JP6369364B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

インクジェットヘッド等の液体吐出装置の分野においては、ノズル内の液体が乾燥して粘度が上昇し（増粘）、ノズルに吐出不良が生じるという問題がある。そこで、従来から、シートへの印刷前に先立ってノズルから液体を吐出させて、増粘した液体を予め排出することが一般的に行われている。上記の液体吐出動作は、フラッシング、あるいは、予備吐出と呼ばれている。

特許文献１には、上記のフラッシングについての開示がある。特許文献１のインクジェットプリンタは、シート（記録紙）の幅方向に移動するキャリッジと、キャリッジに搭載されたインクジェットヘッドと、トレイに載置されたシートをインクジェットヘッドに送るピックアップローラ（紙送りローラ）とを備えている。このインクジェットプリンタでは、印刷を開始するまでの準備時間を短縮する目的で、ピックアップローラの駆動と同時に、インクジェットヘッドのフラッシングに関する動作が開始される。

具体的には、特許文献１には、以下の２つの実施の形態が開示されている。１つの実施形態では、ピックアップローラの駆動開始と並行して、キャリッジをフラッシングポジションへ移動させ、さらに、その位置でインクジェットヘッドにフラッシングを行わせている。また、別の実施形態では、ピックアップローラの駆動開始と同時に、キャリッジをフラッシングポジションへ移動させているが、前者の形態とは異なり、すぐにはフラッシングを行わない。紙検出器によって、シートのインクジェットヘッドへの供給成功が確認された後に、インクジェットヘッドにフラッシングを行わせている。

特開２００８−３７００６号

ところで、ピックアップローラによって、トレイからシートを取り出す際に、ローラとシートとの間でスリップが生じることがある。この場合、ピックアップローラの駆動を開始してから、実際にシートがインクジェットヘッドに送られるまでの時間が、想定よりも長くなる。

上記特許文献１の前者の形態では、ピックアップローラの駆動と並行してフラッシングを行っているが、ローラにスリップが生じたときに、所定量のフラッシングを行ってもシートの供給がまだ完了せず、フラッシングだけが先に終了してしまう、という状況が発生しうる。この場合には、フラッシングの終了後、シートの供給が完了するまでの間にノズル内の増粘が進行して、吐出不良が生じる虞がある。これについて、ローラの駆動と同時にフラッシングを開始した後、紙検知器によってシートの供給成功を確認したときにフラッシングを終了するようにすれば、上記の問題は回避できる。しかし、この場合には、ローラの駆動開始から実際にシートが供給されるまでの、ローラのスリップ時間も含む長い間、ずっとフラッシングを行うことになるため、フラッシングで消費するインク量が増える。

一方、上記特許文献１の後者の形態では、インクジェットヘッドへのシートの供給成功を確認してからフラッシングを行っているため、ローラにスリップが生じても、上述した問題は生じない。しかし、シートの供給が終わってからフラッシングを行うことになるため、その分、印刷を開始するまでの準備時間が長くなってしまう。

本発明の目的は、ピックアップローラによるシートの供給と並行してフラッシングを行って準備時間を短縮すること、及び、ピックアップローラによってシートが供給されていることを確認した上でフラッシングを行うことである。

第１の発明の液体吐出装置は、シートに向けて液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、トレイに載置された前記シートを前記液体吐出ヘッドへ供給するピックアップローラと、前記ピックアップローラを駆動するモータと、前記モータの電流に関する閾値を記憶したメモリを含み、前記液体吐出ヘッド、及び、前記モータを制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記ピックアップローラを駆動するときの前記モータの電流が前記閾値を超えたか否かを判定し、前記モータの電流が前記閾値を超えたときに、前記液体吐出ヘッドに、前記ノズルから液体を吐出させるフラッシングを行わせることを特徴とするものである。

ピックアップローラにより、シートが供給されているときには、モータに負荷がかかるためにトルクが上昇し、モータの電流も大きくなる。一方、ピックアップローラによる供給開始時にシートとの間でスリップが生じた場合、あるいは、シートがなくてピックアップローラが空回りしている場合には、モータにかかる負荷が小さく、モータの電流は低いままである。そこで、本発明では、モータの電流値が、メモリに記憶されている所定の閾値を超えたときに、ピックアップローラによってシートが供給されていると判断し、液体吐出ヘッドにフラッシングを行わせる。

本発明では、ピックアップローラによってシートを供給している間に、液体吐出ヘッドのフラッシングを行うため、シートへの液体吐出を開始するまでの準備時間を短くすることが可能である。また、ピックアップローラを駆動するモータの電流値によって、ローラによってシートが供給されている状態を確認した上で、フラッシングを開始する。フラッシングの量が予め定められている場合には、ローラのスリップが生じたときに、実際にシートの供給が完了するよりもかなり前に、所定量のフラッシングが終了してしまうということを防止できる。また、シートの供給が完了するまでフラッシングを続ける場合であれば、長い間フラッシングが無駄に行われてしまうことが防止され、フラッシングによる液体消費量が抑制される。

第２の発明の液体吐出装置は、前記第１の発明において、前記液体吐出ヘッドに密着して前記ノズルを覆うキャップ部材と、前記キャップ部材を、前記ノズルを覆うキャップ位置と前記液体吐出ヘッドから離れたアンキャップ位置との間で移動させるキャップ駆動部と、を備え、前記制御部は、前記キャップ部材が前記キャップ位置にある状態で前記液体吐出ヘッドの前記シートへの吐出動作を開始させる信号が入力されたときに、前記キャップ駆動部を制御して、前記キャップ部材を前記アンキャップ位置に移動させ、前記キャップ部材が前記アンキャップ位置に移動した後に、前記モータの電流が前記閾値を超えたときに、前記液体吐出ヘッドに前記フラッシングを行わせることを特徴とするものである。

