０の一連の動作状態を示しており、（ａ）はパージキャップ２１がインク吐出面４０ａから離隔されたときの状態を示す断面図であり、（ｂ）は弁開閉機構３４が連通弁２６を開状態にするときの状態を示す断面図である。

インクジェットプリンタ１において、インクジェットヘッド５内のインクの高粘度化及びインク中に気泡などが混在したときに行うパージ動作では、まず、ステップ１（Ｓ１）において、図１１に示すように、ヘッドユニット２をインク吐出面４０ａがパージキャップ２１と対向する位置に移動させる。このとき、弾性部材９及び連通弁２６のスライド部材９３がスライド棒３５のそれぞれと対向する位置に配置される。

次に、ステップ２（Ｓ２）において、遮断弁５８を開状態にする。そして、ステップ３（Ｓ３）において、図１４（ａ）に示すように、パージキャップ２１をその環状突起５４の先端がインク吐出面４０ａと当接するように移動させる（キャッピング動作）。こうして、パージキャップ２１の凹部５５内がインク吐出面４０ａとパージキャップ２１とで囲まれた閉鎖空間１８０となる。このとき、パージキャップ２１の凹部５５内がチューブ５７及び遮断弁５８を介して大気と連通しているので、閉鎖空間１８０を形成するためにパージキャップ２１をインク吐出面４０ａに対して押し付けても、そのときに閉鎖空間１８０で圧縮された空気がノズル６０内に入り込まなくなる。

次に、ステップ４（Ｓ４）において、遮断弁５８を閉状態にして閉鎖空間１８０を大気と連通しないようにして密閉する。そして、ステップ５（Ｓ５）において、ポンプ２３を駆動して閉鎖空間１８０内を減圧する。これによって、インクジェットヘッド５内のインクがノズル６０から吸引される。なお、連通弁２６が開状態になっていないとインクジェットヘッド５にインク室６のインクを供給することができないので、通常、開状態になっている。そのため、ポンプ２３で閉鎖空間１８０内が減圧されることで、ノズル６０からインクジェットヘッド５及びインク室６内のインクが吸引される。また、ノズル６０からのインクの吸引時において、インクカートリッジからインク室６に流入するインク量は吸引されるインク量とほぼ同じ量となっているので、インク室６のインク液面はほとんど変動しない。

次に、ステップ６（Ｓ６）において、ポンプ２３が所定回転数だけ回転したか否かを判定する。ポンプ２３が所定回転数回転していなければ、そのまま繰り返し所定回転数になるまで待機する。つまり、ステップ６が繰り返し行われる。ポンプ２３が所定回転数回転すると、ステップ７（Ｓ７）に進み、ステップ７において、ポンプ２３を停止する。ここで、ポンプ２３は、所定回転数だけ回転すると閉鎖空間１８０内に所定圧力（インクカートリッジによる負圧よりも大きい負の圧力）を発生させることが可能であり、この所定圧力によってノズル６０からインクが吸引されている。

次に、ステップ８（Ｓ８）において、カウンタ１３３で計測された経過時間が所定時間に達したかどうかをセレクタ１３４で判定する。このとき、経過時間が所定時間に達していなければ、所定時間に経過時間が達するまでその状態で待つ。つまり、ステップ８が繰り返し行われる。この所定時間は、ポンプ２３によって閉鎖空間１８０が所定の負圧力まで減圧されてポンプ２３が停止してから、閉鎖空間１８０内の圧力が自然にほぼ大気圧（ノズル６０から吸引されたインクがインクカートリッジからの負圧力によってノズル６０内に引き込まれない程度に上昇した圧力）になるまでの時間である。なお、インクジェットヘッド５内のインクは、閉鎖空間１８０が減圧された時点からポンプ２３停止後、閉鎖空間１８０内がほぼ大気圧まで上昇する間、ノズル６０から吸引されている。ステップ８において、経過時間が所定時間に達したらステップ９（Ｓ９）に進む。このときには、ノズル６０からのインクの吸引が終了している。

