JP4985356B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、ノズルから液体を吐出する液体吐出装置に関する。

特許文献１に記載のインクジェット記録装置においては、吸引キャップによりインクジェットヘッドのノズルを密閉した状態で、吸引キャップに接続された吸引ポンプを動作させることにより、ノズルからインクが吸引される吸引パージが行われ、吸引されたインクが廃液フォームに吸収される。

特開２００７−８１５６号公報

しかしながら、特許文献１に記載のインクジェット記録装置では、吸引パージが繰り返し行われ、廃液フォームに吸収されたインク吸収量が飽和しそれ以上のインクが吸収できなくなったときには、それ以降、吸引パージを行うことができなくなる。その結果、インクジェットヘッドなど、廃液フォーム以外の部分が使用可能な状態であるにも関わらず、インクジェット記録装置を使用することができなくなり、インクジェット記録装置の寿命が短くなってしまう。

本発明の目的は、寿命が長い液体吐出装置を提供することである。

本発明の液体吐出装置は、ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、前記液体吐出ヘッド内の液体を排出するための排出流路と、前記排出流路の上流端に接続されており、前記ノズルを覆うキャップと、前記排出流路の途中に設けられており、前記キャップを介して前記ノズルから前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引するとともに、前記排出流路内の液体をその上流側から下流側に移送するポンプと、前記排出流路の途中における前記ポンプよりも下流側の部分に設けられており、外気に連通しているとともに前記排出流路内の液体を一時的に貯留する第１タンクと、装置に着脱可能であって、装着されたときに前記排出流路の下流端に接続される第２タンクと、前記第１タンクと外気との連通及びその遮断を切り替える第１バルブと、前記第１タンクと前記第２タンクとの連通及びその遮断を切り替える第２バルブと、前記ポンプ、前記第１バルブ及び前記第２バルブを制御する制御手段とを備えている。前記制御手段は、前記第１バルブにより前記第１タンクと外気との連通が遮断されておらず、且つ、前記第２バルブにより前記第１タンクと前記第２タンクとの連通が遮断された状態で前記ポンプを駆動させることによって、前記キャップを介して前記ノズルから前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引して前記第１タンクに移送させる第１移送モードと、前記第１バルブにより前記第１タンクと外気との連通が遮断されており、且つ、前記第２バルブにより前記第１タンクと前記第２タンクとの連通が遮断されていない状態で前記ポンプを駆動させることによって、前記第１タンクに貯留された液体を前記第２タンクに移送させる第２移送モードと、を切り替えるように、前記ポンプ、前記第１バルブ及び前記第２バルブを制御する（請求項１）。

これによると、第１バルブにより第１タンクと外気との連通を遮断せず、且つ、第２バルブにより第１タンクと第２タンクとの連通を遮断した状態で、ポンプを駆動させることにより、キャップを介してノズルから液体吐出ヘッド内の液体を吸引して第１タンクに移送することができる。一方、第１バルブにより第１タンクと外気との連通を遮断し、且つ、第２バルブにより第１タンクと第２タンクとの連通を遮断しない状態でポンプを駆動させることにより、第１タンクに貯留された液体を第２タンクに移送することができる。これにより、第１タンク内の液体の量が減少するため、第１タンクにはさらに液体を貯留することが可能となる。したがって、第２タンクを交換し、第１タンクから第２タンクへの液体の移送を行えば、液体吐出ヘッドから排出流路に液体を吸引して第１タンクに移送することを継続することができ、液体吐出装置の寿命が長くなる。

さらに、上述したように、第１バルブ及び第２バルブによる切り替えを行うことで、ポンプを、ノズルから液体吐出ヘッド内の液体を吸引して第１タンクに移送ための動力源だけでなく、第１タンクに貯留された液体を第２タンクに移送するための動力源としても使用することができるので、これらの動力源を別々に設ける必要がなく、液体吐出装置の構成が簡単になる。

また、第１バルブによる第１タンクと外気との連通及びその遮断、並びに、第２バルブによる第１タンクと第２タンクとの連通及びその遮断を切り替えることにより、ノズルから液体吐出ヘッド内の液体を吸引して第１タンクに移送させる動作と、第１タンクに貯留された液体を第２タンクに移送する動作とを容易に切り替えることができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記液体吐出ヘッドに供給される液体が充填されているとともに、装置に着脱可能な第３タンクをさらに備えており、前記第２タンクが、使用済みの前記第３タンクであることが好ましい（請求項２）。

これによると、第２タンクとして使用済みとなった第３タンクを用いることにより、使用済みとなった第３タンクを有効利用することができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記液体吐出ヘッドから吐出された液体を着弾させるための液体着弾媒体を所定の搬送経路に沿って所定の一方向に搬送する液体着弾媒体搬送手段をさらに備えており、前記液体吐出ヘッドは、前記一方向と直交する方向に関して、前記搬送経路をまたいで移動することができるように構成されており、前記第２タンクと前記第３タンクとは、前記一方向と直交する方向に関して、前記搬送経路を挟んで互いに反対側に配置されていることが好ましい（請求項３）。