液体吐出ヘッドがシートへの吐出動作を行わないときには、キャップ部材がキャップ位置にあり、ノズルがキャップ部材に覆われている。この状態から、液体吐出ヘッドの吐出動作を開始させる信号が入力されると、その吐出動作の準備のため、まず、キャップ部材が、キャップ位置からアンキャップ位置に移動して液体吐出ヘッドから離れる。その後、モータの電流が閾値を超えたときに、制御部は、ピックアップローラによってシートの供給が行われていると判断して、液体吐出ヘッドにフラッシングを行わせる。

第３の発明の液体吐出装置は、前記第２の発明において、前記制御部は、前記キャップ部材が前記アンキャップ位置に移動してから、前記モータの電流が前記閾値を超えるまでの間、前記液体吐出ヘッドに、液体を吐出させずに前記ノズル内の液体を撹拌させる、液体撹拌を行わせることを特徴とするものである。

フラッシングの直前の状態で、ノズル内の増粘がかなり進んでいると、フラッシングでの液体の吐出が安定せず、フラッシングによる増粘の解消が不十分となる虞がある。そこで、本発明では、キャップ部材がアンキャップ位置に移動してから、モータの電流が閾値を超えるまでの間、液体撹拌を行ってノズル内の液体の増粘を抑えておく。これにより、その後のフラッシングでの液体の吐出が安定する。

第４の発明の液体吐出装置は、前記第２又は第３の発明において、前記制御部は、前記キャップ部材が前記アンキャップ位置に移動してから、所定の第１時間が経過しても、前記モータの電流が前記閾値を超えない場合には、前記液体吐出ヘッドに前記フラッシングを行わせることを特徴とするものである。

ピックアップローラのスリップが生じた場合、モータの電流値が閾値を超えるまでに時間がかかるため、その間に、ノズル内の液体の増粘が進行する。そこで、本発明では、キャップ部材がアンキャップ位置に移動してから所定の第１時間が経過しても、モータの電流値が閾値を超えないときには、フラッシングを行わせてノズル内の増粘した液体を一旦排出する。

第５の発明の液体吐出装置は、前記第１の発明において、前記制御部は、前記モータによる前記ピックアップローラの駆動開始後、所定の第２時間が経過しても前記モータの電流が前記閾値を超えない場合には、前記液体吐出ヘッドに前記フラッシングを行わせることを特徴とするものである。

ピックアップローラの駆動が開始されたが、ローラのスリップによって、モータの電流が上がらない状態が続くと、その間に、ノズル内の液体の増粘が進行する。そこで、ローラの駆動開始後、所定の第２時間経過してもモータの電流が閾値を超えない場合には、フラッシングを行わせて、ノズル内の増粘した液体を一旦排出する。

第６の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第５の何れかの発明において、前記制御部は、前記モータによる前記ピックアップローラの駆動開始後、所定の第３時間経過しても、前記モータの電流が前記閾値を超えない場合には、前記モータを停止させることを特徴とするものである。

モータの駆動が開始された後、一定時間経過してもモータの電流値が閾値を超えない場合は、トレイのシートが無くなっている、あるいは、何らかの原因によってローラがスリップし続けている等、シートを供給できない状態であると推測される。そこで、所定の第３時間を経過しても、モータの電流が閾値を超えない場合は、モータを停止させる。

第７の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第６の何れかの発明において、前記メモリには、前記シートの種類に応じて複数の閾値が記憶され、前記制御部は、前記シートの種類に関する情報を取得し、前記モータの電流が、取得した前記シートの種類に関する情報に応じた閾値を超えたときに、前記液体吐出ヘッドに、前記ノズルから液体を吐出させるフラッシングを行わせることを特徴とするものである。

複数種類のシートを使用可能な場合に、使用するシートの種類によって、モータの電流の変化の仕方が変わる。そのため、モータの電流値の閾値がシートに関係なく同じであると、シートの種類によっては、スリップしているか否かの判定を誤ってしまう虞がある。この点、本発明では、シートの種類を認識した上で、そのシートの種類に応じた閾値を用いて判定を行うため、シートの種類に応じた適切な判定を行うことができる。

第８の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第７の何れかの発明において、前記制御部は、前記液体の温度と前記液体吐出ヘッドの周囲の湿度の、何れか一方の条件に応じて、前記フラッシングで吐出する液体の量を変更することを特徴とするものである。

液体の温度や液体吐出ヘッド周囲の湿度によって、ノズル内の液体の増粘しやすさが変わる。そこで、本発明では、温度や湿度の条件に応じて、フラッシングで吐出する液体の量を変更する。

第９の発明の液体吐出装置は、前記第１〜第８の何れかの発明において、前記制御部は、前記モータの電流が前記閾値以下になったときに、前記液体吐出ヘッドの前記フラッシングを終了させることを特徴とするものである。

ピックアップローラによるシートの供給が終了すると、モータの負荷が低下してトルクが減少するため、電流値も小さくなる。そこで、本発明では、モータの電流が閾値以下になったときに、シートの供給が終了したとして、液体吐出ヘッドのフラッシングを終了させる。つまり、シートの供給終了とほぼ同時にフラッシングが終了するため、シートの供給完了の直前までフラッシングを続けることができる。

プリンタの内部構成を概略的に示す鉛直断面図である。 プリンタ内部の平面図である。 プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。 印刷前フラッシングにおけるインクジェットヘッドの動作説明図である。 印刷前フラッシングのフローチャートである。 ローラにスリップが生じていないときの、給紙モータの電流の時間変化を示す図である。 ローラにスリップが生じているときの、給紙モータの電流の時間変化を示す図である。 記録用紙がない場合の、給紙モータの電流の時間変化を示す図である。 変更形態における、給紙モータの電流の時間変化を示す図である。 印刷前フラッシングのフローチャートである。 別の変更形態における、用紙種類に応じた給紙モータの電流の時間変化を示す図である。 用紙種類と閾値との関係を示す図である。 印刷前フラッシングのフローチャートである。 別の変更形態における、プリンタのブロック図である。 温度及び湿度とフラッシング量との関係を示す図である。 印刷前フラッシングのフローチャートである。 別の変更形態における印刷前フラッシングのフローチャートである。 別の変更形態の、印刷前フラッシングにおけるインクジェットヘッドの動作説明図である。

