JP3216706B2

JP3216706B2 - インクジェット式記録装置

Info

Publication number: JP3216706B2
Application number: JP30654797A
Authority: JP
Inventors: 正弘中村; 聖二望月; 茂則深澤; 和久川上; 信敏大塚; 淳小林; 正博磯野; 宣仁高橋; 均早川; 典広丸山
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 1996-12-24
Filing date: 1997-10-21
Publication date: 2001-10-09
Anticipated expiration: 2017-10-21
Also published as: JPH11157103A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明が属する技術の分野】本発明は、記録用紙の幅方
向に移動する記録ヘッドを有し、印刷デ−タに一致して
インク滴を記録用紙に噴射して画像を形成するインクジ
ェット式記録装置、より詳細にはインクカートリッジの
インクの管理技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクジェット式プリンタは、インク貯
蔵手段からのインクの供給を受けるインクジェット式記
録ヘッドと、記録用紙を記録ヘッドに対して相対的に移
動させる紙送り手段を備え、印字信号に対応して記録ヘ
ッドを移動させながら記録用紙にインク滴を吐出させて
記録を行う装置である。

【０００３】このようにインクという液体を扱う関係
上、記録ヘッドへのインクの充填や、またインク溶媒の
揮散による目詰まりを防止するために記録ヘッドからイ
ンクを強制的に吸引排出させる処理や、また印字データ
に関係がない駆動信号を供給してノズル開口からインク
滴を吐出させる操作が行われている。

【０００４】記録ヘッドの目詰まり解消のために行うイ
ンクの強制的な排出処理は、通常クリーニング操作と呼
ばれ、長時間の休止後に印刷を再開する場合や、またユ
ーザが目詰まりを解消するためにクリーニングスイッチ
を押圧した場合に、記録ヘッドをキャッピング手段によ
り封止して負圧を作用させてインク滴を排出させ、その
後にゴムなどの弾性板からなるワイピングブレード材に
よりワイピング操作が伴う処理である。

【０００５】一方、記録ヘッドに駆動信号を印加してイ
ンク滴を吐出させる操作は、通常、フラッシング操作と
呼ばれ、クリーニング操作時にワイピング等でノズル開
口近傍の破壊されたメニスカスを回復させたり、また印
刷中にインク滴の吐出が少ないノズル開口の目詰まりを
防止する目的で一定周期ごとに実行させる操作である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ノズル開口
の高密度配列や、また印字品質の向上のため、記録用紙
上で速やかに乾燥するインクが使用される関係上、記録
ヘッドのノズル開口のサイズが小さくなり、またプレー
トに付着したインクが極めて短時間に乾燥するため、記
録ヘッドを構成するノズル開口、圧力発生室、リザーバ
等の流路のインクが短時間の内に増粘してインク滴の吐
出不良を招くという問題がある。

【０００７】本発明はこのような問題に鑑みてなされた
ものであって、その目的とするところは記録ヘッドの増
粘したインクを速やかに排出させてインク滴吐出能力を
回復させることができるインクジェット式記録装置を提
供することである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような問題を解消す
るために本発明においては、印刷データに対応してイン
ク滴を吐出するインクジェット式記録ヘッドと、選択的
に大気に連通して前記記録ヘッドを封止するとともに、
吸引ポンプからの負圧を受けるキャッピング手段と、前
記記録ヘッドのノズル開口面をワイピングするワイピン
グブレードと、前記記録ヘッドのノズル開口の目詰まり
を防止するために前記記録ヘッドからインク滴を吐出さ
せるフラッシングを制御するフラッシング制御手段と、
前記吸引ポンプにより前記記録ヘッドからインクを吸引
させ、また前記ワイピングブレードにより前記記録ヘッ
ドをワイピングさせるクリーニング制御手段とを備え、
前記クリーニング制御手段は、前記記録ヘッドを前記キ
ャッピング手段により封止して大気との連通を断った状
態で前記吸引ポンプの負圧を作用させて前記記録ヘッド
からインクを第１の量で吸引させ、ついで前記記録ヘッ
ドを前記キャッピング手段により封止した状態で大気に
連通させて前記吸引ポンプの負圧を作用させて前記キャ
ッピング手段内のインクを排出し、さらに前記記録ヘッ
ドを前記キャッピング手段から開放して前記ワイピング
ブレードによりワイピングを行い、前記キャッピング手
段を前記記録ヘッドから開放した状態で前記キャッピン
グ手段に残留しているインクを再度、排出させるように
した。

【０００９】

【作用】キャッピング手段に残留しているインクをあら
かた廃インクタンクに排出した段階、つまりインクの乾
燥させることなく湿潤状態で、かつノズルプレートに付
着したインクがノズル開口に吸い込まれる以前にワイピ
ングを実行してから、キャッピング手段に残留している
インクを確実に廃インクタンクに排出する。

【００１０】

【発明の実施の形態】そこで以下に本発明の詳細を図示
した実施例に基づいて説明する。図１は、本発明の一実
施例を示すものであって、図中符号１は、キャリッジ
で、タイミングベルト２によりモータ３に接続されてい
て、ガイド部材４に案内されてプラテン５に平行に移動
するように構成されている。キャリッジ１の記録用紙６
と対向する面には、印刷領域側（図中、左側）に黒イン
クを吐出する記録ヘッド７が、また非印刷領域側にカラ
ー印刷用の記録ヘッド８が搭載され、各記録ヘッド７、
８は、それぞれ黒インクカートリッジ９、カラーインク
カートリッジ１０からインクの供給を受けて記録用紙６
にインク滴を吐出して印刷するようになっている。

【００１１】１１は、キャッピング装置で、黒インク用
記録ヘッド７を封止するキャップ１２と、カラーインク
用記録ヘッド８を封止するキャップ１３を同一のスライ
ダに搭載し、それぞれが単独で駆動可能な２台の吸引ポ
ンプ１４、１５からなるポンプユニット１６にチューブ
を介して接続されていて、記録ヘッド７、８のノズル開
口面を封止できるサイズを備え、非印字時にはノズル開
口を封止し、またクリーニング処理やインク充填操作時
にはポンプユニット１６の負圧を受けて記録ヘッド７、
８からインクを強制的に排出させることができるように
構成されている。