第２タンク及び第３タンクは、液体を貯留するための容積が必要となるため、液体吐出装置において大きな割合を占めることになる。したがって、第２タンク及び第３タンクの両方を搬送経路の一方側にのみ配置すると、液体吐出装置の第２タンク及び第３タンクを配置する部分が大きくなってしまい、その結果、液体吐出装置が大型化してしまう。しかしながら、本発明では、液体吐出ヘッドが搬送経路をまたいで移動することができるようになっており、液体吐出装置には、搬送経路を挟んだ両側の部分にスペースができているので、第２タンク及び第３タンクを、搬送経路を挟んで互いに反対側に配置することによりスペースが有効利用され、液体吐出装置を小型化することが可能となる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記制御手段は、電源ＯＦＦ時に、前記第１タンクと外気との連通が遮断され、且つ、前記第１タンクと前記第２タンクとの連通が遮断されるように、前記第１バルブ及び前記第２バルブの動作を制御することが好ましい（請求項４）。

これによると、液体吐出装置の電源ＯＦＦ時に、第１タンク及び第２タンクから液体が漏れ出してしまうのを防止することができる。

また、本発明の液体吐出装置においては、前記液体吐出ヘッドから吐出された液体を着弾させるための液体着弾媒体を、所定の搬送経路に沿って所定の一方向に搬送する液体着弾媒体搬送手段をさらに備えており、前記液体吐出ヘッドは、前記一方向と直交する方向に関して、前記搬送経路をまたいで移動することができるように構成されており、前記第１タンクと前記第２タンクとが、前記所定の一方向と直交する方向に関して、前記搬送経路の同じ側に配置されていることが好ましい（請求項５）。

これによると、第１タンクと第２タンクとを近接させて配置することができ、第１タンクから第２タンクへの液体の移送を容易に行うことが可能となる。

以下、本発明の好適な実施の形態について説明する。

図１は本発明に係るプリンタの概略構成図である。図２は図１の後述する吸引キャップ７に接続される上流端から第２カートリッジ装着部１３に接続される下流端に至るインク排出流路の構成を示す図である。図１、２に示すように、プリンタ１は、キャリッジ２、インクジェットヘッド３、用紙搬送ローラ４、第１カートリッジ装着部５、チューブ６、吸引キャップ７、切り替えユニット８、ポンプ９、貯留タンク１０、第２カートリッジ装着部１３等を備えている。また、プリンタ１の動作は、制御装置１００によって制御されている。

キャリッジ２は、図示しない駆動装置によって駆動されて、走査方向（図１の左右方向、所定の一方向と直交する方向）に延びた２本のガイド２１に沿って、走査方向に往復移動する。２本のガイド２１は、走査方向に関して両側に、後述する記録用紙Ｐが搬送される用紙搬送経路４１よりも外側まで延びている。これにより、キャリッジ２は、走査方向に用紙搬送経路４１をまたいで往復移動することが可能となっている。

インクジェットヘッド３はキャリッジ２の下面に設けられている。インクジェットヘッド３はその下面に複数のノズル３１が形成されており、図示しない圧電アクチュエータによりノズル３１に連通する図示しない圧力室内のインクに圧力を付与することによってノズル３１からインクを吐出する。複数のノズル３１は紙送り方向（図１の上下方向）に配列されることによりノズル列３２を構成しており、このようなノズル列３２が走査方向に４列に配列されている。これら４列のノズル列３２を構成するノズル３１からは、図１における左側に配置されたノズル列３２を構成するものから順に、それぞれ、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクが吐出される。

用紙搬送ローラ４（液体着弾媒体搬送手段）は、用紙搬送経路４１に沿って紙送り方向（図１の下方、所定の一方向）に記録用紙Ｐ（液体着弾媒体）を搬送する。そして、プリンタ１においては、キャリッジ２とともに走査方向に往復移動するインクジェットヘッド３のノズル３１から、用紙搬送ローラ４によって紙送り方向に搬送される記録用紙Ｐにインクを吐出し、記録用紙Ｐにインクを着弾させる。これにより、記録用紙Ｐに印刷が行われる。

第１カートリッジ装着部５は、図１の用紙搬送経路４１の右下端部に隣接する位置に配置されている。第１カートリッジ装着部５には、ブラック、イエロー、シアン、マゼンタのインクがそれぞれ充填されたインクカートリッジ２５が着脱可能となっている。なお、第１カートリッジ装着部５に装着されたインクカートリッジ２５が本発明にかかる第３タンクに相当し、第３タンクはプリンタ１（装置）に対して着脱可能となっている。

ここで、第１カートリッジ装着部５及び第１カートリッジ装着部５に装着されるインクカートリッジ２５について詳細に説明する。図３は図１の第１カートリッジ装着部５の側面図であり、（ａ）はインクカートリッジ２５が装着されていない状態、（ｂ）はインク残量が所定残量以上のインクカートリッジ２５が装着されている場合、（ｃ）はインク残量が所定残量よりも少ないインクカートリッジ２５が装着されている状態をそれぞれ示している。

図３に示すように、第１カートリッジ装着部５は、カートリッジ装着空間５１、インク流路５２、通気孔５３、発光部５４、受光部５５、装着センサ５６及び蓋５７を有している。カートリッジ装着空間５１は、図３の左側が開口した空間であり、図３の左側の開口からインクカートリッジ２５が挿入されることにより、カートリッジ装着空間５１内にインクカートリッジ２５が装着される。

インク流路５２は、カートリッジ装着空間５１の図３における右側の壁面の下端部近傍から図３の右方に延びており、その右端部がチューブ６を介してインクジェットヘッド３に接続されている。通気孔５３は、カートリッジ装着空間５１の図３における右側の壁面の上端部近傍から右方に延びており、外気に連通している。

