JP2014128958A - 液体吐出装置及びプログラム - Google Patents

Abstract

【課題】吐出性能の回復を行う時間を短くする。
【解決手段】６つのキャップ部材が、凹部の先端を吐出面に当接させることで吐出口を封止する封止状態と、凹部の先端を吐出面から離隔させる開放状態とを独立してとり得る。ロータリバルブが、選択された１又は２のキャップ部材とポンプとを接続可能となっている。封止状態になっているキャップ部材と開放状態になっているキャップ部材とをポンプに接続した状態でポンプを駆動させた後に（Ｓ１０４）、開放状態になっているキャップ部材とポンプとの接続を遮断する（Ｓ１０７）。
【選択図】図６

Description

本発明は、吐出口から液体を吐出する液体吐出装置及びプログラムに関する。

複数のインクジェットヘッドのノズル面をそれぞれ対応するヘッドキャップで封止し、１つの吸引ポンプを順にヘッドキャップに接続してインクジェットヘッドのノズルからインクを吸引することにより、ノズルを含む内部流路内の増粘したインクがヘッドキャップ内に排出されてインクジェットヘッドの吐出性能が回復するインクジェットプリンタが知られている。（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１０−１２５７４６号公報

上述のインクジェットプリンタにおいて、ヘッドキャップ内に排出されたインクが乾くと、ヘッドキャップから吸引ポンプまでの流路が乾いたインクにより閉鎖する恐れがあるため、ヘッドキャップ内にインクを排出した後に、キャップを開放してから吸引ポンプによるインク吸引を継続してヘッドキャップ内のインクを廃インクタンクなどに排出する（いわゆる空吸引）を行うことが望まれる。しかしながら、インクジェットヘッドのノズルからのインク吸引とヘッドキャップ内に排出されたインクの空吸引を複数のキャップについて順に行っているとインクジェットヘッドの吐出性能を回復するのに必要な時間が長くなる。

本発明の目的は、吐出性能の回復を行う時間を短くすることができる液体吐出装置及びプログラムを提供することである。

本発明の液体吐出装置は、液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッドと、各々が前記複数の吐出口に含まれる複数の吐出口群に対応して各吐出口群を外部に対して封止するために設けられ、前記各吐出口群を封止するときにその吐出口群に対向する封止空間を形成するための凹部を備えた複数のキャップと、前記複数のキャップの各々を、前記液体吐出ヘッドの前記複数の吐出口群の各吐出口群を封止する状態と封止しない状態とを取り得るように、前記液体吐出ヘッドに対して個別に相対移動させるための移動手段と、 各々が前記複数のキャップの前記凹部に接続された複数の吸引管と、前記凹部内の吸引を行うための吸引手段と、前記吸引手段を、前記複数の吸引管の各々に対して個別に、接続または非接続とするための接続手段と、前記移動手段、吸引手段及び前記接続手段を制御する制御手段とを備えており、前記制御手段は、前記複数の吐出口群のうちの１つに対して、外部に対して封止していない非封止状態であってその１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を行えるようにそのキャップの前記凹部と前記吸引手段とを接続状態とし、さらに、前記複数の吐出口群のうちの前記１つとは別の１つに対して、外部に対して封止する封止状態であって前記凹部内の吸引を行えるようにそのキャップの前記凹部と前記吸引手段とを接続状態とする、第１状態とさせるように、前記接続手段と前記移動手段を制御し、この第１状態において、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部内と前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を行わせるように前記吸引手段を制御し、前記第１状態において前記吸引手段により吸引力を発生させてから第１所定時間が経過した時に、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部に接続された前記吸引管と前記吸引手段とを非接続状態とし、前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部に接続された前記接続管と前記吸引手段のみとを接続状態とする、第２状態とさせるように、前記接続手段を制御する。

本発明のプログラムは、液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッド、各々が前記複数の吐出口に含まれる複数の吐出口群に対応して各吐出口群を外部に対して封止するために設けられ、前記各吐出口群を封止するときにその吐出口群に対向する封止空間を形成するための凹部を備えた複数のキャップ、前記複数のキャップの各々を、前記液体吐出ヘッドの前記複数の吐出口群の各吐出口群を封止する状態と封止しない状態とを取り得るように、前記液体吐出ヘッドに対して個別に相対移動させるための移動手段、各々が前記複数のキャップの前記凹部に接続された複数の吸引管、前記凹部内の吸引を行うための吸引手段、及び、前記吸引手段を、前記複数の吸引管の各々に対して個別に、接続または非接続とするための接続手段を備えた液体吐出装置を制御する制御手段としてコンピュータを機能させるプログラムであって、前記制御手段は、前記複数の吐出口群のうちの１つに対して、外部に対して封止していない非封止状態であってその１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を行えるようにそのキャップの前記凹部と前記吸引手段とを接続状態とし、さらに、前記複数の吐出口群のうちの前記１つとは別の１つに対して、外部に対して封止する封止状態であって前記凹部内の吸引を行えるようにそのキャップの前記凹部と前記吸引手段とを接続状態とする、第１状態とさせるように、前記接続手段と前記移動手段を制御し、この第１状態において、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部内と前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を行わせるように前記吸引手段を制御し、前記第１状態において前記吸引手段により吸引力を発生させてから第１所定時間が経過した時に、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部に接続された前記吸引管と前記吸引手段とを非接続状態とし、前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部に接続された前記接続管と前記吸引手段のみとを接続状態とする、第２状態とさせるように、前記接続手段を制御する。

本発明によると、第１状態で吸引することで、非封止吸引の対象であるキャップ手段の凹部内に残存した液体を吸引すると同時に、封止吸引の対象であるキャップ手段の凹部内を負圧にすることができる。この状態で第２状態に切り替えることで、当該凹部内が予め負圧になっていない場合と比較して、当該凹部内の圧力を所定の負圧まで素早く低下させることができる。これにより、吐出性能の回復を行う時間を短くすることができる。

