JP6471584B2 - 液体吐出装置 - Google Patents

Description

本発明は、液体吐出装置に関する。

特許文献１には、インクを噴射する噴射ヘッドを有するヘッドアセンブリと、ヘッドアセンブリの底面に押し付けて噴射ヘッドとの間に密閉空間を形成するキャップ部と、廃液タンクと、キャップ部と廃液タンクとを接続する吸引チューブと、吸引チューブの途中部位に設けられた吸引ポンプと、キャップ部に接続された大気開放チューブと、大気開放チューブの途中部位に設けられた大気開放弁とを含むインクジェットプリンタについて記載されている。このインクジェットプリンタは、大気開放弁を閉鎖し、キャップ部をヘッドアセンブリに押し付けて密閉空間を形成している状態で吸引ポンプを作動させることで、キャップ部の凹部内を減圧し、噴射ヘッドのノズルからインクを吸引して排出させる（吸引パージ）。そして、大気開放弁を開放してから吸引ポンプを作動させることで、排出されたキャップ部内のインクを廃液タンクに排出させる。

特開２０１０−２２１４６０号公報

上記特許文献１に記載のインクジェットプリンタにおいては、ヘッドアセンブリの底面であって噴射ノズル近傍に異物（例えば、澱粉（コーンスターチ）、紙粉）が付着した場合、上述の吸引パージを数回実行する必要が生じる。噴射ノズル内の増粘インクなどを排出する場合は、吸引パージを１度行えば、回復させることが可能である。しかし、噴射ノズル近傍に異物が付着している場合、噴射ノズルから単にインクを排出するだけでは除去されにくいため、当該吸引パージを数回実行しなければならない。この結果、異物を除去するためのインクの消費量が多くなる。

そこで、本発明の目的は、吐出面に付着した異物を除去するための液体消費量を抑制することが可能な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、記録媒体を搬送する搬送機構と、前記記録媒体に液体を吐出するための吐出口が形成された吐出面を有する液体吐出ヘッドと、凹部を有するキャップと、前記吐出口を覆うように前記キャップを前記吐出面に当接させて前記吐出面と前記凹部により内部空間を形成する当接状態と、前記キャップを前記吐出面から離隔させる離隔状態とを選択的にとるように、前記液体吐出ヘッドと前記キャップの少なくとも一方を移動させる移動機構と、前記当接状態のときに形成される前記内部空間に一端が繋がる第１流路と、前記当接状態のときに形成される前記内部空間に一端が繋がり、他端が外部に開放された第２流路と、前記第１流路の他端に接続され、前記第１流路の減圧及び加圧を選択的に行うポンプと、前記第２流路に設けられ、前記第２流路の前記他端を介して前記内部空間を外部に連通させる連通状態と、前記第２流路の前記他端を介した前記内部空間の外部との連通を遮断する遮断状態とに切換可能な切換機構と、前記移動機構、前記ポンプ及び前記切換機構を制御する制御部とを備えている。そして、前記制御部は、前記切換機構を前記遮断状態とし且つ前記キャップを前記当接状態とさせた状態で前記ポンプを駆動させて前記第１流路及び前記内部空間を減圧し、前記吐出口から前記内部空間及び前記第１流路に液体を排出させる液体排出処理と、前記液体排出処理の後、前記切換機構を前記連通状態とし且つ前記キャップを前記当接状態とさせた状態で前記ポンプを駆動させて前記第１流路を加圧し、前記液体排出処理で排出された液体のうち前記第１流路にある液体を前記内部空間に、前記内部空間にある液体を前記第２流路に流す液体逆流処理とを実行し、前記液体逆流処理において、前記第１流路から前記内部空間に液体が流入することで、前記内部空間の液体が前記吐出面に接触しつつ前記吐出面に沿って流れる。

本発明の液体吐出装置によると、吐出口の吐出性能を回復するための液体排出処理で排出された凹部の内部空間及び第１流路の液体が、液体逆流処理で第２流路に流れる。このとき、内部空間の液体が吐出面に接触しつつ吐出面に沿って流れることによって、吐出面に付着した異物（コンスターチ、紙粉など）を液体で流して除去することが可能となる。したがって、吐出面に付着した異物を除去するための液体排出を繰り返して行う必要がなくなり、液体消費量を抑制することができる。

複合機の斜視図である。 図１に示すプリンタ部の内部構造を示す概略側面図である。 図１に示すプリンタ部の概略的な平面図である。 （ａ）は図３に示すメンテナンス部の概略断面図であり、（ｂ）はキャップの概略平面図である。 制御部のブロック図である。 メンテナンス動作の手順を示すフローチャートである。 メンテナンス動作の状況を示す状況図である。 本発明の一実施形態の変形例におけるメンテナンス動作の手順を示すフローチャートである。

以下、本発明の一実施形態に係るプリンタ部が採用された複合機１について説明する。複合機１は、図１に示す状態に設置されて使用される。本実施形態において、図１に矢印を付して示す３つの方向が、上下方向Ａ１、前後方向Ａ２、及び左右方向Ａ３である。図１に示す３つの方向は、他の図面においても同様である。

＜複合機１の概要＞
図１に示すように、複合機１は、概ね薄型の直方体に形成されており、その上面に表示部及び操作ボタンなどを有する。本発明の液体吐出装置の一例であるプリンタ部１０が、複合機１の下部に設けられている。複合機１は、スキャナ機能及びプリント機能などの各種の機能を有している。

プリンタ部１０は筐体１１を有する。筐体１１の前壁１１ａの略中央には、開口１２が形成されている。給紙トレイ１５及び排紙トレイ１６が、上下２段に設けられている。給紙トレイ１５は、開口１２から前後方向Ａ２に挿抜可能、すなわち、筐体１１から着脱可能に構成されている。所望のサイズの用紙Ｐが給紙トレイ１５に載置される。複合機１は、パーソナルコンピュータ（以下ＰＣと称する）などの外部機器と接続可能であり、ＰＣからの記録指令に基づいて記録動作を実行する。また、ユーザによる操作ボタンの操作によっても各種機能を実行する。

