JP5597077B2 - インクジェットプリンタ - Google Patents

Description

本発明はインクジェットプリンタに係り、特に、インクの沈殿に起因する印刷品質の低下を抑制することのできるインクジェットプリンタに関する。

インクジェットプリンタに使用されるインクとして、例えば顔料インク等のように、色材が沈殿しやすい性質を有するものが知られている。このような沈殿が生じやすいインクを用いるインクジェットプリンタでは、印刷を終了してから長時間が経過すると、インクがインク供給路内で沈殿してしまい、その後の印刷の際に印刷品質が低下するという課題がある。

従来から、インクの沈殿に起因する印刷品質の低下を抑制する技術が提案されている。その一つとして、印刷を終了してから所定時間が経過すると、インク供給路内のインクをインクジェットヘッドから強制的に排出し、インクタンクからインク供給路内に新しいインクを導入する方法が知られている。すなわち、インク供給路内のインクを新しいインクに置き換える方法が知られている。

しかし、上記方法では、インク供給路内に残っているすべてのインクを排出する必要があり、それらすべてが廃液となる。そのため、インクの無駄が多く、インクジェットプリンタのコストパフォーマンスの低下を招く要因となる。

そこで、インクタンクとインクジェットヘッドとをつなぐインク流路を循環式の流路とし、その循環式インク流路内でインクを適宜循環させることによって、インクの沈殿を抑制する技術が提案されている。特許文献１には、図１０に示すように、インクジェットヘッド１０２に接続されたサブタンク１０３とインクタンク１０１とを接続するインク供給チューブ１０４と、一端および他端がそれぞれ三方弁１０６，１０７を介してインク供給チューブ１０４に接続されたインク還流チューブ１０５と、を有する循環式のインク流路１１０が記載されている。特許文献１に記載されたインクジェットプリンタでは、インク供給チューブ１０４およびインク還流チューブ１０５においてインクを循環させることにより、インクの沈殿を抑制することとしている。

特開２００９−２７９９３２号公報

しかし、循環式のインク流路１１０を備えた上記インクジェットプリンタでは、インク供給チューブ１０４の他にインク還流チューブ１０５が必要となり、また、それらを接続するための三方弁１０６，１０７が必要となる。そのため、部品点数が増えてしまい、また、インク流路１１０の構成が複雑となる。

また、上記インクジェットプリンタでは、インク流路１１０のうちインクが循環する部分ではインクの沈殿が抑制されるが、インクが循環しない部分、例えば三方弁１０７とインクジェットヘッド１０２との間の部分では、インクの強制排出等の手段を講じなければインクの沈殿を抑制することができない。

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、沈殿防止のためのインク循環が不要であり、また、インクジェットヘッドに接続されたダンパー内のインクの沈殿を抑制することのできるインクジェットプリンタを提供することにある。

本発明に係るインクジェットプリンタは、内部にインクが貯留され、プリンタ本体に着脱自在に装着されたインクカートリッジと、インクを吐出するインクジェットヘッドと、前記インクジェットヘッドに接続され、内部にインクが貯留されるインク室が形成されたダンパーと、一端が前記インクカートリッジに接続され、他端が前記ダンパーに接続された非循環式のインク流路と、前記インク流路に設けられ、前記インク流路内のインクを一方側および他方側の双方に搬送可能なポンプと、インクの搬送方向の切替を複数回繰り返すように前記ポンプを制御し、前記ダンパーおよび前記インク流路の内部のインクを攪拌する攪拌制御装置と、前記インクカートリッジを揺動させる揺動機構と、を備えたものである。前記攪拌制御装置は、前記インクカートリッジの揺動中または揺動後に前記インクの攪拌を行うものである。

本発明によれば、沈殿防止のためのインク循環が不要であり、また、インクジェットヘッドに接続されたダンパー内のインクの沈殿を抑制することのできるインクジェットプリンタを提供することができる。

インクジェットプリンタの正面図である。 インク供給路の構成図である。 ダンパーの内部構成を示す正面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。 インクカートリッジの斜視図である。 揺動機構の斜視図である。 ポンプ停止時のインク供給路の構成図である。 ポンプが正回転している時のインク供給路の構成図である。 ポンプが逆回転している時のインク供給路の構成図である。 モータの駆動周波数を示す波形図である。 インクカートリッジのインク量と共振周波数との関係を示すグラフである。 従来のインクジェットプリンタのインク流路の構成図である。

