JP7164448B2 - インクジェットプリンタおよびインクジェットプリンタの制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドを備えるインクジェットプリンタに関する。また、本発明は、かかるインクジェットプリンタの制御方法に関する。

従来、インク滴を吐出して印刷媒体に印刷を行うインクジェットプリンタが知られている（たとえば、特許文献１参照）。特許文献１に記載のインクジェットプリンタは、インクジェットヘッドと、インクジェットヘッドが搭載されるキャリッジと、インクジェットヘッドにインクを供給するインク供給システムとを備えている。特許文献１に記載のインクジェットプリンタで使用されるインクは、顔料等のインク微粒子が含まれたインクであり、たとえば、白インク、メタリックインクまたはパールインク等である。

特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、インク供給システムは、メインタンクと、サブタンクと、メインタンクとサブタンクとを連結する第１インク流路と、サブタンクとインクジェットヘッドとを連結する第２インク流路と、サブタンクと第１インク流路とを連結する第３インク流路と、第３インク流路内のインクをサブタンクから第１インク流路に向けて送液する送液ポンプとを備えている。

また、特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、インクジェットプリンタが待機状態となっているタイミング等に、送液ポンプを駆動して、サブタンクの中のインク室と第３インク流路と第１インク流路とによって構成されるインクの循環経路でインクを循環させる循環制御を実行する。そのため、特許文献１に記載のインクジェットプリンタでは、サブタンクの中のインク室でのインク微粒子の沈降（沈澱）を抑制して、インクジェットヘッドから吐出されるインクの濃度の低下を抑制することが可能になっている。

特開２０１１－１５６８５９号公報

特許文献１に記載のインクジェットプリンタの場合、サブタンクの中のインク室の形状によっては、循環制御でインクを循環させても、インク室の中でインクの流れが悪くなる箇所が生じるおそれがある。たとえば、インク室の形状が複雑になると、循環制御でインクを循環させても、インク室の中でインクの流れが悪くなる箇所が生じるおそれがある。インク室の中の、インクの流れが悪くなった箇所では、インク微粒子が沈降しやすくなる。そのため、特許文献１に記載のインクジェットプリンタの場合、インク室の形状によっては、インクを循環させても、インク室でのインク微粒子の沈降を抑制することができなくなるおそれがある。

そこで、本発明の課題は、サブタンクの中のインク室の形状にかかわらず、サブタンクの中でのインク微粒子の沈降を抑制することが可能なインクジェットプリンタを提供することにある。また、本発明の課題は、サブタンクの中のインク室の形状にかかわらず、サブタンクの中でのインク微粒子の沈降を抑制することが可能となるインクジェットプリンタの制御方法を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに供給されるインクが収容されるサブタンクとを備え、インクジェットヘッドは、サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、サブタンクには、サブタンクの中からインクが流出するインク流出口と、インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクがサブタンクの中に向かって流入するインク流入口とが形成され、サブタンクの中には、インクが収容されるとともにインク流出口が形成される上流側インク室と、インクが収容されるとともにインク流入口が形成される下流側インク室と、上流側インク室と下流側インク室とを仕切る仕切り壁とが形成され、インク流出口とインク供給口とが第１の配管によって繋がれ、インク排出口とインク流入口とが第２の配管によって繋がれ、インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、第１の配管と、第２の配管とによって、循環経路が構成され、所定のタイミングで、インク流入口からインクを流出させるとともに循環経路を通過したインクをインク流出口からサブタンクの中に流入させることを特徴とする。

また、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタの制御方法は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに供給されるインクが収容されるサブタンクとを備え、インクジェットヘッドは、サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、サブタンクには、サブタンクの中からインクが流出するインク流出口と、インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクがサブタンクの中に向かって流入するインク流入口とが形成され、サブタンクの中には、インクが収容されるとともにインク流出口が形成される上流側インク室と、インクが収容されるとともにインク流入口が形成される下流側インク室と、上流側インク室と下流側インク室とを仕切る仕切り壁とが形成され、インク流出口とインク供給口とが第１の配管によって繋がれ、インク排出口とインク流入口とが第２の配管によって繋がれ、インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、第１の配管と、第２の配管とによって、循環経路が構成されているインクジェットプリンタの制御方法であって、所定のタイミングで、インク流入口からインクを流出させるとともに循環経路を通過したインクをインク流出口からサブタンクの中に流入させることを特徴とする。

本発明では、所定のタイミングで、インク流入口からインクを流出させるとともに循環経路を通過したインクをインク流出口からサブタンクの中に流入させている。すなわち、本発明では、インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクがインク流入口に流入する通常のインクの流れ方向とは逆方向のインクの流れを所定のタイミングでサブタンクの中に生じさせている。そのため、本願発明者の検討によれば、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れをサブタンクの中に生じさせたときに、サブタンクの中の、通常のインクの流れ方向にインクを流した場合にインクの流れが悪くなる箇所において、インクの流れを改善して沈降したインク微粒子を流すことが可能になる。したがって、本発明では、サブタンクの中のインク室の形状にかかわらず、サブタンクの中でのインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。

また、本発明では、インクジェットヘッドは、サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、インク流出口とインク供給口とが第１の配管によって繋がれ、インク排出口とインク流入口とが第２の配管によって繋がれ、インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、第１の配管と、第２の配管とによって、循環経路が構成されている。

そのため、通常のインクの流れ方向とは逆方向のインクの流れを所定のタイミングでインクジェットヘッドの中のインクの流路に生じさせることが可能になる。したがって、通常のインクの流れ方向にインクを流したときにインクジェットヘッドの中のインクの流路においてインクの流れが悪くなる箇所が生じる場合であっても、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れをインクジェットヘッドの中のインクの流路に生じさせたときに、インクジェットヘッドのインクの流路の中の、通常のインクの流れ方向にインクを流した場合にインクの流れが悪くなる箇所において、インクの流れを改善して沈降したインク微粒子を流すことが可能になる。その結果、インクジェットヘッドの中のインクの流路におけるインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。