本発明の第１実施形態に係るインクジェット式プリンタ内部を示す概略側面図である。 図１に示すメンテナンスユニットの概略構成図である。 図２に示すロータリバルブの概略断面図である。 図１に示す制御装置のハードウェア構成を示す図である。 図１に示す制御装置の機能ブロック図である。 図１に示すプリンタのメンテナンス作業を行うときのフローチャートである。 図１に示すメンテナンスユニットの動作を説明するための図である。 図１に示すメンテナンスユニットの動作を説明するための図である。 図１に示すメンテナンスユニットの動作を示すタイミングチャートである。 第２実施形態のロータリバルブの概略断面図である。 図１０に示すロータリバルブの動作を説明するための図である。 本実施形態の変形例について説明するための図である。 本実施形態のさらなる変形例について説明するための図である。 本実施形態のさらなる変形例について説明するための図である。 本実施形態のさらなる変形例について説明するための図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。

＜第１実施形態＞
先ず、本発明の第１実施形態に係るインクジェット式プリンタ１の概略構成について説明する。

図１（ａ）に示すように、プリンタ１は、共に直方体形状の上筐体１１及び下筐体１２を有している。なお、図１における左側面が正面３となっている。なお、図１における右側面が背面４となっている。上筐体１１は下面が開口し、下筐体１２は上面が開口している。上筐体１１は、下筐体１２に対して回動軸１３を中心に回動可能に連結されている。上筐体１１は、互いの開口面を封止してプリンタ１の内部空間を画定する位置である閉位置と、プリンタ１の内部空間を開放させる位置である開位置との間を回動する。下筐体１１の上面には、開閉センサ１６が固定されている。開閉センサ１６は、上筐体１１が閉位置にあるときに検出信号を出力し、上筐体１１が開位置にあるときに検出信号を出力しない構成となっている。プリンタ１は、上筐体１１が閉位置にあるときに、上筐体１１が回動するのを規制するロック機構１４を有している。上筐体１１の上面には、排紙部１５が設けられている。排紙部１５には、印刷が完了した用紙Ｐが順に排出される。

さらに、プリンタ１の内部空間には、６つのインクジェットヘッド２と、用紙トレイ２０と、用紙搬送機構３０と、プラテン９と、メンテナンスユニット４０とが配置されている。

図１（ｂ）に示すように、インクジェットヘッド２は、概ね直方体形状を有しており、その下面に、インク滴が吐出される複数の吐出口８が形成された吐出面２ａを有している。図示しないインクタンクからインクが供給される。インクジェットヘッド２に供給されたインクは、共通インク室、共通インク室と連通する複数の圧力室を経由して吐出口８に至る。インクジェットヘッド２の内部には、圧力室に貯留されたインクに圧力を付与する図示しないアクチュエータが配置されている。アクチュエータが駆動されることによって、吐出口８からインク滴が吐出される。

６つのインクジェットヘッドは用紙Ｐの搬送方向の上流側から、イエロー、ライトシアン、ライトマゼンタ、シアン、マゼンタ及びブラックの順に並んでいる。本実施形態では、各インクジェットヘッド２が互いに異なる１つのインクの種類に対応する構成であるが、複数のインクジェットヘッド２が１つのインクの種類に対応していてもよいし、１つのインクジェットヘッド２が複数のインクの種類に対応していてもよい。

用紙トレイ２０は、積層された複数の用紙Ｐを保持可能であり、下筐体１２の底面に着脱自在に配置されている。

プラテン９は、用紙を支持するための板部材であり、上筐体１１が閉位置にあるとき、インクジェットヘッド２の吐出面２ａと対向するように下筐体１２に固定されている。プラテン９の主走査方向及び副走査方向の大きさは、６つのインクジェットヘッド２に係る吐出面２ａよりも若干大きい。

用紙搬送機構３０は、用紙トレイ２０から６つのインクジェットヘッド２とプラテン９との間を通過して排紙部１５まで至る用紙Ｐの搬送経路を構成するものである。用紙搬送機構３０は、ピックアップローラ３１と、ニップローラ３２ａ〜３２ｅと、ガイド３３ａ〜３３ｄとを含んでいる。ピックアップローラ３１は、用紙トレイ２０に積層されている用紙Ｐを上方から１枚ずつ送出する。ニップローラ３２ａ〜３２ｅは、搬送経路に沿って配置されており、用紙Ｐに搬送力を付与する。ガイド３３ａ〜３３ｄは、搬送経路においてピックアップローラ３１及びニップローラ３２ａ〜３２ｅの間にそれぞれ配置されており、ニップローラ３２ａ〜３２ｅによって搬送力が付与された用紙Ｐが次のニップローラ３２ａ〜３２ｅに到達するまで当該用紙Ｐをガイドする。用紙搬送機構３０によって搬送された用紙Ｐは、６つのインクジェットヘッド２とプラテン９との間を通過する際に、各インクジェットヘッド２の吐出面（吐出口８）２ａから吐出されたインク滴によって画像が印刷される。画像が印刷された用紙Ｐは、用紙搬送機構３０によってさらに搬送され、排紙部１５に排出される。

図１及び図２に示すように、メンテナンスユニット４０は、インクジェットヘッド２の吐出口８の目詰まりなどを回復させるメンテナンス作業を行う。メンテナンス作業には、吐出口８からインクを強制排出させるパージ動作が含まれる。メンテナンスユニット４０は、６つのキャップ部材４１と、昇降機構４２と、６つの吸引管４３と、ポンプ４４と、廃液管４５と、ロータリバルブ４６と、廃液タンク５１とを有している。

６つのキャップ部材４１は、対応するインクジェットヘッド２の吐出口８を外部に対して封止する弾性部材であり、吐出面２ａを包囲可能な上方に向かって開口した凹部４１ａが形成されている。凹部４１ａを画定する環状突起の先端が吐出面２ａに当接したとき、対応するインクジェットヘッド２の全ての吐出口８を外部に対して封止した封止状態（図２中最も左方に配置されたキャップ部材４１参照）となり、当該先端が吐出面２ａから離隔したときに吐出口８を外部に対して開放する開放状態（非封止状態：図２中最も左方に配置されたキャップ部材４１を除く他のキャップ部材４１参照）となる。