＜インクジェットプリンタの構成＞
図１に示すように、本実施形態に係るインクジェットプリンタ１０は、記録媒体たる記録紙５に印刷を行うものである。なお、本明細書における記録媒体には、普通紙などの紙類は勿論のこと、ＰＶＣおよびポリエステルなどの樹脂材料、アルミニウム、鉄、木材などの各種の材料からなる記録媒体が含まれる。

インクジェットプリンタ１０は、プリンタ本体２と、プリンタ本体２に固定されたガイドレール３とを備えている。プリンタ本体２には、記録紙５を支持するプラテン４が設けられている。ガイドレール３は左右方向に延びている。ガイドレール３には、キャリッジ１が係合している。図示は省略するが、ガイドレール３の右端側および左端側には、それぞれローラが設けられている。いずれか一方のローラには図示しないキャリッジモータが連結されており、当該ローラはキャリッジモータによって回転駆動される。両ローラには、無端状のベルト６が巻き掛けられている。キャリッジ１はベルト６に固定されている。ローラが回転してベルト６が走行すると、キャリッジ１は左右方向に移動する。このように、キャリッジ１はガイドレール３に沿って左右方向に移動可能である。

図示は省略するが、プラテン４にはグリッドローラが設けられ、プラテン４の上方にはピンチローラが設けられている。グリッドローラは図示しないフィードモータに連結されており、グリッドローラはフィードモータによって回転駆動される。記録紙５がピンチローラとグリッドローラとの間に挟まれた状態でグリッドローラが回転すると、記録紙５は前後方向に搬送される。

プリンタ本体２には、複数のインクカートリッジが着脱自在に装着されている。具体的には、シアンインクが貯留されたインクカートリッジ１１Ｃ、マゼンタインクが貯留されたインクカートリッジ１１Ｍ、イエロインクが貯留されたインクカートリッジ１１Ｙ、ブラックインクが貯留されたインクカートリッジ１１Ｋ、およびホワイトインクが貯留されたインクカートリッジ１１Ｗが、プリンタ本体２に着脱自在に装着されている。

インクジェットプリンタ１０は、各色のインクごとに、ダンパー２０およびインクジェットヘッド１５を備えている。それらダンパー２０およびインクジェットヘッド１５は、キャリッジ１に搭載されている。インクジェットヘッド１５の下面には、インクを吐出する複数のノズル（図示せず）が形成されている。また、インクジェットヘッド１５の内部には、圧電素子等からなるアクチュエータ（図示せず）が設けられている。このアクチュエータが駆動することにより、上記ノズルからインクが吐出される。なお、ダンパー２０の構成については後述する。

インクカートリッジ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ，１１Ｗとそれぞれのダンパー２０とは、チューブ１６を介して接続されている。チューブ１６は可撓性を有しており、変形容易である。チューブ１６は、インクカートリッジ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ，１１Ｗからダンパー２０にインクを導くインク流路を形成している。ただし、インク流路の具体的構成は特に限定されず、インク流路はチューブ１６以外のもので構成されていてもよい。インクカートリッジ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ，１１Ｗ内のインクは、それぞれチューブ１６を通じてダンパー２０に供給される。ダンパー２０内のインクはインクジェットヘッド１５に供給され、インクジェットヘッド１５のノズルから記録紙５に向かって吐出される。

ダンパー２０およびインクジェットヘッド１５はキャリッジ１に搭載されているため、左右方向に往復移動する。ダンパー２０が左右方向に移動してもチューブ１６が破損しないように、チューブ１６の大部分（少なくとも全長の半分以上）は、左右方向に延びた状態に配置されている。詳しくは、チューブ１６は、インクカートリッジ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ，１１Ｗ側からダンパー２０側に向かって順に、左方に向かって水平方向に延びた後、上方かつ右方に湾曲し、右方に向かって水平方向に延びた後、下方に折り返されてダンパー２０に接続されている。本実施形態のインクジェットプリンタ１０では、５種類のインクを利用することから、合計５本のチューブ１６が配設されている。それらチューブ１６は、ケーブルベア（登録商標）７によって支持されている。