【００１２】そして、キャップ１２、１３は、キャップ
内に排出されてここに残留したインクを効果的に図示し
ない廃インクタンクに排出するために、キャリッジ１の
移動や、また駆動手段などにより開閉が制御される大気
開放弁Ｖ１、Ｖ２を介して大気に連通されている。ま
た、キャッピング装置１１の近傍には、記録ヘッド７、
８のノズル開口面を擦過するワイピングブレード１７を
備えたクリーニングユニット１８が配置されている。

【００１３】図２は、同上記録装置の動作を制御する制
御装置の一実施例を示すものであって、印刷制御手段２
０は、ホストからの印刷データに基づいてビットマップ
データを生成し、このデータに基づいてヘッド駆動手段
２１により駆動信号を発生させて、記録ヘッド７、８か
らインク滴を吐出させるものである。ヘッド駆動手段２
１は、印刷データに基づく駆動信号の他に、目詰まり解
消やメニスカス調整のために圧力発生室を加圧してイン
ク滴を吐出させる操作、いわゆるフラッシング操作のた
めの駆動信号を記録ヘッド７、８に出力するように構成
されている。

【００１４】モータ駆動手段２２は、印刷制御手段２０
からの信号を受けてキャリッジ１を記録用紙６の幅方向
に一定速度で往復動させるほか、ワイピング時にはワイ
ピング制御手段２３の制御を受けて記録ヘッド７、８を
ワイピング可能な距離だけ移動させ、さらに気泡消滅工
程では微小振動制御手段２４の制御を受けてキャリッジ
１を微小往復移動させるものである。

【００１５】クリーニング制御手段２５は、電源スイッ
チ検出手段３３により電源の投入が検出された場合や、
また吸引指令検出手段２６からの信号により、吸引タイ
マ２７により規定された吸引強度、吸引時間、吸引イン
ターバルに基づいてポンプ駆動手段２８を制御して、各
吸引ポンプ１４、１５を所定の速度で回転駆動させ、ま
たワイピングが必要な場合にはワイパ駆動手段２９に信
号を出力して、ワイピングブレード１７を記録ヘッド
７、８の移動経路に進出させるものである。

【００１６】フラッシング制御手段３０は、印刷動作が
一定時間継続して印刷制御手段２０からフラッシング指
令が出力された場合、及びクリーニング制御手段２５か
らの吸引終了信号が出力し、かつ後述するフラッシング
保留タイマ３１からのタイムアップ信号が出力している
場合に、印刷制御手段２０により記録ヘッド７、８をフ
ラッシング位置、通常はキャッピング装置１１のキャッ
プ１２、１３と一定の間隙をもって対向する位置に移動
させて、目詰まりの防止や、目詰まり解消のために各記
録ヘッド７、８の全てのノズル開口から所定滴数のイン
ク滴を吐出させる。

【００１７】フラッシング保留タイマ３１は、記録ヘッ
ド７、８に負圧を作用させて記録ヘッド７、８から強制
的にインクを排出させたり、またワイピングブレード１
７にノズル開口面を擦過する等のクリーニング工程が終
了した段階で計時動作を開始し、クリーニング工程で記
録ヘッド７、８のノズル開口近傍に生じた気泡を自然消
滅、または縮小させるに要する時間、例えば２０秒を計
時した段階でタイムアップするように構成されている。
フラッシング保留タイマ３１のタイムアップ信号は報知
手段３２に出力され、フラッシング保留が終了したこと
を、例えばパネル等に設けられているクリーニング動作
中を表示する表示手段の表示形態を変更させてユーザに
知らせるようになっている。

【００１８】電源スイッチ検出手段３３は、パネル面に
設けられた電源オンーオフ指令スイッチ３４の操作を検
出し、装置全体に駆動電力を供給したり、また電源オフ
が指令された場合には所定の処理が終了した段階で装置
への駆動電力を遮断するものである。なお、図中符号３
５は、図示しないケースの制御パネルに設けられたクリ
ーニング指令スイッチを示す。

【００１９】次にこのように構成した装置の動作を図３
乃至図７に示したフローチャートに基づいて説明する。（全体の動作）電源オンーオフ指令スイッチ３４が操作
されて電源が投入されると（図３ステップイ）、印
刷制御手段２０は、紙送り機構により排紙動作やキャリ
ッジ１をホームシークさせる等の初期化処理を実行し、
フラッシング保留フラッグをオフに設定する（図３ス
テップロ）。

【００２０】クリーニング制御手段２５は、電源投入当
初の自動クリーニングが必要であるか否かを判断し（図
３ステップハ）、印字動作の休止時間が規定値を越
えている場合には後述するクリーニング処理を実行し
（図３ステップニ）、またクリーニング処理を必要
としない場合には電源オン保留フラッグをオンとする
（図３ステップホ）。

【００２１】このようにして、印刷データの受付けが可
能となった状態でホストから印刷信号が入力すると（図
３ステップヘ）、印刷開始前フラッシング動作を実
行し（図３ステップト）、印刷開始前フラッシング
の終了後に印刷動作を開始する（図３ステップ
チ）。

【００２２】一方、印刷期間中にクリーニング指令スイ
ッチ３５がユーザにより操作されてクリーニング指令検
出手段２６から信号が出力すると（図３ステップ
リ）、クリーニング制御手段２５はクリーニング処理を
実行し（図３ステップヌ）、クリーニング終了後に
ステップ（ト）にジャンプして印字開始前フラッシング
を行ってメニスカスの回復を図ってから印字動作を再開
する（図３ステップチ）。

