JP3610980B2 - インクジェットプリンタの回復装置 - Google Patents

Description

本発明は、インクジェットプリンタの回復装置に関する。

従来、記録媒体にインクを噴射して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて記録ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、該吸引ポンプ手段を駆動制御する制御手段とを備えるインクジェットプリンタは知られている。

かかるインクジェットプリンタにおいて、制御手段により、吸引ポンプ手段を制御して、吸引動作を行わせるが、一般に、かかる吸引動作は１つの大きな吸引負圧を発生させ、吸引キャップを通じて、記録ヘッド内のインクを一気に吸引するようにして行われている。

ところが、かかるインクジェットプリンタの使用において、記録ヘッドにはじめてインクカートリッジを接続した時を含むインクカートリッジの交換時等においては、記録ヘッドとインクカートリッジとの間のインク通路が空気で満たされている状態が生じ得るが、そのような状態で、記録動作の途中における吐出不良回復のための通常のパージ動作時の場合と同様に、吸引キャップを通じて大きな吸引力を作用させ、記録ヘッドのインクを一気に吸引するようにすると、インクカートリッジより記録ヘッドへ向けインクが空気と混ざった状態で急激に流入し、該インクが泡立ち、記録ヘッドの吐出チャンネル内のインクに気泡が含まれることとなる。特に、記録ヘッドとインクカートリッジの接続部分（たとえばインクカートリッジのインク供給孔）に、記録ヘッド側へゴミ等がインクとともに移動しないようにフィルタ部材が設けられている場合に、その傾向が顕著である。
そのため、インクカートリッジの交換時等においては、吐出不良の場合のパージ動作時におけるインク導入態様とは別に、前述した泡立ちが起こらないような態様で、記録ヘッドよりインクを吸引したいという要求がある。

そこで、まず、小さな吸引力での第１の吸引動作を行って、インク通路がインクで満たされた状態とし、その後大きな吸引力で第２の吸引動作を行い、記録ヘッドの各チャンネルに流入させることで、インクカートリッジの交換時において、前述した泡立ちが起こらないような態様で、記録ヘッドよりインクを吸引できることに着想した。

しかしながら、このようにすると、インクカートリッジの交換時においては前述した泡立ちが起こらないものの、インクの吐出不良を解消するための通常のパージ動作時には、第１の吸引動作を行わなくても、インクカートリッジの交換時のように前述した泡立ちの問題が生じないので、第１の吸引動作によるインクの消費が無駄になり、それに要する時間だけパージ時間も長くなる。

本発明は、かかる点に鑑みてなされたもので、インクの消費量の無駄をなくし、パージ時間の短縮化を図るインクジェットプリンタの回復装置を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、記録媒体にインクを噴射して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて記録ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、該吸引ポンプ手段を駆動制御する制御手段とを備えるインクジェットプリンタの回復装置において、
前記吸引ポンプ手段は、前記吸引キャップに接続された吸引口を有するポンプハウジングと、そのポンプハウジング内で移動可能で前記吸引キャップを通じてインクを吸引するポンプ室の容積を可変するピストン部材と、そのピストン部材を移動させるカム部材とを備え、
前記カム部材は、前記ピストン部材を移動させて吸引、停止を含む第１の吸引動作を行う第１の部分と、第１の吸引動作とは独立した吸引、停止を含む第２の吸引動作を行う第２の部分とを順次有し、前記第１の吸引動作の後でかつ第２の吸引動作の前に、前記吸引口を前記ピストン部材で前記ポンプ室に対して閉塞するように前記ピストン部材を移動させ、
前記制御手段は、
前記第１の部分と第２の部分とを使用し前記第１の吸引動作と第２の吸引動作とを一連の動作として順次行う吸引態様と、
前記一連の動作において前記第１の部分を第１の吸引動作を実質行わせない時間で通過させ、前記第２の部分を使用して第２の吸引動作を行う吸引態様と、
を選択的に実行するように前記カム部材を駆動するものである。

請求項２の発明は、請求項１に記載の装置において、前記カム部材の回転を、前記第１の吸引動作を行うとき前記第１の部分で停止させ、前記第１の吸引動作を実質吸引動作を行わせないとき前記第１の部分で停止させることなく回転制御するものである。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載の装置において、前記第１の吸引動作と前記第２の吸引動作とは、吸引力及び吸引時間が異なる吸引動作である。

請求項４の発明は、記録媒体にインクを噴射して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて記録ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、該吸引ポンプ手段を駆動制御する制御手段とを備えるインクジェットプリンタの回復装置において、
前記吸引ポンプ手段は、ポンプハウジングと、そのポンプハウジング内で移動可能で前記吸引キャップを通じてインクを吸引するポンプ室の容積を可変するピストン部材と、そのピストン部材を移動させるカム部材とを備え、
前記カム部材は、前記吸引ポンプ手段により吸引力及び吸引時間が異なる第１の吸引動作と第２の吸引動作とを一連の動作としてて行うように前記ピストン部材を移動させ、
前記制御手段は、
前記カム部材を制御して、前記一連の動作において前記第１の吸引動作を、その第１の吸引動作に実質吸引動作を行わせない時間で通過させ、第２の吸引動作を行う吸引態様と、その第１の吸引動作と第２の吸引動作とを順次行う吸引態様とを選択的に実行することができ、
かつ、前記カム部材の１回転に前記第１及び第２の吸引動作を含み、そのカム部材を複数回回転させ、少なくとも最初の一回転では第１及び第２の吸引動作をその順に行い、後続の回転では、前記第１の吸引動作を通過させ、第２の吸引動作を行うものである。

