JPH08267786A - インクジェットプリンタのインク吸引量制御方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インク圧力室内の気泡等を抜く際にインク粘
性に合わせてインク吸引速度、量を最適値にする。 【構成】 インクを吸引したときインク粘性によってイ
ンクの吸引量がことなる。そこで、インク粘性はインク
温度によって変化することから、インク温度（印字ヘッ
ド近傍の雰囲気温度）を検出し、インク温度（粘性）応
じてインク吸引速度、吸引時間を変える。このために、
インク温度Ｔに応じて（Ｓ１〜Ｓ３）インクを吸引する
チューブポンプモータＭ３の速度Ｖ１〜Ｖ３、及び駆動
時間ｔ１〜ｔ３を変える（Ｓ４〜Ｓ６）。インク温度
（粘性）に応じて吸引速度、吸引時間が変えられるか
ら、温度変化でインク粘性が変化しても最適なインク吸
引を行いインク圧力室から気泡、ごみを取り除くことが
できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、インクジェットプリン
タにおける印字ヘッドのインク圧力室内から気泡やごみ
を除去する時のインク吸引方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】インクカートリッジ交換タイプのインク
ジェンットプリンタにおいて、インクカートリッジを交
換する時などにおいて、印字ヘッドのインク圧力室内に
気泡やゴミが混入することがある。気泡やごみが混入し
た状態で印字を行うと、インク圧力室内に気泡やごみが
混入したノズルからインクが噴射されず、ドット抜けが
生じる。このような場合、インク圧力室内のインクを吸
引してインクと共に気泡、ごみを取り出すようにしてい
る。図４は、このインクを吸引するためのチューブポン
プ１の概略を示す図である。壁２を備えたステーター３
に、内面に３個のローラー４を備えたローター５が対面
して同軸に配置され、周壁２の内面に沿って一端が保護
キャップ９に接続されたチューブ６が配置されている。
ローター５が駆動回転されるとローラー４は回動し、少
なくとも２個のローラー４が同時にチューブ６を押し潰
しながら移動する。これにより、２個のローラ４で挟ま
れた間のチューブ内インクが外部に押出され、ポンプ作
動が行われる。

【０００３】図４において、符号７は印字ヘッドで、イ
ンクジェット式のノズル列８を備え、キャリッジシャフ
トに沿ってプラテンの前面を往復移動する。図ではホー
ムポジションに位置している。ノズル列８に対向して保
護キャップ９が配置され、スプリング１０とカム１１で
印字ヘッド７に対して進退される。保護キャップ９は印
字ヘッド側が開口した容器状で、内部空間を備える。符
号１２は圧解放チューブで途中にカム状の弁１３が配置
されている。上記のチューブ６の一端は保護キャップ９
の内部空間に連通して接続され、他端はチューブポンプ
１を経由してインク溜めに解放される。圧解放チューブ
１２の一端は保護キャップ９の内部空間に連通して接続
され、他端は弁１３を介して大気に開放されている。

【０００４】チューブポンプ１は切り換えギア１４をア
イドルギア１５側に接続することにより、メインテナン
スモーターＭ３で駆動される。切り換えギア１４をアイ
ドルギア１７側に接続すると保護キャップ９や弁１３あ
るいは図示していないがワイパーなどが駆動される。な
お、これらの部品および機構はプリンタ内において、メ
インテナンス装置としてまとめられている。印字ヘッド
７の各ノズルからインクを吸引するときには、保護キャ
ップ９を印字ヘッド７に押圧した状態で、かつ弁１３が
圧解放チューブ１２の連通を遮断状態にしておき、切り
換えギア１４をアイドルギア側に接続しメンテナンスモ
ータＭ３でチューブポンプ１を図において反時計方向に
回転駆動する。保護キャップ９がノズル列８を覆って印
字ヘッド７に密着され、弁１３が圧解放チューブ１２の
連通を遮断しているため、保護キャップ９の内部空間は
負圧となり、ノズル列８の各ノズル先端からインクを一
斉に吸引するという構成となっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】インク粘性はインク温
度によって変化する。そして、インク粘性が変化すると
一定の条件でインクを吸引しても気泡、ごみが抜けない
場合が生じる。特に、高温条件では、インク粘性が低い
ため、インクは流れやすい。そのため、上述したよう
に、インクの吸引は印字ヘッド７の全てのノズル（例え
ば６０個のノズル）を覆う保護キャップを介して行われ
るから、インクが流れやすい流路のノズルからインクが
吸引されインクが流れにくい流路のノズルからはインク
の吸引量が少なくなり気泡、ごみの取り除きが困難にな
る場合がある。