【００２３】このようにして全ての印刷データの印刷が
終了すると（図３ステップオ）、印刷制御手段２０
は記録ヘッド７、８をキャップ１２、１３等のインク受
けに移動させ、フラッシング制御手段３０により記録ヘ
ッド７、８から印字終了フラッシングを実行させ（図３
ステップロ）、次の印刷データの入力を待つ（図３
ステップヘ）。

【００２４】印刷が終了して電源オンーオフ指令スイッ
チ３４により電源オフが指令されると（図３ステップ
ル）、装置への作動電力の供給を停止する前にフラッ
シング制御手段３０は電源オフフラッシング処理を実行
する（図３ステップカ）。

【００２５】（印刷開始前フラッシング処理）フラッシ
ング制御手段２６は、フラッシング保留フラッグがオン
である場合には（図４ステップイ）、フラッシング
保留タイマ３１の計時時間をチェックする（図４ステ
ップロ）。フラッシング保留タイマ３１がタイムアッ
プしている場合には（図４ステップハ）、クリーニ
ング等により取り込まれた気泡が縮小していたり、また
既に消滅している。

【００２６】したがって、フラッシングによる圧力発生
室の加圧による圧力変動によっても気泡が印刷不良を引
き起こすサイズまでには成長しないから、クリーニング
用の強いフラッシングを行って（図４ステップホ）
圧力発生室やノズル開口近傍の増粘したインクをキャッ
プ１２、１３に排出させて印刷時の目詰まりを未然に防
止する。クリーニング用フラッシングが終了した段階
で、フラッシング保留フラッグをオフにし（図４ステ
ップヘ）、印字動作に入る（図４ステップト）。

【００２７】このようなクリーニング用のフラッシング
は、図８（イ）に示したように上昇率α、及び降下率β
の絶対値が大きく、かつ一定電圧Ｖ0の維持時間ｔ１の
短い電圧波形を、短い周期Ｔ１で印加したり、また必要
に応じては図８（ロ）に示したように電圧Ｖ２を大き
く設定した信号を印加して実行される。

【００２８】一方、フラッシング保留タイマ３１の計時
時間のチェックにより（図４ステップロ）、フラッ
シング保留タイマ３１がタイムアップしていない場合に
は（図４ステップハ）、キャリッジ１やポンプユニ
ット１６を作動させて記録ヘッド７、８に振動を与え
る。これにより気泡のインクへの溶解を助けるととも
に、装置が依然として動作状態にあることをユーザに知
らしめ、もってユーザが誤って電源をオフにするのを防
止する（図４ステップニ）。特に記録ヘッド７、８
をキャッピング位置から待避させてポンプユニット１６
を作動させると、フラッシング等によりキャップ１２、
１３に排出されたインクを廃インクタンクに排出でき、
特別の排出工程を必要とすることがなく、装置全体の動
作効率を上げることができる。

【００２９】キャリッジ１やポンプユニット１６の一定
時間の作動後には、これによる時間経過によりクリーニ
ング等により取り込まれた気泡が縮小したり、また消滅
するから、前述のクリーニング用の強いフラッシングを
行い（図４ステップホ）、フラッシング動作終了後
にフラッシング保留フラッグをオフにして（図４ステ
ップヘ）、印字動作に入る（図４ステップト）。

【００３０】他方、フラッシング保留フラッグがオフで
（図４ステップイ）、かつ電源オン保留フラッグが
オンである場合には（図４ステップチ）、クリーニ
ング等により取り込まれた気泡が存在しないから、気泡
の成長を考慮する必要が無く、電源オンフラッシングを
実行し（図４ステップリ）ノズル開口近傍の増粘し
たインクを排出させてから、電源オン保留フラッシング
をオフにし（図４ステップヌ）、印刷動作に入る
（図４ステップト）。

【００３１】また電源オン保留フラッシングがオフの場
合には（図４ステップチ）、通常のフラッシングを
実行して（図４ステップル）ノズル開口近傍の増粘
したインクを排出して印刷動作に入る（図４ステップ
ト）。

【００３２】（クリーニング処理）クリーニング指令ス
イッチ３５の操作等によりクリーニング指令検出手段２
６から信号が出力すると、クリーニング制御手段２５
は、紙送り動作などのクリーニング処理に不必要な一切
の動作を禁止し（図５ステップイ）、またワイパー
駆動手段２９によりワイピングブレード１７を記録ヘッ
ド７、８の移動経路に進出させる。そしてワイピング制
御手段２３によりモータ３を制御して記録ヘッド７、８
をワイピングブレード１７に対して相対移動させて記録
ヘッド７、８のノズルプレートをワイピングし（図５
ステップロ）、ノズルプレートの塵埃や紙粉などが除
去する。

【００３３】次いでキャリッジ１をキャッピング位置に
移動させて記録ヘッド７、８からインクの大吸引動作を
開始する（図５ステップハ）。なお、吸引ポンプ１
４、１５は、その駆動速度により大吸引（図９における
曲線Ａ）と、小吸引（図９における曲線Ｂ）の２種類の
吸引能力を発現させることができ、また作動時間ととも
に吸引能力が上昇する。

【００３４】すなわち、記録ヘッド７、８をキャップ１
２、１３により封止し（図１０（イ））、キャップ１
２、１３に接続されている大気連通大気開放弁Ｖ１、Ｖ
２を閉大気開放弁した状態で吸引ポンプ１４、１５を所
定時間Ｔ３だけ高速駆動させてキャップ１２、１３に強
い負圧を蓄圧する（図１０（ロ））。

【００３５】この高速駆動による吸引ポンプ１４、１５
の吸引力はキャップ１２、１３に負圧を蓄圧させるのに
並行して記録ヘッド７、８にも強い負圧を作用させ、図
１４に示したようにズルプレートＰのノズル開口Ｎ、圧
力発生室Ｈ、リザーバＲ、インク流路Ｌ、インク供給針
Ｃに速いインクの流れを誘起してここに停滞している気
泡をインクの流れに乗せて排出することができる。