また、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタは、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに供給されるインクが収容されるサブタンクと、サブタンクの中の圧力を調整する圧力調整機構とを備え、インクジェットヘッドは、サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、サブタンクには、サブタンクの中からインクが流出するインク流出口と、インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクがサブタンクの中に向かって流入するインク流入口とが形成され、サブタンクの中には、インクが収容されるとともにインク流出口が形成される上流側インク室と、インクが収容されるとともにインク流入口が形成される下流側インク室と、上流側インク室と下流側インク室とを仕切る仕切り壁とが形成され、インク流出口とインク供給口とが第１の配管によって繋がれ、インク排出口とインク流入口とが第２の配管によって繋がれ、インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、第１の配管と、第２の配管とによって、循環経路が構成され、所定のタイミングで、インク流入口からインクを流出させるとともに循環経路を通過したインクをインク流出口からサブタンクの中に流入させ、圧力調整機構は、上流側インク室の圧力を調整する第１圧力調整機構と、下流側インク室の圧力を調整する第２圧力調整機構とを備え、上流側インク室の圧力を下流側インク室の圧力よりも高くすることで、インク流出口から循環経路を経由してインク流入口に向かうインクの流れを発生させるとともに、下流側インク室の圧力を上流側インク室の圧力よりも高くすることで、インク流入口から循環経路を経由してインク流出口に向かうインクの流れを発生させることを特徴とする。
また、上記の課題を解決するため、本発明のインクジェットプリンタの制御方法は、インク滴を吐出するインクジェットヘッドと、インクジェットヘッドに供給されるインクが収容されるサブタンクと、サブタンクの中の圧力を調整する圧力調整機構とを備え、インクジェットヘッドは、サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、サブタンクには、サブタンクの中からインクが流出するインク流出口と、インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクがサブタンクの中に向かって流入するインク流入口とが形成され、サブタンクの中には、インクが収容されるとともにインク流出口が形成される上流側インク室と、インクが収容されるとともにインク流入口が形成される下流側インク室と、上流側インク室と下流側インク室とを仕切る仕切り壁とが形成され、インク流出口とインク供給口とが第１の配管によって繋がれ、インク排出口とインク流入口とが第２の配管によって繋がれ、インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、第１の配管と、第２の配管とによって、循環経路が構成され、圧力調整機構は、上流側インク室の圧力を調整する第１圧力調整機構と、下流側インク室の圧力を調整する第２圧力調整機構とを備え、上流側インク室の圧力を下流側インク室の圧力よりも高くすることで、インク流出口から循環経路を経由してインク流入口に向かうインクの流れを発生させるとともに、下流側インク室の圧力を上流側インク室の圧力よりも高くすることで、インク流入口から循環経路を経由してインク流出口に向かうインクの流れを発生させるインクジェットプリンタの制御方法であって、所定のタイミングで、インク流入口からインクを流出させるとともに循環経路を通過したインクをインク流出口からサブタンクの中に流入させることを特徴とする。

本発明では、所定のタイミングで、インク流入口からインクを流出させるとともに循環経路を通過したインクをインク流出口からサブタンクの中に流入させている。すなわち、本発明では、インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクがインク流入口に流入する通常のインクの流れ方向とは逆方向のインクの流れを所定のタイミングでサブタンクの中に生じさせている。そのため、本願発明者の検討によれば、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れをサブタンクの中に生じさせたときに、サブタンクの中の、通常のインクの流れ方向にインクを流した場合にインクの流れが悪くなる箇所において、インクの流れを改善して沈降したインク微粒子を流すことが可能になる。したがって、本発明では、サブタンクの中のインク室の形状にかかわらず、サブタンクの中でのインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。
また、本発明では、インクジェットヘッドは、サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、インク流出口とインク供給口とが第１の配管によって繋がれ、インク排出口とインク流入口とが第２の配管によって繋がれ、インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、第１の配管と、第２の配管とによって、循環経路が構成されている。そのため、通常のインクの流れ方向とは逆方向のインクの流れを所定のタイミングでインクジェットヘッドの中のインクの流路に生じさせることが可能になる。したがって、通常のインクの流れ方向にインクを流したときにインクジェットヘッドの中のインクの流路においてインクの流れが悪くなる箇所が生じる場合であっても、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れをインクジェットヘッドの中のインクの流路に生じさせたときに、インクジェットヘッドのインクの流路の中の、通常のインクの流れ方向にインクを流した場合にインクの流れが悪くなる箇所において、インクの流れを改善して沈降したインク微粒子を流すことが可能になる。その結果、インクジェットヘッドの中のインクの流路におけるインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。
また、本発明では、上流側インク室の圧力と下流側インク室の圧力とを調整すれば、サブタンクの中およびインクジェットヘッドの中に、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れを生じさせることが可能になる。したがって、比較的容易に、サブタンクの中およびインクジェットヘッドの中に、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れを生じさせることが可能になる。

本発明において、サブタンクは、上流側インク室の中のインクの量を検知するための第１検知機構と、下流側インク室の中のインクの量を検知するための第２検知機構とを備え、圧力調整機構は、上流側インク室の中のインクの量が上限側の所定の量であることが第１検知機構によって検知されるまで、または、下流側インク室の中のインクの量が下限側の所定の量であることが第２検知機構によって検知されるまで、インク流入口からインク流出口に向かうインクの流れを発生させることが好ましい。このように構成すると、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れを自動的に止めることが可能になる。