＜プリンタ部１０の内部構造＞
次に、プリンタ部１０の内部構造について説明する。図２及び図３に示すように、プリンタ部１０は、給送部２０と、搬送ローラ対３５と、記録部４０と、ホルダ１７と、排紙ローラ対３６と、ＡＳＦ（Auto Sheet Feed）モータ２０Ｍ（図５参照）と、ＬＦ（Line Feed）モータ３５Ｍ（図５参照）と、メンテナンス部６０と、制御部５（図５参照）とを含む。給送部２０は、給紙トレイ１５に載置される用紙Ｐを搬送路２５へ給送する。搬送ローラ対３５は、給送部２０によって給紙された用紙Ｐを記録部４０に搬送する。記録部４０は、例えば、インクジェット記録方式の構成を有し、搬送ローラ対３５によって搬送された用紙Ｐに画像を記録する。排紙ローラ対３６は、記録部４０によって記録された用紙Ｐを排紙トレイ１６に排紙する。これら給送部２０、搬送ローラ対３５及び排紙ローラ対３６によって、用紙Ｐを搬送する搬送機構が構成されている。

ホルダ１７は、図３に示すように、筐体１１内の前方右側に設けられている。ホルダ１７には、４色（ブラック、イエロー、シアン、マゼンタ）をそれぞれ貯留する４つのインクカートリッジ１８ａ〜１８ｄが取り外し可能に装着される。

＜給送部２０＞
図２に示すように、給送部２０が給紙トレイ１５の上側に設けられている。給送部２０は、給紙ローラ２１とアーム２２を有する。給紙ローラ２１は、アーム２２の先端に軸支されている。アーム２２は、支軸２２ａに回動自在に支持され、バネなどにより付勢されて給紙ローラ２１が給紙トレイ１５に接触するように下側へ回動されている。また、アーム２２は、給紙トレイ１５の挿抜の際に上方へ退避可能に構成されている。給紙ローラ２１は、伝達機構（不図示）を介してＡＳＦモータ２０Ｍの動力が伝達されて回転し、給紙トレイ１５内に積載された用紙Ｐが、搬送路２５へ給送される。

＜給紙トレイ１５＞
図２に示すように、給紙トレイ１５は、斜壁部１５ａを有する。斜壁部１５ａは、給紙トレイ１５に載置される用紙Ｐが給紙ローラ３１によって給送されるときに、用紙Ｐを搬送路２５に案内する。

＜搬送路２５＞
搬送路２５は、図２に示すように、所定間隔で対向する外側ガイド２５ａ及び内側ガイド部材２５ｂによって形成されている。搬送路２５は、給紙トレイ１５の後側の端部から上方且つプリンタ部１０の前側へ曲がって構成されている。給紙トレイ１５から給送された用紙Ｐは、搬送路２５により下方から上方へＵターンするように案内されて記録部４０に至る。

＜搬送ローラ対３５、及び、排紙ローラ対３６＞
搬送ローラ対３５は、下側に配置された搬送ローラ３５ａと上側に配置されたピンチローラ３５ｂとを有する。搬送ローラ３５ａは、伝達機構（不図示）を介してＬＦモータ３５Ｍの動力が伝達されて回転する。ピンチローラ３５ｂは、搬送ローラ３５ａの回転に伴って連れ回る。搬送ローラ３５ａとピンチローラ３５ｂとは、協働して用紙Ｐを上下方向Ａ１から挟持し、用紙Ｐを記録部４０へ搬送する。

排紙ローラ対３６は、下側に配置された排紙ローラ３６ａと、上側に配置された拍車ローラ３６ｂとを有する。排紙ローラ３６ａは、伝達機構（不図示）を介してＬＦモータ３５Ｍの動力が伝達されて回転する。拍車ローラ３６ｂは、排紙ローラ３６ａの回転に伴って連れ回る。排紙ローラ３６ａと拍車ローラ３６ｂとは、協働して用紙Ｐを上下方向Ａ１から挟持し、用紙Ｐを排紙トレイ１６に搬送する。

＜記録部４０＞
図２及び図３に示すように、記録部４０は、記録ヘッド４１（液体吐出ヘッド）と、ヘッド移動機構５０と、プラテン６とを有する。ヘッド移動機構５０は、キャリッジ５１を含む。キャリッジ５１は、走査方向（左右方向Ａ３であって、用紙Ｐの搬送方向と直交する方向）へ往復移動する。記録ヘッド４１は、キャリッジ５１に支持されている。

記録ヘッド４１は、ヘッド本体４２と、４つのサブタンク４３ａ〜４３ｄとを有する。ヘッド本体４２の下面は、当該記録ヘッド４１の下方に搬送された用紙Ｐに対してインクを吐出する複数の吐出口４１ａが形成された吐出面４１ｂである。複数の吐出口４１ａは、図３に示すように、搬送方向に沿って配列された吐出口列が走査方向に４列形成されるように配置されている。本実施形態において、図３中最も右側の吐出口列に属する吐出口４１ａからは、ブラックインクが吐出され、他の３列の吐出口列に属する吐出口４１ａからは、カラーインク（マゼンタ、シアン、イエロー）が吐出される。ヘッド本体４２は、記録指令に基づく制御部５の制御により、吐出口４１ａから各色のインクを微小なインク滴として吐出する。

４つのサブタンク４３ａ〜４３ｄは、走査方向に沿って並べて配置されている。また、これら４つのサブタンク４３ａ〜４３ｄにはチューブジョイント４４が一体的に設けられている。そして、チューブジョイント４４に連結された可撓性の４本のチューブ（不図示）を介して、４つのサブタンク４３ａ〜４３ｄと４つのインクカートリッジ１８ａ〜１８ｄとがそれぞれ接続されている。４つのサブタンク４３ａ〜４３ｄは、ヘッド本体４２に各色のインクを供給する。