【００３６】この吸引による排出量は、図１４に示した
ようにノズルプレートＰのノズル開口Ｎから圧力発生室Ｈ、
リザーバＲまでを含めた容量に相当する量、ノズル開口Ｎからインク流路Ｌを含めたインク供給針
Ｃまでの容積に相当する量、ノズル開口Ｎからインクカートリッジ９のインク供給
口Ｍまでの容積に相当する量、にはインク供給針Ｃの下流側に配設されているフィル
タＦの気泡を排除できる程度の量、の何れかが選択されていて、これら流路内に存在する増
粘したインクや気泡を確実に排出することを可能ならし
める。

【００３７】このように強い負圧を蓄圧した状態で放置
する負圧解除処理を実行すると（図５ステップ
ニ）、記録ヘッド７、８からは負圧に見合う量のインク
がキャップ１２、１３に排出される（図１０（ハ））。
このようにして所定時間が経過して記録ヘッド７、８か
ら排出されたインクによりキャップ１２、１３の空間容
積が減少して負圧が大気圧程度に弱まると、記録ヘッド
７、８からのインクの排出が停止する（図１０
（ニ））。このようにして、キャップ１２、１３に蓄圧
された負圧を解除することにより、次の大気開放バルブ
Ｖ１、Ｖ２の開放時に、バルブＶ１、Ｖ２からキャップ
１２、１３に空気が急激に流入するのを防止して、メニ
スカスが破壊されるのを防止する。

【００３８】したがって、この負圧解除処理に費やす時
間は、吸引量や、キャップ１２、１３の容積、インクの
粘度に対応して長く、また記録ヘッド７、８のノズル開
口数が多いほど、短く設定されている。

【００３９】このような負圧解除処理によりキャップ１
２、１３の圧力が大気圧、またその直前まで上昇した段
階で、キャップ１２、１３の大気開放バルブＶ１、Ｖ２
を開大気開放弁し（図１１（イ））、吸引ポンプ１４、
１５を間欠的に低速駆動させて吸引動作を実行する（図
５ステップホ）。

【００４０】この吸引ポンプ動作は、図７に示したよう
な制御を行うことにより実現できる。すなわち、吸引ポ
ンプ１４、１５を低速度で一定角度、例えば４８極構成
のパルスモータによる駆動では１５ステップ程度回転さ
せ（図７ステップイ）、ついで一定時間、例えば
０．１秒程度停止させる（図７ステップロ）という
動作を複数回、たとえば２０回程度繰り返すこと（図７
ステップハ）により行われる。

【００４１】この工程における吸引量は、最低キャップ
１２、１３の容積の０．５乃至２倍に、好ましくはキャ
ップ１２、１３とバルブＶ１、Ｖ２とを接続する管路の
容積をも加算した量に設定されていて、吸引ポンプ１
４、１５を低速駆動することにより空気の流れ込みによ
る泡立ちを抑制しつつ、キャップ１２、１３のインクを
可能な限り排出できる量が選択されている。

【００４２】このようにキャップ１２、１３の圧力が大
気圧に到達する直前に大気開放バルブＶ１、Ｖ２を開放
して吸引ポンプ１４、１５を作動させるため、キャップ
１２、１３を記録ヘッド７、８より負圧状態を維持でき
るため、キャップ１２、１３に排出されたインクがノズ
ル開口の毛細管力でノズル開口に逆流するのを防止しつ
つ、大気の流入によりキャップ１２、１３のインクを効
率的に排出することができる。

【００４３】クリーニング制御手段２５は、キャップ１
２、１３のインクの排出終了後、記録ヘッド７、８をキ
ャップ１２、１３の封止から開放し、記録ヘッド７、８
をクリーニング位置に移動させ、またワイピングブレー
ド１７を記録ヘッド７、８の移動経路に進出させて記録
ヘッド７、８のノズルプレートをワイピングする（図５
ステップヘ）。これによりノズルプレートに付着し
ている、インク吸引時にキャップ内で発生した気泡を含
むインクが払拭される。

【００４４】このワイピングには、キャリッジ１を低速
度で移動させて行う低速モードと、低速モードの２．５
倍程度の高速度で移動させて行う高速モードとが用意さ
れている。高速モードのワイピングは、この好ましくは
キャリッジ１を０．１乃至０．５ｍ／ｓ程度で移動さ
せ、また低速モードのワイピングはキャリッジ１を０．
０５乃至０．３ｍ／ｓの速度で移動させて実行される。

【００４５】このように２種類のモードを備えることに
より、まず高速モードを実行してノズルプレートに付着
しているインク滴を払拭し、次いで低速モードを実行し
てメニスカスの破壊を可及的に防止しながら表面のイン
ク層を除去することができる。

【００４６】これにより、インク滴の除去率の向上と、
メニスカスの破壊防止とのを両立させることができて、
ワイピングの能率を上げることができる。さらには、高
速モードのワイピングによりノズルプレートに付着して
いる大半のインクが拭き取られ、他部材により払拭され
てから低速モードのワイピング動作に移ることができ
る。したがって、低速モードでのワイピングではワイピ
ングブレード１７とノズルプレートＰの間に存在するイ
ンクＫ（図１５）の量を減少させることができて、低速
モードでのワイピング時にノズル開口Ｎの毛細管力でイ
ンクＫがノズル開口Ｎに引き込まれるのを防止して、メ
ニスカスの損傷が軽い状態でワイピング動作を終了する
ことができる。

【００４７】また、図１６に示すようにノズル開口Ｎを
取り囲むように凹部Ｄが形成されている場合には、高速
モードのワイピングによりインクカスＫ等の比較的大き
な異物を凹部Ｄの壁Ｗに掃き寄せてノズル開口Ｎに影響
を与えない位置に排除し、ついで低速モードのワイピン
グにより凹部Ｄの境界でのワイピングブレード１７のリ
バウンドを可及的に防止して、ノズル開口Ｎの周辺での
拭き残し領域を無くしてノズルプレートＮを確実にクリ
ーニングすることができる。

