JP4221618B2 - 画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、印字ヘッドのインク吐出口から印字媒体にインクを吐出して印字を行う画像形成装置に関し、特に、インクの吐出状態の回復に伴って吸引されるインク量を減少して、インクの不用意な消費を抑制することができる画像形成装置に関するものである。

インクジェットプリンタは、印字媒体である記録用紙に画像を形成する画像形成装置の一種であり、印字ヘッドに設けられた複数個のインク吐出口から記録用紙にインクを吐出して印字を行うものである。このインクジェットプリンタでは、インクカートリッジの交換時に、印字ヘッドとインクカートリッジとを繋ぐ流路に空気が侵入して気泡となり、その気泡によりインクの吐出不良を起こすことがある。また、プリンタを長期間使用せずに放置した場合にも、印字ヘッドの内部で気泡が成長したり、インク吐出口にインク詰まりが生じ、吐出不良を起こしてしまうことがある。

このように吐出不良のある状態で印字を行うと、印字不良を起こすので、かかる場合には、良好な吐出状態に回復させるため、パージ処理が行われる。このパージ処理によれば、印字ヘッドを吸引キャップで覆って密閉することにより、インク吐出口と吸引キャップの吸引口とを連通させた後、ポンプによって発生される負圧（吸引力）を吸引口に印加（付与）して、印字ヘッド内部のインクを吸引することができる。このパージ処理を実行することにより、インクの吐出状態を回復することができるのである。

ところで、上述したパージ処理では、インクカートリッジの交換時やプリンタを長期間放置した場合に印字ヘッド内の気泡やインク詰まりを除去するため、インクを大量に吸引する必要がある。このため、インクを吸引するポンプによって吸引口に印加される負圧は大きく設定されている。しかしながら、かかるポンプにより印加される負圧の大きさは一定であるため、インク吐出口の表面に付着したインクを単に除去する場合であっても、大量のインクが吸引されてしまい、インクの消費量が不用意に増加してしまうという問題点があった。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、インクの吐出状態の回復に伴って吸引されるインク量を減少して、インクの不用意な消費を抑制することができる画像形成装置を提供することを目的としている。

この目的を達成するために請求項１記載の画像形成装置は、インクを吐出可能なインク吐出口を有しそのインク吐出口からインクを吐出して印字媒体に印字を行う印字ヘッドと、その印字ヘッドのインク吐出口と連通可能な吸引口を有するキャップ部材と、前記インク吐出口からインクを吸引するために前記キャップ部材の吸引口に吸引力を付与する吸引手段と、その吸引手段に接続されるとともに前記キャップ部材の吸引口と連通されるインク流路とを備えた画像形成装置において、前記印字ヘッドへインクを供給する交換可能なインクタンクと、そのインクタンクが交換されたか否かを判断するインクタンク交換判断手段と、前記吸引手段による吸引動作実行後の経過時間を計時する計時手段と、その計時手段により計時された前記経過時間が、第１の所定時間以上であるか否か、及びこの第１の所定時間よりも大きい第２の所定時間以上であるか否かを判断する経過時間判断手段と、ユーザによって操作されるものであって前記吸引手段による吸引を実行させるためのキーと、そのキーが操作されたか否かを判断するキー操作判断手段とを備え、前記経過時間判断手段の判断と、前記インクタンク交換判断手段の判断と、前記キー操作判断手段の判断とに基づいて、前記インク吐出口から吸引されるインクの吸引量を制御する制御手段とを備え、前記制御手段は、印字命令があった場合には、前記計時手段により計時されている前記経過時間を読み取った上で、前記経過時間が前記第１の所定時間未満の場合には、前記インク吐出口からのインクの吸引が行われないように制御するとともに、前記経過時間が前記第１の所定時間以上で、且つ前記第２の所定時間未満であると判断された場合には、前記経過時間が前記第２の所定時間以上であると判断された場合に比べて、前記吸引量が少なくなるように制御し、前記インクタンクが交換されたと判断された場合には、前記経過時間に関わらず、前記インク吐出口から前記経過時間が前記第２の所定時間以上であると判断された場合の前記吸引量と等しい量の吸引を行わせるように制御し、前記キーが操作されたと判断された場合には、前記経過時間に関わらず、前記インク吐出口から前記経過時間が前記第２の所定時間以上であると判断された場合の前記吸引量と等しい量の吸引を行わせるように制御し、前記キー操作判断手段による前記キーが操作されたか否かの判断を、前記印字命令がない場合に限り実行させ、前記インクタンク交換判断手段によるインクタンクが交換されたか否かの判断を、前記印字命令がない場合で、且つ、前記キー操作判断手段により前記キーが操作されていないと判断された場合に限り実行させる。

請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置において、前記インクタンク交換判断手段は、前記インクタンクの交換を検出するインクタンク交換検出センサを備えている。

請求項２記載の画像形成装置は、請求項１記載の画像形成装置の奏する効果に加え、インクタンク交換判断手段は、インクタンク交換検出センサによって、インクタンクの交換を検出し、この検出結果に基づいてインクタンクの交換が行われたことを判断し、この判断に基づいて間隔制御手段が実行される。よって、インクタンクの交換が行われた場合には、かかる交換が自動的に検出されて判断されるので、ユーザの煩雑な操作が不要となるという効果がある。

以下、本発明の好ましい実施例について、添付図面を参照して説明する。図１は、本発明の画像形成装置の一実施例であるインクジェットプリンタ１の斜視図であり、図中では、フレーム２を２点鎖線で図示している。尚、図１中の矢印Ｘはキャリッジ８の移動方向を示し、矢印Ｚは吸引キャップユニット２５及び保護キャップ１９の移動方向を示している。

インクジェットプリンタ（以下、単に「プリンタ」と称す。）１は、２つの第１及び第２ヘッドユニット６，７を搭載したキャリッジ８を矢印Ｘ及び反矢印Ｘ方向へ移動させることによりフルカラー印字を行うができるシリアルプリンタである。