記録ヘッド４１の下方には、搬送ローラ対３５によって搬送される用紙Ｐを支持するプラテン６が配設されている。プラテン６は、キャリッジ５１の往復移動範囲のうち、用紙Ｐが通過する部分に配設されている。プラテン６の幅は、搬送可能な用紙Ｐの最大幅より十分に大きいので、搬送路２５を搬送される用紙Ｐは常にプラテン６上を通過する。このプラテン６上の領域が画像記録領域Ｇ１となっている。

ヘッド移動機構５０は、図３に示すように、一対のガイドレール５２、及び、ベルト伝達機構５３を含む。一対のガイドレール５２は、前後方向Ａ２に離隔して配置され、左右方向Ａ３に互いに平行に延在している。キャリッジ５１は、これら一対のガイドレール５２を跨ぐように配置され、当該一対のガイドレール５２上を左右方向Ａ３に沿って往復移動される。

また、ベルト伝達機構５３は、２つのプーリ５４，５５と、無端状のタイミングベルト５６と、ＣＲモータ５０Ｍとを含む。２つのプーリ５４，５５は、左右方向Ａ３に互いに離隔して配置され、タイミングベルト５６が架け渡されている。プーリ５４は、ＣＲモータ５０Ｍの駆動軸と連結されており、ＣＲモータ５０Ｍが駆動されることで、タイミングベルト５６が走行し、キャリッジ５１とともに記録ヘッド４１が走査方向に移動する。

記録ヘッド４１は、記録指令に基づく制御部５の制御により、吐出口４１ａから各色のインクを吐出する。つまり、キャリッジ５１が左右方向Ａ３へ往復移動することにより、記録ヘッド４１が用紙Ｐに対して走査されると共に、吐出口４１ａから、各色のインクを吐出することで、プラテン６上を搬送される用紙Ｐに画像が記録される。なお、プリンタ部１０内には、走査方向に間隔を空けて配列された多数の透光部（スリット）を有するリニアエンコーダ（不図示）が設けられている。一方、キャリッジ５１には、発光素子と受光素子とを有する透過型の位置検出センサ（不図示）が設けられている。そして、プリンタ部１０は、キャリッジ５１の移動中に位置検出センサが検出したリニアエンコーダの透光部の計数値から、キャリッジ５１の走査方向に関する現在位置を認識できるようになっており、ＣＲモータ５０Ｍの回転駆動が制御される。

＜メンテナンス部６０＞
次に、メンテナンス部６０について、図３及び図４を参照しつつ説明する。メンテナンス部６０は、吐出面４１ｂに形成された吐出口４１ａからインクを排出させ、記録ヘッド４１内の気泡や吐出口４１ａ内の増粘インクなどの除去、吐出口４１ａ近傍に付着した異物（紙粉や澱粉）の除去などを行う。メンテナンス部６０は、図３に示すように、プラテン６の右側に設けられている。メンテナンス部６０が配置される具体的な位置は、画像記録領域Ｇ１から右側に外れるメンテナンス領域Ｇ２に配置されている。メンテナンス部６０は、キャップ６１と、ワイパ６２と、キャップ移動機構６３と、ポンプ６６と、廃液タンク６８と、切換弁７１と、タンク７２と、ヒータ７３と、４つの配管７４〜７７とを含む。

キャップ６１は、ゴムや合成樹脂などの可撓性を有する材料で形成されており、図４（ａ）に示すように、メンテナンス位置に配置された記録ヘッド４１の吐出面４１ｂに向かって開口する凹部６１ａを有する。凹部６１ａの上端周縁部は、図４（ａ）に示すように、メンテナンス位置に配置された記録ヘッド４１の吐出面４１ｂの周縁部と当接可能に形成されている。このため、キャップ６１と吐出面４１ｂとが当接したとき（当接状態）、キャップ６１によって複数の吐出口４１ａが覆われる。キャップ６１の内底面６１ｂには、２つの連通孔６１ｃ，６１ｄが形成されている。これら連通孔６１ｃ，６１ｄは、図４（ｂ）に示すように、内底面６２ｂの左右方向Ａ３の中央において、前後方向Ａ３に互いに離隔して配置されている。また、連通孔６１ｃ，６１ｄは、キャップ６１が吐出面４１ｂと当接した当接状態において、前後方向Ａに関して、吐出面４１ｂの吐出口４１ａよりも外側の領域とそれぞれ対向する位置に形成されている。つまり、連通孔６１ｃ，６１ｄは、当接状態において、前後方向Ａに関して複数の吐出口４１ａを挟む位置に配置されている。

キャップ６１の凹部６１ａ内には、図４に示すように、板状部材６４が配置されている。板状部材６４は、図４（ｂ）に示すように、凹部６１ａの開口よりも一回り小さい矩形平面形状を有しており、前後方向Ａ２の両端部が連通孔６１ｃ，６１ｄと対向して配置されている。板状部材６４は、下面に突起（不図示）が形成されており、図４（ａ）に示すように、内底面６１ｂとの間に隙間Ｔ１が形成されている。これにより、連通孔６１ｃから板状部材６４と内底面６１ｂとの間を通って連通孔６１ｄに至る経路Ｒ１（第２経路）が形成される。