発光部５４と受光部５５とは図３の紙面垂直方向に互いに対向するように配置されており、発光部５４はレーザ光を受光部５５に向けて出射し、受光部５５は発光部５４から出射されたレーザ光を受光する。そして、後述するように、受光部５５において発光部５４からのレーザ光が受光されるか否かによって第１カートリッジ装着部５に装着されたインクカートリッジ２５のインクの残量が所定残量よりも少ないか否かを検出することができる。

装着センサ５６は、カートリッジ装着空間５１の上面を画定する壁に設けられており、その下端部に、カートリッジ装着空間５１の内部まで延びたレバー５６ａを有している。そして、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１カートリッジ装着部５にインクカートリッジ２５が装着されることによりレバー５６ａが持ち上げられたことを検出することによって第１カートリッジ装着部５にインクカートリッジ２５が装着されたことを検出することができるようになっている。

蓋５７は、カートリッジ装着空間５１の図３の左側の開口の開閉を行うものである。蓋５７は、その下端部に設けられた支点５７ａを中心として回動可能に構成されており、図３に示した状態では、カートリッジ装着空間５１の上記開口を塞いでおり、図３の状態から反時計回りに１８０°程度回動させて、上記カートリッジ装着空間５１の開口を開いた状態で、この開口からインクカートリッジ２５をカートリッジ装着空間５１に挿入して、カートリッジ装着空間５１にインクカートリッジ２５を装着する。また、図３（ｂ）、（ｃ）に示すように、カートリッジ装着空間５１にインクカートリッジ２５が装着されているとともに、蓋５７によってカートリッジ装着空間５１の開口が塞がれた状態では、蓋５７により、インクカートリッジ２５の図３の左側の側面が図中右方に押圧され、インク流路５２とインク供給部６２、及び、通気孔５３と外気連通部６３とが確実に密着する。

インクカートリッジ２５は、略直方体形状を有しており、インク貯留空間６１、インク供給部６２、外気連通部６３、回動部材６４を有している。インク貯留空間６１はインクジェットヘッド３に供給するためのインクが充填されている空間である。インク供給部６２は、インク貯留空間６１の図３における右側の壁面の下端部近傍に設けられており、インクカートリッジ２５が第１カートリッジ装着部５に装着されたときに、インク流路５２に接続される。インク供給部６２には図示しないバルブが設けられており、インクカートリッジ２５が第１カートリッジ装着部５に装着されたときにのみバルブが開き、インク貯留空間６１とインク流路５２とが連通する。これにより、インク貯留空間６１内のインクが、インク流路５２からチューブ６を介してインクジェットヘッド３に供給される。

外気連通部６３は、インクカートリッジ２５の図３における右側の壁面の上端部近傍に設けられており、インクカートリッジ２５が第１カートリッジ装着部５に装着されたときに通気孔５３に接続される。外気連通部６３には図示しないバルブが設けられており、インクカートリッジ２５が第１カートリッジ装着部５に装着されたときにのみこのバルブが開き、インク流路５２からインク貯留空間６１内のインクが流れ出たときに、インクが流れ出た分だけ、外気連通部６３からインク貯留空間６１内に空気が導入される。

回動部材６４は、インク貯留空間６１内に配置されており、支点６４ａにおいて図３の時計回り及び反時計回りに回動可能に支持されている。回動部材６４の図３の左端部にはフロート６４ｂが設けられており、回動部材６４は、インク貯留空間６１内のインク量の変化（液面の高さの変化）に伴って、フロート６４ｂにおいてインクから浮力を受けて回動する。

また、回動部材の図３の右端部には、光遮断部６４ｃが設けられており、光遮断部６４ｃは、インクカートリッジ２５のインク残量が所定残量で以上あるときには、図３（ｂ）に示すように、発光部５４から出射されたレーザ光を遮断する位置にある。このとき、受光部５５においてはレーザ光が受光されない。そして、インクカートリッジ２５内のインク残量が減少するのに伴って回動部材６４が回動し、インクカートリッジ２５のインク残量が所定残量よりも少なくなると、光遮断部６４ｃが発光部５４から出射されたレーザ光を遮断しない位置に移動する。このとき、受光部５５においては、発光部５４から出射されたレーザ光が受光される。したがって、受光部５５においてレーザ光が受光されているか否かによって、第１カートリッジ装着部５に装着されたインクカートリッジ２５がインクの残量が所定残量以下となっている（エンプティ状態である）か否かを検出することができる。

図１、図２に戻って、チューブ６は第１カートリッジ装着部５とインクジェットヘッド３とを接続しており、第１カートリッジ装着部５に装着されたインクカートリッジ２５内のインクはチューブ６を介してインクジェットヘッド３に供給される。

吸引キャップ７は、用紙搬送経路４１の右側の、図１の最も右側まで移動したキャリッジ２と対向する位置に配置されており、インク排出流路の上流端に接続されている。吸引キャップ７は、図１の最も左側のノズル列３２を構成する、ブラックのインクを吐出するノズル３１を覆うための第１キャップ部７ａと、図１の左から２〜４番目のノズル列３２を構成する、カラー（イエロー、シアン、マゼンタ）のインクを吐出するノズル３１を覆うための第２キャップ部７ｂとを有している。また、吸引キャップ７は、図２の上下方向に昇降可能となっており、キャリッジ２が、インクジェットヘッド３と吸引キャップ７とが対向する位置まで移動した状態で、吸引キャップ７を上昇させることで、第１キャップ部７ａ、７ｂにより、対応するノズル３１を覆うことが可能となっている。