請求項５の発明は、請求項４に記載の装置において、前記ポンプハウジングは、前記吸引キャップに接続された吸引口を有し、前記第１の吸引動作の後でかつ第２の吸引動作の前に、前記ピストン部材でその吸引口を前記ポンプ室に対して閉塞するように、前記カム部材で前記ピストン部材を移動するものである。

請求項６の発明は、請求項４または５に記載の装置において、前記制御手段は、前記カム部材の回転を、前記第１の吸引動作を行うとき前記第１の部分で停止させ、前記第１の吸引動作を実質吸引動作を行わせないとき前記第１の部分で停止させることなく回転制御するものである。

請求項７の発明は、請求項１から３、５のいずかに記載の装置において、前記ポンプハウジングは、さらに排出口を有し、前記ピストン部材は、前記ポンプ室を間に形成する第１及び第２のピストン部材からなり、
前記第１の吸引動作において前記ポンプ室を前記吸引口に接続し、前記第１の吸引動作の後でかつ第２の吸引動作の前に、前記第１のピストン部材で前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉塞しかつ第２のピストン部材で前記排出口を前記ポンプ室に対して閉塞し、前記第２の吸引動作において前記第２のピストン部材で前記排出口を前記ポンプ室に対して閉塞した状態で前記ポンプ室を前記吸引口に接続するように、前記第１及び第２のピストン部材を前記カム部材で移動するものである。

本発明は、カム部材によりピストン部材を移動して、一連の動作において第１の吸引動作を、その第１の吸引動作に実質吸引動作を行わせない時間で通過させ、第２の吸引動作を行う吸引態様と、その第１の吸引動作と第２の吸引動作とを順次行う吸引態様とを選択的に実行することで、状況に応じてそれぞれの態様で吸引動作をすることができ、インクの消費量の無駄がなくされ、パージ時間の短縮を図ることができる。

以下、本発明の実施の形態を図面に沿って説明する。

図１はインクジェットプリンタの全体構成を示す概略斜視図である。同図において、インクジェットプリンタ１は、左右方向に延びる回転軸（図示せず）によってフレーム２に回転可能に支承される円筒形状のプラテンローラ３を有する。プラテンローラ３は、給紙カセット又は手差し給紙部から供給された印刷用紙４（記録媒体）を、記録ヘッド５に対面させながら搬送するものであり、いわゆる紙送り機構ＬＭの一部を構成している。尚、前記記録ヘッド５は、印刷用紙４にインク液滴を吐出するノズルを有し印刷用紙４に対し記録動作を行うインクジェット式であり、紙送り機構ＬＭは、該紙送り機構ＬＭを駆動し印刷用紙４を搬送する紙送りモータとしてのＬＦモータ１４（図５参照）を備えている。

前記印刷用紙４は、フレーム２の後方の用紙供給口（図示せず）から矢印Ａ方向に供給され、プラテンローラ３の回転により矢印Ｂ方向に送給され、用紙排出口（図示せず）から矢印Ｃ方向に排出されるように構成されている。前記プラテンローラ３の前方には、キャリッジ６がプラテンローラ３の軸線に沿って矢印Ｄ方向に移動可能に設けられている。

前記キャリッジ６は、記録ヘッド５及び該記録ヘッド５に供給されるインクを収容したインクカートリッジ７をそれぞれ着脱可能に搭載している。尚、本例ではイエロー、ブラック、シアン、マゼンタの４色についてのヘッド部を有する記録ヘッド５及びインクカートリッジ７がそれぞれ搭載されている。

そして、前記インクカートリッジ７は、図２に詳細を示すように、キャリッジ６のカートリッジ装着部６ａに装着されると、マニホールド部材１５を介して、ヘッド支持部材１６に支持された記録ヘッド５に接続されるようになっている。マニホールド部材１５は、その後端部がカートリッジ装着部６ａの縦壁部６ｂを貫通してジョイント部材１７を介してインクカートリッジ７に接続されている。その接続部分においては、インクカートリッジ７のインク供給孔７ａにアダプタ１８と共に、記録ヘッド５側にゴミ等がインクと共に移動しないように網状のフィルタ部材１９が設けられている。