【０００６】これを改善するために、従来は、最悪条件
（高温時）に合わせて吸引条件を設定したり、各ノズル
のインク流路の断面積が同一であるものを選択したり、
各ノズルのインク流路におけるインク流量が均一になる
ようにインク流路に対し親水化処理を行う等の対処を行
いインク流路の流路抵抗を均一にするようにしていた。
しかし、吸引条件を最悪条件で行えば、インク吸引量が
多くなりインクを無駄に消費してしまう。また、各ノズ
ルのインク流路の断面積を同一に製造することも困難
で、結局製品ヘッドの歩留まりを悪くするという問題が
ある。さらにインク流路に親水化処理を行えば、その分
ヘッド製造コストを増大させることになる。そこで、本
発明の目的は、インク粘性に合わせてインク吸引量を最
適値にするインク吸引量制御方法を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明は、印字ヘッド内
のインク温度を検出し、該検出温度に応じて、印字ヘッ
ドの各ノズルからインクを吸引するチューブポンプを駆
動するモータの回転速度と回転時間（若しくは移動量）
を制御してインク吸引速度及びインク吸引量を調整する
ことによって、インク粘性に合わせ、確実に印字ヘッド
のインク圧力室から気泡、ごみを取り除くことができる
ようにした。特により簡潔にするために、温度に対応し
て予めチューブポンプのモータ回転速度と回転時間を記
憶しておき、検出温度に対応するモータ回転速度と回転
時間で上記モータを駆動制御するようにする。また、印
字ヘッド内のインク温度を検出する代わりに、ヘッド温
度若しくはヘッド近傍の温度を検出するようにする。

【０００８】

【作用】インク圧力室内のインク温度を検出するか、若
しくはインク温度の代わりにヘッド温度又はヘッド近傍
の温度をインク圧力室内のインク温度とみなして検出
し、この検出温度に応じて、印字ヘッドの各ノズルから
インクを吸引するチューブポンプを駆動するモータの回
転速度と回転時間を制御することによって、インク粘性
に応じた最適なインク吸引量、吸引速度を得る。

【０００９】

【実施例】図１は本発明の一実施例を実施するインクジ
ェットプリンタの制御部のブロック図である。プリンタ
制御部２０は、プロセッサ２１と該プロセッサにバス２
９で接続されたＲＯＭ２２、ＲＡＭ２３、入出力回路２
４、ドライバー２５〜２８で構成され、ＲＯＭ２２には
プロセッサ２１が実行する基本的な制御プログラムが記
憶されている。ＲＡＭ２３にはデータの一時記憶等に利
用されるものである。また、ＲＯＭ２２若しくはＲＡＭ
２３の不揮発性部分（バッテリ等でバックアップされ不
揮発性に構成されている部分）には本発明に関係し、図
２に示すようなインク温度条件によってチューブポンプ
１を駆動するメンテナンスモータＭ３を作動条件を記憶
するテーブルＴＢが記憶されている。入出力回路２４に
は、プリンタの各種センサ、アクチュエータが接続さ
れ、データ受信用ポートを備えている。特に本発明に関
係するものとしてサーミスタ等の温度センサ３０、オペ
レーションパネル３１が接続され、これらの手段のみを
図示している。本実施例においては、インク温度を検出
する代わりに印字ヘッド付近の雰囲気温度を検出する温
度センサ３０を設けており、プリンタ内部に該温度セン
サ３０は配置されている。ドライバー２５は印字ヘッド
３２を駆動するもので、ドライバー２６はキャリッジモ
ータ（ＣＲモータ）Ｍ１を駆動し、ドライバ２７ーはプ
ラテンを回転させ印字用紙を送るペーパーフィードモー
タ（ＰＦモータ）Ｍ２が接続され、ドライバー２８はチ
ューブポンプ等を駆動するメンテナンスモータＭ３を駆
動するものである。なお、これらモータＭ１〜Ｍ３はパ
ルスモータで構成されている。また、上記プリンタの制
御部の構成は従来とものと同一であり、詳細な説明は省
略する。