昇降機構４２は、６つのキャップ部材４１を一方向に配列した状態で支持している。詳細な説明を省略するが、昇降機構４２は、支持している６つのキャップ部材４１のそれぞれが独立して封止状態又は開放状態となるように、各キャップ部材４１を対向した吐出面２ａに対して昇降させることが可能となっている。プリンタ１が印刷待機状態のとき、昇降機構４２は、吐出面２ａと対向しないようにプラテン９の図１紙面奥方向に退避している。メンテナンス動作を行うとき、昇降機構４２は、図示しない移動機構によって各キャップ部材４１が対応する吐出面２ａと対向するメンテナンス位置に移動する。なお、メンテナンス動作には、パージ動作の他、吐出口乾燥防止のためキャップ部材４１によって吐出面２ａを封止する動作が含まれる。

ポンプ４４は、キャップ部材４１の凹部４１ａ内の吸引を行うためのものである。ロータリバルブ４６は、６つのキャップ部材４１のうち１又は２のキャップ部材４１とポンプ４４とを連通させるためのバルブである。廃液タンク５１は、インクジェットヘッド２の吐出口８から排出された廃インクを貯留する。廃インクは、吐出口８から大量のインクを強制排出させるパージ動作や吐出口８からインク滴を吐出させるフラッシング動作などにより発生する。６つの吸引管４３は、対応するキャップ部材４１の凹部４１ａとロータリバルブ４６とにそれぞれ接続されている。廃液管４５は、ロータリバルブ４６と廃液タンク５１とに接続されている。廃液管４５には、吸引力を発生させるポンプ４４が接続されている。

図２及び図３を参照しつつ、ロータリバルブ４６について詳細に説明する。図２及び図３に示すように、ロータリバルブ４６は、円筒形状を有する筐体５５と、筐体５５の内部空間５５ｂに収容されつつ内部空間５５ｂ内を周方向に沿って回転自在な円柱形状を有する回転体５６とを有している。筐体５５は、内部空間５５ｂと外部とを連通させる７つの連通孔５５ａが形成されている。７つの連通孔５５ａのうち、筐体５５の外周面において周方向に沿って配列された６つの連通孔５５ａがポートＡ〜Ｆになっており、筐体５５の端面における中央に形成された連通孔５５ａがポートＧになっている。ポートＡ〜Ｆには吸引管４３が、ポートＧには廃液管４５が接続されている。

回転体５６には、外周面から回転軸まで径方向に沿って延在している第１及び第２流路５６ａ、５６ｂと、回転軸に沿って延在しつつ、第１及び第２流路５６ａ、５６ｂとポートＧとを連通させる第３流路５６ｃとが形成されている。第２流路５６ｂは、外周面に向かうに連れて周方向に関する幅が広くなっている。これにより、第１流路５６ａの流路断面積が、第２流路５６ｂの流路断面積よりも小さくなる。第１及び第２流路５６ａ、５６ｂは、回転体５６が一方向回転することによって、ポートＡ〜Ｆのうち、互いに隣接する２つのポートＡ〜Ｆの一方のみと、当該２つのポートＡ〜Ｆの両方と、当該２つのポートＡ〜Ｆの他方のみと順に互いに連通するように形成されている。後述するように、第１流路５６ａは、開放状態にある凹部４１ａに対応するポートＡ〜Ｆに接続され、第２流路５６ｂは、封止状態にある凹部４１ａに対応するポートＡ〜Ｆに接続される。このとき、第１及び第２流路５６ａ、５６ｂが接続されたポートＡ〜Ｆに対応する凹部４１ａと、ポートＧ（ポンプ４４と）が接続される。なお、回転体５６の回転位置は、図示しないモータによって制御されている。

次に、プリンタ１を制御する制御装置１ｐについて説明する。図４に示すように、制御装置１ｐは、ＣＰＵ（Central Processing Unit）７１と、ＣＰＵが実行するプログラム及びこれらプログラムに使用されるデータを書き替え可能に記憶するＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable and Programmable Read Only Memory）７２と、プログラム実行時にデータを一時的に記憶するＲＡＭ（Random Access Memory）７３と、外部のＰＣ９０などとの間で通信を行うＩ／Ｆ回路７４と、タッチパネル７６や図示しない各種センサに接続されたＩ／Ｏ回路７５とを含んでいる。これらは、データバス８１を介して互いに接続されている。後述する制御装置１ｐの各機能部は、これらハードウェアとＥＥＰＲＯＭ内のソフトウェアとが協働して構築されている。

また、図５に示すように、制御装置１ｐは、印刷制御部６１と、メンテナンス制御部６２と、表示制御部６３とを有している。印刷制御部７１は、用紙Ｐに所望の画像が印刷されるように、インクジェットヘッド２及び用紙搬送機構３０の動作を制御する。表示制御部６３は、タッチパネル７６を制御する。メンテナンス制御部６２は、パージ動作を含むメンテナンス動作が実行されるように、昇降機構４２、ロータリバルブ４６及びポンプ４４を制御する。なお、パージ動作には、封止状態となっている１つのキャップ部材４１の凹部４１ａ内のみを吸引する吸引動作と、開放状態のキャップ部材４１の凹部４１ａ内を吸引する空吸引動作と、空吸引動作と同時に封止状態となっている他の１つのキャップ部材４１の凹部４１ａ内を吸引するプレ吸引動作とが含まれている。