前記プラテンローラ３の軸線と平行にキャリッジ軸８が設けられ、このキャリッジ軸８にはキャリッジ６がスライド可能に嵌挿されている。また、キャリッジ６の係合部６ｃが、キャリッジ軸８と平行に延びるガイドレール９によって案内されるようになっている。これによって、キャリッジ６に搭載された記録ヘッド５は、プラテンローラ３の軸線に沿ってスライド移動により往復移動可能となっている。前記キャリッジ６はタイミングベルト１１の一部に固着され、該タイミングベルト１１がタイミングプーリ１２，１３間に巻き掛けられてキャリッジ機構ＣＭが構成され、前記一方のタイミングプーリ１２にＣＲモータ１０（キャリッジ駆動モータ）が連結されている。よって、ＣＲモータ１０が回転駆動されることで、キャリッジ機構ＣＭを介して、キャリッジ６が、印刷用紙に記録を行う記録エリアにおいて往復移動するようになっている。また、キャリッジ機構ＣＭとＣＲモータ１０とによって、前記記録エリアと、後述する吸引キャップ４１、吸引ポンプ４２及びワイパ部材３２による回復動作を行う回復エリアとの間を移動させる移動手段が構成されている。尚、前記ＣＲモータ１０としては、ステップモータ又はＤＣモータが使用される。また、キャリッジ６には、具体的に図示していないが、インクカートリッジ７の交換を検出するカートリッジ交換検出スイッチ２１が設けられている（図５参照）。

また、前記プラテンローラ３に対応する記録エリアの右側には、記録ヘッド５の不吐出あるいは吐出不良を回復するためのパージ機構ＲＭが配設された回復エリアが形成されている。このようなパージ機構ＲＭを設けているのは、インクジェット式の記録ヘッド５は、使用中に内部に気泡が発生したり、インクが乾燥したりする等の原因により吐出不良を起こすので、これを良好な吐出状態に回復させるためである。

また、前記プラテンローラ３に対応する印字エリアの左側には、廃インク受け部材２２が配設されたフラッシングエリアが形成されている。このような廃インク受け部材２２を設けているのは、印字ヘッド５のノズルの目詰まりを解消したり、ノズル内のインクに混入した気泡を除去するために、印字ヘッド５による印字動作の直前にインクを予備吐出するためである。

前記パージ機構ＲＭは、記録ヘッド５の移動経路内に突出した突出位置と記録ヘッド５の移動経路より後退した待機位置との間を移動可能で、突出位置において記録ヘッド５のノズル面に密着して被せられる吸引キャップ４１と、前記突出位置において、記録ヘッド５のノズル面に吸引キャップ４１が密着しているときに、該吸引キャップ４１を通じて、記録ヘッド５内のインクを吸引除去する吸引ポンプ４２と有する吸引手段３１を備えている。

前記吸引手段３１に隣接して、記録エリア側に記録ヘッド５のノズル面を払拭するように記録ヘッド５に対し相対移動可能なワイパ部材３２が、その反対側に記録を行わない際に記録ヘッド５のノズル面を覆いインク蒸発を防止してノズル面が乾燥するのを回避する保存キャップ装置３３がそれぞれ配設されている。

そして、前記ワイパ部材３２、吸引キャップ４１及び吸引ポンプ４２が、回転駆動されるカム部材４３に関連づけられ、前記ワイパ部材３２の進退、吸引キャップ４１の進退及び吸引ポンプ４２の作動は、共通のカム部材４３の回転によって制御されるように構成されている。

また、前記カム部材４３は、図３に示すように、一体的に設けられた駆動ギヤ４６を有し、モータ等の駆動手段によって回転駆動される。例えば、前記駆動ギヤ４６が、紙送り機構ＬＭのＬＦモータ１４により回転駆動される駆動ギヤ（図示せず）に係脱可能に噛み合うように構成され、ＬＦモータ１４を駆動手段として、カム部材４３が回転駆動されるようになっている。また、前記ワイパ部材３２を支持するワイパホルダ３４の後端部（カムフォロア部）がカム部材４３の第１カム溝４３ａに移動可能に係合し、それによって、ワイパ部材３２は、記録ヘッド５の移動経路内に突出する突出位置と、記録ヘッド５の移動経路よりも後退した待機位置との間を、記録ヘッド５の移動経路に対して直交する方向に往復移動可能で、前記突出位置において記録ヘッド５のノズル面を払拭するように制御される。

また、前記吸引キャップ４１は、キャップホルダ４４に支持され、該キャップホルダ４４の後端部（カムフォロア部）が、前記第１のカム溝４３ａと同一面側のカム部材４３の第２のカム溝４３ｂに移動可能に係合している。

前記吸引ポンプ４２は、フレーム部材５１に取り付け固定された円筒状のポンプハウジング５２内に、第１及び第２のピストン部材５３，５４が独立して移動可能に嵌挿されている。そして、ポンプハウジング５２には、吸引口５２ａと排出口５２ｂとが軸線方向に一定間隔を存して設けられ、吸引口５２ａには吸引パイプ５５を介して吸引キャップ４１が接続され、排出口５２ｂは、インク吸収材５７が収容された廃インクタンク５８に連係されている（図１参照）。また、ポンプハウジング５２の一端部側が大気に開放された大気開放部５２ｃとなっており、該大気開放部５２ｃ側に第１のピストン部材５３が配設されている。

第１及び第２のピストン部材５３，５４は、それぞれ第１及び第２の駆動軸部材６１，６２の一端部に連結され、該駆動軸部材６１，６２によって駆動され、ポンプハウジング５２内において両ピストン部材５３，５４間にポンプ室５２を形成するようになっている。