切り替えユニット８は、インク排出流路の途中に設けられており、吸引キャップ７の第１キャップ部７ａ及び第２キャップ部７ｂの一方あるいは両方とポンプ９とを選択的に接続させる。ポンプ９は、インク排出流路の途中の切り替えユニット８よりも下流側の部分に配置されている。ポンプ９は、例えばチューブポンプなどの公知のポンプであり、切り替えユニット８を介して接続された第１キャップ部７ａ及び第２キャップ部７ｂの一方あるいは両方を介してノズル３１からインクジェットヘッド３内のインクを吸引するとともに、吸引したインクを貯留タンク１０側（インク排出流路の上流側から下流側）に向かって移送する。これにより、インクジェットヘッド３内の増粘したインクやインク中の異物等が取り除かれ、ノズル３１の目詰まりが防止される。

貯留タンク１０（第１タンク）は、インク排出流路におけるポンプ９よりも下流側の部分に配置されている。貯留タンク１０は、プリンタ１に固定されており、着脱不可能となっている。貯留タンク１０は、インクジェットヘッド３から吸引した（インクジェットヘッド３からインク排出流路に排出された）インクを一時的に貯留しておくためのものである。また、貯留タンク１０には、外気と連通する連通孔１０ａが設けられており、連通孔１０ａには第１バルブ１１が設けられている。第１バルブ１１は、貯留タンク１０と外気との連通及びその遮断を切り替える。また、貯留タンク１０の近傍には貯留タンク１０内のインクの液面が所定の高さ以上であるか否かを検出することが可能な液面センサ１４が設けられている。これにより、貯留タンク１０に貯留されたインクの量が所定の基準貯留量以上であるか否かを検出することが可能となっている。

第２カートリッジ装着部１３はインク排出流路の下流端に接続されている。第２カートリッジ装着部１３には、エンプティ状態となった使用済みのインクカートリッジ２５が着脱可能に構成されている。これにより、第２カートリッジ装着部１３にインクカートリッジ２５が装着されたときには、このインクカートリッジ２５は、インク排出流路の下流端に接続されることとなる。そして、インク排出流路内のインクは、後述するように、第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に排出される。ここで、第２カートリッジ装着部１３に使用済みのインクカートリッジ２５を装着することにより、使用済みとなったインクカートリッジ２５を有効利用することができる。なお、第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５が本発明に係る第２タンクに相当し、第２タンクはプリンタ１に対して着脱可能となっている。また、本発明に係る第２タンクは、使用済みの第３タンクとなっている。

ここで、第２カートリッジ装着部１３について詳細に説明する。ただし、第２カートリッジ装着部１３は、第１カートリッジ装着部５とほぼ同様の構成であるので、図３を用いて説明する。なお、図３においては、第２カートリッジ装着部１３については括弧付きで符号を付している。

第２カートリッジ装着部１３は、カートリッジ装着空間７１、インク流路７２、通気孔７３、発光部７４、受光部７５、装着センサ７６、蓋７７を有している。カートリッジ装着空間７１は、使用済みのインクカートリッジ２５が装着される空間であり、カートリッジ装着空間５１と同様の構成を有している。インク流路７２は、インク流路５２と同様の構成を有する流路であり、その右端部が貯留タンク１０に接続されている。そして、貯留タンク１０からインク排出流路の下流側に移送されたインクは、インク流路７２からカートリッジ装着空間７１に装着されたインクカートリッジ２５のインク貯留空間６１に流れ込む。通気孔７３は、通気孔５３と同様の構成を有しており、インク貯留空間６１にインクが流れ込んだときに、インクが流れ込んだ分だけ、インク貯留空間６１内の空気が外気連通部６３及び通気孔７３を介して外部に排出される。

発光部７４、受光部７５、装着センサ７６及び蓋７７は、それぞれ、通気孔５３、発光部５４、受光部５５、装着センサ５６及び蓋５７と同様の構成を有するものであるのでここではその詳細な説明を省略する。

図１、２に戻って、第２カートリッジ装着部１３は、また、吸引キャップ７、切り替えユニット８、ポンプ９、貯留タンク１０とともに、走査方向に関して、用紙搬送経路４１の右側（用紙搬送経路４１の同じ側）に配置されている。これにより、吸引キャップ７、切り替えユニット８、ポンプ９、貯留タンク１０及び第２カートリッジ装着部１３を互いに近接した位置に配置することができるので、後述する貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５へのインクの移送を含む、インク排出流路における後述するインクの移送を容易に行うことが可能となる。

貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３との間には、第２バルブ１２が設けられている。第２バルブ１２は、貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３（第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５）との連通及びその遮断を切り替える。

そして、プリンタ１においては、前述した第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通を遮断せず、且つ、第２バルブ１２により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３との接続を遮断した状態で、ポンプ９を駆動させることにより、ノズル３１からインクジェットヘッド３内のインクを吸引して貯留タンク１０に移送することができる（第１移送モード）。

一方、第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通を遮断し、且つ、第２バルブ１２により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３との連通を遮断しない状態でポンプ９を駆動させることにより、貯留タンク１０に貯留されたインクを第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送することができる（第２移送モード）。