本発明において、インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドのクリーニングを行うためのメンテナンスユニットを備え、メンテナンスユニットにおいてインクジェットヘッドからインク滴を強制的に吐出させる前に、インク流入口からインクを流出させるとともに循環経路を通過したインクをインク流出口からサブタンクの中に流入させることが好ましい。

このように構成すると、インクジェットヘッドの中のインクの流路でインク微粒子が沈降する場合であっても、インクジェットヘッドの中のインクの流路で沈降するインク微粒子の量を低減させた後に、メンテナンスユニットにおいてインクジェットヘッドからインク滴を強制的に吐出させることが可能になる。したがって、インクジェットヘッドの中のインクの流路でインク微粒子が沈降する場合であっても、メンテナンスユニットにおいてインクジェットヘッドから強制的に吐出されるインク滴の中のインク微粒子の量を低減することが可能になる。その結果、メンテナンスユニットにおいてインクジェットヘッドからインク滴を吐出させることに起因して、インクジェットヘッドおよびサブタンクの中のインクの濃度が低下するのを抑制することが可能になる。

本発明において、インクジェットプリンタは、インクジェットヘッドおよびサブタンクが搭載されるキャリッジと、キャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動機構とを備え、キャリッジ駆動機構は、インクジェットヘッドがインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、キャリッジを主走査方向に振動させることが好ましい。すなわち、本発明において、キャリッジ駆動機構は、インクジェットヘッドがインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、キャリッジに搭載されるインクジェットヘッドおよびサブタンクを主走査方向に振動させることが好ましい。

このように構成すると、サブタンクの中で沈降しているインク微粒子をインクの溶媒の中に拡散させることが可能になる。したがって、サブタンクの中でのインク微粒子の沈降を効果的に抑制することが可能になる。また、このように構成すると、インクジェットヘッドの中のインクの流路でインク微粒子が沈降する場合であっても、インクジェットヘッドの中のインクの流路で沈降しているインク微粒子をインクの溶媒の中に拡散させることが可能になる。したがって、インクジェットヘッドの中のインクの流路におけるインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。

以上のように、本発明では、サブタンクの中のインク室の形状にかかわらず、サブタンクの中でのインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。

本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの構成を説明するための概略図である。 図１に示すインクジェットプリンタの構成を説明するための概略図である。 本発明の他の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの構成を説明するための概略図である。 本発明の他の実施の形態にかかるインクジェットプリンタの構成を説明するための概略図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態を説明する。

（インクジェットプリンタの構成）
図１、図２は、本発明の実施の形態にかかるインクジェットプリンタ１の構成を説明するための概略図である。

本形態のインクジェットプリンタ１（以下、「プリンタ１」とする。）は、たとえば、業務用のインクジェットプリンタであり、紙等の印刷媒体２に印刷を行う。プリンタ１は、インク滴を吐出するインクジェットヘッド３（以下、「ヘッド３」とする。）と、ヘッド３が搭載されるキャリッジ４と、キャリッジ４を主走査方向へ移動させるキャリッジ駆動機構５と、キャリッジ４を主走査方向へ案内するためのガイドレール６と、印刷時の印刷媒体２が載置されるプラテン７とを備えている。なお、プリンタ１は、三次元造形物を造形する３Ｄプリンタであっても良い。また、プリンタ１は、一般消費者向けのインクジェットプリンタであっても良い。

キャリッジ駆動機構５は、モータおよびモータの動力をキャリッジ４に伝達する動力伝達機構を備えている。動力伝達機構は、たとえば、プーリおよびベルトを備えている。印刷媒体２に印刷を行うときには、キャリッジ４がガイドレール６に案内されて主走査方向へ往復移動しながら、プラテン７に載置される印刷媒体２の上面に向かってヘッド３がインク滴を吐出する。本形態のプリンタ１で使用されるインクは、顔料等のインク微粒子が溶媒の中に含まれたインクであり、たとえば、白インク、メタリックインクまたはパールインク等である。

また、プリンタ１は、ヘッド３に供給されるインクが収容されるサブタンク９と、サブタンク９に供給されるインクが収容されるメインタンク１０と、メインタンク１０からサブタンク９にインクを送るためのインクポンプ１１と、サブタンク９の中の圧力を調整する圧力調整機構１２と、ヘッド３のクリーニングを行うためのメンテナンスユニット１３とを備えている。なお、プリンタ１は、複数のヘッド３を備えており、複数のヘッド３がキャリッジ４に搭載されている。また、プリンタ１は、ヘッド３の数に応じた複数のサブタンク９と、サブタンク９の数に応じた複数のメインタンク１０とを備えている。

本形態のヘッド３は、ヘッド３の中のインクを循環させるインク循環式のインクジェットヘッドである。ヘッド３には、サブタンク９からのインクが供給されるインク供給口１６と、サブタンク９に向かってインクが排出されるインク排出口１７と、インク滴を吐出するノズル部１８とが形成されている。ノズル部１８には、インク滴を吐出する複数のノズルが形成されている。ヘッド３は、ノズルからインク滴を吐出させる圧電素子（ピエゾ素子）を備えている。また、ヘッド３の中には、インク供給口１６およびインク排出口１７に通じるインクの流路１９が形成されている。流路１９の一端は、インク供給口１６に繋がっている。流路１９の他端は、インク排出口１７に繋がっている。ノズルには、流路１９からインクが供給される。

サブタンク９は、キャリッジ４に搭載されている。サブタンク９は、ヘッド３の上側に配置されている。サブタンク９の中には、インクが収容される上流側インク室２１および下流側インク室２２と、上流側インク室２１と下流側インク室２２とを仕切る仕切り壁２３とが形成されている。本形態では、上流側インク室２１の形状および下流側インク室２２の形状は、比較的複雑になっている。