本実施形態では、ホワイトインクは、他のインクよりも色材が沈殿しやすいインクである。ホワイトインク用のチューブ１６には、ポンプ５０が設けられている。ポンプ５０はチューブ１６内のインクを搬送する搬送装置の一例である。ポンプ５０は、インクを両方向に搬送可能なように構成されている。

図２に示すように、本実施形態では、ポンプ５０はいわゆるチューブポンプからなっている。ただし、ポンプ５０の種類は何ら限定される訳ではない。ポンプ５０は、フレーム５４と、フレーム５４内に略Ｕ字状に配置されたチューブ１６ｃと、フレーム５４内に回転自在に配置されたホイール５１とを備えている。ホイール５１の中央には駆動軸５３が設けられ、この駆動軸５３はモータ５５に連結されている。ホイール５１には、円柱状のローラ５２が設けられている。モータ５５が駆動軸５３を回転させると、ホイール５１が回転する。このホイール５１の回転に従って、ローラ５２が駆動軸５３の周りを旋回する。この際、ローラ５２は、チューブ１６ｃを部分的に押しつぶしながら、その位置を変化させる。これにより、チューブ１６ｃ内のインクは、ローラ５２が移動する方向に送り出される。

ポンプ５０は、インクを両方向に搬送可能なように、正逆回転可能に構成されている。モータ５５は両方向に回転自在なモータからなっている。モータ５５には制御装置１８が接続されており、モータ５５は制御装置１８によって制御される。ここでは、ホイール５１が反時計回りに回転する方向を正方向Ａとし、ホイール５１が時計回り方向に回転する方向を逆方向Ｂと称することとする。ポンプ５０が正方向Ａに回転すると、インクはインクカートリッジ１１Ｗ側からダンパー２０側へ搬送され（矢印Ａ１参照）、ポンプ５０が逆方向Ｂに回転すると、インクはダンパー２０側からインクカートリッジ１１Ｗ側へ搬送される（矢印Ｂ１参照）。

ダンパー２０は、インクジェットヘッド１５にインクを補給すると共に、インクジェットヘッド１５内のインクの圧力変動を緩和することによって、インクの吐出動作を安定化させる役割を果たす。図３はダンパー２０の側面図、図４は図３のＩＶ−ＩＶ線断面図である。図３および図４に示すように、ダンパー２０は、左側に凹んだ凹状のダンパー本体２１と、ダンパー本体２１の凹部を覆うように取り付けられたダンパー膜２２とを備えている。ダンパー本体２１は樹脂からなっており、ダンパー本体２１とダンパー膜２２とによってインク貯留室２３が形成されている。図３に示すように、ダンパー本体２１の上側にはインク導入口２４が形成され、ダンパー本体２１の下側にはインク導出口２５が形成されている。インク導入口２４およびインク導出口２５は、インク貯留室２３につながっている。インク導入口２４にはチューブ１６ｂ（図２参照）が接続される。インク導出口２５にはインクジェットヘッド１５が接続される。

ダンパー膜２２は、可撓性を有する樹脂製のフィルムによって構成されている。ダンパー膜２２は、インク貯留室２３の内側（図４の左側）および外側（図４の右側）にそれぞれ撓むことができる程度の張力で、ダンパー本体２１の縁部に貼り付けられている。インク貯留室２３には、インクが液封されている。ダンパー膜２２の外側には、右側に凹んだ凹状のカバー体２８が設けられている。

ダンパー本体２１にはコイルバネ２６の一端が取り付けられ、コイルバネ２６の他端には押圧体２７が支持されている。コイルバネ２６は、押圧体２７をダンパー膜２２側に押圧する弾性体の一例である。押圧体２７の構成は特に限定される訳ではないが、本実施形態では押圧体２７はステンレス製の板状体からなっている。図３に示すように、押圧体２７は、幅がほぼ一定の略長円状の外周部２７ａと、外周部２７ａの内側に架け渡された幅がほぼ一定の交差部２７ｂとを有している。押圧体２７は、ダンパー膜２２の略全面をほぼ均等に押圧できるように形成されていることが好ましい。コイルバネ２６は、圧縮された状態に維持されている。そのため、ダンパー膜２２は、常にインク貯留室２３の外側（図４の右側）に向けて押圧された状態となっている。コイルバネ２６が伸縮してダンパー膜２２が撓むことにより、インク貯留室２３の容積が変更可能となっている。