プリンタ１のフレーム２には、記録用紙Ｐを搬送するためのプラテンローラ３が回転可能に取着されており、このプラテンローラ３と平行にガイドロッド４及びガイド部材５が固着されている。このガイドロッド４上には、第１ヘッドユニット６及び第２ヘッドユニット７を搭載したキャリッジ８が記録用紙Ｐの搬送方向と直交する方向（図１の矢印Ｘ又は反矢印Ｘ方向）に移動可能に支持されている。また、キャリッジ８の上端面には上述したガイド部材５が当接され、このガイド部材５の下方にはキャリッジ８に固着されるベルト９が設けられている。

ベルト９は、フレーム２の一側（図１右側）に設けられたキャリッジモータ１０によって回転駆動される駆動プーリ１１と、フレーム２の他側（図１左側）に設けられる従動プーリ１２との間に掛け渡されている。キャリッジモータ１０により駆動プーリ１１が回転されると、この駆動プーリ１１及び従動プーリ１２間でベルト９が矢印Ｘ又は反矢印Ｘ方向へ移動される。このベルト９の移動によって、キャリッジ８は、ガイドロッド４及びガイド部材５に沿ってプラテンローラ３との平行方向、即ち、図１の矢印Ｘ又は反矢印Ｘ方向へ移動されるのである。尚、キャリッジモータ１０には、ステップモータ又はＤＣモータが使用される。

キャリッジ８には、第１及び第２ヘッドユニット６，７と、その第１ヘッドユニット６へインクを供給するインクタンク１３，１４と、第２ヘッドユニット７へインクを供給するインクタンク１５，１６とが搭載されている。第１ヘッドユニット６及び第２ヘッドユニット７はキャリッジ８の下部に設けられており、各ヘッドユニット６，７の下面にはインクを吐出するノズル面６ａ，７ａがそれぞれ形成されている。各ノズル面６ａ，７ａは、プラテンローラ３の外周面と対向されており、プラテンローラ３により搬送される記録用紙Ｐへインクを吐出するのである。尚、第１及び第２ヘッドユニット６，７の詳細については後述する。

フレーム２の他側（図１左側）には、第１及び第２ヘッドユニット６，７によるインクの吐出状態を回復させるための回復機構１７が設けられている。回復機構１７は、主に、第１ヘッドユニット６のノズル面６ａ又は第２ヘッドユニット７のノズル面７ａを密閉してインクを吸引する吸引ユニット１８と、プリンタ１の不使用時にノズル面６ａ，７ａを覆ってインクの乾燥を防止する保護キャップ１９と、ノズル面６ａ，７ａに付着したインクを拭うためのワイパ部材２０とを備えている。尚、回復機構１７の詳細については後述する。

図２から図５を参照して、第１及び第２ヘッドユニット６，７及び回復機構１７の詳細について説明する。図２は、第１及び第２ヘッドユニット６，７を搭載したキャリッジ８と回復機構１７との正面図であり、第１及び第２印字ヘッド６，７の一部を断面視している。尚、図２中の矢印Ｘはキャリッジ８の移動方向を示し、矢印Ｚは吸引キャップユニット２５及び保護キャップ１９の移動方向を示し、吸引ポンプ２６を２点鎖線で図示している。

図２に示すように、第１ヘッドユニット６の下部には、２色のインクを記録用紙Ｐへ吐出するために２つの印字ヘッド２１，２２が一体的に並設されており、これらの印字ヘッド２１，２２の下端面によりノズル面６ａが構成されている。各印字ヘッド２１，２２は、インクを吐出可能なノズル口２１ａ，２２ａをそれぞれ備えており、これらのノズル口２１ａ，２２ａからそれぞれ異なる色のインクを吐出することができる。

一方、第２ヘッドユニット７の下部には、第１ヘッドユニット６と同様に、２色のインクを記録用紙Ｐへ吐出するために印字ヘッド２３，２４が一体的に並設されており、これらの印字ヘッド２３，２４の下端面によりノズル面７ａが構成されている。各印字ヘッド２３，２４は、インクを吐出可能なノズル口２３ａ，２４ａをそれぞれ備えており、これらのノズル口２３ａ，２４ａからそれぞれ異なる色のインクを吐出することができる。尚、ノズル口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａのそれぞれは、キャリッジ８の移動方向と直交する方向（図２の紙面に対する垂直方向）に略等間隔で複数個設けられている。

また、キャリッジ８に搭載される４つのインクタンク１３〜１６には、図２の左側から順にブラック、イエロー、シアン、マゼンダの４色のインクが充填されている。このインクタンク１３〜１６のそれぞれは、順に各印字ヘッド２１〜２４に対して個別に異なる色のインクを供給するものである。具体的には、印字ヘッド２１のノズル口２１ａからブラックのインク、印字ヘッド２２のノズル口２２ａからイエローのインク、印字ヘッド２３のノズル口２３ａからシアンのインク、及び、印字ヘッド２４のノズル口２４ａからマゼンダのインクが吐出される。よって、複数の印字ヘッド２１〜２４の各ノズル口２１ａ〜２４ａから４色のインクを吐出して、記録用紙Ｐにフルカラーの印字を行うことができる。

各インクタンク１３〜１６は、キャリッジ８の上部にそれぞれ個別に着脱可能に搭載されており、インクの不足したインクタンク１３〜１６のみを個別に交換することができるように構成されている。また、キャリッジ８には、各インクタンク１３〜１６の交換をそれぞれについて検出するインクタンク交換センサＡ（５１ａ）〜Ｄ（５１ｄ）が設けられている（図５参照）。よって、インクタンク１３〜１６についての交換を個別に検出することができるのである。