【００１０】まず、予めＲＯＭ２２若しくはＲＡＭ２３
の不揮発性部分に設けられた図２に示すようなテーブル
ＴＢには、温度に対するチューブポンプモータの駆動条
件（モータ速度、モータ回転時間）が設定記憶させてお
く。ＲＯＭ２２に記憶する場合には、このプリンタを製
造するメーカが予め設定しておき、ＲＡＭ２３に設定す
る場合には、メーカが予め設定しておいても、また、図
示しないオペレーションパネルからこのプリンタを使用
するユーザが、使用状況等に合わせて上記メンテナンス
モータＭ３の駆動条件を設定するようにしてもよい。

【００１１】図２で示す例では、温度を３段階に区分
し、温度Ｔ１（例えば３０度Ｃ）以上の第１の領域と、
温度Ｔ１未満でから温度Ｔ２（例えば１５度Ｃ）以上の
第２領域、温度Ｔ２未満の第３の領域の３区分に区分
し、温度Ｔ１以上の第１の領域ではモータ速度Ｖ１（例
えば、モータがパルスモータであることから１秒間に移
動するパルス量として８００ｐｐｓが設定されてい
る）、モータ回転時間ｔ１（例えば６ｓｅｃ）が設定さ
れており、温度Ｔ１〜Ｔ２の第２の領域ではモータ速度
Ｖ２（８００ｐｐｓ）、モータ回転時間ｔ２（４ｓｅ
ｃ）、温度Ｔ２未満の第３の領域ではモータ速度Ｖ３
（６００ｐｐｓ）、モータ回転時間ｔ３（４ｓｅｃ）が
設定されている。なお、実際の温度設定では第１の領域
に対して温度Ｔ１が設定され、第２の領域に対しては温
度Ｔ２が設定され、第３の領域は温度Ｔ２未満として、
この領域の温度は設定されない。

【００１２】そこで、インクカートリッジを交換した
時、若しくは、印字にドット抜けが生じた時などにおい
て、印字ヘッド７に保護キャップ９がなされている状態
で、オペレーションパネル３１からインク吸引指令を入
力すると、プロセッサ２１は図３にフローチャートで示
す処理を開始する。まず、プロセッサ２１は温度センサ
３０で検出される温度Ｔを読取り（ステップＳ１）、該
検出温度ＴがテーブルＴＢの第１の領域に記憶されてい
る設定温度Ｔ１以上か否か、設定温度Ｔ１以上でなけれ
ば、第２の領域に設定されている設定温度Ｔ２以上かを
判断し検出温度がどの温度設定領域に属するか判断する
（ステップＳ２、Ｓ３）。検出温度Ｔが設定温度Ｔ１以
上の領域に属するときには、テーブルＴＢの該領域に設
定されているモータ速度Ｖ１でメンテナンスモータＭ３
を駆動すると共に、プロセッサ内に設けられたタイマＡ
に該領域に設定されているモータ駆動時間ｔ１を設定し
タイマＡをスタートさせダウンカウントさせ（ステップ
Ｓ４、Ｓ５）、該タイマＡが「０」以下になったか否か
判断し（ステップＳ６）、「０」以下になるとメンテナ
ンスモータＭ３の駆動を停止させ（ステップＳ１３）当
該処理を終わる。

【００１３】また、検出温度が設定温度Ｔ１より低く、
第２の領域の設定温度Ｔ２以上であれば（ステップＳ
２、Ｓ３）、第２の領域に設定されているモータ速度Ｖ
２でメンテナンスモータＭ３を駆動すると共に、タイマ
Ａに該領域に設定されているモータ駆動時間ｔ２を設定
しタイマＡをスタートさせ（ステップＳ７、Ｓ８）、該
タイマＡが「０」以下になると（ステップＳ９）、メン
テナンスモータＭ３の駆動を停止させる（ステップＳ１
３）。また、検出温度Ｔが設定温度Ｔ１以上でもＴ２以
上でもないときは、検出温度Ｔは第３の領域であるか
ら、メンテナンスモータＭ３をモータ速度Ｖ３で駆動す
ると共に、タイマＡにモータ駆動時間ｔ３を設定しタイ
マＡをスタートさせ（ステップＳ１０、Ｓ１１）、該タ
イマＡが「０」以下になると（ステップＳ１２）、メン
テナンスモータＭ３の駆動を停止させる（ステップＳ１
３）。