インクカートリッジ１１Ｃ，１１Ｍ，１１Ｙ，１１Ｋ，１１Ｗの構成は同様であるので、以下ではインクカートリッジ１１Ｗの構成のみを説明することとする。図５に示すように、インクカートリッジ１１Ｗは、樹脂製のケース１１ａと、ケース１１ａの内部に収容されたインク袋１１ｂとを有している。ケース１１ａは、略直方体形状に形成されている。インク袋１１ｂは、樹脂やアルミニウム等からなるフィルム等がラミネート加工されることによって袋状に形成されたものであり、いわゆるパウチからなっている。インク袋１１ｂにはインク取出口１１ｃが取り付けられており、インク取出口１１ｃはケース１１ａの前面部を貫通し、外側に突出している。インク取出口１１ｃには、チューブ１６ａ（図２参照）の一端が接続される。インクカートリッジ１１Ｗは薄板状に形成され、プリンタ本体２に横向きに配置されている（図１参照）。

図６に示すように、インクジェットプリンタ１０は、インクカートリッジ１１Ｗを揺動させる揺動機構６０を備えている。揺動機構６０は、インクカートリッジ１１Ｗを揺動させることにより、インクカートリッジ１１Ｗ内のインクを攪拌するものである。揺動機構６０は、前後方向に揺動する揺動板６３を備えている。揺動板６３には載置台８０が取り付けられ、載置台８０の上にインクカートリッジ１１Ｗが支持される。そのため、揺動板６３が前後に往復移動することにより、インクカートリッジ１１Ｗ内のインクが攪拌される。

揺動機構６０は、プリンタ本体２に固定された基台６１と、基台６１に取り付けられた左右一対のレール６２とを備えている。レール６２は前後方向に延びている。各レール６２には、前後一対のスライダ６４が設けられている。スライダ６４は、レール６２に対し前後方向にスライド自在に係合している。スライダ６４には揺動板６３が固定されている。そのため、揺動板６３は、スライダ６４を介して、レール６２に前後移動自在に支持されている。基台６１の下側には、モータ６５が取り付けられている。モータ６５の回転軸６６は基台６１を貫通し、上方に延びている。回転軸６６の上部には、回転台６７が固定されている。回転台６７の上側には上方に延びる軸６８が固定され、軸６８にはローラ６９が回転自在に取り付けられている。軸６８は、モータ６５の回転軸６６から偏心した位置に配置されている。そのため、モータ６５の回転軸６６が回転すると、ローラ６９は回転軸６６を中心として旋回する。モータ６５には制御装置１８が接続されており、モータ６５は制御装置１８によって制御される。

揺動板６３には、左右方向に延びるガイド孔７０が形成されている。ガイド孔７０の左右方向長さは、ローラ６９の左右方向の移動距離以上となっている。ガイド孔７０の前側および後側には、立設した縦壁７１が設けられている。ローラ６９はガイド孔７０内に配置され、縦壁７１に接触している。ローラ６９が旋回しながら前方に移動すると、ローラ６９が前側の縦壁７１を前方に押すことによって、揺動板６３は前方に移動する。逆に、ローラ６９が旋回しながら後方に移動すると、ローラ６９が後側の縦壁７１を後方に押すことによって、揺動板６３は後方に移動する。これにより、ローラ６９が回転軸６６の周りを１周するごとに、揺動板６３は前後方向に１往復移動することになる。

＜インク攪拌制御＞
本実施形態では、インクの沈殿によって印刷品質が低下しないように、印刷が終了してから所定時間が経過すると、制御装置１８によって以下のインク攪拌制御が行われる。上記所定時間はインクの種類等に応じて適宜に設定することができるが、本実施形態では上記所定時間は４時間に設定されている。すなわち、印刷終了から４時間が経過すると、インク攪拌制御が自動的に実行される。次に、インク攪拌制御について説明する。