回復機構１７は、インクタンク１３〜１６の交換により気泡が侵入したり、インク詰まりが発生した印字ヘッド２１〜２４を正常な状態に回復させるためのものである。回復機構１７の吸引ユニット１８は、主に、ノズル面６ａ，７ａとそれぞれ個別に当接してノズル口２１ａ，２２ａ又はノズル口２３ａ，２４ａをそれぞれ個別に密閉することができる吸引キャップユニット２５と、その吸引キャップユニット２５により密閉されたノズル口２１ａ，２２ａ又はノズル口２３ａ，２４ａ内のインクを吸引するための負圧（吸引力）を発生する吸引ポンプ２６（図１参照）とを備えている。

また、吸引キャップユニット２５の下方には、吸引ユニット１８およびワイパ部材２０の動作を制御する部材であるカム部材２７が配設されている。このカム部材２７は、クラッチ機構（図示せず）を介して、プラテンローラ３を回転駆動するＬＦモータ５３（図５参照）と接続可能に構成されており、このカム部材２７の回転により吸引ユニット１８およびワイパ部材２０が連動して作動される。

回復機構１７によれば、まず、キャリッジモータ１０によりキャリッジ８が回復機構１７へ向けて反矢印Ｘ方向へ移動され、ノズル面６ａ又はノズル面７ａが吸引キャップユニット２５と対向する位置（パージ位置）に第１ヘッドユニット６又は第２ヘッドユニット７が到達すると、カム部材２７により吸引キャップユニット２５が矢印Ｚ方向へ上昇され、吸引キャップユニット２５の上面がノズル面６ａ，７ａのいずれかに当接される。その後、カム部材２７によって吸引ポンプ２６が作動されると、吸引ポンプ２６により発生された負圧によって、ノズル口２１ａ，２２ａ又はノズル口２３ａ，２４ａから気泡や乾燥固化したインクを吸引して、ノズル口２１ａ，２２ａ又はノズル口２３ａ，２４ａからのインクの吐出状態を回復することができるのである。

吸引キャップユニット２５における反プラテンローラ３側の位置（図２左側）には、第１及び第２ヘッドユニット６，７のノズル面６ａ，７ａを覆う保護キャップ１９が配設されている。保護キャップ１９は、各ノズル面６ａ，７ａをそれぞれ個別に覆うキャップ部１９ａ，１９ｂを備え、このキャップ部１９ａ，１９ｂによって、印字ヘッド２１〜２４による印字が行われない場合に、ノズル面６ａ，７ａを覆ってインクの乾燥を防止することができる。

また、吸引キャップユニット２５におけるプラテンローラ３側の位置（図２右側）には、吸引キャップユニット２５に隣接してワイパ部材２０が配設されている。このワイパ部材２０は、へら状に形成されており、キャリッジ８の移動に伴って、第１ヘッドユニット６のノズル面６ａ及び第２ヘッドユニット７のノズル面７ａを拭うものである。このワイパ部材２０は、ノズル口２１ａ〜２４ａを拭う場合に、カム部材２５によって矢印Ｚ方向へ突出され、ノズル口２１ａ〜２４ａを拭わない場合に、カム部材２７によって反矢印Ｚ方向へと後退される。

図３は、第１ヘッドユニット６のノズル面６ａに吸引キャップユニット２５が当接された吸引ユニット１８を部分的に断面視した正面図であり、図中では、吸引ポンプ２６を概略的に図示し、チューブ部材３１の一部の図示を省略している。図３に示すように、吸引ユニット１８は、第１ヘッドユニット６のノズル面６ａに当接される吸引キャップユニット２５を備えている。この吸引キャップユニット２５の下端にはチューブ部材２８，２９の一端がそれぞれ連結されている。

一方、チューブ部材２８，２９の他端は開閉弁３０にそれぞれ接続され、この開閉弁３０には吸引ポンプ２６に一端が連結されたチューブ部材３１の他端が連結されている。各チューブ部材２８，２９，３１は可撓性を有する合成樹脂材料で円管状に構成されており、これらのチューブ部材２８，２９，３１の内部にはインクが流通可能なチューブ流路２８ａ，２９ａ，３１ａがそれぞれ形成されている。ここで、図４を参照して、吸引キャップユニット２５及び開閉弁３０の詳細について説明する。

図４（ａ）は、吸引キャップユニット２５の拡大断面図であり、図４（ｂ）は、開閉弁３０の拡大断面図である。図４（ａ）に示すように、吸引キャップユニット２５の上部には、ノズル面６ａ又はノズル面７ａと当接可能に形成された吸引キャップ３１，３２が一体的に並設されている。この吸引キャップ３１，３２の上面、即ち、ノズル面６ａ又はノズル面７ａと当接される面には、断面視凹字状の吸引口３１ａ，３２ａがそれぞれは凹設されている。なお、各吸引口３１ａ，３２ａの内部の容積は略等しくされている。

吸引口３１ａ，３２ａは、ノズル口２１ａ，２２ａ（又はノズル口２３ａ，２４ａ）に対応して凹設されており、ノズル面６ａ（又はノズル面７ａ）に吸引キャップ３１，３２が当接された場合に、ノズル口２１ａ，２２ａ（又は、ノズル口２３ａ，２４ａ）と連通可能に形成されている。よって、吸引キャップ３１，３２にノズル面６ａ又はノズル面７ａを当接させた状態で、吸引ポンプ２６が発生した負圧を吸引口３１ａ，３２ａに印加することによって、ノズル口２１ａ，２２ａ（又はノズル口２３ａ，２４ａ）からインクを吸引することができるのである。

また、吸引キャップユニット２５の下部には、一対の略円筒状のコネクタ３１ｂ，３２ｂが下方へ向けて突出され、各コネクタ３１ｂ，３２ｂの内部には吸引口３１ａ，３２ａとそれぞれ連通されるコネクタ流路３１ｃ，３２ｃがそれぞれ形成されている。これらのコネクタ３１ｂ，３２ｂにはチューブ部材２８，２９の一端がそれぞれ連結されており、この連結によりコネクタ流路３１ｃ，３２ｃがチューブ流路２８ａ，２９ａとそれぞれ連通されている。尚、各コネクタ流路３１ｃ，３２ｃの内部の容積は略等しくされている。