図６〜図９を参照しつつ、メンテナンス制御部６２によるメンテナンス動作のうちパージ動作について詳細に説明する。図６に示すように、パージ動作が開始されると、メンテナンス制御部６２は、キャップ部材４１の各凹部４１ａと、当該キャップ部材４１に対応するインクジェットヘッド２の吐出面２ａとが互いに対向するように昇降機構４２を移動させ（Ｓ１０１）、さらに、全てのキャップ部材４１が封止状態になるように昇降機構４２を制御する（Ｓ１０２）。これにより、吐出口８が封止され乾燥するのを防止することができる。そして、メンテナンス制御部６２は、ポートＡに対応するインクジェットヘッド２に対する吸引動作を行うため、図７（ａ）に示すように、回転体５６を回転させてポートＡと第２流路５６ｂとを接続する。これにより、ポートＡに対応する封止状態にあるキャップ部材４１の凹部４１ａとポンプ４４とが連通する。この状態で、ポンプ４４を所定時間駆動することで吸引動作が実行され、当該凹部４１ａが封止しているインクジェットヘッド２の吐出口８からインクが当該凹部４１ａ内にパージされる（Ｓ１０３）。

次に、メンテナンス制御部６２は、先に吸引動作を行ったインクジェットヘッド２に対応するキャップ部材４１を開放状態にして凹部４１ａに溜まったインクを吸引する空吸引動作と、次に吸引動作を行うインクジェットヘッド２に対応するキャップ部材４１を封止状態にして凹部４１ａを予め吸引するプレ吸引動作とを同時に行う（Ｓ１０４）。具体的には、メンテナンス制御部６２は、ポートＡに対応するキャップ部材４１を封止状態から開放状態に移行するように、且つ、ポートＢに対応するキャップ部材４１は封止状態が維持されるように昇降機構４２を制御する（第１封止状態）。さらにメンテナンス制御部６２は、図７（ｂ）に示すように、回転体５６を反時計回りに回転させてポートＡと第１流路５６ａとを、ポートＢと第２流路５６ｂとをそれぞれ接続する（第１接続状態）。これにより、ポートＡ及びポートＢに対応する２つのキャップ部材４１の凹部４１ａと吸引中のポンプ４４とが連通し、ポートＡに対応する開放状態のキャップ部材４１の凹部４１ａについて空吸引動作が、ポートＢに対応する封止状態のキャップ部材４１の凹部４１ａについてプレ吸引動作がそれぞれ実行される。

メンテナンス制御部６２は、空吸引動作を開始してからの経過時間が時間ｔ１になるまで待機する（Ｓ１０５：ＮＯ）。この時間ｔ１は、空吸引動作の対象であるキャップ部材４１の凹部４１ａに貯留可能な最大量のインクの全量を吸引するのに必要な時間以上となっている。これにより、凹部４１ａ内に残存したインクを確実に排出することができる。このとき、図９に示すように、空吸引動作によりポートＡに対応する凹部４１ａに残存しているインクが吸引されている間、ポートＡ及びポートＢに対応する凹部４１ａの内圧は低下する。その後、ポートＡに対応する凹部４１ａに残存しているインクが全て吸引されると、ポートＡが大気開放されるため、ポートＡ及びポートＢに対応する凹部４１ａの内圧は上昇する。しかしながら、ポンプ４４が吸引し続けていることである程度の負圧は維持される。

メンテナンス制御部６２は、経過時間が時間ｔ１になったと判断すると（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、全てのインクジェットヘッド２について空吸引動作が完了しているか否かを判断する（Ｓ１０６）。メンテナンス制御部６２は、全てのインクジェットヘッド２について空吸引動作が完了したと判断した場合は（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、全てのキャップ部材４１を開放状態にした後に（Ｓ１０９）、昇降機構４２を吐出面２ａと対向しない位置に退避させて、図６のフローチャートを終了する（Ｓ１１０）。

メンテナンス制御部６２は、全てのインクジェットヘッド２について空吸引動作が完了していないと判断した場合は（Ｓ１０６：ＮＯ）、次のインクジェットヘッド２についてパージ動作を継続する（Ｓ１０７）。先ず、メンテナンス制御部６２は、ポートＡに対応するキャップ部材４１を開放状態から封止状態に移行するように、且つ、ポートＢに対応するキャップ部材４１は封止状態が維持されるように昇降機構４２を制御し、図７（ｃ）に示すように、回転体５６を反時計回りに回転させてポートＡを遮断しつつ、ポートＢと第２流路５６ｂとの接続を維持する（第２接続状態）。これにより、ポートＢに対応する封止状態にあるキャップ部材４１の凹部４１ａのみが駆動中のポンプ４４と連通し、吸引動作が開始され、当該凹部４１ａが封止しているインクジェットヘッド２の吐出口８からインクがパージされる。このとき、図９に示すように、ポートＢに対応する凹部４１ａ内の圧力は先に行われたプレ吸引動作によって負圧が維持されているため、プレ吸引動作を行わなかった場合（図中破線参照）と比較して素早く所望の圧力まで負圧にすることができる。これにより、当該凹部４１ａが封止しているインクジェットヘッド２の吐出口８からインクを効率よくパージすることができる。そして、メンテナンス制御部６２は、吸引動作が開始されてからの経過時間が時間ｔ２になるまで待機する（Ｓ１０８：ＮＯ）。なお、時間ｔ２は、パージによりインクジェットヘッド２の吐出口８の吐出性能が回復可能となる時間に相当している。

メンテナンス制御部６２は、経過時間が時間ｔ２になったと判断すると（Ｓ１０８：ＹＥＳ）、上述の処理にしたがって、吸引動作が実行された凹部４１ａについて空吸引動作を実行すると同時に、パージ動作を行うべき次のインクジェットヘッド２があれば、当該インクジェットヘッド２に対応する凹部４１ａについてプレ吸引動作を実行する。以下、ポートＢ及びポートＣ間、ポートＣ及びポートＤ間、ポートＤ及びポートＥ間、ポートＥ及びポートＦ間（図８（ａ）、図８（ｂ）参照）についても同様の処理を繰り返し、対応する各インクジェットヘッド２についてプレ吸引動作、吸引動作及び空吸引動作を順に実行する。なお、図８（ｃ）に示すように、ポートＦに対応するインクジェットヘッド２については空吸引動作が単独で実行されることになる（Ｓ１０４）。本実施形態においては、ポートＦに対応するインクジェットヘッド２について空吸引動作が完了したときに、全てのインクジェットヘッド２について空吸引動作が完了したと判断され（Ｓ１０６：ＹＥＳ）、メンテナンス制御部６２は、全てのキャップ部材４１を開放状態にした後に（Ｓ１０９）、昇降機構４２を吐出面２ａと対向しない位置に退避させて、図６のフローチャートを終了する（Ｓ１１０）。