インク攪拌制御では、まず、揺動機構６０を作動させ、インクカートリッジ１１Ｗを揺動させる。これにより、インクカートリッジ１１Ｗ内のインクが攪拌され、たとえインクが沈殿していたとしても、その沈殿は解消される。インクカートリッジ１１Ｗの揺動にあたっては、インクカートリッジ１１Ｗに対して一定周波数の振動を与えるようにしてもよいが、本実施形態では、周波数が連続的に変化するような振動を与えることとしている。なお、インクカートリッジ１１Ｗに与える振動の詳細については後述する。

インクカートリッジ１１Ｗの揺動が終了すると、次に、ポンプ５０を正逆回転させることにより、チューブ１６およびダンパー２０内のインクを攪拌する。なお、本実施形態では、インクカートリッジ１１Ｗの揺動が終了してからポンプ５０を駆動することとしているが、インクカートリッジ１１Ｗの揺動中にポンプ５０を駆動することも可能である。ここでは、所定時間毎にポンプ５０の回転方向を切り替えることにより、インクジェットヘッド１５のインクのメニスカスが破壊されない程度の容量範囲で、ダンパー２０にインクを出し入れする。図７Ａ〜図７Ｃはインク供給路を模式的に表す図であり、図７Ａはポンプ５０を停止している状態、図７Ｂはポンプ５０を正回転させた状態、図７Ｃはポンプ５０を逆回転させた状態をそれぞれ表している。

ダンパー２０のインク貯留室２３は所定の容積を有しているので、ダンパー２０に多少のインクを出し入れしても、インクジェットヘッド１５のメニスカスが破壊されることはない。なお、メニスカスが破壊されない程度の容量は、予め実験等によって特定することができる。本実施形態では、ダンパー２０の容量は１０［ｃｃ］であり、メニスカスが破壊されない程度の容量として３［ｃｃ］が設定されている。ただし、上記容量は一例に過ぎず、適宜に変更可能である。

ここでは、ポンプ５０の送液能力は約３０［ｃｃ／分］（言い換えると、０．５［ｃｃ／秒］）である。そのため、ポンプ５０を約６秒間回転させると、３［ｃｃ］のインクが流れることになる。そこで、本実施形態では、ポンプ５０を６秒間正回転させた（図７Ｂ参照）後、６秒間逆回転させる（図７Ｃ参照）動作を１サイクルとして、このサイクルを１０サイクル繰り返す。なお、サイクル数は１０に限定されず、適宜に設定することができる。

このようにポンプ５０を正逆回転させることにより、ダンパー２０内のインクを攪拌することができ、ダンパー２０内におけるインクの沈殿を抑制することができる。また、上記動作により、チューブ１６内のインクが攪拌される。なお、インクの沈殿は、インクの溶液と色材とが上下に分離することによって生じる。しかし、チューブ１６の水平部分では、ポンプ５０の正逆回転により、インクは水平方向に往復移動する。そのため、上下に分離した溶液と色材とは、効果的に混ざり合いやすい。したがって、特にチューブ１６の水平部分において、インクを良好に攪拌することができる。

以上により、ダンパー２０およびチューブ１６の内部におけるインクの沈殿を抑制することができ、インクジェットプリンタ１０の印刷品質を向上させることができる。なお、インクジェットヘッド１５の構成やインクの種類によっては、上述のインク攪拌制御にも拘わらず、インクジェットヘッド１５内においてインクが沈殿したり、ノズル内でインクが乾燥することによってインク吐出性能が悪化し、印刷品質が低下するおそれがある。そこで、ポンプ５０の運転の後、少量（例えば、３〜６［ｃｃ］）のインクをインクジェットヘッド１５から強制的に排出するようにしてもよい。すなわち、いわゆるフラッシングを実行するようにしてもよい。