【００４８】ワイピング終了後、キャップ１２、１３を
記録ヘッド７、８から開放して吸引ポンプ１４、１５を
高速駆動する吸引ポンプ工程を実行する（図５ステッ
プト）。これによりキャップ１２、１３に残留している
インクを記録ヘッド７、８に負圧を作用させることなく
廃インクタンクに排出させる。

【００４９】この工程における吸引量は、最低キャップ
１２、１３の容積の０．５乃至５倍に、好ましくはキャ
ップ１２、１３と吸引ポンプ１４、１５とを接続する管
路の容積をも加算した量に設定されている。一方、キャ
ップ１２、１３にはスポンジ等のインク吸収板が収容さ
れていて、ここに吸収されたインクは、キャッピング時
の保湿剤として機能するばかりでなく、呼び水として機
能してキャップ１２、１３の周囲に付着するインクを毛
細管力により吸収するから、好ましくは、インク吸収板
に含浸されて残留するインク量が、インク吸収板が含浸
可能なインク量の７０％以下となる程度の吸引力が望ま
しい。

【００５０】このように記録ヘッド７、８をキャップ１
２、１３により封止し、かつバルブＶ１、Ｖ２を開大気
開放弁した状態でキャップ１２、１３内に残留している
インクをあらかた廃インクタンクに排出した段階で、ワ
イピングを実行し、その後に記録ヘッド７、８を開放し
た状態でキャップ１２、１３に負圧を再び供給するた
め、ノズルプレートに付着したインクの乾燥させること
なく湿潤状態で、かつノズルプレートに付着したインク
がノズル開口に吸い込まれる以前にワイピングを施し、
その後にキャップ１２、１３からインクを確実に排出す
ることができる。

【００５１】大吸引の実行が完了して負圧解除の処理が
終了した後にはキャップ１２、１３にインクが大量に停
滞しているから、大気開放弁Ｖ１、Ｖ２の開放によりキ
ャップ１２、１３内のインクは気泡を発生しながら吸引
ポンプ１４、１５に吸引されて廃インクタンクに排出さ
れる（図１１（ロ））。

【００５２】なお、上述の工程において、ノズル開口に
気泡が混入し、メニスカスが破壊された状態のノズル開
口が存在する虞がある。そこで、クリーニング制御手段
２５は、メニスカス等の破壊を修復するため、記録ヘッ
ド７、８に対して１回目の小吸引の動作を実行する（図
５ステップチ）。

【００５３】すなわち記録ヘッド７、８をキャップ１
２、１３により封止し（図１２（イ））、大気開放弁Ｖ
１、Ｖ２を閉大気開放弁した状態で吸引ポンプ１４、１
５を大吸引時よりも短い時間、高速駆動させてキャップ
１２、１３に弱い負圧を蓄圧させキャップ１２、１３の
インクを排出する（図１２（ロ））。ついでキャップ１
２、１３内に蓄圧された弱い負圧を記録ヘッド７、８に
作用させた状態で放置すると、記録ヘッド７、８からイ
ンクが排出される（図１２（ハ））。

【００５４】このようにして負圧解除処理が終了すると
（図５ステップリ）、キャップ１２、１３の負圧が
大気圧程度に弱まった段階で記録ヘッド７、８からのイ
ンクの排出が停止する（図１２（ニ））。このときのイ
ンク排出量は、図１０（ニ）の場合より作用する負圧が
弱くなった分だけ減少する。

【００５５】小吸引直後には小量のインクがキャップ１
２、１３に停滞しているだけであるから、大気開放弁Ｖ
１、Ｖ２を開放しても気泡が発生することは無い（図１
３（イ））。この状態で吸引ポンプ１４、１５を低速駆
動して記録ヘッド７、８を封止した状態でキャップ１
２、１３に停滞しているインクを泡立てること無く吸引
して廃インクタンクに排出する（図１３（ロ））（図５
ステップヌ）。また、このインクの排出中にキャッ
プ１２、１３内のインクが泡立ったとしても、キャップ
１２、１３内に残留しているインク量が少ないため、泡
立ちの程度も少なく、泡がノズルプレートに接触するこ
とがなく、メニスカスは破壊を受けることがない。

【００５６】次いで、クリーニング制御手段２５は、記
録ヘッド７、８をワイピングブレード１７の作動位置に
移動させて、記録ヘッド７、８のノズルプレートを低速
モードでのワイピング、つまり仕上げワイピングを実行
する（図５ステップル）。このワイピングはステッ
プ（チ）における吸引動作が終了してから長くとも１０
秒以内に実行するのが望ましい。

【００５７】このように短い時間経過のうちにワイピン
グを実行すると、インク吸引時にノズルプレートに付着
したインクがノズル開口に逆流する以前にノズルプレー
トのインクをワイピングブレード１７で払拭することが
できる。

【００５８】ついで記録ヘッド７、８をキャップ１２、
１３から開放し、吸引ポンプ１４、１５を高速駆動して
キャップ１２、１３に残留しているインクを廃インクタ
ンクに排出させる（図１３（ハ））（図５ステップ
オ）。

【００５９】この工程における吸引量は、最低キャップ
１２、１３の容積の０．５乃至５倍に、好ましくはキャ
ップ１２、１３と吸引ポンプ１４、１５とを接続する管
路の容積をも加算した量に設定されている。一方、キャ
ップ１２、１３にはスポンジ等のインク吸収板が収容さ
れていて、ここに吸収されたインクは、キャッピング時
の保湿剤として機能するばかりでなく、呼び水として機
能してキャップ１２、１３の周囲に付着するインクを毛
細管力により吸収するから、好ましくは、インク吸収板
に含浸されて残留するインク量が、インク吸収板が含浸
可能なインク量の７０％以下となる程度の吸引力が望ま
しい。

【００６０】このようなステップ（チ）乃至（オ）の工
程を必要に応じて複数回繰り返えす（図５ステップ
ワ）が、２回目の実施にあたってはステップ（チ）にお
ける記録ヘッド７、８からのインクの吸引量を、第１回
目に実施した場合のステップ（チ）の場合より少なくす
ることにより、インクの消費と、流路内のインクの無用
な圧力変動を抑しつつ、ノズル開口近傍に停滞し易い気
泡を排出させることができる。