上流側インク室２１には、上流側インク室２１からヘッド３に向かってインクが流出するインク流出口２４が形成されている。下流側インク室２２には、ヘッド３から排出されるインクが流入するインク流入口２５が形成されている。すなわち、サブタンク９には、サブタンク９の中からインクが流出するインク流出口２４と、サブタンク９の中に向かってインクが流入するインク流入口２５とが形成されている。また、上流側インク室２１には、メインタンク１０または下流側インク室２２からのインクが流入するインク流入口２８が形成され、下流側インク室２２には、上流側インク室２１に向かってインクが流出するインク流出口２９が形成されている。

インク流出口２４とインク供給口１６とは、第１の配管としての配管３０によって繋がれている。インク排出口１７とインク流入口２５とは、第２の配管としての配管３１によって繋がれている。本形態では、ヘッド３の中に形成されるインクの流路１９と配管３０、３１とによって、インクの循環経路３２が構成されており、インク流出口２４から流出して循環経路３２を通過したインクがインク流入口２５からサブタンク９の中に流入する。

サブタンク９は、上流側インク室２１の中のインクの量を検知するための検知機構３４と、下流側インク室２２の中のインクの量を検知するための検知機構３５とを備えている。検知機構３４は、上流側インク室２１の中のインクの液面を検知することで、上流側インク室２１の中のインクの量を検知する液面検知機構である。同様に、検知機構３５は、下流側インク室２２の中のインクの液面を検知することで、下流側インク室２２の中のインクの量を検知する液面検知機構である。本形態の検知機構３４は第１検知機構であり、検知機構３５は第２検知機構である。

検知機構３４は、上流側インク室２１の中に配置されるフロート３６と、フロート３６に内蔵される磁石（永久磁石）を検知するホールＩＣ等の磁気センサ３７、３８とを備えている。フロート３６は、上流側インク室２１の中のインクに浮かんでいる。磁気センサ３７、３８は、上流側インク室２１の外側面に固定されている。磁気センサ３７は、上流側インク室２１の外側面の下端側に固定され、磁気センサ３８は、上流側インク室２１の外側面の上端側に固定されている。

本形態では、上流側インク室２１の中のインクの量が下限側の所定の量になると、フロート３６に内蔵される磁石が磁気センサ３７に検知され、上流側インク室２１の中のインクの量が上限側の所定の量になると、フロート３６に内蔵される磁石が磁気センサ３８に検知される。すなわち、検知機構３４によって、上流側インク室２１の中のインクの量が下限側の所定の量であること、および、上流側インク室２１の中のインクの量が上限側の所定の量であることが検知される。

検知機構３５は、検知機構３４と同様に構成されており、下流側インク室２２の中に配置されるフロート３９と、フロート３９に内蔵される磁石（永久磁石）を検知するホールＩＣ等の磁気センサ４０、４１とを備えている。フロート３９は、下流側インク室２２の中のインクに浮かんでいる。磁気センサ４０、４１は、下流側インク室２２の外側面に固定されている。磁気センサ４０は、下流側インク室２２の外側面の下端側に固定され、磁気センサ４１は、下流側インク室２２の外側面の上端側に固定されている。

本形態では、下流側インク室２２の中のインクの量が下限側の所定の量になると、フロート３９に内蔵される磁石が磁気センサ４０に検知され、下流側インク室２２の中のインクの量が上限側の所定の量になると、フロート３９に内蔵される磁石が磁気センサ４１に検知される。すなわち、検知機構３５によって、下流側インク室２２の中のインクの量が下限側の所定の量であること、および、下流側インク室２２の中のインクの量が上限側の所定の量であることが検知される。

圧力調整機構１２は、上流側インク室２１の圧力を調整する第１圧力調整機構４４と、下流側インク室２２の圧力を調整する第２圧力調整機構４５とを備えている。第１圧力調整機構４４は、上流側インク室２１の内部圧力を負圧にするための負圧ポンプ等を備えている。第２圧力調整機構４５は、下流側インク室２２の内部圧力を負圧にするための負圧ポンプ等を備えている。第１圧力調整機構４４は、逆流防止フィルタ４６および開閉弁４７を介して上流側インク室２１に接続され、第２圧力調整機構４５は、逆流防止フィルタ４６および開閉弁４７を介して下流側インク室２２に接続されている。

プリンタ１の使用時には、通常、上流側インク室２１の圧力は、下流側インク室２２の圧力よりも高くなっている。具体的には、プリンタ１の使用時には、通常、下流側インク室２２の負圧は、上流側インク室２１の負圧よりも大きな負圧になっている。たとえば、上流側インク室２１の圧力は、－１．６（ｋＰａ）となっており、下流側インク室２２の圧力は、－３．８（ｋＰａ）となっている。すなわち、上流側インク室２１の圧力と下流側インク室２２の圧力との差は、たとえば、２．２（ｋＰａ）となっている。

本形態では、上流側インク室２１の圧力と下流側インク室２２の圧力との差によって、上流側インク室２１からヘッド３にインクが供給されるとともに、ヘッド３から下流側インク室２２にインクが排出されている。すなわち、圧力調整機構１２は、上流側インク室２１の圧力を下流側インク室２２の圧力よりも高くすることで、インク流出口２４から循環経路３２を経由してインク流入口２５に向かうインクの流れを発生させており、上流側インク室２１から循環経路３２を経由して下流側インク室２２にインクが移動することで、ヘッド３の中のインクが循環する。