ところで、新品のインクカートリッジ１１Ｗを新たに装着する場合、そのインクカートリッジ１１Ｗ内において、インクの沈殿が生じている可能性がある。そこで、インクカートリッジ１１Ｗを装着した際に、揺動機構６０を作動させ、インクカートリッジ１１Ｗを揺動させることが好ましい。ユーザが手動操作で揺動機構６０を作動させてもよいが、インクカートリッジ１１Ｗの装着を検知するセンサを設けておき、インクカートリッジ１１Ｗの装着が検知されると、制御装置１８が揺動機構６０を自動的に作動させるようにしてもよい。なお、新品のインクカートリッジ１１Ｗでは、インクの沈殿の程度が大きいことが予想されるため、揺動機構６０の作動時間を前述の作動時間よりも長くするようにしてもよい。

前述したように、本実施形態では、インクカートリッジ１１Ｗの揺動に際して、インクカートリッジ１１Ｗに対し周波数が変化するような振動を与えることとしている。その理由は以下の通りである。すなわち、揺動の効果を高めるためには、インクカートリッジ１１Ｗが共振する周波数（共振周波数）または共振周波数に近い周波数の振動を与えることが好ましい。ところが、インクカートリッジ１１Ｗ内のインクが消費されるに伴って、インクカートリッジ１１Ｗの重量等が変化し、インクカートリッジ１１Ｗの共振周波数は変化していく。そこで、本実施形態では、インク残量に拘わらず常にインクカートリッジ１１Ｗの共振周波数を含むように駆動周波数の範囲を定め、その範囲内でモータ６５の駆動周波数を連続的に変化させることとした。なお、ここでいう「連続的」には、アナログ的に連続している場合だけでなく、デジタル的（離散的）に連続している場合も含まれる。

具体的には、図８に示すように、下限値ｆｍｉｎと上限値ｆｍａｘとの間で、周波数ｆの増加および減少を複数回繰り返すこととした。これにより、インクカートリッジ１１Ｗのインク残量の変化に伴って共振周波数が変化したとしても、いずれかの時点でインクカートリッジ１１Ｗを共振させることができる。例えば、図８において、共振周波数がｆ１のインクカートリッジ１１Ｗに対しては、時間ｔ１、ｔ２、ｔ３、…において共振を発生させることができる。また、インクの消費に伴ってインクカートリッジ１１Ｗの共振周波数がｆ１からｆ２に変化したとしても、時間ｔ１´、ｔ２´、ｔ３´、…において共振を発生させることができる。したがって、インクカートリッジ１１Ｗのインク残量に拘わらず、インクカートリッジ１１Ｗ内のインクを常に効果的に攪拌させることができる。

周波数の下限値ｆｍｉｎおよび上限値ｆｍａｘは、適宜に設定することができる。本発明者は、下限値ｆｍｉｎおよび上限値ｆｍａｘを設定するために、インクカートリッジ１１Ｗの共振周波数がインクの消費に伴ってどのように変化するかを調べる実験を行った。本実験では、インクカートリッジ１１Ｗとして、内容積が１０００［ｃｃ］のラミネート加工されたインク袋１１ｂを備えたインクカートリッジ１１Ｗを用いた。インク袋１１ｂの寸法は、幅１６５ｍｍ、長さ３８５ｍｍ、厚み３３ｍｍである。インク袋１１ｂが水平状態に保たれるようにインクカートリッジ１１Ｗを載置台８０上に置き、揺動機構６０によってインクカートリッジ１１Ｗを前後方向に揺動させた。揺動の振幅は１２［ｍｍ］とした。モータ６５の駆動周波数を順次変化させながら、周波数毎にインク袋１１ｂの表面の最大変位量をゲージで測定した。そして、最大変位量が最大となる周波数を共振周波数と見なすこととした。インク袋１１ｂの表面の最大変位量が最大となるときに、共振が生じていると見なすことができるからである。インク袋１１ｂのインク残量を変えながら、上述の共振周波数の検出を複数回行った。その結果を図９に示す。

図９から、インクカートリッジ１１Ｗのインク残量が減ると、共振周波数が低下することが分かる。また、インク残量が１０００［ｃｃ］、７００［ｃｃ］、５００［ｃｃ］のときの共振周波数は、それぞれ約３．０［Ｈｚ］、約１．５［Ｈｚ］、約１．０［Ｈｚ］であり、インク残量割合が７０％のときに共振周波数は約半分になり、インク残量割合が５０％のときに共振周波数は約１／３になることが分かった。なお、インク残量割合とは、インク袋１１ｂに充填される最大のインク量に対する、インク袋１１ｂに実際に収容されているインク量の割合のことである。言い換えると、未使用時のインク袋１１ｂのインク量に対するインク量の割合のことである。