上記のように構成された吸引ユニット１８は、吸引口３１ａと連通されるコネクタ流路３１ｃ、チューブ流路２８ａ及びチューブ流路３１ａにより構成される第１インク流路Ｒ１と、吸引口３２ａと連通されるコネクタ流路３２ｃ、チューブ流路２９ａ及びチューブ流路３１ａにより構成される第２インク流路Ｒ２とを備えている。第１インク流路Ｒ１は、印字ヘッド２１，２３のノズル口２１ａ，２３ａから吸引されたインクが流通する流路であり、第２インク流路Ｒ２は、印字ヘッド２２，２４のノズル口２２ａ，２４ａから吸引されたインクが流通する流路である。この第１及び第２インク流路Ｒ１，Ｒ２は、開閉弁３０によって選択的に切り換えられて吸引ポンプ２６と個別に接続されるので、各インク流路Ｒ１，Ｒ２について吸引ポンプを個別に１つずつ設ける必要がなく、その分、プリンタ１全体としての製造コストを低減することができるのである。

図４（ｂ）に示すように、開閉弁３０は、第１インク流路Ｒ１及び第２インク流路Ｒ２を開通または閉塞すると共に、第１インク流路Ｒ１と第２インク流路Ｒ２とを選択的に切り換える弁である。開閉弁３０は、主に、断面視円筒状のケーシング３３と、そのケーシング３０ａに回転可能に内嵌される断面視略円板状のロータ３４とを備えている。ケーシング３３の外周面には、図４（ｂ）の上側へ略逆八の字状に突出された２本のコネクタ３３ａ，３３ｂと、図４（ｂ）の下側へ突出されたコネクタ３３ｃとが設けられている。

各コネクタ３３ａ〜３３ｃは略円筒状に形成されており、コネクタ３３ａ〜３３ｃの内部にはケーシング３３の内周と連通されるコネクタ流路３３ｄ〜３３ｆがそれぞれ形成されている。これらのコネクタ３３ａ，３３ｂにはチューブ部材２８，２９の他端がそれぞれ連結されており、この連結によりコネクタ流路３３ｄ，３３ｅがチューブ流路２８ａ，２９ａとそれぞれ個別に連通されている。一方、コネクタ３３ｃにはチューブ部材３１の他端が連結されており、この連結によりコネクタ流路３３ｆがチューブ流路３１ａと連通されている。尚、各コネクタ流路３３ｄ〜３３ｆの内部の容積は略等しくされている。

ロータ３４は、その外周面がケーシング３３の内周面と当接されつつ、ケーシング３３に内嵌されている。ロータ３４は、その略直径方向に貫通形成された第１弁路３４ａを備えている。この第１弁路３４ａは、ケーシング３３のコネクタ流路３３ｄとコネクタ流路３３ｆとを繋ぐ流路であり、ロータ３４を図４（ｂ）に示す位置（閉塞位置）から時計方向へ角度α回転した場合に、コネクタ流路３３ｄとコネクタ流路３３ｆとを連通することができる。この連通によって、チューブ流路２８ａとチューブ流路３１ａとが連通され、第１インク流路Ｒ１が開通されるのである。この第１インク流路Ｒ１の開通により吸引口３１ａと吸引ポンプ２６とが接続されるので、吸引ポンプ２６が発生した負圧を吸引口３１ａに印加して、印字ヘッド２１のノズル口２１ａ又は印字ヘッド２３のノズル口２３ａからインクを吸引することができるのである。

また、ロータ３４には、上述した第１弁路３４ａと略Ｘ字状に交叉するように第２弁路３４ｂが貫通形成されている。この第２弁路３４ｂは、ケーシング３３のコネクタ流路３３ｅとコネクタ流路３３ｆとを繋ぐ流路であり、ロータ３４を図４（ｂ）に示す位置（閉塞位置）から反時計方向へ角度α回転した場合に、コネクタ流路３３ｅとコネクタ流路３３ｆとを連通することができる。この連通によって、チューブ流路２９ａとチューブ流路３１ａとが連通され、第２インク流路Ｒ２が開通されるのである。この第２インク流路Ｒ２の開通により吸引口３２ａと吸引ポンプ２６とは接続されるので、吸引ポンプ２６が発生した負圧を吸引口３２ａに印加して、印字ヘッド２２のノズル口２２ａ又は印字ヘッド２４のノズル口２４ａからインクを吸引することができるのである。

尚、第１弁路３４ａは、第２弁路３４ｂに対してロータ３４の奥側部分に形成されており、第１弁路３４ａ又は第２弁路３４ｂの一方を通過するインクが他方へ流入することが防止されている。

図３に戻って説明する。開閉弁３０のロータ３４は、クラッチ機構（図示せず）を介して、ＬＦモータ５３（図５参照）と連結されるように構成され、このＬＦモータ５３の回転駆動に連動して回転されるのである。また、チューブ部材２８，２９の長さは略等しくされており、チューブ部材３１の長さは、チューブ部材２８，２９の長さに比べて大きくされている。例えば、チューブ部材３１の長さは、チューブ部材２８，２９の長さの２倍以上とされている。このため、チューブ流路２８ａ，２９ａの流路容積を、チューブ流路３１ａの流路容積に比べてそれぞれ小さくすることができる。即ち、第１インク流路Ｒ１は、吸引口３１ａから開閉弁３０までの区間の流路容積が、開閉弁３０から吸引ポンプ２６までの区間の流路容積に比べて小さくされ、第２インク流路Ｒ２は、吸引口３２ａから開閉弁３０までの区間の流路容積が開閉弁３０から吸引ポンプ２６までの区間の流路容積に比べて小さくされている。