すなわち、本実施の形態においては、ポンプ９が、ノズル３１からインクジェットヘッド３内のインクを吸引して貯留タンク１０に移送するための動力源だけでなく、貯留タンク１０に貯留されたインクを第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送するための動力源としても使用される。したがって、これらの動力源を別々に設ける必要がなく、プリンタ１の構成が簡単になる。また、第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通及びその遮断を切り替え、並びに、第２バルブ１１により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３（第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５）との連通及びその遮断を切り替えることによって、上記第１移送モードと上記第２移送モードとを容易に切り替えることができる。

次に、プリンタ１の動作を制御する制御装置１００について説明する。図４は、図１の制御装置１００のブロック図である。

制御装置１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）などによって構成されており、これらが、図４に示すように、ヘッド制御部１１１、キャリッジ制御部１１２、キャップ制御部１０９、第１装着検出部１１３、第１エンプティ検出部１１４、第２装着検出部１１５、第２エンプティ検出部１１６、貯留量検出部１１７、ポンプ制御部１１８、ポンプカウンタ１１９、電源ＯＮ／ＯＦＦ検出部１２０及びバルブ制御部１２１として動作する。

ヘッド制御部１１１はノズル３１からインクを吐出する際のインクジェットヘッド３の動作を制御する。キャリッジ制御部１１２は、キャリッジ２の移動を制御する。キャップ制御部１０９は、吸引キャップ７の昇降動作を制御する。第１装着検出部１１３は、装着センサ５６のレバー５６ａがインクカートリッジ２５によって持ち上げられているか否かを検出するによって、第１カートリッジ装着部５にインクカートリッジ２５が装着されているか否かを検出する。第１エンプティ検出部１１４は、第１装着検出部１１３において、第１カートリッジ装着部５にインクカートリッジ２５が装着されていることが検出されているときに、受光部５５においてレーザ光が受光されているか否かを検出するによって、そのインクカートリッジ２５のエンプティ状態であるか否かを検出する。

第２装着検出部１１５は、装着センサ７６のレバー７６ａがインクカートリッジ２５によって持ち上げられているか否かを検出することによって、第２カートリッジ装着部１３にインクカートリッジ２５が装着されているか否かを検出する。第２エンプティ検出部１１６は、第２装着検出部１１５において、第２カートリッジ装着部１３にインクカートリッジ２５が装着されていることが検出されているときに、受光部７５においてレーザ光が受光されているか否かを検出することによって、そのインクカートリッジ２５がエンプティ状態であるか否かを検出する。

貯留量検出部１１７は、液面センサ１４により貯留タンク１０内のインクの液面が所定の高さ以上であるか否かを検出することによって、貯留タンク１０に貯留されたインクの量が基準貯留量以上であるか否かを検出する。ポンプ制御部１１８は、ポンプ９の動作を制御する。ポンプカウンタ１１９は、ポンプ９の駆動回数をカウントする。電源ＯＮ／ＯＦＦ検出部１２０は、プリンタ１が電源ＯＮ及び電源ＯＦＦのいずれの状態にあるかを検出する。バルブ制御部１２１は第１バルブ１１、第２バルブ１２の動作を制御する。

次に、本実施の形態のプリンタ１における、ノズル３１からインクジェットヘッド３内のインクを吸引して貯留タンク１０に移送する動作、及び、貯留タンク１０に貯留されたインクを第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送する動作について、図５のフローチャート、図２及び図６〜図８を用いて説明する。図５はプリンタ１の上記動作を示すフローチャートである。図６は、ノズル３１からインクジェットヘッド３内のインクを吸引して貯留タンク１０に移送している際の図２相当の図である。図７は、貯留タンク１０に貯留されたインクを第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送している際の図２相当の図である。図８は上記動作中の、第２カートリッジ装着部１３及び第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５の様子を示す図である。

プリンタ１においては、電源ＯＦＦの状態のときには、図２に示すように、第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通が遮断されているとともに、第２バルブ１２により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３との連通が遮断されている。これにより、貯留タンク１０からインクが漏れ出してしまうのが防止されている。そして、図５のフローチャートに示す動作は、プリンタ１が電源ＯＮの状態になったときに開始される。

図５に示すように、プリンタ１が電源ＯＮの状態になると、バルブ制御部１２１に制御されて、図６に示すように、第１バルブ１１が貯留タンク１０と外気との連通の遮断を解除する（ステップＳ１０１、以下、単にＳ１０１などとする）。このとき、第２バルブ１２は、貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３との連通を遮断した状態に保持されている。

次に、ノズル３１からのインクの吐出不良が生じた場合など、インクジェットヘッド３からインクを吸引する必要が生じたときに、キャリッジ制御部１１２に制御されてキャリッジ２がインクジェットヘッド３と吸引キャップ７とが対向する位置まで移動し、その後キャップ制御部１０９に制御されて吸引キャップ７が上昇してノズル３１を覆い、この状態で、ポンプ制御部１１８がポンプ９を駆動させる。これにより、ノズル３１からインクジェットヘッド３内の増粘したインク、異物などが吸引され貯留タンク１０に移送される（第１移送モードに切り替わる）（Ｓ１０２）。そして、貯留タンク１０に移送されたインクは貯留タンク１０に貯留される。

貯留タンク１０に基準貯留量以上のインクが貯留されるまでの間（Ｓ１０３：ＮＯ）、上記Ｓ１０２の動作が繰り返し行われ、貯留量検出部１１７により貯留タンク１０に基準貯留量以上のインクが貯留されたことが検出されたときに（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、第２装着検出部１１５において第２カートリッジ装着部１３にインクカートリッジ２５が装着されているか否かが検出され（Ｓ１０４）、インクカートリッジ２５が装着されていない場合には（Ｓ１０４：ＮＯ）、警告を出すなどするとともに動作を終了する。