板状部材６４の上下方向Ａ１の厚みは、凹部６１ａの深さよりも小さい。より詳細には、板状部材６４は、キャップ６１と吐出面４１ｂとが当接した当接状態において、吐出面４１ｂと板状部材６４との間の隙間Ｔ２が隙間Ｔ１よりも大きくなるような厚みを有している。これにより、キャップ６１と吐出面４１ｂとが当接した当接状態において、連通孔６１ｃから吐出面４１ｂと板状部材６４との間を通って連通孔６１ｄに至る経路Ｒ２（第１経路）が形成される。なお、凹部６１ａの内周面と板状部材６４との隙間は全周に亘ってほぼ同じ大きさとなっており、その大きさは隙間Ｔ１より大きい。これより、経路Ｒ２の流路抵抗は、経路Ｒ１の流路抵抗よりも小さい。このため、後述するように、インクを連通孔６１ｃから連通孔６１ｄへ、連通孔６１ｄから連通孔６１ｃへ流したときに、インクが経路Ｒ１よりも経路Ｒ２に流れやすくなり、インクが吐出面４１ｂに接触しながら吐出面４１ｂに沿って流れる。

ワイパ６２は、図３に示すように、キャップ６１の左側に配置されている。ワイパ６２は、ゴムや合成樹脂などの可撓性を有する材料で形成された板状の部材であり、上下方向Ａ１に立設されている。ワイパ６２は、前後方向Ａ３に関して、吐出面４１ｂよりも長尺に形成されている。ワイパ６２は、図示しないワイパ移動機構によって払拭位置と払拭位置よりも下方の待機位置とに移動可能である。払拭位置は、上下方向Ａ１に関して、ワイパ６２の先端が吐出面４１ｂよりも若干上方に配置される位置である。ワイパ６２が払拭位置に配置された状態で、記録ヘッド４１がキャリッジ５１とともにワイパ６２を通過すると、吐出面４１ｂがワイパ６２によって払拭される。待機位置は、上下方向Ａ１に関して、ワイパ６２の先端が吐出面４１ｂよりも下方に配置される位置である。

キャップ移動機構６３は、図４（ａ）に示すように、カム６３ａと、カム駆動モータ６３ｂとを有している。カム６３ａは、外周面がキャップ６１の下面に当接するように配置されている。カム６３ａは、所定の輪郭を有し、カム駆動モータ６３ｂにより回転駆動される。

そして、図４（ａ）に示すように、記録ヘッド４１の吐出面４１ｂがキャップ６１と対向している状態で、カム６３ａが図４（ａ）中二点鎖線で示す状態から反時計回りに９０°回転すると、カム６３ａの輪郭によってキャップ６１が押し上げられる。こうして、キャップ６１が複数の吐出口４１ａを覆った状態で吐出面４１ｂに当接する当接状態となる。これにより、凹部６１ａと吐出面４１ｂとにより、内部空間Ｋが形成される。一方、上述の当接状態からカム６３ａを時計回りに９０°回転させると、カム６３ａの輪郭に応じてキャップ６１が降下する。こうして、キャップ６１が吐出面４１ｂから離れた離隔状態となる。

配管７４は、その一端がキャップ６１の連通孔６１ｃに接続され、他端がポンプ６６に接続されている。配管７４は、内部空間Ｋとポンプ６６とを連通させる第１流路Ｌ１を構成する。配管７５は、その一端がキャップ６１の連通孔６１ｄに接続され、他端が切換弁７１に接続されている。配管７６は、その一端が切換弁７１に接続され、他端がタンク７２の連通孔７２ｃに接続されている。

タンク７２は、記録ヘッド４１から排出されたインクを貯留可能な貯留部７２ａと、貯留部７２ａを大気に連通させる大気連通路７２ｂと、配管７６と貯留部７２ａとを連通させる連通孔７２ｃとを有する。連通孔７２ｃは、貯留部７２ａの下端部に形成されている。大気連通路７２ｂは、貯留部７２ａの上端部に形成されている。

ヒータ７３は、タンク７２の下側に配置されており、制御部５の制御により、貯留部７２ａに貯留されたインクを加熱する。

ポンプ６６は、公知のチューブポンプが採用されており、ポンプ６６のローターを正回転（第１方向に回転）させることで配管７４が減圧され、ローターを逆回転（第１方向とは逆方向の第２方向に回転）させることで配管７４を加圧する。ポンプ６６は、ローターに接続されたポンプモータ６６Ｍ（図５参照）が駆動されることで回転する。廃液タンク６８は、ポンプ６６と配管７７で接続されており、ポンプ６６によって吸引された廃インクを貯留する。

切換弁７１は、例えば、ソレノイドバルブからなり、２つの配管７５，７６を連通させる連通状態と、２つの配管７５，７６の連通を遮断する遮断状態とに切り換え可能に構成されている。つまり、切換弁７１は、配管７５，７６及びタンク７２から構成される第２流路Ｌ２を介して内部空間Ｋ（当接状態で形成される凹部６１ａ内の空間）を外部（大気）に連通させる連通状態と、第２流路Ｌ２を介した内部空間Ｋの外部との連通を遮断する遮断状態とに切り換え可能である。なお、切換弁７１としては、連通状態と遮断状態とを選択的にとることが可能であれば、どのような機構から構成されていてもよい。切換弁７１は、制御部５の制御により、連通状態及び遮断状態のいずれかの状態をとるように動作する。

図５に示すように、制御部５は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などを含み、これらが協働して、ＡＳＦモータ２０Ｍ、ＬＦモータ３５Ｍ、ＣＲモータ５０Ｍ、記録ヘッド４１、カム駆動モータ６３ｂ、ポンプモータ６６Ｍ、切換弁７１、ヒータ７３等の動作を制御する。例えば、制御部５は、ＰＣから送信された記録指令に基づいて、記録ヘッド４１、ＡＳＦモータ２０Ｍ、ＬＦモータ３５Ｍ、ＣＲモータ５０Ｍ等を制御して、用紙Ｐに画像等を記録させる。また、制御部５は、ＣＲモータ５０Ｍ、カム駆動モータ６３ｂ、ポンプモータ６６Ｍ、切換弁７１、ヒータ７３等を制御して、気泡や増粘インクなどを排出するために吐出口４１ａからインクを排出させるインク排出動作や吐出面４１ｂに付着した異物（紙粉や澱粉）の除去を行うための除去動作などのメンテナンス動作を行う。なお、本実施形態の制御部５では、ＣＰＵ及びＡＳＩＣを１つずつ有しているが、制御部５は、ＣＰＵを１つだけ含み、この１つのＣＰＵが必要な処理を一括して行うものであってもよいし、ＣＰＵを複数含み、これら複数のＣＰＵが必要な処理を分担して行うものであってもよい。また、制御部５は、ＡＳＩＣを１つだけ含み、この１つのＡＳＩＣが必要な処理を一括して行うものであってもよいし、ＡＳＩＣを複数含み、これら複数のＡＳＩＣが必要な処理を分担して行うものであってもよい。