開閉弁３０のロータ３４が閉塞位置にある場合には、第１インク流路Ｒ１又は第２インク流路Ｒ２へ流入可能なインク量を、吸引口３１ａ，３２ａから開閉弁３０までの区間の流路容積以下に制限することができる。よって、吸引ポンプ２６により吸引口３１ａ又は吸引口３２ａに負圧を印加した後、開閉弁３０のロータ３４を閉塞位置に回転移動して、第１インク流路Ｒ１又は第２インク流路Ｒ２を閉塞することによって、吸引されたインクが第１インク流路Ｒ１又は第２インク流路Ｒ２の全体に流入すること防止して、吸引されるインク量を大幅に減少することができるのである。その結果、ノズル口２１ａ，２２ａ，２３ａ，２４ａから吸引されるインク量を減少して、余分なインクの吸引を回避することができるのである。

図５は、プリンタ１の電気的構成を示したブロック図である。図５に示すように、プリンタ１は、演算装置であるＭＰＵ４１と、そのＭＰＵ４１により実行される各種の制御プログラムやデータを記憶した書換不可能なメモリであるＲＯＭ４２と、各種データ等を記憶するためのメモリであるＲＡＭ４３とを備えている。なお、ＲＯＭ４２には、図６から図９のフローチャートに示すプログラムが格納されている。

これらのＭＰＵ４１、ＲＯＭ４２、ＲＡＭ４３は、アドレスバス４４およびデータバス４５を介して互いに接続されている。アドレスバス４４およびデータバス４５は、また、制御回路４６にも接続されており、この制御回路４６には、イメージメモリ４７、印字ヘッド２１〜２４を駆動制御する駆動回路４８、セントロニクスインターフェイス（以下、「セントロＩ／Ｆ」と称す）４９と、そのセントロＩ／Ｆ４９を介して外部機器であるパーソナルコンピュータ（以下「ＰＣ」と称す）５０、インクタンク交換センサＡ（５１ａ）〜Ｄ（５１ｄ）、パージ間隔タイマＡ（１０２ａ）〜Ｄ（１０２ｄ）等、が接続されている。

パージ間隔タイマＡ（１０２ａ）〜Ｄ（１０２ｄ）は、各印字ヘッド２１〜２４ごとに前回のパージ処理からの経過時間を計時するものであり、かかる経過時間をプリンタ１の停止中でも計時するよう電池等でバックアップされている。

ＭＰＵ４１には、ＣＲモータ１０を駆動するモータ駆動回路５２と、プラテンローラ３に回転力を供給するＬＦモータ５３を駆動するためのモータ駆動回路５４と、操作パネル５５とが接続されている。操作パネル５５は、ユーザがプリンタ１の設定等を行う場合に各種の操作を人為的に行うためのものであり、パージキー５５ａを備えている。パージキー５５ａは、パージ処理を実行するためのキースイッチである。よって、ユーザは、パージボタン５５ａを押下することによって、パージ処理を実行することができるのである。

印字ヘッド２１〜２４は駆動回路４８によって駆動され、この駆動回路４８は制御回路４６によって制御される。ＭＰＵ４１は、ＲＯＭ４２に予め記憶されたプログラムに従い、印字タイミング信号ＴＳおよび制御信号ＲＳを生成し、制御回路４６へ転送する。

制御回路４６は、ゲートアレイで構成されており、印字タイミング信号ＴＳおよび制御信号ＲＳに従い、イメージメモリ４７に記憶されている画像データに基づいて、その画像データを記録用紙Ｐに形成するための印字データＤＡＴＡ、その印字データＤＡＴＡと同期する転送クロックＴＣＫ、ストローブ信号ＳＴＢ、印字クロックＣＬＫを生成し、駆動回路４８へ転送する。

また、制御回路４６は、ＰＣ５０からセントロＩ／Ｆ４９を介して転送されてくる画像データを、イメージメモリ４７に記憶させる。そして、制御回路４６は、外部機器からセントロニクスＩ／Ｆ４９を介して転送されてくるセントロニクス・データに基づいてセントロニクス・データ受信割込信号ＷＳを生成し、ＭＰＵ４１へ転送する。なお、各信号ＤＡＴＡ、ＴＣＫ、ＳＴＢ、ＣＬＫは、駆動回路４８と制御回路４６とを接続するハーネスケーブル５６〜５９を介して転送される。

次に、図６から図１０のフローチャートを参照して、上記のように構成されたプリンタ１で実行される各処理について説明する。図６は、プリンタ１でパージ処理を開始するため、又は、そのパージ処理後における処理のフローチャートである。ＭＰＵ４１は、パージ処理に関し、まず、ＰＣ５０から入力（受信）したデータが印字命令であるか否か（Ｓ１）、操作パネル５５においてパージキー５５ａが押下されたか否か（Ｓ２）、インクタンク交換センサＡ（５１ａ）〜Ｄ（５１ｄ）によりインクタンク１３〜１６の交換が検出されたか否か（Ｓ３）、をそれぞれ判断する。その結果いずれでもなければ（Ｓ１：Ｎｏ，Ｓ２：Ｎｏ，Ｓ３：Ｎｏ）、プリンタ１の他の処理（Ｓ４）へ移行して、この処理を終了する。