一方、第２カートリッジ装着部１３にインクカートリッジ２５が装着されている場合には（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、第２エンプティ検出部１１６においてそのインクカートリッジ２５がエンプティ状態であるか否かが検出される（Ｓ１０５）。装着されたインクカートリッジ２５がエンプティ状態でない場合には（Ｓ１０５：ＮＯ）、警告を出すなどするとともに動作を終了する。

一方、図８（ａ）に示すように、第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５がエンプティ状態である場合には（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、バルブ制御部１２１に制御されて、図７に示すように、第１バルブ１１が貯留タンク１０と外気との連通を遮断するとともに、第２バルブ１２が貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３との連通の遮断を解除し（Ｓ１０６）、続いて、ポンプ制御部１１８がポンプ９を駆動させる（Ｓ１０７）。これにより、貯留タンク１０内のインクが第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送され（第２移送モードに切り替わり）このインクカートリッジ２５内のインクの量が増加する。

その後、第２エンプティ検出部１１６により第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５内インク量が増加してエンプティ状態でなくなるまで（Ｓ１０８：ＹＥＳ）貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５へのインクの移送が継続される。そして、図８（ｂ）に示すように、第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５内インク量が所定残量まで増加して、第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５がエンプティ状態でなくなったことが第２エンプティ検出部１１６により検出されたときに（Ｓ１０８：ＮＯ）、ポンプカウンタ１１９によるポンプ９の駆動回数のカウントが開始される（Ｓ１０９）。

ポンプカウンタ１１９によってカウントされたポンプ９の駆動回数が所定回数になるまで（Ｓ１１０：ＹＥＳ）、さらに貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５へのインクの移送が継続される。そして、ポンプカウンタ１１９によってカウントされたポンプ９の駆動回数が上記所定回数になったときに（Ｓ１１０：ＮＯ）、ポンプ制御部１１８は、図８（ｃ）に示すように、第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５のインクの量が限界量に達したと判断して、ポンプカウンタ１１９によるポンプ９の駆動回数のカウントを停止する（Ｓ１１１）とともに、ポンプ９を停止させて（Ｓ１１２）、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５へのインクの移送を停止させる。

ここで、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送される場合、１回のポンプ９の駆動により移送されるインクの量が予め決まっている。したがって、ポンプ９を所定回数駆動すれば、第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５には、エンプティ状態でなくなった後、上記所定回数に対応する所定の量（所定移送量）だけインクが移送される。したがって、上記所定回数を適切に設定することによりこの所定移送量を適切に設定しておけば、貯留タンク１０からインクカートリッジ２５に移送されたインクがインクカートリッジ２５からあふれ出てしまうことがない。そして、その後、上記Ｓ１０１に戻る。

このとき、上記Ｓ１０６〜Ｓ１１０の動作により、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５にインクが移送されているため、貯留タンク１０内のインクは基準貯留量よりも少なくなっている。したがって、プリンタ１においては、さらに上記Ｓ１０１〜Ｓ１０３の動作を行うことにより、ノズル３１からインクジェットヘッド３内のインクを吸引して貯留タンク１０に移送することが可能となる。

さらに、第２カートリッジ装着部１３に装着されているインクカートリッジ２５を、別の使用済みのインクカートリッジ２５に交換すれば、上記Ｓ１０３において、貯留タンク１０内のインクの貯留量が基準貯留量以上となったときに（Ｓ１０３：ＹＥＳ）、上記Ｓ１０４において第２カートリッジ装着部１３にインクカートリッジ２５が装着されていると判断され（Ｓ１０４：ＹＥＳ）、Ｓ１０５においてそのインクカートリッジ２５がエンプティ状態であると判断され（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、上記Ｓ１０６〜Ｓ１１２の動作が行われる。

以上のことから、第２カートリッジ装着部１３に装着されるインクカートリッジ２５を交換し、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５にインクを移送すれば、インクジェットヘッド３からのインクの吸引して貯留タンク１０に移送する動作を継続することができ、プリンタ１の寿命が長くなる。

また、プリンタ１においては、プリンタ１が電源ＯＦＦとなると、電源ＯＮ／ＯＦＦ検出部１２０がこれを検出する。このとき、バルブ制御部１２１に制御されて、第１バルブ１１が貯留タンク１０と外気との連通を遮断するとともに、第２バルブが貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３との連通を遮断する。これにより、プリンタ１の電源ＯＦＦ時に、貯留タンク１０からインクが漏れ出してしまうのを防止することができる。なお、当然のことであるが、図５に示す動作の最中にプリンタ１が電源ＯＦＦとなった場合には、図５に示す動作は停止されて、上記第１バルブ１１、第２バルブ１２による遮断動作が行われる。

以上に説明した実施の形態によると、第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通を遮断せず、且つ、第２バルブ１２により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３（第２カートリッジ装着部１３に装着された使用済みのインクカートリッジ２５）との連通を遮断した状態でポンプ９を駆動させることにより、吸引キャップ７を介して、ノズル３１からインクジェットヘッド３内のインクを吸引し貯留タンク１０に移送することができる（第１移送モード）。

さらに、第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通を遮断し、且つ、第２バルブ１２により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３（第２カートリッジ装着部１３に装着された使用済みのインクカートリッジ２５）との連通を遮断していない状態でポンプ９を駆動させることにより、貯留タンク１０に貯留されたインクを第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送することができる（第２移送モード）。これにより、貯留タンク１０内のインクの量が減少し、貯留タンク１０にはさらにインクを貯留することが可能となる。