次に、プリンタ部１０のメンテナンス動作について、図６及び図７を参照しつつ以下に説明する。制御部５は、インク排出動作を実行するためのインク排出信号を受信すると（Ｓ１：ＹＥＳ）、インク排出処理を実行する（Ｓ２：液体排出処理）。インク排出信号を受信しない場合（Ｓ１：ＮＯ）、制御部５はＳ１の処理を繰り返す。なお、インク排出信号を受信したときに、切換弁７１が連通状態をとり、記録ヘッド４１（キャリッジ５１）が画像記録領域Ｇ１に配置されている状態として以下に説明する。

制御部５は、Ｓ２において、ＣＲモータ５０Ｍを制御して記録ヘッド４１が画像記録領域Ｇ１からメンテナンス領域Ｇ２のメンテナンス位置（吐出面４１ａとキャップ６１とが上下方向Ａ１に対向する位置）に移動するように、キャリッジ５１を移動させる。そして、制御部５は、カム駆動モータ６３ｂ及び切換弁７１を制御して、図７（ａ）に示すように、キャップ６１と吐出面４１ｂとが当接した当接状態とした後、切換弁７１を連通状態から遮断状態とする。この後、制御部５は、ポンプモータ６６Ｍを正転駆動し、ポンプ６６のローターを所定時間、正回転させる。これにより、キャップ６１と吐出面４１ｂとの当接によって形成された内部空間Ｋ（凹部６１ａ内の空間）、配管７４，７５内が減圧され、図７（ａ）に示すように、複数の吐出口４１ａから内部空間Ｋにインクが排出される。これにより、記録ヘッド４１内の気泡や吐出口４１ａ内の増粘インクなどが排出され、記録ヘッド４１の吐出性能を回復することができる。また、制御部５は、複数の吐出口４１ａから排出されるインク量が、内部空間Ｋに収容可能なインク量以上のインクを複数の吐出口４１ａから排出されるように、内部空間Ｋ、配管７４，７５内を減圧する。これにより、図７（ｂ）に示すように、複数の吐出口４１ａから排出されたインクが内部空間Ｋのみならず配管７４，７５内にも流れ込み、インクで満たされる。

次に、制御部５は、インク逆流処理を実行する（Ｓ３：液体逆流処理）。つまり、制御部５は、切換弁７１を制御し、切換弁７１を遮断状態から連通状態とする。その後、制御部５は、ポンプモータ６６Ｍを逆転駆動し、ポンプ６６のローターを所定時間、逆回転させる。これにより、ポンプ６６によって配管７４内が加圧され、配管７４内のインクが連通孔６１ｃを介して内部空間Ｋへ逆流する。そして、配管７５内のインクが配管７６を介してタンク７２の貯留部７２ａ内に流入し、内部空間Ｋのインクが連通孔６１ｄ、配管７５，７６を介して貯留部７２ａへ流入する。なお、貯留部７２ａへのインクの流入によって貯留部７２ａ内の空気が大気連通路７２ｂを介して外部に排出される。このとき、連通孔６１ｃから内部空間Ｋに流入したインクは、図７（ｃ）中矢印で示すように、主に、流路抵抗が小さい経路Ｒ２を通って連通孔６１ｄに流れる。Ｓ２におけるインク排出処理では、複数の吐出口４１ａから下方に向かってインクが排出されるだけであるが、Ｓ３ではＳ２で排出されたインクをポンプ６６側から内部空間Ｋへと逆流させる。これにより、インクを吐出面４１ｂに接触させながら吐出面４１ｂに沿って流すことが可能となる。このようにインクを流すことで、吐出面４１ｂ上にはインクの流れによる剪断力が生じる。このため、吐出口４１ａ近傍に付着した紙粉や澱粉などの異物をこのインクの流れで除去することが可能となる（除去動作）。また、このときのローターの回転速度は、Ｓ２（インク排出処理）でのローターの回転速度よりも遅い回転速度で回転させる。このため、内部空間Ｋのインクが吐出口４１ａ内に逆流するのを抑制することが可能となる。より詳細には、内部空間Ｋの圧力が、吐出口４１ａに形成されるインクメニスカス耐圧よりも小さい圧力となるようにローターの回転速度をＳ２でのローターの回転速度よりも遅くする。

次に、制御部５は、加熱処理を実行する（Ｓ４）。つまり、制御部５は、ヒータ７３を制御して、タンク７２内のインクの温度が澱粉の溶解温度（例えば、５５℃）以上となるように加熱する。