次に、本発明の実施形態について説明する。図１は、プリンタの内部構成を概略的に示す鉛直断面図である。図２は、プリンタ内部の平面図である。図３は、プリンタの電気的構成を概略的に示すブロック図である。尚、図１、図２に示す、前後、左右、及び、上下の各方向を、プリンタ１の前後、左右、及び、上下方向と定義して、以下説明する。

図１、図２に示すように、インクジェットプリンタ１は、プリンタ筐体２と、プリンタ筐体２に回動自在に取り付けられたカバー３を有する。

（プリンタ筐体）
図１、図２に示すように、プリンタ筐体２には、プリンタ部４と、給紙部５と、メンテナンス装置６と、制御基板７等が収容されている。

図１、図２に示すように、プリンタ筐体２の前側の壁部には開口１１が形成されている。この開口１１の下部には、給紙部５の給紙カセット２３が装着される。プリンタ筐体２の前側部分の上部には前方に傾斜した面１２が設けられ、この傾斜面１２には、表示パネルや操作ボタン等を有する操作パネル１３が配置されている。プリンタ筐体２の前側の壁部の、前記開口１１の右側には開閉蓋１４が取り付けられている。開閉蓋１４の奥側にはホルダ１５が配置されている。ホルダには、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）のインクを貯留する４つのインクカートリッジ１６が、それぞれ取り外し可能に装着される。プリンタ筐体２は、前側の壁部の内面から水平に延出した基板支持部１８を有する。この基板支持部１８には、プリンタ１の制御部４０（図３参照）を含む様々な回路が組み込まれた制御基板７が支持されている。

（カバー）
カバー３は、プリンタ筐体２の前記傾斜面１２よりも後側に配置され、プリンタ筐体２に、回動軸１７を中心に上下に回動自在に取り付けられている。カバー３は、水平な閉姿勢（図３の実線で示す姿勢）と、この閉姿勢から上方へ回動した開姿勢（図１の二点鎖線で示す姿勢）の間で、姿勢変更が可能である。また、詳細な説明は省略するが、このカバー３には、原稿に記録された画像等を取り込むスキャナ１９（図３参照）が設けられている。

（給紙部）
図１に示すように、給紙部５は、プリンタ筐体２の開口に装着される給紙カセット２３と、この給紙カセット２３から記録用紙１００を取り出すピックアップローラ２４を有する。給紙カセット２３は、シート状の記録用紙１００が載置されるメイントレイ２３ａと、このメイントレイ２３ａの上方に設けられて、後述のプリンタ部４によって記録された記録用紙１００が排出される排紙トレイ２３ｂを有する。ピックアップローラ２４は、メイントレイ２３ａの上方に配置され、プリンタ筐体２に設けられた回動軸を中心に回動自在に構成されている。ピックアップローラは、給紙モータ２０（図３参照）によって駆動されることによって給紙カセット２３のメイントレイ２３ａから記録用紙１００を１枚ずつ取り出す。ピックアップローラ２４によって取り出された記録用紙１００は、給紙カセット２３の先端部に設けられた傾斜面２３ｃに沿って上方へ押し上げられ、プリンタ部４に供給される。プリンタ部４の搬送ローラ３３の近傍には、ピックアップローラ２４によって送られてくる記録用紙１００を検出する、用紙検出センサ２２が設けられている。

（プリンタ部）
プリンタ部４は、給紙部５の上方に配置されている。図１、図２に示すように、このプリンタ部４は、左右方向（以下、走査方向ともいう）に往復移動可能なキャリッジ２５と、キャリッジ２５に搭載されたインクジェットヘッド２６と、記録用紙１００を水平面に沿って前方（以下、搬送方向ともいう）に搬送する搬送機構２７を備えている。

プリンタ筐体２内には、記録用紙１００を支持するプラテン２８が水平な姿勢で設置されている。図２に示すように、このプラテン２８の上方には走査方向に平行に延びる２つのガイドレール２９，３０が設けられている。そして、キャリッジ２５は、キャリッジ駆動モータ３２（図３参照）によって駆動されて、プラテン２８上の記録用紙１００と対向する領域において２本のガイドレール２９，３０に沿って走査方向に移動する。

インクジェットヘッド２６は、プラテン２８との間に隙間を有する状態でキャリッジ２５の下部に取り付けられている。このインクジェットヘッド２６の下面は複数のノズル３１が開口したインク吐出面２６ａとなっている。また、複数のノズル３１は搬送方向に沿って配列されて、４色のインク（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）をそれぞれ噴射する４列のノズル列を構成している。インクジェットヘッド２６は、ホルダ１５と４本のチューブ（図示省略）で接続されている。これにより、ホルダ１５に装着された４つのインクカートリッジ１６の４色のインクが、４本のチューブを介してインクジェットヘッド２６にそれぞれ供給される。

インクジェットヘッド２６は、複数のノズル３１内のインクにそれぞれ吐出エネルギーを付与する複数の駆動素子（図示省略）と、複数の駆動素子を駆動する駆動ＩＣ３５（図３参照）を有する。駆動素子としては、圧電素子や、インクを加熱して膜沸騰を生じさせる発熱体などを好適に採用できる。駆動ＩＣ３５は、各駆動素子に対して、所定の波形を有する駆動信号を供給することにより、各駆動素子を駆動する。