一方、ＰＣ５０から入力したデータが印字命令であれば（Ｓ１：Ｙｅｓ）、ＭＰＵ４１は印字動作を開始する前に、パージ間隔タイマＡ（１０２ａ）〜Ｄ（１０２ｄ）のタイマ値を読み出し（Ｓ５）、各印字ヘッド２１〜２４について前回のパージからの経過時間を判断する（Ｓ６，Ｓ８）。例えば、印字ヘッド２１〜２４について、前回パージからの経過時間が５日未満である場合には（Ｓ６：Ｙｅｓ）、印字ヘッド内のインクに印字に支障をきたすような気泡が発生したりインクの粘度増加をしていないとして、パージ処理（Ｓ９，Ｓ１１）をすることなく印字動作を行う（Ｓ７）。尚、上記のように前記のパージからの経過時間が５日未満である場合、各パージ間隔タイマＡ（１０２ａ）〜Ｄ（１０２ｄ）は、その計時動作を更に継続して行うのである。

印字ヘッド２１〜２４のうちいずれかが、前回のパージから５日以上経過し且つ１０日未満であれば（Ｓ６：Ｎｏ，Ｓ８：Ｙｅｓ）、その前回パージからの経過時間が５日以上１０日未満である印字ヘッドに対して、短時間（例えば０．２秒）のパージ処理を行い（Ｓ９）、インク内の気泡を除去したり、粘度増加したインクを排出する。なお、前回パージからの経過時間が５日以上１０日未満である印字ヘッドが複数ある場合には、その複数の印字ヘッドに対して、それぞれパージ処理（Ｓ９）を実行するのである。また、パージ処理の詳細については後述する。

その後、パージ処理（Ｓ９）が行われた印字ヘッドに対応するパージ間隔タイマを、初期値（例えば、「０」）にリセットした後に再び初期値から計時動作を開始する（Ｓ１０）。Ｓ１０の処理後は、印字（印字動作）を行う（Ｓ７）。

また、印字ヘッド２１〜２４のいずれかが、前回のパージから１０日以上経過していれば（Ｓ８：Ｎｏ）、その前回パージから１０日以上経過した印字ヘッドに対して、長時間（例えば０．７秒）のパージ処理を行い（Ｓ１１）、インク内に大量に発生した気泡を除去したり、粘度増加したインクを排出する。このＳ１１の処理後は、パージ処理（Ｓ１１）が行われた印字ヘッドに対応するパージ間隔タイマを、初期値（例えば、「０」）にリセットした後に再び初期値から計時動作を開始して（Ｓ１０）、印字動作に移行する（Ｓ７）。

更に、操作パネル５５においてパージキー５５ａが操作された場合（Ｓ２：Ｙｅｓ）、又は、インクタンク１３〜１６の１つが交換されたた場合には（Ｓ３：Ｙｅｓ）、明瞭な印字不良を起こしていたり、インクタンク交換によって大量の気泡が侵入しているため、該当する印字ヘッドに対して長時間（例えば０．７秒）のパージ処理を行う（Ｓ１２）。該当する印字ヘッドが複数あれば同様の処理（Ｓ１２）を行い、そのパージ処理を行った印字ヘッドに対応するパージ間隔タイマをリセットし再び初期値から計時動作を開始する（Ｓ１３）。

図７は、上記パージ処理（Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１２）の詳細を示す。まず、キャリッジ８を反矢印Ｘ方向へ移動することにより、上記のようにパージ処理が指示された印字ヘッドを含むヘッドユニットをパージ位置へ移動し、吸引キャップ３１，３２をノズル面６ａに当接する（Ｓ２１）。吸引キャップ３１，３２をノズル面６ａに当接した後には、吸引前処理（Ｓ２２）、本吸引処理（Ｓ２３）、パージ後処理（Ｓ２４）の各処理を該当する印字ヘッド２１〜２４に対して実行する。

ここで、Ｓ２２の処理である吸引前処理は、図８に示すフローチャートに従って実行される処理であり、Ｓ２３の処理である本吸引処理は、図９に示すフローチャートに従って実行される処理であり、Ｓ２４の処理であるパージ後処理は、図１０に示すフローチャートに従って実行される処理である。

図８は、吸引前処理のフローチャートである。この吸引前処理（Ｓ２２）は、開閉弁３０の閉塞状態、即ち、ロータ３４が閉塞位置にある状態で、チューブ流路３１ａ内に負圧を印加するための処理である。吸引前処理では、まず、吸引ポンプ２６を始動し（Ｓ３１）、かかる状態を継続したまま５秒間待機する（Ｓ３２：Ｎｏ）。吸引ポンプ２６の始動してから５秒が経過すると（Ｓ３２：Ｙｅｓ）、吸引ポンプ２６を停止して（Ｓ３３）、この吸引前処理を終了する。

このように吸引前処理では、開閉弁３０を閉塞した状態で、吸引ポンプ２６を５秒間継続して駆動することにより、チューブ流路３１ａ内に印加される負圧を増大させることができる。上記の通り、チューブ流路３１ａの流路容積は、チューブ流路２８ａ，２９ａの流路容積に比べて大きいが、その分、吸引ポンプ２６を所定時間継続駆動することによりチューブ流路３１ａ内に印加される負圧は増大されるので、開閉弁３０によってインク流路Ｒ１，Ｒ２が開通された直後に、吸引口３１ａ，３２ａに大きな負圧を印加することができる。よって、印字ヘッド２１〜２４から吸引されるインクの吸引不良を防止して、確実に、インクの吐出状態を回復することができるのである。

しかも、この吸引前処理によれば、プリンタ１の構造により吸引キャップユニット２５と吸引ポンプ２６との設置位置が離れて第１インク流路Ｒ１及び第２インク流路Ｒ２の流路長が延長されたとしても、吸引ポンプ２６を大型ポンプに変更することなく、インク流路Ｒ１，Ｒ２に大きな負圧を印加することができる。よって、高価な大型ポンプを使用する必要がないので、その分、プリンタ１全体としての製造コストを低減することができるのである。