以上のように、本実施形態によるプリンタ１によると、第１接続状態で吸引することで、空吸引動作と同時に、吸引動作の対象であるキャップ部材４１の凹部４１ａ内を負圧にするプレ吸引動作を実行することができる。この状態でプレ吸引動作から吸引動作に切り替えることで、当該凹部４１ａ内が予め負圧になっていない場合と比較して、当該凹部４１ａ内の圧力を所定の負圧まで素早く低下させることができる。これにより、効率よくインクをパージすることができ、吐出性能の回復を行う時間を短くすることができる。

また、空吸引動作を継続する時間ｔ１は、空吸引動作の対象であるキャップ部材４１の凹部４１ａに貯留可能な最大量のインクの全量を吸引するのに必要な時間以上となっているため、凹部４１ａ内に残存したインクを確実に排出することができる。

さらに、ロータリバルブ４６を用いることで、６つの吸引管と廃液管との接続の組み替えを容易に行うことができると共に小型化を図ることができる。

ロータリバルブ４６の回転体５６において、第１流路５６ａの流路断面積が、第２流路５６ｂの流路断面積よりも小さくなっているため、プレ吸引動作において、第２流路５６ｂと連通する凹部４１ａの圧力を効率よく負圧にすることができる。

＜第２実施形態＞
図１０、図１１を参照しつつ、本発明の第２実施形態について説明する。第２実施形態においては、ロータリバルブ１４６のみが第１実施形態と異なるため、以下、ロータリバルブ１４６の構成及び動作についてのみ説明する。他の部材及び機能部については第１実施形態と同様の符号を付して説明を省略する。

ロータリバルブ１４６は、円筒形状を有する筐体５５と、筐体５５の内部空間５５ｂに収容されつつ内部空間５５ｂ内を周方向に沿って回転自在な円柱形状を有する回転体５６とを有している。筐体５５は、内部空間５５ｂと外部とを連通させる７つの連通孔５５ａが形成されている。７つの連通孔５５ａのうち、筐体５５の外周面において周方向に沿って中心角６０度毎に均等配置された６つの連通孔５５ａがポートＡ〜Ｆになっており、筐体５５の端面における中央に形成された連通孔５５ａがポートＧになっている。ポートＡ〜Ｆには吸引管４３が、ポートＧには廃液管４５が接続されている。

回転体５６には、外周面から回転軸まで径方向に沿って延在している６つの連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ、１５６ｂａ、１５６ｂｂ、１５６ｃａ、１５６ｃｂと、回転軸に沿って延在しつつ、連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ、１５６ｂａ、１５６ｂｂ、１５６ｃａ、１５６ｃｂとポートＧとを連通させる連通流路１５６ｄとが形成されている。連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ、連通流路１５６ｂａ、１５６ｂｂ及び連通流路１５６ｃａ、１５６ｃｂがそれぞれ対になっている。連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ同士は周方向に関して中心角６０度で離隔しており、連通流路１５６ｂａ、１５６ｂｂ同士は周方向に関して中心角１２０度で離隔しており、連通流路１５６ｃａ、１５６ｃｂ同士は周方向に関して中心角１８０度で離隔している。連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ；１５６ｂａ、１５６ｂｂ；１５６ｃａ、１５６ｃｂは、周方向に関する幅が、外周面に向かうに連れて、対となっている他の連通流路から離隔する方向に広がっている。また、互いに異なる対となっている連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ；１５６ｂａ、１５６ｂｂ；１５６ｃａ、１５６ｃｂ同士は周方向に関して中心角６０度以外の角度で離隔している。

連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ；１５６ｂａ、１５６ｂｂ；１５６ｃａ、１５６ｃｂは、回転体５６が一方向回転することによって、ポートＡ〜Ｆのうち、任意に選択された２つのポートＡ〜Ｆの一方のみと、当該２つのポートＡ〜Ｆの両方と、当該２つのポートＡ〜Ｆの他方のみと順に互いに連通するように形成されている。ポートＡ〜Ｆは、中心角６０度毎に均等配置されているため、いずれの２つを選択したとしても、選択した２つのポートＡ〜Ｆは中心角６０度、１２０度、１８０度のいずれかの距離で互いに離隔しており、連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ；１５６ｂａ、１５６ｂｂ；１５６ｃａ、１５６ｃｂのいずれかの対で互いに接続することができる。このとき、互いに異なる対となっている連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ；１５６ｂａ、１５６ｂｂ；１５６ｃａ、１５６ｃｂ同士は周方向に関して中心角６０度以外の角度で離隔しているため、他の連通流路１５６ａａ、１５６ａｂ；１５６ｂａ、１５６ｂｂ；１５６ｃａ、１５６ｃｂが他のポートＡ〜Ｆに接続されることはない。

例えば、図１０（ａ）に示すように、中心角１８０度で離隔しているポートＡ及びポートＤをポンプ４４に連通させる場合は、中心角１８０度で離隔している対である連通流路１５６ｃａ、１５６ｃｂをポートＡ及びポートＤに接続する。図１０（ａ）においては、連通流路１５６ｃａがポートＡに、連通流路１５６ｃｂがポートＤに接続されている。また、図１０（ｂ）に示すように、中心角１２０度で離隔しているポートＡ及びポートＥをポンプ４４に連通させる場合は、中心角１２０度で離隔している対である連通流路１５６ｂａ、１５６ｂｂをポートＡ及びポートＥに接続する。図１０（ｂ）においては、連通流路１５６ｂｂがポートＡに、連通流路１５６ｂａがポートＥに接続されている。さらに、中心角６０度で離隔しているポートＡ及びポートＢをポンプ４４に連通させる場合は、中心角６０度で離隔している対である連通流路１５６ａａ、１５６ａｂをポートＡ及びポートＢに接続する。図１１（ｂ）においては、連通流路１５６ａａがポートＡに、連通流路１５６ａｂがポートＢに接続されている。