図２に示すように、インクジェットヘッド２６は、キャリッジ２５とともに、プラテン２８上を搬送される記録用紙１００と対向する領域だけでなく、この対向領域に対して左右両側の位置まで移動可能である。前記対向領域よりも右側には、後述するメンテナンス装置６が配置されている。また、前記対向領域よりも左側には、フラッシング受け３８が配置されている。インクジェットヘッド２６は、フラッシング受け３８と対向している状態で、各ノズル３１からインクを吐出させることで、各ノズル３１内で増粘したインクを排出する。以下、インク増粘抑制のための、上記のインクの吐出動作を、「フラッシング」と言う。

搬送機構２７は、プラテン２８及びキャリッジ２５を挟むように前後に配置された２つの搬送ローラ３３，３４を有する。２つの搬送ローラ３３，３４は、搬送モータ２１（図３参照）により同期して回転駆動され、インクジェットヘッド２６とプラテン２８の間において記録用紙１００を前方（搬送方向）へ搬送する。

（メンテナンス装置）
メンテナンス装置６は、キャップ部材３６、及び、吸引ポンプ３７を有する。キャップ部材３６は、キャップ駆動モータ３９（図３参照）によって上下に駆動される。これにより、キャップ部材３６は、インクジェットヘッド２６のインク吐出面２６ａに密着してノズル３１を覆うキャップ位置と、インク吐出面２６ａから離れたアンキャップ位置との間で移動可能である（後で説明する図４（ａ）、（ｂ）参照）。吸引ポンプ３７はキャップ部材３６に接続されている。キャップ部材３６がキャップ位置にあるときに、吸引ポンプ３７によりキャップ部材３６内を減圧することで、複数のノズル３１からキャップ部材３６内へインクが強制的に排出される。一般に、このインク排出動作は、吸引パージと呼ばれる。この吸引パージによって、インクに混入している気泡や塵、あるいは、増粘したインク等を排出することが可能である。

（制御部）
制御基板７には、プリンタ１の各部を制御する制御部４０が組み込まれている。図３に示すように、制御部４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）４１、ＲＯＭ（Read Only Memory）４２、ＲＡＭ（Random Access Memory）４３、及び、各種制御回路を含むＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）４４等を備える。制御基板７には、スキャナ１９、給紙部５の給紙モータ２０、プリンタ部４のインクジェットヘッド２６、キャリッジ駆動モータ３２、搬送モータ２１、メンテナンス装置６の吸引ポンプ３７、操作パネル１３等が電気的に接続されている。また、制御基板７は、通信部４５を介して、ＰＣ等の外部装置４６と電気的に接続されており、制御部４０には、外部装置４６から印刷する画像のデータが入力されるようになっている。ＲＯＭ４２には各種プログラムが格納され、また、これらのプログラムを実行するための様々なデータが記憶されている。制御部４０は、ＲＯＭ４２に格納されたプログラムをＣＰＵ４１で実行することにより、ＡＳＩＣ４４に、給紙部５、プリンタ部４、及び、メンテナンス装置６等の動作を制御する処理を実行させる。

例えば、記録用紙１００に対する印刷に関して、制御部４０は、以下のような処理を実行する。まず、ＰＣ等の外部装置４６、あるいは、操作パネル１３から画像の印刷指令が入力されると、給紙モータ２０を制御してピックアップローラ２４を駆動させ、メイントレイ２３ａに載置された記録用紙１００をプリンタ部４へ供給させる。プリンタ部４においては、搬送モータ２１を制御して記録用紙１００を搬送方向に搬送する。また、プリンタ部４のキャリッジ駆動モータ３２を制御してインクジェットヘッド２６を走査方向に移動させながら、インクジェットヘッド２６から記録用紙１００へ向けてインクを吐出させる。さらに制御部４０は、メンテナンス装置６に関して、キャップ駆動モータ３９によるキャップ部材３６の昇降動作と、吸引ポンプ３７による吸引パージなどの制御も行う。

尚、上の説明では、制御部４０がＣＰＵ及びＡＳＩＣの協働によって印刷等の処理を行うとしたが、制御部４０が複数のＣＰＵを備え、複数のＣＰＵによって処理を分担して行ってもよい。また、制御部４０が複数のＡＳＩＣを備え、複数のＡＳＩＣによって処理を分担してもよい。あるいは、１つのＡＳＩＣ単独で処理を行ってもよい。

（印刷前フラッシングの制御）
また、制御部４０は、プリンタ部４による記録用紙１００への画像の印刷直前に、インクジェットヘッド２６にフラッシングを行わせて、各ノズル３１内の増粘したインクを排出させる（印刷前フラッシング）。

以下、印刷前フラッシングの制御について詳細に説明する。図４は、印刷前フラッシングにおけるインクジェットヘッド２６の動作説明図である。図５は、印刷前フラッシングのフローチャートである。尚、図５のＳｉ（ｉ＝１，２，３・・・）は、ステップ番号を示している。

記録用紙１００への印刷を行っていない待機状態では、図４（ａ）に示すように、インクジェットヘッド２６は、プラテン２８よりも右側の位置にあり、キャップ位置にあるキャップ部材３６によってインク吐出面２６ａが覆われている。これにより、各ノズル３１内のインクの増粘が抑制されている。この状態から、外部装置４６、あるいは、操作パネル１３から印刷指令が入力されると（Ｓ１：Ｙｅｓ）、図４（ｂ）に示すように、制御部４０は、キャップ駆動モータ３９を制御して、キャップ部材３６をアンキャップ位置まで移動させる（Ｓ２）。また、図４（ｃ）に示すように、制御部４０は、キャリッジ駆動モータ３２を制御して、インクジェットヘッド２６を、プラテン２８よりも左側の、フラッシング受け３８と対向するフラッシング位置まで移動させる（Ｓ３）。その後、給紙モータ２０を制御してピックアップローラ２４を回転駆動させる（Ｓ４）。