メインタンク１０は、プリンタ１の本体フレームに着脱可能に取り付けられている。インクポンプ１１は、たとえば、ダイヤフラムポンプであり、駆動源としてモータを備えている。インクポンプ１１は、メインタンク１０と上流側インク室２１との間の配管経路に配置されている。インクポンプ１１と上流側インク室２１との間の配管経路には、フィルタ５０が配置されている。すなわち、インクポンプ１１は、所定の配管およびフィルタ５０を介してインク流入口２８に接続されている。

メインタンク１０とインクポンプ１１との間の配管経路には、三方弁５１が配置されている。三方弁５１には、配管を介して下流側インク室２２が接続されている。すなわち、三方弁５１には、配管を介してインク流出口２９が接続されている。本形態では、通常、インクポンプ１１が下流側インク室２２から上流側インク室２１にインクを送るインクの流路が形成されており、下流側インク室２２から上流側インク室２１にインクが送られるが、サブタンク９の中のインクの量が少なくなると、三方弁５１が切り替わって、インクポンプ１１がメインタンク１０から上流側インク室２１にインクを送るインクの流路が形成され、メインタンク１０から上流側インク室２１にインクが送られる。

主走査方向において印刷媒体２に印刷が行われる領域を印刷領域ＰＡとすると、メンテナンスユニット１３は、主走査方向において印刷領域ＰＡから外れた領域に配置されている。メンテナンスユニット１３は、ヘッド３のノズル面を覆うキャッピング機構やヘッド３のノズル面を拭うワイパー等を備えている。メンテナンスユニット１３では、ヘッド３のノズルに目詰まり等の不具合が生じるのを防止するため、ヘッド３からインク滴が強制的に吐出される。

具体的には、メンテナンスユニット１３では、ヘッド３の中の圧力を正圧にしてヘッド３からインク滴を強制的に吐出させるパージ（パージング）が定期的に行われる。パージは、たとえば、８時間ごとに実行されており、パージが実行される前または後には、ワイパーによるヘッド３のノズル面の拭き取りも行われる。また、メンテナンスユニット１３では、ヘッド３の圧電素子を駆動してヘッド３からインク滴を強制的に吐出されるフラッシングが一定条件下で行われる。なお、キャッピング機構がヘッド３のノズルからインク滴を強制的に吸引するための吸引ポンプを備えている場合には、吸引ポンプを用いてパージを行っても良い。

（インクジェットプリンタの制御方法）
上述のように、プリンタ１の使用時には、通常、下流側インク室２２の負圧が上流側インク室２１の負圧よりも大きな負圧になっており、インク流出口２４から循環経路３２を経由してインク流入口２５に向かうインクの流れが生じている。本形態では、所定のタイミングで、インク流入口２５から循環経路３２を経由してインク流出口２４に向かうインクの流れが生じさせている。すなわち、本形態では、プリンタ１の制御部は、所定のタイミングで、インク流入口２５からインクを流出させるとともに循環経路３２を通過したインクをインク流出口２４からサブタンク９の中に流入させるインクの逆循環を行っており、通常のインクの流れ方向とは逆方向のインクの流れを所定のタイミングでサブタンク９の中に生じさせている。

具体的には、上流側インク室２１の負圧を下流側インク室２２の負圧よりも大きな負圧にして、インク流入口２５から循環経路３２を経由してインク流出口２４に向かうインクの流れを発生させている。すなわち、圧力調整機構１２は、下流側インク室２２の圧力を上流側インク室２１の圧力よりも高くすることで、インク流入口２５から循環経路３２を経由してインク流出口２４に向かうインクの流れを発生させている。

本形態では、圧力調整機構１２は、下流側インク室２２の圧力を、通常時の上流側インク室２１の圧力と同じ圧力にするとともに、上流側インク室２１の圧力を、通常時の下流側インク室２２の圧力と同じ圧力にすることで、下流側インク室２２の圧力を上流側インク室２１の圧力よりも高くしている。たとえば、下流側インク室２２の圧力を、－１．６（ｋＰａ）とし、上流側インク室２１の圧力を、－３．８（ｋＰａ）としている。なお、下流側インク室２２の圧力が上流側インク室２１の圧力よりも高くなっているときに、下流側インク室２２の圧力と通常時の上流側インク室２１の圧力とが異なっていても良いし、上流側インク室２１の圧力と通常時の下流側インク室２２の圧力とが異なっていても良い。

また、圧力調整機構１２は、検知機構３４によって上流側インク室２１の中のインクの量が上限側の所定の量であることが検知されるまで（すなわち、フロート３６に内蔵される磁石が磁気センサ３８に検知されるまで）、または、検知機構３５によって下流側インク室２２の中のインクの量が下限側の所定の量であることが検知されるまで（すなわち、フロート３９に内蔵される磁石が磁気センサ４０に検知されるまで）、インク流入口２５からインク流出口２４に向かうインクの流れを発生させている。

また、メンテナンスユニット１３においてパージが行われる前に、インク流入口２５からインクを流出させるとともに循環経路３２を通過したインクをインク流出口２４からサブタンク９の中に流入させている。すなわち、メンテナンスユニット１３においてヘッド３からインク滴を強制的に吐出させる前にインクの逆循環を行っており、定期的にインクの逆循環を行っている。

また、本形態では、キャリッジ駆動機構５は、ヘッド３がインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、キャリッジ４を主走査方向に振動させている。すなわち、プリンタ１の制御部は、ヘッド３がインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、キャリッジ駆動機構５によってキャリッジ４を主走査方向に振動させることで、キャリッジ４に搭載されるヘッド３およびサブタンク９を主走査方向に振動させている。

本形態では、定期的にキャリッジ４を主走査方向に振動させている。たとえば、１日に１回（すなわち、２４時間ごとに）、キャリッジ４を主走査方向に振動させている。また、たとえば、印刷媒体２に対する印刷時のキャリッジ４の移動速度とほぼ同じ速度で、主走査方向にキャリッジ４を１０往復させることでキャリッジ４を主走査方向に振動させている。このときのキャリッジ４の主走査方向への移動距離は、たとえば、１０（ｃｍ）程度である。また、キャリッジ４の主走査方向への振動は、たとえば、メンテナンスユニット１３で行われる。