【００１４】以上のようにして、メンテナンスモータＭ
３を検出温度Ｔに合わせて、設定されているモータ速度
で設定時間駆動することになるから、インク温度（印字
ヘッド近傍の雰囲気温度）に適したモータ速度で適した
時間だけ駆動され、インク圧力室内のインクは最適な吸
引速度で最適な量だけ吸引されることになる。すなわ
ち、メンテナンスモータＭ３の回転により、切り換えギ
ア１４、アイドルギア１５を介してローター５が回転
し、ローター５と共に回転する２個のローラー４で同時
に押し潰されたチューブ６間のインクがインク溜めに排
出される。その結果、メンテナンスモータＭ３の回転速
度によって印字ヘッド７の各ノズルから吸引するインク
量の吸引速度が決まり、かつメンテナンスモータＭ３の
回転時間（回転量）によって吸引インク量が決まる。

【００１５】なお、上記実施例では、温度を３領域に分
け各領域のモータ速度駆動時間を設定し変えるようにし
たが、さらに温度を区分し、例えばｎ領域にしてもよ
い。この場合には、検出温度Ｔが第１の領域に設定され
ている設定温度Ｔ１以上か、そうでなければ第２の領域
の設定温度Ｔ２以上か、…領域（ｎ−１）に設定されて
いる設定温度Ｔn-1 以上かを順次判断し、検出温度Ｔの
領域を求め、求められた領域に設定されているモータ駆
動速度と駆動時間によってメンテナンスモータＭ３を駆
動制御すればよい。また、上記実施例ではメンテナンス
モータとしてパルスモータを使用したが、必ずしもパル
スモータである必要はない。さらに上記実施例のように
パルスモータをメンテナンスモータとして使用したとき
には、該モータの駆動時間の代わりに該モータの移動量
（パルス量）を設定するようにしてもよい。

【００１６】

【発明の効果】本発明はインク温度（印字ヘッド付近の
雰囲気温度）を検出し該検出温度に適した速度で最適な
時間だれチューブポンプを駆動するモータを駆動しイン
ク吸引速度及び吸引量を制御するようにしたから、イン
ク温度によりインク粘性が変化しても、最適な吸引状態
が形成され、ノズルのインク流路の断面積のばらつきや
流路抵抗のばらつきがあっても、インクの無駄な吸引が
なくかつ確実にインク圧力室内の気泡やごみを取り除く
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を実施するインクジェットプ
リンタの制御部のブロック図である。

【図２】同実施例における温度に合わせたメンテナンス
モータ駆動条件を記憶するテーブルの説明図である。

【図３】同実施例におけるプリンタ制御部のプロセッサ
が実行するインク吸引処理のフローチャートである。

【図４】チューブポンプの概略と印字ヘッドのインク圧
力室内からインクを吸引する方法の説明図である。

【符号の説明】

１ チューブポンプ ４ ローラー ５ ローター ６ チューブ ７ 印字ヘッド ８ ノズル列 ９ 保護キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 林 好昭 東京都田無市本町６丁目１番12号 シチズ ン時計株式会社田無製造所内 (72)発明者 山下 忠士 東京都田無市本町６丁目１番12号 シチズ ン時計株式会社田無製造所内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 印字ヘッド内のインク温度を検出し、該
   検出温度に応じて、印字ヘッドの各ノズルからインクを
   吸引するチューブポンプを駆動するモータの回転速度と
   回転時間を制御してインク吸引量を調整することを特徴
   とするインクジェットプリンタのインク吸引量制御方
   法。
2. 【請求項２】 温度に対応して予めチューブポンプを駆
   動するモータの回転速度と回転時間を記憶しておき、検
   出温度に対応するモータ回転速度と回転時間で上記モー
   タを駆動制御する請求項１記載のインクジェットプリン
   タのインク吸引量制御方法。
3. 【請求項３】 印字ヘッド内のインク温度を検出する代
   わりに、ヘッド温度若しくはヘッド近傍の温度を検出す
   る請求項１又は２記載のインクジェットプリンタのイン
   ク吸引量制御方法。
4. 【請求項４】 上記チューブポンプを駆動するモータは
   パルスモータで構成され、上記モータの回転時間の代わ
   りに該モータの移動量で制御される請求項１、２又は３
   記載のインクジェットプリンタのインク吸引量制御方
   法。