そして、制御部４０は、ピックアップローラ２４により記録用紙１００がプリンタ部４へ送られるまでの間に、図４（ｄ）に示すように、インクジェットヘッド２６にフラッシングを行わせる。ここで、ピックアップローラ２４によって、メイントレイ２３ａから記録用紙１００をピックアップする際に、ローラ２４と記録用紙１００との間でスリップが生じることがある。ピックアップローラ２４の駆動が開始されてからローラ２４がしばらくスリップすることで、その分、実際に記録用紙１００がプリンタ部４に送られるまでの時間が、スリップがない場合と比べて長くなる。そのため、無駄に長い間フラッシングを行うことになってしまって、インクの消費量が増える。そこで、本実施形態では、制御部４０は、ピックアップローラ２４を駆動する給紙モータ２０の電流値によって、記録用紙１００が供給されているかどうかを判断し、記録用紙１００が供給されていると判断したときに、インクジェットヘッド２６にフラッシングを行わせる。

図６〜図８は、給紙モータ２０に供給される電流の時間変化を示す図である。図６はピックアップローラ２４にスリップが生じていない場合、図７はスリップが生じている場合、図８は記録用紙１００がない場合をそれぞれ示す。

給紙モータ２０には、図示しない電源装置から電力が供給される。そして、給紙モータ２０は、制御部４０からの信号に基づき、所定の回転数でピックアップローラ２４を駆動する。このとき、給紙モータ２０への供給電流は、モータ２０にかかる負荷に応じて変化する。図６に示すように、ピックアップローラ２４と記録用紙１００との間にスリップがない場合には、ローラ２４の駆動開始とともにモータ２０の負荷が増加し、トルクが上昇するため、電流値が大きくなる。一方、図７のように、ピックアップローラ２４と記録用紙１００との間でスリップが生じた場合、あるいは、図８のようにメイントレイ２３ａに記録用紙１００がなく、ピックアップローラ２４が空回りしている場合には、給紙モータ２０にかかる負荷が小さく、トルクも小さいため、モータ２０の電流値は低い状態が続く。

そこで、制御部４０は、給紙モータ２０の電流ＩとＲＯＭ４２に記憶された所定の閾値Ｉ０とを比較し、電流Ｉが閾値Ｉ０を超えたか否かを判定する（Ｓ５）。そして、電流Ｉが閾値Ｉ０を超えたときには（Ｓ５：Ｙｅｓ）、制御部４０は、ピックアップローラ２４によって記録用紙１００が供給されていると判断し、インクジェットヘッド２６にフラッシングを開始させる（Ｓ６）。

フラッシングの開始後、用紙検出センサ２２（図１参照）によって、記録用紙１００がプリンタ部４に到達したことが検出されると（Ｓ７：Ｙｅｓ）、制御部４０は、給紙モータ２０を停止させる（Ｓ８）。給紙モータ２０の供給電流が低下していき、電流Ｉが閾値Ｉ０以下になったときには（Ｓ９：Ｙｅｓ）、制御部４０は、インクジェットヘッド２６のフラッシングを終了させる（Ｓ１０）。

一方、給紙モータ２０の電流Ｉが閾値Ｉ０を超えていないときには（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御部４０は、電流Ｉが閾値Ｉ０を超えるまで、インクジェットヘッド２６にフラッシングを行わせず、フラッシング位置で待機させる。

このように、本実施形態では、ピックアップローラ２４によって記録用紙１００を供給している間に、インクジェットヘッド２６のフラッシングを行うため、印刷指令が入力されてから、記録用紙１００に印刷を開始するまでの準備時間を短くすることが可能である。また、ピックアップローラ２４を駆動する給紙モータ２０の電流値から、ローラ２４によって記録用紙１００が供給されている状態を確認した上で、フラッシングを開始する。そのため、メイントレイ２３ａから記録用紙１００をピックアップする際に、ローラ２４と記録用紙１００との間にスリップが発生したときでも、フラッシングが無駄に長く行われることが防止され、インク消費量が抑制される。

また、給紙モータ２０の電流Ｉが閾値Ｉ０以下になったときに、インクジェットヘッド２６のフラッシングを終了させている。これにより、記録用紙１００の供給終了とほぼ同時にフラッシングが終了するため、記録用紙１００の供給完了の直前までフラッシングを続けることができる。また、給紙モータ２０の停止指令と同時にフラッシングを終了する場合と比べて、僅かな時間ではあるがフラッシングを長く行うことになり、フラッシング終了から印刷開始までの時間を短くすることができる。

図８に示すように、給紙モータ２０の駆動が開始された後、一定時間経過しても給紙モータ２０の電流値が閾値Ｉ０を超えない場合は、メイントレイ２３ａ上に記録用紙１００が無い状態、あるいは、何らかの原因によってピックアップローラ２４がスリップし続けている状態など、記録用紙１００をプリンタ部４に供給できない状態であると推測される。そこで、給紙モータ２０が駆動されてからの経過時間Ｔａが所定時間Ｔａ１を過ぎても、モータ２０の電流Ｉが閾値Ｉ０を超えないときには（Ｓ１１：Ｙｅｓ）、制御部４０は、給紙モータ２０を停止させる（Ｓ１２）。

また、ピックアップローラ２４と記録用紙１００との間にスリップが生じていると、図７に示すように、給紙モータ２０の電流Ｉが閾値Ｉ０以下である状態（Ｓ５：Ｎｏ）がしばらく継続するため、この間にノズル３１内のインクの増粘が進行する虞がある。そこで、キャップ部材３６がアンキャップ位置に移動してからの経過時間Ｔｂが所定時間Ｔｂ１を過ぎても、モータ２０の電流Ｉが閾値Ｉ０を超えない場合には（Ｓ１３：Ｙｅｓ）、インクジェットヘッド２６にフラッシングを行わせ（Ｓ１４）、ノズル３１内の増粘したインクを一旦排出する。フラッシングの後は、給紙モータ２０の電流Ｉが閾値Ｉ０を超えるまで再び待機させる。尚、このときのフラッシングでの吐出量は、それほど多くなくてよく、Ｓ１０のフラッシングよりも少なくてよい。フラッシングを行わせた後は、上記時間Ｔｂをリセットし（Ｓ１５）、Ｓ５へ戻る。