本実施形態においては、パージ動作は任意に選択された２つのインクジェットヘッド２毎に実行する。例えば、パージ動作の対象として選択された２つのインクジェットヘッド２がポートＡ及びポートＢに対応する場合、メンテナンス制御部は、ポートＢに対応するキャップ部材４１が封止状態になるように昇降機構４２を制御する。そして、メンテナンス制御部は、図１１（ａ）に示すように、回転体５６を回転させることによって、ポートＢのみがポンプ４４と連通し、他のポートＡ、Ｃ〜Ｆが遮断されるように、連通流路１５６ａｂのみをポートＢに接続する。このとき、連通流路１５６ａａは、ポートＡに対して時計周りの反対側に配置されている。これにより、ポートＢに対応する封止状態にあるキャップ部材４１の凹部４１ａとポンプ４４とが連通する。この状態で、ポンプ４４を所定時間駆動することで吸引動作が実行され、当該凹部４１ａが封止しているインクジェットヘッド２の吐出口８からインクが当該凹部４１ａ内にパージされる。

さらに、メンテナンス制御部は、ポートＢに対応するキャップ部材４１を封止状態から開放状態に移行するように、且つ、ポートＡに対応するキャップ部材４１が封止状態になるように昇降機構４２を制御する（第１封止状態）。メンテナンス制御部は、図１１（ｂ）に示すように、回転体５６を時計回りに回転させてポートＡと連通流路１５６ａａとを、ポートＢと連通流路１５６ａｂとをそれぞれ接続する（第１接続状態）。これにより、ポートＡ及びポートＢに対応する２つのキャップ部材４１の凹部４１ａと吸引中のポンプ４４とが連通し、ポートＢに対応する開放状態のキャップ部材４１の凹部４１ａについて空吸引動作が、ポートＡに対応する封止状態のキャップ部材４１の凹部４１ａについてプレ吸引動作がそれぞれ実行される。

メンテナンス制御部は、空吸引動作を開始してからの経過時間が時間ｔ１’になるまで待機する。時間ｔ１’は、空吸引動作の対象であるキャップ部材４１の凹部４１ａに貯留可能な最大量のインクの全量を吸引するのに必要な時間以下である。これにより、空吸引動作によりポートＢに対応する凹部４１ａに残存しているインクが吸引されている間、ポートＡ及びポートＢに対応する凹部４１ａの内圧は低下する。ポートＢに対応する凹部４１ａに残存しているインクが全て吸引される前に空吸引動作が停止するため、凹部４１ａの負圧が維持される（図９参照）。

メンテナンス制御部は、経過時間が時間ｔ１になったと判断すると、ポートＡ及びポートＢに対応するキャップ部材４１が封止状態になるように昇降機構４２を制御し、図１１（ｃ）に示すように、回転体５６を時計回りに回転させてポートＢを遮断しつつ、ポートＡと連通流路１５６ａａとを接続する。これにより、ポートＡに対応する封止状態にあるキャップ部材４１の凹部４１ａのみが駆動中のポンプ４４と連通し、吸引動作が開始され、当該凹部４１ａが封止しているインクジェットヘッド２の吐出口８からインクがパージされる。このとき、ポートＡに対応する凹部４１ａ内の圧力は先に行われたプレ吸引動作によって負圧が維持されているため、プレ吸引動作を行わなかった場合と比較して素早く所望の圧力まで負圧にすることができる。これにより、当該凹部４１ａが封止しているインクジェットヘッド２の吐出口８からインクを効率よくパージすることができる。

その後、メンテナンス制御部は、吸引動作が開始されてからの経過時間が時間ｔ２となったとき、吸引動作から空吸引動作に切り替えるため、当該キャップ部材４１が封止状態から開放状態に移行するように昇降機構４２を制御する。このとき、空吸引動作の対象となるインクジェットヘッド２に対応するポートＡのみがポンプ４４と連通しているため、凹部４１ａに残存しているインクを効率よく吸引することができる。メンテナンス制御部は、空吸引動作が開始されてから残存しているインクの吸引が完了する所定時間が経過するとポンプ４４の駆動を停止し、全てのキャップ部材４１を開放状態にした後に、昇降機構４２を吐出面２ａと対向しない位置に退避させてパージ動作を終了する。

以上のように、本実施形態によるプリンタによると、第１接続状態で吸引することで、空吸引動作と同時に、吸引動作の対象であるキャップ部材４１の凹部４１ａ内を負圧にするプレ吸引動作を実行することができる。この状態でプレ吸引動作から吸引動作に切り替えることで、当該凹部４１ａ内が予め負圧になっていない場合と比較して、当該凹部４１ａ内の圧力を所定の負圧まで素早く低下させることができる。これにより、効率よくインクをパージすることができ、吐出性能の回復を行う時間を短くすることができる。

また、空吸引動作を継続する時間ｔ１’は、空吸引動作の対象であるキャップ部材４１の凹部４１ａに貯留可能な最大量のインクを吸引するのに必要な時間以下となっているため、プレ吸引動作において凹部４１ａ内の負圧を維持することができる。

さらに、空吸引動作の対象となるインクジェットヘッド２に対応するポートＡのみがポンプ４４と連通しているため、凹部４１ａに残存しているインクを効率よく吸引することができる。

また、任意に選択された２つのインクジェットヘッド２についてパージ動作を実行することができるため、必要に応じて効率よくパージ動作を実行してインクの消耗を低減することができる。