ステップ９において、連通弁２６を閉状態にする。連通弁２６を開状態から閉状態にするときは、図１４（ｂ）に示すように、スライド棒３５を上方にスライドさせてその先端を弾性部材９に当接させつつ、弾性部材９を変形させて押圧部材１９の先端をスライド部材９３に当接させる。そして、そのままスライド部材９３を上方に移動させてスライド部材９３と弁部材９７とを当接させ、弁部材９７も上方に移動させる。次に、図１４（ｃ）に示すように、スライド棒３５を下方にスライドさせて変形した弾性部材９を元の状態に戻し、押圧部材１９、スライド部材９３及び弁部材９７を下方に移動させて、連通弁２６を閉状態にする。次に、ステップ１０（Ｓ１０）において、図１５（ａ）に示すように、パージキャップ２１をインク吐出面４０ａから離隔する（アンキャップ動作）。こうして、インク吐出面４０ａとパージキャップ２１とで囲まれた閉鎖空間１８０が解消される。このとき、インクジェットヘッド５内のインクには、連通弁２６が閉状態となっていることで、インクカートリッジからの負圧力が生じていない状態になっている。さらに、インクはインクの自重によってノズル６０から外部に漏れだそうとするので、インク吐出面４０ａに付着した気泡混在インクはノズル６０内に引き込まれない。ここで、インクはノズル６０から漏れだそうとしているが、実際には、ノズル６０の毛細管現象によってインクはノズル６０から漏れない。

次に、ステップ１１（Ｓ１１）において、インク吐出面４０ａに付着したインクをワイピング動作によって払拭する。このワイピング動作は、昇降部３６ｂによってワイパー３６ａの先端がインク吐出面４０ａに当接可能な高さにまで上昇され、その状態でヘッドユニット２がゆっくりと移動することによって行われる。

次に、ステップ１２（Ｓ１２）において、連通弁２６を開状態にする。これも、上述のようにスライド棒３５をスライドさせ、図１５（ｂ）に示すように、スライド部材９３及び弁部材９７を上方に移動させて連通弁２６を開状態にする。これにより、インクジェットヘッド５のパージが終了する。

次に、ステップ１３（Ｓ１３）において、インク吐出面４０ａがインク受容部２５に対応する位置にヘッドユニット２が移動した状態で、ノズル６０からインク受容部２５に向かってインクを予備吐出する（フラッシング動作）。これにより、インク吐出面４０ａに付着したインクをワイパー３６ａによって除去した際に、ノズル６０内に侵入した混色インクを排出することができる。こうして、インクジェットプリンタ１における一連のパージ動作などが終了した後、印刷に備えて、ステップ１４（Ｓ１４）において、ヘッドユニット２をインク吐出面４０ａがパージキャップ２１と対向する位置に移動させるとともに、ノズル６０のインク乾燥を防止するために、インク吐出面４０ａをパージキャップ２１によってキャッピングする。