上記吸引前処理に続いて本吸引処理（Ｓ２３）が行われる。この本吸引処理（Ｓ２３）は、印字ヘッド２１〜２４におけるインクの吐出状態を回復するための処理である。

パージ処理が指示された印字ヘッドを含むヘッドユニットは、上記吸引前処理において、既に、吸引キャップ３１，３２と対向した位置にある位置にあるので、この本吸引処理（Ｓ２３）では、パージ処理が指示された印字ヘッドと接続している第１または第２のインク流路Ｒ１，Ｒ２を、開閉弁３０の第１または第２の弁路３４ａ，３４ｂと開通させるように、開閉弁３０のロータ３４を図３の閉塞位置から図３の時計方向または反時計方向へ角度α回転する（Ｓ５１）。これにより、上記吸引前処理でチューブ流路３１ａ内に生成された負圧が、急激に印字ヘッドに印加され、気泡を含んだインクや高粘度インクが大きな負圧によって排出される。このとき、吸引ポンプ２６を駆動し続けることで、さらに印字ヘッドに印加される負圧を高めることができる。なお、吸引前処理を省略し、開閉弁３０の第１又は第２の弁路３４ａ，３４ｂの開通と同時に吸引ポンプ２６を駆動しても良い。

そして、この吸引状態を設定時間だけ継続し（Ｓ５２：Ｎｏ）、その設定時間が経過した後に（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、開閉弁３０のロータ３４を角度α戻して閉塞位置に移動し（Ｓ５３）、インク流路Ｒ１またはＲ２を閉塞して、本吸引処理を終了する。ここで、設定時間とは、上記パージ処理Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１２の０．２秒または０．７秒のことであり、パージ処理の内容に応じてＲＯＭ４２に記憶されたプログラムに基づいて選択される。この設定時間は、吸引力がキャップ３１，３２の吸引口に付与されている時間であり、吸引ポンプ２６の駆動と開閉弁３０の開通とが同時あるいはそのいずれかが先になって吸引力の付与が開始されてもよい。また、吸引力の付与の停止は、開閉弁３０を閉塞することなく吸引ポンプ２６を停止するようにしてもよい。

図１０は、パージ後処理を示したフローチャートである。このパージ後処理（Ｓ２４）は、ワイプ部材２０によって、本吸引処理が実行されたヘッドユニット６，７のノズル面６ａ，７ａに付着したインクを除去すると共に、インク流路Ｒ１またはインク流路Ｒ２からインクを排出するための処理である。

パージ後処理では、まず、吸引キャップ３１，３２を、図２の反矢印Ｚ方向へ下降させて、ノズル面６ａ又はノズル面７ａから離し（Ｓ４１）、ワイプ処理（Ｓ４２）を実行する。ワイプ処理（Ｓ４１）では、ワイパ部材２０をカム部材２７によってノズル面６ａ，７ａに向け前進し、キャリッジ８を移動することにより、ノズル面６ａ，７ａに付着しているインクを、ワイパ部材２０により拭って除去し、インクの吐出不良を回避するのである。ワイプ処理の実行後、開閉弁３０のロータ３４を閉塞位置から図３の時計方向または反時計方向へ角度α回転し、本吸引処理で使用した弁路３４ａまたは弁路３４ｂとインク流路Ｒ１またはインク流路Ｒ２とを開通する（Ｓ４３）。

インク流路Ｒ１またはインク流路Ｒ２の開通後、吸引ポンプ２６を始動し（Ｓ４４）、かかる状態を継続したまま２秒間待機する（Ｓ４５：Ｎｏ）。２秒間継続して吸引ポンプ２６を駆動することにより、インク流路Ｒ１またはインク流路Ｒ２内に残留するインクが吸引ポンプ２６内へ吸引されて排除される。吸引ポンプ２６を始動してから２秒が経過すると（Ｓ４５：Ｙｅｓ）、吸引ポンプ２６を停止する（Ｓ４６）。Ｓ４６の処理後、開閉弁３０のロータ３４を角度α戻し、このパージ後処理を終了する。

このようにパージ後処理では、吸引キャップ３１，３２がノズル面６ａ又はノズル面７ａから離されることにより、吸引口３１ａ，３２ａとノズル口２１ａ，２２ａ又はノズル口２３ａ，２４ａとの連通状態が解除される。その後、インク流路Ｒ１，Ｒ２内のインクを吸引ポンプ２６により吸引して排出することができる。よって、インク流路Ｒ１，Ｒ２内でインクが乾燥固化してインク流路Ｒ１，Ｒ２が目詰まりを起こすことを防止することができるのである。

上記パージ処理Ｓ９，Ｓ１１，Ｓ１２において、パージ処理を指示された印字ヘッドが複数あるときは、他の印字ヘッドについても同様に処理を行う。

各パージ処理で、該当する印字ヘッドを含むヘッドユニット６，７をパージ位置へ対向させるためのキャリッジの制御、開閉弁および吸引ポンプを駆動するモータの制御などは、パージ処理を行うべき印字ヘッドおよびそのパージ処理内容に応じて、ＲＯＭ４２に記憶されたプログラムを読み出し実行される。

なお、各フローチャートにおいて、請求項１記載の流路開閉手段としてはＳ５１、Ｓ５３及びＳ４３の処理が、間隔制御手段としてはＳ５２の処理が、請求項４記載のインク交換判断手段としてはＳ３の処理が、請求項６記載の経過時間判断手段としてはＳ５，Ｓ６，Ｓ８の各処理が、請求項７記載の解除手段としてはＳ４１の処理が、インク排除手段としてはＳ４４の処理が、それぞれ該当する。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上述した実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変更が可能であることは容易に推察できるものである。

例えば、本実施例では、本発明の画像形成装置としてフルカラー印字が可能なインクジェットプリンタ１を用いて説明したが、印字ヘッドからインクを吐出して印字を行うプリンタであれば、黒色などの単色インクにより印字を行うインクジェットプリンタや、５色以上のインクを使用するインクジェットプリンタに本発明を適用しても良い。