尚、上記のＳ１１の判定に使用する時間Ｔａ１と、Ｓ１３の判定に使用する時間Ｔｂ１は、制御部４０のＲＯＭ４２に予め記憶されている。例えば、Ｔａ１＝３ｓ、Ｔｂ１＝４ｓである。

ピックアップローラ２４による給紙、及び、インクジェットヘッド２６のフラッシングが終了すると、制御部４０は、入力された画像データに基づいてプリンタ部４の各部を制御して、図４（ｅ）に示すように、インクジェットヘッド２６に記録用紙１００に画像を印刷させる。

以上説明した実施形態において、プリンタ１が、本発明の「液体吐出装置」に相当する。記録用紙１００が、本発明の「シート」に相当する。インクジェットヘッド２６が、本発明の「液体吐出ヘッド」に相当する。給紙モータ２０が、本発明の「モータ」に相当する。メイントレイ２３ａが、本発明の「トレイ」に相当する。ＲＯＭ４２が、本発明の「メモリ」に相当する。キャップ駆動モータ３９が、本発明の「キャップ駆動部」に相当する。図５のＳ１３の判定に使用する時間Ｔｂ１が、本発明の「第１時間」に相当する。図５のＳ１１に使用する時間Ｔａ１が、本発明の「第３時間」に相当する。

次に、前記実施形態に種々の変更を加えた変更形態について説明する。但し、前記実施形態と同様の構成を有するものについては、同じ符号を付して適宜その説明を省略する。

１］前記実施形態では、給紙モータ２０の電流値によって、フラッシングの開始（図５のＳ６）だけでなく、フラッシングの終了（Ｓ１０）も行っている。これに対して、フラッシングの終了については、給紙モータ２０の電流とは別の条件で行うようにしてもよい。例えば、用紙検出センサ２２によって記録用紙１００がプリンタ部４に供給されたときに、フラッシングを終了させるようにしてもよい。

あるいは、フラッシングで吐出させるインク量が予めＲＯＭ４２に記憶された上で、フラッシング開始からの吐出量が、ＲＯＭ４２に記憶された量に達したときにフラッシングを終了させてもよい。尚、従来では、フラッシング量が予め定められている場合には、給紙モータ２０の駆動と並行してフラッシングを行わせると、ピックアップローラ２４にスリップが生じたときに、記録用紙１００の供給完了よりもかなり前にフラッシングが終了してしまう虞がある。この点、給紙モータ２０の電流値が所定の閾値Ｉ０を超えたときにフラッシングを開始させることで、所定量のフラッシングが早々に終了してしまうことを防止できる。

２］前記実施形態では、給紙モータ２０の電流Ｉが閾値Ｉ０以下であるときに、アンキャッピング状態に移行してからの経過時間Ｔｂによって、待機中のインク増粘を抑制するフラッシングを行うかどうかを決定していた（図５のＳ１３参照）。この代わりに、給紙モータ２０の駆動開始からの経過時間Ｔａによって、待機中のフラッシングを行うかどうかを決定してもよい。即ち、経過時間Ｔａが所定時間Ｔａ２を超えたときに、増粘抑制のフラッシングを行わせてもよい。尚、上記の所定時間Ｔａ２が、本発明の「第２時間」に相当する。

３］前記実施形態では、インクジェットヘッド２６からキャップ部材３６が離れてアンキャッピングの状態となってから、給紙モータ２０の電流値が閾値Ｉ０を超えるまで、インクジェットヘッド２６はアンキャッピングの状態で待機している。しかし、ピックアップローラ２４にスリップが生じるなどして、アンキャッピングの状態がしばらく続くと、ノズル３１内のインクの増粘が進行する。

そこで、図９、図１０に示すように、キャップ部材３６がアンキャップ位置に移動してから（Ｓ２３）、給紙モータ２０の電流が閾値Ｉ０を超えるまでの間、インクを吐出させることなくノズル３１内のインクを撹拌させる、インク撹拌を行わせてもよい（Ｓ２４）。尚、図１０のフローチャートは、前記実施形態の図５と比較して、インク撹拌開始（Ｓ２４）のステップが入っている点のみ異なり、他のステップについては図５と同じであり、それらの説明は省略する。

Ｓ２４のインク撹拌は、ノズル３１から吐出させる場合と比べて小さなエネルギーをインクに与えることによって行う。具体的には、駆動ＩＣ３５（図３参照）から各駆動素子に対して、インクを吐出させる場合とは異なる駆動信号を供給して、吐出されない程度の圧力波をインクに生じさせる。この圧力波によって、ノズル３１に形成されたインクのメニスカスが微振動することにより、ノズル３１内のインクが撹拌されて増粘が抑制される。このように、フラッシング前に、インクの撹拌（メニスカス微振動）を行ってノズル３１内のインクの増粘を抑えておくことで、その後のフラッシングでのインクの吐出が安定する。また、フラッシングと違ってノズル３１からインクを吐出させないため、この撹拌動作によってインクが消費されることはない。

但し、このインクの撹拌では、メニスカスが振動することによって、ノズル３１の外側の空気とインクとが接触する。そのため、インク撹拌が長時間行われると、インクと空気の接触頻度が増えることにより、逆に、インクの増粘が進行してしまう。この観点からは、先の実施形態と同様に、キャップ部材３６がアンキャップ位置に移動してからの経過時間Ｔｂが所定時間Ｔｂ１を過ぎても、モータの電流Ｉが閾値Ｉ０を超えない場合には（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、インクジェットヘッド２６にフラッシングを行わせることが好ましい（Ｓ３５）。これにより、ノズル３１内の増粘したインクを一旦排出する。Ｓ３５のフラッシングの後は、給紙モータ２０の電流Ｉが閾値Ｉ０を超えるまで、再びインク撹拌を行わせる。