以上のように、本実施の形態のインクジェットプリンタ１によると、パージ時の減圧によって閉鎖空間１８０の気圧がノズル６０内にインクが引き込まれない気圧となっている間に連通弁２６が閉じられ、インクジェットヘッド５内のインクにインクカートリッジからの負圧力が作用しない状態になってから、パージキャップ２１がインク吐出面４０ａから離隔される。したがって、閉鎖空間１８０の解消によってインク吐出面４０ａが大気圧まで上昇したとしても、インクの流動が連通弁２６によりできない状態となっているので、ノズル６０内のインク面は連通弁２６が閉じられたときの状態のままである。むしろ、ノズル６０からインクが漏れだそうとしている（実際には、インクは流動することができないので、ノズル６０から漏れない）ので、パージ時にインク吐出面４０ａに付着した気泡混在インクがノズル６０からインクジェットヘッド５内に引き込まれにくくなる。なお、このインクをノズル６０から漏れ出させようとする力は、インクジェットヘッド５から流路３２を介して連通弁２６内のＯリング９８の高さまで存在するインクの自重により生じるものである。また、パージ時において、カウンタ１３３によって計測された経過時間が所定時間に達してから、連通弁２６を閉状態にしているので、センサなどが不必要で装置構成が簡略化される。また、インクジェットヘッド５の上方にインク室６を配置することによって、インクジェットヘッド５への安定したインク供給を実現できる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述した本実施の形態においては、バッファタンク４がインクジェットヘッド５の上方に配置されているが、バッファタンク４を設けずに、インクカートリッジとインクジェットヘッドとをチューブなどの連通部材を介して接続し、その連通部材の途中部位に開閉可能な連通弁を設けておればよい。また、上述したインクジェットプリンタ１に、カウンタ１３３やセレクタ１３４が設けられていなくてもよい。また、制御部１２０にフラッシング制御部１５０が設けられていなくてもよい。つまり、フラッシング動作を行わなくてもよい。また、パージキャップ２１には、ポンプ２３と連通する通路４７以外の通路（本実施の形態においてはチューブ５７）が接続されていなくてもよい。また、上述したインクジェットプリンタ１は、ヘッドが往復移動するシリアルプリンタであるが、ヘッドが固定されたラインプリンタでもよい。さらに、上述のインクジェットプリンタ１では、インクジェットヘッド５がパージ位置に設置されたときに、パージキャップ２１がインク吐出面４０ａに当接するために変位する形態を有していたが、これとは逆にインクジェットヘッド（インク吐出面）がキャップに当接するために変位する形態であってもよい。このときのインクジェットヘッドは、シリアルプリンタ用であってもラインプリンタ用であってもよい。すなわち、インクジェットヘッドとキャップとが相対的に変位することで、インクジェットヘッドのインク吐出面とキャップとの間で閉鎖空間の形成と解消がなされるものであれば、本発明と同様の効果を実現することができる。

本発明の一実施形態によるカラーインクジェットプリンタの内部構成を描いた概略斜視図である。 図１に示すヘッドユニットの分解斜視図である。 図２のIII−III線における断面図である。 図２のIV−IV線における断面図である。 図２に示すインクジェットヘッドの分解斜視図である。 図４に描かれた一点鎖線で囲まれた領域の拡大図である。 図６に示された連通弁の弁部材を示しており、（ａ）は弁部材の側面図であり、（ｂ）は弁部材の下面図である。 図６に示された連通弁のスライド部材を示しており、（ａ）はスライド部材の断面図であり、（ｂ）はスライド部材の上面図である。 連通弁の下端部を展開した図であり、（ａ）は連通弁の下端内壁に形成された複数の溝を示す説明図であり、（ｂ）は図９（ａ）におけるIXＡ−IXＡ線の断面図であり、（ｃ）は図９（ａ）におけるIXＢ−IXＢ線の断面図である。 図６に示す連通弁の開及び閉状態に係る動作を示しており、（ａ）は連通弁の開状態を示す説明図であり、（ｂ）は連通弁の開状態を閉状態にするときのスライド部材及び弁部材の動作を示す説明図であり、（ｃ）は連通弁の閉状態を開状態にするときにスライド部材及び弁部材の動作を示す説明図である。 図１に示すパージ機構及び弁開閉機構の概略構成図である。 本発明による一実施形態のインクジェットプリンタの制御構成を示す概略ブロック図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタのパージ時の動作フローを示すフローチャートである。 本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタのパージ時のインクジェットヘッド及びパージ機構の一連の動作状態を示しており、（ａ）はパージキャップがインク吐出面に当接した状態を示す断面図であり、（ｂ）は弁開閉機構が連通弁を閉状態にするときの状態を示す断面図であり、（ｃ）は連通弁が閉状態になった状態を示す断面図である。 本発明の一実施形態によるインクジェットプリンタのパージ時のインクジェットヘッド及びパージ機構の一連の動作状態を示しており、（ａ）はパージキャップがインク吐出面から離隔されたときの状態を示す断面図であり、（ｂ）は弁開閉機構が連通弁を開状態にするときの状態を示す断面図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
４ バッファタンク
５ インクジェットヘッド
６ インク室
８ 通路
１１ キャリッジ
２０ パージ機構
２１ パージキャップ
２２ａ，２２ｂ カム
２３ ポンプ
２６ 連通弁
３２ 通路
３６ａ ワイパー
３６ｂ 駆動部
３７ ワイピング機構
５４ 環状突起
５５ 凹部
６０ ノズル
１２０ 制御部
１３１ カム駆動制御回路
１３２ ポンプ駆動回路
１３３ カウンタ
１３４ セレクタ
１３５ 遮断弁駆動回路
１３６ ワイパー駆動回路
１３７ キャリッジ駆動回路
１４５ パージキャップ制御部
１４６ ポンプ制御部
１４７ 連通弁制御部
１４８ 遮断弁制御部
１４９ ワイピング制御部
１５０ フラッシング制御部