次に、制御部５は、インク正流処理を実行する（Ｓ５：液体正流処理）。つまり、制御部５は、ポンプモータ６６Ｍを正転駆動し、ポンプ６６のローターを所定時間、正回転させる。これにより、配管７４が減圧される。このため、内部空間Ｋのインクが連通孔６１ｃを介して配管７４に流れ、配管７５，７６のインク及び貯留部７２ａ（タンク７２）の加熱されたインクが連通孔６１ｄを介して内部空間Ｋに流入する。なお、貯留部７２ａのインクがキャップ６１へと流出することで、大気連通路７２ｂから外部の空気が貯留部７２ａへ流入する。このとき、連通孔６１ｄから内部空間Ｋに流入したインクは、図７（ｄ）中矢印で示すように、主に、流路抵抗が小さい経路Ｒ２を通って連通孔６１ｃに流れる。つまり、Ｓ３のときと同様に、インクが吐出面４１ｂに接触しながら吐出面４１ｂに沿って流れ、吐出口４１ａ近傍に付着した紙粉や澱粉などの異物をこのインクの流れでさらに除去することが可能となる。また、タンク７２から流れてきたインクは澱粉の溶解温度以上に加熱されている。このため、インクの流れだけでは除去できなかった澱粉を溶解して吐出面４１ｂから除去することができる（除去動作）。なお、このときのローターの回転速度もＳ３のときと同様に、Ｓ２（インク排出処理）でのローターの回転速度よりも遅い回転速度で回転させる。

次に、制御部５は、Ｓ３と同様なインク逆流処理を再度実行する（Ｓ６：液体逆流処理）。つまり、制御部５は、ポンプモータ６６Ｍを逆転駆動し、連通孔６１ｃを介して配管７４内のインクを凹部６１ａの内部空間Ｋへ逆流させる。そして、配管７５内のインクが配管７６を介してタンク７２の貯留部７２ａ内に流入し、内部空間Ｋのインクが連通孔６１ｄ、配管７５，７６を介して貯留部７２ａへ流入する。このときもＳ３のときと同様に、連通孔６１ｃから内部空間Ｋに流入したインクは、図７（ｅ）中矢印で示すように、経路Ｒ２を通って連通孔６１ｄに流れ、吐出口４１ａ近傍に付着した紙粉や澱粉などの異物をこのインクの流れで除去することが可能となる（除去動作）。なお、このときのローターの回転速度もＳ３のときと同様に、Ｓ２（インク排出処理）でのローターの回転速度よりも遅い回転速度で回転させる。

次に、制御部５は、廃液処理を実行する（Ｓ７）。制御部５は、ポンプモータ６６Ｍを正転駆動し、ポンプ６６のローターを所定時間、正回転させる。このときのポンプ６６の駆動時間は、タンク７２の貯留部７２ａに貯留されたインクが廃液タンク６８に流れるまでの時間であり、Ｓ５におけるポンプ６６の駆動時間よりも長い。なお、このときのローターの回転速度もＳ３のときと同様に、Ｓ２（インク排出処理）でのローターの回転速度よりも遅い回転速度で回転させる。

これにより、図７（ｆ）中矢印で示すように、配管７４，７５，７６、凹部６１ａの内部空間Ｋ及びタンク７２の貯留部７２ａのインクが配管７７を介して廃液タンク６８に排出される。このときも内部空間Ｋを流れるインクは経路Ｒ２を通って流れるため、吐出口４１ａ近傍に付着した紙粉や澱粉などの異物をこのインクの流れで除去することが可能となる（除去動作）。

次に、制御部５は、払拭処理を実行する（Ｓ８）。つまり、制御部５は、カム駆動モータ６３ｂ及びワイパ移動機構（不図示）を制御して、キャップ６１と吐出面４１ｂとが離隔する離隔状態とし、ワイパ６２を待機位置から払拭位置に配置させる。この後、制御部５は、ＣＲモータ５０Ｍを制御して、記録ヘッド４１がメンテナンス位置から画像記録領域Ｇ１に移動するように、キャリッジ５１を移動させる。記録ヘッド４１がワイパ６２を通過するときに、ワイパ６２と吐出面４１ｂとが接触し、吐出面４１ｂがワイパ６２によって払拭される。これにより、吐出面４１ｂに付着したインクがワイパ６２によって除去される。こうして、一連のメンテナンス動作が終了する。

以上に述べたように、本実施形態によるプリンタ部１０によると、インク排出処理によって記録ヘッド４１内の気泡や吐出口４１ａ内の増粘インクを排出し、当該吐出口４１ａの吐出性能を回復することができる。また、インク排出処理で排出された内部空間Ｋ及び配管７４のインクが、インク逆流処理で配管７５に流れる。このとき、内部空間Ｋのインクが吐出面４１ｂに接触しつつ吐出面４１ｂに沿って流れることによって、吐出面４１ｂに付着した異物（コンスターチ、紙粉など）をインクで流して除去することが可能となる。したがって、吐出面４１ｂに付着した異物を除去するためのインク排出を繰り返して行う必要がなくなり、インク消費量を抑制することができる。

キャップ６１に形成された２つの連通孔６１ｃ，６１ｄが、前後方向Ａ２（吐出面４１ｂの面内方向）に関して吐出口４１ａを挟む位置に配置されている。これにより、インク逆流処理において、内部空間Ｋのインクが吐出面４１ｂに接触して吐出口４１ａ近傍を流れやすくなる。このため、吐出口４１ａ近傍に付着した異物を効果的に除去することが可能となる。

当接状態において、板状部材６４と吐出面４１ｂとの間の隙間Ｔ２が、板状部材６４と内底面６１ｂとの間の隙間Ｔ１よりも大きい。これにより、簡単な構成で、内部空間Ｋのインクが経路Ｒ１よりも経路Ｒ２に流れやすくなる。

インク排出処理では、内部空間Ｋに収容可能なインク量以上のインクを吐出口４１ａから排出させている。このため、インク逆流処理において、内部空間Ｋのインクが吐出面４１ｂとより接触しやすくなり、吐出面４１ｂに付着した異物を効果的に除去することができる。

タンク７２が設けられていることで、配管７５，７６の長さを短くすることが可能となる。このため、キャップ６１の連通孔６１ｄから大気連通路７２ｂまでの流路（第２流路）が配管のみで構成されているものよりも小さくできる。したがって、装置が大型化するのを抑制することができる。