前記第１の駆動軸部材６１は、第２の駆動軸部材６２内に摺動可能に嵌挿され、各駆動軸部材６１，６２の他端部が、前記カム溝４３ａ，４３ｂとは反対面側のカム部材４３の第３及び第４のカム溝４３ｃ，４３ｄに移動可能に係合している。前記カム部材４３のカム溝４３ｃ，４３ｄ（カム部）は、複数個の吸引動作（図８（ａ）（ｂ）参照）に対応しており、後述するように、カム部材４３の回転が一時停止又は連続して行われることで、特定の吸引動作が選択又は消滅されるようになっている。

従って、前記カム部材４３が一定のタイミングで回転駆動されることで、吸引キャップ４１のキャッピング、吸引ポンプ４２によるインクの吸引、及びワイパ部材３２による記録ヘッド５のノズル面の払拭が順に行われ、吸引ポンプ４２によって吸引されたインクは、吸引ポンプ４２を介して廃インクタンク５８に吐出され、そして廃インクタンク５８内のインク吸収材５７に吸収される。

前記保存キャップ装置３３は、図１に示すように、記録ヘッド５の各ヘッド部に被せられる保存キャップ７１を有し、該保存キャップ７１を支持するケーシング７２が、キャリッジ６の移動方向と平行に延びるガイドロッド部材７３にスライド移動及び回動が可能なるように支承されている。また、前記ケーシング７２は、キャリッジ６の、記録エリア外方への移動時に該キャリッジ６に係合して、キャリッジ６と一体的にスライド移動するための係合凸部７２ａが前方に突設されている。そして、キャリッジ６が記録エリアから回復エリア側に移動すると、キャリッジ６がケーシング７２の係合凸部７２ａに係合するので、保存キャップ７１はキャリッジ６の移動に追従してスライド移動する（図１において右方向）。このスライド移動の際、図示しない傾斜カム手段の作用により、ガイドロッド７３の回りに回動し、その結果、保存キャップ７１は記録ヘッド５に接近する方向へ回転し、保存キャップ７１は記録ヘッド５のノズル面に接触してキャッピングを行うことになる。その後、再びキャリッジ６が記録エリア方向に移動する場合には、保存キャップ７１が記録エリア側に移動しながら記録ヘッド５から離れ、キャリッジ５が回復エリアから脱すると、初期状態に戻る。

次に、前記実施の形態に係るインクジェットプリンタ１の制御部を図５のブロック図を参照しつつ説明する。この制御部は、周知の演算処理装置であるＣＰＵ１００を中心に構成される。ＣＰＵ１００は、インターフェース１０１を介して、パソコン等のホストコンピュータ１０２の接続され、ホストコンピュータ１１０２からの印刷指令を受け、その指令に従って種々の印刷を実行するようになっている。

ホストコンピュータ１０２の機能構成として典型的なものにウインドウシステムがある。このウインドウシステム上に、各種のアプリケーション（Ａ）（Ｂ）・・・（ｎ）が設けられ、また、フォントドライバ、ＣＲＴドライバ、キーボードドライバ、マウスドライバ、プリンタドライバ等が組み込まれている。各種のアプリケーションの実行中に、インクジェットプリンタ１を使用して印刷する場合には、このプリンタドライバによってプリンタの印刷機能に適合した画像に関する出力データが作成される。

前記ＣＰＵ１００には、操作パネル１０３，ＲＯＭ１０４，ＲＡＭ１０５が接続されている。操作パネル１０３は、用紙サイズその他の種々のパラメータを設定し、それらを表示するものである。ＲＯＭ１０４は、インクジェットプリンタ１の制御上必要な種々のプログラム類を格納するものである。ＲＡＭ１０５は、ホストコンピュータ１０２から転送された印刷データや、インクジェットプリンタ１の制御上必要な種々の数値の一時記憶を行うものであり、また、バックアップメモリ１０５ａを有する。

前記ＣＰＵ１００は、ＬＦ駆動回路１１１、ＣＲ駆動回路１１２、ヘッド駆動回路１１３を介してＬＦモータ１４、ＣＲモータ１０、記録ヘッド５を駆動制御するようになっている。また、キャリッジ６に設けられインクカートリッジ７の交換を検出するカートリッジ交換検出スイッチ２１よりの信号も入力されるようになっている。

ＬＦモータ１４は、前記駆動ギヤ４６に対して係脱可能なギヤを含む切り換え機構１２１を介して、パージ機構ＲＭ又は紙送り機構ＬＭのいずれか一方を駆動するように構成されている。そして、前記ＣＰＵ１００により、吸引ポンプ４２の作動を制御してパージ動作を行わせる制御手段が構成されている。即ち、吸引ポンプ４２は、一連の動作において、複数個の吸引動作を行うことができるようになっており、前記ＣＰＵ１００が、吸引ポンプ４２を制御して、前記複数個の吸引動作のうち特定の吸引動作を選択的に消滅させるようになっている。つまり、前記吸引ポンプ４２は、図８（ａ）に示すように、吸引力が小さくかつ吸引時間が短い第１の吸引動作Ａと（負圧の山が小さい）、吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作Ｂ（負圧の山が大きい）とを行うようになっており、前記ＣＰＵ１００は、カートリッジ交換検出スイッチ２１よりの信号を受けるインクカートリッジ交換時には第１及び第２の吸引動作を選択し、いずれも消滅させない（図８（ａ）参照）一方、インクカートリッジ交換時でない通常のパージ動作時には、第１の吸引動作Ａを消滅させ、第２の吸引動作Ｂのみを選択する（図８（ｂ）参照）ように、カム部材４３の駆動源たるＬＦモータ１４の回転を制御する。