Claims (10)

1. インクを吐出する複数のノズルが形成されたインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドの上方から前記インクジェットヘッドの内部にインクを供給するインク流入流路と、
   前記インク流入流路を開閉することが可能な連通弁と、
   環状突起によって画定された凹部が形成されたキャップと、
   前記環状突起が前記インク吐出面に当接することによって前記インク吐出面と前記キャップとの間に閉鎖空間が形成される位置と、前記環状突起が前記インク吐出面から離隔して前記閉鎖空間が解消される位置とのいずれかに、前記キャップを変位させるキャッピング駆動機構と、
   前記閉鎖空間を減圧する減圧手段と、
   前記インク吐出面を払拭するためのワイパーと、
   前記インク吐出面に付着したインクが前記ワイパーによって除去されるように前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれか一方を移動させるワイピング駆動機構と、
   前記キャップが前記インク吐出面に当接するように前記キャッピング駆動機構を制御する第１のキャッピング制御手段と、
   前記第１のキャッピング制御手段により前記キャップが前記インク吐出面に当接すると、少なくとも前記ノズルからインクが排出され始めるまで前記減圧手段によって前記閉鎖空間を減圧してから前記減圧手段による減圧動作を停止させる閉鎖空間減圧制御手段と、
   前記閉鎖空間の気圧が前記ノズル内にインクが引き込まれない気圧となっている間に、前記連通弁を閉じる弁閉鎖制御手段と、
   前記弁閉鎖制御手段が前記連通弁を閉じると、前記キャップが前記インク吐出面から離隔されるように前記キャッピング駆動機構を制御するアンキャッピング制御手段と、
   前記アンキャッピング制御手段によって前記キャップが前記インク吐出面から離隔されると、前記インク吐出面に付着したインクを除去するために前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドのいずれか一方を移動させるように前記ワイピング駆動機構を制御するワイピング制御手段と、
   前記インク吐出面に付着したインクが前記ワイパーによって除去されると、前記連通弁を開く弁開放制御手段とを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置。
2. 前記減圧手段による減圧動作が停止した時刻からの経過時間を計測する計時手段と、
   前記計時手段が計測した経過時間が、前記閉鎖空間の気圧が前記ノズル内にインクが引き込まれる気圧にまで上昇していない所定時間に達したか否かを判定する経過時間判定手段とをさらに備えており、
   前記弁閉鎖制御手段は、前記計時手段が計測した経過時間が前記所定時間に達したと前記経過時間判定手段が判定すると、前記連通弁を閉じることを特徴とする請求項１に記載のインクジェット記録装置。
3. 前記弁開放制御手段が前記連通弁を開くと、前記複数のノズルからインクが予備吐出されるように前記インクジェットヘッドを制御する予備吐出制御手段と、
   前記複数のノズルからインクが予備吐出されると、前記キャップが前記インク吐出面に当接するように前記キャッピング駆動機構を制御する第２のキャッピング制御手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載のインクジェット記録装置。
4. 前記キャップが、前記凹部内と外部とを連通させる大気開放通路と、前記大気開放通路を開閉することが可能な遮断弁とを含んでおり、
   前記第１のキャッピング制御手段によって前記キャップが前記インク吐出面に当接する前に、前記遮断弁を開く遮断弁開放制御手段と、
   前記第１のキャッピング制御手段によって前記キャップが前記インク吐出面に当接すると、前記遮断弁を閉じる遮断弁閉鎖制御手段とをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