（本形態の主な効果）
以上説明したように、本形態では、所定のタイミングで、インクの逆循環を行っており、インク流出口２４から循環経路３２を経由してインク流入口２５に向かう通常のインクの流れ方向とは逆方向のインクの流れを上流側インク室２１および下流側インク室２２の中に生じさせている。そのため、本形態では、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れを上流側インク室２１および下流側インク室２２の中に生じさせたときに、上流側インク室２１および下流側インク室２２の中の、通常のインクの流れ方向にインクを流した場合にインクの流れが悪くなる箇所において、インクの流れを改善して沈降したインク微粒子を流すことが可能になる。したがって、本形態では、上流側インク室２１および下流側インク室２２の形状が複雑になっていても、上流側インク室２１および下流側インク室２２の中でのインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。

また、本形態では、ヘッド３の中に形成されるインクの流路１９が循環経路３２に含まれているため、通常のインクの流れ方向とは逆方向のインクの流れが所定のタイミングで流路１９にも生じている。したがって、本形態では、通常のインクの流れ方向にインクを流したときに流路１９においてインクの流れが悪くなる箇所が生じる場合であっても、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れを流路１９に生じさせたときに、流路１９の中の、通常のインクの流れ方向にインクを流した場合にインクの流れが悪くなる箇所において、インクの流れを改善して沈降したインク微粒子を流すことが可能になる。その結果、本形態では、流路１９でのインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。

本形態では、ヘッド３がインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、キャリッジ４を主走査方向に振動させることで、キャリッジ４に搭載されるサブタンク９を主走査方向に振動させている。そのため、本形態では、サブタンク９の中で沈降しているインク微粒子をインクの溶媒の中に拡散させることが可能になる。したがって、本形態では、上流側インク室２１および下流側インク室２２の形状が複雑になっていても、上流側インク室２１および下流側インク室２２の中でのインク微粒子の沈降を効果的に抑制することが可能になる。

また、本形態では、ヘッド３がインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、キャリッジ４を主走査方向に振動させることで、キャリッジ４に搭載されるヘッド３を主走査方向に振動させているため、ヘッド３の流路１９でインク微粒子が沈降する場合であっても、流路１９で沈降しているインク微粒子をインクの溶媒の中に拡散させることが可能になる。したがって、本形態では、流路１９でのインク微粒子の沈降を効果的に抑制することが可能になる。

本形態では、圧力調整機構１２は、上流側インク室２１の圧力を下流側インク室２２の圧力よりも高くすることで、インク流出口２４から循環経路３２を経由してインク流入口２５に向かうインクの流れを発生させるとともに、下流側インク室２２の圧力を上流側インク室２１の圧力よりも高くすることで、インク流入口２５から循環経路３２を経由してインク流出口２４に向かうインクの流れを発生させている。すなわち、本形態では、上流側インク室２１の圧力と下流側インク室２２の圧力とを調整することで、サブタンク９の中およびヘッド３の流路１９の中に、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れを生じさせている。そのため、本形態では、比較的容易に、サブタンク９の中およびヘッド３の流路１９の中に、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れを生じさせることが可能になる。

本形態では、圧力調整機構１２は、上流側インク室２１の中のインクの量が上限側の所定の量であることが検知機構３４によって検知されるまで、または、下流側インク室２２の中のインクの量が下限側の所定の量であることが検知機構３５によって検知されるまでインク流入口２５からインク流出口２４に向かうインクの流れを発生させている。そのため、本形態では、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れを自動的に止めることが可能になる。

本形態では、メンテナンスユニット１３においてパージが行われる前にインクの逆循環を行っている。そのため、本形態では、ヘッド３の流路１９でインク微粒子が沈降する場合であっても、流路１９で沈降するインク微粒子の量を低減させた後に、パージを行ってヘッド３からインク滴を強制的に吐出させることが可能になる。したがって、本形態では、パージを行うときにヘッド３から強制的に吐出されるインク滴の中のインク微粒子の量を低減することが可能になり、その結果、パージに起因して、ヘッド３およびサブタンク９の中のインクの濃度が低下するのを抑制することが可能になる。

（他の実施の形態）
上述した形態は、本発明の好適な形態の一例ではあるが、これに限定されるものではなく本発明の要旨を変更しない範囲において種々変形実施が可能である。

上述した形態において、パージが行われた後にインクの逆循環を行っても良いし、パージが行われるタイミングとは関係のない所定のタイミングでインクの逆循環を行っても良い。また、上述した形態において、メンテナンスユニット１３においてフラッシングが行われる前にインクの逆循環を行っても良い。この場合には、ヘッド３の流路１９でインク微粒子が沈降する場合であっても、フラッシングに起因して、ヘッド３およびサブタンク９の中のインクの濃度が低下するのを抑制することが可能になる。また、フラッシングが行われた後にインクの逆循環を行っても良い。

上述した形態において、メンテナンスユニット１３においてパージまたはフラッシングが行われる前に（すなわち、メンテナンスユニット１３においてヘッド３からインク滴を強制的に吐出させる前に）、キャリッジ４を主走査方向に振動させても良い。この場合には、ヘッド３の流路１９でインク微粒子が沈降する場合であっても、流路１９で沈降するインク微粒子の量を低減させた後に、パージまたはフラッシングが行われるため、パージやフラッシングに起因して、ヘッド３およびサブタンク９の中のインクの濃度が低下するのを抑制することが可能になる。