ＣＲモータ１０は、キャリッジ機構ＣＭを駆動するもので、該キャリッジ機構ＣＭのキャリッジ６の動きにより、前記切り換え機構１２１の切り換えがなされる。

前記パージ機構ＲＭ、紙送り機構ＬＭ、キャリッジ機構ＣＭは、それぞれのセンサを備えており、該センサによる検知信号は、カウンタ群１２２を介してＣＰＵに入力される。パージ機構ＲＭは、パージＨＰセンサ１３１を有し、該パージＨＰセンサ１３１は、吸引ポンプ４２が原点位置にあるときに、その旨をカウンタ群１２２のパージ位置カウンタ１２２ａに報知する。この信号はパージ機構によるパージ動作の基準とされる。

紙送り機構ＬＭは，ＰＥセンサ１３２を有し、該ＰＥセンサ１３２は、新たに供給される印刷用紙４の先端により信号を発し、カウンタ群１２２のＬＦ位置カウンタ１２２ｂに報知する。この信号が縦方向の記録位置制御の基準となる。

キャリッジ機構ＣＭは，ＣＲ位置センサ１３３を有し、該ＣＲ位置センサ１３３は、ＣＲモータ１０の駆動パルスをカウントしてキャリッジの位置を検知し、カウンタ群１２２のＣＲ位置カウンタ１２２ｃに報知する。この位置情報は、横方向の維持位置制御の基準となるほか、印刷用紙４の新規供給動作及び印刷済み用紙の排出動作の可否の判断基準となる。

以上のように構成されたインクジェットプリンタ１の動作について説明する。
まず、インクジェットプリンタ１においては、通常、記録ヘッド５は保存キャップ７１で覆われた状態で待機位置にある。そして、記録データが入力されると、記録が行われる。

印刷用紙４は、プラテンローラ３と記録ヘッド５との間に供給され、ＣＲモータ１０の作動により記録ヘッド５が待機位置から記録開始位置に移動させられる。そして、記録ヘッド５が、記録データに基づいてインクを噴射しつつ記録エリアにおいて往復移動せしめられることによって、印刷用紙４上に印刷が行われる。印刷が終了すると、記録ヘッド５が待機位置に移動させられ、前進した保存キャップ７１にて覆われて、使用しない間のノズル面の乾燥が防止される。

また、使用者の判断によって、操作パネル１０３におけるパージスイッチが操作され、パージ指令が入力されると、パージ機構ＲＭを作動させるパージモードに入り、後述するように吸引作動プログラムが実行される。

ところで、かかるパージスイッチは、インク吐出不良が生じた場合に操作され、それによって上述したように吸引ポンプ４２により吸引動作が行われるのであるが、吸引ポンプ４２による吸引動作は、そのほか、インクカートリッジ７が交換され、記録ヘッド５内にインクを導入する必要がある場合にも行われる。即ち、インクカートリッジ７が交換されると、キャリッジ６に設けられたカートリッジ交換検出スイッチ２１がそれを検出するので、ＣＰＵ１００の制御により、インクカートリッジ７の交換よるインク導入のための吸引動作が行われる。このインクカートリッジ交換時の場合におけるインク導入のための吸引動作は、吸引力が小さくかつ吸引時間が短い第１の吸引動作と、吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作を有するが（図８（ａ）参照）、ＣＰＵ１００は、インクカートリッジ交換時でない場合における吸引動作では、第１の吸引動作を消滅させ（図８（ｂ）参照）、インクの導入態様を変更するようになっている。

パージモードとなると、吸引作動プログラムに基づき、まず、ＣＰＵ１００によってＣＲ駆動回路１１２を介してＣＲモータ１０によるキャリッジ機構ＣＭの駆動によって、記録ヘッド５が、保存キャップ７１と対向する位置から吸引キャップ４１と対向する位置に移動せしめられる。この回復エリアにあるとき、既に、切り換え機構１２１によって、ＬＦモータ１４がパージ機構ＲＭへ駆動力を伝達可能な状態に切り換わっている。そして、ＬＦモータ１４からの駆動力により、カム部材４３が回転し、ワイパ部材３２，吸引キャップ４１及び吸引ポンプ４２が制御され、良好な吐出状態を確保するために、記録ヘッド５に対し一連の回復動作、即ち吸引キャップ４１及びワイパ部材３２を接離する動作、吸引ポンプ４２により吸引・排出動作が行われることになる。ここで、吸引動作には、吸引キャップ４１をノズル面に密着させて吸引ポンプ４２により記録ヘッド５からインクを吸引する動作、吸引キャップ４１の少なくとも一部をノズル面から離して吸引ポンプ４２により吸引キャップ４１内からインクを吸引する、いわゆる空吸引動作が含まれる。