また、パージ処理ではＳ９の処理において、インク流路Ｒ１，Ｒ２の開通時間を０．２秒とし、Ｓ１１及びＳ１２の処理においてインク流路Ｒ１，Ｒ２の開通時間を０．７秒としたが、かかる開通時間は、必ずしもこれに限られるものではない。例えば、インク流路Ｒ１，Ｒ２に印加された負圧が大気圧と略等しくなるまでインク流路Ｒ１，Ｒ２を開通し続けても良い。即ち、インクタンクの交換が検出された場合や、前回のパージ処理から５日以上経過した場合には、開閉弁３０によるインク流路Ｒ１，Ｒ２の閉塞を禁止しても良い。

インク流路Ｒ１，Ｒ２の開閉は、開閉弁によって、インク流路Ｒ１，Ｒ２が開通されてからの経過時間に基づいて行われた。しかしながら、かかるインク流路の開閉は、必ずしもインク流路が開通されてからの経過時間に限られるものではなく、例えば、インク流路内の圧力変動や流速変動を検出センサによって検出し、その検出結果に基づいて開閉弁によりインク流路を開閉しても良い。

更に、本実施例では、開閉弁３０のロータ３４を回転させて第１及び第２弁路３４ａ，３４ｂを切り換えることによりインク流路Ｒ１，Ｒ２の開閉を行ったが、開閉弁の構造は必ずしもこれに限られるものではなく、例えば、インク流路内の負圧が所定値以上になった場合に、インク流路を開通させるリリーフ弁などの圧力制御弁を使用しても良い。また、インク流路の流路断面積を拡縮することによりインク流路内を通過するインク量を調整する流量調整弁を開閉弁として使用しても良い。

本発明の画像形成装置の一実施例であるインクジェットプリンタの斜視図である。 第１及び第２ヘッドユニットを搭載したキャリッジと回復機構との正面図である。 第１ヘッドユニットのノズル面に吸引キャップユニットが当接された状態における吸引ユニットを部分的に断面視した正面図である。 （ａ）は、吸引キャップユニットの拡大断面図であり、（ｂ）は、開閉弁の拡大断面図である。 インクジェットプリンタの電気的構成を示したブロック図である。 パージ処理を開始するため、又は、そのパージ処理後における処理のフローチャートである。 パージ処理のフローチャートである。 吸引前処理のフローチャートである。 本吸引処理のフローチャートである。 パージ後処理のフローチャートである。

符号の説明

１ インクジェットプリンタ（画像形成装置）
１３〜１６ インクタンク（インク供給部材）
２１〜２４ 印字ヘッド
２１ａ〜２４ａ ノズル口（インク吐出口）
２６ 吸引ポンプ（吸引手段）
３０ 開閉弁（流路開閉手段、切換手段）
３１，３２ 吸引キャップ（キャップ部材）
３１ａ，３２ａ 吸引口
５１ａ〜５１ｄ インクタンク交換センサ（インク交換検出センサ、インク交換判断手段の一部）
１０２ａ〜１０２ｄ パージ間隔タイマ（計時手段）
Ｐ 記録用紙（印字媒体）
Ｒ１ 第１インク流路（インク流路の一部）
Ｒ２ 第２インク流路（インク流路の一部）

Claims (2)

1. インクを吐出可能なインク吐出口を有しそのインク吐出口からインクを吐出して印字媒体に印字を行う印字ヘッドと、その印字ヘッドのインク吐出口と連通可能な吸引口を有するキャップ部材と、前記インク吐出口からインクを吸引するために前記キャップ部材の吸引口に吸引力を付与する吸引手段と、その吸引手段に接続されるとともに前記キャップ部材の吸引口と連通されるインク流路とを備えた画像形成装置において、
   前記印字ヘッドへインクを供給する交換可能なインクタンクと、
   そのインクタンクが交換されたか否かを判断するインクタンク交換判断手段と、
   前記吸引手段による吸引動作実行後の経過時間を計時する計時手段と、
   その計時手段により計時された前記経過時間が、第１の所定時間以上であるか否か、及びこの第１の所定時間よりも大きい第２の所定時間以上であるか否かを判断する経過時間判断手段と、
   ユーザによって操作されるものであって前記吸引手段による吸引を実行させるためのキーと、
   そのキーが操作されたか否かを判断するキー操作判断手段とを備え、
   前記経過時間判断手段の判断と、前記インクタンク交換判断手段の判断と、前記キー操作判断手段の判断とに基づいて、前記インク吐出口から吸引されるインクの吸引量を制御する制御手段とを備え、
   前記制御手段は、
   印字命令があった場合には、前記計時手段により計時されている前記経過時間を読み取った上で、前記経過時間が前記第１の所定時間未満の場合には、前記インク吐出口からのインクの吸引が行われないように制御するとともに、前記経過時間が前記第１の所定時間以上で、且つ前記第２の所定時間未満であると判断された場合には、前記経過時間が前記第２の所定時間以上であると判断された場合に比べて、前記吸引量が少なくなるように制御し、
   前記インクタンクが交換されたと判断された場合には、前記経過時間に関わらず、前記インク吐出口から前記経過時間が前記第２の所定時間以上であると判断された場合の前記吸引量と等しい量の吸引を行わせるように制御し、
   前記キーが操作されたと判断された場合には、前記経過時間に関わらず、前記インク吐出口から前記経過時間が前記第２の所定時間以上であると判断された場合の前記吸引量と等しい量の吸引を行わせるように制御し、
   前記キー操作判断手段による前記キーが操作されたか否かの判断を、前記印字命令がない場合に限り実行させ、
   前記インクタンク交換判断手段によるインクタンクが交換されたか否かの判断を、前記印字命令がない場合で、且つ、前記キー操作判断手段により前記キーが操作されていないと判断された場合に限り実行させることを特徴とする画像形成装置。
2. 前記インクタンク交換判断手段は、前記インクタンクの交換を検出するインクタンク交換検出センサを備えていることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。

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