5. 前記インクジェットヘッドの上方にインク室を有するバッファタンクが配置されており、前記インク流入流路が前記インク室と前記インクジェットヘッドとを接続していることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置。
6. インクを吐出する複数のノズルが形成されたインク吐出面を有するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドの上方から前記インクジェットヘッドの内部にインクを供給するインク流入流路と、前記インク流入流路を開閉することが可能な連通弁と、環状突起によって画定された凹部が形成されたキャップと、前記環状突起が前記インク吐出面に当接することによって前記インク吐出面と前記キャップとの間に閉鎖空間が形成される位置と、前記環状突起が前記インク吐出面から離隔して前記閉鎖空間が解消される位置とのいずれかに、前記キャップを変位させるキャッピング駆動機構と、前記インク吐出面を払拭するためのワイパーと、前記インク吐出面に付着したインクが前記ワイパーによって除去されるように前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドの少なくともいずれか一方を移動させるワイピング駆動機構とを備えたインクジェット記録装置の駆動方法において、
   前記キャップが前記インク吐出面に当接するように前記キャッピング駆動機構を制御する第１のキャッピング工程と、
   前記第１のキャッピング工程において前記キャップが前記インク吐出面に当接した後に、少なくとも前記ノズルからインクが排出され始めるまで前記閉鎖空間を減圧してから減圧動作を停止させる閉鎖空間減圧工程と、
   前記閉鎖空間の気圧が前記ノズル内にインクが引き込まれない気圧となっている間に、前記連通弁を閉じる弁閉鎖工程と、
   前記弁閉鎖工程において前記連通弁が閉じられた後に、前記キャップが前記インク吐出面から離隔されるように前記キャッピング駆動機構を制御するアンキャッピング工程と、
   前記アンキャッピング工程において前記キャップが前記インク吐出面から離隔された後に、前記インク吐出面に付着したインクを除去するために前記ワイパー及び前記インクジェットヘッドのいずれか一方を移動させるように前記ワイピング駆動機構を制御するワイピング工程と、
   前記インク吐出面に付着したインクが前記ワイパーによって除去された後に、前記連通弁を開く弁開放工程とを備えていることを特徴とするインクジェット記録装置の駆動方法。
7. 前記弁閉鎖工程では、減圧動作が停止した時刻からの経過時間が、前記閉鎖空間の気圧が前記ノズル内にインクが引き込まれる気圧にまで上昇していない所定時間に達した時点で前記連通弁を閉じることを特徴とする請求項６に記載のインクジェット記録装置の駆動方法。
8. 前記弁開放工程において前記連通弁が開かれた後に、前記複数のノズルからインクが予備吐出されるように前記インクジェットヘッドを制御する予備吐出工程と、
   前記複数のノズルからインクが予備吐出された後に、前記キャップが前記インク吐出面に当接するように前記キャッピング駆動機構を制御する第２のキャッピング工程とをさらに備えていることを特徴とする請求項６又は７に記載のインクジェット記録装置の駆動方法。
9. 前記キャップが、前記凹部内と外部とを連通させる大気開放通路と、前記大気開放通路を開閉することが可能な遮断弁とを含んでおり、
   前記第１のキャッピング工程において前記キャップが前記インク吐出面に当接する前に、前記遮断弁を開く遮断弁開放工程と、
   前記第１のキャッピング工程において前記キャップが前記インク吐出面に当接した後に、前記遮断弁を閉じる遮断弁閉鎖工程とをさらに備えていることを特徴とする請求項６〜８のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の駆動方法。
10. 前記インクジェットヘッドの上方にインク室を有するバッファタンクが配置されており、前記インク流入流路が前記インク室と前記インクジェットヘッドとを接続していることを特徴とする請求項６〜９のいずれか１項に記載のインクジェット記録装置の駆動方法。

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