続いて、上述したところの記録ヘッド５に対する吸引キャップ４１及びワイパ部材３２を接離する動作、並びに吸引ポンプ４２により吸引・排出動作について、図６〜図８に基づいて、カム部材４３の回転角度の変化に沿って説明する。

まず、カム部材４３の回転角が０゜付近の状態では、吸引ポンプ４２の両ピストン部材５３，５４はその間のポンプ室を最小にして該ポンプ室が排出口５２ｂ付近に位置する一方、吸引キャップ４１は待機位置に位置する初期状態にある（図６（ａ）参照）。

それから、カム部材４３が回転駆動されると、その回転角が６゜付近から第１及び第２のピストン部材５３，５４が一体となって徐々に移動し、９７゜付近（図６（ｂ）参照）で若干移動速度を速める。

カム部材４３の回転角が１１４゜付近になると、両ピストン部材５３，５４が移動を停止し、両ピストン部材５３，５４の境目付近が吸入口５２ａ付近となる（図６（ｃ）参照）。

一方、前記両ピストン部材５３，５４の移動の途中において、カム部材４３の回転角が５７゜付近になると、図７に示すように、吸引キャップ４１が待機位置から、記録ヘッド５の移動経路側に徐々に前進せしめられ、９７゜付近で吸引キャップ４１が記録ヘッド５のノズル面を覆うことになる。

そして、吸引キャップ４１が完全に記録ヘッド５のノズル面を覆った後に、カム部材４３の回転角が１１４゜から１２２゜まで上記図６（ｃ）の状態を維持し、それから、１２２゜から１２９゜に変化する間、第１のピストン部材５３は静止したままで第２ピストン部材５４が第１のピストン部材５３との間隔が広がる方向に移動せしめられ、第１及び第２ピストン部材５３，５４の間のポンプ室５２ｅが拡大されると共に吸引口５２ａが同室に開放され（図６（ｄ）参照）、第１の吸引動作が開始される。

それから、カム部材４３の回転角が１２９゜から１４５゜までの間その状態を維持するが、インクカートリッジ７の交換時には、交換検出スイッチ２１からの信号により、ＣＰＵ１００は、１３６°（位置３Ａ参照）で３秒程度ＬＦモータ１４への通電を停止し、カム部材４３の回転を停止する。その結果、第１の吸引動作が約３秒間行われる（図８（ａ）のＡ参照）。この第１の吸引動作によって吸引されるインクの量は、インクカートリッジ７からフィルタ部材１９を通過してマニホールド部材１５に流れ込む程度でよい。その一方、インクカートリッジ７の交換時以外の時は、上記位置３Ａでカム部材４３を停止させることなく、１２２°から１４９°を約０．２２５秒で通過させ、直ちに第１のピストン部材５３によって吸引口５２ａを閉塞（図６（ｅ）参照）してしまうので、図８（ｂ）のＡのように第１の吸引動作が瞬間的にあらわれるが、ほとんど吸引動作が行われることなく、第１の吸引動作が実質的に消滅することになる。

そして、１４５゜から１７１゜になるまでの間、第１及び第２のピストン部材５３，５４が、前記ポンプ室の容積を維持したまま、図６（ｅ）に示すように、第１のピストン部材５３によって吸引口５２ａを閉塞する方向に移動せしめられる。このとき、第２のピストン部材５３は、排出口５２ｂを閉塞している。

その後、カム部材４３の回転角が１７１゜から１７９゜までの間前記状態を維持し、それに続く１７９゜から２０５゜までの間、排出口５２ｂを第２のピストン部材５４で閉塞した状態で、第１のピストン部材５３を吸引口５２ａを開放する方向に移動させ（図６（ｆ）参照）、ポンプ室５２ｅを拡大して負圧を高め、最終的に吸引口５２ａを開放し、カム部材４３の回転角が２３９゜となる付近までその状態が維持されるが、２１１゜付近（位置３Ｂ参照）でカム部材４３は回転を５秒停止し、それによって第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作（図８のＢ参照）が行われる。この第２の吸引動作により吸引されるインク量は、記録ヘッド５の各チャンネルに新しいインクを充填する量を超えかつ良好な吐出状態が回復される量である。

それから、カム部材４３の回転角が２２１°から吸引キャップ４１が記録ヘッド５から離れはじめる一方、２３９゜から２７２゜までの間、第１のピストン部材４２が吸引口４１ａを開放した状態のまま、第２のピストン部材５４が排出口４１ｂを解放する直前まで後退移動せしめられ（図６（ｇ）参照）、ポンプ室５２ｅをさらに拡大しつつ吸引動作が行われる。これにより、吸引キャップ４１及び吸引パイプ５５内の残留インクが吸引される（いわゆる空吸引）。

そして、カム部材２７２゜から２８２゜までの間、第２のピストン部材５４が排出口５２ｂを開放する方向への移動を継続する一方、第１のピストン部材５３が吸引口５２ａを閉塞する方向に移動する。そして、図６（ｈ）に示すように、第２ピストン部材５４がポンプ室５２ｅを排出口５２ｂに開放する位置まで移動し、カム部材４３の回転角が２８２゜付近で移動を停止するが、第１のピストン部材５３は、前記移動をカム部材４３の回転角度が３３８゜付近になるまで継続し、ポンプ室５２ｅを圧縮し、積極的に排出動作を行う（図６（ｉ）参照）。これによって、ポンプ室５２ｅ内のインクが廃インクタンク５８に排出される。