変形例として、ヒータ７３が設けられていなくてもよい。この場合のメンテナンス動作としては、図８に示すように、制御部５は、上述のＳ１〜Ｓ３と同様なＦ１〜Ｆ３を実行する。この後、上述のＳ５、Ｓ６と同様なＦ４、Ｆ５を実行する。つまり、タンク７２の貯留部７２ａに貯留された常温のインクを内部空間Ｋに流し、再度、内部空間Ｋのインクをタンク７２に流す。このとき、凹部４１ａの内部空間Ｋのインクが吐出面４１ｂに接触しつつ吐出面４１ｂに沿って複数回流れる。このため、吐出面４１ｂに付着した異物をより効果的に除去することが可能となる。そして、Ｆ４，Ｆ５と同様なＦ６，Ｆ７を実行する。つまり、インク正流処理とインク逆流処理とを交互に繰り返す。これにより、吐出口４１ａ近傍に付着した異物をより一層効果的に除去することが可能となる。この後、制御部５は、上述のＳ７，Ｓ８と同様なＦ８，Ｆ９を実行する。こうして、変形例における一連のメンテナンス動作が終了する。なお、上述の実施形態と同様な構成においては同じ効果を得ることができる。

以上、本発明の好適な実施の形態について説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られるものではなく、特許請求の範囲に記載した限りにおいて様々な変更が可能なものである。例えば、上述の実施形態及び変形例においては、２回以上のインク逆流処理が実行されているが、インク排出処理の後に１回だけインク逆流処理が実行されればよい。この場合、このインク逆流処理の後に廃液処理を実行すればよい。これにおいても上述の実施形態及び変形例と同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施形態及び変形例においては、１つのキャップ６１に４色のインクが排出されているが、複数の吐出口４１ａを色毎に覆う４つのキャップを設けてもよいし、ブラックインクを吐出する複数の吐出口４１ａと、カラー（マゼンタ、シアン、イエロー）インクを吐出する封数の吐出口４１ａとを個別に覆う２つのキャップを設けてもよい。この場合、各キャップをポンプ６６及び切換弁にそれぞれ配管で接続し、上述の実施形態及び変形例と同様な制御をキャップ毎に行えばよい。こうすることで、同様の効果を得ることができる。

また、上述の実施形態においては、２つの連通孔６１ｃ，６１ｄが内底面６１ｂに形成されているが、少なくとも一方の連通孔がキャップ６１の内底面６１ｂの周囲の側壁に形成されていてもよい。また、２つの連通孔６１ｃ，６１ｄは、左右方向Ａ３に関して吐出口４１ａを挟む位置に配置されていてもよい。要するに、２つの連通孔６１ｃ，６１ｄは、一方の連通孔から他方の連通孔にインクが流れる際に、凹部６１ａの内部空間Ｋのインクが吐出面４１ｂに接触しながら流れるように、配置されておればよい。

また、キャップ６１内には板状部材６４が設けられていなくてもよい。タンク７２が設けられていなくてもよい。この場合、配管７５，７６の少なくとも何れかを長くすればよい。

インク排出処理で吐出口４１ａから排出されるインク量は、凹部６１ａが収容可能なインク量未満であっても、インク逆流処理及びインク正流処理で内部空間Ｋのインクが吐出面４１ｂに接触させることが可能な量であればよい。

インク逆流処理及びインク正流処理において、内部空間Ｋの圧力が、吐出口４１ａに形成されるインクメニスカス耐圧よりも小さい圧力であれば、ポンプ６６のローターの回転速度をインク排出処理のときのローターの回転速度以上であってもよい。

切換弁７１は、配管７５と連通孔６１ｄとの間、又は、タンク７２と配管７６との間に配置されていてもよい。また、切換弁７１は、大気連通路７２ｂに接続されていてもよい。要するに切換弁７１は、配管７５，７６及びタンク７２から構成される第２流路Ｌ２を介して内部空間Ｋを外部（大気）に連通させる連通状態と連通させない遮断状態とのいずれかを取ることが可能に配置されておればよい。

上述の実施形態及び変形例では、ポンプ６６を正回転させると配管７４（第１流路）などを減圧しているが、正回転させると配管７４などを加圧してもよい。この場合、ポンプ６６を逆回転させると配管７４などを減圧する。また、上述の実施形態では、加熱機構としてヒータ７３が採用されているが、タンク７２内のインクを加熱することが可能あれば加熱機構はどのような構成であってもよい。

上述の実施形態においては、キャップ移動機構６３でキャップ６１を移動させることで、当接状態と離隔状態とを選択的に取らせているが、キャップ移動機構６３に代えて、当接状態と離隔状態とを選択的にとるように、記録ヘッド４１又は記録ヘッド４１とキャップ６１との両方を移動させる移動機構を設けてもよい。

上述の実施形態においては、チューブポンプが採用されているが、第１流路Ｌ１の減圧及び加圧を選択的に行うことが可能な公知のピストンポンプを採用してもよい。

また、以上では、吐出口４１ａからインクを吐出することによって記録を行うプリンタ部に本発明を適用した例について説明したがこれには限られない。吐出口４１ａからインク以外の液体を吐出する、プリンタ部以外の液体吐出装置に本発明を適用することも可能である。また、本発明は、ライン式・シリアル式のいずれにも適用可能である。

５ 制御部
１０ プリンタ部（液体吐出装置）
２０ 給送部（搬送機構の一部）
３５ 搬送ローラ対（搬送機構の一部）
３６ 排紙ローラ対（搬送機構の一部）
４１ 記録ヘッド（液体吐出ヘッド）
４１ａ 吐出口
４１ｂ 吐出面
６１ キャップ
６１ａ 凹部
６１ｃ 連通孔（第１連通孔）
６１ｄ 連通孔（第２連通孔）
６３ キャップ移動機構
６４ 板状部材
７１ 切換弁（切換機構）
７２ タンク（第２流路の一部）
７２ｂ 大気連通路
７３ ヒータ（加熱機構）
７４ 配管（第１流路）
７５，７６ 配管（第２流路の一部）
Ｋ 内部空間
Ｌ１ 第１流路
Ｌ２ 第２流路
Ｒ１ 経路（第２経路）
Ｒ２ 経路（第１経路）