上述した形態では、上流側インク室２１の圧力と下流側インク室２２の圧力との差によってヘッド３の中のインクを循環させているが、図３に示すように、プリンタ１は、ヘッド３の中のインクを循環させるためのインクポンプ６１を備えていても良い。この場合には、サブタンク９の中に１個のインク室が形成されている。また、この場合には、配管３１の途中にインクポンプ６１が配置されている。この場合には、インクポンプ６１が、インク流出口２４から循環経路３２を経由してインク流入口２５に向かう通常のインクの流れと、インク流入口２５から循環経路３２を経由してインク流出口２４に向かう逆方向のインクの流れとを生じさせる。なお、図３では、上述した形態と同様の構成には、同一の符号を付している。

上述した形態において、ヘッド３は、インク循環式のインクジェットヘッドでなくても良い。この場合には、図４に示すように、サブタンク９の中に１個のインク室が形成されている。また、サブタンク９には、サブタンク９の中からインクが流出するインク流出口６４と、サブタンク９の中に向かってインクが流入するインク流入口６５とが形成されている。また、この場合には、プリンタ１は、たとえば、サブタンク９の中のインクを循環させるためのインクポンプ６６と、インク流出口６４と三方弁５１とを繋ぐ配管６７と、インク流入口６５と三方弁５１とを繋ぐ配管６８とを備えている。なお、図４では、上述した形態と同様の構成には、同一の符号を付している。

図４に示す例では、インクポンプ１１は、メインタンク１０と三方弁５１との間の配管経路に配置され、インクポンプ６６は、配管６７の途中に配置されている。また、配管６７と配管６８とによって、インクの循環経路７２が構成されている。図４に示す例では、通常、インク流出口６４とインク流入口６５とを繋ぐインクの流路が形成されているが、サブタンク９の中のインクの量が少なくなると、三方弁５１が切り替わって、インクポンプ１１がメインタンク１０からサブタンク９にインクを送るインクの流路が形成されて、メインタンク１０からサブタンク９にインクが送られる。このときには、インク流入口６５からサブタンク９の中にインクが流入する。

また、図４に示す例では、プリンタ１の使用時に、通常、インクポンプ６６は、インク流出口６４からインクを流出させるとともに循環経路７２を通過したインクをインク流入口６５からサブタンク９の中に流入させているが、所定のタイミングで、インク流入口６５からインクを流出させるとともに循環経路７２を通過したインクをインク流出口６４からサブタンク９の中に流入させており、通常のインクの流れ方向とは逆方向のインクの流れを所定のタイミングでサブタンク９の中に生じさせている。図４に示す変形例でも、通常のインクの流れ方向と逆方向のインクの流れをサブタンク９の中に生じさせたときに、サブタンク９の中の、通常のインクの流れ方向にインクを流した場合にインクの流れが悪くなる箇所において、インクの流れを改善して沈降したインク微粒子を流すことが可能になるため、サブタンク９の中の形状が複雑になっていても、サブタンク９の中でのインク微粒子の沈降を抑制することが可能になる。

上述した形態において、所定のタイミングでインクの逆循環を行うのであれば、ヘッド３がインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、キャリッジ４を主走査方向に振動させなくても良い。また、上述した形態において、ヘッド３がインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、キャリッジ４を主走査方向に振動させるのであれば、所定のタイミングでインクの逆循環を行わなくても良い。

上述した形態において、ヘッド３がインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、上下方向にキャリッジ４を振動させても良いし、主走査方向と上下方向とに直交する副走査方向にキャリッジ４を振動させても良い。また、上述した形態において、ヘッド３がインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、主走査方向および副走査方向以外の水平方向にキャリッジ４を振動させても良いし、上下方向および水平方向を含むランダムな方向にキャリッジ４を振動させても良い。

１ プリンタ（インクジェットプリンタ）
３ ヘッド（インクジェットヘッド）
４ キャリッジ
５ キャリッジ駆動機構
９ サブタンク
１２ 圧力調整機構
１３ メンテナンスユニット
１６ インク供給口
１７ インク排出口
１８ ノズル部
１９ 流路
２１ 上流側インク室
２２ 下流側インク室
２３ 仕切り壁
２４、６４ インク流出口
２５、６５ インク流入口
３０ 配管（第１の配管）
３１ 配管（第２の配管）
３２、７２ 循環経路
３４ 検知機構（第１検知機構）
３５ 検知機構（第２検知機構）
４４ 第１圧力調整機構
４５ 第２圧力調整機構

Claims (7)