したがって、第２カートリッジ装着部１３に装着される使用済みのインクカートリッジ２５を交換し、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されるインクカートリッジ２５にインクを移送すれば、インクジェットヘッド３からインクを吸引して貯留タンク１０に移送することを継続することができ、プリンタ１の寿命が長くなる。

さらに、第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通及びその遮断を切り替えるとともに、第２バルブ１２により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３（第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５）との連通及びその遮断を切り替えることにより、ポンプ９をノズル３１からインクジェットヘッド３内のインクを吸引して貯留タンク１０に移送するための動力源だけでなく、貯留タンク１０に貯留されたインクを第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送するための動力源としても使用することができる。したがって、これらの動力源を別々に設ける必要がなく、プリンタ１の構成が簡単になる。

また、第２カートリッジ装着部１３には、エンプティ状態となった使用済みのインクカートリッジ２５が装着されるので、使用済みとなったインクカートリッジ２５を有効利用することができる。

また、吸引キャップ７、切り替えユニット８、ポンプ９、貯留タンク１０及び第２カートリッジ装着部１３とが、走査方向に関して、用紙搬送経路４１の同じ側（図１の右側）に配置されているので、これらを近接して配置することができ、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５へのインクの移送を含む、インク排出流路におけるインクの移送を容易に行うことが可能となる。

また、プリンタ１の電源ＯＦＦ時に、第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通が遮断されるととともに、第２バルブ１２により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３（第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５）との連通が遮断されるので、プリンタ１の電源ＯＦＦ時に貯留タンク１０内のインクが漏れ出してしまうのを防止することができる。

次に、本実施の形態に種々の変更を加えた変形例について説明する。ただし、本実施の形態と同様の構成を有するものについては同じ符号を付し、適宜その説明を省略する。

一変形例では、図９に示すように、第１カートリッジ装着部２０５が用紙搬送経路４１の左側に配置されることにより、第１カートリッジ装着部２０５（第１カートリッジ装着部２０５に装着されたインクカートリッジ２５（第３タンク））と、第２カートリッジ装着部１３（第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５（第２タンク））とが、走査方向に関して、用紙搬送経路４１を挟んで互いに反対側に配置されている（変形例１）。

上記実施の形態では、用紙搬送経路４１の右側に第１カートリッジ装着部５と第２カートリッジ装着部１３の両方が配置されており、さらに、吸引キャップ７、切り替えユニット８、ポンプ９、貯留タンク１０も、用紙搬送経路４１の右側に配置されているため、プリンタ１においては、用紙搬送経路４１の右側にこれらを配置するためのスペースを設ける必要があり、その結果、プリンタ１が大型化してしまう虞がある。

一方、上記実施の形態では、キャリッジ２が走査方向に用紙搬送経路４１をまたいで移動することができるよう、ガイド２１が、走査方向に関して両側に用紙搬送経路４１よりも外側まで延びているので、プリンタ１においては、用紙搬送経路４１の左右両側の部分にスペースができている。

そこで、変形例１においては、第１カートリッジ装着部２０５を用紙搬送経路４１の左側のスペースに配置することにより、例えば、図９に示すように、第１カートリッジ装着部５が配置されていた場所に第２カートリッジ装着部１３を配置し、さらに、第２カートリッジ装着部１３の位置を変更することによって空いたスペースに、切り替えユニット８、ポンプ９、貯留タンク１０などを配置することにより、プリンタ１を小型化することができる。

なお、第１カートリッジ装着部を用紙搬送経路４１の左側に配置する代わりに、第２カートリッジ装着部を用紙搬送経路４１の左側に配置しても、同様の効果を得ることができる。ただし、この場合には、貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部を接続するための流路を、用紙搬送経路４１をまたぐように配置する必要があるため、本実施の形態の場合と比較して、両者の接続するための流路の引き回し方などを考慮する必要がある。また、この場合には、貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部との間の流路の長さが長くなってしまうので、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部に装着されたインクカートリッジ２５にインクを移送するために、ポンプ９の駆動圧力を大きくする必要がある。

また、本実施の形態では、インク排出流路の下流端に第２カートリッジ装着部１３を接続し、第２カートリッジ装着部１３に使用済みのインクカートリッジ２５を装着していたが、これには限られない。例えば、第２カートリッジ装着部１３が、使用済みのインクカートリッジ２５の代わりに専用のカートリッジを装着することができるように構成されていてもよい。あるいは、第２カートリッジ装着部１３が設けられておらず、インク排出流路の下流端に、プリンタ１に対して着脱可能なタンク（第２タンク）が直接、着脱可能に接続されていてもよい。

また、本実施の形態では、プリンタ１が電源ＯＦＦとなったときに、第１バルブ１１により貯留タンク１０と外気との連通を遮断するとともに、第２バルブ１２により貯留タンク１０と第２カートリッジ装着部１３との連通を遮断したが、プリンタ１が電源ＯＦＦとなったときに、第１バルブ１１及び第２バルブ１２を動作させず、電源ＯＦＦとなる前の状態に保持していてもよい。

また、本実施の形態では、貯留タンク１０内のインクの貯留量が基準貯留量以上となったときに貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５へのインクの移送していたが、これには限られず、例えば、貯留タンク１０のインクの貯留量に関係なく、定期的に貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５へのインクの移送を行うなどしてもよい。