Claims (11)

1. 記録媒体を搬送する搬送機構と、
   前記記録媒体に液体を吐出するための吐出口が形成された吐出面を有する液体吐出ヘッドと、
   凹部を有するキャップと、
   前記吐出口を覆うように前記キャップを前記吐出面に当接させて前記吐出面と前記凹部により内部空間を形成する当接状態と、前記キャップを前記吐出面から離隔させる離隔状態とを選択的にとるように、前記液体吐出ヘッドと前記キャップの少なくとも一方を移動させる移動機構と、
   前記当接状態のときに形成される前記内部空間に一端が繋がる第１流路と、
   前記当接状態のときに形成される前記内部空間に一端が繋がり、他端が外部に開放された第２流路と、
   前記第１流路の他端に接続され、前記第１流路の減圧及び加圧を選択的に行うポンプと、
   前記第２流路に設けられ、前記第２流路の前記他端を介して前記内部空間を外部に連通させる連通状態と、前記第２流路の前記他端を介した前記内部空間の外部との連通を遮断する遮断状態とに切換可能な切換機構と、
   前記移動機構、前記ポンプ及び前記切換機構を制御する制御部とを備えており、
   前記制御部は、
   前記切換機構を前記遮断状態とし且つ前記キャップを前記当接状態とさせた状態で前記ポンプを駆動させて前記第１流路及び前記内部空間を減圧し、前記吐出口から前記内部空間及び前記第１流路に液体を排出させる液体排出処理と、
   前記液体排出処理の後、前記切換機構を前記連通状態とし且つ前記キャップを前記当接状態とさせた状態で前記ポンプを駆動させて前記第１流路を加圧し、前記液体排出処理で排出された液体のうち前記第１流路にある液体を前記内部空間に、前記内部空間にある液体を前記第２流路に流す液体逆流処理とを実行し、
   前記液体逆流処理において、前記第１流路から前記内部空間に液体が流入することで、前記内部空間の液体が前記吐出面に接触しつつ前記吐出面に沿って流れることを特徴とする液体吐出装置。
2. 前記キャップは、前記当接状態のときに形成される前記内部空間と前記第１流路とを連通させる第１連通孔と、前記当接状態のときに形成される前記内部空間と前記第２流路とを連通させる第２連通孔とを有し、
   前記第１連通孔及び第２連通孔は、前記吐出面の面内方向に関して、前記吐出口を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の液体吐出装置。
3. 前記第１連通孔及び第２連通孔は、前記凹部の内底面に形成されており、
   前記凹部内には、前記第１連通孔及び第２連通孔と対向する板状部材が配置されており、前記当接状態において、前記第１連通孔から前記吐出面と前記板状部材との間を通って前記第２連通孔に至る第１経路と、前記第１連通孔から前記板状部材と前記内底面との間を通って前記第２連通孔に至る第２経路とが構成されており、
   前記第１経路における流路抵抗は、前記第２経路の流路抵抗よりも小さいことを特徴とする請求項２に記載の液体吐出装置。
4. 前記当接状態において、前記板状部材と前記吐出面との間の隙間が、前記板状部材と前記内底面との間の隙間よりも大きいことを特徴とする請求項３に記載の液体吐出装置。
5. 前記制御部は、前記液体排出処理において、前記内部空間が収容可能な液体量以上の液体を前記吐出口から排出させることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
6. 前記ポンプは、第１方向に回転することで前記第１流路を減圧し、前記第１方向と逆の第２方向に回転することで前記第１流路を加圧し、
   前記制御部は、前記液体逆流処理において、前記液体排出処理での前記ポンプの回転速度よりも遅い回転速度で前記ポンプを回転させることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
7. 前記第２流路は、外部に連通する大気連通路を有するタンクと、前記当接状態において前記タンクと前記内部空間とを繋ぐ配管とで構成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
8. 前記タンク内の液体を加熱することが可能な加熱機構をさらに備えており、
   前記制御部は、前記加熱機構を制御して、前記液体逆流処理で前記タンク内に流入してきた液体を澱粉の溶解温度以上に加熱する加熱処理と、
   前記加熱処理の後に、前記切換機構を前記連通状態とし且つ前記キャップを前記当接状態とさせた状態で前記ポンプを駆動させて前記第１流路を減圧し、前記タンク内の加熱された液体を前記内部空間に、前記内部空間の液体を前記第１流路に流す液体正流処理とを実行することを特徴とする請求項７に記載の液体吐出装置。
9. 前記制御部は、前記液体逆流処理の後に、前記切換機構を前記連通状態とし且つ前記キャップを前記当接状態とさせた状態で前記ポンプを駆動させて前記第１流路を減圧し、前記第２流路の液体を前記内部空間に、前記内部空間の液体を前記第１流路に流す液体正流処理を実行し、
   前記液体正流処理の後に、再度、前記液体逆流処理を実行することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の液体吐出装置。
10. 前記制御部は、前記液体正流処理と、前記液体正流処理の後に実行される前記液体逆流処理とを繰り返すことを特徴とする請求項９に記載の液体吐出装置。
11. 前記ポンプに連通する廃液タンクをさらに備えており、
    前記制御部は、前記液体逆流処理の後に、前記切換機構を前記連通状態とし且つ前記キャップを前記当接状態とさせた状態で前記ポンプを駆動させて前記第１流路を減圧し、前記第２流路、前記内部空間、及び、前記第１流路の液体を前記廃液タンクに排出する廃液処理を実行することを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の液体吐出装置。

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