1. インク滴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供給されるインクが収容されるサブタンクとを備え、
   前記インクジェットヘッドは、前記サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、前記サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、
   前記サブタンクには、前記サブタンクの中からインクが流出するインク流出口と、前記インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクが前記サブタンクの中に向かって流入するインク流入口とが形成され、
   前記サブタンクの中には、インクが収容されるとともに前記インク流出口が形成される上流側インク室と、インクが収容されるとともに前記インク流入口が形成される下流側インク室と、前記上流側インク室と前記下流側インク室とを仕切る仕切り壁とが形成され、
   前記インク流出口と前記インク供給口とが第１の配管によって繋がれ、
   前記インク排出口と前記インク流入口とが第２の配管によって繋がれ、
   前記インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、前記第１の配管と、前記第２の配管とによって、前記循環経路が構成され、
   所定のタイミングで、前記インク流入口からインクを流出させるとともに前記循環経路を通過したインクを前記インク流出口から前記サブタンクの中に流入させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
2. インク滴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供給されるインクが収容されるサブタンクと、前記サブタンクの中の圧力を調整する圧力調整機構とを備え、
   前記インクジェットヘッドは、前記サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、前記サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、
   前記サブタンクには、前記サブタンクの中からインクが流出するインク流出口と、前記インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクが前記サブタンクの中に向かって流入するインク流入口とが形成され、
   前記サブタンクの中には、インクが収容されるとともに前記インク流出口が形成される上流側インク室と、インクが収容されるとともに前記インク流入口が形成される下流側インク室と、前記上流側インク室と前記下流側インク室とを仕切る仕切り壁とが形成され、
   前記インク流出口と前記インク供給口とが第１の配管によって繋がれ、
   前記インク排出口と前記インク流入口とが第２の配管によって繋がれ、
   前記インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、前記第１の配管と、前記第２の配管とによって、前記循環経路が構成され、
   所定のタイミングで、前記インク流入口からインクを流出させるとともに前記循環経路を通過したインクを前記インク流出口から前記サブタンクの中に流入させ、
   前記圧力調整機構は、前記上流側インク室の圧力を調整する第１圧力調整機構と、前記下流側インク室の圧力を調整する第２圧力調整機構とを備え、前記上流側インク室の圧力を前記下流側インク室の圧力よりも高くすることで、前記インク流出口から前記循環経路を経由して前記インク流入口に向かうインクの流れを発生させるとともに、前記下流側インク室の圧力を前記上流側インク室の圧力よりも高くすることで、前記インク流入口から前記循環経路を経由して前記インク流出口に向かうインクの流れを発生させることを特徴とするインクジェットプリンタ。
3. 前記サブタンクは、前記上流側インク室の中のインクの量を検知するための第１検知機構と、前記下流側インク室の中のインクの量を検知するための第２検知機構とを備え、
   前記圧力調整機構は、前記上流側インク室の中のインクの量が上限側の所定の量であることが前記第１検知機構によって検知されるまで、または、前記下流側インク室の中のインクの量が下限側の所定の量であることが前記第２検知機構によって検知されるまで、前記インク流入口から前記インク流出口に向かうインクの流れを発生させることを特徴とする請求項２記載のインクジェットプリンタ。
4. 前記インクジェットヘッドのクリーニングを行うためのメンテナンスユニットを備え、
   前記メンテナンスユニットにおいて前記インクジェットヘッドからインク滴を強制的に吐出させる前に、前記インク流入口からインクを流出させるとともに前記循環経路を通過したインクを前記インク流出口から前記サブタンクの中に流入させることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
5. 前記インクジェットヘッドおよび前記サブタンクが搭載されるキャリッジと、前記キャリッジを主走査方向に移動させるキャリッジ駆動機構とを備え、
   前記キャリッジ駆動機構は、前記インクジェットヘッドがインク滴を吐出していないときの所定のタイミングで、前記キャリッジを主走査方向に振動させることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のインクジェットプリンタ。
6. インク滴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供給されるインクが収容されるサブタンクとを備え、
   前記インクジェットヘッドは、前記サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、前記サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、
   前記サブタンクには、前記サブタンクの中からインクが流出するインク流出口と、前記インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクが前記サブタンクの中に向かって流入するインク流入口とが形成され、
   前記サブタンクの中には、インクが収容されるとともに前記インク流出口が形成される上流側インク室と、インクが収容されるとともに前記インク流入口が形成される下流側インク室と、前記上流側インク室と前記下流側インク室とを仕切る仕切り壁とが形成され、
   前記インク流出口と前記インク供給口とが第１の配管によって繋がれ、
   前記インク排出口と前記インク流入口とが第２の配管によって繋がれ、
   前記インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、前記第１の配管と、前記第２の配管とによって、前記循環経路が構成されているインクジェットプリンタの制御方法であって、
   所定のタイミングで、前記インク流入口からインクを流出させるとともに前記循環経路を通過したインクを前記インク流出口から前記サブタンクの中に流入させることを特徴とするインクジェットプリンタの制御方法。
7. インク滴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供給されるインクが収容されるサブタンクと、前記サブタンクの中の圧力を調整する圧力調整機構とを備え、
   前記インクジェットヘッドは、前記サブタンクからのインクが供給されるインク供給口と、前記サブタンクに向かってインクが排出されるインク排出口と、インク滴を吐出するノズル部とが形成されるインク循環式のインクジェットヘッドであり、
   前記サブタンクには、前記サブタンクの中からインクが流出するインク流出口と、前記インク流出口から流出して所定の循環経路を通過したインクが前記サブタンクの中に向かって流入するインク流入口とが形成され、
   前記サブタンクの中には、インクが収容されるとともに前記インク流出口が形成される上流側インク室と、インクが収容されるとともに前記インク流入口が形成される下流側インク室と、前記上流側インク室と前記下流側インク室とを仕切る仕切り壁とが形成され、
   前記インク流出口と前記インク供給口とが第１の配管によって繋がれ、
   前記インク排出口と前記インク流入口とが第２の配管によって繋がれ、
   前記インクジェットヘッドの中に形成されるインクの流路と、前記第１の配管と、前記第２の配管とによって、前記循環経路が構成され、
   前記圧力調整機構は、前記上流側インク室の圧力を調整する第１圧力調整機構と、前記下流側インク室の圧力を調整する第２圧力調整機構とを備え、前記上流側インク室の圧力を前記下流側インク室の圧力よりも高くすることで、前記インク流出口から前記循環経路を経由して前記インク流入口に向かうインクの流れを発生させるとともに、前記下流側インク室の圧力を前記上流側インク室の圧力よりも高くすることで、前記インク流入口から前記循環経路を経由して前記インク流出口に向かうインクの流れを発生させるインクジェットプリンタの制御方法であって、
   所定のタイミングで、前記インク流入口からインクを流出させるとともに前記循環経路を通過したインクを前記インク流出口から前記サブタンクの中に流入させることを特徴とするインクジェットプリンタの制御方法。

Images