また、本実施の形態では、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５にインクが移送され始めた後、そのインクカートリッジ２５がエンプティ状態でなくなったときに、さらに所定回数だけポンプ９を駆動させて貯留タンク１０からインクカートリッジ２５へのインクの移送を行うことによって、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送されるインクの量を調整していたが、これには限られない。例えば、貯留タンク１０内のインクの量が基準貯留量以上であるか否かのみを検出可能な液面センサ１４の代わりに、貯留タンク１０内のインクの量自体を検出することが可能なセンサなどを設け、このセンサによって検出された貯留タンク１０内のインクの量に基づいて、貯留タンク１０から第２カートリッジ装着部１３に装着されたインクカートリッジ２５に移送されるインクの量を調整するなどしてもよい。

また、以上の説明では、ノズルから記録用紙にインクを吐出するインクジェットヘッドを有するプリンタに本発明を適用したが、インク以外の液体を吐出する液体吐出装置に本発明を適用することも可能である。

本発明における実施の形態に係るプリンタの概略構成図である。 図１のインク排出流路の構成を示す図である。 図１の第１、第２カートリッジ装着部及びインクカートリッジの側面図である。 図１の制御装置のブロック図である。 インクをインクジェットヘッドから吸引して貯留タンクに移送し、さらに第２カートリッジ装着部に装着されたインクカートリッジに移送する動作の過程を示すフローチャートである。 インクジェットヘッドからインクが吸引され貯留タンクに移送されるときの状態を示す図２相当の図である。 貯留タンクから第２カートリッジ装着部に装着されたインクカートリッジにインクが移送されるときの状態を示す図２相当の図である。 図５の動作の過程における第２カートリッジ装着部に装着されたインクカートリッジの様子を示す図である。 変形例１の図１相当の図である。

符号の説明

３ インクジェットヘッド
４ 用紙搬送ローラ
５ 第１カートリッジ装着部
７ 吸引キャップ
９ ポンプ
１０ 貯留タンク
１１ 第１バルブ
１２ 第２バルブ
１３ 第２カートリッジ装着部
２５ インクカートリッジ
３１ ノズル
４１ 用紙搬送経路
１００ 制御装置
２０５ 第１カートリッジ装着部

Claims (5)

1. ノズルから液体を吐出する液体吐出ヘッドと、
   前記液体吐出ヘッド内の液体を排出するための排出流路と、
   前記排出流路の上流端に接続されており、前記ノズルを覆うキャップと、
   前記排出流路の途中に設けられており、前記キャップを介して前記ノズルから前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引するとともに、前記排出流路内の液体をその上流側から下流側に移送するポンプと、
   前記排出流路の途中における前記ポンプよりも下流側の部分に設けられており、外気に連通しているとともに前記排出流路内の液体を一時的に貯留する第１タンクと、
   装置に着脱可能であって、装着されたときに前記排出流路の下流端に接続される第２タンクと、
   前記第１タンクと外気との連通及びその遮断を切り替える第１バルブと、
   前記第１タンクと前記第２タンクとの連通及びその遮断を切り替える第２バルブと、
   前記ポンプ、前記第１バルブ及び前記第２バルブを制御する制御手段とを備えており、
   前記制御手段は、
   前記第１バルブにより前記第１タンクと外気との連通が遮断されておらず、且つ、前記第２バルブにより前記第１タンクと前記第２タンクとの連通が遮断された状態で前記ポンプを駆動させることによって、前記キャップを介して前記ノズルから前記液体吐出ヘッド内の液体を吸引して前記第１タンクに移送させる第１移送モードと、
   前記第１バルブにより前記第１タンクと外気との連通が遮断されており、且つ、前記第２バルブにより前記第１タンクと前記第２タンクとの連通が遮断されていない状態で前記ポンプを駆動させることによって、前記第１タンクに貯留された液体を前記第２タンクに移送させる第２移送モードと、
   を切り替えるように、前記ポンプ、前記第１バルブ及び前記第２バルブを制御することを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記液体吐出ヘッドに供給される液体が充填されているとともに、装置に着脱可能な第３タンクをさらに備えており、
   前記第２タンクが、使用済みの前記第３タンクであることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記液体吐出ヘッドから吐出された液体を着弾させるための液体着弾媒体を所定の搬送経路に沿って所定の一方向に搬送する液体着弾媒体搬送手段をさらに備えており、
   前記液体吐出ヘッドは、前記一方向と直交する方向に関して、前記搬送経路をまたいで移動することができるように構成されており、
   前記第２タンクと前記第３タンクとは、前記一方向と直交する方向に関して、前記搬送経路を挟んで互いに反対側に配置されていることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記制御手段は、電源ＯＦＦ時に、前記第１タンクと外気との連通が遮断され、且つ、前記第１タンクと前記第２タンクとの連通が遮断されるように、前記第１バルブ及び前記第２バルブの動作を制御することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の液体吐出装置。
5. 前記液体吐出ヘッドから吐出された液体を着弾させるための液体着弾媒体を、所定の搬送経路に沿って所定の一方向に搬送する液体着弾媒体搬送手段をさらに備えており、
   前記液体吐出ヘッドは、前記一方向と直交する方向に関して、前記搬送経路をまたいで移動することができるように構成されており、
   前記第１タンクと前記第２タンクとが、前記所定の一方向と直交する方向に関して、前記搬送経路の同じ側に配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の液体吐出装置。
   

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