【００６１】このようにして所定回数の微小量の吸引が
終了した段階で、前述の低速モードでのワイピング動作
を実行する（図５ステップカ）。この低速モードで
のワイピング動作によりほぼ完全な状態に記録ヘッド
７、８のメニスカスが復元される。

【００６２】そして記録ヘッド７、８をキャップ１２、
１３に対向しない位置に待避さてから吸引ポンプ１４、
１５を作動させてキャップ１２、１３のインクを排出す
る（図５ステップヨ）。このように記録ヘッド７、
８がキャップ１２、１３に対向しない状態でキャップ１
２、１３のインクを吸引することで、吸引時に発生した
インクの泡、またはこれの破裂による微小なインク滴が
ノズルプレートに付着するのを防止することができる。

【００６３】また、吸引ポンプ１４、１５をシリコンゴ
ム等のチューブをローラで扱くチューブ吸引ポンプで構
成する場合には、吸引終了後にチューブのへたりを防止
するためにローラをチューブから離反させる操作を必要
とする。この際、チューブの反発等により正圧が作用し
てキャップ１２、１３から飛び出したインク滴が記録ヘ
ッド７、８に付着するの防止することができる。

【００６４】ついで、微小振動制御手段２４によりモー
タ３を正逆転させてキャリッジ１を微小量往復移動させ
たり、また通常のフラッシングよりもさらに弱い駆動信
号を記録ヘッド７、８に印加するなどして、ノズル開口
近傍に停滞している気泡に振動を付与して（図５ステ
ップタ）、クリーニングなどによりノズル開口近傍に
取り込まれている比較的大きな気泡Ｂ（図１７（イ））
がインクに溶解するのを促す。これにより気泡Ｂは微小
な気泡Ｂ’に縮小したり、また消滅する（図１７
（ロ））。

【００６５】ステップ（タ）において印加するフラッシ
ング用の信号は、図８（ト）に示したようにその電圧Ｖ
２は、印字やフラッシング時に印加する駆動信号の電圧
Ｖ０よりも小さく設定されていて、ノズル開口からイン
ク滴を吐出させることなく、圧力発生室のインクに圧力
変動を与えることができるように設定されている。

【００６６】振動付与後に、フラッシング保留フラッグ
をオンとし（図５ステップレ）、またフラッシング
保留タイマ３１をスタートさせる（図５ステップ
ソ）。これによりフラッシング保留タイマ３１がタイム
アップするまで、例えば１０秒以上、フラッシング動作
を禁止させて、クリーニングにより発生した気泡をイン
クに溶解させ、フラッシングによる成長による印字不良
を防止する。なお、フラッシング保留タイマ３１の計時
開始時点は、図５における最後の繰り返しにおけるステ
ップ（チ）による吸引の終了時点や、またステップ
（カ）の仕上げワイピングの終了時点としてもよい。

【００６７】記録ヘッド７、８をキャッピング位置に移
動させて記録ヘッド７、８をキャップ１２、１３により
封止して（図５ステップツ）、禁止されていたクリ
ーニング処理以外の動作を可能ならしめる（図５ステ
ップネ）。

【００６８】フラッシング保留タイマ３１が所定時間を
計時した段階、つまりノズル開口Ｎの気泡が十分にイン
クに溶解して消滅するに要する時間、またはノズル開口
の気泡が圧力発生室Ｈに移動するに要する時間、さらに
はフラッシングによる圧力変動によっても印刷に障害を
生じない程度にまで縮小、または消失するに要する時間
が経過した段階で、クリーニング用のフラッシングを実
行し（図５ステップラ）、フラッシング保留フラッグ
をオフにして待機する（図５ステップム）。

【００６９】一方、図５のステップ（ヨ）において吸引
ポンプ１４、１５を低速駆動したり、図５のステップ
（タ）における振動付与の継続時間を適当に設定するこ
とにより、フラッシング保留タイマ３１を使用すること
無く所要の時間を経過させてクリーニング用のフラッシ
ングを実行することができる。これによればタイマが不
要となるばかりでなく、装置の作動をユーザの五感で関
知させることができてユーザが誤って電源をオフにする
のを防止することができる。

【００７０】このクリーニング後のフラッシングに使用
される駆動信号は、図８（イ）に示した波形ではある
が、周期Ｔ２を長く目に設定したものや、また図８
（ニ）に示したように、圧力発生室を膨張させる側の電
圧変化率α２を小さくしてノズル開口からの気泡の引き
込みを防止しつつ、圧力発生室を収縮させる側の電圧変
化率β２を通常に設定して十分な量のインク滴を吐出さ
せるものなどが選択される。

【００７１】また、図８（ホ）に示したように圧力発生
室を膨張させる側の電圧変化率α３を比較的小さく、か
つ電圧保持時間ｔ３を長目に設定してメニスカスを安定
させてから、圧力発生室を収縮させる側の電圧変化率β
３を通常に設定して十分な量のインク滴を吐出させるが
選択される。なお、図８（ヘ）に示したものは、図８
（ホ）に示した信号におけるホールド時間ｔ３を時間ｔ
４、ｔ５に分割したもので、やはりメニスカスを安定さ
せた状態でインク滴を吐出させることができる。

【００７２】また反対に図８（ロ）に示したように電圧
Ｖ１が高く設定されている駆動信号により、１滴のイン
ク量の多いインク滴を吐出させたり、図８（ハ）に示し
たように適当な周期で印加するようにしてもよい。

【００７３】このようにクリーニングが終了して、フラ
ッシングを実行することなく待機状態に移っても、印刷
信号が入力すれば上述した図３のステップ（ト）に示す
ように印刷開始前フラッシングが実行され、印刷可能な
状態にメニスカスを回復することができる。