４］プリンタ１が複数種類の記録用紙１００を使用可能な場合に、使用する記録用紙１００の種類（大きさ、重量、表面の接触抵抗等）によって、図１１（ａ）、（ｂ）のように、給紙モータ２０の電流変化が変わってくる。例えば、サイズや単位面積当たりの重量が大きい用紙を使用した場合には、サイズや重量が小さい用紙と比べて、記録用紙１００を送るために必要なトルクが大きくなり、給紙モータ２０の電流も大きくなる傾向がある。そこで、記録用紙１００の種類に応じて、判定に使用する閾値Ｉ０を異ならせるようにしてもよい。

記録用紙１００の種類に応じた複数の閾値は、ＲＯＭ４２に記憶される。例えば、図１２（ａ）に示すように、紙質が異なる３種類の記録用紙１００（普通紙、マット紙、光沢紙）に対して、３つの閾値（Ｉａ，Ｉｂ，Ｉｃ）が設定されてもよい。これらの閾値の大小関係は、例えば、Ｉａ（普通紙）＜Ｉｂ（マット紙）＜Ｉｃ（光沢紙）である。あるいは、図１２（ｂ）に示すように、サイズが異なる３種類の記録用紙１００（Ａ４、Ａ３、Ｌ判写真用紙）に対して、３つの閾値（Ｉｄ，Ｉｅ，Ｉｆ）が設定されてもよい。これらの閾値の大小関係は、例えば、Ｉｆ（Ｌ判写真用紙）＜Ｉｄ（Ａ４）＜Ｉｅ（Ａ３）である。

この変更形態のフローチャートは図１３のようになる。外部装置４６等から印刷指令が入力されると（Ｓ４１：Ｙｅｓ）、制御部４０は、印刷指令とともに入力される記録用紙１００の種類に関する情報を取得する（Ｓ４２）。次に、Ｓ４２で取得した情報と、ＲＯＭ４２に記憶されている閾値の情報とから、閾値Ｉ０を決定する（Ｓ４３）。その後のステップは、前記実施形態の図５のＳ２以降と同様であり、Ｓ５において給紙モータ２０の電流が、Ｓ４３で決定した閾値Ｉ０を超えたときにフラッシングを実行させる。この変更形態では、使用する記録用紙１００の種類を認識した上で、その記録用紙１００の種類に応じた閾値を用いて判定を行うため、記録用紙１００の種類に応じた適切な判定を行うことができる。

５］インクの温度やインクジェットヘッド２６の周囲の湿度によって、ノズル３１内のインクの増粘しやすさが変わる。即ち、インクの温度が高いほど、ノズル３１内のインクの増粘は進行しやすくなる。また、インクジェットヘッド２６の周囲の湿度が低いほど、ノズル３１内のインクの増粘が進行しやすくなる。そこで、温度や湿度の条件に応じて、フラッシングで吐出するインクの量を変更してもよい。

図１４に示すように、この変更形態のプリンタ１Ａは、インクジェットヘッド２６内のインクの温度を検出する温度センサ５０と、インクジェットヘッド２６の周囲の湿度を検出する湿度センサ５１とを備えている。温度センサ５０は、インクの温度を直接測定するものであってもよいが、インクジェットヘッド２６の一部分に取り付けられて、前記一部分の温度をインク温度の代わりに測定するものであってもよい。湿度センサ５１は、インクジェットヘッド２６に取り付けられるのが好ましく、さらに、ノズル３１の近くに設けられるのがさらに好ましい。

図１５に示すように、制御部４０のＲＯＭ４２には、４つの温度範囲に応じた４つのフラッシング量（Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｄ）と、５つの湿度範囲に応じた５つのフラッシング量（Ｖｅ，Ｖｆ，Ｖｇ，Ｖｈ，Ｖｉ）が記憶されている。尚、図１５に示されているフラッシング量Ｖａ〜Ｖｉは、それぞれ、各ノズル３１についての単位時間当たりのインク吐出量を示している。駆動ＩＣ３５から、各ノズル３１に対応する駆動素子へ供給する駆動信号を変えることで、各ノズル３１のフラッシング量を異ならせることができる。

温度が高くなるほどインクの乾燥は進みやすいが、逆にインクの粘度は低くなって吐出には有利に働くため、温度が高いほどフラッシング量を増やせばよいというものでもない。例えば、温度に関するフラッシング量の大小関係は、Ｖａ＝Ｖｂ＝Ｖｄ＞Ｖｃとし、インクの吐出に最適な温度範囲（２０〜３０℃）であるときのフラッシング量Ｖｃのみ少なくする。一方、湿度については、湿度が低くなるほどインクの増粘が進行しやすいため、湿度が低いほどフラッシング量を多くするとよい。即ち、Ｖｅ＞Ｖｆ＞Ｖｇ＞Ｖｈ＞Ｖｉである。また、湿度がかなり高い場合（例えば、湿度６０〜１００％）はインクの増粘のスピードが遅いため、フラッシングを行わず、インクを吐出させずに撹拌するインク撹拌を行うだけでもよい。

この変更形態のフローチャートは図１６のようになる。外部装置４６等から印刷指令が入力されると（Ｓ５１：Ｙｅｓ）、制御部４０は、温度センサ５０からインク温度に関する情報を取得し、また、湿度センサ５１から湿度に関する情報を取得する（Ｓ５２）。さらに、図１５のＲＯＭ４２に記憶されている情報を参照してフラッシング量を決定する（Ｓ５３）。例えば、温度が２５℃で、湿度が５０％であるときに、各ノズル３１のフラッシング量を、ＲＯＭ４２に記憶されたＶｃとＶｇの値から算出する。その後のステップは、前記実施形態の図５のＳ２以降と同様であり、給紙モータ２０の電流が閾値Ｉ０を超えたときに、Ｓ５３で決定した量のフラッシングを実行させる。尚、図１６では、温度と湿度の両方の条件に基づいてフラッシング量を変更しているが、温度と湿度の何れか一方の条件のみでフラッシング量を変更してもよい。