排出動作後、カム部材４３が３３８゜から３４５゜までの間両ピストン部材５３，５４は停止状態を維持し、その後３５４゜までの間両ピストン部材５３，５４が少し戻され、図６（ｊ）に示すようになり、初期状態と同様の状態に戻され、その状態が３５４゜から３６０゜（０゜）まで維持されて、初期状態となる。
また、ワイパ部材３２は、カム部材４３の回転角が０゜から２６９゜まで待機状態を維持し、２６９゜から２９０゜まで徐々に前進し、２９０゜で突出位置となり、２９０゜から３１０゜までの間その突出位置を維持し、記録エリア側に移動する記録ヘッド５のノズル面を払拭する（図７参照）。３１０゜から３３１゜まで徐々に後退し、待機位置となり、そのまま３６０゜となる。

そして、記録ヘッド５のノズル面がワイパ部材３２によって拭われた後、まず、記録ヘッド５がフラッシングエリアに移動せしめられ、インクを記録ヘッド５の全ノズルから廃インク受け部材２２に対しインクを吐出する予備吐出が行われ、それから、記録ヘッド５が記録開始位置に移動せしめられることになる。

ところで、上記カム部材４３による吸引ポンプ４２の制御は、記録ヘッド５のインクを吸引するために吸引力の異なる二つの吸引動作、即ち、吸引力が小さい第１の吸引動作と、該第１の吸引動作よりも吸引力が大きくかつ吸引時間が長い第２の吸引動作を行うようになっているが、このような２つの吸引動作を行うのは、記録ヘッド５内にインクが含まれておらずかつ記録ヘッド５とインクカートリッジ７との間のインク通路が空気で満たされているような状態で、吸引ポンプ４２により吸引動作を行う際に、吸引キャップ４１を通じて大きな負圧力を作用させて記録ヘッド５のインクを一気に吸引するようにすると、インクカートリッジ７より記録ヘッド５へ向けインクが空気と混ざった状態で急激に流入し、該インクが泡立ち、記録ヘッド５の吐出チャンネル内のインクに気泡が含まれることとなるからであり、上記のように構成することで、第１の吸引動作により、インク通路内の空気を追い出しつつ該通路にインクを流入し、それに続く第２の吸引動作により、記録ヘッド内にインクを充填する動作が行われ、前述した泡立ちを生じさせることなく良好な吐出状態が確保される。特に、記録ヘッド５とインクカートリッジ７との接続部分に、前述したように記録ヘッド５側にゴミ等がインクと共に移動しないようにフィルタ部材１９が設けられている場合に泡立ちの傾向が特に顕著であるので、本実施の形態においては特に有効である。

また、第１及び第２の吸引動作を含む一連の動作は、目的に応じて複数回行われる。例えば、インクカートリッジ７を交換した後には、同一の記録ヘッド５に対して６回連続して行われる。このうち最初の一連の動作には第１及び第２の吸引動作が含まれ、上記のようにインクを泡立てることなく記録ヘッドに導入するが、２回目以後は、インクを泡立てることがないため、第１の吸引動作を消滅させ、第２の吸引動作のみを繰り返す。このようにすることで、記録ヘッド５に新しいインクを確実に充填して吐出可能な状態とする。吐出回復のための動作は、前述のように使用者のキー操作によって適宜行われる場合と、プリンタが計時動作に基づいて自動的に行われる場合があるが、後者の場合には計測した時間の長さに応じて一連の動作（第１の吸引動作を消滅させて第２の吸引動作のみ）を繰り返す回数を決めることができる。この場合、第１の吸引動作を消滅させることで、その動作によるインクの消費及び時間を節約することができる。

上記の実施の形態においては、インクカートリッジの交換時とそうでない時とを検出スイッチ２１からの信号の有無で判断しているが、使用者がキー操作で選択できるようにしてもよい。また、吸引ポンプ手段は、２つのピストン部材をもつものだけでなく、１つのピストン部材のものでもよい。さらに、ピストン部材を一時停止したり駆動するだけでなく、モータの回転速度を変えることで、ピストン部材の速度を変えることもできる。

本発明に係るインクジェットプリンタの概略構成を示す斜視図である。 本発明に係る記録ヘッドとインクカートリッジとの接続部分の断面図である。 本発明に係るワイパ部材、吸引キャップ、吸引ポンプ及びカム部材との関係を示す横断面図である。 本発明に係る吸引ポンプを示す断面図である。 インクジェットプリンタの制御部のブロック図である。 （ａ）〜（ｊ）は吸引ポンプの動作説明図である。 カム部材の回転角と、吸引キャップ、ワイパ部材及び吸引ポンプとの動作説明図である。 吸引ポンプ手段による吸引負圧の変化の態様の説明図である。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ
５ 記録ヘッド
７ インクカートリッジ
１４ ＬＦモータ
３２ ワイパ部材
４１ 吸引キャップ
４２ 吸引ポンプ
４３ カム部材
４３ｃ カム溝
４３ｄ カム溝
５２ ポンプケーシング
５３ 第１のピストン部材
５４ 第２のピストン部材
１００ ＣＰＵ
１２１ 切り換え機構