ところで、振動の一般理論によると、共振周波数は固有周波数（すなわち、共振周波数のうち最も低い周波数）の整数倍である。図９の実験例によれば、インク残量が７００［ｃｃ］未満の場合、共振周波数は約１．５［Ｈｚ］未満となる。そのため、上記振動の一般理論によれば、１．５［Ｈｚ］未満に共振周波数を有する場合、１．５［Ｈｚ］〜３．０［Ｈｚ］の範囲内にも共振周波数を有するはずである。したがって、ここでは下限値ｆｍｉｎ＝１．５［Ｈｚ］、上限値ｆｍａｘ＝３．０［Ｈｚ］とし、１．５［Ｈｚ］〜３．０［Ｈｚ］の範囲で周波数を変化させることとすれば、インク残量に拘わらずインクカートリッジ１１Ｗを共振させることが可能となる。すなわち、インク残量割合が１００％のときの共振周波数を上限値ｆｍａｘ、その上限値ｆｍａｘの半分の周波数を下限値ｆｍｉｎとすることにより、常にインクカートリッジ１１Ｗを共振させることが可能となる。

なお、周波数が低いと、インクカートリッジ１１Ｗを共振させることができたとしても、インクカートリッジ１１Ｗに充分な加速度を与えることが難しい場合がある。共振と共に充分な加速度を与える観点から、上述のように、インク残量割合が１００％のときの共振周波数を上限値ｆｍａｘ、その上限値ｆｍａｘの半分の周波数を下限値ｆｍｉｎとすることが好ましい。

ただし、実際には、インクカートリッジ１１Ｗのインク袋１１ｂおよびケース１１ａの寸法や形状等によって、誤差が生じる可能性がある。そこで、本実施形態では、通常起こり得る誤差の範囲を考慮して、インク残量割合が１００％のときの共振周波数の１／３の周波数、すなわち１．０［Ｈｚ］を下限値ｆｍｉｎとすることとした。これにより、多少の誤差が生じたとしても、インクカートリッジ１１Ｗを常に好適に共振させることができ、インクカートリッジ１１Ｗ内のインクを良好に攪拌することができる。

＜実施形態の効果＞
以上のように、本実施形態によれば、正回転と逆回転とを交互に複数回繰り返すようにポンプ５０を制御し、ダンパー２０およびチューブ１６の内部のインクを攪拌することとした。そのため、ダンパー２０内のインクの沈殿を抑制することができる。また、インクカートリッジ１１Ｗとダンパー２０とをつなぐインク流路（すなわち、チューブ１６）が非循環式のインク流路であるにも拘わらず、インク流路内のインクの沈殿を抑制することができる。本実施形態によれば、インク流路が非循環式であるので、インク流路の部品点数の削減と、インク流路の構成の簡素化とを図ることができる。

インク流路を構成するチューブ１６の大半は略水平方向に延びている。チューブ１６の略水平部分では、ポンプ５０が正逆回転すると、インクは左右方向に往復移動することになる。そのため、上記水平部分においてインクの溶液と色材とが上下に分離していたとしても、インクの左右方向の往復移動によって、溶液と色材とは充分に混合しやすい。したがって、チューブ１６内のインクを良好に攪拌することができる。

また、本実施形態によれば、インクジェットプリンタ１０は、インクカートリッジ１１Ｗを揺動させる揺動機構６０を備えている。そのため、インクカートリッジ１１Ｗを揺動させることによって、インクカートリッジ１１Ｗ内におけるインクの沈殿を抑制することができる。また、本実施形態によれば、インクカートリッジ１１Ｗの揺動中または揺動後に、ポンプ５０によるチューブ１６内のインクの攪拌を行う。そのため、ポンプ５０の駆動時に、沈殿したインクがインクカートリッジ１１Ｗからチューブ１６内に流れ込むことが防止される。インクカートリッジ１１Ｗからチューブ１６内には、攪拌されたインクが流入することになる。