＜変形例１＞
上述の実施形態においては、キャップ部材４１の先端を吐出面２ａに当接させることで、キャップ部材４１を封止状態にし、当該先端を吐出面２ａから離隔させることでキャップ部材４１を開放状態にする構成であるが、このような構成に限定されるものではなく、他の構成で封止状態と開放状態とを切り替えてもよい。例えば、図１２に示すように、キャップ部材４１の側壁に大気と連通する大気連通流路２４１ｂが形成されており、大気連通流路２４１ｂを開閉するバルブ２４６ｂをさらに備える構成であってもよい。これによると、キャップ部材４１を吐出面２ａに当接させた状態でバルブ２４６ｂを開閉することで封止状態と開放状態とを素早く切り替えることができる。

＜変形例２＞
または、図１３に示すように、ロータリバルブ３４６の筐体３５５に係る外周面の各連通孔５５ａの近傍に大気連通孔３５５ａが形成されており、回転体３５６に第１流路５６ａと大気連通孔３５５ａとを接続する大気連通流路３５６ｃが形成されていてもよい。これによると、キャップ部材４１を吐出面２ａに当接させた状態でも連通孔５５ａに接続された凹部４１ａを必ず開放状態にすることができるため、制御が簡素化される。また、大気連通孔３５５ａの流路断面積が、第１流路５６ａの流路断面積よりも小さくすることで、プレ吸引動作において吸引効率を高くすることができる。

＜変形例３＞
上述の実施形態では、接続手段としてロータリバルブ４６、３４６を用いる構成であるが、図１４に示すように、ロータリバルブ４６、３４６の替りにそれぞれの吸引管４３に開閉バルブ４４６を設け、各開閉バルブ４４６を個別にメンテナンス制御部６２により制御することでロータリバルブ４６、３４６と同じ動作を行わせる構成であってもよい。

＜変形例４＞
上述の実施形態では、各インクジェットヘッド２が互いに異なる種類のインク滴を吐出する構成であるが、インクジェットヘッドの数と吐出するインク滴の種類の数とが一致している必要はない。例えば、図１５（ａ）に示すように、１つのインクジェットヘッド５０２が、６種類のインク滴を吐出する構成であってもよい。この構成ではヘッドの長手方向に６つの吐出口群ブロック（吐出口８を含む）５０９が配置され、それぞれの吐出口群ブロックにはインクの種類毎に対応した吐出口列が配置されている。図１５（ｂ）に示すように、キャップ部材４１は、対応する吐出口群ブロック５０９に属する吐出口８を封止する。ここでキャップ部材４１は上述の構成では副走査方向に配列されていたが、この構成では主走査方向に配列されている。

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、上述の実施形態においては、回転体５６が、筐体５５の円筒形状を有する内部空間５５ｂに収容されつつ内部空間５５ｂ内を周方向に沿って回転自在な構成となっているが、回転体が回転可能であれば、筐体の内部空間の形状は任意のものであってよい。例えば、球体の回転体が、球形状の内部空間内を回転自在な構成であってもよい。

上述の第１実施形態では、ロータリバルブ４６の回転体５６において、第１流路５６ａの流路断面積が、第２流路５６ｂの流路断面積よりも小さくなっている構成であるが、第１流路５６ａの流路断面積が、第２流路５６ｂの流路断面積以上であってもよい。

また、上述の第１実施形態に係る回転体５６の第２流路及び上述の第２実施形態に係る回転体５６の各連通流路が外周面に向かうに連れて周方向に関する幅が広くなる構成であるが、各流路の形状は任意のものあってよい。例えば、均一な幅で延在していてもよい。

さらに、上述の第１及び第２実施形態のポートＡ〜Ｆが筐体５５の外周面に沿って配列される構成であるが、ポートＡ〜Ｆの位置関係は任意のものであってよい。例えば、ポートＡ〜Ｆのいずれかが周方向に直交する方向に関して異なる位置に配置されていてもよい。

また、上述の第１実施形態では、時間ｔ１が空吸引動作の対象であるキャップ部材４１の凹部４１ａに貯留可能な最大量のインクの全量を吸引するのに必要な時間以上となっているが、さらに吸引管４３や廃液管４５に存在するインクの全量も吸引するのに必要な時間以上としてもよい。吸引時に吸引管４３や廃液管４５にインクが残存すると時間の経過とともに吸引管４３や廃液管４５にインクが固着して閉塞する可能性があるので、時間ｔ１を吸引管４３や廃液管４５に存在するインクの全量も吸引するのに必要な時間とすることで、吸引管４３や廃液管４５の閉塞を抑制することが可能となる。

また、上述の第１実施形態では、制御装置１ｐがＣＰＵ（Central Processing Unit）７１を含んでいるが、制御装置１ｐは１つのＣＰＵ７１で構成されていてもよいし、複数のＣＰＵ７１で構成されていてもよい。さらに、１以上のＣＰＵ７１とＡＳＩＣ(Application Specific Integrated Circuit)とを組み合わせて構成されていてもよい。

本発明は、プリンタに限定されず、ファクシミリやコピー機等にも適用可能である。ヘッドは、インク以外の任意の液体を吐出してよい。記録媒体は、用紙Ｐに限定されず、記録可能な任意の媒体であってよい。

１ ：インクジェット式プリンタ
１ｐ ：制御装置
２ ：インクジェットヘッド
２ａ ：吐出面
４０ ：メンテナンスユニット
４１ ：キャップ部材
４１ａ ：凹部
４２ ：昇降機構
４３ ：吸引管
４４ ：ポンプ
４５ ：廃液管
４６ ：ロータリバルブ
５１ ：廃液タンク
５５ ：筐体
５５ａ ：連通孔
５５ｂ ：内部空間
５６ ：回転体
５６ａ ：第１流路
５６ｂ ：第２流路
５６ｃ ：第３流路
６２ ：メンテナンス制御部
１４６ ：ロータリバルブ
１５６ａａ：連通流路
１５６ａｂ：連通流路
１５６ｂａ：連通流路
１５６ｂｂ：連通流路
１５６ｃａ：連通流路
１５６ｃｂ：連通流路
１５６ｄ ：連通流路
２４１ｂ ：大気連通流路
２４６ｂ ：バルブ