Claims (7)

1. 記録媒体にインクを噴射して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて記録ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、該吸引ポンプ手段を駆動制御する制御手段とを備えるインクジェットプリンタの回復装置において、
   前記吸引ポンプ手段は、前記吸引キャップに接続された吸引口を有するポンプハウジングと、そのポンプハウジング内で移動可能で前記吸引キャップを通じてインクを吸引するポンプ室の容積を可変するピストン部材と、そのピストン部材を移動させるカム部材とを備え、
   前記カム部材は、前記ピストン部材を移動させて吸引、停止を含む第１の吸引動作を行う第１の部分と、第１の吸引動作とは独立した吸引、停止を含む第２の吸引動作を行う第２の部分とを順次有し、前記第１の吸引動作の後でかつ第２の吸引動作の前に、前記吸引口を前記ピストン部材で前記ポンプ室に対して閉塞するように前記ピストン部材を移動させ、
   前記制御手段は、
   前記第１の部分と第２の部分とを使用し前記第１の吸引動作と第２の吸引動作とを一連の動作として順次行う吸引態様と、
   前記一連の動作において前記第１の部分を第１の吸引動作を実質行わせない時間で通過させ、前記第２の部分を使用して第２の吸引動作を行う吸引態様と、
   を選択的に実行するように前記カム部材を駆動するものであることを特徴とするインクジェットプリンタの回復装置。
2. 前記制御手段は、前記カム部材の回転を、前記第１の吸引動作を行うとき前記第１の部分で停止させ、前記第１の吸引動作を実質吸引動作を行わせないとき前記第１の部分で停止させることなく回転制御することを特徴とする請求項１に記載のインクジェットプリンタの回復装置。
3. 前記第１の吸引動作と前記第２の吸引動作とは、吸引力及び吸引時間が異なる吸引動作であることを特徴とする請求項１または２に記載のインクジェットプリンタの回復装置。
4. 記録媒体にインクを噴射して記録を行う記録ヘッドと、該記録ヘッドのノズル面に接離可能に接触する吸引キャップを有し該吸引キャップを通じて記録ヘッドのインクを吸引する吸引ポンプ手段と、該吸引ポンプ手段を駆動制御する制御手段とを備えるインクジェットプリンタの回復装置において、
   前記吸引ポンプ手段は、ポンプハウジングと、そのポンプハウジング内で移動可能で前記吸引キャップを通じてインクを吸引するポンプ室の容積を可変するピストン部材と、そのピストン部材を移動させるカム部材とを備え、
   前記カム部材は、前記吸引ポンプ手段により吸引力及び吸引時間が異なる第１の吸引動作と第２の吸引動作とを一連の動作としてて行うように前記ピストン部材を移動させ、
   前記制御手段は、
   前記カム部材を制御して、前記一連の動作において前記第１の吸引動作を、その第１の吸引動作に実質吸引動作を行わせない時間で通過させ、第２の吸引動作を行う吸引態様と、その第１の吸引動作と第２の吸引動作とを順次行う吸引態様とを選択的に実行することができ、
   かつ、前記カム部材の１回転に前記第１及び第２の吸引動作を含み、そのカム部材を複数回回転させ、少なくとも最初の一回転では第１及び第２の吸引動作をその順に行い、後続の回転では、前記第１の吸引動作を通過させ、第２の吸引動作を行うものであることを特徴とするインクジェットプリンタの回復装置。
5. 前記ポンプハウジングは、前記吸引キャップに接続された吸引口を有し、前記第１の吸引動作の後でかつ第２の吸引動作の前に、前記ピストン部材でその吸引口を前記ポンプ室に対して閉塞するように、前記カム部材で前記ピストン部材を移動することを特徴とする請求項４に記載のインクジェットプリンタの回復装置。
6. 前記制御手段は、前記カム部材の回転を、前記第１の吸引動作を行うとき前記第１の部分で停止させ、前記第１の吸引動作を実質吸引動作を行わせないとき前記第１の部分で停止させることなく回転制御することを特徴とする請求項４または５に記載のインクジェットプリンタの回復装置。
7. 前記ポンプハウジングは、さらに排出口を有し、前記ピストン部材は、前記ポンプ室を間に形成する第１及び第２のピストン部材からなり、
   前記第１の吸引動作において前記ポンプ室を前記吸引口に接続し、前記第１の吸引動作の後でかつ第２の吸引動作の前に、前記第１のピストン部材で前記吸引口を前記ポンプ室に対して閉塞しかつ第２のピストン部材で前記排出口を前記ポンプ室に対して閉塞し、前記第２の吸引動作において前記第２のピストン部材で前記排出口を前記ポンプ室に対して閉塞した状態で前記ポンプ室を前記吸引口に接続するように、前記第１及び第２のピストン部材を前記カム部材で移動することを特徴とする請求項１から３、５のいずれかに記載のインクジェットプリンタの回復装置。

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