【００７４】（電源オフフラッシング処理）電源オンー
オフ指令スイッチ３４が操作されて電源スイッチ検出手
段３３から信号が出力すると、フラッシング制御手段３
０は、フラッシング保留フラッグがオンであるか否かを
検出してオンである場合には（図６ステップイ）、
フラッシング保留タイマ３１が所定時間を計時した段階
で（図６ステップロ）、クリーニング用フラッシン
グを実行し（図６ステップハ）、記録ヘッド７、８
をキャップ１２、１３により封止する（図６ステップ
ホ）。

【００７５】これにより、特にカラー記録ヘッド８にあ
ってはワイピングブレード１７によるノズルプレートの
擦過によりインクの混色が生じている可能性があるた
め、このまま長時間放置すると、圧力発生室まで混色が
進行してしまうが、フラッシングにより混色分のインク
を排出することができ、次の電源投入時にはノズル開口
近傍のインクを排出させる程度の軽いフラッシングだけ
で印刷が可能となる。

【００７６】なお、フラッシング保留フラッグがオフで
ある場合には、クリーニングの混色分のインクは排出さ
れているので、クリーニング用フラッシングを実行する
ことなくキャッピング動作に入る（図６ステップ
ホ）。

【００７７】なお、上述の実施例においてはフラッシン
グ保留タイマ３１が所定時間を計時するのを待っている
が、電源オンーオフ指令スイッチ３４が操作された時点
で即座にクリーニング用フラッシングを実行しても、以
後の長時間の休止により気泡が消滅するから、次の電源
投入時には印刷が可能な状態に回復している。

【００７８】さらに上述の実施例においては電源オンー
オフ指令スイッチ３４からの信号を検出して所定の終了
動作を行ってから装置への駆動電力の供給を停止する場
合について説明したが、このような機能を備えない記録
装置や、また記録装置の電源プラグのコンセントからの
引き抜き、さらには停電による駆動電力の遮断に際して
は、少なくともフラッシングの有無がフラッグのオン、
オフとして記憶されているので、次の電源投入時に、こ
の遮断電源時のこのフラッグの状態を図３のステップ
（ト）における印字開始前フラッシング処理に加味して
フラッシングを実行してもよい。

【００７９】

【発明の効果】以上、説明したように本発明によれば、
キャッピング手段に残留しているインクをあらかた廃イ
ンクタンクに排出した段階、つまりインクの乾燥させる
ことなく湿潤状態で、かつノズルプレートに付着したイ
ンクがノズル開口に吸い込まれる以前にワイピングを実
行し、その後にキャッピング手段に残留しているインク
を確実に廃インクタンクに排出することができて、吐出
能力の回復とキャッピング手段のインクの排出とを確実
に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明が適用されるインクジェット式記録装置
の一実施例を示す斜視図である。

【図２】本発明の一実施例を示すブロック図である。

【図３】同上装置の全体の動作を示すフローチャートで
ある。

【図４】同上装置の動作の内、印字開始前フラッシング
処理のための動作を示すフローチャートである。

【図５】同上装置の動作の内、クリーニング処理のため
の動作を示すフローチャートである。

【図６】同上装置の動作の内、吸引ポンプの動作を示す
フローチャートである。

【図７】同上装置の動作の内、電源オフクリーニング処
理のための動作を示すフローチャートである。

【図８】図（イ）乃至（ト）は、フラッシング時に記録
ヘッドに印加する信号を示す波形図である。

【図９】同上装置の吸引ポンプの吸引力を示す線図であ
る。

【図１０】図（イ）〜（ニ）は、ぞれぞれ大吸引工程の
前半におけるキャップ内の様子を示す説明図である。

【図１１】図（イ）〜（ハ）は、それぞれ大吸引工程の
後半におけるキャップ内の様子を示す説明図である。

【図１２】図（イ）〜（ニ）は、ぞれぞれ小吸引工程の
前半におけるキャップ内の様子を示す説明図である。

【図１３】図（イ）〜（ハ）は、それぞれ小吸引工程の
後半におけるキャップ内の様子を示す説明図である。

【図１４】インクカートリッジからノズル開口までのイ
ンク流路を示す説明図である。

【図１５】ワイピング時にワイピングブレードに付着す
るインクを示す説明図である。

【図１６】ノズル開口近傍にクレータ部が形成されてい
るノズルプレートの一実施例を示す図である。

【図１７】図（イ）、（ロ）は、ぞれぞれノズル開口近
傍におけるクリーニング処理直後、及びフラッシング保
留タイマのタイムアップ時における気泡の様子を示す説
明図である。

【符号の説明】

１キャリッジ７、８インクジェット式記録ヘッド９、１０インクカートリッジ１２、１３キャップ１４、１５吸引ポンプ１６ポンプユニット１７ワイピングブレード１８クリーニングユニットＶ１、Ｖ２大気開放弁

フロントページの続き (72)発明者川上和久長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者大塚信敏長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者小林淳長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者磯野正博長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者高橋宣仁長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者早川均長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (72)発明者丸山典広長野県諏訪市大和３丁目３番５号セイコーエプソン株式会社内 (56)参考文献特開平５−169668（ＪＰ，Ａ) 特開平８−99416（ＪＰ，Ａ) 特開平６−270419（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B41J 2/18 B41J 2/185 B41J 2/165