６］前記実施形態では、給紙モータ２０の電流が閾値Ｉ０を超えていないときに、モータ２０の駆動開始からの経過時間Ｔａに応じてモータ２０を停止させ（Ｓ１１，Ｓ１２）、また、アンキャッピングの状態に移行してからの経過時間Ｔｂに応じてフラッシングさせている（Ｓ１３，Ｓ１４）。これらの処理は必須ではなく、図１７に示すように、給紙モータ２０の電流が閾値Ｉ０を超えていないときに（Ｓ６５：Ｎｏ）、閾値Ｉ０を超えるまでインクジェットヘッド２６を待機させておくだけでもよい。

７］前記実施形態では、キャップ部材３６をアンキャップ位置にした後、インクジェットヘッド２６をフラッシング受け３８と対向するフラッシング位置まで移動させて、フラッシングを行わせている。これに対して、図１８に示すように、（ａ）の待機状態から、（ｂ）のようにキャップ部材３６をアンキャップ位置に移動させた後、キャリッジ２５を走査方向に移動させずに、そのまま（ｃ）のようにキャップ部材３６に向けてフラッシングさせてもよい。即ち、キャップ部材３６をフラッシング受けとして使用してもよい。

８］前記実施形態は、インクジェットヘッド２６がキャリッジ２５とともに走査方向に移動しながら、記録用紙１００にインクを吐出する、いわゆるシリアルタイプのプリンタ日本発明を適用した例であるが、本発明の適用例はこれには限られない。即ち、記録用紙の幅方向に複数のノズルが配列された、いわゆる、ラインタイプのインクジェットヘッドを有するプリンタにも、本発明を適用することは可能である。

以上説明した実施形態及びその変更形態は、本発明を、記録用紙にインクを吐出して画像等を印刷するインクジェットプリンタに適用したものであるが、画像等の印刷以外の様々な用途で使用される液体吐出装置においても本発明は適用されうる。例えば、基板に導電性の液体を吐出して、基板表面に導電パターンを形成する、産業用の液体吐出装置などにも、本発明を適用することは可能である。

１，１Ａ インクジェットプリンタ
２０ 給紙モータ
２３ａ メイントレイ
２４ ピックアップローラ
２６ インクジェットヘッド
２６ａ インク吐出面
３１ ノズル
３６ キャップ部材
３９ キャップ駆動モータ
４０ 制御部
１００ 記録用紙

Claims (9)

1. シートに向けて液体を吐出するノズルを有する液体吐出ヘッドと、
   トレイに載置された前記シートを前記液体吐出ヘッドへ供給するピックアップローラと、
   前記ピックアップローラを駆動するモータと、
   前記モータの電流に関する閾値を記憶したメモリを含み、前記液体吐出ヘッド、及び、前記モータを制御する制御部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記ピックアップローラを駆動するときの前記モータの電流が前記閾値を超えたか否かを判定し、前記モータの電流が前記閾値を超えたときに、前記液体吐出ヘッドに、前記ノズルから液体を吐出させるフラッシングを行わせ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密着して前記ノズルを覆うキャップ部材と、
   前記キャップ部材を、前記ノズルを覆うキャップ位置と前記液体吐出ヘッドから離れたアンキャップ位置との間で移動させるキャップ駆動部と、を備え、
   前記制御部は、
   前記キャップ部材が前記キャップ位置にある状態で、前記液体吐出ヘッドの前記シートへの吐出動作を開始させる信号が入力されたときに、前記キャップ駆動部を制御して、前記キャップ部材を前記アンキャップ位置に移動させ、
   前記キャップ部材が前記アンキャップ位置に移動した後に、前記モータの電流が前記閾値を超えたときに、前記液体吐出ヘッドに前記フラッシングを行わせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記制御部は、
   前記キャップ部材が前記アンキャップ位置に移動してから、前記モータの電流が前記閾値を超えるまでの間、前記液体吐出ヘッドに、液体を吐出させずに前記ノズル内の液体を撹拌させる、液体撹拌を行わせることを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記制御部は、
   前記キャップ部材が前記アンキャップ位置に移動してから、所定の第１時間が経過しても、前記モータの電流が前記閾値を超えない場合には、前記液体吐出ヘッドに前記フラッシングを行わせることを特徴とする請求項２又は３に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御部は、
   前記モータによる前記ピックアップローラの駆動開始後、所定の第２時間が経過しても前記モータの電流が前記閾値を超えない場合には、前記液体吐出ヘッドに前記フラッシングを行わせることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
6. 前記制御部は、
   前記モータによる前記ピックアップローラの駆動開始後、所定の第３時間経過しても、前記モータの電流が前記閾値を超えない場合には、前記モータを停止させることを特徴とする請求項１〜５の何れかに記載の液体吐出装置。
7. 前記メモリには、前記シートの種類に応じて複数の閾値が記憶され、
   前記制御部は、
   前記シートの種類に関する情報を取得し、
   前記モータの電流が、取得した前記シートの種類に関する情報に応じた閾値を超えたときに、前記液体吐出ヘッドに、前記ノズルから液体を吐出させるフラッシングを行わせることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の液体吐出装置。
8. 前記制御部は、前記液体の温度と前記液体吐出ヘッドの周囲の湿度の、何れか一方の条件に応じて、前記フラッシングで吐出する液体の量を変更することを特徴とする請求項１〜７の何れかに記載の液体吐出装置。
9. 前記制御部は、
   前記モータの電流が前記閾値以下になったときに、前記液体吐出ヘッドの前記フラッシングを終了させることを特徴とする請求項１〜８の何れかに記載の液体吐出装置。

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