Claims (9)

1. 液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッドと、
   各々が前記複数の吐出口に含まれる複数の吐出口群に対応して各吐出口群を外部に対して封止するために設けられ、前記各吐出口群を封止するときにその吐出口群に対向する封止空間を形成するための凹部を備えた複数のキャップと、
   前記複数のキャップの各々を、前記液体吐出ヘッドの前記複数の吐出口群の各吐出口群を封止する状態と封止しない状態とを取り得るように、前記液体吐出ヘッドに対して個別に相対移動させるための移動手段と、
   各々が前記複数のキャップの前記凹部に接続された複数の吸引管と、
   前記凹部内の吸引を行うための吸引手段と、
   前記吸引手段を、前記複数の吸引管の各々に対して個別に、接続または非接続とするための接続手段と、
   前記移動手段、吸引手段及び前記接続手段を制御する制御手段とを備えており、
   前記制御手段は、
   前記複数の吐出口群のうちの１つに対して、外部に対して封止していない非封止状態であってその１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を行えるようにそのキャップの前記凹部と前記吸引手段とを接続状態とし、さらに、前記複数の吐出口群のうちの前記１つとは別の１つに対して、外部に対して封止する封止状態であって前記凹部内の吸引を行えるようにそのキャップの前記凹部と前記吸引手段とを接続状態とする、第１状態とさせるように、前記接続手段と前記移動手段を制御し、
   この第１状態において、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部内と前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を行わせるように前記吸引手段を制御し、
   前記第１状態において前記吸引手段により吸引力を発生させてから第１所定時間が経過した時に、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部に接続された前記吸引管と前記吸引手段とを非接続状態とし、前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部に接続された前記接続管と前記吸引手段のみとを接続状態とする、第２状態とさせるように、前記接続手段を制御する、
   ことを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記制御手段は、前記第１状態において前記吸引手段により吸引力を発生させてから前記第１所定時間が経過した後も、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部内と前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を継続するように、前記吸引手段を制御することを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１所定時間が、前記複数のキャップのうち前記非封止吸引の対象であるキャップの前記凹部に貯留可能な最大量の液体の全量を吸引するのに要する時間以上であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
4. 前記第１所定時間が、前記複数のキャップのうち前記非封止吸引の対象であるキャップの前記凹部に貯留可能な最大量の液体の全量を吸引するのに要する時間以下であることを特徴とする請求項１又は２に記載の液体吐出装置。
5. 前記第２状態となってから第２所定時間が経過した時に、前記複数のキャップのうち前記封止吸引の対象であるキャップに対応する前記複数の吸引管と前記吸引手段とが接続されないように前記接続手段を制御すると共に、前記複数のキャップのうち新たに前記非封止吸引の対象となるキャップに対応する前記複数の吸引管と前記吸引手段とが接続されるように前記接続手段を制御することを特徴とする請求項３又は４に記載の液体吐出装置。
6. 前記接続手段が、前記複数のキャップのうち前記非封止吸引の対象であるキャップの前記凹部と連通する第１流路、及び、前記複数のキャップのうち前記封止吸引の対象であるキャップの前記凹部と連通する第２流路を含んでおり、
   前記第１流路の流路断面積が、前記第２流路の流路断面積よりも小さいことを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記キャップ手段が、前記凹部の開口縁を前記吐出面に当接させることで前記封止状態とされ、前記凹部の開口縁を前記吐出面から離隔させることで前記非封止状態とされることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記キャップは、
   前記凹部を画定する壁面に前記凹部内と外部とを連通させる連通流路と、前記連通流路を開閉するバルブとをさらに有しており、
   前記キャップは、前記凹部を前記吐出面に当接させた状態で、前記バルブを閉じることで前記封止状態とされ、前記バルブを開くことで前記非封止状態とされることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
9. 液体を吐出するための複数の吐出口を有する液体吐出ヘッド、各々が前記複数の吐出口に含まれる複数の吐出口群に対応して各吐出口群を外部に対して封止するために設けられ、前記各吐出口群を封止するときにその吐出口群に対向する封止空間を形成するための凹部を備えた複数のキャップ、前記複数のキャップの各々を、前記液体吐出ヘッドの前記複数の吐出口群の各吐出口群を封止する状態と封止しない状態とを取り得るように、前記液体吐出ヘッドに対して個別に相対移動させるための移動手段、各々が前記複数のキャップの前記凹部に接続された複数の吸引管、前記凹部内の吸引を行うための吸引手段、及び、前記吸引手段を、前記複数の吸引管の各々に対して個別に、接続または非接続とするための接続手段を備えた液体吐出装置を制御する制御手段としてコンピュータを機能させるプログラムであって、
   前記制御手段は、
   前記複数の吐出口群のうちの１つに対して、外部に対して封止していない非封止状態であってその１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を行えるようにそのキャップの前記凹部と前記吸引手段とを接続状態とし、さらに、前記複数の吐出口群のうちの前記１つとは別の１つに対して、外部に対して封止する封止状態であって前記凹部内の吸引を行えるようにそのキャップの前記凹部と前記吸引手段とを接続状態とする、第１状態とさせるように、前記接続手段と前記移動手段を制御し、
   この第１状態において、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部内と前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部内の吸引を行わせるように前記吸引手段を制御し、
   前記第１状態において前記吸引手段により吸引力を発生させてから第１所定時間が経過した時に、前記複数の吐出口群のうちの前記１つに対応する前記キャップの前記凹部に接続された前記吸引管と前記吸引手段とを非接続状態とし、前記複数の吐出口群のうちの前記別の１つに対応する前記キャップの前記凹部に接続された前記接続管と前記吸引手段のみとを接続状態とする、第２状態とさせるように、前記接続手段を制御する、
   ことを特徴とするプログラム。

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