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】印刷データに対応してインク滴を吐出す
るインクジェット式記録ヘッドと、選択的に大気に連通
して前記記録ヘッドを封止するとともに、吸引ポンプか
らの負圧を受けるキャッピング手段と、前記記録ヘッド
のノズル開口面をワイピングするワイピングブレード
と、前記記録ヘッドのノズル開口の目詰まりを防止する
ために前記記録ヘッドからインク滴を吐出させるフラッ
シングを制御するフラッシング制御手段と、前記吸引ポ
ンプにより前記記録ヘッドからインクを吸引させ、また
前記ワイピングブレードにより前記記録ヘッドをワイピ
ングさせるクリーニング制御手段とを備え、前記クリー
ニング制御手段は、前記記録ヘッドを前記キャッピング
手段により封止して大気との連通を断った状態で前記吸
引ポンプの負圧を作用させて前記記録ヘッドからインク
を第１の量で吸引させ、ついで前記記録ヘッドを前記キ
ャッピング手段により封止した状態で大気に連通させて
前記吸引ポンプの負圧を作用させて前記キャッピング手
段内のインクを排出し、さらに前記記録ヘッドを前記キ
ャッピング手段から開放して前記ワイピングブレードに
よりワイピングを行い、前記キャッピング手段を前記記
録ヘッドから開放した状態で前記キャッピング手段に残
留しているインクを再度、排出させるインクジェット式
記録装置。
【請求項２】第１の量が、前記記録ヘッドのノズル開
口から圧力発生室、リザーバまでを含めた容量に相当す
る量、ノズル開口から外部のインク供給手段に接続する
インク供給針までの容積に相当する量、ノズル開口から
インクカートリッジのインク供給口までの容積に相当す
る量、または前記インク供給針の下流側に配設されてい
るフィルタの気泡を排除できる程度の量の何れかである
請求項１に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項３】第１の量の吸引が、前記キャッピング手
段に負圧を蓄圧した状態で実行される請求項１に記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項４】前記蓄圧による負圧が大気圧程度に上昇
する時間が経過した時点で、前記キャップを大気開放弁
を介して大気に開放する請求項３に記載のインクジェッ
ト式記録装置。
【請求項５】前記時間が、前記記録ヘッドからの吸引
量や、前記キャッピング手段の容積、インクの粘度、ま
たは前記記録ヘッドのノズル開口数に基づいて設定され
る請求項４に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項６】前記キャッピング手段からのインクの排
出は、前記記録ヘッドからのインクの吸引時よりも前記
吸引ポンプの吸引力を下げて実行する請求項１に記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項７】前記吸引力が前記吸引ポンプの回転の引
き下げ、または間欠駆動により調整される請求項６に記
載のインクジェット式記録装置。
【請求項８】前記キャッピング手段からのインクの排
出のための吸引量が、前記キャッピング手段の容積の
０．５乃至２倍である請求項１に記載のインクジェット
式記録装置。
【請求項９】前記吸引量に前記キャッピング手段と大
気開放弁との接続流路の容積が加算されている請求項
４、または請求項８に記載のインクジェット式記録装
置。
【請求項１０】前記記録ヘッドを前記キャッピング手
段から開放して前記キャッピング手段からインクを排出
する場合の前記吸引ポンプの吸引量が、前記キャッピン
グ手段の容積の０．５乃至５倍である請求項１に記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項１１】前記吸引量に前記キャッピング手段と
前記吸引ポンプとの接続流路の容積が加算されている請
求項１０に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項１２】前記キャッピング手段にインク吸収板
が収容され、前記吸引量が前記インク吸収板のインク保
持量の７０％以下となる量である請求項１０に記載のイ
ンクジェット式記録装置。
【請求項１３】前記キャッピング手段を前記記録ヘッ
ドの封止から開放した状態で前記キャッピング手段から
インクを排出させた後、前記記録ヘッドから第１の量よ
りも少ない第２の量でインクを吸引させる請求項１に記
載のインクジェット式記録装置。
【請求項１４】第２の量の吸引が、前記キャッピング
手段に負圧を蓄圧した状態で実行される請求項１３に記
載のインクジェット式記録装置。
【請求項１５】前記蓄圧による負圧が大気圧程度に復
帰する時間が経過した時点で、前記キャップを大気開放
弁を介して大気に開放して前記吸引ポンプを作動させて
前記キャップのインクを排出する請求項１４に記載のイ
ンクジェット式記録装置。
【請求項１６】前記キャッピング手段のインクを排出
した直後に前記ワイピング手段によりワイピング動作を
実行する請求項１５に記載のインクジェット式記録装
置。
【請求項１７】前記排出後、ワイピング動作開始まで
の時間が１０秒以下である請求項１６に記載のインクジ
ェット式記録装置。
【請求項１８】前記ワイピング動作の終了後、前記記
録ヘッドを前記キャッピング手段から開放して前記吸引
ポンプを作動させて前記キャッピング手段のインクを排
出する請求項１６に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項１９】第２の量での吸引が、前記吸引ポンプ
を第１の量での吸引時と同程度の回転速度で、かつ第１
の量の吸引よりも短時間で実行する請求項１３に記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項２０】前記インク量が前記記録ヘッドを構成
する流路分である請求項１３に記載のインクジェット式
記録装置。
【請求項２１】前記第２の量での吸引を、各回の吸引
量を減少させて複数回実行する請求項１３に記載のイン
クジェット式記録装置。
【請求項２２】第１の量での吸引後、及び第２の量で
の吸引後にそれぞれ前記記録ヘッドの移動速度を異なら
せてワイピング動作を実行する請求項１３に記載のイン
クジェット式記録装置。
【請求項２３】前記ワイピングを前記記録ヘッドの移
動速度を異ならせて複数回実行される請求項１に記載の
インクジェット式記録装置。
【請求項２４】前記ワイピング動作は、後に実行され
るもの程、前記速度が低下する請求項２３に記載のイン
クジェット式記録装置。
【請求項２５】第１の量での吸引後、及び第２の量で
の吸引後にそれぞれ前記記録ヘッドの移動速度を異なら
せてワイピング動作を実行する請求項２４に記載のイン
クジェット式記録装置。
【請求項２６】前記速度が高速モードと低速モードと
からなり、高速モードが０．１乃至０．５ｍ／ｓ、また
低速モードが０．０５乃至０．３ｍ／ｓである請求項２
３に記載のインクジェット式記録装置。
【請求項２７】前記記録ヘッドを前記キャッピング手
段から開放し、前記キャッピング手段のインクの排出動
作を、前記記録ヘッドが前記キャッピング手段に対向し
ない位置に待避させて実行する請求項１６に記載のイン
クジェット式記録装置。