本実施形態によれば、インクカートリッジ１１Ｗの揺動中にモータ６５の駆動周波数を変化させることとしている。そのため、インクの消費に伴ってインクカートリッジ１１Ｗの共振周波数が変化するにも拘わらず、常にいずれかの時点でインクカートリッジ１１Ｗを共振させることができる。したがって、インクカートリッジ１１Ｗ内のインクを良好に攪拌することができる。

また、本実施形態によれば、インクカートリッジ１１Ｗのインク残量割合が１００％のときのインクカートリッジ１１Ｗの共振周波数を上限値ｆｍａｘとし、その上限値ｆｍａｘの半分の値を下限値ｆｍｉｎとして、それら上限値ｆｍａｘと下限値ｆｍｉｎとの間の範囲で周波数を連続的に変化させることとした。これにより、常にいずれかの時点でインクカートリッジ１１Ｗを共振させることができると共に、インクカートリッジ１１Ｗに充分な加速度を与えることができるので、インクカートリッジ１１Ｗ内のインクを充分に攪拌することができる。

＜変形例＞
前記実施形態では、ポンプ５０はホワイトインクのチューブ１６にのみ設けられ、揺動機構６０はホワイトインクのインクカートリッジ１１Ｗに対してのみ設けられていた。しかし、他のインクのチューブ１６にポンプ５０を設けることも可能であり、他のインクのインクカートリッジに対して揺動機構６０を設けることも可能である。

前記実施形態では、沈殿が生じやすいインクの例として、ホワイトインクを挙げた。しかし、沈殿が生じやすいインクはホワイトインクに限られない。ポンプ５０は任意のインクのチューブに対して適用することができ、また、揺動機構６０は任意のインクのインクカートリッジに対して適用することができる。

１ キャリッジ
１０ インクジェットプリンタ
１１Ｗ インクカートリッジ
１５ インクジェットヘッド
１６ チューブ（インク流路）
１８ 制御装置（攪拌制御装置，揺動制御装置）
２０ ダンパー
２２ ダンパー膜（区画壁）
２３ インク室
２６ コイルバネ（弾性体）
５０ ポンプ
６０ 揺動機構

Claims (5)

1. 内部にインクが貯留され、プリンタ本体に着脱自在に装着されたインクカートリッジと、
   インクを吐出するインクジェットヘッドと、
   前記インクジェットヘッドに接続され、内部にインクが貯留されるインク室が形成されたダンパーと、
   一端が前記インクカートリッジに接続され、他端が前記ダンパーに接続された非循環式のインク流路と、
   前記インク流路に設けられ、前記インク流路内のインクを一方側および他方側の双方に搬送可能なポンプと、
   インクの搬送方向の切替を複数回繰り返すように前記ポンプを制御し、前記ダンパーおよび前記インク流路の内部のインクを攪拌する攪拌制御装置と、
   前記インクカートリッジを揺動させる揺動機構と、
   を備え、
   前記攪拌制御装置は、前記インクカートリッジの揺動中または揺動後に前記インクの攪拌を行う、インクジェットプリンタ。
2. 前記ダンパーは、前記インク室の一部を区画する区画壁と、前記インク室の容積が変化可能なように前記区画壁を変位自在に支持する弾性体とを有する、請求項１に記載のインクジェットプリンタ。
3. 前記インクジェットヘッドおよび前記ダンパーを支持しつつ水平方向に移動するキャリッジを更に備え、
   前記インク流路の全長の半分以上の部分は、略水平方向に延びている、請求項１または２に記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記揺動機構を制御する揺動制御装置を更に備え、
   前記揺動制御装置は、前記インクカートリッジの揺動中に駆動周波数を変化させる、請求項１〜３のいずれか一つに記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記揺動制御装置は、少なくとも所定の上限値と下限値との間で駆動周波数を連続的に変化させるように構成され、
   前記上限値は、前記インクカートリッジのインク残量割合が１００％のときの前記インクカートリッジの共振周波数に設定され、
   前記下限値は、前記上限値の半分の値に設定されている、請求項４に記載のインクジェットプリンタ。

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